光学成像镜头及应用此镜头的电子装置制造方法
【专利摘要】本发明关于光学成像镜头。本发明公开一种光学成像镜头，包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜，其中该第一透镜的物侧面具有一位于该光轴附近区域的凸面部以及一位于圆周附近区域的凸面部；该第二透镜的像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；该第四透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；该第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；该第六透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，及一位于圆周附近区域的凸面部。本发明还公开一种电子装置，包括一机壳及一影像模块，影像模块包括有上述光学镜头。本发明用于光学摄影成像。
【专利说明】光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
【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的电子装置。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】
[0002]近年来，手机的薄型化已成为设计趋势，而此一趋势连带影响了相关光学成像镜头的发展；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，一直是业界努力的研发方向。
[0003]US7830620号专利揭露一种六片式的光学成像镜头,其第一透镜的屈光率为负,第二透镜的屈光率为正，且光圈置于第二透镜与第三透镜之间，此种设计容易导致整体长度过长，难以符合小型化的设计趋势。
[0004]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】
[0005]于是，本发明可以提供一种较短镜头长度、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光圈、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。
[0006]本发明提供一种光学成像镜头，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，其中该第一透镜具有正屈光率，物侧面具有一位于该光轴附近区域的凸面部以及一位于圆周附近区域的凸面部；该第二透镜具有负屈光率，像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；该第四透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；该第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；该第六透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，及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。
[0007]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的五个空气间隙的总合为AAG。
[0008]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。
[0009]本发明光学成像镜头中，满足2.1 ( T5/AG34的关系。
[0010]本发明光学成像镜头中，满足AG23/AG12彡4.0的关系。
[0011]本发明光学成像镜头中，满足13 ( ALT/AG34的关系。
[0012]本发明光学成像镜头中，满足4.4 < ALT/T5的关系。
[0013]本发明光学成像镜头中，满足4.0 ( T6/AG12的关系。
[0014]本发明光学成像镜头中，满足T5/T2 ^ 2.6的关系。
[0015]本发明光学成像镜头中，满足T1/AG12彡5.0的关系。
[0016]本发明光学成像镜头中，满足1.0 < T6/T5的关系。
[0017]本发明光学成像镜头中，满足1.4彡AG23/AG34的关系。
[0018]本发明光学成像镜头中，满足0.7 ( T2/AG45的关系。
[0019]本发明光学成像镜头中，满足1.9彡T4/AG34的关系。
[0020]本发明光学成像镜头中，满足ALT/T6 ^ 4.6的关系。
[0021]本发明光学成像镜头中，满足T5/AG45 ^2.0的关系。
[0022]本发明光学成像镜头中，满足足1.1 ( T2/AG34的关系。
[0023]本发明光学成像镜头中，满足AAG/T4 ( 3.5的关系。
[0024]本发明光学成像镜头中，满足AAG/T6彡2.0的关系。
[0025]本发明光学成像镜头中，满足1.1 ( T6/T1的关系。
[0026]进一步地，本发明又提供一种应用前述的光学成像镜头的电子装置。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的一像侧的一影像传感器。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是绘示本发明六片式光学成像镜头的第一实施例的示意图。
[0028]图2的A部分是绘示第一实施例在成像面上的纵向球差。
[0029]图2的B部分是绘示第一实施例在弧矢方向的像散像差。
[0030]图2的C部分是绘示第一实施例在子午方向的像散像差。
[0031]图2的D部分是绘示第一实施例的畸变像差。
[0032]图3是绘示本发明六片式光学成像镜头的第二实施例的示意图。
[0033]图4的A部分是绘示第二实施例在成像面上的纵向球差。
[0034]图4的B部分是绘示第二实施例在弧矢方向的像散像差。
[0035]图4的C部分是绘示第二实施例在子午方向的像散像差。
[0036]图4的D部分是绘示第二实施例的畸变像差。
[0037]图5是绘示本发明六片式光学成像镜头的第三实施例的示意图。
[0038]图6的A部分是绘示第三实施例在成像面上的纵向球差。
[0039]图6的B部分是绘示第三实施例在弧矢方向的像散像差。
[0040]图6的C部分是绘示第三实施例在子午方向的像散像差。
[0041]图6的D部分是绘示第三实施例的畸变像差。
[0042]图7是绘示本发明六片式光学成像镜头的第四实施例的示意图。
[0043]图8的A部分是绘示第四实施例在成像面上的纵向球差。
[0044]图8的B部分是绘示第四实施例在弧矢方向的像散像差。
[0045]图8的C部分是绘示第四实施例在子午方向的像散像差。
[0046]图8的D部分是绘示第四实施例的畸变像差。
[0047]图9是绘示本发明六片式光学成像镜头的第五实施例的示意图。
[0048]图10的A部分是绘示第五实施例在成像面上的纵向球差。
[0049]图10的B部分是绘示第五实施例在弧矢方向的像散像差。
[0050]图10的C部分是绘示第五实施例在子午方向的像散像差。
[0051]图10的D部分是绘示第五实施例的畸变像差。
[0052]图11是绘示本发明六片式光学成像镜头的第六实施例的示意图。
[0053]图12的A部分是绘示第六实施例在成像面上的纵向球差。
[0054]图12的B部分是绘示第六实施例在弧矢方向的像散像差。
[0055]图12的C部分是绘示第六实施例在子午方向的像散像差。
[0056]图12的D部分是绘示第六实施例的畸变像差。
[0057]图13是绘示本发明六片式光学成像镜头的第七实施例的示意图。
[0058]图14的A部分是绘示第七实施例在成像面上的纵向球差。
[0059]图14的B部分是绘示第七实施例在弧矢方向的像散像差。
[0060]图14的C部分是绘示第七实施例在子午方向的像散像差。
[0061]图14的D部分是绘示第七实施例的畸变像差。
[0062]图15是绘示本发明光学成像镜头曲率形状的示意图。
[0063]图16是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的示意图。
[0064]图17是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的示意图。
[0065]图18是表示第一实施例详细的光学数据。
[0066]图19是表示第一实施例详细的非球面数据。
[0067]图20是表示第二实施例详细的光学数据。
[0068]图21是表示第二实施例详细的非球面数据。
[0069]图22是表示第三实施例详细的光学数据。
[0070]图23是表示第三实施例详细的非球面数据。
[0071]图24是表示第四实施例详细的光学数据。
[0072]图25是表示第四实施例详细的非球面数据。
[0073]图26是表示第五实施例详细的光学数据。
[0074]图27是表示第五实施例详细的非球面数据。
[0075]图28是表示第六实施例详细的光学数据。
[0076]图29是表示第六实施例详细的非球面数据。
[0077]图30是表示第七实施例详细的光学数据。
[0078]图31是表示第七实施例详细的非球面数据。
[0079]图32是表示各实施例的重要参数。
【具体实施方式】
[0080]在开始详细描述本发明之前，首先要说明的是，在本发明附图中，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15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，以下的实施例为求附图简洁均省略了延伸部。
[0081]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,依序包含有一光圈、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，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。
[0082]此外，光学成像镜头I还包含光圈(aperture stop) 80，而设置于适当的位置。在图1中，光圈80是设置在物侧2与第一透镜10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I时，即会经由光圈80、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。
[0083]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的滤镜，可滤除特定波长的光线(例如红外线)，置于第六透镜60与成像面71之间。滤光片72的材质为玻璃。
[0084]本发明光学成像镜头I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I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。
[0085]本发明光学成像镜头I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。
[0086]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)。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上各透镜间的五个空气间隙宽度的总合即称为 AAG。亦即，AAG = AG12+AG23+AG34+AG45+AG56。
[0087]第一实施例
[0088]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 aberrat1n)请参考图 2 的 A 部分、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberrat1n)请参考图2的B部分、子午(tangential)方向的像散像差请参考图2的C部分、以及畸变像差(distort1naberrat1n)请参考图2的D部分。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，系统像高为3.085_。
[0089]第一实施例的光学成像镜头系统I主要由六枚以塑料材质制成又具有屈光率的透镜、滤光片72、光圈80、与成像面71所构成。光圈80是设置在物侧2与第一透镜10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。
[0090]第一透镜10具有正屈光率。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为凸面，具有一位于光轴附近区域的凸面部16以及一圆周附近区域的凸面部17。
[0091]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。
[0092]第三透镜30具有正屈光率，朝向物侧2的第三物侧面31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凹面部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。
[0093]第四透镜40具有正屈光率，朝向物侧2的第四物侧面41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凹面部44，而朝向像侧3的第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凹面部46以及一位于圆周附近区域的凸面部47。
[0094]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。
[0095]第六透镜60具有负屈光率,朝向物侧2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，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。滤光片72位于第六透镜60以及成像面71之间。
[0096]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，所有物侧面11/21/31/41/51/61与像侧面12/22/32/42/52/62共计十二个曲面，均为非球面。这些非球面是经由下列公式所定义:
J,- /J/2/3
[0097]Z(F) = /(I + , I — (I + I).) +X Yzs
Rl Vμ -1 —.
[0098]其中:
[0099]R表示透镜表面的曲率半径；
[0100]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)；
[0101]Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；
[0102]K 为维面系数(conic constant)；
[0103]a2i为第2i阶非球面系数。
[0104]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，半视角(HalfField of View,简称HFOV)为整体光学透镜系统中最大视角(FieldofView)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的物侧面11至该成像面71的距离)为5.264毫米,而系统像高为3.085mm, HFOV为36.01度。第一实施例中各重要参数间的关系列举如下:
[0105]T5/AG34 = 5.317
[0106]AG23/AG12 = 2.628
[0107]T5/T2 = 2.341
[0108]T2/AG45 = 0.791
[0109]T2/AG34 = 2.271
[0110]ALT/AG34 = 25.143
[0111]ALT/T5 = 4.729
[0112]T6/AG12 = 4.684
[0113]T1/AG12 = 3.774
[0114]T6/T5 = 1.157
[0115]AG23/AG34 = 3.452
[0116]T4/AG34 = 3.051
[0117]ALT/T6 = 4.087
[0118]T5/AG45 = 1.851
[0119]AAG/T4 = 3.436
[0120]AAG/T6 = 1.704
[0121]T6/T1 = 1.241
[0122]第二实施例
[0123]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4的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图4的B部分、子午方向的像散像差请参考图4的C部分、畸变像差请参考图4的D部分。第二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，不同处在于透镜的参数，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的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凹面部16A，以及一位于圆周附近区域的凸面部17A ;第四透镜40的第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46A，以及一位于圆周附近区域的凸面部47A ;第六透镜60的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63A，以及一位于圆周附近区域的凹面部64A。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5.134毫米，而系统像高为3.085mm,HFOV为36.79度。其各重要参数间的关系为:
[0124]T5/AG34 = 3.075
[0125]AG23/AG12 = 2.786
[0126]T5/T2 = 1.893
[0127]T2/AG45 = 0.701
[0128]T2/AG34 = 1.625
[0129]ALT/AG34 = 18.827
[0130]ALT/T5 = 6.122
[0131]T6/AG12 = 5.327
[0132]T1/AG12 = 4.099
[0133]T6/T5 = 1.431
[0134]AG23/AG34 = 2.302
[0135]T4/AG34 = 3.592
[0136]ALT/T6 = 4.278
[0137]T5/AG45 = 1.327
[0138]AAG/T4 = 2.330
[0139]AAG/T6 = 1.902
[0140]T6/T1 = 1.300
[0141]第三实施例
[0142]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6的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图6的B部分、子午方向的像散像差请参考图6的C部分、畸变像差请参考图6的D部分。第三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，不同处在于透镜的参数，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的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凹面部16B，以及一位于圆周附近区域的凸面部17B ;第四透镜40的第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46B，以及一位于圆周附近区域的凸面部47B ;第六透镜60的第六物侧面61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5.011毫米，而系统像高为3.085mm,HFOV为37.68度。其各重要参数间的关系为:
[0143]T5/AG34 = 3.209
[0144]AG23/AG12 = 3.690
[0145]T5/T2 = 1.997
[0146]T2/AG45 = 0.760
[0147]T2/AG34 = 1.607
[0148]ALT/AG34 = 18.584
[0149]ALT/T5 = 5.791
[0150]T6/AG12 = 6.750
[0151]T1/AG12 = 4.980
[0152]T6/T5 = 1.356
[0153]AG23/AG34 = 2.379
[0154]T4/AG34 = 3.165
[0155]ALT/T6 = 4.271
[0156]T5/AG45 = 1.518
[0157]AAG/T4 = 2.544
[0158]AAG/T6 = 1.851
[0159]T6/T1 = 1.355
[0160]第四实施例
[0161]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8的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图8的B部分、子午方向的像散像差请参考图8的C部分、畸变像差请参考图8的D部分。第四实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，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，第三透镜30的第三像侧面32具有一位于光轴附近区域的凹面部36C，以及一位于圆周附近区域的凸面部37C。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5.188毫米，而系统像高为3.085mm, HFOV为36.60度。其各重要参数间的关系为:
[0162]T5/AG34 = 6.658
[0163]AG23/AG12 = 2.415
[0164]T5/T2 = 2.558
[0165]T2/AG45 = 0.744
[0166]T2/AG34 = 2.603
[0167]ALT/AG34 = 29.729
[0168]ALT/T5 = 4.465
[0169]T6/AG12 = 4.629
[0170]T1/AG12 = 3.612
[0171]T6/T5 = 1.059
[0172]AG23/AG34 = 3.678
[0173]T4/AG34 = 3.771
[0174]ALT/T6 = 4.216
[0175]T5/AG45 = 1.902
[0176]AAG/T4 = 3.283
[0177]AAG/T6 = 1.756
[0178]T6/T1 = 1.282
[0179]第五实施例
[0180]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10的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图10的B部分、子午方向的像散像差请参考图10的C部分、畸变像差请参考图10的D部分。第五实施例和第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，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的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凹面部16D，以及一位于圆周附近区域的凸面部17D ;第四透镜40的第四物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43D，以及一位于圆周附近区域的凹面部44D ;第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46D，以及一位于圆周附近区域的凸面部47D ;第六透镜60的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63D，以及一位于圆周附近区域的凹面部64D。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5.153毫米，而系统像高为3.085mm, HFOV为36.77度。其各重要参数间的关系为:
[0181]T5/AG34 = 3.646
[0182]AG23/AG12 = 2.700
[0183]T5/T2 = 2.175
[0184]T2/AG45 = 0.900
[0185]T2/AG34 = 1.676
[0186]ALT/AG34 = 19.728
[0187]ALT/T5 = 5.411
[0188]T6/AG12 = 5.121
[0189]T1/AG12 = 4.057
[0190]T6/T5 = 1.245
[0191]AG23/AG34 = 2.394
[0192]T4/AG34 = 3.285
[0193]ALT/T6 = 4.345
[0194]T5/AG45 = 1.957
[0195]AAG/T4 = 2.461
[0196]AAG/T6 = 1.781
[0197]T6/T1 = 1.262
[0198]第六实施例
[0199]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12的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图12的B部分、子午方向的像散像差请参考图12的C部分、畸变像差请参考图12的D部分。第六实施例与第一实施例类似，不同处在于透镜的参数，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的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凹面部16E，以及一位于圆周附近区域的凹面部17E ;第三透镜30的第三像侧面32具有一位于光轴附近区域的凹面部36E，以及一位于圆周附近区域的凸面部37E ;第四透镜40的第四物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43E，以及一位于圆周附近区域的凹面部44E ;第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46E，以及一位于圆周附近区域的凸面部47E ;第六透镜60的第六物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63E，以及一位于圆周附近区域的凹面部64E。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5.111毫米，而系统像高为3.085mm, HFOV为37.13度。其各重要参数间的关系为:
[0200]T5/AG34 = 4.592
[0201]AG23/AG12 = 1.916
[0202]T5/T2 = 2.024
[0203]T2/AG45 = 0.872
[0204]T2/AG34 = 2.269
[0205]ALT/AG34 = 27.663
[0206]ALT/T5 = 6.024
[0207]T6/AG12 = 4.167
[0208]T1/AG12 = 3.067
[0209]T6/T5 = 1.338
[0210]AG23/AG34 = 2.826
[0211]T4/AG34 = 5.696
[0212]ALT/T6 = 4.501
[0213]T5/AG45 = 1.765
[0214]AAG/T4 = 1.818
[0215]AAG/T6 = 1.685
[0216]T6/T1 = 1.359
[0217]第七实施例
[0218]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14的A部分、弧矢方向的像散像差请参考图14的B部分、子午方向的像散像差请参考图14的C部分、畸变像差请参考图14的D部分。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，不同处在于透镜的参数，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的第一像侧面12具有一位于光轴附近区域的凹面部16F，以及一位于圆周附近区域的凸面部17F ;第三透镜30的第三像侧面32具有一位于光轴附近区域的凹面部36F，以及一位于圆周附近区域的凸面部37F ;第四透镜40的第四物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43F，以及一位于圆周附近区域的凹面部44F ;第四像侧面42具有一位于光轴附近区域的凸面部46F，以及一位于圆周附近区域的凸面部47F。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5.352毫米，而系统像高为
3.085mm, HFOV为36.01度。其各重要参数间的关系为:
[0219]T5/AG34 = 2.400
[0220]AG23/AG12 = 3.048
[0221]T5/T2 = 2.147
[0222]T2/AG45 = 0.903
[0223]T2/AG34 = 1.118
[0224]ALT/AG34 = 13.050
[0225]ALT/T5 = 5.438
[0226]T6/AG12 = 6.919
[0227]T1/AG12 = 4.950
[0228]T6/T5 = 1.456
[0229]AG23/AG34 = 1.539
[0230]T4/AG34 = 1.910
[0231]ALT/T6 = 3.735
[0232]T5/AG45 = 1.939
[0233]AAG/T4 = 2.563
[0234]AAG/T6 = 1.401
[0235]T6/T1 = 1.398
[0236]另外，各实施例的重要参数则整理于图32中。
[0237] 申请人:发现有以下特征:
[0238]1、在本第一较佳实施例的纵向球差图2的A部分中，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±0.03mm，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。
[0239]2、在图2的B部分与图2的C部分的二个像散像差附图中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.03mm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2的D部分的畸变像差附图则显示第一较佳实施例的畸变像差维持在±2.0%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，在系统长度已缩短至5.5mm左右，仍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的条件下，达到缩短镜头长度的效果。
[0240]3、第一透镜的正屈光率可提供镜头所需的屈光率，第二透镜的负屈光率可修正镜头整体的像差；另，第一透镜物侧面于光轴附近区域的凸面部及圆周附近区域的凸面部可协助收集成光像光线，第二透镜像侧面圆周附近区域的凹面部，第三透镜像侧面圆周附近区域的凸面部，第四透镜物侧面光轴附近区域的凹面部，第五透镜物侧面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以及圆周附近区域的凸面部，则可相互搭配地达到改善像差的效果；另，光圈置于第一透镜物侧，也可进一步缩短镜头整体长度，提高成像质量。
[0241]此外，依据以上的各实施例的各重要参数间的关系，通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:
[0242](I) T5/AG34建议应大于或等于2.1:
[0243]T5为第五透镜在光轴上的厚度，AG34则为第三透镜及第四透镜之间的空气间隙宽度，上述参数缩小均有助于缩小整体系统总长度，但考虑制作工艺的极限，T5无法过度缩小，至于AG34则可以比较不受限制，可以尽量缩小，因此T5/AG34应朝趋大的方式来设计，建议T5/AG34应大于或等于2.1，并以介于2.1?8.0之间较佳。
[0244](2) T2/AG45建议应大于或等于0.7、T2/AG34建议应大于或等于1.UALT/AG34建议应大于或等于13.0、T4/AG34建议应大于或等于1.9、AAG/T4建议应小于或等于3.5、T6/AG12建议应大于或等于4.0、AAG/T6建议应小于或等于2.0:
[0245]Τ2、Τ4、Τ6分别为第二、第四、第六透镜在光轴上的厚度，而ALT为第一至第六透镜的厚度总和，如前所述，上述数值会受到制作工艺上相当大的限制，而空气间隙值AG12、AG34、AG45 或 AAG 则比较能够缩小，导致 T2/AG45、T2/AG34、ALT/AG34、T4/AG34、T6/AG12、T2/AG45应朝趋大的方式来设计，而AAG/T4、AAG/T6应朝趋小的方式来设计，T2/AG45建议应大于或等于0.7，并以介于0.7?1.2之间较佳，T2/AG34建议应大于或等于1.1?3.0之间较佳，ALT/AG34建议应大于或等于13.0，并以介于13?35之间，T4/AG34建议应大于或等于1.9，并以介于1.9?7.0之间，AAG/T4建议应小于或等于3.5，并以介于1.5?3.5之间，T6/AG12建议应大于或等于4.0，并以介于4.0?8.0之间较佳，AAG/T6建议应小于或等于2.0，并以介于1.2?2.0之间较佳。
[0246](3) T5/T2建议应小于或等于2.6、ALT/T5建议应大于或等于4.4、T6/T5建议大于或等于1.0、ALT/T6建议应小于或等于4.6、Τ6/Τ1建议大于或等于1.1:
[0247]Τ1、Τ2、Τ5、Τ6分别为第一、第二、第五、第六透镜各个透镜沿光轴的厚度，ALT则为各个透镜的厚度总和，该等厚度值之间均应维持适当的比例，以避免任一透镜过厚而导致镜头过长，以及避免任一参数过小而导致不易制作，因此Τ5/Τ2建议应小于或等于2.6，并以介于1.5?2.6之间较佳，ALT/T5建议应大于或等于4.4，并以介于4.4?7.0之间较佳，Τ6/Τ5建议大于或等于1.0，并以介于1.0?2.0之间较佳，ALT/T6建议应小于或等于
4.6,并以介于3.0?4.6之间较佳，Τ6/Τ1建议大于或等于1.1，并以介于1.1?1.6之间较佳。
[0248](4)AG23/AG12建议应小于或等于4.0、AG23/AG34建议应大于或等于1.4:
[0249]AG12、AG23、AG34分别为第一透镜与第二透镜之间、第二透镜与第三透镜之间、第三透镜与第四透镜之间的空气间隙宽度，该等间隙值之间也应维持适当的比例关系，避免任一空气间隙过大而不利于镜头整体的薄型化，AG23/AG12建议应小于或等于4.0，并以介于1.5?4.0之间较佳，AG23/AG34建议应大于或等于1.4，并以介于1.4?4.0之间较佳。
[0250](5)T1/AG12建议应小于或等于5.0, T5/AG45建议应小于或等于2.0，避免Tl、T5过大而影响整体长度，T1/AG12建议应小于或等于5.0，并以介于2.5?5.0之间较佳，T5/AG45建议应小于或等于2.0，并以介于1.0?2.0之间较佳。
[0251 ] 本发明的光学成像镜头I，还可应用于电子装置中，例如应用于手机或是行车纪录器。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仅以手机为例，说明电子装置100，但电子装置100的型式不以此为限。
[0252]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的光学成像镜头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。
[0253]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。
[0254]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的结构，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。
[0255]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-Γ同轴设置，且镜筒130设置于镜头后座141的内侧。
[0256]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-Γ设置、第二座体143沿轴线1-1’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。
[0257]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-Γ，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。
[0258]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，从一物侧至一像侧沿一光轴依序包含: 一光圈； 一第一透镜，该第一透镜具有正屈光率，其物侧面为一凸面，具有一位于该光轴附近区域的凸面部以及一位于圆周附近区域的凸面部； 一第二透镜，该第二透镜具有负屈光率，其像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部; 一第三透镜，该第三透镜的像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部； 一第四透镜，该第四透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部； 一第五透镜，该第五透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部；及 一第六透镜，该第六透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部，以及一位于圆周附近区域的凸面部； 其中，该第五透镜在该光轴上的中心厚度为T5，该第三透镜与该第四透镜之间的间隙宽度为AG34，并满足2.1 ( T5/AG34的条件，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.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之间的间隙宽度为AG23，该第一透镜与该第二透镜之间的间隙宽度为AG12，并满足AG23/AG12彡4.0的条件。
3.如权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于:该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的所有透镜的中心厚度总和为ALT，并满足13 ( ALT/AG34的条件。
4.如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于:更满足4.4 ( ALT/T5的条件。
5.如权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足4.0彡T6/AG12的条件。
6.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中心厚度为T2，并满足T5/T2 ^ 2.6的条件。
7.如权利要求6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中心厚度为Tl，该第一透镜与该第二透镜之间的间隙宽度为AG12，并满足T1/AG12彡5.0的条件。
8.如权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足1.0 < T6/T5的条件。
9.如权利要求7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之间的间隙宽度为AG23，并满足1.4彡AG23/AG34的条件。
10.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中心厚度为T2，该第四透镜与该第五透镜之间的间隙宽度为AG45，并满足0.7 ( T2/AG45的条件。
11.如权利要求10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中心厚度为T4，并满足1.9 < T4/AG34的条件。
12.如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征在于:该第一透镜至该第六透镜在该光轴上的所有透镜的中心厚度总和为ALT，该第六透镜在该光轴上的中心厚度为T6，并满足ALT/T6 ( 4.6的条件。
13.如权利要求11所述的光学成像镜头，其特征在于:更满足T5/AG45^2.0的条件。
14.如权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于:该第二透镜在该光轴上的中心厚度为T2，并满足1.1 < T2/AG34的条件。
15.如权利要求14所述的光学成像镜头，其特征在于: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，该第四透镜在该光轴上的中心厚度为Τ4，并满足AAG/T4 ^ 3.5的条件。
16.如权利要求15所述的光学成像镜头,其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为Τ6，并满足AAG/T6 ^ 2.0的条件。
17.如权利要求15所述的光学成像镜头,其特征在于:该第六透镜在该光轴上的中心厚度为Τ6，该第一透镜在该光轴上的中心厚度为Tl，并满足1.1 ( Τ6/Τ1的条件。
18.—种电子装置，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的一像侧的一影像传感器。
【文档编号】G02B13/18GK104238073SQ201410222321
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】许圣伟, 唐子健 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司