TW202331393A - 成像鏡頭及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像鏡頭包含遮光片。遮光片包含物側面、像側面、內環面、多個漸縮遮光結構及奈米結構層。物側面垂直且環繞光軸。像側面與物側面相對設置,且像側面相較物側面靠近像側。內環面連接物側面與像側面,且內環面環繞光軸並定義出通光孔。漸縮遮光結構設置於內環面並朝光軸漸縮延伸,且漸縮遮光結構環繞光軸週期性設置。沿光軸方向觀察時,每一個漸縮遮光結構的輪廓具有曲線段。曲線段於內環面上形成曲面。奈米結構層設置於曲面上,奈米結構層具有朝非定向延伸的多個脊狀凸起,且奈米結構層的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。

Description

成像鏡頭及電子裝置
本發明係關於一種成像鏡頭與電子裝置,特別是一種適用於電子裝置的成像鏡頭。
隨著科技日新月異,具有高光學品質的鏡頭儼然成為不可或缺的一環。並且,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。
然而,近年來傳統的光學鏡頭已難以滿足多元化發展下的電子產品的高光學品質需求,特別是非成像光線容易在成像鏡頭內反射而影響成像品質。因此,如何改良成像鏡頭內部零件的結構來減弱非成像光線的反射強度,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,本發明揭露一種成像鏡頭與電子裝置,有助於減少雜散光(非成像光線)的反射,可降低雜散光的影響,藉此提升總體的光學品質。
本發明之一實施例所揭露之成像鏡頭,由一光軸通過。成像鏡頭包含一遮光片。遮光片包含一物側面、一像側面、一內環面、多個漸縮遮光結構以及一奈米結構層。物側面垂直且環繞光軸設置。像側面與物側面相對設置,且像側面相較物側面靠近成像鏡頭的像側。內環面連接物側面與像側面,且內環面環繞光軸並定義出一通光孔。漸縮遮光結構設置於內環面,漸縮遮光結構自內環面凸起並朝光軸漸縮延伸,且漸縮遮光結構環繞光軸週期性設置。沿光軸方向觀察時,每一個漸縮遮光結構的輪廓具有一第一曲線段以及一第二曲線段。第一曲線段相較第二曲線段靠近光軸,且第一曲線段與第二曲線段各自於內環面上形成一曲面。奈米結構層至少設置於第一曲線段與第二曲線段所形成的曲面上,奈米結構層具有自曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起,且奈米結構層的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
本發明之另一實施例所揭露之成像鏡頭,由一光軸通過。成像鏡頭包含一遮光片。遮光片包含一物側面、一像側面、一內環面、多個漸縮遮光結構以及一奈米結構層。物側面垂直且環繞光軸設置。像側面與物側面相對設置,且像側面相較物側面靠近成像鏡頭的像側。內環面連接物側面與像側面,且內環面環繞光軸並定義出一通光孔。漸縮遮光結構設置於內環面,漸縮遮光結構自內環面凸起並朝光軸漸縮延伸,且漸縮遮光結構環繞光軸週期性設置。沿光軸方向觀察時,每一個漸縮遮光結構的輪廓具有至少一曲線段。所述至少一曲線段於內環面上形成一曲面。奈米結構層設置於所述至少一曲線段所形成的曲面上,奈米結構層具有自曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起,且奈米結構層的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。當所述至少一曲線段的曲率半徑中心相較所述至少一曲線段遠離光軸時,所述至少一曲線段的曲率半徑為R VC,通光孔的半徑為R L,其滿足下列條件:0.05 ≤ (R VC/R L)×1.02π 4≤ 34。當所述至少一曲線段的曲率半徑中心相較所述至少一曲線段靠近光軸時,所述至少一曲線段的曲率半徑為R C,通光孔的半徑為R L,其滿足下列條件:0.11 ≤ (R C/R L)×1.02π 4≤ 49。
本發明之又一實施例所揭露之成像鏡頭,由一光軸通過。成像鏡頭包含一遮光元件。遮光元件包含一物側面、一像側面、一內環面以及一奈米結構層。物側面垂直且環繞光軸設置。像側面與物側面相對設置,且像側面相較物側面靠近成像鏡頭的像側。內環面連接物側面與像側面,且內環面環繞光軸並定義出一通光孔。奈米結構層至少設置於內環面上,且奈米結構層具有自內環面朝非定向延伸的多個脊狀凸起。
本發明之再一實施例所揭露之電子裝置包含上述之成像鏡頭。
根據上述實施例所揭露的成像鏡頭與電子裝置,於遮光片或遮光元件的內環面上設置奈米結構層以降低表面反射率,使遮光片或遮光元件不易形成雜散光影響成像品質。
再者,藉由設置脊狀凸起,可使奈米結構層的等效折射率自底部向頂部漸減,並可形成粗糙表面,以減少雜散光的反射。
此外,本發明更揭露具有曲面的漸縮遮光結構以改變或破壞遮光元件圓滑的內環面,也可進一步於漸縮遮光結構的曲面上設置奈米結構層以降低表面反射率,使遮光元件不易形成雜散光影響成像品質。舉例而言,本發明揭露一種在遮光元件表面追加次波長結構後(包括但不限於在該表面採用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition)沉積而成的氧化鋁(Al 2O 3)奈米結構層),並用之設計成遮光機構的鏡頭內裝設計。遮光元件可以是遮光片、間隔元件(Spacer)、固定元件(Retainer)或鏡筒(Barrel),甚至是與音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM)一體化的鏡筒,以互相搭配或是單元件型式在特定光路位置形成遮光舉措,可以較有效率地將鏡頭內部的非成像光線獲得具體控制。本發明可適用但不限於於手機(雙鏡頭或多鏡頭)、平板、隨身影像紀錄器、穿戴裝置等電子裝置等。
當(R VC/R L)×1.02π 4或(R C/R L)×1.02π 4滿足上述條件時,可適度地鈍化內環面,使雜散光進一步地不易於內環面反射。
以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理,並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
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。
本發明提供一種成像鏡頭,成像鏡頭由一光軸通過,且成像鏡頭可包含一遮光元件以及一透鏡組。遮光元件可以是遮光片、間隔元件、固定元件或鏡筒,甚至是與音圈馬達一體化的鏡筒。當遮光元件為遮光片、間隔元件或固定元件時,成像鏡頭可更包含一鏡筒,且遮光元件與透鏡組可容置於鏡筒內。當遮光元件為鏡筒時,透鏡組可容置於遮光元件(鏡筒)內。
當遮光元件為遮光片時,遮光片可為複合材質或金屬材質。具體來說,遮光片可為塑膠材質的基底層被兩個包覆層包覆,其中塑膠材質可為聚醯亞胺(polyimide, PI)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)。請參照圖5,係繪示有依照本發明第一實施例之由基底層L1被兩個包覆層L2包覆之多層結構的遮光片11。或者,遮光片亦可為金屬材質的基底層並在其表面設置有黑色顏料,其中金屬材質可為快削黃銅或銅合金。請參照圖18,係繪示有依照本發明第三實施例之由基底層L1於表面塗覆有黑色顏料之單層結構的遮光片31。然而,本發明的遮光片不以上述結構為限。
當遮光元件為遮光片、間隔元件、固定元件或鏡筒時,遮光元件可包含一物側面、一像側面、一內環面、多個漸縮遮光結構、一微米結構以及一奈米結構層。物側面垂直且環繞光軸設置。像側面與物側面相對設置,且像側面相較物側面靠近成像鏡頭的像側。內環面連接物側面與像側面,且內環面環繞光軸並定義出一通光孔。具體來說,通光孔可為遮光元件的最小孔徑所形成的通孔。並且,當內環面不與光軸平行而形成為錐面時,通光孔可由內環面所形成的尖端來定義。請參照圖5,係繪示有依照本發明第一實施例之形成為與光軸平行之圓柱面的內環面113。請參照圖15,係繪示有依照本發明第二實施例之形成為與光軸不平行之斜錐面的內環面213。請參照圖18,係繪示有依照本發明第三實施例之形成為與光軸不平行之雙錐面的內環面313。值得注意的是,內環面亦可為任意形狀的組合,本發明的內環面不以上述結構為限。
漸縮遮光結構設置於內環面,漸縮遮光結構自內環面凸起並朝光軸漸縮延伸,且漸縮遮光結構環繞光軸週期性設置。藉由漸縮遮光結構的配置,可改變或破壞圓滑的內環面,以減弱雜散光的反射強度。其中,漸縮遮光結構可與遮光元件的其餘部分為一體成型。藉此,有助於縮短生產時間。請參照圖2,係繪示有依照本發明第一實施例之從內環面113朝光軸OA漸縮且環繞光軸OA週期性設置的漸縮遮光結構114。
沿光軸方向觀察時,每一個漸縮遮光結構的輪廓具有至少一曲線段。具體來說,沿光軸方向觀察時,每一個漸縮遮光結構的輪廓可具有一第一曲線段以及一第二曲線段。第一曲線段的曲率半徑中心可相較第一曲線段遠離光軸。第二曲線段的曲率半徑中心可相較第二曲線段靠近光軸。第一曲線段與第二曲線段可直接連接,亦可透過額外的直線段連接,本發明不以此為限。第一曲線段可相較第二曲線段靠近光軸,且第一曲線段與第二曲線段可各自於內環面上形成一曲面。請參照圖6,係繪示有依照本發明第一實施例之由第一曲線段CP1與第二曲線段CP2所形成的曲面CS。藉由曲線段的配置,可使雜散光較不易於內環面反射。此外,曲線段有利於製造生產,以提高生產良率,可使遮光元件大量生產。其中,第二曲線段可位於第一曲線段的一側並連接相鄰之其他漸縮遮光結構的第一曲線段。
微米結構可設置於物側面與像側面兩者之中的至少一者,微米結構可具有多個凸起,且微米結構的結構平均高度可大於等於0.25微米且小於等於19微米。藉此,可使雜散光發生散射,以減弱雜散光的反射強度。自遮光元件的剖面觀察時,微米結構的凸起可呈弧形。也可以說,微米結構可為多個球狀微粒埋入遮光元件表面,並自遮光元件表面露出部分球狀微粒,使遮光元件表面呈多個弧形凸起。請參照圖3、圖5、圖7與圖8,係繪示有依照本發明第一實施例之設置於物側面111與像側面112並具有多個凸起PR的微米結構115。
奈米結構層可至少設置於內環面上第一曲線段與第二曲線段所形成的曲面上,奈米結構層具有自曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起,且奈米結構層的結構平均高度可大於等於98奈米且小於等於350奈米。自遮光元件的剖面觀察時,脊狀凸起如山脊般呈現下寬上窄的形狀,這樣山脊般的結構可使奈米結構層的等效折射率自底部(山谷部分)向頂部(山頂部分)漸減,並可形成粗糙表面,以減少雜散光的反射。並且,可將奈米結構層設置於內環面上的漸縮遮光結構,能使內環面的反射率進一步降低,減少雜散光對成像品質的影響程度。其中,可將奈米結構層僅設置於內環面上的曲面,可縮短生產時間,有利於大量生產。其中,奈米結構層可進一步延伸至物側面與像側面兩者之中的至少一者。藉由將奈米結構層進一步設置於物側面與像側面兩者之中的至少一者,有助於降低物側面與像側面兩者之中的至少一者的反射率,以提升成像品質。其中,奈米結構層可進一步延伸至物側面與像側面兩者之中的其中一者。藉由將奈米結構層進一步設置於物側面或像側面兩者之中的其中一者,可兼顧成像品質與生產速度。並且,奈米結構層可覆蓋微米結構,以進一步降低散射光的強度,藉由搭配兩種不同尺度的抗反射結構,可進一步提升遮光元件的抗反射性能。其中,奈米結構層可均勻分布在微米結構的表面上,並且由於奈米結構層的結構平均高度小於微米結構的結構平均高度,因此仍可保留微米結構的形狀,使微米結構仍具有將光線散射的功效。請參照圖4、圖5、圖9至圖12,係繪示有依照本發明第一實施例之設置於物側面111、像側面112與內環面113、具有脊狀凸起RLP並在物側面111與像側面112上覆蓋微米結構115的奈米結構層116。
相較於在習知技術中雜散光容易於遮光元件的內環面發生反射,請參照圖1與圖2,係繪示有依照本發明第一實施例的遮光元件(例如為圖1與圖2中的遮光片11),本發明於遮光片11的內環面113上設置奈米結構層116以降低表面反射率,使遮光元件不易形成雜散光影響成像品質。同時,本發明更揭露具有曲面CS的漸縮遮光結構114以改變或破壞遮光片11圓滑的內環面113,也可進一步於漸縮遮光結構114的曲面CS上設置奈米結構層116以降低表面反射率,使遮光元件不易形成雜散光影響成像品質。舉例而言,本發明揭露一種在遮光元件表面追加次波長結構後(包括但不限於在該表面採用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition)沉積而成的氧化鋁(Al 2O 3)奈米結構層),並用之設計成遮光機構的鏡頭內裝設計。遮光元件可以是圖1中的遮光片11、圖16中的間隔元件(Spacer) SP、固定元件(Retainer)或圖22中的鏡筒(Barrel) 43,甚至是與圖34中的音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM)一體化的鏡筒63,以互相搭配或是單元件型式在特定光路位置形成遮光舉措,可以較有效率地將鏡頭內部的非成像光線獲得具體控制。本發明亦可適用但不限於於手機(雙鏡頭或多鏡頭)、平板、隨身影像紀錄器、穿戴裝置等電子裝置。
遮光元件的厚度為T,其可滿足下列條件:2 [微米] ≤ T ≤ 88 [微米]。藉此,可在遮光元件保有輕薄厚度的前提下,藉由設置奈米尺度的奈米結構層來降低面反射。請參照圖5,係繪示有依照本發明第一實施例的T。
漸縮遮光結構的數量為N,其可滿足下列條件:39 ≤ N ≤ 147。藉此,可減少雜散光反射並有助於提升製造品質。
第一曲線段的曲率半徑為R VC,第二曲線段的曲率半徑為R C,通光孔的半徑為R L,其可滿足下列條件:0.005 [公釐] ≤ R VC≤ 0.37 [公釐];0.008 [公釐] ≤ R C≤ 0.42 [公釐];0.3 ≤ R C/R VC≤ 35;0.05 ≤ (R VC/R L)×1.02π 4≤ 34;以及0.11 ≤ (R C/R L)×1.02π 4≤ 49。藉此,可適度地鈍化內環面,使雜散光進一步地不易於內環面反射。請參照圖2,係繪示有依照本發明第一實施例的R VC與R C。請參照圖5,係繪示有依照本發明第一實施例的R L
物側面與像側面兩者之中設置有奈米結構層的至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其可滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。藉此,可使奈米結構層相較於習知的多層膜具有在光譜寬波段中均維持低反射率的特性,對於長波長的光線仍可保持低反射率,以滿足部分特殊需求的成像鏡頭,如ToF感測鏡頭,但本發明不以此應用標的為限。其中,亦可滿足下列條件:R 7590≤ 0.5%。其中,物側面與像側面兩者之中設置有奈米結構層的至少一者的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其可滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。藉由在此波段維持低反射率,可提升成像品質。其中,物側面與像側面兩者之中設置有奈米結構層的至少一者的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其可滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。藉由在此波段維持低反射率,可提升成像品質。請參照圖38,係根據本發明繪示兩個參考片當中設置有奈米結構層的表面對各個波長的光的反射率實驗數據,其中參考片各自為一塑膠基板,並於塑膠基板的表面設置有奈米結構層。由圖38的實驗數據可得知,其中一個參考片(參考片-1)滿足下列條件:R 7590= 0.14%;R 3840= 0.08%;以及R 4070= 0.03%,而另外一個參考片(參考片-2)滿足下列條件:R 7590= 0.14%;R 3840= 0.07%;以及R 4070= 0.03%。圖38中對於參考片的反射率實驗數據可作為奈米結構層設置於各種光學元件表面的反射率參考。
透鏡組可包含多片透鏡,且這些透鏡之中的至少一片透鏡亦可設置有上述的奈米結構層。由於雜散光可形成於透鏡與遮光元件之間,因此藉由在透鏡與遮光元件皆設置奈米結構層可降低雜散光的反射強度,減少對成像品質的影響。其中,這些透鏡可包含一第一透鏡以及一第二透鏡,且遮光元件、第一透鏡與第二透鏡由成像鏡頭的物側至像側沿光軸依序排列。也可以說,可將位於遮光元件像側的透鏡定義為第一透鏡,而將位於第一透鏡像側的透鏡定義為第二透鏡。請參照圖16,係繪示有依照本發明第三實施例之沿光軸OA依序排列的遮光片31、第一透鏡321與第二透鏡322。
鏡筒可包含一筒狀部以及一板狀部。筒狀部可以光軸為軸心環繞光軸。板狀部可與筒狀部連接,且板狀部可朝靠近光軸的方向延伸並形成一光圈。板狀部可具有一承靠面以及一內壁面。當遮光元件為遮光片、間隔元件或固定元件時,承靠面可與遮光元件實體接觸。內壁面可自光圈朝承靠面延伸。內壁面與遮光元件沿平行光軸的方向可相距一間隔距離。藉此,可形成一光陷阱結構,使雜散光於兩者之間反射,藉以提升成像品質。其中,間隔距離可向遠離光軸的方向漸縮。請參照圖16,係繪示有依照本發明第三實施例之以光軸OA為軸心環繞光軸OA的筒狀部331、朝靠近光軸OA的方向延伸並形成光圈AS的板狀部332以及內壁面3322與遮光片31沿平行光軸OA方向相距的間隔距離D。
間隔距離的最大值為Dmax,第二透鏡沿光軸的厚度為CT2,其可滿足下列條件:0.26 ≤ Dmax/CT2 ≤ 3.2;以及0.08 [公釐] ≤ CT2 ≤ 0.82 [公釐]。請參照圖16,係繪示有依照本發明第三實施例的Dmax與CT2。
上述本發明成像鏡頭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12,其中圖1係根據本發明之第一實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖,圖2係圖1之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖,圖3係圖2之遮光片的AA區域依實際比例放大3000倍的示意圖,圖4係圖3之AA區域的BB區域依實際比例放大30000倍的示意圖,圖5係圖2之遮光片沿5-5線段剖切的側視剖面圖,圖6係圖1之成像鏡頭的遮光片的立體示意圖,圖7係圖6之遮光片的CC區域依實際比例放大3000倍的示意圖,圖8係圖7之CC區域的DD區域依實際比例放大5000倍的示意圖,圖9係圖8之DD區域的EE區域依實際比例放大30000倍的示意圖,圖10係圖8之DD區域的FF區域依實際比例放大30000倍的示意圖,圖11係圖8之DD區域的GG區域依實際比例放大30000倍的示意圖,且圖12係圖11之GG區域的HH區域依實際比例放大100000倍的示意圖。
在本實施例中,一成像鏡頭1由一光軸OA通過。成像鏡頭1包含一遮光片11、一透鏡組12、一鏡筒13以及一成像面14。遮光片11與透鏡組12容置於鏡筒13內。光線進入鏡筒13內後穿過遮光片11與透鏡組12而成為成像光線成像於成像面14上。值得注意的是,鏡筒13內的各元件不以圖式中的輪廓線為限。
遮光片11為塑膠材質的基底層L1在其物側與其像側被兩個包覆層L2所包覆的多層結構。遮光片11包含一物側面111、一像側面112、一內環面113、多個漸縮遮光結構114、一微米結構115以及一奈米結構層116。物側面111垂直且環繞光軸OA設置。像側面112與物側面111相對設置,且像側面112相較物側面111靠近成像鏡頭1的像側。內環面113連接物側面111與像側面112,內環面113為圓柱面,且內環面113環繞光軸OA並定義出一通光孔LPO。
漸縮遮光結構114設置於內環面113,漸縮遮光結構114自內環面113凸起並朝光軸OA漸縮延伸,且漸縮遮光結構114環繞光軸OA週期性設置。漸縮遮光結構114與遮光片11的其餘部分為一體成型。
沿光軸OA方向觀察時,每一個漸縮遮光結構114的輪廓具有一第一曲線段CP1以及一第二曲線段CP2。第一曲線段CP1的曲率半徑中心相較第一曲線段CP1遠離光軸OA。第二曲線段CP2的曲率半徑中心相較第二曲線段CP2段靠近光軸OA。第一曲線段CP1與第二曲線段CP2透過額外的直線段(未另標號)連接。第一曲線段CP1相較第二曲線段CP2靠近光軸OA,且第一曲線段CP1與第二曲線段CP2各自於內環面113上形成一曲面CS。並且,第二曲線段CP2透過額外的直線段連接相鄰之漸縮遮光結構114的第一曲線段CP1。也可以說,第一曲線段CP1與第二曲線段CP2交替地設置。
微米結構115設置於物側面111與像側面112,微米結構115具有多個凸起PR,且微米結構115的結構平均高度大於等於0.25微米且小於等於19微米。自遮光片11的剖面觀察時,微米結構115的凸起PR呈弧形。
奈米結構層116設置於第一曲線段CP1與第二曲線段CP2所形成的曲面CS上,並進一步延伸至物側面111與像側面112並均勻地覆蓋微米結構115。也可以說,奈米結構層116設置於內環面113上的漸縮遮光結構114以及物側面111與像側面112上的微米結構115。奈米結構層116具有自曲面CS朝非定向延伸的多個脊狀凸起RLP,且奈米結構層116的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
遮光片11的厚度為T,其滿足下列條件:T = 23 [微米]。
漸縮遮光結構114的數量為N,其滿足下列條件:N = 60。
第一曲線段CP1的曲率半徑為R VC,第二曲線段CP2的曲率半徑為R C,通光孔LPO的半徑為R L,其滿足下列條件: R VC= 0.05 [公釐];R C= 0.05 [公釐];R L= 0.917 [公釐];R C/R VC= 1;(R VC/R L)×1.02π 4= 5.42;以及(R C/R L)×1.02π 4= 5.42。
設置有奈米結構層116的物側面111與像側面112的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。設置有奈米結構層116的物側面111與像側面112的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。設置有奈米結構層116的物側面111與像側面112的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其可滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
<第二實施例>
請參照圖13至圖15,其中圖13係根據本發明之第二實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖,圖14係圖13之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖,且圖15係圖14之遮光片沿15-15線段剖切的側視剖面圖。
在本實施例中,一成像鏡頭2由一光軸OA通過。成像鏡頭2包含一遮光片21、一透鏡組22、一鏡筒23以及一成像面24。遮光片21與透鏡組22容置於鏡筒23內。光線進入鏡筒23內後穿過遮光片21與透鏡組22而成為成像光線成像於成像面24上。值得注意的是,鏡筒23內的各元件不以圖式中的輪廓線為限。
遮光片21為塑膠材質的基底層L1在其物側與其像側被兩個包覆層L2所包覆的多層結構。遮光片21包含一物側面211、一像側面212、一內環面213、多個漸縮遮光結構214、一微米結構215以及一奈米結構層216。物側面211垂直且環繞光軸OA設置。像側面212與物側面211相對設置,且像側面212相較物側面211靠近成像鏡頭2的像側。內環面213連接物側面211與像側面212,內環面213為斜錐面,且內環面213環繞光軸OA並以內環面213靠近物側的尖端定義出一通光孔LPO。
漸縮遮光結構214設置於內環面213,漸縮遮光結構214自內環面213凸起並朝光軸OA漸縮延伸,且漸縮遮光結構214環繞光軸OA週期性設置。漸縮遮光結構214與遮光片21的其餘部分為一體成型。
沿光軸OA方向觀察時,每一個漸縮遮光結構214的輪廓具有一第一曲線段CP1以及一第二曲線段CP2。第一曲線段CP1的曲率半徑中心相較第一曲線段CP1遠離光軸OA。第二曲線段CP2的曲率半徑中心相較第二曲線段CP2段靠近光軸OA。第一曲線段CP1與第二曲線段CP2直接連接。第一曲線段CP1相較第二曲線段CP2靠近光軸OA,且第一曲線段CP1與第二曲線段CP2各自於內環面213上形成一曲面(未另標號)。並且,第二曲線段CP2連接相鄰之漸縮遮光結構214的第一曲線段CP1。也可以說,第一曲線段CP1與第二曲線段CP2交替地設置。
微米結構215設置於物側面211與像側面212,微米結構215具有多個凸起PR,且微米結構215的結構平均高度大於等於0.25微米且小於等於19微米。自遮光片21的剖面觀察時,微米結構215的凸起PR呈弧形。
奈米結構層216設置於第一曲線段CP1與第二曲線段CP2所形成的曲面上。也可以說,奈米結構層216僅設置於內環面213上的漸縮遮光結構214。奈米結構層216具有自曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起RLP,且奈米結構層216的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
遮光片21的厚度為T,其滿足下列條件:T = 16 [微米]。
漸縮遮光結構214的數量為N,其滿足下列條件:N = 72。
第一曲線段CP1的曲率半徑為R VC,第二曲線段CP2的曲率半徑為R C,通光孔LPO的半徑為R L,其滿足下列條件: R VC= 0.01 [公釐];R C= 0.14 [公釐];R L= 1.6 [公釐];R C/R VC= 14;(R VC/R L)×1.02π 4= 0.62;以及(R C/R L)×1.02π 4= 8.69。
<第三實施例>
請參照圖16至圖21,其中圖16係根據本發明之第三實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖,圖17係圖16之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖,圖18係圖17之遮光片沿18-18線段剖切的側視剖面圖,圖19係圖16之成像鏡頭的間隔元件的下視示意圖,圖20係圖19之間隔元件沿20-20線段剖切的側視剖面圖,且圖21係圖16之成像鏡頭的間隔元件的立體示意圖。
在本實施例中,一成像鏡頭3由一光軸OA通過。成像鏡頭3包含一遮光片31、一透鏡組32、一間隔元件SP、一固定元件RT、一鏡筒33以及一成像面34。遮光片31、透鏡組32、間隔元件SP與固定元件RT容置於鏡筒33內。光線進入鏡筒33內後穿過遮光片31、透鏡組32、間隔元件SP與固定元件RT而成為成像光線成像於成像面34上。值得注意的是,鏡筒33內的各元件不以圖式中的輪廓線為限。
遮光片31為金屬材質的基底層L1在其表面塗覆有黑色顏料(未另繪示)的單層結構。遮光片31包含一物側面311、一像側面312、一內環面313、多個漸縮遮光結構314以及一奈米結構層316。物側面311垂直且環繞光軸OA設置。像側面312與物側面311相對設置,且像側面312相較物側面311靠近成像鏡頭3的像側。內環面313連接物側面311與像側面312,內環面313為雙錐面,且內環面313環繞光軸OA並以內環面313中間的尖端定義出一通光孔LPO。
漸縮遮光結構314設置於內環面313,漸縮遮光結構314自內環面313凸起並朝光軸OA漸縮延伸,且漸縮遮光結構314環繞光軸OA週期性設置。漸縮遮光結構314與遮光片31的其餘部分為一體成型。
沿光軸OA方向觀察時,每一個漸縮遮光結構314的輪廓具有一第一曲線段CP1以及一第二曲線段CP2。第一曲線段CP1的曲率半徑中心相較第一曲線段CP1遠離光軸OA。第二曲線段CP2的曲率半徑中心相較第二曲線段CP2段靠近光軸OA。第一曲線段CP1與第二曲線段CP2透過額外的直線段(未另標號)連接。第一曲線段CP1相較第二曲線段CP2靠近光軸OA,且第一曲線段CP1與第二曲線段CP2各自於內環面313上形成一曲面(未另標號)。並且,第二曲線段CP2透過額外的直線段連接相鄰之漸縮遮光結構314的第一曲線段CP1。也可以說,第一曲線段CP1與第二曲線段CP2交替地設置。
奈米結構層316設置於第一曲線段CP1與第二曲線段CP2所形成的曲面上,並進一步延伸至物側面311與像側面312。也可以說,奈米結構層316設置於內環面313上的漸縮遮光結構314以及物側面311與像側面312上。奈米結構層316具有自曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起(未另繪示),且奈米結構層316的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
遮光片31的厚度為T,其滿足下列條件:T = 20 [微米]。
漸縮遮光結構314的數量為N,其滿足下列條件:N = 90。
第一曲線段CP1的曲率半徑為R VC,第二曲線段CP2的曲率半徑為R C,通光孔LPO的半徑為R L,其滿足下列條件: R VC= 0.05 [公釐];R C= 0.075 [公釐];R L= 1.98 [公釐];R C/R VC= 1.5;(R VC/R L)×1.02π 4= 2.51;以及(R C/R L)×1.02π 4= 3.76。
設置有奈米結構層316的物側面311與像側面312的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。設置有奈米結構層316的物側面311與像側面312的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。設置有奈米結構層316的物側面311與像側面312的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其可滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
透鏡組32包含一第一透鏡321以及一第二透鏡322,且遮光片31、第一透鏡321與第二透鏡322由成像鏡頭3的物側至像側沿光軸OA依序排列。
鏡筒33包含一筒狀部331以及一板狀部332。筒狀部331以光軸OA為軸心環繞光軸OA。板狀部332與筒狀部331連接,且板狀部332朝靠近光軸OA的方向延伸並形成一光圈AS。板狀部332具有一承靠面3321以及一內壁面3322。承靠面3321與遮光片31實體接觸。內壁面3322自光圈AS朝承靠面3321延伸。內壁面3322與遮光片31沿平行光軸OA的方向相距一間隔距離D,且間隔距離D向遠離光軸OA的方向漸縮。
間隔距離D的最大值為Dmax,第二透鏡322沿光軸OA的厚度為CT2,其滿足下列條件:Dmax = 0.47 [公釐];CT2 = 0.255 [公釐];以及Dmax/CT2 = 1.843。
間隔元件SP亦可設置有類似上述奈米結構層316的結構,以減少鏡筒33內雜散光的反射。具體來說,間隔元件SP包含一物側面SP_1、一像側面SP_2、一內環面SP_3、一微米結構SP_5以及一奈米結構層SP_6。物側面SP_1垂直且環繞光軸OA設置。像側面SP_2與物側面SP_1相對設置,且像側面SP_2相較物側面SP_1靠近成像鏡頭3的像側。內環面SP_3連接物側面SP_1與像側面SP_2,且內環面SP_3環繞光軸OA並作為間隔元件SP之最小孔徑來定義出一通光孔(未另標號)。
微米結構SP_5設置於內環面SP_3。如圖19與圖21所示,微米結構SP_5具有多個三角柱狀凸起(未另標號),且微米結構SP_5的三角柱狀凸起以光軸OA為中心沿圓周方向周期性地設置。
奈米結構層SP_6設置於內環面SP_3以覆蓋並實體接觸於內環面SP_3上的微米結構SP_5。
如圖20與圖21所示,奈米結構層SP_6均勻地分布在微米結構SP_5的表面上並保留微米結構SP_5的形狀。
固定元件RT亦可設置有類似上述奈米結構層316或奈米結構層SP_6的結構,在此不再贅述。
<第四實施例>
請參照圖22至圖30,其中圖22係根據本發明之第四實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖,圖23係圖22之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖,圖24係圖23之遮光片沿24-24線段剖切的側視剖面圖,圖25係圖22之成像鏡頭的鏡筒的上視示意圖,圖26係圖25之鏡筒沿26-26線段剖切的側視剖面圖,圖27係圖22之成像鏡頭的鏡筒經剖切的立體示意圖,圖28係圖27之經剖切鏡筒的II區域依實際比例放大3000倍的示意圖,圖29係圖28之II區域的JJ區域依實際比例放大10000倍的示意圖,且圖30係圖29之JJ區域的KK區域依實際比例放大30000倍的示意圖。
在本實施例中,一成像鏡頭4由一光軸OA通過。成像鏡頭4包含一遮光片41、一透鏡組42、一鏡筒43以及一成像面44。遮光片41與透鏡組42容置於鏡筒43內。光線進入鏡筒43內後穿過遮光片41與透鏡組42而成為成像光線成像於成像面44上。值得注意的是,鏡筒43內的各元件不以圖式中的輪廓線為限。
遮光片41為塑膠材質的基底層L1在其物側與其像側被兩個包覆層L2所包覆的多層結構。遮光片41包含一物側面411、一像側面412、一內環面413、多個漸縮遮光結構414、一微米結構415以及一奈米結構層416。物側面411垂直且環繞光軸OA設置。像側面412與物側面411相對設置,且像側面412相較物側面411靠近成像鏡頭4的像側。內環面413連接物側面411與像側面412,內環面413為斜錐面,且內環面413環繞光軸OA並以內環面413靠近像側的尖端定義出一通光孔LPO。
漸縮遮光結構414設置於內環面413,漸縮遮光結構414自內環面413凸起並朝光軸OA漸縮延伸,且漸縮遮光結構414環繞光軸OA週期性設置。漸縮遮光結構414與遮光片41的其餘部分為一體成型。
沿光軸OA方向觀察時,每一個漸縮遮光結構414的輪廓具有一第一曲線段CP1以及一第二曲線段CP2。第一曲線段CP1的曲率半徑中心相較第一曲線段CP1遠離光軸OA。第二曲線段CP2的曲率半徑中心相較第二曲線段CP2段靠近光軸OA。第一曲線段CP1與第二曲線段CP2直接連接。第一曲線段CP1相較第二曲線段CP2靠近光軸OA,且第一曲線段CP1與第二曲線段CP2各自於內環面413上形成一曲面(未另標號)。並且,第二曲線段CP2連接相鄰之漸縮遮光結構414的第一曲線段CP1。也可以說,第一曲線段CP1與第二曲線段CP2交替地設置。
微米結構415設置於物側面411,微米結構415具有多個凸起PR,且微米結構415的結構平均高度大於等於0.25微米且小於等於19微米。自遮光片41的剖面觀察時,微米結構415的凸起PR呈弧形。
奈米結構層416設置於第一曲線段CP1與第二曲線段CP2所形成的曲面上,並進一步延伸至物側面411並均勻地覆蓋微米結構415。也可以說,奈米結構層416設置於內環面413上的漸縮遮光結構414以及物側面411上的微米結構415。奈米結構層416具有自曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起(未另繪示),且奈米結構層416的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
遮光片41的厚度為T,其滿足下列條件:T = 30 [微米]。
漸縮遮光結構414的數量為N,其滿足下列條件:N = 60。
第一曲線段CP1的曲率半徑為R VC,第二曲線段CP2的曲率半徑為R C,通光孔LPO的半徑為R L,其滿足下列條件: R VC= 0.01 [公釐];R C= 0.04 [公釐];R L= 0.97 [公釐];R C/R VC= 4;(R VC/R L)×1.02π 4= 1.02;以及(R C/R L)×1.02π 4= 4.1。
設置有奈米結構層416的物側面411的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。設置有奈米結構層416的物側面411的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。設置有奈米結構層416的物側面411的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其可滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
鏡筒43亦可設置有類似上述奈米結構層416的結構,以減少鏡筒43內雜散光的反射。具體來說,鏡筒43包含一筒狀部431、一板狀部432、一微米結構435以及一奈米結構層436。筒狀部431以光軸OA為軸心環繞光軸OA。板狀部432與筒狀部431連接,且板狀部432朝靠近光軸OA的方向延伸並形成一光圈AS。板狀部432具有一外露面4320、一承靠面4321以及一內壁面4322。外露面4320暴露於外。承靠面4321與鏡筒43內部的光學元件(未另標號)實體接觸。內壁面4322自光圈AS朝承靠面4321延伸。
微米結構435設置於內壁面4322,並與鏡筒43的其餘部分一體成型。如圖26與圖28所示,微米結構435具有多個凸起(未另標號)。
奈米結構層436除了設置於外露面4320與承靠面4321之外,還設置於內壁面4322以覆蓋並實體接觸於內壁面4322上的微米結構435。
如圖26與圖28所示,奈米結構層436均勻地分布在微米結構435的表面上並保留微米結構435的形狀。
<第五實施例>
請參照圖31至圖33,其中圖31係根據本發明之第五實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖,圖32係圖31之成像鏡頭的分解示意圖,且圖33係圖31之成像鏡頭之部分元件的另一分解示意圖。
在本實施例中,一成像鏡頭5由一光軸OA通過。成像鏡頭5包含一遮光片51、一透鏡組52、一鏡筒53、一成像面54、一反射元件55以及一保持件56。透鏡組52容置於鏡筒53內。遮光片51與反射元件55容置於保持件56內,且保持件56與鏡筒53固定組裝。光線進入鏡筒53內後穿過透鏡組52,隨後進入保持件56內經過反射元件55與遮光片51,被反射元件55轉向後射出保持件56而成為成像光線成像於成像面54上。詳細來說,反射元件55設置於鏡筒53的像側,並具有四個反射面551。其中,反射元件55可包含多個稜鏡以組合而成上述的四個反射面551,但本發明不以此為限。如圖31所示,反射面551將來自鏡筒53的光線轉折方向(即轉折光軸OA)。值得注意的是,鏡筒53與保持件56內的各元件不以圖式中的輪廓線為限。
遮光片51包含一物側面511、一像側面512、一內環面513以及一奈米結構層516。物側面511垂直且環繞光軸OA設置。像側面512與物側面511相對設置,且像側面512相較物側面511靠近成像鏡頭5的像側。內環面513連接物側面511與像側面512,且內環面513環繞光軸OA並定義出一通光孔LPO。
遮光片51貼附於其中一個反射面551以減少反射元件55所衍生的雜散光。具體來說,遮光片51的奈米結構層516設置於像側面512與內環面513上,以減少雜散光在保持件56內的反射。
設置有奈米結構層516的像側面512的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。設置有奈米結構層516的像側面512的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。設置有奈米結構層516的像側面512的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其可滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
保持件56包含一透鏡保持部561、一底座部562以及一奈米結構層566。透鏡保持部561固定鏡筒53。底座部562自透鏡保持部561延伸,且較透鏡保持部561靠近成像面54,使得透鏡組52與成像面54保持一定距離。
底座部562在其內側具有一內環面5621。內環面5621朝向反射元件55。奈米結構層566設置於底座部562的內環面5621上,以減少雜散光在保持件56內的反射。
<第六實施例>
請參照圖34至圖36,其中圖34係根據本發明之第六實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖,圖35係圖34之成像鏡頭的分解示意圖,且圖36係圖34之成像鏡頭之部分元件的另一分解示意圖。
在本實施例中,一成像鏡頭6由一光軸OA通過。成像鏡頭6包含一遮光片61、一透鏡組62、一鏡筒63、一成像面64、一固定部67、一彈性元件組68以及一驅動部69。固定部67包含一殼體671以及一驅動保持件672,且殼體671與驅動保持件672共同形成一容置空間(未另標號)。彈性元件組68包含一上彈性元件681以及兩個下彈性元件682。驅動部69包含多個磁性元件691以及一線圈692。透鏡組62容置於鏡筒63內。鏡筒63的物側透過上彈性元件681可相對移動地設置於殼體671內側。鏡筒63的像側透過下彈性元件682可相對移動地設置於驅動保持件672上,且鏡筒63被驅動保持件672所支撐。磁性元件691設置於殼體671內側。線圈692設置於鏡筒63外側。磁性元件691與線圈692之間的相互作用會驅動鏡筒63相對於殼體671、驅動保持件672與成像面64移動。遮光片61設置於驅動保持件672的像側。光線進入鏡筒63內後穿過透鏡組62與遮光片61而成為成像光線並透過驅動部69調節聚焦位置以成像於成像面64上。值得注意的是,鏡筒63與固定部67內的各元件不以圖式中的輪廓線為限。
遮光片61包含一物側面611、一像側面612、一內環面613以及一奈米結構層616。物側面611垂直且環繞光軸OA設置。像側面612與物側面611相對設置,且像側面612相較物側面611靠近成像鏡頭6的像側。內環面613連接物側面611與像側面612,且內環面613環繞光軸OA並定義出一通光孔LPO。
遮光片61貼附於驅動保持件672以減少鏡筒63與成像面64之間的雜散光。具體來說,遮光片61的奈米結構層616設置於物側面611、像側面612與內環面613上,以減少雜散光在鏡筒63與成像面64之間反射。
設置有奈米結構層616的物側面611與像側面612的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。設置有奈米結構層616的物側面611與像側面612的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。設置有奈米結構層616的物側面611與像側面612的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其可滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
驅動保持件672在其內側具有一內環面6721,並包含一奈米結構層6722。內環面6721朝向光軸OA。奈米結構層6722設置於內環面6721上,以減少雜散光在驅動保持件672內的反射。
<第七實施例>
請參照圖37,係根據本發明之第七實施例所繪示的一種電子裝置的分解示意圖。
在本實施例中,電子裝置7為一智慧型手機。電子裝置7包含成像鏡頭70a、成像鏡頭70b、成像鏡頭70c、成像鏡頭70d、閃光燈模組、對焦輔助模組、影像訊號處理器、顯示裝置以及影像軟體處理器(未繪示)。成像鏡頭70a、成像鏡頭70b、成像鏡頭70c與成像鏡頭70d係皆配置於電子裝置7的同一側,而顯示裝置則配置於電子裝置7的另一側。其中,成像鏡頭70a為第五實施例之成像鏡頭5,且成像鏡頭70b為第一實施例之成像鏡頭1,但本發明不以此為限,成像鏡頭70a或成像鏡頭70b亦可例如為上述本發明其他實施例的成像鏡頭。
成像鏡頭70a為一超長焦望遠鏡頭,成像鏡頭70b為一長焦望遠鏡頭,成像鏡頭70c為一廣角主鏡頭,且成像鏡頭70d為一超廣角鏡頭。成像鏡頭70a的視角例如為5度至30度,成像鏡頭70b的視角例如為30度至60度,成像鏡頭70c的視角例如為65度至90度,且成像鏡頭70d的視角例如為93度至175度。本實施例之成像鏡頭70a、成像鏡頭70b、成像鏡頭70c與成像鏡頭70d具有相異的視角,使電子裝置7可提供不同的放大倍率,以達到光學變焦的拍攝效果。此外,成像鏡頭70a為具有反射元件55配置的超長焦望遠鏡頭,有利於電子裝置7的薄型化。上述電子裝置7以包含多個成像鏡頭70a、70b、70c、70d為例,但成像鏡頭的數量與配置並非用以限制本發明。
當使用者拍攝被攝物時,電子裝置7利用成像鏡頭70a、成像鏡頭70b、成像鏡頭70c或成像鏡頭70d聚光取像,啟動閃光燈模組進行補光,並使用對焦輔助模組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進行影像最佳化處理,來進一步提升成像鏡頭所產生的影像品質,同時提供變焦功能。對焦輔助模組可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。顯示裝置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顯示裝置。
特別說明的是,圖37中的鏡頭蓋板分離於主機本體僅是為了方便示意電子裝置7內部的鏡頭模組,並不代表鏡頭蓋板為可拆卸,本發明不以此為限。
本發明的成像鏡頭不以應用於智慧型手機為限。成像鏡頭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,成像鏡頭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,並非限制本發明之成像鏡頭的運用範圍。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習相像技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1、2、3、4、5、6、70a、70b、70c、70d:成像鏡頭 11、21、31、41、51、61:遮光片 111、211、311、411、511、611、SP_1:物側面 112、212、312、412、512、612、SP_2:像側面 113、213、313、413、513、5621、613、6721、SP_3:內環面 114、214、314、414:漸縮遮光結構 115、215、415、435、SP_5:微米結構 116、216、316、416、436、516、566、616、6722、SP_6:奈米結構層 12、22、32、42、52、62:透鏡組 321:第一透鏡 322:第二透鏡 13、23、33、43、53、63:鏡筒 331、431:筒狀部 332、432:板狀部 4320:外露面 3321、4321:承靠面 3322、4322:內壁面 14、24、34、44、54、64:成像面 55:反射元件 551:反射面 56:保持件 561:透鏡保持部 562:底座部 67:固定部 671:殼體 672:驅動保持件 68:彈性元件組 681:上彈性元件 682:下彈性元件 69:驅動部 691:磁性元件 692:線圈 7:電子裝置 AA、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、II、JJ、KK:區域 AS:光圈 CP1:第一曲線段 CP2:第二曲線段 CS:曲面 D:間隔距離 L1:基底層 L2:包覆層 LPO:通光孔 OA:光軸 PR:凸起 RLP:脊狀凸起 RT:固定元件 SP:間隔元件 CT2:第二透鏡沿光軸的厚度 Dmax:間隔距離的最大值 N:漸縮遮光結構的數量 R 3840:物側面與像側面兩者之中設置有奈米結構層的其中一者的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率 R 4070:物側面與像側面兩者之中設置有奈米結構層的其中一者的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率 R 7590:物側面與像側面兩者之中設置有奈米結構層的其中一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率 R C:第二曲線段的曲率半徑 R L:通光孔的半徑 R VC:第一曲線段的曲率半徑 T:遮光片(遮光元件)的厚度
圖1係根據本發明之第一實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖。 圖2係圖1之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖。 圖3係圖2之遮光片的AA區域依實際比例放大3000倍的示意圖。 圖4係圖3之AA區域的BB區域依實際比例放大30000倍的示意圖。 圖5係圖2之遮光片沿5-5線段剖切的側視剖面圖。 圖6係圖1之成像鏡頭的遮光片的立體示意圖。 圖7係圖6之遮光片的CC區域依實際比例放大3000倍的示意圖。 圖8係圖7之CC區域的DD區域依實際比例放大5000倍的示意圖。 圖9係圖8之DD區域的EE區域依實際比例放大30000倍的示意圖。 圖10係圖8之DD區域的FF區域依實際比例放大30000倍的示意圖。 圖11係圖8之DD區域的GG區域依實際比例放大30000倍的示意圖。 圖12係圖11之GG區域的HH區域依實際比例放大100000倍的示意圖。 圖13係根據本發明之第二實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖。 圖14係圖13之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖。 圖15係圖14之遮光片沿15-15線段剖切的側視剖面圖。 圖16係根據本發明之第三實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖。 圖17係圖16之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖。 圖18係圖17之遮光片沿18-18線段剖切的側視剖面圖。 圖19係圖16之成像鏡頭的間隔元件的下視示意圖。 圖20係圖19之間隔元件沿20-20線段剖切的側視剖面圖。 圖21係圖16之成像鏡頭的間隔元件的立體示意圖。 圖22係根據本發明之第四實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖。 圖23係圖22之成像鏡頭的遮光片的上視示意圖。 圖24係圖23之遮光片沿24-24線段剖切的側視剖面圖。 圖25係圖22之成像鏡頭的鏡筒的上視示意圖。 圖26係圖25之鏡筒沿26-26線段剖切的側視剖面圖。 圖27係圖22之成像鏡頭的鏡筒經剖切的立體示意圖。 圖28係圖27之經剖切鏡筒的II區域依實際比例放大3000倍的示意圖。 圖29係圖28之II區域的JJ區域依實際比例放大10000倍的示意圖。 圖30係圖29之JJ區域的KK區域依實際比例放大30000倍的示意圖。 圖31係根據本發明之第五實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖。 圖32係圖31之成像鏡頭的分解示意圖。 圖33係圖31之成像鏡頭之部分元件的另一分解示意圖。 圖34係根據本發明之第六實施例所繪示的成像鏡頭的側視剖面圖。 圖35係圖34之成像鏡頭的分解示意圖。 圖36係圖34之成像鏡頭之部分元件的另一分解示意圖。 圖37係根據本發明之第七實施例所繪示的一種電子裝置的分解示意圖。 圖38係根據本發明繪示兩個參考片當中設置有奈米結構層的表面對各個波長的光的反射率實驗數據。
11:遮光片
111:物側面
113:內環面
114:漸縮遮光結構
116:奈米結構層
AA:區域
CP1:第一曲線段
CP2:第二曲線段
LPO:通光孔
OA:光軸
RC:第二曲線段的曲率半徑
RVC:第一曲線段的曲率半徑

Claims (61)

  1. 一種成像鏡頭,由一光軸通過,該成像鏡頭包含:一遮光片,包含:一物側面,垂直且環繞該光軸設置;一像側面,與該物側面相對設置,且該像側面相較該物側面靠近該成像鏡頭的像側;一內環面,連接該物側面與該像側面,且該內環面環繞該光軸並定義出一通光孔;多個漸縮遮光結構,設置於該內環面,其中該些漸縮遮光結構自該內環面凸起並朝該光軸漸縮延伸,該些漸縮遮光結構環繞該光軸週期性設置,沿該光軸方向觀察時每一該漸縮遮光結構的輪廓具有一第一曲線段以及一第二曲線段,該第一曲線段相較該第二曲線段靠近該光軸,且該第一曲線段與該第二曲線段各自於該內環面上形成一曲面;以及一奈米結構層,至少設置於該第一曲線段與該第二曲線段所形成的該些曲面上,其中該奈米結構層具有自該些曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起,且該奈米結構層的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
  2. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該第一曲線段的曲率半徑中心相較該第一曲線段遠離該光軸,該第一曲線段的曲率半徑為R VC,其滿足下列條件:0.005 [公釐] ≤ R VC≤ 0.37 [公釐]。
  3. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該第二曲線段的曲率半徑中心相較該第二曲線段靠近該光軸,該第二曲線段的曲率半徑為R C,其滿足下列條件:0.008 [公釐] ≤ R C≤ 0.42 [公釐]。
  4. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該第一曲線段的曲率半徑中心相較該第一曲線段遠離該光軸,該第二曲線段的曲率半徑中心相較該第二曲線段靠近該光軸,該第一曲線段的曲率半徑為R VC,該第二曲線段的曲率半徑為R C,其滿足下列條件:0.3 ≤ R C/R VC≤ 35。
  5. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層進一步延伸至該物側面與該像側面兩者之中的至少一者。
  6. 如請求項5所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層進一步延伸至該物側面與該像側面兩者之中的其中一者。
  7. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該遮光片更包含一微米結構,該微米結構設置於該物側面與該像側面兩者之中的至少一者,該微米結構具有多個凸起,且該微米結構的結構平均高度大於等於0.25微米且小於等於19微米。
  8. 如請求項7所述之成像鏡頭,其中自該遮光片的剖面觀察,該微米結構的該些凸起呈弧形。
  9. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該些漸縮遮光結構與該遮光片的其餘部分為一體成型。
  10. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該些漸縮遮光結構的數量為N,其滿足下列條件:39 ≤ N ≤ 147。
  11. 如請求項5所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。
  12. 如請求項11所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.5%。
  13. 如請求項5所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。
  14. 如請求項5所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
  15. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該遮光片的厚度為T,其滿足下列條件:2 [微米] ≤ T ≤ 88 [微米]。
  16. 如請求項15所述之成像鏡頭,其中該遮光片為複合材質或金屬材質。
  17. 如請求項1所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭更包含:一鏡筒,容置該遮光片,且該鏡筒包含:一筒狀部,以該光軸為軸心環繞該光軸;以及一板狀部,與該筒狀部連接,其中該板狀部朝靠近該光軸的方向延伸並形成一光圈,且該板狀部具有:一承靠面,與該遮光片實體接觸;以及一內壁面,自該光圈朝該承靠面延伸,其中該內壁面與該遮光片沿平行該光軸的方向相距一間隔距離,且該間隔距離向遠離該光軸的方向漸縮。
  18. 如請求項17所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭沿該光軸依序包含:該遮光片;一第一透鏡,容置於該鏡筒內;以及一第二透鏡,容置於該鏡筒內;其中,該間隔距離的最大值為Dmax,該第二透鏡沿該光軸的厚度為CT2,其滿足下列條件:0.26 ≤ Dmax/CT2 ≤ 3.2。
  19. 如請求項18所述之成像鏡頭,其中該第二透鏡沿該光軸的厚度為CT2,其滿足下列條件:0.08 [公釐] ≤ CT2 ≤ 0.82 [公釐]。
  20. 如請求項1所述之成像鏡頭,更包含一透鏡組,其中該透鏡組包含多個透鏡,且該些透鏡之中的至少一者設置有該奈米結構層。
  21. 一種成像鏡頭,由一光軸通過,該成像鏡頭包含:一遮光片,包含:一物側面,垂直且環繞該光軸設置;一像側面,與該物側面相對設置,且該像側面相較該物側面靠近該成像鏡頭的像側;一內環面,連接該物側面與該像側面,且該內環面環繞該光軸並定義出一通光孔;多個漸縮遮光結構,設置於該內環面,其中該些漸縮遮光結構自該內環面凸起並朝該光軸漸縮延伸,該些漸縮遮光結構環繞該光軸週期性設置,沿該光軸方向觀察時每一該漸縮遮光結構的輪廓具有至少一曲線段,且該至少一曲線段於該內環面上形成一曲面;以及一奈米結構層,設置於該至少一曲線段所形成的該曲面上,其中該奈米結構層具有自該曲面朝非定向延伸的多個脊狀凸起,且該奈米結構層的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米;其中,當該至少一曲線段的曲率半徑中心相較該至少一曲線段遠離該光軸時,該至少一曲線段的曲率半徑為R VC,該通光孔的半徑為R L,其滿足下列條件:0.05 ≤ (R VC/R L)×1.02π 4≤ 34;其中,當該至少一曲線段的曲率半徑中心相較該至少一曲線段靠近該光軸時,該至少一曲線段的曲率半徑為R C,該通光孔的半徑為R L,其滿足下列條件:0.11 ≤ (R C/R L)×1.02π 4≤ 49。
  22. 如請求項21所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層進一步延伸至該物側面與該像側面兩者之中的至少一者。
  23. 如請求項22所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層進一步延伸至該物側面與該像側面兩者之中的其中一者。
  24. 如請求項21所述之成像鏡頭,其中該遮光片更包含一微米結構,該微米結構設置於該物側面與該像側面兩者之中的至少一者,該微米結構具有多個凸起,且該微米結構的結構平均高度大於等於0.25微米且小於等於19微米。
  25. 如請求項24所述之成像鏡頭,其中自該遮光片的剖面觀察,該微米結構的該些凸起呈弧形。
  26. 如請求項21所述之成像鏡頭,其中該些漸縮遮光結構與該遮光片的其餘部分為一體成型。
  27. 如請求項21所述之成像鏡頭,其中該些漸縮遮光結構的數量為N,其滿足下列條件:39 ≤ N ≤ 147。
  28. 如請求項22所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。
  29. 如請求項28所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.5%。
  30. 如請求項22所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。
  31. 如請求項22所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
  32. 如請求項21所述之成像鏡頭,其中該遮光片的厚度為T,其滿足下列條件:2 [微米] ≤ T ≤ 88 [微米]。
  33. 如請求項32所述之成像鏡頭,其中該遮光片為複合材質或金屬材質。
  34. 如請求項21所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭更包含:一鏡筒,容置該遮光片,且該鏡筒包含:一筒狀部,以該光軸為軸心環繞該光軸;以及一板狀部,與該筒狀部連接,其中該板狀部朝靠近該光軸的方向延伸並形成一光圈,且該板狀部具有:一承靠面,與該遮光片實體接觸;以及一內壁面,自該光圈朝該承靠面延伸,其中該內壁面與該遮光片沿平行該光軸的方向相距一間隔距離,且該間隔距離向遠離該光軸的方向漸縮。
  35. 如請求項34所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭沿該光軸依序包含:該遮光片;一第一透鏡,容置於該鏡筒內;以及一第二透鏡,容置於該鏡筒內;其中,該間隔距離的最大值為Dmax,該第二透鏡沿該光軸的厚度為CT2,其滿足下列條件:0.26 ≤ Dmax/CT2 ≤ 3.2。
  36. 如請求項35所述之成像鏡頭,其中該第二透鏡沿該光軸的厚度為CT2,其滿足下列條件:0.08 [公釐] ≤ CT2 ≤ 0.82 [公釐]。
  37. 如請求項21所述之成像鏡頭,更包含一透鏡組,其中該透鏡組包含多個透鏡,且該些透鏡之中的至少一者設置有該奈米結構層。
  38. 一種成像鏡頭,由一光軸通過,該成像鏡頭包含:一遮光元件,包含:一物側面,垂直且環繞該光軸設置;一像側面,與該物側面相對設置,且該像側面相較該物側面靠近該成像鏡頭的像側;一內環面,連接該物側面與該像側面,且該內環面環繞該光軸並定義出一通光孔;以及一奈米結構層,至少設置於該內環面上,其中該奈米結構層具有自該內環面朝非定向延伸的多個脊狀凸起。
  39. 如請求項38所述之成像鏡頭,其中自該遮光元件的剖面觀察時該些脊狀凸起呈現下寬上窄的形狀,且該奈米結構層的結構平均高度大於等於98奈米且小於等於350奈米。
  40. 如請求項39所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層為採用原子層沉積法沉積而成,且該奈米結構層的材質包含氧化鋁(Al 2O 3)。
  41. 如請求項40所述之成像鏡頭,其中該遮光元件更包含多個漸縮遮光結構,該些漸縮遮光結構設置於該內環面,該些漸縮遮光結構自該內環面凸起並朝該光軸漸縮延伸,該些漸縮遮光結構環繞該光軸週期性設置,沿該光軸方向觀察時每一該漸縮遮光結構的輪廓具有一第一曲線段以及一第二曲線段,該第一曲線段與該第二曲線段各自於該內環面上形成一曲面,且奈米結構層設置於該第一曲線段與該第二曲線段所形成的該些曲面上。
  42. 如請求項41所述之成像鏡頭,其中該第一曲線段的曲率半徑中心相較該第一曲線段遠離該光軸,該第一曲線段的曲率半徑為R VC,其滿足下列條件:0.005 [公釐] ≤ R VC≤ 0.37 [公釐]。
  43. 如請求項41所述之成像鏡頭,其中該第二曲線段的曲率半徑中心相較該第二曲線段靠近該光軸,該第二曲線段的曲率半徑為R C,其滿足下列條件:0.008 [公釐] ≤ R C≤ 0.42 [公釐]。
  44. 如請求項41所述之成像鏡頭,其中該第一曲線段的曲率半徑中心相較該第一曲線段遠離該光軸,該第二曲線段的曲率半徑中心相較該第二曲線段靠近該光軸,該第一曲線段的曲率半徑為R VC,該第二曲線段的曲率半徑為R C,其滿足下列條件:0.3 ≤ R C/R VC≤ 35。
  45. 如請求項39所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層進一步延伸至該物側面與該像側面兩者之中的至少一者。
  46. 如請求項39所述之成像鏡頭,其中該奈米結構層進一步延伸至該物側面與該像側面兩者之中的其中一者。
  47. 如請求項39所述之成像鏡頭,其中該遮光元件更包含一微米結構,該微米結構設置於該物側面與該像側面兩者之中的至少一者,該微米結構具有多個凸起,且該微米結構的結構平均高度大於等於0.25微米且小於等於19微米。
  48. 如請求項47所述之成像鏡頭,其中自該遮光元件的剖面觀察,該微米結構的該些凸起呈弧形。
  49. 如請求項41所述之成像鏡頭,其中該些漸縮遮光結構與該遮光元件的其餘部分為一體成型。
  50. 如請求項49所述之成像鏡頭,其中該些漸縮遮光結構的數量為N,其滿足下列條件:39 ≤ N ≤ 147。
  51. 如請求項45所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.65%。
  52. 如請求項51所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為750奈米至900奈米的光的平均反射率為R 7590,其滿足下列條件:R 7590≤ 0.5%。
  53. 如請求項45所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為380奈米至400奈米的光的平均反射率為R 3840,其滿足下列條件:R 3840≤ 0.75%。
  54. 如請求項45所述之成像鏡頭,其中該物側面與該像側面兩者之中設置有該奈米結構層的該至少一者的表面對波長為400奈米至700奈米的光的平均反射率為R 4070,其滿足下列條件:R 4070≤ 0.5%。
  55. 如請求項41所述之成像鏡頭,其中該遮光元件的厚度為T,其滿足下列條件:2 [微米] ≤ T ≤ 88 [微米]。
  56. 如請求項55所述之成像鏡頭,其中該遮光元件為複合材質或金屬材質。
  57. 如請求項41所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭更包含:一鏡筒,容置該遮光元件,且該鏡筒包含:一筒狀部,以該光軸為軸心環繞該光軸;以及一板狀部,與該筒狀部連接,其中該板狀部朝靠近該光軸的方向延伸並形成一光圈,且該板狀部具有:一承靠面,與該遮光元件實體接觸;以及一內壁面,自該光圈朝該承靠面延伸,其中該內壁面與該遮光元件沿平行該光軸的方向相距一間隔距離,且該間隔距離向遠離該光軸的方向漸縮。
  58. 如請求項57所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭沿該光軸依序包含:該遮光元件;一第一透鏡,容置於該鏡筒內;以及一第二透鏡,容置於該鏡筒內;其中,該間隔距離的最大值為Dmax,該第二透鏡沿該光軸的厚度為CT2,其滿足下列條件:0.26 ≤ Dmax/CT2 ≤ 3.2。
  59. 如請求項58所述之成像鏡頭,其中該第二透鏡沿該光軸的厚度為CT2,其滿足下列條件:0.08 [公釐] ≤ CT2 ≤ 0.82 [公釐]。
  60. 如請求項41所述之成像鏡頭,更包含一透鏡組,其中該透鏡組包含多個透鏡,且該些透鏡之中的至少一者設置有該奈米結構層。
  61. 一種電子裝置,包含如請求項1、17、21、34或38所述之成像鏡頭。
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