TW201142348A - Image sensing lens and image sensing module - Google Patents

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TW201142348A
TW201142348A TW100111092A TW100111092A TW201142348A TW 201142348 A TW201142348 A TW 201142348A TW 100111092 A TW100111092 A TW 100111092A TW 100111092 A TW100111092 A TW 100111092A TW 201142348 A TW201142348 A TW 201142348A
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TW
Taiwan
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lens
image
distortion
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imaging
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TW100111092A
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English (en)
Inventor
Norimichi Shigemitsu
Hiroyuki Hanato
Original Assignee
Sharp Kk
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201142348 t 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於以向行動終端之數位相機等之搭載為目的 之攝像鏡頭及攝像模組之發明。尤其本發明係關於使用固 體攝像元件之攝像模組,及方便對該攝像模組應用之攝像 鏡頭之發明。 【先前技術】 近年來,對於低像素之數位相機之需求增加。該數位相 機係搭載於針對發展中國家之手機(行動終端)、手機之子 相機或個人電腦等。 上述低像素之數位相機一般售價較低,又,由於為抑制 製造成本而使透鏡個數較少,故實施充分之像差修正較困 難。 又’針對手機搭載之上述數位相機中謀求廣視角,但廣 視角之上述數位相機中失真(畸變)變大。 作為以較少透鏡個數實現具有期望之解像力,且可獲得 失真不易顯眼之良好解像感之光學系統之技術,可舉出專 利文獻1所揭示之技術》 專利文獻1之成像光學系統係關於失真者,以滿足以下 條件式(A)〜(C)之方式構成。 2.0%< | DIST6 | <5.0% -(A) I DIST8-DIST6 | <0.5% -(B) ! DIST10-DIST8 | <1.8% • (c) J54869.doc 201142348 其中,DIST6係百分之六十像高處之光學畸變,DIST8 係百分之八十像高處之光學畸變,DIST10係百分之十像高 處之光學畸變。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本公開專利公報「日本特開2005-107370 號公報(2005年4月21日公開)」 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 但,專利文獻1之成像光學系統為廣視角之情形中,遠 離光軸之位置處之失真會變大,因此產生滿足條件式 (A)〜(C)較困難之問題。 又,專利文獻1之成像光學系統在滿足條件式(A)〜(C)之 情形中,進而滿足條件式(D)〜(F)之情形中,或進而滿足條 件式(G)〜⑴之情形中,亦產生如笠形盔般形狀之失真,因 而產生失真顯眼之問題。 0%<DIST6 -(D) DIST8-DIST6<0°/〇 -(E) 0%<DIST10-DIST8 -(F) DIST6<0% -(G) 0%<DIST8-DIST6 -(H) DIST10-DIST8<0% …⑴ 154869.doc 201142348 本發明係鑑於上述問題而完成之發明,其目的係實現一 種以較少透鏡個數而獲得具有期望之解像力,且失真不易 顯眼之良好解像感之攝像鏡頭及攝像模組。 [解決問題之技術手段] 為解決上制題,本發明之攝像鏡頭之特徵在於·其係 將入射之光對短邊尺寸與長邊尺寸之比率為以之四角形 狀受光部導入之攝像鏡頭,且調整各個失真,以滿足條件 式⑴〜(5): 、 [Ml] (1) 2.0% < distA < 5·0ο/〇 [數2] 0.5% < distA - distB < 1.4% ...(2) [數3] disiC-distB <0% • · · (3 ). [數4] A: -J β , να2 -η*2 • · .(4) [數5] B: • · ( 5 ) 其中, distA…相當於像高hA之高度之失真 distB…相當於像高hB之高度之失真 distC…最大像高之失真。 根據上述構成,即使在良好地修正失真較困難之情形 154869.doc * 6 - 201142348 中,亦可實現失真不易顯眼之光學系統。 distA $ 2.0%之情形中,良好地修正失真較容易,因此 最初無需應用本發明之構成。 5.0%$ distA之情形中,失真過大,導致失真顯眼。 distA-distBSO.5%之情形中,良好地修正失真較容易, 因此最初無需應用本發明之構成。 1.4%$d1StA-distB之情形中,失真過大,導致失真顯 眼。 distC-distB之情形中,產生如笠形盔般形狀之失 真’導致失真顯眼。 尸本申明案發明者專進行積極研討,結果發現以上各 問題,為克服該等問題,想到使滿足條件式(1)〜(5)之本發 明之特徵。 由上,本發明之攝像鏡頭可以說是以較少透鏡個數而獲 付具有期望之解像力,且失真不易顯眼之良好解像感者。 又,條件式(3)係允許使像高hl.〇之失真distc達到比較大 之值,因A即使起因於攝像鏡頭之廣視角而遠離光轴之位 置處之失真變大之情形中,亦可容易滿足。 又,本發明之攝像模組之特徵在於:其具備本發明之攝 像鏡頭,與具有上述受光部之固體攝像元件。 根據上述構成,本發明之攝像模組奏效與自身所具備之 本發明之攝像鏡頭相同之效果,因此可實現較少透鏡個數 亦具有良好解像力之低價之數位相機。 [發明之效果] 154869.doc 4 · 201142348 如上所述’本發明之攝像鏡頭係使入射之光對短邊尺寸 與長邊尺寸之比率為a:b之四角形狀之受光部導人者,且 以滿足條件式⑴〜(5)之方式調整上述各個失真。 因此,本發明奏效讀少透鏡個數獲得具有期望之解像 力,且失真不易顯眼之良好解像感之效果。 【實施方式】 以下針對本發明之一實施形態之攝像鏡頭丨進行說 明。攝像鏡頭1中根據其具體之設計,有攝像鏡頭1〇〇、攝 像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇之4種。另以下 記作「攝像鏡頭1」之情形巾,為攝像鏡頭1〇〇、攝像鏡頭 200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇之總稱。 圖1係顯示攝像鏡頭1 〇〇之構成之剖面圖。 圖2係顯示攝像鏡頭2〇〇之構成之剖面圖。 圖3係顯示攝像鏡頭300之構成之剖面圖。 圖4係顯示攝像鏡頭4〇〇之構成之剖面圖。 攝像鏡頭100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭3〇〇及攝像鏡頭 400分別具有以下基本構成。 [攝像鏡頭1之基本構成] 圖1〜圖4之任一者都是顯示攝像鏡頭】之含γ (紙面上下.) 方向及Z(紙面左右)方向之剖面之圖。2方向表示從物體3 侧向像面S7側之方向,以及從像面S7側向物體3側之方 向’攝像鏡頭1之光軸La向該Z方向延伸。相對於攝像鏡頭 1之光軸La之法線方向係從某光軸La上一直線延伸於含χ (相對於紙面垂直)方向及Υ方向之面上之方向。 154869.doc 201142348 攝像鏡頭1係從物體3側向像面87側依次具備孔徑光欄 2、第1透鏡L1、第2透鏡L2及覆蓋玻璃CG而構成者。 孔徑光欄2具體係設於第丨透鏡L1中朝向物體3側之面(物 體側面)S1周圍。孔徑光襴2為使入射於攝像鏡頭丨之光可 適當通過第1透鏡L1及第2透鏡L2,而以限制所入射光之軸 上光線束之直徑為目的設置。 物體3係攝像鏡頭丨所成像之對象物,換言之’係攝像鏡 頭1作為攝像對象之被攝體。圖丨〜圖4為方便而以物體3與 攝像鏡頭1非常靠近之方式圖示,但實際上物體3與攝像鏡 頭1其間隔例如離開1〇〇〇 mm左右。 第1透鏡L1係具有正折射力之眾所周知之凹凸透鏡。第1 透鏡L1係朝向物體3側之面S1對應於該凹凸透鏡之凸面, 朝向像面S7側之面(像面側)S2對應於該凹凸透鏡之凹面。 第1透鏡L1之面S1及面S2為非球面形狀為佳,藉此,可更 谷易良好地修正攝像鏡頭1中可能產生之各種像差。 所谓透鏡之凹面係透鏡彎曲成中空之部份,即表示透鏡 向内側彎曲之部份。所謂透鏡之凸面表示透鏡之球狀表面 向外側彎曲之部份。 此處,嚴密言之,孔徑光攔2係以第i透鏡L1之凸形狀面 S1比孔徑光欄2更向物體3側突出之方式設置,但對於如此 面S1疋否比孔徑光攔2更向物體3側突出無特別限制。孔徑 光欄2只要其代表性位置係比第!透鏡L1之代表性位置更靠 近物體3側般之配置關係即可。 第2透鏡L2係具有正或負折射力之透鏡。又,第2透鏡 154869.doc 201142348 之朝向物體3側之面S3為凹形狀。面S4為第2透鏡L2中朝向 像面S7側之面。第2透鏡L2之面S3及面S4中至少一方為非 球面形狀為佳,藉此,可更容易良好地修正攝像鏡頭1中 可能產生之各種像差》 覆蓋玻璃CG設於第2透鏡L2與像面S7之間。覆蓋玻璃 CG係對像面S7被覆,從而用以保護像面S7,避免物理性 破壞等者。覆蓋玻璃CG具有朝向物體3側之面(物體側 面)S5 ’與朝向像面S7側之面(像側面)S6。 像面S7係相對於攝像鏡頭1之光軸La垂直,形成像之 面,實像可在置於像面S7之未圖示之屏幕上觀察。 又,具備攝像鏡頭1之攝像模組中’於上述像面S7上配 置感測器(固體攝像元件)4。 感測器4係配置於攝像鏡頭!中像面S7上者,係將利用攝 像鏡頭1成像物體3所形成之像作為光信號受光,將該光信 號轉換為電信號者。感測器4係以由CCD(Charge Coupled Device :電荷搞合元件)或 CM〇s(c〇mplementary
Oxide Semiconductor :互補金屬氧化膜半導體)構成之固 體攝像元件為代表之眾所周知之電子攝像元件等構成。 圖5係顯示感測器4之朝向物體3側之面,含γ方向(紙面 上下)及X方向(紙面左右)方向之剖面。另,圖5之乂方向表 示圖1〜圖4各圖之X方向,圖5之丫方向表示圖丨〜圖4之各圖 之Y方向,圖5之Z方向表示圖1〜圖4各圖之z方向,分別表 示相同方肖,圖5可解釋&圖卜圖4之感測器4之頂視圖。· 攝像鏡頭1係將入射之光向感測器4之受光部5導入者。 I54869.doc 201142348 如圖5所示,感測器4之受. 5成長方形(四角 該長方形之短邊尺寸係a之j倍, 長邊尺寸係b之j倍。μ 處,a、b及J係任意正數。因 此该長方形中長邊尺寸盥 邊尺寸之比率為b:a 〇以下,將 了一短 埘4比率b:a稱作「長寬比〇 以上基本構成之攝像鏡頭!滿足以下條件式 」 [數 6] ) 2.0% <distA< 5.0% [數7] 0.5%<distA-distB< 1.4% · _(2) [數8] distC-distB < 〇% · · ( ? v [數9] A - Cl [數 10] p__b 其中, distA…攝像鏡頭i之相當於像高hA之高度之失真 distB…攝像鏡頭1之相當於像高hB之高度之失真 distC…攝像鏡頭1之最大像高之失真。 攝像鏡頭1良好地修正失真較困難之情形中,亦可實現 失真不易顯眼之光學系統。 distAS2.0〇/o之情形中,攝像鏡頭容易良好地修正失 真’因此最初無需應用本發明之構成。 154869.doc 201142348 5.0%S distA之情形中,攝像鏡頭失真過大,導致失真 顯眼。 disaA-distBS 0.5%之情形中,攝像鏡頭容易良好地修正 失真,因此最初無需應用本發明之構成。 l.4%SdistA-distB之情形中,攝像鏡頭失真過大,導致 失真顯眼。 〇%SdistC-diStB之情形中,攝像鏡頭產生如笠形盔般形 狀之失真,導致失真顯眼。 即,本申請案發明者等進行積極研討,結果發現以上各 問題,為克服該等問題,想到使滿足條件式(1)〜(5)之攝像 鏡頭1之特徵性構成。 由上,攝像鏡頭1可以說是以較少透鏡個數獲得具有期 望之解像力,且失真不易顯眼之良好解像感者。 又,條件式(3)允許使像高hl.〇之失真dist(:達到比較大之 值,因此即使起因於攝像鏡頭i之廣視角而遠離光軸“之 位置處之失真變大之情形中,亦可容易滿足。 又’攝像鏡頭1之最大視角(視角之最大值)超過62。為 佳。 攝像鏡頭中,視角越大越易產生失真,但攝像鏡頭1藉 由失真之最佳化而即使產生失真其亦不會顯眼。因此,攝 像鏡頭1對最大視角超過62〇般之廣視角之攝像鏡頭有敌、。 圖1〜圖4所示之攝像鏡頭!之基本構成可以第i透鏡幻及 第2透鏡L2兩個透鏡,實現以較少透鏡個數獲得具有期望 之解像力,且失真不易顯眼之良好解像感之攝像鐃頭。 154869.doc 201142348 又’攝像鏡頭1之第2透鏡L2中朝向像面S7側之面S4在除 攝像鏡頭1之光軸La上以外之部份中,相對於該光軸]^之 法線方向’即相對於X方向或γ方向(圖1〜圖4中為γ方向) 之面傾斜之最大角度Θ為60。以上。圖1〜圖4中,上述最大 角度β成為面S4之端部之角度。 藉此,攝像鏡頭1易滿足條件式(3)。另一方面,相對於 上述光軸La之法線方向之面傾斜之最大角度0不滿6〇。之情 形中,攝像鏡頭之distC變大。滿足條件式(3)較困難。 又,根據上述構成,增大該面傾斜從而將容易良好地修正 相對於像周邊之像差。 又,攝像鏡頭1之F數以不滿3.2為佳。F數係表示光學系 統明亮度之量的一種。攝像鏡頭丨之F數係以攝像鏡頭i之 專4貝焦點距離除以攝像鏡頭1之入射瞳徑之值表示。 藉此,攝像鏡頭1中,將所入射之光成像,可獲得明亮 像。另’攝像鏡頭1中,使相對於像周邊之失真之特性為 負值,從而可提高像之周邊光量比。 本實施形態中,受光部5為長方形,但只要為具有長邊 及短邊之四角形即可,例如亦可為平行四邊形。 圖1〜圖4所示之攝像鏡頭!中任一者都係以2個透鏡(第1 透鏡L1及第2透鏡L2)構成者,但本發明之攝像鏡頭可以j 個透鏡構成,亦可以3個以上透鏡構成。 [攝像鏡頭100之光學特性j 圖6係顯示攝像鏡頭1 〇〇之顯示於縱軸之MTF(單位:無) 與顯示於橫軸之空間頻率(單位Up/mm)之關係之圖。 154869.doc •13- 201142348 圖7係顯示攝像鏡頭100之離焦MTF,即顯示於縱軸之 MTF與顯示於橫軸之焦點位移位置(單位:mm)之關係之 圖。 圖8係顯示攝像鏡頭100之顯示於縱軸之MTF與顯示於橫 轴之像高(單位:mm)之關係之圖。 圖9(a)係顯示攝像鏡頭100之顯示於縱軸之像高(單位: 比率,即h0〜hi.0)與顯示於橫軸之失真(單位:%)之關係之 圖,圖9(b)係攝像鏡頭100所成像之格子像之圖像圖。 另,本實施形態所示之像高係以絕對值或相對於最大像 高之比率表現由攝像鏡頭1成像物體3所形成之像之中心為 基準之像高。以相對於最大像高之比率表現像高之情形 中,絕對值與該比率之間分別具有以下對應關係。 0.0000 mm=像高ho(像之中心) 0.1434 mm=像高hO.l(相當於從像之中心至最大像高之 百分之十之高度) 0.2868 mm=像高h0.2(相當於從像之中心至最大像高之 百分之二十之高度) 0.5736 mm=像高h0.4(相當於從像之中心至最大像高之 百分之四十之高度) 0.8604 mm=像高h0.6(相當於從像之中心至最大像高之 百分之六十之高度) 1.147 mm=像高h0.8(相當於從像之中心至最大像高之百 分之八十之高度) 1.434 mm=像高hi.0(最大像高) 154869.doc 201142348 但,為光學特性之測定方便,有以mm(絕對值)書寫之像 南在與以所對應之像高hoo(比率)書寫之像高之間,存在 0.001 mm以内之誤差之情形。 圖6、進而後述圖10、圖14及圖18之任一者皆係例示關 於空間頻率為0〜「奈奎斯特頻率/2」之情形之各個像高 h〇像尚h0·2、像向h0.4、像高h0.6、像高h0.8及像高hi 〇 之相切像面(T)及弧矢像面(s)之各特性。 圖7、進而後述圖n、圖15及圖19之任一者皆係例示關 於空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」之情形之各個像高h〇、 像高h0.2、像高h0.4、像高h0.6、像高h0.8及像高hl 〇之相 切像面(T)及弧矢像面(S)之各特性。 圖8、進而後述圖12、圖16及圖20之任一者皆係例示關 於空間頻率為「奈奎斯特頻率/4」及「奈奎斯特頻率/2」 之情形之像高h0〜像高hi.0之相切像面及弧矢像面之各特 性。 圖9(a)、進而後述圖13(a)、圖17(a)及圖21(a)之任—者 都例示相對於波長546.07 nm之光之失真(畸變)特性。 另,上述奈奎斯特頻率係對應於感測器4之奈奎斯特頻 率之值’係從感測器4之像素間距計算之可解像之空間頻 率之值。具體言之,感測器4之奈奎斯特頻率Nyq.(單位 lp/mm)係由
Nyq. = l/(感測器4之像素間距)/2 算出。測定攝像鏡頭1之各光學特性時,作為感測器4,係 應用1·3 Μ(百萬)級,尺寸為1/6型,像素之尺寸(像素間距 154869.doc •15· 201142348 為1.75 μιη,D(對角)之尺寸為2.869 mm,Η(水平)之尺寸為 2.240 mm,V(垂直)尺寸為 1.792 mm者〇 又’為獲得攝像鏡頭1之各光學特性,假設物體距離為 1000 mm,且作為未圖示之模擬光源,使用由以下加權(構 成白色之各波長之混合比率作如下調整)之白色光。 404.66 nm=0.13 435.84 nm=0.49 486.1327 nm= 1.57 546.07 nm=3.12 5 87.5618 nm=3.1 8 656.2725 nm=l .5 1 如圖6所示,攝像鏡頭100無論像高h〇〜像高hl 〇之任— 像高,相切像面及弧矢像面都具有0.2以上之高MTF特性。 可以說由攝像鏡頭1〇〇成像物體3所形成之像之中心至周邊 具有優良解像力。 如圖7所示,攝像鏡頭100在相當於〇 mm之焦點位移位 置之像面S7(參照圖1)中,無論像高h〇〜像高h 1 .〇之任一偉 向’相切像面及弧矢像面都具有〇·2以上之高MTF特性。可 以說由攝像鏡頭1 〇 〇成像物體3所形成之像之中心至周邊具 有優良解像力。 如圖8所示,攝像鏡頭1 00關於顯示相當於「奈奎斯特頻 率/4」之空間頻率之弧矢像面之MTF之曲線81,及顯示相 同空間頻率之相切像面之MTF之曲線82,無論像高h0〜像 高hl.〇(1.434 mm)之任一像高,都具有0.2以上之高MTF特 154869.doc -16- 201142348 性。同樣’攝像鏡頭100關於顯示相當於「奈奎斯特頻率/ 2」之空間頻率之弧矢像面之MTF之曲線83,及顯示相同 空間頻率之相切像面之MTF之曲線84,無論像高h0〜像高 hl.0(1.434 mm)之任一像高,都具有ο』以上之高MTF特 性。因此,可以說攝像鏡頭100由攝像鏡頭1〇〇成像物體3 所形成之像之中心至周邊具有優良解像力。 圖9(a)係將具有長寬比4 : 3之受光部5之感測器4與攝像 鏡頭100組合之情形中,將攝像鏡頭1〇〇滿足條件式(1)〜(3) 合併圖示。 參照圖9(a) ’條件式(1)意指像高h〇.6(像高hA)之失真 distA在2.0%〜5.0%之範圍内。 參照圖9(a),條件式(2)意指像高h〇_8(像高hB)之失真 distB 比失真 distA小 0.5%〜1.4%。 參照圖9(a),條件式(3)意指像高hl.O之失真distC比失真 distB 小。 圖9(b)之圖像圖係顯示攝像格子所得之圖像之失真。 即,圖9(b)係顯示矩形格子狀物體利用攝像鏡頭1〇〇是否全 體具有如何失真地成像。圖9(b)所示之格子像視覺觀察不 到失真如此大,因此可以說攝像鏡頭1〇〇係在實際使用上 可獲得失真不易顯眼之良好解像感者。 [攝像鏡頭200之光學特性] 圖10係顯示攝像鏡頭200之顯示於縱軸之MTF(單位:無) 與顯示於飾之空間頻率(單位:i p/mm)之關係之圖。 圖11係顯示攝像鏡頭200之離焦MTF,即顯示於縱軸之 154869.doc 17 201142348 MTF與顯示於橫轴之焦點位移位置(單位:mm)之關係之 圖。 圖12係顯示攝像鏡頭2〇〇之顯示於縱轴之MTF與顯示於 橫軸之像高(單位:mm)之關係之圖。 圖13(a)係顯示攝像鏡頭2〇〇之顯示於縱軸之像高(單位: 比率,即h0〜hl.O),與顯示於橫轴之失真(單位:〇%)之關 係之圖,圖13(b)係攝像鏡頭2〇〇所成像之格子像之圖像 圖。 如圖10所示’攝像鏡頭200無論像高h〇〜像高hl 〇之任一 像尚’相切像面及弧矢像面都具有0 2以上之高MTF特性, 可以說由攝像鏡頭200成像物體3所形成之像之中心至周邊 具有優良解像力。 如圖11所示,攝像鏡頭200在相當於0 mm焦點位移位置 之像面S7(參照圖2)上’無論像高h0〜像高h 1.0之任一像 高,相切像面及弧矢像面都具有〇.2以上之高MTF特性,可 以說由攝像鏡頭200成像物體3所形成之像之中心至周邊具 有優良解像力。 如圖12所示,攝像鏡頭200關於顯示相當於「奈奎斯特 頻率/4」之空間頻率之弧矢像面之MTF之曲線121,及顯 示相同空間頻率之相切像面之MTF之曲線122,無論像高 h0〜像高hl.0(l.434 mm)之任一像高,都具有0.2以上之高 MTF特性。同樣,攝像鏡頭200關於顯示相當於「奈奎斯 特頻率/2」之頻率空間之弧矢像面之MTF之曲線123,及 顯示相同空間頻率之相切像面之MTF之曲線124,無論像 154869.doc • 18 - 201142348 咼h0~像高hi.〇(l.434 mm)之任一像高,都具有〇·2以上之 高MTF特性。因此,可以說攝像鏡頭2〇〇由攝像鏡頭2〇〇成 像物體3所形成之像之中心至周邊具有優良解像力。 圖13(a)係以與圖9(a)相同之要領,將具有長寬比4:3之受 光部5之感測器4與攝像鏡頭2〇〇組合之情形中,將攝像鏡 頭200滿足條件式(!)〜(3)合併圖示。 參照圖13(a),條件式(1)意指像高h0.6(像高hA)之失真 distA在2.0%〜5.0%之範圍内。 參照圖13(a) ’條件式(2)意指像高h〇 8(像高hB)之失真 distB 比失真 distA小 0.5%〜1:4%。 參照圖13(a),條件式(3)意指像高M 〇之失真dist(:比失 真distB小。 圖13(b)之圖像圖係以與圖9⑻相同之要領,顯示攝像格 子所得之圖像之失真。即,圖13⑻賴示矩形格子狀物體 利用攝像鏡頭細而是否全體具有如何彎曲地成像。顯示 於圖13(b)之格子像視覺上觀察不到如此大,因此可以說攝 像鏡頭200係在實降伟田p 1A 士 你貝丨不使用上可獲得失真不易顯眼之良好解 像感者。 [攝像鏡頭300之光學特性] 圖14係顯示攝像错_ 豕纜碩300之顯示於縱軸之mtf(單位:無) 與顯示於橫軸之空間頻率 … 7貝早(早位· 1 p/mm)之關係之圖。 圖1 5係顯示攝傻错5Ε,Λ。 僻像鏡碩300之離焦MTF,即顯示於縱軸之 MTF與顯示於橫軸之隹 …、點位移位置(早位·· mm)之關係之 154869.doc •19· 201142348 圖16係顯示攝像鏡頭3〇〇之顯示於縱軸之MTF與顯示於 橫軸之像高(單位:mm)之關係之圖。 圖17(a)係顯示攝像鏡頭3〇〇之顯示於縱軸之像高(單位: 比率’即h0〜hl.O)與顯示於橫轴之失真(單位:%)之關係之 圖,圖17(b)係攝像鏡頭300所成像之格子像之圖像圖。 如圖14所示,攝像鏡頭3〇〇無論像高h〇〜像高hl 0之任一 像尚’相切像面及弧矢像面都具有〇.2以上之高MTF特性, 可以說由攝像鏡頭300成像物體3所形成之像之中心至周邊 具有優良解像力。 如圖15所示’攝像鏡頭300在相當於〇 mm之焦點位移位 置之像面S7(參照圖3)上,無論像高h0〜像高hl.O之任一像 而’相切像面及弧矢像面都具有0.2以上之高MTF特性,可 以說由攝像鏡頭300成像物體3所形成之像之中心至周邊具 有優良解像力。 如圖16所示,攝像鏡頭300關於顯示相當於「奈奎斯特 頻率/4」之空間頻率之弧矢像面之MTF之曲線丨6 1,及顯 示相同空間頻率之相切像面之MTF之曲線162,無論像高 h〇〜像高hi.0(1 _434 mm)之任一像高,都具有〇.2以上之高 MTF特性。同樣,攝像鏡頭3〇〇關於顯示相當於「奈奎斯 特頻率/2」之空間頻率之弧矢像面之mtf之曲線163,及 顯示相同空間頻率之相切像面之MTF之曲線164,無論像 尚h0〜像咼hl.〇(l.434 mm)之任一像高,都具有0.2以上之 南MTF特性。因此’可以說攝像鏡頭300由攝像鏡頭300成 像物體3所形成之像之中心至周邊具有優良解像力。 154869.doc -20· 201142348 圖17(a)係以與圖9(a)相同之要領,將具有長寬比4:3之受 光部5之感測器4與攝像鏡頭300組合之情形中,將攝像鏡 頭300滿足條件式(1)〜(3)合併圖示。 參照圖17(a) ’條件式(1)意指像高h〇 6(像高hA)之失真 . distA在2.0°/5.0%之範圍内。 參照圖17(a) ’條件式(2)意指像高h0.8(像高hB)之失真 distB 比失真 distA小 0.5%〜1.4%。 參照圖17(a),條件式(3)意指像高Μ 〇之失真distc比失 真distB小。 圖17(b)之圖像圖係以與圖9(b)相同之要領,顯示攝像格 子所得之圖像之失真。即,圖丨7(b)係顯示矩形格子狀物體 利用攝像鏡頭300而是否全體具有如何失真地成像。圖 17(b)所示之格子像視覺上觀察不到失真如此大,因此可以 說攝像鏡頭300係實際使用上可獲得失真不易顯眼之良好 解像感者。 [攝像鏡頭400之光學特性] 圖18係顯示攝像鏡頭400之顯示於縱軸之MTF(單位:無) 與顯示於橫軸之空間頻率(單位:lp/m)之關係之圖。… • 圖丨9係顯示攝像鏡頭4〇〇之離焦MTF,即顯示於縱軸之 MTF與顯示於橫轴之焦點位移位置(單位:mm)之關係之 圖。 圖2〇係顯示攝像鏡頭400之顯示於縱軸之撾订與顯示於 橫軸之像向(單位:mm)之關係之圖。 圖21(a)係顯示攝像鏡頭4〇〇之顯示於縱軸之像高(單位: 154869.doc •21- 201142348 比率’即ho〜hl.o),與顯示於橫軸之失真(單位:%)之關係 之圖’圖21(b)係攝像鏡頭400所成像之格子像之圖像圖。 如圖18所示’攝像鏡頭400無論像高h0〜hi.0之任一像 间’相切像面及弧矢像面都具有〇 2以上之高MTF特性。可 以說由攝像鏡頭4〇〇成像物體3所形成之像之中心至周邊具 有優良解像力*> 如圖19所示’攝像鏡頭4〇0在相當於〇 mm之焦點位移位 置之像面S7(參照圖4)上,無論像高hO〜像高h 1.0之任一像 南’相切像面及弧矢像面都具有〇·2以上之高MTF特性。可 以說由攝像鏡頭400成像物體3所形成之像之中心至周邊具 有優良解像力。 如圖20所示’攝像鏡頭400關於顯示相當於「奈奎斯特 頻率/4」之空間頻率之弧矢像面之MTF之曲線201,及顯 示相同空間頻率之相切像面之MTF之曲線202,無論像高 h〇〜像高hi.0(1.434 mm)之任一像高,都具有0.2以上之高 MTF特性。同樣’攝像鏡頭4〇〇關於顯示相當於「奈奎斯 特頻率/2」之空間頻率之弧矢像面之MTF之曲線203,無 論像高h0~像高hi .0(1.43 4 mm)之任一像高,都具有〇.2以 上之高MTF特性》 另,攝像鏡頭400關於圖20所示之顯示相當於「奈奎斯 特頻率/2」之空間頻率之相切像面之MTF之曲線204,在 像高h0.9(1.291 mm)附近,存在MTF稍低於0.2之部份,但 即便如此亦可確保可視為約0.2左右之MTF,完全不會因 MTF低於〇.2而使解像力劣化。 154869.doc •22- 201142348 因此’可以說攝像鏡頭400由攝像鏡頭400成像物體3所 形成之像之中心至周邊具有優良解像力。 圖21(a)係以與圖9(a)相同之要領,將具有長寬比4:3之受 光部5之感測器4與攝像鏡頭4〇〇組合之情形中,將攝像鏡 頭400滿足條件式(1)〜(3)合併圖示。 參照圖21(a),條件式(1)意指像高h〇.6(像高hA)之失真 distA在2.0%〜5.0%之範圍内。 參照圖21(a) ’條件式(2)意指像高h〇.8(像高hB)之失真 以318比失真(1丨31八小〇.5%〜1.4%。 參照圖21(a) ’條件式(3)意指像高hl.O之失真distC比失 真distB小》 圖21(b)之圖像圖係以與圖9(b)相同之要領,顯示攝像格 子所得之圖像之失真。即,圖21(b)係顯示矩形格子狀物體 利用攝像鏡頭400而是否全體具有如何失真地成像。圖 21(b)所示之格子像視覺上觀察不到如此大,因此可以說攝 像鏡頭400係在實際使用上可獲得失真不易顯眼之良好解 像感者。 [攝像鏡頭1之各設計資料] 圖22係顯示攝像鏡頭100之設計資料之表。 圖23係顯示攝像鏡頭200之設計資料之表。 圖24係顯示攝像鏡頭300之設計資料之表。 圖25係顯示攝像鏡頭400之設計資料之表。 圖26係相對於各攝像鏡頭100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭 3〇0及攝像鏡頭400,於像面S7配置感測器4所構成之攝像 154869.doc -23· 201142348 模組之規格之一例之表。 各二=2#圖25之各資料時,作為感測器4 ’與測定上述 各先學特性時㈣’係制^級,尺寸為1/6型,像素 之尺寸(像素間距)為[75啤,㈣角)之尺寸為2_ 人 …圖26之各資料,如同圖所示,使用與測定圖 1〇〇〜〇各資料之情形相同之感測器4,假設物體距離為 _ ’且作為未圖*之模擬光源,使用由以下加權(構 成白色之各波長之混合比率作如下調整)之白色光。 404.66 nm=〇. 13 435.84 nm=0.49 486.1327 nm=l .57 546.07 nm=3.12 587.5618 nm=3.1 8 656.2725 nm=l .5 1 圖22〜圖25之項目「構成」中,分別顯示書寫為「u」 之列上關於第1透鏡L 1之設計資料,書寫為「L2」之列上 關於第2透鏡L2之設計資料,書寫為「CG」之列上關於覆 蓋玻璃CG之設計資料,書寫為「感測器」之列上關於配 置於像面S7之感測器4之設計資料。 圖22〜圖25之項目「材料」中,書寫為「Nd」之行上, 顯示相對於第1透鏡L1、第2透鏡L2及覆蓋玻璃(:(}之(1線 (波長:587·6 nm)之折射率。圖22〜圖25之項目「材料」 154869.doc • 24 - 201142348 中’書寫為「vd」之行上’顯示相對於第1透鏡L1、第2透 鏡L2及覆蓋玻璃CG之d線之阿貝數。所謂阿貝數,係表示 相對於光之分散之折射度之比之光學介質之常數,高阿貝 數之介質因光線對不同波長之折射程度而分散變少。 圖22〜圖25之項目「面」中之「S1」〜「S7」係與各個面 S1〜面S6及像面S7對應,同列表示關於該等各面之設計資 料°又’「S1」進而相當於設有孔徑光欄2之位置。 圖22〜圖25之項目「曲率」分別表示面S1〜面34之曲率。 圖22〜圖25之項目「中心厚度」表示從所對應之面之中 心朝向像面S7側至下一面之中心之光轴La方向(參照圖卜 圖4之Z方向)之距離。 圖22〜圖25之項目「有效半徑」表示面S1〜面以之各有效 半控’即可限制光束範圍之圓區域之半徑。 圖22〜圖25之項目「非球面係數」表示面S1〜面S4分別之 構成非球面之非球面式(6)中,i次非球面係數Ai(i係4以上 之偶數)。非球面式(6)中,Z係光軸方向(圖1之z方向)之座 標’ X係相對於光軸之法線方向(圖1之X方向)之座標,尺係 曲率半徑(曲率之倒數),K係圓錐(圓錐)係數。 [數 11] ^+^+K)^7jT2+^xx …⑷ /R (偶數) 汝由圖22〜圖25之項目「非球面係數」可明瞭,本實施 形態中’ f 1透鏡L1及帛2透鏡L2之任一者都對其兩面賦予 154869.doc -25· 201142348 一定之非球面係數,藉此,面S1〜S4都成為非球面形狀。 第1透鏡L1及第2透鏡L2之兩面為非球面形狀之攝像鏡頭】 谷易更良好地修正各種像差,可以說是較佳構成。 圖26之各項目與所示之内容之關係如下。 項目「F number」係表示攝像鏡頭1〇〇、攝像鏡頭2〇〇、 攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇之各f數。 項目「Focal length」係以單位:mm表示攝像鏡頭1〇〇、 攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇分別之(鏡頭系 統全體之)焦點距離。 項目「Field of view」係以單位:deg(。)分別表示攝像鏡 頭1〇〇、攝像鏡頭200 '攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇分別之 視角’即藉由所對應之攝像鏡頭1可成像之角度,係以
Diag〇nal(對角)、Horizontal(水平)及 Vertical(垂直)之 3維參 數表示。 項目「Optical distortion」係以具體數值(單位:%)表示 分別顯示於圖9(a)、圖13(a)、圖17(a)及圖21(a)之各個攝像 鏡頭100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭400之各 個像高h0.6、像高h0.8及像高hl.O之失真(光學畸變)。 項目「TV distortion」係以單位:◦/。表示各攝像鏡頭 100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭400之TV (Television)失真,即所謂電視失真值。 項目「Relative illumination」係以單位:°/。表示攝像鏡 頭100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭400之周邊 光量比中,像高h0.6、像高h0.8及像高hl.O分別之各周邊 154869.doc •26· 201142348 光量比(相對於像高h0下之光量的光量之比率)。 項目「CRA」係以單位:deg(。)表示各像高h〇 6、像高 h0.8及像高hl.O中’攝像鏡頭100、攝像鏡頭2〇〇、攝像鏡 頭300及攝像鏡頭400分別之主光線角度(chief Ray Angle:CRA)。 項目「Optical length」係以單位:mrn表示各攝像鏡頭 1〇〇、攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇中,從孔 徑光欄2縮小光之部份至像面S7之距離,即作為攝像鏡頭i 之光學全長。所謂攝像鏡頭1之光學全長,意指給光學特 性帶來一定影響之所有構成要素之光軸方向之尺寸的總 計。 項目「CG thickness」係以單位:mm表示各攝像鏡頭 100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇中,光軸 方向之覆蓋玻璃CG之厚度。 項目「Hyper focal distance」係以單位:mm表示各攝像 鏡頭100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭300及攝像鏡頭400中, 以景深之最遠點擴大至無限遠之方式聚焦時之物體距離 (從鏡頭至拍攝對象之距離)的過焦點距離。 又,圖26之表係例示構成上述長寬比之a&b之數值。 又,圖26之表係顯示將3及b之數值分別代入於條件式(句及 (5)所算出之A及B之數值。再者,圖26之表係將構成條件 式⑴〜(3)之各值之 distA、distB、distC、distA-distB 及 distC-distB之數值合併顯示。圖26之表中,該等數值之任 一者都表示攝像鏡頭1〇〇、攝像鏡頭2〇〇、攝像鏡頭3〇〇及 154869.doc -27- 201142348 攝像鏡頭400之各數值。 士圖26所示,攝像鏡頭1 00、攝像鏡頭200、攝像鏡頭 300及攝像鏡頭4〇〇之任一者叹都不滿3 2,紅8〇,因此 係可獲得明亮像者。 根據圖26之表,與本發明之視角之最大值對應之項目在 攝像鏡頭100、攝像鏡頭200、攝像鏡頭3〇〇及攝像鏡頭4〇〇 之任者中都成為項目「Field of view」之Diagonal(對 角)。该項目在攝像鏡頭100及2〇()中成67 〇。,在攝像鏡頭 300及400中成65.0。。因此,攝像鏡頭1〇()、攝像鏡頭2〇〇、 攝像鏡頭300及攝像鏡頭4〇〇任一者視角之最大值都超過 62° » [本發明之攝像鏡頭及攝像模組之製造方法例^ ] 以下’針對本發明之攝像鏡頭及攝像模組之製造方法之 一例’參照圖27(a)〜(d)進行說明。 第1透鏡L1及第2透鏡L2主要係由使用熱可塑性樹脂u] 之射出成形而製作。根據使用熱可塑性樹脂13丨之射出成 形’一面對由加熱而軟化之熱可塑性樹脂13丨施加特定之 射出壓(大致為10〜3000 kgf/c),一面擠壓於模具132,將熱 可塑性樹脂131填充於模具132内(參照圖27(a))。又,為方 便而於圖27(a)僅圖示第1透鏡L1成形時之情況,但第2透 鏡L2成形時亦相同,相關領域技術人員根據模具13 2之形 狀而可容易實施成形。 將成形有複數之第1透鏡L1之熱可塑性樹脂13 1從模具· 132取出,分割成每1塊第1透鏡Ll(參照圖27(b))。雖為方 154869.doc -28 - 201142348 便而未圖示,但同樣將成形有複數之第2透鏡L2之熱可塑 性樹脂131從模具132取出,分割成每1塊第2透鏡L2。 將分別分割之1塊第1透鏡L1及第2透鏡L2嵌入於透鏡架 133 ’或壓入後組裝(參照圖27(c))。另,孔徑光欄2(參照 圖1)表示形成於透鏡架133上之例。圖27(c)所示之攝像模 組136完成前之中間生成物可作為攝像鏡頭1使用。 將圖27(c)所示之攝像模組136完成前之中間生成物嵌入 並組入於鏡筒134。再者其後對具備第1透鏡L1及第2透鏡 L2而構成之攝像鏡頭1之像面S7(參照圖1〜圖4)搭載受光部 5上枯貼有覆蓋玻璃CG之感測器4。如此,攝像模組13 6完 成(參照圖27(d))。 射出成形透鏡之第1透鏡L1及第2透鏡L2所使用之熱可塑 性樹脂131之負載變形溫度為攝氏13〇度左右。因此,熱可 塑性樹脂13 1相對於實施作為表面安裝主要應用之技術的 迴流時之熱歷程(最大溫度為攝氏260度左右)之耐性並不充 分,因此無法承受迴流時所產生之熱。 由此,將攝像模組136安裝於基板時,採用藉由迴流僅 安裝感測器4部份,另一方面以樹脂接著第1透鏡u及第2 透鏡L2部份之方法,或將第1透鏡L1及第2透鏡L2之搭載 部份局部加熱之安裝方法。 另,作為覆蓋玻璃CG包含於感測器4者,係以感測器4 中間之四角圖示。攝像模組136中,顯示僅在感測器4之受 光部5粘貼覆蓋玻璃cg之例。 [本發明之攝像鏡頭及攝像模組之製造方法例2] 154869.doc -29· 201142348 接著,針對本發明之攝像鏡頭及攝像模組之製造方法之 其他例,參照圖28(a)〜(d)進行說明。 近年來,作為第1透鏡(相鄰透鏡之一方)L1及/或第2透鏡 (構成攝像鏡頭之最像面側透鏡,相鄰透鏡之另一方)匕2之 材料’正開發出使用熱硬化性樹脂或UV硬化性樹脂之所 謂耐熱相機模組。此處所說明之攝像模組148係該耐熱相 機模組,作為第1透鏡L1及第2透鏡L2之材料,係取代熱可 塑性樹脂13 1 (參照圖27(a))而使用熱硬化性樹脂141。亦可 取代熱硬化性樹脂Μ1而使用UV硬化性樹脂。 作為第1透鏡L1及/或第2透鏡L2之材料,使用熱硬化性 樹脂141或UV硬化性樹脂之理由係:藉由總括大量之攝像 模組148且短時間製造’而謀求攝像模組148之製造成本之 降低之故。尤其作為第1透鏡L1及第2透鏡L2之材料,使用 熱硬化性樹脂141或UV硬化性樹脂之理由係:可對攝像模 組148實施迴流之故。 製造攝像模組148之技術提案有多種。其中代表性技術 係上述射出成形及晶圓級鏡頭製程。尤其最近攝像模組之 製造時間及其他綜合見解上’認為更有利之晶圓級鏡頭 (可迴流鏡頭)製程正受到注目。 實施晶圓級鏡頭製程時,需要抑制因熱而第1透鏡L i及 第2透鏡L2上產生塑性變形。由該必要性,作為第1透鏡l】 及第2透鏡L2,使用即使受熱亦不易變形、耐熱性非常優 良之熱硬化性樹脂材料或UV硬化性樹脂材料之晶圓級透 鏡(透鏡陣列)正受到注目。具體言之,使用即使賦予丨〇秒 154869.doc •30- 201142348 以上攝氏260〜280度之熱,亦具右尤 * J丹有不易塑性變形程度之耐 熱性之熱硬化性樹脂材料或UV硬化性樹脂材料之晶圓級 透鏡正受到注目。 晶圓級鏡頭製程中,利用透鏡陣列成形模具142及143, 將熱硬化性樹脂丨41分別總括成型成第1透鏡陣列144及第2 透鏡陣列(透鏡陣列)145後,將該等接合,進而搭載感測器 陣列147後,成每!個攝像模組148,製造攝像模組 148 ° 之後針對晶圓級鏡頭製程之詳情進行說明。 晶圓級鏡頭製程中’首先’利用形成有多數個凹部之透 鏡陣列成形模具142,與形成有對應於各該凹部之多數個 凹部之透鏡陣列成形模具143,夾入熱硬化性樹脂141,且 利用透鏡陣列成形模具142及143中產生之熱而使熱硬化性 樹脂141硬化,製作每互相對應之該凹部及凸部之組合形 成有透鏡之透鏡陣列(參照圖28(a))。 圖28(a)所示之步驟中所製作之透鏡陣列係熱硬化性樹脂 141上多數個第1透鏡L1相互形成於同一面上之第i透鏡陣 列144。為方便,雖省略圖示,但只要由透鏡陣列成形模 具製作熱硬化性樹脂141上多數個第2透鏡L2互相形成於同 一面上之第2透鏡陣列145之情形中,以與圖28(幻相同之步 驟實施即可。 接合第1透鏡陣列144與第2透鏡陣列145,以使對於各第 1透鏡L1及第2透鏡L2,第1透鏡L1之光軸與對應於其之第 2透鏡L2之光軸兩方位於圖1所示之攝像鏡頭1之光轴^上 154869.doc -31- 201142348 (參照圆28(b))。由攝像模組(含攝像鏡頭)之大量生產之觀 點而言,第1透鏡陣列144與第2透鏡陣列145關於與第1透 鏡L1之光軸對應之第2透鏡L2之光軸之組合的至少各2組, 以該等兩光軸互相位於光軸La上之方式貼合。 但’具體s之’作為進行第1透鏡陣列144與第2透鏡陣 列145間之對位之調芯方法,除使第i透鏡u及第2透鏡L2 之各光軸彼此對齊於光軸La上以外,可舉出一面攝像一面 謀求調芯等各種方法,又,對位亦受到晶圓之間距完成精 度的影響。 對於圖28(b)所示之將第1透鏡陣列i 44與第2透鏡陣列 145接合者,以各光軸La與所對應之各感測器4之中心乜重 合之方式,搭載一體搭載有多數個感測器4之感測器陣列 147(參照圖28(c))。各感測器4分別配置於所對應之各攝像 鏡頭1之像面S7上(參照圖卜圖4),再者,受光部5上黏貼 有覆蓋玻璃CG。 又,此時,以使與第i透鏡陣列144之各凸部之、各第】 透鏡L1之面S1(參照圖1}對應之部份露出之方式安裝孔 徑光攔(參照圖丨)。但,對於安裝孔徑光欄2之時點及安裝 方法無特別限制。 根據圖28(C)所示之步驟,以第1透鏡Lk光軸與對應之 第2透鏡L2之光軸之組合之^組為單位,即換言之將成陣 列狀之多數個攝像模組148分割成❸個攝像模組148(最低 阳度以1個攝像模組148為單位),攝像模组⑷完成(參昭 圖 28(d))。 ” 154869.doc •32· 201142348 另’作為覆蓋玻璃CG包含於感測器4者,以感測器4中 間之四角圖示。攝像模組148中,顯示僅在感測器4之受光 部5黏貼覆蓋玻璃cg之例。 另,若省略圖28(c)所示之搭載各感測器4(感測器陣列 147)之步驟,僅搭載覆蓋玻璃CG,因而從攝像模組148省 略攝像元件,則利用晶圓級鏡頭製程亦可容易製造攝像鏡 頭1。 但,關於安裝覆蓋玻璃CG之時點及安裝方法無特別限 制。如此,於攝像鏡頭1或攝像模組148上設置覆蓋玻璃 CG之形態可為圖1等所示之形態,亦可為圖27(d)及圖μ (d)所示之形態,任一者都可。 以上,根據圖28(a)〜(d)所示之晶圓級鏡頭製程,將多數 個攝像模組1 48總括製造,因而攝像模組丨48之製造成本可 降低。再者,將所完成之攝像模組148安裝於基板上時, 可避免因由迴流產生之熱(最大溫度為攝氏26〇度左右)而塑 性變形,因此更佳為使用第i透鏡L1及第2透鏡匕2相對於攝 氏260 280度之熱具有1 〇秒以上之耐性之熱硬化性樹脂或 uv硬化性樹脂。藉此,可對攝像模組148實施迴流。晶圓 級下之製造步驟中進而應用具有耐熱性之樹脂材料,因而 可低價地製造可對應於迴流之攝像模組。 攝像模組148可解釋為係具備攝像鏡頭丨,與具有受光部 5之感測器4之構成。 攝像模組148奏效與自身所具備之攝像鏡頭丨相同之效 果,因此可實現例如即使2塊之較少透鏡塊數亦具有良好 154869.doc 33· 201142348 解像力之低價數位相機。 攝像模組148之感測器4之像素超過1 〇〇萬像素為佳。 藉由具備適用於攝像鏡頭丨之解像力之感測器4,而可獲 得具有良好解像力之攝像模組148。另,攝像模組148中, 具備1.3 Μ級之感測器4為佳。 攝像模組148之感測器4之像素間距不滿2 5 ^爪為佳。 藉由使用像素間距不滿25㈣之固體攝像元件構成感測 器4’而可實現充分發揮高像素攝像元件之功能之攝像模 組 14 8。 根據圖28⑷〜⑷所示之晶圓級鏡頭製程,攝像模組148 可解釋為係準備同—面上具備複數個第2透鏡L2之第2透鏡 陣列145,與同一面上具備複數個感測器4之感測器陣列 7以各第2透鏡L2與各感測器4 一對一對應地對向配置 之方式於第2透鏡陣列145上搭載感測器陣列147後,以 子向配置之第2透鏡L2及感測器4之組合為單位而分割製成 者。 根據圖28(a)〜⑷所示之晶圓級別鏡頭製程攝像模組 8可解釋為係準備同—面上具備複數個第1透鏡L1之第1 透鏡陣列144 ’與同-面上具備複數個第2透鏡L2之第2透 鏡陣列145,以各第1透鏡L1與各第2透鏡L2—對一對應地 對向配置之方式,於第1透鏡陣列144上貼合第2透鏡陣列 145後’以對向配置之第1透鏡Li及第2透鏡L2之組合為單 位分割而製成者。 根據上述構成,可將大量攝像模組^—同且短時間地 154869.doc •34- 201142348 製造,因此攝像模組148之製造成本可降低。攝像模組i48 以較少透鏡個數實現攝像鏡頭1,因此由零件削減而可下 降成本’且可應用如上述之低價製造方法,可以該等之相 乘效果更低價地製造。尤其攝像鏡頭丨中,藉由減少透鏡 之塊數,削減貼合鏡頭陣列之步驟,而攝像模組148中製 造誤差可能產生之要因亦減少,因此可期待更有效之成本 削減。 攝像模組148宜為構成攝像鏡頭丨之至少丨個透鏡包含熱 硬化性樹脂或UV硬化性樹脂。 … 藉由使構成攝像鏡頭i之至少i個透鏡成為含熱硬化性樹 脂或UV硬化性樹脂之構成,而圖28(aHd)所示之攝像模 組148之製造階段巾’可將複數之透鏡樹脂成形,製造透 鏡陣列,進而可迴流安裝攝像鏡頭J。 根據上述構成’將以使安襄成本下降為目的之含轨硬化 性樹脂或料線硬化樹脂之透鏡,與續少魏塊數實現 光學系統之本發明之攝像錆涵七 豕鏡碩或攝像模組合併應用,因而 可更有效削減成本。 又,具備攝像模組148之;^ ^ f 订動貝訊機盗奏效與具備之本 發明之攝像模組、進而本發 w a i攝像鏡碩相同之效果。作 為如此之行動資訊機器之— « . ^ 1可舉出例如資訊行動終端 及手機等各種行動終端。 過 二,本發明之攝像鏡頭之特徵在於視角之最大值超 視角越廣越易產生失真’但本發明之攝像鏡頭藉由上述 154869.doc •35- 201142348 失真之最佳化而即使產生失真其亦殘眼。目此,本發明 之攝像鏡頭對最大視角超過62。之廣視角之攝像鏡頭有 效。 又’本發明之攝像鏡頭其特徵在於:從物體側向像面側 依次具備孔徑光欄、具有正折射力之第旧鏡及第2透鏡, 上述第1透鏡係使凸面朝向物體侧之凹凸透鏡上述第2透 鏡之朝向物體側之面為凹形狀。 根據上述構成,可以第丨透鏡及第2透鏡之2塊透鏡構成 由較少透鏡塊數獲得具有期望之解像力,且失真不易顯眼 之良好解像感之本發明之攝像鏡頭。 又,本發明之攝像鏡頭之特徵在於:上述第2透鏡中朝 向像面側之面在除攝像鏡頭自身之光軸上以外之部份,相 對於該光軸之法線方向之面傾斜之最大角度為6〇。以上。 根據上述構成,攝像鏡頭易滿足條件式(3)。另—方 面相對於上述光軸之法線方向之面傾斜之最大角度不滿 60。之情形t,攝像鏡頭之distc變大,滿足條件式⑺變困 難。又,根據上述構成,增大該面傾斜,因而將容易良好 地修正相對於像周邊之像差。 又,本發明之攝像鏡頭之特徵在於F數不滿32〇 根據上述構成’可獲得明亮像。另,本發明之攝像鏡頭 中’使相對於像周邊之失真之特性為負值因而可 之周邊光量比。 巧1果 又,本發明之攝像模組之特徵在於··上述固體攝像元 之像素超過100萬像素。 154869.doc •36· 201142348 根據上述構成,由於具備適用於攝像鏡頭之解像力之固 體攝像元件,因此可獲得具有良好解像力之攝像模組。 另,本發明之攝像模組具備1.3 Μ(百萬)之固體攝像元件為 佳。 又,本發明之攝像模組之特徵在於:上述固體攝像元件 之像素之間距不滿2.5 μπι 〇 根據上述構成,使用像素之間距不滿2.5 μηι之固體攝像 兀件構成感測器,藉此可實現充分發揮高像素攝像元件之 功能之攝像模組。 又,本發明之攝像模組之特徵在於:其係將同一面上具 備複數個構成上述攝像鏡頭之最像面側之透鏡之透鏡陣 歹J與同面上具備複數個上述固體攝像元件之感測器陣 列,以各透鏡與各固體攝像元件丨對丨對應地對向配置之方 式接合後,以上述對向配置之上述透鏡與固體攝像元件之 組為單位分割而製成者。 又,本發明之攝像模組之特徵在於:上述攝像鏡頭係包 含複數之透鏡者,其係將同—面上具備複數個構成上述攝 像鏡頭之相鄰透鏡之一方之第1透鏡陣列,與同一面上具 備複數個上述相鄰透鏡之另—方之第2透鏡陣列,以上述 第1透鏡陣Η所具備之各透鏡與上述帛2透鏡陣列所具備之 各透鏡f子-對應地對向配置之方式貼合後,以上述對向 配置之透鏡之組為單位分割而製成者。 根據上述構成,可將大量攝像模組—同且短時間製造, 因此攝像模組之製造成本可削減。本發明之攝像模組可以 154869.doc •37· 201142348 較少透鏡個數實現攝像鏡頭,因而可由零件削減而使成本 下降’且可應用如上述之低價製造方法,可以該等之相乘 效果更低價地製造。尤其本發明之攝像鏡頭中,藉由減少 透鏡之塊數,削減貼合透鏡陣列之步驟,而本發明之攝像 模組中製造誤差可能產生之要因亦減少’因此可期待更有 效之成本削減。 又’本發明之攝像模系且之特徵在於:構成上述攝像鏡頭 之至少-個透鏡包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂。 根據上述構成,藉由使構成本發明之攝像鏡頭之至少i 個透鏡成為含熱硬化性樹脂或uv(ultra Vi〇let:紫外線)硬 化性樹脂之構成,而本發明之攝像模組之製造階段中,可 將複數之透鏡樹脂形成,製造透鏡陣列,進而可迴流安裝 攝像鏡頭。 ~ 根據上述構成,將以使安裝成本下降為目的之含熱硬化 性樹脂或紫外線硬化性樹脂之透鏡,與讀少透鏡塊數實 現光學系統之本發明之攝像鏡頭或攝像模組合併應用,從 而可更有效地削減成本。 本發明不限於上述各實施形態,可在請求項所示範圍内 進行各種變更,對於將分別揭示於不同實㈣態之技術手 段適當組合而得之實施形態,亦包含在本發明之技術範園 内0 [產業上之可利用性] 本發明可利用於以向行動終端之數位相機等之搭載為目 的之攝像鏡頭及攝像模組。尤其可利用於使用固體攝像元 154869.doc •38· 201142348 之攝像鏡頭。 頭之構成之剖 頭之構成之剖 頭之構成之剖 件之攝像模組,以及方便向該攝像模組應用 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明之一實施形態之攝像鏡 面圖。 圖2係顯示本發明之一實施形態之攝像鏡 面圖。 圖3係顯示本發明之一實施形態之攝像鏡 面圖。 圖4係顯示本發明之一實施形態之攝像鏡頭《構成之剖 面圖。 圖5係顯示與圖i〜圖4所示之各攝像鏡頭組合之固體攝像 元件之概要構成之頂視圖。 圖6係圖1所示之攝像鏡頭之MTF(Moduiati⑼Transfef FUnCtl〇n:調變傳遞函數)-空間頻率特性之圖。 圖7係顯示圖1所示之攝像鏡頭之離焦MTF之圖。 圖8係員不圖丨所示之攝像鏡頭之μ丁像高特性之圖。 圖9(3)係顯示圖1所示之攝像鏡頭之像高-失真特性之 圖’ ®9(b)係顯示圖丨所示之攝像鏡頭所成像之格子像之圖 像圖。 圖10係顯不圖2所示之攝像鏡頭之MTF_^間頻率特性之 圖0 圖U係顯不圖2所示之攝像鏡頭之離焦MTF之圖。 圖係員不圖2所不之攝像鏡頭之MTF-像高特性之圖。 圖13⑷係顯不圖2所示之攝像鏡頭之像高_失真特性之 154869.doc •39· 201142348 鏡頭所成像之格子像之圖像 圖,圖13(b)係圖2所示之攝像 圖。 圖14係顯不圖3所示之攝像鏡頭之MTF_空間頻率特性之 圖。 圖15係顯不圖3所示之攝像透鏡之離焦mTF之圖。 圖16係顯不圖3所示之攝像透鏡之mTf_像高特性之圖。 圖17U)係顯示圖3所示之攝像透鏡之像高-失真特性之 圖’圖!7(b)係圖3所示之攝像鏡頭所成像之格子像之圖像 圖。 係”"員示圖4所示之攝像鏡頭之MTF-空間頻率特性之 圖。 圖係顯示圖4所示之攝像鏡頭之離焦MTF之圖。 圖2〇係顯示圖4所示之攝像鏡頭之MTF-像高特性之圖。 圖2Ua)係顯示圖4所示之攝像鏡頭之像高-失真特性之 圖圖2Ub)係圖4所示之攝像鏡頭所成像之格子像之圖像 圖22係顯不圖1所示之攝像鏡頭之設計資料之表。 圖23係顯不圖2所示之攝像鏡頭之設計資料之表。 圖24係顯不圖3所示之攝像鏡頭之設計資料之表。 圖25係顯不圖4所示之攝像鏡頭之設計資料之表。 圖2 6係顯示對於圖丨〜圖 固體摄德- _ 所7Γ之谷攝像鏡碩於像面配置 • 几件而構成之攝像模組之規格之一例之表。 方=2)〜⑷係顯示本發明之攝像鏡頭及攝像模組之製造 例之剖面圓。 154869.doc 201142348 之攝像鏡頭及攝像模組之製造 圖28(a),)係顯示本發明 方法之其他例之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 攝像鏡頭 2 孔徑光欄 3 物體 4 感測器(固體攝像元件) 5 受光部 100 攝像鏡頭 136 攝像模組 141 熱硬化性樹脂 144 第1透鏡陣列 145 第2透鏡陣列(透鏡陣列) 147 感測器陣列 148 攝像模組 200 攝像鏡頭 300 攝像鏡頭 400 攝像鏡頭 L1 第1透鏡(相鄰透鏡之一方) L2 第2透鏡(構成攝像鏡頭之最像面 側之透鏡、相鄰透鏡之另一方) La 光轴 S1 第1透鏡中朝向物體側之面 S2 第1透鏡中朝向像面側之面 154869.doc -41 - 201142348 S3 第2透鏡中朝向物體側之面 S4 第2透鏡中朝向像面側之面 S7 像面 154869.doc -42-

Claims (1)

  1. 201142348 七、申請專利範圍: 1. 一種攝像鏡頭,其特徵在於:其係將入射之光對短邊尺 寸與長邊尺寸之比率為a:b之四角形狀之受光部導入者, 且調整下述各個失真,以滿足條件式(1)〜(5): 。 [數 1] 2.0%<&^<5.0% ...(1) [數2] 0.5% < distA - distB < 1.4% ...(2) [數3] distC - distB <0% · . · (3) [數4] …⑷ [數5] β=7^ * · *(5> 其中, distA…相當於像高hA之高度之失真 distB…相當於像高hB之高度之失真 distC…最大像高之失真。 2. 如請求項1之攝像鏡頭,其中視角之最大值超過62。。 3. 如請求項1之攝像鏡頭,其中從物體側向像面側依次具 備孔徑光欄、具有正折射力之第1透鏡及第2透鏡; 上述第1透鏡係使凸面朝向物體側之凹凸透鏡; 上述第2透鏡係朝向物體側之面為凹形狀。 4. 如請求項3之攝像鏡頭,其中上述第2透鏡中朝向像面側 154869.doc 201142348 之面在除攝像鏡頭自身之光軸上以外之部份,相對於該 光軸之法線方向之面傾斜之最大角度為6〇。以上。 5 ·如晴求項1之攝像鏡頭,其中ρ數不滿3.2。 6. —種攝像模組,其特徵在於··具備攝像鏡頭、與具有受 光部之固體攝像元件;該攝像鏡頭係將入射之光對短邊 尺寸與長邊尺寸之比率為a:b之四角形狀之上述受光部導 入者,且調整下述各個失真,以滿足條件式(1)〜(5广 [數1] 2m<distA<5m . · .(1) [數2] 0-5% <distA-distB <1.4% · .(2) [數3] distC-distB<Q% · · ί [數4] • · · ( 4 ) [數5] λ/ a2 + b2 * · .(5) 其中, distA.·.相當於像高hA之高度之失真 distB...相當於像高hB之高度之失真 distC...最大像高之失真。 7.如-青求項6之攝像模組,纟中上述固體攝像元件之像素 超過100萬像素。 、 154869.doc 201142348 8. 如明求項6之攝像模組’其中上述固體攝像元件之像素 之間距不滿2.5 μηι。 、 9. 如請求項6之攝像模組,其係將同-面上具備複數個構 成上述攝像鏡頭之最像面側之透鏡之透鏡陣列,與同一 面上具備複數個上述固體攝像元件之感測器陣列,以各 透鏡與各固體攝像元件晴應地對向配置之方式接合 後, 。 以上述對向配置之上述透鏡與固體攝像元件之組為單 位分割而製造。 I 〇.如研求項6之攝像模組,其中上述攝像鏡頭係包含複數 之透鏡者, 其係將同一面上具備複數個構成上述攝像鏡頭之相鄰 透鏡之一方之第1透鏡陣列,與同一面上具備複數個上 述相鄰透鏡之另一方之第2透鏡陣列,以上述第丨透鏡陣 列所具備之各透鏡與上述第2透鏡陣列所具備之各透鏡1 對1對應地對向配置之方式貼合後, 以上述對向配置之透鏡之組為單位分割而製造。 II ·如請求項6之攝像模組,其中構成上述攝像鏡頭之至少1 個透鏡包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂。 154869.doc
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