透镜组、光学装置与电子装置的制作方法

文档序号:33001876发布日期:2023-01-18 01:29阅读:37来源:国知局
透镜组、光学装置与电子装置的制作方法

1.本发明涉及一种透镜组、光学装置与电子装置,特别是一种适用于电子装置的透镜组与光学装置。


背景技术:

2.随着科技日新月异,具有高光学品质的镜头俨然成为不可或缺的一环。并且,配备光学镜头的电子装置的应用范围更加广泛,对于光学镜头的要求也是更加多样化。
3.然而,近年来传统的光学镜头已难以满足多元化发展下的电子产品的高光学品质需求,特别是在镜片上用来消除杂光而设置的遮光膜层。已知的遮光膜层具有难以控制遮光范围、过度遮光或通光量严重下降的缺点,故无法满足目前日渐严格的光学品质市场需求。因此,如何改良遮光膜层以控制遮光范围来消除明显杂光,以满足现今对电子装置高规格的需求,已成为目前相关领域的重要议题。


技术实现要素:

4.鉴于以上提到的问题,本发明揭露一种透镜组、光学装置与电子装置,有助于在消除明显杂光的同时避免过度遮光,借此提升总体的光学品质。
5.本发明的一实施例所揭露的透镜组,具有一光路。透镜组包含一透镜以及一遮光膜层。透镜具有一光学部,且光路通过光学部。遮光膜层披覆于透镜上且毗邻设置于光学部。遮光膜层具有一远侧端以及一近侧端。近侧端较远侧端靠近光学部。近侧端包含两个延伸结构以及一凹陷结构。延伸结构分别沿远离远侧端的方向延伸,且延伸结构在平行于光路的方向上不重叠。凹陷结构连接延伸结构,且沿朝向远侧端的方向凹陷。
6.延伸结构在最远离远侧端处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:0.1[微米]≤δg≤299.5[微米]。
[0007]
本发明的另一实施例所揭露的透镜组,具有一光路。透镜组包含一反射元件以及一遮光膜层。反射元件具有一光学部,且光路通过光学部。遮光膜层披覆于反射元件上且毗邻设置于光学部。遮光膜层具有一远侧端以及一近侧端。近侧端较远侧端靠近光学部。近侧端包含两个延伸结构以及一凹陷结构。延伸结构分别沿远离远侧端的方向延伸,且延伸结构在平行于光路的方向上不重叠。凹陷结构连接延伸结构,且沿朝向远侧端的方向凹陷。
[0008]
延伸结构在最远离远侧端处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:0.1[微米]≤δg≤299.5[微米]。
[0009]
本发明的再一实施例所揭露的透镜组,具有一光路。透镜组包含一透光元件以及一遮光膜层。透光元件具有一光学部,且光路通过光学部。遮光膜层披覆于透光元件上且毗邻设置于光学部。遮光膜层具有一远侧端以及一近侧端。近侧端较远侧端靠近光学部。近侧端包含两个延伸结构以及一凹陷结构。延伸结构分别沿远离远侧端的方向延伸,且延伸结构在平行于光路的方向上不重叠。凹陷结构连接延伸结构,且沿朝向远侧端的方向凹陷。
[0010]
延伸结构在最远离远侧端处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:0.1[微
米]≤δg≤299.5[微米]。
[0011]
本发明的又一实施例所揭露的透镜组,具有一光路。透镜组包含一透光元件以及一遮光膜层。透光元件具有一光学部,且光路通过光学部。遮光膜层披覆于透光元件上且毗邻设置于光学部。遮光膜层具有多个遮光区块,且遮光区块彼此间隔设置。遮光区块包含一第一遮光区块以及一第二遮光区块,且第一遮光区块较第二遮光区块靠近光路。
[0012]
第一遮光区块与遮光膜层的其余部分的最短距离为d1,第二遮光区块与遮光膜层的其余部分的最短距离为d2,其满足下列条件:0.15≤d2/d1≤1.5。
[0013]
本发明的再另一实施例所揭露的透镜组,具有一光路。透镜组包含一透光元件以及一遮光膜层。透光元件具有一光学部,且光路通过光学部。遮光膜层披覆于透光元件上且毗邻设置于光学部。透光元件更具有一第一通光孔隙以及一第二通光孔隙。第一通光孔隙与第二通光孔隙由遮光膜层所环绕,且第一通光孔隙较第二通光孔隙靠近光路。
[0014]
定义出一参考平面,且参考平面垂直于光路。第一通光孔隙在参考平面上的投影面积为ha1,第一通光孔隙与光路在参考平面上的最短距离为hd1,第二通光孔隙在参考平面上的投影面积为ha2,第二通光孔隙与光路在参考平面上的最短距离为hd2,其满足下列条件:0.02≤(ha2^0.5/hd2)/(ha1^0.5/hd1)≤0.98。
[0015]
本发明的又另一实施例所揭露的光学装置,包含前述的透镜组。
[0016]
本发明的又再另一实施例所揭露的电子装置,包含前述的光学装置。
[0017]
根据上述实施例所揭露的透镜组、光学装置与电子装置,其遮光膜层具有可图形化的特性,使得遮光膜层的遮光范围能进一步地被控制,借此提升光学品质及增加设计自由度。
[0018]
当δg满足上述条件时,可通过改变延伸结构之间的距离,使得遮光的程度可控,借以提升光学品质。
[0019]
当d2/d1满足上述条件时,可使得光线自光学部的中心到边缘平滑地过渡。
[0020]
当(ha2^0.5/hd2)/(ha1^0.5/hd1)满足上述条件时,可使得光线自光学部的中心到边缘平滑地过渡。
[0021]
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理,并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
[0022]
图1为根据本发明第一实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0023]
图2为图1的光学装置的分解示意图。
[0024]
图3为图1的光学装置的另一分解示意图。
[0025]
图4为图3的光学装置的第五透镜与载体元件的局部分解示意图。
[0026]
图5为图4的第五透镜尚未披覆有遮光膜层的像侧示意图。
[0027]
图6为图4的第五透镜已经披覆有遮光膜层并组装于载体元件的像侧示意图。
[0028]
图7为图6的第五透镜的aa区域的放大示意图。
[0029]
图8为图6的第五透镜的侧面示意图。
[0030]
图9为图6的第五透镜的像侧示意图。
[0031]
图10为图9的第五透镜沿10-10切线剖切的侧面剖切示意图。
[0032]
图11为图9的第五透镜沿11-11切线剖切的侧面剖切示意图。
[0033]
图12为根据本发明第二实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0034]
图13为图12的光学装置的分解示意图。
[0035]
图14为图12的光学装置的另一分解示意图。
[0036]
图15为图13的光学装置的第四透镜的局部放大图。
[0037]
图16为图15的第四透镜的物侧示意图。
[0038]
图17为图15的第四透镜的侧面示意图。
[0039]
图18为图16的第四透镜沿18-18切线剖切的侧面剖切示意图。
[0040]
图19为图16的第四透镜的bb区域的放大示意图。
[0041]
图20为根据本发明第三实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0042]
图21为图20的光学装置的局部剖切示意图。
[0043]
图22为图20的光学装置的分解示意图。
[0044]
图23为图22的光学装置的第五透镜的局部放大图。
[0045]
图24为图23的第五透镜在第一轴线方向上的侧面示意图。
[0046]
图25为图23的第五透镜的出光侧示意图。
[0047]
图26为图23的第五透镜在第二轴线方向上的侧面示意图。
[0048]
图27为图23的第五透镜的出光侧示意图。
[0049]
图28为图27的第五透镜沿28-28切线剖切的侧面剖切示意图。
[0050]
图29为图27的第五透镜沿29-29切线剖切的侧面剖切示意图。
[0051]
图30为根据本发明第四实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0052]
图31为图30的光学装置的局部剖切示意图。
[0053]
图32为图30的光学装置的分解示意图。
[0054]
图33为图32的光学装置的第四透镜的局部放大图。
[0055]
图34为图33的第四透镜的侧面示意图。
[0056]
图35为图33的第四透镜的出光侧示意图。
[0057]
图36为图33的第四透镜沿36-36切线剖切的侧面剖切示意图。
[0058]
图37为图35的第四透镜的cc区域的放大示意图。
[0059]
图38为图37的第四透镜的dd区域的放大示意图。
[0060]
图39为根据本发明第五实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0061]
图40为图39的光学装置的分解示意图。
[0062]
图41为图39的光学装置的另一分解示意图。
[0063]
图42为图41的光学装置的第五透镜的局部放大图。
[0064]
图43为图42的第五透镜的侧面示意图。
[0065]
图44为图42的第五透镜的像侧示意图。
[0066]
图45为图44的第五透镜沿45-45切线剖切的侧面剖切示意图。
[0067]
图46为图44的第五透镜的ee区域的放大示意图。
[0068]
图47为根据本发明第六实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0069]
图48为图47的光学装置的分解示意图。
[0070]
图49为图47的光学装置的另一分解示意图。
[0071]
图50为图48的光学装置的第一透镜的局部放大图。
[0072]
图51为图50的第一透镜的侧面示意图。
[0073]
图52为图50的第一透镜的物侧示意图。
[0074]
图53为图52的第一透镜沿53-53切线剖切的侧面剖切示意图。
[0075]
图54为根据本发明第七实施例所绘示的光学装置的立体示意图。
[0076]
图55为图54的光学装置的分解示意图。
[0077]
图56为图55的光学装置的反射元件的局部放大图。
[0078]
图57为图56的光学装置的反射元件尚未披覆有遮光膜层的局部放大图。
[0079]
图58为图56的光学装置的反射元件已经披覆有遮光膜层的局部放大图。
[0080]
图59为图58的反射元件的侧视示意图。
[0081]
图60为图58的反射元件的另一示意图。
[0082]
图61为图56的反射元件沿61-61切线剖切的侧面剖切示意图。
[0083]
图62为图61的反射元件的ff区域的放大示意图。
[0084]
图63为图56的反射元件沿63-63切线剖切的侧面剖切示意图。
[0085]
图64为图63的反射元件的gg区域的放大示意图。
[0086]
图65为根据本发明第八实施例所绘示的光学装置的反射元件的立体示意图。
[0087]
图66为图65的反射元件沿66-66切线剖切的侧面剖切示意图。
[0088]
图67为图66的反射元件的hh区域的放大示意图。
[0089]
图68为图65的反射元件沿68-68切线剖切的侧面剖切示意图。
[0090]
图69为图68的反射元件的ii区域的放大示意图。
[0091]
图70绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的立体示意图。
[0092]
图71绘示图70的电子装置的另一侧的立体示意图。
[0093]
图72绘示图70的电子装置的系统方块图。
[0094]
图73绘示图70的电子装置以介于11mm至14mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图。
[0095]
图74绘示图70的电子装置以介于22mm至30mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图。
[0096]
图75绘示图70的电子装置以介于60mm至300mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图。
[0097]
图76绘示图70的电子装置以介于400mm至600mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图。
[0098]
图77至图78绘示图70的电子装置作为投影装置时的应用场景示意图。
[0099]
图79绘示依照本发明披覆于光学元件上的一种遮光膜层的示意图。
[0100]
图80绘示依照本发明披覆于光学元件上的另一种遮光膜层的示意图。
[0101]
图81绘示依照本发明披覆于光学元件上的一种遮光膜层的边缘的示意图。
[0102]
图82绘示依照本发明披覆于光学元件上的另一种遮光膜层的边缘的示意图。
[0103]
图83绘示依照本发明披覆于光学元件上的再一种遮光膜层的边缘的示意图。
[0104]
【符号说明】
[0105]
1、2、3、4、5、6、7

光学装置
[0106]
11、21、31、41、51、61、71

载体元件
[0107]
11a、31a

对应部
[0108]
12、22、32、42、52、62、72

透镜组
[0109]
13、23、53、63

滤光元件
[0110]
14、24、54、64、74

成像面
[0111]
35、45

光源面
[0112]
101、201、301、401、501、601、701

光路
[0113]
110、210、310、410、510、610、710

第一透镜
[0114]
120、220、320、420、520、620、720

第二透镜
[0115]
130、230、330、430、530、630、730

第三透镜
[0116]
140、240、340、440、540、640、740

第四透镜
[0117]
150、250、350、450、550、650

第五透镜
[0118]
560、660

第六透镜
[0119]
570、670

第七透镜
[0120]
580、680

第八透镜
[0121]
750、850

反射元件
[0122]
151、241、351、441、551、611、751、851

光学部
[0123]
152、242、352、442、552、612

光学面
[0124]
153、553、613

连接面
[0125]
154、354

端部
[0126]
245a

第一通光孔隙
[0127]
245b

第二通光孔隙
[0128]
245c

第三通光孔隙
[0129]
245d

第四通光孔隙
[0130]
245e

第五通光孔隙
[0131]
245f

第六通光孔隙
[0132]
245g

第七通光孔隙
[0133]
245h

第八通光孔隙
[0134]
245i

第九通光孔隙
[0135]
245j

第十通光孔隙
[0136]
245k

第十一通光孔隙
[0137]
245m

第十二通光孔隙
[0138]
245n

第十三通光孔隙
[0139]
756

入光面
[0140]
757a

第一反射面
[0141]
757b

第二反射面
[0142]
757c

第三反射面
[0143]
757d

第四反射面
[0144]
758

出光面
[0145]
759、859

v形沟
[0146]
7591

遮光表面
[0147]
7592、8592

弧形突起
[0148]
190、290、390、490、590、690、790、890

遮光膜层
[0149]
191、291、391、491、691、791、891

远侧端
[0150]
192、292、392、492、692、792、892

近侧端
[0151]
1921、2921、3921、4921、6921、7921、8921

延伸结构
[0152]
1922、2922、3922、4922、6922、7922、8922

凹陷结构
[0153]
493、593

遮光区块
[0154]
4931、5931

第一遮光区块
[0155]
4932、5932

第二遮光区块
[0156]9…
电子装置
[0157]
9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h

光学装置
[0158]
9k

提示灯
[0159]
92

发光元件
[0160]
93

对焦辅助模块
[0161]
94

单晶片系统
[0162]
95

显示装置
[0163]
951

变焦控制键
[0164]
952

对焦拍照按键
[0165]
953

影像回放按键
[0166]
954

光学装置切换按键
[0167]
955

集成选单按键
[0168]
97

生物识别感测器
[0169]
98

电路板
[0170]
981

连结器
[0171]
99

电子元件
[0172]
ax1

第一轴线
[0173]
ax2

第二轴线
[0174]
bd

边界
[0175]
bm

遮光膜层
[0176]
bm1

遮光层
[0177]
bm2

中介层
[0178]
bm3

抗红外线层
[0179]
bm4

抗紫外线层
[0180]
bm5

抗反射层
[0181]
bm6

疏水层
[0182]
ims

影像源
[0183]
itm

影像传递模块
[0184]
ls

光源
[0185]
obj

被摄物
[0186]
ods

外径面
[0187]
ol

光学元件
[0188]
plm

投影镜头组
[0189]
rt

固定元件
[0190]
sp1

第一间隔元件
[0191]
sp2

第二间隔元件
[0192]
sp3

第三间隔元件
[0193]
sp4

第四间隔元件
[0194]
st

支撑元件
[0195]
d1

第一遮光区块与遮光膜层的其余部分的最短距离
[0196]
d2

第二遮光区块与遮光膜层的其余部分的最短距离
[0197]
δg

延伸结构在最远离远侧端处彼此间的最短距离
[0198]
δh

延伸结构与凹陷结构在平行于光路方向上的最大距离
[0199]
s1

光学部在第一轴线方向上的宽度
[0200]
s2

光学部在第二轴线方向上的宽度
具体实施方式
[0201]
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及附图,任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0202]
本发明提供一种透镜组,可应用于成像系统或发光系统。成像系统可为成像镜头模块,可具有自动对焦或光学防抖的功能性,但本发明不以此为限。发光系统可为投影模块或显示模块,可具有缩放影像、校正变形或立体影像的功能性,但本发明不以此为限。
[0203]
当透镜组应用于成像系统时,入光侧为物侧,出光侧为像侧,可在像侧定义有一成像面,且可在成像面上设置一电子感光元件。当透镜组应用于发光系统时,可在入光侧设置有一光源,光源可为但不限于影像源(如液晶投影器、数字光处理投影器

等等)、激光光源或紫外/红外光源,来自光源的光线自入光侧射入透镜组后可被汇聚或发散,再由出光侧射出。其中,透镜组也可同时应用于成像系统与发光系统,例如为飞时测距(time of flight,tof)或光达(lidar),但本发明不以此为限。
[0204]
透镜组具有一光路。透镜组包含一光学元件以及一遮光膜层。光学元件可为供光路通过的透光元件或将光路转向的反射元件。其中,透光元件可例如为透镜、棱镜或滤镜,但本发明不以此为限。其中,反射元件可具有全反射面、镜面反射面或部分反射面,但本发明不以此为限;所谓部分反射意指光线有部分被反射而有部分穿透或被吸收,更可进一步针对光线的特性而选择性地部分反射,例如波长。
[0205]
光学元件具有一光学部,且光路通过光学部。当光学元件为透镜时,透镜可为一模造玻璃透镜。模造玻璃透镜可以通过压模成型(compression molding)、射出成型
(injection molding)或是射压成型(injection-compression molding)等工艺制造而成。当光学元件为反射元件时,反射元件可具有一v形沟。v形沟可具有两个遮光表面,且遮光表面自光学部沿远离光路的方向逐渐远离。其中,v形沟更可具有多个弧形突起。弧形突起依序排列且连接遮光表面。
[0206]
光学元件可具有至少一非球面,且光学部可通过至少一非球面。当光学元件为反射元件时,反射元件的非球面可提供汇聚或发散光线的功能,借此减少透镜组的元件数量。其中,非球面可以进一步是自由曲面。
[0207]
光学元件更可具有一光学面以及一连接面。光学部可通过光学面。光学部在光学面可以发生折射或反射。具体来说,光学面的面形可为但不限于平面、球面或非球面,且光学面可为但不限于透光面、反射面或分光面。连接面可以一边界相接于光学面。边界可为一交线、一导角、一圆角或用任何方法连接两面所产生的边界。
[0208]
光学元件更可具有一入光面、至少一反射面以及一出光面,且光学部沿光路依序通过入光面、至少一反射面与出光面。
[0209]
光学元件更可具有一端部。端部可沿朝向光路的方向内缩或沿远离光路的方向凸出。端部可用以对应于一载体元件的一对应部,且端部可用以与对应部相对设置,以将光学元件容置于载体元件内。借此,可定位光学元件相对于载体元件的方向。
[0210]
光学元件更可具有一第一通光孔隙以及一第二通光孔隙。第一通光孔隙与第二通光孔隙可由遮光膜层所环绕,且第一通光孔隙可较第二通光孔隙靠近光路。借此,可提升光学部边缘的通光量,以提升光学品质。
[0211]
遮光膜层披覆于光学元件上且毗邻设置于光学部。其中,遮光膜层也可披覆于光学元件的端部。借此,可避免在端部产生杂光。其中,遮光膜层也可同时披覆于光学面及边界。由于光学元件上两个相连表面在边界附近的面形变化较大,容易产生杂光,通过将遮光膜层同时披覆于光学面及边界,可借此减少杂光的产生。其中,遮光膜层也可披覆于v形沟的两个遮光表面当中至少一者。其中,遮光膜层也可披覆于v形沟的多个弧形突起,以形成下述的延伸结构及凹陷结构。
[0212]
遮光膜层可为单层膜。单层膜包含遮光层,遮光层具有遮光的功能性。详细来说,遮光层可例如为黑色涂层,通过吸收可见光线来达成遮光的目的;遮光层也可例如为中性灰度涂层(neutral-density coating),通过遮挡穿透光线来达成遮光的目的,但本发明不以上述方法与涂层为限。遮光层也因为不同的遮光方法及工艺而可以有不同的遮光度,对于穿透光线的波长可以具有选择性。在对应实际需求时,遮光层可同时具有多种遮光的特性,借此进一步改善光学品质。请参照图79,绘示有披覆于光学元件ol上的遮光膜层bm,且图79中的遮光膜层bm为单层膜,包含一遮光层bm1,但图79中的层体厚度并非用以限定本发明。
[0213]
遮光膜层也可为多层膜堆迭而成。除了包含遮光层外,多层膜还可包含但不限于中介层、隔绝层、抗紫外/红外线(uv/ir)层、抗反射层、疏水层等多种膜层。借此,可达成更好的遮光效果、提升附着性与延长使用寿命等功效,但本发明不限于上述举例的功效。请参照图80,绘示有披覆于光学元件ol上的遮光膜层bm,且图80中的遮光膜层bm为多层膜堆迭,包含一中介层bm2、一抗红外线层bm3、一遮光层bm1、一抗紫外线层bm4、一抗反射层bm5以及一疏水层bm6,但图80中的层体堆迭顺序与层体厚度并非用以限定本发明。
[0214]
遮光膜层也可包含一光致变化层,可通过照射特定波长的光线来图形化遮光膜层,使得遮光范围在圆周方向上可控。借此,可提升精度,并改善遮光品质。其中,光致变化层可为遮光层或中介层,但本发明不以此为限。当光致变化层为遮光层时,可通过照射特定波长的光线形成高精度的图形化表面,借以提升光学品质。当光致变化层为中介层时,可通过亲合度的差异披覆图形化的遮光层,借以提升光学品质。其中,遮光膜层还可包含一包覆层,且包覆层将光致变化层与空气间隔开来。借此,可保护光致变化层。值得注意的是,包覆层可以具有空气隔绝与抗uv/ir等功能性,也可进一步具有抗反射、防污与疏水等功能性,例如为图80中的抗反射层bm5或疏水层bm6,但本发明不以此为限。
[0215]
披覆在光学元件上的遮光膜层,其边缘可为垂直面。借此,可简化生产流程,提高生产效率。请参照图81,绘示有披覆于光学元件ol上的遮光膜层bm的垂直边缘。或者,披覆在光学元件上的遮光膜层,其边缘可为斜面或弧面。借此,可进一步减少光线通过边缘所产生的杂光,借以提升光学品质。请参照图82至图83,分别绘示有披覆于光学元件ol上的遮光膜层bm的斜向边缘与弧状边缘。
[0216]
遮光膜层可具有一远侧端以及一近侧端。近侧端可较远侧端靠近光学部。近侧端可包含两个延伸结构以及一凹陷结构。延伸结构可分别沿远离远侧端的方向延伸,且延伸结构可在平行于光路的方向上不重叠。凹陷结构可连接延伸结构,且可沿朝向远侧端的方向凹陷。借此,可在有效遮蔽杂光(unwanted light)的同时避免光线发生衍射现象,借以保证光学品质。所谓杂光,于成像系统中可以在成像面产生杂散光,于发光系统中可以在投射面产生光斑,但本发明不限于上述举例。其中,延伸结构也可披覆于部分的光学面上。其中,延伸结构可设置于v形沟靠近光路的一端。其中,延伸结构可设置于入光面、至少一反射面与出光面其中一者。
[0217]
遮光膜层更可具有多个遮光区块。借此,可修饰光学部边缘的光学品质。遮光区块可彼此间隔设置。遮光区块可包含一第一遮光区块以及一第二遮光区块,且第一遮光区块可较第二遮光区块靠近光路。其中,遮光区块可设置于入光面、至少一反射面与出光面其中一者。
[0218]
遮光膜层的厚度可自凹陷结构向延伸结构渐减。或者也可以说,遮光膜层的厚度可自延伸结构靠近光路的一端向凹陷结构渐增。借此,可提升延伸结构的尺寸精度,以保证光学品质。其中,第一遮光区块的厚度可小于第二遮光区块的厚度。
[0219]
延伸结构在最远离远侧端处彼此间的最短距离为δg,其可满足下列条件:0.1[微米]≤δg≤299.5[微米]。借此,可通过改变延伸结构之间的距离,使得遮光的程度可控,借以提升光学品质。其中,也可满足下列条件:0.5[微米]≤δg≤200[微米]。其中,也可满足下列条件:0.7[微米]≤δg≤150[微米]。请参照图7,绘示有依照本发明第一实施例的δg。
[0220]
第一遮光区块与遮光膜层的其余部分的最短距离为d1,第二遮光区块与遮光膜层的其余部分的最短距离为d2,其可满足下列条件:0.15≤d2/d1≤1.5。借此,可使得光线自光学部的中心到边缘平滑地过渡。请参照图38,绘示有依照本发明第四实施例的d1与d2。
[0221]
定义出一参考平面,且参考平面垂直于光路。第一通光孔隙在参考平面上的投影面积为ha1,第一通光孔隙与光路在参考平面上的最短距离为hd1,第二通光孔隙在参考平面上的投影面积为ha2,第二通光孔隙与光路在参考平面上的最短距离为hd2,其可满足下列条件:0.02≤(ha2^0.5/hd2)/(ha1^0.5/hd1)≤0.98。借此,可使得光线自光学部的中心
到边缘平滑地过渡。
[0222]
在垂直于光路的参考平面上定义有一第一轴线以及一第二轴线,且第一轴线、第二轴线与光路相互垂直。光学部可对称于第一轴线与第二轴线当中至少一者。其中,端部可与第一轴线或第二轴线保持距离。光学部在第一轴线方向上的宽度为s1,光学部在第二轴线方向上的宽度为s2,其可满足下列条件:0.3《s1/s2《0.9。借此,可使得光学部呈非圆形,借以减少体积,并可将端部设置成对应于光学部的宽度范围,借以进一步地使光学部与载体元件在特定方向上保持定位。请参照图6,绘示有依照本发明第一实施例的s1与s2。
[0223]
遮光膜层的平均厚度为t,其可满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。借此,可在遮光膜层能有效遮蔽光线的前提下降低平均厚度,以避免光线通过遮光膜层的边缘产生杂光。
[0224]
延伸结构与凹陷结构在平行于光路方向上的最大距离为δh,其可满足下列条件:0.5[微米]≤δh≤249.5[微米]。借此,可提升斜射光线的入光量,借以增加通光量。其中,也可满足下列条件:1[微米]≤δh≤200[微米]。其中,也可满足下列条件:2[微米]≤δh≤150[微米]。值得注意的是,在计算δh时,若遮光膜层厚度不可忽略,则以遮光膜层与光学元件交界处为量测位置。请参照图10至图11,绘示有依照本发明第一实施例的δh。
[0225]
第一遮光区块与第二遮光区块在平行于光路方向上的最大距离为δhs,其可满足下列条件:0.5[微米]≤δhs≤249.5[微米]。借此,可提升斜射光线的入光量,借以增加通光量。其中,也可满足下列条件:1[微米]≤δhs≤200[微米]。其中,也可满足下列条件:2[微米]≤δhs≤150[微米]。值得注意的是,在计算δhs时,若遮光膜层厚度不可忽略,则以遮光膜层与光学元件交界处为量测位置。
[0226]
第一通光孔隙与第二通光孔隙在平行于光路方向上的最大距离为δhh,其可满足下列条件:0.5[微米]≤δhh≤249.5[微米]。借此,可提升斜射光线的入光量,借以增加通光量。其中,也可满足下列条件:1[微米]≤δhh≤200[微米]。其中,也可满足下列条件:2[微米]≤δhh≤150[微米]。值得注意的是,在计算δhh时,若遮光膜层厚度不可忽略,则以遮光膜层与光学元件交界处为量测位置。
[0227]
上述本发明光学装置中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
[0228]
根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
[0229]
《第一实施例》
[0230]
请参照图1至图11,其中图1为根据本发明第一实施例所绘示的光学装置的立体示意图,图2为图1的光学装置的分解示意图,图3为图1的光学装置的另一分解示意图,图4为图3的光学装置的第五透镜与载体元件的局部分解示意图,图5为图4的第五透镜尚未披覆有遮光膜层的像侧示意图,图6为图4的第五透镜已经披覆有遮光膜层并组装于载体元件的像侧示意图,图7为图6的第五透镜的aa区域的放大示意图,图8为图6的第五透镜的侧面示意图,图9为图6的第五透镜的像侧示意图,图10为图9的第五透镜沿10-10切线剖切的侧面剖切示意图,且图11为图9的第五透镜沿11-11切线剖切的侧面剖切示意图。
[0231]
在本实施例中,光学装置1为成像镜头,包含一载体元件11、一透镜组12以及一滤光元件13,并且具有一成像面14。载体元件11具有一对应部11a。对应部11a为载体元件11内侧的平坦区域,以方便载体元件11容置并定位透镜组12。透镜组12具有一光路101,且由物侧至像侧沿光路101依序包含一第一透镜110、一第一间隔元件sp1、一第二透镜120、一第二
间隔元件sp2、一第三透镜130、一第四透镜140、一第三间隔元件sp3、一第五透镜150、一遮光膜层190以及一固定元件rt。滤光元件13位于透镜组12的像侧。成像面14位于滤光元件13的像侧。光线通过透镜组12后汇聚并成像于成像面14,当像高为5.0毫米(mm)时,所对应的半视角(hfov)为60.0度,故光学装置1为一超广角镜头。
[0232]
在垂直于光路101的参考平面上定义有一第一轴线ax1以及一第二轴线ax2,且第一轴线ax1、第二轴线ax2与光路101相互垂直。
[0233]
第五透镜150具有一光学部151。光学部151对称于第一轴线ax1与第二轴线ax2,且光路101通过光学部151。第五透镜150于像侧更具有一光学面152以及一连接面153。光学面152为透光的非球面,光学面152更进一步为自由曲面。光学部151通过光学面152,且光学部151在光学面152产生折射。连接面153以一边界bd相接于光学面152。
[0234]
第五透镜150更具有两个端部154。端部154在第二轴线ax2的方向上朝向光路101内缩,且与第一轴线ax1保持距离。端部154对应于载体元件11的对应部11a,并与对应部11a相对设置,以将第五透镜150容置并定位于载体元件11内,借此提高生产效率。
[0235]
遮光膜层190环绕且毗邻设置于光学部151,且同时披覆于第五透镜150的光学面152、边界bd与连接面153上,以减少在边界bd处所产生的杂光,借此提升光学品质。请参照图5至图6,为遮光膜层190披覆于第五透镜150上的前后步骤对照图。
[0236]
遮光膜层190在第一轴线ax1方向上的两端分别具有一远侧端191以及一近侧端192。近侧端192较远侧端191靠近光学部151。近侧端192包含多个延伸结构1921以及多个凹陷结构1922。延伸结构1921与凹陷结构1922设置于光学面152上。延伸结构1921分别沿远离远侧端191的方向延伸,且延伸结构1921在平行于光路101的方向上不重叠。凹陷结构1922连接于相邻两个延伸结构1921之间,且沿朝向远侧端191的方向凹陷。
[0237]
遮光膜层190的厚度自凹陷结构1922向延伸结构1921渐减。或者也可以说,遮光膜层190的厚度自延伸结构1921靠近光路101的一端向凹陷结构1922渐增。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层190的披覆范围,图10与图11的遮光膜层190厚度未依实际比例绘制。
[0238]
延伸结构1921在最远离远侧端191处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:δg=105.5[微米]。
[0239]
光学部151在第一轴线ax1方向上的宽度为s1,光学部151在第二轴线ax2方向上的宽度为s2,其满足下列条件:s1=2.384[毫米];s2=3.072[毫米];以及s1/s2=0.776。
[0240]
遮光膜层190的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0241]
如图10与图11的10-10截面与11-11截面所示,延伸结构1921与凹陷结构1922在平行于光路101方向上的最大距离为δh,其在10-10截面上满足下列条件:δh=36.4[微米],其在11-11截面上满足下列条件:δh=47.8[微米]。
[0242]
《第二实施例》
[0243]
请参照图12至图19,其中图12为根据本发明第二实施例所绘示的光学装置的立体示意图,图13为图12的光学装置的分解示意图,图14为图12的光学装置的另一分解示意图,图15为图13的光学装置的第四透镜的局部放大图,图16为图15的第四透镜的物侧示意图,图17为图15的第四透镜的侧面示意图,图18为图16的第四透镜沿18-18切线剖切的侧面剖切示意图,且图19为图16的第四透镜的bb区域的放大示意图。
[0244]
在本实施例中,光学装置2为成像镜头,包含一载体元件21、一透镜组22以及一滤
光元件23,并且具有一成像面24。载体元件21容置透镜组22。透镜组22具有一光路201,且由物侧至像侧沿光路201依序包含一第一透镜210、一第一间隔元件sp1、一第二透镜220、一第二间隔元件sp2、一第三透镜230、一遮光膜层290、一第四透镜240、一第三间隔元件sp3、一第五透镜250以及一固定元件rt。滤光元件23位于透镜组22的像侧。成像面24位于滤光元件23的像侧。光线通过透镜组22后汇聚并成像于成像面24,当像高为5.0毫米时,所对应的半视角(hfov)为60.0度,故光学装置2为一超广角镜头。
[0245]
第四透镜240具有一光学部241,且光路201通过光学部241。第四透镜240为模造玻璃透镜,借以降低第四透镜240对温度变化的敏感性。第四透镜240于物侧更具有一光学面242。光学面242为透光的非球面。光学部241通过光学面242,且光学部241在光学面242产生折射。
[0246]
第四透镜240更具有多个第一通光孔隙245a、多个第二通光孔隙245b、多个第三通光孔隙245c、多个第四通光孔隙245d、多个第五通光孔隙245e、多个第六通光孔隙245f、多个第七通光孔隙245g、多个第八通光孔隙245h、多个第九通光孔隙245i、多个第十通光孔隙245j、多个第十一通光孔隙245k、多个第十二通光孔隙245m以及多个第十三通光孔隙245n。第一通光孔隙245a至第十三通光孔隙245n皆由遮光膜层290所环绕,借以提升第四透镜240的通光量。第一通光孔隙245a至第十三通光孔隙245n依序沿远离光路201的方向排列。
[0247]
遮光膜层290环绕且毗邻设置于光学部241,且同时披覆于第四透镜240的光学面242与外径面ods上。
[0248]
遮光膜层290具有一远侧端291以及一近侧端292。远侧端291设置于第四透镜240的外径面ods上。近侧端292设置于第四透镜240的物侧,较远侧端291靠近光学部241。近侧端292包含多个延伸结构2921以及多个凹陷结构2922。延伸结构2921与凹陷结构2922设置于光学面242上。延伸结构2921分别沿远离远侧端291的方向延伸,且延伸结构2921在平行于光路201的方向上不重叠。凹陷结构2922连接于相邻两个延伸结构2921之间,且沿朝向远侧端291的方向凹陷。
[0249]
遮光膜层290的厚度自凹陷结构2922向延伸结构2921渐减。或者也可以说,遮光膜层290的厚度自延伸结构2921靠近光路201的一端向凹陷结构2922渐增。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层290的披覆范围,图18的遮光膜层290厚度未依实际比例绘制。
[0250]
延伸结构2921在最远离远侧端291处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:δg=51.0[微米]。
[0251]
定义出一参考平面,且参考平面垂直于光路201。第一通光孔隙245a在参考平面上的投影面积为ha1,第一通光孔隙245a与光路201在参考平面上的最短距离为hd1,第二通光孔隙245b在参考平面上的投影面积为ha2,第二通光孔隙245b与光路201在参考平面上的最短距离为hd2,第三通光孔隙245c在参考平面上的投影面积为ha3,第三通光孔隙245c与光路201在参考平面上的最短距离为hd3,第四通光孔隙245d在参考平面上的投影面积为ha4,第四通光孔隙245d与光路201在参考平面上的最短距离为hd4,第五通光孔隙245e在参考平面上的投影面积为ha5,第五通光孔隙245e与光路201在参考平面上的最短距离为hd5,第六通光孔隙245f在参考平面上的投影面积为ha6,第六通光孔隙245f与光路201在参考平面上的最短距离为hd6,第七通光孔隙245g在参考平面上的投影面积为ha7,第七通光孔隙245g与光路201在参考平面上的最短距离为hd7,第八通光孔隙245h在参考平面上的投影面积为
ha8,第八通光孔隙245h与光路201在参考平面上的最短距离为hd8,第九通光孔隙245i在参考平面上的投影面积为ha9,第九通光孔隙245i与光路201在参考平面上的最短距离为hd9,第十通光孔隙245j在参考平面上的投影面积为ha10,第十通光孔隙245j与光路201在参考平面上的最短距离为hd10,第十一通光孔隙245k在参考平面上的投影面积为ha11,第十一通光孔隙245k与光路201在参考平面上的最短距离为hd11,第十二通光孔隙245m在参考平面上的投影面积为ha12,第十二通光孔隙245m与光路201在参考平面上的最短距离为hd12,第十三通光孔隙245n在参考平面上的投影面积为ha13,第十三通光孔隙245n与光路201在参考平面上的最短距离为hd13,其满足下表一的条件:
[0252][0253]
表一中的x代表对应第一通光孔隙245a相关数据的「1」至代表对应第十三通光孔隙245n相关数据的「13」。举例来说,若x为2(即表一中的x=2)时,hax=ha2,hdx=hd2,hax^0.5/hdx=ha2^0.5/hd2,且(hax^0.5/hdx)/(ha(x-1)^0.5/hd(x-1))=(ha2^0.5/hd2)/(ha1^0.5/hd1)。其中,hax^0.5/hdx代表通光比,由表一中可得知,通光比随着远离光路201方向渐减,使得通光量渐缩,借以确保光线强度平滑。
[0254]
遮光膜层290的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0255]
第一通光孔隙245a至第十三通光孔隙245n在平行于光路201方向上的最大距离为δhh,其满足下列条件:0.5[微米]≤δhh≤249.5[微米]。
[0256]
《第三实施例》
[0257]
请参照图20至图29,其中图20为根据本发明第三实施例所绘示的光学装置的立体示意图,图21为图20的光学装置的局部剖切示意图,图22为图20的光学装置的分解示意图,图23为图22的光学装置的第五透镜的局部放大图,图24为图23的第五透镜在第一轴线方向上的侧面示意图,图25为图23的第五透镜的出光侧示意图,图26为图23的第五透镜在第二轴线方向上的侧面示意图,图27为图23的第五透镜的出光侧示意图,图28为图27的第五透镜沿28-28切线剖切的侧面剖切示意图,且图29为图27的第五透镜沿29-29切线剖切的侧面剖切示意图。
[0258]
在本实施例中,光学装置3为投影装置,包含一载体元件31以及一透镜组32,并且
具有一光源面35。载体元件31具有一对应部31a。对应部31a为载体元件31内侧的平坦区域,以方便载体元件31容置并定位透镜组32。透镜组32具有一光路301,且由入光侧至出光侧沿光路301依序包含一第一透镜310、一第二透镜320、一第一间隔元件sp1、一第三透镜330、一第四透镜340、一第五透镜350以及两个遮光膜层390。光源面35位于透镜组32的入光侧。当光学装置3应用于一电子装置(本实施例未绘示)时,例如为液晶投影器或数字光处理投影器的影像源(本实施例未绘示)可作为发光源,以设置于光源面35上,向透镜组32投射光线。光线通过透镜组32后汇聚并成像于一投影面(本实施例未绘示),其中透镜组32的焦距(f)为14.5毫米,光圈值(fno)为3.4,可投影的视角(aop)在对角线方向上为21.8度。透镜组32也可应用于成像系统,当像高为2.5毫米时,所对应的半视角(hfov)为9.75度,故光学装置3为一望远镜头。
[0259]
在垂直于光路301的参考平面上定义有一第一轴线ax1以及一第二轴线ax2,且第一轴线ax1、第二轴线ax2与光路301相互垂直。
[0260]
第五透镜350具有一光学部351。光学部351对称于第一轴线ax1与第二轴线ax2,且光路301通过光学部351。第五透镜350于出光侧更具有一光学面352。光学面352为透光的非球面。光学部351通过光学面352,且光学部351在光学面352产生折射。
[0261]
第五透镜350更具有两个端部354。端部354在第一轴线ax1的方向上朝向光路301内缩,且与第二轴线ax2保持距离。端部354对应于载体元件31的对应部31a,并与对应部31a相对设置,以将第五透镜350容置并定位于载体元件31内,借此提高生产效率。
[0262]
遮光膜层390环绕且毗邻设置于光学部351,且同时披覆于第五透镜350的光学面352与端部354上,以减少在光学面352与端部354的交界处所产生的杂光,借此提升光学品质。
[0263]
遮光膜层390在第一轴线ax1方向上的两端分别具有一远侧端391以及一近侧端392。近侧端392较远侧端391靠近光学部351。近侧端392包含多个延伸结构3921以及多个凹陷结构3922。延伸结构3921与凹陷结构3922设置于光学面352上。延伸结构3921分别沿远离远侧端391的方向延伸,且延伸结构3921在平行于光路301的方向上不重叠。凹陷结构3922连接于相邻两个延伸结构3921之间,且沿朝向远侧端391的方向凹陷。
[0264]
遮光膜层390的厚度自凹陷结构3922向延伸结构3921渐减。或者也可以说,遮光膜层390的厚度自延伸结构3921靠近光路301的一端向凹陷结构3922渐增。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层390的披覆范围,图28与图29的遮光膜层390厚度未依实际比例绘制。
[0265]
延伸结构3921在最远离远侧端391处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:δg=160[微米]。
[0266]
光学部351在第一轴线ax1方向上的宽度为s1,光学部351在第二轴线ax2方向上的宽度为s2,其满足下列条件:s1=3.87[毫米];s2=4.26[毫米];以及s1/s2=0.908。
[0267]
遮光膜层390的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0268]
如图28与图29的28-28截面与29-29截面所示,延伸结构3921与凹陷结构3922在平行于光路301方向上的最大距离为δh,其在28-28截面上满足下列条件:δh=152.4[微米],其在29-29截面上满足下列条件:δh=167.2[微米]。
[0269]
《第四实施例》
[0270]
请参照图30至图38,其中图30为根据本发明第四实施例所绘示的光学装置的立体
示意图,图31为图30的光学装置的局部剖切示意图,图32为图30的光学装置的分解示意图,图33为图32的光学装置的第四透镜的局部放大图,图34为图33的第四透镜的侧面示意图,图35为图33的第四透镜的出光侧示意图,图36为图33的第四透镜沿36-36切线剖切的侧面剖切示意图,图37为图35的第四透镜的cc区域的放大示意图,且图38为图37的第四透镜的dd区域的放大示意图。
[0271]
在本实施例中,光学装置4为投影装置,包含一载体元件41以及一透镜组42,并且具有一光源面45。载体元件41容置透镜组42。透镜组42具有一光路401,且由入光侧至出光侧沿光路401依序包含一第一透镜410、一第二透镜420、一第一间隔元件sp1、一第三透镜430、一第四透镜440、一遮光膜层490以及一第五透镜450。光源面45位于透镜组42的入光侧。当光学装置4应用于一电子装置(本实施例未绘示)时,例如为液晶投影器或数字光处理投影器的影像源(本实施例未绘示)可作为发光源,以设置于光源面45上,向透镜组42投射光线。光线通过透镜组42后汇聚并成像于一投影面(本实施例未绘示),其中透镜组42的焦距(f)为14.5毫米,光圈值(fno)为3.4,可投影的视角(aop)在对角线方向上为21.8度。透镜组42也可应用于成像系统,当像高为2.5毫米时,所对应的半视角(hfov)为9.75度,故光学装置4为一望远镜头。
[0272]
第四透镜440具有一光学部441,且光路401通过光学部441。第四透镜440于出光侧更具有一光学面442。光学面442为透光的非球面。光学部441通过光学面442,且光学部441在光学面442产生折射。
[0273]
遮光膜层490环绕且毗邻设置于光学部441,且披覆于第四透镜440的光学面442上。
[0274]
遮光膜层490具有一远侧端491以及一近侧端492。近侧端492较远侧端491靠近光学部441。近侧端492包含多个延伸结构4921以及多个凹陷结构4922。延伸结构4921与凹陷结构4922设置于光学面442上。延伸结构4921分别沿远离远侧端491的方向延伸,且延伸结构4921在平行于光路401的方向上不重叠。凹陷结构4922连接于相邻两个延伸结构4921之间,且沿朝向远侧端491的方向凹陷。
[0275]
遮光膜层490更具有多个遮光区块493。遮光区块493彼此间隔地设置于光学面442上。遮光区块493包含多个第一遮光区块4931以及多个第二遮光区块4932,且第一遮光区块4931较第二遮光区块4932靠近光路401。
[0276]
遮光膜层490的厚度自凹陷结构4922向延伸结构4921渐减。或者也可以说,遮光膜层490的厚度自延伸结构4921靠近光路401的一端向凹陷结构4922渐增。并且,第一遮光区块4931的厚度小于第二遮光区块4932的厚度。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层490的披覆范围,图36的遮光膜层490厚度未依实际比例绘制。
[0277]
延伸结构4921在最远离远侧端491处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:δg=83[微米]。
[0278]
第一遮光区块4931与遮光膜层490的其余部分的最短距离为d1,第二遮光区块4932与遮光膜层490的其余部分的最短距离为d2,其满足下列条件:d1=27.5[微米];d2=21.3[微米];以及d2/d1=0.775。
[0279]
遮光膜层490的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0280]
如图36的36-36截面所示,延伸结构4921与凹陷结构4922在平行于光路401方向上
的最大距离为δh,其在36-36截面上满足下列条件:δh=2.5[微米]。
[0281]
第一遮光区块4931与第二遮光区块4932在平行于光路401方向上的最大距离为δhs,其满足下列条件:0.5[微米]≤δhs≤249.5[微米]。
[0282]
《第五实施例》
[0283]
请参照图39至图46,其中图39为根据本发明第五实施例所绘示的光学装置的立体示意图,图40为图39的光学装置的分解示意图,图41为图39的光学装置的另一分解示意图,图42为图41的光学装置的第五透镜的局部放大图,图43为图42的第五透镜的侧面示意图,图44为图42的第五透镜的像侧示意图,图45为图44的第五透镜沿45-45切线剖切的侧面剖切示意图,且图46为图44的第五透镜的ee区域的放大示意图。
[0284]
在本实施例中,光学装置5为成像镜头,包含一载体元件51、一透镜组52以及一滤光元件53,并且具有一成像面54。载体元件51容置透镜组52。透镜组52具有一光路501,且由物侧至像侧沿光路501依序包含一第一透镜510、一第二透镜520、一第三透镜530、一第四透镜540、一第五透镜550、一遮光膜层590、一第一间隔元件sp1、一第六透镜560、一第七透镜570、一第二间隔元件sp2、一第八透镜580以及一固定元件rt。滤光元件53位于透镜组52的像侧。成像面54位于滤光元件53的像侧。光线通过透镜组52后汇聚并成像于成像面54,当像高为8.2毫米时,所对应的半视角(hfov)为42.5度,故光学装置5为一广角镜头。
[0285]
第五透镜550具有一光学部551,且光路501通过光学部551。第五透镜550于像侧更具有一光学面552以及一连接面553。光学面552为透光的非球面。光学部551通过光学面552,且光学部551在光学面552产生折射。连接面553以一边界bd相接于光学面552。
[0286]
遮光膜层590环绕且毗邻设置于光学部551,且同时披覆于第五透镜550的光学面552、边界bd与连接面553上,以减少在边界bd处所产生的杂光,借此提升光学品质。
[0287]
遮光膜层590具有多个遮光区块593。遮光区块593彼此间隔地设置于光学面552上。遮光区块593包含多个第一遮光区块5931以及多个第二遮光区块5932,且第一遮光区块5931较第二遮光区块5932靠近光路501。
[0288]
第一遮光区块5931的厚度小于第二遮光区块5932的厚度。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层590的披覆范围,图45的遮光膜层590厚度未依实际比例绘制。
[0289]
第一遮光区块5931与遮光膜层590的其余部分的最短距离为d1,第二遮光区块5932与遮光膜层590的其余部分的最短距离为d2,其满足下列条件:d1=15.7[微米];d2=4.45[微米];以及d2/d1=0.286。
[0290]
遮光膜层590的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0291]
第一遮光区块5931与第二遮光区块5932在平行于光路501方向上的最大距离为δhs,其满足下列条件:0.5[微米]≤δhs≤249.5[微米]。
[0292]
《第六实施例》
[0293]
请参照图47至图53,其中图47为根据本发明第六实施例所绘示的光学装置的立体示意图,图48为图47的光学装置的分解示意图,图49为图47的光学装置的另一分解示意图,图50为图48的光学装置的第一透镜的局部放大图,图51为图50的第一透镜的侧面示意图,图52为图50的第一透镜的物侧示意图,且图53为图52的第一透镜沿53-53切线剖切的侧面剖切示意图。
[0294]
在本实施例中,光学装置6为成像镜头,包含一载体元件61、一透镜组62以及一滤
光元件63,并且具有一成像面64。载体元件61容置透镜组62。透镜组62具有一光路601,且由物侧至像侧沿光路601依序包含一遮光膜层690、一第一透镜610、一第二透镜620、一第三透镜630、一第四透镜640、一第五透镜650、一第一间隔元件sp1、一第六透镜660、一第七透镜670、一第二间隔元件sp2、一第八透镜680以及一固定元件rt。滤光元件63位于透镜组62的像侧。成像面64位于滤光元件63的像侧。光线通过透镜组62后汇聚并成像于成像面64,当像高为8.2毫米时,所对应的半视角(hfov)为42.5度,故光学装置6为一广角镜头。
[0295]
第一透镜610具有一光学部611,且光路601通过光学部611。第一透镜610于物侧更具有一光学面612以及一连接面613。光学面612为透光的非球面。光学部611通过光学面612,且光学部611在光学面612产生折射。连接面613以一边界bd相接于光学面612。
[0296]
遮光膜层690环绕且毗邻设置于光学部611,且同时披覆于第一透镜610的光学面612、边界bd、连接面613、外径面ods与像侧的非光学有效区域(未另标号)上,以减少在边界bd处、连接面613与外径面ods的交界处以及外径面ods与像侧非光学有效区域的交界处所产生的杂光,借此提升光学品质。
[0297]
遮光膜层690具有一远侧端691以及一近侧端692。近侧端692较远侧端691靠近光学部611。近侧端692包含多个延伸结构6921以及多个凹陷结构6922。延伸结构6921与凹陷结构6922设置于光学面612上。延伸结构6921分别沿远离远侧端691的方向延伸,且延伸结构6921在平行于光路601的方向上不重叠。凹陷结构6922连接于相邻两个延伸结构6921之间,且沿朝向远侧端691的方向凹陷。
[0298]
遮光膜层690的厚度自凹陷结构6922向延伸结构6921渐减。或者也可以说,遮光膜层690的厚度自延伸结构6921靠近光路601的一端向凹陷结构6922渐增。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层690的披覆范围,图53的遮光膜层690厚度未依实际比例绘制。
[0299]
延伸结构6921在最远离远侧端691处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:δg=7[微米]。
[0300]
遮光膜层690的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0301]
如图53的53-53截面所示,延伸结构6921与凹陷结构6922在平行于光路601方向上的最大距离为δh,其在53-53截面上满足下列条件:δh=1.25[微米]。
[0302]
《第七实施例》
[0303]
请参照图54至图64,其中图54为根据本发明第七实施例所绘示的光学装置的立体示意图,图55为图54的光学装置的分解示意图,图56为图55的光学装置的反射元件的局部放大图,图57为图56的光学装置的反射元件尚未披覆有遮光膜层的局部放大图,图58为图56的光学装置的反射元件已经披覆有遮光膜层的局部放大图,图59为图58的反射元件的侧视示意图,图60为图58的反射元件的另一示意图,图61为图56的反射元件沿61-61切线剖切的侧面剖切示意图,图62为图61的反射元件的ff区域的放大示意图,图63为图56的反射元件沿63-63切线剖切的侧面剖切示意图,且图64为图63的反射元件的gg区域的放大示意图。
[0304]
在本实施例中,光学装置7为成像镜头,包含一载体元件71、一透镜组72以及一支撑元件st,并且具有一成像面74。载体元件71容置透镜组72。透镜组72具有一光路701,且由物侧至像侧沿光路701依序包含一第一透镜710、一第一间隔元件sp1、一第二间隔元件sp2、一第二透镜720、一第三间隔元件sp3、一第三透镜730、一第四间隔元件sp4、一第四透镜740、一固定元件rt、一反射元件750以及一遮光膜层790。支撑元件st较部分的反射元件750
靠近像侧,并供反射元件750承靠。成像面74位于反射元件750的像侧。光线通过透镜组72时,在反射元件750被反射,随后汇聚并成像于成像面74。
[0305]
反射元件750具有一光学部751,且光路701通过光学部751。反射元件750由物侧至像侧沿光路701依序更具有一入光面756、一第一反射面757a、一第二反射面757b、一第三反射面757c、一第四反射面757d以及一出光面758。光学部751沿光路701依序经过入光面756、第一反射面757a、第二反射面757b、第三反射面757c、第四反射面757d与出光面758,且光学部751在第一反射面757a至第四反射面757d产生反射。入光面756与出光面758可为透光的非球面,以提供汇聚或发散光线的功能,借此减少透镜组72的元件数量。
[0306]
反射元件750更具有两个v形沟759。v形沟759各自具有两个遮光表面7591以及多个弧形突起7592。遮光表面7591自光学部751沿远离光路701的方向逐渐远离。弧形突起7592依序排列且连接遮光表面7591。
[0307]
遮光膜层790毗邻设置于光学部751,且披覆于反射元件750的v形沟759的遮光表面7591与弧形突起7592上。请参照图57至图58,为遮光膜层790披覆于反射元件750上的前后步骤对照图。
[0308]
遮光膜层790在靠近v形沟759的两处分别具有一远侧端791以及一近侧端792。近侧端792较远侧端791靠近光学部751。近侧端792包含多个延伸结构7921以及多个凹陷结构7922。延伸结构7921设置于v形沟759靠近光路701的一端。延伸结构7921分别沿远离远侧端791的方向延伸,且延伸结构7921在平行于光路701的方向上不重叠。凹陷结构7922连接于相邻两个延伸结构7921之间,且沿朝向远侧端791的方向凹陷。在本实施例中,延伸结构7921也可根据实际需要设置于入光面756、第一反射面757a、第二反射面757b、第三反射面757c、第四反射面757d与出光面758当中至少一者。
[0309]
遮光膜层790的厚度自凹陷结构7922向延伸结构7921渐减。或者也可以说,遮光膜层790的厚度自延伸结构7921靠近光路701的一端向凹陷结构7922渐增。值得注意的是,为清楚示意遮光膜层790的披覆范围,图59与图60的v形沟759上的遮光膜层790厚度未依实际比例绘制。
[0310]
延伸结构7921在最远离远侧端791处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:δg=75[微米]。
[0311]
遮光膜层790的平均厚度为t,其满足下列条件:0.9[微米]≤t≤10[微米]。
[0312]
《第八实施例》
[0313]
请参照图65至图69,其中图65为根据本发明第八实施例所绘示的光学装置的反射元件的立体示意图,图66为图65的反射元件沿66-66切线剖切的侧面剖切示意图,图67为图66的反射元件的hh区域的放大示意图,图68为图65的反射元件沿68-68切线剖切的侧面剖切示意图,且图69为图68的反射元件的ii区域的放大示意图。
[0314]
本实施例类似于第七实施例,以下仅就本实施例与第七实施例中不同之处进行说明。
[0315]
本实施例的弧形突起8592形状与第七实施例的弧形突起7592形状不相同,使得披覆于弧形突起8592上的遮光膜层890的形状也不相同,连带影响延伸结构8921与凹陷结构8922的形状。
[0316]
延伸结构8921在最远离远侧端891处彼此间的最短距离为δg,其满足下列条件:
δg=0.15[微米]。
[0317]
《第九实施例》
[0318]
请参照图70至图72,其中图70绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的立体示意图,图71绘示图70的电子装置的另一侧的立体示意图,且图72绘示图70的电子装置的系统方块图。
[0319]
在本实施例中,电子装置9为一移动装置,其中移动装置可以是电脑、智能手机、智能穿戴装置、空拍机或车用影像纪录与显示仪器等等,本发明不以此为限。电子装置9包含光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c、光学装置9d、光学装置9e、光学装置9f、光学装置9g、光学装置9h、发光元件92、对焦辅助模块93、影像信号处理器(image signal processor)、显示装置95、影像软件处理器、生物识别感测器97以及电子感光元件。
[0320]
光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c、光学装置9d、光学装置9e、光学装置9f、光学装置9g及光学装置9h可例如包含本发明的透镜组12~72,且电子感光元件可设置于透镜组12~72的成像面14、24、54、64、74上以将光学信号转换成电子信号。
[0321]
光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c、光学装置9d及光学装置9e皆配置于电子装置9的同一侧。光学装置9f、光学装置9g、光学装置9h及显示装置95皆配置于电子装置9的另一侧,并且显示装置95可为使用者界面,以使光学装置9f、光学装置9g及光学装置9h可作为前置镜头以提供自拍功能,但本发明并不以此为限。
[0322]
光学装置9a为一超望远取像装置,光学装置9b为一微距取像装置,光学装置9c为一广角取像装置,光学装置9d为一超广角取像装置,光学装置9e为一望远取像装置,光学装置9f为一超广角取像装置,光学装置9g为一广角取像装置,且光学装置9h为一飞时测距(time of flight,tof)取像装置。本实施例的光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c、光学装置9d及光学装置9e具有相异的视角,使电子装置9可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。举例来说,超广角光学装置9d具有105度至125度的最大视角,其能达成介于11mm至14mm之间等效焦距的影像。在此情况下所拍摄到的影像可参照图73,绘示有电子装置9以介于11mm至14mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图,其中所撷取到的影像包含整体教堂、周边建筑与广场上的人物。图73的影像具有较大的视角与景深,但常伴随有较大的畸变。广角光学装置9c具有70度至90度的最大视角,其能达成介于22mm至30mm之间等效焦距的影像。在此情况下所拍摄到的影像可参照图74,绘示有电子装置9以介于22mm至30mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图,其中所撷取到的影像包含整体教堂与教堂前的人物。望远光学装置9e具有10度至40度的最大视角,其能达成介于60mm至300mm之间等效焦距的影像,而望远光学装置9e能被视为可提供5倍的放大倍率。在此情况下所拍摄到的影像可参照图75,绘示有电子装置9以介于60mm至300mm之间的等效焦距所撷取到的影像示意图,其中所撷取到的影像包含教堂前方飞翔的鸟群。图75的影像具有较小的视角与景深,使得望远光学装置9e可用于拍摄移动目标,光学元件驱动装置(未另绘示)驱动透镜组对目标物快速且连续的自动对焦,使目标物不会因为远离对焦位置而模糊不清;在取像时,望远光学装置9e可进一步针对拍摄主题进行光学变焦,获得更清晰的影像,其中光学装置的放大倍率被定义为焦距最大值及最小值的比值,以此光学装置为例,放大倍率为5倍。超望远光学装置9a具有4度至8度的最大视角,其能达成介于400mm至600mm之间等效焦距的影像。在此情况下所拍摄到的影像可参照图76,绘示有电子装置9以介于400mm至600mm之间的等效焦
距所撷取到的影像示意图,其中所撷取到的影像包含教堂尖塔上方的天使像与十字架。图76的影像具有更小的视角与景深,使得超望远光学装置9a的透镜组更容易因抖动而失焦,因此光学元件驱动装置在提供驱动力使超望远光学装置9a的透镜组对目标物聚焦时,可同时提供修正抖动的反馈力以达成光学防震的功效。另外,光学装置9h可取得影像的深度信息。上述电子装置9以包含多个光学装置9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h为例,但光学装置的数量与配置并非用以限制本发明。上述光学装置所对应的等效焦距为一经过换算的估计值,其与实际焦距可能会因为透镜组的设计以及电子感光元件的尺寸而不同。
[0323]
当使用者拍摄被摄物obj时,电子装置9利用光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c或光学装置9e聚光取像,启动发光元件92进行补光,并使用对焦辅助模块93提供的被摄物obj的物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器进行影像最佳化处理,来进一步提升透镜组所产生的影像品质。对焦辅助模块93可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦。
[0324]
此外,电子装置9也可利用光学装置9f、光学装置9g或光学装置9h进行拍摄。当光学装置9f、光学装置9g或光学装置9h进行拍摄时,可有一提示灯9k发光以提醒使用者电子装置9正在拍摄中。显示装置95可采用触控屏幕或变焦控制键951和对焦拍照按键952的实体的拍摄按钮,配合影像软件处理器的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理。通过影像软件处理器处理后的影像可显示于显示装置95。使用者还可通过显示装置95的影像回放按键953重播先前拍摄的影像,也可通过光学装置切换按键954以选取适合的光学装置来进行拍摄,还可通过集成选单按键955来对当下的拍摄场景进行适合的拍摄条件调整。
[0325]
当光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c、光学装置9d、光学装置9e、光学装置9f、光学装置9g或光学装置9h当中的透镜组可应用成投影系统时,透镜组的入光侧可设置有一光源ls,以使电子装置9可作为一投影装置。在此情况下所应用的场景可参照图77至图78,绘示有电子装置9作为投影装置时的应用场景示意图。光学装置9a、光学装置9b、光学装置9c、光学装置9d、光学装置9e、光学装置9f、光学装置9g与光学装置9h可择一或多当作投影镜头组plm,将影像源ims通过上述的透镜组与影像传递模块itm投影于一平面或人眼。其中,影像传递模块itm可为波导(waveguide)或光路转折镜组,但本发明不以此为限。
[0326]
进一步来说,电子装置9还包含一电路板98,且电路板98承载多个电子元件99。光学装置9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h通过电路板98上的连结器981电连接电子元件99,其中电子元件99可包含一信号发射模块,可通过信号发射模块将影像传递至其他电子装置或是云端储存。其中,信号发射模块可以是无线网络技术(wireless fidelity,wifi)模块、蓝牙模块、红外线模块、网络服务模块或上述多种信号发射的集成模块,本发明不以此为限。
[0327]
电子元件99也可包含储存单元、随机存取存储器以储存影像信号、陀螺仪、位置定位器以利电子装置9的导航或定位。在本实施例中,影像信号处理器、影像软件处理器与随机存取存储器整合成一个单晶片系统94,但本发明不以此配置为限。在部分其他实施例中,电子元件也可以整合于光学装置或也可设置于多个电路板的其中一者。此外,生物识别感测器97可提供电子装置9开机和解锁等功能。
[0328]
本发明的透镜组及光学装置不以应用于智能手机为限。透镜组及光学装置更可视需求应用于移动对焦的系统,并兼具优良像差修正与良好光学品质的特色。举例来说,透镜组及光学装置可多方面应用于三维(3d)影像撷取、数字相机、移动装置、平板计算机、智能
电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本发明的透镜组及光学装置的运用范围。
[0329]
虽然本发明以前述的诸项实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明专利保护范围须视本说明书所附的权利要求保护范围所界定者为准。
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