可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及可攜式電子裝置與其光學(xué)成像鏡頭。本發(fā)明的一種光學(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(mǎn)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(jī)殼、影像模塊，其包括上述的光學(xué)成像鏡頭，以及鏡筒、模塊后座單元以及影像感測(cè)器。本發(fā)明在維持良好光學(xué)性能并維持系統(tǒng)性能之條件下，縮短系統(tǒng)長(zhǎng)度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可攜式電子裝置與其光學(xué)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(xué)成像鏡頭相關(guān)，且尤其是與應(yīng)用五片式透鏡之可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(lái)，手機(jī)和數(shù)字相機(jī)的普及使得包含光學(xué)成像鏡頭、鏡筒及影像傳感器等之?dāng)z影模塊蓬勃發(fā)展，手機(jī)和數(shù)字相機(jī)的薄型輕巧化也讓攝影模塊的小型化需求愈來(lái)愈高，隨著感光稱(chēng)合組件(Charge Coupled Device,簡(jiǎn)稱(chēng)CO))或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體組件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS)之技術(shù)進(jìn)步和尺寸縮小，裝戴在攝影模塊中的光學(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]隨著消費(fèi)者對(duì)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(wú)法滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭。
[0004]在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)2007236811中，所揭露的光學(xué)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(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)12_，過(guò)長(zhǎng)的鏡頭無(wú)法適用于日益追求薄型輕巧化的電子裝置。
[0005]在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)2007229984中，也揭露了由五片透鏡所組成之光學(xué)成像鏡頭，雖然與前述專(zhuān)利相較，成像質(zhì)量已略作提升，連鏡頭長(zhǎng)度也略降至8.0mm左右，然而這樣的長(zhǎng)度仍舊不利于手機(jī)和數(shù)字相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的薄型化設(shè)計(jì)。
[0006]因此，極需要開(kāi)發(fā)成像質(zhì)量良好且鏡頭長(zhǎng)度較短的五片式光學(xué)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(xué)成像鏡頭，透過(guò)控制各透鏡的凹凸曲面排列，并以?xún)蓷l件式控制相關(guān)參數(shù)，而在維持良好光學(xué)性能并維持系統(tǒng)性能之條件下，縮短系統(tǒng)長(zhǎng)度。
[0008]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(xiàn)通過(guò)的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線(xiàn)通過(guò)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(shuō)明書(shū)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(xiàn)濾光片之物側(cè)面在光軸上的距離、TF代表紅外線(xiàn)濾光片在光軸上的厚度、GFP代表紅外線(xiàn)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(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)、Gaa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。
[0010]在本發(fā)明之光學(xué)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(xué)成像鏡頭只包括上述五片具有屈光率的透鏡，并滿(mǎn)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(mǎn)足其他條件式，如:
[0014]控制G12與ALT滿(mǎn)足
[0015]ALT/G12 ( 70.0 條件式⑶；
[0016]或者是G23與ALT表示滿(mǎn)足
[0017]ALT/G23 ( 20.0 條件式⑷；
[0018]或者是控制G34與ALT滿(mǎn)足
[0019]ALT/G34 ≤ 8.0條件式(5)；
[0020]或者是控制Τ3與ALT滿(mǎn)足
[0021]ALT/T3 ≤ 6.0 條件式(6)；
[0022]或者是G12與Gaa滿(mǎn)足
[0023]Gaa/G12 ( 12.0 條件式(7)；
[0024]或者是控制G23與Gaa滿(mǎn)足
[0025]3.0 ≤ Gaa/G23 條件式(8)；
[0026]或者是控制T2與Gaa滿(mǎn)足
[0027]Gaa/T2 ≤ 4.0 條件式(9)；
[0028]或者是控制G12與TTL滿(mǎn)足
[0029]30.0 ( TTL/G12 條件式(10)；
[0030]或者是控制G34與TTL滿(mǎn)足
[0031]TTL/G34 ^ 30.0 條件式(11);
[0032]或者是控制T2與TTL滿(mǎn)足
[0033]TTL/T2 ( 20.0 條件式(12);
[0034]或者是控制T4與TTL滿(mǎn)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(shí)施例中，并不限于此。
[0037]在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，除了上述條件式之外，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，并不限于此。
[0038]本發(fā)明可依據(jù)前述之各種光學(xué)成像鏡頭，提供一種可攜式電子裝置，包括:一機(jī)殼及一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，影像傳感器是設(shè)置于光學(xué)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(xué)成像鏡頭，透過(guò)控制各透鏡的凹凸曲面排列，并以?xún)蓷l件式控制相關(guān)參數(shù)，以維持良好光學(xué)性能，并有效縮短鏡頭長(zhǎng)度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明之一實(shí)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(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3顯示依據(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。
[0043]圖4顯示依據(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)。
[0044]圖5顯示依據(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)。
[0045]圖6顯示依據(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。
[0046]圖7顯示依據(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。
[0047]圖8顯示依據(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)。
[0048]圖9顯示依據(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)。
[0049]圖10顯示依據(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。
[0050]圖11顯示依據(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。
[0051]圖12顯示依據(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)。
[0052]圖13顯示依據(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)。
[0053]圖14顯示依據(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。
[0054]圖15顯示依據(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。
[0055]圖16顯示依據(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)。
[0056]圖17顯示依據(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)。[0057]圖18顯示依據(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。
[0058]圖19顯示依據(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。
[0059]圖20顯示依據(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)。
[0060]圖21顯示依據(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)。
[0061]圖22顯示依據(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。
[0062]圖23顯示依據(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。
[0063]圖24顯示依據(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)。
[0064]圖25顯示依據(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)。
[0065]圖26顯示依據(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。
[0066]圖27顯示依據(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。
[0067]圖28顯示依據(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)。
[0068]圖29顯示依據(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)。
[0069]圖30顯示依據(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。
[0070]圖31顯示依據(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。
[0071]圖32顯示依據(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)。
[0072]圖33顯示依據(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)。
[0073]圖34顯示依據(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。
[0074]圖35顯示依據(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。
[0075]圖36顯示依據(jù)本發(fā)明之第九實(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)。
[0076]圖37顯示依據(jù)本發(fā)明之第九實(shí)施例之光學(xué)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(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。
[0078]圖39顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實(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。
[0079]圖40顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實(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)。
[0080]圖41顯示依據(jù)本發(fā)明之第十實(shí)施例之光學(xué)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(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。
[0082]圖43顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實(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。
[0083]圖44顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實(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)。
[0084]圖45顯示依據(jù)本發(fā)明之第十一實(shí)施例之光學(xué)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(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。
[0086]圖47顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實(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。
[0087]圖48顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實(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)。
[0088]圖49顯示依據(jù)本發(fā)明之第十二實(shí)施例之光學(xué)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(gè)實(shí)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(shí)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(shí)施例之可攜式電子裝置之一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0092]【符號(hào)說(shuō)明】
[0093]1,2, 3,4, 5,6, 7,8,9, 10, 11, 12 光學(xué)成像鏡頭
[0094]20攝像裝置
[0095]21機(jī)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(xiàn)
[0121]A, B, C, E區(qū)域
【具體實(shí)施方式】
[0122]為進(jìn)一步說(shuō)明各實(shí)施例，本發(fā)明乃提供有說(shuō)明書(shū)附圖。此些說(shuō)明書(shū)附圖乃為本發(fā)明揭露內(nèi)容之一部分，其主要系用以說(shuō)明實(shí)施例，并可配合說(shuō)明書(shū)之相關(guān)描述來(lái)解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本發(fā)明之優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類(lèi)似的組件符號(hào)通常用來(lái)表示類(lèi)似的組件。
[0123]本篇說(shuō)明書(shū)所言之“一透鏡具有正屈光率(或負(fù)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(fù)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(duì)稱(chēng)軸徑向地相互對(duì)稱(chēng)，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。“位于圓周附近區(qū)域”，是指位于透鏡上僅供成像光線(xiàn)通過(guò)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(xiàn)包括了主光線(xiàn)(chief ray)Lc及邊緣光線(xiàn)(marginal ray) Lm。“位于光軸附近區(qū)域”是指該僅供成像光線(xiàn)通過(guò)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(xué)成像鏡頭內(nèi)，理想的成像光線(xiàn)并不會(huì)通過(guò)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(shí)施例為求圖式簡(jiǎn)潔均省略了部分的延伸部。
[0124]本發(fā)明之光學(xué)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(shè)
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(xiàn)通過(guò)的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線(xiàn)通過(guò)的像側(cè)面。本發(fā)明之光學(xué)成像鏡頭總共只有前述五片具有屈光率的透鏡，透過(guò)設(shè)計(jì)各透鏡之細(xì)部特征，而可提供較寬廣的拍攝角度、較短的光學(xué)成像鏡頭長(zhǎng)度及良好的光學(xué)性能。各透鏡之細(xì)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(xué)成像鏡頭滿(mǎn)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(shè)計(jì)的前述各透鏡之特性主要是考慮光學(xué)成像鏡頭的光學(xué)特性與鏡頭長(zhǎng)度，舉例來(lái)說(shuō):光圈置于第一透鏡之前，可增加聚光能力，縮短鏡頭長(zhǎng)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(shè)計(jì)，有助于提高成像質(zhì)量，幫助維持良好的光學(xué)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(xué)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(xué)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(duì)于TTL的可薄型化的比例較小，滿(mǎn)足此條件式時(shí)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(duì)于TTL的可薄型化的比例較小，考慮光學(xué)特性和制造能力，滿(mǎn)足此關(guān)系式時(shí)T5與TTL有較佳配置。
[0129]其次，在本發(fā)明之一實(shí)施例中，可選擇性地額外控制參數(shù)之比值滿(mǎn)足其他條件式，以協(xié)助設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出具備良好光學(xué)性能、并可提供較短的長(zhǎng)度、較寬廣的拍攝角度且技術(shù)上可行之光學(xué)成像鏡頭，更甚者可進(jìn)一步縮短鏡頭長(zhǎng)度，此些條件式諸如:
[0130]控制Gl2與ALT滿(mǎn)足
[0131]ALT/G12 ( 70.0 條件式⑶；
[0132]或者是G23與ALT表示滿(mǎn)足
[0133]ALT/G23 ( 20.0 條件式⑷；
[0134]或者是控制G34與ALT滿(mǎn)足
[0135]ALT/G34 ^ 8.0 條件式(5)；
[0136]或者是控制T3與ALT滿(mǎn)足
[0137]ALT/T3 ^ 6.0條件式(6)；
[0138]或者是G12與Gaa滿(mǎn)足
[0139]Gaa/G12 ^ 12.0 條件式(7);
[0140]或者是控制G23與Gaa滿(mǎn)足
[0141]3.0 ≤ Gaa/G23 條件式⑶；
[0142]或者是控制T2與Gaa滿(mǎn)足[0143]Gaa/T2 ≤ 4.0條件式(9)；
[0144]或者是控制G12與TTL滿(mǎn)足
[0145]30.0 ≤TTL/G12 條件式(10)；
[0146]或者是控制G34與TTL滿(mǎn)足
[0147]TTL/G34 ≤ 30.0 條件式(11);
[0148]或者是控制Τ2與TTL滿(mǎn)足
[0149]TTL/T2≤ 20.0 條件式(12)；
[0150]或者是控制Τ4與TTL滿(mǎn)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(shí)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(shè)計(jì)乃是著眼于G12、G23、G34或T3相對(duì)于ALT的可薄型化的比例較小，使得G12、G23、G34或T3與ALT之間應(yīng)維持一適當(dāng)之比例，以避免某一數(shù)值過(guò)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(guò)小而不利組裝。在此建議ALT/G12值應(yīng)小于或等于70.0，并以介于7.0~70.0之間較佳；ALT/G23值應(yīng)小于或等于20.0，并以介于
8.0~20.0之間較佳；ALT/G34值應(yīng)小于或等于8.0，并以介于3.0~8.0之間較佳；ALT/T3值應(yīng)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(shè)計(jì)乃是著眼于G12、G23或T2相對(duì)于Gaa的可薄型化的比例較小，使得G12、G23或T2與Gaa之間應(yīng)維持一適當(dāng)之比例，以避免某一數(shù)值過(guò)大而不利鏡頭整體之薄型化，且提升光學(xué)特性和制造能力，或是避免任一數(shù)值過(guò)小而不利組裝。在此建議Gaa/G12值應(yīng)小于或等于12.0，并以介于3.5~12.0之間較佳；Gaa/G23值應(yīng)大于或等于3.0，并以介于3.0~7.0之間較佳；Gaa/T2值應(yīng)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(shè)計(jì)乃是著眼于G12、G34、T2及T4值相對(duì)于TTL的可薄型化的比例較小，使得G12、G34、T2及T4與TTL之間應(yīng)維持一適當(dāng)之比例，以避免某一數(shù)值過(guò)大而不利鏡頭整體之薄型化，且提升光學(xué)特性和制造能力，或是避免任一數(shù)值過(guò)小而不利組裝。在此建議TTL/G12值應(yīng)大于或等于30.0，并以介于30.0~110.0之間較佳；TTL/G34值應(yīng)小于或等于30.0，并以介于7.0~30.0之間較佳；TTL/T2值應(yīng)小于或等于20.0，并以介于16.0~20.0之間較佳；TTL/T4值應(yīng)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(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不可預(yù)測(cè)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(zhǎng)度縮短、光圈增大進(jìn)而提升暗處的拍攝效果、視場(chǎng)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(diǎn)。
[0157]在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，除了上述條件式之外，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，并不限于此。
[0158]為了說(shuō)明本發(fā)明確實(shí)可在提供良好的光學(xué)性能的同時(shí)，提供寬廣的拍攝角度，以下提供多個(gè)實(shí)施例以及其詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。首先請(qǐng)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(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，圖3顯示依據(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，圖4顯示依據(jù)本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭之詳細(xì)光學(xué)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(shí)施例光學(xué)成像鏡頭之各透鏡之非球面數(shù)據(jù)。如圖2中所示，本實(shí)施例之光學(xué)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(shè)置于光學(xué)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(xiàn)濾光片(IR cut filter)，設(shè)于第五透鏡150與成像面170之間，濾光件160將經(jīng)過(guò)光學(xué)成像鏡頭I的光過(guò)濾掉特定波段的波長(zhǎng)，如:過(guò)濾掉紅外線(xiàn)波段，可使人眼看不到的紅外線(xiàn)波段的波長(zhǎng)不會(huì)成像于成像面170上。
[0159]光學(xué)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(xì)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(fù)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(fù)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(shí)施例中，系設(shè)計(jì)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(shí)施例中，亦可不具有前述其中任一空氣間隙，如:將兩相對(duì)透鏡的表面輪廓設(shè)計(jì)為彼此相應(yīng)，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(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭I中的各透鏡之各光學(xué)特性及各空氣間隙之寬度，請(qǐng)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?dāng)?shù)值，請(qǐng)參考圖 50。
[0167]須注意的是，在本實(shí)施例之光學(xué)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(shí)縮短光學(xué)成像鏡頭I之鏡頭長(zhǎng)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(jì)十個(gè)非球面皆是依下列非球面曲線(xiàn)公式定義:
[0169]其中:
[οπ?] ζ 表示非
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)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(xiàn)通過(guò)的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線(xiàn)通過(guò)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(xué)成像鏡頭只包括上述五片具有屈光率的透鏡，并滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中還滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(gè)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(gè)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(xué)成像鏡頭，其特征在于:其中該光學(xué)成像鏡頭更滿(mǎn)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(gè)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(jī)殼；及一影像模塊，安裝于該機(jī)殼內(nèi)，包括:一如權(quán)利要求1至權(quán)利要求18中任一項(xiàng)所述的光學(xué)成像鏡頭；一鏡筒，以供給設(shè)置該光學(xué)成像鏡頭；一模塊后座單元，以供給設(shè)置該鏡筒；及一影像傳感器，設(shè)置于該光學(xué)成像鏡頭的像側(cè)。
【文檔編號(hào)】G02B13/18GK104020549SQ201410040194
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)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(qǐng)人:玉晶光電(廈門(mén))有限公司