可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭。本發(fā)明的一種光學成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序包括五透鏡，第一透鏡之該像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部；該第二透鏡之該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部；該第三透鏡之該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部；該第四透鏡之該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部；及該第五透鏡之該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，并滿足下列條件式：TTL/G23≦28.0；及TTL/T5≦6.0。本發(fā)明的攝像裝置包括機殼、影像模塊，其包括上述的光學成像鏡頭，以及鏡筒、模塊后座單元以及影像感測器。本發(fā)明在維持良好光學性能并維持系統(tǒng)性能之條件下，縮短系統(tǒng)長度。
【專利說明】可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明乃是與一種可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭相關(guān)，且尤其是與應用五片式透鏡之可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭相關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，手機和數(shù)字相機的普及使得包含光學成像鏡頭、鏡筒及影像傳感器等之攝影模塊蓬勃發(fā)展，手機和數(shù)字相機的薄型輕巧化也讓攝影模塊的小型化需求愈來愈高，隨著感光稱合組件(Charge Coupled Device,簡稱CO))或互補性氧化金屬半導體組件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡稱CMOS)之技術(shù)進步和尺寸縮小，裝戴在攝影模塊中的光學成像鏡頭也需要縮小體積，但光學成像鏡頭之良好光學性能也是必要顧及之處。
[0003]隨著消費者對于成像質(zhì)量上的需求，傳統(tǒng)的四片式透鏡的結(jié)構(gòu)，已無法滿足更高成像質(zhì)量的需求。因此亟需發(fā)展一種小型且成像質(zhì)量佳的光學成像鏡頭。
[0004]在美國專利號2007236811中，所揭露的光學成像鏡頭為五片式透鏡結(jié)構(gòu)，然而，其畸變的抑制能力不佳，影響成像質(zhì)量，且鏡頭長度長達12_，過長的鏡頭無法適用于日益追求薄型輕巧化的電子裝置。
[0005]在美國專利號2007229984中，也揭露了由五片透鏡所組成之光學成像鏡頭，雖然與前述專利相較，成像質(zhì)量已略作提升，連鏡頭長度也略降至8.0mm左右，然而這樣的長度仍舊不利于手機和數(shù)字相機等攜帶型電子產(chǎn)品的薄型化設計。
[0006]因此，極需要開發(fā)成像質(zhì)量良好且鏡頭長度較短的五片式光學成像鏡頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明之一目的系在提供一種可攜式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，并以兩條件式控制相關(guān)參數(shù)，而在維持良好光學性能并維持系統(tǒng)性能之條件下，縮短系統(tǒng)長度。
[0008]依據(jù)本發(fā)明，提供一種光學成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序包括一光圈、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，每一透鏡都具有屈光率，而且具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。
[0009]為了便于表示本發(fā)明所指的參數(shù)，在本說明書及圖示中定義:T1代表第一透鏡在光軸上的厚度、G12代表第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T2代表第二透鏡在光軸上的厚度、G23代表第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T3代表第三透鏡在光軸上的厚度、G34代表第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T4代表第四透鏡在光軸上的厚度、G45代表第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T5代表第五透鏡在光軸上的厚度、G5F代表第五透鏡之像側(cè)面至紅外線濾光片之物側(cè)面在光軸上的距離、TF代表紅外線濾光片在光軸上的厚度、GFP代表紅外線濾光片像側(cè)面至成像面在光軸上的距離、Π代表第一透鏡的焦距、f2代表第二透鏡的焦距、f3代表第三透鏡的焦距、f4代表第四透鏡的焦距、f5代表第五透鏡的焦距、m代表第一透鏡的折射率、n2代表第二透鏡的折射率、n3代表第三透鏡的折射率、n4代表第四透鏡的折射率、n5代表第五透鏡的折射率、Vl代表第一透鏡的阿貝數(shù)、v2代表第二透鏡的阿貝數(shù)、v3代表第三透鏡的阿貝數(shù)、v4代表第四透鏡的阿貝數(shù)、v5代表第五透鏡的阿貝數(shù)、EFL代表光學成像鏡頭的有效焦距、TTL代表第一透鏡之物側(cè)面至一成像面在光軸上的距離、ALT代表第一透鏡至第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和(即T1、T2、T3、T4、T5之和)、Gaa代表第一透鏡至第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和(即G12、G23、G34、G45之和)、BFL代表光學成像鏡頭的后焦距，即第五透鏡之像側(cè)面至成像面在光軸上的距離。
[0010]在本發(fā)明之光學成像鏡頭中，第一透鏡之像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，第二透鏡之像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，第三透鏡之像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，第四透鏡之物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，且第五透鏡之像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部且材質(zhì)為塑料。光學成像鏡頭只包括上述五片具有屈光率的透鏡，并滿足下列條件式:
[0011]TTL/G23 ^ 28.0 條件式⑴；及
[0012]TTL/T5 ^ 6.0條件式⑵。
[0013]其次，本發(fā)明可選擇性地控制部分參數(shù)之比值滿足其他條件式，如:
[0014]控制G12與ALT滿足
[0015]ALT/G12 ( 70.0 條件式⑶；
[0016]或者是G23與ALT表示滿足
[0017]ALT/G23 ( 20.0 條件式⑷；
[0018]或者是控制G34與ALT滿足
[0019]ALT/G34 ≤ 8.0條件式(5)；
[0020]或者是控制Τ3與ALT滿足
[0021]ALT/T3 ≤ 6.0 條件式(6)；
[0022]或者是G12與Gaa滿足
[0023]Gaa/G12 ( 12.0 條件式(7)；
[0024]或者是控制G23與Gaa滿足
[0025]3.0 ≤ Gaa/G23 條件式(8)；
[0026]或者是控制T2與Gaa滿足
[0027]Gaa/T2 ≤ 4.0 條件式(9)；
[0028]或者是控制G12與TTL滿足
[0029]30.0 ( TTL/G12 條件式(10)；
[0030]或者是控制G34與TTL滿足
[0031]TTL/G34 ^ 30.0 條件式(11);
[0032]或者是控制T2與TTL滿足
[0033]TTL/T2 ( 20.0 條件式(12);
[0034]或者是控制T4與TTL滿足
[0035]TTL/T4 ( 16.0 條件式(13)。
[0036]前述所列之示例性限定條件式亦可任意選擇性地合并施用于本發(fā)明之實施例中，并不限于此。
[0037]在實施本發(fā)明時，除了上述條件式之外，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(jié)構(gòu)，以加強對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。須注意的是，此些細節(jié)需在無沖突之情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明之其他實施例當中，并不限于此。
[0038]本發(fā)明可依據(jù)前述之各種光學成像鏡頭，提供一種可攜式電子裝置，包括:一機殼及一影像模塊安裝于該機殼內(nèi)。影像模塊包括依據(jù)本發(fā)明之任一光學成像鏡頭、一鏡筒、一模塊后座單元及一影像傳感器。鏡筒以供給設置光學成像鏡頭，模塊后座單元以供給設置鏡筒，影像傳感器是設置于光學成像鏡頭的像側(cè)。
[0039]由上述中可以得知，本發(fā)明之可攜式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，并以兩條件式控制相關(guān)參數(shù)，以維持良好光學性能，并有效縮短鏡頭長度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明之一實施例之一透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖2顯示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖3顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0043]圖4顯示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0044]圖5顯示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0045]圖6顯示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖7顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0047]圖8顯示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0048]圖9顯示依據(jù)本發(fā)明之第二實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0049]圖10顯示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖11顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0051]圖12顯示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0052]圖13顯示依據(jù)本發(fā)明之第三實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0053]圖14顯示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖15顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0055]圖16顯示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0056]圖17顯示依據(jù)本發(fā)明之第四實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。[0057]圖18顯示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖19顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0059]圖20顯示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0060]圖21顯示依據(jù)本發(fā)明之第五實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0061]圖22顯示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]圖23顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0063]圖24顯示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0064]圖25顯示依據(jù)本發(fā)明之第六實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0065]圖26顯示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]圖27顯示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0067]圖28顯示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0068]圖29顯示依據(jù)本發(fā)明之第七實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0069]圖30顯示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0070]圖31顯示依據(jù)本發(fā)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。
[0071]圖32顯示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0072]圖33顯示依據(jù)本發(fā)明之第八實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0073]圖34顯示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0074]圖35顯示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0075]圖36顯示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0076]圖37顯示依據(jù)本發(fā)明之第九實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0077]圖38顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0078]圖39顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0079]圖40顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0080]圖41顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0081]圖42顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0082]圖43顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0083]圖44顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0084]圖45顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0085]圖46顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0086]圖47顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。
[0087]圖48顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數(shù)據(jù)。
[0088]圖49顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實施例之光學成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)。
[0089]圖50顯示依據(jù)本發(fā) 明之以上十二個實施例的TTL、ALT、Gaa、BFL, TTL/G23、TTL/T5、ALT/G12、ALT/G23、ALT/G34、ALT/T3、Gaa/G12、Gaa/G23、Gaa/T2、TTL/G12、TTL/G34、TTL/T2及TTL/T4值之比較表。
[0090]圖51顯示依據(jù)本發(fā)明之一實施例之可攜式電子裝置之一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0091]圖52顯示依據(jù)本發(fā)明之另一實施例之可攜式電子裝置之一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0092]【符號說明】
[0093]1,2, 3,4, 5,6, 7,8,9, 10, 11, 12 光學成像鏡頭
[0094]20攝像裝置
[0095]21機殼
[0096]22影像模塊
[0097]23鏡筒
[0098]24 模塊后座單元
[0099]100，200，300，400，500，600，700，800，900，1000，1100，1200 光圈
[0100]110，210，310，410，510，610，710，810，910，1010，1110，1210 第一透鏡
[0101]111，121，131，141，151，161，211，221，231，241，251，261，311，321，331，341，351，361，411，421，431，441, 451，461，511，521，531，541，551，561，611，621，631，641，651，661，711，721，731，741，751，761，811，821，831，841，851，861，911，921，931，941，951，961，101I, 1021，1031，1041，1051，1061，1111，1121，1131，1141，1151，1161，1211，1221，1231，1241，1251，1261 物側(cè)面
[0102]112，122，132，142，152，162，212，222，232，242，252，262，312，322，332，342，352，362，412，422，432，442，452，462，512，522，532，542，552，562，612，622，632，642，652，662，712，722，732，742，752，762，812，822，832，842，852，862，912，922，932，942，952，962，1012，1022，1032，1042，1052，1062，1112，1122，1132，1142，1152，1162，1212，1222，1232，1242，1252，1262 像側(cè)面
[0103]120，220，320，420，520，620，720，820，920，1020，1120，1220 第二透鏡
[0104]130，230，330，430，530，630，730，830，930，1030，1130，1230 第三透鏡
[0105]140，240，340，440，540，640，740，840，940，1040，1140，1240 第四透鏡
[0106]150，250，350，450，550，650，750，850，950，1050，1150，1250 第五透鏡[0107]160，260，360，460，560，660，760，860，960，1060，1160，1260 濾光件
[0108]170，270，370，470，570，670，770，870，970，1070，1170，1270 成像面
[0109]171影像傳感器
[0110]172 基板
[0111]1111, 1211, 1321, 1421, 1511, 2321, 43111 位于光軸附近區(qū)域的凸面部
[0112]1112，1122，1222，1422，1522，2322，3322，4312，4322，5322，6322，7322，8322，8422,10322, 12322 位于圓周附近區(qū)域的凸面部
[0113]1121，1221，1 311，1411，1521，5311，6311，7311，8311，10311，11311，12311位于光軸附近區(qū)域的凹面部
[0114]1212，1312，1322，1412，1512，2422，3422，4422 位于圓周附近區(qū)域的凹面部
[0115]4313位于光軸附近區(qū)域與圓周附近區(qū)域之間的凹面部
[0116]dl, d2, d3, d4, d5, d6 空氣間隙
[0117]Al物側(cè)
[0118]A2像側(cè)
[0119]I光軸
[0120]Ι-I'軸線
[0121]A, B, C, E區(qū)域
【具體實施方式】
[0122]為進一步說明各實施例，本發(fā)明乃提供有說明書附圖。此些說明書附圖乃為本發(fā)明揭露內(nèi)容之一部分，其主要系用以說明實施例，并可配合說明書之相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)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(fā)明之優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0123]本篇說明書所言之“一透鏡具有正屈光率(或負屈光率)”，是指所述透鏡位于光軸附近區(qū)域具有正屈光率(或負屈光率)而言?！耙煌哥R的物側(cè)面(或像側(cè)面)包括位于某區(qū)域的凸面部(或凹面部)”，是指該區(qū)域相較于徑向上緊鄰該區(qū)域的外側(cè)區(qū)域，朝平行于光軸的方向更為“向外凸起”(或“向內(nèi)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(cè)面于A區(qū)域具有凸面部、B區(qū)域具有凹面部而C區(qū)域具有凸面部，原因在于A區(qū)域相較于徑向上緊鄰該區(qū)域的外側(cè)區(qū)域(即B區(qū)域)，朝平行于光軸的方向更為向外凸起，B區(qū)域則相較于C區(qū)域更為向內(nèi)凹陷，而C區(qū)域相較于E區(qū)域也同理地更為向外凸起?！拔挥趫A周附近區(qū)域”，是指位于透鏡上僅供成像光線通過之曲面之位于圓周附近區(qū)域，亦即圖中之C區(qū)域，其中，成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray) Lm?！拔挥诠廨S附近區(qū)域”是指該僅供成像光線通過之曲面之光軸附近區(qū)域，亦即圖中之A區(qū)域。此外，該透鏡還包含一延伸部E，用以供該透鏡組裝于一光學成像鏡頭內(nèi)，理想的成像光線并不會通過該延伸部E，但該延伸部E之結(jié)構(gòu)與形狀并不限于此，以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。
[0124]本發(fā)明之光學成像鏡頭，乃是一定焦鏡頭，且是由從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序設
置之一光圈、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所構(gòu)成，每一透鏡都具有屈光率，而且具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。本發(fā)明之光學成像鏡頭總共只有前述五片具有屈光率的透鏡，透過設計各透鏡之細部特征，而可提供較寬廣的拍攝角度、較短的光學成像鏡頭長度及良好的光學性能。各透鏡之細部特征如下:第一透鏡之像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，第二透鏡之像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，第三透鏡之像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，第四透鏡之物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，且第五透鏡之像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部且材質(zhì)為塑料。光學成像鏡頭滿足下列條件式:
[0125]TTL/G23 ^ 28.0 條件式⑴；及
[0126]TTL/T5 ^ 6.0條件式⑵。
[0127]在此設計的前述各透鏡之特性主要是考慮光學成像鏡頭的光學特性與鏡頭長度，舉例來說:光圈置于第一透鏡之前，可增加聚光能力，縮短鏡頭長度，相互搭配前述特征與形成于第一透鏡之像側(cè)面上的位于圓周附近區(qū)域之凸面部、形成于第二透鏡之像側(cè)面上的位于光軸附近區(qū)域之凹面部及位于圓周附近區(qū)域之凸面部、形成于第三透鏡之像側(cè)面上的位于光軸附近區(qū)域之凸面部、形成于第四透鏡之物側(cè)面上的位于光軸附近區(qū)域之凹面部以及形成于第五透鏡之像側(cè)面上的位于光軸附近區(qū)域之凹面部等表面凹凸設計，有助于提高成像質(zhì)量，幫助維持良好的光學性能，第五透鏡的材質(zhì)為塑料，則有助于降低制造成本與減輕光學成像鏡頭的重量。
[0128]此外，更搭 配條件式(I)、(2)，以維持較佳的光學特性和制造能力。在此以條件式
(1)控制G23與TTL的比值為小于28.0，并以介于10.0~28.0之間較佳，由于G23相對于TTL的可薄型化的比例較小，滿足此條件式時G23與TTL之間有較佳配置。在此以條件式
(2)控制TTL/T5值為小于6.0，并以介于2.0~6.0之間較佳，因T5相對于TTL的可薄型化的比例較小，考慮光學特性和制造能力，滿足此關(guān)系式時T5與TTL有較佳配置。
[0129]其次，在本發(fā)明之一實施例中，可選擇性地額外控制參數(shù)之比值滿足其他條件式，以協(xié)助設計者設計出具備良好光學性能、并可提供較短的長度、較寬廣的拍攝角度且技術(shù)上可行之光學成像鏡頭，更甚者可進一步縮短鏡頭長度，此些條件式諸如:
[0130]控制Gl2與ALT滿足
[0131]ALT/G12 ( 70.0 條件式⑶；
[0132]或者是G23與ALT表示滿足
[0133]ALT/G23 ( 20.0 條件式⑷；
[0134]或者是控制G34與ALT滿足
[0135]ALT/G34 ^ 8.0 條件式(5)；
[0136]或者是控制T3與ALT滿足
[0137]ALT/T3 ^ 6.0條件式(6)；
[0138]或者是G12與Gaa滿足
[0139]Gaa/G12 ^ 12.0 條件式(7);
[0140]或者是控制G23與Gaa滿足
[0141]3.0 ≤ Gaa/G23 條件式⑶；
[0142]或者是控制T2與Gaa滿足[0143]Gaa/T2 ≤ 4.0條件式(9)；
[0144]或者是控制G12與TTL滿足
[0145]30.0 ≤TTL/G12 條件式(10)；
[0146]或者是控制G34與TTL滿足
[0147]TTL/G34 ≤ 30.0 條件式(11);
[0148]或者是控制Τ2與TTL滿足
[0149]TTL/T2≤ 20.0 條件式(12)；
[0150]或者是控制Τ4與TTL滿足
[0151]TTL/T4 ≤ 16.0 條件式(13)。
[0152]前述所列之示例性限定關(guān)系亦可任意選擇性地合并施用于本發(fā)明之實施例中，并不限于此。
[0153]在前述條件式中，ALT/G12、ALT/G23、ALT/G34及ALT/T3值之設計乃是著眼于G12、G23、G34或T3相對于ALT的可薄型化的比例較小，使得G12、G23、G34或T3與ALT之間應維持一適當之比例，以避免某一數(shù)值過大而不利鏡頭整體之薄型化，且使第三透鏡維持較適中的厚度以提升成像質(zhì)量，或是避免任一數(shù)值過小而不利組裝。在此建議ALT/G12值應小于或等于70.0，并以介于7.0~70.0之間較佳；ALT/G23值應小于或等于20.0，并以介于
8.0~20.0之間較佳；ALT/G34值應小于或等于8.0，并以介于3.0~8.0之間較佳；ALT/T3值應小于或等于6.0，并以介于3.0~6.0之間較佳。
[0154]在前述條件式中，Gaa/G12、Gaa/G23及Gaa/T2值之設計乃是著眼于G12、G23或T2相對于Gaa的可薄型化的比例較小，使得G12、G23或T2與Gaa之間應維持一適當之比例，以避免某一數(shù)值過大而不利鏡頭整體之薄型化，且提升光學特性和制造能力，或是避免任一數(shù)值過小而不利組裝。在此建議Gaa/G12值應小于或等于12.0，并以介于3.5~12.0之間較佳；Gaa/G23值應大于或等于3.0，并以介于3.0~7.0之間較佳；Gaa/T2值應小于或等于4.0，并以介于1.5~4.0之間較佳。
[0155]在前述條件式中，TTL/G12、TTL/G34、TTL/T2及TTL/T4值之設計乃是著眼于G12、G34、T2及T4值相對于TTL的可薄型化的比例較小，使得G12、G34、T2及T4與TTL之間應維持一適當之比例，以避免某一數(shù)值過大而不利鏡頭整體之薄型化，且提升光學特性和制造能力，或是避免任一數(shù)值過小而不利組裝。在此建議TTL/G12值應大于或等于30.0，并以介于30.0~110.0之間較佳；TTL/G34值應小于或等于30.0，并以介于7.0~30.0之間較佳；TTL/T2值應小于或等于20.0，并以介于16.0~20.0之間較佳；TTL/T4值應小于或等于16.0，并以介于4.0~16.0之間較佳。
[0156]有鑒于光學系統(tǒng)設計的不可預測性，在本發(fā)明的架構(gòu)之下，符合上述條件式能較佳地使本發(fā)明鏡頭長度縮短、光圈增大進而提升暗處的拍攝效果、視場角增加、成像質(zhì)量提升，或組裝良率提升而改善先前技術(shù)的缺點。
[0157]在實施本發(fā)明時，除了上述條件式之外，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(jié)構(gòu)，以加強對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。須注意的是，此些細節(jié)需在無沖突之情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明之其他實施例當中，并不限于此。
[0158]為了說明本發(fā)明確實可在提供良好的光學性能的同時，提供寬廣的拍攝角度，以下提供多個實施例以及其詳細的光學數(shù)據(jù)。首先請一并參考圖2至圖5，其中圖2顯示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3顯示依據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)明之第一實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數(shù)據(jù)，其中f即是有效焦距EFL，圖5顯示依據(jù)本發(fā)明之第一實施例光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。如圖2中所示，本實施例之光學成像鏡頭I從物側(cè)Al至像側(cè)A2依序包括一光圈(aperture stop) 100、一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140及一第五透鏡150。一濾光件160及一影像傳感器的一成像面170皆設置于光學成像鏡頭I的像側(cè)A2。濾光件160在此示例性地為一紅外線濾光片(IR cut filter)，設于第五透鏡150與成像面170之間，濾光件160將經(jīng)過光學成像鏡頭I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于成像面170上。
[0159]光學成像鏡頭I之第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140及第五透鏡150在此示例性地以塑料材質(zhì)所構(gòu)成，且形成細部結(jié)構(gòu)如下:
[0160]第一透鏡110具有正屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面111及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面112。物側(cè)面111為一凸面，且包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1111及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1112。像側(cè)面112包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1121及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1122。
[0161]第二透鏡120具有負屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面121及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面122。物側(cè)面121包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1211及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1212。像側(cè)面122包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1221及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1222。
[0162]第三透鏡130具有正屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面131及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面132。物側(cè)面131為一凹面，且包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1311及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1312。像側(cè)面132包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1321及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1322。
[0163]第四透鏡140具有負屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面141及具有一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面142。物側(cè)面141為一凹面，并包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1411及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1412。像側(cè)面142為一凸面，且包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1421及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1422。
[0164]第五透鏡150具有正屈光率，并具有一朝向物側(cè)Al的物側(cè)面151及一朝向像側(cè)A2的像側(cè)面152。物側(cè)面151包括一位于光軸附近區(qū)域的凸面部1511及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部1512。像側(cè)面152包括一位于光軸附近區(qū)域的凹面部1521及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部1522。
[0165]在本實施例中，系設計各透鏡110、120、130、140、150、濾光件160及影像傳感器的成像面170之間皆存在空氣間隙，如:第一透鏡110與第二透鏡120之間存在空氣間隙dl、第二透鏡120與第三透鏡130之間存在空氣間隙d2、第三透鏡130與第四透鏡140之間存在空氣間隙d3、第四透鏡140與第五透鏡150之間存在空氣間隙d4、第五透鏡150與濾光件160之間存在空氣間隙d5、及濾光件160與影像傳感器的成像面170之間存在空氣間隙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dl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dl、d2、d3、d4的和即為Gaa。
[0166]關(guān)于本實施例之光學成像鏡頭I中的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖 4，關(guān)于 TTL、ALT、Gaa、BFL, TTL/G23、TTL/T5、ALT/G12、ALT/G23、ALT/G34、ALT/T3、Gaa/G12、Gaa/G23、Gaa/T2、TTL/G12、TTL/G34、TTL/T2 及 TTL/T4 之數(shù)值，請參考圖 50。
[0167]須注意的是，在本實施例之光學成像鏡頭I中，從第一透鏡物側(cè)面111至成像面170在光軸上之厚度為4.628mm，確實縮短光學成像鏡頭I之鏡頭長度。
[0168]第一透鏡110的物側(cè)面111及像側(cè)面112、第二透鏡120的物側(cè)面121及像側(cè)面122、第三透鏡130的物側(cè)面131及像側(cè)面132、第四透鏡140的物側(cè)面141及像側(cè)面142、第五透鏡150的物側(cè)面151及像側(cè)面152，共計十個非球面皆是依下列非球面曲線公式定義:
[0169]其中:
[οπ?] ζ 表示非
【權(quán)利要求】
1.一種光學成像鏡頭，其特征在于:從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸依序包括一光圈、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，每一透鏡都具有屈光率，且具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面，其中: 該第一透鏡之該像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部； 該第二透鏡之該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部； 該第三透鏡之該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部； 該第四透鏡之該物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部；及 該第五透鏡之該像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，且材質(zhì)為塑料； 其中，該光學成像鏡頭只包括上述五片具有屈光率的透鏡，并滿足下列條件式:
TTL/G23 ^ 28.0 ;及
TTL/T5 ^ 6.0 ； TTL為由該第一透鏡之該物側(cè)面至一成像面在光軸上的距離，G23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度，T5為該第五透鏡在光軸上的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭還滿足TTL/T4 ( 16.0的條件式，T4為該第四透鏡在光軸上的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭還滿足TTL/T2 ( 20.0的條件式，T2為該第二透鏡在光軸上的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭還滿足ALT/T3 ≤6.0的條件式，T3為該第三透鏡在光軸上的厚度，ALT為該第一透鏡至該第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭還滿足TTL/G34 ( 30.0的條件式，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中還滿足30.0 ≤ TTL/G12的條件式，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中還滿足ALT/G34( 8.0的條件式，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，ALT為該第一透鏡至該第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中還滿足30.0≤ TTL/G12的條件式，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。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足3.0 < Gaa/G23的條件式，Gaa為該第一透鏡至該第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足Gaa/G12 ≤ 12.0的條件式，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，Gaa為該第一透鏡至該第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足ALT/G23 ≤20.0的條件式，ALT為該第一透鏡至該第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足TTL/T4 ( 16.0的條件式，T4為該第四透鏡在光軸上的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足TTL/T2 ( 20.0的條件式，T2為該第二透鏡在光軸上的厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足ALT/T3 ^ 6.0的條件式，T3為該第三透鏡在光軸上的厚度，ALT為該第一透鏡至該第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足TTL/G34 ( 30.0的條件式，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。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足ALT/G12 ( 70.0的條件式，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，ALT為該第一透鏡至該第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足30.0 < TTL/G12的條件式，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。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學成像鏡頭，其特征在于:其中該光學成像鏡頭更滿足Gaa/T2 ^ 4.0的條件式， T2為該第二透鏡在光軸上的厚度，Gaa為該第一透鏡至該第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和。
19.一種可攜式電子裝置，其特征在于:一機殼；及一影像模塊，安裝于該機殼內(nèi)，包括:一如權(quán)利要求1至權(quán)利要求18中任一項所述的光學成像鏡頭；一鏡筒，以供給設置該光學成像鏡頭；一模塊后座單元，以供給設置該鏡筒；及一影像傳感器，設置于該光學成像鏡頭的像側(cè)。
【文檔編號】G02B13/18GK104020549SQ201410040194
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】陳思翰, 張加欣, 謝宏健 申請人:玉晶光電(廈門)有限公司