六片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。本发明的一种六片式光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含六透镜。第一透镜为正屈光率的透镜。第二透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第四透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。第五透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第六透镜的材质为塑胶，且像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。本发明的电子装置，包含一机壳，及一安装在该机壳内的影像模块。该影像模块包括一上述的六片式光学成像镜头、一镜筒、一模块后座单元，及一影像传感器。本发明透过控制各透镜的凹凸曲面排列、屈光率及／或参数之比值的关联性等特性，而在维持良好光学性能，并维持系统性能的条件下，缩短系统总长。
【专利说明】六片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种光学镜头，特别是指一种六片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。
【背景技术】
[0002]近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块(主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等组件)相关技术蓬勃发展，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高，随着感光稱合组件(Charge Coupled Device,简称为CO))或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,简称为CMOS)的技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度，但是为了避免摄影效果与质量下降，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。
[0003]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，然已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】
[0004]因此，本发明的目的，即在提供一种在缩短镜头系统长度的条件下，仍能够保有良好的光学性能的六片式光学成像镜头。
[0005]于是本发明六片式光学成像镜头，从物侧至像侧沿一光轴依序包含一光圈、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，及一第六透镜，且该第一透镜至该第六透镜都具有屈光率，并包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。
[0006]该第一透镜为正屈光率的透镜。该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部。该第五透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。该第六透镜的材质为塑料，且该第六透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。其中，该六片式光学成像镜头具有屈光率的透镜只有六片。
[0007]本发明六片式光学成像镜头的有益效果在于:藉由该第一透镜具有正屈光率可帮助系统聚光，进一步搭配将该光圈置于该第一透镜之前，可以缩短镜头长度。并藉由该第二透镜的该像侧面具有位于光轴附近区域的该凸面部、该第四透镜的该像侧面具有位于光轴附近区域的该凸面部、该第五透镜的该物侧面具有位于圆周附近区域的该凹面部，及该第六透镜的该像侧面具有位于光轴附近区域的该凹面部，其有助于修正像差。另外，再藉由该第六透镜的材质为塑料的设计，可以降低制造成本及减轻镜头的重量，总上所述，也有利缩短成像镜头的长度。
[0008]因此，本发明的另一目的，即在提供一种应用于前述的六片式光学成像镜头的电
子装置。
[0009]于是，本发明的电子装置，包含一机壳，及一安装在该机壳内的影像模块。
[0010]该影像模块包括一如前述所述的六片式光学成像镜头、一用于供该六片式光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元，及一设置于该六片式光学成像镜头像侧的影像传感器。
[0011]本发明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六片式光学成像镜头的影像模块，以利该六片式光学成像镜头在缩短系统长度的条件下，仍能够提供良好的光学性能的优势，在不牺牲光学性能的情形下制造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。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是一示意图，说明一透镜结构；
[0013]图2是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第一较佳实施例；
[0014]图3是该第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0015]图4是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的光学数据；
[0016]图5是一表格图，说明该第一较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0017]图6是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第二较佳实施例；
[0018]图7是该第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0019]图8是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的光学数据；
[0020]图9是一表格图，说明该第二较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0021]图10是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第三较佳实施例；
[0022]图11是该第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0023]图12是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的光学数据；
[0024]图13是一表格图，说明该第三较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0025]图14是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第四较佳实施例；
[0026]图15是该第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0027]图16是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的光学数据；
[0028]图17是一表格图，说明该第四较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0029]图18是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第五较佳实施例；
[0030]图19是该第五较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0031]图20是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的光学数据；
[0032]图21是一表格图，说明该第五较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0033]图22是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第六较佳实施例；
[0034]图23是该第六较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0035]图24是一表格图，说明该第六较佳实施例的各透镜的光学数据；[0036]图25是一表格图，说明该第六较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0037]图26是一配置示意图，说明本发明六片式光学成像镜头的一第七较佳实施例；
[0038]图27是该第七较佳实施例的纵向球差与各项像差图；
[0039]图28是一表格图，说明该第七较佳实施例的各透镜的光学数据；
[0040]图29是一表格图，说明该第七较佳实施例的各透镜的非球面系数；
[0041]图30是一表格图，说明该六片式光学成像镜头的该第一较佳实施例至该第七较佳实施例的各项光学参数；
[0042]图31是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第一较佳实施例；及
[0043]图32是一剖视示意图，说明本发明电子装置的一第二较佳实施例。
[0044]【主要符号说明】
[0045]100六片式光学成像镜头
[0046]2 光圈
[0047]3 第一透 镜
[0048]31 物侧面
[0049]32 像侧面
[0050]321 凸面部
[0051]322 凹面部
[0052]323 凹面部
[0053]324 凸面部
[0054]4 第二透镜
[0055]41 物侧面
[0056]411 凹面部
[0057]412凸面部
[0058]42 像侧面
[0059]421 凸面部
[0060]5 第三透镜
[0061]51 物侧面
[0062]511 凹面部
[0063]512 凸面部
[0064]52 像侧面
[0065]521 凸面部
[0066]522 凹面部
[0067]6 第四透镜
[0068]61 物侧面
[0069]62 像侧面
[0070]621 凸面部
[0071]7 第五透镜
[0072]71 物侧面
[0073]711凹面部[0074]72 像侧面
[0075]721 凹面部
[0076]722 凸面部
[0077]723 凸面部
[0078]724 凸面部
[0079]725 凹面部
[0080]8 第六透镜
[0081]81 物侧面
[0082]811 凹面部
[0083]812 凸面部
[0084]82 像侧面
[0085]821 凹面部
[0086]822 凹面部
[0087]9 滤光片
[0088]91 物侧面
[0089]92 像侧面
[0090]10 成像面
[0091]I 光轴
[0092]I 电子装置
[0093]11 机壳
[0094]12 影像模块
[0095]120模块后座单元
[0096]121镜头后座
[0097]122影像传感器后座
[0098]123 第一座体
[0099]124 第二座体
[0100]125 线圈
[0101]126磁性组件
[0102]130影像传感器
[0103]21 镜筒
[0104]I1、III 轴线
【具体实施方式】
[0105]现结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0106]在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。
[0107]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1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1中的C区域，其中，成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm。“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1中的A区域。此外，该透镜还包含一延伸部E，用以供该透镜组装于一光学成像镜头内，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。
[0108]参阅图2与图4，本发明六片式光学成像镜头100的一第一较佳实施例，从物侧至像侧沿一光轴I依序包含一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6、一第五透镜7、一第六透镜8,及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入该六片式光学成像镜头100，并经由该光圈2、该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜
6、该第五透镜7、该第六透镜8,及该滤光片9之后,会在一成像面10 (Image Plane)形成一影像。该滤光片9为红外线滤光片(IR Cut Filter)，用于防止光线中的红外线透射至该成像面10而影响成像质量。补充说明的是，物侧是朝向该待拍摄物的一侧，而像侧是朝向该成像面10的一侧。
[0109]其中，该第一透镜3、该第二透镜4、该第三透镜5、该第四透镜6、该第五透镜7、该第六透镜8，及该滤光片9都分别具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面31、41、51、61、71、81、91，及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面32、42、52、62、72、82、92。其中，该等物侧面31、41、51、61、71、81与该等像侧面32、42、52、62、72、82皆为非球面。
[0110]此外，为了满足产品轻量化的需求，该第一透镜3至该第六透镜8皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成，但其材质仍不以此为限制。
[0111]该第一透镜3为正屈光率的透镜，且该第一透镜3的该物侧面31为凸面，该第一透镜3的该像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凸面部321，及一位于圆周附近区域的凹面部322。
[0112]该第二透镜4为正屈光率的透镜，且该第二透镜4的该物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部411，及一位于圆周附近区域的凸面部412。该第二透镜4的该像侧面42为凸面，并具有一位于光轴I附近区域的凸面部421。
[0113]该第三透镜5为负屈光率的透镜，且该第三透镜5的该物侧面51具有一位于光轴I附近区域凹面部511，及一位于圆周附近区域的凸面部512。该第三透镜5的该像侧面52为凹面。
[0114]该第四透镜6为正屈光率的透镜，且该第四透镜6的该物侧面61为凹面。该第四透镜6的该像侧面62为凸面，并具有一位于光轴I附近区域的凸面部621。
[0115]该第五透镜7为正屈光率的透镜，且该第五透镜7的该物侧面71为凹面，并具有一位于圆周附近区域的凹面部711。该第五透镜7的该像侧面72为凸面。
[0116]该第六透镜8为负屈光率的透镜，且该第六透镜8的该物侧面81为凹面。该第六透镜8的该像侧面82具有一位于光轴I附近区域的凹面部821，及一位于圆周附近区域的凸面部822。
[0117]该第一较佳实施例的其他详细光学数据如图4所示，且该第一较佳实施例的整体系统焦距(effective focal length,简称 EFL)为 3.37mm、半视角(half field of view,简称HFOV)为34.1°、光圈值(Fno)为2.40，其系统长度(TTL)为4.23mm。其中，该系统长度是指由该第一透镜3的该物侧面31到成像面10在光轴I上之间的距离。
[0118]此外，从该第一透镜3的该物侧面31到该第六透镜8的该像侧面82，共计十二个面均是非球面，而该非球面是依下列公式定义:
[0119]
【权利要求】
1.一种六片式光学成像镜头，其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包含一光圈、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，及一第六透镜，且该第一透镜至该第六透镜都具有屈光率，并包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面: 该第一透镜为正屈光率的透镜； 该第二透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部； 该第四透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部； 该第五透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；及 该第六透镜的材质为塑胶，且该第六透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部; 其中，该六片式光学成像镜头具有屈光率的透镜只有六片。
2.根据权利要求1所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜到该第六透镜在光轴上的所有透镜中心厚度总合为ALT，该第二透镜在光轴上的中心厚度为T2，并满足下列条件式:ALT/T2含9.5。
3.根据权利要求2所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜至该第六透镜之间在光轴上的五个空气间隙中数值最大者为AGmax，并满足下列条件式:ALT/AGmax = 5.00
4.根据权利要求3所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:该第六透镜为负屈光率的透镜。
5.根据权利要求1所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜到该第六透镜在光轴上的所有透镜中心厚度总合为ALT，该第四透镜在光轴上的中心厚度为T4，并满足下列条件式:ALT/T4含5.5。
6.根据权利要求5所述的一种六片式光学成像镜头,其特征在于:该六片式光学成像镜头的系统焦距为EFL，该第一透镜在光轴上的中心厚度为Tl，并满足下列条件式:EFL/Tl ^ 8.5。
7.根据权利要求6所述的一种六片式光学成像镜头,其特征在于:该第二透镜在光轴上的中心厚度为T2，该第五透镜在光轴上的中心厚度为T5，并满足下列条件式:T5/Τ2 ^ 1.6。
8.根据权利要求1所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:该六片式光学成像镜头的系统焦距为EFL，该第二透镜在光轴上的中心厚度为Τ2，并满足下列条件式:EFL/T2 ^ 13.5。
9.根据权利要求8所述的一种六片式光学成像镜头,其特征在于:该第五透镜在光轴上的中心厚度为T5，并满足下列条件式:7.0 ^ EFL/T5。
10.根据权利要求9所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜至该第六透镜之间在光轴上的五个空气间隙中数值最大者为AGmax，并满足下列条件式:EFL/AGmax = 7.50
11.根据权利要求1所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:该六片式光学成像镜头的系统焦距为EFL，该第四透镜在光轴上的中心厚度为T4，并满足下列条件式:EFL/T4 ^ 8.0。
12.根据权利要求11所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜至该第六透镜之间在光轴上的五个空气间隙中数值最大者为AGmax,自该第一透镜到该第六透镜之间在光轴上的五个空气间隙总合为Gaa，并满足下列条件式:Gaa/AGmax ≤ 2.2。
13.根据权利要求12所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:该第六透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部。
14.根据权利要求1所述的一种六片式光学成像镜头，其特征在于:自该第一透镜至该第六透镜之间在光轴上的五个空气间隙中数值最大者为AGmax，自该第一透镜到该第六透镜在光轴上的所有透镜中心厚度总合为ALT，并满足下列条件式:ALT/AGmax≤5.0。
15.根据权利要求14所述的一种六片式光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜到该第六透镜在光轴上之透镜中心厚度最大者为CTmax，该第四透镜在光轴上的中心厚度为T4，并满足下列条件式:CTmax/T4≤L 6。
16.根据权利要求15所述的一种六片式光学成像镜头,其特征在于:该六片式光学成像镜头的系统焦距为EFL，该第二透镜在光轴上的中心厚度为T2，并满足下列条件式:EFL/T2 ≤ 11.5。
17.一种电子装置，其特征在于，包括: 一机壳；及一影像模块，是安装在该机壳内，并包括一如权利要求1至权利要求16中任一项所述的六片式光学成像镜头、一用于供该六片式光学成像镜头设置的镜筒、一用于供该镜筒设置的模块后座单元，及一设置于该六片式光学成像镜头像侧的影像传感器。
【文档编号】G02B13/18GK103676107SQ201310385419
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】陈思翰, 江依达, 曹来书 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司