專利名稱：五片式影像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭，特別是涉及一種五片式影像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子
直O(jiān)
背景技術(shù)：
近年來各種攜帶型電子產(chǎn)品多內(nèi)置有光學(xué)影像鏡頭與影像感測元件而兼具拍照與攝影功能。考慮到攜帶型電子產(chǎn)品輕巧化的需求，在開發(fā)改良此類鏡頭時，除了要不斷提升其光學(xué)性能外，還要滿足小體積與質(zhì)輕等需求。以具有照相或攝影功能的手機為例，目前的發(fā)展趨勢是針對鏡頭的高畫質(zhì)、低電子噪度及大角度等性能持續(xù)進行改良，以提供更佳的使用品質(zhì)。百萬像素已是目前解析度規(guī)格的主流，但為了達到物美價廉的消費要求，目前仍有開發(fā)各種低制造成本與高性能品質(zhì)的鏡頭產(chǎn)品的需求，且為了使鏡頭再進一步提升到三百萬像素以上的高影像品質(zhì)，則需通過搭配組合多數(shù)片具有不同特性的透鏡才能達到。如美國專利號6，476，982與美國專利號7，453，654等美國專利案所述的鏡頭，主要是公開以四片不同特性的透鏡組合形成的影像鏡頭，雖然可借此提升鏡頭的影像品質(zhì)， 然而，為了滿足三百萬像素以上的高影像品質(zhì)，解析度方面，仍有需再改善的空間?，F(xiàn)有的四片式影像鏡頭，在設(shè)計上改善解析度的方法通常會通過直接適當(dāng)?shù)胤糯箸R頭的F值(F Number)來達到改善解析度的目的，因為放大鏡頭的F值也就是表示遮住較多的鏡頭邊緣光線，如此，較難集中的邊緣光線被遮蔽后，其余較易集中的光線則不會再受干擾，因而能達到改善解析度的目的，例如，現(xiàn)有的四片透鏡型鏡頭的F值(F Number)由2. 4放大到 3.0。但由于目前用于成像的影像感測芯片，為了在尺寸不變，甚至尺寸縮小以降低成本的考量下，要增加像素的數(shù)量，勢必會讓每一像素的面積變小，進而每一像素的感光面積也隨著變小，因此，如果采用上述的放大鏡頭的F值的方式，則變小的感光面積接受到的光量將會更少，如此會導(dǎo)致信噪比太低，所以上述的方法僅適用于具有較大感光面積的影像感測
-H-· I I心片。為了進一步提升鏡頭的品質(zhì)與性能，美國專利目前亦有五片透鏡型鏡頭的技術(shù)，在美國專利號7，480，105、美國專利號7，110，188、美國專利號7，443，610與美國專利號7，710，665等美國專利案中則公開不同形式的五片式影像鏡頭，例如美國專利號 7，480，105公開一種具有一個第一負透鏡及一個中置光圈(aperture stop)的設(shè)計，而美國專利號7，110，188則公開一種具有一位于物側(cè)的凹面的第一透鏡的設(shè)計；上述的專利分別通過改變所述透鏡的面形狀、屈光率配置方式、光圈位置或使其中兩片透鏡膠合等技術(shù)改善不同的光學(xué)問題并提升產(chǎn)品性能。雖然上述的四片透鏡組合或五片透鏡組合形成的影像鏡頭都是為了提供更高的影像品質(zhì)而產(chǎn)生的設(shè)計，但由于組合形成鏡頭的每片透鏡的光學(xué)參數(shù)都有不相同的設(shè)計， 導(dǎo)致其組合后的鏡頭可能在某些光學(xué)性質(zhì)上具有顯著的增進效果，但同時也存在一些被犧牲的光學(xué)性質(zhì)，為了滿足影像感測芯片的改變趨勢及消費者對所呈現(xiàn)影像效果的不同偏好與不同使用需求，目前仍有持續(xù)開發(fā)其它形式的光學(xué)鏡頭的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輕量化、低制造成本，并能提供高解析度與高成像品質(zhì)的五片式影像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置。本發(fā)明的五片式影像鏡頭從物側(cè)依序包含一個第一透鏡、一個第二透鏡、一個第三透鏡、一個第四透鏡及一個第五透鏡。其中，該第一透鏡由塑料材質(zhì)所制成，且為正屈光率的透鏡，并具有一個位于物側(cè)的凸面。該第二透鏡由塑料材質(zhì)所制成，且為負屈光率的透鏡，并具有一個位于像側(cè)的凹面。該第三透鏡由塑料材質(zhì)所制成，且為一雙凸透鏡。該第四透鏡是由塑料材質(zhì)所制成的彎月型透鏡，并具有一個位于像側(cè)的凸面。該第五透鏡由塑料材質(zhì)所制成，并具有一個位于像側(cè)且鄰近光軸區(qū)域的凹面。其中，該第二透鏡滿足下列條件式I f2/f I < i，f2為第二透鏡的焦距，f為影像鏡頭的系統(tǒng)焦距。本發(fā)明五片式影像鏡頭的有益效果在于以塑料材質(zhì)制成所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡而使該鏡頭具有重量輕與制造成本低且較便宜的優(yōu)勢， 其中，該第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡的結(jié)構(gòu)形式有助于降低光軸上的縱向色差與離軸的高階像差(例如，高階球差、慧差)，此外，為了平衡該第一透鏡與該第三透鏡較大的正屈光率，還限制該第二透鏡的焦距，使該第二透鏡具有較大的負屈光率，借此，能改善該影像鏡頭大部分的像差并使該影像鏡頭整體焦距維持在預(yù)定的設(shè)定值，再搭配該第四透鏡的彎月型結(jié)構(gòu)與第五透鏡位于像側(cè)且鄰近光軸區(qū)域的凹面設(shè)計，則有助于進一步降低離軸像散、場曲及光學(xué)畸變，因此，本發(fā)明能通過組合所述具有不同結(jié)構(gòu)特性的透鏡達到提高成像品質(zhì)的目的。進一步地，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用前述五片式影像鏡頭的電子裝置。于是，本發(fā)明的電子裝置，包含一個機殼，及一個安裝在該機殼內(nèi)的影像模組。該影像模組包括一個如前所述的五片式影像鏡頭，及一個設(shè)置于該五片式影像鏡頭的像側(cè)的影像感測器。本發(fā)明該電子裝置的有益效果在于通過使用具有前述五片式影像鏡頭的影像模組，使該電子裝置在高像素的條件下仍然能通過該影像鏡頭的光學(xué)特性維持高解析度的成像品質(zhì)，加上該影像鏡頭為塑料材質(zhì)因而兼具制造成本低與重量低的特性，并有助于降低該電子裝置整體的制造成本與重量，借此，使本發(fā)明能滿足物美價廉的消費需求而極具實用價值。


圖1是一配置示意圖，說明本發(fā)明影像鏡頭的一個第一較佳實施例；圖2是該第一較佳實施例的各項像差圖；圖3是該第一較佳實施例在不同視場角的光線展開圖；圖4是一配置示意圖，說明本發(fā)明影像鏡頭的一個第二較佳實施例；圖5是該第二較佳實施例的各項像差圖；圖6是該第二較佳實施例在不同視場角的光線展開圖7是一配置示意圖，說明本發(fā)明影像鏡頭的一個第三較佳實施例；圖8是該第三較佳實施例的各項像差圖；圖9是該第三較佳實施例在不同視場角的光線展開圖；圖10是一配置示意圖，說明本發(fā)明影像鏡頭的一個第四較佳實施例；圖11是該第四較佳實施例的各項像差圖；圖12是該第四較佳實施例在不同視場角的光線展開圖；圖13是本發(fā)明應(yīng)用該五片式影像鏡頭的電子裝置的一個較佳實施例。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。在本發(fā)明被詳細描述以前，要注意的是，在以下的說明內(nèi)容中，類似的元件以相同的編號來表示。參閱圖1，本發(fā)明五片式影像鏡頭2從物側(cè)依序包含一個第一透鏡3、一個第二透鏡4、一個第三透鏡5、一個第四透鏡6、一個第五透鏡7，及一個濾光片8。其中，第一透鏡 3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7都是由塑料材質(zhì)所制成。此外，該影像鏡頭2還包含一個光圈9 (Aperture Mop)，在本實施例中，該光圈9是設(shè)置在該第一透鏡 3前。當(dāng)由一個待拍攝物所傳出的光線進入該影像鏡頭2，經(jīng)由該光圈9、該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6、該第五透鏡7及該濾光片8后，會在一個成像面 (Image Plane) 10 形成一個影像。該第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7與該濾光片8位于物側(cè)的一面分別定義為第一面31、41、51、61、71與81，位于像側(cè)的一面分別定義為第二面 32、42、52、62、72 與 82。第一較佳實施例參閱圖1，為本發(fā)明五片式影像鏡頭2的一個第一較佳實施例，其中，該光圈9設(shè)置在該第一透鏡3前，該第一透鏡3為正屈光率的透鏡，且其第一面31、第二面32皆為凸面。 該第二透鏡4為負屈光率的透鏡，且其第一面41、第二面42皆為凹面。該第三透鏡5為一雙凸透鏡，其第一面51、第二面52皆為凸面，且與第二透鏡4間具有空氣間隙。該第四透鏡 6是正屈光率的彎月型透鏡，且其第一面61為凹面，第二面62為凸面。該第五透鏡7為負屈光率的透鏡，且其第一面71為凸面，第二面72在鄰近光軸I的區(qū)域為一個凹面721，并呈波浪面形式。該濾光片8是一片平板玻璃，其第一面81與第二面82相互平行。其它詳細資料如下表所示
權(quán)利要求
1. 一種五片式影像鏡頭，從物側(cè)依序包含一個第一透鏡、一個第二透鏡、一個第三透鏡、一個第四透鏡及一個第五透鏡，其特征在于該第一透鏡是由塑料材質(zhì)所制成，且為正屈光率的透鏡，并具有一個位于物側(cè)的凸該第二透鏡是由塑料材質(zhì)所制成，且為負屈光率的透鏡，并具有一個位于像側(cè)的凹該第三透鏡是由塑料材質(zhì)所制成，且為一個雙凸透鏡； 該第四透鏡是由塑料材質(zhì)所制成的彎月型透鏡，并具有一個位于像側(cè)的凸面； 該第五透鏡是由塑料材質(zhì)所制成，并具有一個位于像側(cè)且鄰近光軸區(qū)域的凹面； 其中，該第二透鏡滿足下列條件式I f2/f I < I，f2為第二透鏡的焦距，f為影像鏡頭的系統(tǒng)焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第二透鏡滿足下列條件式f2/f < 0. 85 f2 第二透鏡的焦距； f 影像鏡頭的系統(tǒng)焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第二透鏡與該第三透鏡間具有空氣間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第三透鏡滿足下列條件式f3/f > 0. 85f3 第三透鏡的焦距；f 影像鏡頭的系統(tǒng)焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第四透鏡為正屈光率，該第五透鏡為負屈光率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第五透鏡位于像側(cè)的凹面是波浪面形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第一透鏡、第二透鏡、第四透鏡及第五透鏡滿足下列條件式f2/fJ > 1 0. 8 < f4/f5 < 1. 6 vdl >50 vd2 <30f第一透鏡的焦距； f2 第二透鏡的焦距； f4:第四透鏡的焦距； f5 第五透鏡的焦距； Vdl 第一透鏡的色散系數(shù)； vd2 第二透鏡的色散系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第一透鏡與第二透鏡滿足下列條件式0. 9 < f12/f < 3. 1 TL/f < 1. 55f12 第一透鏡與第二透鏡的合成焦距； f 影像鏡頭的系統(tǒng)焦距；TL 光軸自該第一透鏡位于物側(cè)的第一面至該影像鏡頭的成像面的總長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的五片式影像鏡頭，其特征在于該第一透鏡滿足下列條件式0. 5 < fjf <1.0f第一透鏡的焦距； f 影像鏡頭的系統(tǒng)焦距。
10.一種電子裝置，包含一個機殼，以及一個安裝在該機殼內(nèi)的影像模組，其特征在于該影像模組包括一個如權(quán)利要求1所述的五片式影像鏡頭，以及一個設(shè)置于該五片式影像鏡頭的像側(cè)的影像感測器。
全文摘要
一種五片式影像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置，該影像鏡頭從物側(cè)依序包含由塑料材質(zhì)所制成的一個第一透鏡、一個第二透鏡、一個第三透鏡、一個第四透鏡及一個第五透鏡。第一透鏡為正屈光率并具有一個位于物側(cè)的凸面，第二透鏡為負屈光率并具有一個位于像側(cè)的凹面，第三透鏡為雙凸透鏡，第四透鏡為彎月型透鏡并具有一個位于像側(cè)的凸面，該第五透鏡則具有一個位于像側(cè)且鄰近光軸區(qū)域的凹面。以塑料材質(zhì)制成所述透鏡，能符合輕量化與低制造成本需求，而五片式鏡頭設(shè)計，則可增加光通量、提高信噪比與收光角度，并放大視場角，借此使本發(fā)明能維持高光學(xué)品質(zhì)并符合實用需求。
文檔編號G02B13/18GK102313972SQ20101054894
公開日2012年1月11日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者廖龍盛, 張國文, 李柏徹 申請人:玉晶光電股份有限公司