TW201901211A - 二次模造環型光學元件、成像鏡片組、成像裝置及電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種二次模造環型光學元件,其包含塑膠外環部及內片狀部。塑膠外環部至少位於二次模造環型光學元件的一外環面。內片狀部係封閉於塑膠外環部內,且內片狀部形成二次模造環型光學元件的一最小中心開孔。塑膠外環部的兩側均設置有至少一平直面,各平直面與二次模造環型光學元件的中心軸垂直。藉此,當二次模造環型光學元件被設置於成像裝置中時,可使得內片狀部的遮光位置不被侷限於靠近透鏡之處,因而有別於習知光學元件的堆疊方式。
Description
本發明係有關於一種二次模造環型光學元件、成像鏡片組及成像裝置,且特別是有關於一種應用在可攜式電子裝置上的二次模造環型光學元件、成像鏡片組、成像裝置及電子裝置。
隨著手機、平板電腦等搭載有成像裝置的個人化電子產品及行動通訊產品的普及,連帶帶動小型化鏡頭模組的興起,對具有高解析度與優良成像品質的小型化鏡頭模組的需求也大幅攀升。
塑膠鏡筒通常用於承載成像裝置中的透鏡及提供任意兩透鏡的光學間距,而塑膠鏡筒的結構連帶地影響成像裝置的成像品質。
請參照第1圖,其是習知的成像裝置100示意圖。如第1圖所示,在成像裝置100中,習知的內片狀部10(例如,遮光片)位置較為固定,且其一般需被侷限於鄰近 透鏡12的位置,而內片狀部10的塑膠材質可能反射從物端開孔11入射的光而產生雜散光,進而影響成像品質。
因此,對於本領域技術人員而言,如何設計一種可避免上述缺陷的光學元件實為一項重要的議題。
本發明提供一種二次模造環型光學元件、成像鏡片組、成像裝置及電子裝置,其中二次模造環型光學元件中包括有塑膠外環部以及內片狀部。由於內片狀部係封閉於塑膠外環部內,且內片狀部與塑膠外環部的兩側均相距一距離,因此當環型光學元被設置於成像鏡片組中時,可避免內片狀部直接抵靠透鏡,因而能夠減少雜光的產生並提升成像品質。
本發明提供一種二次模造環型光學元件,其包含塑膠外環部及內片狀部。塑膠外環部至少位於二次模造環型光學元件的一外環面。內片狀部係封閉於塑膠外環部內,且內片狀部形成二次模造環型光學元件的一最小中心開孔。塑膠外環部的兩側均設置有至少一平直面,各平直面與二次模造環型光學元件的中心軸垂直。內片狀部的一中間剖面與兩側的平直面之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。藉此,當二次模造環型光學元件被設置於成像鏡片組中時,可使得內片狀部的遮光位置不被侷限於靠近透鏡之處,因而有別於習知光學元件的堆疊方式。
在一實施例中,塑膠外環部係藉由二次射出成 型製成的一黑色塑料。內片狀部包含一黑色含碳材質。內片狀部係藉由一埋入射出方式與塑膠外環部一體成形。內片狀部的中間剖面與前述兩側的平直面之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。二次模造環型光學元件平行一中心軸的一高度為t,最小中心開孔的直徑為φi,內片狀部的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。二次模造環型光學元件平行一中心軸的一高度為t,最小中心開孔的直徑為φi,內片狀部的厚度為d,其滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。最小中心開孔的形狀為非圓形。塑膠外環部包含一階差結構,其設置於外環面上,階差結構具有與中心軸互相垂直的一平面。塑膠外環部與內片狀部均包含一物側表面朝往一物側方向以及一像側表面朝往一像側方向。前述二次模造環型光學元件可更包含至少一垂直分模面,其設置於塑膠外環部的物側表面與像側表面的其中之一,且垂直分模面較外環面靠近中心軸。內片狀部的物側表面具有一第一光澤度,且像側表面具有一第二光澤度,其中第一光澤度不同於第二光澤度。內片狀部的物側表面的第一光澤度為GU1,內片狀部的像側表面的第二光澤度為GU2,其滿足下列條件:0%<GU1<1.8%以及2.0%<GU2<9.0%。外環面的一最大外徑為φ,最小中心開孔的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。內片狀部的厚度為d,內片狀部的中間剖面與前述兩側之一的平直面之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。塑膠外環部內具有一表面處理區, 使內片狀部的最小中心開孔與塑膠外環部的外環面對正並同軸。表面處理區的表面的粗糙度為Ra,其滿足下列條件:0.1μm<Ra<3.5μm。藉由上述提及的各點技術特徵,有助於提升射出成型的效率及各個元件的成型品質。
本發明提供一種成像鏡片組,其包含前述的二次模造環型光學元件。藉此,可使得內片狀部的遮光位置不被侷限於靠近透鏡之處,因而有別於習知光學元件的堆疊方式。
本發明提供一種成像裝置,其包含塑膠鏡筒及前述的成像鏡片組。成像鏡片組係設置於塑膠鏡筒中。藉此,可因雜光較少而提升成像品質。
本發明提供一種電子裝置,其包含前述成像裝置及電子感光元件。電子感光元件係設置於成像裝置的成像面。
100、900、1000、1100、1200、1310、1410、1510‧‧‧成像裝置
10、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧內片狀部
11‧‧‧物端開孔
200、300、400、500、600、700、800‧‧‧二次模造環型光學元件
210、310、410、510、610、710、810‧‧‧塑膠外環部
212、312、412、512、612、712、812‧‧‧外環面
214a、214b、314a、314b、414a、414b、514a、514b、614a、614b、714a、714b、814a、814b‧‧‧平直面
216、616、716、816‧‧‧階差結構
216a、616a、716a、816a‧‧‧平面
220a‧‧‧第一表面層
220b‧‧‧中間夾層
220c‧‧‧第二表面層
222、322、422、522、622、722、822‧‧‧中間剖面
224a、324a、424a、524a、624a、724a、824a‧‧‧物側表面
224b、324b、424b、524b、624b、724b、824b‧‧‧像側表面
230、330、430、530、630、730、830‧‧‧最小中心開孔
240、340、440、540、640、740、840‧‧‧中心軸
290、790‧‧‧模具
291a、791a‧‧‧可動側
291b、291c、791b‧‧‧固定側
292‧‧‧表面處理區
293、793‧‧‧抽氣通道
294a、294b、794a‧‧‧腔室
295a、295b、795a‧‧‧垂直分模面
299‧‧‧空間
390‧‧‧邊
424c‧‧‧斜面
590‧‧‧軸向連接結構
592a‧‧‧承接面
592b‧‧‧圓錐面
792‧‧‧加工特徵
795‧‧‧半成品
795a‧‧‧凸起結構
910、1010、1110、1210‧‧‧塑膠鏡筒
920、1020、1120、1220‧‧‧成像鏡片組
12、921、922、923、924、925、926、1021、1022、1023、1024、1025、1026、1121、1122、1123、1124、1125、1126、1221、1222、1223、1224、1225‧‧‧透鏡
930、1030、1130、1230‧‧‧光軸
940、1040、1140、1240‧‧‧成像面
1250‧‧‧玻璃面板
1300、1400、1500‧‧‧電子裝置
1320‧‧‧電子感光元件
63‧‧‧自動對焦組件
64‧‧‧光學防手震組件
66‧‧‧感測元件
67‧‧‧輔助光學元件
69‧‧‧使用者介面
69a‧‧‧觸控螢幕
69b‧‧‧按鍵
97‧‧‧軟性電路板
98‧‧‧連接器
D1‧‧‧物側方向
D2‧‧‧像側方向
d‧‧‧內片狀部的厚度
GU1‧‧‧第一光澤度
GU2‧‧‧第二光澤度
t‧‧‧二次模造環型光學元件平行中心軸的高度
t1‧‧‧內片狀部的中間剖面與一側的平直面之間的距離
t2‧‧‧內片狀部的中間剖面與另一側的平直面之間的距離
φ‧‧‧外環面的最大外徑
φi‧‧‧最小中心開孔的直徑
θ、θ’‧‧‧夾角
第1圖是習知的成像裝置示意圖。
第2A圖是依據本發明第一實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第2B圖繪示第2A圖所示的二次模造環型光學元件的二次射出成型過程中所使用的模具的剖視圖。
第2C圖是依據本發明第一實施例繪示的內片狀部示意圖。
第3A圖是依據本發明第二實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第3B圖是依據第3A圖繪示的二次模造環型光學元件的前視圖。
第4圖是依據本發明第三實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第5圖是依據本發明第四實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第6圖是依據本發明第五實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第7A圖是依據本發明第六實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第7B圖繪示第7A圖所示的二次模造環型光學元件的二次射出成型過程中所使用的模具的剖視圖。
第7C圖是依據第7B圖繪示的由第一次射出成型製成的半成品示意圖。
第8圖是依據本發明第七實施例繪示的二次模造環型光學元件的側剖視圖。
第9圖是依據本發明第八實施例繪示的成像裝置的側剖視圖。
第10圖是依據本發明第九實施例繪示的成像裝置的側剖視圖。
第11圖是依據本發明第十實施例繪示的成像裝置的側剖視圖。
第12圖是依據本發明第十一實施例繪示的成像裝置的側剖視圖。
第13A圖繪示本發明第十二實施例的電子裝置的示意圖。
第13B圖繪示第十二實施例中電子裝置的另一示意圖。
第13C圖繪示第十二實施例中電子裝置的方塊圖。
第14圖繪示本發明第十三實施例的電子裝置的示意圖。
第15圖繪示本發明第十四實施例的電子裝置的示意圖。
第2A圖是依據本發明第一實施例繪示的二次模造環型光學元件200的側剖視圖。如第2A圖所示,二次模造環型光學元件200包含塑膠外環部210及內片狀部220。塑膠外環部210至少位於二次模造環型光學元件200的外環面212。內片狀部220係封閉於塑膠外環部210內,且內片狀部220形成二次模造環型光學元件220的最小中心開孔230。在本實施例中,內片狀部220例如是具有均勻厚度的薄片狀遮光片,其厚度(以d表示)可介於0.05mm至0.005mm之間(例如d=0.023mm),但本發明可不限於此。塑膠外環部210的兩側個別設置有平直面214a及214b,各平直面214a及214b與二次模造環型光學元件200的中心軸240垂直。
內片狀部220的中間剖面222與兩側的平直面214a及214b之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。藉此,當二次模造環型光學元件200被應用於成像鏡片組中時,可使得內片狀部220的遮光位置與透鏡之間至少相距t1或t2,因而有別於習知光學元件的堆疊方式,進而減少雜散光並提升成像品質。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。藉此,可使二次模造環型光學元件200達到較佳的厚度比例配置,進而適合整體厚度更薄的二次模造環型光學元件200。
如第2A圖所示,二次模造環型光學元件200平行中心軸240的高度為t,最小中心開孔230的直徑為φi,內片狀部220的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。藉此,可維持二次模造環型光學元件200整體的平衡,並有助於適用不同視角與規格的光學鏡頭。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。藉此,可更佳地維持二次模造環型光學元件200整體的平衡,並可更適當地適用於不同視角與規格的光學鏡頭。
此外,在第2A圖中,塑膠外環部210可包含階差結構216,其設置於外環面212上。階差結構216可具有與中心軸240互相垂直的平面216a。亦即,塑膠外環部210具有至少二外徑,因而可使外環面212呈現高低落差。藉此,可較輕易地確保在第一次與第二次射出成型階段的塑膠外環部210上較不易出現外觀的瑕疵。
此外,外環面212的一最大外徑為φ,最小中 心開孔230的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。藉此,可使外環面212與最小中心開孔230之間維持一定比例,進而使內片狀部220上較不會出現最小中心開孔230的位置偏移的情況。
並且,內片狀部220的厚度為d,內片狀部220的中間剖面222與前述兩側之一的平直面214a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。藉此,可讓二次模造環型光學元件200選用較薄的內片狀部220。
如第2A圖所示,塑膠外環部210包含物側表面(例如是平直面214a)及像側表面(例如是平直面214b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部220包含物側表面224a及像側表面224b,其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。內片狀部220的物側表面224a具有第一光澤度GU1,且內片狀部220的像側表面224b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。藉此,可易於分辨內片狀部220的正反面,進而有利於後續對內片狀部220施加最小中心開孔230製程的操作。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%;以及2.0%<GU2<9.0%。藉此,可進一步使得肉眼及工業鏡頭易於辨識。
在一實施例中,塑膠外環部210係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。藉此,可利用射出成型機的模具精確度改善在組裝習知部件時所出現的公差。上述藉由二次射出成型製成塑膠外環部210的細節可參照以下第2B圖的 相關說明。
第2B圖繪示第2A圖所示的二次模造環型光學元件200的二次射出成型過程中所使用的模具290的剖視圖。如第2B圖所示,在第一次射出成型的過程中,可使用模具290先行製成塑膠外環部210的一部分。具體而言,模具290可包括可動側291a及固定側291b。可動側291a及固定側291b可共同夾持內片狀部220,而內片狀部220可藉由抽氣通道293的吸持而固定位置。接著,射出成型機可將塑料注入至腔室294a內,以讓塑料固化為塑膠外環部210的一部分。
在第2B圖中,塑膠外環部210內可具有表面處理區292,使內片狀部220的最小中心開孔230與塑膠外環部210的外環面212對正並同軸。具體而言,表面處理區292例如是模具290中對應塑膠外環部210的一特定內腔體表面,其可進行表面處理,即利用霧化、噴砂、EDM放電、雷射相關的蝕刻或使用車刀具(machining tool)進行的表面加工程序。表面處理區292可以是預留厚度的區域,其除了可便於表面加工程序的施作,也可使置入模具290中的內片狀部220的位置在射出成型的過程中保持固定。藉此,可使二次模造環型光學元件200的成型品質較佳,並有助於二次模造環型光學元件200的快速大量生產。在一實施例中,表面處理區292的表面的粗糙度為Ra,其滿足下列條件:0.1μm<Ra<3.5μm。藉此,可改善第一次及第二次射出成型的塑料之間的接合情形。
二次模造環型光學元件200可更包含垂直分模面295a,其設置於塑膠外環部210的物側表面(例如是平直面214a),且垂直分模面295a較外環面212靠近中心軸240。
在第二次射出成型的過程中,可將模具290的固定側291b替換為固定側291c,並將塑料注入至腔室294b中,以使塑料固化為塑膠外環部210的另一部分。如第2B圖所示,二次模造環型光學元件200可更包含垂直分模面295b,其設置於塑膠外環部210的像側表面(例如是平直面214b),且垂直分模面295b較外環面212靠近中心軸240。
在一實施例中,內片狀部220可包含一黑色含碳材質。藉此,可使得內片狀部220的外觀不易反射光線,進而有助於提升成像品質。並且,內片狀部220可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部210一體成形。藉此,可利用模具290的精確度確保最小中心開孔230的中心與外環面212的中心之間的對位可在準備射出成型的初始狀態即獲得預期的控制。應了解的是,最小中心開孔230有部分不與模具290接觸,避免製造過程使最小中心開孔230受到預期以外的影響(即是第2B圖中,內片狀部220與模具290之間的細長空間299)。
請參照第2C圖,其是依據本發明第一實施例繪示的內片狀部220示意圖。如第2C圖所示,內片狀部220可以是一片狀材料,其包含第一表面層220a、中間夾層220b及第二表面層220c。在不同的實施例中,片狀材料可以是已打孔或未打孔的狀態。應了解的是,為了利於了解內片狀 部220的結構,故將第2C圖繪示為各層之間非緊密貼合的態樣,但內片狀部220實質上應為各層彼此緊密貼合的狀態。
請一併參照下表一,其表列本發明第一實施例的二次模造環型光學元件200依據前述參數定義的數據,並如第2A圖所繪示。
第3A圖是依據本發明第二實施例繪示的二次模造環型光學元件300的側剖視圖。如第3A圖所示,二次模造環型光學元件300包含塑膠外環部310及內片狀部320。塑膠外環部310至少位於二次模造環型光學元件300的外環面312。內片狀部320係封閉於塑膠外環部310內,且內片狀部320形成二次模造環型光學元件300的最小中心開孔330。塑膠外環部310的兩側個別設置有平直面314a及314b,各平直面314a及314b與二次模造環型光學元件300的中心軸340垂直。
內片狀部320的中間剖面322與兩側的平直面314a及314b之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。
如第3A圖所示,二次模造環型光學元件300平行中心軸340的高度為t,最小中心開孔330的直徑為φi, 內片狀部320的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
此外,外環面312的一最大外徑為φ,最小中心開孔330的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。並且,內片狀部320的厚度為d,內片狀部320的中間剖面322與前述兩側之一的平直面314a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。
如第3A圖所示,塑膠外環部310包含物側表面(例如是平直面314a)及像側表面(例如是平直面314b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部320包含物側表面324a及像側表面324b,其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。內片狀部320的物側表面324a具有第一光澤度GU1,且內片狀部320的像側表面324b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%;以及2.0%<GU2<9.0%。
在一實施例中,塑膠外環部310係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。上述藉由二次射出成型製成塑膠外環部310的細節可參照第2B圖的相關說明,在此不再贅述。
在一實施例中,內片狀部320可包含一黑色含碳材質。並且,內片狀部320可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部310一體成形。
請參照第3B圖,其是依據第3A圖繪示的二次模造環型光學元件300的前視圖。如第3B圖所示,最小中心開孔330的形狀可為非圓形。更具體而言,最小中心開孔330的形狀可以是30邊形,而各相鄰邊390之間的夾角θ例如是168度,但本發明的可實施方式不限於此。
請一併參照下表二,其表列本發明第二實施例的二次模造環型光學元件300依據前述參數定義的數據,並如第3A圖所繪示。
第4圖是依據本發明第三實施例繪示的二次模造環型光學元件400的側剖視圖。如第4圖所示,二次模造環型光學元件400包含塑膠外環部410及內片狀部420。塑膠外環部410至少位於二次模造環型光學元件400的外環面412。內片狀部420係封閉於塑膠外環部410內,且內片狀部420形成二次模造環型光學元件400的最小中心開孔430。塑膠外環部410的兩側個別設置有平直面414a及414b,各平直面414a及414b與二次模造環型光學元件400的中心軸440垂直。
內片狀部420的中間剖面422與兩側的平直面414a及414b之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2 <4.0。
如第4圖所示,二次模造環型光學元件400平行中心軸440的高度為t,最小中心開孔430的直徑為φi,內片狀部420的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
此外,外環面412的一最大外徑為φ,最小中心開孔430的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。並且,內片狀部420的厚度為d,內片狀部420的中間剖面422與前述兩側之一的平直面414a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。
如第4圖所示,塑膠外環部410包含物側表面(例如是平直面414a)及像側表面(例如是平直面414b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部420包含物側表面424a及像側表面424b,其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。內片狀部420的物側表面424a具有第一光澤度GU1,且內片狀部420的像側表面424b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%;以及2.0%<GU2<9.0%。
在一實施例中,塑膠外環部410係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。上述藉由二次射出成型製成塑膠外環部410的細節可參照第2B圖的相關說明,在此不再贅述。
在一實施例中,內片狀部420可包含一黑色含碳材質。並且,內片狀部420可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部410一體成形。
在第4圖中,內片狀部420的厚度可自像側表面424b朝物側表面424a漸縮。具體而言,物側表面424a與像側表面424b之間斜面424c相對於中心軸440的夾角θ’例如是25度,但本發明可不限於此。
請一併參照下表三,其表列本發明第三實施例的二次模造環型光學元件400依據前述參數定義的數據,並如第4圖所繪示。
第5圖是依據本發明第四實施例繪示的二次模造環型光學元件500的側剖視圖。如第5圖所示,二次模造環型光學元件500包含塑膠外環部510及內片狀部520。塑膠外環部510至少位於二次模造環型光學元件500的外環面512。內片狀部520係封閉於塑膠外環部510內,且內片狀部520形成二次模造環型光學元件500的最小中心開孔530。塑膠外環部510的兩側設置有平直面514a及514b。各平直面514a及514b與二次模造環型光學元件500的中心軸540垂直。
內片狀部520的中間剖面522與兩側的平直面 514a及514d之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。
如第5圖所示,二次模造環型光學元件500平行中心軸540的高度為t,最小中心開孔530的直徑為φi,內片狀部520的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
此外,外環面512的一最大外徑為φ,最小中心開孔530的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。並且,內片狀部520的厚度為d,內片狀部520的中間剖面522與前述兩側之一的平直面514a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。
如第5圖所示,塑膠外環部510包含物側表面(例如是平直面514a)及像側表面(例如是平直面514b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部520包含物側表面524a及像側表面524b,其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。內片狀部520的物側表面524a具有第一光澤度GU1,且內片狀部520的像側表面524b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%;以及2.0%<GU2<9.0%。
在一實施例中,塑膠外環部510係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。上述藉由二次射出成型製成塑膠 外環部510的細節可參照第2B圖的相關說明,在此不再贅述。
在一實施例中,內片狀部520可包含一黑色含碳材質。並且,內片狀部520可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部510一體成形。
在第5圖中,塑膠外環部510上可設置有軸向連接結構590,其可包含承接面592a及圓錐面592b。藉此,當二次模造環型光學元件500被設置於成像鏡片組中時,可較易於與光軸對正。
請一併參照下表四,其表列本發明第四實施例的二次模造環型光學元件500依據前述參數定義的數據,並如第5圖所繪示。
第6圖是依據本發明第五實施例繪示的二次模造環型光學元件600的側剖視圖。如第6圖所示,二次模造環型光學元件600包含塑膠外環部610及內片狀部620。塑膠外環部610至少位於二次模造環型光學元件600的外環面612。內片狀部620係封閉於塑膠外環部610內,且內片狀部620形成二次模造環型光學元件600的最小中心開孔630。塑膠外環部610的兩側設置有平直面614a及614b。各平直面614a及614b與二次模造環型光學元件600的中心軸 640垂直。
內片狀部620的中間剖面622與兩側的平直面614a及614d之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。
如第6圖所示,二次模造環型光學元件600平行中心軸640的高度為t,最小中心開孔630的直徑為φi,內片狀部620的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
此外,在第6圖中,塑膠外環部610可包含階差結構616,其設置於外環面612上。階差結構616可具有與中心軸640互相垂直的平面616a。亦即,塑膠外環部610具有至少二外徑,因而可使外環面612呈現高低落差。
此外,外環面612的一最大外徑為φ,最小中心開孔630的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。並且,內片狀部620的厚度為d,內片狀部620的中間剖面622與前述兩側之一的平直面614a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。
如第6圖所示,塑膠外環部610包含物側表面(例如是平直面614a)及像側表面(例如是平直面614b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部620包含物側表面624a及像側表面624b,其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。內片狀部620的物側表面624a具 有第一光澤度GU1,且內片狀部620的像側表面624b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%以及2.0%<GU2<9.0%。
在一實施例中,塑膠外環部610係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。上述藉由二次射出成型製成塑膠外環部610的細節可參照第2B圖的相關說明,在此不再贅述。
在一實施例中,內片狀部620可包含一黑色含碳材質。並且,內片狀部620可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部610一體成形。
請一併參照下表五,其表列本發明第五實施例的二次模造環型光學元件600依據前述參數定義的數據,並如第6圖所繪示。
第7A圖是依據本發明第六實施例繪示的二次模造環型光學元件700的側剖視圖。如第7A圖所示,二次模造環型光學元件700包含塑膠外環部710及內片狀部720。塑膠外環部710至少位於二次模造環型光學元件700的外環面712。內片狀部720係封閉於塑膠外環部710內,且內片狀部720形成二次模造環型光學元件700的最小中心開孔 730。塑膠外環部710的兩側設置有平直面714a及714b。各平直面714a及714b與二次模造環型光學元件700的中心軸740垂直。
內片狀部720的中間剖面722與兩側的平直面714a及714d之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。
如第7A圖所示,二次模造環型光學元件700平行中心軸740的高度為t,最小中心開孔730的直徑為φi,內片狀部720的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
此外,在第7A圖中,塑膠外環部710可包含階差結構716,其設置於外環面712上。階差結構716可具有與中心軸740互相垂直的平面716a。亦即,塑膠外環部710具有至少二外徑,因而可使外環面712呈現高低落差。
此外,外環面712的一最大外徑為φ,最小中心開孔730的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。並且,內片狀部720的厚度為d,內片狀部720的中間剖面722與前述兩側之一的平直面714a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。
如第7A圖所示,塑膠外環部710包含物側表面(例如是平直面714a)及像側表面(例如是平直面714b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部 720包含物側表面724a及像側表面724b,其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。內片狀部720的物側表面724a具有第一光澤度GU1,且內片狀部720的像側表面724b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%;以及2.0%<GU2<9.0%。
在一實施例中,塑膠外環部710係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。上述藉由二次射出成型製成塑膠外環部710的細節可參照以下第7B圖的相關說明。
第7B圖繪示第7A圖所示的二次模造環型光學元件700的二次射出成型過程中所使用的模具790的剖視圖。如第7B圖所示,在第一次射出成型的過程中,可使用模具790先行製成塑膠外環部710的一部分。具體而言,模具790可包括可動側791a及固定側791b。可動側791a及固定側791b可共同夾持內片狀部720,而內片狀部720可藉由抽氣通道793的吸持而固定位置。接著,射出成型機可將塑料注入至腔室794a內,以讓塑料固化為塑膠外環部710的一部分。
在第7B圖中,固定側791b上可額外設置有加工特徵792,用以讓第一次射出成型的塑料可更佳地固定內片狀部720。
此外,二次模造環型光學元件700可更包含垂直分模面795a,其設置於塑膠外環部710的物側表面(例如是平直面714a),且垂直分模面795a較外環面712靠近中 心軸740。
請參照第7C圖,其是依據第7B圖繪示的由第一次射出成型製成的半成品795示意圖。如第7C圖所示,半成品795例如是在腔室794a中固化的塑料,即塑膠外環部710的一部分,且其外型將因應於固定側791b上的加工特徵792而產生對應的凸起結構795a。另外,針對後續第二次射出成型的說明可參照第2B圖的相關說明,在此不再贅述。
在一實施例中,內片狀部720可包含一黑色含碳材質。並且,內片狀部720可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部710一體成形。
請一併參照下表六,其表列本發明第六實施例的二次模造環型光學元件700依據前述參數定義的數據,並如第7A圖所繪示。
第8圖是依據本發明第七實施例繪示的二次模造環型光學元件800的側剖視圖。如第8圖所示,二次模造環型光學元件800包含塑膠外環部810及內片狀部820。塑膠外環部810至少位於二次模造環型光學元件800的外環面812。內片狀部820係封閉於塑膠外環部810內,且內片狀部820形成二次模造環型光學元件800的最小中心開孔830。塑膠外環部810的兩側設置有平直面814a及814b。各 平直面814a及814b與二次模造環型光學元件800的中心軸840垂直。
內片狀部820的中間剖面822與兩側的平直面814a及814d之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。較佳地,可滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。
如第8圖所示,二次模造環型光學元件800平行中心軸840的高度為t,最小中心開孔830的直徑為φi,內片狀部820的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。較佳地,可滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
此外,在第8圖中,塑膠外環部810可包含階差結構816,其設置於外環面812上。階差結構816可具有與中心軸840互相垂直的平面816a。亦即,塑膠外環部810具有至少二外徑,因而可使外環面812呈現高低落差。
此外,外環面812的一最大外徑為φ,最小中心開孔830的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。並且,內片狀部820的厚度為d,內片狀部820的中間剖面822與前述兩側之一的平直面814a之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π2×d)/t1<3.0。
如第8圖所示,塑膠外環部810包含物側表面(例如是平直面814a)及像側表面(例如是平直面814b),其分別朝往物側方向D1以及像側方向D2。並且,內片狀部820包含物側表面824a及像側表面824b,其分別朝往物側 方向D1以及像側方向D2。內片狀部820的物側表面824a具有第一光澤度GU1,且內片狀部820的像側表面824b具有第二光澤度GU2,其中第一光澤度GU1不同於第二光澤度GU2。較佳地,可滿足下列條件:0%<GU1<1.8%以及2.0%<GU2<9.0%。
在一實施例中,塑膠外環部810係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。上述藉由二次射出成型製成塑膠外環部810的細節可參照第2B圖的相關說明,在此不再贅述。
在一實施例中,內片狀部820可包含一黑色含碳材質。並且,內片狀部820可藉由一埋入射出方式與塑膠外環部810一體成形。
請一併參照下表七,其表列本發明第七實施例的二次模造環型光學元件800依據前述參數定義的數據,並如第8圖所繪示。
第9圖是依據本發明第八實施例繪示的成像裝置900的側剖視圖。在第9圖中,成像裝置900包含塑膠鏡筒910及成像鏡片組920。成像鏡片組920設置於塑膠鏡筒910中,且成像鏡片組920由物側至像側依序包含透鏡921、922、923、924、925、二次模造環型光學元件200、透鏡 926及成像面940,其中二次模造環型光學元件200與前述第一實施例相同,且成像鏡片組920的透鏡為六片(即,透鏡921、922、923、924、925、926)。透鏡921、922、923、924、925、二次模造環型光學元件200及透鏡926皆沿成像鏡片組920的光軸930設置於塑膠鏡筒910內。在其他實施例中(圖未揭示),成像鏡片組920的透鏡可為四片、五片、七片或更多片透鏡。
在其他實施例中,成像裝置900中的二次模造環型光學元件200亦可替換為第二、第三及第六實施例中的二次模造環型光學元件300、400及700。由於各二次模造環型光學元件200、300、400及700中的內片狀部與塑膠外環部兩側的平直面之間的距離皆不同(此可透過調整二次射出成型的塑料厚度來實現),因而可使得內片狀部可沿著光軸930而提供不同的遮光位置。亦即,內片狀部的遮光位置不會被侷限於靠近透鏡之處,因而可減少雜光而提升成像品質。
第10圖是依據本發明第九實施例繪示的成像裝置1000的側剖視圖。在第10圖中,成像裝置1000包含塑膠鏡筒1010及成像鏡片組1020。成像鏡片組1020設置於塑膠鏡筒1010中,且成像鏡片組1020由物側至像側依序包含透鏡1021、1022、1023、1024、1025、二次模造環型光學元件500、透鏡1026及成像面1040,其中二次模造環型光學元件500與前述第四實施例相同,且成像鏡片組1020的透鏡為六片(即,透鏡1021、1022、1023、1024、1025、 1026)。透鏡1021、1022、1023、1024、1025、二次模造環型光學元件500及透鏡1026皆沿成像鏡片組1020的光軸1030設置於塑膠鏡筒1010內。在其他實施例中(圖未揭示),成像鏡片組1020的透鏡可為四片、五片、七片或更多片透鏡。
如第10圖所示,由於二次模造環型光學元件500設置有軸向連接結構590,因此當二次模造環型光學元件500被設置於成像鏡片組1020中時,可較易於與光軸1030對正。
第11圖是依據本發明第十實施例繪示的成像裝置1100的側剖視圖。在第11圖中,成像裝置1100包含塑膠鏡筒1110及成像鏡片組1120。成像鏡片組1120設置於塑膠鏡筒1110中,且成像鏡片組1120由物側至像側依序包含透鏡1121、1122、1123、1124、二次模造環型光學元件600、1125、透鏡1126及成像面1140,其中二次模造環型光學元件600與前述第五實施例相同,且成像鏡片組1120的透鏡為六片(即,透鏡1121、1122、1123、1124、1125、1126)。透鏡1121、1122、1123、1124、二次模造環型光學元件600、透鏡1125及1126皆沿成像鏡片組1120的光軸1130設置於塑膠鏡筒1110內。在其他實施例中(圖未揭示),成像鏡片組1120的透鏡可為四片、五片、七片或更多片透鏡。藉此,可使得二次模造環型光學元件600的內片狀部的遮光位置不被侷限於靠近透鏡之處,因而有別於習知光學元件的堆疊方式。
第12圖是依據本發明第十一實施例繪示的成像裝置1200的側剖視圖。在第12圖中,成像裝置1200包含塑膠鏡筒1210及成像鏡片組1220。成像鏡片組1220設置於塑膠鏡筒1210中,且成像鏡片組1220由物側至像側依序包含透鏡1221、1222、1223、1224、二次模造環型光學元件800、透鏡1225、玻璃面板1250及成像面1240,其中二次模造環型光學元件800與前述第七實施例相同,且成像鏡片組1220的透鏡為五片(即,透鏡1221、1222、1223、1224、1225)。玻璃面板1250可為保護玻璃元件、濾光元件或前述二者,且不影響成像鏡片組1220的焦距。透鏡1221、1222、1223、1224、二次模造環型光學元件800及透鏡1225皆沿成像鏡片組1220的光軸1230設置於塑膠鏡筒1210內。在其他實施例中(圖未揭示),成像鏡片組1220的透鏡可為四片、六片、七片或更多片透鏡。藉此,可使得二次模造環型光學元件800的內片狀部的遮光位置不被侷限於靠近透鏡之處,因而有別於習知光學元件的堆疊方式。
配合參照第13A圖及第13B圖,其中第13A圖繪示本發明第十二實施例的電子裝置1300的示意圖,第13B圖繪示第十二實施例中電子裝置1300的另一示意圖,且第13A圖及第13B圖特別是電子裝置1300中的相機示意圖。由第13A圖及第13B圖可知,第十二實施例的電子裝置1300係一智慧型手機,電子裝置1300包含依據本發明的成 像裝置1310以及電子感光元件1320,其中電子感光元件1320設置於成像裝置1310的成像面(圖未揭示)。藉此,有助於滿足現今電子裝置市場對於成像鏡頭模組的量產及外觀要求。
進一步來說,使用者透過電子裝置1300的使用者介面69進入拍攝模式,其中第十二實施例中使用者介面可為觸控螢幕69a、按鍵69b等。此時成像裝置1310匯集成像光線在電子感光元件1320上,並輸出有關影像的電子訊號至成像訊號處理元件(Image Signal Processor,ISP)68。
配合參照第13C圖,第13C圖繪示第十二實施例中電子裝置1300的方塊圖,特別是電子裝置1300中的相機方塊圖。由第13A圖至第13C圖可知,因應電子裝置1300的相機規格,電子裝置1300可更包含自動對焦組件63及光學防手震組件64,進一步地,電子裝置1300可更包含至少一個輔助光學元件67及至少一個感測元件66。輔助光學元件67可以是補償色溫的閃光燈模組、紅外線測距元件、雷射對焦模組等,感測元件66可具有感測物理動量與作動能量的功能,如加速計、陀螺儀、霍爾元件(Hall Effect Element),以感知使用者的手部或外在環境施加的晃動及抖動,進而使電子裝置1300配置的自動對焦組件63及光學防手震組件64發揮功能,以獲得良好的成像品質,有助於依據本發明的電子裝置1300具備多種模式的拍攝功能,如優化自拍、低光源HDR(High Dynamic Range,高動態範 圍成像)、高解析4K(4K Resolution)錄影等。此外,使用者可由觸控螢幕直接目視到相機的拍攝畫面,並在觸控螢幕上手動操作取景範圍,以達成所見即所得的自動對焦功能。
再者,由第13B圖可知,成像裝置1310、電子感光元件1320、自動對焦組件63、光學防手震組件64、感測元件66及輔助光學元件67可設置在軟性電路板(Flexible Printed Circuitboard,FPC)97上,並透過連接器98電性連接成像訊號處理元件68等相關元件以執行拍攝流程。當前的電子裝置如智慧型手機具有輕薄的趨勢,將成像裝置與相關元件配置於軟性電路板上,再利用連接器將電路彙整至電子裝置的主板,可滿足電子裝置內部有限空間的機構設計及電路佈局需求並獲得更大的裕度,亦使得成像裝置的自動對焦功能藉由電子裝置的觸控螢幕獲得更靈活的控制。第十二實施例中,電子裝置1300包含複數感測元件66及複數輔助光學元件67,感測元件66及輔助光學元件67設置在軟性電路板97及另外至少一個軟性電路板(未另標號),並透過對應的連接器電性連接成像訊號處理元件68等相關元件以執行拍攝流程。在其他實施例中(圖未揭示),感測元件及輔助光學元件亦可依機構設計及電路佈局需求設置於電子裝置的主板或是其他形式的載板上。
此外,電子裝置1300可進一步包含但不限於顯示單元(Display)、控制單元(Control Unit)、儲存單元(Storage Unit)、暫儲存單元(RAM)、唯讀儲存單元(ROM)或其組合。
配合參照第14圖,第14圖繪示本發明第十三實施例的電子裝置1400的示意圖。第十三實施例的電子裝置1400係一平板電腦,電子裝置1400包含依據本發明的成像裝置1410以及電子感光元件(圖未揭示),其中電子感光元件設置於成像裝置1410的成像面(圖未揭示)。
配合參照第15圖,第15圖繪示本發明第十四實施例的電子裝置1500的示意圖。第十四實施例的電子裝置1500係一穿戴式裝置,電子裝置1500包含依據本發明的成像裝置1510以及電子感光元件(圖未揭示),其中電子感光元件設置於成像裝置1510的成像面(圖未揭示)。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,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內,當可作各種之更動與潤飾,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。
Claims (20)
- 一種二次模造環型光學元件,包含:一塑膠外環部,其至少位於該二次模造環型光學元件的一外環面;以及一內片狀部,其封閉於該塑膠外環部內,且該內片狀部形成該二次模造環型光學元件的一最小中心開孔;其中,該塑膠外環部的兩側個別設置有至少一平直面,各該平直面與該二次模造環型光學元件的一中心軸垂直,該內片狀部的一中間剖面與該兩側的該平直面之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.2<t1/t2<5.0。
- 如申請專利範圍第1項所述的二次模造環型光學元件,其中該塑膠外環部係藉由二次射出成型製成的一黑色塑料。
- 如申請專利範圍第2項所述的二次模造環型光學元件,其中該內片狀部包含一黑色含碳材質。
- 如申請專利範圍第2項所述的二次模造環型光學元件,其中該內片狀部係藉由一埋入射出方式與該塑膠外環部一體成形。
- 如申請專利範圍第2項所述的二次模造環型光學元件,其中該內片狀部的該中間剖面與該兩側的該平直面之間的距離分別為t1、t2,其滿足下列條件:0.25<t1/t2<4.0。
- 如申請專利範圍第4項所述的二次模造環型光學元件,其中該二次模造環型光學元件平行一中心軸 的一高度為t,該最小中心開孔的直徑為φi,該內片狀部的厚度為d,其滿足下列條件:0.5<(t×t)/(φi×d)<45.0。
- 如申請專利範圍第6項所述的二次模造環型光學元件,其中該二次模造環型光學元件平行一中心軸的一高度為t,該最小中心開孔的直徑為φi,該內片狀部的厚度為d,其滿足下列條件:2.0<(t×t)/(φi×d)<17.0。
- 如申請專利範圍第4項所述的二次模造環型光學元件,其中該最小中心開孔的形狀為非圓形。
- 如申請專利範圍第1項所述的二次模造環型光學元件,其中該塑膠外環部包含一階差結構,其設置於該外環面上,該階差結構具有與該中心軸互相垂直的一平面。
- 如申請專利範圍第1項所述的二次模造環型光學元件,其中該塑膠外環部與該內片狀部均包含一物側表面朝往一物側方向以及一像側表面朝往一像側方向。
- 如申請專利範圍第10項所述的二次模造環型光學元件,更包含至少一垂直分模面,其設置於該塑膠外環部的該物側表面與該像側表面的其中之一,且該垂直分模面較該外環面靠近該中心軸。
- 如申請專利範圍第11項所述的二次模造環型光學元件,其中該內片狀部的該物側表面具有一第一光澤度,且該像側表面具有一第二光澤度,其中該第一光 澤度不同於該第二光澤度。
- 如申請專利範圍第12項所述的二次模造環型光學元件,其中該內片狀部的該物側表面的該第一光澤度為GU1,該內片狀部的該像側表面的該第二光澤度為GU2,其滿足下列條件:0%<GU1<1.8%;以及2.0%<GU2<9.0%。
- 如申請專利範圍第1項所述的二次模造環型光學元件,其中該外環面的一最大外徑為φ,該最小中心開孔的直徑為φi,其滿足下列條件:0.4<φi/φ<0.8。
- 如申請專利範圍第14項所述的二次模造環型光學元件,其中該內片狀部的厚度為d,該內片狀部的該中間剖面與該兩側之一的該平直面之間的距離為t1,其滿足下列條件:0.2<(π 2×d)/t1<3.0。
- 如申請專利範圍第14項所述的二次模造環型光學元件,其中該塑膠外環部內具有一表面處理區,使該內片狀部的該最小中心開孔與該塑膠外環部的該外環面對正並同軸。
- 如申請專利範圍第16項所述的二次模造環型光學元件,其中該表面處理區的表面的粗糙度為Ra,其滿足下列條件:0.1μm<Ra<3.5μm。
- 一種成像鏡片組,包含: 如申請專利範圍第1項所述的二次模造環型光學元件。
- 一種成像裝置,包含:一塑膠鏡筒;以及如申請專利範圍第18項所述的成像鏡片組,其設置於該塑膠鏡筒中。
- 一種電子裝置,包含:如申請專利範圍第19項所述的成像裝置;以及一電子感光元件,其設置於該成像裝置的一成像面。
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