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CN104330869A - 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 - Google Patents

光学成像镜头及应用此镜头之电子装置 Download PDF

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CN104330869A
CN104330869A CN201410366295.4A CN201410366295A CN104330869A CN 104330869 A CN104330869 A CN 104330869A CN 201410366295 A CN201410366295 A CN 201410366295A CN 104330869 A CN104330869 A CN 104330869A
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imaging lens
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Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
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Abstract

本发明涉及光学成像镜头及应用此镜头之电子装置，该光学成像镜头从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜，其中第一透镜像侧面具有一在圆周附近区域的凹面部，第二透镜的像侧面具有一在光轴附近区域的凹面部，第三透镜具正屈光率，第四透镜的物侧面具有一在圆周附近区域的凸面部，第五透镜的物侧面具有一在光轴附近区域的凹面部，第六透镜的像侧面具有一在光轴附近区域的凹面部，电子装置，包含：一机壳及影像模块，其包括：前述的光学成像镜头、镜筒、模块后座单元、基板，以及影像传感器。本发明设计出具备良好光学性能、整体长度有效缩短、且技术上可行之光学成像镜头。

Description

光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
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之电子装置。具体而言，本发明特别是指一种具有较短镜头长度之光学成像镜头，及应用此光学成像镜头之电子装置。
背景技术
近年来，手机和数字相机的普及使得摄影模块(包含光学成像镜头、holder及sensor等)蓬勃发展，手机和数字相机的薄型轻巧化也让摄影模块的小型化需求愈来愈高，随着感光耦合组件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)之技术进步和尺寸缩小，装戴在摄影模块中的光学成像镜头也需要缩小体积，但光学成像镜头之良好光学性能也是必要顾及之处。
已知的光学成像镜头多为四片式光学成像镜头，由于透镜片数较少，光学成像镜头长度可以缩得较短，然而随着高规格的产品需求愈来愈多，使得光学成像镜头在画素及质量上的需求快速提升，极需发展更高规格的产品，如利用六片式透镜结构的光学成像镜头，然习知的六片式镜头如美国专利号US7663814及US8040618所示，其镜头长度高达21mm以上，不利手机和数字相机的薄型化，因此极需要开发成像质量良好且镜头长度缩短的镜头。
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光学成像镜头。本发明六片式成像镜头从物侧至像侧，在光轴上依序安排有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜。
本发明提供一种光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜，其中第一透镜像侧面具有一在圆周附近区域的凹面部，第二透镜的像侧面具有一在光轴附近区域的凹面部，第三透镜具正屈光率，第四透镜的物侧面具有一在圆周附近区域的凸面部，第五透镜的物侧面具有一在光轴附近区域的凹面部，第六透镜的像侧面具有一在光轴附近区域的凹面部，且材质为塑料，其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜至第六透镜共六片。
本发明光学成像镜头中，第一透镜与第二透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G12、第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G23、第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G34、第四透镜与第五透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G45、第五透镜与第六透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为G56，所以第一透镜到第六透镜之间在光轴上之五个空气间隙之总和为AAG，即AAG＝G12+G23+G34+G45+G56。
本发明光学成像镜头中，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、第三透镜在光轴上的中心厚度为T3、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，第六透镜在光轴上的中心厚度为T6，所以第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜在光轴上的中心厚度总和为ALT，即ALT＝T1+T2+T3+T4+T5+T6。
本发明的光学镜头中，光学成像镜头的有效焦距为EFL，第六透镜的像侧面至成像面在光轴上的长度为BFL。
本发明光学成像镜头中，满足(G12+G34)/T6≦1.7之关系。
本发明光学成像镜头中，满足T2/T3≦1.5之关系。
本发明光学成像镜头中，满足3≦EFL/G23≦11之关系。
本发明光学成像镜头中，满足0.9≦EFL/AAG≦2.6之关系。
本发明光学成像镜头中，满足AAG/BFL≦2.1之关系。
本发明光学成像镜头中，满足2.8≦EFL/T2之关系。
本发明光学成像镜头中，其中第四透镜像侧面在光轴附近区域更包含有一凸面部。
本发明光学成像镜头中，满足1.88≦BFL/(G34+G45)≦6之关系。
本发明光学成像镜头中，满足AAG/BFL≦2.1之关系。
本发明光学成像镜头中，满足1.5≦BFL/T1之关系。
本发明光学成像镜头中，满足1.4≦BFL/T2之关系。
本发明光学成像镜头中，满足1.9≦BFL/T2之关系。
本发明光学成像镜头中，满足AAG/T3≦3.3之关系。
本发明光学成像镜头中，满足4.7≦EFL/T1之关系。
本发明光学成像镜头中，满足1.1≦T6/T2之关系。
本发明光学成像镜头中，满足AAG/T4≦2.8之关系。
本发明光学成像镜头中，满足3.5≦EFL/G23≦11之关系。
本发明光学成像镜头的有益效果在于：本发明依据以上之各实施例之各重要参数间的关系，透过以下各参数之数值控制，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、且技术上可行之光学成像镜头。
进一步地，本发明又提供一种应用前述的光学成像镜头之电子装置。本发明的电子装置，包含机壳、以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之一像侧的一影像传感器。
本发明的电子装置的有益效果在于：藉由在该电子装置中装载具有前述的光学成像镜头的影像模块，以利该成像镜头在缩短系统长度的条件下，仍能够提供良好之光学性能的优势，在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的电子装置，使本发明兼具良好的实用性能且有助于轻薄短小化的结构设计，而能满足更高质量的消费需求。
附图说明
图1绘示本发明六片式光学成像镜头的第一实施例之示意图。
图2A绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。
图2B绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。
图2C绘示第一实施例在子午方向的像散像差。
图2D绘示第一实施例的畸变像差。
图3绘示本发明六片式光学成像镜头的第二实施例之示意图。
图4A绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。
图4B绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。
图4C绘示第二实施例在子午方向的像散像差。
图4D绘示第二实施例的畸变像差。
图5绘示本发明六片式光学成像镜头的第三实施例之示意图。
图6A绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。
图6B绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。
图6C绘示第三实施例在子午方向的像散像差。
图6D绘示第三实施例的畸变像差。
图7绘示本发明六片式光学成像镜头的第四实施例之示意图。
图8A绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。
图8B绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。
图8C绘示第四实施例在子午方向的像散像差。
图8D绘示第四实施例的畸变像差。
图9绘示本发明六片式光学成像镜头的第五实施例之示意图。
图10A绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。
图10B绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。
图10C绘示第五实施例在子午方向的像散像差。
图10D绘示第五实施例的畸变像差。
图11绘示本发明六片式光学成像镜头的第六实施例之示意图。
图12A绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。
图12B绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。
图12C绘示第六实施例在子午方向的像散像差。
图12D绘示第六实施例的畸变像差。
图13绘示本发明六片式光学成像镜头的第七实施例之示意图。
图14A绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。
图14B绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。
图14C绘示第七实施例在子午方向的像散像差。
图14D绘示第七实施例的畸变像差。
图15绘示本发明光学成像镜头曲率形状之示意图。
图16绘示应用本发明六片式光学成像镜头的可携式电子装置的第一较佳实施例之示意图。
图17绘示应用本发明六片式光学成像镜头的可携式电子装置的第二较佳实施例之示意图。
图18表示第一实施例详细的光学数据。
图19表示第一实施例详细的非球面数据。
图20表示第二实施例详细的光学数据。
图21表示第二实施例详细的非球面数据。
图22表示第三实施例详细的光学数据。
图23表示第三实施例详细的非球面数据。
图24表示第四实施例详细的光学数据。
图25表示第四实施例详细的非球面数据。
图26表示第五实施例详细的光学数据。
图27表示第五实施例详细的非球面数据。
图28表示第六实施例详细的光学数据。
图29表示第六实施例详细的非球面数据。
图30表示第七实施例详细的光学数据。
图31表示第七实施例详细的非球面数据。
图32表示各实施例之重要参数。
[符号说明]
1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凸面部
13C凹面部      14凸面部
14C凹面部      16凹面部
16B凸面部      17凹面部
17B凹面部      20第二透镜
21第二物侧面   22第二像侧面
23凸面部       23B凸面部
24凸面部       24B凹面部
26凹面部       27凹面部
30第三透镜     31第三物侧面
32第三像侧面   33凸面部
34凸面部     36凸面部
37凸面部     40第四透镜
41第四物侧面 42第四像侧面
43凸面部     44凸面部
46凸面部     47凸面部
50第五透镜   51第五物侧面
52第五像侧面 53凹面部
54凹面部     56凹面部
56A凹面部    57凹面部
57A凸面部    60第六透镜
61第六物侧面 62第六像侧面
63凸面部     63A凸面部
63B凹面部    64凸面部
64A凹面部    64B凹面部
66凹面部     66C凹面部
66D凹面部    67凸面部
67C凹面部    67D凹面部
68C凸面部    70影像传感器
71成像面     72滤光片
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光轴                  A～C区域
E延伸部                Lc主光线
Lm边缘光线             T1～T6透镜中心厚度
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，本篇说明书所言之“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15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，该透镜之物侧面于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之曲面之圆周附近区域，亦即图中之C区域，其中，成像光线包括了主光线Lc(chief ray)及边缘光线Lm(marginal ray)。“光轴附近区域”是指该仅供成像光线通过之曲面之光轴附近区域，亦即图15中之A区域。此外，各透镜还包含一延伸部E，用以供该透镜组装于光学成像镜头内，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，以下之实施例为求图式简洁均省略了部份的延伸部。
如图1所示，本发明光学成像镜头1，从放置物体(图未示)的物侧2至成像的像侧3，沿着光轴(optical axis)4，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、第六透镜60，滤光片72及成像面(image plane)71。一般说来，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与第六透镜60都可以是由透明的塑料材质所制成。在本发明光学成像镜头1中，具有屈光率的镜片总共只有六片。光轴4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的光轴都是相同的。
此外，光学成像镜头1还包含光圈(aperture stop)80，而设置于适当之位置。在图1中，光圈80是设置在第三透镜30与第四透镜40之间。当由位于物侧2之待拍摄物(图未示)所发出的光线(图未示)进入本发明光学成像镜头1时，即会经由第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、光圈80、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60与滤光片72之后，会在像侧3的成像面71上聚焦而形成清晰的影像。
在本发明各实施例中，选择性设置的滤光片72还可以是具各种合适功能之滤镜，例如滤光片72可以是红外线滤除滤光片(IR cut filter)，置于第六透镜60与成像面71之间。滤光片72的材质为玻璃。
本发明光学成像镜头1中之各个透镜，都分别具有朝向物侧2的物侧面，与朝向像侧3的像侧面。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；第六透镜60具有第六物侧面61与第六像侧面62。另外，本发明光学成像镜头1中之各个透镜，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。
本发明光学成像镜头1中之各个透镜，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，第五透镜50具有第五透镜厚度T5，第六透镜60具有第六透镜厚度T6。所以，在光轴4上光学成像镜头1中透镜的中心厚度总和称为ALT。亦即，ALT＝T1+T2+T3+T4+T5+T6。
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(air gap)。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙宽度G12、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙宽度G23、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙宽度G34、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙宽度G45、第五透镜50到第六透镜60之间空气间隙宽度G56。所以，第一透镜10到第六透镜50之间位于光轴4上各透镜间之五个空气间隙宽度之总和即称为AAG。亦即，AAG＝G12+G23+G34+G45+G56。
另外，第一透镜10的第一物侧面11至成像面71在光轴4上的长度，也就是整个光学成像镜头的系统总长度为TTL；光学成像镜头1的整体焦距为EFL；第六透镜像侧面62至成像面71在光轴上的长度为BFL，包含第六透镜60的像侧面62到滤光片72在该光轴上的距离G6F，滤光片72的厚度TF，及滤光片72到成像面71在该光轴上的距离GFP，亦即，BFL＝G6F+TF+GFP。
第一实施例
请参阅图1，例示本发明光学成像镜头1的第一实施例。第一实施例在成像面71上的纵向球差(longitudinal spherical aberration)请参考图2A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberration)请参考图2B、子午(tangential)方向的像散像差请参考图2C、以及畸变像差(distortionaberration)请参考图2D。所有实施例中各球差图之Y轴代表视场(Field)，其最高点均为1.0，此实施例中各像散图及畸变图之Y轴代表半视角，(Half Fieldof View,简称HFOV)为整体光学透镜系统中最大视角(Field of View)的一半，系统半视角为66.5度。
第一实施例之光学成像镜头系统1主要由六枚以塑料材质制成又具有屈光率之透镜、滤光片72、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在第三透镜30与第四透镜40之间。滤光片72可以防止特定波长的光线(例如红外线)投射至成像面而影响成像质量。
第一透镜10具有负屈光率。朝向物侧2的第一物侧面11为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部13以及一位于圆周附近区域的凸面部14，朝向像侧3的第一像侧面12为凹面，具有一位于光轴附近区域的凹面部16以及一圆周附近区域的凹面部17。此外，第一物侧面11为球面，第一像侧面为非球面。
第二透镜20具有负屈光率。朝向物侧2的第二物侧面21为凸面，并具有一位于光轴附近区域的凸面部23以及一圆周附近的凸面部24，朝向像侧3的第二像侧面22为凹面，具有一位于光轴附近区域的凹面部26以及一位于圆周附近区域的凹面部27。此外，第二物侧面21与第二像侧面22均为非球面。
第三透镜30具有正屈光率，朝向物侧2的第三物侧面31为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部33以及一位于圆周附近区域的凸面部34，而朝向像侧3的第三像侧面32为凸面，并具有一位于光轴附近区域的凸面部36以及一在圆周附近的凸面部37。此外，第三物侧面31与第三像侧面32均为非球面。第四透镜40具有正屈光率，朝向物侧2的第四物侧面41为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部43以及一位于圆周附近区域的凸面部44，而朝向像侧3的第四像侧面42为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部46以及一位于圆周附近区域的凸面部47。此外，第四物侧面41与第四像侧面42均为非球面。
第五透镜50具有负屈光率，物侧2的第五物侧面51为凹面，并具有一位于光轴附近区域的凹面部53以及一在圆周附近的凹面部54，朝向像侧3的第五像侧面52为凹面，具有一位于光轴附近区域的凹面部56以及一位于圆周附近区域的凹面部57。此外，第五物侧面51与第五像侧面52均为非球面。
第六透镜60具有负屈光率，朝向物侧2的第六物侧面61为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部63以及一位于圆周附近区域的凸面部64，朝向像侧3的第六像侧面62，具有在光轴附近区域的凹面部66及圆周附近区域的凸面部67。此外，第六物侧面61与第六像侧面62均为非球面。滤光片72位于第六透镜60以及成像面71之间。
在本发明光学成像镜头1中，从第一透镜10到第六透镜60中，除了第一物侧面11以外，其他所有物侧面21/31/41/51/61与像侧面12/22/32/42/52/62共计十一个曲面，均为非球面。此等非球面系经由下列公式所定义：
Z ( Y ) = Y 2 R / ( 1 + 1 - ( 1 + K ) Y 2 R 2 ) + Σ i = 1 n a 2 i × Y 2 i
其中：
R表示透镜表面之曲率半径；
Z表示非球面之深度(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之切面，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(conic constant)；
a2i为第2i阶非球面系数。
第一实施例成像透镜系统的光学数据如图18所示，非球面数据如图19所示。在以下实施例之光学透镜系统中，整体光学透镜系统的光圈值(f-number)为Fno，半视角(Half Field of View,简称HFOV)为整体光学透镜系统中最大视角(Field of View)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(第一透镜10之物侧面11至该成像面71的距离)为4.060毫米，而HFOV为66.5度。第一实施例中各重要参数间的关系列举如下：
(G12+G34)/T6＝0.615
T2/T3＝1.462
EFL/G23＝3.848
EFL/AAG＝1.466
AAG/BFL＝2.078
EFL/T2＝4.326
BFL/(G34+G45)＝1.651
BFL/T1＝1.718
BFL/T2＝1.420
AAG/T3＝4.314
EFL/T1＝5.235
AAG/T4＝1.867
T4/T2＝1.580
T6/T2＝1.332
第二实施例
请参阅图3，例示本发明光学成像镜头1的第二实施例，在此要特别说明的是，为了图面的整洁，从第二实施例开始，图中只会标出与第一实施例面形不同处的标号与基本透镜标号，其它和第一实施例相同之处，如像侧面、物侧面、光轴附近区域的面形与圆周附近区域的面形等标号，则不再标出。第二实施例在成像面71上的纵向球差请参考图4A、弧矢方向的像散像差请参考图4B、子午方向的像散像差请参考图4C、畸变像差请参考图4D。第二实施例中各透镜表面之凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处在于透镜之参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。第二实施例详细的光学数据如图20所示，非球面数据如图21所示。光学成像镜头长度4.584毫米，而HFOV为66.5度。其各重要参数间的关系为：
(G12+G34)/T6＝1.666
T2/T3＝1.043
EFL/G23＝3.749
EFL/AAG＝0.981
AAG/BFL＝3.198
EFL/T2＝5.526
BFL/(G34+G45)＝1.591
BFL/T1＝1.085
BFL/T2＝1.761
AAG/T3＝5.877
EFL/T1＝3.405
AAG/T4＝2.773
T4/T2＝2.031
T6/T2＝1.595
第三实施例
请参阅图5，例示本发明光学成像镜头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图6A、弧矢方向的像散像差请参考图6B、子午方向的像散像差请参考图6C、畸变像差请参考图6D。第三实施例中各透镜表面之凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处在于透镜之参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同，另外在本实施例中，第五透镜50的第五像侧面52具有一位于光轴附近区域的凹面部56A，以及一位于圆周附近区域的凸面部57A；第六透镜60的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63A，以及一位于圆周附近区域的凹面部64A。第三实施例详细的光学数据如图22所示，非球面数据如图23所示，光学成像镜头长度5.031毫米，而HFOV为66.5度。其各重要参数间的关系为：
(G12+G34)/T6＝0.564
T2/T3＝0.179
EFL/G23＝8.019
EFL/AAG＝2.322
AAG/BFL＝1.045
EFL/T2＝8.404
BFL/(G34+G45)＝3.383
BFL/T1＝2.097
BFL/T2＝3.464
AAG/T3＝0.650
EFL/T1＝5.087
AAG/T4＝1.434
T4/T2＝2.524
T6/T2＝1.000
第四实施例
请参阅图7，例示本发明光学成像镜头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图8A、弧矢方向的像散像差请参考图8B、子午方向的像散像差请参考图8C、畸变像差请参考图8D。第四实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同，另外在本实施例中，第一透镜10具有正屈光率，第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凸面部16B，以及一位于圆周附近区域的凹面部17B，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23B，以及一位于圆周附近区域的凹面部24B；第六透镜60的第六物侧面61是一凹面，具有一位于光轴附近区域的凹面部63B，以及一位于圆周附近区域的凹面部64B。第四实施例详细的光学数据如图24所示，非球面数据如图25所示，光学成像镜头长度4.685毫米，而HFOV为66.5度。其各重要参数间的关系为：
(G12+G34)/T6＝1.134
T2/T3＝0.328
EFL/G23＝10.418
EFL/AAG＝1.734
AAG/BFL＝2.316
EFL/T2＝11.833
BFL/(G34+G45)＝1.755
BFL/T1＝2.604
BFL/T2＝2.946
AAG/T3＝2.241
EFL/T1＝10.460
AAG/T4＝2.787
T4/T2＝2.448
T6/T2＝2.534
第五实施例
请参阅图9，例示本发明光学成像镜头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图10A、弧矢方向的像散像差请参考图10B、子午方向的像散像差请参考图10C、畸变像差请参考图10D。第五实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同，另外在本实施例中，第一透镜10的第一物侧面11是一凹面，具有一位于光轴附近区域的凹面部13C，以及一位于圆周附近区域的凹面部14C；第六透镜60的第六像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部66C，以及一位于圆周附近区域的凹面部67C，与一位于上述两凹面部之间的凸面部68C。第五实施例详细的光学数据如图26所示，非球面数据如图27所示，光学成像镜头长度5.045毫米，而HFOV为66.5度。其各重要参数间的关系为：
(G12+G34)/T6＝0.582
T2/T3＝0.363
EFL/G23＝9.138
EFL/AAG＝2.797
AAG/BFL＝0.882
EFL/T2＝7.738
BFL/(G34+G45)＝5.118
BFL/T1＝3.150
BFL/T2＝3.137
AAG/T3＝1.004
EFL/T1＝7.769
AAG/T4＝0.430
T4/T2＝6.431
T6/T2＝2.258
第六实施例
请参阅图11，例示本发明光学成像镜头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图12A、弧矢方向的像散像差请参考图12B、子午方向的像散像差请参考图12C、畸变像差请参考图12D。第六实施例与第一实施例类似，不同处在于透镜之参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同。第六实施例详细的光学数据如图28所示，非球面数据如图29所示，光学成像镜头长度4.154毫米，而HFOV为66.5度。其各重要参数间的关系为：
(G12+G34)/T6＝0.612
T2/T3＝2.248
EFL/G23＝4.164
EFL/AAG＝1.543
AAG/BFL＝2.020
EFL/T2＝2.927
BFL/(G34+G45)＝1.671
BFL/T1＝2.212
BFL/T2＝0.939
AAG/T3＝4.263
EFL/T1＝6.896
AAG/T4＝1.871
T4/T2＝1.014
T6/T2＝0.876
第七实施例
请参阅图13，例示本发明光学成像镜头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图14A、弧矢方向的像散像差请参考图14B、子午方向的像散像差请参考图14C、畸变像差请参考图14D。第七实施例中各透镜表面之凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处在于透镜之参数，如曲率半径、透镜屈光率、透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等等不同，另外在本实施例中，第六透镜60的第六像侧面62为凹面，具有一位于光轴附近区域的凹面部66D，以及一位于圆周附近区域的凹面部67D。第七实施例详细的光学数据如图30所示，非球面数据如图31所示，光学成像镜头长度4.163毫米，而HFOV为66.5度。其各重要参数间的关系为：
(G12+G34)/T6＝0.194
T2/T3＝0.798
EFL/G23＝3.114
EFL/AAG＝1.638
AAG/BFL＝1.974
EFL/T2＝5.907
BFL/(G34+G45)＝1.890
BFL/T1＝2.192
BFL/T2＝1.827
AAG/T3＝2.878
EFL/T1＝7.088
AAG/T4＝1.929
T4/T2＝1.870
T6/T2＝2.497
另外，各实施例之重要参数则整理于图32中。
本案的光学成像镜头可达成的功效至少包含：
1、第三透镜具有正屈光率，提供镜头整体所需要之屈光率。
2、第一透镜像侧面圆周附近的凹面部；第二透镜像侧面光轴附近区域的凹面部；第四透镜物侧面圆周附近区域的凸面部；第五透镜物侧面具光轴附近区域的凹面部；第六透镜像侧面光轴附近区域的凹面部，各面型的搭配有助于修正像差，可提高成像质量。
3、第六透镜的材质为塑料，有利减低镜头重量及降低制造成本，也有利于非球面制作。
4、若进一步搭配第二透镜物侧面光轴附近区域的凸面部，第二透像侧面圆周附近区域的凹面部；第三透镜物侧面在光轴、圆周附近区的凸面部，第三透镜像侧面在光轴、圆周附近区的凸面部；第四透镜物侧面光轴附近区域的凸面部，第四透镜像侧面在光轴、圆周附近区的凸面部；第五透镜物侧面在圆周附近区域的凹面部，第五透镜像侧面在光轴附近区域的凹面部，则在缩短镜头长度的过程中，更有利于维持良好成像质量，而当所有透镜都使用塑料制作时，有利于非球面的制造、降低成本及减轻镜头重量。
此外，依据以上之各实施例之各重要参数间的关系，透过以下各参数之数值控制，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、且技术上可行之光学成像镜头。不同参数之比例有较佳之范围，例如：
(1)由于成像质量的要求愈来愈高，镜头的长度又愈做愈小，所以透镜在光轴附近与圆周附近区域的面型往往会因为考虑光线的路径而有不同的变化，在镜头中心与边缘的厚度大小也会所有差异。考虑到光线的特性，入射角愈是靠近边缘的光线，在镜头内部会经过愈长的路径与折射后，才会与光轴附近入射的光一同聚焦到成像面，再者，空气间隙的大小也会影响到镜头的成像质量，而本发明之视埸角较大，而缩小EFL有利于视埸角的扩大，所以本设计设计较小的EFL，并限制第一透镜与第二透镜此二光学有效径较大的透镜可缩短的比例较EFL大，避免T1与T2过长，如此更有利于镜头长度的缩短，是以满足4.7≦EFL/T1、2.8≦EFL/T2，同时也考虑EFL与空气间隙的关系，设计满足3≦EFL/G23≦11，0.9≦EFL/AAG≦2.6的关系式，让镜头可达到长度短，并兼顾成像质量与制造难度，当进一步满足3.5≦EFL/G23≦11时，拥有较短的G23，更有利于镜头长度在缩短过程中其它参数的配置，以提升产品良率。
(2)BFL为第六透镜像侧面与成像面在光轴上的距离，需要一定的空间来放置如滤光片等组件，是以无法无限制的缩小，而BFL的大小将影响EFL的大小，EFL又和各透镜的厚度与间隙有关，是以本发明设计满足AAG/BFL≦2.1、1.88≦BFL/(G34+G45)≦6、1.5≦BFL/T1与1.4≦BFL/T2，有助于在视埸角扩大的同时，镜头的长度也缩短。当进一步满足1.9≦BFL/T2时，BFL较大，有利于降低组装困难。
(3)G12、G34、G56因为不受到相邻透镜在光轴上无面型的限制，所以可以做得较小，也因此使得AAG可缩短的比例较大，且AAG是镜头中所占比例较大者，AAG的缩短会有利于镜头的缩短，因此本发明满足(G12+G34)/T6≦1.7、AAG/T3≦3.3、AAG/T4≦2.8之关系式。
(4)T2同上所述，可缩短的比例较大，是以在满足T2/T3≦1.5、1≦T4/T2、1.1≦T6/T2的关系式时，各透镜的配置良好。
(5)较佳的，0.01≦(G12+G34)/T6≦1.7、0.01≦T2/T3≦1.5、0.4≦AAG/BFL≦2.1、2.8≦EFL/T2≦12、1.5≦BFL/T1≦3.5、1.4≦BFL/T2≦4、0.3≦AAG/T3≦3.3、4.7≦EFL/T1≦12、0.05≦AAG/T4≦2.8、1≦T4/T2≦7，1.1≦T6/T2≦3。
本发明之光学成像镜头1，还可应用于可携式电子装置中。请参阅图16，其为应用前述光学成像镜头1的电子装置100的第一较佳实施例。电子装置100包含机壳110，及安装在机壳110内的影像模块120。图16仅以移动电话为例，说明电子装置100，但电子装置100的型式不以此为限。
如图16中所示，影像模块120包括如前所述的光学成像镜头1。图16例示前述第一实施例之光学成像镜头1。此外，电子装置100另包含用于供光学成像镜头1设置的镜筒130、用于供镜筒130设置的模块后座单元(module housingunit)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中之影像传感器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。
本发明所使用的影像传感器70是采用板上连接式芯片封装的封装方式(Chip on Board,COB)而直接连接在基板172上。这和传统芯片尺寸封装之封装方式的差别在于，板上连接式芯片封装不需使用保护玻璃。因此，在光学成像镜头1中并不需要在影像传感器70之前设置保护玻璃，然本发明并不以此为限。
须注意的是，本实施例虽显示滤光片72，然而在其他实施例中亦可省略滤光片72之结构，所以滤光片72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。
具有屈光率的六片透镜10、20、30、40、50、60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。
另请参阅图17，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之外侧设置。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'，即图1之光轴4移动。影像传感器后座146则与第二座体143相贴合。滤光片72，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，故在此不再赘述。
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 (15)

1.一种光学成像镜头，其特征在于：从一物侧至一像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜，每个透镜都具有屈光率，且各透镜均包括一朝向物侧使成像光线通过的物侧面，以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面，其中：
该第一透镜像侧面具有一在圆周附近区域的凹面部；
该第二透镜的该像侧面具有一在该光轴附近区域的凹面部；
该第三透镜具正屈光率；
该第四透镜的该物侧面具有一在圆周附近区域的凸面部；
该第五透镜的该物侧面具有一在该光轴附近区域的凹面部；
该第六透镜的该像侧面具有一在该光轴附近区域的凹面部，且材质为塑料；
该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的间隙宽度为G12，该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的间隙宽度为G34，该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足(G12+G34)/T6≦1.7之条件，且该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜至第六透镜共六片。
2.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3，并满足T2/T3≦1.5之关系。
3.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头的有效焦距为EFL，该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的间隙宽度为G23，并满足3≦EFL/G23≦11之关系。
4.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头的有效焦距为EFL，该第一透镜至该第六透镜之间在该光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG，并满足0.9≦EFL/AAG≦2.6之关系。
5.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜至该第六透镜之间在该光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG，该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，并满足AAG/BFL≦2.1之关系。
6.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头的有效焦距为EFL，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足2.8≦EFL/T2之关系，且该第四透镜的该像侧面在该光轴附近区域具有一凸面部。
7.根据权利要求6所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的间隙宽度为G45，该第一透镜至该第六透镜之间在该光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG，并满足1.88≦BFL/(G34+G45)≦6以及AAG/BFL≦2.1之关系。
8.根据权利要求6所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T1，并满足1.5≦BFL/T1之关系。
9.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度为BFL，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足1.4≦BFL/T2之关系。
10.根据权利要求9所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜至该第六透镜之间在该光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG，该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3，并满足1.9≦BFL/T2以及AAG/T3≦3.3之关系。
11.根据权利要求9所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头的有效焦距为EFL，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为T1，该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足4.7≦EFL/T1以及1.1≦T6/T2之关系。
12.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第一透镜至该第六透镜之间在该光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为T4，并满足AAG/T4≦2.8之关系。
13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足1.1≦T6/T2之关系。
14.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于：其中该光学成像镜头的有效焦距为EFL，该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的间隙宽度为G23，并满足3.5≦EFL/G23≦11之关系。
15.一种电子装置，其特征在于，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至权利要求14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之一像侧的一影像传感器。
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