光学成像镜头及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学成像镜头和具有光学成像镜头的电子装置，尤其涉及多片式透镜 的光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。
【背景技术】
[0002] 消费性电子产品的规格日新月异，追求轻薄短小的脚步也未曾放慢，因此光学镜 头等电子产品的关键零组件在规格上也必须持续提升，以符合消费者的需求。而光学镜头 最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。
[0003] 光学镜头设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质 量与微型化的光学镜头，设计过程牵涉到材料特性，还必须考虑到组装良率等生产面的实 际问题。
[0004] 综上所述，微型化镜头的技术难度明显高出传统镜头，因此如何制作出符合消费 性电子产品需求的光学镜头，并持续提升其成像质量，长久以来一直是本领域产、官、学界 所热切追求的目标。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种电子装置与其光学成像镜头，通过控制各透镜的凹 凸曲面排列及/或屈光率配置等特性，而在维持良好光学性能并维持系统性能的条件下， 缩短系统长度。
[0006] 依据本发明，提供一种光学成像镜头，由物侧到像侧，至少包含一第一透镜、第二 透镜，以及第三透镜，所述透镜符合下列条件：HF0V = 25 ;TTL = 20 ;其中，HF0V为半视场 角，TTL为第一透镜物侧面到成像面位于光轴上的长度。
[0007] 依据本发明，还提供一种光学成像镜头，由物侧到像侧，至少包含一第一透镜、第 二透镜，以及第三透镜，所述透镜符合下列条件：2. 00 = EFL/IH ;EFL = 20 ;其中，EFL为系 统有效焦距，IH为系统于成像面上成像的像高。
[0008] 依据本发明，又提供一种光学成像镜头，由物侧到像侧，至少包含一第一透镜、第 二透镜，以及第三透镜，所述透镜符合下列条件：TTL/EFL = 1. 4 ;IH = 5 ;其中，TTL为第一 透镜物侧面到成像面位于光轴上的长度，EFL为系统有效焦距，IH为系统于成像面上成像 的像商。
[0009] 本发明可依据前述的各种光学成像镜头，提供一种电子装置，包括：一个机壳及一 个影像模块，是安装在该机壳内，并包括一个本发明任一的光学成像镜头、一个用于供该光 学成像镜头设置的镜筒、一个用于供该镜筒设置的模块后座单元、一个用于供该模块后座 单元设置的基板，及一个设置于该基板且位于该光学成像镜头像侧的影像传感器。
[0010] 由上述中可以得知，本发明的电子装置与其光学成像镜头，通过控制各透镜的凹 凸曲面排列及/或屈光率等设计，以维持良好光学性能，并有效缩短镜头长度。
【附图说明】 toon] 图1是本发明的第一实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0012] 图2是本发明的第一实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0013] 图3是本发明的第一实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0014] 图4是本发明的第一实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0015] 图5是本发明的第二实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0016] 图6是本发明的第二实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0017] 图7是本发明的第二实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0018] 图8是本发明的第二实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0019] 图9是本发明的第三实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0020] 图10是本发明的第三实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0021] 图11是本发明的第三实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0022] 图12是本发明的第三实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0023] 图13是本发明的第四实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0024] 图14是本发明的第四实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0025] 图15是本发明的第四实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0026] 图16是本发明的第四实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0027] 图17是本发明的第五实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0028] 图18是本发明的第五实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0029] 图19是本发明的第五实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0030] 图20是本发明的第五实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0031] 图21是本发明的第六实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0032] 图22是本发明的第六实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0033] 图23是本发明的第六实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0034] 图24是本发明的第六实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0035] 图25是本发明的第七实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0036] 图26是本发明的第七实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0037] 图27是本发明的第七实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0038] 图28是本发明的第七实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0039] 图29是本发明的第八实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0040] 图30是本发明的第八实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0041] 图31是本发明的第八实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0042] 图32是本发明的第八实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0043] 图33是本发明的第九实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0044] 图34是本发明的第九实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0045] 图35是本发明的第九实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0046] 图36是本发明的第九实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0047] 图37是本发明的第十实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0048] 图38是本发明的第十实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0049] 图39是本发明的第十实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0050] 图40是本发明的第十实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0051] 图41是本发明的第十一实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0052] 图42是本发明的第十一实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0053] 图43是本发明的第十一实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0054] 图44是本发明的第十一实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0055] 图45是本发明的第十二实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0056] 图46是本发明的第十二实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0057] 图47是本发明的第十二实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0058] 图48是本发明的第十二实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0059] 图49是本发明的第十三实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0060] 图50是本发明的第十三实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0061] 图51是本发明的第十三实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0062] 图52是本发明的第十三实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0063] 图53是本发明的第十四实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0064] 图54是本发明的第十四实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0065] 图55是本发明的第十四实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0066] 图56是本发明的第十四实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0067] 图57是本发明的第十五实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。 [0068] 图58是本发明的第十五实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0069] 图59是本发明的第十五实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0070] 图60是本发明的第十五实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0071] 图61是本发明的第十六实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0072] 图62是本发明的第十六实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0073] 图63是本发明的第十六实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0074] 图64是本发明的第十六实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0075] 图65是本发明的第十七实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0076] 图66是本发明的第十七实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0077] 图67是本发明的第十七实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0078] 图68是本发明的第十七实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0079] 图69是本发明的第十八实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0080] 图70是本发明的第十八实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0081] 图71是本发明的第十八实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0082] 图72是本发明的第十八实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0083] 图73是本发明的第十九实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0084] 图74是本发明的第十九实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0085] 图75是本发明的第十九实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0086] 图76是本发明的第十九实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0087] 图77是本发明的第二十实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0088] 图78是本发明的第二十实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0089] 图79是本发明的第二十实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0090] 图80是本发明的第二十实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0091] 图81是本发明的第二十一实施例的光学成像镜头的各透镜的剖面结构示意图。
[0092] 图82是本发明的第二十一实施例的光学成像镜头的纵向球差的示意图。
[0093] 图83是本发明的第二十一实施例的光学成像镜头的像散的示意图。
[0094] 图84是本发明的第二十一实施例的光学成像镜头的畸变像差的示意图。
[0095] 图85是本发明的实施例中的一个透镜的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0096] 为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部 分，其主要是用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合 参考这些内容，本领域具有通常知识者应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。 图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0097] 本篇说明书所说的「透镜具有正屈光率（或负屈光率）」，是指所述透镜位于光轴 附近区域具有正屈光率（或负屈光率）。「透镜的物侧面（或像侧面）包括位于某区域的凸 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」）。以图85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。「位于圆周附近区域」，是指位于透镜上仅供成像光线通过的 曲面的位于圆周附近区域，亦即图中的C区域，其中，成像光线包括了主光线（chief ray) Lc及边缘光线（marginal ray)Lm。「位于光轴附近区域」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，以下的实施例为求附图简洁均省略了部分的延伸部。
[0098] 另外，为了便于说明，下面先对本发明的光学成像镜头中涉及的各光学特性参数 术语的英文缩写进行定义说明。在后续的说明中，直接以英文缩写来进行说明，其中各英文 缩写的定义均沿用此表格中的定义。
[0099]
[0100]
[0101] 本发明的光学成像镜头，是由从物侧至像侧沿一光轴依序设置的第一透镜、第二 透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜等数量不等的透镜（各实施例透镜数量可 不同）所构成，每个透镜均具有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。本发明的光学成像镜头通过设计各透镜的细部特征及/或屈光率 配置，而可提供良好的光学性能，并扩大视角。
[0102] 本发明的光学成像镜头中涉及的各实施例中的透镜的侧面及像侧面若为非球面， 则各物侧面以及各像侧面形状均以下列曲线方程式（A)表示，不再赘述：
[0103]
[0104] Y:非球面曲线上的点与光轴的距离；
[0105] Z :非球面深度（非球面上距离光轴为Y的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面， 两者间的垂直距离）；
[0106] R :透镜表面的曲率半径；
[0107] K:圆锥系数；
[0108] ai :第i阶非球面系数。
[0109] 为了说明本发明确实可在提供良好的光学性能的同时，缩短系统总长，以下提供 多个实施例以及其详细的光学数据来进行详细展开说明。
[0110] 事先说明的是，本发明在图1至图84所表示的各实施例的附图中，按照图面由直 线光路的左朝右分别是第一透镜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 (具体根据透镜数量多寡略变化，以图57为例），第x透镜xO的图面左侧为其 物侧面xl，在物侧面xl位于光轴附近区域标为xll，在物侧面xl位于圆周附近区域标为 χ12,图面右侧为其像侧面x2,在像侧面x2位于光轴附近区域标为x21，在像侧面x2位于圆 周附近区域标为x22 ;图面左侧为物侧面A1，图面右侧为像侧面A2。
[0111] 以及按照图面由折线光路的左朝右及上朝下分别是第一透镜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,（具体根据透镜数量多寡略变化，以图 69为例），以及光路折弯处的反射镜M1，第X透镜xO的图面左侧为其物侧面xl，在物侧面 xl位于光轴附近区域标为xll，在物侧面xl位于圆周附近区域标为χ12,图面右侧为其物像 面x2,在像侧面x2位于光轴附近区域标为x21，在像侧面x2位于圆周附近区域标为x22 ; 或者，第X透镜χ〇的图面上侧为其物侧面xl，在物侧面xl位于光轴附近区域标为xll，在 物侧面xl位于圆周附近区域标为χ12,图面下侧为其物像面x2,在像侧面x2位于光轴附近 区域标为x21，在像侧面χ2位于圆周附近区域标为x22 ;;图面左侧或上侧为物侧面A1，图 面右侧或下侧为像侧面A2。
[0112] 此外，在该光学成像镜头中还可以包括一光圈S1 (可位于第一透镜10的左侧或两 透镜之间），以及还可以包括一成像面II，以及位于成像面II之间的滤光件CF1。
[0113] 为求附图简洁，其他实施例为进行标注，均可参照该图57及图69为例及上述说 明。
[0114] 第一实施例:
[0115] 参阅图1所示，本发明第一实施例的光学镜头由物侧面A1至像侧面A2依序包括 一光圈S1、一第一透镜10、一第二透镜20,以及一第三透镜30。
[0116] 该第一透镜10具有正屈光率，在物侧面11位于光轴附近区域111具有一凸面部， 以及位于圆周附近区域112的一凸面部。在像侧面12位于光轴附