TWI576616B - 具有微結構之鏡片 - Google Patents

Description

具有微結構之鏡片

本發明係有關於一種光學鏡片。

一般來說，如手機相機鏡頭等微小的光學鏡頭組，因尺寸極小，要避免雜散光問題通常是利用高曲率變化來解決，然而，這種方法易影響成像品質而降低良率。

因此，如何避免雜散光問題，又能維持成像品質，成為微小光學鏡頭發展的重要課題。

本發明之主要目的在於提供一種具有微結構之鏡片，能有效消除、減少鏡頭的雜散光。

為達成上述目的，本發明提供一種具有微結構之鏡片，具有一第一面與一第二面，至少該第一面中央部分具有一光學部，該光學部有一環繞其的光機部，該光機部至少部分區域形成有至少一凹入的微結構，該微結構的底面為霧面粗糙者。

為達成上述目的，本發明亦提供另一種具有微結構之鏡片，具有一第一面與一第二面，至少該第一面中央部分具有一光學部，該光學部有一環繞其的光機部，該光機部至少有部分區域形成有複數個多角錐狀 凸出之微結構，該微結構表面為霧面粗糙者。

藉此，鏡片的微結構可有效分散、消除雜散光，避免影響成像品質。

10‧‧‧鏡頭組

11、11a、11b、11c、11d、11e、11f‧‧‧鏡片

111‧‧‧光學部

112、112a、112b、112c、112d、112e、112f‧‧‧微結構

d、h‧‧‧距離

θ‧‧‧角度

圖1係本發明之立體圖。

圖2係本發明之立體分解圖。

圖2A係本發明之剖面圖。

圖3係本發明第一實施例之正視圖。

圖3A係本發明第一實施例之剖面圖。

圖4係本發明第二實施例之正視圖。

圖4A係本發明第二實施例之剖面圖。

圖5係本發明第三實施例之正視圖。

圖5A係本發明第三實施例之剖面圖。

圖6係本發明第四實施例之正視圖。

圖6A係本發明第四實施例之剖面圖。

圖7係本發明第五實施例之正視圖。

圖8係本發明第六實施例之正視圖。

圖9係本發明第七實施例之正視圖。

圖10係本發明第七實施例之立體圖。

圖11係鏡片加工前之光路斜視圖。

圖12係鏡片加工前之實際拍攝圖。

圖13係鏡片加工前之照度分布圖。

圖14係鏡片施以一般霧面豔消處理後之光路斜視圖。

圖15與圖16係鏡片施以一般霧面豔消處理後之實際拍攝圖。

圖17係鏡片施以一般霧面豔消處理後之照度分布圖。

圖18係本發明第一實施例之光路側視圖。

圖19係本發明第一實施例之實際拍攝圖。

圖20係本發明第一實施例之照度分布圖。

圖21係本發明第五實施例之光路斜視圖。

圖22係本發明第五實施例之實際拍攝圖。

圖23係本發明第五實施例之照度分布圖。

圖24係本發明之微結構各部位尺寸示意圖。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至圖10，本發明提供一種具有微結構之鏡片11、11a、11b、11c、11d、11e、11f(例如使用於鏡頭組10中的光學鏡片)，具有一第一面與一第二面，至少該第一面中央部分具有一光學部111，該光學部有一環繞其的光機部，該光機部至少部分區域形成有至少一凹入的微結構112、112a、112b、112c、112d、112e、112f，該微結構112、112a、112b、112c、112d、112e、112f的底面為霧面粗糙者，例如，該些微結構112、112a、112b、112c、112d、112e、112f係利用雷射雕刻手段完成，採雷射雕刻手段目的在於將微結構的底面(或側面)形成霧面粗糙態樣，其霧面粗糙粒徑 可達到更細微化效果，這樣能使得雜散光之打散效果達到最佳化。

關於該微結構更細節的態樣，其中一種態樣中，該鏡片11、 11a、11b、11c定義一中軸，該中軸通過該鏡片11、11a、11b、11c之中心，複數個該微結構112、112a、112b、112c係為複數個繞該中軸延伸且同心間隔排列的環槽，關於該環槽，請參考圖3與圖3A，各該環槽的剖面為V形，或是如圖4與圖4A所示，各該環槽的底部剖面為半圓形，也可如圖5、圖5A、圖6、圖6A所示，各該環槽的剖面為四方形(正方形、長方形或梯形等)。較佳者，如圖24所示，各該環槽具有一最低之底部，相鄰二環槽之間具有一最高之頂部，任二相鄰之環槽底部之距離d為0.024mm至0.05mm，任一頂部與其相鄰之底部沿該中軸方向的距離h為8μm至12μm，任一底部與其相鄰的二頂部之間夾一角度θ，該角度θ介於60至80度。本發明透過環槽底面特別採霧面粗糙設計，可大幅分散雜散光集中效果，再配合特殊的環槽距離0.024mm至0.05mm與相鄰環槽二頂部之間夾該角度θ介於60至80度，主要可讓雜散光接觸到霧面之環槽底面分散的雜光折射並與環槽兩側面之霧面進行第二次雜散光分散效果，以獲得最佳化雜散光消除目的。

圖7則揭露了另一種態樣，該些微結構112d為複數個係沿 徑向延伸且繞該中軸間隔排列(放射狀排列)的溝槽，圖8的微結構112e則為一繞該中軸呈螺旋狀之螺旋槽。

除此之外，如圖9與圖10所示，該微結構112f亦可為複數 個多角錐狀凸出者且該微結構表面為霧面粗糙者(利用雷射雕刻形成者)，較佳者，各該微結構為四角錐狀者。

藉由微結構的設計，可達到去除雜散光的效果。詳細說明如 下：請參考圖11、圖12與圖13，係分別為未進行微結構加工前的光路斜視圖、實際拍攝圖與照度分布圖，可以看出雜散光相當集中，而大幅影響成像；再看圖14、圖15、圖16與圖17，係為進行一般霧面豔消(消光)加工後的光路斜視圖、實際拍攝圖與照度分布圖，可以看出相較於未加工前，雜散光有略為發散的情形，但還是相當集中；再請參考圖18、圖19與圖20，係為圖3與圖3A之實施例的光路側視圖、實際拍攝圖與照度分布圖，可以看出相較於未加工與單純霧面加工，雜散光相當分散；圖21、圖22與圖23則為圖7之實施例的光路斜視圖、實際拍攝圖與照度分布圖，同樣可看出相較於未加工與單純霧面加工，雜散光相當分散。

由上可知，藉由本發明之微結構，可達到去除雜散光的良好效果，維持成像品質，提高產品良率。

11‧‧‧鏡片

111‧‧‧光學部

112‧‧‧微結構

Claims (9)

1. 一種具有微結構之鏡片，具有一第一面與一第二面，至少該第一面中央部分具有一光學部，該光學部有一環繞其的光機部，該光機部至少部分區域形成有至少一凹入的微結構，該微結構的底面為霧面粗糙者；其中，該鏡片定義一中軸，該中軸通過該鏡片之中心，複數個該微結構係為複數個繞該中軸延伸且同心間隔排列的環槽。
2. 如請求項1所述之具有微結構之鏡片，其中各該環槽的剖面為V形。
3. 如請求項1所述之具有微結構之鏡片，其中各該環槽的底部剖面為半圓形。
4. 如請求項1所述之具有微結構之鏡片，其中各該環槽的剖面為四方形。
5. 如請求項1至4中任一項所述之具有微結構之鏡片，其中該至少一微結構係以雷射雕刻形成。
6. 一種具有微結構之鏡片，具有一第一面與一第二面，至少該第一面中央部分具有一光學部，該光學部有一環繞其的光機部，該光機部至少部分區域形成有複數個凹入的微結構，該微結構的底面為霧面粗糙者；其中該鏡片定義一中軸，該中軸通過該鏡片之中心，複數個該微結構為複數個係沿徑向延伸且繞該中軸間隔排列的溝槽。
7. 如請求項6所述之具有微結構之鏡片，其中該至少一微結構係以雷射雕刻形成。
8. 一種具有微結構之鏡片，具有一第一面與一第二面，至少該第一面中央部分具有一光學部，該光學部有一環繞其的光機部，該光機部至少部分區域形成有複數個凹入的微結構，該微結構的底面為霧面粗糙者； 其中該鏡片定義一中軸，該中軸通過該鏡片之中心，該微結構為一繞該中軸呈螺旋狀之螺旋槽。
9. 如請求項8所述之具有微結構之鏡片，其中該至少一微結構係以雷射雕刻形成。