CN113655553A - 环形光学元件、成像镜头模块与电子装置 - Google Patents

环形光学元件、成像镜头模块与电子装置 Download PDF

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Abstract

一种环形光学元件、成像镜头模块与电子装置。环形光学元件具有光轴，包含外径面、内环面、物侧面及像侧面。外径面环绕光轴。内环面环绕光轴并形成中心开孔。物侧面连接外径面及内环面，物侧面包含环形反射面及连接面。环形反射面相对于光轴倾斜。连接面用以与光学元件连接，且连接面较环形反射面接近光轴。像侧面连接外径面及内环面并与物侧面相对设置，且像侧面包含环形光学面。借此，检测光线可以顺利经由环形反射面与环形光学面传递出来。

Description

环形光学元件、成像镜头模块与电子装置
本申请是申请日为2017年08月03日、申请号为201710655477.7、发明名称为“环形光学元件、成像镜头模块与电子装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是有关于一种环形光学元件及成像镜头模块，且特别是有关于一种应用在可携式电子装置上的环形光学元件及成像镜头模块。
背景技术
就可携式电子装置上的成像镜头模块而言，设置于其中的光学元件除了包含用于成像的透镜外，通常亦包含环形光学元件，用以维持透镜之间的适当光学间距，或是用以将所有透镜固定于塑胶镜筒中。再者，在环形光学元件组装于成像镜头模块的方式中，可以不点胶的方式与相邻的光学元件或塑胶镜筒表面相互承靠，亦可以点胶的方式与相邻的光学元件或塑胶镜筒表面固定。
当环形光学元件以点胶的方式与相邻的光学元件或塑胶镜筒表面固定时，若点胶品质不佳，例如发生填胶不均、少量填胶、填胶阻塞等情况，会导致定位后的透镜偏离光轴，进一步影响整个成像镜头模块的成像品质。然而，介于两平面之间狭窄空隙的点胶状况却难以目视或传统影像检测方法有效地判别，并进而难以建立量产所需的组装允收标准。因此，如何改进成像镜头模块及其环形光学元件的结构，以提供成像镜头模块有效并符合量产所需的点胶品质检测方法，已成为当今最重要的议题之一。
发明内容
本发明提供一种环形光学元件及成像镜头模块，其中环形光学元件的环形反射面可作为检测光线的全反射面，因而得以透过检测影像得知环形光学元件的外径面与塑胶镜筒的内缘面的贴合情形，有助于提升成像镜头模块的组装品质及量产效率。
依据本发明提供一种环形光学元件，具有光轴，包含外径面、内环面、物侧面及像侧面。外径面环绕光轴。内环面环绕光轴并形成中心开孔。物侧面连接外径面及内环面，物侧面包含环形反射面及连接面。环形反射面相对于光轴倾斜。连接面用以与光学元件连接，且连接面较环形反射面接近光轴。像侧面连接外径面及内环面并与物侧面相对设置，且像侧面包含环形光学面。环形光学元件用以供检测光线穿透环形光学面，在环形反射面发生全反射，再经由环形反射面至外径面。环形光学面与环形反射面的夹角为θ1，其满足下列条件：31度<θ1<55度。借此，有助于环形反射面作为检测光线的全反射面。
根据前段所述的环形光学元件，环形光学元件及其环形反射面与环形光学面可一体成型且由射出成型制成。环形反射面与外径面的夹角为θ2，其可满足下列条件：31度<θ2<60度。环形光学元件对波长587.6nm的光线的折射率为nd，其可满足下列条件：1.42<nd<1.68。环形光学元件的色散系数为Vd，其可满足下列条件：15<Vd<35。环形反射面与外径面的夹角为θ2，环形光学元件对波长780nm的光线的临界角为θc1，其可满足下列条件：θ2＞θc1。环形光学元件可为黑色塑胶材质，且对红外光透明。环形光学元件可为透明无色塑胶材质，且对可见光透明。物侧面可还包含环形辅助面，其较环形反射面接近光轴，物侧面的环形辅助面与环形反射面形成一V形沟槽，V形沟槽可由物侧面朝向像侧面渐缩。内环面可包含调整结构，调整结构朝向像侧面延伸且较环形光学面接近光轴，调整结构与光轴的夹角为da2，其可满足下列条件：13度<da2<45度。环形光学面可具有镜面性质，环形光学面的表面粗糙度为Ra1，其可满足下列条件：0.005a≤Ra1<0.05a。环形反射面可具有镜面性质，环形反射面的表面粗糙度为Ra2，其可满足下列条件：0.005a≤Ra2<0.05a。外径面可具有镜面性质，外径面的表面粗糙度为Ra3，其可满足下列条件：0.005a≤Ra3<0.05a。垂直分模结构可位于环形光学面与调整结构之间。调整结构可包含多个直条状结构，直条状结构由物侧面朝向像侧面延伸。各直条状结构可具有楔形特征。直条状结构的数量为N1，其可满足下列条件：60<N1<400。各直条状结构可具有镜面性质，各直条状结构的表面粗糙度为Ra4，其可满足下列条件：0.005a≤Ra4<0.05a。通过上述提及的各点技术特征，有助于环形光学元件在成型过程与组装过程维持整体表面的平整性。
依据本发明另提供一种成像镜头模块，包含前述的环形光学元件、光学透镜组及塑胶镜筒。光学透镜组包含多个透镜。透镜沿光轴设置于塑胶镜筒内，且塑胶镜筒包含物端部、像端部及管状部。物端部包含物端外表面及物端开口。像端部包含像端外表面及像端开口。管状部连接物端部与像端部，管状部包含多个平行内缘面，其中至少一平行内缘面包含多个直条纹结构，直条纹结构环绕平行内缘面的圆周方向规则排列，且直条纹结构与环形光学元件的外径面对应设置。借此，可有效控制成像镜头模块的组装品质。
依据本发明另提供一种电子装置，包含前段所述的成像镜头模块。借此，能满足现今对电子装置的高规格成像需求。
依据本发明另提供一种环形光学元件，具有光轴，包含外径面、内环面、物侧面及像侧面。外径面环绕光轴。内环面环绕光轴并形成中心开孔。物侧面连接外径面及内环面，物侧面包含环形反射面及连接面。环形反射面相对于光轴倾斜。连接面用以与光学元件连接，且连接面较环形反射面接近光轴。像侧面连接外径面及内环面并与物侧面相对设置，且像侧面包含环形光学面。环形光学元件用以供检测光线穿透环形光学面，再经由环形反射面至外径面。环形光学面与环形反射面的夹角为θ1，环形反射面与外径面的夹角为θ2，环形光学元件对波长780nm的光线的临界角为θc1，其满足下列条件：31度<θ1<55度；31度<θ2<60度；以及θ2＞θc1。借此，检测光线可以顺利经由环形反射面与环形光学面传递出来。
根据前段所述的环形光学元件，环形光学元件的色散系数为Vd，其可满足下列条件：15<Vd<35。环形光学面可具有镜面性质，环形光学面的表面粗糙度为Ra1，其可满足下列条件：0.005a≤Ra1<0.05a。环形反射面可具有镜面性质，环形反射面的表面粗糙度为Ra2，其可满足下列条件：0.005a≤Ra2<0.05a。外径面可具有镜面性质，外径面的表面粗糙度为Ra3，其可满足下列条件：0.005a≤Ra3<0.05a。通过上述提及的各点技术特征，有助于提升生产效率。
附图说明
图1A绘示本发明第一实施例的环形光学元件的立体图；
图1B绘示第一实施例的环形光学元件的另一立体图；
图1C绘示第一实施例的环形光学元件的平面图；
图1D绘示依照图1C的环形光学元件沿剖线1D-1D的剖面及邻近表面的示意图；
图1E绘示依照图1D的参数示意图；
图1F绘示依照图1D的另一参数示意图；
图1G绘示第一实施例的环形光学元件的模具示意图；
图2A绘示本发明第二实施例的环形光学元件及邻近表面的示意图；
图2B绘示依照图2A的参数示意图；
图2C绘示依照图2A的另一参数示意图；
图3A绘示本发明第三实施例的环形光学元件及邻近表面的示意图；
图3B绘示依照图3A的参数示意图；
图3C绘示依照图3A的另一参数示意图；
图4A绘示本发明第四实施例的环形光学元件及邻近表面的示意图；
图4B绘示依照图4A的参数示意图；
图4C绘示依照图4A的另一参数示意图；
图5A绘示本发明第五实施例的成像镜头模块的示意图；
图5B绘示依照图5A的局部5B放大图；
图5C绘示第五实施例的成像镜头模块的局部立体图；
图5D绘示第五实施例的成像镜头模块的检测位置示意图；
图5E绘示依照图5D的检测位置5E的检测影像示意图；
图5F绘示第五实施例的成像镜头模块的另一检测影像示意图；
图5G绘示第五实施例的成像镜头模块的再一检测影像示意图；
图5H绘示第五实施例的成像镜头模块的更一检测影像示意图；
图5I绘示第五实施例的成像镜头模块的又一检测影像示意图；
图6A绘示本发明第六实施例的电子装置的示意图；
图6B绘示第六实施例的电子装置的另一示意图；
图6C绘示第六实施例的电子装置的方块图；
图7绘示本发明第七实施例的电子装置的示意图；以及
图8绘示本发明第八实施例的电子装置的示意图。
【符号说明】
电子装置：10、20、30
相机模块：11
电子感光元件：13
自动对焦组件：14
光学防手震组件：15
感测元件：16
辅助光学元件：17
成像信号处理元件：18
使用者界面：19
触控屏幕：19a
按键：19b
软性电路板：77
连接器：78
成像镜头模块：12、22、32、5000
光学透镜组：5600
透镜：5601、5602、5603、5604、5605、5606
元件连接面：5696
成像面：5700
塑胶镜筒：5200
物端部：5300
物端外表面：5310
物端开口：5311
像端部：5500
像端外表面：5530
像端开口：5533
管状部：5400
平行内缘面：5420
直条纹结构：5422
直条纹结构影像：5422a、5422b、5422c、5422d、5422e、5422f、5422g、5422h、5422i、5422j
环形光学元件：100、200、300、400
外径面：150、250、350、450
内环面：160、260、360、460
调整结构：163、263、363、463
直条状结构：164、364、464
中心开孔：165
物侧面：170、270、370、470
V形沟槽：176、276、376、476
环形反射面：177、277、377、477
环形辅助面：178、278、378、478
连接面：179、279、379、479
像侧面：180、280、380、480
环形光学面：181、281、381、481
虚拟替代面：381a
垂直分模结构：182、282、382、482
模具：81、82、83、84
水平分模面：PL1
垂直分模面：PL2、PL3
F：挤压力
L：检测光线
N：环形反射面的法线
R：邻近表面
z：光轴
da：环形辅助面与环形反射面的夹角
da2：调整结构与光轴的夹角
θ：检测光线入射环形反射面的入射角
θ1：环形光学面与环形反射面的夹角
θ2：环形反射面与外径面的夹角
α：环形光学面与虚拟替代面的夹角
具体实施方式
<第一实施例>
配合参照图1A及图1B，图1A绘示本发明第一实施例的环形光学元件100的立体图，其为环形光学元件100的物侧面170视角的立体图；图1B绘示第一实施例的环形光学元件100的另一立体图，其为环形光学元件100的像侧面180视角的立体图。由图1A及图1B可知，环形光学元件100具有光轴z，其中光轴z也可说是环形光学元件100的中心轴。环形光学元件100包含外径面150、内环面160、物侧面170及像侧面180。外径面150环绕光轴z。内环面160环绕光轴z并形成中心开孔165，即内环面160包围中心开孔165。进一步而言，当环形光学元件100应用于成像镜头模块(图未揭示)中，物侧面170面向成像镜头模块的被摄物，像侧面180面向成像镜头模块的成像面。
配合参照图1C及图1D，图1C绘示第一实施例的环形光学元件100的像侧面180的平面图，图1D绘示依照图1C的环形光学元件100沿剖线1D-1D的剖面及邻近表面R的示意图，其中剖面线1D-1D的延长线通过光轴z。第一实施例中，环形光学元件100为相对于光轴z的圆环形，即是环形光学元件100的所有指定剖面皆相同，其中所述指定剖面通过光轴z且法线垂直于光轴z，所述指定剖面的一半并如图1D所绘示。再者，为了更清楚地显示第一实施例的环形光学元件100，故于图1D中省略环形光学元件100对称于光轴z的相同部分。其他依据本发明的实施例中(图未揭示)，环形光学元件相对于光轴可为非圆的环形。
由图1A至图1D可知，物侧面170连接外径面150及内环面160，物侧面170包含环形反射面177、环形辅助面178及连接面179。环形反射面177相对于光轴z倾斜，即图1D中的环形反射面177与光轴z不垂直亦不平行，且环形反射面177为相对于光轴z的圆锥面。环形辅助面178较环形反射面177接近光轴z。连接面179用以与成像镜头模块的其他光学元件(图未揭示)连接，且连接面179较环形辅助面178接近光轴z，即是环形反射面177、环形辅助面178及连接面179由外径面150至光轴z依序形成于物侧面170。再者，成像镜头模块中的光学元件可以是透镜、成像补偿元件、遮光片、间隔环、固定环等，其中环形光学元件特别是指间隔环及固定环。
配合参照图1E，其绘示依照图1D的参数示意图。由图1D及图1E可知，像侧面180连接外径面150及内环面160并与物侧面170相对设置，且像侧面180包含环形光学面181，或可说是环形光学面181形成于像侧面180。物侧面170的环形辅助面178与环形反射面177形成V形沟槽176。借此，环形辅助面178有助于环形光学元件100在成型过程(如射出成型过程)与组装过程维持整体表面的平整性，并降低翘曲或平面局部收缩等情况的发生，且环形辅助面178可提供结构强度保护环形光学面181与环形反射面177的平整性及光学性质。再者，有助于环形反射面177作为检测光线L的全反射面。具体而言，当某一波长的检测光线L可穿透及进入环形光学元件100，来自外径面150的检测光线L，可经由环形反射面177全反射后显示在环形光学面181上，即可由环形光学面181目视或以影像检测设备观察到检测光线L，举例如图1D及图1E的检测光线L及其箭头方向所绘示。
进一步举例来说，在图1D及图1E中，依据全反射的光学原理，当检测光线L可穿透及进入环形光学元件100，且在环形光学元件100中入射环形反射面177，其中环形反射面177作为环形光学元件100与空气的界面，环形光学元件100相对为高折射率的光密介质，空气相对为低折射率的光疏介质，当检测光线L入射环形反射面177的入射角θ大于环形光学元件100的临界角(Critical Angle)，则检测光线L在环形反射面177发生全反射，即检测光线L并不会由环形反射面177折射进入空气中，其中入射角θ即是检测光线L与环形反射面177法线N的夹角，环形光学元件100的临界角随检测光线L的波长及光密介质与光疏介质的折射率而变，且本发明所述的临界角皆以空气作为光疏介质。此外，应可理解本发明所述的环形光学元件100的光学性质，并不限于检测成像镜头模块组装品质等用途的检测光线L，而是涵盖其他用途的光线。
环形辅助面178与环形反射面177的夹角(指小于或等于90度的夹角)为da，亦可说是V形沟槽176的夹角为da，其满足下列条件：39度<da<89度。借此，可增加环形光学元件100的支撑强度，避免环形反射面177在成像镜头模块的组装过程中受到外力(如图1D及图1E中的挤压力F)而影响其平面度。较佳地，其可满足下列条件：39度<da<80度。
详细而言，环形光学元件100及其环形反射面177与环形光学面181可一体成型且由射出成型制成。借此，可提升生产效率，避免增加额外的部件，也不会对小体积的成像镜头模块增加额外空间。其他依据本发明的实施例中(图未揭示)，环形光学元件可由其他成型方式，如机械加工、3D列印或其他模造方法制成，但不以此为限。
检测光线L可在环形反射面177发生全反射，其中检测光线L可为波长范围400nm至700nm的可见光，亦可为波长范围700nm至1000nm的红外光。通过调整检测光线L的波长使之穿透及进入环形光学元件100，并调整检测光线L入射环形反射面177的入射角θ，可使得检测光线L在依据本发明的环形光学元件100的环形反射面177发生全反射。借此，使微弱的检测光线L也会被环形反射面177完整传递至环形光学面181，以增加检测影像(即检测光线L在环形光学面181被观察到的影像)辨识的清晰度。
检测光线L可穿透环形光学面181，再经由环形反射面177至外径面150。借此，检测光线L可由环形光学面181入射，并同时由环形光学面181接收检测影像，使得检测光线L与影像检测设备的监测镜头可以同时工作，且在监测镜头观察环形光学面181的检测影像时可以适时调整检测光线L的光源亮度，以增加检测影像的辨识效果。
根据前段所述，第一实施例的环形光学元件100还可有进一步的应用。具体而言，检测光线L可由邻近表面R反射至环形反射面177，再经由环形反射面177全反射至环形光学面181，并由环形光学面181观察到反应邻近表面R及外径面150结构特性的检测影像。
进一步举例来说，在图1D及图1E中，邻近表面R光滑明亮且与外径面150邻近设置，当环形光学元件100组装在成像镜头模块的塑胶镜筒内，邻近表面R可为塑胶镜筒的内缘面，外径面150与邻近表面R可本质上平行，且外径面150与邻近表面R之间可有微小的空隙，或是外径面150与邻近表面R可彼此相连。具体而言，环形光学元件100可作为一固定环，用以将多个透镜固定于成像镜头模块的塑胶镜筒内。
当某一波长的检测光线L可穿透及进入环形光学元件100，检测光线L可以等于或接近0度的入射角入射环形光学面181并进入环形光学元件100，其中环形光学面181垂直于环形光学元件100的光轴z。检测光线L可接着入射到环形反射面177，且检测光线L入射环形反射面177的入射角大于环形光学元件100的临界角，检测光线L可由环形反射面177全反射至外径面150，且入射外径面150的入射角可等于或接近0度，接着检测光线L穿过外径面150并可以等于或接近0度的入射角至邻近表面R，本段举例说明的检测光线L的路径并未于附图中揭示，然可为图1D及图1E的检测光线L的相反箭头方向路径。
进一步地，通过邻近表面R具有适当的光学及结构特性，如邻近表面R的材质对检测光线L为不透明(也可说是检测光线L对邻近表面R的穿透率小于50％)、邻近表面R光滑明亮、邻近表面R与外径面150平行设置等，可令检测光线L的大部分由邻近表面R反射至外径面150。由于邻近表面R与外径面150的特性，如邻近表面R与外径面150之间的空隙大小、邻近表面R与外径面150的表面粗糙度等会使得从邻近表面R反射出的检测光线L有所差异，进而使得由环形光学面181观察到的检测影像具有可辨识的差异。
接着，由邻近表面R反射的检测光线L，可以等于或接近0度的入射角通过外径面150，再以入射角θ入射环形反射面177，并经环形反射面177全反射后以等于或接近0度的入射角通过及显示在环形光学面181上，本段举例说明的检测光线L的路径并如图1D及图1E的检测光线L箭头方向所示。据此，可由环形光学面181目视或以设备观察到检测影像，且检测影像可反应邻近表面R及外径面150的结构特性。再者，应可理解到将环形光学元件100作检测光线的有关应用时，前述与图1D及图1E的检测光线L路径仅用以举例说明多种可行的检测光线路径的其中一种。
此外，可以理解到依据本发明的环形光学元件，其环形反射面可用以作为检测光线的全反射面，进而应用于环形光学元件上任一表面与邻近表面的组装特性检验，其实施方式并不为第一实施例环形光学元件100揭露的具体结构、材质所限制，检测光线亦不限于图1D及图1E揭露的入射各有关表面的入射角及路径。再者，可透过调整环形光学元件及检测光线的相关特征，使得检测影像较入射环形光学元件前的检测光线有最小的衰减量。因此，在依据本发明的其他环形光学元件中(图未揭示)，环形光学面可不垂直于环形光学元件的光轴z。进一步而言，在依据本发明的其他环形光学元件的应用中(图未揭示)，检测光线入射环形光学面、外径面或邻近表面的入射角可不为0度，外径面与邻近表面可不平行，检测光线入射邻近表面前的路径可与由邻近表面反射后的路径不同。
V形沟槽176可由物侧面170朝向像侧面180渐缩，即是V形沟槽176渐缩的方向不偏向外径面150亦不偏向内环面160。借此，有助于环形光学元件100在射出成型过程中，满足物侧面170的离型角度需求。
配合参照图1F，其绘示依照图1D的另一参数示意图。由图1F可知，环形光学面181与环形反射面177的夹角(指小于或等于90度的夹角)为θ1，其可满足下列条件：31度<θ1<55度。借此，有利于维持环形光学元件100的厚度，且检测光线L可以顺利经由环形反射面177与环形光学面181传递出来。
环形反射面177与外径面150的夹角(指小于或等于90度的夹角)为θ2，其可满足下列条件：31度<θ2<60度。借此，避免环形光学元件100出现局部厚度不均的现象，其中厚度不均会使环形光学元件100容易翘曲或收缩。
请参照图1D至图1F，环形光学元件100可为透明无色塑胶材质，且对可见光透明，也可说是可见光对环形光学元件100的穿透率大于50％。借此，检测光线L可使用波长范围400nm至700nm的可见光，以适于人眼直接观察，方便后续检测机台校正筛检的标准，并有助于减少机器误判。进一步地，特别是指环形光学元件100对波长587.6nm的可见光透明，因此检测光线L可使用波长587.6nm的可见光。第一实施例中，环形光学元件100为透明无色塑胶材质，且对可见光透明。
此外，第一实施例中的环形光学元件100亦可对红外光透明，也可说是红外光对环形光学元件100的穿透率大于50％，因此检测光线L可使用波长范围700nm至1000nm的红外光，或是进一步地，检测光线L可使用波长780nm的红外光。借此，选用红外光则因此不会跟可见光冲突，以利同时检测成像镜头模块的影像品质及组装品质。
环形光学元件100对波长587.6nm的光线的折射率为nd，其中波长587.6nm的光线即d-line光线，其可满足下列条件：1.42<nd<1.68。借此，满足所述数值范围的折射率nd对应到较小的临界角，环形光学元件100因此更容易发生全反射，以有助于检测光线L较低耗损地传递，且由邻近表面R反射的检测光线L路径更容易通过环形光学面181。此外，实务上常以量测到的波长587.56nm的光线的折射率，作为d-line光线的折射率。
环形反射面177与外径面150的夹角为θ2，环形光学元件100对波长780nm的光线的临界角为θc1，其可满足下列条件：θ2＞θc1。借此，有利于透过全反射较完整地反射检测光线L，使检测影像清晰。进一步而言，可由折射率量测设备量测出环形光学元件100的材质对波长780nm的光线的折射率，进而计算得出环形光学元件100对波长780nm的光线的临界角θc1。亦可透过实验，以波长780nm的光线及数个不同数值的入射角入射环形光学元件100，再分别量测是否发生全反射的情况，以逼近环形光学元件100对波长780nm的光线的临界角θc1范围或数值，并进一步确认夹角θ2及临界角θc1是否满足“θ2＞θc1”的条件。第一实施例中，夹角θ2及临界角θc1满足下列条件：θ2＞θc1。
具体而言，环形光学元件100为透明无色塑胶材质，其对不同波长光线的折射率请参照下列表一之一。依据表一之一，环形光学元件100对波长700nm的临界角θc2及波长587.56nm的临界角θc3可分别由下列式(1.1)及式(1.2)计算而得，其中参数Nair表示对应波长的空气折射率，参数N-IR表示环形光学元件100对波长700nm的光线的折射率，参数N-Vis表示环形光学元件100对波长587.56nm的光线的折射率，且可理解环形光学元件100对其他波长的临界角可比照式(1.1)及式(1.2)计算而得，故在表一之一中省略。此外，实务上常以量测到的波长706.519nm的光线的折射率，作为波长700nm的光线的折射率，并常以量测到的波长404.656nm的光线的折射率，作为波长400nm的光线的折射率。
Figure BDA0003227591210000121
Figure BDA0003227591210000122
Figure BDA0003227591210000123
环形光学元件100的色散系数(Abbe Number)为Vd，其可满足下列条件：15<Vd<35。借此，较小的色散系数Vd有助于环形光学元件100具有较佳的转折光线能力，并使环形光学元件100维持小体积。
环形光学面181可具有镜面性质，环形光学面181的表面粗糙度为Ra1，其可满足下列条件：0.005a≤Ra1<0.05a。借此，环形光学面181具有较光滑的表面，更容易直接由人眼检查外径面150与邻近表面R(如塑胶镜筒的内缘面)的接触情形，减少误判的情况。较佳地，其可满足下列条件：0.005a<Ra1<0.025a。
常用的表面粗糙度(Ra)区分值与其对应的尺寸范围如以下表一之二所示，由于小于0.012a的表面粗糙度(Ra)区分值已接近理想的镜面性质，难以透过一般量测设备准确测得对应的尺寸范围，故未于表一之二中列出。
Figure BDA0003227591210000131
环形反射面177可具有镜面性质，环形反射面177的表面粗糙度为Ra2，其可满足下列条件：0.005a≤Ra2<0.05a。借此，环形反射面177具有较佳的表面性质，有利于检测光线L在环形光学元件100的传递时耗损较少，且环形反射面177无须镀铝或镀银，有助于提升生产效率。较佳地，其可满足下列条件：0.005a<Ra2<0.025a。
外径面150可具有镜面性质，外径面150的表面粗糙度为Ra3，其可满足下列条件：0.005a≤Ra3<0.05a。借此，较光滑的外径面150可使检测影像更清晰，当外径面150的表面粗糙度较高时，将会影响检测光线L的传递而使使检测影像的光线变弱。较佳地，其可满足下列条件：0.005a<Ra3<0.025a。
具体而言，环形反射面177将来自外径面150的检测光线L全反射后，转折往环形光学面181，其中外径面150与环形光学面181的表面性质相当。再者，环形反射面177、外径面150与环形光学面181的共同点都是直接转写自各自对应的射出成型模具表面性质，且其表面光滑明亮的共同特征无太多差异，惟外径面150的边缘因为模具的缘故，可能会多出些许毛边(Flash)。
由图1A至图1D可知，内环面160可包含调整结构163，调整结构163朝向像侧面180延伸且较环形光学面181接近光轴z，调整结构163与光轴z的夹角(指小于或等于90度的夹角)为da2，其可满足下列条件：13度<da2<45度。环形光学元件100与其他光学元件连接及组装于成像镜头模块时会受到组装治具短暂的挤压，环形光学元件100上的挤压位置可如图1D及图1E的挤压力F所示，调整结构163有助于环形光学元件100在成型过程与组装过程维持整体表面的平整性，并减低由外力产生的翘曲或平面局部收缩等情况的发生，且调整结构163与环形辅助面178可提供结构强度保护环形光学面181与环形反射面177的平整性及光学性质。再者，满足所述数值范围的夹角da2有利于当今成像镜头模块中主光线角度(Chief Ray Angle，CRA)的变大趋势。
调整结构163可包含多个直条状结构164，直条状结构164由物侧面170朝向像侧面180延伸。借此，直条状结构164的构形具有较佳的支撑性，使环形光学面181足以承受成像镜头模块组装过程所必须面对的挤压力F(如图1D及图1E所示)。再者，直条状结构164可邻近环形光学面181，在环形光学元件100的射出成型阶段，可透过直条状结构164对环形光学面181的平整程度有所帮助，即是指环形光学面181不易出现凹痕缩水的情形以致增加检测影像的歪曲程度。第一实施例中，调整结构163包含多个直条状结构164，也可说是调整结构163由直条状结构164构成，直条状结构164由物侧面170朝向像侧面180延伸，且调整结构163及其直条状结构164位于内环面160也进而同时位于像侧面180，直条状结构164与环形光学面181相邻并较环形光学面181略微凸出。
各直条状结构164可具有楔形特征。借此，楔形结构是尾端渐缩的结构，与射出成型所考量的离型角有类似的功效。由于过厚的塑胶成型物易产生收缩问题，各直条状结构164的楔形特征能降低与环形光学面181关连的局部厚度，进一步改善环形光学面181的收缩问题，使射出成型的环形光学面181更平整，降低局部凹陷及歪曲的产生。再者，楔形直条状结构的结构支撑性较好，有助于提高环形光学元件100的整体强度，可抵抗成像镜头模块组装机台的力道。
直条状结构164的数量为N1，其可满足下列条件：60<N1<400。借此，满足所述数值范围的数量N1的稠密性有较佳的支撑效果，且可有效调整环形光学面181的平整性。
各直条状结构164可具有镜面性质，各直条状结构的表面粗糙度为Ra4，其可满足下列条件：0.005a≤Ra4<0.05a。借此，由于多个直条状结构164构成的调整结构163已不容易产生杂散光，故可通过调整直条状结构164的表面粗糙度Ra4满足所述数值范围，而省略直条状结构164表面消光的处理程序，以提升生产效率。
由图1F可知，垂直分模结构182可位于环形光学面181与调整结构163之间。借此，环形光学元件100在射出成型过程中，调整结构163的形状有助于维持环形光学面181的平面度，并减少整个环形光学面181翘曲歪斜的情形。具体而言，垂直分模结构182位于环形光学面181与调整结构163的交界，且为直条状结构164相对于环形光学面181凸出的环形阶差结构。
配合参照图1G，其绘示第一实施例的环形光学元件100的模具81、82、83及84示意图，且图1G所绘示的模具81、82、83及84省略了对称于光轴z的相同部分。由图1F及图1G可知，模具81、82、83及84形成一环形模穴，所述环形模穴透过射出成型方式形成环形光学元件100，其中模具81与83之间有水平分模面PL1，水平分模面PL1垂直于光轴z，且为环形光学元件100模具中的主要分模面。此外，模具81与82之间有垂直分模面PL2，模具83与84之间有垂直分模面PL3，其中垂直分模面PL2及PL3皆垂直于水平分模面PL1，且由垂直分模面PL2的设置而形成环形光学元件100的垂直分模结构182。通过模具81、82、83及84中前述分模面PL1、PL2及PL3的设置，可增进环形光学元件100的尺寸精度。
请一并参照下列表一之三，其表列本发明第一实施例的环形光学元件100依据前述参数定义的数据，并如图1E及图1F所绘示。
Figure BDA0003227591210000151
Figure BDA0003227591210000161
<第二实施例>
配合参照图2A，其绘示本发明第二实施例的环形光学元件200及邻近表面R的示意图。由图2A可知，环形光学元件200具有光轴(图未揭示)，其中光轴也可说是环形光学元件200的中心轴。环形光学元件200包含外径面250、内环面260、物侧面270及像侧面280。外径面250环绕光轴。内环面260环绕光轴并形成中心开孔(未另标号)。
第二实施例中，环形光学元件200为相对于光轴的圆环形，即是环形光学元件200的所有指定剖面皆相同，其中所述指定剖面通过光轴且法线垂直于光轴，所述指定剖面的一半并如图2A所绘示。
配合参照图2B及图2C，图2B绘示依照图2A的参数示意图，图2C绘示依照图2A的另一参数示意图。由图2A至图2C可知，物侧面270连接外径面250及内环面260，物侧面270包含环形反射面277、环形辅助面278及连接面279。环形反射面277相对于光轴倾斜，即环形反射面277为相对于光轴的圆锥面。环形辅助面278较环形反射面277接近光轴。连接面279用以与成像镜头模块的其他光学元件(图未揭示)连接，且连接面279较环形辅助面278接近光轴，即是环形反射面277、环形辅助面278及连接面279由外径面250至光轴依序形成于物侧面270。
像侧面280连接外径面250及内环面260并与物侧面270相对设置，且像侧面280包含环形光学面281，或可说是环形光学面281形成于像侧面280。物侧面270的环形辅助面278与环形反射面277形成V形沟槽276。
详细而言，环形光学元件200及其环形反射面277与环形光学面281一体成型且由射出成型制成。
环形光学元件200为透明无色塑胶材质，且对可见光透明，也可说是可见光对环形光学元件200的穿透率大于50％，因此检测光线L可为波长范围400nm至700nm的可见光。进一步地，特别是指环形光学元件200对波长587.6nm的可见光透明，因此检测光线L可使用波长587.6nm的可见光。
此外，第二实施例中的环形光学元件200亦对红外光透明，也可说是红外光对环形光学元件200的穿透率大于50％，因此检测光线L可为波长范围700nm至1000nm的红外光，或是进一步地，检测光线L可使用波长780nm的红外光。
具体而言，环形光学元件200为透明无色塑胶材质，其对不同波长光线的折射率请参照下列表二之一。依据表二之一，环形光学元件200对波长700nm的临界角θc2及波长587.56nm的临界角θc3可分别由下列式(2.1)及式(2.2)计算而得，其中参数Nair表示对应波长的空气折射率，参数N-IR表示环形光学元件200对波长700nm的光线的折射率，参数N-Vis表示环形光学元件200对波长587.56nm的光线的折射率，且可理解环形光学元件200对其他波长的临界角可比照式(2.1)及式(2.2)计算而得，故在表二之一中省略。
Figure BDA0003227591210000171
Figure BDA0003227591210000172
Figure BDA0003227591210000173
V形沟槽276由物侧面270朝向像侧面280渐缩。环形光学面281、环形反射面277及外径面250具有镜面性质。环形反射面277与外径面250的夹角为θ2，环形光学元件200对波长780nm的光线的临界角为θc1，其满足下列条件：θ2＞θc1。
检测光线L在环形反射面277发生全反射。再者，检测光线L可穿透环形光学面281，再经由环形反射面277至外径面250。
进一步举例来说，在图2A及图2B中，邻近表面R与外径面250邻近设置或相连设置。当某一波长的检测光线L可穿透及进入环形光学元件200，检测光线L依序入射环形光学面281、环形反射面277、外径面250至邻近表面R，本段举例说明的检测光线L的路径并未于附图中揭示，然可为图2A及图2B的检测光线L的相反箭头方向路径。再者，环形光学面281相对于环形光学元件200的光轴倾斜(即不垂直于光轴)，检测光线L入射环形光学面281、外径面250及邻近表面R的入射角皆等于或接近0度，检测光线L入射环形反射面277的入射角为θ(大于临界角)。
接着，检测光线L由邻近表面R反射，并依序入射外径面250、环形反射面277及环形光学面281，本段举例说明的检测光线L的路径并如图2A及图2B的检测光线L箭头方向所示。再者，检测光线L入射外径面250及环形光学面281的入射角皆等于或接近0度，检测光线L入射环形反射面277的入射角为θ(大于临界角)。据此，可由环形光学面281目视或以设备观察到检测影像，且检测影像可反应邻近表面R及外径面250的结构特性。此外，应可理解到将环形光学元件200作检测光线的有关应用时，前述与图2A及图2B的检测光线L路径仅用以举例说明多种可行的检测光线路径的其中一种。
由图2A至图2C可知，内环面260包含调整结构263，调整结构263朝向像侧面280延伸且较环形光学面281接近光轴。再者，调整结构263位于内环面260也进而同时位于像侧面280，调整结构263为相对于光轴的圆锥面，且调整结构263的表面为消光表面，调整结构263的表面粗糙度(Ra)的尺寸范围为0.4μm至0.56μm。
由图2B及图2C可知，垂直分模结构282位于环形光学面281与调整结构263之间。进一步地，不垂直于光轴的环形光学面281与调整结构263之间更有一垂直于光轴的表面(即承受成像镜头模块组装时的挤压力F的表面，且未另标号)，垂直分模结构282即位于环形光学面281与所述垂直于光轴的表面的交界。
请一并参照下列表二之二，其表列本发明第二实施例的环形光学元件200中参数的数据，各参数的定义皆与第一实施例相同，并如图2B及图2C所绘示。
Figure BDA0003227591210000181
<第三实施例>
配合参照图3A，其绘示本发明第三实施例的环形光学元件300及邻近表面R的示意图。由图3A可知，环形光学元件300具有光轴，其中光轴也可说是环形光学元件300的中心轴。环形光学元件300包含外径面350、内环面360、物侧面370及像侧面380。外径面350环绕光轴。内环面360环绕光轴并形成中心开孔(未另标号)。
第三实施例中，环形光学元件300为相对于光轴的圆环形，即是环形光学元件300的所有指定剖面皆相同，其中所述指定剖面通过光轴且法线垂直于光轴，所述指定剖面的一半并如图3A所绘示。
配合参照图3B及图3C，图3B绘示依照图3A的参数示意图，图3C绘示依照图3A的另一参数示意图。由图3A至图3C可知，物侧面370连接外径面350及内环面360，物侧面370包含环形反射面377、环形辅助面378及连接面379。环形反射面377相对于光轴倾斜，即环形反射面377为相对于光轴的圆锥面。环形辅助面378较环形反射面377接近光轴。连接面379用以与成像镜头模块的其他光学元件(图未揭示)连接，且连接面379较环形辅助面378接近光轴，即是环形反射面377、环形辅助面378及连接面379由外径面350至光轴依序形成于物侧面370。
像侧面380连接外径面350及内环面360并与物侧面370相对设置，且像侧面380包含环形光学面381，或可说是环形光学面381形成于像侧面380。物侧面370的环形辅助面378与环形反射面377形成V形沟槽376。
详细而言，环形光学元件300及其环形反射面377与环形光学面381一体成型且由射出成型制成。
环形光学元件300为黑色塑胶材质，且对红外光透明，也可说是红外光对环形光学元件300的穿透率大于50％，因此检测光线L可为波长范围700nm至1000nm的红外光。借此，使用黑色塑胶，不容易引起不必要的杂散光，不会对成像镜头模块的实际成像品质带来影响。再者，选用红外光则因此不会跟可见光冲突，以利同时检测成像镜头模块的影像品质及组装品质。进一步地，特别是指环形光学元件300对波长780nm的红外光透明，因此检测光线L可使用波长780nm的红外光。
具体而言，环形光学元件300为黑色塑胶材质，其对不同波长光线的折射率请参照下列表三之一。依据表三之一，环形光学元件300对波长700nm的临界角θc2及波长587.56nm的临界角θc3可分别由下列式(3.1)及式(3.2)计算而得，其中参数Nair表示对应波长的空气折射率，参数N-IR表示环形光学元件300对波长700nm的光线的折射率，参数N-Vis表示环形光学元件300对波长587.56nm的光线的折射率，且可理解环形光学元件300对其他波长的临界角可比照式(3.1)及式(3.2)计算而得，故在表三之一中省略。
Figure BDA0003227591210000201
Figure BDA0003227591210000202
Figure BDA0003227591210000203
V形沟槽376由物侧面370朝向像侧面380渐缩。环形光学面381、环形反射面377及外径面350具有镜面性质。环形反射面377与外径面350的夹角为θ2，环形光学元件300对波长780nm的光线的临界角为θc1，其满足下列条件：θ2＞θc1。
检测光线L在环形反射面377发生全反射。再者，检测光线L可穿透环形光学面381，再经由环形反射面377至外径面350。
进一步举例来说，在图3A及图3B中，邻近表面R与外径面350邻近设置或相连设置。当某一波长的检测光线L可穿透及进入环形光学元件300，检测光线L依序入射环形光学面381、环形反射面377、外径面350至邻近表面R，本段举例说明的检测光线L的路径并未于附图中揭示，然可为图3A及图3B的检测光线L的相反箭头方向路径。再者，环形光学面381垂直于环形光学元件300的光轴，检测光线L入射环形光学面381的入射角不为0度，检测光线L入射环形反射面377的入射角为θ(大于临界角)，检测光线L入射外径面350及邻近表面R的入射角皆等于或接近0度。
接着，检测光线L由邻近表面R反射，并依序入射外径面350、环形反射面377及环形光学面381，本段举例说明的检测光线L的路径并如图3A及图3B的检测光线L箭头方向所示。再者，检测光线L入射外径面350的入射角等于或接近0度，检测光线L入射环形反射面377的入射角为θ(大于临界角)，检测光线L入射环形光学面381的入射角不为0度。据此，可由环形光学面381目视或以设备观察到检测影像，且检测影像可反应邻近表面R及外径面350的结构特性。此外，应可理解到将环形光学元件300作检测光线的有关应用时，前述与图3A及图3B的检测光线L路径仅用以举例说明多种可行的检测光线路径的其中一种。
由图3B可知，环形光学面381垂直于环形光学元件300的光轴，同时图3B举例的检测光线L入射环形光学面381的入射角不为0度。由环形光学面381观察检测影像时，检测影像会往远离外径面350的方向(即接近光轴的方向)成像，因此观察到的检测影像直觉上不与环形光学面381同平面，而相较于第一实施例中由环形光学面181观察到的检测影像直觉上是与环形光学面181同平面。
进一步地，若在设计及制造环形光学元件300时以图3B中的虚拟替代面381a替代环形光学面381，即环形光学面381改成虚拟替代面381a，其中环形光学面381与虚拟替代面381a的夹角为α，虚拟替代面381a不垂直于环形光学元件300的光轴，同时图3B举例的检测光线L入射虚拟替代面381a的入射角等于或接近0度，则由虚拟替代面381a观察到的检测影像直觉上是与虚拟替代面381a同平面。
由图3A至图3C可知，内环面360包含调整结构363，调整结构363朝向像侧面380延伸且较环形光学面381接近光轴。调整结构363包含多个直条状结构364，也可说是调整结构363由直条状结构364构成，直条状结构364由物侧面370朝向像侧面380延伸，且调整结构363及其直条状结构364位于内环面360也进而同时位于像侧面380，直条状结构364与环形光学面381相邻并较环形光学面381略微凸出。再者，各直条状结构364具有楔形特征，且各直条状结构364具有镜面性质。
垂直分模结构382位于环形光学面381与调整结构363之间。具体而言，垂直分模结构382位于环形光学面381与调整结构363的交界，且为直条状结构364相对于环形光学面381凸出的环形阶差结构。
请一并参照下列表三之二，其表列本发明第三实施例的环形光学元件300中参数的数据，各参数的定义皆与第一实施例相同，并如图3B及图3C所绘示。
Figure BDA0003227591210000221
<第四实施例>
配合参照图4A，其绘示本发明第四实施例的环形光学元件400及邻近表面R的示意图。由图4A可知，环形光学元件400具有光轴，其中光轴也可说是环形光学元件400的中心轴。环形光学元件400包含外径面450、内环面460、物侧面470及像侧面480。外径面450环绕光轴。内环面460环绕光轴并形成中心开孔(未另标号)。
第四实施例中，环形光学元件400为相对于光轴的圆环形，即是环形光学元件400的所有指定剖面皆相同，其中所述指定剖面通过光轴且法线垂直于光轴，所述指定剖面的一半并如图4A所绘示。
配合参照图4B及图4C，图4B绘示依照图4A的参数示意图，图4C绘示依照图4A的另一参数示意图。由图4A至图4C可知，物侧面470连接外径面450及内环面460，物侧面470包含环形反射面477、环形辅助面478及连接面479。环形反射面477相对于光轴倾斜，即环形反射面477为相对于光轴的圆锥面。环形辅助面478较环形反射面477接近光轴。连接面479用以与成像镜头模块的其他光学元件(图未揭示)连接，且连接面479较环形辅助面478接近光轴，即是环形反射面477、环形辅助面478及连接面479由外径面450至光轴依序形成于物侧面470。
像侧面480连接外径面450及内环面460并与物侧面470相对设置，且像侧面480包含环形光学面481，或可说是环形光学面481形成于像侧面480。物侧面470的环形辅助面478与环形反射面477形成V形沟槽476。
详细而言，环形光学元件400及其环形反射面477与环形光学面481一体成型且由射出成型制成。
环形光学元件400为黑色塑胶材质，且对红外光透明，也可说是红外光对环形光学元件400的穿透率大于50％，因此检测光线L可为波长范围700nm至1000nm的红外光。进一步地，特别是指环形光学元件400对波长780nm的红外光透明，因此检测光线L可使用波长780nm的红外光。
具体而言，环形光学元件400为黑色塑胶材质，其对不同波长光线的折射率请参照下列表四之一。依据表四之一，环形光学元件400对波长700nm的临界角θc2及波长587.56nm的临界角θc3可分别由下列式(4.1)及式(4.2)计算而得，其中参数Nair表示对应波长的空气折射率，参数N-IR表示环形光学元件400对波长700nm的光线的折射率，参数N-Vis表示环形光学元件400对波长587.56nm的光线的折射率，且可理解环形光学元件400对其他波长的临界角可比照式(4.1)及式(4.2)计算而得，故在表四之一中省略。
Figure BDA0003227591210000231
Figure BDA0003227591210000232
Figure BDA0003227591210000233
V形沟槽476由物侧面470朝向像侧面480渐缩。环形光学面481、环形反射面477及外径面450具有镜面性质。环形反射面477与外径面450的夹角为θ2，环形光学元件400对波长780nm的光线的临界角为θc1，其满足下列条件：θ2＞θc1。
检测光线L在环形反射面477发生全反射。再者，检测光线L可穿透环形光学面481，再经由环形反射面477至外径4250。
进一步举例来说，在图4A及图4B中，邻近表面R与外径面450邻近设置或相连设置。当某一波长的检测光线L可穿透及进入环形光学元件400，检测光线L依序入射环形光学面481、环形反射面477、外径面450至邻近表面R，本段举例说明的检测光线L的路径并未于附图中揭示，然可为图4A及图4B的检测光线L的相反箭头方向路径。再者，环形光学面481相对于环形光学元件400的光轴倾斜(即不垂直于光轴)，检测光线L入射环形光学面481、外径面450及邻近表面R的入射角皆等于或接近0度，检测光线L入射环形反射面477的入射角为θ(大于临界角)。
接着，检测光线L由邻近表面R反射，并依序入射外径面450、环形反射面477及环形光学面481，本段举例说明的检测光线L的路径并如图4A及图4B的检测光线L箭头方向所示。再者，检测光线L入射外径面450及环形光学面481的入射角皆等于或接近0度，检测光线L入射环形反射面477的入射角为θ(大于临界角)。据此，可由环形光学面481目视或以设备观察到检测影像，且检测影像可反应邻近表面R及外径面450的结构特性。此外，应可理解到将环形光学元件400作检测光线的有关应用时，前述与图4A及图4B的检测光线L路径仅用以举例说明多种可行的检测光线路径的其中一种。
由图4A至图4C可知，内环面460包含调整结构463，调整结构463朝向像侧面480延伸且较环形光学面481接近光轴。调整结构463包含多个直条状结构464，也可说是调整结构463由直条状结构464构成，直条状结构464由物侧面470朝向像侧面480延伸，且调整结构463及其直条状结构464位于内环面460也进而同时位于像侧面480，环形光学面481与直条状结构464相邻并较直条状结构464略微凸出。再者，各直条状结构464具有楔形特征，且各直条状结构464具有镜面性质。
垂直分模结构482位于环形光学面481与调整结构463之间。具体而言，垂直分模结构482位于环形光学面481与调整结构463的交界，且为环形光学面481相对于直条状结构464凸出的环形阶差结构。
请一并参照下列表四之二，其表列本发明第四实施例的环形光学元件400中参数的数据，各参数的定义皆与第一实施例相同，并如图4B及图4C所绘示。
Figure BDA0003227591210000241
Figure BDA0003227591210000251
<第五实施例>
配合参照图5A，其绘示本发明第五实施例的成像镜头模块5000的示意图，其中图5A中省略部分光学元件细节，且为了更清楚地显示第五实施例的成像镜头模块5000，故于图5A中省略成像镜头模块5000对称于光轴z的相同部分。由图5A可知，成像镜头模块5000包含本发明第一实施例的环形光学元件100、光学透镜组5600及塑胶镜筒5200。关于环形光学元件100的其他细节请参照前述第一实施例的相关内容，在此不予赘述。
配合参照图5B及图5C，图5B绘示依照图5A的局部5B放大图，图5C绘示第五实施例的成像镜头模块5000的局部立体图。由图5A至图5C可知，光学透镜组5600包含多个透镜5601、5602、5603、5604、5605及5606。透镜5601、5602、5603、5604、5605及5606沿光轴z设置于塑胶镜筒5200内，且塑胶镜筒5200包含物端部5300、像端部5500及管状部5400。物端部5300包含物端外表面5310及物端开口5311。像端部5500包含像端外表面5530及像端开口5533。管状部5400连接物端部5300与像端部5500，管状部5400包含多个平行内缘面(未另标号)，平行内缘面在图5A中与光轴z平行，其中至少一平行内缘面5420包含多个直条纹结构5422，直条纹结构5422略微凸起于平行内缘面5420并环绕平行内缘面5420的圆周方向规则预先排列，且直条纹结构5422与环形光学元件100的外径面150对应设置，因此设有直条纹结构5422的平行内缘面5420与外径面150环形对应，平行内缘面5420与外径面150之间可有微小的空隙，或可彼此相连。
此外，设有直条纹结构5422的平行内缘面5420即可视为本发明第一实施例所述的邻近表面R，关于邻近表面R与检测光线L的其他细节请参照前述第一实施例的相关内容，在此不予赘述。借此，透过检测光线L更容易从环形光学面181检测环形光学元件100的外径面150与塑胶镜筒5200的直条纹结构5422的贴合情形。再者，若将环形光学元件100改以黑色塑胶材质制成，更易于显示检测影像(即检测光线L在环形光学元件100的环形光学面181被观察到的影像)，有助于提高辨识与检测的效率。
具体而言，成像镜头模块5000由物侧至像侧依序包含光学透镜组5600、环形光学元件100及成像面5700，其中光学透镜组5600成像于成像面5700，且成像面5700是可供设置电子感光元件(图未揭示)的位置。光学透镜组5600由物侧至像侧依序包含透镜5601、5602、5603、5604、5605及5606，其中光学透镜组5600的透镜为六片(5601、5602、5603、5604、5605及5606)，其与环形光学元件100皆沿成像镜头模块5000的光轴z设置于塑胶镜筒5200内，且环形光学元件100为一固定环，用以将透镜5601、5602、5603、5604、5605及5606以及设置其间的其他光学元件固定于成像镜头模块5000的塑胶镜筒5200内。再者，于成像镜头模块5000的组装过程中，环形光学元件100会受到组装治具短暂的挤压力F，调整结构163与环形辅助面178可提供结构强度保护环形光学面181与环形反射面177的平整性及光学性质。
环形光学元件100的连接面179用以与透镜5606的元件连接面5696连接，且连接面179及元件连接面5696皆垂直于光轴z。
进一步而言，物端部5300为塑胶镜筒5200上供设置最接近被摄物的光学元件(即透镜5601)的部分朝被摄物方向延伸的部分(不包含塑胶镜筒5200上供设置透镜5601的部分)，像端部5500为塑胶镜筒5200上供设置最接近成像面5700的光学元件(即环形光学元件100)的部分朝成像面5700方向延伸的部分(不包含塑胶镜筒5200上供设置环形光学元件100的部分)，管状部5400为塑胶镜筒5200上介于物端部5300及像端部5500之间的部分。
配合参照图5D，其绘示第五实施例的成像镜头模块5000的检测位置5E示意图。由图5C及图5D可知，检测光线L可由环形光学面181进入环形光学元件100，接着由设有直条纹结构5422的平行内缘面5420反射至环形反射面177，再经由环形反射面177全反射至环形光学面181，并由环形光学面181观察到设有直条纹结构5422的平行内缘面5420与外径面150结构特性的检测影像。
配合参照图5E及图5F，图5E绘示依照图5D的检测位置5E的检测影像示意图，图5F绘示第五实施例的成像镜头模块5000的另一检测影像示意图。图5E及图5F皆可为从环形光学面181上任一处检测位置观察到的检测影像(图5F的检测位置未另图示)，且皆是平行内缘面5420与外径面150邻近或相连时但其间尚未点胶的情况。
在图5E中，显示了二个直条纹结构影像5422a及5422b，此是外径面150与平行内缘面5420及其直条纹结构5422还未紧密靠近的情形，图5E中的整体检测影像较亮，且仅能隐约观察到直条纹结构影像5422a及5422b的轮廓。
在图5F中，显示了二个直条纹结构影像5422c及5422d，此是外径面150与直条纹结构5422紧密贴合的情形，图5F检测影像中的直条纹结构影像5422c及5422d亮度较暗为深黑色(图中以斜线表示)，且能观察到直条纹结构影像5422c及5422d的清楚轮廓，直条纹结构影像5422c及5422d以外的部分(即二个直条纹结构5422之间的空隙且未与外径面150贴合的影像)较亮，表示有空隙，亦显示该处的外径面150未与塑胶镜筒5200的平行内缘面5420接触。
配合参照图5G至图5I，图5G至图5I分别绘示第五实施例的成像镜头模块5000的三种检测影像示意图。图5G至图5I皆可为从环形光学面181上任一处检测位置观察到的检测影像(检测位置皆未另图示)，且皆是平行内缘面5420与外径面150之间点胶后的情况。
在图5G中，显示了二个直条纹结构影像5422e及5422f，图5G中部分的检测影像亮度较暗，显示部分的外径面150与直条纹结构5422紧密贴合，同时图5G中部分的检测影像亮度较亮，显示该处的外径面150与空气接触。由图5G推测实际的组装情况可能是，环形光学元件100有组装歪斜的情形，直条纹结构5422并非均匀地挤压在外径面150上，以致难以观察到直条纹结构影像5422e及5422f完整清楚的轮廓。再者，直条纹结构影像5422e及5422f之间亮度较暗，显示有少量的液态胶水材料流入直条纹结构5422之间的空隙而使得空隙被填满。
在图5H中，显示了二个直条纹结构影像5422g及5422h，图5H中部分的检测影像亮度较暗，显示部分的外径面150与直条纹结构5422紧密贴合，同时图5H中部分的检测影像亮度较亮，显示该处的外径面150与空气接触。由图5H推测实际的组装情况可能是，环形光学元件100有组装歪斜的情形，直条纹结构5422并非均匀地挤压在外径面150上，以致难以观察到直条纹结构影像5422g及5422h完整清楚的轮廓。再者，直条纹结构影像5422g及5422h之间亮度较暗，显示有较多的液态胶水材料流入直条纹结构5422之间的空隙而使得空隙被填满，甚至直条纹结构5422与外径面150之间也可能被液态胶水材料填满。
在图5I中，显示了二个直条纹结构影像5422i及5422j，图5I中的整体检测影像亮度较暗，显示外径面150与直条纹结构5422紧密贴合。由图5I推测实际的组装情况可能是，直条纹结构影像5422i及5422j的轮廓较不明显，可能是由于外径面150具有较大的公差，使得环形光学元件100与塑胶镜筒5200组装后的挤压力道较充分。再者，大量充足的液态胶水材料流入直条纹结构5422之间的空隙而使得空隙被填满，甚至直条纹结构5422与外径面150之间也可能被液态胶水材料填满。此外，由于图5I中的整体检测影像亮度皆暗，并无较亮的部分，需要留意是否是局部的挤压力道较大或是液态胶水材料溢流，因此需要再观察环形光学面181他处检测位置的检测影像以确认环形光学元件100的组装品质。
根据上述以及图5G至图5I，通过本发明的环形光学元件100，可较容易地观察到成像镜头模块5000的组装品质好坏，进而有助于提升外观检验的效率，以符合量产需求。进一步而言，来自外径面150的检测光线L对应的是与外径面150该处接触或邻近的平行内缘面5420，因此由环形光学面181可完整观察到外径面150该处与其邻近的平行内缘面5420的接触情形。若平行内缘面5420与外径面150的真圆度差异过大或两者互相偏斜时，部分外径面150甚至不会与平行内缘面5420接触，此时环形光学面181观察到的来自外径面150该处的检测影像会与他处的检测影像不同。因此可用以判定外径面150与平行内缘面5420是否处处密合，若无密合的区域过多时，则会判定组装失败，从而筛检出组装品质不良的成像镜头模块5000。进一步地，可透过环形光学面181上四个、六个或其他数目检测位置的检测影像，并搭配如图5G至图5I所示检测影像的出现比例，订定成像镜头模块5000的外观或组装品质的允收标准。
此外，成型模具表面经由抛光的表面处理程序(Polish)，可使转写后的环形光学面181成为平整的表面，从而完整不失真地传递外径面150与其接触或邻近的平行内缘面5420的接触情形。并使检测设备的监视镜头直接观察环形光学面181上的检测影像就可得知成像镜头模块5000组装的好坏，而可控制成像镜头模块5000的组装品质。
根据上述，就环形光学元件与塑胶镜筒组装而言，即使现前的成像镜头模块组装技术可以精准点胶，却仍无法得知平行内缘面(也可说是塑胶镜筒的内缘面)与环形光学元件(也可说是固定环)的压合情形，也无法精确得知液态胶水材料的填入情形。然而依据本发明的环形光学元件，通过直接观察环形光学面检测影像的亮暗，则可判断是否有填胶不均、少量填胶、填胶阻塞或是环形光学元件部品歪斜、受力不均...等组装不良的情况，使得成像镜头模块出货品质检测相关的检讨议题可以获得支持，有助于提升成像镜头模块的出货品质。此外，塑胶镜筒的平行内缘面设计有直条纹结构有助于检测影像的判断，配合使用红外光的检测光线，可使塑胶镜筒与环形光学元件都维持黑色塑胶材料，不须因为此设计而改用透明塑胶材料。
<第六实施例>
配合参照图6A及图6B，其中图6A绘示本发明第六实施例的电子装置10的示意图，图6B绘示第六实施例中电子装置10的另一示意图，且图6A及图6B特别是电子装置10中的相机示意图。由图6A及图6B可知，第六实施例的电子装置10系一智能手机，电子装置10包含相机模块11，相机模块11包含依据本发明的成像镜头模块12以及电子感光元件13，其中电子感光元件13设置于成像镜头模块12的成像面(图未揭示)。借此，以具有良好的成像品质，故能满足现今对电子装置的高规格成像需求。
进一步来说，使用者透过电子装置10的使用者界面19进入拍摄模式，其中第六实施例中使用者界面19可为触控屏幕19a、按键19b等。此时成像镜头模块12汇集成像光线在电子感光元件13上，并输出有关影像的电子信号至成像信号处理元件(Image SignalProcessor，ISP)18。
配合参照图6C，其绘示第六实施例中电子装置10的方块图，特别是电子装置10中的相机方块图。由图6A至图6C可知，因应电子装置10的相机规格，相机模块11可还包含自动对焦组件14及光学防手震组件15，电子装置10可还包含至少一个辅助光学元件17及至少一个感测元件16。辅助光学元件17可以是补偿色温的闪光灯模块、红外线测距元件、激光对焦模块等，感测元件16可具有感测物理动量与作动能量的功能，如加速计、陀螺仪、霍尔元件(Hall Effect Element)，以感知使用者的手部或外在环境施加的晃动及抖动，进而使相机模块11配置的自动对焦组件14及光学防手震组件15发挥功能，以获得良好的成像品质，有助于依据本发明的电子装置10具备多种模式的拍摄功能，如优化自拍、低光源HDR(HighDynamic Range，高动态范围成像)、高解析4K(4K Resolution)录影等。此外，使用者可由触控屏幕19a直接目视到相机的拍摄画面，并在触控屏幕19a上手动操作取景范围，以达成所见即所得的自动对焦功能。
再者，由图6B可知，相机模块11、感测元件16及辅助光学元件17可设置在软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPC)77上，并透过连接器78电性连接成像信号处理元件18等相关元件以执行拍摄流程。当前的电子装置如智能手机具有轻薄的趋势，将相机模块与相关元件配置于软性电路板上，再利用连接器将电路汇整至电子装置的主板，可满足电子装置内部有限空间的机构设计及电路布局需求并获得更大的裕度，亦使得相机模块的自动对焦功能通过电子装置的触控屏幕获得更灵活的控制。第六实施例中，电子装置10包含多个感测元件16及多个辅助光学元件17，感测元件16及辅助光学元件17设置在软性电路板77及另外至少一个软性电路板(未另标号)上，并透过对应的连接器电性连接成像信号处理元件18等相关元件以执行拍摄流程。在其他实施例中(图未揭示)，感测元件及辅助光学元件亦可依机构设计及电路布局需求设置于电子装置的主板或是其他形式的载板上。
此外，电子装置10可进一步包含但不限于无线通讯单元(WirelessCommunication Unit)、控制单元(Control Unit)、储存单元(Storage Unit)、随机存取存储器(RAM)、只读储存单元(ROM)或其组合。
<第七实施例>
配合参照图7，图7绘示本发明第七实施例的电子装置20的示意图。第七实施例的电子装置20是一平板电脑，电子装置20包含依据本发明的成像镜头模块22。
<第八实施例>
配合参照图8，图8绘示本发明第八实施例的电子装置30的示意图。第八实施例的电子装置30是一穿戴式装置，电子装置30包含依据本发明的成像镜头模块32。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (25)

1.一种环形光学元件，其特征在于，具有一光轴，该环形光学元件包含：
一外径面，其环绕该光轴；
一内环面，其环绕该光轴并形成一中心开孔；
一物侧面，其连接该外径面及该内环面，该物侧面包含：一环形反射面，其相对于该光轴倾斜；及一连接面，其用以与一光学元件连接，且该连接面较该环形反射面接近该光轴；以及
一像侧面，其连接该外径面及该内环面并与该物侧面相对设置，且该像侧面包含一环形光学面；
其中，该环形光学元件用以供一检测光线穿透该环形光学面，在该环形反射面发生全反射，再经由该环形反射面至该外径面；
其中，该环形光学面与该环形反射面的夹角为θ1，其满足下列条件：
31度<θ1<55度。
2.根据权利要求1所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学元件及其该环形反射面与该环形光学面一体成型且由射出成型制成。
3.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该环形反射面与该外径面的夹角为θ2，其满足下列条件：
31度<θ2<60度。
4.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学元件对波长587.6nm的光线的折射率为nd，其满足下列条件：
1.42<nd<1.68。
5.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学元件的色散系数为Vd，其满足下列条件：
15<Vd<35。
6.根据权利要求3所述的环形光学元件，其特征在于，该环形反射面与该外径面的夹角为θ2，该环形光学元件对波长780nm的光线的临界角为θc1，其满足下列条件：
θ2＞θc1。
7.根据权利要求6所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学元件为黑色塑胶材质，且对红外光透明。
8.根据权利要求6所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学元件为透明无色塑胶材质，且对可见光透明。
9.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该物侧面还包含一环形辅助面，其较该环形反射面接近该光轴，该物侧面的该环形辅助面与该环形反射面形成一V形沟槽，该V形沟槽由该物侧面朝向该像侧面渐缩。
10.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该内环面包含一调整结构，该调整结构朝向该像侧面延伸且较该环形光学面接近该光轴，该调整结构与该光轴的夹角为da2，其满足下列条件：
13度<da2<45度。
11.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学面具有镜面性质，该环形光学面的表面粗糙度为Ra1，其满足下列条件：
0.005a≤Ra1<0.05a。
12.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该环形反射面具有镜面性质，该环形反射面的表面粗糙度为Ra2，其满足下列条件：
0.005a≤Ra2<0.05a。
13.根据权利要求2所述的环形光学元件，其特征在于，该外径面具有镜面性质，该外径面的表面粗糙度为Ra3，其满足下列条件：
0.005a≤Ra3<0.05a。
14.根据权利要求10所述的环形光学元件，其特征在于，一垂直分模结构位于该环形光学面与该调整结构之间。
15.根据权利要求10所述的环形光学元件，其特征在于，该调整结构包含多个直条状结构，所述多个直条状结构由该物侧面朝向该像侧面延伸。
16.根据权利要求15所述的环形光学元件，其特征在于，各该直条状结构具有楔形特征。
17.根据权利要求15所述的环形光学元件，其特征在于，所述多个直条状结构的数量为N1，其满足下列条件：
60<N1<400。
18.根据权利要求16所述的环形光学元件，其特征在于，各该直条状结构具有镜面性质，各该直条状结构的表面粗糙度为Ra4，其满足下列条件：
0.005a≤Ra4<0.05a。
19.一种成像镜头模块，其特征在于，包含：
如权利要求1所述的环形光学元件；
一光学透镜组，包含多个透镜；以及
一塑胶镜筒，所述多个透镜沿该光轴设置于该塑胶镜筒内，且该塑胶镜筒包含：一物端部，包含一物端外表面及一物端开口；一像端部，包含一像端外表面及一像端开口；及一管状部，其连接该物端部与该像端部，该管状部包含多个平行内缘面，其中至少一该平行内缘面包含多个直条纹结构，所述多个直条纹结构环绕该平行内缘面的圆周方向规则排列，且所述多个直条纹结构与该环形光学元件的该外径面对应设置。
20.一种电子装置，其特征在于，包含：
如权利要求19所述的成像镜头模块。
21.一种环形光学元件，其特征在于，具有一光轴，该环形光学元件包含：
一外径面，其环绕该光轴；
一内环面，其环绕该光轴并形成一中心开孔；
一物侧面，其连接该外径面及该内环面，该物侧面包含：一环形反射面，其相对于该光轴倾斜；及一连接面，其用以与一光学元件连接，且该连接面较该环形反射面接近该光轴；以及
一像侧面，其连接该外径面及该内环面并与该物侧面相对设置，且该像侧面包含一环形光学面；
其中，该环形光学元件用以供一检测光线穿透该环形光学面，再经由该环形反射面至该外径面；
其中，该环形光学面与该环形反射面的夹角为θ1，该环形反射面与该外径面的夹角为θ2，该环形光学元件对波长780nm的光线的临界角为θc1，其满足下列条件：
31度<θ1<55度；
31度<θ2<60度；以及
θ2＞θc1。
22.根据权利要求21所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学元件的色散系数为Vd，其满足下列条件：
15<Vd<35。
23.根据权利要求21所述的环形光学元件，其特征在于，该环形光学面具有镜面性质，该环形光学面的表面粗糙度为Ra1，其满足下列条件：
0.005a≤Ra1<0.05a。
24.根据权利要求21所述的环形光学元件，其特征在于，该环形反射面具有镜面性质，该环形反射面的表面粗糙度为Ra2，其满足下列条件：
0.005a≤Ra2<0.05a。
25.根据权利要求21所述的环形光学元件，其特征在于，该外径面具有镜面性质，该外径面的表面粗糙度为Ra3，其满足下列条件：
0.005a≤Ra3<0.05a。
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