TWI507724B - An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied - Google Patents

An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied Download PDF

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TWI507724B
TWI507724B TW102146945A TW102146945A TWI507724B TW I507724 B TWI507724 B TW I507724B TW 102146945 A TW102146945 A TW 102146945A TW 102146945 A TW102146945 A TW 102146945A TW I507724 B TWI507724 B TW I507724B
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唐子健
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Description

光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置
本發明是有關於一種光學鏡頭,特別是指一種光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置。
近年來,考慮行車安全,及對環境監視等需求,使用者對攝影模組的鏡頭視場角的要求也越來越大。
隨著感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)之技術進步,裝戴在攝影模組中的光學成像鏡頭須維持良好光學性能且長度也不能過長。
其中,專利US 7911711、US 20130057968及US 20120307382,視場角皆較小,無法滿足市場需求。
因此,在維持良好光學性能之條件下,如何增加鏡頭的視場角為目前市場需求。
因此,本發明之目的,即在提供一種在增加鏡頭的視場角的條件下,仍能夠保有良好的光學性能的光學成像鏡頭。
於是,本發明光學成像鏡頭,從物側至像側沿 一光軸依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡,及一第五透鏡,且該第一透鏡至該第五透鏡都包括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,該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部,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,及該像側面具有一位圓周附近區域的凹面部,該第三透鏡的該像側面具有一位光軸附近區域的凸面部,該第四透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凹面部,該第五透鏡的屈光率為正,且材質為塑膠,該物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只有上述五片透鏡。
本發明之功效在於,該第一透鏡的該物側面具有位於光軸附近區域的該凸面部,有助於光線聚光以縮短鏡頭長度,該第五透鏡的屈光率為正,可提供系統的正屈光率,此外,由於該第一透鏡的該物側面具有光軸附近區域的該凸面部、該第二透鏡的該物側面具有圓周附近區域的該凸面部、該第二透鏡的該像側面具有圓周附近區域的該凹面部、該第三透鏡的該像側面具有光軸附近區域的該凸面部、該第四透鏡的該像側面具有圓周附近區域的該凹面部、該第五透鏡的該物側面具有圓周附近區域的該凸面部,透過該等面型的搭配,可確保成像品質,且該第五透鏡之材質為塑膠,可降低製作成本,並減輕鏡頭的重量。
因此,本發明之另一目的,即在提供一種應用 於前述的光學成像鏡頭的電子裝置。
於是,本發明的電子裝置,包含一機殼,及一安裝在該機殼內的影像模組。該影像模組包括一如前述所述的光學成像鏡頭、一用於供該光學成像鏡頭設置的鏡筒、一用於供該鏡筒設置的模組後座單元,及一設置於該光學成像鏡頭像側的影像感測器。
本發明電子裝置的有益效果在於:藉由在該電子裝置中裝載具有前述的光學成像鏡頭的影像模組,以利該成像鏡頭在增加鏡頭的視場角的條件下,仍能夠提供良好之光學性能的優勢,在不犧牲光學性能的情形下製出更為薄型輕巧的電子裝置,使本發明兼具良好的實用性能且有助於增加鏡頭的視場角的結構設計,而能滿足更高品質的消費需求。
10‧‧‧光學成像鏡頭
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31‧‧‧物側面
311‧‧‧凸面部
32‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
41‧‧‧物側面
411‧‧‧凸面部
412‧‧‧凹面部
42‧‧‧像側面
421‧‧‧凹面部
5‧‧‧第三透鏡
51‧‧‧物側面
511‧‧‧凹面部
52‧‧‧像側面
521‧‧‧凸面部
6‧‧‧第四透鏡
61‧‧‧物側面
611‧‧‧凸面部
612‧‧‧凹面部
62‧‧‧像側面
621‧‧‧凹面部
7‧‧‧第五透鏡
71‧‧‧物側面
711‧‧‧凸面部
72‧‧‧像側面
8‧‧‧濾光片
81‧‧‧物側面
82‧‧‧像側面
9‧‧‧成像面
I‧‧‧光軸
1‧‧‧電子裝置
11‧‧‧機殼
12‧‧‧影像模組
120‧‧‧模組後座單元
121‧‧‧鏡頭後座
122‧‧‧影像感測器後座
130‧‧‧影像感測器
21‧‧‧鏡筒
Ⅱ‧‧‧軸線
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一示意圖,說明一透鏡結構;圖2是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一實施例一;圖3是該實施例一的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖4是一表格圖,說明該實施例一的各透鏡的光學數據;圖5是一表格圖,說明該實施例一的各透鏡的非球面係數; 圖6是一示意圖,說明非球面曲線的參考軸;圖7是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一實施例二;圖8是該實施例二的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖9是一表格圖,說明該實施例二的各透鏡的光學數據;圖10是一表格圖,說明該實施例二的各透鏡的非球面係數;圖11是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一實施例三;圖12是該實施例三的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖13是一表格圖,說明該實施例三的各透鏡的光學數據;圖14是一表格圖,說明該實施例三的各透鏡的非球面係數;圖15是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一實施例四;圖16是該實施例四的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖17是一表格圖,說明該實施例四的各透鏡的光學數據;圖18是一表格圖,說明該實施例四的各透鏡的非球面係數;圖19是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一實施例五; 圖20是該實施例五的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖21是一表格圖,說明該實施例五的各透鏡的光學數據;圖22是一表格圖,說明該實施例五的各透鏡的非球面係數;圖23是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一第六實施例;圖24是該第六實施例的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖25是一表格圖,說明該第六實施例的各透鏡的光學數據;圖26是一表格圖,說明該第六實施例的各透鏡的非球面係數;圖27是一配置示意圖,說明本發明光學成像鏡頭的一第七實施例;圖28是該第七實施例的縱向球差、像散像差與畸變像差的各項像差圖;圖29是一表格圖,說明該第七實施例的各透鏡的光學數據;圖30是一表格圖,說明該第七實施例的各透鏡的非球面係數;圖31是一表格圖,說明該光學成像鏡頭的該實施例一至該第六實施例的各項光學參數;及圖32是一剖視示意圖,說明本發明電子裝置的一實施例 一。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負屈光率)」,是指所述透鏡在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)具有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。「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。「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1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延伸部。
參閱圖2,本發明光學成像鏡頭10之一實施例一,從物側至像側沿一光軸I依序包含一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一光圈2、一第四透鏡6、一第五透鏡7,及一濾光片8。
當由一待拍攝物所發出的光線進入該光學成像鏡頭10,並經由該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該光圈2、該第四透鏡6、該第五透鏡7,及該濾光片8之後,會在一成像面9(Image Plane)形成一影像。該濾光片8為紅外線濾光片(IR Cut Filter),用於防止光線中的紅外線透射至該成像面9而影響成像品質。
補充說明的是,物側是朝向該待拍攝物的一側,而像側是朝向該成像面9的一側。
在這裡特別說明的是,本發明所使用的影像感測器是採用晶片直接封裝(COB,Chip on Board)封裝方式或是晶粒尺寸封裝(CSP,Chip Scale Package)封裝方式,然也可為其他封裝方式,並不以此揭露為限。
其中,該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6、該第五透鏡7,及該濾光片8都分別具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、71、81,及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、72、82。其中,除了第一透鏡3之外,該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6、該第五透鏡7的該等物側面41、51、61、71與該等像側面42、52、62、72皆為非球面。
該第一透鏡3具有負屈光率,該物側面31為凸面並具有一位於光軸I附近區域的凸面部311,該像側面32為凹面,該第一透鏡3為玻璃材質的球面鏡。
該第二透鏡4具有負屈光率,該物側面41為凸面並具有一位於圓周附近區域的凸面部411,該像側面42為凹面並具有一位於圓周附近區域的凹面部421,該第二透鏡4為塑膠材質的非球面鏡。
該第三透鏡5具有正屈光率,該物側面51為凹面並具有光軸I附近區域的凹面部511,該像側面52為凸面並具有一位於光軸I附近區域的凸面部521,該第三透鏡5為塑膠材質的非球面鏡。
該第四透鏡6具有負屈光率,該物側面61為凸面,該像側面62為凹面並具有一位於圓周附近區域的凹面部621,該第四透鏡6為塑膠材質的非球面鏡。
該第五透鏡7具有正屈光率,該物側面71為凸面並具有一位於圓周附近區域的凸面部711,該像側面72為凸面,該第五透鏡7為塑膠材質的非球面鏡。
在本實施例一中,只有該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6、該第五透鏡7具有屈光率。
該實施例一的其他詳細光學數據如圖4所示,且該實施例一的整體系統焦距(effective focal length,簡稱EFL)為1.297mm,半視角(half field of view,簡稱HFOV)為82.695度、光圈值(Fno)為2,其系統長度(TTL)為35.002mm。 其中,該系統長度是指由該第一透鏡3的該物側面31到成像面8在光軸I上之間的距離。
此外,從該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6、該第五透鏡7的物側面41、51、61、71及像側面42、52、62、72,共計八個面均是非球面,而該非球面是依下列公式定義: 其中:z:非球面之深度(非球面上距離光軸為y的點,與相切於非球面光軸上頂點之切面,兩者間的垂直距離);c:非球面頂點之曲率(the vertex curvature);K:錐面係數(Conic Constant);:徑向距離(radial distance)
rn :歸一化半徑(normalization radius,NRADIUS);u:r/rn ;am :第m階Qcon 係數(the mth Qcon coefficient);Qm con :第m階Qcon 多項式(the mth Qcon polynomial);x、y、z關係如圖6所示,其中z軸就是光軸I。
實施例一詳細的光學數據如圖4所示,該第二透鏡4的物側面41到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數如圖5所示。
另外,該實施例一的光學成像鏡頭10中各重要 參數與各重要參數間的關係如圖31中實施例一所屬欄位所示,其中:CT1為該第一透鏡3在光軸I的中心厚度;CT2為該第二透鏡4在光軸I的中心厚度;CT3為該第三透鏡5在光軸I的中心厚度;CT4為該第四透鏡6在光軸I的中心厚度;CT5為該第五透鏡7在光軸I的中心厚度;AC12為該第一透鏡3到該第二透鏡4在光軸I上的空氣間隙;AC23為該第二透鏡4到該第三透鏡5在光軸I上的空氣間隙;AC34為該第三透鏡5到該第四透鏡6在光軸I上的空氣間隙;AC45為該第四透鏡6到該第五透鏡7在光軸I上的空氣間隙;EFL為該光學成像鏡頭10的系統焦距;BFL為該第五透鏡7的該像側面72到該成像面9在光軸I上的距離。
再配合參閱圖3,(a)的圖式說明該第一實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration),(b)與(c)的圖式則分別說明該第一實施例在成像面8上有關弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration),及子午(tangential)方向的像散像差,(d)的圖式說明該第一實施例在成像面8上的畸變像差(distortion aberration)。
本第一實施例在縱向球差圖示圖3(a)中,每一種波長所成的曲線皆很靠近並向中間靠近,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,由每一波長的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±0.01mm範圍內,故本實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,三種代表波長彼此間的距離也相當接近,代表不同波長光線的成像位置已相當集中,因而使色像差也獲得明顯改善。
圖3(b)與3(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±0.1mm內,說明本第一實施例的光學系統能有效消除像差。
而圖3(d)的畸變像差圖式則顯示本第一實施例的畸變像差,說明本第一實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求。
據此說明本第一實施例相較於現有光學鏡頭,在半視角為82.695度的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第一實施例能在維持良好光學性能之條件下,以增加鏡頭的視場角的產品設計。
參閱圖7,為本發明光學成像鏡頭10的一實施例二,其與該實施例一大致相似,不同之處在於該第二透鏡4的該物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部412及圓周附近區域的該凸面部411,該第四透鏡6的該物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。
其詳細的光學數據如圖9所示,且該實施例二的整體系統焦距為1.600mm,半視角(HFOV)為83.712度、光圈值(Fno)為2,系統長度則為26.192mm。
如圖10所示,則為該實施例二的該第二透鏡4的物側面41到該第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,該實施例二之該光學成像鏡頭10中各重要參數與各重要參數間的關係為如圖31中實施例二所屬欄位所示。
配合參閱圖8,由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸變像差圖式,可看出本實施例二也能維持良好光學性能。
參閱圖11,為本發明光學成像鏡頭10的一實施例三,其與該實施例一大致相似,不同之處在於該第四透鏡6的該物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。
其詳細的光學數據如圖13所示,且該實施例三的整體系統焦距為1.292mm,半視角(HFOV)為83.553度、光圈值(Fno)為2,系統長度則為35.008mm。
如圖14所示,則為該實施例三的該第二透鏡4的物側面41到該第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,該實施例三之該光學成像鏡頭10中各重要參數與各重要參數間的關係為如圖31中實施例三所屬欄 位所示。
配合參閱圖12,由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸變像差圖式,可看出本實施例三也能維持良好光學性能。
參閱圖15,為本發明光學成像鏡頭10的一實施例四,其與該實施例二大致相似。其詳細的光學數據如圖17所示,且該實施例四的整體系統焦距為1.518mm,半視角(HFOV)為84.843度、光圈值(Fno)為2,系統長度則為32.830mm。
如圖18所示,則為該實施例四的該第二透鏡4的物側面41到該第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,該實施例四之該光學成像鏡頭10中各重要參數與各重要參數間的關係為如圖31中實施例四所屬欄位所示。
配合參閱圖16,由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸變像差圖式,可看出本實施例四也能維持良好光學性能。
參閱圖19,為本發明光學成像鏡頭10的一實施例五,其與該實施例一大致相似。其詳細的光學數據如圖21所示,且該實施例五的整體系統焦距為1.270mm,半視角(HFOV)為81.304度、光圈值(Fno)為2,系統長度則為34.986mm。
如圖22所示,則為該實施例五的該第二透鏡4 的物側面41到該第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,該實施例五之該光學成像鏡頭10中各重要參數與各重要參數間的關係為如圖31中實施例五所屬欄位所示。
配合參閱圖20,由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸變像差圖式,可看出本實施例五也能維持良好光學性能。
參閱圖23,為本發明光學成像鏡頭10的一實施例六,其與該實施例一大致相似。其詳細的光學數據如圖25所示,且該實施例六的整體系統焦距為1.219mm,半視角(HFOV)為83.164度、光圈值(Fno)為2,系統長度則為34.998mm。
如圖26所示,則為該實施例六的該第二透鏡4的物側面41到該第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,該實施例六之該光學成像鏡頭10中各重要參數與各重要參數間的關係為如圖31中實施例六所屬欄位所示。
配合參閱圖24,由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸變像差圖式,可看出本實施例六也能維持良好光學性能。
參閱圖27,為本發明光學成像鏡頭10的一實施例七,其與該實施例一大致相似,不同在於該第二透鏡4 的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部412,及一圓周附近區域的凸面部411,該第三透鏡5的物側面51為凸面,該第四透鏡6的物側面61為凹面。
其詳細的光學數據如圖29所示,且該實施例七的整體系統焦距為1.343mm,半視角(HFOV)為83.6431度、光圈值(Fno)為2,系統長度則為20.613mm。
如圖30所示,則為該實施例七的該第二透鏡4的物側面41到該第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,該實施例七之該光學成像鏡頭10中各重要參數與各重要參數間的關係為如圖31中實施例七所屬欄位所示。
配合參閱圖28,由(a)的縱向球差、(b)、(c)的像散像差,以及(d)的畸變像差圖式,可看出本實施例七也能維持良好光學性能。
再配合參閱圖31,為上述七個實施例的各項光學參數的表格圖,當本發明光學成像鏡頭10中的各項光學參數間的關係式滿足下列條件式時,在視場角提高的情形下,仍然會有較佳的光學性能表現,使本發明應用於相關可攜式電子裝置時,能製出更加廣角的產品:
(1)EFL/CT1≦2.50:因為EFL縮短有助於視場角擴大,而該第一透鏡3的光學有效徑較大,所以CT1縮短的幅度較小,故EFL縮短的幅度較大而CT1縮短的幅度較小,較佳的滿足0.1≦EFL/CT1≦2.5。
(2)(AC12+AC45)/AC34≦8.50:考慮光線的路徑,當滿足此條件式時,有較佳的配置使長度縮短,較佳的滿足0.8≦(AC12+AC45)/AC34≦8.5。
(3)EFL/AC23≦0.7:因為EFL縮短有助於視場角擴大,而考慮光線的路徑,AC23縮短的幅度受到較大的限制,故EFL縮短的幅度較大而AC23縮短的幅度較小,較佳的滿足0.1≦EFL/AC23≦0.7。
(4)BFL/AC34≦3.00:因為BFL縮短有助於光學成像鏡頭10長度縮短,而考慮光線的路徑,AC34縮短的幅度受到較大的限制,故BFL縮短的幅度較大而AC34縮短的幅度較小,較佳的滿足0.7≦BFL/AC34≦3。
(5)3.00≦(CT1+AC23)/CT5:考慮該第一透鏡3的光學有效徑較大及光線的路徑,所以CT1與AC23縮短的幅度受到較大的限制,因此縮短的幅度較小,而第五透鏡7的光學有效徑較小,所以縮短的幅度可以較大,較佳的滿足3.00≦(CT1+AC23)/CT5≦15。
(6)CT3/CT1≦2.50:由於該第三透鏡5的光學有效徑較小,而該第一透鏡3的光學有效徑較大,故CT3縮短的幅度較大而CT1縮短的幅度較小,較佳的滿足0.50≦CT3/CT1≦2.50。
(7)CT2/AC34≦1.50:由於該第二透鏡4的光學有效徑較小,所以CT2縮短的幅度較大,而考慮光線的路徑,AC34縮短的幅度受到較大的限制,因此AC34縮短的幅度較小,較佳的滿足0.15≦CT2/AC34≦1.50。
(8)3.00≦(CT1+AC23)/EFL:如上所述,CT1與AC23縮短的幅度較小,而EFL縮短的幅度較大,較佳的滿足3.00≦(CT1+AC23)/EFL≦10.50。
(9)BFL/AC23≦2.00:如上所述,BFL縮短的幅度較大而AC23縮短的幅度較小,較佳的介於0.50≦BFL/AC23≦2.00。
(10)(AC12+AC45)/AC23≦5.00:考慮光線的路徑,當滿足此條件式時,有較佳的配置使長度縮短,較佳的滿足0.50≦(AC12+AC45)/AC23≦5.00
(11)CT3/AC34≦4.00:如上所述,CT3縮短的幅度較大而AC34縮短的幅度較小,故當滿足此條件式,有較佳的配置,較佳的介於0.3≦CT3/AC34≦4.00
(12)CT5/CT1≦1.5:如上所述CT5縮短的幅度較大而CT1縮短的幅度較小,故此條件式會受一上限限制,較佳的介於0.2≦CT5/CT1≦1.5
(13)CT3/AC23≦2.00:如上所述,CT3縮短的幅度較大而AC23縮短的幅度較小,故此條件式會受一上限限制,較佳的介於0.3≦CT3/AC23≦2。
(14)EFL/AC34≦1.00:如上所述,EFL縮短的幅度較大而AC34縮短的幅度較小,故此條件式會受一上限限制,較佳的介於0.2≦EFL/AC34≦1.00。
(15)2.30≦(CT1+AC23)/CT2:如上所述,CT1與AC23縮短的幅度較小,而CT2縮短的幅度較大,較佳的滿足2.30≦(CT1+AC23)/CT2≦6.00。
歸納上述,本發明光學成像鏡頭10,可獲致下述的功效及優點,故能達到本發明的目的:
一、該第一透鏡3的物側面31具有位於光軸I附近區域的該凸面部311,有助於光線聚光以縮短鏡頭長度,該第五透鏡7的屈光率為正,可提供系統的正屈光率,此外,該第一透鏡3的該物側面31具有光軸I附近區域的該凸面部311、該第二透鏡4的該物側面41具有圓周附近區域的凸面部411、該第二透鏡4的該像側面42具有圓周附近區域的凹面部421、該第三透鏡5的該像側面52具有光軸I附近區域的該凸面部521、該第四透鏡6的該像側面62具有圓周附近區域的凹面部621、該第五透鏡7的該物側面71具有圓周附近區域的凸面部711,藉由該等面型的搭配,可確保成像品質,且該第五透鏡7之材質為塑膠,可降低製作成本,並減輕鏡頭的重量,若再搭配該第三透鏡5的物側面51具有光軸I附近區域的凹面部511,則可更有效提高成像品質。
二、本發明藉由相關設計參數之控制,例如EFL/CT1、(AC12+AC45)/AC34、EFL/AC23、BFL/AC34、(CT1+AC23)/CT5、CT3/CT1、CT2/AC34、(CT1+AC23)/EFL、BFL/AC23、(AC12+AC45)/AC23、CT3/AC34、CT5/CT1、CT3/AC23、EFL/AC34、(CT1+AC23)/CT2等參數,使整個系統具有較佳的消除像差能力,例如消除球差之能力,再配合該等透鏡3、4、5、6、7物側面31、41、51、61、71或像側面32、42、52、62、72的凹凸形狀設計與排列,使該 光學成像鏡頭10在提高視場角的條件下,仍具備能夠有效克服色像差的光學性能,並提供較佳的成像品質。
三、由前述六個實施例的說明,顯示本發明光學成像鏡頭10的設計,其該等實施例的半視角皆可以提高到大於81.304度以上,相較於現有的光學成像鏡頭,應用本發明的鏡頭能製造出更廣角的產品,使本發明具有符合市場需求的經濟效益。
參閱圖32,為應用前述該光學成像鏡頭10的電子裝置1的一實施例,該電子裝置1包含一機殼11,及一安裝在該機殼11內的影像模組12。在此僅是以監控裝置為例說明該電子裝置1,但該電子裝置1的型式不以此為限。
該影像模組12包括一如前所述的該光學成像鏡頭10、一用於供該光學成像鏡頭10設置的鏡筒21、一用於供該鏡筒21設置的模組後座單元120,及一設置於該光學成像鏡頭10像側的影像感測器130。該成像面9(見圖2)是形成於該影像感測器130。
該模組後座單元120具有一鏡頭後座121,及一設置於該鏡頭後座121與該影像感測器130之間的影像感測器後座122。其中,該鏡筒21是和該鏡頭後座121沿一軸線Ⅱ同軸設置,且該鏡筒21設置於該鏡頭後座121內側。
藉由安裝該光學成像鏡頭10,由於該光學成像鏡頭10的視場角能有效提高,且該電子裝置1的厚度維持薄型化進而製出更廣角的產品,且仍然能夠提供良好的光學性能與成像品質,藉此,使本發明的該電子裝置1除了 具有減少機殼原料用量的經濟效益外,還能滿足廣角的產品設計趨勢與消費需求。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧光學成像鏡頭
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31‧‧‧物側面
311‧‧‧凹面部
32‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
41‧‧‧物側面
411‧‧‧凸面部
42‧‧‧像側面
421‧‧‧凹面部
5‧‧‧第三透鏡
51‧‧‧物側面
511‧‧‧凹面部
52‧‧‧像側面
521‧‧‧凸面部
6‧‧‧第四透鏡
61‧‧‧物側面
62‧‧‧像側面
621‧‧‧凹面部
7‧‧‧第五透鏡
71‧‧‧物側面
71‧‧‧物側面
711‧‧‧凸面部
72‧‧‧像側面
8‧‧‧濾光片
81‧‧‧物側面
82‧‧‧像側面
9‧‧‧成像面
I‧‧‧光軸

Claims (18)

  1. 一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡,及一第五透鏡,且該第一透鏡至該第五透鏡都包括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:該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部;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,及該像側面具有一位圓周附近區域的凹面部;該第三透鏡的該像側面具有一位光軸附近區域的凸面部;該第四透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凹面部;該第五透鏡的屈光率為正,且材質為塑膠,該物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只有上述五片透鏡。
  2. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,CT1為該第一透鏡在光軸上的厚度,滿足以下條件式:EFL/CT1≦2.50。
  3. 如請求項2所述的光學成像鏡頭,其中,AC12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙,AC45 為該第四透鏡與該第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:(AC12+AC45)/AC34≦8.50。
  4. 如請求項3所述的光學成像鏡頭,其中,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,與EFL滿足以下條件式:EFL/AC23≦0.7。
  5. 如請求項3所述的光學成像鏡頭,其中,BFL為該第五透鏡的該像側面到一成像面在光軸上的距離,與AC34滿足以下條件式:BFL/AC34≦3.00。
  6. 如請求項5所述的光學成像鏡頭,其中,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,CT5為該第五透鏡在光軸上的厚度,與CT1滿足以下條件式:3.00≦(CT1+AC23)/CT5。
  7. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中,CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度,CT1為該第一透鏡在光軸上的厚度,滿足以下條件式:CT3/CT1≦2.50。
  8. 如請求項7所述的光學成像鏡頭,其中,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:CT2/AC34≦1.50。
  9. 如請求項8所述的光學成像鏡頭,其中,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,與CT1滿足以下條件式:3.00≦(CT1+AC23)/EFL。
  10. 如請求項8所述的光學成像鏡頭,其中,BFL為該第五透鏡的該像側面到一成像面在光軸上的距離,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:BFL/AC23≦2.00。
  11. 如請求項10所述的光學成像鏡頭,其中,該第三透鏡的該物側面還具有一位於光軸附近區域的凹面部。
  12. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中,AC12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙,AC45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:(AC12+AC45)/AC23≦5.00。
  13. 如請求項12所述的光學成像鏡頭,其中,CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:CT3/AC34≦4.00。
  14. 如請求項13所述的光學成像鏡頭,其中,CT5為該第五透鏡在光軸上的厚度,CT1為該第一透鏡在光軸上的厚度,滿足以下條件式: CT5/CT1≦1.50。
  15. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中,CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:CT3/AC23≦2.00。
  16. 如請求項15所述的光學成像鏡頭,其中,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙,滿足以下條件式:EFL/AC34≦1.00。
  17. 如請求項16所述的光學成像鏡頭,其中,CT1為該第一透鏡在光軸上的厚度,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度,滿足以下條件式:2.30≦(CT1+AC23)/CT2。
  18. 一種可攜式電子裝置,包含:一機殼;及一影像模組,是安裝在該機殼內,並包括一如請求項1~17中所述的光學成像鏡頭、一用於供該光學成像鏡頭設置的鏡筒、一用於供該鏡筒設置的模組後座單元,及一設置於該光學成像鏡頭像側的影像感測器。
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