可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明乃是與一種可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭相關，且尤其是與應用五片 式透鏡之可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭相關。
【背景技術】
[0002] 近年來，手機和數字相機的普及使得包含光學成像鏡頭、模塊后座單元及影像傳 感器等之影像模塊蓬勃發展，手機和數字相機的薄型輕巧化也讓影像模塊的小型化需求愈 來愈高，隨著感光親合組件（Charge Coupled Device,簡稱CCD)或互補性氧化金屬半導體 組件（Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡稱CMOS)之技術進步和尺寸縮小， 裝戴在影像模塊中的光學成像鏡頭也需要縮小體積，但光學成像鏡頭之良好光學性能也是 必要顧及之處。
[0003] 除了追求輕薄短小以外，提升視場角度也日趨重要，因此光學成像鏡頭等電子產 品的關鍵零組件在規格上也必須持續提升，以符合消費者的需求。
[0004] 就一五片式透鏡結構而言，以往之發明常會有視場角不夠大且成像質量不佳的問 題，而在追求鏡頭廣角化又必須兼顧光學成像鏡頭的成像質量及性能，因此極需要開發擴 大視場角度且維持成像質量良好的鏡頭是目前研究的主要目標。
【發明內容】
[0005] 本發明之一目的系在提供一種可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭，透過控制各透 鏡的凹凸曲面排列，并以至少兩個關系式控制相關參數，維持足夠之光學性能，且同時擴大 視場角及縮減光學透鏡的系統長度。
[0006] 依據本發明，提供一種光學成像鏡頭，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透 鏡、一第二透鏡、一光圈、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一濾光件及保護組件，每一 透鏡都具有屈光率，而且具有一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成 像光線通過的像側面。
[0007] 為了便于表示本發明所指的參數，在本說明書及圖示中定義：TA代表光圈到下一 個相鄰透鏡物側面在光軸上的距離（負號表示該距離方向朝向物側）、Tl代表第一透鏡在 光軸上的厚度、G12代表第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T2代表第二 透鏡在光軸上的厚度、G23代表第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T3代 表第三透鏡在光軸上的厚度、G34代表第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、 T4代表第四透鏡在光軸上的厚度、G45代表第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙 寬度、T5代表第五透鏡在光軸上的厚度、G5F代表第五透鏡之像側面至濾光件之物側面在 光軸上的距離、TF代表濾光件在光軸上的厚度、GFF代表濾光件之像側面至保護組件之物 側面在光軸上的距離、TF'代表保護組件在光軸上的厚度、GFP代表保護組件之像側面至成 像面在光軸上的距離、TI代表一影像傳感器在光軸上的厚度、fno代表光圈值（f-number)、 fl代表第一透鏡的焦距、f2代表第二透鏡的焦距、f3代表第三透鏡的焦距、f4代表第四 透鏡的焦距、f5代表第五透鏡的焦距、nl代表第一透鏡的折射率、n2代表第二透鏡的折 射率、n3代表第三透鏡的折射率、n4代表第四透鏡的折射率、n5代表第五透鏡的折射率、 nf代表濾光件的折射率、nf'代表保護組件的折射率、Vl代表第一透鏡的阿貝數值（Abbe number)、V2代表第二透鏡的阿貝數值、V3代表第三透鏡的阿貝數值、V4代表第四透鏡的阿 貝數值、V5代表第五透鏡的阿貝數值、V6代表濾光件的阿貝數值、V6'代表保護組件的阿 貝數值、EFL或f皆代表光學成像鏡頭的有效焦距、TTL代表第一透鏡之物側面至一成像面 在光軸上的距離、ALT代表第一透鏡至第五透鏡在光軸上的五片透鏡厚度總和（即T1、T2、 T3、T4、T5之和）、AAG代表第一透鏡至第五透鏡之間在光軸上的四個空氣間隙寬度總和（即 G12、G23、G34、G45之和）、BFL代表光學成像鏡頭的后焦距，即第五透鏡之像側面至成像面 在光軸上的距離（即G5F、TF、GFF、TF'、GFP之和）。
[0008] 依據本發明所提供的光學成像鏡頭，第一透鏡的物側面具有一位于光軸附近區域 的凸面部以及一位于圓周附近區域的凸面部；第二透鏡的物側面具有一位于圓周附近區域 的凹面部；第三透鏡的物側面具有一位于光軸附近區域的凸面部以及一位于在圓周附近區 域的凸面部，且第三透鏡的像側面具有一位于光軸附近區域的凸面部；第四透鏡具有一負 屈光率；第五透鏡的物側面具有一位于光軸附近區域的凸面部，且第五透鏡的像側面具有 一位于圓周附近的凸面部，其中，光學成像鏡頭只具備上述五片具有屈光率的透鏡，并滿足 下列關系式：
[0009] EFL/ (G23+G45) ^3.5 關系式（1)。
[0010] 本發明可選擇性地控制前述參數，額外滿足下列關系式：
[0011] AAG/T1 ^ 5. 0 關系式⑵；
[0012] G23/T1 蘭 1.6 關系式⑶；
[0013] (G12+G45)/T3 ^ 2. 5 關系式（4);
[0014] EFL/T4 ^ 5. 8 關系式（5);
[0015] G12/T5 ^ 4. 0 關系式（6);
[0016] (T3+T4)/G23 ^ I. 1 關系式（7);
[0017] ALT/T2 ^ 2. 4 關系式⑶；
[0018] (T4+T5)/G12 ^ 1. 2 關系式（9);
[0019] AAG/(T1+T4) ^ 3. 5 關系式（10);
[0020] (G12+G23)/T3 ^ 3. 5 關系式（11);
[0021] (G12+G34)/T5 ^ 4. 0 關系式（12);
[0022] AAG/G12 ^ 3. 3 關系式（13);
[0023] AAG/(T1+T3) ^ 2. 3 關系式（14);及 / 或
[0024] (G23+G34) /T4 ^ 4. 1 關系式（15)。
[0025] 前述所列之示例性限定關系式，亦可任意選擇性地合并不等數量施用于本發明之 實施態樣中，并不限于此。在實施本發明時，除了前述關系式之外，亦可針對單一透鏡或廣 泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結構，以加強對系 統性能及/或分辨率的控制，甚至是制造上良率的提升。須注意的是，此些細節需在無沖突 之情況之下，選擇性地合并施用于本發明之其他實施例當中。
[0026] 本發明可依據前述之各種光學成像鏡頭，提供一種可攜式電子裝置，其包括一機 殼以及一影像模塊，影像模塊安裝于該機殼內。影像模塊包括依據本發明之任一光學成像 鏡頭、一鏡筒、一模塊后座單元及一影像傳感器。鏡筒以供給設置光學成像鏡頭，模塊后座 單元以供給設置鏡筒，影像傳感器位于光學成像鏡頭的像側。
[0027] 由上述中可以得知，本發明之可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭，透過控制各透 鏡的凹凸曲面排列，并以至少一關系式控制相關參數，可擴大視場角，并有效地縮短鏡頭的 長度，同時維持良好的光學系統成像質量及性能。
【附圖說明】
[0028] 圖1顯示本發明之一實施例之透鏡剖面結構示意圖；
[0029] 圖2繪示透鏡面形與光線焦點的關系示意圖；
[0030] 圖3繪示范例一的透鏡面形與有效半徑的關系圖；
[0031] 圖4繪示范例二的透鏡面形與有效半徑的關系圖；
[0032] 圖5繪示范例三的透鏡面形與有效半徑的關系圖；
[0033] 圖6顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0034] 圖7顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示 意圖；
[0035] 圖8顯示依據本發明之第一實施例光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0036] 圖9顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0037] 圖10顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0038] 圖11顯示依據本發明之第二實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0039] 圖12顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0040] 圖13顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0041] 圖14顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0042] 圖15顯示依據本發明之第三實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0043] 圖16顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0044] 圖17顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0045] 圖18顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0046] 圖19顯示依據本發明之第四實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0047] 圖20顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0048] 圖21顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0049] 圖22顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0050] 圖23顯示依據本發明之第五實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0051] 圖24顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0052] 圖25顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0053] 圖26顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0054] 圖27顯示依據本發明之第六實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0055] 圖28顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0056] 圖29顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0057] 圖30顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0058] 圖31顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示 意圖；
[0059] 圖32顯示依據本發明之第七實施例光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0060] 圖33顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0061] 圖34顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0062] 圖35顯示依據本發明之第八實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0063] 圖36顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0064] 圖37顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0065] 圖38顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0066] 圖39顯示依據本發明之第九實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0067] 圖40顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0068] 圖41顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0069] 圖42顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之五片式透鏡之剖面結構示 意圖；
[0070] 圖43顯示依據本發明之第十實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意 圖；
[0071] 圖44顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；
[0072] 圖45顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；
[0073] 圖46顯示依據本發明之以上十個實施例的EFIV(G23+G45)、AAG/T1、G23/T1、 (G12+G45)/T3、EFL/T4、G12/T5、（T3+T4)/G23、ALT/T2、（T4+T5)/G12、AAGAT1+T4)、 (G12+G23)/T3、（G12+G34)/T5、AAG/G12、AAGAT1+T3)及（G23+G34)/T4 之值的比較表；
[0074] 圖47顯示依據本發明之一實施例之可攜式電子裝置之一結構示意圖；及
[0075] 圖48顯示依據本發明之另一實施例之可攜式電子裝置之一結構示意圖。
[0097] 21 機殼
[0098] 22影像模塊
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