CN104142561A - 一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 - Google Patents

一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104142561A
CN104142561A CN201410152642.3A CN201410152642A CN104142561A CN 104142561 A CN104142561 A CN 104142561A CN 201410152642 A CN201410152642 A CN 201410152642A CN 104142561 A CN104142561 A CN 104142561A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical axis
optical imaging
optical
imaging lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410152642.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈思翰
叶龙
林家正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Original Assignee
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd filed Critical Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority to CN201410152642.3A priority Critical patent/CN104142561A/zh
Priority to TW103115205A priority patent/TWI498590B/zh
Priority to US14/526,541 priority patent/US20150301309A1/en
Publication of CN104142561A publication Critical patent/CN104142561A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及光学成像镜头及应用此镜头之电子装置。光学成像镜头，包含包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜，其中该第一透镜像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第二透镜物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，该像侧面具有一位于圆周附近的凹面部，该第三透镜物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该第四透镜物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该像侧面具有一位于光轴附近的凹面部，且该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜～第四透镜共五片。本发明提供了一种轻量化、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。

Description

一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
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之电子装置。具体而言，本发明特别是指一种具有较短镜头长度之光学成像镜头，及应用此光学成像镜头之电子装置。
背景技术
消费性电子产品的规格日新月异，追求轻薄短小的脚步也未曾放慢，因此光学镜头等电子产品的关键零组件在规格上也必须持续提升，以符合消费者的需求。而光学镜头最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。
美国专利US2007236811为一种五片式光学镜头，其成像质量不佳，由于该设计对于畸变（Distortion）的抑制能力不佳；且镜头长度长达12mm，如此体积过大的镜头无法适用于追求轻薄短小而动辄厚度只有10mm薄的电子装置。
美国专利US2007229984为一种五片式光学镜头，虽然已能将成像质量提升，亦小幅度缩短其镜头长度至8mm，因此其体积仍然无法符合消费性电子产品的规格需求。
综上所述，如何制作出符合消费性电子产品需求的光学镜头，并持续提升其成像质量，长久以来一直是本领域所热切追求的目标。
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，其中该第一透镜物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第二透镜像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，该第三透镜像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第四透镜物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第五透镜物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜～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G12、第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G23、第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G34，第四透镜与第五透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G45，所以第一透镜到第五透镜之间在光轴上之四个空气间隙之总合为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TTL/G34≦12.0之关系。
本发明光学成像镜头中，满足8.0≦TTL/T4≦12.0之关系。
本发明光学成像镜头中，满足Gaa/T2≧2.9之关系。
本发明光学成像镜头中，满足2.6≦Gaa/G23≦4.8之关系。
本发明光学成像镜头中，满足ALT/T4≦5.9之关系。
本发明光学成像镜头中，满足TTL/ALT≧1.7之关系。
本发明光学成像镜头中，满足BFL/T4≧1.4之关系。
本发明光学成像镜头中，其中该第五透镜的物侧面更包括一位于圆周附近区域的凹面部。
本发明光学成像镜头中，满足G34/T2≧1.5之关系。
本发明光学成像镜头中，满足ALT/BFL≦2.1之关系。
本发明光学成像镜头中，满足TTL/Gaa≦5.3之关系。
本发明光学成像镜头中，满足14.6≦TTL/T2≦22.0之关系。
本发明光学成像镜头中，满足BFL/T2≧4.0之关系。
本发明光学成像镜头中，满足BFL/G34≦2.9之关系。
本发明光学成像镜头中，满足ALT/G23≧5.7之关系。
本发明光学成像镜头中，其中该第五透镜的物侧面更包括一位于圆周区域附近的凹面部。
进一步地，本发明又提供一种应用前述的光学成像镜头之电子装置。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之一像侧的一影像传感器。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
在本发明的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或制造良率提升而改善先前技术的缺点。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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之示意图。
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表示各实施例之重要参数。
【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第一物侧面
12第一像侧面      13凸面部
14凸面部          16凹面部
16B凸面部         16C凸面部
16D凸面部         16E凸面部
16F凸面部         17凸面部
20第二透镜        21第二物侧面
22第二像侧面      23凸面部
24凸面部          26凹面部
27凹面部          30第三透镜
31第三物侧面      32第三像侧面
33凹面部          33D凹面部
33E凹面部         33F凹面部
34凹面部          34D凹面部
34F凹面部            36凸面部
37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凹面部
46凸面部             47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凹面部             54A凸面部
54B凸面部            54C凸面部
56凹面部             57凸面部
70影像传感器         71成像面
72滤光片             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  光轴
A～C区域            E延伸部
Lc主光线            Lm边缘光线
T1～T5透镜中心厚度
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，本篇说明书所言之“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，该透镜之物侧面于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之曲面之圆周附近区域，亦即图中之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之曲面之光轴附近区域，亦即图15中之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之结构与形状并不限于此，以下之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（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，而设置于适当之位置。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之待拍摄物（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之滤镜，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中之各个透镜，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中之各个透镜，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中之各个透镜，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G12、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙宽度G23、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙宽度G34、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙宽度G45。所以，第一透镜10到第五透镜50之间位于光轴4上各透镜间之四个空气间隙宽度之总合即称为Gaa。亦即，Gaa=G12+G23+G34+G45。
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2A、弧矢（sagittal）方向的像散像差（astigmatic field aberration）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之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之Y轴代表像高，系统像高为3.00mm。
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，具有一位于光轴附近区域的凹面部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凹面部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，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。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表示透镜表面之曲率半径；
Z表示非球面之深度（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之切面，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）；
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。在以下实施例之光学透镜系统中，整体光学透镜系统的光圈值（f-number）为Fno，半视角（Half Field 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之物侧面11至该成像面71的距离)为4.497毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为39.757度。第一实施例中各重要参数间的关系如图32所示。
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。第二实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，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，在此为了更清楚显示图面，表面凹凸配置的特征仅标示与第一实施例不同之处，而省略相同之处的标号。更详细说明，本较佳实施例的第五透镜50的第五物侧面51具有一位于圆周附近区域的凸面部54A。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4.484毫米，而系统像高为3.00毫米，HFOV为39.047度。其各重要参数间的关系如图32所示。
值得注意的是，本实施例相较于第一实施例，还具有系统总长度较短、易于制造且良率更高等优点。
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。第三实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，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。更详细说明，本较佳实施例第一透镜10的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凸面部16B，第五透镜50的第五物侧面51具有一位于圆周附近区域的凸面部54B。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4.770毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为38.683度。其各重要参数间的关系如图32所示。
值得注意的是，本实施例相较于第一实施例，进一步还具有较佳的畸变抑制能力，并具有易于制造且良率更高等优点。
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。第四实施例中各透镜表面之凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处在于透镜之参数，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。更详细说明，本较佳实施例第一透镜10的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凸面部16C，第五透镜50的第五物侧面51具有一位于圆周附近区域的凸面部54C。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4.814毫米，而系统像高为3.0毫米，HFOV为38.428度。其各重要参数间的关系如图32所示。
值得注意的是，本实施例相较于第一实施例，还具有较佳的畸变抑制能力，并具有易于制造且良率更高等优点。
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。第五实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，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。更详细说明，本较佳实施例第一透镜10的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凸面部16D，第三透镜30的第三物侧面31具有一位于光轴附近区域的凸面部33D，以及一位于圆周附近区域的凸面部34D。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4.654毫米，而系统像高为3.0mm，HFOV为39.586度。其各重要参数间的关系如图32所示。
值得注意的是，本实施例相较于第一实施例，还具有成像质量较佳、易于制造且良率更高等优点。
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类似，不同处在于透镜之参数，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。更详细说明，本较佳实施例第一透镜10的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凸面部16E，第三透镜30的第三物侧面31具有一位于光轴附近区域的凸面部33E。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4.654毫米，而系统像高为3.0mm，HFOV为38.865度。其各重要参数间的关系如图32所示。
值得注意的是，本实施例相较于第一实施例，还具有光圈较大能增加暗处拍摄效果、易于制造且良率更高等优点。
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。第七实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，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。更详细说明，本较佳实施例第一透镜10的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凸面部16F，第三透镜30的第三物侧面31具有一位于光轴附近区域的凸面部33F，以及一位于圆周附近区域的凸面部34F。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4.662毫米，而系统像高为3.0mm，HFOV为38.576度。其各重要参数间的关系如图32所示。
值得注意的是，本实施例相较于第一实施例，还具有光圈较大能增加暗处拍摄效果、成像质量较佳、易于制造且良率更高等优点。
在此补充本发明中所提及，以及其他未于上述实施例中所提及的各参数定义，整理如下表一：
表一
参数 定义
T1 第一透镜在光轴上的厚度
G12 第一透镜像侧面至第二透镜物侧面在光轴上的距离
T2 第二透镜在光轴上的厚度
G23 第二透镜像侧面至第三透镜物侧面在光轴上的距离
T3 第三透镜在光轴上的厚度
G34 第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离
T4 第四透镜在光轴上的厚度
G45 第四透镜像侧面至第五透镜物侧面在光轴上的距离
T5 第五透镜在光轴上的厚度
G5F 第五透镜像侧面至红外线滤光片物侧面在光轴上的距离
TF 红外线滤光片在光轴上的厚度
GFP 红外线滤光片像侧面至成像面在光轴上的距离
f1 第一透镜的焦距
f2 第二透镜的焦距
f3 第三透镜的焦距
f4 第四透镜的焦距
f5 第五透镜的焦距
n1 第一透镜的折射率
n2 第二透镜的折射率
n3 第三透镜的折射率
n4 第四透镜的折射率
n5 第五透镜的折射率
ν1 第一透镜的阿贝系数
ν2 第二透镜的阿贝系数
ν3 第三透镜的阿贝系数
ν4 第四透镜的阿贝系数
ν5 第五透镜的阿贝系数
EFL 系统的整体焦距
TTL 第一透镜物侧面至成像面在光轴上的长度
ALT 第一透镜至第五透镜在光轴上厚度的总合
Gaa 第一透镜至第五透镜之间的空气间隙在光轴上的总合
BFL 第五透镜像测面至成像面在光轴上的长度
综上所述，本发明至少具有下列功效：
本发明各实施例的纵向球差、像散像差、畸变皆符合使用规范。另外，红、绿、蓝三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一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皆获得控制而具有良好的球差、像差、畸变抑制能力。进一步参阅成像质量数据，红、绿、蓝三种代表波长彼此间的距离亦相当接近，显示本发明在各种状态下对不同波长光线的集中性佳而具有优良的色散抑制能力。综上所述，本发明藉由所述透镜的设计与相互搭配，而能产生优异的成像质量。
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，下表二列出本发明所提及的各条件式之较佳范围下限与较佳范围上限，整理如下：
表二
条件式 范围下限 范围上限
ALT/BFL 1.0 2.1
ALT/G23 5.7 11.0
ALT/T4 3.5 5.9
BFL/G34 1.0 2.9
BFL/T2 4.0 7.0
G34/T2 1.5 5.0
Gaa/G23 2.6 4.8
Gaa/T2 2.9 8.0
TTL/ALT 1.7 3.0
TTL/G34 3.0 12.0
TTL/Gaa 2.5 5.3
TTL/T2 14.6 22.0
TTL/T4 8.0 12.0
值得一提的是，有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或制造良率提升而改善先前技术的缺点。
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之光学成像镜头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 housingunit）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。
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之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之结构，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。
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'，即图1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 (16)

1.一种光学成像镜头，其特征在于：从一物侧至一像侧沿一光轴依序包含：
一第一透镜，其物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；
一光圈；
一第二透镜，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
一第三透镜，其像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；
一第四透镜，其物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；以及
一第五透镜，其物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；
其中，该光学成像镜头只有上述五片透镜具有屈光率，该第一透镜物侧面至一成像面在该光轴上的长度为TTL，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的间隙宽度为G34，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4，并满足TTL/G34≦12.0，以及8.0≦TTL/T4≦12.0两条件。
2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中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Gaa，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足Gaa/T2≧2.9之条件。
3.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为G23，并满足2.6≦Gaa/G23≦4.8之条件。
4.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的所有透镜之中心厚度总和为ALT，并满足ALT/T4≦5.9。
5.根据权利要求4所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中更满足TTL/ALT≧1.7之条件。
6.根据权利要求5所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第五透镜的物侧面更包括一位于圆周附近区域的凹面部。
7.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足G34/T2≧1.5之条件。
8.根据权利要求7所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中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Gaa，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为G23，并满足2.6≦Gaa/G23≦4.8之条件。
9.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第五透镜的像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的所有透镜之中心厚度总和为ALT，并满足ALT/BFL≦2.1。
10.根据权利要求9所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中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Gaa，并满足TTL/Gaa≦5.3之条件。
11.根据权利要求10所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足14.6≦TTL/T2≦22.0之条件。
12.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第五透镜的像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足BFL/T2≧4.0之条件。
13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中更满足BFL/G34≦2.9之条件。
14.根据权利要求13所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的所有透镜之中心厚度总和为ALT，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为G23，并满足ALT/G23≧5.7之条件。
15.根据权利要求14所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第五透镜的物侧面更包括一位于圆周区域附近的凹面部。
16.一种电子装置，其特征在于：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15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。
CN201410152642.3A 2014-04-16 2014-04-16 一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 Pending CN104142561A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410152642.3A CN104142561A (zh) 2014-04-16 2014-04-16 一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
TW103115205A TWI498590B (zh) 2014-04-16 2014-04-28 光學成像鏡頭及應用此鏡頭之電子裝置
US14/526,541 US20150301309A1 (en) 2014-04-16 2014-10-29 Optical imaging lens and electronic device comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410152642.3A CN104142561A (zh) 2014-04-16 2014-04-16 一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104142561A true CN104142561A (zh) 2014-11-12

Family

ID=51851784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410152642.3A Pending CN104142561A (zh) 2014-04-16 2014-04-16 一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150301309A1 (zh)
CN (1) CN104142561A (zh)
TW (1) TWI498590B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700112A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI526713B (zh) 2015-02-02 2016-03-21 大立光電股份有限公司 攝影鏡頭組、取像裝置及電子裝置
CN105467555B (zh) * 2015-07-10 2017-12-01 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置与其光学成像镜头
KR102314437B1 (ko) * 2015-11-23 2021-10-19 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR102368759B1 (ko) * 2016-05-11 2022-03-02 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP6625780B1 (ja) * 2019-06-28 2019-12-25 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像レンズ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100053776A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Konica Minolta Opto, Inc. Imaging Lens and Small-Size Image Pickup Apparatus using the Same
CN201508432U (zh) * 2009-04-07 2010-06-16 富士能株式会社 摄像透镜及摄像装置
JP2011257447A (ja) * 2010-06-04 2011-12-22 Sony Corp 撮像レンズ及び撮像装置
WO2013027641A1 (ja) * 2011-08-19 2013-02-28 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 撮像レンズ及び撮像装置
CN103109222A (zh) * 2010-06-04 2013-05-15 索尼公司 摄像镜头和摄像装置
CN103608712A (zh) * 2011-06-10 2014-02-26 Lg伊诺特有限公司 成像镜头

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI322278B (en) * 2007-02-14 2010-03-21 Asia Optical Co Inc Zoom lens
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
TWI406027B (zh) * 2010-04-08 2013-08-21 Largan Precision Co Ltd 取像用光學鏡頭
CN102472883B (zh) * 2010-04-13 2015-10-21 柯尼卡美能达株式会社 摄像镜头
TWI435135B (zh) * 2010-10-06 2014-04-21 Largan Precision Co Ltd 光學透鏡系統
TWI422900B (zh) * 2010-12-23 2014-01-11 Largan Precision Co Ltd 光學攝影鏡頭組
TWI443409B (zh) * 2011-06-01 2014-07-01 Largan Precision Co Ltd 影像拾取光學鏡頭
TWI438470B (zh) * 2011-07-22 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 影像拾取光學鏡片組
US8913332B2 (en) * 2012-09-05 2014-12-16 Kolen Co., Ltd. Photographing lens optical system
TWI487934B (zh) * 2012-10-12 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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100053776A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Konica Minolta Opto, Inc. Imaging Lens and Small-Size Image Pickup Apparatus using the Same
CN201508432U (zh) * 2009-04-07 2010-06-16 富士能株式会社 摄像透镜及摄像装置
JP2011257447A (ja) * 2010-06-04 2011-12-22 Sony Corp 撮像レンズ及び撮像装置
CN103109222A (zh) * 2010-06-04 2013-05-15 索尼公司 摄像镜头和摄像装置
CN103608712A (zh) * 2011-06-10 2014-02-26 Lg伊诺特有限公司 成像镜头
WO2013027641A1 (ja) * 2011-08-19 2013-02-28 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 撮像レンズ及び撮像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700112A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150301309A1 (en) 2015-10-22
TWI498590B (zh) 2015-09-01
TW201441657A (zh) 2014-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104330879B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN104330869B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN105629447B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN103412396B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN105974563A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN103777325B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN103777330B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN104020548B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN105527693A (zh) 光学成像镜头及应用该镜头的电子装置
CN103969805A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN105068214A (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN105445904A (zh) 便携式电子装置与其光学成像镜头
CN104808321A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN103676087B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN104142561A (zh) 一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN104122657B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN105445898A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN104808312A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN104820275A (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN104808318A (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN104238073A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN104238087A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN104122658B (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN105445901A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN103969806A (zh) 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141112