CN103676087B - 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置 - Google Patents

光学成像镜头及应用此镜头的电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学成像镜头及应用此镜头的电子装置。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。第二透镜具有朝向像侧的一像侧面,而该像侧面在其圆周附近区域具有凸面部。第四透镜具有朝向像侧的一像侧面,而该像侧面在其光轴附近区域具有凹面部,在其圆周附近区域具有凸面部。第五透镜由塑料制成,该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片。该应用此镜头的电子装置,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。本发明使该镜头在缩短长度下仍有好的光学性能。

Description

光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
技术领域
本发明大致上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缩减系统长度的光学成像镜头,及应用此光学成像镜头的电子装置。
背景技术
近年来,移动通讯装置和数字相机的普及,使得摄影模块(包含光学成像镜头、座体(holder)及传感器(sensor)等)蓬勃发展,移动通讯装置和数字相机的薄型轻巧化,也让摄影模块(cameramodule)的小型化需求愈来愈高。随着感光耦合组件(ChargeCoupledDevice,CCD)或互补性氧化金属半导体组件(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,CMOS)的技术进步和尺寸缩小,装戴在摄影模块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。目前已知有五片式透镜结构的光学成像镜头。
例如,以日本专利公告号4197994、日本专利公开号2008-281760、中国台湾地区专利公告号M369459、中国台湾地区专利公开号200722785、美国专利公开号20100254029、与美国专利公告号8248713来看,均揭示五片式透镜结构。但是此等五片式透镜结构的镜头长度在9毫米以上,不利于手机和数字相机等携带型电子产品的薄型化设计。
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
于是,本发明可以提供一种轻量化、低制造成本、长度缩短、并能提供高分辨率与高成像质量的光学成像镜头。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第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第二透镜具有朝向像侧的像侧面,该像侧面在其圆周附近区域具有凸面部。第四透镜具有朝向像侧的像侧面,该像侧面在其光轴附近区域具有凹面部,而在其圆周附近区域具有凸面部。第五透镜由塑料制成,且此光学成像镜头总共只有上述五片具有屈光率的透镜。第一、第二、第三、第四、第五透镜分别都具有朝向物侧的物侧面及朝向像侧的像侧面。
本发明光学成像镜头中,第四透镜在光轴上的中心厚度为T4,第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隙为G12,而满足T4/G12≦2.0。
本发明光学成像镜头中,光学成像镜头的系统焦距为Efl,第二透镜在光轴上的中心厚度为T2,而满足3.0≦Efl/T2≦7.0。
本发明光学成像镜头中,第一透镜在光轴上的中心厚度为T1,第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隙为G12,而满足T1/G12≦2.5的关系。
本发明光学成像镜头中,第二透镜在光轴上的中心厚度为T2,第四透镜在光轴上的中心厚度为T4,而满足1.4≦T2/T4≦3.5。
本发明光学成像镜头中,光学成像镜头的系统焦距为Efl,第二透镜在光轴上的中心厚度为T2,而满足Efl/T2≦7.0。
本发明光学成像镜头中,第一透镜到第五透镜间的五个厚度中最大者为Tmax,第一透镜与第二透镜在光轴上间的空气间隙为G12,而满足0.7≦Tmax/G12≦2.3。
本发明光学成像镜头中,第一透镜在光轴上的中心厚度为T1,第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隙为G12,满足0.5≦T1/G12≦2.5的关系。
本发明光学成像镜头中,第一透镜到第五透镜间的五个厚度中最大者为Tmax,第二透镜在光轴上的中心厚度为T2,而满足Tmax/T2≦1.4。
本发明光学成像镜头中,第一透镜到第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为Gaa,第一透镜在光轴上的中心厚度为T1,而满足1.5≦Gaa/T1≦4.0。
本发明光学成像镜头中,第二透镜在光轴上的中心厚度为T2,而满足T1/T2≦1.1。
本发明光学成像镜头中,第一透镜到第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为Gaa,第四透镜在光轴上的中心厚度为T4,而满足2.0≦Gaa/T4≦8.0。
本发明光学成像镜头中,第二透镜在光轴上的中心厚度为T2,而满足1.4≦T2/T4的关系。
本发明光学成像镜头中,第一透镜的阿贝数(AbbeNumber)为VD1,第二透镜的阿贝数为VD2,而满足30≦VD2-VD1
本发明又提供一种电子装置,其包含机壳以及影像模块。影像模块安装在机壳内,又包括如前所述的光学成像镜头、用于供光学成像镜头设置的镜筒、用于供镜筒设置的一模块后座单元、以及设置于光学成像镜头的像侧的影像传感器。
附图说明
图1绘示本发明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。
【符号说明】
1光学成像镜头
2物侧
3像侧
4光轴
10第一透镜
11物侧面
12像侧面
E延伸部
20第二透镜
21物侧面
22像侧面
23凸面部
24凹面部
27凸面部
30第三透镜
31物侧面
32像侧面
36凸面部
37凹面部
40第四透镜
41物侧面
42像侧面
43凸面部
44凹面部
46凹面部
47凸面部
50第五透镜
51物侧面
52像侧面
53凸面部
54凹面部
56凹面部
57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
在开始详细描述本发明之前,首先要说明的是,在本发明图式中,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都可以是由透明的塑料材质所制成,但本发明不以此为限,第五透镜50则一定是由透明的塑料材质所制成。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与第二透镜20之间。当由位于物侧2的待拍摄物(图未示)所发出的光线(图未示)进入本发明光学成像镜头1时,即会经由第一透镜10、光圈80、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。
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具有一物侧面11与一像侧面12;第二透镜20具有一物侧面21与一像侧面22;第三透镜30具有一物侧面31与一像侧面32;第四透镜40具有一物侧面41与一像侧面42;第五透镜50具有一物侧面51与一像侧面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具有厚度T1、第二透镜20具有厚度T2、第三透镜30具有厚度T3、第四透镜40具有厚度T4,而第五透镜50具有厚度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,此实施例中各像散图及畸变图的Y轴代表像高。
第一实施例的光学成像镜头系统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与第二透镜20之间。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。物侧面11为凸面,像侧面12为凹面。另外,第一透镜10的物侧面11及像侧面12皆为非球面(asphericsurface)。
第二透镜20具有正屈光率。物侧面21为凸面,像侧面22为凸面,在圆周附近区域则具有凸面部27。另外,第二透镜的物侧面21以及像侧面22皆为非球面。
第三透镜30具有正屈光率。物侧面31为凹面;像侧面32具有位于光轴附近的凸面部36及位于圆周附近区域的凹面部37。另外,第三透镜30的物侧面31以及像侧面32皆为非球面。
第四透镜40具有负屈光率。物侧面41具有在光轴附近区域具有凸面部43,以及在圆周附近区域的凹面部44。像侧面42具有位于光轴附近的凹面部46及位于圆周附近区域的凸面部47。另外,第四透镜40的物侧面41及像侧面42皆为非球面。
第五透镜50具有正屈光率。物侧面51具有在光轴附近区域的凸面部53、圆周附近区域的凹面部54。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的物侧面51及像侧面52皆为非球面。滤光片60可以是红外线滤光片,其位于第五透镜50以及成像面71之间。
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 ( Y ) = Y 2 R / ( 1 + 1 - ( 1 + K ) Y 2 R 2 ) + Σ i = 1 n a 2 i × Y 2 i
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,其中色散系数就是阿贝数;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(毫米(mm)),F为光学成像镜头的系统焦距(即Efl)。光学成像镜头长度为3.78毫米(第一透镜物侧面至成像面在光轴上的距离),而系统像高为2.268毫米(mm)。第一实施例中各重要参数间的关系例举如下:
T4/G12=1.906
Efl/T2=3.382
T2/T4=2.361
T1/G12=2.490
Tmax/G12=4.501
Tmax/T2=1.000
Gaa/T1=1.654
T1/T2=0.553
Gaa/T4=2.161
VD2-VD1=32.586
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、子午方向的像散像差请参考图4C、畸变像差请参考图4D。第二实施例中各透镜与第一实施例大致上类似,不同处仅在于第二透镜20的物侧面21是凹面,第三透镜30的像侧面32是凸面。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4.17毫米,而系统像高为2.268毫米(mm)。其各重要参数间的关系为:
T4/G12=0.360
Efl/T2=5.998
T2/T4=1.852
T1/G12=0.587
Tmax/G12=0.933
Tmax/T2=1.398
Gaa/T1=3.682
T1/T2=0.880
Gaa/T4=6.000
VD2-VD1=32.586
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与第一实施例大致上类似,不同处仅在于第二透镜20的物侧面21具有在光轴附近区域的凸面部23与在圆周附近区域的凹面部24,而第三透镜30的像侧面32是凸面。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4.04毫米,而系统像高为2.268毫米(mm)。其各重要参数间的关系为:
T4/G12=0.501
Efl/T2=4.417
T2/T4=1.811
T1/G12=0.699
Tmax/G12=0.973
Tmax/T2=1.072
Gaa/T1=2.844
T1/T2=0.770
Gaa/T4=3.966
VD2-VD1=32.586
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,其不同点在于第二透镜20的物侧面21具有在光轴附近区域的凸面部23与在圆周附近区域的凹面部24,而第三透镜30的像侧面32是凸面。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4.04毫米,而系统像高为2.268毫米(mm)。其各重要参数间的关系为:
T4/G12=0.767
Efl/T2=2.574
T2/T4=3.078
T1/G12=1.177
Tmax/G12=2.360
Tmax/T2=1.000
Gaa/T1=1.783
T1/T2=0.499
Gaa/T4=2.737
VD2-VD1=32.586
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,不同处在于第三透镜30的像侧面32是凸面。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4.04毫米,而系统像高为2.268毫米(mm)。其各重要参数间的关系为:
T4/G12=0.981
Efl/T2=3.342
T2/T4=1.823
T1/G12=1.308
Tmax/G12=1.788
Tmax/T2=1.000
Gaa/T1=1.501
T1/T2=0.732
Gaa/T4=2.003
VD2-VD1=32.586
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。第六实施例与第一实施例大致上类似,不同处在于第三透镜30的像侧面32是凸面。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3.74毫米,而系统像高为2.268毫米(mm)。其各重要参数间的关系为:
T4/G12=0.971
Efl/T2=5.477
T2/T4=1.489
T1/G12=0.944
Tmax/G12=2.016
Tmax/T2=1.394
Gaa/T1=3.358
T1/T2=0.653
Gaa/T4=3.264
VD2-VD1=32.586
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,不同处在于第一透镜具有负屈光率,第二透镜20的物侧面21具有在光轴附近区域的凸面部23与在圆周附近区域的凹面部24,而第三透镜30的像侧面32是凸面。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3.89毫米,而系统像高为2.268毫米(mm)。其各重要参数间的关系为:
T4/G12=0.673
Efl/T2=5.435
T2/T4=1.741
T1/G12=0.904
Tmax/G12=1.463
Tmax/T2=1.250
Gaa/T1=3.368
T1/T2=0.772
Gaa/T4=4.527
VD2-VD1=32.586
另外,各实施例的重要参数则整理于图32中。
总结以上的各实施例,申请人发现有以下特色:
1.第二透镜的像侧面在圆周附近区域的凸面部,与第四透镜的像侧面在光轴附近区域的凹面部及在圆周附近区域的凸面部,有助修改像差。
2.第五透镜的材质是塑料,可降低制造成本及减轻光学成像镜头的重量。
此外,依据以上的各实施例的各重要参数间的关系,透过以下各参数的数值控制,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、且技术上可行的光学成像镜头。不同参数的比例有较佳的范围,例如:
1.T4/G12≦2.0。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短。然而,由于第四透镜像侧面具有在光轴上的凹面部,所以厚度可以较薄,因此可以满足此关系式。此关系式又可受下限限制,较佳为0.1≦T4/G12≦2.0。
2.Efl/T2≦7.0。在透镜缩短的过程中,光学成像镜头的焦距也会跟着缩短,所以会满足此关系式。较佳的,满足3.0≦Efl/T2≦7.0。此时T2比较短,有利于镜头缩短过程中其它透镜厚度及间隙长度的配置。此关系式又可受下限限制,2.0≦Efl/T2≦7.0。
3.1.4≦T2/T4。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短,然而由于第四透镜像侧面在光轴上有凹面部,所以厚度可以更薄,因此可以满足此关系式。较佳的,更满足1.4≦T2/T4≦3.5。
4.T1/G12≦2.5。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短,考虑光学性能及制造能力,在满足此关系式时有较佳的配置。较佳的,满足0.5≦T1/G12≦2.5。
5.0.7≦Tmax/G12≦2.3。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短,而所有透镜中厚度最大者也会缩短,因此满足此关系式。
6.Tmax/T2≦1.4。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短,而所有透镜中厚度最大者也会缩短,因此满足此关系式。较佳的,此关系式又可受下限限制,所以0.8≦Tmax/T2≦1.4。
7.1.5≦Gaa/T1≦4.0。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短。所以考虑光学性能及制造能力,在满足此关系式时会有较佳的配置。
8.T1/T2≦1.1。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短。考虑光学性能及制造能力,在满足此关系式时有较佳的配置。较佳的,此关系式又可受下限限制,0.3≦T1/T2≦1.1。
9.2.0≦Gaa/T4≦8.0。在镜头缩短的过程中,理应所有的长度都会缩短。考虑光学性能及制造能力,在满足此关系式时有较佳的配置。
10.30≦VD2-VD1。阿贝数(AbbeNumber)是用来评估一个透镜色散能力的数值。镜头缩短时,色差会较严重,在满足此关系式时,镜头消减色差的能力较好。较佳的,此关系式又可受下限限制,30≦VD2-VD1≦36。
本发明的光学成像镜头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的光学成像镜头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中的影像传感器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。
本发明所使用的影像传感器70是采用板上连接式芯片封装的封装方式而直接连接在基板172上。这和传统芯片尺寸封装的封装方式的差别在于,板上连接式芯片封装不需使用保护玻璃。因此,在光学成像镜头1中并不需要在影像传感器70之前设置保护玻璃,然本发明并不以此为限。
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的结构,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,然在其它的实施例中,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的长度可以仅为3.78毫米左右,因此容许将可携式电子装置100的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。因此,本发明的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的外侧设置。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',即图1的光轴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 (14)

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第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、以及一第五透镜,每一透镜都具有屈光率,其中:
该第二透镜,其具有朝向该像侧的一像侧面,该像侧面在其圆周附近区域具有一凸面部;
该第四透镜,其具有朝向该像侧的一像侧面,该像侧面在其光轴附近区域具有一凹面部,而在其圆周附近区域具有一凸面部;以及
该第五透镜由塑料制成,其中该第一、该第二、该第三、该第四、该第五透镜分别都具有朝向该物侧的一物侧面及朝向该像侧的一像侧面,且该光学成像镜头总共只有上述五片具有屈光率的透镜;
该第四透镜在该光轴上的一中心厚度为T4,该第一透镜与该第二透镜在该光轴上的一空气间隙为G12,而满足T4/G12≦2.0。
2.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该光学成像镜头的一系统焦距为Efl,该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T2,而满足3.0≦Efl/T2≦7.0。
3.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜在该光轴上的一中心厚度为T1,而满足T1/G12≦2.5的关系。
4.如权利要求3所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T2,而满足1.4≦T2/T4≦3.5。
5.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该光学成像镜头的一系统焦距为Efl,该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T2,而满足Efl/T2≦7.0。
6.如权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜到该第五透镜间的五个厚度中最大者为Tmax,而满足0.7≦Tmax/G12≦2.3。
7.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜在该光轴上的一中心厚度为T1,满足0.5≦T1/G12≦2.5的关系。
8.如权利要求7所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜到该第五透镜间的五个厚度中最大者为Tmax,该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T2,而满足Tmax/T2≦1.4。
9.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜到该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙总合为Gaa,该第一透镜在该光轴上的一中心厚度为T1,而满足1.5≦Gaa/T1≦4.0。
10.如权利要求9所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T2,而满足T1/T2≦1.1。
11.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜到该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙总合为Gaa,而满足2.0≦Gaa/T4≦8.0。
12.如权利要求11所述的光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T2,而满足1.4≦T2/T4的关系。
13.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜的阿贝数(AbbeNumber)为VD1,该第二透镜的阿贝数为VD2,而满足30≦VD2-VD1
14.一种电子装置,包含:
一机壳;以及
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13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;以及
设置于该光学成像镜头的一像侧的一影像传感器。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI456248B (zh) 2013-07-23 2014-10-11 Largan Precision Co Ltd 影像系統透鏡組及取像裝置
CN103676103B (zh) * 2013-08-02 2016-04-20 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该镜头的电子装置
TWI592681B (zh) 2013-08-02 2017-07-21 玉晶光電股份有限公司 Optical imaging lens and the electronic device using the lens
CN109856781B (zh) * 2016-01-13 2020-12-29 大立光电股份有限公司 成像用光学透镜组
TWI627467B (zh) 2017-03-22 2018-06-21 大立光電股份有限公司 成像系統鏡頭組、取像裝置及電子裝置
WO2019024493A1 (zh) * 2017-07-31 2019-02-07 浙江舜宇光学有限公司 成像镜头
CN113253429B (zh) * 2021-06-08 2021-09-17 江西联益光学有限公司 广角镜头及成像设备
US20240085664A1 (en) * 2022-09-02 2024-03-14 Largan Precision Co., Ltd. Imaging system lens assembly, image capturing unit and electronic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201378216Y (zh) * 2008-06-06 2010-01-06 富士能株式会社 5片结构的摄像透镜及摄像装置
TW201038966A (en) * 2009-04-20 2010-11-01 Largan Precision Co Ltd Photographing lens assembly
TW201043999A (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Largan Precision Co Ltd Imaging lens assembly

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04197994A (ja) 1990-11-28 1992-07-17 Hitachi Ltd クレーン用サドルユニット
JP4197994B2 (ja) 2003-06-19 2008-12-17 コニカミノルタオプト株式会社 撮像装置
TWI268360B (en) 2005-12-02 2006-12-11 Asia Optical Co Inc Single focus lens
JP4963187B2 (ja) 2006-04-05 2012-06-27 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP5052956B2 (ja) 2007-05-10 2012-10-17 リコー光学株式会社 撮影レンズおよび撮影装置
US7663813B2 (en) * 2008-01-02 2010-02-16 Newmax Technology Co., Ltd. Imaging lens module
EP2317360A4 (en) 2008-08-25 2011-09-21 Konica Minolta Opto Inc ILLUMINATING LENS, PICTURE DEVICE AND MOBILE TERMINAL
JP5462466B2 (ja) 2008-10-29 2014-04-02 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
TWI388878B (zh) 2008-12-01 2013-03-11 Largan Precision Co Ltd 取像光學鏡片組
CN101819315B (zh) 2009-02-27 2014-05-07 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄像镜头、摄像装置以及便携终端
JP5607398B2 (ja) 2009-04-07 2014-10-15 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置、ならびに携帯端末機器
JP5601857B2 (ja) 2009-04-07 2014-10-08 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置、ならびに携帯端末機器
CN201508432U (zh) 2009-04-07 2010-06-16 富士能株式会社 摄像透镜及摄像装置
JP5283575B2 (ja) 2009-06-25 2013-09-04 富士フイルム株式会社 画像読取レンズ及び画像読取装置
US8559118B2 (en) * 2009-11-18 2013-10-15 DigitalOptics Corporation Europe Limited Fixed focal length optical lens architecture providing a customized depth of focus optical system
TWI421533B (zh) * 2010-01-19 2014-01-01 Largan Precision Co Ltd 光學攝影鏡頭
TWI400506B (zh) * 2010-04-23 2013-07-01 Largan Precision Co Ltd 攝像光學鏡片組
TWI416197B (zh) 2010-06-28 2013-11-21 Largan Precision Co Ltd 廣視角攝像鏡頭
TWI440922B (zh) 2010-11-01 2014-06-11 Largan Precision Co Ltd 光學取像透鏡組
TWI424215B (zh) 2010-12-09 2014-01-21 Largan Precision Co 取像用光學系統
TWI418877B (zh) 2010-12-15 2013-12-11 Largan Precision Co 成像用光學系統
TWI422900B (zh) 2010-12-23 2014-01-11 Largan Precision Co Ltd 光學攝影鏡頭組
TWI431356B (zh) 2011-01-03 2014-03-21 Largan Precision Co 取像用光學鏡片組
JP5654384B2 (ja) 2011-02-28 2015-01-14 カンタツ株式会社 撮像レンズ
JP2012211933A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置
CN103477264B (zh) * 2011-03-30 2016-02-17 富士胶片株式会社 图像拍摄镜头和图像拍摄设备
TWI429979B (zh) 2011-04-13 2014-03-11 Largan Precision Co Ltd 光學影像透鏡組
TWI424187B (zh) 2011-07-06 2014-01-21 Largan Precision Co Ltd 拾像光學系統
TWI416163B (zh) 2011-07-19 2013-11-21 Largan Precision Co Ltd 光學影像拾取鏡頭
TWI457594B (zh) 2011-08-26 2014-10-21 Largan Precision Co Ltd 影像鏡頭
TWI461728B (zh) 2011-09-02 2014-11-21 Largan Precision Co Ltd 影像鏡組
TWI447427B (zh) 2011-10-27 2014-08-01 Largan Precision Co Ltd 影像透鏡組
TWI474072B (zh) * 2012-06-14 2015-02-21 Largan Precision Co Ltd 光學影像鏡片系統組
TWI487969B (zh) * 2012-11-02 2015-06-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
TWI463168B (zh) * 2013-05-30 2014-12-01 Largan Precision Co Ltd 結像鏡片系統組及取像裝置
TWI456248B (zh) * 2013-07-23 2014-10-11 Largan Precision Co Ltd 影像系統透鏡組及取像裝置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201378216Y (zh) * 2008-06-06 2010-01-06 富士能株式会社 5片结构的摄像透镜及摄像装置
TW201038966A (en) * 2009-04-20 2010-11-01 Largan Precision Co Ltd Photographing lens assembly
TW201043999A (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Largan Precision Co Ltd Imaging lens assembly

Also Published As

Publication number Publication date
TW201411222A (zh) 2014-03-16
CN103676087A (zh) 2014-03-26
US20160187624A1 (en) 2016-06-30
US9279956B2 (en) 2016-03-08
US9638899B2 (en) 2017-05-02
TWI479222B (zh) 2015-04-01
US20150015767A1 (en) 2015-01-15

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