TW202405541A - 成像鏡頭與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像鏡頭，其包含一透鏡與一遮光元件。透鏡用以定義一光軸，且光軸通過透鏡。遮光元件包含一通光孔及複數消光結構。光軸通過通光孔，通光孔由複數邊線相接以定義一多邊形輪廓。消光結構沿多邊形輪廓規則設置，消光結構用以彎折各邊線的至少一部分，使各邊線的至少一部分呈非直線。藉此，可改變成像鏡頭的成像效果。

Description

成像鏡頭與電子裝置
本揭示內容係關於一種成像鏡頭，且特別是一種應用在可攜式電子裝置上的成像鏡頭。
近年來，可攜式電子裝置發展快速，例如智慧型電子裝置、平板電腦等，已充斥在現代人的生活中，而裝載在可攜式電子裝置上的成像鏡頭也隨之蓬勃發展。但隨著科技愈來愈進步，使用者對於成像鏡頭的品質要求也愈來愈高。因此，發展一種可提供合適成像效果的成像鏡頭遂成為產業上重要且急欲解決的問題。
本揭示內容提供一種成像鏡頭與電子裝置，透過多邊形的通光孔可改變成像鏡頭的成像效果。
依據本揭示內容一實施方式提供一種成像鏡頭，其包含一透鏡與一遮光元件。透鏡用以定義一光軸，且光軸通過透鏡。遮光元件包含一通光孔及複數消光結構。光軸通過通光孔，通光孔由複數邊線相接以定義一多邊形輪廓。消光結構沿多邊形輪廓規則設置，消光結構用以彎折各邊線的至少一部分，使各邊線的至少一部分呈非直線。邊線的數量為N，各邊線的長度為TL，各邊線上的直線段長度為D，其滿足下列條件：4 ≤ N ≤ 18；以及0.05 ＜ D/TL ＜ 0.95。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中遮光元件沿光軸的厚度為T，其可滿足下列條件：2 μm ≤ T ≤ 88 μm。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中多邊形輪廓可為一正多邊形。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中邊線的數量為N，其可滿足下列條件：5 ≤ N ≤ 12。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中各消光結構可包含至少三節點，節點滿足下列二定義中的任一者：各消光結構的二側各為一節點；以及以各消光結構二側的一虛擬連接線作為一水平基準線，於遮光元件的一邊緣在上方且通光孔在下方的情況，各消光結構的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為節點的一者。節點中相鄰二者形成一連線，連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ，其可滿足下列條件：0度 ≤ θ ≤ 20度。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中各連線與各邊線平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離為H，其可滿足下列條件：0.04 ≤ H/W ≤ 0.7。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離為H，其可滿足下列條件：5 μm ≤ H ≤ 120 μm。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中遮光元件的通光孔可用以定義成像鏡頭的光圈值。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中成像鏡頭的光圈值為FNO，其可滿足下列條件：0.65 ≤ FNO ≤ 1.8。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，可更包含一抗反射層，其中抗反射層設置於遮光元件的一外表面。
依據本揭示內容一實施方式提供一種成像鏡頭，其包含一透鏡與一遮光元件。光軸通過透鏡。遮光元件包含一通光孔及複數消光結構。光軸通過通光孔，通光孔由複數邊線相接以定義一多邊形輪廓。消光結構沿多邊形輪廓規則設置，消光結構用以彎折各邊線，使各邊線整體呈非直線。各消光結構包含至少三節點，節點滿足下列二定義中的任一者：各消光結構的二側各為一節點；以及以各消光結構二側的一虛擬連接線作為一水平基準線，於遮光元件的一邊緣在上方且通光孔在下方的情況，各消光結構的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為節點的一者。邊線的數量為N；節點中相鄰二者形成一連線，連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ，其滿足下列條件：4 ≤ N ≤ 18；以及0度 ≤ θ ≤ 20度。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中各邊線的長度為TL，各邊線上的直線段長度為D，其可滿足下列條件：0 ≤ D/TL ≤ 0.05。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中遮光元件沿光軸的厚度為T，其可滿足下列條件：2 μm ≤ T ≤ 88 μm。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中多邊形輪廓可為一正多邊形。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中邊線的數量為N，其可滿足下列條件：5 ≤ N ≤ 12。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中各連線與各邊線平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離為H，其可滿足下列條件：0.04 ≤ H/W ≤ 0.7。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離為H，其可滿足下列條件：5 μm ≤ H ≤ 120 μm。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中遮光元件的通光孔可用以定義成像鏡頭的光圈值。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中成像鏡頭的光圈值為FNO，其可滿足下列條件：0.65 ≤ FNO ≤ 1.8。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，可更包含一抗反射層，其中抗反射層設置於遮光元件的一外表面。
依據本揭示內容一實施方式提供一種電子裝置，其中電子裝置包含前述的成像鏡頭。
本揭示內容提供一種成像鏡頭，其包含一透鏡與一遮光元件，其中透鏡用以定義一光軸，且光軸通過透鏡。遮光元件包含一通光孔及複數消光結構，其中光軸通過通光孔，通光孔由複數邊線相接以定義一多邊形輪廓，且消光結構沿多邊形輪廓規則設置。邊線的數量為N，其滿足下列條件：4 ≤ N ≤ 18。透過多邊形的通光孔可改變成像鏡頭的成像效果。再者，遮光元件可為一單體零件，如遮光片、鏡筒、間隔元件等阻擋光線通過的元件，也可為複數零件的組合件，如複數遮光片組成的可變光圈，並不以此為限。
消光結構用以彎折各邊線的至少一部分，使各邊線的至少一部分呈非直線。具體來說，當邊線發生彎折時即構成消光結構，而二直線段之間為一個單位的消光結構。或者，消光結構用以彎折各邊線，使各邊線整體呈非直線，其中消光結構的二側與邊線相接，且各邊線的整體由消光結構彎折。據此，於多邊形輪廓上設置消光結構以彎折邊線，藉以適度改變光線的繞射圖形。
各消光結構可包含至少三節點，節點滿足下列二定義中的任一者，其中各消光結構的二側各為一節點；以及以各消光結構二側的一虛擬連接線作為一水平基準線，於遮光元件的一邊緣在上方且通光孔在下方的情況，各消光結構的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為節點的一者。節點中相鄰二者形成一連線，連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ，其可滿足下列條件：0度 ≤ θ ≤ 20度。藉此，可根據成像鏡頭需求調整消光結構的設計，以提供成像鏡頭合適的成像效果。具體而言，消光結構的二側與邊線相接。
各邊線的長度為TL，各邊線上的直線段長度為D，其可滿足下列條件：0.05 ＜ D/TL ＜ 0.95。透過調整直線段與消光結構的比例，以提供成像鏡頭合適的成像效果。另外，其可滿足下列條件：0 ≤ D/TL ≤ 0.05。
多邊形輪廓可為一正多邊形。藉此，可提升成像鏡頭的成像品質。
遮光元件的通光孔可用以定義成像鏡頭的光圈值。藉此，可提升成像鏡頭的成像品質。
成像鏡頭可更包含一抗反射層，其中抗反射層設置於遮光元件的一外表面。藉此，可減少雜散光線於遮光元件的外表面反射。具體而言，抗反射層可為複數高折射率層與複數低折射率層堆疊而成的多層膜抗反射層，抗反射層也可為具有漸變折射率的蛾眼抗反射結構層，但並不以此為限。
遮光元件沿光軸的厚度為T，其可滿足下列條件：2 μm ≤ T ≤ 88 μm。透過減少遮光元件的厚度，可避免雜散光線於通光孔的孔壁反射。具體而言，遮光元件可為塑膠複合材質，並使用披覆層將遮光元件的基層的二面披覆，其中基層的材質可為聚醯亞胺(Polyimide, PI)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)；或者，遮光元件可為單層金屬材質，並可在金屬表面設置黑色顏料，其中金屬基層材質可為快削黃銅或銅合金，並不以此為限。再者，通光孔的孔壁可更透過化學藥劑侵蝕或者導角等製程以改變孔壁的性質，可避免雜散光線透過通光孔的孔壁反射而影響成像品質。
邊線的數量為N，其可滿足下列條件：5 ≤ N ≤ 12。具體而言，可根據成像需求調整邊線數量，使成像鏡頭獲得不同的成像效果。
各連線與各邊線平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離為H，其可滿足下列條件：0.04 ≤ H/W ≤ 0.7。透過合適的消光結構深寬比可適度改變光線的繞射圖形。
自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離為H，其可滿足下列條件：5 μm ≤ H ≤ 120 μm。透過合適的消光結構深度可適度改變光線的繞射圖形。
成像鏡頭的光圈值為FNO，其可滿足下列條件：0.65 ≤ FNO ≤ 1.8。藉此，可提升成像鏡頭的成像品質。
上述本揭示內容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。
本揭示內容提供一種電子裝置，其中電子裝置包含前述的成像鏡頭。
根據上述實施方式，以下提出具體實施方式與實施例並配合圖式予以詳細說明。
＜第一實施方式＞
請參照第1A圖，其繪示依照本揭示內容第一實施方式中成像鏡頭100的示意圖。由第1A圖可知，成像鏡頭100包含複數透鏡111、112、113、114、115、116、117、一遮光元件120、複數遮光片131、132、133、135、137、139、複數間隔環134、136、138、一鏡筒141、一濾光片142及一電子感光元件143，其中透鏡111、112、113、114、115、116、117用以定義一光軸X，光軸X通過透鏡111、112、113、114、115、116、117，且電子感光元件143設置於一成像面IMG。
詳細來說，成像鏡頭100由物側至像側沿光軸X依序包含遮光片131、透鏡111、遮光片132、透鏡112、遮光元件120、透鏡113、遮光片133、透鏡114、間隔環134、遮光片135、透鏡115、間隔環136、遮光片137、透鏡116、間隔環138、遮光片139、透鏡117、濾光片142，其中透鏡111、112、113、114、115、116、117、遮光元件120、遮光片131、132、133、135、137、139及間隔環134、136、138設置於鏡筒141中，且濾光片142設置於鏡筒141的像側。必須說明的是，透鏡及其他光學元件的數量、結構、面形等光學特徵可依照不同成像需求配置，並不以此為限。第一實施方式中，遮光元件120為遮光片。
再者，成像鏡頭100可更包含一抗反射層（圖未標示），其中抗反射層設置於遮光元件120的一外表面，藉以減少雜散光線於遮光元件120的外表面反射。具體而言，抗反射層可為複數高折射率層與複數低折射率層堆疊而成的多層膜抗反射層，抗反射層也可為具有漸變折射率的蛾眼抗反射結構層，但並不以此為限。
請參照第1B圖與第1C圖，其中第1B圖繪示依照第1A圖第一實施方式的第一實施例中遮光元件120的示意圖，第1C圖繪示依照第1B圖第一實施方式的第一實施例中遮光元件120的部分放大圖。由第1B圖與第1C圖可知，遮光元件120包含一通光孔121及複數消光結構122，其中光軸X通過通光孔121，通光孔121由複數邊線123相接以定義一多邊形輪廓124，消光結構122沿多邊形輪廓124規則設置，消光結構122用以彎折各邊線123的至少一部分，使各邊線123的至少一部分呈非直線。透過多邊形的通光孔121可改變成像鏡頭100的成像效果，同時進一步於多邊形輪廓124上設置消光結構122以彎折邊線123，藉以適度改變光線的繞射圖形，且透過調整直線段與消光結構122的比例，以提供成像鏡頭100合適的成像效果。
具體來說，當邊線123發生彎折時即構成消光結構122，而二直線段之間為一個單位的消光結構122，且多邊形輪廓124為一正多邊形以提升成像鏡頭100的成像品質。
再者，遮光元件120的通光孔121用以定義成像鏡頭100的光圈值以提升成像鏡頭100的成像品質，其中成像鏡頭100的光圈值FNO為1.4，且遮光元件120沿光軸X的厚度T為16 μm。
請參照第1D圖，其繪示依照第1B圖第一實施方式的第一實施例中遮光元件120的另一部分放大圖。由第1C圖與第1D圖可知，各消光結構122包含四節點ND，節點ND滿足下列二定義，其中定義中一者為各消光結構122的二側各為一節點ND，而定義中另一者為以各消光結構122二側的一虛擬連接線作為一水平基準線LH，於遮光元件120的一邊緣在上方且通光孔121在下方的情況，且各消光結構122的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為節點ND的一者。藉此，可根據成像鏡頭100需求調整消光結構122的設計，以提供成像鏡頭100合適的成像效果。進一步來說，消光結構122的二側與邊線123連接。
由第1D圖可知，節點ND之間的斜率變化以虛擬線VL劃分，其中消光結構122的正值區域PO用以代表輪廓斜率為正值，消光結構122的負值區域NE用以代表輪廓斜率為負值。必須說明的是，消光結構122中的水平線則表示輪廓斜率為0。
由第1B圖與第1C圖可知，邊線123的數量為N；各邊線123的長度為TL；各邊線123上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線123上的直線段長度D係指各邊線123扣除消光結構122的線段長度總和，且各邊線123扣除消光結構122的線段長度分別為D1、D2，即D = D1+D2；節點ND中相鄰二者形成一連線LN，連線LN中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ；各連線LN與各邊線123平行時，各連線LN的長度為W，自各連線LN的中點至遮光元件120的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表1A條件。
表1A
N 6 D2 (mm) 0.5
TL (mm) 1.5 W (μm) 166.7
D (mm) 1 H (μm) 56.8
D/TL 0.67 H/W 0.34
D1 (mm) 0.5 θ (度) 12
必須說明的是，第1C圖中僅示意性的標出部分連線LN。
請參照第1E圖，其繪示依照第1A圖第一實施方式的第二實施例中遮光元件120的示意圖。由第1E圖可知，消光結構122用以彎折各邊線123，使各邊線123整體呈非直線，其中消光結構122的二側與邊線123相接，且各邊線123的整體由消光結構122彎折。
具體來說，當邊線123發生彎折時即構成消光結構122，且多邊形輪廓124為一正多邊形以提升成像鏡頭100的成像品質。
第一實施方式的第二實施例中，各消光結構122包含六節點ND，邊線123的數量為N；各邊線123的長度為TL；各邊線123上的直線段長度為D；節點ND中相鄰二者形成一連線LN，連線LN中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示）；各連線LN與各邊線123平行時，各連線LN的長度為W，自各連線LN的中點至遮光元件120的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表1B條件。
表1B
N 6 W (μm) 375
TL (mm) 1.5 H (μm) 36.5
D (mm) 0 H/W 0.1
D/TL 0 θ (度) 0
請參照第1F圖，其繪示依照第1A圖第一實施方式的第三實施例中遮光元件120的示意圖。由第1F圖可知，消光結構122用以彎折各邊線123，使各邊線123整體呈非直線，其中消光結構122的二側與邊線123相接，且各邊線123的整體由消光結構122彎折。
具體來說，當邊線123發生彎折時即構成消光結構122。
第一實施方式的第三實施例中，各消光結構122包含三節點ND，邊線123的數量為N；各邊線123的長度為TL；各邊線123上的直線段長度為D；節點ND中相鄰二者形成一連線（圖未標示），連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其中連線與水平基準線LH重疊；各連線與各邊線123平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件120的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表1C條件。
表1C
N 11 W (μm) 422.5
TL (mm) 0.845 H (μm) 38.3
D (mm) 0 H/W 0.09
D/TL 0 θ (度) 0
＜第二實施方式＞
請參照第2A圖，其繪示依照本揭示內容第二實施方式中成像鏡頭200的示意圖。由第2A圖可知，成像鏡頭200包含複數透鏡211、212、213、214、215、216、217、一遮光元件220、複數遮光片231、232、233、235、237、239、複數間隔環234、236、238、一鏡筒241、一濾光片242及一電子感光元件243，其中透鏡211、212、213、214、215、216、217用以定義一光軸X，光軸X通過透鏡211、212、213、214、215、216、217，且電子感光元件243設置於一成像面IMG。
詳細來說，成像鏡頭200由物側至像側沿光軸X依序包含遮光片231、透鏡211、遮光片232、透鏡212、遮光元件220、透鏡213、遮光片233、透鏡214、間隔環234、遮光片235、透鏡215、間隔環236、遮光片237、透鏡216、間隔環238、遮光片239、透鏡217、濾光片242，其中透鏡211、212、213、214、215、216、217、遮光元件220、遮光片231、232、233、235、237、239及間隔環234、236、238設置於鏡筒241中，且濾光片242設置於鏡筒241的像側。必須說明的是，透鏡及其他光學元件的數量、結構、面形等光學特徵可依照不同成像需求配置，並不以此為限。第二實施方式中，遮光元件220為遮光片。
再者，成像鏡頭200可更包含一抗反射層（圖未標示），其中抗反射層設置於遮光元件220的一外表面，藉以減少雜散光線於遮光元件220的外表面反射。
請參照第2B圖與第2C圖，其中第2B圖繪示依照第2A圖第二實施方式的第一實施例中遮光元件220的示意圖，第2C圖繪示依照第2B圖第二實施方式的第一實施例中遮光元件220的部分放大圖。由第2B圖與第2C圖可知，遮光元件220包含一通光孔221及複數消光結構222，其中光軸X通過通光孔221，通光孔221由複數邊線223相接以定義一多邊形輪廓224，消光結構222沿多邊形輪廓224規則設置，消光結構222用以彎折各邊線223，使各邊線223整體呈非直線，其中消光結構222的二側與邊線223相接，且各邊線223的整體由消光結構222彎折。
透過多邊形的通光孔221可改變成像鏡頭200的成像效果，同時進一步於多邊形輪廓224上設置消光結構222以彎折邊線223，藉以適度改變光線的繞射圖形。具體來說，當邊線223發生彎折時即構成消光結構222，且多邊形輪廓224為一正多邊形以提升成像鏡頭200的成像品質。
再者，遮光元件220的通光孔221用以定義成像鏡頭200的光圈值以提升成像鏡頭200的成像品質，其中成像鏡頭200的光圈值FNO為4.0，且遮光元件220沿光軸X的厚度T為33 μm。
各消光結構222包含七節點ND1、ND2、ND3、ND4、ND5、ND6、ND7，其中節點ND1、ND7分別位於各消光結構222的二側，節點ND2、ND3、ND4、ND5、ND6分別為以各消光結構222二側的一虛擬連接線作為一水平基準線LH，於遮光元件220的一邊緣在上方且通光孔221在下方的情況，且各消光結構222的一輪廓斜率由負值轉為正值的點。藉此，可根據成像鏡頭200需求調整消光結構222的設計，以提供成像鏡頭200合適的成像效果。進一步來說，消光結構222的二側與邊線223連接。
第二實施方式的第一實施例中，邊線223的數量為N；各邊線223的長度為TL；各邊線223上的直線段長度為D；節點ND1、ND2、ND3、ND4、ND5、ND6、ND7中相鄰二者形成一連線LN，連線LN中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其滿足下列條件：0度 ≤ θ ≤ 20度，其中第2C圖中以節點ND1、ND2之間的連線LN、節點ND2、ND3之間的連線LN及節點ND3、ND4之間的連線LN作為示意，節點ND1、ND2形成的連線LN與節點ND2、ND3形成的連線LN之間的偏折角為θ1，且節點ND2、ND3形成的連線LN與節點ND3、ND4形成的連線LN之間的偏折角為θ2；各連線LN與各邊線223平行時，各連線LN的長度為W，自各連線LN的中點至遮光元件220的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表2A條件。
表2A
N 5 H (μm) 17.2
TL (mm) 1.18 H/W 0.25
D (mm) 0 θ1 (度) 11.9
D/TL 0 θ2 (度) 5.1
W (μm) 70
請參照第2D圖，其繪示依照第2A圖第二實施方式的第二實施例中遮光元件220的示意圖。由第2D圖可知，消光結構222用以彎折各邊線223的至少一部分，使各邊線223的至少一部分呈非直線。透過調整直線段與消光結構222的比例，以提供成像鏡頭200合適的成像效果。
具體來說，當邊線223發生彎折時即構成消光結構222，而二直線段之間為一個單位的消光結構222。
第二實施方式的第二實施例中，各消光結構222包含三節點ND，邊線223的數量為N；各邊線223的長度為TL；各邊線223上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線223上的直線段長度D係指各邊線223扣除消光結構222線段的線段長度總和，且各邊線223扣除消光結構222線段的線段長度分別為D1、D2，即D = D1+D2；節點ND中相鄰二者形成一連線（圖未標示），連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其中連線與水平基準線LH重疊；各連線與各邊線223平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件220的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表2B條件。
表2B
N 5 D2 (mm) 0.52
TL (mm) 1.18 W (μm) 70
D (mm) 1.04 H (μm) 17.2
D/TL 0.88 H/W 0.25
D1 (mm) 0.52 θ (度) 0
請參照第2E圖，其繪示依照第2A圖第二實施方式的第三實施例中遮光元件220的示意圖。由第2E圖可知，消光結構222用以彎折各邊線223的二部分，使各邊線223的二部分呈非直線。透過調整直線段與消光結構222的比例，以提供成像鏡頭200合適的成像效果。
具體來說，當邊線223發生彎折時即構成消光結構222，而二直線段之間為一個單位的消光結構222。
第二實施方式的第三實施例中，各消光結構222包含五節點ND，邊線223的數量為N；各邊線223的長度為TL；各邊線223上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線223上的直線段長度D係指各邊線223扣除消光結構222線段的線段長度總和，且各邊線223扣除消光結構222線段的線段長度分別為D1、D2、D3，即D = D1+D2+D3；節點ND中相鄰二者形成一連線（圖未標示），連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其中連線與水平基準線LH重疊；各連線與各邊線223平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件220的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表2C條件。
表2C
N 5 D3 (mm) 0.24
TL (mm) 1.18 W (μm) 70
D (mm) 0.62 H (μm) 17.2
D/TL 0.53 H/W 0.25
D1 (mm) 0.24 θ (度) 0
D2 (mm) 0.14
＜第三實施方式＞
請參照第3A圖，其繪示依照本揭示內容第三實施方式中成像鏡頭300的示意圖。由第3A圖可知，成像鏡頭300包含複數透鏡311、312、313、314、315、316、317、一遮光元件320、複數遮光片331、332、333、334、336、一間隔環335、一固定環337、一鏡筒341及一電子感光元件343，其中透鏡311、312、313、314、315、316、317用以定義一光軸X，光軸X通過透鏡311、312、313、314、315、316、317，且電子感光元件343設置於一成像面IMG。
詳細來說，成像鏡頭300由物側至像側沿光軸X依序包含透鏡311、遮光片331、透鏡312、遮光元件320、透鏡313、遮光片332、透鏡314、遮光片333、透鏡315、遮光片334、透鏡316、間隔環335、遮光片336、透鏡317、固定環337，其中透鏡311、312、313、314、315、316、317、遮光元件320、遮光片331、332、333、334、336、間隔環335及固定環337設置於鏡筒341中。必須說明的是，透鏡及其他光學元件的數量、結構、面形等光學特徵可依照不同成像需求配置，並不以此為限。第三實施方式中，遮光元件320為遮光片。
再者，成像鏡頭300可更包含一抗反射層（圖未標示），其中抗反射層設置於遮光元件320的一外表面，藉以減少雜光於遮光元件320的外表面反射。
請參照第3B圖，其繪示依照第3A圖第三實施方式的第一實施例中遮光元件320的示意圖。由第3B圖可知，遮光元件320包含一通光孔321及複數消光結構322，其中光軸X通過通光孔321，通光孔321由複數邊線323相接以定義一多邊形輪廓324，消光結構322沿多邊形輪廓324規則設置，消光結構322用以彎折各邊線323的至少一部分，使各邊線323的至少一部分呈非直線。透過多邊形的通光孔321可改變成像鏡頭300的成像效果，同時進一步於多邊形輪廓324上設置消光結構322以彎折邊線323，藉以適度改變光線的繞射圖形，且透過調整直線段與消光結構322的比例，以提供成像鏡頭300合適的成像效果。
具體來說，當邊線323發生彎折時即構成消光結構322，而二直線段之間為一個單位的消光結構322，且多邊形輪廓324為一正多邊形以提升成像鏡頭300的成像品質。
邊線323之間可以圓角R連接，但並不以此為限。具體來說，通光孔321的孔壁可透過化學藥劑侵蝕或者導角等製程以改變孔壁的性質，可避免雜散光線透過通光孔321的孔壁反射而影響成像品質。
再者，遮光元件320的通光孔321用以定義成像鏡頭300的光圈值以提升成像鏡頭300的成像品質，其中成像鏡頭300的光圈值FNO為2.2，且遮光元件320沿光軸X的厚度T為23 μm。
各消光結構322包含四節點ND，節點ND滿足下列二定義，其中定義中一者為各消光結構322的二側各為一節點ND，而定義中另一者為以各消光結構322二側的一虛擬連接線作為一水平基準線LH，於遮光元件320的一邊緣在上方且通光孔321在下方的情況，且各消光結構322的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為節點ND的一者。藉此，可根據成像鏡頭300需求調整消光結構322的設計，以提供成像鏡頭300合適的成像效果。進一步來說，消光結構322的二側與邊線323連接。
第三實施方式的第一實施例中，邊線323的數量為N；各邊線323的長度為TL；各邊線323上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線323上的直線段長度D係指各邊線323扣除消光結構322的線段長度總和，且各邊線323扣除消光結構322的線段長度分別為D1、D2，即D = D1+D2；節點ND中相鄰二者形成一連線（圖未標示），連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其中連線與水平基準線LH重疊；各連線與各邊線323平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件320的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表3A條件。
表3A
N 9 D2 (mm) 0.12
TL (mm) 0.5 W (μm) 86.6
D (mm) 0.24 H (μm) 15
D/TL 0.48 H/W 0.17
D1 (mm) 0.12 θ (度) 0
請參照第3C圖，其繪示依照第3A圖第三實施方式的第二實施例中遮光元件320的示意圖。由第3C圖可知，消光結構322用以彎折各邊線323的至少一部分，使各邊線323的至少一部分呈非直線。透過調整直線段與消光結構322的比例，以提供成像鏡頭300合適的成像效果。
具體來說，當邊線323發生彎折時即構成消光結構322，而二直線段之間為一個單位的消光結構322。
第三實施方式的第二實施例中，各消光結構322包含五節點ND1、ND2、ND3、ND4、ND5，邊線323的數量為N；各邊線323的長度為TL；各邊線323上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線323上的直線段長度D係指各邊線323扣除消光結構322線段的線段長度總和，且各邊線323扣除消光結構322線段的線段長度分別為D1、D2，即D = D1+D2；節點ND1、ND2、ND3、ND4、ND5中相鄰二者形成連線LN，連線LN中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其滿足下列條件：0度 ≤ θ ≤ 20度，其中第3C圖中以節點ND1、ND2之間的連線LN、節點ND2、ND3之間的連線LN及節點ND3、ND4之間的連線LN作為示意，節點ND1、ND2形成的連線LN與節點ND2、ND3形成的連線LN之間的偏折角為θ1，且節點ND2、ND3形成的連線LN與節點ND3、ND4形成的連線LN之間的偏折角為θ2，所述參數滿足下列表3B條件。
表3B
N 9 D1 (mm) 0.08
TL (mm) 0.5 D2 (mm) 0.08
D (mm) 0.16 θ1 (度) 6.8
D/TL 0.32 θ2 (度) 10.9
＜第四實施方式＞
請參照第4A圖與第4B圖，其中第4A圖繪示依照本揭示內容第四實施方式的第一實施例中遮光元件420的立體圖，第4B圖繪示依照第4A圖第四實施方式的第一實施例中遮光元件420的示意圖。由第4A圖與第4B圖可知，遮光元件420包含一通光孔421及複數消光結構422，其中光軸（圖未標示）通過通光孔421，通光孔421由複數邊線423相接以定義一多邊形輪廓424，消光結構422沿多邊形輪廓424規則設置，消光結構422用以彎折各邊線423的至少一部分，使各邊線423的至少一部分呈非直線。
具體來說，遮光元件420可應用於成像鏡頭（圖未繪示）。透過多邊形的通光孔421可改變成像鏡頭的成像效果，同時進一步於多邊形輪廓424上設置消光結構422以彎折邊線423，藉以適度改變光線的繞射圖形，且透過調整直線段與消光結構422的比例，以提供成像鏡頭合適的成像效果。第四實施方式的第一實施例中，遮光元件420為複數零件的組合件，如六遮光片（圖未標示）組成的可變光圈。
具體來說，當邊線423發生彎折時即構成消光結構422，而二直線段之間為一個單位的消光結構422，且多邊形輪廓424為一正多邊形以提升成像鏡頭的成像品質。
再者，遮光元件420的通光孔421用以定義成像鏡頭的光圈值以提升成像鏡頭的成像品質，其中遮光元件420沿光軸（圖未標示）的厚度T為80 μm。
各消光結構422包含三節點ND，節點ND滿足下列二定義，其中定義中一者為各消光結構422的二側各為一節點ND，而定義中另一者為以各消光結構422二側的一虛擬連接線作為一水平基準線LH，於遮光元件420的一邊緣在上方且通光孔421在下方的情況，且各消光結構422的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為節點ND的一者。藉此，可根據成像鏡頭需求調整消光結構422的設計，以提供成像鏡頭合適的成像效果。進一步來說，消光結構422的二側與邊線423連接。
第四實施方式的第一實施例中，邊線423的數量為N；各邊線423的長度為TL；各邊線423上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線423上的直線段長度D係指各邊線423扣除消光結構422的線段長度總和，且各邊線423扣除消光結構422的線段長度分別為D1、D2，即D = D1+D2；節點ND中相鄰二者形成一連線（圖未標示），連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其中連線與水平基準線LH重疊；各連線與各邊線423平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件420的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表4A條件。
表4A
N 12 D2 (mm) 0.38
TL (mm) 1.22 W (μm) 200
D (mm) 0.82 H (μm) 30
D/TL 0.67 H/W 0.15
D1 (mm) 0.44 θ (度) 0
請參照第4C圖與第4D圖，其中第4C圖繪示依照本揭示內容第四實施方式的第二實施例中遮光元件420的立體圖，第4D圖繪示依照第4C圖第四實施方式的第二實施例中遮光元件420的示意圖。由第4C圖與第4D圖可知，消光結構422用以彎折各邊線423的至少一部分，使各邊線423的至少一部分呈非直線。透過調整直線段與消光結構422的比例，以提供成像鏡頭合適的成像效果。第四實施方式的第二實施例中，透過改變遮光片之間的角度，以致通光孔421縮小。
具體來說，當邊線423發生彎折時即構成消光結構422，而二直線段之間為一個單位的消光結構422。
第四實施方式的第二實施例中，各消光結構422包含三節點ND，邊線423的數量為N；各邊線423的長度為TL；各邊線423上的直線段長度為D（圖未標示），其中各邊線423上的直線段長度D係指各邊線423扣除消光結構422線段的線段長度總和，且各邊線423扣除消光結構422線段的線段長度分別為D1、D2，即D = D1+D2，節點ND中相鄰二者形成一連線（圖未標示），連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且偏折角為θ（圖未標示），其中連線與水平基準線LH重疊；各連線與各邊線423平行時，各連線的長度為W，自各連線的中點至遮光元件420的邊緣的垂直距離為H，所述參數滿足下列表4B條件。
表4B
N 6 D2 (mm) 0.21
TL (mm) 0.77 W (μm) 200
D (mm) 0.38 H (μm) 30
D/TL 0.49 H/W 0.15
D1 (mm) 0.17 θ (度) 0
＜第五實施方式＞
請參照第5A圖與第5B圖，其中第5A圖繪示依照本揭示內容第五實施方式中電子裝置50的示意圖，第5B圖繪示依照第5A圖第五實施方式中電子裝置50的方塊圖。由第5A圖與第5B圖可知，電子裝置50係一智慧型手機，且包含一成像鏡頭。
第五實施方式中，電子裝置50包含四成像鏡頭，分別為長焦望遠鏡頭511、超廣角鏡頭512、超長焦望遠鏡頭513及廣角主鏡頭514，其中長焦望遠鏡頭511的視角為30度至60度，超廣角鏡頭512的視角為93度至175度，超長焦望遠鏡頭513的視角為5度至30度，廣角主鏡頭514的視角為65度至90度，但並不以此為限。再者，可透過切換不同視角的成像鏡頭，使電子裝置50實現光學變焦的功能。必須說明的是，鏡頭蓋板52僅為示意電子裝置50內部的長焦望遠鏡頭511、超廣角鏡頭512、超長焦望遠鏡頭513及廣角主鏡頭514，並不表示鏡頭蓋板52為可拆卸式的。具體而言，長焦望遠鏡頭511、超廣角鏡頭512、超長焦望遠鏡頭513及廣角主鏡頭514可為前述第一實施方式至第四實施方式的成像鏡頭，但並不以此為限。
電子裝置50更包含一電子感光元件53與一使用者介面54，其中電子感光元件53設置於長焦望遠鏡頭511、超廣角鏡頭512、超長焦望遠鏡頭513及廣角主鏡頭514的成像面（圖未繪示），且使用者介面54可為觸控螢幕或顯示螢幕，並不以此為限。
進一步來說，使用者透過電子裝置50的使用者介面54進入拍攝模式。此時長焦望遠鏡頭511、超廣角鏡頭512、超長焦望遠鏡頭513及廣角主鏡頭514匯集成像光線在電子感光元件53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)55。
因應電子裝置50的相機規格，電子裝置50可更包含一光學防手震組件56，係可為OIS防抖回饋裝置，進一步地，電子裝置50可更包含至少一個輔助光學元件（圖未標示）及至少一個感測元件57。第五實施方式中，輔助光學元件為閃光燈模組58與對焦輔助模組59，閃光燈模組58可用以補償色溫，對焦輔助模組59可為紅外線測距元件、雷射對焦模組等。感測元件57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，進而有利於電子裝置50中成像鏡頭（即長焦望遠鏡頭511、超廣角鏡頭512、超長焦望遠鏡頭513及廣角主鏡頭514）配置的自動對焦功能及光學防手震組件56的發揮，以獲得良好的成像品質，有助於依據本發明的電子裝置50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。
此外，電子裝置50可更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。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100,200,300:成像鏡頭 111,112,113,114,115,116,117,211,212,213,214,215,216,217,311,312,313,314,315,316,317:透鏡 120,220,320,420:遮光元件 121,221,321,421:通光孔 122,222,322,422:消光結構 123,223,323,423:邊線 124,224,324,424:多邊形輪廓 131,132,133,135,137,139,231,232,233,235,237,239,331,332,333,334,336:遮光片 134,136,138,234,236,238,335:間隔環 141,241,341:鏡筒 142,242:濾光片 143,243,343:電子感光元件 337:固定環 50:電子裝置 511:長焦望遠鏡頭 512:超廣角鏡頭 513:超長焦望遠鏡頭 514:廣角主鏡頭 52:鏡頭蓋板 53:電子感光元件 54:使用者介面 55:成像訊號處理元件 56:光學防手震組件 57:感測元件 58:閃光燈模組 59:對焦輔助模組 ND,ND1,ND2,ND3,ND4,ND5,ND6,ND7:節點 X:光軸 IMG:成像面 LN:連線 LH:水平基準線 VL:虛擬線 PO:正值區域 NE:負值區域 R:圓角 T:厚度 TL:邊線的長度 D1,D2,D3:線段長度 H:自各連線的中點至遮光元件的邊緣的垂直距離 W:連線的長度 θ,θ1,θ2:偏折角
第1A圖繪示依照本揭示內容第一實施方式中成像鏡頭的示意圖； 第1B圖繪示依照第1A圖第一實施方式的第一實施例中遮光元件的示意圖； 第1C圖繪示依照第1B圖第一實施方式的第一實施例中遮光元件的部分放大圖； 第1D圖繪示依照第1B圖第一實施方式的第一實施例中遮光元件的另一部分放大圖； 第1E圖繪示依照第1A圖第一實施方式的第二實施例中遮光元件的示意圖； 第1F圖繪示依照第1A圖第一實施方式的第三實施例中遮光元件的示意圖； 第2A圖繪示依照本揭示內容第二實施方式中成像鏡頭的示意圖； 第2B圖繪示依照第2A圖第二實施方式的第一實施例中遮光元件的示意圖； 第2C圖繪示依照第2B圖第二實施方式的第一實施例中遮光元件的部分放大圖； 第2D圖繪示依照第2A圖第二實施方式的第二實施例中遮光元件的示意圖； 第2E圖繪示依照第2A圖第二實施方式的第三實施例中遮光元件的示意圖； 第3A圖繪示依照本揭示內容第三實施方式中成像鏡頭的示意圖； 第3B圖繪示依照第3A圖第三實施方式的第一實施例中遮光元件的示意圖； 第3C圖繪示依照第3A圖第三實施方式的第二實施例中遮光元件的示意圖； 第4A圖繪示依照本揭示內容第四實施方式的第一實施例中遮光元件的立體圖； 第4B圖繪示依照第4A圖第四實施方式的第一實施例中遮光元件的示意圖； 第4C圖繪示依照本揭示內容第四實施方式的第二實施例中遮光元件的立體圖； 第4D圖繪示依照第4C圖第四實施方式的第二實施例中遮光元件的示意圖； 第5A圖繪示依照本揭示內容第五實施方式中電子裝置的示意圖；以及 第5B圖繪示依照第5A圖第五實施方式中電子裝置的方塊圖。
120:遮光元件
121:通光孔
122:消光結構
123:邊線
124:多邊形輪廓
LH:水平基準線
TL:邊線的長度
D1,D2:線段長度

Claims (21)

  1. 一種成像鏡頭，包含： 一透鏡，用以定義一光軸，且該光軸通過該透鏡；以及 一遮光元件，包含： 一通光孔，該光軸通過該通光孔，該通光孔由複數邊線相接以定義一多邊形輪廓；及 複數消光結構，沿該多邊形輪廓規則設置，該些消光結構用以彎折各該邊線的至少一部分，使各該邊線的該至少一部分呈非直線； 其中，該些邊線的數量為N，各該邊線的長度為TL，各該邊線上的直線段長度為D，其滿足下列條件： 4 ≤ N ≤ 18；以及 0.05 ＜ D/TL ＜ 0.95。
  2. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該遮光元件沿該光軸的厚度為T，其滿足下列條件： 2 μm ≤ T ≤ 88 μm。
  3. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該多邊形輪廓為一正多邊形。
  4. 如請求項3所述的成像鏡頭，其中該些邊線的數量為N，其滿足下列條件： 5 ≤ N ≤ 12。
  5. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中各該消光結構包含至少三節點，該些節點滿足下列二定義中的任一者： 各該消光結構的二側各為一該節點；以及 以各該消光結構二側的一虛擬連接線作為一水平基準線，於該遮光元件的一邊緣在上方且該通光孔在下方的情況，各該消光結構的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為該些節點的一者； 其中，該些節點中相鄰二者形成一連線，該些連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且該偏折角為θ，其滿足下列條件： 0度 ≤ θ ≤ 20度。
  6. 如請求項5所述的成像鏡頭，其中各該連線與各該邊線平行時，各該連線的長度為W，自各該連線的中點至該遮光元件的該邊緣的垂直距離為H，其滿足下列條件： 0.04 ≤ H/W ≤ 0.7。
  7. 如請求項5所述的成像鏡頭，其中自各該連線的中點至該遮光元件的該邊緣的垂直距離為H，其滿足下列條件： 5 μm ≤ H ≤ 120 μm。
  8. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該遮光元件的該通光孔用以定義該成像鏡頭的光圈值。
  9. 如請求項8所述的成像鏡頭，其中該成像鏡頭的光圈值為FNO，其滿足下列條件： 0.65 ≤ FNO ≤ 1.8。
  10. 如請求項1所述的成像鏡頭，更包含： 一抗反射層，設置於該遮光元件的一外表面。
  11. 一種成像鏡頭，包含： 一透鏡，一光軸通過該透鏡；以及 一遮光元件，包含： 一通光孔，該光軸通過該通光孔，該通光孔由複數邊線相接以定義一多邊形輪廓；及 複數消光結構，沿該多邊形輪廓規則設置，該些消光結構用以彎折各該邊線，使各該邊線整體呈非直線； 其中，各該消光結構包含至少三節點，該些節點滿足下列二定義中的任一者： 各該消光結構的二側各為一該節點；以及 以各該消光結構二側的一虛擬連接線作為一水平基準線，於該遮光元件的一邊緣在上方且該通光孔在下方的情況，各該消光結構的一輪廓斜率由負值轉為正值的點為該些節點的一者； 其中，該些邊線的數量為N；該些節點中相鄰二者形成一連線，該些連線中相鄰二者之間形成一偏折角，且該偏折角為θ，其滿足下列條件： 4 ≤ N ≤ 18；以及 0度 ≤ θ ≤ 20度。
  12. 如請求項11所述的成像鏡頭，其中各該邊線的長度為TL，各該邊線上的直線段長度為D，其滿足下列條件： 0 ≤ D/TL ≤ 0.05。
  13. 如請求項11所述的成像鏡頭，其中該遮光元件沿該光軸的厚度為T，其滿足下列條件： 2 μm ≤ T ≤ 88 μm。
  14. 如請求項11所述的成像鏡頭，其中該多邊形輪廓為一正多邊形。
  15. 如請求項14所述的成像鏡頭，其中該些邊線的數量為N，其滿足下列條件： 5 ≤ N ≤ 12。
  16. 如請求項11所述的成像鏡頭，其中各該連線與各該邊線平行時，各該連線的長度為W，自各該連線的中點至該遮光元件的該邊緣的垂直距離為H，其滿足下列條件： 0.04 ≤ H/W ≤ 0.7。
  17. 如請求項16所述的成像鏡頭，其中自各該連線的中點至該遮光元件的該邊緣的垂直距離為H，其滿足下列條件： 5 μm ≤ H ≤ 120 μm。
  18. 如請求項11所述的成像鏡頭，其中該遮光元件的該通光孔用以定義該成像鏡頭的光圈值。
  19. 如請求項18所述的成像鏡頭，其中該成像鏡頭的光圈值為FNO，其滿足下列條件： 0.65 ≤ FNO ≤ 1.8。
  20. 如請求項11所述的成像鏡頭，更包含： 一抗反射層，設置於該遮光元件的一外表面。
  21. 一種電子裝置，包含： 如請求項1及11中任一者所述的成像鏡頭。
TW112111963A 2022-07-21 2023-03-29 成像鏡頭與電子裝置 TWI847637B (zh)

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