TW202113448A - 相機模組與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種相機模組，包含成像鏡頭、電子感光元件以及多個光轉折元件。成像鏡頭用於將成像光線聚焦至成像面。電子感光元件位於成像面上。多個光轉折元件包含至少一像側光轉折元件設置於成像鏡頭的像側，且各光轉折元件用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。至少一像側光轉折元件的入光光路和出光光路中的至少一光路上設置有至少一遮光機構，至少一遮光機構具有一最小開孔，且最小開孔環繞所述至少一光路上的成像光線。

Description

相機模組與電子裝置
本發明係關於一種相機模組與電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的相機模組。
隨著半導體製程技術更加精進，使得電子感光元件性能有所提升，畫素可達到更微小的尺寸，因此，具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。此外，隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的電子裝置的應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。
近年來，電子產品朝向輕薄化發展，然傳統的光學鏡頭已難以同時滿足微型化和高成像品質的需求，特別是長焦的望遠鏡頭。已知的望遠鏡頭具有總長太長、成像品質不足或體積過大的缺點，故無法滿足目前的市場需求。因此，可透過使光學鏡頭具有光軸轉折的配置，以減少單一方向的尺寸，從而減少整體體積。然而，光學鏡頭在繞射極限的情況下，產生的雜散光對於成像品質的影響非常重大，使得光學鏡頭的解析度具有先天上的限制。一種減少雜散光的方法是額外加裝光學元件以遮蔽雜散光。但是，額外裝設的元件則會導致光學鏡頭的整體體積增加，而不利於小型化發展。
因此，如何改良光學鏡頭來減少體積並且同時達到遮蔽雜散光以滿足現今對電子裝置高規格的需求，已成為目前相關領域的重要議題。
鑒於以上提到的問題，本發明揭露一種相機模組與電子裝置，有助於解決光學鏡頭體積難以縮減以及雜散光的問題。
本發明提供一種相機模組，包含成像鏡頭、電子感光元件以及多個光轉折元件。成像鏡頭用於將成像光線聚焦至成像面。電子感光元件位於成像面上。多個光轉折元件包含至少一像側光轉折元件設置於成像鏡頭的像側，且光轉折元件用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。至少一像側光轉折元件的入光光路和出光光路中的至少一光路上設置有至少一遮光機構，至少一遮光機構具有一最小開孔，且最小開孔環繞所述至少一光路上的成像光線。最小開孔的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭至電子感光元件的光路總長為BFL，其滿足下列條件：
0.14 > Φmax/BFL > 0.42。
本發明提供一種相機模組，包含成像鏡頭、電子感光元件以及至少一光轉折元件。成像鏡頭用於將成像光線聚焦至成像面。電子感光元件位於成像面上。至少一光轉折元件設置於成像鏡頭的像側，且至少一光轉折元件用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。至少一光轉折元件的入光光路和出光光路中的至少一光路上設置有至少一遮光機構，至少一遮光機構具有一最小開孔，且最小開孔環繞所述至少一光路上的成像光線。成像鏡頭的焦距為EFL，其滿足下列條件：
15 [公釐] > EFL > 40 [公釐]。
本發明提供一種電子裝置，包含前述的相機模組以及驅動裝置，其中驅動裝置設置於相機模組。
當Φmax/BFL滿足上述條件時，可使得成像鏡頭的解像力能維持在高規格的水準。
當EFL滿足上述條件時，可維持良好的鏡頭解像力。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明提供一種相機模組，其具有較長的後焦距設計，適合拍攝遠方的景象。相機模組包含一成像鏡頭、一電子感光元件以及至少一像側光轉折元件。其中，成像鏡頭用於將成像光線聚焦至一成像面，且電子感光元件位於成像面上。
像側光轉折元件設置於成像鏡頭的像側，並用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。藉此，可使整體空間縮減，達到較有效率的空間運用，以較小的空間容納長焦距需經過的光路，提供微型鏡頭的可行性。其中，成像光線於各光轉折元件中發生至少一次反射，且各光轉折元件可依照不同的設計，而讓其出光光路實質上垂直或平行於入光光路。所述實質上垂直可代表兩光路之間的夾角等於90度或接近90度，且所述實質上平行可代表兩光路之間的夾角等於0度或接近0度。此外，光轉折元件可例如為三稜鏡、反射鏡、五稜鏡、普羅稜鏡(Porro Prism)，但不以此為限。
本發明所揭露的相機模組中，像側光轉折元件的入光光路和出光光路中的至少一光路上設置有至少一遮光機構，其中遮光機構具有一最小開孔，且最小開孔環繞遮光機構所在光路上的成像光線；藉此，在光轉折元件前後的特定位置搭配遮光機構的設計，可高效率地遮蔽成像視角外的非成像光線，以保持影像清晰。其中，像側光轉折元件的入光光路和出光光路上可皆設置有一遮光機構；藉此，可提升遮蔽雜散光的效率。其中，像側光轉折元件的數量可為至少二個並皆設置於成像鏡頭的像側，且遮光機構可位於兩像側光轉折元件之間並在兩像側光轉折元件之間形成一間隔；藉此，有助於降低製造難度並提升組裝設計的自由度，此外，可提升遮蔽非成像光線的效率，更能防止產生額外的雜散光。
遮光機構的最小開孔的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭至電子感光元件的光路總長為BFL，其可滿足下列條件：0.14 > Φmax/BFL > 0.42；藉此，可使得成像鏡頭的解像力能維持在高規格的水準。其中，亦可滿足下列條件：0.14 > Φmax/BFL > 0.35；藉此，可提供較高的攝遠倍率並且具有高規格的解像力。所述成像鏡頭至電子感光元件的光路總長即為後焦距長度。請參照圖7，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Φmax的示意圖。
成像鏡頭的焦距為EFL，其可滿足下列條件：15 [公釐] > EFL > 40 [公釐]；藉此，可維持良好的鏡頭解像力。其中，亦可滿足下列條件：20 [公釐] > EFL > 35 [公釐]；藉此，可提供較高的攝遠倍率並且同時具有良好且穩定的鏡頭解像力。
本發明所揭露的相機模組可進一步包含設置於成像鏡頭的物側的至少一物側光轉折元件，且物側光轉折元件的入光光路與任一像側光轉折元件的出光光路可實質上互相垂直。藉此，提供實現潛望式微型鏡頭的可行性。
成像鏡頭的外圍部分可具有至少一縮降結構，且縮降結構是由成像鏡頭的外周往中心縮降。藉此，可配合電子感光元件的長短邊的比例，適度地縮小成像鏡頭體積。其中，縮降結構的數量可以僅為一個。其中，縮降結構的數量可為至少二個，且縮降結構可相對設置。其中，縮降結構可形成一平切面。
像側光轉折元件可容置於一支撐件中，且支撐件於像側光轉折元件的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過，其中遮光機構可設置於支撐件上。藉此，可穩定遮光機構與像側光轉折元件的相對位置，從而減少組裝公差。在像側光轉折元件的數量為至少二個的實施態樣中，可有至少一個像側光轉折元件容置於支撐件中，或者可有至少二個像側光轉折元件皆容置於支撐件中。
遮光機構與支撐件可一體成型，且遮光機構的最小開孔周圍可具有一抗反射表面結構。藉此，可減少組裝工序，以提升製造速度。其中，遮光機構與支撐件可例如為塑膠材質。
遮光機構可包含至少一遮光元件，且遮光元件上可設置有一光線吸收塗層。藉此，可增加遮光機構的消光能力，並可固定遮光元件以提高組裝強度。其中，遮光元件可例如為遮光片、金屬間隔環、塑膠間隔環與光線吸收塗層，但不以此為限。此外，光線吸收塗層可為一種黑色塗層且內含黏性材料，其固化後具有黏附的功效。在一種實施態樣中，遮光元件可直接承靠於光轉折元件上。
遮光機構的最小開孔可為非圓形，其中最小開孔的最小孔徑為Φmin，最小開孔的最大孔徑為Φmax，其可滿足下列條件：0.55 > Φmin/Φmax > 0.95。藉此，可有效減少因最小開孔反射而產生出的非成像光線。請參照圖7，係繪示有依照本發明第一實施例中參數Φmax及Φmin的示意圖。
本發明所揭露的相機模組可進一步設置有一紅外線濾除濾光片(IR-cut Filter)，且遮光機構與紅外線濾除濾光片可無實體接觸；藉此，遮光機構的設計可不影響電子感光元件以及紅外線濾除濾光片的組裝。其中，紅外線濾除濾光片可較遮光機構靠近電子感光元件；藉此，可提高遮光機構對於來自紅外線濾除濾光片反射光的攔截效率。
成像鏡頭的物側開孔以及像側開孔可皆為非圓形。藉此，對應於電子感光元件的形狀，使成像鏡頭在有限的空間下，可具有光學品質最佳化的開孔構形。
像側光轉折元件的折射係數為Nf，其可滿足下列條件：1.7 ≦ Nf。藉此，使成像鏡頭視角內所有的成像光線皆能穩定地從入光光路轉折至出光光路。
本發明所揭露的相機模組中，所述成像鏡頭至電子感光元件的光路總長為後焦距長度，且是指光軸上的成像光線自成像鏡頭中最靠近像側的透鏡像側表面行進至電子感光元件所需行走的路徑長度。更具體來說，以圖6為例，成像鏡頭110至電子感光元件120的光路總長包含成像鏡頭110中最靠近像側的透鏡像側表面與像側光轉折元件141的反射面於光軸上的距離、像側光轉折元件141的反射面與像側光轉折元件142的反射面於光軸上的距離，以及像側光轉折元件142的反射面與電子感光元件120於光軸上的距離。
上述本發明相機模組中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
>第一實施例>
請參照圖1至圖7，其中圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組之一側的立體示意圖，圖2繪示圖1之相機模組之另一側的立體示意圖，圖3繪示圖1之相機模組的剖切示意圖，圖4及圖5繪示圖3之相機模組的局部放大示意圖，圖6繪示圖3之相機模組的上視示意圖，且圖7繪示圖1之支撐件沿虛擬面I的剖面示意圖。在本實施例中，相機模組(未另標號)包含成像鏡頭110、電子感光元件120、支撐件130、二像側光轉折元件141及142、遮光機構150以及物側光轉折元件160。
成像鏡頭110用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件120位於成像面IM上。其中，成像鏡頭110的外圍部分具有相對設置的二縮降結構111，其各自由外周往中心縮降並形成一平切面。並且，成像鏡頭110的物側開孔112及像側開孔113皆為非圓形。
支撐件130設置於成像鏡頭110的像側，且支撐件130在光學路徑上位於成像鏡頭110及成像面IM之間。
像側光轉折元件141及142皆設置於成像鏡頭110的像側，其各自用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，像側光轉折元件141較像側光轉折元件142靠近物側，且像側光轉折元件141的出光光路同時也是像側光轉折元件142的入光光路。像側光轉折元件141及142皆容置於支撐件130中，且支撐件130於像側光轉折元件141及142的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。
遮光機構150設置於支撐件130上並與支撐件130一體成型。此外，遮光機構150位於像側光轉折元件141及像側光轉折元件142之間，且遮光機構150在像側光轉折元件141及142之間形成一間隔。所述遮光機構150位於像側光轉折元件141及像側光轉折元件142之間，是指遮光機構150位於像側光轉折元件141的出光光路上且位於像側光轉折元件142的入光光路上。其中，遮光機構150具有一最小開孔154，其為非圓形且環繞遮光機構150所在光路上之成像光線。參照圖4，最小開孔154周圍具有抗反射表面結構155，其中抗反射表面結構155是由複數個環形凸起結構組成，且這些環形凸起結構環繞於最小開孔154且凸起形狀為圓弧形。
物側光轉折元件160設置於成像鏡頭110的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件160的入光光路與像側光轉折元件141及142中任一者的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，光轉折元件141、142及160皆例如為三稜鏡，且各光轉折元件141、142及160其出光光路實質上垂直於其入光光路。
最小開孔154的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭110至電子感光元件120的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.266。
成像鏡頭110的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 29.5 [公釐]。
最小開孔154的最小孔徑為Φmin，最小開孔154的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 0.692。
像側光轉折元件141及142各自的折射係數為Nf，其皆滿足下列條件：Nf = 1.77。
>第二實施例>
請參照圖8至圖10，其中圖8繪示依照本發明第二實施例之相機模組的剖切上視示意圖，圖9繪示圖8之遮光元件沿虛擬面II的剖面示意圖，且圖10繪示圖8之相機模組的局部放大示意圖。在本實施例中，相機模組(未另標號)包含成像鏡頭210、電子感光元件220、支撐件230、二像側光轉折元件241及242、三遮光機構251、252及253、物側光轉折元件260以及紅外線濾除濾光片270。
成像鏡頭210用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件220位於成像面IM上。
支撐件230設置於成像鏡頭210的像側，且支撐件230在光學路徑上位於成像鏡頭210及成像面IM之間。
像側光轉折元件241及242皆設置於成像鏡頭210的像側，其各自用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，像側光轉折元件241較像側光轉折元件242靠近物側，且像側光轉折元件241的出光光路同時也是像側光轉折元件242的入光光路。像側光轉折元件241及242皆容置於支撐件230中，且支撐件230於像側光轉折元件241及242的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。
遮光機構251、252及253皆設置於支撐件230上。其中，遮光機構251位於像側光轉折元件241的入光光路上，而遮光機構252及253皆位於像側光轉折元件241及像側光轉折元件242之間，並且遮光機構252及253在像側光轉折元件241及242之間形成一間隔。所述遮光機構252及253位於像側光轉折元件241及像側光轉折元件242之間，是指遮光機構252及253位於像側光轉折元件241的出光光路上且位於像側光轉折元件242的入光光路上。其中，遮光機構251、252及253各自具有一最小開孔254，其為非圓形且各自環繞遮光機構251、252及253所在光路上之成像光線。參照圖9及圖10，遮光機構252及253各自包含遮光元件2521及2531，其中遮光機構252及253各自的最小開孔254是位於遮光元件2521及2531，且遮光元件2521及2531上各自設置有光線吸收塗層2522及2532。前述僅以遮光機構252及253為示例進行說明，然本實施例之遮光機構251亦可具有與遮光機構252及253相同的結構。另外，在本實施例中，像側光轉折元件241的入光光路和出光光路上係皆設置有遮光機構。
物側光轉折元件260設置於成像鏡頭210的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件260的入光光路與像側光轉折元件241及242中任一者的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，光轉折元件241、242及260皆例如為三稜鏡，且各光轉折元件241、242及260其出光光路實質上垂直於其入光光路。
紅外線濾除濾光片270設置於像側光轉折元件242及成像面IM之間，並不影響相機模組的焦距。紅外線濾除濾光片270與遮光機構251、252及253皆無實體接觸，且紅外線濾除濾光片270較遮光機構251、252及253靠近電子感光元件220。
最小開孔254的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭210至電子感光元件220的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.178。
成像鏡頭210的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 28.2 [公釐]。
最小開孔254的最小孔徑為Φmin，最小開孔254的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 0.750。
像側光轉折元件241及242各自的折射係數為Nf，其皆滿足下列條件：Nf = 1.77。
>第三實施例>
請參照圖11至圖13，其中圖11繪示依照本發明第三實施例之相機模組的剖切上視示意圖，圖12繪示圖11之遮光元件沿虛擬面III的剖面示意圖，且圖13繪示圖11之相機模組的局部放大示意圖。在本實施例中，相機模組(未另標號)包含成像鏡頭310、電子感光元件320、支撐件330、二像側光轉折元件341及342、二遮光機構351及352、物側光轉折元件360以及紅外線濾除濾光片370。
成像鏡頭310用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件320位於成像面IM上。
支撐件330設置於成像鏡頭310的像側，且支撐件330在光學路徑上位於成像鏡頭310及成像面IM之間。
像側光轉折元件341及342皆設置於成像鏡頭310的像側，其各自用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，像側光轉折元件341較像側光轉折元件342靠近物側，且像側光轉折元件341的出光光路同時也是像側光轉折元件342的入光光路。像側光轉折元件341及342皆容置於支撐件330中，且支撐件330於像側光轉折元件341及342的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。
遮光機構351及352皆設置於支撐件330上。其中，遮光機構351位於像側光轉折元件341與像側光轉折元件342之間且在較靠近像側光轉折元件342的一側，並且遮光機構351在像側光轉折元件341及342之間形成一間隔，而遮光機構352是位於像側光轉折元件342的出光光路上。所述遮光機構351位於像側光轉折元件341及像側光轉折元件342之間，是指遮光機構351位於像側光轉折元件341的出光光路上且位於像側光轉折元件342的入光光路上。其中，遮光機構351及352各自具有一最小開孔354，其為非圓形且各自環繞遮光機構351及352所在光路上之成像光線。參照圖12及圖13，遮光機構351包含遮光元件3511，其中遮光機構351的最小開孔354是位於遮光元件3511，且遮光元件3511上設置有光線吸收塗層3512。前述僅以遮光機構351為示例進行說明，然本實施例之遮光機構352亦可具有與遮光機構351相同的結構。另外，在本實施例中，像側光轉折元件352的入光光路和出光光路上係皆設置有遮光機構。
物側光轉折元件360設置於成像鏡頭310的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件360的入光光路與像側光轉折元件341及342中任一者的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，光轉折元件341、342及360皆例如為三稜鏡，且各光轉折元件341、342及360其出光光路實質上垂直於其入光光路。
紅外線濾除濾光片370設置於像側光轉折元件342及成像面IM之間，並不影響相機模組的焦距。紅外線濾除濾光片370與遮光機構351及352皆無實體接觸，且紅外線濾除濾光片370較遮光機構351及352靠近電子感光元件320。
最小開孔354的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭310至電子感光元件320的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.200。
成像鏡頭310的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 26.9 [公釐]。
最小開孔354的最小孔徑為Φmin，最小開孔354的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 0.713。
像側光轉折元件341及342各自的折射係數為Nf，其皆滿足下列條件：Nf = 2.02。
>第四實施例>
請參照圖14至圖16，其中圖14繪示依照本發明第四實施例之相機模組的剖切示意圖，圖15繪示圖14之相機模組的上視示意圖，且圖16繪示圖14之遮光元件沿虛擬面IV的剖面示意圖。在本實施例中，相機模組(未另標號)包含成像鏡頭410、電子感光元件420、支撐件430、二像側光轉折元件441及442、遮光機構450以及物側光轉折元件460。
成像鏡頭410用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件420位於成像面IM上。
支撐件430設置於成像鏡頭410的像側，且支撐件430在光學路徑上位於成像鏡頭410及成像面IM之間。
像側光轉折元件441及442皆設置於成像鏡頭410的像側，其各自用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，像側光轉折元件441較像側光轉折元件442靠近物側，且像側光轉折元件441的出光光路同時也是像側光轉折元件442的入光光路。像側光轉折元件441及442皆容置於支撐件430中，且支撐件430於像側光轉折元件441及442的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。
遮光機構450設置於支撐件430上。其中，遮光機構450位於像側光轉折元件441與像側光轉折元件442之間，且遮光機構450在像側光轉折元件441及442之間形成一間隔。所述遮光機構451位於像側光轉折元件441及像側光轉折元件442之間，是指遮光機構451位於像側光轉折元件441的出光光路上且位於像側光轉折元件442的入光光路上。其中，遮光機構450具有一最小開孔454，其為圓形且環繞遮光機構450所在光路上之成像光線。參照圖15及圖16，遮光機構450包含遮光元件4501，且遮光機構450的最小開孔454是位於遮光元件4501，其中最小開孔454在像側光轉折元件441及442之間較靠近像側光轉折元件441的位置。
物側光轉折元件460設置於成像鏡頭410的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件460的入光光路與像側光轉折元件441及442中任一者的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，光轉折元件441、442及460皆例如為三稜鏡，且各光轉折元件441、442及460其出光光路實質上垂直於其入光光路。
最小開孔454的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭410至電子感光元件420的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.234。在本實施例中，最小開孔454為圓形，故最小開孔454的最大孔徑等於最小開孔454的直徑。
成像鏡頭410的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 29.5 [公釐]。
最小開孔454的最小孔徑為Φmin，最小開孔454的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 1。在本實施例中，最小開孔454為圓形，故最小開孔454的最大孔徑及最小孔徑相同。
像側光轉折元件441及442各自的折射係數為Nf，其皆滿足下列條件：Nf = 1.77。
>第五實施例>
請參照圖17至圖19，其中圖17繪示依照本發明第五實施例之相機模組的剖切上視示意圖，圖18繪示圖17之支撐件沿虛擬面V的剖面示意圖，且圖19繪示圖18之支撐件的局部放大示意圖。在本實施例中，相機模組(未另標號)包含成像鏡頭510、電子感光元件520、支撐件530、像側光轉折元件540、遮光機構550、物側光轉折元件560以及紅外線濾除濾光片570。
成像鏡頭510用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件520位於成像面IM上。
支撐件530設置於成像鏡頭510的像側，且支撐件530在光學路徑上位於成像鏡頭510及成像面IM之間。
像側光轉折元件540設置於成像鏡頭510的像側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，成像光線於像側光轉折元件540中發生兩次反射，且像側光轉折元件540的出光光路實質上平行於其入光光路。像側光轉折元件540容置於支撐件530中，且支撐件530於像側光轉折元件540的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。在本實施例中，像側光轉折元件540例如為普羅稜鏡。
遮光機構550設置於支撐件530上且與支撐件530一體成型，並且遮光機構550位於像側光轉折元件540與成像面IM之間。其中，遮光機構550具有一最小開孔554，其為非圓形且環繞遮光機構550所在光路上之成像光線。參照圖18及圖19，最小開孔554周圍具有抗反射表面結構555，其中抗反射表面結構555是由複數個條狀楔形結構組成，且這些條狀楔形結構於最小開孔554周圍沿圓周方向規則排列。
物側光轉折元件560設置於成像鏡頭510的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件560的入光光路與像側光轉折元件540的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，物側光轉折元件560例如為三稜鏡，且其出光光路實質上垂直於其入光光路。
紅外線濾除濾光片570設置於像側光轉折元件540及成像面IM之間，並不影響相機模組的焦距。紅外線濾除濾光片570與遮光機構550無實體接觸，且紅外線濾除濾光片570較遮光機構550靠近電子感光元件520。
最小開孔554的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭510至電子感光元件520的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.192。
成像鏡頭510的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 28.2 [公釐]。
最小開孔554的最小孔徑為Φmin，最小開孔554的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 0.938。
像側光轉折元件540的折射係數為Nf，其滿足下列條件：Nf = 1.77。
>第六實施例>
請參照圖20至圖23，其中圖20繪示依照本發明第六實施例之相機模組的立體示意圖，圖21繪示圖20之相機模組剖切示意圖，圖22繪示圖21之相機模組上視示意圖，且圖23繪示圖20之支撐件沿虛擬面VI的剖面示意圖。在本實施例中，相機模組(未另標號)包含成像鏡頭610、電子感光元件620、支撐件630、像側光轉折元件640、遮光機構650以及物側光轉折元件660。
成像鏡頭610用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件620位於成像面IM上。其中，成像鏡頭610的外圍部分具有相對設置的二縮降結構611，其各自由外周往中心縮降並形成一平切面。並且，成像鏡頭610的物側開孔612及像側開孔613皆為非圓形。
支撐件630設置於成像鏡頭610的像側，且電子感光元件620容置於支撐件630中。
像側光轉折元件640設置於成像鏡頭610的像側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，像側光轉折元件640容置於支撐件630中，且支撐件630於像側光轉折元件640的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。在本實施例中，像側光轉折元件640例如為反射鏡，其在光學路徑上位於成像鏡頭610與成像面IM之間，且像側光轉折元件640其出光光路實質上垂直於其入光光路。
遮光機構650設置於支撐件630上且與支撐件630一體成型，並且遮光機構650位於像側光轉折元件640與成像面IM之間。其中，遮光機構650具有一最小開孔654，其為非圓形且環繞遮光機構650所在光路上之成像光線。參照圖23，最小開孔654周圍具有抗反射表面結構655，其中抗反射表面結構655為一種黑化表面，其由塑膠表面粗糙化形成。
物側光轉折元件660設置於成像鏡頭610的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件660的入光光路與像側光轉折元件640的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，物側光轉折元件660例如為反射鏡，且其出光光路實質上垂直於其入光光路。
最小開孔654的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭610至電子感光元件620的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.300。
成像鏡頭610的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 26.9 [公釐]。
最小開孔654的最小孔徑為Φmin，最小開孔654的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 0.857。
>第七實施例>
請參照圖24和圖25，其中圖24繪示依照本發明第七實施例之電子裝置的剖切上視示意圖，且圖25繪示圖24之遮光元件沿虛擬面VII的剖面示意圖。在本實施例中，電子裝置(未另標號)包含相機模組(未另標號)以及驅動裝置(未繪示)。相機模組包含成像鏡頭710、電子感光元件720、支撐件730、像側光轉折元件740、二遮光機構751及752、物側光轉折元件760以及紅外線濾除濾光片770。
成像鏡頭710用於將成像光線聚焦至成像面IM，且電子感光元件720位於成像面IM上。
支撐件730設置於成像鏡頭710的像側，且電子感光元件720容置於支撐件730中。
像側光轉折元件740設置於成像鏡頭710的像側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路。其中，成像光線於像側光轉折元件740中發生兩次反射，且像側光轉折元件740的出光光路實質上垂直於其入光光路。像側光轉折元件740容置於支撐件730中，且支撐件730於像側光轉折元件740的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過。在本實施例中，像側光轉折元件740例如為五稜鏡，其在光學路徑上位於成像鏡頭710與成像面IM之間，且像側光轉折元件740其出光光路實質上垂直於其入光光路。
遮光機構751及752皆設置於支撐件730上，且遮光機構751及752分別位於像側光轉折元件740的入光光路上和出光光路上。其中，遮光機構751及752各自具有一最小開孔754，其為非圓形且各自環繞遮光機構751及752所在光路上之成像光線。進一步地，遮光機構751及752各自包含遮光元件7511及7521，且遮光機構751及752的最小開孔754是位於遮光元件7511及7521。圖25僅繪示遮光元件7511，然本實施例之遮光元件7521亦可具有與遮光元件7511相同的結構。
物側光轉折元件760設置於成像鏡頭710的物側，其用於將成像光線從其入光光路轉折至其出光光路，且物側光轉折元件760的入光光路與像側光轉折元件740的出光光路實質上互相垂直。在本實施例中，物側光轉折元件760例如為三稜鏡，且其出光光路實質上垂直於其入光光路。
紅外線濾除濾光片770設置於像側光轉折元件740及成像面IM之間，並不影響相機模組的焦距。紅外線濾除濾光片770與遮光機構751及752無實體接觸，且紅外線濾除濾光片770較遮光機構751及752靠近電子感光元件720。
驅動裝置設置於相機模組，其能驅使像側光轉折元件740沿入光光路和出光光路的角平分線方向D1移動，達到自動對焦的功效。在其中一種對焦態樣中，遮光元件7511及7521是直接承靠於像側光轉折元件740上。
最小開孔754的最大孔徑為Φmax，成像鏡頭710至電子感光元件720的光路總長為BFL，其滿足下列條件：Φmax/BFL = 0.171。
成像鏡頭710的焦距為EFL，其滿足下列條件：EFL = 22.1 [公釐]。
最小開孔754的最小孔徑為Φmin，最小開孔754的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件：Φmin/Φmax = 0.865。
像側光轉折元件740的折射係數為Nf，其滿足下列條件：Nf = 2.02。
>第八實施例>
請參照圖26與圖27，其中圖26繪示依照本發明第八實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖，且圖27繪示圖26之電子裝置之另一側的立體示意圖。在本實施例中，電子裝置5為一智慧型手機。電子裝置5包含複數個相機模組、閃光燈模組51、對焦輔助模組52、影像訊號處理器53(Image Signal Processor)、使用者介面54以及影像軟體處理器。
這些相機模組包含超廣角相機模組50a、高畫素相機模組50b以及攝遠相機模組50c。其中，攝遠相機模組50c採用第一實施例的相機模組。
超廣角相機模組50a具有容納多景色的功能。圖28繪示以超廣角相機模組擷取影像的示意圖。
高畫素相機模組50b具有高解析且低變形的功能。高畫素相機模組50b能進一步擷取圖28之影像中的部分區域。圖29繪示以高畫素相機模組擷取影像的示意圖。
攝遠相機模組50c具有高倍數的放大功能。攝遠相機模組50c能進一步擷取圖29之影像中的部分區域。圖30繪示以攝遠相機模組擷取影像的示意圖。其中，相機模組的最大視角(FOV)對應於圖30的視角。
當使用者拍攝被攝物時，電子裝置5利用超廣角相機模組50a、高畫素相機模組50b或是攝遠相機模組50c聚光取像，啟動閃光燈模組51進行補光，並使用對焦輔助模組52提供的被攝物之物距資訊進行快速對焦，再加上影像訊號處理器53進行影像最佳化處理，來進一步提升相機模組所產生的影像品質，同時提供變焦功能。對焦輔助模組52可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。使用者介面54可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕，配合影像軟體處理器的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器處理後的影像可顯示於使用者介面54。
本發明的相機模組不以應用於智慧型手機為限。相機模組更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，相機模組可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子，並非限制本發明之攝影系統的運用範圍。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
110、210、310、410、510、610、710:成像鏡頭 111、611:縮降結構 112、612:物側開孔 113、613:像側開孔 120、220、320、420、520、620、720:電子感光元件 130、230、330、430、530、630、730:支撐件 141、142、241、242、341、342、441、442、540、640、740:像側光轉折元件 150、251、252、253、351、352、450、550、650、751、752:遮光機構 154、254、354、454、554、654、754:最小開孔 2521、2531、3511、4501、7511、7521:遮光元件 2522、2532、3512:光線吸收塗層 155、555、655:抗反射表面結構 160、260、360、460、560、660、760:物側光轉折元件 270、370、570、770:紅外線濾除濾光片 IM:成像面 5:電子裝置 51:閃光燈模組 52:對焦輔助模組 53:影像訊號處理器 54:使用者介面 50a:超廣角相機模組 50b:高畫素相機模組 50c:攝遠相機模組 Φmax:遮光機構的最小開孔的最大孔徑 Φmin:遮光機構的最小開孔的最小孔徑 BFL:成像鏡頭至電子感光元件的光路總長 D1:入光光路和出光光路的角平分線方向 EFL:成像鏡頭的焦距 FOV:相機模組的最大視角 Nf:像側光轉折元件的折射係數
圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組之一側的立體示意圖。 圖2繪示圖1之相機模組之另一側的立體示意圖。 圖3繪示圖1之相機模組的剖切示意圖。 圖4及圖5繪示圖3之相機模組的局部放大示意圖。 圖6繪示圖3之相機模組的上視示意圖。 圖7繪示圖1之支撐件沿虛擬面I的剖面示意圖。 圖8繪示依照本發明第二實施例之相機模組的剖切上視示意圖。 圖9繪示圖8之遮光元件沿虛擬面II的剖面示意圖。 圖10繪示圖8之相機模組的局部放大示意圖。 圖11繪示依照本發明第三實施例之相機模組的剖切上視示意圖。 圖12繪示圖11之遮光元件沿虛擬面III的剖面示意圖。 圖13繪示圖11之相機模組的局部放大示意圖。 圖14繪示依照本發明第四實施例之相機模組的剖切示意圖。 圖15繪示圖14之相機模組的上視示意圖。 圖16繪示圖14之遮光元件沿虛擬面IV的剖面示意圖。 圖17繪示依照本發明第五實施例之相機模組的剖切上視示意圖。 圖18繪示圖17之支撐件沿虛擬面V的剖面示意圖。 圖19繪示圖18之支撐件的局部放大示意圖。 圖20繪示依照本發明第六實施例之相機模組的立體示意圖。 圖21繪示圖20之相機模組剖切示意圖。 圖22繪示圖21之相機模組上視示意圖。 圖23繪示圖20之支撐件沿虛擬面VI的剖面示意圖。 圖24繪示依照本發明第七實施例之電子裝置的剖切上視示意圖。 圖25繪示圖24之遮光元件沿虛擬面VII的剖面示意圖。 圖26繪示依照本發明第八實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖27繪示圖26之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖28繪示以超廣角相機模組擷取影像的示意圖。 圖29繪示以高畫素相機模組擷取影像的示意圖。 圖30繪示以攝遠相機模組擷取影像的示意圖。
110:成像鏡頭
111:縮降結構
112:物側開孔
120:電子感光元件
130:支撐件
141、142:像側光轉折元件
160:物側光轉折元件

Claims (20)

  1. 一種相機模組，包含： 一成像鏡頭，用於將成像光線聚焦至一成像面； 一電子感光元件，位於該成像面上；以及 多個光轉折元件，包含至少一像側光轉折元件設置於該成像鏡頭的像側，且各該些光轉折元件用於將成像光線從該光轉折元件的入光光路轉折至該光轉折元件的出光光路； 其中，該至少一像側光轉折元件的入光光路和出光光路中的至少一光路上設置有至少一遮光機構，該至少一遮光機構具有一最小開孔，且該最小開孔環繞該至少一光路上的成像光線； 其中，該最小開孔的最大孔徑為Φmax，該成像鏡頭至該電子感光元件的光路總長為BFL，其滿足下列條件： 0.14 > Φmax/BFL > 0.42。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組，其中該些光轉折元件包含至少二像側光轉折元件設置於該成像鏡頭的像側，該至少一遮光機構位於該至少二像側光轉折元件之間，且該至少一遮光機構於該至少二像側光轉折元件之間形成一間隔。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之相機模組，其中該些光轉折元件更包含一物側光轉折元件設置於該成像鏡頭的物側，且該物側光轉折元件的入光光路與該至少二像側光轉折元件任一者的出光光路實質上互相垂直。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組，其中該成像鏡頭的外圍部分具有至少二縮降結構，各該些縮降結構是由外周往中心縮降，且該至少二縮降結構相對設置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組，其中該至少一像側光轉折元件容置於一支撐件中，該支撐件於該至少一像側光轉折元件的入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過，且該至少一遮光機構設置於該支撐件上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之相機模組，其中該至少一遮光機構與該支撐件一體成型，且該至少一遮光機構的最小開孔周圍具有一抗反射表面結構。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之相機模組，其中該至少一遮光機構包含至少一遮光元件，且該至少一遮光元件上設置有一光線吸收塗層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組，其中該最小開孔的最大孔徑為Φmax，該成像鏡頭至該電子感光元件的光路總長為BFL，其滿足下列條件： 0.14 > Φmax/BFL > 0.35。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組，其中該最小開孔為非圓形，該最小開孔的最小孔徑為Φmin，該最小開孔的最大孔徑為Φmax，其滿足下列條件： 0.55 > Φmin/Φmax > 0.95。
  10. 一種相機模組，包含： 一成像鏡頭，用於將成像光線聚焦至一成像面； 一電子感光元件，位於該成像面上；以及 至少一光轉折元件，設置於該成像鏡頭的像側，且該至少一光轉折元件用於將成像光線從該至少一光轉折元件的入光光路轉折至該至少一光轉折元件的出光光路； 其中，該至少一光轉折元件的入光光路和出光光路中的至少一光路上設置有至少一遮光機構，該至少一遮光機構具有一最小開孔，且該最小開孔環繞該至少一光路上的成像光線； 其中，該成像鏡頭的焦距為EFL，其滿足下列條件： 15 [公釐] > EFL > 40 [公釐]。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之相機模組，其中該成像鏡頭的焦距為EFL，其滿足下列條件： 20 [公釐] > EFL > 35 [公釐]。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之相機模組，其中該至少一光轉折元件的入光光路和出光光路上皆設置有一遮光機構。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之相機模組，其中該至少一光轉折元件容置於一支撐件中，該支撐件於入光光路和出光光路的路徑上能使成像光線通過，且該至少一遮光機構設置於該支撐件上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之相機模組，其中該至少一光轉折元件的數量為多個，至少二該些光轉折元件皆設置於該成像鏡頭的像側，該至少二該些光轉折元件中的至少一者容置於該支撐件中，且該至少一遮光機構位於該至少二該些光轉折元件之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之相機模組，其中該至少一遮光機構與該支撐件一體成型，且該至少一遮光機構的最小開孔周圍具有一抗反射表面結構。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之相機模組，其中該至少一遮光機構包含至少一遮光元件，且該至少一遮光元件上設置有一光線吸收塗層。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之相機模組，進一步設置有一紅外線濾除濾光片，其中該至少一遮光機構與該紅外線濾除濾光片無實體接觸。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之相機模組，其中該成像鏡頭的物側開孔以及像側開孔皆為非圓形。
  19. 如申請專利範圍第10項所述之相機模組，其中該至少一光轉折元件的折射係數為Nf，其滿足下列條件： 1.7 ≦ Nf。
  20. 一種電子裝置，包含如申請專利範圍第10項所述之相機模組以及一驅動裝置，其中該驅動裝置設置於該相機模組。
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