TWI479188B - 電子裝置與其光學成像鏡頭 - Google Patents

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TWI479188B
TWI479188B TW103102970A TW103102970A TWI479188B TW I479188 B TWI479188 B TW I479188B TW 103102970 A TW103102970 A TW 103102970A TW 103102970 A TW103102970 A TW 103102970A TW I479188 B TWI479188 B TW I479188B
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Description

電子裝置與其光學成像鏡頭
本發明乃是與一種電子裝置與其光學成像鏡頭相關,且尤其是與應用五片式透鏡之電子裝置與其光學成像鏡頭相關。
近年來,電子裝置的普及使得包含光學成像鏡頭、鏡筒及影像感測器等之攝影模組蓬勃發展,攝影模組的應用範圍也愈來愈廣,如環境監視、行車紀錄攝影等,且隨著感光耦合元件(Charge Coupled Device,簡稱CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡稱CMOS)之技術進步,及現代人對成對行車安全與成像品質等要求更加提高,因此攝影模組需要求好的成像性能外,視埸角(Field of view,FOV)也需加大,而光圈數(F number,fno)則需往小設計。
習知的五片式光學成像鏡頭,如:美國專利公告號7,903,349來看,其視埸角僅有43度,其中第7實施例的視場角雖然有到60度,但光圈數(fno)確高達4.0,此種規格較無法滿足現今的需求。
因此亟需要開發能夠有效擴大視場角,同時仍能夠維持足夠的光學性能之五片式光學成像鏡頭。
本發明之一目的係在提供一種電子裝置與其光學成像鏡頭,透過控制各透鏡的凹凸曲面排列及/或屈光率配置等特性,而在維持良好光學性能並維持系統性能之條件下,擴大視場角。
依據本發明,提供一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五 透鏡。第一透鏡具有負屈光率,第二透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,且第二透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凹面部,第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第五透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,其中,具有屈光率的透鏡總共只有五片,且光學成像鏡頭滿足以下關係式(1):6≦ALT/T2 關係式(1);ALT為第一透鏡至第五透鏡沿光軸的所有透鏡厚度總和,T2為第二透鏡沿光軸的中心厚度。
其次,本發明可選擇性地控制部分參數之比值滿足關係式,如:控制第一至第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和AAG,與第五透鏡沿光軸的中心厚度T5滿足以下關係式(2):AAG/T5≦7 關係式(2);或者是控制光學成像鏡頭的後焦距(Back focal length,BFL),即為第五透鏡的像側面至一成像面在光軸上的距離BFL,與第四透鏡沿光軸的中心厚度T4滿足以下關係式(3):1.7≦BFL/T4 關係式(3);或者是控制第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度G34,與AAG滿足以下關係式(4):AAG/G34≦7 關係式(4);或者是控制第四透鏡沿光軸的中心厚度T4,與T5滿足以下關係式(5):0.75≦T5/T4 關係式(5);或者是控制第三透鏡沿光軸的中心厚度T3,與AAG滿足以下關係式(6):AAG/T3≦2.3 關係式(6);或者是控制T3與T4滿足以下關係式(7):2.00≦T3/T4 關係式(7);或者是控制光學成像鏡頭的有效焦距EFL,與T5滿足以下 關係式(8):EFL/T5≦3 關係式(8);或者是控制T2與T4滿足以下關係式(9):T4/T2≦2.05 關係式(9);或者是控制T4與G34滿足以下關係式(10):T4/G34≦1.5 關係式(10);或者是控制AAG與T2滿足以下關係式(11):AAG/T2≦8.5 關係式(11);或者是控制ALT與T4滿足以下關係式(12):5≦ALT/T4 關係式(12);或者是控制第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度G12,與T3滿足以下關係式(13):1.1≦T3/G12≦3.5 關係式(13)。
前述所列之示例性限定關係式亦可任意選擇性地合併施用於本發明之實施態樣中,並不限於此。
在實施本發明時,除了上述關係式之外,亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結構及/或屈光率,以加強對系統性能及/或解析度的控制。須注意的是,在此所列之示例性細部結構及/或屈光率等特性亦可在無衝突之情況之下,選擇性地合併施用於本發明之其他實施例當中,並不限於此。
本發明可依據前述之各種光學成像鏡頭,提供一種電子裝置,例如攝影裝置,包括:一機殼及一安裝於該機殼內的影像模組。影像模組包括依據本發明之任一光學成像鏡頭、一鏡筒、一模組後座單元、一基板及一影像感測器。鏡筒俾供設置光學成像鏡頭,模組後座單元俾供設置鏡筒,基板俾供設置模組後座單元,影像感測器是設置於光學成像鏡頭的像側。成像面是形成於影像感測器。
由上述中可以得知,本發明之電子裝置與其光學成像鏡頭,透過控制各透鏡的凹凸曲面排列及/或屈光率等設計,以維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
1、2、3、4、5、6、7、8‧‧‧光學成像鏡頭
20‧‧‧電子裝置
21‧‧‧機殼
22‧‧‧影像模組
23‧‧‧鏡筒
24‧‧‧模組後座單元
100、200、300、400、500、600、700、800‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810‧‧‧第一透鏡
120、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
130、230、330、430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
140、240、340、440、540、640、740、840‧‧‧第四透鏡
150、250、350、450、550、650、750、850‧‧‧第五透鏡
111、121、131、141、151、161、211、221、231、241、251、261、311、321、331、341、351、361、411、421、431、441、451、461、511、521、531、541、551、561、611、621、631、641、651、661、711、721、731、741、751、761、811、821、831、841、851、861‧‧‧物側面
112、122、132、142、152、162、212、222、232、242、252、262、312、322、332、342、352、362、412、422、432、442、452、462、512、522、532、542、552、562、612、622、632、642、652、662、712、722、732、742、752、762、812、822、832、842、852、862‧‧‧像側面
1111、1211、1311、1321、1421、1511、1521、8411‧‧‧位於光軸附近區域的凸面部
1112、1212、1312、1422、1512、1522、2512、5512、6512、8512、7112、8412‧‧‧位於圓周附近區域的凸面部
1121、1221、1411、2511、5511、6511、8511、7111、 7321‧‧‧位於光軸附近區域的凹面部
1122、1222、1322、1412、7322‧‧‧位於圓周附近區域的凹面部
160、260、360、460、560、660、760、860‧‧‧濾光件
163‧‧‧保護玻璃
170、270、370、470、570、670、770、870‧‧‧成像面
171‧‧‧影像感測器
172‧‧‧基板
d1、d2、d3、d4、d5、d6‧‧‧空氣間隙
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側
I‧‧‧光軸
I-I'‧‧‧軸線
A、B、C、E‧‧‧區域
n1~n5‧‧‧折射率
v1~v5‧‧‧色散係數
f1~f5‧‧‧焦距
T1~T5、TF‧‧‧中心厚度
G12~G45、G5F、GFP‧‧‧空氣間隙寬度
圖1顯示依據本發明之一實施例之一透鏡之剖面結構示意圖。
圖2顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖3顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖4顯示依據本發明之第一實施例光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖5顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖6顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖7顯示依據本發明之第二實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖8顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖9顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖10顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖11顯示依據本發明之第三實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖12顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖13顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖14顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之五片 式透鏡之剖面結構示意圖。
圖15顯示依據本發明之第四實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖16顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖17顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖18顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖19顯示依據本發明之第五實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖20顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖21顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖22顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖23顯示依據本發明之第六實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖24顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖25顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖26顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖27顯示依據本發明之第七實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖28顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖29顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖30顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖。
圖31顯示依據本發明之第八實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
圖32顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之詳細光學數據。
圖33顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。
圖34所顯示的依據本發明之以上八個實施例的T1~T5、G12~G45、BFL、AAG、ALT、TTL、EFL、ALT/T2、AAG/T5、BFL/T4、AAG/G34、T5/T4、AAG/T3、T3/T4、EFL/T5、T4/T2、T4/G34、AAG/T2、ALT/T4、及T3/G12值之比較表。
圖35顯示依據本發明之一實施例之電子裝置之一結構示意圖。
為進一步說明各實施例,本發明乃提供有圖式。此些圖式乃為本發明揭露內容之一部分,其主要係用以說明實施例,並可配合說明書之相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容,本領域具有通常知識者應能理解其他可能的實施方式以及本發明之優點。圖中的元件並未按比例繪製,而類似的元件符號通常用來表示類似的元件。
本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負屈光率)」,是指所述透鏡位於光軸附近區域具有正屈光率(或負屈光率)而言。「一透鏡的物側面(或像側面)包括位於某區域的凸面部(或凹面部)」,是指該區域相較於徑向上緊鄰該區域的外側區域,朝平行於光軸的方向更為「向外凸起」(或「向內凹陷」)而言。以圖1為例,其中I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱,該透鏡之物側面於A區域具 有凸面部、B區域具有凹面部而C區域具有凸面部,原因在於A區域相較於徑向上緊鄰該區域的外側區域(即B區域),朝平行於光軸的方向更為向外凸起,B區域則相較於C區域更為向內凹陷,而C區域相較於E區域也同理地更為向外凸起。「位於圓周附近區域」,是指位於透鏡上僅供成像光線通過之曲面之位於圓周附近區域,亦即圖中之C區域,其中,成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray)Lm。「位於光軸附近區域」是指該僅供成像光線通過之曲面之光軸附近區域,亦即圖中之A區域。此外,該透鏡還包含一延伸部E,用以供該透鏡組裝於一光學成像鏡頭內,理想的成像光線並不會通過該延伸部E,但該延伸部E之結構與形狀並不限於此,以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。
本發明之光學成像鏡頭,乃是由從物側至像側沿一光軸依序 設置之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一光圈、一第四透鏡、一第五透鏡所構成,每一透鏡具有一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。本發明之光學成像鏡頭總共只有五片具有屈光率的透鏡,透過設計各透鏡之細部特徵及/或屈光率配置,而可提供良好之光學性能,並擴大視角。各透鏡之細部特徵如下:第一透鏡具有負屈光率,第二透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,且第二透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凹面部,第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第五透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。
在此設計的前述各鏡片之特性主要是考量光學成像鏡頭的 光學特性與視場角,舉例來說:第一透鏡具有負屈光率,有助於大角度的光線進入光學成像鏡頭,可幫助收集光線及擴大視場角。另外,合併透鏡表面上的各細節設計,如:第二透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,且第二透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凹面部,第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第五透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,則可相互搭配以達到改善像差的效果。因此,共同搭配前述細部設計,本發明可達到提高系統之成像品質的效果。
其次,在本發明之一實施例中,可選擇性地額外控制參數之比值滿足其他關係式,以協助設計者設計出具備良好光學性能、整體長度有效縮短、且技術上可行之光學成像鏡頭,如:控制第一透鏡至第五透鏡沿光軸的所有透鏡厚度總和ALT,與第二透鏡沿光軸的中心厚度T2滿足以下關係式(1):6≦ALT/T2 關係式(1);其次,本發明可選擇性地控制部分參數之比值滿足關係式,如:控制第一至第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和AAG,與第五透鏡沿光軸的中心厚度T5滿足以下關係式(2):AAG/T5≦7 關係式(2);或者是控制光學成像鏡頭的後焦距(Back focal length,BFL),即為第五透鏡的像側面至一成像面在光軸上的距離BFL,與第四透鏡沿光軸的中心厚度T4滿足以下關係式(3):1.7≦BFL/T4 關係式(3);或者是控制第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度G34,與AAG滿足以下關係式(4):AAG/G34≦7 關係式(4);或者是控制第四透鏡沿光軸的中心厚度T4,與T5滿足以下關係式(5):0.75≦T5/T4 關係式(5);或者是控制第三透鏡沿光軸的中心厚度T3,與AAG滿足以下關係式(6):AAG/T3≦2.3 關係式(6);或者是控制T3與T4滿足以下關係式(7):2≦T3/T4 關係式(7);或者是控制光學成像鏡頭的有效焦距EFL,與T5滿足以下關係式(8):EFL/T5≦3 關係式(8); 或者是控制T2與T4滿足以下關係式(9):T4/T2≦2.05 關係式(9);或者是控制T4與G34滿足以下關係式(10):T4/G34≦1.5 關係式(10);或者是控制AAG與T2滿足以下關係式(11):AAG/T2≦8.5 關係式(11);或者是控制ALT與T4滿足以下關係式(12):5≦ALT/T4 關係式(12);或者是控制第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度G12,與T3滿足以下關係式(13):1.1≦T3/G12≦3.5 關係式(13)。
前述所列之示例性限定關係亦可任意選擇性地合併施用於本發明之實施態樣中,並不限於此。
在本發明中,係根據各個參數變化與製造技術門檻、光學特性優劣及視場角大小關係的觀察,提出上述條件式,以設計出具備良好光學性能、可提供寬廣的拍攝角度且技術上可行之光學成像鏡頭。此些觀察諸如:EFL的縮短有助於視場角的擴大,而EFL的大小和各透鏡的厚度T1~T5、各空氣間隙G12~G45的大小有關,又廣角鏡頭容易有較大的畸變,易致光學成像品質較差,所以如何有效擴大視場角並維持良好的成像品質,有賴各透鏡厚度T1~T5、各空氣間隙G12~G45、及上述所提到的透鏡面型相互配合。
關於上述關係式(1)、關係式(5)、關係式(7)、關係式(9)、關係式(12)的限制是和各透鏡厚度T2~T5間的比值、或單一透鏡T2、T4與所有透鏡厚度總合ALT之比值有關。當滿足此些條件時,可使透鏡厚度得到良好配置,使製造容易並達到大視場角與良好成像品質的要求。由關係式(5)、關係式(7)、關係式(9)可知,T2、T3、T5是以趨大設計,又ALT為T1~T5的總和,故使ALT整體趨大。由關係式(1)、關係式(12)可知,ALT趨大的幅度大於T2、T4趨大的幅度,在此需特別注意的是,所謂趨大的幅度或趨小幅度是指相對其它參數的比例而言,非 指數值上的絕對趨大或趨小。
更具體來說,關於關係式(1)的ALT/T2值,因為傾向設計ALT趨大的幅度大於T2趨大的幅度,故使得ALT/T2較佳是以趨大設計。較佳地,ALT/T2值亦可受一上限限制,如以下關係式(1'):6≦ALT/T2≦13.00 關係式(1')。
關於關係式(5)的T5/T4值,因為傾向設計T5趨大的幅度大於T4趨大的幅度,故使得T5/T4較佳是以趨大設計。較佳地,T5/T4值亦可受一上限限制,如以下關係式(5'):0.75≦T5/T4≦3.00 關係式(5')。
關於關係式(7)的T3/T4值,因為傾向設計T3趨大的幅度大於T4趨大的幅度,故使得T3/T4較佳是以趨大設計。較佳地,T3/T4值亦可受一上限限制,如以下關係式(7'):2.00≦T3/T4≦7.00 關係式(7')。
關於關係式(9)的T4/T2值,因為傾向設計T2趨大的幅度大於T4趨大的幅度,故使得T4/T2較佳是以趨小設計。較佳地,T4/T2值亦可受一下限限制,如以下關係式(9'):0.10≦T4/T2≦2.05 關係式(9')。
關於關係式(12)的ALT/T4值,因為傾向設計ALT趨大的幅度大於T4趨大的幅度,故使得ALT/T4較佳是以趨大設計。較佳地,T4/T2值亦可受一上限限制,如以下關係式(12'):5.00≦ALT/T4≦14.50 關係式(12')。
關於上述關係式(2)、關係式(4)、關係式(6)、關係式(10)、關係式(11)、關係式(13)的限制是和各透鏡厚度T3、T4與各透鏡之間的空氣間隙寬度G12、G34的比值、或單一透鏡厚度T2、T3、T5與所有空氣間隙寬度總合AAG之比值、或單一空氣間隙寬度G34與所有空氣間隙寬度總合AAG之比值有關。空氣間隙寬度的大小會影響組裝與光線入射鄰近透鏡的高度有關,太長的空氣間隙寬度又容易造成鏡頭長度的過長。因此,滿足此些關係式時,可以提高鏡頭組裝容易度,並在避免鏡頭長度過長的情況下達到大視角與良好成像品質的要求。
更具體來說,關於關係式(2)的AAG/T5值,因為傾向設計AAG趨小的幅度大於T5趨小的幅度,故使得AAG/T5較佳是以趨小設計。較佳地,AAG/T5值亦可受一下限限制,如以下關係式(2'):3.00≦AAG/T5≦7.00 關係式(2')。
關於關係式(4)的AAG/G34值,因為傾向設計AAG趨小的幅度大於G34趨小的幅度,故使得AAG/G34較佳是以趨小設計。較佳地,AAG/G34值亦可受一下限限制,如以下關係式(4'):3.80≦AAG/G34≦7 關係式(4')。
關於關係式(6)的AAG/T3≦2.3值,因為傾向設計T3趨大設計,且AAG趨小,故使得AAG/T3較佳是以趨小設計。較佳地,AAG/T3值亦可受一下限限制,如以下關係式(6'):0.50≦AAG/T3≦2.3 關係式(6')。
關於關係式(10)的T4/G34值,因為傾向設計G34趨大的幅度大於T4趨大的幅度,故使得T4/G34較佳是以趨小設計。較佳地,T4/G34值亦可受一下限限制,如以下關係式(10'):0.10≦T4/G34≦1.5 關係式(10')。
關於關係式(11)的AAG/T2值,因為傾向設計T2趨大,且AAG趨小,故使得AAG/T2較佳是以趨小設計。較佳地,AAG/T2值亦可受一上限限制,如以下關係式(11'):3.00≦AAG/T2≦8.5 關係式(11')。
關於上述關係式(3)、關係式(8)的限制是和光學成像鏡頭的後焦距BFL與單一透鏡厚度T4、光學成像鏡頭的有效焦距EFL與單一透鏡厚度T5的比值有關。EFL的縮短有利於視埸角的擴大,而EFL的縮短也容易使BFL縮短,但BFL為第五透鏡到成像面沿光軸的距離,所以仍需保持一定的長度。因此,當滿足此些關係式時,BFL有較良好的配置,且可有效擴大視角。
更具體來說,關於關係式(3)的BFL/T4值,因為傾向設計BFL趨大的幅度大於T4趨大的幅度,故使得BFL/T4較佳是以趨大設計。較佳地,BFL/T4值亦可受一上限限制,如以下關係式(3'): 1.7≦BFL/T4≦4.20 關係式(3')。
關於關係式(8)的EFL/T5值,因為傾向設計EFL趨小,且T5趨大,故使得EFL/T5較佳是以趨小設計。較佳地,EFL/T5值亦可受一下限限制,如以下關係式(8'):0.20≦EFL/T5≦3.00 關係式(8')。
在實施本發明時,除了上述關係式之外,亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結構及/或屈光率,以加強對系統性能及/或解析度的控制。須注意的是,在此所列之示例性細部結構及/或屈光率等特性亦可在無衝突之情況之下,選擇性地合併施用於本發明之其他實施例當中,並不限於此。
為了說明本發明確實可在提供良好的光學性能的同時,縮短鏡頭長度,以下提供多個實施例以及其詳細的光學數據。首先請一併參考圖2至圖5,其中圖2顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖3顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖4顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖5顯示依據本發明之第一實施例光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。如圖2中所示,本實施例之光學成像鏡頭1從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一光圈(aperture stop)100、一第四透鏡140、及一第五透鏡150。一濾光件160及一影像感測器的一成像面170皆設置於光學成像鏡頭1的像側A2。濾光件160在此示例性地為一紅外線濾光片(IR cut filter),設於第五透鏡150與成像面170之間,濾光件160具有一朝向物側A1的物側面161及具有一朝向像側A2的像側面162。濾光件160將經過光學成像鏡頭1的光過濾掉特定波段的波長,如:過濾掉紅外線波段,可使人眼看不到的紅外線波段的波長不會成像於成像面170上而影響成像品質。
光學成像鏡頭1之各透鏡在此示例性地以塑膠材質所構成,形成細部結構如下:第一透鏡110具有負屈光率,並具有一朝向物側A1的物側面111及一朝向像側A2的像側面112。物側面111為一凸面,像側面112 為一凹面。物側面111包括一位於光軸附近區域的凸面部1111,以及一位於圓周附近區域的凸面部1112。像側面112包括一位於光軸附近區域的凹面部1121,以及一位於圓周附近區域的凹面部1122。
第二透鏡120具有負屈光率,並具有一朝向物側A1的物側 面121及一朝向像側A2的像側面122。物側面121為一凸面,像側面122為一凹面。物側面121包括一位於光軸附近區域的凸面部1211,以及一位於圓周附近區域的凸面部1212。像側面122包括一位於光軸附近區域的凹面部1221,以及一位於圓周附近區域的凹面部1222。
第三透鏡130具有正屈光率,並具有一朝向物側A1的物側 面131及一朝向像側A2的像側面132。物側面131為一凸面。物側面131包括一位於光軸附近區域的凸面部1311,以及一位於圓周附近區域的凸面部1312。像側面132具有一位於光軸附近區域的凸面部1321,以及一位於圓周附近區域的凹面部1322。
第四透鏡140具有正屈光率,並具有一朝向物側A1的物側 面141及具有一朝向像側A2的像側面142。物側面141為一凹面,像側面142為一凸面。物側面141包括一位於光軸附近區域的凹面部1411,以及一位於圓周附近區域的凹面部1412。像側面142包括一位於光軸附近區域的凸面部1421,以及一位於圓周附近區域的凸面部1422。
第五透鏡150具有正屈光率,並具有一朝向物側A1的物側 面151及一朝向像側A2的像側面152。物側面151為一凸面,像側面152為一凸面。物側面151包括一位於光軸附近區域的凸面部1511,以及一位於圓周附近區域的凸面部1512。像側面152包括一位於光軸附近區域的凸面部1521,以及一位於圓周附近區域的凸面部1522。
在本實施例中,係設計各透鏡110、120、130、140、150、 濾光件160及影像感測器的成像面170之間皆存在空氣間隙,如:第一透鏡110與第二透鏡120之間在光軸上存在空氣間隙d1、第二透鏡120與第三透鏡130之間在光軸上存在空氣間隙d2、第三透鏡130與第四透鏡140之間在光軸上存在空氣間隙d3、第四透鏡140與第五透鏡150之間在光軸上存在空氣間隙d4、第五透鏡150與濾光件160之間在光軸上存在空氣間隙d5、 及濾光件160與影像感測器的成像面170之間在光軸上存在空氣間隙d6,然而在其他實施例中,亦可不具有前述其中任一空氣間隙,如:將兩相對透鏡的表面輪廓設計為彼此相應,而可彼此貼合,以消除其間之空氣間隙。 由此可知,空氣間隙d1即為G12、空氣間隙d2即為G23、空氣間隙d3即為G34、空氣間隙d4即為G45,空氣間隙d5即為GSF,空氣間隙d6即為GFP。第一透鏡110至第五透鏡150之間的空氣間隙G12、G23、G34、G45之總和即為AAG。
關於本實施例之光學成像鏡頭1中的各透鏡110~150之光學特性,包括折射率n1~n5、物側面111~151及像側面112~152的曲率半徑、色散係數(阿貝數)v1~v5、焦距f1~f5。各透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度G12~G45,各透鏡沿光軸的中心厚度T1~T5,濾光件160沿光軸的中心厚度TF,光圈到下一透鏡(在本實施例中,為第四透鏡)物側面在光軸上的距離為TA,第五透鏡150與濾光件160之間在光軸上存在空氣間隙G5F,濾光件160與影像感測器的成像面170之間存在空氣間隙GFP。T1、T2、T3、T4、T5之總和即為ALT,G5F、TF、GFP之總和即為BFL。上述數據請參考圖4,其中:ALT/T2=6.53
AAG/T5=5.00
BFL/T4=3.77
AAG/G34=4.28
T5/T4=2.06
AAG/T3=1.71
T3/T4=6.01
EFL/T5=1.00
T4/T2=0.49
T4/G34=0.42
AAG/T2=5.08
ALT/T4=13.23
T3/G12=1.63
第一透鏡110的物側面111及像側面112、第二透鏡120的物側面121及像側面122、第三透鏡130的物側面131及像側面132、第四透鏡140的物側面141及像側面142、第五透鏡150的物側面151及像側面152,共計十個非球面皆是依下列非球面曲線公式定義:
其中:R表示透鏡表面之曲率半徑;Z表示非球面之深度(非球面上距離光軸為Y的點,其與相切於非球面光軸上頂點之切面,兩者間的垂直距離);Y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離;K為錐面係數(Conic Constant);a2i 為第2i階非球面係數。
各個非球面之參數詳細數據請一併參考圖5。
另一方面,從圖3當中可以看出,在本實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration)(a)中,每一種波長所成的曲線皆很靠近,說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近,由每一曲線的偏斜幅度可看出不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.10mm以內,故本第一較佳實施例確實明顯改善不同波長的球差。此外,三種代表波長彼此間的距離亦相當接近,代表不同波長光線的成像位置已相當集中,因而使色像差獲得明顯改善。
在弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)(b)、子午(tangential)方向的像散像差(c)的二個像散像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.10mm內,說明第一較佳實施例的光學成像鏡頭1能有效消除像差,此外,三種代表波長彼此間的距離已相當接近,代表軸上的色散也有明顯的改善。
畸變像差(distortion aberration)(d)則顯示光學成像鏡頭1的畸變像差維持在±10%的範圍內,說明光學成像鏡頭1的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求。
從上述數據中可以看出光學成像鏡頭1的各種光學特性已 符合光學系統的成像品質要求。據此說明本第一較佳實施例之光學成像鏡頭1相較於現有光學鏡頭,在提供高達61.00度的半視角(Half filed of view,HFOV)與2.40的光圈數(Fno)的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本第一較佳實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。本實施例從第一透鏡物側面111至成像面170在光軸上之厚度為19.16mm。
另請一併參考圖6至圖9,其中圖6顯示依據本發明之第二 實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖7顯示依據本發明之第二實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖8顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖9顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為2,例如第三透鏡物側面為231,第三透鏡像側面為232,其它元件標號在此不再贅述。如圖6中所示,本實施例之光學成像鏡頭2從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡210、一第二透鏡220、一第三透鏡230、一光圈200、一第四透鏡240、及一第五透鏡250。
第二實施例之第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、 第四透鏡240、及第五透鏡250的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面211、221、231、241、251、及朝向像側A2的像側面212、222、232、242之各透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第二實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、空氣間隙寬度及第五透鏡250的表面凹凸配置與第一實施例不同。為了清楚地顯示圖面,圖6中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號,僅標示與第一實施例不同的凹/凸面部的標號。更詳細地來說,第五透鏡250的物側面251包括一位於光軸附近區域的凹面部2511,以及一位於圓周附近區域的凸面部2512。關於本實施例之光學成像鏡頭2的各透鏡之光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖8,其中:ALT/T2=11.70
AAG/T5=5.00
BFL/T4=1.70
AAG/G34=4.78
T5/T4=0.88
AAG/T3=1.24
T3/T4=3.55
EFL/T5=1.13
T4/T2=1.66
T4/G34=1.08
AAG/T2=7.34
ALT/T4=7.05
T3/G12=1.92
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭2中,從第一透鏡物側面211至成像面270在光軸上之厚度為19.68mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達60.14度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖7當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭2在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭2相較於現有光學鏡頭,在提供高達60.14度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請一併參考圖10至圖13,其中圖10顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖11顯示依據本發明之第三實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖12顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖13顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為3,例如第三透鏡物側面為331,第三透鏡像側面為332,其它元件標號在此不再贅述。如圖10中所示,本實施例之光學成像鏡頭3從 物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡310、一第二透鏡320、一第三透鏡330、一光圈300、一第四透鏡340、及一第五透鏡350。
第三實施例之第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、及第五透鏡350的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面311、321、331、341、351、及朝向像側A2的像側面312、322、332、342、352等透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第三實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、以及空氣間隙寬度與第一實施例不同。為了清楚地顯示圖面,圖10中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭3的各透鏡之光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖12,其中:ALT/T2=10.67
AAG/T5=5.00
BFL/T4=2.87
AAG/G34=5.04
T5/T4=1.85
AAG/T3=1.57
T3/T4=5.88
EFL/T5=0.94
T4/T2=0.92
T4/G34=0.54
AAG/T2=8.47
ALT/T4=11.65
T3/G12=1.63
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭3中,從第一透鏡物側面311至成像面370在光軸上之厚度為19.59mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達61.00度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖11當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光 學成像鏡頭3相較於現有光學鏡頭,在提供高達61.00度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請一併參考圖14至圖17,其中圖14顯示依據本發明之 第四實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖15顯示依據本發明之第四實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖16顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖17顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為4,例如第三透鏡物側面為431,第三透鏡像側面為432,其它元件標號在此不再贅述。如圖14中所示,本實施例之光學成像鏡頭4從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡410、一第二透鏡420、一第三透鏡430、一光圈400、一第四透鏡440、及一第五透鏡450。
第四實施例之第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、及第五透鏡450的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面411、421、431、441、451、及朝向像側A2的像側面412、422、432、442、452等透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第四實施例各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、以及空氣間隙寬度與第一實施例不同。為了清楚地顯示圖面,圖14中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭4的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖16,其中:ALT/T2=6.00
AAG/T5=3.50
BFL/T4=2.85
AAG/G34=4.80
T5/T4=2.50
AAG/T3=1.41
T3/T4=6.18
EFL/T5=0.71
T4/T2=0.43
T4/G34=0.55
AAG/T2=3.79
ALT/T4=13.85
T3/G12=1.65
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭4中,從第一透鏡物側面411至成像面470在光軸上之厚度為20.50mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達61.00度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖15當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭4相較於現有光學鏡頭,在提供高達61.00度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請一併參考圖18至圖21,其中圖18顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖19顯示依據本發明之第五實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖20顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖21顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為5,例如第三透鏡物側面為531,第三透鏡像側面為532,其它元件標號在此不再贅述。如圖18中所示,本實施例之光學成像鏡頭5從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡510、一第二透鏡520、一第三透鏡530、一光圈500、一第四透鏡540、及一第五透鏡550。
第五實施例之第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、及第五透鏡550之屈光率以及包括朝向物側A1的物側面511、521、531、541、551及朝向像側A2的像側面521、522、532、541、552的透鏡表面的凹凸配置大致上與第二實施例類似,即第五透鏡550的物側面551包括一位於光軸附近區域的凹面部5511,以及一位於圓周附近區域的凸 面部5512。唯第五實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、以及空氣間隙寬度稍與第二實施例不同。為了清楚地顯示圖面,圖18中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號,僅標示與第一實施例不同的凹/凸面部的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭5的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖20,其中:ALT/T2=6.01
AAG/T5=4.99
BFL/T4=2.88
AAG/G34=6.06
T5/T4=1.92
AAG/T3=1.58
T3/T4=6.08
EFL/T5=0.81
T4/T2=0.46
T4/G34=0.63
AAG/T2=4.39
ALT/T4=13.11
T3/G12=1.48
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭5中,從第一透鏡物側面511至成像面570在光軸上之厚度為19.85mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達66.12度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖19當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭5相較於現有光學鏡頭,在提供高達66.12度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請一併參考圖22至圖25,其中圖22顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖23顯示依 據本發明之第六實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖24顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖25顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為6,例如第三透鏡物側面為631,第三透鏡像側面為632,其它元件標號在此不再贅述。如圖22中所示,本實施例之光學成像鏡頭6從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡610、一第二透鏡620、一第三透鏡630、一光圈600、一第四透鏡640、及一第五透鏡650。
第六實施例之第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、及第五透鏡650的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面611、621、631、641、651及朝向像側A2的像側面612、622、632、642、652的透鏡表面的凹凸配置均與第二實施例類似,即第五透鏡650的物側面651包括一位於光軸附近區域的凹面部6511,以及一位於圓周附近區域的凸面部6512。唯第六實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、以及空氣間隙寬度與第二實施例不同。為了清楚地顯示圖面,圖22中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭6的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖24,其中:ALT/T2=6.01
AAG/T5=4.99
BFL/T4=2.03
AAG/G34=5.36
T5/T4=2.30
AAG/T3=2.09
T3/T4=5.48
EFL/T5=0.55
T4/T2=0.48
T4/G34=0.47
AAG/T2=5.50
ALT/T4=12.56
T3/G12=1.27
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭6中,從第一透鏡物側面611至成像面670在光軸上之厚度為23.26mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達70.39度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖23當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭6相較於現有光學鏡頭,在提供高達70.39度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請一併參考圖26至圖29,其中圖26顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖27顯示依據本發明之第七實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖28顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖29顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為7,例如第三透鏡物側面為731,第三透鏡像側面為732,其它元件標號在此不再贅述。如圖26中所示,本實施例之光學成像鏡頭7從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡710、一第二透鏡720、一第三透鏡730、一光圈700、一第四透鏡740、及一第五透鏡750。
第七實施例之第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、及第五透鏡750的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面721、731、741、751及朝向像側A2的像側面712、722、742、752的透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第七實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、空氣間隙寬度、第一透鏡710以及第三透鏡730與第一實施例不同。更詳細地來說,第一透鏡710的物側面711具有一位於光軸附近區域的凹面部7111,以及一位於圓周附近區域的凸面部7112,第三透鏡730的像側面732為一凹面,像側面732具有一位於光 軸附近區域的凹面部7321,以及一位於圓周附近區域的凹面部7322。為了清楚地顯示圖面,圖26中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號,僅標示與第一實施例不同的凹/凸面部的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭7的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖28,其中:ALT/T2=6.01
AAG/T5=6.96
BFL/T4=2.96
AAG/G34=5.27
T5/T4=0.81
AAG/T3=1.22
T3/T4=4.63
EFL/T5=2.51
T4/T2=0.64
T4/G34=0.94
AAG/T2=3.61
ALT/T4=9.38
T3/G12=2.03
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭7中,從第一透鏡物側面711至成像面770在光軸上之厚度為19.48mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達49.73度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖27當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭7相較於現有光學鏡頭,在提供高達49.73度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請一併參考圖30至圖33,其中圖30顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示意圖,圖31顯示依據本發明之第八實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖,圖 32顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,圖33顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各鏡片之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件,唯在此使用的標號開頭改為8,例如第三透鏡物側面為831,第三透鏡像側面為832,其它元件標號在此不再贅述。如圖30中所示,本實施例之光學成像鏡頭8從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡810、一第二透鏡820、一第三透鏡830、一光圈800、一第四透鏡840、及一第五透鏡850。
第八實施例之第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、及第五透鏡850的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面811、821、831、851及朝向像側A2的像側面812、822、832、842、852的透鏡表面的凹凸配置均與第二實施例類似,即第五透鏡850的物側面851包括一位於光軸附近區域的凹面部8511,以及一位於圓周附近區域的凸面部8512。唯第八實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數、後焦距、空氣間隙寬度、以及第四透鏡840與第二實施例不同。更詳細地來說,第四透鏡840的物側面841為一凸面,物側面841具有一位於光軸附近區域的凸面部8411,以及一位於圓周附近區域的凸面部8412。為了清楚地顯示圖面,圖30中省略與第一實施例相同的凹/凸面部的標號,僅標示與第一實施例不同的凹/凸面部的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭8的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度,請參考圖32,其中:ALT/T2=12.19
AAG/T5=3.61
BFL/T4=1.15
AAG/G34=4.25
T5/T4=0.79
AAG/T3=0.99
T3/T4=2.88
EFL/T5=0.97
T4/T2=2.04
T4/G34=1.49
AAG/T2=5.83
ALT/T4=5.98
T3/G12=3.01
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭8中,從第一透鏡物側面811至成像面870在光軸上之厚度為18.33mm,光圈數(Fno)是2.40,並且可提供高達61.50度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。
另一方面,從圖31當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭8相較於現有光學鏡頭,在提供高達61.50度的半視角與2.40的光圈數的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故本實施例能在維持良好光學性能之條件下,提供寬廣的拍攝角度。
另請參考圖34所顯示的以上八個實施例的T1~T5、G12~G45、BFL、AAG、ALT、TTL、EFL、ALT/T2、AAG/T5、BFL/T4、AAG/G34、T5/T4、AAG/T3、T3/T4、EFL/T5、T4/T2、T4/G34、AAG/T2、ALT/T4、及T3/G12值,可看出本發明之光學成像鏡頭確實可滿足前述關係式(1)及/或(1')、關係式(2)及/或(2')、關係式(3)及/或(3')、關係式(4)及/或(4')、關係式(5)及/或(5')、關係式(6)及/或(6')、關係式(7)及/或(7')、關係式(8)及/或(8')、關係式(9)及/或(9')、關係式(10及)/或(10')、關係式(11)及/或(11')、關係式(12)及/或(12')、關係式(13)。
請參閱圖35,為應用前述光學成像鏡頭的電子裝置20,例如攝影裝置,電子裝置20的一第一較佳實施例,電子裝置20包含一機殼21及一安裝在機殼21內的影像模組22。在此僅是以行車紀錄器為例說明電子裝置20,但電子裝置20的型式不以此為限,舉例來說,電子裝置20還可包括但不限於環境監視器、行車紀錄器、倒車攝影機、及廣角相機、遊戲機等。
如圖中所示,影像模組22包括一如前所述的光學成像鏡頭,如在此示例性地選用前述第一實施例之光學成像鏡頭1、一用於供光學成像鏡頭1設置的鏡筒23、一用於供鏡筒23設置的模組後座單元(module housing unit)24、一用於供模組後座單元24設置之基板172及一設置於光學成像鏡頭1像側的影像感測器171。成像面170是形成於影像感測器171。
須注意的是,本實施例雖顯示濾光件160,然而在其他實施 例中亦可省略濾光件160之結構,並不以濾光件160之必要為限,且機殼21、鏡筒23、及/或模組後座單元24可為單一元件或多個元件組裝而成,無須限定於此;其次,乃是本實施例所使用的影像感測器171是採用晶片尺寸封裝(Chip Scale Package,CSP)之封裝方式,具有一保護玻璃(cover glass)163,該保護玻璃163並未影響光學成像鏡頭1之光學性能及上述所有實施例之參數數值,然本發明並不以此為限。
整體具有屈光率的五片式透鏡110、120、130、140、150示 例性地是以相對兩透鏡之間在光軸上分別存在一空氣間隙的方式設置於鏡筒23內。
由於在本實施例之光學成像鏡頭1中,從第一透鏡物側面 111至成像面170在光軸上之厚度為19.16mm,光圈數是2.4,並且可提供高達61.00度的半視角(HFOV),如此可提供優良的成像品質。因此,本實施例之電子裝置20相較於現有光學鏡頭,在提供高達61.00度的半視角的同時,仍能有效提供較佳的成像品質,故能同時提供良好光學性能與寬廣的拍攝角度。
由上述中可以得知,本發明之電子裝置與其光學成像鏡頭, 透過控制五片透鏡各透鏡的細部結構及/或屈光率之設計,以維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
以上敍述依據本發明多個不同實施例,其中各項特徵可以單 一或不同結合方式實施。因此,本發明實施方式之揭露為闡明本發明原則之具體實施例,應不拘限本發明於所揭示的實施例。進一步言之,先前敍述及其附圖僅為本發明示範之用,並不受其限囿。其他元件之變化或組合皆可能,且不悖于本發明之精神與範圍。
1‧‧‧光學成像鏡頭
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
120‧‧‧第二透鏡
130‧‧‧第三透鏡
140‧‧‧第四透鏡
150‧‧‧第五透鏡
111、121、131、141、151、161‧‧‧物側面
112、122、132、142、152、162‧‧‧像側面
1111、1211、1311、1321、1421、1511、1521‧‧‧位於光軸附近區域的凸面部
1112、1212、1312、1422、1512、1522‧‧‧位於圓周附近區域的凸面部
1121、1221、1411‧‧‧位於光軸附近區域的凹面部
1122、1222、1322、1412‧‧‧位於圓周附近區域的凹面部
160‧‧‧濾光件
170‧‧‧成像面
d1、d2、d3、d4、d5、d6‧‧‧空氣間隙
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側

Claims (14)

  1. 一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、及一第五透鏡,每一透鏡具有一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面,其中:該第一透鏡具有負屈光率;該第二透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,且該第二透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凹面部;該第三透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部;及該第五透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部;其中,該光學成像鏡頭具有屈光率的透鏡總共只有五片,並滿足6≦ALT/T2的關係式,ALT為該第一透鏡至該第五透鏡沿光軸的所有透鏡厚度總和,T2為該第二透鏡沿光軸的中心厚度,且其中該光學成像鏡頭滿足5≦ALT/T4,T4為該第四透鏡沿光軸的中心厚度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足AAG/T5≦7,AAG為該第一至第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和,T5為該第五透鏡沿光軸的中心厚度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足1.7≦BFL/T4,BFL為該光學成像鏡頭的後焦距(Back focal length,BFL),即為該第五透鏡的該像側面至一成像面在光軸上的距離,T4為該第四透鏡沿光軸的中心厚度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足AAG/G34≦7,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足0.75≦T5/T4,T4為該第四透鏡沿光軸的中心厚度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足AAG/T3≦2.3,T3為該第三透鏡沿光軸的中心厚度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足0.75≦T5/T4,T5為該第五透鏡沿光軸的厚度,T4為該第四透鏡沿光軸的中心厚度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足2≦T3/T4,T3為該第三透鏡沿光軸的中心厚度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足EFL/T5≦3,EFL為該光學成像鏡頭的有效焦距。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足T4/T2≦2.05,T4為該第四透鏡沿光軸的中心厚度。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足T4/G34≦1.5,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足AAG/T2≦8.5,AAG為該第一至第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足1.1≦T3/G12≦3.5,T3為該第三透鏡沿光軸的中心厚度,G12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  14. 一種電子裝置,包括: 一機殼;及一影像模組,安裝於該機殼內,包括:一如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的光學成像鏡頭;一鏡筒,俾供設置該光學成像鏡頭;一模組後座單元,俾供設置該鏡筒;及一影像感測器,設置於該光學成像鏡頭的像側。
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