光学成像镜头及应用此镜头之电子装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种光学成像镜头及应用此镜头之电子装置。本发明的一种光学成像镜头，包含六透镜，其中该第一透镜像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，第二透镜物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，第三透镜像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，第四透镜具有正屈光率，第五透镜物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，第六透镜像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，且该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述第一透镜～第六透镜共六片。本发明的电子装置包括机壳、影像模块，其包括上述的光学成像镜头，以及镜筒、模块后座单元以及影像感测器。本发明透过控制各透镜的凹凸曲面排列，可有效扩大拍摄角度，同时具备良好之光学性能。
【专利说明】光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
【技术领域】
[0001]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】
[0002]小型摄影装置之应用逐渐由移动电话拓展至游戏机、行车纪录器或是倒车摄影机等相关领域，此类装置普遍对于广角之拍摄角度有相当大的要求，因此针对现有之光学镜头进行改良，以尽可能扩大拍摄角度是需要的。
[0003]美国专 利US8385006、US8390940都揭露了一种由六片透镜所组成之光学镜头，但是这些设计之半视场角仅约30~38度，显然难以符合上述之需求。
【发明内容】
[0004]于是，本发明可以提供一种轻量化、低制造成本、扩大半视场角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、光圈、第四透镜、第五透镜以及第六透镜。
[0005]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，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部、一第二透镜，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部、一第三透镜，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部、一光圈、一具有正屈光率的第四透镜、一第五透镜，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部，以及一第六透镜，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，其中，该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有六片。
[0006]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AG12、第二透镜与第三透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG23、第三透镜与第四透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG34、第四透镜与第五透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG45、第五透镜与第六透镜之间在光轴上空气间隙的宽度为AG56,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合为AAG。
[0007]本发明光学成像镜头中，第一透镜在光轴上的中心厚度为Tl、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合为ALT。
[0008]本发明光学成像镜头中，满足1.05 < T4/AG23之关系。
[0009]本发明光学成像镜头中，满足2.0≤AG12/AG34之关系。
[0010]本发明光学成像镜头中，满足3.3 < AAG/T6之关系。
[0011]本发明光学成像镜头中，满足AG23/T1 ( 1.5之关系。
[0012]本发明光学成像镜头中，满足AG23/T2 ( 2.3之关系。[0013]本发明光学成像镜头中，满足T6/AG56 < 15.0之关系。
[0014]本发明光学成像镜头中，满足T6/AG45≤6.0之关系。
[0015]本发明光学成像镜头中，满足6.0S AAG/AG34之关系。
[0016]本发明光学成像镜头中，满足T1/AG45 ^ 4.0之关系。
[0017]本发明光学成像镜头中，满足1.1 < AG12/T6之关系。
[0018]本发明光学成像镜头中，满足T3/AG56 < 18.0之关系。
[0019]本发明光学成像镜头中，满足1.4≤AG23/AG34之关系。
[0020]本发明光学成像镜头中，满足AG34/AG56 ^ 15.0之关系。
[0021]本发明光学成像镜头中，满足3.5 ( AAG/T3之关系。
[0022]本发明光学成像镜头中，满足T1/AG56≤7.0之关系。
[0023]本发明光学成像镜头中，满足ALT/AG45 ^ 25.0之关系。
[0024]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。
[0025]本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点:
[0026]依据以上之各光学成像镜头中各重要参数间的关系，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。本发明透过控制各透镜的凹凸曲面排列，可有效扩大拍摄角度，同时具备良好之光学性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]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。
[0028]图2A绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。
[0029]图2B绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。
[0030]图2C绘示第一实施例在子午方向的像散像差。
[0031]图2D绘示第一实施例的畸变像差。
[0032]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。
[0033]图4A绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。
[0034]图4B绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。
[0035]图4C绘示第二实施例在子午方向的像散像差。
[0036]图4D绘示第二实施例的畸变像差。
[0037]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。
[0038]图6A绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。
[0039]图6B绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。
[0040]图6C绘示第三实施例在子午方向的像散像差。
[0041]图6D绘示第三实施例的畸变像差。
[0042]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。
[0043]图8A绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。[0044]图8B绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。
[0045]图8C绘示第四实施例在子午方向的像散像差。
[0046]图8D绘示第四实施例的畸变像差。
[0047]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。
[0048]图1OA绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。
[0049]图1OB绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。
[0050]图1OC绘示第五实施例在子午方向的像散像差。
[0051]图1OD绘示第五实施例的畸变像差。
[0052]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。
[0053]图12A绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。
[0054]图12B绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。
[0055]图12C绘示第六实施例在子午方向的像散像差。
[0056]图12D绘示第六实施例的畸变像差。
[0057]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。
[0058]图14A绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。
[0059]图14B绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。
[0060]图14C绘示第七实施例在子午方向的像散像差。
[0061]图14D绘示第七实施例的畸变像差。
[0062]图15绘示本发明光学成像镜头曲率形状之示意图。
[0063]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。
[0064]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。
[0065]图18表示第一实施例详细的光学数据
[0066]图19表示第一实施例详细的非球面数据。
[0067]图20表示第二实施例详细的光学数据。
[0068]图21表示第二实施例详细的非球面数据。
[0069]图22表示第三实施例详细的光学数据。
[0070]图23表示第三实施例详细的非球面数据。
[0071] 图24表示第四实施例详细的光学数据。
[0072]图25表示第四实施例详细的非球面数据。
[0073]图26表示第五实施例详细的光学数据。
[0074]图27表示第五实施例详细的非球面数据。
[0075]图28表示第六实施例详细的光学数据。
[0076]图29表示第六实施例详细的非球面数据。
[0077]图30表示第七实施例详细的光学数据。
[0078]图31表示第七实施例详细的非球面数据。
[0079]图32表示各实施例之重要参数。
[0080]【符号说明】[0081]I光学成像镜头
[0082]2 物侧
[0083]3 像侧
[0084]4 光轴
[0085]10第一透镜
[0086]11第一物侧面
[0087]12第一像侧面
[0088]13凸面部
[0089]14凸面部
[0090]16凹面部
[0091]17凹面部
[0092]20第二透镜
[0093]21第二物侧面
[0094]22第二像侧面
[0095]23凸面部
[0096]24凸面部
[0097]26凹面部
[0098]27凹面部
[0099]30第三透镜
[0100]31第三物侧面
[0101]32第三像侧面
[0102]33凸面部
[0103]34凸面部
[0104]36凸面部
[0105]37凸面部
[0106]40第四透镜
[0107]41第四物侧面
[0108]42第四像侧面
[0109]43凸面部
[0110]44凸面部
[0111]50第五透镜
[0112]51第五物侧面
[0113]52第五像侧面
[0114]53凹面部
[0115]54凹面部
[0116]56凸面部
[0117]57凸面部
[0118]60第六透镜
[0119]61第六物侧面[0120]62第六像侧面
[0121]63凸面部
[0122]63’凸面部
[0123]64凸面部
[0124]64’凹面部
[0125]66凹面部
[0126]67凸面部
[0127]70影像传感器
[0128]71成像面
[0129]72滤光片
[0130]80 光圈
[0131]100可携式电子装置
[0132]110 机壳
[0133]120影像模块
[0134]130 镜筒
[0135]140模块后座单元
[0136]141镜头后座
[0137]142 第一座体
[0138]143 第二座体
[0139]144 线圈
[0140]145磁性组件
[0141]146影像传感器后座
[0142]172 基板
[0143]200可携式电子装置
[0144]I 光轴
[0145]A?C区域
[0146]E延伸部
[0147]Lc主光线
[0148]Lm边缘光线
[0149]Tl?T6透镜中心厚度
【具体实施方式】
[0150]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(chiefray)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延伸部。
[0151]如图1所示，本发明光学成像镜头I，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、一光圈、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，而第四透镜40则由玻璃所形成，但本发明不以此为限。在本发明光学成像镜头I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I的光轴，所以每个透镜的光轴和光学成像镜头I的光轴都是相同的。
[0152]此外,光学成像镜头I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I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。
[0153]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，可滤除特定波长的光线，置于第六透镜60与成像面71之间。滤光片72的材质为玻璃。
[0154]本发明光学成像镜头I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。另外，本发明光学成像镜头I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。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。
[0155]本发明光学成像镜头I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Tl、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I中透镜的中心厚度总合称为 ALT。亦即，ALT=T1+T2+T3+T4+T5+T6。
[0156]另外，本发明光学成像镜头I中在各个透镜之间又具有位在光轴4上的空气间隙(air gap) AG。例如，第一透镜10到第二透镜20之间空气间隙宽度AG12、第二透镜20到第三透镜30之间空气间隙宽度AG23、第三透镜30到第四透镜40之间空气间隙宽度AG34、第四透镜40到第五透镜50之间空气间隙宽度AG45、第五透镜50到第六透镜60之间空气间隙宽度AG56。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合即称为AAG。亦即，AAG=AG12+AG23+AG34+AG45+AG56。
[0157]第一实施例[0158]请参阅图1，例示本发明光学成像镜头I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(distortion aberration)请参考图2D。所有实施例中各球差图之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之Y轴代表像高，系统像闻为2.754mm。
[0159]第一实施例之光学成像镜头系统I主要由五枚以塑料材质制成又具有屈光率之透镜(除了第四透镜40以外的其他透镜)、一枚以玻璃材质制成又具有屈光率之第四透镜40、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(例如可见光)投射至成像面而影响成像质量。
[0160]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，第一透镜10之第一物侧面11以及第一像侧面12皆为非球面。
[0161]第二透镜20具有正屈光率。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，第二透镜20之第二物侧面21以及第二像侧面22皆为非球面。
[0162]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。另外，第三透镜30之第三物侧面31以及第三像侧面32皆为非球面。
[0163]第四透镜40具有正屈光率，朝向物侧2的第四物侧面41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为平面。
[0164]第五透镜50具有正屈光率，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为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部56以及一位于圆周附近区域的凸面部57。另外，第五透镜50之第五物侧面51及第五像侧面52皆为非球面。
[0165]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，以及一朝向像侧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。另外，第六透镜60之第六物侧面61及第六像侧面62皆为非球面。滤光片72位于第六透镜60以及成像面71之间。
[0166]在本发明光学成像镜头I中，从第一透镜10到第六透镜60中，除了第四透镜40以外，其余的所有物侧面11/21/31/51/61与像侧面12/22/32/52/62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:
[0167]Z(V) = } /(1+1^(1+ Ar)} J +Y a.x F2i
Rl Ift Tl -[0168]其中:
[0169]R表不透镜表面之曲率半径；
[0170]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)；
[0171]Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；
[0172]K 为维面系数(conic constant)；
[0173]a2i为第2i阶非球面系数。
[0174]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(HalfField 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10.635毫米，而系统像高为2.754mm, HFOV为46.26度。第一实施例中各重要参数间的关系列举如下:
[0175]T4/AG23=1.084
[0176]AG12/AG34=9.051
[0177]AAG/T6=4.693
[0178]AG23/T1=1.384
[0179]AG23/T2=1.940
[0180]T6/AG56=2.621
[0181]T6/AG45=0.704
[0182]AAG/AG34=29.225
[0183]T1/AG45=0.649
[0184]AG12/T6=1.453
[0185]T3/AG56=3.421
[0186]AG23/AG34=7.949
[0187]AG34/AG56=0.421
[0188]AAG/T3=3.595
[0189]T1/AG56=2.417
[0190]ALT/AG45=4.114
[0191]第二实施例
[0192]请参阅图3，例示本发明光学成像镜头I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10.913毫米，而系统像高为2.754mm，HFOV为45.26度。其各重要参数间的关系为:
[0193]T4/AG23=1.011
[0194]AG12/AG34=7.713[0195]AAG/T6=4.741
[0196]AG23/T1=1.483
[0197]AG23/T2=1.471
[0198]T6/AG56=2.506
[0199]T6/AG45=0.659
[0200]AAG/AG34=28.636
[0201]T1/AG45=0.614
[0202]AG12/T6=1.277
[0203]T3/AG56=3.191
[0204]AG23/AG34=8.348
[0205]AG34/AG56=0.415
[0206]AAG/T3=3.724
[0207]T1/AG56=2.335
[0208]ALT/AG45=4.036
[0209]第三实施例
[0210]请参阅图5，例示本发明光学成像镜头I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。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11.119毫米，而系统像高为2.754mm, HFOV为45.45度。其各重要参数间的关系为:
[0211]T4/AG23=1.126
[0212]AG12/AG34=12.809
[0213]AAG/T6=3.354
[0214]AG23/T1=1.532
[0215]AG23/T2=1.165
[0216]T6/AG56=6.012
[0217]T6/AG45=0.872
[0218]AAG/AG34=46.487
[0219]T1/AG45=0.594
[0220]AG12/T6=0.924
[0221]T3/AG56=4.989
[0222]AG23/AG34=14.476
[0223]AG34/AG56=0.434
[0224]AAG/T3=4.042
[0225]T1/AG56=4.098
[0226]ALT/AG45=4.234
[0227]第四实施例[0228]请参阅图7，例示本发明光学成像镜头I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SB、子午方向的像散像差请参考图SC、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，以及第六透镜60的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63’，以及一位于圆周附近区域的凹面部64’。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11.449毫米，而系统像高为2.754mm, HFOV为49.07度。其各重要参数间的关系为:
[0229]T4/AG23=1.126
[0230]AG12/AG34=14.287
[0231]AAG/T6=6.175
[0232]AG23/T1=1.332
[0233]AG23/T2=0.837
[0234]T6/AG56=0.875
[0235]T6/AG45=0.911
[0236]AAG/AG34=39.127
[0237]T1/AG45=1.041
[0238]AG12/T6=2.255
[0239]T3/AG56=1.240
[0240]AG23/AG34=9.644
[0241]AG34/AG56=0.138
[0242]AAG/T3=4.360
[0243]T1/AG56=1.000
[0244]ALT/AG45=7.227
[0245]第五实施例
[0246]请参阅图9，例示本发明光学成像镜头I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。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11.570毫米，而系统像高为2.754mm, HFOV为46.65度。其各重要参数间的关系为:
[0247]T4/AG23=1.065
[0248]AG12/AG34=2.871
[0249]AAG/T6=5.027
[0250]AG23/T1=0.575
[0251]AG23/T2=1.685
[0252]T6/AG56=7.176
[0253]T6/AG45=0.692
[0254]AAG/AG34=7.895[0255]T1/AG45=1.176
[0256]AG12/T6=1.828
[0257]T3/AG56=7.533
[0258]AG23/AG34=1.534
[0259]AG34/AG56=4.569
[0260]AAG/T3=4.788
[0261]T1/AG56=12.201
[0262]ALT/AG45=3.980
[0263]第六实施例
[0264]请参阅图11，例示本发明光学成像镜头I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
11.592毫米，而系统像高为2.754mm, HFOV为48.28度。其各重要参数间的关系为:
[0265]T4/AG23=0.632
[0266]AG12/AG34=2.600
[0267]AAG/T6=5.904
[0268]AG23/T1=0.680
[0269]AG23/T2=1.719
[0270]T6/AG56=13.088
[0271]T6/AG45=0.648
[0272]AAG/AG34=6.364
[0273]T1/AG45=0.902
[0274]AG12/T6=2.412
[0275]T3/AG56=13.654
[0276]AG23/AG34=1.019
[0277]AG34/AG56=12.143
[0278]AAG/T3=5.659
[0279]T1/AG56=18.212
[0280]ALT/AG45=3.183
[0281]第七实施例
[0282]请参阅图13，例示本发明光学成像镜头I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，以及第六透镜60的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部63'，以及一位于圆周附近区域的凹面部64 '。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12.008毫米，而系统像高为2.754mm, HFOV为47.49度。其各重要参数间的关系为:
[0283]T4/AG23=1.330
[0284]AG12/AG34=6.816
[0285]AAG/T6=2.259
[0286]AG23/T1=0.717
[0287]AG23/T2=1.363
[0288]T6/AG56=8.506
[0289]T6/AG45=5.237
[0290]AAG/AG34=12.483
[0291]T1/AG45=3.917
[0292]AG12/T6=1.234
[0293]T3/AG56=4.335
[0294]AG23/AG34=2.962
[0295]AG34/AG56=1.539
[0296]AAG/T3=4.433
[0297]T1/AG56=6.362
[0298]ALT/AG45=20.591
[0299]另外，各实施例之重要参数则整理于图32中。
[0300]本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点:
[0301]1、在本第一较佳实施例的纵向球差图2A中，每一种波长所成的曲线皆很靠近，说明每一种波长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控制在±0.05mm，故本第一较佳实施例确实明显改善不同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离亦相当接近，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差获得明显改善。
[0302]2、在图2B与图2C的二个像散像差图式中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.05mm内，说明第一较佳实施例的光学成像镜头能有效消除像差，此外，三种代表波长彼此间的距离已相当接近，代表轴上的色散也有明显的改善。而图2D的畸变像差图式则显示第一较佳实施例的畸变像差维持在±2.5%的范围内，说明本第一较佳实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本第一较佳实施例相较于现有光学镜头，能有效克服色像差并提供较佳的成像质量，故本第一较佳实施例能在维持良好光学性能之条件下，达到扩大视场角度之效果。
[0303]3、第四透镜之正屈光率可提供镜头整体所需要之屈光率；另外，第一透镜像侧面于圆周附近区域之凹面部、第二透镜物侧面于圆周附近区域之凸面部、第三透镜像侧面于圆周附近区域之凸面部、第五透镜物侧面于圆周附近区域之凹面部以及第六透镜像侧面于圆周附近区域之凸面部，则可搭配地达到改善像差的效果，同时扩大视场角。
[0304]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:
[0305](1)AG12/AG34建议应大于或等于2.0、AAG/AG34建议应大于或等于6.0、AG23/AG34建议应大于或等于1.4、AG34/AG56建议应小于或等于15.0:AG12、AG23、AG34及AG56分别为第一与第二透镜间、第二与第三透镜间、第三与第四透镜间以及第五与第六透镜间的空气间隙宽度，而AAG则为第一至第六透镜之间的空气间隙总和，上述之数值均为维持适当之比例，避免单一间隙过大而导致整体长度过长，或是单一间隙过小而影响组装，因此，AG12/AG34建议应大于或等于2.0并以介于2.0?25较佳，AAG/AG34建议应大于或等于6.0，并以介于6.0?60较佳，AG23/AG34建议应大于或等于1.4，并以介于1.4?10之间较佳，AG34/AG56建议应小于或等于15.0，并以介于0.1?15之间较佳。
[0306](2) T4/AG23建议应大于或等于1.05、AG23/T1建议应小于或等于1.5、AG23/T2建议应小于或等于2.3:AG23为第二及第三透镜间的空气间隙宽度，而Tl、T2及T4则分别为第一、第二及第四透镜之沿光轴之宽度，AG23在设计上则应趋小以避免镜头整体过长，而Tl、T2及T4则应维持一适当值，以维持良好之光学性能，因此T4/AG23应朝趋大之方式来设计，而AG23/T1、AG23/T2则可趋小设计，建议T4/AG23建议应大于或等于1.05，并以介于1.05?1.5之间较佳，AG23/T1建议应小于或等于1.5，并以介于0.5?1.5之间较佳，AG23/T2建议应小于或等于2.3，并以0.6?2.3之间较佳。
[0307](3) T6/AG45建议应小于或等于6.0、T1/AG45建议应小于或等于4.0、ALT/AG45建议应小于或等于25.0:AG45为第四及第五透镜间的空气间隙宽度，由于第四透镜具备正屈光率，如此AG45如能维持一适当之稍大值，将有助于使光线汇聚至适当程度后再入射第五透镜，以提高成像质量及扩大视场角，因此T6/AG45、T1/AG45、ALT/AG45均应朝趋小之方式来设计，T6/AG45建议应小于或等于6.0，并以介于0.2?6.0之间较佳，T1/AG45建议应小于或等于4.0，并以介于0.3?4.0之间较佳，ALT/AG45建议应小于或等于25.0，并以介于
2.0?25之间较佳。
[0308](4) T6/AG56建议应小于或等于15.0、T3/AG56建议应小于或等于18.0、T1/AG56建议应小于或等于7.0:AG56为第五、第六透镜间的空气间隙宽度，如能维持一适当之稍大值，将可使光线被调整至一适当程度后再入射第六透镜，有助于提高第六透镜消除像差之能力，因此T6/AG56、T3/AG56、T1/AG56均应朝趋小之方式来设计，建议T6/AG56建议应小于或等于15.0，并以介于0.5?15之间较佳，T3/AG56建议应小于或等于18.0，并以介于1.0?18之间较佳，T1/AG56建议应小于或等于7.0，并以介于0.5?7.0之间较佳。
[0309](5)AAG/T6建议应大于或等于3.3、AG12/T6建议应大于或等于1.1、AAG/T3建议应大于或等于3.5，使得空气间隙与透镜厚度之间维持良好之配置，AAG/T6以介于3.3?9.0之较佳，AG12/T6以介于1.1?4.0之间较佳，AAG/T3以介于3.5?6.0之间较佳。
[0310]本发明之光学成像镜头I，还可应用于电子装置中，例如应用于游戏机或是行车纪绿器。请参阅图16，其为应用前述光学成像镜头I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仅以行车纪录器为例，说明电子装置100，但电子装置100的型式不以此为限。
[0311]如图16中所示，影像模块120包括如前所述的光学成像镜头I。图16例示前述第一实施例之光学成像镜头I。此外，电子装置100另包含用于供光学成像镜头I设置的镜筒130、用于供镜筒130设置的模块后座单元(module housing 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I的像侧3的影像传感器70。光学成像镜头I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。
[0312]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I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。
[0313]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。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。
[0314]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Ι-I’同轴设置，且镜筒130设置于镜头后座141的内侧。
[0315]另请参阅图17，为应用前述光学成像镜头I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Ι-I'设置、第二座体143沿轴线1-1’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。
[0316]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I沿轴线Ι-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。
[0317]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。
【权利要求】
1.一种光学成像镜头，其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包含: 一第一透镜，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部； 一第二透镜，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部； 一第三透镜，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部； 一光圈； 一具有正屈光率的第四透镜； 一第五透镜，其物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；以及 一第六透镜，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部； 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~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:其中该第四透镜在该光轴的中心厚度为T4，该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG23，并满足.1.05 ≤ T4/AG23。
3.根据权利要求2所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的间隙宽度为 AG34,并满足 2.0 ^ AG12/AG34。
4.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光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG,该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足 3.3 ≤ AAG/T6。
5.根据权利要求4所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG23，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为Tl，并满足AG23/T1 ( 1.5。
6.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG23，该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足AG23/T2 ≤ 2.3。
7.根据权利要求6所述的一种光学成像镜头,其特征在于:其中该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6,该第五透镜与该第六透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG56,并满足T6/AG56 ≤ 15.0。
8.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足T6/AG45 ≤ 6.0。
9.根据权利要求8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光轴上五个空气间隙的宽度总和为AAG，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG34，并满足6.0≤AAG/AG34。
10.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第一透镜在该光轴上的中心厚度为Tl，该第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足T1/AG45 ≤ 4.0。
11.根据权利要求10所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第一透镜与该第二透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG12，该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足.1.1 ( AG12/T6。
12.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第三透镜在该光轴上的中心厚度为T3,该第五透镜与该第六透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG56,并满足T3/AG56 ≤ 18.0。
13.根据权利要求12所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第二透镜与该第三透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG23，该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG34，并满足1.4≤AG23/AG34。
14.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第三透镜与该第四透镜之间在光轴上的间隙宽 度为AG34，该第五透镜与该第六透镜之间在光轴上的间隙宽度为 AG56,并满足 AG34/AG56 ≤15.00
15.根据权利要求14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3.5≤AAG/T3。
16.根据权利要求1所述的一种光学成像镜头，其特征在于:其中该第一透镜在该光轴上的中心厚度为Tl，该第五透镜与该第六透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG56，并满足T1/AG56 ≤7.00
17.根据权利要求16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在该光轴上的所有透镜之中心厚度总和为ALT，第四透镜与该第五透镜之间在光轴上的间隙宽度为AG45，并满足ALT/AG45≤25.0。
18.—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17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。
【文档编号】G02B7/02GK103969806SQ201310712680
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】许圣伟, 唐子健, 叶致仰 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司