CN104808312A - 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

本发明涉及光学成像镜头。本发明的光学成像镜头,包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜,第一透镜具有正屈光率,物侧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,第二透镜具有负屈光率,物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部,一位于圆周附近区域的凹面部,第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,第四透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部,第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部,第六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。本发明的电子装置,包括一前述的光学成像镜头。本发明用于光学摄影。

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,手机的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。
US7830620号专利揭露一种六片式的光学成像镜头,其第一透镜的屈光率为负,第二透镜的屈光率为正,此种设计容易导致整体长度过长,难以符合小型化的设计趋势。
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;该第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第四透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部;该第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部;该第六透镜的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的五个空气间隙的总合为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0.95≤T1/(AG12+AG56)的关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.1≤T2/AG23的关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.7≤T1/AG34的关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.0≤T2/AG34的关系。
本发明光学成像镜头中,满足2.0≤T1/AG23的关系。
本发明光学成像镜头中,满足6.5≤ALT/T3的关系。
本发明光学成像镜头中,满足AAG/T4≤2.0的关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.1≤(AG12+AG56)/AG23的关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.3≤T6/T3的关系。
本发明光学成像镜头中,满足1.2≤T5/AG23的关系。
本发明光学成像镜头中,满足AAG/T2≤3.6的关系。
本发明光学成像镜头中,满足2.5≤T6/AG23的关系。
本发明光学成像镜头中,满足0.7≤T5/T3的关系。
本发明光学成像镜头中,满足2.2≤T4/AG34的关系。
本发明光学成像镜头中,满足2.0≤T6/(AG12+AG56)的关系。
本发明光学成像镜头中,满足2.5≤T4/AG23的关系。
本发明光学成像镜头中,满足0.7≤T1/AAG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是显示本发明的一实施例的透镜剖面结构示意图。
图2是绘示透镜面形与光线焦点的关系示意图。
图3是绘示范例一的透镜面形与有效半径的关系图。
图4是绘示范例二的透镜面形与有效半径的关系图。
图5是绘示范例三的透镜面形与有效半径的关系图。
图6是绘示本发明的第一实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图7是绘示第一实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图8是绘示本发明的第二实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图9是绘示第二实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图10是绘示本发明的第三实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图11是绘示第三实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图12是绘示本发明的第四实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图13是绘示第四实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图14是绘示本发明的第五实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图15是绘示第五实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图16是绘示本发明的第六实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图17是绘示第六实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图18是绘示本发明的第七实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图19是绘示第七实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图20是绘示本发明的第八实施例的六片式光学成像镜头示意图。
图21是绘示第八实施例的纵向球差与各项像差图示意图。
图22是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的示意图。
图23是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的示意图。
图24是表示第一实施例详细的光学数据。
图25是表示第一实施例详细的非球面数据。
图26是表示第二实施例详细的光学数据。
图27是表示第二实施例详细的非球面数据。
图28是表示第三实施例详细的光学数据。
图29是表示第三实施例详细的非球面数据。
图30是表示第四实施例详细的光学数据。
图31是表示第四实施例详细的非球面数据。
图32是表示第五实施例详细的光学数据。
图33是表示第五实施例详细的非球面数据。
图34是表示第六实施例详细的光学数据。
图35是表示第六实施例详细的非球面数据。
图36是表示第七实施例详细的光学数据。
图37是表示第七实施例详细的非球面数据。
图38是表示第八实施例详细的光学数据。
图39是表示第八实施例详细的非球面数据。
图40是表示各实施例的重要参数。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
本篇说明书所说的「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」,是指所述透镜以高斯光学理论计算出来的光轴上的屈光率为正(或为负)。该像侧面、物侧面定义为成像光线通过的范围,其中成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm,如图1所示,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,光线通过光轴上的区域为光轴附近区域A,边缘光线通过的区域为圆周附近区域C,此外,该透镜还包含一延伸部E(即圆周附近区域C径向上向外的区域),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分的延伸部。更详细的说,判定面形或光轴附近区域、圆周附近区域、或多个区域的范围的方法如下:
如图1所示,其是一透镜径向上的剖视图。以该剖视图来看,在判断前述区域的范围时,定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点,而一转换点是位于该透镜表面上的一点,且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有多个转换点,则依序为第一转换点,第二转换点,而有效半效径上距光轴径向上最远的转换点为第N转换点。中心点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域,第N转换点径向上向外的区域为圆周附近区域,中间可依各转换点区分不同的区域。此外,有效半径为边缘光线Lm与透镜表面交点到光轴I上的垂直距离。
如图2所示,该区域的形状凹凸是以平行通过该区域的光线(或光线延伸线)与光轴的交点在像侧或物侧来决定(光线焦点判定方式)。举例来说,当光线通过该区域后,光线会朝像侧聚焦,与光轴的焦点会位在像侧,例如图2中R点,则该区域为凸面部。反之,若光线通过该某区域后,光线会发散,其延伸线与光轴的焦点在物侧,例如图2中M点,则该区域为凹面部,所以中心点到第一 转换点间为凸面部,第一转换点径向上向外的区域为凹面部;由图2可知,该转换点即是凸面部转凹面部的分界点,因此可定义该区域与径向上相邻该区域的内侧的区域,以该转换点为分界具有不同的面形。另外,若是光轴附近区域的面形判断可依该领域中普通技术人员的判断方式,以R值(指近轴的曲率半径,通常指光学软件中的透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说,当R值为正时,判定为凸面部,当R值为负时,判定为凹面部;以像侧面来说,当R值为正时,判定为凹面部,当R值为负时,判定为凸面部,此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
若该透镜表面上无转换点,该光轴附近区域定义为有效半径的0~50%,圆周附近区域定义为有效半径的50~100%。
图3为第一范例的透镜像侧表面在有效半径上仅具有第一转换点,则第一区为光轴附近区域,第二区为圆周附近区域。此透镜像侧面的R值为正,故判断光轴附近区域具有一凹面部;圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即,圆周附近区域和光轴附近区域的面形不同;该圆周附近区域具有一凸面部。
图4为第二范例的透镜物侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点,则第一区为光轴附近区域,第三区为圆周附近区域。此透镜物侧面的R值为正,故判断光轴附近区域为凸面部;第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部,圆周附近区域(第三区)具有一凸面部。
图5为第三范例的透镜物侧表面在有效半径上无转换点,此时以有效半径0%~50%为光轴附近区域,50%~100%为圆周附近区域。由于光轴附近区域的R值为正,故此物侧面在光轴附近区域具有一凸面部;而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点,故圆周附近区域具有一凸面部。
如图6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,依序包含有一光圈、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,而设置于适当的位置。在图6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的滤镜,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;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50之间位于光轴4上各透镜间的五个空气间隙宽度的总合即称为AAG。亦即,AAG=AG12+AG23+AG34+AG45+AG56。
第一实施例
请参阅图6,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7A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberration)请参考图7B、子午(tangential)方向的像散像差请参考图7C、以及畸变像差(distortion aberration)请参考图7D。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3.0毫米。
第一实施例的光学成像镜头系统1主要由六枚以塑料材质制成又具有屈光 率的透镜、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)透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以及一圆周附近的凹面部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凸面部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33,一位于圆周附近区域的凸面部34,以及一位于光轴附近区域与圆周附近区域之间的凹面部35,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凹面部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凸面部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凹面部47。
第五透镜50具有负屈光率,物侧2的第五物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部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凸面部56,一位于圆周附近区域的凸面部57,以及一位于光轴附近区域与圆周附近区域之间的凹面部58。
第六透镜60具有正屈光率,朝向物侧2的第六物侧面61具有一位于光轴附 近区域的凸面部63以及一位于圆周附近区域的凹面部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。这些非球面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(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24所示,非球面数据如图25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(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(第一透镜10的物侧面11至该成像面71的距离)为4.900毫米,HFOV为40.18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8,例示本发明光学成像镜头1的第二实施例。请注意,从第二实施例开始,为简化并清楚表达附图,仅在图上特别标示各透镜与第一实施例不同的面型,而其余与第一实施例的透镜相同的面型,例如凹面部或是凸面部则不另外标示。第二实施例在成像面71上的纵向球差请参考图9A、弧矢方向的像散像差请参考图9B、子午方向的像散像差请参考图9C、畸变像差请参考图9D。第二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,另外在本实施例中,第三透镜像侧面32具有一位于光轴附近区域的凹面部36A以及一位于圆周附近区域的凹面部37A,第四透镜物侧面41具有一位于光轴附近区域的凸面部43A以及一位于圆周附近区 域的凸面部44A,第五透镜像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部56A以及一位于圆周附近区域的凹面部57A,第六透镜物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63A以及一位于圆周附近区域的凸面部64A。第二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4.899毫米,像高为3.0毫米,HFOV为40.29度其各重要参数间的关系为:
第三实施例
请参阅图10,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11A、弧矢方向的像散像差请参考图11B、子午方向的像散像差请参考图11C、畸变像差请参考图11D。第三实施例中各透镜表 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,另外在本实施例中,第三透镜物侧31面具有负屈光率,具有一位于光轴附近区域的凸面部33B以及一位于圆周附近区域的凹面部34B。第三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4.900毫米,像高为3.0毫米,HFOV为40.36度。其各重要参数间的关系为:
第四实施例
请参阅图12,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13A、弧矢方向的像散像差请参考图13B、子午 方向的像散像差请参考图13C、畸变像差请参考图13D。第四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,另外在本实施例中,第二透镜像侧面22具有一位于光轴附近区域的凹面部26C以及一位于圆周附近区域的凹面部27C,第三透镜物侧面31具有负屈光率。第四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4.901毫米,像高为3.0毫米,HFOV为40.40度。其各重要参数间的关系为:
第五实施例
请参阅图14,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15A、弧矢方向的像散像差请参考图15B、子午方向的像散像差请参考图15C、畸变像差请参考图15D。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。第五实施例详细的光学数据如图32所示,非球面数据如图33所示,光学成像镜头长度4.900毫米,像高为3.0毫米,HFOV为40.03度。其各重要参数间的关系为:
第六实施例
请参阅图16,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17A、弧矢方向的像散像差请参考图17B、子午 方向的像散像差请参考图17C、畸变像差请参考图17D。第六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,另外在本实施例中,第六透镜物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63D以及一位于圆周附近区域的凸面部64D。第六实施例详细的光学数据如图34所示,非球面数据如图35所示,光学成像镜头长度4.900毫米,像高为3.0毫米,HFOV为40.38度。其各重要参数间的关系为:
第七实施例
请参阅图18,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19A、弧矢方向的像散像差请参考图19B、子午方向的像散像差请参考图19C、畸变像差请参考图19D。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,另外在本实施例中,第六透镜物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63E以及一位于圆周附近区域的凸面部64E。第七实施例详细的光学数据如图36所示,非球面数据如图37所示,光学成像镜头长度4.901毫米,像高为3.0毫米,HFOV为40.34度。其各重要参数间的关系为:
第八实施例
请参阅图20,例示本发明光学成像镜头1的第七实施例。第八实施例在成像面71上的纵向球差请参考图21A、弧矢方向的像散像差请参考图21B、子午方向的像散像差请参考图21C、畸变像差请参考图21D。第八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,另外在本实施例中,第四透镜像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46F以及一位于圆周附近区域的凸面部47F,第六透镜物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63F以及一位于圆周附近区域的凸面部64F。第七实施例详细的光学数据如图36所示,非球面数据如图37所示,光学成像镜头长度4.900毫米,像高为3.0毫米,HFOV为39.79度。其各重要参数间的关系为:
另外,各实施例的重要参数则整理于图40中。
申请人发现有以下特征:
1、第一透镜正屈光率可提供镜头整体所需的正屈光率,第二透镜的负屈光率可修正光学系统整体像差。
2、第一透镜物侧面的光轴附近区域以及圆周附近区域的凸面部可协助收集成光像光线,第二透镜物侧面光轴附近区域的凸面部、圆周附近区域的凹面部、第三透镜像侧面光轴附近区域的凹面部、第四透镜像侧面光轴附近区域的凸面部、第五透镜物侧面光轴附近区域的凹面部、第六透镜的像侧面光轴附近区域的凹面部以及圆周附近区域的凸面部,则可相互搭配,使得光学系统整体提高成像质量、缩短镜头整体长度、降近光圈值以及扩大拍摄角度的效果。
此外,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、拍摄角度大、光圈值降低、且技术上可行的光学成像镜头,同时可协助控制透镜或是空气间隙的厚度,使其维持适当的比例,以避免任一厚度过长而不利用镜头整体的薄型化,或是避免任一厚度过知而不利于组装及制造:
(1)T1/(AG12+AG56)建议应大于或等于0.95,并以介于0.95-5.0之间较佳。
(2)T2/AG23建议应大于或等于1.1,并以介于1.1-8.0之间较佳。 
(3)T2/AG34建议应大于或等于1.0,并以介于1.0-4.0之间较佳。 
(4)T6/T3建议应大于或等于1.3,并以介于1.3-4.0之间较佳。 
(5)T6/AG23建议应大于或等于2.5,并以介于2.5-20.0之间较佳。 
(6)T6/(AG12+AG56)建议应大于或等于2.0,并以介于2.0-5.0之间较佳。
(7)T1/AAG建议应大于或等于0.7,并以介于0.7-1.0之间较佳。 
(8)T1/AG34建议应大于或等于1.7,并以介于1.7-6.0之间较佳。 
(9)T1/AG23建议应大于或等于2.0,并以介于2.0-20.0之间较佳。 
(10)ALT/T3建议应大于或等于6.5,并以介于6.5-12.0之间较佳。 
(11)AAG/T4建议应小于或等于2.0,并以介于1.0-2.0之间较佳。 
(12)(AG12+AG56)/AG23建议应大于或等于1.1,并以介于1.1-10.0之间较佳。
(13)T5/AG23建议应大于或等于1.2,并以介于1.2-10.0之间较佳。 
(14)AAG/T2建议应小于或等于3.6,并以介于2.0-3.6之间较佳。 
(15)T5/T3建议应大于或等于0.7,并以介于0.7-1.0之间较佳。 
(16)T4/AG34建议应大于或等于2.2,并以介于2.2-6.0之间较佳。 
(17)T4/AG23建议应大于或等于2.5,并以介于2.5-20.0之间较佳。 
本发明的光学成像镜头1,还可应用于电子装置中,例如应用于手机或是行车记录器。请参阅图22,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22仅以手机为例,说明电子装置100,但电子装置100的型式不以此为限。
如图22中所示,影像模块120包括如前所述的光学成像镜头1。图22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23,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6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 (18)

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,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,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该光轴附近区域的凸面部,以及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该光轴附近区域的凹面部;
一第四透镜,其像侧面具有一位于该光轴附近区域的凸面部;
一第五透镜,其物侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部;以及
一第六透镜,其像侧面具有一位于该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;
其中,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位于该光轴上的间隙宽度为AG12,该第五透镜与该第六透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG56,并满足0.95≤T1/(AG12+AG56)的条件,且该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述该第一透镜至该第六透镜共六片。
2.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,该第二透镜与该第三透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG23,并满足1.1≤T2/AG23的条件。
3.如权利要求2所述的光学成像镜头,其特征在于:该第三透镜与该第四透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG34,并满足1.7≤T1/AG34的条件。
4.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,该第三透镜与该第四透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG34,并满足1.0≤T2/AG34的条件。
5.如权利要求4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位于该光轴上的间隙宽度为AG23,并满足2.0≤T1/AG23的条件。
6.如权利要求4所述的光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜与该第六透镜在该光轴上的中心厚度总合为ALT,该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3,并满足6.5≤ALT/T3的条件。
7.如权利要求4所述的光学成像镜头,其特征在于: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,该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4,并满足AAG/T4≤2.0的条件。
8.如权利要求4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位于该光轴上的间隙宽度为AG23,并满足1.1≤(AG12+AG56)/AG23的条件。
9.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3,该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6,并满足1.3≤T6/T3的条件。
10.如权利要求9所述的光学成像镜头,其特征在于:该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T5,该第二透镜与该第三透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG23,并满足1.2≤T5/AG23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,该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2,并满足AAG/T2≤3.6的条件。
12.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6,该第二透镜与该第三透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG23,并满足2.5≤T6/AG23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0.7≤T5/T3的条件。
14.如权利要求12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,该第三透镜与该第四透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG34,并满足2.2≤T4/AG34的条件。
15.如权利要求1所述的光学成像镜头,其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6,并满足2.0≤T6/(AG12+AG56)的条件。
16.如权利要求15所述的光学成像镜头,其特征在于:该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4,该第二透镜与该第三透镜之间位于该光轴上的间隙宽度为AG23,并满足2.5≤T4/AG23的条件。
17.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0.7≤T1/AAG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。
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