CN104142562A - 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置 - Google Patents

光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明是有关于光学镜头。本发明提出一种光学成像镜头沿一光轴从物侧至像侧依序包含一第一、二、三、四、五透镜，各透镜都具有一物侧面及一像侧面；该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及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及一位于圆周附近区域的凹面部；该第三透镜为塑料材质；该第四透镜的该物侧面由光轴径向朝外各处的垂度分别为Sag_r0、Sag_r1、Sag_r2及Sag_r3，且满足|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|；及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。本发明还提出一种电子装置，包括一机壳及应用该光学镜头的一影像模块。本发明用于光学摄影。

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相关技术蓬勃发展，该影像模块主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holderunit)与传感器(sensor)等组件，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-OxideSemiconductor，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。
美国专利案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，该US7480105案及US7639432案前二片透镜的屈光率分别为负正配置，而US7486449案以及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
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，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、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具有屈光率，并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。
该第一透镜的该物侧面为一凸面，且具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部；该第二透镜的该像侧面为一凹面，且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凹面部；该第三透镜为塑料材质；该第四透镜的该物侧面位于光轴处的垂度为Sag_r0，由光轴径向朝外位于半光学有效径1/3处的垂度为Sag_r1，由光轴径向朝外位于半光学有效径2/3处的垂度为Sag_r2，由光轴径向朝外位于半光学有效径最外侧的垂度为Sag_r3，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|；及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，该光学成像镜头只具备五片具有屈光率的镜片。
本发明光学成像镜头的有益效果在于：藉由该第一透镜的该物侧面的一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部、该第二透镜像侧面的一位于光轴附近区域的凹面部及一位于圆周附近区域的凹面部，及该第五透镜像侧面的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，相互搭配有助修正像差，提升该光学成像镜头的成像质量。另外，该第四透镜的该物侧面满足|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|，可提升该光学成像镜头整体消除像差的能力，提高成像品质。
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：藉由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实施例；
图3是该第一实施例的纵向球差与各项像差图；
图4是一示意图，说明该第一实施例的一第四透镜的垂度定义；
图5是一表格图，说明该第一实施例的各透镜的光学数据；
图6是一表格图，说明该第一实施例的各透镜的非球面系数；
图7是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第二实施例；
图8是该第二实施例的纵向球差与各项像差图；
图9是一表格图，说明该第二实施例的各透镜的光学数据；
图10是一表格图，说明该第二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实施例；
图12是该第三实施例的纵向球差与各项像差图；
图13是一表格图，说明该第三实施例的各透镜的光学数据；
图14是一表格图，说明该第三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实施例；
图16是该第四实施例的纵向球差与各项像差图；
图17是一表格图，说明该第四实施例的各透镜的光学数据；
图18是一表格图，说明该第四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实施例；
图20是该第五实施例的纵向球差与各项像差图；
图21是一表格图，说明该第五实施例的各透镜的光学数据；
图22是一表格图，说明该第五实施例的各透镜的非球面系数；
图23是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第六实施例；
图24是该第六实施例的纵向球差与各项像差图；
图25是一表格图，说明该第六实施例的各透镜的光学数据；
图26是一表格图，说明该第六实施例的各透镜的非球面系数；
图27是一配置示意图，说明本发明光学成像镜头的一第七实施例；
图28是该第七实施例的纵向球差与各项像差图；
图29是一表格图，说明该第七实施例的各透镜的光学数据；
图30是一表格图，说明该第七实施例的各透镜的非球面系数；
图31是一表格图，说明该五片式光学成像镜头的该第一实施例至该第七实施例的光学参数；
图32是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第一实施例；及
图33是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第二实施例。
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部份的延伸部。
参阅图2、图4与图5，本发明光学成像镜头10的一第一实施例，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100(Image Plane)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100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100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，这些物侧面31、41、51、61、71与这些像侧面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，但该第一透镜3至该第五透镜7的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为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部312。该第一透镜3的该像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凹面部321及一位于圆周附近区域的凸面部322。
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为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凸面部412。该第二透镜4的该像侧面42为一凹面，且具有一在光轴I附近区域的凹面部421及一位于圆周附近区域的凹面部422。
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具有一位于光轴I附近区域的凸面部511、一位于圆周附近区域的凸面部512，及一位于这些凸面部511、512间的凹面部513。该第三透镜5的该像侧面5具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凹面部522。
该第四透镜6为负屈光率的透镜。该第四透镜6的该物侧面61为一凹面，
且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。该第四透镜6的该像侧面62为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。
该第五透镜7为正屈光率的透镜。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，及一位于圆周附近区域的凹面部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。
其中，参阅图4，该第四透镜6的该物侧面61位于光轴I处的垂度(Sag value)为Sag_r0，由光轴I径向朝外位于半光学有效径r的1/3处的垂度为Sag_r1，由光轴I径向朝外位于半光学有效径r的2/3处的垂度为Sag_r2，由光轴I径向朝外位于半光学有效径r最外侧的垂度为Sag_r3。在本实施例中，r=1.309mm,|Sag_r0|=0mm,|Sag_r1|=0.03155mm,|Sag_r2|=0.04578mm,|Sag_r3|=0.26528mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
在本实施例中，只有上述透镜具有屈光率。
该第一实施例的其他详细光学数据如图5所示，且该第一实施例的整体系统焦距(effective focal length，简称EFL)为3.436mm，半视角(half field ofview，简称HFOV)为41.91°、光圈值(Fno)为2.17，其系统长度为4.387mm。其中，该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到该成像面100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 ( Y ) = Y 2 R / ( 1 + 1 - ( 1 + K ) Y 2 R 2 ) + Σ i = 1 n a 2 i × Y 2 i - - - - - - - - - - - ( 1 )
其中：
Y：非球面曲线上的点与光轴I的距离；
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)；
Ｒ:透镜表面的曲率半径；
K：锥面系数(conic constant)；
a2i：第2i阶非球面系数。
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6所示。其中，图5中字段编号31表示其为第一透镜3物侧面31的非球面系数，其它字段依此类推。
另外，该第一实施例的光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图31所示。
其中，
T1为该第一透镜3在光轴I上的厚度；
T2为该第二透镜4在光轴I上的厚度；
T3为该第三透镜5在光轴I上的厚度；
T4为该第四透镜6在光轴I上的厚度；
T5为该第五透镜7在光轴I上的厚度；
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；
Gaa为该第一透镜3至该第五透镜7在光轴I上的五个空气间隙总和，即G12、G23、G34、G45的和；
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上的厚度总和，即T1、T2、T3、T4、T5的和；
TTL为该第一透镜3的该物侧面31到该成像面100在光轴I上的距离；
BFL为该第五透镜7的该像侧面72到该成像面100在光轴I上的距离；及
EFL为该光学成像镜头10的系统焦距。
另外，再定义：
G5F为该第五透镜7到该滤光片8在光轴I上的空气间隙；
TF为该滤光片8在光轴I上的厚度；
GFP为该滤光片8到该成像面100在光轴I上的空气间隙；
f1为该第一透镜3的焦距；
f2为该第二透镜4的焦距；
f3为该第三透镜5的焦距；
f4为该第四透镜6的焦距；
f5为该第五透镜7的焦距；
n1为该第一透镜3的折射率；
n2为该第二透镜4的折射率；
n3为该第三透镜5的折射率；
n4为该第四透镜6的折射率；
n5为该第五透镜7的折射率；
υ1为该第一透镜3的阿贝系数；
υ2为该第二透镜4的阿贝系数；
υ3为该第三透镜5的阿贝系数；
υ4为该第四透镜6的阿贝系数；及
υ5为该第五透镜7的阿贝系数。
再配合参阅图3，(a)的附图说明该第一实施例的纵向球差(longitudinalspherical aberration)，(b)与(c)的附图则分别说明该第一实施例在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)，及子午(tangential)方向的像散像差，(d)的附图则说明该第一实施例在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。本第一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±0.04mm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±0.1mm内，说明本第一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实施例的畸变像差维持在±2%的范围内，说明本第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本第一实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至4.4mm的条件下，仍能提供较佳的成像质量，故本第一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的一第二实施例，其与该第一实施例大致相似，仅曲率半径、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相关参数有别，以及该第三透镜5的该物侧面51只具有一位于光轴I附近区域的凸面部511及一位于圆周附近区域的凸面部512。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图7中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
在本实施例中，r=1.351mm，|Sag_r0|=0mm，|Sag_r1|=0.03643mm，|Sag_r2|=0.04375mm，|Sag_r3|=0.23808mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
其详细的光学数据如图9所示，且该第二实施例的整体系统焦距为3.552mm，半视角(HFOV)为39.53°、光圈值(Fno)为2.26，系统长度则为4.772mm。
如图10所示，则为该第二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如图31所示。
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本第二实施例也能维持良好光学性能。
参阅图11，为本发明光学成像镜头10的一第三实施例，其与该第一实施例大致相似，仅曲率半径、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相关参数有别，以及该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凹面部413。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图11中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
在本实施例中，r=1.251mm，|Sag_r0|=0mm，|Sag_r1|=0.05628mm，|Sag_r2|=0.10696mm，|Sag_r3|=0.27041mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
其详细的光学数据如图13所示，且本第三实施例的整体系统焦距为3.460mm，半视角(HFOV)为40.00°、光圈值(Fno)为2.24，系统长度则为4.461mm。
如图14所示，则为该第三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，该第三实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图31所示。
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本第三实施例也能维持良好光学性能。
参阅图15，为本发明光学成像镜头10的一第四实施例，其与该第一实施例大致相似，仅曲率半径、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相关参数有别，以及该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凹面部413。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图14中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
在本实施例中，r=1.274mm，|Sag_r0|=0mm，|Sag_r1|=0.04388mm，|Sag_r2|=0.07550mm，|Sag_r3|=0.29143mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
其详细的光学数据如图17所示，且本第四实施例的整体系统焦距为3.446mm，半视角(HFOV)为40.28°、光圈值(Fno)为2.21，系统长度则为4.332mm。
如图18所示，则为该第四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，该第四实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图31所示。
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本第四实施例也能维持良好光学性能。
参阅图19，为本发明光学成像镜头10的一第五实施例，其与该第一实施例大致相似，仅曲率半径、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相关参数有别，以及该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凹面部413，该第三透镜5的该物侧面51只具有一位于光轴I附近区域的凸面部511及一位于圆周附近区域的凸面部512。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图19中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
在本实施例中，r=1.067mm，|Sag_r0|=0mm，|Sag_r1|=0.05801mm，|Sag_r2|=0.10660mm，|Sag_r3|=0.33760mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
其详细的光学数据如图21所示，且本第五实施例的整体系统焦距为3.419mm，半视角(HFOV)为40.38°、光圈值(Fno)为2.26，系统长度则为4.460mm。
如图22所示，则为该第五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，该第五实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图31所示。
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本第五实施例也能维持良好光学性能。
参阅图23，为本发明光学成像镜头10的一第六实施例，其与该第一实施例大致相似，仅曲率半径、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相关参数有别。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图23中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
在本实施例中，r=1.230mm，|Sag_r0|=0mm，|Sag_r1|=0.05210mm，|Sag_r2|=0.08819mm，|Sag_r3|=0.25217mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
其详细的光学数据如图25所示，且本第六实施例的整体系统焦距为3.436mm，半视角(HFOV)为40.53°、光圈值(Fno)为2.25，系统长度则为4.487mm。
如图26所示，则为该第六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，该第六实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图31所示。
配合参阅图24，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本第六实施例也能维持良好光学性能。
参阅图27，为本发明光学成像镜头10的一第七实施例，其与该第一实施例大致相似，仅曲率半径、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相关参数有别。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图27中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
在本实施例中，r=1.128mm，|Sag_r0|=0mm，|Sag_r1|=0.04965mm，|Sag_r2|=0.08681mm，|Sag_r3|=0.24857mm，且满足下列条件式：|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|。
其详细的光学数据如图29所示，且本第七实施例的整体系统焦距为3.383mm，半视角(HFOV)为42.04°、光圈值(Fno)为2.21，系统长度则为4.229mm。
如图30所示，则为该第七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，该第七实施例的该光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图31所示。
配合参阅图28，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本第七实施例也能维持良好光学性能。
再配合参阅图31，为上述七个实施例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：
一、G34/G23建议应大于或等于0.52、G34/(G12+G45)建议应大于或等于0.85：G12为该第一透镜3及该第二透镜4间在光轴I上的空气间隙，G23为该第二透镜4及该第三透镜5间在光轴I上的空气间隙，G34为该第三透镜5及该第四透镜6间在光轴I上的空气间隙，G45为第四透镜6及该第五透镜7间在光轴I上的空气间隙，这些间隙值的缩小原则上均有助于该光学成像镜头10整体的薄型化，但是该第四透镜6的物侧面61的特殊垂度设计，相邻的G34的扩大有助提升该光学成像镜头10整体消除像差的能力，因此G34应稍大，导致G34/G23、G34/(G12+G45)，应朝趋大的方式来设计。G34/AC23建议应大于或等于0.52，并以介于0.52～3.0之间较佳，G34/(G12+G45)建议应大于或等于0.85，并以介于0.85～4.0之间较佳。
二、ALT/G23建议应大于或等于4.8、T5/G23建议应大于或等于1.45：ALT为该第一透镜3至该第五透镜7沿光轴I的厚度总和，T5则为该第五透镜7在光轴I上的厚度，G23为该第二透镜4及该第三透镜5间在光轴I上的空气间隙，ALT及T5的缩小受限于工业制造技术的极限，无法有效缩小，而G23则比较不受限制，因此ALT/G23及T5/G23则应朝趋大的方式来设计，ALT/G23建议应大于或等于4.8，并以介于4.8～15.0之间较佳，T5/G23建议应大于或等于1.45，并以介于1.45～7.0之间较佳。
三、T1/(G12+G45)建议应大于或等于2.0、T5/(G12+G45)建议应大于或等于3.6、T3/(G12+G45)建议应大于或等于1.8、ALT/(G12+G45)建议应大于或等于7.3：如前段所述，透镜的厚度，例如T1、T3、T5、ALT，受限于制造技术无法缩小，而透镜间的空气间隙，例如G12、G45，则建议尽量趋小设计，导致T1/(G12+G45)、T5/(G12+G45)、T3/(G12+G45)、ALT/(G12+G45)等值应趋大，建议T1/(G12+G45)应大于或等于2.0，并以介于2.0～4.0之间较佳，T5/(G12+G45)建议应大于或等于3.6，并以介于3.6～10.0之间较佳，T3/(G12+G45)建议应大于或等于1.8，并以介于1.8～6.0之间较佳，ALT/(G12+G45)建议应大于或等于7.3，并以介于7.3～25.0之间较佳。
四、ALT/T4建议应大于或等于6.0、(T5+T1)/T4建议应大于或等于3.8，T5/T4建议应大于或等于1.8：T1、T4、T5分别为该第一透镜3、该第四透镜6、该第五透镜7于光轴I上的厚度，ALT为各透镜的厚度总和，这些数值应维持适当的比例关系，以避免任一透镜的厚度过大而影响薄型化，或是避免任一透镜过薄而不利制造，ALT/T4建议应大于或等于6.0，并以介于6.0～15.0之间较佳，(T5+T1)/T4建议应大于或等于3.8，并以介于3.8～8.0之间较佳，T5/T4建议应大于或等于1.8，并以介于1.8～6.0之间较佳。
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、该一透镜3的该物侧面31为凸面可协助收集成光像光线；该第二透镜4的该像侧面42为凹面、该第五透镜7的像侧面72位于光轴I附近区域的凹面部721与位于圆周附近区域的凸面部722，则可相互搭配地达到提高成像质量的效果；另外，该第三透镜5为塑料镜片可使得该透镜于凹凸形状上的设计更为灵活。
二、该第四透镜6的该物侧面61满足|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|，可提升该光学成像镜头10整体消除像差的能力，提高成像品质。
三、本发明藉由相关设计参数的控制，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，再配合这些透镜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。
四、由前述七个实施例的说明，显示本发明光学成像镜头10的设计，其这些实施例的系统长度皆可以缩短到小于4.80mm以下，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32，为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第一实施例，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100(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33，为应用前述该光学成像镜头10的电子装置1的一第二实施例，该第二实施例与该第一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的第二实施例的其他组件结构则与第一实施例的该电子装置1类似，在此不再赘述。
藉由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的第一实施例与第二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，藉此，使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 (16)

1.一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、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具有屈光率，并分别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；
该第一透镜的该物侧面为一凸面，且具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部；
该第二透镜的该像侧面为一凹面，且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凹面部；
该第三透镜为塑料材质；
该第四透镜的该物侧面位于光轴处的垂度为Sag_r0，由光轴径向朝外位于半光学有效径1/3处的垂度为Sag_r1，由光轴径向朝外位于半光学有效径2/3处的垂度为Sag_r2，由光轴径向朝外位于半光学有效径最外侧的垂度为Sag_r3，且满足下列条件式：
|Sag_r1-Sag_r0|>|Sag_r2-Sag_r1|，
|Sag_r3-Sag_r2|>|Sag_r2-Sag_r1|；及
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，该光学成像镜头只具备五片具有屈光率的镜片。
2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征是，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙为G34，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙为G23，并还满足下列条件式：G34/G23≧0.52。
3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征是，该第一、二、三、四、五透镜在光轴上的厚度总和为ALT，该第四透镜在光轴上的厚度为T4，并满足下列条件式：ALT/T4≧6.0。
4.如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征是，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的空气间隙为G45，该第一透镜在光轴上的厚度为T1，并满足下列条件式：T1/(G12+G45)≧2.0。
5.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征是，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和为ALT，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙为G23，并还满足下列条件式：ALT/G23≧4.8。
6.如权利要求5所述的光学成像镜头，其特征是，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙为G34，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的空气间隙为G45，并满足下列条件式：G34/(G12+G45)≧0.85。
7.如权利要求6所述的光学成像镜头，其特征是，该第一透镜在光轴上的厚度为T1，该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：(T1+T5)/T4≧3.8。
8.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征是，该第五透镜在光轴上的厚度为T5，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的空气间隙为G23，并还满足下列条件式：T5/G23≧1.45。
9.如权利要求8所述的光学成像镜头，其特征是，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的空气间隙为G34，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的空气间隙为G45，并满足下列条件式：0.85≦G34/(G12+G45)≦3.3。
10.如权利要求9所述的光学成像镜头，其特征是，满足下列条件式：T5/(G12+G45)≧3.6。
11.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征是，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，并还满足下列条件式：T5/T4≧1.8。
12.如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征是，该第三透镜在光轴上的厚度为T3，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的空气间隙为G45，并满足下列条件式：T3/(G12+G45)≧1.8。
13.如权利要求12所述的光学成像镜头，其特征是，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。
14.如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征是，该第一、二、三、四、五透镜在光轴上的厚度总和为ALT，该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的空气间隙为G12，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的空气间隙为G45，并满足下列条件式：ALT/(G12+G45)≧7.3。
15.如权利要求14所述的光学成像镜头，其特征是，该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。
16.一种电子装置，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15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。
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