CN103777325B - 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置 - Google Patents

Abstract

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的电子装置。本发明的光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依序为第一透镜至第五透镜。第一透镜与第二透镜具有正屈光率。第三透镜的像侧面，在其光轴附近区域具有凸面部。第四透镜的像侧面，在其光轴附近区域具有凸面部。第五透镜的像侧面，在其光轴附近区域具有凹面部、在其圆周附近区域具有凸面部。第五透镜由塑料制成，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有五片。本发明的电子装置，包括机壳及安装在该机壳内的影像模块，该影像模块包括上述的光学成像镜头、镜筒、模块后座单元、基板及影像传感器。本发明使该镜头在缩短长度下仍有好的光学性能。

Description

光学成像镜头及应用此镜头的电子装置

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的电子装置。具体而言，本发明特别是指一种缩减系统长度的光学成像镜头，及应用此光学成像镜头的电子装置。

背景技术

近年来，移动通信装置和数字相机的普及，使得摄影模块（包含光学成像镜头、座体（holder）及传感器（sensor）等）蓬勃发展，移动通信装置和数字相机的薄型轻巧化，也让摄影模块（camera module）的小型化需求愈来愈高。随着感光耦合组件（Char_ge Cou_pled Device,CCD）或互补性氧化金属半导体组件（Com_plementar_y Metal-Oxide Semiconductor,CMOS）的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，但光学成像镜头的良好光学性能也是必要顾及之处。

目前已知有五片式透镜结构的光学成像镜头。例如，美国专利US2007236811揭示一种五片式光学镜头，其畸变（distortion）接近5%，可见此光学镜头的设计对于畸变的抑制能力不佳，又此光学镜头长度长达12毫米（mm），如此过大的镜头无法适用于厚度只有10毫米的电子装置。

另外，美国专利US2007229984又揭示另一种五片式光学镜头，虽然已能将成像质量提升，亦小幅度缩短其镜头长度至8毫米，但是仍然无法符合消费性电子产品的规格需求，不利于手机和数字相机等携带型电子产品的薄型化设计。

因此如何能够有效缩减光学镜头的系统长度，同时仍能够维持足够的光学性能，一直是业界亟待解决的课题。

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。本发明五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、第四透镜以及第五透镜。第一透镜与第二透镜均具有正屈光率。第三透镜朝向像侧的像侧面，在其光轴附近区域具有凸面部。第四透镜朝向像侧的像侧面，在其光轴附近区域具有凸面部。第五透镜由塑料制成、朝向像侧的像侧面在其光轴附近区域具有凹面部、在其圆周附近区域具有凸面部。此光学成像镜头总共只有上述五片具有屈光率的透镜。第一、第二、第三、第四、第五透镜分别都具有朝向物侧的物侧面及朝向像侧的像侧面。

本发明光学成像镜头中，第一透镜朝向物侧的第一物侧面直至位于像侧的成像面在光轴上的距离为L_tt，第一透镜到第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为G_aa，而满足L_tt/G_aa≦7.5。

本发明光学成像镜头中，第一透镜在光轴上的一中心厚度为T₁，而满足L_tt/T₁≦13.0。

本发明光学成像镜头中，第四透镜具有朝向物侧的物侧面，物侧面在其光轴附近区域具有凸面部。

本发明光学成像镜头中，第二透镜在光轴上的中心厚度为T₂，而满足L_tt/T₂≦12.0。

本发明光学成像镜头中，第一透镜到第五透镜在光轴上的四个空气间隙总合为G_aa，第三透镜在光轴上的中心厚度为T₃，而满足G_aa/T₃≦5.0。

本发明光学成像镜头中，第一透镜与第二透镜在光轴上间的空气间隙为G₁₂，而满足L_tt/G₁₂≦25.0。

本发明光学成像镜头中，满足L_tt/T₁≦13.0。

本发明光学成像镜头中，第二透镜具有朝向像侧的像侧面，像侧面在其光轴附近区域具有凸面部。

本发明光学成像镜头中，第一透镜具有朝向像侧的像侧面，像侧面在其光轴附近区域具有凹面部。

本发明光学成像镜头中，第五透镜具有朝向物侧的物侧面，物侧面在其光轴附近区域具有凸面部。

本发明光学成像镜头中，而满足L_tt/T₁≦13.0。

本发明光学成像镜头中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜在光轴上的中心厚度总合为T_all，第四透镜在光轴上的一中心厚度为T₄，而满足T_all/T₄≦5.2。

本发明光学成像镜头中，满足L_tt/G₁₂≦25.0。

本发明光学成像镜头中，满足L_tt/T_all≦2.0。

本发明光学成像镜头中，第二透镜与第三透镜在光轴上间的空气间隙为G₂₃，而满足T_all/G₂₃≦21.0。

本发明光学成像镜头中，满足T_all/G₁₂≦17.5。

本发明光学成像镜头中，第二透镜在光轴上的中心厚度为T₂而满足L_tt/T₂≦12.0。

本发明光学成像镜头中，第五透镜在光轴上的中心厚度为T₅，而满足L_tt/T₅≦13.0。

本发明又提供一种电子装置，其包含机壳以及影像模块。影像模块安装在机壳内，又包括如前所述的光学成像镜头、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、用于供模块后座单元设置的基板、以及设置于光学成像镜头的像侧的影像传感器。

附图说明

图1绘示本发明五片式光学成像镜头的第一实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第二实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第三实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第四实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第五实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第六实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第七实施例的示意图。

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绘示本发明五片式光学成像镜头的第八实施例的示意图。

图16A绘示第八实施例在成像面上的纵向球差。

图16B绘示第八实施例在弧矢方向的像散像差。

图16C绘示第八实施例在子午方向的像散像差。

图16D绘示第八实施例的畸变像差。

图17绘示本发明光学成像镜头曲率形状的示意图。

图18绘示应用本发明五片式光学成像镜头的可携式电子装置的第一较佳实施例的示意图。

图19绘示应用本发明五片式光学成像镜头的可携式电子装置的第二较佳实施例的示意图。

图20表示第一实施例详细的光学数据。

图21表示第一实施例详细的非球面数据。

图22表示第二实施例详细的光学数据。

图23表示第二实施例详细的非球面数据。

图24表示第三实施例详细的光学数据。

图25表示第三实施例详细的非球面数据。

图26表示第四实施例详细的光学数据。

图27表示第四实施例详细的非球面数据。

图28表示第五实施例详细的光学数据。

图29表示第五实施例详细的非球面数据。

图30表示第六实施例详细的光学数据。

图31表示第六实施例详细的非球面数据。

图32表示第七实施例详细的光学数据。

图33表示第七实施例详细的非球面数据。

图34表示第八实施例详细的光学数据。

图35表示第八实施例详细的非球面数据。

图36表示各实施例的重要参数。

【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物侧面

12像侧面

13凸面部

14凹面部

16凹面部

17凸面部

E延伸部

20第二透镜

21物侧面

22像侧面

23凸面部

23’凹面部

24凹面部

30第三透镜

31物侧面

32像侧面

36凸面部

37凸面部

40第四透镜

41物侧面

42像侧面

43凸面部

43’凹面部

44凹面部

45凸面部

46凸面部

47凸面部

50第五透镜

51物侧面

52像侧面

53凸面部

54凹面部

56凹面部

57凸面部

60滤光片

70影像传感器

71成像面

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-I’轴线

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，本篇说明书所言的「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17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，该透镜的物侧面于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的曲面的圆周附近区域，亦即图中的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的曲面的光轴附近区域，亦即图17中的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的结构与形状并不限于此，以下的实施例为求图式简洁均省略了延伸部。

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4（optical axis），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，滤光片60及成像面71（imageplane）。一般说来，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40都可以是由透明的塑料材质所制成，但本发明不以此为限，第五透镜50则一定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五片。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80（aperture stop），而设置于适当的位置。在图1中，光圈80是设置在第一透镜10与第二透镜20之间。当由位于物侧2的待拍摄物（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、光圈80、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50与滤光片60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60还可以是具各种合适功能的滤镜，例如滤光片60可以是红外线滤除滤光片（IR cut filter），置于第五透镜50与成像面71之间。

本发明光学成像镜头1中的各个透镜，都分别具有朝向物侧2的物侧面，与朝向像侧3的像侧面。另外，本发明光学成像镜头1中的各个透镜，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。例如，第一透镜10具有一物侧面11与一像侧面12；第二透镜20具有一物侧面21与一像侧面22；第三透镜30具有一物侧面31与一像侧面32；第四透镜40具有一物侧面41与一像侧面42；第五透镜50具有一物侧面51与一像侧面52。

本发明光学成像镜头1中的各个透镜，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具有厚度T₁、第二透镜20具有厚度T₂、第三透镜30具有厚度T₃、第四透镜40具有厚度T₄，而第五透镜50具有厚度T₅。所以，在光轴4上光学成像镜头1中透镜的中心厚度总合称为T_all。亦即，T_all=T₁+T₂+T₃+T₄+T₅。

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）G。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙G₁₂、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙G₂₃、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙G₃₄、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙G₄₅。所以，第一透镜10到第五透镜50之间位于光轴4上各透镜间的四个空气间隙的总合即称为G_aa。亦即，G_aa=G₁₂+G₂₃+G₃₄+G₄₅。还有，从第一透镜10朝向物侧2的第一物侧面11直至位于像侧3的成像面71，在光轴4上的距离称为系统长度L_tt。

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的Y轴代表视场，其最高点均为1.0，此实施例中各像散图及畸变图的Y轴代表像高。

第一实施例的光学成像镜头系统1主要由五枚以塑料材质制成又具有屈光率的透镜10～50、滤光片60、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在第一透镜10与第二透镜20之间。滤光片60可以是红外线滤光片，用来防止光线中的红外线投射至成像面而影响成像质量。

第一透镜10具有正屈光率。物侧面11为凸面，像侧面12为凹面。另外，第一透镜10的物侧面11及像侧面12皆为非球面（aspheric surface）。

第二透镜20具有正屈光率。物侧面21具有位于光轴附近的凸面部23及位于圆周附近区域的凹面部24，像侧面22为凸面。另外，第二透镜的物侧面21以及像侧面22皆为非球面。

第三透镜30具有负屈光率。物侧面31为凹面；像侧面32具有位于光轴附近的凸面部36及位于圆周附近区域的凸面部37。另外，第三透镜30的物侧面31以及像侧面32皆为非球面。

第四透镜40具有正屈光率。物侧面41具有在光轴附近区域具有凸面部43，以及在圆周附近区域的凹面部44。像侧面42具有位于光轴附近的凸面部46及位于圆周附近区域的凸面部47。另外，第四透镜40的物侧面41及像侧面42皆为非球面。

第五透镜50具有负屈光率。物侧面51具有在光轴附近区域的凸面部53、圆周附近区域的凹面部54。像侧面52具有在光轴附近区域的凹面部56及圆周附近区域的凸面部57。另外，第五透镜50的物侧面51及像侧面52皆为非球面。滤光片60可以是红外线滤光片，其位于第五透镜50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到第五透镜50的所有物侧面11/21/31/41/51与像侧面12/22/32/42/52共计十个曲面，均为非球面。此等非球面系经由下列公式所定义：

$Z\left(Y\right)=\frac{Y^2}{R}/(1+\sqrt{1-(1+K)\frac{Y^2}{R^2}})+\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{2i}\×Y^{2i}$

其中：

R表示透镜表面的曲率半径；

Z表示非球面的深度（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的切面，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20所示；非球面数据如图21所示。在以下实施例的光学透镜系统中，整体光学透镜系统的光圈值（f-number）为Fno，半视场角（Half Field of View,简称HFOV）为整体光学透镜系统中最大视场角（Field of View）的一半，又曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米，F为光学成像镜头的系统焦距（即E_fl）。光学成像镜头长度为4.231毫米（第一透镜物侧面至成像面在光轴上的距离），而系统像高为2.268毫米。第一实施例中各重要参数间的关系例举如下：

L_tt/T_all=1.684

L_tt/G_aa=7.406

L_tt/T₁=10.253

L_tt/G₁₂=24.703

L_tt/T₂=5.970

L_tt/T₅=11.995

T_all/G₁₂=14.672

T_all/G₂₃=10.585

T_all/T₄=3.137

G_aa/T₃=2.402

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。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与第一实施例大致上类似，不同处仅在于光学数据不同。第二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3.956毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.654

L_tt/G_aa=7.391

L_tt/T₁=8.998

L_tt/G₁₂=13.020

L_tt/T₂=6.531

L_tt/T₅=10.699

T_all/G₁₂=7.872

T_all/G₂₃=20.766

T_all/T₄=3.230

G_aa/T₃=2.266

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与第一实施例大致上类似，不同处仅在于光学数据不同。第三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3.91毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.918

L_tt/G_aa=4.879

L_tt/T₁=11.542

L_tt/G₁₂=8.697

L_tt/T₂=7.301

L_tt/T₅=14.310

T_all/G₁₂=4.534

T_all/G₂₃=9.325

T_all/T₄=3.038

G_aa/T₃=3.642

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，其不同点在于第二透镜20的物侧面21位于光轴附近区域具有凹面部23’与位于圆周附近区域具有凹面部24。第四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3.787毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.628

L_tt/G_aa=6.854

L_tt/T₁=6.362

L_tt/G₁₂=15.210

L_tt/T₂=7.874

L_tt/T₅=10.164

T_all/G₁₂=9.345

T_all/G₂₃=12.028

T_all/T₄=3.522

G_aa/T₃=2.543

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。第五实施例与第一实施例大致上类似，不同处在于光学数据不同。第五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3.899毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.965

L_tt/G_aa=4.739

L_tt/T₁=12.787

L_tt/G₁₂=9.199

L_tt/T₂=7.548

L_tt/T₅=17.756

T_all/G₁₂=4.682

T_all/G₂₃=6.641

T_all/T₄=2.743

G_aa/T₃=3.740

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大致上类似，不同处在于第一透镜10的物侧面11在光轴附近区域具有凸面部13与在圆周附近区域具有凹面部14，像侧面12在光轴附近区域具有凹面部16与在圆周附近区域具有凸面部17。第六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3.951毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.752

L_tt/G_aa=6.178

L_tt/T₁=13.748

L_tt/G₁₂=24.413

L_tt/T₂=8.050

L_tt/T₅=4.880

T_all/G₁₂=13.931

T_all/G₂₃=6.131

T_all/T₄=5.045

G_aa/T₃=2.907

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的凹凸形状均与第一实施例大致上类似，不同处在于第四透镜40在物侧面41位于光轴附近区域具有凹面部43’、在圆周附近区域具有凹面部44、以及在光轴附近区与圆周附近区域之间的凸面部45。第七实施例详细的光学数据如图32所示，非球面数据如图33所示，光学成像镜头长度3.467毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.874

L_tt/G_aa=5.103

L_tt/T₁=8.525

L_tt/G₁₂=11.292

L_tt/T₂=10.715

L_tt/T₅=11.365

T_all/G₁₂=6.027

T_all/G₂₃=7.346

T_all/T₄=3.181

G_aa/T₃=2.909

第八实施例

请参阅图15，例示本发明五片式光学成像镜头1的第八实施例。第八实施例在成像面71上的纵向球差请参考图16A、弧矢方向的像散像差请参考图16B、子午方向的像散像差请参考图16C、畸变像差请参考图16D。第八实施例和第一实施例类似，不同处仅在于光学数据不同。第八实施例详细的光学数据如图34所示，非球面数据如图35所示，光学成像镜头长度3.985毫米，而系统像高为2.268毫米。其各重要参数间的关系为：

L_tt/T_all=1.604

L_tt/G_aa=8.801

L_tt/T₁=11.025

L_tt/G₁₂=26.284

L_tt/T₂=6.224

L_tt/T₅=15.694

T_all/G₁₂=16.390

T_all/G₂₃=12.123

T_all/T₄=2.922

G_aa/T₃=1.195

另外，各实施例的重要参数则整理于图36中。

总结以上的各实施例，申请人将本发明的功效整理如下：

1.本发明各实施例的纵向球差、像散像差、畸变，分别低于±0.05毫米、±0.15毫米、±2%以内。由此可得知，红、绿、蓝三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一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皆获得控制，而具有良好的球差、像差、畸变抑制能力。

2.进一步参阅成像质量数据，红、绿、蓝三种代表波长彼此间的距离亦相当接近，显示本发明在各种状态下对不同波长光线的集中性佳而具有优良的色散抑制能力。

3.另外，本发明各实施例的系统总长度皆小于4.5毫米，因此本发明确实能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度以达到微型化的目标。

综上所述，本发明通过所述透镜的设计与相互搭配，而能产生优异的成像质量。

此外，依据以上的各实施例的各重要参数间的关系，透过以下各参数的数值控制，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、且技术上可行的光学成像镜头。不同参数的比例有较佳的范围，例如：

1.L_tt/G_aa≦7.5。如果（L_tt/G_aa）小于7.5，则四个空气间隙总合G_aa相对于总长L_tt的可薄化的比例较小，考虑光学特性和制造能力，满足此关系式时有较佳配置。此关系式又可受下限限制，较佳为4.5≦L_tt/G_aa≦7.5。

2.L_tt/T₁≦13.0。因为第一透镜具有提供屈光率的功能，所以厚度较厚，能缩短的比例较小。当（L_tt/T₁）小于13.0时，代表总长L_tt缩短的幅度较大，以达到缩减整体镜头长度的目的，且在满足此关系式时能产生较佳的光学质量。此关系式又可受下限限制，6.0≦L_tt/T₁≦13.0。

3.当第四透镜的物侧面在光轴附近区域具有凸面部时，能较佳地接收由第三透镜出射的光线，因此能有效提升成像质量。

4.L_tt/T₂≦12.0。若（L_tt/T₂）小于12.0，也就是T₂相对于总长L_tt的可薄化的比例较小，考虑光学特性和制造能力，满足此关系式时有较佳配置。此关系式又可受下限限制，5.0≦L_tt/T₂≦12.0。

5.G_aa/T₃≦5.0。在（G_aa/T₃）小于5.0时，表示T₃相对于G_aa的可薄化的比例较小，考虑光学特性和制造能力，满足此关系式时有较佳配置。此关系式又可受下限限制，1.0≦G_aa/T₃≦5.0。

6.L_tt/G₁₂≦25.0。（L_tt/G₁₂）小于25.0时，表示G₁₂相对于总长L_tt的可薄化的比例较小，因此第一透镜与第二透镜能维持较佳的间距以提升成像质量。较佳的，此关系式又可受下限限制，所以8.0≦L_tt/G₁₂≦25.0。

7.T_all/T₄≦5.2。当（T_all/T₄）小于5.2时，则表示T₄相对于透镜厚度的总合T_all可薄化的比例较小，考虑光学特性和制造能力，满足此关系式时有较佳配置。较佳的，此关系式又可受下限限制，2.5≦T_all/T₄≦5.2。

8.当第二透镜的像侧面位于光轴附近区域具有凸面部时，能对光路产生较佳的修正效果，进而能提升成像质量。

9.当第一透镜的像侧面位于光轴附近区域具有凹面部时，能将光线较为贴合的导向第二透镜，因此能提升成像质量。

10.当第五透镜的物侧面位于光轴附近区域具有凸面部时，能产生较佳的像差修正效果，因此能有效提升成像质量。

11.L_tt/T_all≦2.0。（L_tt/T_all）小于2.0时，表示透镜厚度的总合T_all相对于总长L_tt的可薄化的比例较小，考虑光学特性和制造能力，满足此关系式时有较佳配置。较佳的，此关系式又可受下限限制，1.5≦L_tt/T_all≦2.0。

12.T_all/G₂₃≦21.0。（T_all/G₂₃）小于21.0时，表示G₂₃相对于透镜厚度的总合T_all可薄化的比例较小，因此第二透镜与第三透镜能维持较佳的间距G₂₃以提升成像质量。较佳的，此关系式又可受下限限制，6.0≦T_all/G₂₃≦21.0。

13.T_all/G₁₂≦17.5。（T_all/G₁₂）小于17.5时，表示G₁₂相对于透镜厚度的总合T_all可薄化的比例较小，因此第一透镜与第二透镜能维持较佳的间距G₁₂以提升成像质量。较佳的，此关系式又可受下限限制，4.0≦T_all/G₁₂≦17.5。

14.L_tt/T₅≦13.0。（L_tt/T₅）小于13.0时，表示T₅相对于总长L_tt可薄化的比例较小，考虑光学特性和制造能力，满足此关系式时有较佳配置。较佳的，此关系式又可受下限限制，4.5≦L_tt/T₅≦13.0。

本发明的光学成像镜头1，还可应用于可携式电子装置中。请参阅图18，其为应用前述光学成像镜头1的可携式电子装置100的第一较佳实施例。可携式电子装置100包含机壳110，及安装在机壳110内的影像模块120。图18仅以手机（移动电话）为例，说明可携式电子装置100，但可携式电子装置100的型式不以此为限。

如图18中所示，影像模块120包括如前所述的光学成像镜头1。图18例示前述第一实施例的光学成像镜头1。此外，可携式电子装置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（modulehousing unit）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中的影像传感器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而直接连接在基板172上。这和传统芯片尺寸封装的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件60，然而在其他实施例中亦可省略滤光件60的结构，所以滤光件60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。其次，本实施例所使用的影像传感器70是采用板上连接式芯片封装（Chip on Board,COB）的封装方式而直接连接在基板172上，然本发明并不以此为限。

具有屈光率的五片透镜10、20、30、40、50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，然在其它的实施例中，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。

由于本发明光学成像镜头1的长度可以仅为4.5毫米左右，因此容许将可携式电子装置100的尺寸设计地更为轻薄短小，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量。因此，本发明的各实施例除了具有减少机壳原料用量的经济效益外，还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。

另请参阅图19，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的外侧设置。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的光轴4移动。影像传感器后座146则与第二座体143相贴合。滤光件60，如红外线滤光片，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 (17)

1.一种光学成像镜头，由一物侧至一像侧在一光轴上依序包含一第一透镜、一光圈、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、以及一第五透镜，每一透镜都具有屈光率，其中：

该第一透镜具有正屈光率；

该第二透镜具有正屈光率；

该第三透镜具有朝向该像侧的一像侧面，该像侧面在其光轴附近区域具有一凸面部；

该第四透镜具有朝向该像侧的一像侧面，该像侧面在其光轴附近区域具有一凸面部；

该第五透镜具有朝向该像侧的一像侧面，该像侧面在其光轴附近区域具有一凹面部、在其圆周附近区域具有一凸面部；

其中，该光学成像镜头只有五片具备屈光率的透镜；该第一透镜朝向该物侧的一第一物侧面直至位于该像侧的成像面在该光轴上的距离为L_tt，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的中心厚度总合为T_all，该第一透镜与该第二透镜在该光轴上间的一空气间隙为G₁₂，而满足L_tt/T_all≦2.0和T_all/G₁₂≦17.5。

2.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜到该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙总合为G_aa，而满足L_tt/G_aa≦7.5。

3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在该光轴上的一中心厚度为T₁，而满足L_tt/T₁≦13.0。

4.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜具有朝向该物侧的一物侧面，该物侧面在该光轴附近区域具有一凸面部。

5.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T₂，而满足L_tt/T₂≦12.0。

6.如权利要求5所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜到该第五透镜在该光轴上的四个空气间隙总合为G_aa，该第三透镜在该光轴上的一中心厚度为T₃，而满足G_aa/T₃≦5.0。

7.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于满足L_tt/G₁₂≦25.0。

8.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在该光轴上的一中心厚度为T₁，满足L_tt/T₁≦13.0。

9.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜具有朝向该像侧的一像侧面，该像侧面在其光轴附近区域具有一凸面部。

10.如权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜具有朝向该像侧的一像侧面，该像侧面在其光轴附近区域具有一凹面部。

11.如权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜具有朝向该物侧的一物侧面，该物侧面在其光轴附近区域具有一凸面部。

12.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜在该光轴上的一中心厚度为T₁，而满足L_tt/T₁≦13.0。

13.如权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于：该第四透镜在该光轴上的一中心厚度为T₄，而满足T_all/T₄≦5.2。

14.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜与该第三透镜在该光轴上间的一空气间隙为G₂₃，而满足T_all/G₂₃≦21.0。

15.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜在该光轴上的一中心厚度为T₂，而满足L_tt/T₂≦12.0。

16.如权利要求15所述的光学成像镜头，其特征在于：该第五透镜在该光轴上的一中心厚度为T₅，而满足L_tt/T₅≦13.0。

17.一种电子装置，包含：

一机壳；以及

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16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

设置于该光学成像镜头的一像侧的一影像传感器。