CN104142558B

CN104142558B - 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置

Info

Publication number: CN104142558B
Application number: CN201410153384.0A
Authority: CN
Inventors: 陈思翰; 陈锋; 公金辉
Original assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Current assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-04-16
Also published as: CN104142558A; TWI498591B; US9541745B2; TW201441658A; US20150301308A1

Abstract

本发明涉及光学成像镜头。本发明提出一种光学成像镜头，包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜以及一第五透镜，其中该第一透镜具有正屈光率，其物侧面具有一位于该光轴附近区域的凸面部，与一位于圆周附近区域的凸面部，该第二透镜具有负屈光率，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，该第三透镜具有正屈光率，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该第四透镜具有正屈光率，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第五透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，以及一位于圆周附近区域的凸面部。以及，提出一种应用此镜头的电子装置。本发明用于图像捕捉记录。

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具有较短镜头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。

美国专利US7480105、US7639432、US7486449以及US7684127都揭露了一种由五片透镜所组成的光学镜头，然而，其中US7480105案及US7639432案前二片透镜的屈光率分别为负正配置，而US7486449以及US7684127案则分别为负负配置，然而，这样的配置并无法获得良好的光学特性，而且此四案的镜头系统长度分别为10～18mm，而无法使装置整体达到薄型轻巧化的效果。

因此如何能够有效扩大视场角、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、缩短镜头长度、低制造成本、扩大半视场角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、光圈、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。

本发明提供一种光学成像镜头，包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜与一第五透镜，其中该第一透镜具有正屈光率，物侧面为一凸面，并具有一位于光轴附近区域的凸面部，以及一位于圆周附近区域的凸面部；该第二透镜具有负屈光率，物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；该第三透镜具有正屈光率，物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；该第四透镜具有正屈光率，物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；该第五透镜具有负屈光率，像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，以及一位于圆周附近区域的凸面部，且该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜至第五透镜共五片。

本发明光学成像镜头中，第一透镜与第二透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG12、第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG23、第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG34，第四透镜与第五透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG45，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ALT。另外，第一透镜的物侧面至一成像面在光轴上的长度为TTL。第五透镜的像侧面至该成像面在光轴上的长度为BFL。

本发明光学成像镜头中，满足AAG/T3≤3.0的关系。

本发明光学成像镜头中，满足BFL/T1≤3.3的关系。

本发明光学成像镜头中，满足AAG/T5≤2.5的关系。

本发明光学成像镜头中，满足1.5≤T5/(AG12+AG45)的关系。

本发明光学成像镜头中，满足4.5≤BFL/(AG12+AG45)的关系。

本发明光学成像镜头中，满足0.9≤T2/(AG12+AG45)的关系。

本发明光学成像镜头中，满足BFL/T2≤6.6的关系。

本发明光学成像镜头中，满足1.0≤T1/T4的关系。

本发明光学成像镜头中，满足0.65≤T2/AG23的关系。

本发明光学成像镜头中，满足AAG/T1≤2.2的关系。

本发明光学成像镜头中，满足2.0≤T1/(AG12+AG45)的关系。

本发明光学成像镜头中，满足0.8≤T5/AG34的关系。

本发明光学成像镜头中，满足1.5≤T1/AG23的关系。

本发明光学成像镜头中，满足0.9≤T3/(AG12+AG45)的关系。

本发明光学成像镜头中，满足0.9≤T5/T4的关系。

本发明光学成像镜头中，满足1.4≤ALT/BFL的关系。

本发明光学成像镜头中，满足0.75≤T3/T4的关系。

进一步地，本发明又提供一种应用前述的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的一像侧的一影像传感器。

附图说明

图1是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2的A部分是绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。

图2的B部分是绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。

图2的C部分是绘示第一实施例在子午方向的像散像差。

图2的D部分是绘示第一实施例的畸变像差。

图3是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4的A部分是绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。

图4的B部分是绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。

图4的C部分是绘示第二实施例在子午方向的像散像差。

图4的D部分是绘示第二实施例的畸变像差。

图5是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6的A部分是绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。

图6的B部分是绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。

图6的C部分是绘示第三实施例在子午方向的像散像差。

图6的D部分是绘示第三实施例的畸变像差。

图7是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8的A部分是绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。

图8的B部分是绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。

图8的C部分是绘示第四实施例在子午方向的像散像差。

图8的D部分是绘示第四实施例的畸变像差。

图9是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10的A部分是绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。

图10的B部分是绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。

图10的C部分是绘示第五实施例在子午方向的像散像差。

图10的D部分是绘示第五实施例的畸变像差。

图11是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12的A部分是绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。

图12的B部分是绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。

图12的C部分是绘示第六实施例在子午方向的像散像差。

图12的D部分是绘示第六实施例的畸变像差。

图13是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14的A部分是绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。

图14的B部分是绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。

图14的C部分是绘示第七实施例在子午方向的像散像差。

图14的D部分是绘示第七实施例的畸变像差。

图15是绘示本发明光学成像镜头曲率形状的示意图。

图16是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是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。

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（chief ray）及边缘光线Lm（marginal ray）。「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，以下的实施例为求附图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（optical axis）4，依序包含有第一透镜10、一光圈80、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、一第五透镜50，滤光片72及成像面（image plane）71。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（aperture stop）80，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72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72还可以是具各种合适功能的滤镜，可滤除特定波长的光线，例如红外线等，置于第五透镜50与成像面71之间。滤光片72的材质为玻璃。

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。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、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ALT。亦即，ALT=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（air gap）。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙宽度AG12、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙宽度AG23、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙宽度AG34、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙宽度AG45。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宽度的总合即称为AAG。亦即，AAG=AG12+AG23+AG34+AG45。

另外，第一透镜10的第一物侧面11至成像面71在光轴4上的长度，也就是整个光学成像镜头的系统总长度为TTL。第五透镜50的第五像侧面52至成像面71在光轴4上的长度为BFL。

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（longitudinal spherical aberration）请参考图2的A部分、弧矢（sagittal）方向的像散像差（astigmatic field aberration）请参考图2的B部分、子午（tangential）方向的像散像差请参考图2的C部分、以及畸变像差（distortion aberration）请参考图2的D部分。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，系统像高为3.0mm。

本发明光学成像镜头1的第一实施例依序包含一第一透镜10、一光圈80、一第二透镜20、一第三透镜30、一第四透镜40、一第五透镜50、一滤光片72。在本较佳实施例中，光圈80是设置在第一透镜10与第二透镜20之间。滤光片72可以防止特定波长的光线(例如红外线)投射至成像面而影响成像质量。

该第一透镜10具有正屈光率。朝向物侧2的第一物侧面11，具有一位于光轴附近区域的凸面部13以及一位于圆周附近区域的凸面部14，朝向像侧3的第一像侧面12为一凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部16以及一圆周附近区域的凸面部17。

第二透镜20具有负屈光率。朝向物侧2的第二物侧面21，具有一位于光轴附近区域的凸面部23以及一圆周附近的凸面部24，朝向像侧3的第二像侧面22，具有一位于光轴附近区域的凹面部26以及一位于圆周附近区域的凹面部27。

第三透镜30具有正屈光率，朝向物侧2的第三物侧面31，具有一位于光轴附近区域的凸面部33以及一位于圆周附近区域的凹面部34，而朝向像侧3的第三像侧面32，具有一位于光轴附近区域的凸面部36以及一在圆周附近的凸面部37。

第四透镜40具有正屈光率，朝向物侧2的第四物侧面41，具有一位于光轴附近区域的凹面部43以及一在圆周附近的凹面部44，朝向像侧3的第四像侧面42为一凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部46以及一位于圆周附近区域的凸面部47。

第五透镜50具有负屈光率，朝向物侧2的第五物侧面51，具有一位于光轴附近区域的凸面部53以及一在圆周附近的凹面部54，朝向像侧3的第五像侧面52，具有一位于光轴附近区域的凹面部56以及一位于圆周附近区域的凸面部57。滤光片72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中，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。这些非球面是经由下列公式所定义：

Z (Y) = \frac{Y^{2}}{R} / (1 + \sqrt{1 - (1 + K) \frac{Y^{2}}{R^{2}}}) + Σ_{i = 1}^{n} a_{2 i} \times 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（conic constant）；

a_2i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（HalfField of View,简称HFOV）为整体光学透镜系统中最大视角（Field of View）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TTL(第一透镜10的物侧面11至该成像面71的距离)为4.950毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为37.51度。第一实施例中各重要参数间的关系如下所示：

AAG/T3=1.929

BFL/T1=2.170

T2/(AG12+AG45)=1.982

T2/AG23=1.586

T5/AG34=1.948

T5/T4=2.162

AAG/T5=0.926

T5/(AG12+AG45)=5.448

BFL/(AG12+AG45)=8.216

BFL/T2=4.145

T1/T4=1.503

AAG/T1=1.333

T1/(AG12+AG45)=3.787

T1/AG23=3.030

T3/(AG12+AG45)=1.982

ALT/BFL=1.990

T3/T4=1.038

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，在此要特别说明的是，为了图面的整洁，从第二实施例开始，图中只会标出与第一实施例面形不同处的标号与基本透镜标号，其它和第一实施例相同之处，如像侧面、物侧面、光轴附近区域的面形与圆周附近区域的面形等标号，则不再标出。第二实施例在成像面71上的纵向球差请参考图4的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图4的B部分、子午方向的像散像差请参考图4的C部分、畸变像差请参考图4的D部分。第二实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。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4.950毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为37.52度。其各重要参数间的关系如下所示：

AAG/T3=1.884

BFL/T1=2.166

T2/(AG12+AG45)=1.962

T2/AG23=1.555

T5/AG34=1.945

T5/T4=2.241

AAG/T5=0.927

T5/(AG12+AG45)=5.482

BFL/(AG12+AG45)=8.186

BFL/T2=4.171

T1/T4=1.545

AAG/T1=1.344

T1/(AG12+AG45)=3.779

T1/AG23=2.995

T3/(AG12+AG45)=1.962

ALT/BFL=1.999

T3/T4=1.102

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6的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图6的B部分、子午方向的像散像差请参考图6的C部分、畸变像差请参考图6的D部分。第三实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。此外在本实施例中，第一透镜10的第一像侧面12为一凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部16A，以及一位于圆周附近区域的凹面部17A，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23A，以及一位于圆周附近区域的凹面部24A，第三透镜30的第三物侧面31为一凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部33A，以及一位于圆周附近区域的凹面部34A。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5.440毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为35.59度。其各重要参数间的关系如第下所示：

AAG/T3=2.917

BFL/T1=2.455

T2/(AG12+AG45)=1.166

T2/AG23=0.733

T5/AG34=1.751

T5/T4=1.565

AAG/T5=1.159

T5/(AG12+AG45)=4.403

BFL/(AG12+AG45)=7.654

BFL/T2=6.565

T1/T4=1.108

AAG/T1=1.637

T1/(AG12+AG45)=3.118

T1/AG23=1.961

T3/(AG12+AG45)=1.166

ALT/BFL=1.731

T3/T4=0.622

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8的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图8的B部分、子午方向的像散像差请参考图8的C部分、畸变像差请参考图8的D部分。第四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，不同处在于透镜的参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。此外在本实施例中，第一透镜10的第一像侧面12为一凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部16B，以及一位于圆周附近区域的凹面部17B，第三透镜30的第三物侧面31为一凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部33B，以及一位于圆周附近区域的凹面部34B。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5.591毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为36.15度。其各重要参数间的关系如下所示：

AAG/T3=1.652

BFL/T1=3.128

T2/(AG12+AG45)=1.522

T2/AG23=0.685

T5/AG34=1.522

T5/T4=1.085

AAG/T5=1.558

T5/(AG12+AG45)=3.574

BFL/(AG12+AG45)=10.765

BFL/T2=7.072

T1/T4=1.045

AAG/T1=1.618

T1/(AG12+AG45)=3.442

T1/AG23=1.550

T3/(AG12+AG45)=1.522

ALT/BFL=1.412

T3/T4=1.023

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10的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图10的B部分、子午方向的像散像差请参考图10的C部分、畸变像差请参考图10的D部分。第五实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。此外在本实施例中，第一透镜10的第一像侧面12为一凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部16C，以及一位于圆周附近区域的凹面部17C，第三透镜30的第三物侧面31为一凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部33C，以及一位于圆周附近区域的凹面部34C。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5.417毫米，而系统像高为3.0mm，HFOV为35.91度。其各重要参数间的关系如下所示：

AAG/T3=2.346

BFL/T1=2.209

T2/(AG12+AG45)=0.955

T2/AG23=0.704

T5/AG34=2.062

T5/T4=1.581

AAG/T5=1.127

T5/(AG12+AG45)=3.670

BFL/(AG12+AG45)=5.974

BFL/T2=6.253

T1/T4=1.165

AAG/T1=1.529

T1/(AG12+AG45)=2.705

T1/AG23=1.994

T3/(AG12+AG45)=0.955

ALT/BFL=1.911

T3/T4=0.759

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12的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图12的B部分、子午方向的像散像差请参考图12的C部分、畸变像差请参考图12的D部分。第六实施例与第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。此外在本实施例中，第二透镜20的第二物侧面21具有一位于光轴附近区域的凹面部23D，以及一圆周附近区域的凸面部24D。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5.083毫米，而系统像高为3.0mm，HFOV为36.38度。其各重要参数间的关系如下所示：

AAG/T3=2.414

BFL/T1=2.105

T2/(AG12+AG45)=0.912

T2/AG23=0.828

T5/AG34=0.874

T5/T4=0.900

AAG/T5=2.243

T5/(AG12+AG45)=1.913

BFL/(AG12+AG45)=5.326

BFL/T2=5.838

T1/T4=1.191

AAG/T1=1.697

T1/(AG12+AG45)=2.530

T1/AG23=2.295

T3/(AG12+AG45)=0.912

ALT/BFL=1.738

T3/T4=0.837

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14的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图14的B部分、子午方向的像散像差请参考图14的C部分、畸变像差请参考图14的D部分。第七实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。此外在本实施例中，第四透镜40的第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46E，以及一圆周附近区域的凹面部47E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5.537毫米，而系统像高为3.0mm，HFOV为36.12度。其各重要参数间的关系如下所示：

AAG/T3=2.503

BFL/T1=2.274

T2/(AG12+AG45)=0.919

T2/AG23=0.688

T5/AG34=1.299

T5/T4=1.672

AAG/T5=1.572

T5/(AG12+AG45)=2.910

BFL/(AG12+AG45)=4.953

BFL/T2=5.393

T1/T4=1.251

AAG/T1=2.100

T1/(AG12+AG45)=2.178

T1/AG23=1.632

T3/(AG12+AG45)=0.919

ALT/BFL=1.933

T3/T4=1.050

上述各实施例中所提及的重要参数关系，整理于图32中。

综上所述，本发明至少具有下列功效：

1、在本发明中，第一透镜的正屈光率可提供镜头整体所需的屈光率，而第二透镜的负屈光率则具有修正像差的效果；另，第三透镜及第四透镜的正屈光率可分担镜头整体所需的屈光率，降低制造上的困难度。

2、第一透镜物侧面为凸面可协助收集成光像光线，第二透镜物侧面圆周附近区域的凸面部、第三透镜物侧面圆周附近区域的凹面部、第四透镜物侧面圆周附近区域的凹面部、像侧面的光轴附近区域的凸面部、第五透镜像侧面光轴附近区域的凹面部与圆周附近区域的凸面部，则可相互搭配地达到提高成像质量的效果。

3、此外，依据以下的各实施例的各重要参数间的关系，通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。

3.1、AAG/T3建议应小于或等于3.0、AAG/T5建议应小于或等于2.5、AAG/T1建议应小于或等于2.2：

AAG为第一至第五透镜之间沿光轴的空气间隙总和，T1、T3、T5分别为第一透镜、第三透镜及第五透镜沿光轴上的厚度，缩小上述数值均有助于缩小系统总长度，但考虑制作工艺的困难度，T1、T3、T5无法有效缩小，至于AAG则可以相对较不受限制，而可缩小程度较多，因此AAG/T3、AAG/T5、AAG/T1应朝趋小的方式来设计。较佳来说，建议AAG/T3应小于或等于3.0，并以介于1.0～3.0之间较佳，建议AAG/T5应小于或等于2.5，并以介于0.8～2.5之间较佳、建议AAG/T1应小于或等于2.2，并以介于1.0～2.2之间较佳。

3.2、T2/AG23建议应大于或等于0.65、T5/AG34建议应大于或等于0.8、T1/AG23建议应大于或等于1.5：

如前段所述，透镜厚度值的缩小受到限制，而空气间隙值则应缩小以达到薄型化的目的，因此T2/AG23、T5/AG34、T1/AG23均应朝趋大的方式来设计。较佳来说，T2/AG23建议应大于或等于0.65，并以介于0.65～2.0之间较佳，T5/AG34建议应大于或等于0.8，并以介于0.8～2.5之间较佳，T1/AG23建议应大于或等于1.5，并以介于1.5～3.5之间较佳。

3.3、T5/(AG12+AG45)建议应大于或等于1.5、BFL/(AG12+AG45)建议应大于或等于4.5、T2/(AG12+AG45)建议应大于或等于0.9、T1/(AG12+AG45)建议应大于或等于2.0、T3/(AG12+AG45)建议应大于或等于0.9：

如前所述，空气间隙值的缩小有助于降低整体长度，因此这些数值均应朝向趋大的方式来设计，较佳来说，T5/(AG12+AG45)建议应大于或等于1.5，并以介于1.5～6.0之间较佳，BFL/(AG12+AG45)建议应大于或等于4.5，并以介于4.5～12.0之间较佳，T2/(AG12+AG45)建议应大于或等于0.9，并以介于0.9～2.0之间较佳，T1/(AG12+AG45)建议应大于或等于2.0，并以介于2.0～4.0之间较佳，T3/(AG12+AG45)建议应大于或等于0.9，并以介于1.4～2.0之间较佳。

3.4、BFL/T1建议应小于或等于3.3、T5/T4建议应大于或等于0.9，BFL/T2建议应小于或等于6.6、T1/T4建议应大于或等于1.0、ALT/BFL建议应大于或等于1.4、T3/T4建议应大于或等于0.75：

T1～T5分别为第一至第五透镜于光轴上的厚度，而BFL则为系统的后焦距，这些数值应维持适当的比例关系，否则任一透镜的厚度过大将影响薄型化，或是任一透镜厚度过薄，将导致制作上的困难。较佳来说，BFL/T1建议应小于或等于3.3，并以介于1.5～3.3之间较佳，T5/T4建议应大于或等于0.9，并以介于0.9～2.5之间较佳，BFL/T2建议应小于或等于6.6，并以介于3.5～6.6之间较佳，T1/T4建议应大于或等于1.0，并以介于1.0～1.8之间较佳，ALT/BFL建议应大于或等于1.4，并以介于1.4～2.5之间较佳，T3/T4建议应大于或等于0.75，并以介于0.75～1.5之间较佳。

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的电子装置100的第一较佳实施例。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，说明电子装置100，但电子装置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，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（module housing unit）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片72，然而在其他实施例中亦可省略滤光片72的结构，所以滤光片72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（Chip on Board,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。

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。滤光片72，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

1.一种光学成像镜头，由一物侧至一像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一光圈、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，且各透镜都分别包含一朝向该物侧的物侧面，以及一朝向该像侧的像侧面，其中：

该第一透镜具有正屈光率，其物侧面为一凸面，并具有一位于该光轴附近区域的凸面部，以及一位于圆周附近区域的凸面部；

该第二透镜具有负屈光率，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；

该第三透镜具有正屈光率，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；

该第四透镜具有正屈光率，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；以及

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

此外，该光学成像镜头只具备上述第一透镜至第五透镜共五片具有屈光率的镜片，且该第一透镜至该第五透镜之间在光轴上四个空气间隙的宽度总和为AAG，该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3，并满足AAG/T3≤3.0的条件。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该第五透镜的像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T1，并满足BFL/T1≤3.3的条件。

3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T5，并满足AAG/T5≤2.5的条件。

4.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T5，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足1.5≤T5/(AG12+AG45)的条件。

5.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足4.5≤BFL/(AG12+AG45)的条件。

6.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足0.9≤T2/(AG12+AG45)的条件。

7.如权利要求6所述的光学成像镜头，其特征在于，该第五透镜的像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，并满足BFL/T2≤6.6的条件。

8.如权利要求6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中心厚度为T1，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4，并满足1.0≤T1/T4的条件。

9.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG23，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足0.65≤T2/AG23的条件。

10.如权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T1，并满足AAG/T1≤2.2的条件。

11.如权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T1，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足2.0≤T1/(AG12+AG45)的条件。

12.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T5，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG34，并满足0.8≤T5/AG34的条件。

13.如权利要求12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中心厚度为T1，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG23，并满足1.5≤T1/AG23的条件。

14.如权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足0.9≤T3/(AG12+AG45)的条件。

15.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，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0.9≤T5/T4的条件。

16.如权利要求15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该光轴上的所有透镜的中心厚度总和为ALT，该第五透镜的像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，并满足1.4≤ALT/BFL的条件。

17.如权利要求15所述的光学成像镜头，其特征在于，更满足0.75≤T3/T4的条件。

18.一种电子装置，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17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的一像侧的一影像传感器。