TWI740675B

TWI740675B - 鏡頭裝置（六）

Info

Publication number: TWI740675B
Application number: TW109135160A
Authority: TW
Inventors: 施銘偉
Original assignee: 大陸商信泰光學（深圳）有限公司; 亞洲光學股份有限公司
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2021-09-21
Also published as: TW202215100A

Abstract

一種鏡頭裝置包括複數個透鏡及一環狀體。此等透鏡及環狀體沿著一光軸排列。此環狀體設置於一物側與一像側之間。環狀體包括一第一側面及一第二側面，此第一側面包括一第一表面及一第二表面，此第二側面包括一第三表面，此第一表面朝向物側，此第三表面朝向像側，第二表面位於第一表面及第三表面之間，第二表面相對於光軸傾斜並且與第三表面形成一夾角。第二表面圍繞光軸形成一洞孔。鏡頭裝置滿足以下條件：20度/mm<θ/W<250度/mm；其中θ為第二表面與第三表面之夾角的角度，W為第三表面之一高度，此高度的延伸方向與光軸方向垂直。

Description

鏡頭裝置(六)

本發明係有關於一種鏡頭裝置。

環狀體之主要用途為光圈功能，環狀體可阻檔光線通過，其所圍繞形成的洞孔則可讓光線通過。請同時參閱第1A圖及第1B圖，第1A圖係習知鏡頭裝置之環狀體之第一側面示意圖，第1B圖係依據第1A圖之環狀體之VII-VII剖視圖。環狀體100包括一第一表面S01、一第三表面S03、一第四表面S04及一第五表面S05，第一表面S01分別與第四表面S04及第五表面S05連接，第三表面S03分別與第四表面S04及第五表面S05連接，第五表面S05分別與第一表面S01及第三表面S03互相垂直。環狀體100其形狀呈跑道形(非圓形)，第五表面S05圍繞一光軸110形成一洞孔1101，洞孔1101呈跑道形(非圓形)，洞孔1101可讓來自物側(未圖示)之光線通過，其大小將影響鏡頭裝置(未圖示)之通光量。請參閱第1C圖，第1C圖係光線入射第1A圖之環狀體之光學路徑示意圖。第1C圖之第五表面S05分別與第一表面S01及第三表面S03互相垂直，當來自物側之入射光入射環狀體100後，大部份的入射光將被第一表面S01阻檔無法通過洞孔1101，但仍有部份入射光入射第五表面S05後將被直接反射，這些反射光將通過洞孔1101，最後成像於成像面形成所謂的鬼影，使得成像品質降低。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種鏡頭裝置，其環狀體能有效遮避雜散光，可有效降低鬼影，提升成像品質。

本發明之鏡頭裝置包括複數個透鏡及一環狀體。此等透鏡及環狀體沿著一光軸排列。此環狀體設置於一物側與一像側之間。環狀體包括一第一側面及一第二側面，此第一側面包括一第一表面及一第二表面，此第二側面包括一第三表面，此第一表面朝向物側，此第三表面朝向像側，第二表面位於第一表面及第三表面之間，第二表面相對於光軸傾斜並且與第三表面形成一夾角。第二表面圍繞光軸形成一洞孔。鏡頭裝置滿足以下條件：20度/mm<θ/W<250度/mm；其中θ為第二表面與第三表面之夾角的角度，W為第三表面之一高度，此高度的延伸方向與光軸方向垂直。

其中環狀體設置於物側與此等透鏡之間、此等透鏡之間或此等透鏡與像側之間，鏡頭裝置至少滿足以下其中之一條件：0.24mm²

AI

0.91mm²；0.2mm/mm²<W/AI<9mm/mm²；其中，W為第三表面之高度，AI為第二表面之一面積。

其中第二表面與第三表面之夾角的角度大於等於20度及小於等於60度。

其中第三表面之高度大於等於0.2mm及小於等於1.55mm。

本發明之另一鏡頭裝置包括複數個透鏡及一環狀體。此等透鏡及環狀體沿著一光軸排列。此環狀體設置於一物側與一像側之間。環狀體包括一第一側面及一第二側面，此第一側面包括一第一表面及一第二表面，此第二側面包括一第三表面，此第一表面朝向物側，此第三表面朝向像側，第二表面位於第一表面及第三表面之間。第二表面圍繞光軸形成一洞孔。鏡頭裝置滿足以下條件：5<A/T<48；其中A為第二表面之一高度，此高度的延伸方向與光軸方向垂直，T為第二表面與第三表面間之一厚度，此厚度的延伸方向與光軸方向平行。

其中環狀體設置於物側與此等透鏡之間、此等透鏡之間或此等透鏡與像側之間，第二表面朝向物側，第一側面可更包括一第四表面、一第五表面及一第六表面，此第四表面連接此第一表面以此第三表面，此第二表面連接此第五表面及此第六表面，此第五表面與此第二表面相交，此第六表面連接此第二表面及此第三表面，鏡頭裝置至少滿足以下其中之一條件：9mm<B/A<11mm；3<B/C<50；0.1×L

T

0.4×L；其中，B為第二表面之一面積，A為第二表面之高度，此高度的延伸方向與光軸方向垂直，C為第六表面之一面積，L為第四表面之一厚度，此厚度的延伸方向與光軸方向平行，T為第二表面與第三表面間之厚度，此厚度的延伸方向與光軸方向平行。

其中第二表面之高度大於等於0.05mm及小於等於0.15mm。

其中第四表面之厚度大於等於0.02mm以及小於2mm。

其中洞孔為非圓形洞孔，第二表面與第三表面於光軸方向的距離小於第一表面與第三表面於光軸方向的距離。

其中環狀體為非圓形環狀體，此環狀體係由金屬或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製成，第一表面與第三表面至少經由二轉折點連接。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

100、10、30:環狀體

110、20、40:光軸

1101、201、401:洞孔

S01、S11、S21:第一表面

S12、S22:第二表面

S03、S13、S23:第三表面

S04、S14、S24:第四表面

S05、S25:第五表面

S26:第六表面

W:第三表面高度

L:第四表面厚度

T:第二表面與第三表面間之厚度

θ:角度

A:第二表面之高度

P11、P12、P21、P22、P23、P24:轉折點

第1A圖係習知鏡頭裝置之環狀體之第一側面示意圖。

第1B圖係依據第1A圖之環狀體之VII-VII剖視圖。

第1C圖係光線入射第1A圖之環狀體之光學路徑示意圖。

第2A圖係依據本發明之鏡頭裝置，其中環狀體之第一實施例之第一側面示意圖。

第2B圖係依據第2A圖之環狀體之VII-VII剖視圖。

第2C圖係光線入射第2A圖之環狀體之光學路徑示意圖。

第3A圖係依據本發明之鏡頭裝置，其中環狀體之第二實施例之第一側面示意圖。

第3B圖係依據第3A圖之環狀體之VII-VII剖視圖。

第3C圖係光線入射第3A圖之環狀體之光學路徑示意圖。

本發明提供一種鏡頭裝置，包括：複數個透鏡；及一環狀體；此等透鏡及此環狀體沿著一光軸排列；環狀體設置於一物側與一像側之間；環狀體包括一第一側面及一第二側面，此第一側面包括一第一表面及一第二表面，此第二側面包括一第三表面，此第一表面朝向物側，此第三表面朝向像側，此第二表面位於此第一表面及此第三表面之間，此第二表面相對於光軸傾斜並且與此第三表面形成一夾角；第二表面圍繞光軸形成一洞孔；鏡頭裝置滿足以下條件：20度/mm<θ/W<250度/mm；其中θ為第二表面與第三表面之夾角的角度，W為第三表面之一高度，此高度的延伸方向與光軸方向垂直。

本發明提供另一種鏡頭裝置，包括：複數個透鏡；及一環狀體；此等透鏡及此環狀體沿著一光軸排列；環狀體設置於一物側與一像側之間；環狀體包括一第一側面及一第二側面，此第一側面包括一第一表面及一第二表面，此第二側面包括一第三表面，此第一表面朝向物側，此第三表面朝向像側，此第二表面位於此第一表面及此第三表面之間；第二表面圍繞光軸形成一洞孔；鏡頭裝置滿足以下條件：5<A/T<48；其中A為第二表面之一高度，此高度的延伸方向與光軸方向垂直，T為第二表面與第三表面間之一厚度，此厚度的延伸方向與光軸方向平行。

請同時參閱第2A圖及第2B圖，第2A圖係依據本發明之鏡頭裝置，其中環狀體之第一實施例之第一側面示意圖，第2B圖係依據第2A圖之環狀體之VII-VII剖視圖。如第2A、2B圖所示，鏡頭裝置(未圖示)包括複數個透鏡(未圖示)及一環狀體10，複數個透鏡(未圖示)及環狀體10沿著一光軸20排列，環狀體10設置於一物側與一像側之間，環狀體10可設置於物側(未圖示)與複數個透鏡(未圖示)之間、複數個透鏡(未圖示)之間或複數個透鏡(未圖示)與像側之間。環狀體10可由聚對苯二甲酸乙二酯製成，其包括一第一側面及一第二側面，第一側面包括一第一表面S11、一第二表面S12及一第四表面S14，第二側面包括一第三表面S13，第二表面S12分別與第一表面S11及第三表面S13連接，第四表面S14分別與第一表面S11及第三表面S13連接，第二表面S12相對於光軸20傾斜並且與第三表面S13形成一夾角其角度為θ，其中，第一表面S11朝向物側，第三表面S13朝向像側。環狀體10其形狀呈非圓形，可以為跑道形、多邊形、與光軸對稱的多邊形、樽形、橡木桶形、紅酒瓶上半部等形狀，第二表面S12圍繞光軸20形成一洞孔201，洞孔201呈非圓形，可以為跑道形、多邊形、與光軸對稱的多邊形、樽形、橡木桶形、紅酒瓶上半部、波浪形、鋸齒形、凹凸形、花瓣形、心形等形狀，洞孔201可讓來自物側(未圖示)之光線通過，其大小將影響鏡頭裝置(未圖示)之通光量，所以環狀體10之主要用途為光圈功能。

請參閱第2C圖，第2C圖係光線入射第2A圖之環狀體之光學路徑示意圖。當來自物側之入射光入射環狀體10後，大部份的入射光將被第一表面S11阻檔無法通過洞孔201，而有部份的入射光在入射第二表面S12後將被直接反射改變光路徑，因為第二表面S12與第三表面S13之夾角θ不為90度，使得這些反射光無法通過洞孔201形成雜散光進而避免產生鬼影，使得成像品質得以提升，鏡頭的鬼影、雜散光等問題得以被改善。

另外，環狀體10至少滿足底下其中一條件：

20度/mm<θ/W<250度/mm； (1)

0.2mm/mm²<W/AI<9mm/mm²； (2)

其中，θ為第二表面S12與第三表面S13之夾角的角度，W為第三表面S13之一高度，此高度W的延伸方向與光軸20方向垂直，AI為第二表面S12之一面積，第二表面S12與光軸20方向相交並呈相對傾斜。

利用上述環狀體及至少滿足條件(1)至條件(5)其中一條件之設計，使得鏡頭裝置能有效的減少鬼影提升成像品質。

當滿足條件(1)：20度/mm<θ/W<250度/mm時，可使環狀體製造過程中與模具之間較不容易干涉，以及增加環狀體承靠的穩定性與信賴性，有助於提升鏡頭裝置組裝的生產效率。

當滿足條件(2)：0.2mm/mm²<W/AI<9mm/mm²時，能有效減少鬼影能量，以消除環形狀鬼影及半月形鬼影。

表一、表二及表三為第一實施例之鏡頭裝置其環狀體10之相關參數值及其對應條件(1)至條件(2)之計算值，由表一、表二及表三可知，第一實施例之鏡頭裝置其環狀體10皆能滿足條件(1)至條件(5)之要求。其中，表一和表三為較佳實施例之相關參數值及其對應條件(1)至條件(2)之計算值。

請同時參閱第3A圖及第3B圖，第3A圖係依據本發明之鏡頭裝置，其中環狀體之第二實施例之第一側面示意圖，第3B圖係依據第3A圖之環狀體之VII-VII剖視圖。如第3A、3B圖所示，鏡頭裝置(未圖示)包括複數個透鏡(未圖示)及一環狀體30，複數個透鏡(未圖示)及環狀體30沿著一光軸40排列，環狀體30設置於一物側與一像側之間，環狀體30可設置於物側(未圖示)與複數個透鏡(未圖示)之間、複數個透鏡(未圖示)之間或複數個透鏡(未圖示)與像側之間。環狀體30可由金屬製成，其包括第一側面及一第二側面，第一側面包括一第一表面S21、一第二表面S22、一第四表面S24、一第五表面S25及一第六表面S26，第二側面包括一第三表面S23，其中，第一表面S21及第二表面S22朝向物側，第三表面S23朝向像側，第一表面S21分別與第四表面S24及第五表面S25連接，第二表面S22分別與第五表面S25及第六表面S26連接，第三表面S23分別與第四表面S24及第六表面S26連接，第五表面S25與第二表面S22相交，較佳為互相垂直。環狀體30其形狀呈非圓形，可以為跑道形、多邊形、與光軸對稱的多邊形、樽形、橡木桶形、紅酒瓶上半部等形狀，第二表面S22圍繞光軸40形成一洞孔401，洞孔401呈非圓形，可以為跑道形、多邊形、與光軸對稱的多邊形、樽形、橡木桶形、紅酒瓶上半部、波浪形、鋸齒形、凹凸形、花瓣形、心形等形狀，洞孔401可讓來自物側(未圖示)之光線通過，其大小將影響鏡頭裝置(未圖示)之通光量，所以環狀體30之主要用途為光圈功能。

請參閱第3C圖，第3C圖係光線入射第3A圖之環狀體之光學路徑示意圖。當來自物側之入射光入射環狀體30後，大部份的入射光將被第一表面S21阻檔無法通過洞孔401，而有部分的入射光入射至第五表面S25後，將被直接改變光路徑反射至第二表面S22，因為第五表面S25與第二表面S22互相垂直，使得這些反射光射向入射光的方向無法通過洞孔401產生鬼影或雜散光，而有極少數的入射光入射第六表面S26後將被直接改變光路徑反射，雖然這些反射光將通過洞孔401，最後成像於成像面形成所謂的鬼影，但此時鬼影的能量相對很小，對成像品質的影響有限，換言之，鏡頭的鬼影或雜散光情況減輕，進而提升成像品質，使鏡頭的鬼影、雜散光等問題同樣得以被改善。

另外，環狀體30至少滿足底下其中一條件：

5<A/T<48； (6)

9mm<B/A<11mm； (7)

3<B/C<50； (8)

其中，A為第二表面S22之一高度，此高度A的延伸方向與光軸40方向垂直，T為第二表面S22與第三表面S23間之一厚度，此厚度T的延伸方向與光軸40方向平行，B為第二表面S22之一面積，第二表面S22與光軸40方向垂直，C為第六表面S26之一面積，第六表面S26與光軸40方向平行，L為第四表面S24之一厚度，此厚度L的延伸方向與光軸40方向平行。

利用上述環狀體及至少滿足條件(6)至條件(11)其中一條件之設計，使得鏡頭裝置能有效的減少鬼影提升成像品質。

當滿足條件(6)：5<A/T<48時，能有效減少鬼影能量，達到消除放射狀鬼影、強光鬼影及環形鬼影。

當滿足條件(7)：9mm<B/A<11mm時，能有效降低生產成本，由於在改善鬼影後，可以使鏡頭減少在組裝後，因鬼影問題而又反拆的工程，來降低生產成本，提升鏡頭裝置製造良率。

當滿足條件(8)：3<B/C<50時，能有效減少鬼影能量，達到消除放射狀鬼影、強光鬼影及環形鬼影，以提升鏡頭裝置的成像品質。

表四、表五及表六為第二實施例之鏡頭裝置其環狀體30之相關參數值及其對應條件(6)至條件(8)之計算值，由表四、表五及表六可知，第二實施例之鏡頭裝置其環狀體30皆能滿足條件(6)至條件(11)之要求。

值得注意的是，上述實施例表五至表六中的第四表面S24之厚度L為0.033mm，但本發明不以此為限，其第四表面S24之厚度L可大於等於0.02mm以及小於2mm；上述實施例之洞孔皆為跑道形(非圓形)，然而可以了解到，若將洞孔修改為六邊形(非圓形)、八邊形(非圓形)、多邊形、與光軸對稱的多邊形、樽形、橡木桶形、紅酒瓶上半部、波浪形、鋸齒形、凹凸形、花瓣形、心形等形狀，亦應屬本發明之範疇。

由第3B圖可知，第一表面S21連接第五表面S25，第五表面S25再連接第二表面S22，第一表面S21與第二表面S22不在同一平面而是有一段差，使得第一表面S21、第五表面S25及第二表面S22連接後外形呈現階梯狀，其階梯狀形成於靠近物側的一側。在其他實施例當中，亦可為第一表面S21與第二表面S22在同一平面，而第三表面S23是有一段差，使得第三表面S23及第五表面S25連接後外形呈現階梯狀，換言之，階梯狀形成於靠近像側的一側。

本發明所有實施例的環狀體，其第二表面與第三表面於光軸方向的距離小於第一表面與第三表面於光軸方向的距離，第一表面與第三表面至少經由二轉折點連接，由第2B圖可知，第一表面S11經由二轉折點P11及P12與第三表面S13連接，由第3B圖可知，第一表面S21經由四轉折點P21、P22、P23及P24與第三表面S23連接。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此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。

10:環狀體

20:光軸

201:洞孔

S11:第一表面

S12:第二表面

S14:第四表面

W:第三表面高度

P11:轉折點

P12:轉折點

Claims

一種鏡頭裝置，包括：複數個透鏡；以及一環狀體；其中該等透鏡以及該環狀體沿著一光軸排列；其中該環狀體設置於一物側與一像側之間；其中該環狀體包括一第一側面以及一第二側面，該第一側面包括一第一表面以及一第二表面，該第二側面包括一第三表面，該第一表面朝向該物側，該第三表面朝向該像側，該第二表面位於該第一表面以及該第三表面之間；該第二表面圍繞該光軸形成一洞孔；其中該鏡頭裝置滿足以下條件：0.24mm²
AI
0.91mm²；其中，AI為該第二表面之一面積。
如申請專利範圍第1項所述之鏡頭裝置，其中該環狀體設置於該物側與該等透鏡之間、該等透鏡之間或該等透鏡與該像側之間，該鏡頭裝置至少滿足以下其中之一條件：20度/mm<θ/W<250度/mm；0.2mm/mm²<W/AI<9mm/mm²；其中，W為該第三表面之一高度，該高度的延伸方向與該光軸方向垂直，AI為該第二表面之該面積，該第二表面相對於該光軸傾斜並且與該第三表面形成一夾角，θ為該第二表面與該第三表面之該夾角的角度。
如申請專利範圍第1項或第2項所述之鏡頭裝置，其中該第二表面與該第三表面之該夾角的角度大於等於20度以及小於等於60度。
如申請專利範圍第1項或第2項所述之鏡頭裝置，其中該第三表面之該高度大於等於0.2mm以及小於等於1.55mm。
一種鏡頭裝置，包括：複數個透鏡；以及一環狀體；其中該等透鏡以及該環狀體沿著一光軸排列；其中該環狀體設置於一物側與一像側之間；其中該環狀體包括一第一側面以及一第二側面，該第一側面包括一第一表面以及一第二表面，該第二側面包括一第三表面，該第一表面朝向該物側，該第三表面朝向該像側，該第二表面位於該第一表面以及該第三表面之間；該第二表面圍繞該光軸形成一洞孔；其中該鏡頭裝置滿足以下條件：5<A/T<48；其中，A為該第二表面之一高度，該高度的延伸方向與該光軸方向垂直，T為該第二表面與該第三表面間之一厚度，該厚度的延伸方向與該光軸方向平行。
如申請專利範圍第5項所述之鏡頭裝置，其中該環狀體設置於該物側與該等透鏡之間、該等透鏡之間或該等透鏡與該像側之間，該第二表面朝向該物側，該第一側面更包括一第四表面、一第五表面以及一第六表面，該第四表面連結該第一表面以及該第三表面，該第二表面連結該第五表面以及該第六表面，該第五表面與該第二表面相交，該第六表面連結該第二表面以及該第三表面，該鏡頭裝置至少滿足以下其中之一條件：9mm<B/A<11mm；3<B/C<50；0.1×L
T
0.4×L；其中，B為該第二表面之一面積，A為該第二表面之該高度，該高度的延伸方向與該光軸方向垂直，C為該第六表面之一面積，L為該第四表面之一厚度，該厚度的延伸方向與該光軸方向平行，T為該第二表面與該第三表面間之該厚度，該厚度的延伸方向與該光軸方向平行。
如申請專利範圍第6項所述之鏡頭裝置，其中該第二表面之該高度大於等於0.05mm以及小於等於0.15mm。
如申請專利範圍第6項所述之鏡頭裝置，其中該第四表面之該厚度大於等於0.02mm以及小於2mm。
如申請專利範圍第1項或第5項所述之鏡頭裝置，其中該洞孔為非圓形洞孔，該第二表面與該第三表面於該光軸方向的距離小於該第一表面與該第三表面於該光軸方向的距離。
如申請專利範圍第9項所述之鏡頭裝置，其中該環狀體為非圓形環狀體，該環狀體係由金屬或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製成，該第一表面與該第三表面至少經由二個轉折點連結。