便攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是與一種可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭相關(guān)，且尤其是與應(yīng)用五片式 透鏡之便攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭相關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，手機(jī)和數(shù)位相機(jī)的普及使得包含光學(xué)成像鏡頭、模塊后座單元及影像傳 感器等之影像模塊蓬勃發(fā)展，手機(jī)和數(shù)位相機(jī)的薄型輕巧化也讓影像模塊的小型化需求愈 來愈高，隨著感光親合元件（Charge Coupled Device,簡(jiǎn)稱CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體 元件（Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡(jiǎn)稱 CMOS)之技術(shù)進(jìn)步和尺寸縮小， 裝戴在影像模塊中的光學(xué)成像鏡頭也需要縮小體積，但光學(xué)成像鏡頭之良好光學(xué)性能也是 必要顧及之處。
[0003] 就一五片式透鏡結(jié)構(gòu)而言，以往設(shè)計(jì)其第一透鏡物側(cè)面至成像面在光軸上的距離 均較長(zhǎng)，不利手機(jī)和數(shù)位相機(jī)的薄型化，因此極需要開發(fā)成像質(zhì)量良好且鏡頭長(zhǎng)度縮短的 鏡頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明之一目的在于提供一種便攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭，通過控制各透 鏡的凹凸曲面排列，并以至少兩個(gè)關(guān)系式控制相關(guān)參數(shù)，維持足夠的光學(xué)性能，且同時(shí)縮減 光學(xué)透鏡的系統(tǒng)長(zhǎng)度。
[0005] 依據(jù)本發(fā)明，提供一種光學(xué)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。
[0006] 為了便于表示本發(fā)明所指的參數(shù)，在本說明書及附圖中定義：TA代表光圈到下一 個(gè)相鄰?fù)哥R物側(cè)面在光軸上的距離（負(fù)號(hào)表示該距離方向朝向物側(cè)）、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、TI代表一影像傳感器在光軸上的厚度、fno代表光圈值 (f-number)、fl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、nl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、VI代表第一透鏡的阿貝數(shù)值（Abbe number)、V2代表第二透鏡的阿貝數(shù)值、V3代表 第三透鏡的阿貝數(shù)值、V4代表第四透鏡的阿貝數(shù)值、V5代表第五透鏡的阿貝數(shù)值、EFL或f 皆代表光學(xué)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）、 AAG代表第一透鏡至第五透鏡之間在光軸上的四個(gè)空氣間隙寬度總和（即G12、G23、G34、 G45之和）、BFL代表光學(xué)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（即 G5F、TF、GFP 之和）。
[0007] 依據(jù)本發(fā)明所提供的光學(xué)成像鏡頭，第一透鏡的像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域 的凸面部，第二透鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，且第二透鏡的像側(cè)面具 有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部，第三透鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部， 且第三透鏡的像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部， 第四透鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部，且第四透鏡的像側(cè)面具有一位于光 軸附近區(qū)域的凸面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，第五透鏡具有一負(fù)屈光率，第五透 鏡的物側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，且第五透鏡的像側(cè)面具有一位于圓周附近 區(qū)域的凸面部，其中，光學(xué)成像鏡頭只具備上述五片具有屈光率的透鏡，并滿足下列關(guān)系 式：
[0008] I V2-V4 I ^ 20 關(guān)系式⑴；
[0009] EFL/T2 ^ 13. 5 關(guān)系式⑵。
[0010] 本發(fā)明可選擇性地控制前述參數(shù)，額外滿足下列關(guān)系式：
[0011] Τ5/Τ2 ^ 2. 4 關(guān)系式⑶；
[0012] (T3+T5)/G23 ^ 3. 4 關(guān)系式（4);
[0013] EFL/ (T3+T5) ^3.3 關(guān)系式（5);
[0014] (T4+T5)/G23 ^ 2. 9 關(guān)系式（6);
[0015] TTL/T1 ^ 8. 2 關(guān)系式（7);
[0016] AAG/G34 ^ 2. 7 關(guān)系式⑶；
[0017] ALT/G23 芻 7.0 關(guān)系式（9);
[0018] (Tl+T5)/T2 ^ 4. 5 關(guān)系式（10);
[0019] (Tl+T3)/G23 ^ 2. 8 關(guān)系式（11);
[0020] ALT/ (G23+G34) ^3.0 關(guān)系式（1? ;
[0021] ALT/T5 ^ 4. 0 關(guān)系式（13);
[0022] EFL/(G12+G23) ^ 9. 2 關(guān)系式（14);
[0023] T5/G34 ^1.9 關(guān)系式（15);及 / 或
[0024] AAG/(G23+G45) ^1.8 關(guān)系式（16)。
[0025] 前述所列的示例性限定關(guān)系式，亦可任意選擇性地合并不等數(shù)量施用于本發(fā)明之 實(shí)施態(tài)樣中，并不限于此。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，除了前述關(guān)系式之外，亦可針對(duì)單一透鏡或廣 泛性地針對(duì)多個(gè)透鏡額外設(shè)計(jì)出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細(xì)部結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)對(duì)系 統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。須注意的是，此些細(xì)節(jié)需在無(wú)沖突之情況之下，選擇性地合并 施用于本發(fā)明之其他實(shí)施例當(dāng)中。
[0026] 本發(fā)明可依據(jù)前述之各種光學(xué)成像鏡頭，提供一種便攜式電子裝置，其包括一機(jī) 殼以及一影像模塊，影像模塊安裝于該機(jī)殼內(nèi)。影像模塊包括依據(jù)本發(fā)明之任一光學(xué)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(shè)置光學(xué)成像鏡頭，模塊后座 單元以供給設(shè)置鏡筒，影像傳感器位于光學(xué)成像鏡頭的像側(cè)。
[0027] 由上述中可以得知，本發(fā)明之便攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭，透過控制各透 鏡的凹凸曲面排列，并以至少一關(guān)系式控制相關(guān)參數(shù)，可維持良好的光學(xué)性能，并同時(shí)有效 地縮短鏡頭的長(zhǎng)度。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明之一實(shí)施例之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2是透鏡面形與光線焦點(diǎn)的關(guān)系示意圖；
[0030] 圖3是范例一的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖；
[0031] 圖4是范例二的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖；
[0032] 圖5是范例三的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖；
[0033] 圖6是依據(jù)本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0034] 圖7是依據(jù)本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0035] 圖8是依據(jù)本發(fā)明之第一實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0036] 圖9是依據(jù)本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0037] 圖10是依據(jù)本發(fā)明之第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0038] 圖11是依據(jù)本發(fā)明之第二實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0039] 圖12是依據(jù)本發(fā)明之第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0040] 圖13是依據(jù)本發(fā)明之第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0041] 圖14是依據(jù)本發(fā)明之第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0042] 圖15是依據(jù)本發(fā)明之第三實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0043] 圖16是依據(jù)本發(fā)明之第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0044] 圖17是依據(jù)本發(fā)明之第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0045] 圖18是依據(jù)本發(fā)明之第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0046] 圖19是依據(jù)本發(fā)明之第四實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0047] 圖20是依據(jù)本發(fā)明之第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0048] 圖21是依據(jù)本發(fā)明之第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0049] 圖22是依據(jù)本發(fā)明之第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0050] 圖23是依據(jù)本發(fā)明之第五實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0051] 圖24是依據(jù)本發(fā)明之第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0052] 圖25是依據(jù)本發(fā)明之第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0053] 圖26是依據(jù)本發(fā)明之第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0054] 圖27是依據(jù)本發(fā)明之第六實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0055] 圖28是依據(jù)本發(fā)明之第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0056] 圖29是依據(jù)本發(fā)明之第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0057] 圖30是依據(jù)本發(fā)明之第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0058] 圖31是依據(jù)本發(fā)明之第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0059] 圖32是依據(jù)本發(fā)明之第七實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0060] 圖33是依據(jù)本發(fā)明之第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0061] 圖34是依據(jù)本發(fā)明之第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0062] 圖35是依據(jù)本發(fā)明之第八實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0063] 圖36是依據(jù)本發(fā)明之第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)；
[0064] 圖37是依據(jù)本發(fā)明之第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之非球面數(shù)據(jù)；
[0065] 圖38是依據(jù)本發(fā)明之第九實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0066]圖39是依據(jù)本發(fā)明之第九實(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之縱向球差與各項(xiàng)像差圖示意 圖；
[0067] 圖40是