CN105807392B

CN105807392B - 光学成像镜头

Info

Publication number: CN105807392B
Application number: CN201610007785.4A
Authority: CN
Inventors: 陈锦洪; 王佩琦
Original assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Current assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2018-04-03
Anticipated expiration: 2036-01-06
Also published as: US10001626B2; CN105807392A; US20170192206A1

Abstract

本发明公开一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包括第一、二、三、四及五透镜，各透镜都具有一物侧面及一像侧面。第一透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率，第二透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第三透镜具有正屈光率，第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。第四透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。本发明用于光学摄影成像。

Description

光学成像镜头

技术领域

本发明是有关于一种光学镜头，且特别是有关于一种光学成像镜头。

背景技术

近年来，手机和数码相机等携带型电子产品的普及使得影像模块相关技术蓬勃发展，此影像模块主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等元件，而手机和数位相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高。随着电荷耦合元件(charge coupled device,CCD)与互补式金属氧化物半导体元件(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)之技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度。但是，为了避免摄影效果与质量下降，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。光学成像镜头最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。

便携式电子产品的规格日新月异，其关键零组件─光学镜片组也更加多样化发展，应用不只仅限于拍摄影像与录像，还加上环境监视、行车纪录摄影等，且随着影像感测技术之进步，消费者对于成像质量等的要求也更加提高。因此，光学镜片组的设计不仅需求好的成像质量、较小的镜头空间，对于因应行车与光线不足的环境，视场角与光圈大小的提升也是须考量之课题。

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，还必须考量到组装良率等生产线上的实际问题。

微型化镜头的制作技术难度明显高出传统镜头，因此如何制作出符合消费性电子产品需求的光学成像镜头，并持续提升其成像质量，长久以来一直是本领域各界所热切追求的。

发明内容

本发明提供一种光学成像镜头，其在缩短镜头***长度的条件下，仍能保有良好的光学性能。

本发明的一实施例提出一种光学成像镜头，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，且第一透镜至第五透镜各自包括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。第一透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且第一透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面。第二透镜具有负屈光率，第二透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且第二透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面。第三透镜具有正屈光率，第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，且第三透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面。第四透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，第四透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面。第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且第五透镜的物侧面与像侧面皆为非球面。光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片，且光学成像镜头符合：

其中，TTL为第一透镜的物侧面到光学成像镜头的成像面在光轴上的距离，EFL为光学成像镜头的***焦距，且F/#为光学成像镜头的光圈值。

在本发明的一实施例中，第三透镜的物侧面至第五透镜的物侧面在光轴上的距离除以第五透镜在光轴上的厚度所得到的比值小于等于2.25。

在本发明的一实施例中，第二透镜的物侧面至第五透镜的物侧面在光轴上的距离除以第五透镜在光轴上的厚度所得到的比值小于等于3.00。

在本发明的一实施例中，第二透镜的物侧面至第四透镜的物侧面在光轴上的距离除以第五透镜在光轴上的厚度所得到的比值小于等于1.90。

基于上述，本发明的实施例的光学成像镜头的有益效果在于：藉由上述透镜的物侧面或像侧面的凹凸形状设计与排列，使光学成像镜头在缩短***长度的条件下，仍具备能够有效克服像差的光学性能，并提供良好的成像质量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附说明书附图作详细说明如下。

附图说明

图1是一示意图，说明一透镜的面型结构。

图2是一示意图，说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点。

图3是一示意图，说明一范例一的透镜的面型结构。

图4是一示意图，说明一范例二的透镜的面型结构。

图5是一示意图，说明一范例三的透镜的面型结构。

图6是本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图。

图7的A至D部分是第一实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图8是本发明之第一实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图9是本发明之第一实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图10是本发明的第二实施例的光学成像镜头的示意图。

图11的A至D部分是第二实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图12是本发明之第二实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图13是本发明之第二实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图14是本发明的第三实施例的光学成像镜头的示意图。

图15的A至D部分是第三实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图16是本发明之第三实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图17是本发明之第三实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图18是本发明的第四实施例的光学成像镜头的示意图。

图19的A至D部分是第四实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图20是本发明之第四实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图21是本发明之第四实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图22是本发明的第五实施例的光学成像镜头的示意图。

图23的A至D部分是第五实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图24是本发明之第五实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图25是本发明之第五实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图26是本发明的第六实施例的光学成像镜头的示意图。

图27的A至D部分是第六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图28是本发明之第六实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图29是本发明之第六实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图30是本发明的第七实施例的光学成像镜头的示意图。

图31的A至D部分是第七实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图32是本发明之第七实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图33是本发明之第七实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图34是本发明的第八实施例的光学成像镜头的示意图。

图35的A至D部分是第八实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。

图36是本发明之第八实施例之光学成像镜头的详细光学数据。

图37是本发明之第八实施例之光学成像镜头的非球面参数。

图38是本发明之第一至第八实施例之光学成像镜头的各重要参数及其关系式的数值。

具体实施方式

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，以下之实施例为求说明书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：

1.请参照图1，其系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。

2.如图2所示，该区域的形状凹凸系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，系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。

3.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范例一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；该圆周附近区域系具有一凸面部。

图4范例二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范例三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。

图6为本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图，而图7的A至D为第一实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图6，本发明的第一实施例之光学成像镜头10从物侧至像侧沿成像镜头10的一光轴I依序包含一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6、一第五透镜7及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学成像镜头10，并经由光圈2、第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7及滤光片9之后，会在一成像面100(image plane)形成一影像。滤光片9为红外线截止片(IR cut filter)，用于防止光线中的红外线透射至成像面100而影响成像质量。补充说明的是，物侧是朝向待拍摄物的一侧，而像侧是朝向成像面100的一侧。

第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7及滤光片9都各自具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、51、61、71、91及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、52、62、72、92。

此外，为了满足产品轻量化的需求，第一透镜3至第五透镜7皆为具备屈光率且都是塑胶材质所制成，但第一透镜3至第五透镜7的材质仍不以此为限制。

第一透镜3具有正屈光率。第一透镜3的物侧面31具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凹面部312。第一透镜3的像侧面32为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凸面部322。第一透镜3的物侧面31与像侧面32的至少其中之一为非球面。

第二透镜4具有负屈光率。第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凹面部412。第二透镜4的像侧面42具有一在光轴I附近区域的凹面部421及一位于圆周附近区域的凸面部422。第二透镜4的物侧面41与像侧面42的至少其中之一为非球面。

第三透镜5具有正屈光率。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴I附近区域的凸面部511及一位于圆周附近区域的凹面部512。第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。第三透镜5的物侧面51与像侧面52的至少其中之一为非球面。

第四透镜6具有正屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凹面，且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凸面部621及一位于圆周附近区域的凹面部622。第四透镜6的物侧面61与像侧面62的至少其中之一为非球面。

第五透镜7具有负屈光率。第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凸面部711及一位于圆周附近区域的凹面部712。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部721及一位于圆周附近区域的凸面部722。第五透镜7的物侧面71与像侧面72皆为非球面。

在本实施例中，这些物侧面31、41、51、61及71与这些像侧面32、42、52、62及72皆为非球面。

在本第一实施例中，只有上述透镜具有屈光率，且具有屈光率的透镜只有五片。

第一实施例的其他详细光学数据如图8所示，且第一实施例的整体***焦距(effective focal length,EFL)为2.834mm，半视角(half field of view,HFOV)为39.741°，光圈值(f-number,Fno)为1.8，其***长度为4.429mm，像高为2.4mm。其中，***长度是指由第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离。

此外，在本实施例中，第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7的物侧面31、41、51、61、71及像侧面32、42、52、62、72共计十个面均是非球面，而这些非球面是依下列公式定义：

其中：

Y：非球面曲线上的点与光轴I的距离；

Z：非球面之深度(非球面上距离光轴I为Y的点，与相切于非球面光轴I上顶点之切面，两者间的垂直距离)；

R:透镜表面近光轴I处的曲率半径；

K：锥面系数(conic constant)；

a_i：第i阶非球面系数。

第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数如图9所示。其中，图9中栏位编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系数，其它栏位依此类推。

另外，第一实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

其中，

T1为第一透镜3在光轴I上的厚度；

T2为第二透镜4在光轴I上的厚度；

T3为第三透镜5在光轴I上的厚度；

T4为第四透镜6在光轴I上的厚度；

T5为第五透镜7在光轴I上的厚度；

G12为第一透镜3与第二透镜4之间在光轴I上的空气间隙；

G23为第二透镜4与第三透镜5之间在光轴I上的空气间隙；

G34为第三透镜5与第四透镜6之间在光轴I上的空气间隙；

G45为第四透镜6与第五透镜7之间在光轴I上的空气间隙；

AAG为第一透镜3至第五透镜7在光轴I上的四个空气间隙的总和，即G12、G23、G34与G45之和；

ALT为第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7在光轴I上的厚度的总和，即T1、T2、T3、T4与T5之和；

TTL为第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离；

BFL为第五透镜7的像侧面72到成像面100在光轴I上的距离；及

EFL为光学成像镜头10的***焦距。

另外，再定义：

G5F为第五透镜7与滤光片9之间在光轴I上的空气间隙；

TF为滤光片9在光轴I上的厚度；

GFP为滤光片9与成像面100之间在光轴I上的空气间隙；

f1为第一透镜3的焦距；

f2为第二透镜4的焦距；

f3为第三透镜5的焦距；

f4为第四透镜6的焦距；

f5为第五透镜7的焦距；

n1为第一透镜3的折射率；

n2为第二透镜4的折射率；

n3为第三透镜5的折射率；

n4为第四透镜6的折射率；

n5为第五透镜7的折射率；

υ1为第一透镜3的阿贝系数(Abbe number)，阿贝系数也可称为色散系数；

υ2为第二透镜4的阿贝系数；

υ3为第三透镜5的阿贝系数；

υ4为第四透镜6的阿贝系数；及

υ5为第五透镜7的阿贝系数。

再配合参阅图7的A至D，图7A的说明书附图说明第一实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图7B与图7C的说明书附图则分别说明第一实施例在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差，图7D的说明书附图则说明第一实施例在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。本第一实施例的纵向球差图示图7A中，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一波长的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±0.016mm范围内，故本实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也相当接近，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。

在图7B与图7C的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.045mm内，说明本第一实施例的光学***能有效消除像差。而图7D的畸变像差说明书附图则显示本第一实施例的畸变像差维持在±2.5％的范围内，说明本第一实施例的畸变像差已符合光学***的成像质量要求，据此说明本第一实施例相较于现有光学镜头，在***长度已缩短至4.429mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量，故本第一实施例能在维持良好光学性能之条件下，缩短镜头长度以及扩大拍摄角度，以实现薄型化并增加视场角的产品设计。

图10为本发明的第二实施例的光学成像镜头的示意图，而图11的A至D为第二实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图10，本发明光学成像镜头10的一第二实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同，以及第二透镜4的像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凹面部421、一位于圆周附近区域的凹面部423及一位于凹面部421与凹面部423之间的凸面部424。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴I附近区域的凸面部511、一位于圆周附近区域的凸面部513及一位于凸面部511与凸面部513之间的凹面部514。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凸面部613。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图10中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图12所示，且第二实施例的整体***焦距为2.970mm，半视角(HFOV)为38.727°，光圈值(Fno)为1.8，***长度则为4.639mm。

如图13所示，则为第二实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第二实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图11的A至D，由图11A的纵向球差、图11B及图11C的像散像差以及图11D的畸变像差说明书附图可看出本第二实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第二实施例相较于第一实施例的优点在于：第二实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

图14为本发明的第三实施例的光学成像镜头的示意图，而图15的A至D为第三实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图14，本发明光学成像镜头10的一第三实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图14中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图16所示，且第三实施例的整体***焦距为2.866mm，半视角(HFOV)为39.466°，光圈值(Fno)为1.8，***长度则为4.375mm。

如图17所示，则为第三实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第三实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图15的A至D，由图15A的纵向球差、图15B及图15C的像散像差以及图15D的畸变像差说明书附图可看出本第三实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第三实施例相较于第一实施例的优点在于：第三实施例的***长度较第一实施例的***长度短，且第三实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

图18为本发明的第四实施例的光学成像镜头的示意图，而图19的A至D为第四实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图18，本发明光学成像镜头10的一第四实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图18中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图20所示，且第四实施例的整体***焦距为3.12mm，半视角(HFOV)为38°，光圈值(Fno)为1.8，***长度则为4.750mm。

如图21所示，则为第四实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第四实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图19的A至D，由图19A的纵向球差、图19B及图19C的像散像差以及图19D的畸变像差说明书附图可看出本第四实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第四实施例相较于第一实施例的优点在于：第四实施例的畸变像差较第一实施例的畸变像差小，且第四实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

图22为本发明的第五实施例的光学成像镜头的示意图，而图23的A至D为第五实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图22，本发明光学成像镜头10的一第五实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图22中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图24所示，且第五实施例的整体***焦距为2.938mm，半视角(HFOV)为38.775°，光圈值(Fno)为1.8，***长度则为4.422mm。

如图25所示，则为第五实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第五实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图23的A至D，由图23A的纵向球差、图23B及图23C的像散像差以及图23D的畸变像差说明书附图可看出本第五实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第五实施例相较于第一实施例的优点在于：第五实施例的***长度较第一实施例的***长度短，且第五实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

图26为本发明的第六实施例的光学成像镜头的示意图，而图27的A至D为第六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图26，本发明光学成像镜头10的一第六实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同，以及第一透镜3的物侧面31为一凸面，第一透镜3的物侧面31具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部313。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图26中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图28所示，且第六实施例的整体***焦距为3.087mm，半视角(HFOV)为38°，光圈值(Fno)为1.8，***长度则为4.693mm。

如图29所示，则为第六实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第六实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图27的A至D，由图27A的纵向球差、图27B及图27C的像散像差以及图27D的畸变像差说明书附图可看出本第六实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第六实施例相较于第一实施例的优点在于：第六实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

图30为本发明的第七实施例的光学成像镜头的示意图，而图31的A至D为第七实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图30，本发明光学成像镜头10的一第七实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同，以及第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凸面部613。。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图30中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图32所示，且第七实施例的整体***焦距为2.932mm，半视角(HFOV)为38.812°，光圈值(Fno)为1.8，***长度则为4.413mm。

如图33所示，则为第七实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第七实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图31的A至D，由图31A的纵向球差、图31B及图31C的像散像差以及图31D的畸变像差说明书附图可看出本第七实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第七实施例相较于第一实施例的优点在于：第七实施例的***长度比第一实施例的***长度短，第七实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

图34为本发明的第八实施例的光学成像镜头的示意图，而图35的A至D为第八实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图34，本发明光学成像镜头10的一第八实施例，其与第一实施例大致相似，仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6、7间的参数或多或少有些不同，以及第一透镜3的物侧面31为一凸面，第一透镜3的物侧面31具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部313。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图26中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。

光学成像镜头10详细的光学数据如图36所示，且第八实施例的整体***焦距为2.773mm，半视角(HFOV)为40.239°，光圈值(Fno)为1.595，***长度则为4.360mm。

如图37所示，则为第八实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。

另外，第八实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图38所示。

再配合参阅图35的A至D，由图35A的纵向球差、图35B及图35C的像散像差以及图35D的畸变像差说明书附图可看出本第八实施例也能维持良好光学性能。

经由上述说明可得知，第八实施例相较于第一实施例的优点在于：第八实施例的***长度比第一实施例的***长度短，第八实施例之光圈值比第一实施例的光圈值小，亦即第八实施例的光圈较第一实施例的光圈大，第八实施例的半视角比第一实施例的半视角大，且第八实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。

再配合参阅图38，为上述八个实施例的各项光学参数的表格图，当本发明的实施例的光学成像镜头10中的各项光学参数间的关系式符合下列条件式的至少其中之一时，会有较佳的光学性能表现：

一、当符合条件式时，有助于增加入光孔径的同时而不增加镜头长度，易于大光圈镜头的设计。较佳地为符合

二、当符合第三透镜5的物侧面51至第五透镜7的物侧面71在光轴I上的距离除以第五透镜7在光轴I上的厚度(即T5)所得到的比值小于等于2.25、第二透镜4的物侧面41至第五透镜7的物侧面71在光轴I上的距离除以第五透镜7在光轴I上的厚度(即T5)所得到的比值小于等于3.00、或第二透镜4的物侧面41至第四透镜6的物侧面61在光轴I上的距离除以第五透镜7在光轴I上的厚度(即T5)所得到的比值小于等于1.90时，有助于增加第五透镜7的厚度以利于修正前四片透镜所产生的像差，此外限制第五透镜7厚度不至过薄以提升良率。较佳地，当符合第三透镜5的物侧面51至第五透镜7的物侧面71在光轴I上的距离除以第五透镜7在光轴I上的厚度(即T5)所得到的比值小于等于2.25且大于等于1.20、第二透镜4的物侧面41至第五透镜7的物侧面71在光轴I上的距离除以第五透镜7在光轴I上的厚度(即T5)所得到的比值小于等于3.00且大于等于2.00、或第二透镜4的物侧面41至第四透镜6的物侧面61在光轴I上的距离除以第五透镜7在光轴I上的厚度(即T5)所得到的比值小于等于1.90且大于1.30时，使得前四片透镜的厚度与间距不至过小以降低制造上的良率。

三、对于符合EFL/(G12+G45)≦27.00，藉着限制焦距与第一透镜3与最后透镜(即第五透镜7)相邻之间距的关系，使得G12与G45不至过小，有利于降低彗差和像面弯曲。较佳地为符合6.00≦EFL/(G12+G45)≦27.00。

四、对于符合(T2+G23)/(G12+G45)≦2.90、(T2+T3+T4)/(G12+G45)≦7.50、(T2+G23+T3)/(G12+G45)≦8.00、(T2+AAG)/(G12+G45)≦8.00、(T2+AAG)/T1≦1.60、(T2+G23+T3)/T1≦1.50、(T2+T3+T4)/T1≦1.70、ALT/(T1+G12)≦3.60、ALT/T4≦5.10、AAG/T4≦1.70、ALT/T1≦4.00、ALT/(T4+G45)≦4.80、AAG/(T4+G45)≦1.60，其较佳地限制为0.70≦(T2+G23)/(G12+G45)≦2.90、2.00≦(T2+T3+T4)/(G12+G45)≦7.50、1.40≦(T2+G23+T3)/(G12+G45)≦8.00、2.20≦(T2+AAG)/(G12+G45)≦8.00、0.80≦(T2+AAG)/T1≦1.60、0.60≦(T2+G23+T3)/T1≦1.50、1.10≦(T2+T3+T4)/T1≦1.70、2.55≦ALT/(T1+G12)≦3.60、2.50≦ALT/T4≦5.10、0.50≦AAG/T4≦1.70、2.70≦ALT/T1≦4.00、2.10≦ALT/(T4+G45)≦4.80、0.50≦AAG/(T4+G45)≦1.60，其可使各透镜的厚度维持一适当值，避免任一参数过大而不利于光学成像镜头10整体之薄型化，或是避免任一参数过小而影响组装或是提高制造上之困难度。

然而，有鉴于光学***设计的不可预测性，在本发明的实施例的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。

前述所列之示例性限定关系式，亦可任意选择性地合并不等数量施用于本发明之实施态样中，并不限于此。在实施本发明时，除了前述关系式之外，亦可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***性能及/或分辨率的控制，举例来说，第二透镜4的像侧面42上可选择性地额外形成有一位于光轴I附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凹面部。须注意的是，此些细节可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。

综上所述，本发明的实施例的光学成像镜头10可获致下述的功效及优点：

一、第一透镜3的像侧面32的光轴I附近区域具有凸面部321，有利于光线聚焦。搭配第二透镜4具有负屈光率且其物侧面41的光轴I附近区域具有凸面部411，易于修正第一透镜3产生的主要像差。

二、第三透镜5具有正屈光率且其像侧面52的光轴I附近区域具有凹面部521，其与第四透镜6的物侧面61的光轴I附近区域所具有的凹面部611有利于修正前二片片透镜所产生的主要像差。

三、第五透镜7的物侧面71的光轴I附近区域具有凸面部711则有利于微调对于前四片透镜修正后的像差。

四、光圈2位置因为必须考量很多透镜面形、透镜厚度及透镜间空气间隙等参数的配合，而在此设计的前述各透镜之特性又须考量光学成像镜头的光学特性与镜头长度，举例来说：第一透镜3的像侧面32的光轴I附近区域具有凸面部321之特征可有效增加聚光能力，搭配光圈2位置设置在第一透镜3之物侧面31，有助于增加可用光圈，即降低光圈值(f-number,F/#)，因此光圈2位置的设计有特别意义。

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

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，且该第一透镜至该第五透镜各自包括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；

该第一透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且该第一透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；

该第二透镜具有负屈光率，该第二透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第二透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；

该第三透镜具有正屈光率，该第三透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第三透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；

该第四透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；以及

该第五透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，该第五透镜的该物侧面与该像侧面皆为非球面；

其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片，且该光学成像镜头符合：

<mrow> <msqrt> <mfrac> <mrow> <mi>T</mi> <mi>T</mi> <mi>L</mi> </mrow> <mrow> <mi>E</mi> <mi>F</mi> <mi>L</mi> </mrow> </mfrac> </msqrt> <mo>&times;</mo> <mi>F</mi> <mo>/</mo> <mo>#</mo> <mo>&le;</mo> <mn>2.3</mn> </mrow>

其中，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，EFL为该光学成像镜头的***焦距，F/#为该光学成像镜头的光圈值，且该第三透镜的该物侧面至该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离除以该第五透镜在该光轴上的厚度所得到的比值小于等于2.25。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：EFL/(G12+G45))≦27.00，其中G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

3.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+G23)/(G12+G45)≦2.90，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

4.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+T3+T4)/(G12+G45)≦7.50，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

5.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+G23+T3)/(G12+G45)≦8.00，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

6.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+AAG)/(G12+G45)≦8.00，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，AAG为该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙的总和，G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

7.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+AAG)/T1≦1.60，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，AAG为该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙的总和，且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。

8.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+G23+T3)/T1≦1.50，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。

9.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+T3+T4)/T1≦1.70，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。

10.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：ALT/(T1+G12)≦3.60，其中ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜在该光轴上的厚度的总和，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙。

11.如权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：ALT/T4≦5.10，其中T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。

12.如权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头更符合：AAG/T4≦1.70，其中AAG为该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙的总和，且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。

13.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：ALT/T1≦4.00，其中ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜在该光轴上的厚度的总和，且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。

14.如权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：ALT/(T4+G45)≦4.80，其中T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

15.如权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：AAG/(T4+G45)≦1.60，其中AAG为该第一透镜至该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙的总和，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

16.一种光学成像镜头，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，且该第一透镜至该第五透镜各自包括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，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，EFL为该光学成像镜头的***焦距，F/#为该光学成像镜头的光圈值，且该第二透镜的该物侧面至该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离除以该第五透镜在该光轴上的厚度所得到的比值小于等于3.00。

17.如权利要求16所述的光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头更符合：EFL/(G12+G45)≦27.00，其中G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

18.如权利要求16所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+G23)/(G12+G45)≦2.90，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

19.如权利要求16所述的光学成像镜头，其特征在于：该光学成像镜头更符合：(T2+T3+T4)/(G12+G45)≦7.50，其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。

20.一种光学成像镜头，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，且该第一透镜至该第五透镜各自包括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，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，EFL为该光学成像镜头的***焦距，F/#为该光学成像镜头的光圈值，且该第二透镜的该物侧面至该第四透镜的该物侧面在该光轴上的距离除以该第五透镜在该光轴上的厚度所得到的比值小于等于1.90。