CN103293638B - 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于光学成像镜头。本发明的光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依序为第一透镜至第五透镜。第一透镜的像侧面具有位于圆周附近区域的凸面部、第二透镜的物侧面具有位于光轴附近区域的凸面部、第三透镜的物侧面具有位于光轴附近区域的凹面部、第四透镜具有正屈光率、第五透镜的像侧面具有位于光轴附近区域的凹面部。本发明的电子装置包括一机壳及一安装在该机壳内的影像模块，该影像模块包括上述的光学成像镜头、一镜筒、一模块基座单元、一基板及一影像传感器。本发明可使镜头在长度缩短下仍可以有良好的光学性能。

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五片式光学成像镜头，及应用此五片式光学成像镜头的电子装置。

背景技术

近年来，移动电话和数字相机的普及，使各种携带型电子产品的摄影模块，例如光学成像镜头或是影像传感器…等等得以蓬勃发展。移动电话的小型化、薄型化已成为设计趋势，而此一趋势又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***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。

随着感光耦合组件（ChargeCoupledDevice,CCD）或是互补性氧化金属半导体组件（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,CMOS）的技术日益进步和尺寸渐趋缩小，装载在摄影模块中的光学成像镜头也需要随之缩小体积以迎合此等趋势。但是，光学成像镜头良好与必要的光学性能，例如***像差，而且制造时的制造成本、制造难易度，也都是需要顾及之处。目前的发展趋势是研发长度更短、且维持良好光学质量的光学成像镜头。

首先，US8289628、US8248713以及US20120194922都揭露了一种由五片透镜所组成的光学成像镜头。在此设计中，第一透镜像侧面以及第二透镜的物侧面均为整面凹面，导致第一、第二透镜之间存在相当大的间隙，导致整体镜头长度高达10~18毫米（mm），且其成像效果较不佳。

另外，US6999246、US7903349以及US20100328730也揭露了一种由五片透镜所组成的光学成像镜头。此等设计的第五透镜为整面凸面，也不易兼顾成像质量以及整体长度。

因此，如何能够有效缩减光学镜头的***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与待改善问题。

发明内容

于是，本发明可以提供一种轻量化、低制造成本、长度缩短，并能提供高分辨率与高成像质量的五片式光学成像镜头。本发明五片式成像镜头从物侧至像侧，在光轴上依序安排有光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜。

本发明五片式光学成像镜头中的第一透镜，具有朝向像侧的第一像侧面。第一像侧面在其圆周附近区域具有凸面部。本发明五片式光学成像镜头中的第二透镜，具有朝向物侧的第二物侧面，第二物侧面在其光轴附近区域具有凸面部。本发明五片式光学成像镜头中的第三透镜，具有朝向物侧的第三物侧面，第三物侧面具有在其光轴附近区域的凹面部。本发明五片式光学成像镜头中的第四透镜，具有正屈光率。本发明五片式光学成像镜头中的第五透镜，由塑料材质所制成，并具有朝向像侧的第五像侧面，第五像侧面具有在其光轴附近区域的凹面部。

本发明五片式光学成像镜头中，第一透镜与第二透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G₁₂、第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G₂₃、第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G₃₄、第四透镜与第五透镜之间在光轴上空气间隙的厚度为G₄₅、所以第一透镜到第五透镜之间在光轴上的四个空气间隙的总合为G_aa。

本发明五片式光学成像镜头中，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，所以第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜在光轴上的中心厚度总合为T_a1。

本发明五片式成像镜头之中，满足T_al/G₁₂≤45的关系。

本发明五片式成像镜头之中，第五透镜还具有朝向物侧的第五物侧面，第五物侧面具有在其光轴附近区域的凹面部。

本发明五片式成像镜头之中，满足T₄/G₃₄≤1.9的关系。

本发明五片式成像镜头之中，第五透镜的第五物侧面还具有在其圆周附近区域的凹面部。

本发明五片式成像镜头之中，满足T₁/T₂≥2.35的关系。

本发明五片式成像镜头之中，满足G₃₄/G₄₅≤1.4的关系。

本发明五片式成像镜头之中，满足T₄/T₅1.9或是T₄/T₅1.8的关系。

本发明五片式成像镜头之中，第三透镜具有负屈光率。

本发明五片式成像镜头之中，满足G_aa/G₃₄≤5.3的关系。

本发明五片式成像镜头之中，满足T₄/G₃₄≤1.9的关系。

本发明五片式成像镜头之中，第三透镜具有负屈光率。

本发明五片式成像镜头之中，满足1.0≤G₂₃/G₃₄≤2.0的关系。

本发明五片式光学成像镜头的有益效果在于：1)第四透镜的屈光率为正，可提供透镜组整体所需的正屈光率，2)第一透镜像侧面圆周附近区域的凸面部、第二透镜物侧面光轴附近区域的凸面部、第三透镜物侧面光轴附近的凹面部、以及第五透镜光轴附近区域的凹面部，则可共同搭配达到提高成像质量的效果。

进一步地，本发明还提供一种应用前述的五片式光学成像镜头的电子装置。本发明的电子装置，包含机壳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、用于供模块后座单元设置的基板、以及设置于基板且位于光学成像镜头的像侧的影像传感器。

在本发明的电子装置中，模块后座单元又包括一座体，用以供镜筒设置并得以沿着光轴方向移动。

附图说明

第1图绘示本发明五片式光学成像镜头的第一实施例的示意图。

第2A图绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。

第2B图绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。

第2C图绘示第一实施例在子午方向的像散像差。

第2D图绘示第一实施例的畸变像差。

第3图绘示本发明五片式光学成像镜头的第二实施例的示意图。

第4A图绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。

第4B图绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。

第4C图绘示第二实施例在子午方向的像散像差。

第4D图绘示第二实施例的畸变像差。

第5图绘示本发明五片式光学成像镜头的第三实施例的示意图。

第6A图绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。

第6B图绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。

第6C图绘示第三实施例在子午方向的像散像差。

第6D图绘示第三实施例的畸变像差。

第7图绘示本发明五片式光学成像镜头的第四实施例的示意图。

第8A图绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。

第8B图绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。

第8C图绘示第四实施例在子午方向的像散像差。

第8D图绘示第四实施例的畸变像差。

第9图绘示本发明五片式光学成像镜头的第五实施例的示意图。

第10A图绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。

第10B图绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。

第10C图绘示第五实施例在子午方向的像散像差。

第10D图绘示第五实施例的畸变像差。

第11图绘示本发明五片式光学成像镜头的第六实施例的示意图。

第12A图绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。

第12B图绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。

第12C图绘示第六实施例在子午方向的像散像差。

第12D图绘示第六实施例的畸变像差。

第13图绘示本发明五片式光学成像镜头的第七实施例的示意图。

第14A图绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。

第14B图绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。

第14C图绘示第七实施例在子午方向的像散像差。

第14D图绘示第七实施例的畸变像差。

第15图绘示本发明五片式光学成像镜头的第八实施例的示意图。

第16A图绘示第八实施例在成像面上的纵向球差。

第16B图绘示第八实施例在弧矢方向的像散像差。

第16C图绘示第八实施例在子午方向的像散像差。

第16D图绘示第八实施例的畸变像差。

第17图绘示本发明光学成像镜头曲率形状的示意图。

第18图绘示应用本发明五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。

第19图绘示应用本发明五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。

第20图表示第一实施例详细的光学数据

第21图表示第一实施例详细的非球面数据。

第22图表示第二实施例详细的光学数据。

第23图表示第二实施例详细的非球面数据。

第24图表示第三实施例详细的光学数据。

第25图表示第三实施例详细的非球面数据。

第26图表示第四实施例详细的光学数据。

第27图表示第四实施例详细的非球面数据。

第28图表示第五实施例详细的光学数据。

第29图表示第五实施例详细的非球面数据。

第30图表示第六实施例详细的光学数据。

第31图表示第六实施例详细的非球面数据。

第32图表示第七实施例详细的光学数据。

第33图表示第七实施例详细的非球面数据。

第34图表示第八实施例详细的光学数据。

第35图表示第八实施例详细的非球面数据。

第36图表示各实施例的重要参数。

【符号说明】

1五片式光学成像镜头

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凹面部

14凸面部

15延伸部

20第二透镜

21第二物侧面

22第二像侧面

23凸面部

24凹面部

25凹面部

26凸面部

30第三透镜

31第三物侧面

32第三像侧面

33凹面部

40第四透镜

41第四物侧面

42第四像侧面

50第五透镜

51第五物侧面

52第五像侧面

53凹面部

54凸面部

55凹面部

60滤光片

70影像传感器

71成像面

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-I’轴线

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，本篇说明书所言的「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17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，该透镜的物侧面于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的曲面的圆周附近区域，亦即图中的C区域，其中，成像光线包括了主光线(chiefray)Lc及边缘光线(marginalray)Lm。「光轴附近区域」是指该仅供成像光线通过的曲面的光轴附近区域，亦即图17中的A区域。此外，该透镜还包含一延伸部E，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，以下的实施例为求图式简洁均省略了延伸部。

如第1图所示，本发明五片式光学成像镜头1，从放置物体（图未示）的物侧2至成像的像侧3，沿着光轴4（opticalaxis），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，滤光片60及成像面71（imageplane）。一般说来，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40与第五透镜50都可以是由透明的塑料材质所制成，而具有适当的屈光率，但本发明不以此为限。在本发明五片式光学成像镜头1中，具有屈光率的镜片只有五片。光轴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的光轴是相同的。

此外，光学成像镜头1还包含光圈80（aperturestop），而设置于适当的位置。在第1图中，光圈80是设置在第一透镜10前。当由位于物侧2的待拍摄物（图未示）所发出或反射的光线（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与滤光片60之后，会在像侧3的成像面71上形成清晰锐利的影像。

在本发明各实施例中，选择性设置的滤光片60还可以是具各种合适功能的滤镜，例如滤光片60可以是红外线滤除滤光片（IRfilter），置于第五透镜50与成像面71之间。滤光片60的材质为玻璃，且不影响本发明光学透镜***的焦距。

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。

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，而第五透镜50具有第五透镜厚度T₅。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T_al。亦即，T_al=T₁+T₂+T₃+T₄+T₅。

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（airgap）G。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙G₁₂、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙G₂₃、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙G₃₄、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙G₄₅。所以，第一透镜10到第五透镜50之间位于光轴4上各透镜间的四个空气间隙的总合即称为G_aa。亦即，G_aa=G₁₂+G₂₃+G₃₄+G₄₅。

第一实施例

请参阅第1图，例示本发明五片式光学成像镜头1的第一实施例。第一实施例在成像面71上的纵向球差（longitudinalsphericalaberration）请参考第2A图、弧矢（sagittal）方向的像散像差（astigmaticfieldaberration）请参考第2B图、子午（tangential）方向的像散像差请参考第2C图、以及畸变像差（distortionaberration）请参考第2D图。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，所有实施例中各像散图及畸变图的Y轴代表像高，而像高一律为3.085mm。

第一实施例的光学成像镜头***1主要由五枚以塑料材质制成又具有屈光率的透镜10~50、滤光片60、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在第一透镜10之前，即第一透镜10的物侧2。滤光片60可以是红外线滤光片，用来防止光线中的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，第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凹面部13，以及位于圆周附近区域的凸面部14。另外，第一透镜10的第一物侧面11及第一像侧面12皆为非球面（asphericsurface）。

第二透镜20具有负屈光率。第二物侧面21具有位于光轴附近区域的凸面部23以及位于圆周附近区域的凹面部24，而朝向像侧3的第二像侧面22为凹面。另外，第二透镜的第二物侧面21以及第二像侧面22皆为非球面。

第三透镜30具有负屈光率、朝向物侧2的第三物侧面31以及朝向像侧3的第三像侧面32。第三物侧面31是凹面，并具有位于光轴附近区域的凹面部33。第三像侧面32为凸面。另外，第三透镜30的第三物侧面31以及第三像侧面32皆为非球面。

第四透镜40具有正屈光率。朝向物侧2的第四物侧面41为凹面、而朝向像侧3的第四像侧面42为凸面。另外，第四透镜40的第四物侧面41及第四像侧面42皆为非球面。

第五透镜50具有负屈光率、朝向物侧2的第五物侧面51以及朝向像侧3的第五像侧面52。第五物侧面51为凹面。第五像侧面52具有在光轴附近区域的凹面部53及圆周附近区域的凸面部54。另外，第五透镜50的第五物侧面51及第五像侧面52皆为非球面。滤光片60可以是红外线滤除滤光片，其位于第五透镜50以及成像面71之间。

观察第一实施例的纵向球差图可以知道，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面附近，由每一曲线的偏离幅度可看出不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02毫米（mm）以内，故第一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。

在第一实施例的弧矢与子午方向的二个像散像差图中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.05毫米（mm）以内，且弧矢方向的焦距更控制在±0.03毫米（mm）的更小范围内，说明第一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。而畸变像差图则显示第一实施例的畸变像差维持在±1%的范围内，说明第一实施例的畸变像差已符合光学***的成像质量要求。据此说明的第一实施例相较于现有光学镜头，在***长度已缩短至5.2毫米（mm）以下的条件下，仍能有效克服色像差并提供较佳的成像质量，故例示性的第一实施例能在维持良好光学性能的条件下，又能缩短镜头长度以实现更加薄型化的产品设计。

在本发明五片式光学成像镜头1中，从第一透镜10到第五透镜50的所有物侧面11/21/31/41/51与像侧面12/22/32/42/52共计十个曲面，均为非球面。此等非球面系经由下列公式所定义：

$Z\left(Y\right)=\frac{Y^2}{R}/(1+\sqrt{1-(1+k)\frac{Y^2}{R^2}})+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{2i}\×Y^{2i}$

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（conicconstant）；

a2i为第2i阶非球面系数。

第一实施例成像透镜***的光学数据如第20图所示，非球面数据如第21图所示。在以下实施例的光学透镜***中，整体光学透镜***的光圈值（f-number）为Fno，半视角（HalfFieldofView,简称HFOV）为整体光学透镜***中最大视角（FieldofView）的一半，又曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米（mm）。光学成像镜头长度为5.145毫米（mm）。第一实施例中各重要参数间的关系例举如下：

T_al=2.564

G_aa=1.169

T_al/G₁₂=44.685(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.340(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.786(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.918(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.738(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.979(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=0.807(符合小于1.8的条件)

第二实施例

请参阅第3图，例示本发明五片式光学成像镜头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第4A图、弧矢方向的像散像差请参考第4B图、子午方向的像散像差请参考第4C图、畸变像差请参考第4D图。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，不同处仅在于透镜的参数不同。第二实施例详细的光学数据如第22图所示，非球面数据如第23图所示。光学成像镜头长度5.101毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.472

G_aa=1.225

T_al/G₁₂=43.074(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.292(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.600(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.513(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.604(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.574(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=0.953(符合小于1.8的条件)

第三实施例

请参阅第5图，例示本发明五片式光学成像镜头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第6A图、弧矢方向的像散像差请参考第6B图、子午方向的像散像差请参考第6C图、畸变像差请参考第6D图。第三实施例和第一实施例类似，不同之处在于，第二透镜20的第二物侧面21具有一位于光轴附近区域的凸面部23、一位于圆周附近区域的凸面部26，及一介于光轴附近区域及圆周附近区域之间的凹面部25。第三实施例详细的光学数据如第24图所示，非球面数据如第25图所示，光学成像镜头长度5.15毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.631

G_aa=1.207

T_al/G₁₂=32.738(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.386(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.880(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.596(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.619(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.635(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=0.906(符合小于1.8的条件)

第四实施例

请参阅第7图，例示本发明五片式光学成像镜头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第8A图、弧矢方向的像散像差请参考第8B图、子午方向的像散像差请参考第8C图、畸变像差请参考第8D图。第四实施例和第三实施例类似，其不同点在于第四实施例的第三透镜具有正屈光率。第四实施例详细的光学数据如第26图所示，非球面数据如第27图所示，光学成像镜头长度5.122毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.667

G_aa=1.140

T_al/G₁₂=33.185(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.385(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.883(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.519(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.641(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.549(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=0.879(符合小于1.8的条件)

第五实施例

请参阅第9图，例示本发明五片式光学成像镜头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第10A图、弧矢方向的像散像差请参考第10B图、子午方向的像散像差请参考第10C图、畸变像差请参考第10D图。第五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，不同处仅在于透镜的参数不同。第五实施例详细的光学数据如第28图所示，非球面数据如第29图所示，光学成像镜头长度5.101毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.476

G_aa=1.218

T_al/G₁₂=43.145(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.395(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.600(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.490(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.650(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.609(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=0.947(符合小于1.8的条件)

第六实施例

请参阅第11图，例示本发明五片式光学成像镜头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第12A图、弧矢方向的像散像差请参考第12B图、子午方向的像散像差请参考第12C图、畸变像差请参考第12D图。第六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，不同处仅在于透镜的参数不同。第六实施例详细的光学数据如第30图所示，非球面数据如第31图所示，光学成像镜头长度5.127毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.565

G_aa=1.197

T_al/G₁₂=44.705(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=0.552(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.850(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=5.000(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.623(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.948(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=0.718(符合小于1.8的条件)

第七实施例

请参阅第13图，例示本发明五片式光学成像镜头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第14A图、弧矢方向的像散像差请参考第14B图、子午方向的像散像差请参考第14C图、畸变像差请参考第14D图。第七实施例和第一实施例类似，不同处在于第二透镜20的第二物侧面21为整面凸面。第七实施例详细的光学数据如第32图所示，非球面数据如第33图所示，光学成像镜头长度5.017毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.147

G_aa=1.467

T_al/G₁₂=37.420(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.392(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.237(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.019(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.700(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.183(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=1.628(符合小于1.8的条件)

第八实施例

请参阅第15图，例示本发明五片式光学成像镜头1的第八实施例。第八实施例在成像面71上的纵向球差请参考第16A图、弧矢方向的像散像差请参考第16B图、子午方向的像散像差请参考第16C图、畸变像差请参考第16D图。第八实施例和第一实施例类似，不同处在于第二透镜20的第二物侧面21为整面凸面。第八实施例详细的光学数据如第34图所示，非球面数据如第35图所示，光学成像镜头长度5.038毫米（mm），其各重要参数间的关系为：

T_al=2.239

G_aa=1.383

T_al/G₁₂=39.018(符合小于45.0的条件)

G₃₄/G₄₅=1.200(符合小于1.4的条件)

T₄/G₃₄=1.600(符合小于1.9的条件)

G_aa/G₃₄=3.500(符合小于5.3的条件)

T₁/T₂=2.720(符合大于2.35的条件)

G₂₃/G₃₄=1.521(符合介于1.0~2.0间的条件)

T₄/T₅=1.650(符合小于1.8的条件)

另外，各实施例的重要参数则整理于第36图中。

总结以上的各实施例，申请人发现：

1.第四透镜的屈光率为正，可提供透镜组整体所需的正屈光率；

2.第一透镜像侧面圆周附近区域的凸面部、第二透镜物侧面光轴附近区域的凸面部、第三透镜物侧面光轴附近的凹面部、以及第五透镜光轴附近区域的凹面部，则可共同搭配达到提高成像质量的效果。

此外，依据以上的各实施例的各重要参数间的关系，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、且技术上可行的光学成像镜头。不同参数的比例有较佳的范围，例如：

1.T_al/G₁₂建议应小于或等于45.0。T_al为第一至第五透镜的厚度总合，T_al的缩小有助于镜头整体的薄型化，因此T_al/G₁₂较佳应朝减小的方向来设计，建议以小于或等于45.0较佳，或者控制在15.0~45.0之间。

2.G₃₄/G₄₅建议应小于或等于1.4。在整体镜头薄型化的设计趋势下，各透镜间的空气间隙均应尽可能地缩小，然而，部分位置的间隙受到相当大的薄型化限制。其中，第四、第五透镜间应维持相当宽度的间隙，即G₄₅够大，如此才可使成像光线扩散至适当程度再进入第五透镜，有助于压低主光线角度（chiefrayangle）以提高成像组件的取像灵敏度。至于G₃₄则相对地不受限制，故缩小的程度应更甚于G₄₅，因此G₃₄/G₄₅值建议不宜过大，以小于或等于1.4较佳，或者控制在0.5~1.4之间；

3.T₄/G₃₄建议应该小于或等于1.9。提供正屈光率的第四透镜通常厚度较厚，如能朝向薄型化的方式来设计，应可有效缩短***总长度，因此T₄/G₃₄不宜过大，以小于或等于1.9较佳，或者控制在0.8~1.9之间。

4.G_aa/G₃₄建议应该小于或等于5.3。G_aa及G₃₄的缩小均有助于镜头整体的薄型化，为避免G₃₄值过小而影响组装，因此G_aa/G₃₄不宜无限制地放大，建议以小于或等于5.3较佳，或者控制在2.0~5.3之间。

5.T₁/T₂建议应大于或等于2.35，使得第一透镜及第二透镜的厚度具备较佳的配置，或者控制在2.35~3.5之间。

6.G₂₃/G₃₄建议应介于1~2之间。由于第三透镜物侧面的中心区域为凹面，导致第二、第三透镜间可朝较大间隙的方式来设计，因此G₂₃/G₃₄值应大于或等于1，此外，G₂₃/G₃₄值较佳地应被控制在1~2之间，以避免第二、第三透镜的间隙过大而不利于薄型化，或是第三、第四透镜之间隙过小而影响组装。

7.T₄/T₅建议应小于或等于1.9。第四透镜具有正屈光率，因而厚度较厚，建议将T₄/T₅值控制在小于或等于1.9，避免第四、第五透镜的厚度差距过于悬殊，或是T₅过小而不利于制作，或者控制在0.7~1.9之间。

本发明的光学成像镜头1，还可应用于可携式电子装置中。请参阅第18图，其为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置100的第一较佳实施例。可携式电子装置100包含机壳110，及安装在机壳110内的影像模块120。第18图仅以移动电话为例，说明可携式电子装置100，但可携式电子装置100的型式不以此为限。

如第18图中所示，影像模块120包括如前所述的五片式光学成像镜头1。第18图例示前述第一实施例的五片式光学成像镜头1。此外，可携式电子装置100另包含用于供五片式光学成像镜头1设置的镜筒130、用于供镜筒130设置的模块后座单元（modulehousingunit）140，用于供模块后座单元140设置的基板172，及设置于基板172、且位于五片式光学成像镜头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。

须注意的是，本实施例虽显示滤光件60，然而在其他实施例中亦可省略滤光件60的结构，所以滤光件60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(ChiponBoard,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。

具有屈光率的五片透镜10、20、30、40、50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。

由于本发明光学成像镜头1的长度可以仅为5毫米（mm）左右，因此容许将可携式电子装置100的尺寸设计地更为轻薄短小，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。藉此，使本发明的各实施例除了具有减少机壳原料用量的经济效益外，还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。

另请参阅第19图，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’，即第一图的光轴4移动。影像传感器后座146则与第二座体143相贴合。滤光件60，如红外线滤光片，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，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，由一物侧至一像侧在一光轴上依序包含：

一光圈；

一第一透镜，其具有朝向该像侧的一第一像侧面，该第一像侧面在其圆周附近区域具有一凸面部；

一第二透镜，其具有朝向该物侧的一第二物侧面，该第二物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部；

一第三透镜，其具有朝向该物侧的一第三物侧面，该第三物侧面具有在其光轴附近区域的一凹面部；

一第四透镜，其具有正屈光率；以及

一第五透镜，由一塑料材质所制成，并具有朝向该像侧的一第五像侧面，该第五像侧面具有在其光轴附近区域的一凹面部；

G_aa/G₃₄≤5.3；其中，该第一透镜到该第五透镜之间在该光轴上的四个空气间隙的总合为G_aa，该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₃₄。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜的该第一像侧面在其光轴附近区域具有一凹面部，T_al/G₁₂≤45；其中，该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₁₂，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_al。

3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜还具有朝向该物侧的一第五物侧面，该第五物侧面具有在其光轴附近区域的一凹面部。

4.如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于：T₄/G₃₄≤1.9；其中，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄。

5.如权利要求4所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜的该第五物侧面还具有在其圆周附近区域的一凹面部。

6.如权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于：T₁/T₂≥2.35；其中，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T₁，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T₂。

7.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：G₃₄/G₄₅≤1.4；其中，该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₄₅。

8.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：T₄/T₅≤1.9；其中，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T₅。

9.如权利要求8所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜具有负屈光率。

10.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜的该第一像侧面在其光轴附近区域具有一凹面部，G₃₄/G₄₅≤1.4；其中，该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₄₅。

11.如权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于：T₄/G₃₄≤1.9；其中，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄。

12.如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征在于：该第三透镜具有负屈光率。

13.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：T₄/T₅≤1.8；其中，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T₄，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T₅。

14.如权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于：T₁/T₂≥2.35；其中，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T₁，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T₂。

15.如权利要求14所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜还具有朝向该物侧的一第五物侧面，该第五物侧面具有在其光轴附近区域的一凹面部。

16.如权利要求15所述的光学成像镜头，其特征在于：1.0≤G₂₃/G₃₄≤2.0；其中，该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上空气间隙的厚度为G₂₃。

17.一种电子装置，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16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。

18.如权利要求17所述的电子装置，其特征在于：该模块后座单元包括一座体，用以供该镜筒设置并得以沿着该光轴移动。