CN106468819B - 光学成像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学成像镜头，其从物侧至像侧依序包括第一、第二、第三、第四、第五透镜，其中，该光学成像镜头只具备上述五片具有屈光率的透镜，并满足下列关系式：Gaa/(T4+T1)≦1.5。本发明用于光学摄影成像，通过控制各透镜的凹凸曲面排列，并以至少一关系式控制相关参数，而在维持良好光学性能之条件下，缩短镜头长度。

Description

光学成像镜头
技术领域
本发明是与一种光学成像镜头相关，且尤其是与应用五片式透镜之光学成像镜头相关。
背景技术
近年来，手机、数字相机、平板计算机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant,简称PDA)等可携式电子产品的普及使得包含光学成像镜头、模块后座单元及影像传感器等之影像模块蓬勃发展，可携式电子产品的薄型轻巧化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CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,简称CMOS)之技术进步和尺寸缩小，装戴在影像模块中的光学成像镜头也需要缩小体积，但光学成像镜头之良好光学性能也是必要顾及之处。若影像模块应用于车用摄影装置中，甚至为了因应行车与光线不足的环境，镜头的视场角与光圈大小的提升也是必须要考虑之课题。
就一五片式透镜结构而言，以往设计其第一透镜物侧面至成像面在光轴上的距离均较长，不利可携式电子产品的薄型化，因此极需要开发成像质量良好且镜头长度缩短的镜头。然而，光学成像镜头设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质量与微型化的光学成像镜头，设计过程牵涉到材料特性，还必须考虑到制作、组装良率等生产面的实际问题，所以微型化镜头的技术难度明显高出传统镜头。因此如何制作出符合应用的光学成像镜头，并持续提升其成像质量并缩小光学成像镜头的长度，一直是业界持续精进的目标。
发明内容
本发明之一目的是在提供一种光学成像镜头，通过控制各透镜的凹凸曲面排列，并以至少一个关系式控制相关参数，维持足够之光学性能，且同时缩短镜头长度。
依据本发明，提供一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜，每一透镜都具有一屈光率，而且具有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。
为了便于表示本发明所指的参数，在本说明书及附图中定义：T1代表第一透镜在光轴上的厚度、G1代表第一透镜与第二透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、T2代表第二透镜在光轴上的厚度、G2代表第二透镜与第三透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、T3代表第三透镜在光轴上的厚度、G3代表第三透镜与第四透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、T4代表第四透镜在光轴上的厚度、TA代表光圈到下一个相邻透镜物侧面在光轴上的距离、G4代表第四透镜与第五透镜之间在光轴上的空气间隙宽度、T5代表第五透镜在光轴上的厚度、G5F代表第五透镜之像侧面至一红外线滤光件之物侧面在光轴上的距离、TF代表红外线滤光件在光轴上的厚度、GFP代表红外线滤光件之像侧面至成像面在光轴上的距离、f1代表第一透镜的焦距、f2代表第二透镜的焦距、f3代表第三透镜的焦距、f4代表第四透镜的焦距、f5代表第五透镜的焦距、n1代表第一透镜的折射率、n2代表第二透镜的折射率、n3代表第三透镜的折射率、n4代表第四透镜的折射率、n5代表第五透镜的折射率、nf代表红外线滤光件的折射率、v1代表第一透镜的阿贝数、v2代表第二透镜的阿贝数、v3代表第三透镜的阿贝数、v4代表第四透镜的阿贝数、v5代表第五透镜的阿贝数、EFL代表光学成像镜头的有效焦距、TL代表第一透镜之物侧面至第五透镜之像侧面在光轴上的距离、TTL代表第一透镜之物侧面至成像面在光轴上的距离、ALT代表第一透镜至第五透镜在光轴上的五片透镜厚度总和(即T1、T2、T3、T4、T5之和)、Gaa代表第一透镜至第五透镜之间在光轴上的四个空气间隙宽度总和(即G1、G2、G3、G4之和)、BFL代表光学成像镜头的后焦距，即第五透镜之像侧面至成像面在光轴上的距离(即G5F、TF、GFP之和)。
依据本发明的所提供的光学成像镜头，第一透镜、第二透镜皆具有负屈光率，第三透镜的物侧面上包括一位于圆周附近区域的凹面部，第四透镜的该像侧面上包括一位于光轴附近区域的凹面部，且第五透镜的材质为塑料，光学成像镜头只具备上述五片具有屈光率的透镜，并满足下列关系式：
Gaa/(T4+T1)≦1.5 关系式(1)。
本发明可选择性地控制前述参数，额外满足下列关系式：
(T5+T3)/T4≦6.2 关系式(2)；
TL/(T4+G3)≦13.8 关系式(3)；
G2/(T4+G3)≦1.7 关系式(4)；
(G1+T3)/G2≧2.8 关系式(5)；
ALT/(T5+G3)≦5 关系式(6)；
TTL/(T5+G3)≦8.5 关系式(7)；
T2/T4≦2.2 关系式(8)；
T5/T3≧0.7 关系式(9)；
TL/(T5+G3)≦6.8 关系式(10)；
(T1+G2)/G1≦2 关系式(11)；
G1/T1≧0.8 关系式(12)；
TL/(G1+T5)≦3.3 关系式(13)；
ALT/(G1+T5)≦2.2 关系式(14)；
ALT/(T4+G3)≦9.2 关系式(15)；
TTL/(T4+G3)≦16 关系式(16)；
TTL/(G1+T5)≦3.8 关系式(17)；
T2/T5≦1 关系式(18)；
(T5+G3)/G2≧1.5 关系式(19)；
(T5+G2)/T4≦5.5 关系式(20)；及/或
ALT/T4≦13.5 关系式(21)。
由上述中可以得知，本发明之可携式电子装置与其光学成像镜头通过控制各透镜的凹凸曲面排列，并以至少一关系式控制相关参数，可维持良好的光学性能，并有效缩短镜头长度。
附图说明
图1是本发明之一实施例之透镜剖面结构示意图；
图2是透镜面形与光线焦点的关系示意图；
图3是范例一的透镜面形与有效半径的关系图；
图4是范例二的透镜面形与有效半径的关系图；
图5是范例三的透镜面形与有效半径的关系图；
图6是本发明之第一实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图7是本发明之第一实施例之光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图8是本发明之第一实施例光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图9是本发明之第一实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图10是本发明之第二实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图11是本发明之第二实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图12是本发明之第二实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图13是本发明之第二实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图14是本发明之第三实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图15是本发明之第三实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图16是本发明之第三实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图17是本发明之第三实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图18是本发明之第四实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图19是本发明之第四实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图20是本发明之第四实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图21是本发明之第四实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图22是本发明之第五实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图23是本发明之第五实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图24是本发明之第五实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图25是本发明之第五实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图26是本发明之第六实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图27是本发明之第六实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图28是本发明之第六实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图29是本发明之第六实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图30是本发明之第七实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图31是本发明之第七实施例之光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图32是本发明之第七实施例光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图33是本发明之第七实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图34是本发明之第八实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图35是本发明之第八实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图36是本发明之第八实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图37是本发明之第八实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图38是本发明之第九实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图39是本发明之第九实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图40是本发明之第九实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图41是本发明之第九实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图42是本发明之第十实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图43是本发明之第十实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图44是本发明之第十实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图45是本发明之第十实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图46是本发明之第十一实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图47是本发明之第十一实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图48是本发明之第十一实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图49是本发明之第十一实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图50是本发明之第十二实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图；
图51是本发明之第十二实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差附图意图；
图52是本发明之第十二实施例之光学成像镜头之各透镜之详细光学数据；
图53是本发明之第十二实施例之光学成像镜头之非球面数据；
图54A、54B统列出以上十二个实施例的T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4值的比较表。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。此些附图为本发明揭露内容之一部分，其主要是用以说明实施例，并可配合说明书之相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明之优点。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。
本篇说明书所言之「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之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之结构与形状并不限于此，以下之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。以该剖视图观之，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。如果径向上向外有复数个转换点，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)。举例言之，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，是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通常知识者的判断方式，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。
本发明之光学成像镜头，是一定焦镜头，且是由从物侧至像侧沿一光轴依序设置之一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜所构成，每一透镜都具有屈光率且具有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。本发明之光学成像镜头总共只有前述五片具有屈光率的透镜，通过设计各透镜之细部特征，而可提供宽广的拍摄角度及良好的光学性能。
在此设计的前述各镜片之特性主要是考虑光学成像镜头的光学特性与镜头长度，举例来说：使第一透镜具有负屈光率，并搭配第二透镜具有负屈光率，如此有利于收复较大角度的光线。在第三透镜物侧面上圆周附近区域形成凹面部，则有利于修正前两片镜片所产生的像差。在第四透镜之像侧面上光轴附近区域形成凹面部，则有利于修正前三片镜片所产生的像差。
为了达成缩短透镜系统长度，本发明适当地缩短透镜厚度和透镜间的空气间隙，但考虑到透镜组装过程的难易度以及必须兼顾成像质量的前提下，透镜厚度及透镜间的空气间隙彼此需互相调配，故在满足以下至少一条件式的数值限定之下，光学成像系统能达到较佳的配置。此些条件式诸如：
关系式(1)：Gaa/(T4+T1)≦1.5，较佳的范围是介于1.00～1.50之间；
关系式(2)：(T5+T3)/T4≦6.2，较佳的范围介于3.00～6.20之间；
关系式(3)：TL/(T4+G3)≦13.8，较佳的范围介于9.50～13.80之间；
关系式(4)：G2/(T4+G3)≦1.7，较佳的范围介于0.50～1.70之间；
关系式(5)：(G1+T3)/G2≧2.8，较佳的范围介于2.80～5.50之间；
关系式(6)：ALT/(T5+G3)≦5，较佳的范围介于2.50～5.00之间；
关系式(7)：TTL/(T5+G3)≦8.5，较佳的范围介于4.50～8.50之间；
关系式(8)：T2/T4≦2.2，较佳的范围介于1.00～2.20之间；
关系式(9)：T5/T3≧0.7，较佳的范围介于0.70～1.50之间；
关系式(10)：TL/(T5+G3)≦6.8，较佳的范围介于4.00～6.80之间；
关系式(11)：(T1+G2)/G1≦2，较佳的范围介于0.50～2.00之间；
关系式(12)：G1/T1≧0.8，较佳的范围介于0.80～2.00之间；
关系式(13)：TL/(G1+T5)≦3.3，较佳的范围介于2.00～3.30之间；
关系式(14)：ALT/(G1+T5)≦2.2，较佳的范围介于1.50～2.20之间；
关系式(15)：ALT/(T4+G3)≦9.2，较佳的范围介于6.00～9.20之间；
关系式(16)：TTL/(T4+G3)≦16，较佳的范围介于11.00～16.00之间；
关系式(17)：TTL/(G1+T5)≦3.8，较佳的范围介于2.50～3.80之间；
关系式(18)：T2/T5≦1，较佳的范围介于0.30～1.00之间；
关系式(19)：(T5+G3)/G2≧1.5，较佳的范围介于1.50～4.00之间；
关系式(20)：(T5+G2)/T4≦5.5，较佳的范围介于2.50～5.50之间；及/或
关系式(21)：ALT/T4≦13.5，较佳的范围介于7.00～13.50之间。
有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的架构之下，符合上述的关系式时，能较佳地使本发明的镜头长度缩短、可用光圈增大(即光圈值缩小)、视场角增加、成像质量提升及/或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
在实施本发明时，除了上述关系式之外，亦可如以下实施例针对单一透镜或广泛性地针对多个透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构，以加强对系统性能及/或分辨率的控制以及制造上良率的提升。须注意的是，此些细节需在无冲突之情况之下，选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中，并不限于此。
为了说明本发明确实可在提供良好的光学性能的同时，增加视场角及降低光圈值，以下提供多个实施例以及其详细的光学数据。首先请一并参考图6至图9，其中图6是本发明之第一实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图7是本发明之第一实施例之光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图8是本发明之第一实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图9是本发明之第一实施例光学成像镜头之各透镜之非球面数据。
如图6所示，本实施例之光学成像镜头1从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜110、一第二透镜120、一第三透镜130、一光圈(aperture stop)100、一第四透镜140及一第五透镜150。一滤光件160及一影像传感器的一成像面170皆设置于光学成像镜头1的像侧A2。在本实施例中，滤光件160为红外线滤光片(IR cut filter)且设于第五透镜150与成像面170之间，滤光件160将经过光学成像镜头1的光过滤掉特定波段的波长，例如过滤掉红外线波段，可使得人眼看不到的红外线波段的波长不会成像于成像面170上。
光学成像镜头1之第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150在此示例性地以塑料材质所构成，然不限于此。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150且形成细部结构如下：第一透镜110具有负屈光率，并具有一朝向物侧A1的物侧面111及一朝向像侧A2的像侧面112。物侧面111为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1111及一位于圆周附近区域的凸面部1112。像侧面112为一凹面，且包括一位于光轴附近区域的凹面部1121及一位于圆周附近区域的凹面部1122。第一透镜110的物侧面111与像侧面112皆为球面。
第二透镜120具有负屈光率，并具有一朝向物侧A1的物侧面121及一朝向像侧A2的像侧面122。物侧面121为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1211及一位于圆周附近区域的凸面部1212。像侧面122为一凹面，且包括一位于光轴附近区域的凹面部1221及一位于圆周附近区域的凹面部1222。第二透镜120的物侧面121与像侧面122皆为非球面。
第三透镜130具有正屈光率，并具有一朝向物侧A1的物侧面131及一朝向像侧A2的像侧面132。物侧面131为一凹面，且包括一位于光轴附近区域的凹面部1311以及一位于圆周附近区域的凹面部1312。像侧面132为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1321及一位于圆周附近区域的凸面部1322。第三透镜130的物侧面131与像侧面132皆为非球面。
第四透镜140具有负屈光率，并具有一朝向物侧A1的物侧面141及具有一朝向像侧A2的像侧面142。物侧面141为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1411以及一位于圆周附近区域的凸面部1412。像侧面142为一凹面，且包括一位于光轴附近区域的凹面部1421及一位于圆周附近区域的凹面部1422。第四透镜140的物侧面141与像侧面142皆为非球面。
第五透镜150具有正屈光率，并具有一朝向物侧A1的物侧面151及一朝向像侧A2的像侧面152。物侧面151为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1511以及一位于圆周附近区域的凸面部1512。像侧面152为一凸面，且包括一位于光轴附近区域的凸面部1521及一位于圆周附近区域的凸面部1522。第五透镜150的物侧面151与像侧面152皆为非球面。
在本实施例中，设计各透镜110、120、130、140、150、滤光件160及影像传感器的成像面170之间除了透镜140、150之间之外皆存在空气间隙，如：第一透镜110与第二透镜120之间存在空气间隙d1、第二透镜120与第三透镜130之间存在空气间隙d2、第三透镜130与第四透镜140之间存在空气间隙d3、第五透镜150与滤光件160之间存在空气间隙d4及滤光件160与影像传感器的成像面170之间存在空气间隙d5。于第四透镜140与第五透镜150之间在此示例性地将两相对的第四透镜140与第五透镜150表面轮廓设计为彼此相应，而可彼此贴合，以消除其间之空气间隙。由此可知，空气间隙d1即为G1，空气间隙d2即为G2、空气间隙d3即为G3，空气间隙d1、d2、d3的和即为Gaa。
关于本实施例之光学成像镜头1中的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图8，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54A。本实施例之光学成像镜头1中，从第一透镜物侧面111至成像面170在光轴上之长度为11.634mm，有效焦距为0.864mm，像高为1.362mm，半视角为103.5度，光圈值(f-number，Fno)为2.2。第一实施例的半视角较现有技术表现更为优异。
第二透镜120的物侧面121及像侧面122、第三透镜130的物侧面131及像侧面132、第四透镜140的物侧面141及像侧面142及第五透镜150的物侧面151及像侧面152，共八个非球面皆是依下列非球面曲线公式定义：
Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；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)；R表示透镜表面之曲率半径；K为锥面系数(Conic Constant)；ai为第i阶非球面系数。各个非球面之参数详细数据请一并参考图9。
图7(a)绘示本实施例的纵向球差的示意图，横轴为焦距，纵轴为视场。图7(b)绘示本实施例的弧矢方向的像散像差的示意图，图7(c)绘示本实施例的子午方向的像散像差的示意图，横轴为焦距，纵轴为像高。图7(d)绘示本实施例的畸变像差的示意图，横轴为百分比，纵轴为像高。五种代表波长(470nm,510nm,555nm,610nm,650nm)在不同高度的离轴光线皆集中于的成像点附近，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±0.08mm，明显改善不同波长的球差，弧矢方向的像散像差在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.4mm内，子午方向的像散像差落在±0.8mm内，而畸变像差维持于±80％内。
从上述数据中可以看出光学成像镜头1的各种光学特性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之光学成像镜头1相较于现有光学镜头，在镜头长度缩短至11.634mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效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，提供薄型的光学成像镜头。
参考图10至图13，图10是本发明之第二实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图11是本发明之第二实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图12是本发明之第二实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图13是本发明之第二实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为2，例如第三透镜物侧面为231，第三透镜像侧面为232，其它组件标号在此不再赘述。如图10中所示，本实施例之光学成像镜头2从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜210、一第二透镜220、一第三透镜230、一光圈200、一第四透镜240及一第五透镜250。
第二实施例之朝向物侧A1的物侧面211、221、231、241、251及朝向像侧A2的像侧面212、222、232、242、252之凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第二实施例的各曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。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，且以下每个实施例的透镜表面凹凸配置的特征，亦仅标示与第一实施例不同之处，省略相同处的标号，并不再赘述。关于本实施例之光学成像镜头2的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图12，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54A。本实施例之光学成像镜头2中，从第一透镜物侧面211至成像面270在光轴上之长度为12.441mm，有效焦距为0.874mm，像高为1.495mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图11(a)的纵向球差中，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±0.05mm以内。从图11(b)的弧矢方向的像散像差中，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.1mm内。从图11(c)的子午方向的像散像差中，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.1mm内。图11(d)显示光学成像镜头2的畸变像差维持在±80％的范围内。第二实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差皆较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头2相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至12.441mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供较佳的成像质量。
参考图14至图17，其中图14是本发明之第三实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图15是本发明之第三实施例光学成像镜头之各项像差图标意图，图16是本发明之第三实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图17是本发明之第三实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为3，例如第三透镜物侧面为331，第三透镜像侧面为332，其它组件标号在此不再赘述。如图18中所示，本实施例之光学成像镜头3从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜310、一第二透镜320、一第三透镜330、一光圈300、一第四透镜340及一第五透镜350。
第三实施例之朝向物侧A1的物侧面311、321、331、341、351及朝向像侧A2的像侧面312、322、332、342、352等透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第三实施例的各曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例之光学成像镜头3的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图16。关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54A。本实施例之光学成像镜头3中，从第一透镜物侧面311至成像面370在光轴上之长度为11.802mm，有效焦距为0.772mm，像高为1.326mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图15(a)当中可以看出，在本实施例的纵向球差中，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±0.025mm以内。从图15(b)的弧矢方向的像散像差中，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内。从图15(c)的子午方向的像散像差中，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。图15(d)显示光学成像镜头3的畸变像差维持在±80％的范围内。第三实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差较低。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头3相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至11.802mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供优良的成像质量。
另请一并参考图18至图21，其中图18是本发明之第四实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图19是本发明之第四实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图20是本发明之第四实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图21是本发明之第四实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为4，例如第三透镜物侧面为431，第三透镜像侧面为432，其它组件标号在此不再赘述。如图18中所示，本实施例之光学成像镜头4从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜410、一第二透镜420、一第三透镜430、一光圈400、一第四透镜440及一第五透镜450。
第四实施例之朝向物侧A1的物侧面411、421、431、441、451及朝向像侧A2的像侧面412、422、432、442、452等透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第四实施例的各曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例之光学成像镜头4的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图20，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54A。本实施例之光学成像镜头4中，从第一透镜物侧面411至成像面470在光轴上之长度为12.506mm，有效焦距为0.773mm，像高为1.317mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图19(a)可以看出纵向球差，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±0.025mm以内。从图19(b)可看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内，从图19(c)可看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。从图19(d)可看出光学成像镜头4的畸变像差维持在±80％的范围内。第四实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差较低。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头4相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至12.506mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供优良的成像质量。
另请一并参考图22至图25，其中图22是本发明之第五实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图23是本发明之第五实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图24是本发明之第五实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图25是本发明之第五实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为5，例如第三透镜物侧面为531，第三透镜像侧面为532，其它组件标号在此不再赘述。如图22中所示，本实施例之光学成像镜头5从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜510、一第二透镜520、一第三透镜530、一光圈500、一第四透镜540及一第五透镜550。
第五实施例之朝向物侧A1的物侧面511、521、531、541、551及朝向像侧A2的像侧面512、522、532、542、552的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第五实施例的各曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例之光学成像镜头5的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图24，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54A。本实施例之光学成像镜头5中，从第一透镜物侧面511至成像面570在光轴上之长度为12.718mm，有效焦距为0.775mm，像高为1.332mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图23(a)当中可以看出本实施例的纵向球差，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±0.025mm以内。从图23(b)当中可以看出本实施例的弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内。从图23(c)当中可以看出在子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。从图23(d)当中可以看出光学成像镜头5的畸变像差维持在±80％的范围内。第五实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差较低。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头5相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至12.718mm、有效焦距放大为0.775mm的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
另请一并参考图26至图29，其中图26是本发明之第六实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图27是本发明之第六实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图28是本发明之第六实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图29是本发明之第六实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为6，例如第三透镜物侧面为631，第三透镜像侧面为632，其它组件标号在此不再赘述。如图26中所示，本实施例之光学成像镜头6从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜610、一第二透镜620、一第三透镜630、一光圈600、一第四透镜640及一第五透镜650。
第六实施例之朝向物侧A1的物侧面611、621、631、641、651及朝向像侧A2的像侧面612、622、632、642、652的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第六实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例之光学成像镜头6的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图28，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54A。本实施例之光学成像镜头6中，从第一透镜物侧面611至成像面670在光轴上之长度为12.027mm，有效焦距为0.873mm，像高为1.515mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图27(a)当中可以看出本实施例的纵向球差，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±0.05mm以内。图27(b)的弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。图27(c)的子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。图27(d)显示光学成像镜头6的畸变像差维持在±80％的范围内。第六实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头6相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至12.027mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供优良的成像质量。
另请一并参考图30至图33，其中图30是本发明之第七实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图31是本发明之第七实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图32是本发明之第七实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图33是本发明之第七实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为7，例如第三透镜物侧面为731，第三透镜像侧面为732，其它组件标号在此不再赘述。如图30中所示，本实施例之光学成像镜头7从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜710、一第二透镜720、一第三透镜730、一光圈700、一第四透镜740及一第五透镜750。
第七实施例之朝向物侧A1的物侧面711、721、731、741、751及朝向像侧A2的像侧面712、722、732、742、752的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第七实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同，且第四透镜740具有正屈光率。关于本实施例之光学成像镜头7的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图32，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54B。本实施例之光学成像镜头7中，从第一透镜物侧面711至成像面770在光轴上之长度为12.918mm，有效焦距为0.779mm，像高为1.337mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图31(a)当中可以看出，本实施例的纵向球差中，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±0.025mm以内。从图31(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内。从图31(c)当中可以看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。图31(d)显示光学成像镜头7的畸变像差维持在±80％的范围内。第七实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差均较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头7相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至12.918mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
另请一并参考图34至图37，其中图34是本发明之第八实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图35是本发明之第八实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图36是本发明之第八实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图37是本发明之第八实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为8，例如第三透镜物侧面为831，第三透镜像侧面为832，其它组件标号在此不再赘述。如图34中所示，本实施例之光学成像镜头8从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜810、一第二透镜820、一第三透镜830、一光圈800、一第四透镜840及一第五透镜850。
第八实施例之朝向物侧A1的物侧面811、821、831、841、851及朝向像侧A2的像侧面812、822、832、842、852的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第八实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同，且第四透镜840具有正屈光率。关于本实施例之光学成像镜头8的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图36，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54B。本实施例之光学成像镜头8中，从第一透镜物侧面811至成像面870在光轴上之长度为12.970mm，有效焦距为0.770mm，像高为1.328mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图35(a)当中可以看出本实施例的纵向球差中，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±0.025mm以内。从图35(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内。从图35(c)当中可以看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。图35(d)显示光学成像镜头8的畸变像差维持在±80％的范围内。第八实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差均较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头8相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至12.970mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
另请一并参考图38至图41，其中图38是本发明之第九实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图39是本发明之第九实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图40是本发明之第九实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图41是本发明之第九实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为9，例如第三透镜物侧面为931，第三透镜像侧面为932，其它组件标号在此不再赘述。如图38中所示，本实施例之光学成像镜头9从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜910、一第二透镜920、一第三透镜930、一光圈900、一第四透镜940及一第五透镜950。
第九实施例之朝向物侧A1的物侧面911、921、931、941、951及朝向像侧A2的像侧面912、922、932、942、952的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第九实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例之光学成像镜头9的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图40，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54B。本实施例之光学成像镜头9中，从第一透镜物侧面911至成像面970在光轴上之长度为13.363mm，有效焦距为0.894mm，像高为1.656mm，半视角为103.5度，Fno为2.2。
从图39(a)当中可以看出本实施例的纵向球差中，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±0.05mm以内。从图39(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.1mm内。从图39(c)当中可以看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.1mm内。图39(d)显示光学成像镜头9的畸变像差维持在±80％的范围内。第九实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差均较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头9相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至13.363mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
另请一并参考图42至图45，其中图42是本发明之第十实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图43是本发明之第十实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图44是本发明之第十实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图45是本发明之第十实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为10，例如第三透镜物侧面为1031，第三透镜像侧面为1032，其它组件标号在此不再赘述。如图42中所示，本实施例之光学成像镜头10从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜1010、一第二透镜1020、一光圈1000、一第三透镜1030、一第四透镜1040及一第五透镜1050。
第十实施例之朝向物侧A1的物侧面1011、1021、1031、1041、1051及朝向像侧A2的像侧面1012、1022、1032、1042、1052的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第十实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数及后焦距等相关光学参数与第一实施例不同。关于本实施例之光学成像镜头10的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图44，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54B。本实施例之光学成像镜头10中，从第一透镜物侧面1011至成像面1070在光轴上之长度为18.355mm，有效焦距为1.384mm，像高为1.8mm，半视角为77.95度，Fno为2.4。
从图43(a)当中可以看出本实施例的纵向球差中，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±0.05mm以内。从图43(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。从图43(c)当中可以看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.05mm内。图43(d)显示光学成像镜头10的畸变像差维持在±80％的范围内。第十实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差均较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头10相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至18.355mm、半视角放大为77.95度的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
另请一并参考图46至图49，其中图46是本发明之第十一实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图47是本发明之第十一实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图48是本发明之第十一实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图49是本发明之第十一实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为11，例如第三透镜物侧面为1131，第三透镜像侧面为1132，其它组件标号在此不再赘述。如图46中所示，本实施例之光学成像镜头11从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜1110、一第二透镜1120、一第三透镜1130、一光圈1100、一第四透镜1140及一第五透镜1150。
第十一实施例之朝向物侧A1的物侧面1111、1131、1141、1151及朝向像侧A2的像侧面1112、1122、1132、1142、1152的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第十一实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数及物侧面1121的透镜表面的凹凸配置与第一实施例不同，且第四透镜1140具有正屈光率。详细地说，第二透镜1120的物侧面1121为一凹面，且包括一光轴附近区域的凹面部11211及一圆周附近区域的凹面部11212。关于本实施例之光学成像镜头11的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图48，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54B。本实施例之光学成像镜头11中，从第一透镜物侧面1111至成像面1170在光轴上之长度为11.992mm，有效焦距为0.749mm，像高为1.179mm，半视角为103.5度，Fno为2.4。
从图47(a)当中可以看出本实施例的纵向球差中，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±0.025mm以内。从图47(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。从图47(c)当中可以看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.08mm内。图47(d)显示光学成像镜头11的畸变像差维持在±80％的范围内。第十一实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差均较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头11相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至11.992mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
另请一并参考图50至图53，其中图50是本发明之第十二实施例之光学成像镜头之五片式透镜之剖面结构示意图，图51是本发明之第十二实施例光学成像镜头之纵向球差与各项像差图标意图，图52是本发明之第十二实施例之光学成像镜头之详细光学数据，图53是本发明之第十二实施例之光学成像镜头之各透镜之非球面数据。在本实施例中使用与第一实施例类似的标号标示出相似的组件，唯在此使用的标号开头改为12，例如第三透镜物侧面为1231，第三透镜像侧面为1232，其它组件标号在此不再赘述。如图50中所示，本实施例之光学成像镜头12从物侧A1至像侧A2依序包括一第一透镜1210、一第二透镜1220、一第三透镜1230、一光圈1200、一第四透镜1240及一第五透镜1250。
第十二实施例之朝向物侧A1的物侧面1211、1231、1241、1251及朝向像侧A2的像侧面1212、1222、1232、1242、1252的透镜表面的凹凸配置大致上与第一实施例类似，唯第十二实施例的各透镜表面的曲率半径、透镜厚度、非球面系数、后焦距等相关光学参数及物侧面1221的透镜表面的凹凸配置与第一实施例不同，且第四透镜1240具有正屈光率。详细地说，第二透镜1220物侧面1221的透镜表面的凹凸配置差异在于物侧面1221包括一位于圆周附近区域的凹面部12212。关于本实施例之光学成像镜头12的各透镜之各光学特性及各空气间隙之宽度，请参考图52，关于T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4之值，请参考图54B。本实施例之光学成像镜头12中，从第一透镜物侧面1211至成像面1270在光轴上之长度为11.399mm，有效焦距为0.767mm，像高为1.348mm，半视角为103.5度，Fno为2.45。第十二实施例与第一实施例相比较，镜头长度较短。
从图51(a)当中可以看出本实施例的纵向球差中，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±0.025mm以内。从图51(b)当中可以看出弧矢方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。从图51(c)当中可以看出子午方向的像散像差，五种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.08mm内。图51(d)显示光学成像镜头12的畸变像差维持在±80％的范围内。第十二实施例与第一实施例相比较，纵向球差和像散像差较小。因此，由上述中可以得知，本实施例之光学成像镜头12相较于现有光学镜头，在将镜头长度缩短至11.399mm、半视角放大为103.5度的同时，仍能有效提供良好的成像质量。
图54A、54B统列出以上十二个实施例的T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5F、TF、GFP、EFL、TL、ALT、Gaa、TTL、Gaa/(T4+T1)、(T5+T3)/T4、TL/(T4+G3)、G2/(T4+G3)、(G1+T3)/G2、ALT/(T5+G3)、TTL/(T5+G3)、T2/T4、T5/T3、TL/(T5+G3)、(T1+G2)/G1、G1/T1、TL/(G1+T5)、ALT/(G1+T5)、ALT/(T4+G3)、TTL/(T4+G3)、TTL/(G1+T5)、T2/T5、(T5+G3)/G2、(T5+G2)/T4及ALT/T4值，可看出本发明之光学成像镜头确实可满足前述关系式(1)及/或关系式(2)～(21)。
本发明光学成像镜头各实施例的纵向球差、像散像差、畸变皆符合使用规范。另外，五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，五种代表波长彼此间的距离亦相当接近，是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，本发明藉由透镜的设计与相互搭配，能产生优异的成像质量。
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 (19)

1.一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜，每一透镜都具有一屈光率，且具有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，其中：
该第一透镜具有负屈光率；
该第二透镜具有负屈光率；
该第三透镜的该物侧面上包括一位于圆周附近区域的凹面部；
该第四透镜的该像侧面上包括一位于光轴附近区域的凹面部；及
该第五透镜的材质为塑料；
其中，该光学成像镜头只具备上述五片具有屈光率的透镜，并满足下列关系式：
Gaa/(T4+T1)≦1.5；及
ALT/(T4+G3)≦9.2；
Gaa代表该第一透镜至该第五透镜之间在该光轴上的四个空气间隙宽度总和，T1代表该第一透镜在该光轴上的一厚度，T4代表该第四透镜在该光轴上的一厚度，ALT代表该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的五片透镜厚度总和，G3代表该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足(T5+T3)/T4≦6.2，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度，T3代表该第三透镜在该光轴上的一厚度。
3.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足TL/(T4+G3)≦13.8，TL代表该第一透镜之该物侧面至该第五透镜之该像侧面在该光轴上的距离。
4.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足G2/(T4+G3)≦1.7，G2代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
5.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足(G1+T3)/G2≧2.8，G1代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度，T3代表该第三透镜在该光轴上的一厚度，G2代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
6.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足ALT/(T5+G3)≦5，ALT代表该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的五片透镜厚度总和，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
7.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足TTL/(T5+G3)≦8.5，TTL代表该第一透镜之该物侧面至一成像面在该光轴上的距离，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
8.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足T2/T4≦2.2，T2代表该第二透镜在该光轴上的一厚度。
9.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足T5/T3≧0.7，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度，T3代表该第三透镜在该光轴上的一厚度。
10.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足TL/(T5+G3)≦6.8，TL代表该第一透镜之该物侧面至该第五透镜之该像侧面在该光轴上的距离，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
11.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足(T1+G2)/G1≦2，G2代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度，G1代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
12.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足G1/T1≧0.8，G1代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
13.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足TL/(G1+T5)≦3.3，TL代表该第一透镜之该物侧面至该第五透镜之该像侧面在该光轴上的距离，G1代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
14.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足ALT/(G1+T5)≦2.2，G1代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
15.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足TTL/(T4+G3)≦16，TTL代表该第一透镜之该物侧面至一成像面在该光轴上的距离。
16.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足TTL/(G1+T5)≦3.8，TTL代表该第一透镜之该物侧面至一成像面在该光轴上的距离，G1代表该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
17.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足T2/T5≦1，T2代表该第二透镜在该光轴上的一厚度，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度。
18.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足(T5+G3)/G2≧1.5，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度，G2代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
19.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更满足(T5+G2)/T4≦5.5，T5代表该第五透镜在该光轴上的一厚度，G2代表该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一空气间隙宽度。
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