CN103364929B - 光学成像镜头及应用该镜头的电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种光学成像镜头及应用该镜头的电子装置,该镜头包含一个光圈、一个第一、一个第二、一个第三、一个第四,及一个第五透镜。该第一透镜为正屈光率的透镜,该第二、第三透镜为负屈光率的透镜,该第三透镜包括一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第三透镜的该像侧面具有一个位在圆周附近的凸面部,该第四透镜包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面,该第五透镜包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第五透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部,该第五透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学镜头,特别是指一种光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。
背景技术
近年来,手机和数码相机的普及,使得包含光学成像镜头、后座(holer)及感测器(sensor)等元件的摄影模组蓬勃发展,手机和数码相机的薄型轻巧化也让摄影模组的小型化需求愈来愈高,随着感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)的技术进步和尺寸缩小,装戴在摄影模组中的光学成像镜头也需要缩小体积,但光学成像镜头的良好光学性能也是必要顾及之处。
US7480105、US7639432、US7486449以及US7684127专利案都分别揭露了一种五片透镜所组成的光学镜头,然而,该US7480105案前三片透镜的屈光率分别为负正负,而US7639432案、US7486449案以及US7684127案则分别为负正正、负负正以及负负正,然而,这样的配置无法获得良好的光学特性,而且此四案镜头的系统长度较长,其中,上述的光学成像镜头整体系统总长为10~18mm,而无法使装置整体达到薄型轻巧化的效果。
US2011/0013069、US2011/0249346及US 8000030专利案也揭露了由五片透镜所组成的光学镜头,其前三片透镜的屈光率配置为较佳的正负负,但由于第三透镜至第五透镜凹凸面的配置方式并无法兼顾改善像差以及缩短镜头的长度,因此在考量成像品质的前提下,该光学成像镜头总长并无法有效缩短,举例而言,部分镜头的系统总长度仍高达6.0mm左右,而有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩短镜头长度的条件下,仍能够保有良好的光学性能的光学成像镜头。
本发明光学成像镜头,从物侧至像侧依序包含一个光圈、一个第一透镜、一个第二透镜、一个第三透镜、一个第四透镜,及一个第五透镜。
该第一透镜为正屈光率的透镜。
该第二透镜为负屈光率的透镜。
该第三透镜为负屈光率的透镜,并包括一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第三透镜的该像侧面具有一个位在圆周附近的凸面部。
该第四透镜包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面。
该第五透镜包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第五透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部,该第五透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部。
其中,该光学成像镜头只有上述五片具备屈光率的透镜。
本发明的光学成像镜头,该第二透镜包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,该第二透镜的该物侧面具有一个位在圆周附近的凸面部。
本发明的光学成像镜头,该第二透镜在光轴的中心厚度为T2,自该第一透镜至该第五透镜所有沿该光轴的空气间隙总合为Gall-air,并满足下列条件式:0.28<T2/Gall-air<0.48。
本发明的光学成像镜头,该第三透镜在光轴的中心厚度为T3,并满足下列条件式:0.30<T3/Gall-air<0.50。
本发明的光学成像镜头,该第四透镜的焦距为f4,并满足下列条件式:5.0<f4/Gall-air<7.0。
本发明的光学成像镜头,该第二透镜的色散系数为v2,该第三透镜的色散系数为v3,并满足下列条件式:|v2-v3|<10。
本发明的光学成像镜头,该第二透镜在光轴的中心厚度为T2,并较佳地满足下列条件式:0.28<T2/Gall-air<0.42。
本发明的光学成像镜头,该第一透镜包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第一透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部,该第二透镜还包括一个朝向像侧且呈凹面的像侧面,该第二透镜的该物侧面为凸面,该第三透镜还包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,该第三透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部及一个位在圆周附近的凹面部,该第三透镜的该像侧面还具有一个位在光轴附近的凹面部,该第四透镜为正屈光率透镜,并还包括一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第五透镜为负屈光率透镜,该第五透镜的该物侧面还具有一个位在圆周附近的凸面部。
本发明的光学成像镜头,该第一透镜包括一个朝向物侧呈凸面的物侧面,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第二透镜还包括一个朝向像侧且呈凹面的像侧面,该第二透镜的该物侧面为凸面,该第三透镜还包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,该第三透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部,及一个位在圆周附近的凹面部,该第三透镜的该像侧面还具有一个位在光轴附近的凹面部,该第四透镜为正屈光率透镜,并还包括一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第五透镜为负屈光率透镜,该第五透镜的该物侧面还具有一个位在圆周附近的的凸面部。
本发明的光学成像镜头,该第一透镜包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第一透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部,该第二透镜还包括一个朝向像侧且呈凹面的像侧面,该第二透镜的该物侧面为凸面,该第三透镜还包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面,该第三透镜的该像侧面还具有一个位在光轴附近的凸面部,该第四透镜为正屈光率透镜,并还包括一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第五透镜为负屈光率透镜,该第五透镜的该物侧面还具有一个位在圆周附近的凸面部。
本发明光学成像镜头的有益效果在于:借由该第三透镜的该像侧面呈曲面且具有一个位在圆周附近的凸面部、该第四透镜的该物侧面呈凹面,及该第五透镜的该物侧面呈曲面且具有一个位在光轴附近的凸面部的设计,能够维持较佳的收光能力、修正系统色像差,及使整个光学系统的像差(Aberration)减少,因而使该光学成像镜头在缩短长度的条件下,仍能够提供良好的光学性能。
本发明的另一个目的,即在于提供一种应用于前述的光学成像镜头的电子装置。
本发明电子装置,包含一个机壳及一个影像模组。
该影像模组是安装在该机壳内,并包括一个如前述所述的光学成像镜头、一个用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一个用于供该镜筒设置的模组后座单元、一个用于供该模组后座单元设置的基板,及一个设置于该基板且位于该光学成像镜头像侧的影像感测器。
本发明的电子装置,该模组后座单元包括一个用以供该镜筒设置且会沿着该光轴方向移动的座体。
本发明电子装置的有益效果在于:借由在该电子装置中装载具有前述的光学成像镜头的影像模组,能够利用该光学成像镜头在缩短长度的条件下,仍能提供良好的光学性能的优势,以在不牺牲光学性能的情形下制出还为薄型轻巧的电子装置,使本发明兼具良好的实用性能与轻薄短小化的外观而能满足还高的消费需求。
附图说明
图1是一个配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一个第一较佳实施例;
图2是该第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图3是该第一较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的光学数据;
图4是该第一较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的非球面系数;
图5是一个配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一个第二较佳实施例;
图6是该第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图7是该第二较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的光学数据;
图8是该第二较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的非球面系数;
图9是一个配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一个第三较佳实施例;
图10是该第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图11是该第三较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的光学数据;
图12是该第三较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的非球面系数;
图13是一个配置示意图,说明本发明光学成像镜头的一个第四较佳实施例;
图14是该第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图;
图15是该第四较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的光学数据;
图16是该第四较佳实施例的一个表格图,说明各透镜的非球面系数;
图17是一个光学数据图,说明该第一、第二、第三,及第四较佳实施例的光学数据;
图18是本发明电子装置的一个第一较佳实施例的局部剖视图;
图19是本发明电子装置的一个第二较佳实施例的局部剖视图;
图20是该第二较佳实施例的一个局部剖视图,说明第一透镜的一个延伸部。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1与图3,本发明光学成像镜头2的一个第一较佳实施例,从物侧至像侧依序包含一个光圈8、一个第一透镜3、一个第二透镜4、一个第三透镜5、一个第四透镜6、一个第五透镜7,及一个滤光片9。当由一个待拍摄物所发出的光线进入该光学成像镜头,并经由该光圈8、该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6、该第五透镜7,及该滤光片9之后,会在一个成像面10(Image Plane)形成一个影像。该滤光片9为红外线滤光片(IR Cut Filter),用于防止光线中的红外线投射至该成像面10而造成色偏,而影响成像品质。在本第一较佳实施例中,元件的物侧是朝向该待拍摄物的一侧,而元件的像侧是朝向该成像面10的一侧。
该第一透镜3为正屈光率的透镜,并包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面31,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面32,该第一透镜3的该像侧面32具有一个位在光轴I附近的凹面部321,及一个位在圆周附近的凸面部322。
该第二透镜4为负屈光率的透镜,并包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面41,及一个朝向像侧且呈凹面的像侧面42,于本第一较佳实施例中,该物侧面41为一个凸面,该第二透镜4的该物侧面41具有一个位在圆周附近的凸面部411。
该第三透镜5为负屈光率的透镜,并包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面51及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面52,该第三透镜5的该物侧面51具有一个位在光轴I附近的凸面部511,及一个位在圆周附近的凹面部512,该第三透镜5的该像侧面52具有一个位在光轴I附近的凹面部521及一个位在圆周附近的凸面部522。
该第四透镜6为正屈光率透镜,并包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面61,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面62。
该第五透镜7包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面71,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面72,该第五透镜7的该物侧面71具有一个位在光轴I附近的凸面部711,及一个位在圆周附近的凸面部712,该第五透镜7的该像侧面72具有一个位在光轴I附近的凹面部721,及一个位在圆周附近的凸面部722。其中,此一种光学成像镜头只有五片具备屈光率的塑胶材质透镜,而且前述透镜3、4、5、6、7的前述物侧面31、41、51、61、71与前述像侧面32、42、52、62、72皆为非球面。
该第一较佳实施例的其他详细光学数据如图3所示,且该第一较佳实施例的整体系统焦距为3.27004mm,半视角(HFOV)为35.12度。
此外,该光学成像镜头2中的前述透镜,满足下列非球面曲线方程式:
其中:
X:非球面的深度(非球面上距离光轴I为Y的点,与相切于非球面光轴I上顶点的切面,两者间的垂直距离);
Y:非球面曲线上的点与光轴I的距离;
R:透镜表面的曲率半径;
K:锥面系数(Conic Constant);
a2i:第2i阶非球面系数。
如图4所示,为该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,该光学成像镜头2中各重要参数间的关系为:
T2/Gall-air=0.30--------(2)
T3/Gall-air=0.32--------(3)
|v2-v3|=6.02035-----(4)
f4/Gall-air=6.11363-----(5)
其中,
T2为第二透镜4在光轴I的中心厚度;
T3为第三透镜5在光轴I的中心厚度;
v2为第二透镜4的色散系数;
v3为第三透镜5的色散系数;
Gall-air为自该第一透镜3至该第五透镜7所有沿该光轴I的空气间隙总合;及
f4为第四透镜6的焦距。
配合参阅图2,(a)的图式说明该第一较佳实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration),(b)与(c)的图式则分别说明该第一较佳实施例在成像面10上有关弧矢(sagittal)方向及子午(tangential)方向的像散像差(astigmatism aberration),(d)的图式则说明该第一较佳实施例在成像面10上的畸变像差(distortion aberration)。在本第一较佳实施例的纵向球差图示中,每一种波长所成的曲线皆很靠近,说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一个曲线的偏斜幅度用于看出不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.01mm,故本第一较佳实施例确实明显改善不同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离皆控制在±0.02mm的范围内,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差获得明显改善。
在图2(b)与2(c)的两个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.060mm内,且弧矢方向的焦距还控制在±0.025mm的还小范围内,说明本第一较佳实施例的光学系统能有效消除像差,此外,三种代表波长彼此间的距离已相当接近,代表轴上的色散也有明显的改善。而图2(d)的畸变像差图式则显示本第一较佳实施例的畸变像差维持在±2.5%的范围内,说明本第一较佳实施例的畸变像差已符合光学系统的成像品质要求,据此说明本第一较佳实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至4mm(见图3)的条件下,仍能有效克服色像差并提供较佳的成像品质,故本第一较佳实施例能在维持良好光学性能的条件下,缩短镜头长度以实现薄型化的产品设计。
参阅图5与图7,为本发明光学成像镜头2的一个第二较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似。该第一透镜3包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面31,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面32。该第二透镜4包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面41,及一个朝向像侧且呈凹面的像侧面42,该第二透镜4的该物侧面41具有一个位在圆周附近的凸面部411。该第三透镜5包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面51及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面52,该第三透镜5的该物侧面51具有一个位在光轴I附近的凸面部511,及一个位在圆周附近的凹面部512,该第三透镜5的该像侧面52具有一个位在光轴I附近的凹面部521及一个位在圆周附近的凸面部522。该第四透镜6包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面61,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面62。该第五透镜7包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面71,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面72,该第五透镜7的该物侧面71具有一个位在光轴I附近的凸面部711,及一个位在圆周附近的凸面部712,该第五透镜7的该像侧面72具有一个位在光轴I附近的凹面部721,及一个位在圆周附近的凸面部722。第二较佳实施例与第一较佳实施例的不同之处在于:该第一透镜3的该像侧面32呈凸面。
其他详细光学数据如图7所示,且该第二较佳实施例的整体系统焦距为3.25285mm,半视角(HFOV)为35.18度。
如图8所示,则为第二较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,该光学成像镜头2中各重要参数间的关系为:
T2/Gall-air=0.33--------(6)
T3/Gall-air=0.40--------(7)
|v2-v3|=2.75061-----(8)
f4/Gall-air=5.59827------(9)
配合参阅图6,由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸变像差图式看出该第二较佳实施例与第一较佳实施例一样,所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近,本第二较佳实施例也有效消除纵向球差,且具有明显改善的色像差。而本第二较佳实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距也都落在±0.01mm的范围内,且其畸变像差也维持在±2.5%的范围内,同样能在系统长度已缩短至4mm(见图7)的条件下,克服色像差而提供较佳的成像品质,使本第二较佳实施例也能在维持良好光学性能的条件下,缩短镜头长度,而有利于薄型化产品设计。
参阅图9与图11,为本发明光学成像镜头2的一个第三较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似。该第一透镜3包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面31,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面32,该第一透镜3的该像侧面32具有一个位在光轴I附近的凹面部321,及一个位在圆周附近的凸面部322。该第二透镜4包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面41,及一个朝向像侧且呈凹面的像侧面42,该第二透镜4的该物侧面41具有一个位在圆周附近的凸面部411。该第三透镜5包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面51及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面52,该第三透镜5的该物侧面51具有一个位在光轴I附近的凸面部511,及一个位在圆周附近的凹面部512,该第三透镜5的该像侧面52具有一个位在光轴I附近的凹面部521及一个位在圆周附近的凸面部522。该第四透镜6包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面61,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面62。该第五透镜7包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面71,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面72,该第五透镜7的该物侧面71具有一个位在光轴I附近的凸面部711,及一个位在圆周附近的凸面部712,该第五透镜7的该像侧面72具有一个位在光轴I附近的凹面部721,及一个位在圆周附近的凸面部722。
其他详细光学数据如图11所示,且该第三较佳实施例的整体系统焦距为3.25954mm,半视角(HFOV)为35.12度。
如图12所示,则为第三较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
该光学成像镜头2中各重要参数间的关系为:
T2/Gall-air=0.40--------(10)
T3/Gall-air=0.49--------(11)
|v2-v3|=0----------(12)
f4/Gall-air=6.76944-----(13)
配合参阅图10,同样说明该第三较佳实施例与第一较佳实施例一样,在系统长度已缩短至4mm的条件下,仍能有效克服色像差并提供较佳的成像品质,故本第三较佳实施例能在维持良好光学性能的条件下,缩短镜头长度以实现薄型化的产品设计。
参阅图13与图15,为本发明光学成像镜头22的一个第四较佳实施例,其与该第一较佳实施例大致相似。该第一透镜3包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面31,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面32,该第一透镜3的该像侧面32具有一个位在光轴I附近的凹面部321,及一个位在圆周附近的凸面部322。该第二透镜4包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面41,及一个朝向像侧且呈凹面的像侧面42,该第二透镜4的该物侧面41具有一个位在圆周附近的凸面部411。该第三透镜5包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面51及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面52,该第三透镜5的该像侧面52具有一个位在光轴I附近的凸面部523及一个位在圆周附近的凸面部522。该第四透镜6包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面61,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面62。该第五透镜7包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面71,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面72,该第五透镜7的该物侧面71具有一个位在光轴I附近的凸面部711,及一个位在圆周附近的凸面部712,该第五透镜7的该像侧面72具有一个位在光轴I附近的凹面部721,及一个位在圆周附近的凸面部722。第四较佳实施例与第一较佳实施例的主要差别为:该第四较佳实施例的该第三透镜5的该物侧面51呈凹面,该第三透镜5的该像侧面52具有一个位在光轴I附近的凸面部523。
其他详细光学数据如图15所示,且该第四较佳实施例的整体系统焦距为3.36mm,半视角(HFOV)为34.64度。
如图16所示,则为第四较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
该光学成像镜头2中各重要参数间的关系为:
T2/Gall-air=0.28975--------(14)
T3/Gall-air=0.35319--------(15)
|v2-v3|=0--------------(16)
f4/Gall-air=5.44178---------(17)
配合参阅图14,同样说明该第四较佳实施例与第一较佳实施例一样,在系统长度已缩短至4mm的条件下,仍能有效克服色像差并提供较佳的成像品质,故本第四较佳实施例能在维持良好光学性能的条件下,缩短镜头长度以实现薄型化的产品设计
再配合参阅图17,为上述四个较佳实施的光学数据图,当本发明光学成像镜头2中的各项光学数据间的关系式满足下列条件式时,在系统长度缩短为4mm左右的范围内,仍然会有较佳的光学性能表现,使本发明应用于相关电子装置时,能制出薄型化的产品:
一、该第二透镜4、该第三透镜5,及该第四透镜6能满足下列条件式时:
0.28<T2/Gall-air<0.48--------(18)
0.30<T3/Gall-air<0.50--------(19)
5.0<f4/Gall-air<7.0---------(20)
T2为第二透镜4在光轴I的中心厚度;
T3为第三透镜5在光轴I的中心厚度;
Gall-air为自该第一透镜3至该第五透镜7所有沿该光轴I的空气间隙总合;及
f4为第四透镜的焦距。
当T2/Gall-air、T3/Gall-air,及f4/Gall-air能够满足上述关系式时,此一个光学成像镜头即能兼顾光学性能与薄型化。当上述比值过小可能是透镜厚度过薄或是空气间隙过大所导致,前者会使透镜不易制造,后者会使光学镜头总长度无法有效缩小,上述比值过大可能由于透镜厚度过厚或是空气间隙过小所导致,而这会使该光学镜头整体无法发挥应有的光学性能。
值得说明的是,T2与Gall-air较佳的设计是使0.28<T2/Gall-air<0.42。
二、该第二透镜4与该第三透镜5能满足下列条件式时:
|v2-v3|<10--------(21)
v2为第二透镜4的色散系数;及
v3为第三透镜5的色散系数。
当|v2-v3|能够满足上述关系式时,表示第二透镜4和第三透镜5的材质色散程度差异不大,而用于搭配地提供镜头整体所需的负屈光率。
归纳上述,本发明光学成像镜头2,用于获致下述的功效及优点,故能达到本发明的目的:
一、该第一透镜3具有正屈光率,用以提供镜头所需的屈光率,该第二透镜4具有负屈光率,搭配v2、v3色散系数的设计,用于针对第一透镜3的像差以及色差进行修正,该第三透镜5具有负屈光率,用于达到修正场曲(Field curvature)的效果,借由该第三透镜5的该像侧面52呈曲面且具有一个位在圆周附近的凸面部522、该第四透镜6的该物侧面61呈凹面,及该第五透镜7的该物侧面71呈曲面且具有一个位在光轴I附近的凸面部711的设计,还用于相互搭配共同改善像差,达到较佳的成像品质。
二、光圈8设置于该第一透镜3的该物侧面31,使系统更容易压制离轴光线的角度,有助于缩短系统的总长度。
三、本发明借由相关设计参数个的控制,例如T2/Gall-air、T3/Gall-air,及f4/Gall-air等参数的控制,使整个系统具有较佳的消除像差能力,例如消除球差的能力,再配合前述透镜3、4、5、6、7物侧面31、41、51、61、71或像侧面32、42、52、62、72的凹凸形状设计与排列,使该光学成像系统在缩短系统长度的条件下,仍具备能够有效克服色像差的光学性能,并提供较佳的成像品质。
四、由前述数个实施例的说明,显示本发明光学成像镜头2的设计,大部分实施例的系统总长度能够缩短到4mm以内,但不限于要在4mm以内,相较于现有的光学成像镜头,应用本发明的镜头2能制造出更加薄型化的产品,使本发明具有符合市场需求的经济效益。
参阅图18,为应用前述光学成像镜头2的电子装置1的一个第一较佳实施例,该电子装置1包含一个机壳11及一个影像模组12。
该影像模组12是安装在该机壳11内,并包括一个如前述所述的光学成像镜头2、一个用于供该光学成像镜头2设置的镜筒121、一个用于供该镜筒121设置的模组后座单元122、一个用于供该模组后座单元122设置的基板123,及一个设置于该基板123且位于该光学成像镜头2像侧的影像感测器124。
参阅图19与图20,为应用前述光学成像镜头2的电子装置1的一个第二较佳实施例,其内容大致与该第一较佳实施例相同,不同之处在于:
该模组后座单元122包括一个用以供该镜筒121设置的音圈马达125,及一个感测器基座126。
该音圈马达125具有一个会沿着该光轴线I方向移动且套设镜筒121外侧的座体127、一个固设于该感测器基座126且位于该座体127外侧的后座128、一个固设于该后座128且位于该座体127与该后座128间的磁铁129,及一个缠绕于该座体127的线圈130。
其中,借由该座体127沿该光轴I方向移动,而带该镜筒121里的该光学成像镜头2移动,以达到变焦的效果。该红外线滤光片9则是设置在该感测器基座126。该电子装置1的第二实施例的其他元件结构则与第一实施例的电子装置1类似,在此不再赘述。
实际制造时,该第一透镜3还包含一个环绕于物侧面31及像侧面32周围的延伸部33,该延伸部33为平面状或阶梯状,但不以此等外形为限,于设计上,该物侧面31及该像侧面32是用以供成像光线通过,至于该延伸部33仅具备组设功能,并未供成像光线通过,其中,该第二、该第三、该第四,及该第五透镜:4、5、6、7,亦相同设置有延伸部结构。
借由安装该光学成像镜头2,由于该光学成像镜头2的系统长度缩短,使该电子装置1的第一较佳实施例与第二较佳实施例的厚度都能相对缩小进而制出更加薄型化的产品,且仍然能够提供良好的光学性能与成像品质,借此,使本发明除了具有减少机壳11原料用量的经济效益外,还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。
Claims (14)
1.一种光学成像镜头,从物侧至像侧依序包含一个光圈、一个第一透镜、一个第二透镜、一个第三透镜、一个第四透镜,及一个第五透镜,其特征在于:
该第一透镜为正屈光率的透镜;
该第二透镜为负屈光率的透镜;
该第三透镜为负屈光率的透镜,并包括一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第三透镜的该像侧面具有一个位在圆周附近的凸面部;
该第四透镜包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面;
该第五透镜包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第五透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部,该第五透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部;
其中,该光学成像镜头只有上述五片具备屈光率的透镜,该第四透镜的焦距为f4,自该第一透镜至该第五透镜所有沿该光轴的空气间隙总合为Gall-air,并满足下列条件式:5.0<f4/Gall-air<7.0。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,该第二透镜的该物侧面具有一个位在圆周附近的凸面部。
3.根据权利要求2所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在光轴的中心厚度为T2,并满足下列条件式:0.28<T2/Gall-air<0.48。
4.根据权利要求3所述的光学成像镜头,其特征在于:该第三透镜在光轴的中心厚度为T3,并满足下列条件式:0.30<T3/Gall-air<0.50。
5.根据权利要求4所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜的色散系数为ν2,该第三透镜的色散系数为ν3,并满足下列条件式:|ν2-ν3|<10。
6.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在光轴的中心厚度为T2,并满足下列条件式:0.28<T2/Gall-air<0.42。
7.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第一透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部,该第二透镜还包括一个朝向像侧且呈凹面的像侧面,该第二透镜的该物侧面为凸面,该第三透镜还包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,该第三透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部及一个位在圆周附近的凹面部,该第三透镜的该像侧面还具有一个位在光轴附近的凹面部,该第四透镜为正屈光率透镜,并还包括一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第五透镜为负屈光率透镜,该第五透镜的该物侧面还具有一个位在圆周附近的凸面部。
8.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜包括一个朝向物侧呈凸面的物侧面,及一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第二透镜还包括一个朝向像侧且呈凹面的像侧面,该第二透镜的该物侧面为凸面,该第三透镜还包括一个朝向物侧且呈曲面的物侧面,该第三透镜的该物侧面具有一个位在光轴附近的凸面部,及一个位在圆周附近的凹面部,该第三透镜的该像侧面还具有一个位在光轴附近的凹面部,该第四透镜为正屈光率透镜,并还包括一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第五透镜为负屈光率透镜,该第五透镜的该物侧面还具有一个位在圆周附近的的凸面部。
9.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜包括一个朝向物侧且呈凸面的物侧面,及一个朝向像侧且呈曲面的像侧面,该第一透镜的该像侧面具有一个位在光轴附近的凹面部,及一个位在圆周附近的凸面部,该第二透镜还包括一个朝向像侧且呈凹面的像侧面,该第二透镜的该物侧面为凸面,该第三透镜还包括一个朝向物侧且呈凹面的物侧面,该第三透镜的该像侧面还具有一个位在光轴附近的凸面部,该第四透镜为正屈光率透镜,并还包括一个朝向像侧且呈凸面的像侧面,该第五透镜为负屈光率透镜,该第五透镜的该物侧面还具有一个位在圆周附近的凸面部。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在光轴的中心厚度为T2,并满足下列条件式:0.28<T2/Gall-air<0.48。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜的色散系数为ν2,该第三透镜的色散系数为ν3,并满足下列条件式:|ν2-ν3|<10。
12.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第三透镜在光轴的中心厚度为T3,并满足下列条件式:0.30<T3/Gall-air<0.50。
13.一种电子装置,包含一个机壳,及一个影像模组,其特征在于:
该影像模组是安装在该机壳内,并包括一个如权利要求1至12任一项所述的光学成像镜头、一个用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一个用于供该镜筒设置的模组后座单元、一个用于供该模组后座单元设置的基板,及一个设置于该基板且位于该光学成像镜头像侧的影像感测器。
14.根据权利要求13所述的电子装置,其特征在于:该模组后座单元包括一个用以供该镜筒设置且用于沿着该光轴方向移动的座体。
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