TW201910842A - 鏡頭結構 - Google Patents
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Abstract
一種鏡頭結構，包括一鏡筒、一第一透鏡以及一不透光層。該鏡筒具有一軸向延伸的容置空間。該第一透鏡具有一表面，設於該容置空間內。該不透光層形成於該表面上。其中，該鏡頭結構滿足以下條件：0.2≦有效半徑/二分之一外徑≦0.8。
Description
本發明係有關於一種鏡頭結構，特別是指一種具有印刷式遮光件的鏡頭結構。
請參閱第1圖，習知的鏡頭結構1包括一第一透鏡3、一第二透鏡5、一遮光件7以及一鏡筒9。第一透鏡3、第二透鏡5以及遮光件7皆設置於鏡筒9之內部。其中，遮光件7被夾於第一透鏡3以及第二透鏡5之間，並用於控制鏡頭結構1的進光量。
然而，當遮光件7被夾於第一透鏡3以及第二透鏡5之間時，將造成第一透鏡3以及第二透鏡5之間的空氣間隔公差較大，並影響鏡頭結構1的調變轉換函數(Modulation Transfer Function,MTF)曲線。
除此之外，由於鏡頭薄型化的需求增加，現今用於鏡頭內的透鏡通常都為細長型的結構，而細長型透鏡的強度不足更導致透鏡在組裝時產生變形，為了減少上述狀況的發生，只能盡可能地增加透鏡的厚度。但在上述結構中，也就是遮光件7被夾於第一透鏡3以及第二透鏡5之間時，遮光件7將限制第一透鏡3所需要增加的厚度，導致第一透鏡3的強度並無法強化到足以抵抗變形的發生。
綜上，設置有遮光件7的鏡頭結構1將產生二個問題，如下： (1)造成第一透鏡3以及第二透鏡5之間的空氣間隔公差較大。(2)限制第一透鏡3所需要增加的厚度。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種鏡頭結構，藉由直接在透鏡之表面上製作不透光層，取代習知設置於鏡頭結構內的遮光件，以減少透鏡間之空氣間隔公差，並能更進一步地增加透鏡厚度。
本發明鏡頭結構的一較佳實施例包括一第一透鏡、一第二透鏡以及一不透光層。該第一透鏡包括一主體，該主體具有一表面。該第二透鏡抵接於該第一透鏡。該不透光層形成於該表面上。
在另一實施例中，其中該第一透鏡更包括一凸緣，該凸緣自該表面延伸而出，並抵接於該第二透鏡。
在另一實施例中，其中一光軸通過該第一透鏡與該第二透鏡之中心，該不透光層自該凸緣往該光軸延伸。
在另一實施例中，其中該表面正對著該第二透鏡。
在另一實施例中，其中該不透光層以印刷的方式形成於該表面上。
在另一實施例中，其中該不透光層大致上沿著該第一透鏡的徑向延伸。
在另一實施例中，其中該不透光層形成於局部的該表面上。
在另一實施例中，其更包括一鏡筒，該第一透鏡以及該第二透鏡設置於該鏡筒之內部。
本發明鏡頭結構的另一實施例包括一鏡筒、一第一透鏡以及 一不透光層。該鏡筒具有一軸向延伸的容置空間。該第一透鏡具有一表面，設於該容置空間內，該表面包括一透光區，該透光區包括一光軸，該光軸通過該第一透鏡之中心。該不透光層形成於該表面上，位於該透光區以及該鏡筒之間。其中，該鏡頭結構滿足以下條件：0.2 R / HO 0.8。其中，R為該第一透鏡之一有效半徑(以毫米為單位)，HO為該第一透鏡之一外徑的一半(以毫米為單位)。
在另一實施例中，該鏡頭結構還滿足以下條件：0.2 A / R 0.7。其中，A為該凸緣之寬度(以毫米為單位)，R為該第一透鏡之一有效半徑(以毫米為單位)。
在另一實施例中，該鏡頭結構還滿足以下條件：0.05 B / HO 0.6。其中，B為該不透光層之寬度(以毫米為單位)，HO為該第一透鏡之一外徑的一半(以毫米為單位)。
在另一實施例中，該鏡頭結構還滿足以下條件：0.2 B / HO 0.8。其中，B為該不透光層之寬度(以毫米為單位)，HO為該第一透鏡之一外徑的一半(以毫米為單位)。
在另一實施例中，該鏡頭結構更包括一第二透鏡，抵接於該第一透鏡，該第一透鏡更包括一凸緣，該凸緣自位於該透光區以及該鏡筒與該第一透鏡交界處之間的局部該表面延伸而出，並抵接於該第二透鏡。
本發明鏡頭結構的另一實施例包括一鏡筒以及一第一透鏡。該鏡筒具有一軸向延伸的容置空間。該第一透鏡設於該容置空間內，具有一光學部以及一非光學部，該非光學部圍繞在該光學部外側。其中，該鏡頭結構滿足以下條件：0.2 R / HO 0.8。其中，R為該第一透鏡之一有 效半徑(以毫米為單位)，HO為該第一透鏡之一外徑的一半(以毫米為單位)。
在另一實施例中，該鏡頭結構還滿足以下條件：0.1 B 1。其中，B為該不透光層之寬度(以毫米為單位)。
1‧‧‧鏡頭結構
3‧‧‧第一透鏡
5‧‧‧第二透鏡
7‧‧‧遮光件
9‧‧‧鏡筒
10‧‧‧鏡頭結構
12‧‧‧第一透鏡
14‧‧‧第二透鏡
16‧‧‧第三透鏡
18‧‧‧第四透鏡
20‧‧‧不透光層
22‧‧‧鏡筒
122‧‧‧本體
124‧‧‧凸緣
1221‧‧‧表面
A‧‧‧凸緣之寬度
B‧‧‧不透光層之寬度
B’‧‧‧不透光層之寬度
D‧‧‧有效直徑
L‧‧‧光軸
O‧‧‧外徑
R‧‧‧有效半徑
第1圖係習知的鏡頭結構之剖視圖。
第2圖係本發明鏡頭結構第一實施例之剖視圖。
第3圖係第2圖中的第一透鏡之剖視圖。
第4圖係本發明鏡頭結構第二實施例中的第一透鏡之剖視圖。
請參閱第2圖，本發明其中一第一實施例鏡頭結構10包括一第一透鏡12、一第二透鏡14、一第三透鏡16、一第四透鏡18、一不透光層20(粗線部分)以及一鏡筒22。第一透鏡12、第二透鏡14、第三透鏡16以及第四透鏡18依序設置於鏡筒22之內部。另外，一光軸L依序通過第一透鏡12、第二透鏡14、第三透鏡16以及第四透鏡18之中心。
其中，圖式中的不透光層20以較粗的線條表示只是為了方便辨識其位置，並不一定為實際上之厚度。
請同時參閱第3圖，第一透鏡12包括一本體122以及一凸緣124。本體122上具有一第一表面1221，第一表面1221正對著第二透鏡14。如第2圖所示，凸緣124自第一表面1221延伸而出，並抵接於第二透鏡14。其中，自第一表面1221延伸而出的凸緣124即為第一透鏡12增加的厚度。
如第3圖所示，不透光層20形成於局部的第一表面1221上，且其係從凸緣124開始往光軸L延伸(由第3圖來看，大致上係沿著第一透鏡12的徑向延伸，而這裡使用”大致上”一詞是因為覆蓋有不透光層20的第一表面1221並不一定是與光軸L垂直之平面，實際上第一表面1221也有可能是弧面)。於第一實施例中，不透光層20在製作上可透過印刷機與黑色墨水，以印刷的方式形成於局部的第一表面1221上。
操作時，一外部的光(未繪示)在進入第一透鏡12後，將只能從未被不透光層20覆蓋的第一表面1221(亦即第一透鏡12之透光區或光學部)上通過。換句話說，不透光層20所覆蓋的範圍(亦即第一透鏡12之遮光區或非光學部)大小，將控制鏡頭結構10的進光量。
除此之外，請同時參閱第3圖以及表一，具體而言，鏡頭結構10的光圈值(F)可為1.5、3或4，而有效焦距(Effective Focal Length,EFL)為3.69毫米(mm)。第一透鏡12的外徑O大致上為3.3毫米(mm)。上述透光區依據不同的光圈值(F)將會有不同的有效直徑D，而依據有效直徑D的計算公式：D=EFL÷F，可計算出有效直徑D大致上為2.46、1.23或0.9225毫米(mm)。有效直徑D的一半為有效半徑R，而依據有效半徑R的計算公式：R=D÷2，可計算出有效半徑R大致上為1.23、0.62或0.46毫米(mm)。另外，凸緣124之寬度A測量後大致上為0.277毫米(mm)，而依據不透光層20之寬度B的計算公式：B=(O-D)÷2-A，可計算出不透光層20之寬度B大致上為0.14、0.76或0.91毫米(mm)，即可表示寬度B範圍大致上在0.1~1之間(以毫米為單位)。
另一方面，表一中還提供了在不同的光圈值(F)下，有效半 徑R與1/2外徑之比值(亦即上述透光區與第一表面1221之比值)、凸緣124之寬度A與有效半徑R之比值與不透光層20之寬度B與1/2外徑之比值(亦即上述遮光區與第一表面1221之比值)。其中，有效半徑R與1/2外徑之比值的範圍大致上在0.2~0.8之間，凸緣124之寬度A與有效半徑R之比值的範圍大致上在0.2~0.7之間，不透光層20之寬度B與1/2外徑之比值的範圍大致上在0.05~0.6之間。值得注意的是，當有效半徑R與1/2外徑之比值落在上述範圍之間或不透光層20之寬度B與1/2外徑之比值落在上述範圍之間時，鏡頭結構10將能更有效地抑制欲進入內部的雜散光。
請參閱第4圖，於第二實施例中，不透光層20從第一透鏡 12的外邊緣(大致為鏡筒22的內側壁與第一透鏡12嵌合的交界處，或凸緣124的外邊緣)開始往光軸L延伸。具體而言，不透光層20除了形成於局部的第一表面1221上(亦即在第一實施例中覆蓋於第一表面1221上的範圍)之外，更形成於凸緣124的一表面上。請同時參閱表一，於第二實施例中，藉由不透光層20之寬度B’的計算公式：B’=(O-D)÷2，可計算出不透光層20之寬度B’大致上為0.42、1.04或1.19毫米(mm)，而不透光層20之寬度B’與1/2外徑之比值(亦即第二實施例中的遮光區與第一表面1221之比值)的範圍大致上在0.2~0.8之間。其餘元件的設置以及操作因與前述類似，則不在此贅述。類似地，當有效半徑R與1/2外徑之比值落在上述範圍之間或不透光層20之寬度B’與1/2外徑之比值落在上述範圍之間時，鏡頭結構10將能更有效地抑制欲進入內部的雜散光。
於上述構造中，藉由直接在第一透鏡12的第一表面1221上形成不透光層20，取代習知的遮光件，本發明鏡頭結構10將擁有以下優點：(1)減少第一透鏡12與第二透鏡14之間的空氣間隔公差，進而減少鏡頭結構10的調變轉換函數(Modulation Transfer Function,MTF)曲線下降之趨勢。(2)為第一透鏡12增加足夠的厚度，達到強化第一透鏡12強度之目的，並進而減少因透鏡強度不足，而在組裝時產生廢品的成本。(3)在組裝時，能減少透鏡對心精度下降或透鏡傾斜等問題。
Claims (10)
- 一種鏡頭結構，包括：一鏡筒，具有一軸向延伸的容置空間；一第一透鏡，具有一表面，設於該容置空間內，該表面包括一透光區，該透光區包括一光軸，該光軸通過該第一透鏡之中心；以及一不透光層，形成於該表面上，位於該透光區以及該鏡筒之間；其中，該鏡頭結構滿足以下條件：0.2 R / HO 0.8；其中，R為該第一透鏡之一有效半徑，HO為該第一透鏡之一外徑的一半。
- 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭結構，其中更包括一第二透鏡，抵接於該第一透鏡，該第一透鏡更包括一凸緣，該凸緣自位於該透光區以及該鏡筒與該第一透鏡交界處之間的局部該表面延伸而出，並抵接於該第二透鏡。
- 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭結構，其中該鏡頭結構還滿足以下條件：0.2 A / R 0.7；其中，A為該凸緣之寬度，R為該第一透鏡之一有效半徑。
- 如申請專利範圍第2項所述之鏡頭結構，其中該光軸通過該第二透鏡之中心，該不透光層自該凸緣往該光軸延伸。
- 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭結構，其中該鏡頭結構還滿足以下條件： 0.1 B 1；其中，B為該不透光層之寬度。
- 如申請專利範圍第5項所述之鏡頭結構，其中該鏡頭結構還滿足以下條件：0.05 B / HO 0.6；其中，B為該不透光層之寬度，HO為該第一透鏡之一外徑的一半。
- 如申請專利範圍第5項所述之鏡頭結構，其中該鏡頭結構還滿足以下條件：0.2 B / HO 0.8；其中，B為該不透光層之寬度，HO為該第一透鏡之一外徑的一半。
- 一種鏡頭結構，包括：一鏡筒，具有一軸向延伸的容置空間；以及一第一透鏡，設於該容置空間內，具有一光學部以及一非光學部，該非光學部圍繞在該光學部外側；其中，該鏡頭結構滿足以下條件：0.2 R / HO 0.8；其中，R為該第一透鏡之一有效半徑，HO為該第一透鏡之一外徑的一半。
- 如申請專利範圍第8項所述之鏡頭結構，其中該鏡頭結構還滿足以下條件：0.1 B 1；0.05 B / HO 0.6； 其中，B為該非光學部之寬度，HO為該第一透鏡之一外徑的一半。
- 如申請專利範圍第8項所述之鏡頭結構，其中該鏡頭結構還滿足以下條件：0.1 B 1；0.2 B / HO 0.8；其中，B為該非光學部之寬度，HO為該第一透鏡之一外徑的一半。
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| TWI809974B (zh) * | 2022-01-25 | 2023-07-21 | 大立光電股份有限公司 | 成像鏡頭與電子裝置 |
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2017
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