CN103412396B - 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种光学成像镜头，与包含此光学成像镜头的电子装置。该光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依序为第一透镜至第五透镜。第一透镜具有正屈光率，而第二透镜具有负屈光率。第三透镜的像侧面具有位于光轴附近区域的凸面部、第四透镜的物侧面具有位于光轴附近区域的凹面部、而第五透镜的物侧面具有位于圆周附近区域的凸面部。本发明的电子装置包含机壳、以及安装在机壳内的影像模块。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、一基板及一影像传感器。本发明可有效缩短镜头的总长度，同时具备良好的光学性能。

Description

光学成像镜头及应用此镜头的电子装置

技术领域

本发明是关于一种光学成像镜头，与包含此光学成像镜头的电子装置。具体而言，本发明特别是指一种五片式光学成像镜头，及应用此五片式光学成像镜头的电子装置。

背景技术

近年来，移动电话的小型化、薄型化已成为设计趋势，而此一趋势连带影响了相关光学成像镜头的发展。如何能够有效缩减光学镜头的系统长度，同时仍能够维持足够的光学性能，一直是业界努力的研发方向。

首先，美国专利案US7480105、US7639432、US7486449以及US7684127都分别揭露了一种由五片透镜所组成的光学镜头。然而，US7480105及US7639432等专利案前二片透镜的屈光率分别为负/正配置，又US7486449以及US7684127等专利案前二片透镜的屈光率则分别为负/负配置。不过，这样的配置并无法获得良好的光学特性，而且此四专利案的镜头系统长度大致上为10～18毫米（mm），因此无法使整体装置达到薄型轻巧化的效果。

另外，美国案US2011/0013069、US2011/0249346及US8000030也揭露了由五片透镜所组成的光学镜头。虽然，其前三片透镜的屈光率配置为较佳的正负配置，但由于第三透镜至第五透镜的面型配置方式并无法兼顾改善像差以及缩短镜头的长度，因此在考虑成像质量的前提下，此等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6.0毫米左右，仍有待改进。

因此如何能够有效缩减光学镜头的系统长度，同时仍能够维持足够的光学性能，一直是业界亟待解决的课题。

发明内容

本发明可以提供一种长度缩短的高成像质量的五片式光学成像镜头。本发明五片式成像镜头从物侧至像侧，在光轴上依序安排有光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。

本发明五片式光学成像镜头中的第一透镜，具有的正屈光率。本发明五片式光学成像镜头中的第二透镜，具有的负屈光率。本发明五片式光学成像镜头中的第三透镜，具有朝向像侧的第三像侧面，第三像侧面在其光轴附近区域具有凸面部。本发明五片式光学成像镜头中的第四透镜，具有朝向物侧的第四物侧面，第四物侧面在其光轴附近区域具有凹面部。本发明五片式光学成像镜头中的第五透镜，具有朝向物侧的第五物侧面，第五物侧面在其圆周附近区域具有凸面部。同时，第五透镜为塑料镜片，且光学成像镜头中具有屈光率的透镜总共只有五片。

本发明五片式光学成像镜头中，第一透镜与第二透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G12、第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G23、第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G34、第四透镜与第五透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G45、所以第一透镜到第五透镜之间在光轴上的四个空气间隙的总合为Gaa。

本发明五片式光学成像镜头中，第一透镜在光轴上的中心厚度为T1、第二透镜在光轴上的中心厚度为T2、第三透镜在光轴上的中心厚度为T3、第四透镜在光轴上的中心厚度为T4、第五透镜在光轴上的中心厚度为T5，所以第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜在光轴上的中心厚度总合为Tal。

本发明五片式光学成像镜头中，满足0.8≤G23/（T2+G34）的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，满足0.9≤T3/T4的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，满足1.1≤T5/（T2+G34）的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，第五透镜的第五物侧面，在其光轴附近区域还具有凸面部、以及在其光轴附近区域与圆周附近区域之间还具有凹面部。

本发明五片式光学成像镜头中，满足Tal/T5≤5.0的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，第二透镜具有朝向物侧的第二物侧面，且第二物侧面在其光轴附近区域具有凸面部。

本发明五片式光学成像镜头中，满足1.1≤T5/（T2+G45）的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，满足Gaa/G23≤2.0的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，满足1.5≤T3/T2的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，第四透镜具有负屈光率。

本发明五片式光学成像镜头中，第二透镜具有朝向物侧的第二物侧面，且第二物侧面在其圆周附近区域具有凸面部。

本发明五片式光学成像镜头中，满足0.85≤T3/（T2+G34）的关系。

本发明五片式光学成像镜头中，满足Tal/T5≤4.0的关系。

本发明五片式光学成像镜头的有益效果在于：第一透镜与第三透镜分别具有的正屈光率可组合在一起，而提供五片式光学成像镜头整体所需的正屈光率，如此搭配的结果可以达到分散个别透镜的精确度、与提高整体成像质量的效果。

进一步地，本发明又提供一种应用前述的五片式光学成像镜头的电子装置。本发明的电子装置，包含机壳、以及安装在机壳内的影像模块。影像模块包括：符合前述技术特征的光学成像镜头、用于供光学成像镜头设置的镜筒、用于供镜筒设置的模块后座单元、用于供模块后座单元设置的基板、以及设置于基板且位于光学成像镜头的像侧的影像传感器。

在本发明的电子装置中，模块后座单元又包括座体，用以供镜筒设置并得以沿着光轴方向移动。

附图说明

图1绘示本发明五片式光学成像镜头的第一实施例的示意图。

图2A绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。

图2B绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。

图2C绘示第一实施例在子午方向的像散像差。

图2D绘示第一实施例的畸变像差。

图3绘示本发明五片式光学成像镜头的第二实施例的示意图。

图4A绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。

图4B绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。

图4C绘示第二实施例在子午方向的像散像差。

图4D绘示第二实施例的畸变像差。

图5绘示本发明五片式光学成像镜头的第三实施例的示意图。

图6A绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。

图6B绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。

图6C绘示第三实施例在子午方向的像散像差。

图6D绘示第三实施例的畸变像差。

图7绘示本发明五片式光学成像镜头的第四实施例的示意图。

图8A绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。

图8B绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。

图8C绘示第四实施例在子午方向的像散像差。

图8D绘示第四实施例的畸变像差。

图9绘示本发明五片式光学成像镜头的第五实施例的示意图。

图10A绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。

图10B绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。

图10C绘示第五实施例在子午方向的像散像差。

图10D绘示第五实施例的畸变像差。

图11绘示本发明五片式光学成像镜头的第六实施例的示意图。

图12A绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。

图12B绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。

图12C绘示第六实施例在子午方向的像散像差。

图12D绘示第六实施例的畸变像差。

图13绘示本发明五片式光学成像镜头的第七实施例的示意图。

图14A绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。

图14B绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。

图14C绘示第七实施例在子午方向的像散像差。

图14D绘示第七实施例的畸变像差。

图15绘示本发明光学成像镜头曲率形状的示意图。

图16绘示应用本发明五片式光学成像镜头的可携式电子装置的第一较佳实施例的示意图。

图17绘示应用本发明五片式光学成像镜头的可携式电子装置的第二较佳实施例的示意图。

图18表示第一实施例详细的光学数据

图19表示第一实施例详细的非球面数据。

图20表示第二实施例详细的光学数据。

图21表示第二实施例详细的非球面数据。

图22表示第三实施例详细的光学数据。

图23表示第三实施例详细的非球面数据。

图24表示第四实施例详细的光学数据。

图25表示第四实施例详细的非球面数据。

图26表示第五实施例详细的光学数据。

图27表示第五实施例详细的非球面数据。

图28表示第六实施例详细的光学数据。

图29表示第六实施例详细的非球面数据。

图30表示第七实施例详细的光学数据。

图31表示第七实施例详细的非球面数据。

图32表示各实施例的重要参数。

【主要组件符号说明】

1五片式光学成像镜头

2物侧

3像侧

4光轴

10第一透镜

11第一物侧面

12第一像侧面

E延伸部

20第二透镜

21第二物侧面

22第二像侧面

23凸面部

24凹面部

30第三透镜

31第三物侧面

32第三像侧面

33凸面部

40第四透镜

41第四物侧面

42第四像侧面

43凹面部

44凸面部

50第五透镜

51第五物侧面

52第五像侧面

53凸面部

54凸面部

55凹面部

56凹面部

57凸面部

58凹面部

59凸面部

60滤光片

70影像传感器

71成像面

80光圈

100可携式电子装置

110机壳

120影像模块

130镜筒

140模块后座单元

141镜头后座

142第一座体

143第二座体

144线圈

145磁性组件

146影像传感器后座

172基板

200可携式电子装置

I-I’轴线

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有说明书附图。这些说明书附图为本发明揭露内容的一部分，其主要是用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。在开始详细描述本发明之前，首先要说明的是，在本发明说明书附图中，类似的组件是以相同的编号来表示。其中，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15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Lc（chiefray）及边缘光线Lm（marginalray）。“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15中的A区域。此外，各透镜还包含一延伸部E，用以供该透镜组装于光学成像镜头内，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，以下的实施例为求图式简洁均省略了延伸部。

如图1所示，本发明光学成像镜头1，从放置物体（图未示）的物侧2至成像的像侧3，沿着光轴4（opticalaxis），依序包含有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50，滤光片60及成像面71（imageplane）。一般说来，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40与第五透镜50都可以是由透明的塑料材质所制成，但本发明不以此为限。在本发明光学成像镜头1中，具有屈光率的镜片总共只有五片。光轴4为整个光学成像镜头1的光轴，所以每个透镜的光轴和光学成像镜头1的光轴都是相同的。

此外，光学成像镜头1还包含光圈80（aperturestop），而设置于适当的位置。在图1中，光圈80是设置在第一透镜10前，但本发明不以此为限。当由位于物侧2的待拍摄物（图未示）所发出或反射的光线（图未示）进入本发明光学成像镜头1时，即会经由光圈80、第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50与滤光片60之后，会在像侧3的成像面71上聚焦而形成清晰锐利的影像。

在本发明各实施例中，选择性设置的滤光片60还可以是具各种合适功能的滤镜，例如滤光片60可以是红外线滤除滤光片（IRcutfilter），置于第五透镜50与成像面71之间。滤光片60的材质为玻璃，且不影响本发明光学透镜系统的焦距。

本发明光学成像镜头1中的各个透镜，都分别具有朝向物侧2的物侧面，与朝向像侧3的像侧面。另外，本发明光学成像镜头1中的各个透镜，亦都具有接近光轴4的光轴附近区域、与远离光轴4的圆周附近区域。例如，第一透镜10具有第一物侧面11与第一像侧面12；第二透镜20具有第二物侧面21与第二像侧面22；第三透镜30具有第三物侧面31与第三像侧面32；第四透镜40具有第四物侧面41与第四像侧面42；第五透镜50具有第五物侧面51与第五像侧面52。

本发明光学成像镜头1中的各个透镜，还都分别具有位在光轴4上的中心厚度T。例如，第一透镜10具有第一透镜厚度T1、第二透镜20具有第二透镜厚度T2、第三透镜30具有第三透镜厚度T3、第四透镜40具有第四透镜厚度T4，而第五透镜50具有第五透镜厚度T5。所以，在光轴4上光学成像镜头1中透镜的中心厚度总合称为Tal。亦即，Tal=T1+T2+T3+T4+T5。

另外，本发明光学成像镜头1中在各个透镜之间又具有位在光轴4上的空气间隙（airgap）G。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙G12、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙G23、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙G34、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙G45。所以，第一透镜10到第五透镜50之间位于光轴4上各透镜间的四个空气间隙的总合即称为Gaa。亦即，Gaa=G12+G23+G34+G45。

第一实施例

请参阅图1，例示本发明光学成像镜头1的第一实施例。第一实施例在成像面71上的纵向球差（longitudinalsphericalaberration）请参考图2A、弧矢（sagittal）方向的像散像差（astigmaticfieldaberration）请参考图2B、子午（tangential）方向的像散像差请参考图2C、以及畸变像差（distortionaberration）请参考图2D。所有实施例中各球差图的Y轴代表视场，其最高点均为1.0，所有实施例中各像散图及畸变图的Y轴代表像高，而像高一律为2.268mm。

第一实施例的光学成像镜头1主要由五枚以塑料材质制成又具有屈光率的透镜10～50、滤光片60、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在第一透镜10之前，即第一透镜10的物侧2。滤光片60可以是红外线滤光片，用来防止光线中的红外线投射至成像面而影响成像质量。

第一透镜10具有正屈光率。朝向物侧2的第一物侧面11为凸面，朝向像侧3的第一像侧面12亦为凸面。另外，第一透镜10的第一物侧面11及第一像侧面12皆为非球面（asphericsurface）。

第二透镜20具有负屈光率。朝向物侧2的第二物侧面21为凸面，而朝向像侧3的第二像侧面22为凹面。另外，第二透镜的第二物侧面21以及第二像侧面22皆为非球面。

第三透镜30具有正屈光率、与朝向物侧2的第三物侧面31以及朝向像侧3的第三像侧面32。第三物侧面31是凹面。第三像侧面32为凸面，并具有位于光轴附近区域的凸面部33。另外，第三透镜30的第三物侧面31以及第三像侧面32皆为非球面。

第四透镜40具有负屈光率。朝向物侧2的第四物侧面41为凹面，并具有位于光轴附近区域的凹面部43。而朝向像侧3的第四像侧面42为凸面。另外，第四透镜40的第四物侧面41及第四像侧面42皆为非球面。

第五透镜50具有负屈光率、朝向物侧2的第五物侧面51以及朝向像侧3的第五像侧面52。第五物侧面51具有在光轴附近区域的凸面部53、圆周附近区域的凸面部54以及位于光轴附近区域与圆周附近区域之间的凹面部55。第五像侧面52具有在光轴附近区域的凹面部56及圆周附近区域的凸面部57。另外，第五透镜50的第五物侧面51及第五像侧面52皆为非球面。滤光片60可以是红外线滤除滤光片，其位于第五透镜50以及成像面71之间。

观察第一实施例的纵向球差图可以知道，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面附近，由每一曲线的偏离幅度可看出不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02毫米以内，故第一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亦相当接近，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。

在第一实施例的弧矢与子午方向的二个像散像差图中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.08毫米以内，说明第一实施例的光学成像镜头能有效消除像差。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。而畸变像差图则显示第一实施例的畸变像差维持在±1%的范围内，说明第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求。据此说明的第一实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至4.0毫米以下的条件下，仍能有效克服色像差并提供较佳的成像质量，故例示性的第一实施例能在维持良好光学性能的条件下，又能缩短镜头长度以实现更加薄型化的产品设计。在本发明光学成像镜头1中，从第一透镜10到第五透镜50的所有物侧面11/21/31/41/51与像侧面12/22/32/42/52共计十个曲面，均为非球面。此等非球面系经由下列公式所定义： $Z\left(Y\right)=\frac{Y^2}{R}/(1+\sqrt{1-(1+K)\frac{Y^2}{R^2}})+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{2i}\×Y^{2i}$

其中：

R表示透镜表面的曲率半径；

Z表示非球面的深度（非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶点的切面，两者间的垂直距离）；

Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；

K为锥面系数（conicconstant）；

a2i为第2i阶非球面系数。第一实施例成像透镜系统的光学数据如图18所示，非球面数据如图19所示。在以下实施例的光学透镜系统中，整体光学透镜系统的光圈值（f-number）为Fno，半视角（HalfFieldofView,简称HFOV）为整体光学透镜系统中最大视角（FieldofView）的一半，又曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米（mm）。光学成像镜头长度（由第一透镜10的第一物侧面11至成像面71）为3.930毫米。第一实施例中各重要参数间的关系例举如下：

Tal=2.024

Gaa=0.738

G23/（T2+G34）=1.833（符合大于0.8的条件）

T3/T4=0.921（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=1.373（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=1.500（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=4.653（符合小于5.0的条件）

Gaa/G23=1.389（符合小于2.0的条件）

T3/T2=1.704（符合大于1.5的条件）

T3/（T2+G34）=1.352（符合大于0.85的条件）

第二实施例

请参阅图3，例示本发明光学成像镜头1的第二实施例。第二实施例在成像面71上的纵向球差请参考图4A、弧矢方向的像散像差请参考图4B图、子午方向的像散像差请参考图4C图、畸变像差请参考图4D。第二实施例中各透镜表面的凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处在于第二实施例第四透镜40的第四物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43以及一位于圆周附近区域的凸面部44。第二实施例详细的光学数据如图20所示，非球面数据如图21所示。光学成像镜头长度3.950毫米，其各重要参数间的关系为：

Tal=2.147

Gaa=0.687

G23/（T2+G34）=1.803（符合大于0.8的条件）

T3/T4=1.061（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=2.483（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=2.501（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=3.066（符合小于5.0的条件）

Gaa/G23=1.360（符合小于2.0的条件）

T3/T2=1.697（符合大于1.5的条件）

T3/（T2+G34）=1.333（符合大于0.85的条件）

第三实施例

请参阅图5，例示本发明光学成像镜头1的第三实施例。第三实施例在成像面71上的纵向球差请参考图6A、弧矢方向的像散像差请参考图6B、子午方向的像散像差请参考图6C、畸变像差请参考图6D。第三实施例中各透镜表面的凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处仅在于透镜的参数不同。第三实施例详细的光学数据如图22所示，非球面数据如图23所示，光学成像镜头长度4.000毫米，其各重要参数间的关系为：

Tal=2.171

Gaa=0.636

G23/（T2+G34）=1.362（符合大于0.8的条件）

T3/T4=1.430（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=1.796（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=1.790（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=3.806（符合小于5.0的条件）

Gaa/G23=1.464（符合小于2.0的条件）

T3/T2=2.000（符合大于1.5的条件）

T3/（T2+G34）=1.567（符合大于0.85的条件）

第四实施例

请参阅图7，例示本发明光学成像镜头1的第四实施例。第四实施例在成像面71上的纵向球差请参考图8A、弧矢方向的像散像差请参考图8B、子午方向的像散像差请参考图8C、畸变像差请参考图8D。第四实施例和第一实施例类似，其不同点在于第四实施例第二透镜20的第二物侧面21具有一位于光轴附近区域的凸面部23以及一位于圆周附近区域的凹面部24。第四实施例详细的光学数据如图24所示，非球面数据如图25所示，光学成像镜头长度3.950毫米，其各重要参数间的关系为：

Tal=2.131

Gaa=0.719

G23/（T2+G34）=0.852（符合大于0.8的条件）

T3/T4=1.027（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=1.588（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=1.109（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=4.127（符合小于5.0的条件）

Gaa/G23=1.812（符合小于2.0的条件）

T3/T2=1.515（符合大于1.5的条件）

T3/（T2+G34）=0.860（符合大于0.85的条件）

第五实施例

请参阅图9，例示本发明光学成像镜头1的第五实施例。第五实施例在成像面71上的纵向球差请参考图10A、弧矢方向的像散像差请参考图10B、子午方向的像散像差请参考图10C、畸变像差请参考图10D。第五实施例与第一实施例大致上类似，不同处在于第五实施例第二透镜20的物侧面21具有一位于光轴附近区域的凸面部23以及一位于圆周附近区域的凹面部24。此外，第五透镜50的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凸面部53、一位于圆周附近区域的凹面部58、以及位于光轴附近区域与圆周附近区域之间的另一凹面部55及另一凸面部59。第五实施例详细的光学数据如图26所示，非球面数据如图27所示，光学成像镜头长度3.944毫米，其各重要参数间的关系为：

Tal=2.181

Gaa=0.682

G23/（T2+G34）=0.850（符合大于0.8的条件）

T3/T4=0.990（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=1.537（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=1.252（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=3.804（符合小于5.0的条件）

Gaa/G23=1.753（符合小于2.0的条件）

T3/T2=1.360（符合大于1.5的条件）

T3/（T2+G34）=0.900（符合大于0.85的条件）

第六实施例

请参阅图11，例示本发明光学成像镜头1的第六实施例。第六实施例在成像面71上的纵向球差请参考图12A、弧矢方向的像散像差请参考图12B、子午方向的像散像差请参考图12C、畸变像差请参考图12D。第六实施例中各透镜表面的凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处仅在于透镜的参数不同。第六实施例详细的光学数据如图28所示，非球面数据如图29所示，光学成像镜头长度3.930毫米，其各重要参数间的关系为：

Tal=2.007

Gaa=0.755

G23/（T2+G34）=1.784（符合大于0.8的条件）

T3/T4=0.922（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=1.200（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=1.437（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=4.818（符合小于5.0的条件）

Gaa/G23=1.459（符合小于2.0的条件）

T3/T2=1.699（符合大于1.5的条件）

T3/（T2+G34）=1.348（符合大于0.85的条件）

第七实施例

请参阅图13，例示本发明光学成像镜头1的第七实施例。第七实施例在成像面71上的纵向球差请参考图14A、弧矢方向的像散像差请参考图14B、子午方向的像散像差请参考图14C、畸变像差请参考图14D。第七实施例中各透镜表面的凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处仅在于透镜的参数不同。第七实施例详细的光学数据如图30所示，非球面数据如图31所示，光学成像镜头长度3.946毫米，其各重要参数间的关系为：

Tal=2.028

Gaa=0.732

G23/（T2+G34）=1.552（符合大于0.8的条件）

T3/T4=1.131（符合大于0.9的条件）

T5/（T2+G45）=1.110（符合大于1.1的条件）

T5/（T2+G34）=1.202（符合大于1.1的条件）

Tal/T5=5.00（符合小于或等于5.0的条件）

Gaa/G23=1.397（符合小于2.0的条件）

T3/T2=1.499

T3/（T2+G34）=1.233（符合大于0.85的条件）

另外，各实施例的重要参数则整理于图32中。

总结以上之各实施例，申请人发现有以下特色：

1）.第一透镜之正屈光率可提供透镜整体所需之屈光率，而第二透镜之负屈光率则具有修正像差的效果；另，光圈置于第一透镜之前，可增加聚光能力，缩短镜头长度。

2）.组合第三透镜像侧面光轴附近区域之凹面部、第四透镜物侧面光轴附近区域之凸面部、以及第五透镜物侧面圆周附近区域之凸面部，则可搭配地达到提高成像质量的效果。另外，第二透镜物侧面设计为凸面、第四透镜具备负屈光率、第五透镜物侧面圆周附近区域之凸面部，以及介于光轴附近区域与圆周附近区域之凹面部，也可搭配地达到相似的效果。

3）.组合第一透镜与第三透镜分别具有之正屈光率，而一起提供五片式光学成像镜头整体所需之正屈光率，如此搭配的结果可以达到分散个别透镜之精确度与提高整体成像质量的效果。

此外，依据以上之各实施例之各重要参数间的关系，透过以下各参数之数值控制，可协助设计者设计出具备良好光学性能、整体长度有效缩短、且技术上可行之光学成像镜头。不同参数之比例有较佳之范围，例如：

1）.G23/（T2+G34）建议应大于或等于0.8。G23为第二、第三透镜间之空气间隙宽度。由于第二透镜具备负屈光率，第二、第三透镜间如果能够维持相当之间隙宽度，可使成像光线在扩张至适当程度后再进入第三透镜，有助于提高成像品质。而T2、G34之缩小则有助镜头之薄型化，故G23/（T2+G34）值倾向以增大之方式来设计，建议大于或等于0.8，或是介于0.8～3.0之间。

2）.T3/T4建议应大于或等于0.9，而避免第三、第四透镜之差异过大。例如，第三透镜过薄或是第四透镜过厚则会提高设计之难度，建议大于或等于0.9，或是介于0.8～2.0之间。

3）.T5/（T2+G45）建议应大于或等于1.1，又T5/（T2+G34）建议应大于或等于1.1。T2、G34、G45之缩小则有助镜头之薄型化。由于第五透镜之光学有效径通常较大，薄型化之难度较高，因此T5值之缩小相对困难，因此T5/（T2+G45）与T5/（T2+G34）倾向以增大之方式来设计，建议应大于或等于1.1，或是介于1.1～3.5之间。

4）.Tal/T5建议应小于或等于5.0。Tal为第一至第五透镜于光轴上之厚度总和，如能缩小将有助于镜头整体之薄型化，而T5为第五透镜之厚度，T5之缩小相对不易，因此Tal/T5值倾向以增大之方式来设计，建议应小于或等于5.0，或是介于2.5～5.0之间。

5）.Gaa/G23建议应小于或等于2.0。Gaa为第一至第五透镜于光轴上之间隙总和，如能缩小将有助于镜头整体之薄型化，而G23为第二、第三透镜间之间隙宽度，在第二透镜具备负屈光率时需维持相当之宽度值始能维持成像质量，无法缩小，因此Gaa/G23值倾向以减小之方式来设计，建议应小于或等于2.0，或是介于1～2之间。

6）.T3/T2建议应大于或等于1.5。由于第三透镜之光学有效径大于第二透镜者，因此第三透镜之厚度T3倾向以大于第二透镜厚度T2之方式来设计，建议T3/T2建议应大于或等于1.5，或是介于1.5～2.5之间。

7）.T3/（T2+G34）建议应大于或等于0.85。T2与G34之缩小有助于镜头整体之薄型化，而T3仍应维持相当之厚度值来降低制造难度，因此建议T3/（T2+G34）应大于或等于0.85，或是介于0.85～2.0之间。

本发明之光学成像镜头1，还可应用于可携式电子装置中。请参阅图16，其为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置100的第一较佳实施例。可携式电子装置100包含机壳110，及安装在机壳110内的影像模块120。图16仅以移动电话为例，说明可携式电子装置100，但可携式电子装置100的型式不以此为限。

如图16中所示，影像模块120包括如前所述的光学成像镜头1。图16例示前述第一实施例之光学成像镜头1。此外，可携式电子装置100另包含用于供光学成像镜头1设置的镜筒130、用于供镜筒130设置的模块后座单元（modulehousingunit）140，用于供模块后座单元140设置的基板172，及设置于基板172、且位于光学成像镜头1的像侧3的影像传感器70。光学成像镜头1中之影像传感器70可以是电子感光组件，例如感光耦合组件或互补性氧化金属半导体组件。成像面71是形成于影像传感器70。

须注意的是，本实施例虽显示滤光件60，然而在其他实施例中亦可省略滤光件60之结构，所以滤光件60并非必要。且机壳110、镜筒130、及/或模块后座单元140可为单一组件或多个组件组装而成，但无须限定于此。其次，本实施例所使用的影像传感器70是采用板上连接式芯片封装（ChiponBoard,COB）的封装方式而直接连接在基板172上，然本发明并不以此为限。

具有屈光率的五片透镜10、20、30、40、50例示性地是以于两透镜之间分别存在有空气间隔的方式设置于镜筒130内。模块后座单元140具有镜头后座141，及设置于镜头后座141与影像传感器70之间的影像传感器后座146，然在其它的实施态样中，不一定存在有影像传感器后座146。镜筒130是和镜头后座141沿轴线I-I'同轴设置，且镜筒130设置于镜头后座141的内侧。

由于本发明光学成像镜头1之长度可以仅为5毫米左右，因此容许将可携式电子装置100之尺寸设计地更为轻薄短小，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。藉此，使本发明之各实施例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。

另请参阅图17，为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置200的第二较佳实施例。第二较佳实施例的可携式电子装置200与第一较佳实施例的可携式电子装置100的主要差别在于：镜头后座141具有第一座体142、第二座体143、线圈144及磁性组件145。第一座体142供镜筒130设置并与镜筒130外侧相贴合且沿轴线I-I'设置、第二座体143沿轴线I-I'并环绕着第一座体142之外侧设置。线圈144设置在第一座体142的外侧与第二座体143的内侧之间。磁性组件145设置在线圈144的外侧与第二座体143的内侧之间。

第一座体142可带着镜筒130及设置在镜筒130内的光学成像镜头1沿轴线I-I'，即第一图之光轴4移动。影像传感器后座146则与第二座体143相贴合。滤光件60，如红外线滤光片，则是设置在影像传感器后座146。第二实施例可携式电子装置200的其他组件结构则与第一实施例的可携式电子装置100类似，故在此不再赘述。

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 (16)

1.一种光学成像镜头，由一物侧至一像侧在一光轴上依序包含：

一光圈；

一第一透镜，其具有正屈光率；

一第二透镜，其具有负屈光率；

一第三透镜，其具有一朝向该像侧的一第三像侧面，该第三像侧面在其光轴附近区域具有一凸面部；

一第四透镜，第四透镜的屈光率为负，其具有一朝向该物侧的一第四物侧面，该第四物侧面在其光轴附近区域具有一凹面部；以及

一第五透镜，其具有一朝向该物侧的一第五物侧面，该第五物侧面在其圆周附近区域具有一凸面部；

其中，该第五透镜为一塑料镜片，且该光学成像镜头具有屈光率之透镜只有五片，

该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₄₅、该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T₂、该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T₃、该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4、该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T₅，并满足1.1≤T₅/(T₂+G₄₅)≤3.5，T₃+T₄>T₅。

2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₂₃、该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₃₄，并满足0.8≤G₂₃/(T₂+G₃₄)。

3.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于：满足0.9≤T₃/T₄。

4.根据权利要求3所述的一种光学成像镜头，其特征在于：满足1.1≤T₅/(T₂+G₃₄)。

5.根据权利要求4所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜的该第五物侧面，在其光轴附近区域还具有一凸面部，以及在其光轴附近区域与圆周附近区域之间还具有一凹面部。

6.根据权利要求3所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_al，并满足T_al/T₅≤5.0。

7.根据权利要求6所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜具有朝向该物侧的一第二物侧面，且该第二物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部。

8.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜到该第五透镜之间于该光轴上之四个空气间隙之总合为G_aa、该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₂₃，并满足G_aa/G₂₃≤2.0。

9.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：满足1.5≤T₃/T₂。

10.根据权利要求9所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜具有朝向该物侧的一第二物侧面，且该第二物侧面在其圆周附近区域具有一凸面部。

11.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：满足0.9≤T₃/T₄。

12.根据权利要求11所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₃₄，并满足0.85≤T₃/(T₂+G₃₄)。

13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_al，并满足T_al/T₅≤4.0。

14.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜具有朝向该物侧的一第二物侧面，且该第二物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部，并满足1.1≤T₅/(T₂+G₃₄)。

15.一种电子装置，包含：

一机壳；及

一影像模块，安装在该机壳内，该影像模块包括：

如权利要求1至14中任一项所述的一光学成像镜头；

用于供该光学成像镜头设置的一镜筒；

用于供该镜筒设置的一模块后座单元；

用于供该模块后座单元设置的一基板；以及

设置于该基板且位于该光学成像镜头之一像侧的一影像传感器。

16.根据权利要求15所述的一种电子装置，其特征在于：该模块后座单元包括一座体，用以供该镜筒设置并得以沿着该光轴移动。