CN104238087B - 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 - Google Patents

光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 Download PDF

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CN104238087B CN201410269602.7A CN201410269602A CN104238087B CN 104238087 B CN104238087 B CN 104238087B CN 201410269602 A CN201410269602 A CN 201410269602A CN 104238087 B CN104238087 B CN 104238087B
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Abstract

本发明涉及光学成像镜头及应用此镜头之电子装置,光学成像镜头包含六透镜,其中该第一透镜具有正屈光率,且物侧面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,且物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;该第三透镜之该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第四透镜之该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第五透镜之物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第六透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。本发明的电子装置包含机壳、影像模块,该影像模块包括上述的光学成像镜头,还包括镜筒、模块后座单元、基板、以及、影像传感器。本发明可缩减光学镜头之系统长度。

Description

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
近年来,移动电话之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之系统长度,同时仍能够维持足够之光学性能,一直是业界努力之研发方向。
US7830620号专利揭露一种六片式之光学成像镜头,其第一透镜之屈光率为负,第二透镜之屈光率为正,且光圈置于第二透镜与第三透镜之间,此种设计容易导致整体长度过长,难以符合小型化之设计趋势。
因此如何能够有效缩减光学镜头之系统长度,同时仍能够维持足够之光学性能,一直是业界亟待解决之课题。
发明内容
于是,本发明可以提供一种较短镜头长度、轻量化、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。本发明六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、第五透镜以及第六透镜。
本发明提供一种光学成像镜头,包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜,其中该第一透镜具有正屈光率,其物侧面为一凸面,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,其像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;该第三透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第四透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第五透镜之物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第六透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。其中,该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有六片。
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、第五透镜与第六透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG56,所以第一透镜到第六透镜之间在光轴上之五个空气间隙之总合为AAG。
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,第六透镜在光轴上的中心厚度为T6,所以第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜在光轴上的中心厚度总合为ALT。
本发明光学成像镜头中,满足AG56/(AG12+AG45)≤2之关系。
本发明光学成像镜头中,满足T5/T4≤2.0之关系。
本发明光学成像镜头中,满足T1/AG56≤3.2之关系。
本发明光学成像镜头中,满足ALT/AAG≤2.55之关系。
本发明光学成像镜头中,满足AG34/T2≤1.6之关系。
本发明光学成像镜头中,满足ALT/AG56≤16之关系。
本发明光学成像镜头中,满足AG34/(AG12+AG45)≤2.5之关系。
本发明光学成像镜头中,满足0.9≤T3/T5之关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.7≤AAG/T5之关系。
本发明光学成像镜头中,满足AG34/AG56≤2.0之关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.4≤T3/AG34之关系。
本发明光学成像镜头中,满足T5/(AG12+AG45)≤4.0之关系。
本发明光学成像镜头中,满足0.8≤T4/AG34之关系。
本发明光学成像镜头中,满足足0.8≤AG23/T6之关系。
本发明光学成像镜头中,满足0.7≤T6/T5之关系。
本发明光学成像镜头中,满足0.6≤AG56/T2之关系。
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。
本发明通过采用上述技术方案,与现有技术相比,具有如下优点:
第一透镜之正屈光率可提供镜头所需之屈光率,第二透镜之负屈光率可修正镜头整体之像差;另,第一透镜物侧面于光轴附近区域之凸面部及圆周附近区域的凸面部可协助收集成光像光线,第二透镜物侧面圆周附近区域之凸面部,第三透镜像侧面光轴附近区域之凸面部,第四透镜像侧面光轴附近区域之凸面部,第五透镜物侧面光轴附近区域之凸面部,第六透镜像侧面光轴附近区域之凹面部,则可相互搭配地达到改善像差的效果。
此外,依据以上之各实施例之各重要参数间的关系及各参数之数值控制,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。
附图说明
图1绘示本发明六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绘示本发明六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绘示本发明六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绘示本发明六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绘示本发明六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绘示本发明六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绘示本发明光学成像镜头曲率形状之示意图。
图14绘示应用本发明六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15绘示应用本发明六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16表示第一实施例详细的光学数据。
图17表示第一实施例详细的非球面数据。
图18表示第二实施例详细的光学数据。
图19表示第二实施例详细的非球面数据。
图20表示第三实施例详细的光学数据。
图21表示第三实施例详细的非球面数据。
图22表示第四实施例详细的光学数据。
图23表示第四实施例详细的非球面数据。
图24表示第五实施例详细的光学数据。
图25表示第五实施例详细的非球面数据。
图26表示第六实施例详细的光学数据。
图27表示第六实施例详细的非球面数据。
图28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
17凹面部 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
34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 56凸面部
57凸面部 60第六透镜
61第六物侧面 62第六像侧面
63凹面部 64凸面部
66凹面部 67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~T6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13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13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、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60,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、第五透镜50与第六透镜60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六片。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是设置在物侧2与第一透镜10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、第六透镜60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),置于第六透镜60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;第六透镜60具有第六物侧面61与第六像侧面62。
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,第五透镜50具有第五透镜厚度T5,第六透镜60具有第六透镜厚度T6。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+T6。
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、第五透镜50到第六透镜60之间空气间隙宽度AG56。所以,第一透镜10到第六透镜60之间位于光轴4上各透镜间之五个空气间隙宽度之总合即称为AAG。亦即,AAG=AG12+AG23+AG34+AG45+AG56。
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(distortion aberration)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2.970mm。
第一实施例之光学成像镜头系统1主要由六枚以塑料材质制成又具有屈光率之透镜、滤光片72、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在物侧2与第一透镜10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。
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,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为凹面,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凹面部17。
第二透镜20具有负屈光率。朝向物侧2的第二物侧面21为凸面,并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为凹面,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为凹面,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为凸面,并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具有负屈光率,朝向物侧2的第四物侧面41为凹面,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凹面部44,而朝向像侧3的第四像侧面42为凸面,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具有正屈光率,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为凸面,具有一位于光轴附近区域的凸面部56以及一位于圆周附近区域的凸面部57。
第六透镜60具有负屈光率,朝向物侧2的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63以及一位于圆周附近区域的凸面部64,朝向像侧3的第六像侧面62具有在光轴附近区域的凹面部66及圆周附近区域的凸面部67。滤光片72位于第六透镜60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到第六透镜60中,所有物侧面11/21/31/41/51/61与像侧面12/22/32/42/52/62共计十二个曲面,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16所示,非球面数据如图17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(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(第一透镜10之物侧面11至该成像面71的距离)为4.773毫米,而系统像高为2.970mm,HFOV为37.18度。第一实施例中各重要参数间的关系列举如下:
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。第二实施例详细的光学数据如图18所示,非球面数据如图19所示。光学成像镜头长度4.748毫米,而系统像高为2.970mm,HFOV为37.28度。其各重要参数间的关系为:
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。第三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4.766毫米,而系统像高为2.970mm,HFOV为37.19度。其各重要参数间的关系为:
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,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。第四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4.769毫米,而系统像高为2.970mm,HFOV为37.28度。其各重要参数间的关系为:
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。第五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4.751毫米,而系统像高为2.970mm,HFOV为37.00度。其各重要参数间的关系为:
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。第六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4.801毫米,而系统像高为2.970mm,HFOV为36.98度。其各重要参数间的关系为:
另外,各实施例之重要参数则整理于图28中。
申请人发现有以下特征:
1、在本第一较佳实施例的纵向球差图2A中,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控制在±0.02mm,故本第一较佳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。
2、在图2B与图2C的二个像散像差图式中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.03mm内,说明第一较佳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。而图2D的畸变像差图式则显示第一较佳实施例的畸变像差维持在±2.0%的范围内,说明本第一较佳实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第一较佳实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至4.8mm左右,仍能有效克服色像差并提供较佳的成像质量,故本第一较佳实施例能在维持良好光学性能之条件下,达到缩短镜头长度之效果。
3、第一透镜之正屈光率可提供镜头所需之屈光率,第二透镜之负屈光率可修正镜头整体之像差;另,第一透镜物侧面于光轴附近区域之凸面部及圆周附近区域的凸面部可协助收集成光像光线,第二透镜物侧面圆周附近区域之凸面部,第三透镜像侧面光轴附近区域之凸面部,第四透镜像侧面光轴附近区域之凸面部,第五透镜物侧面光轴附近区域之凸面部,第六透镜像侧面光轴附近区域之凹面部,则可相互搭配地达到改善像差的效果。
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)AG56/(AG12+AG45)建议应小于或等于2.0、AG34/(AG12+AG45)建议应小于或等于2.5、T5/(AG12+AG45)建议应小于或等于4.0:
AG12、AG45分别为第一、第二透镜间之空气间隙宽度,以及第四、第五透镜之间的空气间隙宽度,由于业界习惯将AG12趋小设计,而AG45也由于第四、第五透镜之相对内侧同时具备光轴附近之凸面部而趋小,因此,如能将AG12、AG45控制在一稍大之特定值而非无止境地缩小,将可降低制造上及组装上之困难度,至于AG56、AG34、T5则可以趋小,因此建议AG56/(AG12+AG45)、AG34/(AG12+AG45)、T5/(AG12+AG45)均应趋小设计,AG56/(AG12+AG45)建议应小于或等于2.0,并以介于1.0~2.0之间较佳,AG34/(AG12+AG45)建议应小于或等于2.5,并以介于1.5~2.5之间较佳,T5/(AG12+AG45)建议应小于或等于4.0,并以介于2.5~4.0之间较佳。
(2)AG23/T6建议应大于或等于0.8:
AG23为第二、第三透镜间之空气间隙宽度,第二、第三透镜之间如能维持适当之宽度值,可使成像光线被调整至适当之程度后再进入第三透镜,有助于提高成像质量,至于第六透镜之厚度T6则可藉由薄型化而缩短系统总长,因此AG23/T6建议趋大设计,建议应大于或等于0.8,并以介于0.8~1.2之间较佳。
(3)ALT/AAG建议应小于或等于2.55、AAG/T5建议应大于或等于1.7:
AAG为第一至第六透镜之间之所有空气间隙宽度总和,AG12、AG23、AG45如前所述应采取稍大之设计,因此AAG也应稍大,因此ALT/AAG应趋小设计而AAG/T5应趋大设计,ALT/AAG建议应小于或等于2.55,并以介于1.8~2.55之间较佳,AAG/T5建议应大于或等于1.7,并以介于1.7~2.5之间较佳。
(4)AG34/T2建议应小于或等于1.6、T3/AG34建议应大于或等于1.4、T4/AG34建议应大于或等于0.8:
AG34为第三、第四透镜间的空气建议宽度,而T2、T3、T4分别为第二、第三、第四透镜在光轴上之厚度,该等数值之缩小均应有助于光学系统整体之薄型化,但T2、T3、T4受限于塑料射出成型制作工艺之极限,无法无限制缩小,而AG34则比较不受限,AG34相对而言较能趋小设计,故而AG34/T2应趋小,而T3/AG34、T4/AG34则应趋大,AG34/T2建议应小于或等于1.6,并以0.8~1.6之间较佳,T3/AG34建议应大于或等于1.4,并以介于1.4~2.2之间较佳,T4/AG34建议应大于或等于0.8,并以介于0.8~1.2之间较佳。
(5)T5/T4建议应小于或等于2.0、T3/T5建议应大于或等于0.9、T6/T5建议应大于或等于0.7:
T4、T5、T6分别为第四、第五、第六透镜沿光轴之厚度,该等数值之间应维持一定之比例,以避免任一透镜过厚而不利镜头整体之薄型化,或是任一透镜过薄而不利制造,T5/T4建议应小于或等于2.0,并以介于1.4~2.0之间较佳,T3/T5建议应大于或等于0.9,并以介于0.9~1.3之间较佳,T6/T5建议应大于或等于0.7,并以介于0.7~1.2之间较佳。
(6)T1/AG56建议应小于或等于3.2、ALT/AG56建议应小于或等于16、AG34/AG56建议应小于或等于2.0、AG56/T2建议大于或等于0.6:
AG56为第五、第六透镜间的空气间隙宽度,应维持一稍大值,以避免缩小而提高制造上之困难度,因此T1/AG56、ALT/AG56、AG34/AG56应趋小设计,而AG56/T2应趋大设计,T1/AG56建议应小于或等于3.2,并以介于1.5~3.2之间较佳,ALT/AG56建议应小于或等于16,并以介于8~16之间较佳,AG34/AG56建议应小于或等于2.0,并以介于0.8~2.0之间较佳,AG56/T2建议大于或等于0.6,并以介于0.6~1.5之间较佳。
本发明之光学成像镜头1,还可应用于电子装置中,例如应用于移动电话或是行车纪绿器。请参阅图14,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14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14中所示,影像模块120包括如前所述的光学成像镜头1。图14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 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。
具有屈光率的六片透镜10、20、30、40、50、60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15,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,该第一透镜具有正屈光率,其物侧面为一凸面,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;
一第二透镜,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;
一第三透镜,该第三透镜之物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,该第三透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;
一第四透镜,该第四透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;
一第五透镜,该第五透镜之物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;及
一第六透镜,该第六透镜之像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部;
其中,该第五透镜与该第六透镜之间的间隙宽度为AG56,该第一透镜与该第二透镜之间的间隙宽度为AG12,该第四透镜与该第五透镜之间的间隙宽度为AG45,该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3,该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T5,并满足AG56/(AG12+AG45)≤2及0.9≤T3/T5之条件,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六透镜共六片。
2.根据权利要求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,并满足T5/T4≤2.0之条件。
3.根据权利要求2所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T1,并满足T1/AG56≤3.2之条件。
4.根据权利要求2所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的所有透镜之中心厚度总和为ALT,该第一透镜至该第六透镜之间在光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG,并满足ALT/AAG≤2.55之条件。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第三透镜与该第四透镜之间的间隙宽度为AG34,该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2,并满足AG34/T2≤1.6之条件。
6.根据权利要求5所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第一透镜至该第六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/AG56≤16之条件。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第三透镜与该第四透镜之间的间隙宽度为AG34,并满足AG34/(AG12+AG45)≤2.5之条件。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第一透镜至该第六透镜之间在光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG,并满足1.7≤AAG/T5之条件。
9.根据权利要求8所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第三透镜与该第四透镜之间的间隙宽度为AG34,并满足AG34/AG56≤2.0之条件。
10.根据权利要求8所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第三透镜与该第四透镜之间的间隙宽度为AG34,并满足1.4≤T3/AG34之条件。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:并满足T5/(AG12+AG45)≤4.0之条件。
12.根据权利要求11所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第三透镜与该第四透镜之间的间隙宽度为AG34,该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4,并满足0.8≤T4/AG34之条件。
13.根据权利要求11所述的光学成像镜头,其特征在于:其中该第二透镜与该第三透镜之间的间隙宽度为AG23,该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6,并满足0.8≤AG23/T6之条件。
14.根据权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6,并满足0.7≤T6/T5之条件。
15.根据权利要求14所述的光学成像镜头,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0.6≤AG56/T2之条件。
16.一种电子装置,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。
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