CN103412393B - 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关于光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置。该光学成像镜头从物侧至像侧依序包含光圈、第一、第二、第三、第四、第五透镜。该第一透镜为正屈光率，且该像侧面具有一凸面部。该第二透镜为负屈光率，且该物侧面具有一凸面部，该像侧面具有一凹面部。该第三透镜的该物侧面具有一凹面部，该像侧面具有一凸面部。该第四透镜的该物侧面具有一凹面部，该像侧面具有一凸面部。该第五透镜的该物侧面具有一凸面部，该像侧面具有一凹面部及一凸面部。该电子装置包括一机壳及一安装在该机壳内的影像模块，该影像模块包括上述的光学成像镜头、一镜筒、一模块后座单元及一影像传感器。本发明使镜头在长度缩短下仍可以有良好的光学性能。

Description

光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置

技术领域

本发明是有关于一种光学镜头，特别是指一种光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置。

背景技术

近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块(主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等组件)相关技术蓬勃发展，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高，随着感光耦合组件(Charge Coupled Device，简称为CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，简称为CMOS)的技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度，但是为了避免摄影效果与质量下降，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。

以美国专利公开号20110176049、20110316969，及美国专利公告号7480105来看，均为五片式透镜结构，且其第一透镜的屈光率为负。

以美国专利公开号20120212660、20100254029、20120250167、日本专利公开号2008-281760、2012-208326来看，均为五片式透镜结构，且其第五透镜的厚度较厚。

美国专利公开号20120069455、20120087019、20120087020、日本专利公开号2010-224521、2010-152042、2010-026434来看，均为五片式透镜结构，而且各透镜间的空气间隙总合设计过大。

其中日本专利公开号2008-281760，其镜头长度在16mm以上，不利于手机和数字相机等携带型电子产品的薄型化设计。

上述专利所揭露的成像镜头，其镜头长度皆较长，而不符合手机渐趋小型化的需求。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种在缩短镜头系统长度的条件下，仍能够保有良好的光学性能的光学成像镜头。

于是本发明光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一光圈、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜，及一第五透镜，且该第一透镜至该第五透镜都包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面，及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。

该第一透镜为正屈光率的透镜，该第一透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第二透镜为负屈光率的透镜，该第二透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第五透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第五透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，及一位于圆周附近区域的凸面部。其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片。

本发明光学成像镜头的有益效果在于：该第一透镜为正屈光率，且该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，可以增加聚光能力，进一步搭配设置于该第一透镜前的该光圈，亦可以缩短该光学成像镜头的长度。该第二透镜为负屈光率，该第二透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部的结构设计相配合可助于修正该光学成像镜头的像差。该第五透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，及一位于圆周附近区域的凸面部的结构设计，有助于修正该光学成像镜头的场曲(Curvature)、高阶像差(higher order aberration)，及压低感测组件(Sensor)边缘处的成像光线的主光线角度(Chief ray angle)，进而提高该感测组件取像的灵敏度，再搭配该第五透镜的该物侧面具有位于在光轴附近区域的该凸面部的结构设计，则有利缩短该光学成像镜头的长度。

因此，本发明的另一目的，即在提供一种应用于前述的光学成像镜头的电子装置。

于是，本发明的电子装置，包含一机壳，及一安装在该机壳内的影像模块。

该影像模块包括一如前述所述的光学成像镜头、一用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元，及一设置于该光学成像镜头像侧的影像传感器。

本发明电子装置的有益效果在于：在该电子装置中装载具有前述的光学成像镜头的影像模块，以利该成像镜头在缩短系统长度的条件下，仍能够提供良好的光学性能的优势，在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的电子装置，使本发明兼具良好的实用性能且有助于轻薄短小化的结构设计，而能满足更高质量的消费需求。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的较佳实施例详细说明中清楚地呈现，其中：

图1是一示意图，说明一透镜结构；

图2是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第一较佳实施例；

图3是该第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图4是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的光学数据；

图5是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图6是一示意图，说明一透镜的非球面的坐标表示；

图7是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第二较佳实施例；

图8是该第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图9是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的光学数据；

图10是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图11是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第三较佳实施例；

图12是该第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图13是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的光学数据；

图14是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图15是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第四较佳实施例；

图16是该第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图17是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的光学数据；

图18是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图19是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第五较佳实施例；

图20是该第五较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图21是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的光学数据；

图22是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的非球面系数；

图23是一表格图，说明该五片式光学成像镜头的该第一较佳实施例至该第五较佳实施例的各项光学参数；

图24是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第一较佳实施例；及

图25是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第二较佳实施例。

【符号说明】

10      光学成像镜头

2       光圈

3       第一透镜

31      物侧面

32      像侧面

321     凸面部

4       第二透镜

41      物侧面

411     凸面部

42      像侧面

421     凹面部

5       第三透镜

51      物侧面

511     凹面部

52      像侧面

521     凸面部

6       第四透镜

61      物侧面

611     凹面部

62      像侧面

621     凸面部

7       第五透镜

71      物侧面

711     凸面部

712     凹面部

713     凸面部

714     凹面部

72      像侧面

721     凹面部

722     凸面部

8       滤光片

81      物侧面

82      像侧面

9       成像面

I       光轴

1       电子装置

11      机壳

12      影像模块

120     模块后座单元

121     镜头后座

122     影像传感器后座

123     第一座体

124     第二座体

125     线圈

126     磁性组件

130     影像传感器

21      镜筒

Ⅱ、Ⅲ  轴线

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

本篇说明书所言的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜在光轴附近区域具有正屈光率(或负屈光率)而言。「一透镜的物侧面(或像侧面)具有位于某区域的凸面部(或凹面部)」，是指该区域相较于径向上紧邻该区域的外侧区域，朝平行于光轴的方向更为「向外凸起」(或「向内凹陷」)而言，以图1为例，其中I为光轴且此一透镜是以该光轴I为对称轴径向地相互对称，该透镜的物侧面于A区域具有凸面部、B区域具有凹面部而C区域具有凸面部，原因在于A区域相较于径向上紧邻该区域的外侧区域(即B区域)，朝平行于光轴的方向更为向外凸起，B区域则相较于C区域更为向内凹陷，而C区域相较于E区域也同理地更为向外凸起。「圆周附近区域」，是指位于透镜上仅供成像光线通过的曲面的圆周附近区域，亦即图中的C区域，其中，成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm。「光轴附近区域」是指该仅供成像光线通过的曲面的光轴附近区域，亦即图1中的A区域。此外，该透镜还包含一延伸部E，用以供该透镜组装于一光学成像镜头内，理想的成像光线并不会通过该延伸部E，但该延伸部E的结构与形状并不限于此，以下的实施例为求附图简洁均省略了延伸部。

参阅图2与图4，本发明光学成像镜头10的一第一较佳实施例，从物侧至像侧沿一光轴I依序包含一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6、一第五透镜7，及一滤光片8。当由一待拍摄物所发出的光线进入该光学成像镜头10，并经由该光圈2、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8之后，会在一成像面9(ImagePlane)形成一影像。该滤光片8为红外线滤光片(IR Cut Filter)，用于防止光线中的红外线透射至该成像面9而影响成像质量。补充说明的是，物侧是朝向该待拍摄物的一侧，而像侧是朝向该成像面9的一侧。

其中，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8都分别具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面31、41、51、61、71、81，及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面32、42、52、62、72、82。其中，该等物侧面31、41、51、61、71与该等像侧面32、42、52、62、72皆为非球面。

此外，为了满足产品轻量化的需求，该第一透镜3至该第五透镜7皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成，但其材质仍不以此为限制。

该第一透镜3为正屈光率的透镜。该第一透镜3的该物侧面31为凸面。该第一透镜3的该像侧面32为凸面，且该像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凸面部321。

该第二透镜4为负屈光率的透镜。该第二透镜4的该物侧面41为凸面，且该物侧面41具有一位于圆周附近区域的凸面部411。该第二透镜4的该像侧面42为凹面，且该像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凹面部421。

该第三透镜5为正屈光率的透镜，该第三透镜5的该物侧面51为凹面，且该物侧面51具有一位于圆周附近区域的凹面部511，该第三透镜5的该像侧面52为凸面，且该像侧面52具有一位于圆周附近区域的凸面部521。

该第四透镜6为正屈光率的透镜。该第四透镜6的该物侧面61为凹面，且该物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凹面部611，该第四透镜6的该像侧面62为凸面，且该像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凸面部621。

该第五透镜7为负屈光率的透镜。该第五透镜7的该物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凸面部711、一位于圆周附近区域的凸面部713，及一位于圆周附近区域与光轴附近区域之间的凹面部712。该第五透镜7的该像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部721，及一位于圆周附近区域的凸面部722。

该第一较佳实施例的其他详细光学数据如图4所示，且该第一较佳实施例的整体系统焦距(effective focal length，简称EFL)为4.11mm，半视角(halffield of view，简称HFOV)为34.85°、光圈值(Fno)为2.40，其系统长度为4.81mm。其中，该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到成像面9在光轴I上之间的距离。

此外，从第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6，及该第五透镜7的物侧面31、41、51、61、71及像侧面32、42、52、62、72，共计十个面均是非球面，而该非球面是依下列公式定义：

$Z=\frac{c{r}^2}{1+\sqrt{1-(1+K)c^2{r}^2}}+u^4\underset{m=0}{\overset{13}{\mathrm{\Σ}}}{a}_m{Q}_m^{\mathrm{con}}\left(u^2\right)-----------\left(1\right)$

其中：

Z：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)；

c:非球面顶点的曲率(the vertex curvature)；

K：锥面系数(conic constant)；

:径向距离(radical distance)；

r_n：归一化半径(normalization radius(NRADIUS))；

u:r/r_n；及

a_m：第m阶系数(the m^th Q^con coefficient)。

Q_m ^con：第m阶Q^con多项式(the m^th Q^con polynomial)。

x、y、z关系如图6所示，其中z轴为光轴。

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如图5所示。

另外，该第一较佳实施例的光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

ALT/T4=4.08；

ALT/Gaa=1.96；

ALT/G45=7.99；

G34/G45=1.21；

T4/T5=1.26；

TLL/ALT=2.12；

TLL/Gaa=4.17；

G45/T2=0.91；

T4/G34=1.62；

Gaa/T5=2.61；及

T4/T2=1.78。

其中，

T2为该二透镜4在光轴I上的厚度；

T4为该四透镜6在光轴I上的厚度；

T5为该五透镜7在光轴I上的厚度；

Gaa为该第一透镜3到该第五透镜7在光轴I上的四个空气间隙总合；

G12为该第一透镜3到该第二透镜4在光轴I上的空气间隙；

G23为该第二透镜4到该第三透镜5在光轴I上的空气间隙；

G34为该第三透镜5到该第四透镜6在光轴I上的空气间隙；

G45为该第四透镜6到该第五透镜7在光轴I上的空气间隙；

ALT为该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6，及该第五透镜7在光轴I上的厚度总合；及

TTL为该第一透镜3到该成像面9在光轴I上的距离。

再配合参阅图3，(a)的附图说明该第一较佳实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，(b)与(c)的附图则分别说明该第一较佳实施例在成像面9上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatismaberration)，及子午(tangential)方向的像散像差，(d)的附图则说明该第一较佳实施例在成像面9上的畸变像差(distortion aberration)。本第一较佳实施例的纵向球差图示图3(a)中，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近，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，由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025mm范围内，故本实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也都控制在±0.01mm的范围内，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。

在图3(b)与3(c)的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内，说明本第一较佳实施例的光学系统能有效消除像差。而图3(d)的畸变像差附图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质量要求，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4.81mm的条件下，仍能提供较佳的成像质量，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更加薄型化的产品设计。

参阅图7，为本发明光学成像镜头10的一第二较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似。其中，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于：该第三透镜5的屈光率为负。

其详细的光学数据如图9所示，且该第二较佳实施例的整体系统焦距为4.11mm，半视角(HFOV)为34.84°、光圈值(Fno)为2.40，系统长度则为4.91mm。

如图10所示，则为该第二较佳实施例的该第一透镜3的物侧面31到该第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，该第二实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

ALT/T4=3.82；

ALT/Gaa=2.28；

ALT/G45=7.99；

G34/G45=0.73；

T4/T5=1.43；

TTL/ALT=2.01；

TTL/Gaa=4.59；

G45/T2=1.39；

T4/G34=2.87；

Gaa/T5=2.40；及

T4/T2=2.91。

配合参阅图8，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可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变化量也都落在±0.025mm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4.91mm的条件下提供较佳的成像质量，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11，为本发明光学成像镜头10的一第三较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似，仅各镜片的镜片中心厚度与各空气间隙的距离或多或少有些不同。

其详细的光学数据如图13所示，且本第三较佳实施例的整体系统焦距为4.12mm，半视角(HFOV)为34.87°、光圈值(Fno)为2.40，系统长度则为4.83mm。

如图14所示，则为该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。

另外，该第三较佳实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

ALT/T4=4.06；

ALT/Gaa=1.77；

ALT/G45=5.50；

G34/G45=0.82；

T4/T5=1.45；

TTL/ALT=2.16；

TTL/Gaa=3.84；

G45/T2=1.84；

T4/G34=1.65；

Gaa/T5=3.32；及

T4/T2=2.50。

配合参阅图12，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出该第三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，本第三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。而本第三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变化量也都落在±0.025mm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4.83mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第三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15，为本发明光学成像镜头10的一第四较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似，仅各镜片的镜片中心厚度与各空气间隙的距离或多或少有些不同。

其详细的光学数据如图17所示，且本第四较佳实施例的整体系统焦距为4.12mm，半视角(HFOV)为34.88°、光圈值(Fno)为2.40，系统长度则为4.77mm。

如图18所示，则为该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。

另外，该第四较佳实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

ALT/T4=4.32；

ALT/Gaa=1.51；

ALT/G45=6.00；

G34/G45=1.39；

T4/T5=1.13；

TTL/ALT=2.28；

TTL/Gaa=3.45；

G45/T2=1.59；

T4/G34=1.00；

Gaa/T5=3.22；及

T4/T2=2.20。

配合参阅图16，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出该第四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，本第四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。而本第四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变化量也都落在±0.025mm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4.77mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第四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19，为本发明光学成像镜头10的一第五较佳实施例，其与该第一较佳实施例大致相似。其中，该第五较佳实施例与该第一较佳实施例的主要不同之处在于：该第五透镜7的该物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凸面部711，及一位于圆周附近区域的凹面部714。

其详细的光学数据如图21所示，且本第五较佳实施例的整体系统焦距为4.12mm，半视角(HFOV)为34.87°、光圈值(Fno)为2.40，系统长度则为4.82mm。

如图22所示，则为该第五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，该第五较佳实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系为：

ALT/T4=3.80；

ALT/Gaa=2.05；

ALT/G45=7.99；

G34/G45=1.05；

T4/T5=1.37；

TTL/ALT=2.12；

TTL/Gaa=4.35；

G45/T2=1.29；

T4/G34=2.00；

Gaa/T5=2.55；及

T4/T2=2.75。

配合参阅图20，由(a)的纵向球差、(b)、(c)的像散像差，以及(d)的畸变像差附图可看出该第五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，本第五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。而本第五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变化量也都落在±0.025mm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4.82mm的条件下提供较佳的成像质量，使本第五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。

再配合参阅图23，为上述五个较佳实施的各项光学参数的表格图，当本发明光学成像镜头10中的各项光学参数间的关系式满足下列条件式时，在系统长度缩短的情形下，仍然会有较佳的光学性能表现，使本发明应用于相关可携式电子装置时，能制出更加薄型化的产品：

G34/G45≦1.50----------------------(2)

ALT/G45≦8.00----------------------(3)

1.70≦T4/T2≦3.00-----------------------(4)

T4/G34≦2.10------------------------(5)

G45/T2≧0.90------------------------(6)

ALT/Gaa≦2.05----------------------(7)

T4/T5≧1.10----------------------(8)

TTL/Gaa≦4.60----------------------(9)

Gaa/T5≧2.10----------------------(10)

TTL/ALT≧2.10----------------------(11)

ALT/T4≦4.50----------------------(12)

因为该第三透镜5的该像侧面在圆周附近区域为凸面部，所以不易与该第四透镜6的周缘造成干涉，因此可缩小该第三透镜5及该第四透镜6在光轴I上的空气间隙G34，而满足上述条件式(2)。较佳地，满足1.00≦G34/G45≦1.50。又此条件式可受一下限限制：0.50≦G34/G45≦1.50。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6，及该第五透镜7在光轴I上的厚度总合ALT的缩短有利于该光学成像镜头10的缩短，故满足上述条件式(3)。此条件式可受一下限限制：5.00≦ALT/G45≦8.00。

该第二透镜4通常是光学有效径比较小且具有负屈光率的镜片，因此可以变薄的比例较大，而该第四透镜6通常是光学有效径比较大的镜片，因此在厚度上可以制作的较厚，故满足上述条件式(4)时，该第二透镜4与该第四透镜6的厚度有较佳的配置。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，也需考虑制作上的难易度问题，因此满足上述条件式(5)时，该第四透镜6在光轴上的厚度T4与该三透镜5与该第四透镜6在光轴上的空气间隙G34在该光学成像镜头10缩短的过程中，能得到较好的配置。此条件式可受一下限限制：0.80≦T4/G34≦2.10。

该第二透镜4通常是光学有效径比较小且具有负屈光率的镜片，因此可以变薄的比例较大，故满足上述条件式(6)。此条件式可受一上限限制：0.90≦G45/T2≦2.00。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6，及该第五透镜7在光轴I上的厚度总合ALT及该第一透镜3到该第五透镜7在光轴I上的四个空气间隙总合Gaa都会逐渐缩小，因此考虑制作上的难易度，在满足上述条件式(7)时，该厚度总合ALT及该等空气间隙总合Gaa能有较好的配置。此条件式可受一下限限制：1.30≦ALT/Gaa≦2.05。

该第四透镜6及该第五透镜7通常是光学有效径比较大的镜片，因此必需有一定的厚度才能容易制造，在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，两者的厚度也会受一定的限制，故满足上述条件式(8)时，该第四透镜6与该第五透镜7的厚度在该光学成像镜头10长度缩短的过程中有较佳的配置。此条件式可受一上限限制：1.10≦T4/T5≦1.70。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，该第一透镜3到该成像面9在光轴I上的距离TTL，及该第一透镜3到该第五透镜7在光轴I上的四个空气间隙总合Gaa都会逐渐缩小，而在该距离TTL的部分，除了该等空气间隙总合Gaa缩小外，后焦距(Back Focal Length，BFL，也就是第五透镜7的该像侧面72至该成像面9在光轴I上的距离)，及该等透镜在光轴I上的厚度总合ATL也都可以缩小，因此该距离TTL缩小的比例可以较大，故满足上述条件式(9)。此条件式可受一下限限制：3.00≦TTL/Gaa≦4.60。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，该第一透镜3到该第五透镜7在光轴I上的四个空气间隙总合Gaa，及该第五透镜7在光轴I上的厚度都会逐渐缩小，且考虑制作上的难易度，故满足上述条件式(10)时，该等空气间隙总合Gaa及该第五透镜7的厚度在该光学成像镜头10长度缩短的过程中有较佳的配置。此条件式可受一上限限制：2.10≦Gaa/T5≦3.50。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，该第一透镜3到该成像面9在光轴I上的距离TTL，及该等透镜在光轴I上的厚度总合ATL都会逐渐缩小，且考虑制作上的难易度，故满足上述条件式(11)时，该距离TTL及该厚度总合ATL会有较好的配置。此条件式可受一上限限制：2.10≦TTL/ALT≦2.50。

在缩短该光学成像镜头10的长度的过程中，该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6，及该第五透镜7在光轴I上的厚度总合ALT及该第四透镜6在光轴I上的厚度T4都会缩小，但该第四透镜6具有较大的光学有效径，所以容易制作出较厚的厚度。然而该厚度总合ALT除了第四透镜6的厚度T4可以缩小外，其他的透镜的厚度T1、T2、T3、T5亦可以缩小，该厚度总合ALT缩小的比例可以较大，故满足上述条件式(12)。此条件式可受一下限限制：3.50≦ALT/T4≦4.50。

归纳上述，本发明光学成像镜头10，可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为正屈光率，且该第一透镜3的该像侧面32一位于光轴I附近区域的凸面部321，可以增加聚光能力，并压低感测组件(Sensor)边缘处的成像光线的主光线角度(Chief ray angle)，达成平行光输入，并可以确保影像不会失真，更进一步搭配设置于该第一透镜3前的该光圈1，可以缩短该光学成像镜头10的长度，若进一步搭配该第三透镜5具有正屈光率，则可分配该第一透镜3的正屈光率，降低制造时的敏感度。

二、该第二透镜4为负屈光率，该第二透镜4的该物侧面41具有一位于圆周附近区域的凸面部411，该第二透镜4的该像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凹面部421，该第三透镜5的该物侧面51具有一位于圆周附近区域的凹面部511，该第三透镜5的该像侧面52具有一位于圆周附近区域的凸面部521，该第四透镜6的该物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凹面部611，该第四透镜6的该像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凸面部621的结构设计相配合可助于修正该光学成像镜头10的像差。

三、该第五透镜7的该像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部721，及一位于圆周附近区域的凸面部722的结构设计，有助于修正该光学成像镜头10的场曲(Curvature)、高阶像差(higher order aberration)，及压低感测组件(Sensor)边缘处的成像光线的主光线角度(Chief ray angle)，进而提高该感测组件取像的灵敏度，再搭配该第五透镜7的该物侧面71具有位于在光轴I附近区域的该凸面部711的结构设计，则有利缩短该光学成像镜头10的长度。

四、本发明通过相关设计参数的控制，例如ALT/Gaa、ALT/G45、G34/G45、T4/T5、TLL/ALT、TLL/Gaa、ALT/T4、G45/T2、T4/G34、T4/T2，及Gaa/T5等参数，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，再配合该等透镜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，使该光学成像镜头10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，并提供较佳的成像质量。

五、由前述五个较佳实施例的说明，表明本发明光学成像镜头10的设计，其该等较佳实施例的系统长度皆可以缩短到5mm以内，相较于现有的光学成像镜头，应用本发明的镜头能制造出更薄型化的产品，使本发明具有符合市场需求的经济效益。

参阅图24，为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第一较佳实施例，该电子装置1包含一机壳11，及一安装在该机壳11内的影像模块12。在此仅是以手机为例说明该电子装置1，但该电子装置1的型式不以此为限。

该影像模块12包括一如前所述的该光学成像镜头10、一用于供该光学成像镜头10设置的镜筒21、一用于供该镜筒21设置的模块后座单元120，及一设置于该光学成像镜头10像侧的影像传感器130。该成像面9(见图2)是形成于该影像传感器130。

该模块后座单元120具有一镜头后座121，及一设置于该镜头后座121与该影像传感器130之间的影像传感器后座122。其中，该镜筒21是和该镜头后座121沿一轴线Ⅱ同轴设置，且该镜筒21设置于该镜头后座121内侧。

参阅图25，为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第二较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的该电子装置1的主要差别在于：该模块后座单元120为音圈马达(VCM)型式。该镜头后座121具有一与该镜筒21外侧相贴合且沿一轴线Ⅲ设置的第一座体123、一沿该轴线Ⅲ并环绕着该第一座体123外侧设置的第二座体124、一设置在该第一座体123外侧与该第二座体124内侧之间的线圈125，及一设置在该线圈125外侧与该第二座体124内侧之间的磁性组件126。

该镜头后座121的第一座体123可带着该镜筒21及设置在该镜筒21内的该光学成像镜头10沿该轴线Ⅲ移动。该影像传感器后座122则与该第二座体124相贴合。其中，该红外线滤光片8则是设置在该影像传感器后座122。该电子装置1的第二较佳实施例的其他组件结构则与第一较佳实施例的该电子装置1类似，在此不再赘述。

通过安装该光学成像镜头10，由于该光学成像镜头10的系统长度能有效缩短，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薄型化的产品，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此，本发明的该电子装置1除了具有减少机壳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。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一光圈、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜，及一第五透镜，且该第一透镜至该第五透镜都包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；

该第一透镜为正屈光率的透镜，该第一透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；

该第二透镜为负屈光率的透镜，该第二透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；

该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；

该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；及

该第五透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第五透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，及一位于圆周附近区域的凸面部；

其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片；

且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜，及该第五透镜在光轴上的厚度总合为ALT，该第四透镜与该第五透镜在光轴上的空气间隙为G45，并满足下列条件式：ALT/G45≦8.00。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜与该第四透镜在光轴上的空气间隙为G34，并满足下列条件式：G34/G45≦1.50。

3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在光轴上的厚度为T2，该第四透镜在光轴上的厚度为T4，并满足下列条件式：1.70≦T4/T2≦3.00。

4.如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于：进一步满足下列条件式：T4/G34≦2.10。

5.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至位于像侧的一成像面在光轴上的距离为TTL，该第一透镜至该第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为Gaa，并满足下列条件式：TTL/Gaa≦4.60。

6.如权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在光轴上的厚度为T4，并满足下列条件式：ALT/T4≦4.50。

7.如权利要求6所述的光学成像镜头，其特征在于：进一步满足下列条件式：1.00≦G34/G45≦1.50。

8.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在光轴上的厚度为T2，并满足下列条件式：G45/T2≧0.90。

9.如权利要求8所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜具有正的屈光率。

10.如权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至该第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为Gaa，并满足下列条件式：ALT/Gaa≦2.05。

11.如权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在光轴上的厚度为T4，该第五透镜在光轴上的厚度为T5，并满足下列条件式：T4/T5≧1.10。

12.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜至位于像侧的一成像面在光轴上的距离为TTL，该第一透镜至该第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为Gaa，并满足下列条件式：TTL/Gaa≦4.60。

13.如权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜在光轴上的厚度为T5，并满足下列条件式：Gaa/T5≧2.10。

14.如权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于：并满足下列条件式：TTL/ALT≧2.10。

15.一种电子装置，包含：

一机壳；及

一影像模块，是安装在该机壳内，并包括一如权利要求1至14中任一项所述的光学成像镜头、一用于供该光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元，及一设置于该光学成像镜头的像侧的影像传感器。

16.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于：该模块后座单元具有一镜头后座，该镜头后座具有一与该镜筒外侧相贴合且沿一轴线设置的第一座体，及一沿该轴线并环绕着该第一座体外侧设置的第二座体，该第一座体可带着该镜筒与设置于该镜筒内的该光学成像镜头沿该轴线移动。

17.如权利要求16所述的电子装置，其特征在于：该模块后座单元还具有一位于该第二座体和该影像传感器之间的影像传感器后座，且该影像传感器后座和该第二座体相贴合。