TW201348836A - 相機裝置及其聚焦透鏡 - Google Patents

Abstract

一種相機裝置，係包含：一鏡組；一聚焦透鏡，該聚焦透鏡具有一入光平面、一出光側及數個分隔槽，該入光平面相對該出光側設置，該入光平面與出光側之間形成一導光區，該導光區內具有數個離子交換透鏡鄰接該入光平面，該數個分隔槽由該出光側延伸入該導光區以形成數分隔部，且該數分隔槽與該入光平面相間隔，各該分隔部係分別對齊各該離子交換透鏡，其中該入光平面係結合該鏡組以接收該外部光線，並由該出光側輸出一聚焦光線；一感光組件，結合該聚焦透鏡之出光側；及一影像處理器，電性連接該感光組件。

Description

相機裝置及其聚焦透鏡

本發明係關於一種相機裝置及其聚焦透鏡，尤其是一種具有陣列式離子交換透鏡之聚焦透鏡的相機裝置。

請參閱第1圖所示，習知相機裝置中，包含一聚焦透鏡8，該聚焦透鏡8結合一感光組件9，該感光組件9電性連接一影像處理器(未繪示)。該聚焦透鏡8用以將一光線引導至該感光組件9，該感光組件9接收該光線後，可輸出一影像訊號至該影像處理器，以進行影像處理作業。

該聚焦透鏡8通常具有數個微透鏡81，該感光組件9包含一基座91，該基座設有數個感光區塊92，各該微透鏡81可將光線匯集於相對之感光區塊92，使各該感光區塊92輸出相對之該影像訊號並進行影像處理，以得到較佳之成像效果。惟，該數個微透鏡81係凸設於該聚焦透鏡8之表面，使該聚焦透鏡8之表面形成不平整之態樣，當該聚焦透鏡8之表面欲結合其他物件時，因接觸所產生的磨擦會集中在該數個微透鏡81之弧凸部，使該數個微透鏡81產生磨損，進而影響該數個微透鏡81之集光效果。

此外，請參照第2圖所示，當光線通過該數個微透鏡81時，由於該聚焦透鏡8與該感光組件9之間並無任何阻光結構，無法確保各該微透鏡81所折射的光線，可匯集於相對之感光區塊92，致使該感光區塊92可能接收到來自其他微透鏡81之干擾光線，影響各該感光區塊92之收光 效果，並增加後續影像處理之複雜度。

本發明之主要目的係提供一種相機裝置及其聚焦透鏡，該相機裝置之離子交換透鏡係形成於聚焦透鏡內，可避免該離子交換透鏡受到磨損並維持該聚焦透鏡之聚光效果。

本發明之另一目的係提供一種相機裝置及其聚焦透鏡，該相機裝置可避免不同之離子交換透鏡將光線折射至該感光元件之相同位置，可提高該感光元件之收光效果。

為達到前述發明目的，本發明之相機裝置，係包含：一鏡組，係用以引導一外部光線；一聚焦透鏡，該聚焦透鏡具有一入光平面、一出光側及數個分隔槽，該入光平面相對該出光側設置，該入光平面與出光側之間形成一導光區，該導光區內具有數個離子交換透鏡鄰接該入光平面，該數個分隔槽由該出光側延伸入該導光區以形成數分隔部，且該數分隔槽與該入光平面相間隔，各該分隔部係分別對齊各該離子交換透鏡，其中該入光平面係結合該鏡組以接收該外部光線，並由該出光側輸出一聚焦光線；一感光組件，結合該聚焦透鏡之出光側，並接收該聚焦透鏡所輸出之聚焦光線，以產生一影像訊號；及一影像處理器，電性連接該感光組件，接收該感光組件所產生之影像訊號，並對該影像訊號進行影像處理作業。

本發明之相機裝置，其中該聚焦透鏡之入光平面設有一阻光層，該阻光層具有數穿透區，各該穿透區相對各該 離子交換透鏡設置。

本發明之相機裝置，其中該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該導光長度的比例為1：22.88。

本發明之相機裝置，其中該分隔區具有一分隔長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該分隔長度的比例為1：16。

本發明之相機裝置，其中該相鄰二離子交換透鏡間具有一間距長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該間距長度的比例為1：0.5。

本發明之相機裝置，其中該分隔槽具有一寬度，該寬度與相鄰二離子交換透鏡之該間距長度相等。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第3圖所示，本發明相機裝置一較佳實施例係包含：一鏡組1、一聚焦透鏡2、一感光組件3及一影像處理器4，該鏡組1係供引導一光線，且該鏡組1結合該聚焦透鏡2之一入光平面21，該聚焦透鏡2之一出光側22結合該感光組件3，該感光組件電性連接該影像處理器4。

請參照第3及4圖所示，該聚焦透鏡2具有該入光平面21及該出光側22。該入光平面21連接該鏡組1以接收 該鏡組1引導之光線，並由該出光側22輸出一聚焦光線。該出光側22相對該入光平面21設置，且該入光平面21與出光側22之間形成一導光區23，該導光區23內具有數個離子交換透鏡24鄰接該入光平面21。該聚焦透鏡2具有數個分隔槽25，該數個分隔槽25由該出光側22延伸入該導光區23以形成數個分隔部231，且該數個分隔槽25與該入光平面21相間隔，各該分隔部231分別對齊各該離子交換透鏡24。

該數個離子交換透鏡24之成型方式，係將一銀薄膜貼附於該聚焦透鏡2，並施加一電場，以驅動該銀薄膜之銀離子與該聚焦透鏡2之導光區23中鄰近於該入光平面21的鈉離子進行離子交換，使該聚焦透鏡2之導光區23在鄰近於該入光平面21之處，形成具有較高銀離子濃度之數個離子交換透鏡24。由於該數個離子交換透鏡14與該導光區23之銀離子濃度不同，故該數個離子交換透鏡24與該導光區23彼此具有不同之光線折射率，當光線進入該數個離子交換透鏡24後，可在數個離子交換透鏡24與該導光區23之交界處產生折射，使該光線穿過該導光區23後聚集於該出光側22。其中，該離子交換透鏡24之深度與曲率半徑係藉由該銀薄膜之厚度與電場之驅動強度進行控制，故可在成型過程中輕易改變該離子交換透鏡24之形狀。

由於該數個離子交換透鏡24係透過離子交換形成於該聚焦透鏡2之導光區23，且該入光平面21不會因為離子交換技術而產生表面形狀的變化，故該入光平面21不會 有特定部位的凸起，可避免該入光平面21之特定部位與其他物件接觸時產生磨損，使該聚焦透鏡2可維持較佳之導光效果。

其中，各該離子交換透鏡24具有一半徑長度R，該導光區13具有一導光長度L1，且該導光長度L1係由該入光平面21至該出光側22，該半徑長度R與該導光長度L1之比例較佳為1：22.88，使光線穿過該離子交換透鏡24而進入該導光區23後，該光線可於該導光區23內行進一適當距離並匯集於該出光側22，以達到較佳之聚光效果。

請參照第4及5圖所示，該數個離子交換透鏡24之排列方式在此並不設限，在本實施例中，該數個離子交換透鏡24係沿該入光平面21呈陣列式排列，且相鄰二離子交換透鏡24具有一間距長度D1，該半徑長度R與間距長度D1之比例較佳為1：0.5，以避免相鄰之離子交換透鏡24之距離太過接近，導致通過相鄰之離子交換透鏡24的光線進入該導光區23後，於該導光區23內相互干擾，以達到較佳之導光效果。

請參照第6及7圖所示，該分隔槽25具有一寬度D2，該寬度D2較佳與相鄰二離子交換透鏡24之間距長度D1相等，使各該分隔部231分別對齊各該離子交換透鏡24，使通過各該離子交換透鏡24之光線，可準確的進入相對之該分隔部231。

請參照第8圖所示，其中，該分隔部231具有一分隔長度L2，該半徑長度R與該分隔長度L2之比例較佳為1：16，使穿過該離子交換透鏡24之光線可順利的在相對之 該分隔部231內進行全反射。更詳言之，該數個分隔部231係由玻璃或壓克力等透明基材組成，該數個分隔槽25係對該聚焦透鏡2進行切割而形成，且該數個分隔槽25充斥著空氣。由於該透明基材與空氣對光的折射率不同，故當光線穿過該離子交換透鏡14而進入相對之分隔部231後，若該光線之入射角θ大於41.9度，該光線可在該分隔部231內進行全反射，使穿過各該離子交換透鏡24之光線可行進於相對之各該分隔部231，以分隔各該離子交換透鏡24所折射之光線，並聚焦於正確位置，加強該聚焦透鏡2之聚焦效果。

請再參照第4及5圖所示，該聚焦透鏡2之入光平面21較佳設有一阻光層26，該阻光層26設有數個穿透區261，且各該穿透區261相對各該離子交換透鏡24設置。該阻光層26可遮蔽該入光平面21未設置該數個離子交換透鏡24之處，僅允許光線穿過該數個穿透區261而進入該數個離子交換透鏡24，可避免光線由相鄰二離子交換透鏡24之間隙穿入至該導光區23，使該聚焦透鏡2具有更佳之聚焦效果。

該感光組件3結合該聚焦透鏡之出光側22，以接收該出光側22輸出之聚焦光線，並產生一影像訊號。該感光元件3包含一基板31，該基板設有一感光元件32，在本實施例中，該感光元件32可為一感光單元陣列，各該感光單元係相對該出光側之各該分隔部231，以接收相對之各該離子交換透鏡24所折射之光線。

請再參閱第3圖所示，該影像處理器4電性連接該感 光組件3，以接收該感光組件3所產生之影像訊號，並對該影像訊號進行影像處理作業。

本發明之相機裝置及其聚焦透鏡，該離子交換透鏡係以離子交換技術形成於該聚焦透鏡內，可避免該離子交換透鏡接觸其他物件而磨損，具有維持該玻璃基板的導光效果之功效。

本發明之相機裝置及其聚焦透鏡，該聚焦透鏡具有數個分隔槽以區隔不同離子交換透鏡所折射之光線，可避免相鄰之離子交換透鏡的光線於導光區內相互干擾，以達到較佳導光效果之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

〔本發明〕

1‧‧‧鏡組

2‧‧‧聚焦透鏡

21‧‧‧入光平面

22‧‧‧出光側

23‧‧‧導光部

231‧‧‧分隔部

24‧‧‧離子交換透鏡

25‧‧‧分隔槽

26‧‧‧阻光層

261‧‧‧穿透區

3‧‧‧感光組件

31‧‧‧基板

32‧‧‧感光元件

4‧‧‧影像處理器

R‧‧‧半徑長度

L1‧‧‧導光長度

L2‧‧‧分隔長度

D1‧‧‧間距長度

D2‧‧‧寬度

θ‧‧‧入射角

〔習知〕

8‧‧‧聚焦透鏡

81‧‧‧微透鏡

9‧‧‧感光組件

91‧‧‧基座

92‧‧‧感光區塊

第1圖：習知相機裝置光線行進圖。

第2圖：習知相機裝置局部光線行進圖。

第3圖：本發明相機裝置架構圖。

第4圖：本發明相機裝置構件剖面圖。

第5圖：本發明相機裝置構件分解圖。

第6圖：本發明相機裝置聚焦透鏡上視圖。

第7圖：本發明相機裝置聚焦透鏡下視圖。

第8圖：本發明相機裝置光線行進圖。

1‧‧‧鏡組

2‧‧‧聚焦透鏡

21‧‧‧入光平面

22‧‧‧出光側

23‧‧‧導光區

24‧‧‧離子交換透鏡

25‧‧‧分隔槽

26‧‧‧阻光層

3‧‧‧感光組件

4‧‧‧影像處理器

Claims (12)

1. 一種相機裝置，係包含：一鏡組，係用以引導一外部光線；一聚焦透鏡，該聚焦透鏡具有一入光平面、一出光側及數個分隔槽，該入光平面相對該出光側設置，該入光平面與出光側之間形成一導光區，該導光區內具有數個離子交換透鏡鄰接該入光平面，該數個分隔槽由該出光側延伸入該導光區以形成數分隔部，且該數分隔槽與該入光平面相間隔，各該分隔部係分別對齊各該離子交換透鏡，其中該入光平面係結合該鏡組以接收該外部光線，並由該出光側輸出一聚焦光線；一感光組件，結合該聚焦透鏡之出光側，並接收該聚焦透鏡所輸出之聚焦光線，以產生一影像訊號；及一影像處理器，電性連接該感光組件，接收該感光組件所產生之影像訊號，並對該影像訊號進行影像處理作業。
2. 如申請專利範圍第1項所述之相機裝置，其中該聚焦透鏡之入光平面設有一阻光層，該阻光層具有數穿透區，各該穿透區相對各該離子交換透鏡設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之相機裝置，其中該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該導光長度的比例為1：22.88。
4. 如申請專利範圍第1項所述之相機裝置，其中該分隔區具有一分隔長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該分 隔長度的比例為1：16。
5. 如申請專利範圍第1項所述之相機裝置，其中該相鄰二離子交換透鏡間具有一間距長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該間距長度的比例為1：0.5。
6. 如申請專利範圍第5項所述之相機裝置，其中該分隔槽具有一寬度，該寬度與相鄰二離子交換透鏡之該間距長度相等。
7. 一種相機裝置之聚焦透鏡，係包含：一入光平面、一出光側及數個分隔槽，該入光平面相對該出光側設置，該入光平面與出光側之間形成一導光區，該導光區內具有數個離子交換透鏡鄰接該入光平面，該數個分隔槽由該出光側延伸入該導光區以形成數分隔部，且該數分隔槽與該入光平面相間隔，各該分隔部係分別對齊各該離子交換透鏡
8. 如申請專利範圍第7項所述相機裝置之聚焦透鏡，其中該聚焦透鏡之入光平面設有一阻光層，該阻光層具有數穿透區，各該穿透區相對各該數離子交換透鏡設置。
9. 如申請專利範圍第7項所述相機裝置之聚焦透鏡，其中該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該導光長度的比例為1：22.88。
10. 如申請專利範圍第7項所述相機裝置之聚焦透鏡，其中該分隔區具有一分隔長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該分隔長度的比例為1：16。
11. 如申請專利範圍第7項所述相機裝置之聚焦透鏡，其中該相鄰二離子交換透鏡間具有一間距長度，該離子交換 透鏡之一半徑長度與該間距長度的比例為1：0.5。
12. 如申請專利範圍第11項所述相機裝置之聚焦透鏡，其中該分隔槽具有一寬度，該寬度與相鄰二離子交換透鏡之該間距長度相等。