TWI754098B - 光學成像模組 - Google Patents
光學成像模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI754098B TWI754098B TW107133270A TW107133270A TWI754098B TW I754098 B TWI754098 B TW I754098B TW 107133270 A TW107133270 A TW 107133270A TW 107133270 A TW107133270 A TW 107133270A TW I754098 B TWI754098 B TW I754098B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- lens
- fixed
- lens group
- optical axis
- image
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 488
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims abstract description 254
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 184
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 147
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 91
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 66
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 53
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 11
- 210000004196 psta Anatomy 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 42
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010344 pupil dilation Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/006—Filter holders
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/02—Bodies
- G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/45—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from two or more image sensors being of different type or operating in different modes, e.g. with a CMOS sensor for moving images in combination with a charge-coupled device [CCD] for still images
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B19/00—Cameras
- G03B19/18—Motion-picture cameras
- G03B19/22—Double cameras
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Lenses (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
一種光學成像模組,透過導電線路和導電體,使影像感測元件的整體厚度減低,並搭配定焦透鏡組和多鏡頭框架的設置,入射光穿過定焦透鏡組而準確地聚焦在影像感測元件,影像感測元件從而完整地成像,且本發明可確保成像品質而避免封裝過程中元件變形,而造成例如短路等諸多問題,並且可減少光學成像模組整體的尺寸。
Description
本發明關於一種光學成像模組,特別是,一種具有定焦透鏡組以及一體成形的多鏡頭框架之光學成像模組。
現今之攝錄裝置於組裝之上尚有非常多的問題需要克服,特別是多鏡頭的攝錄裝置,由於具有複數個鏡頭,因此於組裝或是製造時是否能將光軸準直地對準感光元件將會對成像品質造成十分重要的影響。
更進一步,若要滿足更高階的攝影要求,攝錄裝置將會具有更多的透鏡,例如四片透鏡以上,因此,如何在兼顧多片透鏡,例如至少兩片以上,甚至四片以上時依舊可具有良好的成像品質,將是十分重要且須解決的問題,因此,需要一種光學成像模組以解決上述習知問題。
有鑑於上述習知之問題,本發明的目的在於提供一種光學成像模組,用以解決習知技術中所面臨之問題。
基於上述目的,本發明提供一種光學成像模組,其包括電路組件以及透鏡組件。電路組件包括電路基板、至少兩個影像感測元件、複數條導電線路、複數個導電體以及多鏡頭框架。電路基板包含至少一個第一電路基板以
及至少一個第二電路基板,且各第一電路基板和第二電路基板設置複數個電路接點;各影像感測元件包含第一表面及第二表面,部分的影像感測元件的第一表面連接於第一電路基板及其第二表面具有感測面以及複數個影像接點,另一部分的影像感測元件的第一表面連接於第二電路基板具有複數個影像接點及其第二表面上具有感測面;複數條導電線路電性連接於各電路接點和連接各第一電路基板之影像感測元件之複數個影像接點之間;複數個導電體設置於各電路接點和連接各第二電路基板之影像感測元件之複數個影像接點之間;多鏡頭框架以一體成型方式製成,並蓋設於各第一電路基板、各第二電路基板以及各影像感測元件上,且對應各影像感測元件之感測面的位置具有複數個光通道。透鏡組件包括至少兩個透鏡基座以及至少兩組定焦透鏡組。各透鏡基座以不透光材質製成,並具有容置孔貫穿透鏡基座的兩端而使透鏡基座呈中空,且透鏡基座設置於多鏡頭框架上而使容置孔及光通道相連通;各定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於透鏡基座上並位於容置孔中,定焦透鏡組之成像面位於影像感測元件之感測面,且定焦透鏡組之光軸與影像感測元件之感測面之中心法線重疊,使光線通過各容置孔中之定焦透鏡組並通過各光通道後投射至影像感測元件之感測面。
其中,各定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;
其中,f為各定焦透鏡組的焦距;HEP為各定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座之外周緣且垂直於定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為定焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
基於上述目的,本發明提供一種光學成像模組,其包括電路組件以及透鏡組件。電路組件包括電路基板、至少兩個影像感測元件、複數個導電體以及多鏡頭框架。電路基板設置複數個電路接點;各影像感測元件包含第一表面及第二表面,部分的影像感測元件的第一表面連接於第一電路基板及其第二表面具有感測面以及複數個影像接點,另一部分的影像感測元件的第一表面連接於第二電路基板具有複數個影像接點及其第二表面上具有感測面;複數個導電體設置於各電路接點和各影像感測元件之複數個影像接點之間;多鏡頭框架以一體成型方式製成,並蓋設於電路基板以及各影像感測元件上,且對應各影像感測元件之感測面的位置具有複數個光通道。透鏡組件包括至少兩個透鏡基座以及至少兩組定焦透鏡組。各透鏡基座以不透光材質製成,並具有容置孔貫穿透鏡基座的兩端而使透鏡基座呈中空,且透鏡基座設置於多鏡頭框架上而使容置孔及光通道相連通;各定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於透鏡基座上並位於容置孔中,定焦透鏡組之成像面位於影像感測元件之感測面,且定焦透鏡組之光軸與影像感測元件之感測面之中心法線重疊,使光線通過各容置孔中之定焦透鏡組並通過各光通道後投射至影像感測元件之感測面。
其中,各定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各定焦透鏡組的焦距;HEP為各定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座之外周緣且垂直於定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為定焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
較佳地,各透鏡基座包含鏡筒以及透鏡支架,鏡筒具有貫穿鏡筒兩端之上通孔,而透鏡支架則具有貫穿透鏡支架兩端之下通孔,鏡筒設置於透鏡支架中且位於下通孔內,使上通孔與下通孔連通而共同構成容置孔,透鏡支架固定於多鏡頭框架上,使各影像感測元件位於下通孔中,且鏡筒之上通孔正對各影像感測元件之感測面,各定焦透鏡組設置於鏡筒中而位於上通孔內,且PhiD為透鏡支架之外周緣且垂直於各定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值。透過前述的設置,使光線通過容置孔中之各定焦透鏡組並通過光通道後投射至感測面,確保成像品質。
較佳地,部份導電線路埋設於多鏡頭框架中以防止導電線路破損,另一部分導電線路被多鏡頭框架所環繞。
較佳地,本發明之光學成像模組更包含至少一個資料傳輸線路,其與各第一電路基板和各第二電路基板或電路基板電性連接,並傳輸各影像感測元件所產生之複數個感測訊號。
較佳地,至少兩個影像感測元件感測複數個彩色影像。
較佳地,至少兩個影像感測元件之中至少一個感測複數個黑白影像,至少兩個影像感測元件之中至少一個感測複數個彩色影像。
較佳地,本發明之光學成像組更包含至少兩個紅外線濾光片,且各紅外線濾光片設置於各透鏡基座中並位於各容置孔內而處於各影像感測元件上方。
較佳地,本發明之光學成像組更包含有至少兩個紅外線濾光片,且各紅外線濾光片設置於鏡筒或透鏡支架中且位於各影像感測元件上方。
較佳地,本發明之光學成像組更包含有至少兩個紅外線濾光片,且各該透鏡基座包含有濾光片支架,濾光片支架具有貫穿濾光片支架兩端之濾光片通孔,且各紅外線濾光片設置於各濾光片支架中並位於濾光片通孔內,且濾光片支架對應複數個光通道之位置而設置於多鏡頭框架上,而使各紅外線濾光片位於影像感測元件上方。
較佳地,各透鏡基座包含有鏡筒及透鏡支架;鏡筒具有貫穿鏡筒兩端之上通孔,而透鏡支架則具有貫穿透鏡支架兩端之下通孔,鏡筒設置於透鏡支架中且位於下通孔內;透鏡支架固定於濾光片支架上,且下通孔與上通孔以及濾光片通孔連通而共同構成容置孔,使各影像感測元件位於各濾光片通孔中,且鏡筒之上通孔正對各影像感測元件之感測面;另外,定焦透鏡組設置於鏡筒中而位於上通孔內。
較佳地,多鏡頭框架之材料包含熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料、金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合。
較佳地,多鏡頭框架包含複數個鏡頭支架,且各鏡頭支架具有光通道,並具有中心軸,且相鄰的兩個鏡頭支架之中心軸距離為介於2mm至200mm。
較佳地,多鏡頭框架具有外表面、第一內表面及一第二內表面;外表面為自各第一電路基板之邊緣延伸,並具有與連接於各第一電路基板之影像感測元件的感測面之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°;第一內表面為各光通道之內表面,且第一內表面與連接於各第一電路基板之影像感測元件的感測面之中心法線具有傾斜角β,β為介於1°~45°;第二內表面為自連接於各第一電路基板之影像感測元件向各光通道方向延伸,並具有與連接於各第一電路基板之影像感測元件的感測面之中心法線之傾斜角γ,γ為介於1°~3°。
較佳地,多鏡頭框架具有外表面、第一內表面及第二內表面;外表面為自第一電路基板之邊緣延伸,並具有與連接於各第一電路基板之影像感測元件的感測面之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°;第一內表面各光通道之內表面,且第一內表面與連接於各第一電路基板之影像感測元件的感測面之中心法線具有傾斜角β,β為介於1°~45°;第二內表面為自第一電路基板之頂表面向光通道方向延伸,並具有與連接於各第一電路基板之影像感測元件的感測面之中心法線之傾斜角γ,γ為介於1°~3°。
較佳地,本發明之光學成像模組具有至少二組透鏡組,分別為第一透鏡組及第二透鏡組,且第一透鏡組及第二透鏡組中至少一組為定焦透鏡組,且第二透鏡組之視角FOV大於第一透鏡組之視角FOV。
較佳地,本發明之光學成像模組具有至少二組透鏡組,分別為第一透鏡組及第二透鏡組,且第一透鏡組及第二透鏡組中至少一組為定焦透鏡組,且第一透鏡組之焦距為大於第二透鏡組之焦距。
較佳地,本發明之光學成像模組具有至少三組透鏡組,分別為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組中至少一組為定焦透鏡組,且第二透鏡組之視角FOV大於第一透鏡組之視角FOV,且第二透鏡組之視角FOV大於46°,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之各影像感測元件感測複數個彩色影像。
較佳地,本發明之光學成像模組具有至少三組透鏡組,分別為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組中至少一組為定焦透鏡組,且第一透鏡組之焦距大於第二透鏡組之焦距,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之各影像感測元件感測複數個彩色影像。
較佳地,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;其中,TH1為透鏡支架之最大厚度;TH2為鏡筒之最小厚度;HOI為成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
較佳地,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦1.5;其中,TH1為透鏡支架之最大厚度;TH2為鏡筒之最小厚度;HOI為成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
較佳地,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:
1≦ARS/EHD≦2.0;其中,ARS為以各定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以透鏡表面之最大有效半徑處為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;EHD為各定焦透鏡組中任一透鏡之任一表面的最大有效半徑。
較佳地,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;SSTA≦100μm;其中,HOI為成像面上垂直於光軸之最大成像高度;PLTA為光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;PSTA為光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;NLTA為光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;NSTA為光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;SLTA為光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;SSTA為光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差。
較佳地,各定焦透鏡組包含四片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡,且各定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第四透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,各定焦透鏡組包含五片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡,且各定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第五透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,各定焦透鏡組包含六片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡,且各定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第六透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,各定焦透鏡組包含七片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡,且各定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;
其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第七透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,本發明之光學成像模組更包括光圈,且光圈滿足下列公式:0.2≦InS/HOS≦1.1;其中,InS為光圈至成像面於光軸上之距離;HOS為各定焦透鏡組最遠離成像面之透鏡表面至成像面於光軸上之距離。
基於上述目的,本發明之光學成像模組,可應用於電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置、車用電子裝置以及所構成群組之一。
基於上述目的,本發明提供一種光學成像模組之製造方法,其包括:(1)設置電路組件,而電路組件包含電路基板、複數個影像感測元件、複數條導電線路以及複數個導電體,電路基板包括至少一個第一電路基板以及至少一個第二電路基板,設置複數個電路接點於各第一電路基板和第二電路基板。(2)將複數條導電線路電性連接於各電路接點和連接各第一電路基板之影像感測元件之第二表面上的複數個影像接點。(3)將複數個導電體分別設置於各第二電路基板和連接各第二電路基板之影像感測元件之第一表面上的複數個影像接點之間。(4)一體地形成多鏡頭框架於電路組件上,使多鏡頭框架蓋設於各第一電路基板、各第二電路基板及各影像感測元件,並將部分導電線路埋設於多鏡頭框架中,及將另一部分導電線路由多鏡頭框架環繞,且於對應各影像感測元件之第二表面上之感測面之位置形成複數個光通道。(5)設置透鏡組件,且透鏡組件包含複數個透鏡基座以及至少兩組定焦透鏡組。(6)以不透光材質製成複數個透
鏡基座,並於各透鏡基座上分別形成容置孔,使各容置孔貫穿透鏡基座兩端,從而使透鏡基座呈中空。(7)設置各透鏡基座於多鏡頭框架上,而使各容置孔和光通道相連通。(8)設置至少二片具有屈光力之透鏡於各定焦透鏡組中,並使各定焦透鏡組滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;於上述條件中,f為各定焦透鏡組的焦距;HEP為各定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座之外周緣且垂直於各定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為各定焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以各定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。(9)將各定焦透鏡組設置於各透鏡基座上,並使各定焦透鏡組分別位於各容置孔中。(10)調整透鏡組件之各定焦透鏡組之成像面,使各定焦透鏡組之光軸與各影像感測元件的中心法線重疊。
基於上述目的,本發明提供一種光學成像模組,其包括電路組件以及透鏡組件。電路組件包括電路基板、至少兩個影像感測元件、複數條導電線路以及複數個導電體。電路基板包含至少一個第一電路基板以及至少一個第
二電路基板,且各第一電路基板和第二電路基板設置複數個電路接點;各影像感測元件包含第一表面及第二表面,部分的影像感測元件的第一表面連接於第一電路基板及其第二表面具有感測面以及複數個影像接點,另一部分的影像感測元件的第一表面連接於第二電路基板具有複數個影像接點及其第二表面上具有感測面;複數條導電線路電性連接於各電路接點和連接各第一電路基板之影像感測元件之複數個影像接點之間;複數個導電體設置於各電路接點和連接各第二電路基板之影像感測元件之複數個影像接點之間。透鏡組件包括至少兩個透鏡基座、至少兩組定焦透鏡組以及多鏡頭外框架。各透鏡基座以不透光材質製成,並具有容置孔貫穿透鏡基座的兩端而使透鏡基座呈中空,且透鏡基座設置於多鏡頭框架上而使容置孔及光通道相連通;各定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於透鏡基座上並位於容置孔中,定焦透鏡組之成像面位於影像感測元件之感測面,且定焦透鏡組之光軸與影像感測元件之感測面之中心法線重疊,使光線通過各容置孔中之定焦透鏡組並通過各光通道後投射至影像感測元件之感測面;多鏡頭外框架使各透鏡基座分別固定於多鏡頭外框架,以形成整體。
其中,各定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;
其中,f為各定焦透鏡組的焦距;HEP為各定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座之外周緣且垂直於定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為定焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE為以定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
基於上述目的,本發明提供一種光學成像模組,其包括電路組件以及透鏡組件。電路組件包括電路基板、至少兩個影像感測元件、複數個導電體。電路基板設置複數個電路接點;各影像感測元件包含第一表面及第二表面,部分的影像感測元件的第一表面連接於第一電路基板及其第二表面具有感測面以及複數個影像接點,另一部分的影像感測元件的第一表面連接於第二電路基板具有複數個影像接點及其第二表面上具有感測面;複數個導電體設置於各電路接點和各影像感測元件之複數個影像接點之間。透鏡組件包括至少兩個透鏡基座、至少兩組定焦透鏡組以及多鏡頭外框架。各透鏡基座以不透光材質製成,並具有容置孔貫穿透鏡基座的兩端而使透鏡基座呈中空,且透鏡基座設置於多鏡頭框架上而使容置孔及光通道相連通;各定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於透鏡基座上並位於容置孔中,定焦透鏡組之成像面位於影像感測元件之感測面,且定焦透鏡組之光軸與影像感測元件之感測面之中心法線重疊,使光線通過各容置孔中之定焦透鏡組並通過各光通道後投射至影像感測元件之感測面;多鏡頭外框架使各透鏡基座分別固定於多鏡頭外框架,以形成整體。
其中,各定焦透鏡組更滿足下列條件:
1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各定焦透鏡組的焦距;HEP為各定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座之外周緣且垂直於定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為定焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
本發明實施例相關之透鏡參數的用語與其代號詳列如下,作為後續描述的參考:
與長度或高度有關之透鏡參數
光學成像模組之成像面的最大成像高度以HOI表示;光學成像模組之高度(即第一片透鏡之物側面至成像面之於光軸上的距離)以HOS表示;光學成像模組之第一透鏡物側面至最後一片透鏡像側面間的距離以InTL表示;光學成像模組之固定光欄(光圈)至成像面間的距離以InS表示;光學成像模組之第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示(例示);光學成像模組之第一透鏡於光軸上的厚度以TP1表示(例示)。
與材料有關之透鏡參數:
光學成像模組之第一透鏡的色散係數以NA1表示(例示);第一透鏡的折射率以Nd1表示(例示)。
與視角有關之透鏡參數:
視角以AF表示;視角的一半以HAF表示;主光線角度以MRA表示。
與出入瞳有關之透鏡參數:
光學成像模組之入射瞳直徑以HEP表示;單一透鏡之任一表面的最大有效半徑為系統最大視角入射光通過入射瞳最邊緣的光線於該透鏡表面交會點(Effective Half Diameter;EHD),該交會點與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑以EHD11表示,第一透鏡像側面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑以EHD21表示,第二透鏡像側面的最大有效半徑以EHD22表示。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。光學成像模組中最接近成像面之透鏡的像側面之最大有效直徑以PhiA表示,其滿足條件式PhiA=2倍EHD,若該表面為非球面,則最大有效直徑之截止點即為含有非球面之截止點。單一透鏡之任一表面的無效半徑(Ineffective Half Diameter;IHD)為朝遠離光軸方向延伸自同一表面之最大有效半徑的截止點(若該表面為非球面,即該表面上具非球面係數之終點)的表面區段。光學成像模組中最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表示,其滿足條件式PhiB=2倍(最大有效半徑EHD+最大無效半徑IHD)=PhiA+2倍(最大無效半徑IHD)。
光學成像模組中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑,又可稱之為光學出瞳,其以PhiA表示,若光學出瞳位於第三透鏡像側
面則以PhiA3表示,若光學出瞳位於第四透鏡像側面則以PhiA4表示,若光學出瞳位於第五透鏡像側面則以PhiA5表示,若光學出瞳位於第六透鏡像側面則以PhiA6表示,若光學成像模組具有不同具屈折力片數之透鏡,其光學出瞳表示方式以此類推。光學成像模組之瞳放比以PMR表示,其滿足條件式為PMR=PhiA/HEP。
與透鏡面形弧長及表面輪廓有關之參數:
單一透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度,為該透鏡之表面與所屬光學成像模組之光軸的交點為起始點,自該起始點沿著該透鏡之表面輪廓直至其最大有效半徑之終點為止,前述兩點間的曲線弧長為最大有效半徑之輪廓曲線長度,並以ARS表示。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示,第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示,第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度表示方式以此類推。
單一透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度,為該透鏡之表面與所屬光學成像模組之光軸的交點為起始點,自該起始點沿著該透鏡之表面輪廓直至該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度之座標點為止,前述兩點間的曲線弧長為1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度,並以ARE表示。例如第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE11表示,第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE12表示。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE21表示,第二透鏡像側
面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE22表示。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度表示方式以此類推。
與透鏡面形深度有關之參數:
第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面的最大有效半徑之終點為止,前述兩點間水平於光軸的距離以InRS61表示(最大有效半徑深度);第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面的最大有效半徑之終點為止,前述兩點間水平於光軸的距離以InRS62表示(最大有效半徑深度)。其他透鏡物側面或像側面之最大有效半徑的深度(沉陷量)表示方式比照前述。
與透鏡面型有關之參數:
臨界點C為特定透鏡表面上,除與光軸的交點外,一與光軸相垂直之切面相切的點。承上,例如第五透鏡物側面的臨界點C51與光軸的垂直距離為HVT51(例示),第五透鏡像側面的臨界點C52與光軸的垂直距離為HVT52(例示),第六透鏡物側面的臨界點C61與光軸的垂直距離為HVT61(例示),第六透鏡像側面的臨界點C62與光軸的垂直距離為HVT62(例示)。其他透鏡之物側面或像側面上的臨界點及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。
第七透鏡物側面上最接近光軸的反曲點為IF711,該點沉陷量SGI711(例示),SGI711亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF711該點與光軸間的垂直距離為HIF711(例示)。第七透鏡像側面上最接近光軸的反曲點為IF721,該點沉陷量SGI721(例示),SGI711亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF721該點與光軸間的垂直距離為HIF721(例示)。
第七透鏡物側面上第二接近光軸的反曲點為IF712,該點沉陷量SGI712(例示),SGI712亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF712該點與光軸間的垂直距離為HIF712(例示)。第七透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點為IF722,該點沉陷量SGI722(例示),SGI722亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF722該點與光軸間的垂直距離為HIF722(例示)。
第七透鏡物側面上第三接近光軸的反曲點為IF713,該點沉陷量SGI713(例示),SGI713亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF713該點與光軸間的垂直距離為HIF713(例示)。第七透鏡像側面上第三接近光軸的反曲點為IF723,該點沉陷量SGI723(例示),SGI723亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF723該點與光軸間的垂直距離為HIF723(例示)。
第七透鏡物側面上第四接近光軸的反曲點為IF714,該點沉陷量SGI714(例示),SGI714亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF714該點與光軸間的垂直距離為HIF714(例示)。第七透鏡像側面上第四接近光軸的反曲點為IF724,該點沉陷量SGI724(例示),SGI724亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF724該點與光軸間的垂直距離為HIF724(例示)。
其他透鏡物側面或像側面上的反曲點及其與光軸的垂直距離或其沉陷量的表示方式比照前述。
與像差有關之變數
光學成像模組之光學畸變(Optical Distortion)以ODT表示;其TV畸變(TV Distortion)以TDT表示,並且可以進一步限定描述在成像50%至100%視野間像差偏移的程度;球面像差偏移量以DFS表示;慧星像差偏移量以DFC表示。
本發明提供一種光學成像模組,其第六透鏡的物側面或像側面可設置有反曲點,可有效調整各視場入射於第六透鏡的角度,並針對光學畸變與TV畸變進行補正。另外,第六透鏡的表面可具備更佳的光路調節能力,以提升成像品質。
單一透鏡之任一表面在最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度影響該表面修正像差以及各視場光線間光程差的能力,輪廓曲線長度越長則修正像差的能力提升,然而同時亦會增加生產製造上的困難度,因此必須控制單一透鏡之任一表面在最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度,特別是控制該表面之最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度(ARS)與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係(ARS/TP)。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示,第一透鏡於光軸上之厚度為TP1,兩者間的比值為ARS11/TP1,第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示,其與TP1間的比值為ARS12/TP1。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示,第二透鏡於光軸上之厚度為TP2,兩者間的比值為ARS21/TP2,第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示,其與TP2間的比值為ARS22/TP2。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲
線長度與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係,其表示方式以此類推。此外,該光學成像模組更滿足下列條件:0.9≦ARS/EHD≦2.0。
光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差以PLTA表示;光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差以PSTA表示。光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差以NLTA表示;光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差以NSTA表示;光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差以SLTA表示;光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差以SSTA表示。此外,光學成像模組更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;SSTA≦100μm;|TDT|<250%;0.1≦InTL/HOS≦0.95;以及0.2≦InS/HOS≦1.1。
可見光在成像面上之光軸處於空間頻率110cycles/mm時之調制轉換對比轉移率以MTFQ0表示;可見光在成像面上之0.3HOI處於空間頻率110cycles/mm時之調制轉換對比轉移率以MTFQ3表示;可見光在成像面上之0.7HOI處於空間頻率110cycles/mm時之調制轉換對比轉移率以MTFQ7表示。此外,該光學成像模組更滿足下列條件:MTFQ0≧0.2;MTFQ3≧0.01;以及MTFQ7≧0.01。
單一透鏡之任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度特別影響該表面上在各光線視場共用區域之修正像差以及各視場光線間光程差的能力,輪廓曲線長度越長則修正像差的能力提升,然而同時亦會增加生產製造上的困難度,因此必須控制單一透鏡之任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度,特別是控制該表面之1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度(ARE)與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係(ARE/TP)。例如第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE11表示,第一透鏡於光軸上之厚度為TP1,兩者間的比值為ARE11/TP1,第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE12表示,其與TP1間的比值為ARE12/TP1。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE21表示,第二透鏡於光軸上之厚度為TP2,兩者間的比值為ARE21/TP2,第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE22表示,其與TP2間的比值為ARE22/TP2。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係,其表示方式以此類推。
承上所述,本發明之光學成像模組,透過導電線路和導電體,使影像感測元件的整體厚度減低,並搭配定焦透鏡組以及多鏡頭框架的設置,入射光穿過定焦透鏡組而準確地聚焦在影像感測元件,影像感測元件從而完整地成像,且本發明可確保成像品質而避免封裝過程中元件變形,而造成例如短路等諸多問題,並且可減少光學成像模組整體的尺寸。
10、712、722、732、742、752、762:光學成像模組
100:電路組件
120:電路基板
121:第一電路基板
122:第二電路基板
1210:電路接點
140:影像感測元件
142:第一表面
144:第二表面
1441:感測面
146:影像接點
150:導電線路
160:導電體
180:多鏡頭框架
181:鏡頭支架
182:光通道
184:外表面
186:第一內表面
188:第二內表面
190:多鏡頭外框架
200:透鏡組件
210:透鏡基座
2101:容置孔
212:鏡筒
2121:上通孔
214:透鏡支架
2141:下通孔
226:濾光片支架
2261:濾光片通孔
230:定焦透鏡組
2301:透鏡
2411:第一透鏡
2421:第二透鏡
2431:第三透鏡
2441:第四透鏡
2451:第五透鏡
2461:第六透鏡
2471:第七透鏡
24112、24212、24312、24412、24512、24612、24712:物側面
24114、24214、24314、24414、24514、24614、24714:像側面
250:光圈
300:紅外線濾光片
400:資料傳輸線路
501:注口
502:模具可動側
503:模具固定側
600:成像面
71:行動通訊裝置
72:行動資訊裝置
73:智慧型手錶
74:智慧型頭戴裝置
75:安全監控裝置
76:車用影像裝置
77:無人飛機裝置
78:極限運動影像裝置
第1圖和第2圖為本發明之光學成像模組之實施例的配置方塊圖。
第3圖為本發明之光學成像模組之實施例的多鏡頭框架結構圖。
第4圖為本發明之光學成像模組之實施例的鏡頭參數說明圖。
第5圖至第8圖以及第20圖至第27圖為本發明之光學成像模組之實施例的整體結構圖。
第9圖至第12圖為本發明之光學成像模組之實施例的資料傳輸線路的配置圖。
第13圖至第17圖為本發明之光學成像模組之實施例的多鏡頭框架和導電線路的配置圖。
第18圖及第19圖為本發明之光學成像模組之實施例的連接態樣圖。
第28圖為本發明之光學成像模組之第一光學實施例的示意圖。
第29圖為由左至右依序繪示本發明第一光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第30圖為本發明之光學成像模組之第二光學實施例的示意圖。
第31圖為由左至右依序繪示本發明第二光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第32圖為本發明之光學成像模組之第三光學實施例的示意圖。
第33圖為由左至右依序繪示本發明第三光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第34圖為本發明之光學成像模組之第四光學實施例的示意圖。
第35圖為由左至右依序繪示本發明第四光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第36圖為本發明之光學成像模組之第五光學實施例的示意圖。
第37圖為由左至右依序繪示本發明第五光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第38圖為本發明之光學成像模組之第六光學實施例的示意圖。
第39圖為由左至右依序繪示本發明第六光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第40圖為本發明之光學成像模組使用於行動通訊裝置的示意圖。
第41圖為本發明之光學成像模組使用於行動資訊裝置的示意圖。
第42圖為本發明之光學成像模組使用於智慧型手錶的示意圖。
第43圖為本發明之光學成像模組使用於智慧型頭戴裝置的示意圖。
第44圖為本發明之光學成像模組使用於安全監控裝置的示意圖。
第45圖為本發明之光學成像模組使用於車用影像裝置的示意圖。
第46圖為本發明之光學成像模組使用於無人飛機裝置的示意圖。
第47圖為本發明之光學成像模組使用於極限運動影像裝置的示意圖。
第48圖和第49圖為本發明之光學成像模組之多鏡頭外框的結構圖。
第50圖及第51圖為本發明之光學成像模組之實施例的整體結構圖。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解,且本發明可以不同形式來實現,故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例,相反地,對所屬技術領域具有通常知
識者而言,所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇,且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
如第1圖、第4圖、第5圖以及第7圖所示,本發明之光學成像模組,其包括電路組件100以及透鏡組件200。電路組件100包括電路基板120、至少兩個影像感測元件140、複數條導電線路150、複數個導電體160以及多鏡頭框架180;透鏡組件200包含至少兩個透鏡基座210以及至少兩組定焦透鏡組230。
先就電路組件100所包括的元件而言,電路基板120包含至少一個第一電路基板121以及至少一個第二電路基板122,且各第一電路基板121設置複數個電路接點1210,各第二電路基板122設置複數個電路接點1210,第一電路基板121具有的電路接點1210之數目可相異或相同於第二電路基板122具有的電路接點1210之數目;各影像感測元件140包含第一表面142及第二表面144,部分影像感測元件140的第一表面142連接於第一電路基板121及其第二表面144具有感測面1441以及複數個影像接點146,另一部分影像感測元件140的第一表面142連接於第二電路基板122具有複數個影像接點146及其第二表面144上具有感測面1441,影像感測元件140之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為LS;複數條導電線路150電性連接於各電路接點1210和連接各第一電路基板121之影像感測元件140之複數個影像接點146之間;複數個導電體160設置於各電路接點1210和連接各第二電路基板122之影像感測元件140之複數個影像接點146之間,導電體可為錫球、銀球、金球或其他金屬塊狀物。當然導電線路150和導電體160的數目可相同或相異,而並未侷限本發明所闡述的範圍。
續言之,多鏡頭框架180可以一體成型方式製成,例如以模塑等方式,並蓋設於電路基板120及影像感測元件140上,且可將部分之導電線路150如第5圖和第6圖埋設於多鏡頭框架180中,而另一部分之導電線路150則如第3圖和第4圖由多鏡頭框架180環繞,且對應各影像感測元件140之感測面1441之位置可具有複數個光通道182。因此,由於可將部分之導電線路150埋設於多鏡頭框架180中,可避免導電線路150於封裝過程中變形,而造成例如短路等諸多問題,並且可減少光學模組整體的尺寸。
如第3圖所示,多鏡頭框架180可包含複數個鏡頭支架181,且各鏡頭支架181可具有光通道182及具有中心軸,且相鄰兩個鏡頭支架181之中心軸距離可介於2mm至200mm,因此各鏡頭支架181之間的距離可於此範圍中調整。
此外,在部分實施例中,多鏡頭框架180之材料可包含金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合,因此可增加散熱效率,或是減少靜電等,以使得影像感測元件140及定焦透鏡組230之運作更有效率;在部分實施例中,多鏡頭框架180之材料熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料中的任一項或其組合,因此可具有容易加工、輕量化以及使得影像感測元件140及定焦透鏡組230之運作更有效率等功效。
此外,多鏡頭框架180在光線波長範圍420-660nm之反射率小於5%,因此可避免當光線進入光通道182後,由於反射或是其他因素所造成的雜散光對影像感測元件140的影響。
於此說明多鏡頭框架180可以模塑方式製造,並搭配第13圖至第17圖所示,模具可分為模具固定側503及模具可動側502,當模具可動側502
蓋設於模具固定側503時,可將材料由注口501灌入模具中,以形成多鏡頭框架180,且於形成多鏡頭框架180時,可將部分之導電線路150埋設於多鏡頭框架180中,以此使得各導電線路60於形成多鏡頭框架180時即可固定位置,並且可減少光學模組整體的尺寸。
在部分實施例中,如第15圖所示,對於環繞導電線路150之多鏡頭框架180之部分,可具有外表面184、第一內表面186及第二內表面188,外表面184自第一電路基板121之邊緣延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°。第一內表面186為光通道182之內表面,且第一內表面186可與感測面1441之中心法線具有傾斜角β,β可介於1°~45°,第二內表面188可自第一電路基板121之頂表面向光通道182方向延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角γ,γ為介於1°~3°,而藉由傾斜角α、β及γ的設置,可減少模具可動側502脫離模具固定側503時,造成多鏡頭框架180品質不佳,例如離型特性不佳或“飛邊”等情況發生的機會。
在部分實施例中,如第13圖及第14圖所示,多鏡頭框架180可如第11圖中先行形成部分之多鏡頭框架180,以將部分導電線路150埋設於多鏡頭框架180中,最後再形成完整之多鏡頭框架180,以此使得各導電線路150於形成多鏡頭框架180時即可固定位置,並且可減少光學模組整體的尺寸。
其中,對於埋設導電線路150之多鏡頭框架180部分,若是先形成部分之多鏡頭框架180以埋設部分之導電線路150的情況下,則最終所形成之多鏡頭框架180可具有外表面184、第一內表面186及第二內表面188,外表面184自第一電路基板121之邊緣延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°。第一內表面186為光通道182之內表面,且第一內表面
186可與感測面1441之中心法線具有傾斜角β,β可介於1°~45°,第二內表面188可自影像感測元件140向光通道182方向延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角γ,γ為介於1°~3°,而藉由傾斜角α、β及γ的設置,可減少模具可動側502脫離模具固定側503時,造成多鏡頭框架180品質不佳,例如離型不佳或“飛邊”等情況發生的機會。
在部分實施例中,如第16圖及第17圖所示,若是直接形成完整的多鏡頭框架180以埋設部分之導電線路150的情況下,則最終所形成之多鏡頭框架180可具有外表面184、第一內表面186及第二內表面188,外表面184自電路基板120之邊緣延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°。第一內表面186為光通道182之內表面,且第一內表面186可與感測面1441之中心法線具有一傾斜角β,β可介於1°~45°,而藉由傾斜角α及β的設置,可減少模具可動側502脫離模具固定側503時,造成多鏡頭框架180品質不佳,例如離型不佳或“飛邊”等情況發生的機會。
除此之外,在部分實施例中,多鏡頭框架180亦可以3D列印方式以一體成型方式製成,並且亦可依據需求形成上述之傾斜角α、β及γ,例如可以傾斜角α、β及γ改善結構強度、減少雜散光的產生等等;在部分實施例中,多鏡頭框架180亦可以3D列印方式以一體成型方式製成,並且亦可依據需求形成上述之傾斜角α、β及γ,例如可以傾斜角α、β及γ改善結構強度、減少雜散光的產生等等。
如第2圖、第4圖、第6圖以及第8圖所示,本發明之光學成像模組,其包括電路組件100以及透鏡組件200。電路組件100包括電路基板120、
複數個影像感測元件140、複數個導電體160以及多鏡頭框架180;透鏡組件200包含複數個透鏡基座210以及至少一組定焦透鏡組230。
先就電路組件100所包括的元件而言,電路基板120設置複數個電路接點1210;各影像感測元件140包含第一表面142及第二表面144,各影像感測元件140的第一表面142連接於電路基板120及其第二表面144上具有感測面1441以及複數個影像接點146;複數個導電體160設置於各電路接點1210和各影像感測元件140之複數個影像接點146之間;多鏡頭框架180以一體成型方式製成,並蓋設於電路基板120以及各影像感測元件140上,且對應各影像感測元件140之感測面1441的位置具有複數個光通道182。
具體而言,如第3圖所示,多鏡頭框架180可包含複數個鏡頭支架181,且各鏡頭支架181可具有光通道182及具有中心軸,且各鏡頭支架181之中心軸距離可介於2mm至200mm,因此各鏡頭支架181之間的距離可於此範圍中調整。
此外,在部分實施例中,多鏡頭框架180之材料可包含金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合,因此可增加散熱效率,或是減少靜電等,以使得影像感測元件140及定焦透鏡組230之運作更有效率;在部分實施例中,多鏡頭框架180之材料熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料中的任一項或其組合,因此可具有容易加工、輕量化以及使得影像感測元件140及定焦透鏡組230之運作更有效率等功效。
此外,多鏡頭框架180在光線波長範圍420-660nm之反射率小於5%,因此可避免當光線進入光通道182後,由於反射或是其他因素所造成的雜散光對影像感測元件140的影響。
由第1圖和第2圖得知,透鏡組件200所包括的元件相同,因此將第1圖和第2圖的透鏡組件200做統整地敘述如下:複數個透鏡基座210可以不透光材質製成,各透鏡基座210具有容置孔2101貫穿透鏡基座210兩端而使透鏡基座210呈中空,且透鏡基座210可設置於多鏡頭框架180上而使容置孔2101及光通道182相連通;各定焦透鏡組230具有至少二片具有屈光力之透鏡2301,且設置於透鏡基座210上並位於容置孔2101中,定焦透鏡組230之成像面位於影像感測元件140之感測面1441,且定焦透鏡組230之光軸與影像感測元件140之感測面1441之中心法線重疊,使光線通過各容置孔2101中之定焦透鏡組230並通過各光通道180後投射至影像感測元件140之感測面1441。此外,各定焦透鏡組230最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表示,而各定焦透鏡組230中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑(又可稱之為光學出瞳)可以PhiA表示。
其中,各定焦透鏡組230更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各定焦透鏡組230的焦距;HEP為各定焦透鏡組230之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組230之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座210之外周緣且垂直於定焦透鏡組230之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為定焦透鏡組230最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以定焦透鏡
組230中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
如第4圖至第8圖所示,透鏡基座210可包含鏡筒212以及透鏡支架214,鏡筒212具有貫穿鏡筒212兩端之上通孔2121,而透鏡支架214則具有貫穿透鏡支架214兩端之下通孔2141且具有預定壁厚TH1,且透鏡支架214之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值以PhiD表示。
鏡筒212可設置於透鏡支架214中且位於下通孔2141內,且具有預定壁厚TH2,且其外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC,使上通孔2121與下通孔2141連通而共同構成容置孔2101,透鏡支架214可固定於多鏡頭框架180上,使影像感測元件140位於下通孔2141中,且鏡筒212之上通孔2121正對影像感測元件140之感測面1441,定焦透鏡組230可設置於鏡筒212中而位於上通孔2121內,且PhiD為指透鏡支架214之外周緣且垂直於定焦透鏡組230之光軸的平面上的最小邊長的最大值。
如第9圖至第12圖所示,光學成像模組10更包括至少一個資料傳輸線路400,其與各第一電路基板121和各第二電路基板122或電路基板100電性連接,並傳輸各影像感測元件140所產生之複數個感測訊號。
具體而言,如第9圖及第11圖所示,可以單一之資料傳輸線路400,傳輸雙鏡頭、三鏡頭、陣列式或各種多鏡頭之光學成像模組10各複數個影像感測元件140所產生之複數個感測訊號;如第10圖及第12圖所示,亦可例如以分體方式設置複數個資料傳輸線路400,傳輸雙鏡頭、三鏡頭、陣列式或各種多鏡頭之光學成像模組10各複數個影像感測元件140所產生之複數個感測訊號。
如第5圖至第8圖所示,光學成像模組10更包括紅外線濾光片300,紅外線濾光片300可設置於透鏡基座210中並位於容置孔2101內而處於各影像感測元件140上方,以對入射光中的紅外線波段進行濾光,進而避免影像感測器140於白天時的成像及提高成像品質。在部份實施例中,如第7圖所示,紅外線濾光片300設置於鏡筒212或透鏡支架214中且位於影像感測元件140上方。
在部分實施例中,如第8圖所示,光學成像模組10更包括紅外線濾光片300,透鏡基座210包含有濾光片支架226,濾光片支架226具有貫穿濾光片支架226兩端之濾光片通孔2261,且紅外線濾光片300設置於濾光片支架226中並位於濾光片通孔2261內,且濾光片支架226對應複數個光通道182之位置而設置於多鏡頭框架180上,而使紅外線濾光片300位於影像感測元件140上方,以對入射光中的紅外線波段進行濾光,進而避免影像感測器140於白天時的成像及提高成像品質。
另外,在透鏡基座210包括濾光片支架226及搭配鏡筒212和透鏡支架214的情況下,鏡筒212設置於透鏡支架214中且位於下通孔2141內,透鏡支架214固定於濾光片支架226上,且下通孔2141與上通孔2121以及濾光片通孔2261連通而共同構成容置孔2101,使影像感測元件140位於濾光片通孔2261中,且鏡筒212之上通孔2121正對影像感測元件140之感測面1441;另外,定焦透鏡組230設置於鏡筒212中而位於上通孔2121內,以對入射光中的紅外線波段進行濾光,進而避免影像感測器140於白天時的成像及提高成像品質。
需說明的是,第7圖的影像感測元件140可皆為透過導電體160連接電路基板,第8圖的影像感測元件140可部分透過導電線路150連接電路基
板120的第一電路基板121及部份透過導電體160連接電路基板120的第二電路基板122,而並未侷限於本發明所列舉的範圍。
如第18圖所示,下方為導電體160的影像感測元件140和透過導電線路150連接的兩個影像感測元140排列一起;如第19圖所示,下方為導電體160的各影像感測元件140排列一起,當然也可為其他較佳的排列配置,並未局限於本發明所列舉的範圍。
如第20圖至第27圖所示,定焦透鏡組230可包括四片鏡片(2411~2441)、五片鏡片(2411~2451)、六片鏡片(2411~2461)或七片鏡片(2411~2471),當然也能根據成像需求加以調整鏡片的數目,並未局限於本發明所列舉的範圍;另外,四片鏡片、五片鏡片、六片鏡片及七片鏡片的光學參數設定將在後文中詳細地描述。
在部分實施例中,本發明之光學成像模組具有至少二組透鏡組,分別為第一透鏡組及第二透鏡組,且第一透鏡組及第二透鏡組中至少一組為定焦透鏡組,且第二透鏡組之視角FOV大於第一透鏡組。
在部分實施例中,本發明之光學成像模組具有至少二組透鏡組,分別為第一透鏡組及第二透鏡組,第一透鏡組及第二透鏡組中至少一組為定焦透鏡組230,且第一透鏡組之焦距大於第二透鏡組之焦距,舉例來說,若以傳統35mm的照片為基準設定,透鏡模組的焦距約為50mm,其焦距大於50mm地透鏡模組則為長焦透鏡組。較佳地,可以對角線長4.6mm的影像感測元件(視角為70度)為基準,若第一透鏡組之焦距大於3.28mm,第一透鏡組可為長焦透鏡組。
在部分實施例中,本發明之光學成像模組具有至少三組透鏡組,分別係為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組
及第三透鏡組中至少一組為定焦透鏡組230,且第二透鏡組之視角FOV大於第一透鏡組之視角FOV,且第二透鏡組之視角FOV大於46°,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之影像感測元件140感測複數個彩色影像,而第三透鏡組所對應之影像感測元件140則可依據需求感測複數個彩色影像或複數個黑白影像。
較佳地,本發明之光學成像模組具有至少三組透鏡組,分別為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組中至少一組為定焦透鏡組,且第一透鏡組之焦距大於第二透鏡組之焦距,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之影像感測元件140係感測複數個彩色影像,而第三透鏡組所對應之影像感測元件140則可依據需求感測複數個彩色影像或複數個黑白影像。
在部分實施例中,本發明之光學成像模組滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;其中,如第3圖所示,TH1為透鏡支架214之最大厚度;TH2為鏡筒212之最小厚度;HOI為成像面上垂直於光軸的最大成像高度。較佳地,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦1.5。
在部分實施例中,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:0.9≦ARS/EHD≦2.0;其中,ARS以定焦透鏡組230中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以透鏡表面之最大有效半徑處為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;EHD為定焦透鏡組230中任一透鏡之任一表面的最大有效半徑。
在部分實施例中,本發明之光學成像模組更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;
SSTA≦100μm;其中,HOI為成像面上垂直於光軸之最大成像高度;PLTA為光學成像模組10的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;PSTA為光學成像模組10的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;NLTA為光學成像模組10的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;NSTA為光學成像模組10的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;SLTA為光學成像模組10的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;SSTA為光學成像模組10的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差。
在部分實施例中,定焦透鏡組230包含四片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡,且定焦透鏡組230滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第四透鏡之像側面於光軸上之距離。
在部分實施例中,定焦透鏡組230包含五片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡,且定焦透鏡組230滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第五透鏡之像側面於光軸上之距離。
在部分實施例中,定焦透鏡組230包含六片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡,且定焦透鏡組230滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第六透鏡之像側面於光軸上之距離。
在部分實施例中,定焦透鏡組230包含七片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡,且定焦透鏡組230滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第七透鏡之像側面於光軸上之距離。
另外,除上述之各結構實施例外,以下茲就定焦透鏡組230可行之光學實施例進行說明。於本發明之光學成像模組可使用三個工作波長進行設計,分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm,其中587.5nm為主要參考波長為主要提取技術特徵之參考波長。光學成像模組亦可使用五個工作波長進行設計,分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm,其中555nm為主要參考波長為主要提取技術特徵之參考波長。
光學成像模組10的焦距f與每一片具有正屈折力之透鏡的焦距fp之比值PPR,光學成像模組10的焦距f與每一片具有負屈折力之透鏡的焦距fn之比值NPR,所有正屈折力之透鏡的PPR總和為ΣPPR,所有負屈折力之透鏡的NPR總和為ΣNPR,當滿足下列條件時有助於控制光學成像模組10的總屈折力以及總長度:0.5≦ΣPPR/|ΣNPR|≦15,較佳地,可滿足下列條件:1≦ΣPPR/|ΣNPR|≦3.0。
另外,影像感測元件140有效感測區域對角線長的一半(即為光學成像模組10之成像高度或稱最大像高)為HOI,第一透鏡的物側面至成像面於光軸上的距離為HOS,其滿足下列條件:HOS/HOI≦50;以及0.5≦HOS/f≦150。較佳地,可滿足下列條件:1≦HOS/HOI≦40;以及1≦HOS/f≦140。藉此,可維持光學成像模組10的小型化,以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
另外,在一實施例中,本發明的光學成像模組10中,依需求可設置至少一光圈,以減少雜散光,有助於提昇影像品質。
進一步說明,本發明的光學成像模組中,光圈配置可為前置光圈或中置光圈,其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間,中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈,可使光學成像模組10的出瞳與成像面產生較長的距離而容置更多光學元件,並可增加影像感測元件接收影像的效率;若為中置光圈,可有助於擴大系統的視場角,使光學成像模組具有廣角鏡頭的優勢。前述光圈至成像面間的距離為InS,其滿足下列條件:0.1≦InS/HOS≦1.1。藉此,可同時兼顧維持光學成像模組的小型化以及具備廣角的特性。
本發明的光學成像模組中,第一透鏡的物側面至第六透鏡的像側面間的距離為InTL,於光軸上所有具屈折力之透鏡的厚度總和為ΣTP,其滿足下列條件:0.1≦ΣTP/InTL≦0.9。藉此,當可同時兼顧系統成像的對比度以及透鏡製造的良率並提供適當的後焦距以容置其他元件。
第一透鏡的物側面的曲率半徑為R1,第一透鏡的像側面的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:0.001≦|R1/R2|≦25。藉此,第一透鏡具備適當正屈折力強度,避免球差增加過速。較佳地,可滿足下列條件:0.01≦|R1/R2|<12。
第六透鏡的物側面的曲率半徑為R11,第六透鏡的像側面的曲率半徑為R12,其滿足下列條件:-7<(R11-R12)/(R11+R12)<50。藉此,有利於修正光學成像模組10所產生的像散。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12/f≦60藉此,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
第五透鏡與第六透鏡於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:IN56/f≦3.0,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,其滿足下列條件:0.1≦(TP1+IN12)/TP2≦10。藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並提升其性能。
第五透鏡與第六透鏡於光軸上的厚度分別為TP5以及TP6,前述兩透鏡於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:0.1≦(TP6+IN56)/TP5≦15藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並降低系統總高度。
第二透鏡、第三透鏡第四透鏡以及第五透鏡(第五透鏡咧)於光軸上的厚度分別為TP2、TP3、TP4以及TP5,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為IN23,第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為IN34,第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為IN45,第一透鏡的物側面至第六透鏡的像側面間的距離為InTL,其滿足下列條件:0.1≦TP4/(IN34+TP4+IN45)<1。藉此,有助層層微幅修正入射光行進過程所產生的像差並降低系統總高度。
本發明的光學成像模組中,第六透鏡的物側面的臨界點C61與光軸的垂直距離為HVT61,第六透鏡的像側面的臨界點C62與光軸的垂直距離為HVT62,第六透鏡的物側面於光軸上的交點至臨界點C61位置於光軸的水平位移
距離為SGC61,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至臨界點C62位置於光軸的水平位移距離為SGC62,可滿足下列條件:0mm≦HVT61≦3mm;0mm<HVT62≦6mm;0≦HVT61/HVT62;0mm≦|SGC61|≦0.5mm;0mm<|SGC62|≦2mm;以及0<|SGC62|/(|SGC62|+TP6)≦0.9。藉此,可有效修正離軸視場的像差。
本發明的光學成像模組其滿足下列條件:0.2≦HVT62/HOI≦0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.3≦HVT62/HOI≦0.8。藉此,有助於光學成像模組之週邊視場的像差修正。
本發明的光學成像模組其滿足下列條件:0≦HVT62/HOS≦0.5。較佳地,可滿足下列條件:0.2≦HVT62/HOS≦0.45。藉此,有助於光學成像模組10之週邊視場的像差修正。
本發明的光學成像模組中,第六透鏡的物側面於光軸上的交點至第六透鏡的物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI611表示,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至第六透鏡的像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示,其滿足下列條件:0<SGI611/(SGI611+TP6)≦0.9;0<SGI621/(SGI621+TP6)≦0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.1≦SGI611/(SGI611+TP6)≦0.6;0.1≦SGI621/(SGI621+TP6)≦0.6。
第六透鏡的物側面於光軸上的交點至第六透鏡的物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI612表示,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至第六透鏡的像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI622表示,其滿足下列條件:0<SGI612/(SGI612+TP6)
≦0.9;0<SGI622/(SGI622+TP6)≦0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.1≦SGI612/(SGI612+TP6)≦0.6;0.1≦SGI622/(SGI622+TP6)≦0.6。
第六透鏡的物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF611表示,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至第六透鏡的像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF621表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF611|≦5mm;0.001mm≦|HIF621|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF611|≦3.5mm;1.5mm≦|HIF621|≦3.5mm。
第六透鏡的物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF612表示,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至第六透鏡的像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF622表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF612|≦5mm;0.001mm≦|HIF622|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF622|≦3.5mm;0.1mm≦|HIF612|≦3.5mm。
第六透鏡的物側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF613表示,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至第六透鏡的側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF623表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF613|≦5mm;0.001mm≦|HIF623|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF623|≦3.5mm;0.1mm≦|HIF613|≦3.5mm。
第六透鏡的物側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF614表示,第六透鏡的像側面於光軸上的交點至第六透鏡的像側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF624表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF614|≦5mm;0.001mm≦|HIF624|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF624|≦3.5mm;0.1mm≦|HIF614|≦3.5mm。
本發明的光學成像模組中,(TH1+TH2)/HOI滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;較佳地,可滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.5;(TH1+TH2)/HOS;較佳地,可滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOS≦0.95;較佳地,可滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOS≦0.5;2倍(TH1+TH2)/PhiA滿足下列條件:0<2倍(TH1+TH2)/PhiA≦0.95;較佳地,可滿足下列條件:0<2倍(TH1+TH2)/PhiA≦0.5。
本發明的光學成像模組之一種實施方式,可藉由具有高色散係數與低色散係數之透鏡交錯排列,而助於光學成像模組色差的修正。
上述非球面之方程式為:z=ch2/[1+[1-(k+1)c2h2]0.5]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h14+A16h16+A18h18+A20h20+... (1)其中,z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值,k為錐面係數,c為曲率半徑的倒數,且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20為高階非球面係數。
本發明提供的光學成像模組中,透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠,可以有效降低生產成本與重量。另當透鏡的材質為玻璃,則可以控制熱效應並且增加光學成像模組屈折力配置的設計空間。此外,光學成像模組中第一透鏡至第七透鏡的物側面及像側面可為非球面,其可獲得較多的控制變數,除用以消減像差外,相較於傳統玻璃透鏡的使用甚至可縮減透鏡使用的數目,因此能有效降低本發明光學成像模組的總高度。
再者,本發明提供的光學成像模組10中,若透鏡表面為凸面,原則上表示透鏡表面於近光軸處為凸面;若透鏡表面為凹面,原則上表示透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的光學成像模組更可視需求令第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡中至少一透鏡為波長小於500nm之光線濾除元件,其可藉由該特定具濾除功能之透鏡的至少一表面上鍍膜或該透鏡本身即由具可濾除短波長之材質所製作而達成。
本發明的光學成像模組之成像面更可視需求選擇為一平面或一曲面。當成像面為一曲面(例如具有一曲率半徑的球面),有助於降低聚焦光線於成像面所需之入射角,除有助於達成微縮光學成像模組之長度(TTL)外,對於提升相對照度同時有所助益。
第一光學實施例
如第28圖所示,定焦透鏡組230包含六片具有屈折力之透鏡2301,定焦透鏡組230由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451以及第六透鏡2461。
請參照第28圖及第29圖,其中第28圖繪示依照本發明第一光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第29圖由左至右依序為第一光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第25圖可知,定焦透鏡組230由物側至像側依序包含第一透鏡2411、光圈250、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24112為凹面,其像側面24114為凹面,並皆為非球面,且其物側面24112具有二反曲點。第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示,第一透鏡2411像側面24114的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示。第一透鏡2411物側面24112的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE11表示,第一透鏡2411像側面24114的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE12表示。第一透鏡2411於光軸上之厚度為TP1。
第一透鏡2411的物側面24112於光軸上的交點至第一透鏡2411的物側面24112最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI111表示,第一透鏡2411的像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411的像側面24114最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI121表示,其滿足下列條件:SGI111=-0.0031mm;|SGI111|/(|SGI111|+TP1)=0.0016。
第一透鏡2411的物側面24112於光軸上的交點至第一透鏡2411的物側面24112第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI112表示,第一透鏡2411的像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411的像側面24114第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI122表示,其滿足下列條件:SGI112=1.3178mm;|SGI112|/(|SGI112|+TP1)=0.4052。
第一透鏡2411的物側面24112最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF111表示,第一透鏡2411的像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411的像側面24114最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF121表示,其滿足下列條件:HIF111=0.5557mm;HIF111/HOI=0.1111。
第一透鏡2411的物側面24112第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF112表示,第一透鏡2411的像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411的像側面24114第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF122表示,其滿足下列條件:HIE112=5.3732mm;HIF112/HOI=1.0746。
第二透鏡2421具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凸面,其像側面24214為凸面,並皆為非球面,且其物側面24212具有一反曲點。第二透鏡2421的物側面24212的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示,第二透鏡2421的像側面24214的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示。第二透鏡2421的物側面24212的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE21表示,第二透鏡2421的像側面24214的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE22表示。第二透鏡2421於光軸上之厚度為TP2。
第二透鏡2421的物側面24212於光軸上的交點至第二透鏡2421的物側面24212最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示,第二透鏡2421的像側面24214於光軸上的交點至第二透鏡2421的像側面24214最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI221表示,其滿足下列條件:SGI211=0.1069mm;|SGI211|/(|SGI211|+TP2)=0.0412;SGI221=0mm;|SGI221|/(|SGI221|+TP2)=0。
第二透鏡2421的物側面24212最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF211表示,第二透鏡2421的像側面24214於光軸上的交點至第二透鏡2421的像側面24214最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF221表示,其滿足下列條件:HIF211=1.1264mm;HIF211/HOI=0.2253;HIF221=0mm;HIF221/HOI=0。
第三透鏡2431具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凹面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312以及像側面24314均具有一反曲點。第三透鏡2431的物側面24312的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS31表示,第三透鏡2431的像側面24314的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS32表示。第三透鏡2431的物側面24312的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE31表示,第三透鏡2431的像側面24314的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE32表示。第三透鏡2431於光軸上之厚度為TP3。
第三透鏡2431的物側面24312於光軸上的交點至第三透鏡2431的物側面24312最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示,第三透鏡2431的像側面24314於光軸上的交點至第三透鏡2431的像側面24314最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI321表示,其滿足下列條件:SGI311=-0.3041mm;|SGI311|/(|SGI311|+TP3)=0.4445;SGI321=-0.1172mm;|SGI321|/(|SGI321|+TP3)=0.2357。
第三透鏡2431的物側面24312最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF311表示,第三透鏡2431的像側面24314於光軸上的交點至第三透鏡2431的像側面24314最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF321表示,其滿足下列條件:HIF311=1.5907mm;HIF311/HOI=0.3181;HIF321=1.3380mm;HIF321/HOI=0.2676。
第四透鏡2441具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凸面,其像側面24414為凹面,並皆為非球面,且其物側面24412具有二反曲點以及像側面24414具有一反曲點。第四透鏡2441的物側面24412的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS41表示,第四透鏡2441的像側面24414的最大有效半徑之
輪廓曲線長度以ARS42表示。第四透鏡2441的物側面24412的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE41表示,第四透鏡2411的像側面24414的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE42表示。第四透鏡2411於光軸上之厚度為TP4。
第四透鏡2441的物側面24412於光軸上的交點至第四透鏡2441的物側面24412最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示,第四透鏡2441的像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡2441的像側面24414最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示,其滿足下列條件:SGI411=0.0070mm;|SGI411|/(|SGI411|+TP4)=0.0056;SGI421=0.0006mm;|SGI421|/(|SGI421|+TP4)=0.0005。
第四透鏡2441的物側面24412於光軸上的交點至第四透鏡2441的物側面24412第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示,第四透鏡2441的像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡2441的像側面24414第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示,其滿足下列條件:SGI412=-0.2078mm;|SGI412|/(|SGI412|+TP4)=0.1439。
第四透鏡2441的物側面24412最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF411表示,第四透鏡2441的像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡2441的像側面24414最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF421表示,其滿足下列條件:HIF411=0.4706mm;HIF411/HOI=0.0941;HIF421=0.1721mm;HIF421/HOI=0.0344。
第四透鏡2441的物側面24412第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF412表示,第四透鏡2441的像側面24414於光軸上的交點至第四透
鏡2441的像側面24414第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF422表示,其滿足下列條件:HIF412=2.0421mm;HIF412/HOI=0.4084。
第五透鏡2451具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凸面,其像側面24514為凸面,並皆為非球面,且其物側面24512具有二反曲點以及像側面24514具有一反曲點。第五透鏡2451的物側面的24512最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS51表示,第五透鏡2451的像側面24514的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS52表示。第五透鏡2451的物側面24512的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE51表示,第五透鏡2451的像側面24514的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE52表示。第五透鏡2451於光軸上之厚度為TP5。
第五透鏡2451的物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451的物側面24512最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI511表示,第五透鏡2451的像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451的像側面24514最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI521表示,其滿足下列條件:SGI511=0.00364mm;|SGI511|/(|SGI511|+TP5)=0.00338;SGI521=-0.63365mm;|SGI521|/(|SGI521|+TP5)=0.37154。
第五透鏡2451的物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451的物側面24512第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI512表示,第五透鏡2451的像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451的像側面24514第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI522表示,其滿足下列條件:SGI512=-0.32032mm;|SGI512|/(|SGI512|+TP5)=0.23009。
第五透鏡2451的物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451的物側面24512第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI513
表示,第五透鏡2451的像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451的像側面24514第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI523表示,其滿足下列條件:SGI513=0mm;|SGI513|/(|SGI513|+TP5)=0;SGI523=0mm;|SGI523|/(|SGI523|+TP5)=0。
第五透鏡2451的物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451的物側面24512第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI514表示,第五透鏡2451的像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451的像側面24514第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI524表示,其滿足下列條件:SGI514=0mm;|SGI514|/(|SGI514|+TP5)=0;SGI524=0mm;|SGI524|/(|SGI524|+TP5)=0。
第五透鏡2451的物側面24512最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF511表示,第五透鏡2451的像側面24514最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF521表示,其滿足下列條件:HIF511=0.28212mm;HIF511/HOI=0.05642;HIF521=2.13850mm;HIF521/HOI=0.42770。
第五透鏡2451的物側面24512第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF512表示,第五透鏡2451的像側面24514第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF522表示,其滿足下列條件:HIF512=2.51384mm;HIF512/HOI=0.50277。
第五透鏡2451的物側面24512第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF513表示,第五透鏡2451的像側面24514第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF523表示,其滿足下列條件:HIF513=0mm;HIF513/HOI=0;HIF523=0mm;HIF523/HOI=0。
第五透鏡2451的物側面24512第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF514表示,第五透鏡2451的像側面24514第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF524表示,其滿足下列條件:HIF514=0mm;HIF514/HOI=0;HIF524=0mm;HIF524/HOI=0。
第六透鏡2461具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24612為凹面,其像側面24614為凹面,且其物側面24612具有二反曲點以及像側面24614具有一反曲點。藉此,可有效調整各視場入射於第六透鏡2461的角度而改善像差。第六透鏡2461的物側面24612的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS61表示,第六透鏡2461的像側面24614的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS62表示。第六透鏡2461的物側面24612的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE61表示,第六透鏡2461的像側面24614的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE62表示。第六透鏡2461於光軸上之厚度為TP6。
第六透鏡2461的物側面24612於光軸上的交點至第六透鏡2461的物側面24612最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI611表示,第六透鏡2461的像側面24614於光軸上的交點至第六透鏡2461的像側面24614最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示,其滿足下列條件:SGI611=-0.38558mm;|SGI611|/(|SGI611|+TP6)=0.27212;SGI621=0.12386mm;|SGI621|/(|SGI621|+TP6)=0.10722。
第六透鏡2461的物側面24612於光軸上的交點至第六透鏡2461的物側面24612第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI612表示,第六透鏡2461的像側面24614於光軸上的交點至第六透鏡2461的像側面24614第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示,其
滿足下列條件:SGI612=-0.47400mm;|SGI612|/(|SGI612|+TP6)=0.31488;SGI622=0mm;|SGI622|/(|SGI622|+TP6)=0。
第六透鏡2461的物側面24612最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF611表示,第六透鏡2461的像側面24614最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF621表示,其滿足下列條件:HIF611=2.24283mm;HIF611/HOI=0.44857;HIF621=1.07376mm;HIF621/HOI=0.21475。
第六透鏡2461的物側面24612第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF612表示,第六透鏡2461的像側面24614第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF622表示,其滿足下列條件:HIF612=2.48895mm;HIF612/HOI=0.49779。
第六透鏡2461的物側面24612第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF613表示,第六透鏡2461的像側面24614第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF623表示,其滿足下列條件:HIF613=0mm;HIF613/HOI=0;HIF623=0mm;HIF623/HOI=0。
第六透鏡2461的物側面24612第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF614表示,第六透鏡2461的像側面24614第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF624表示,其滿足下列條件:HIF614=0mm;HIF614/HOI=0;HIF624=0mm;HIF624/HOI=0。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第六透鏡2461及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
本實施例的光學成像模組中,定焦透鏡組230的焦距為f,定焦透鏡組230的入射瞳直徑為HEP,定焦透鏡組230之最大視角的一半為HAF,其數值如下:f=4.075mm;f/HEP=1.4;以及HAF=50.001度與tan(HAF)=1.1918。
本實施例的定焦透鏡組23中,第一透鏡2411的焦距為f1,第六透鏡2461的焦距為f6,其滿足下列條件:f1=-7.828mm;|f/f1|=0.52060;f6=-4.886;以及|f1|>|f6|。
本實施例的光學成像模組中,第二透鏡2421至第五透鏡2451的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|+|f5|=95.50815mm;|f1|+|f6|=12.71352mm以及|f2|+|f3|+|f4|+|f5|>|f1|+|f6|。
光學成像模組的焦距f與每一片具有正屈折力之透鏡的焦距fp之比值PPR,光學成像模組的焦距f與每一片具有負屈折力之透鏡的焦距fn之比值NPR,本實施例的光學成像模組中,所有正屈折力之透鏡的PPR總和為ΣPPR=f/f2+f/f4+f/f5=1.63290,所有負屈折力之透鏡的NPR總和為ΣNPR=|f/f1|+|f/f3|+|f/f6|=1.51305,ΣPPR/|ΣNPR|=1.07921。同時亦滿足下列條件:|f/f2|=0.69101;|f/f3|=0.15834;|f/f4|=0.06883;|f/f5|=0.87305;|f/f6|=0.83412。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411的物側面24112至第六透鏡2461的像側面24614間的距離為InTL,第一透鏡2411的物側面24112至成像面600間的距離為HOS,光圈250至成像面600間的距離為InS,影像感測元件140有效感測區域對角線長的一半為HOI,第六透鏡的像側面24614至成像面600間的距離為BFL,其滿足下列條件:InTL+BFL=HOS;HOS=19.54120mm;HOI=5.0
mm;HOS/HOI=3.90824;HOS/f=4.7952;InS=11.685mm;以及InS/HOS=0.59794。
本實施例的光學成像模組中,於光軸上所有具屈折力之透鏡的厚度總和為ΣTP,其滿足下列條件:ΣTP=8.13899mm;以及ΣTP/InTL=0.52477;InTL/HOS=0.917102。藉此,當可同時兼顧系統成像的對比度以及透鏡製造的良率並提供適當的後焦距以容置其他元件。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411的物側面24112的曲率半徑為R1,第一透鏡2411的像側面24114的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:|R1/R2|=8.99987。藉此,第一透鏡2411的具備適當正屈折力強度,避免球差增加過速。
本實施例的光學成像模組中,第六透鏡2461的物側面24612的曲率半徑為R11,第六透鏡2461的像側面24614的曲率半徑為R12,其滿足下列條件:(R11-R12)/(R11+R12)=1.27780。藉此,有利於修正光學成像模組所產生的像散。
本實施例的光學成像模組中,所有具正屈折力的透鏡之焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f2+f4+f5=69.770mm;以及f5/(f2+f4+f5)=0.067。藉此,有助於適當分配單一透鏡之正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
本實施例的光學成像模組中,所有具負屈折力的透鏡之焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f1+f3+f6=-38.451mm;以及f6/(f1+f3+f6)=0.127。藉此,有助於適當分配第六透鏡2461之負屈折力至其他負透鏡,以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411與第二透鏡2421於光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12=6.418mm;IN12/f=1.57491。藉此,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451與第六透鏡2461於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:IN56=0.025mm;IN56/f=0.00613。藉此,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411與第二透鏡2421於光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,其滿足下列條件:TP1=1.934mm;TP2=2.486mm;以及(TP1+IN12)/TP2=3.36005。藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並提升其性能。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451與第六透鏡2461於光軸上的厚度分別為TP5以及TP6,前述兩透鏡於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:TP5=1.072mm;TP6=1.031mm;以及(TP6+IN56)/TP5=0.98555。藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並降低系統總高度。
本實施例的光學成像模組中,第三透鏡2431與第四透鏡2441於光軸上的間隔距離為IN34,第四透鏡2441與第五透鏡2451於光軸上的間隔距離為IN45,其滿足下列條件:IN34=0.401mm;IN45=0.025mm;以及TP4/(IN34+TP4+IN45)=0.74376。藉此,有助於層層微幅修正入射光線行進過程所產生的像差並降低系統總高度。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451的物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451的物側面24512的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS51,第五透鏡2451的像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡
2451的像側面24514的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS52,第五透鏡2451於光軸上的厚度為TP5,其滿足下列條件:InRS51=-0.34789mm;InRS52=-0.88185mm;|InRS51|/TP5=0.32458以及|InRS52|/TP5=0.82276。藉此,有利於鏡片的製作與成型,並有效維持其小型化。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451的物側面24512的臨界點與光軸的垂直距離為HVT51,第五透鏡2451的像側面24514的臨界點與光軸的垂直距離為HVT52,其滿足下列條件:HVT51=0.515349mm;HVT52=0mm。
本實施例的光學成像模組中,第六透鏡2461的物側面24612於光軸上的交點至第六透鏡2461的物側面24612的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS61,第六透鏡2461的像側面24614於光軸上的交點至第六透鏡2461的像側面24614的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS62,第六透鏡2461於光軸上的厚度為TP6,其滿足下列條件:InRS61=-0.58390mm;InRS62=0.41976mm;|InRS61|/TP6=0.56616以及|InRS62|/TP6=0.40700。藉此,有利於鏡片的製作與成型,並有效維持其小型化。
本實施例的光學成像模組中,第六透鏡2461的物側面24612的臨界點與光軸的垂直距離為HVT61,第六透鏡2461的像側面24614的臨界點與光軸的垂直距離為HVT62,其滿足下列條件:HVT61=0mm;HVT62=0mm。
本實施例的光學成像模組中,其滿足下列條件:HVT51/HOI=0.1031。藉此,有助於光學成像模組之週邊視場的像差修正。
本實施例的光學成像模組中,其滿足下列條件:HVT51/HOS=0.02634。藉此,有助於光學成像模組之週邊視場的像差修正。
本實施例的光學成像模組中,第二透鏡2421、第三透鏡2431以及第六透鏡2461具有負屈折力,第二透鏡2421的色散係數為NA2,第三透鏡2431的色散係數為NA3,第六透鏡2461的色散係數為NA6,其滿足下列條件:NA6/NA2≦1。藉此,有助於光學成像模組色差的修正。
本實施例的光學成像模組中,光學成像模組於結像時之TV畸變為TDT,結像時之光學畸變為ODT,其滿足下列條件:TDT=2.124%;ODT=5.076%。
本實施例的光學成像模組中,LS為12mm,PhiA為2倍EHD62=6.726mm(EHD62:第六透鏡2461像側面24614的最大有效半徑),PhiC=PhiA+2倍TH2=7.026mm,PhiD=PhiC+2倍(TH1+TH2)=7.426mm,TH1為0.2mm,TH2為0.15mm,PhiA/PhiD為,TH1+TH2為0.35mm,(TH1+TH2)/HOI為0.035,(TH1+TH2)/HOS為0.0179,2倍(TH1+TH2)/PhiA為0.1041,(TH1+TH2)/LS為0.0292。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第一光學實施例詳細的結構數據,其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為mm,且表面0-16依序表示由物側至像側的表面。表二為第一光學實施例中的非球面數據,其中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A20則表示各表面第1-20階非球面係數。此外,以下各光學實施例表格乃對應各光學實施例的示意圖與像差曲線圖,表格中數據的定義皆與第一光學實施例的表一及表二的定義相同,在此不加贅述。再者,以下各光學實施例之機構元件參數的定義皆與第一光學實施例相同。
第二光學實施例
如第30圖所示,定焦透鏡組230包含七片具有屈折力之透鏡2301及2301,定焦透鏡組230由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461以及第七透鏡2471。
請參照第30圖及第31圖,其中第30圖繪示依照本發明第二光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第31圖由左至右依序為第二光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第30圖可知,光學成像模組10由物側至像側依序包含第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、光圈250、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461以及第七透鏡2471、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為非球面,其物側面24112以及像側面24114均具有一反曲點。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凸面,其像側面24214為凹面,並皆為非球面,其物側面24212以及像側面24214均具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凹面,並皆為非球面,其物側面24312具有一反曲點。
第四透鏡2441具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凹面,其像側面24414為凸面,並皆為非球面,且其物側面24412具有一反曲點以及像側面24414具有二反曲點。
第五透鏡2451具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凸面,其像側面24514為凹面,並皆為非球面,且其物側面24512以及像側面24514均具有一反曲點。
第六透鏡2461具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24612為凹面,其像側面24614為凸面,並皆為非球面,且其物側面24612以及像側面24614均具有二反曲點。藉此,可有效調整各視場入射於第六透鏡2461的角度而改善像差。
第七透鏡2471具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24712為凸面,其像側面24714為凹面。藉此,有利於縮短其後焦距以維持小型化。另外,第七透鏡物側面24712以及像側面24714均具有一反曲點,可有效地壓制離軸視場光線入射的角度,進一步可修正離軸視場的像差。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第七透鏡2471及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
第二光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第三光學實施例
如第32圖所示,定焦透鏡組230包含六片具有屈折力之透鏡2301,定焦透鏡組230由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451以及第六透鏡2461。
請參照第32圖及第33圖,其中第32圖繪示依照本發明第三光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第33圖由左至右依序為第三光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第25圖可知,光學成相模組10由物側至像側依序包含第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、光圈250、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為玻璃材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為球面。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為玻璃材質,其物側面24212為凹面,其像側面24214為凸面,並皆為球面。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其像側面334具有一反曲點。
第四透鏡2441具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凹面,其像側面24414為凹面,並皆為非球面,且其像側面24414具有一反曲點。
第五透鏡2451具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凸面,其像側面24514為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡2461具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24612為凸面,其像側面24614為凹面,並皆為非球面,且其物側面24612以及像側面24614均具有一反曲點。藉此,有利於縮短其後焦距以維持小型化。另外,可有效地壓制離軸視場光線入射的角度,進一步可修正離軸視場的像差。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第六透鏡2461及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
第三光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第四光學實施例
如第34圖所示,在一實施例中,定焦透鏡組230包含五片具有屈折力之透鏡2301,定焦透鏡組230由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441以及第五透鏡2451。
請參照第34圖及第35圖,其中第34圖繪示依照本發明第四光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第35圖由左至右依序為第四光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第34圖可知,定焦透鏡組230由物側至像側依序包含第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、光圈250、第四透鏡2441、第五透鏡2451、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為玻璃材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為球面。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凹面,其像側面24214為凹面,並皆為非球面,且其物側面24212具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312具有一反曲點。
第四透鏡2441具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凸面,其像側面24414為凸面,並皆為非球面,且其物側面24412具有一反曲點。
第五透鏡2451具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凹面,其像側面24514為凹面,並皆為非球面,且其物側面24512具有二反曲點。藉此,有利於縮短其後焦距以維持小型化。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第五透鏡2451及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
第四光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第五光學實施例
如第36圖所示,在一實施例中,定焦透鏡組230包含四片具有屈折力之透鏡2301,定焦透鏡組230由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431以及第四透鏡2441。
請參照第36圖及第37圖,其中第36圖繪示依照本發明第五光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第37圖由左至右依序為第五光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第36圖可知,定焦透鏡組230由物側至像側依序包含光圈250、第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面、第一透鏡24112為凸面,其像側面、第一透鏡24114為凸面,並皆為非球面,且其物側面、第一透鏡24112具有一反曲點。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凸面,其像側面24214為凹面,並皆為非球面,且其物側面24212具有二反曲點以及像側面24214具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凹面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312具有三反曲點以及像側面24314具有一反曲點。
第四透鏡2441具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凹面,其像側面24414為凹面,並皆為非球面,且其物側面24412具有二反曲點以及像側面24414具有一反曲點。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第四透鏡2441及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
第五光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第六光學實施例
請參照第38圖及第39圖,其中第38圖繪示依照本發明第六光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第39圖由左至右依序為第六光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第38圖可知,光學成像鏡組230由物側至像側依序包含第一透鏡2411、光圈250、第二透鏡2421、第三透鏡2431、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凹面,其像側面24214為凸面,並皆為非球面,其像側面24214具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312具有二反曲點以及像側面24314具有一反曲點。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第三透鏡2431及成像面2431間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
第六光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
另外,本發明再提供一種光學成像系統,其包含上述各實施例之光學成像模組10,且可應用於電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置、車用電子裝置以及所構成群組之一。
進一步說明,本發明之光學成像模組可為電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置以及車用電子裝置所構成群組之一,並且視需求可藉由不同片數之透鏡組達到降低所需機構空間以及提高螢幕可視區域。
請參照第40圖,其為本發明之光學成像模組712以及光學成像模組714(前置鏡頭)使用於行動通訊裝置71(Smart Phone),第41圖則為本發明之光學成像模組722使用於行動資訊裝置72(Notebook),第42圖則為本發明之光學成像模組732使用於智慧型手錶73(Smart Watch),第43圖則為本發明之光學成像模組742使用於智慧型頭戴裝置74(Smart Hat),第44圖則為本發明之光學成像模組752使用於安全監控裝置75(IP Cam),第45圖則為本發明之光學成像模組762使用於車用影像裝置76,第46圖則為本發明之光學成像模組772使用於無人飛機裝置77,第47圖則為本發明之光學成像模組782使用於極限運動影像裝置78。
另外,統整前述,本發明提供一種光學成像模組之製造方法,其包括:(1)設置電路組件100,而電路組件100包含電路基板120、至少兩個影像感測元件140、複數條導電線路150以及複數個導電體160,電路基板120包括至少一個第一電路基板121以及至少一個第二電路基板122,設置複數個電路接點1210於各第一電路基板121和第二電路基板122。
(2)將複數條導電線路150電性連接於各電路接點1210和連接各第一電路基板121之影像感測元件140之第二表面144上的複數個影像接點146。
(3)將複數個導電體160分別設置於各第二電路基板122和連接各第二電路基板122之影像感測元件140之第一表面142上的複數個影像接點146之間。另外,第二電路基板122和第一電路基板121也可全部透過導電體160連接影像感測元件140,使影像感測元件140和第二電路基板122和第一電路基板121維持電性關係,而並未侷限於本發明所闡述的範圍。
(4)一體地形成多鏡頭框架180於電路組件100上,使多鏡頭框架180蓋設於各第一電路基板121、各第二電路基板122及各影像感測元件140,並將部分導電線路150埋設於多鏡頭框架180中,及將另一部分導電線路150由多鏡頭框架180環繞,且於對應各影像感測元件140之第二表面144上之感測面1441之位置形成複數個光通道182。
(5)設置透鏡組件200,且透鏡組件200包含至少兩個透鏡基座210以及至少兩組定焦透鏡組230。
(6)以不透光材質製成至少兩個透鏡基座210,並於各透鏡基座210上分別形成容置孔2101,使各容置孔2101貫穿透鏡基座210的兩端,從而使透鏡基座呈中空。
(7)設置各透鏡基座210於多鏡頭框架180上,而使各容置孔2101和光通道182相連通。
(8)設置至少二片具有屈光力之透鏡2301於各定焦透鏡組230中,並使各定焦透鏡組230滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;於上述條件中,f為各定焦透鏡組230的焦距;HEP為各定焦透鏡組230之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組230之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座210之外周緣且垂直於各定焦透鏡組230之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為各定焦透鏡組230最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以各定焦透鏡組230中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
(9)將各定焦透鏡組230設置於各透鏡基座210上,並使各定焦透鏡組230分別位於各容置孔2101中。
(10)調整透鏡組件200之各定焦透鏡組230之成像面,使各定焦透鏡組230之光軸與各影像感測元件140的中心法線重疊。
進一步說明,藉由(1)至(10)的步驟,可藉由多鏡頭框架180一體成形的特性,確保其平整性,並且可藉由AA(Active Alignment)製程,於(1)至(10)任一者中,調整第一電路基板121、第二電路基板122、影像感測元件140、各透鏡基座210、各定焦透鏡組230及光學成像模組10所包含之各構件之間的相對位置,以使光線可通過容置孔2101中之各定焦透鏡組230並通過光通道182後投射至感測面1441,並使各定焦透鏡組230之成像面可位於感測面1441,且各定焦透鏡組230之光軸與感測面1441之中心法線重疊,以確保成像品質。
請參閱第48圖至第50圖,本發明提供一種光學成像模組,其包括電路組件100、透鏡組件200以及多鏡頭外框架190。電路組件100包括電路基板120、至少兩個影像感測元件140、複數條導電線路150以及複數個導電體160;透鏡組件200包含至少兩個透鏡基座210以及至少兩組定焦透鏡組230。
先就電路組件100所包括的元件而言,電路基板120包含至少一個第一電路基板121以及至少一個第二電路基板122,且各第一電路基板121設置複數個電路接點1210,各第二電路基板122設置複數個電路接點1210,第一電路基板121具有的電路接點1210之數目可相異或相同於第二電路基板122具有的電路接點1210之數目;各影像感測元件140包含第一表面142及第二表面144,部分影像感測元件140的第一表面142連接於第一電路基板121及其第二表面144具有感測面1441以及複數個影像接點146,另一部分影像感測元件140的第一表面142連接於第二電路基板122具有複數個影像接點146及其第二表面144上具有感測面1441,影像感測元件140之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為
LS;複數條導電線路150電性連接於各電路接點1210和連接各第一電路基板121之影像感測元件140之複數個影像接點146之間;複數個導電體160設置於各電路接點1210和連接各第二電路基板122之影像感測元件140之複數個影像接點146之間,導電體可為錫球、銀球、金球或其他金屬塊狀物。當然導電線路150和導電體160的數目可相同或相異,而並未侷限本發明所闡述的範圍。
請參閱第48圖、第49圖以及第51圖,本發明提供一種光學成像模組,其包括電路組件100、透鏡組件200以及多鏡頭外框架190。電路組件100包括電路基板120、至少兩個影像感測元件140以及複數個導電體160;透鏡組件200包含至少兩個透鏡基座210以及至少兩組定焦透鏡組230。
先就電路組件100所包括的元件而言,電路基板120設置複數個電路接點1210;各影像感測元件140包含第一表面142及第二表面144,各影像感測元件140的第一表面142連接於電路基板120具有複數個影像接點146及其第二表面144上具有感測面1441;複數個導電體160設置於各電路接點1210和各影像感測元件140之複數個影像接點146之間;多鏡頭框架180以一體成型方式製成,並蓋設於電路基板120以及各影像感測元件140上,且對應各影像感測元件140之感測面1441的位置具有複數個光通道182。
由於透鏡組件200所包括的元件相同,因此將第50圖和第51圖的透鏡組件200做統整地敘述如下:各透鏡基座210可以不透光材質製成,並具有容置孔2101貫穿透鏡基座210兩端而使透鏡基座210呈中空,且透鏡基座210可設置於第一電路基板121和第二電路基板122或整個電路基板120上,且在一實施例中,亦可先將透鏡基座210蓋設於第一電路基板121和第二電路基板122或整個電路基板120上,再將透鏡基座210分別固定於於多鏡頭外框架190以形成一整體,
從而可使整體光學成像模組10之結構更加穩固,且可保護電路組件100及透鏡組件200,以避免撞擊、灰塵汙染等。
各定焦透鏡組230具有至少二片具有屈光力之透鏡2301,且設置於透鏡基座210上並位於容置孔2101中,定焦透鏡組230之成像面位於影像感測元件140之感測面1441,且定焦透鏡組230之光軸與影像感測元件140之感測面1441之中心法線重疊,使光線通過各容置孔2101中之定焦透鏡組230並通過各光通道180後投射至影像感測元件140之感測面1441。此外,各定焦透鏡組230最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表示,而各定焦透鏡組230中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑(又可稱之為光學出瞳)可以PhiA表示。
需說明的是,多鏡頭框架180及多鏡頭外框架190分別為一體成型的結構,因此,僅能在多鏡頭外框架190及多鏡頭框架180中擇一應用於光學成像模組10,並未能同時利用多鏡頭外框架190及多鏡頭框架180於光學成像模組10。
其中,各定焦透鏡組230更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各定焦透鏡組230的焦距;HEP為各定焦透鏡組230之入射瞳直徑;HAF為各定焦透鏡組230之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座210
之外周緣且垂直於定焦透鏡組230之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為定焦透鏡組230最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以定焦透鏡組230中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
此外,上述各實施例中及製造方法中,本發明所提供之光學成像模組所包含之各單一鏡頭組皆是獨立封裝而存在的,定焦透鏡組230皆是獨立封裝而存在的,以實現各自的功能,並且具有良好的成像品質。
本發明所提供之光學成像模組所包含之各單一鏡頭組,可以選用不同鏡片數、光圈、視角FOV及焦距之一種或多種規格,以組成複數鏡頭成像模組。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
10:光學成像模組
100:電路組件
120:電路基板
121:第一電路基板
122:第二電路基板
1210:電路接點
140:影像感測元件
142:第一表面
144:第二表面
1441:感測面
146:影像接點
150:導電線路
160:導電體
180:多鏡頭框架
182:光通道
200:透鏡組件
210:透鏡基座
2101:容置孔
212:鏡筒
2121:上通孔
214:透鏡支架
2141:下通孔
230:定焦透鏡組
2301:透鏡
300:紅外線濾光片
Claims (32)
- 一種光學成像模組,其包含:一電路組件,其包含:一電路基板,包含至少一第一電路基板以及至少一第二電路基板,且各該第一電路基板和各該第二電路基板設置複數個電路接點;至少二影像感測元件,各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,部分的該影像感測元件的該第一表面連接於該第一電路基板及其該第二表面具有一感測面以及複數個影像接點,另一部分的該影像感測元件的該第一表面連接於該第二電路基板具有該複數個影像接點及其該第二表面上具有該感測面;複數條導電線路,電性連接於各該電路接點和連接各該第一電路基板之該影像感測元件之該複數個影像接點之間;複數個導電體,設置於各該電路接點和連接各該第二電路基板之該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及一多鏡頭框架,為以一體成型方式製成,並蓋設於各該第一電路基板、各該第二電路基板以及各該影像感測元件上,且對應各該影像感測元件之該感測面的位置具有複數個光通道;以及一透鏡組件,其包含: 至少二透鏡基座,各該透鏡基座以不透光材質製成,並具有一容置孔貫穿該透鏡基座的兩端而使該透鏡基座呈中空,且該透鏡基座設置於該多鏡頭框架上而使該容置孔及該光通道相連通;以及至少二定焦透鏡組,該定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於該透鏡基座上並位於該容置孔中,該定焦透鏡組之一成像面位於該影像感測元件之該感測面,且該定焦透鏡組之光軸與該影像感測元件之該感測面之中心法線重疊,使光線通過各該容置孔中之該定焦透鏡組並通過各該光通道後投射至該影像感測元件之該感測面;其中,各該定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各該定焦透鏡組的焦距;HEP為各該定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各透鏡基座之外周緣且垂直於該定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為該定焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以該定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的 位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
- 一種光學成像模組,包含:一電路組件,其包含:一電路基板,且該電路基板設置複數個電路接點;至少二影像感測元件,各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,各該影像感測元件的該第一表面連接於該電路基板具有複數個影像接點及其該第二表面上具有一感測面;複數個導電體,設置於各該電路接點和各該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及一多鏡頭框架,以一體成型方式製成,並蓋設於該電路基板及各該影像感測元件上,且對應各該影像感測元件之該感測面的位置具有複數個光通道;以及一透鏡組件,其包含:至少二透鏡基座,各該透鏡基座以不透光材質製成,並具有一容置孔貫穿該透鏡基座的兩端而使該透鏡基座呈中空,且該透鏡基座設置於該多鏡頭框架上而使該容置孔及該光通道相連通;以及至少二定焦透鏡組,該定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於該透鏡基座上並位於該容置孔中,該定焦透鏡組之成像面位於該影像感測元件之該感測面,且該定焦透鏡組之光軸與該影像感測元件之該感測面之中 心法線重疊,使光線通過各該容置孔中之該定焦透鏡組並通過各該光通道後投射至該影像感測元件之該感測面;其中,各該定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各該定焦透鏡組的焦距;HEP為各該定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於該定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為該定焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以該定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中,各該透鏡基座包含一鏡筒以及一透鏡支架,該鏡筒具有貫穿該鏡筒的兩端之一上通孔,而該透鏡支架則具有貫穿該透鏡支架的兩端之一下通孔,該鏡筒設置於該透鏡支架中且位於該下通孔內,使該上通孔與該下通孔連通而共同構成該容置孔,該透鏡支架固定於該多鏡頭框架上,使各該影像感測元件位於該下通孔中,且該鏡筒之上通孔正對各該影像感測元件之該感測面,各該定焦透鏡組設置於該鏡筒中而位於該上通孔內,且PhiD 為指該透鏡支架之外周緣且垂直於各該定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值。
- 如請求項1所述之光學成像模組,其中,部份的該導電線路埋設於該多鏡頭框架中,另一部分的該導電線路被該多鏡頭框架所環繞。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,更包含至少一資料傳輸線路,其與各該第一電路基板和各該第二電路基板或該電路基板電性連接,並傳輸各該影像感測元件所產生之複數個感測訊號。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中,該至少二影像感測元件感測複數個彩色影像。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中,該至少二影像感測元件之中至少一個感測複數個黑白影像,該至少二影像感測元件之中至少一個感測複數個彩色影像。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,更包含至少二紅外線濾光片,各該紅外線濾光片設置於各該透鏡基座中並位於各該容置孔內而處於各該影像感測元件上方。
- 如請求項3所述之光學成像模組,更包含至少二紅外線濾光片,且各該紅外線濾光片設置於該鏡筒或該透鏡支架中且位於各該影像感測元件上方。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,更包含至少二紅外線濾光片,且各該透鏡基座包含一濾光片支架,該濾光片支架具有貫穿該濾光片支架的兩端之一濾光片通孔,且各該紅外線濾光片設置於各該濾光片支架中並位於該濾光片通孔內, 且該濾光片支架對應該複數個光通道之位置而設置於該多鏡頭框架上,而使各該紅外線濾光片位於該影像感測元件上方。
- 如請求項10所述之光學成像模組,其中各透鏡基座包含有一鏡筒及一透鏡支架;該鏡筒具有貫穿該鏡筒的兩端之一上通孔,而該透鏡支架則具有貫穿該透鏡支架的兩端之一下通孔,該鏡筒設置於該透鏡支架中且位於該下通孔內;該透鏡支架固定於該濾光片支架上,且該下通孔與該上通孔以及該濾光片通孔連通而共同構成該容置孔,使各該影像感測元件位於各該濾光片通孔中,且該鏡筒之該上通孔正對各該影像感測元件之該感測面;另外,該定焦透鏡組設置於該鏡筒中而位於該上通孔內。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中該多鏡頭框架之材料包含熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料、金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中該多鏡頭框架包含複數個鏡頭支架,且各該鏡頭支架具有該光通道,並具有一中心軸,且相鄰的二個該鏡頭支架之該中心軸距離介於2mm至200mm。
- 如請求項4所述之光學成像模組,其中該多鏡頭框架具有一外表面、一第一內表面及一第二內表面;該外表面為自各該第一電路基板之邊緣延伸,並具有與連接於各該第一電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°;該第一內表面為各該光通道之內表面,且該第 一內表面為與連接於各該第一電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線具有一傾斜角β,β為介於1°~45°;該第二內表面自連接於各該第一電路基板之該影像感測元件向各該光通道方向延伸,並具有與連接於各該第一電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線之傾斜角γ,γ為介於1°~3°。
- 如請求項4所述之光學成像模組,其中該多鏡頭框架具有一外表面、一第一內表面及一第二內表面;該外表面為自該第一電路基板之邊緣延伸,並具有與連接於各該第一電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線之傾斜角α,α為介於1°~30°;該第一內表面為各該光通道之內表面,且該第一內表面為與連接於各該第一電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線具有一傾斜角β,β為介於1°~45°;該第二內表面為自該第一電路基板之頂表面向該光通道方向延伸,並具有與連接於各該第一電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線之傾斜角γ,γ為介於1°~3°。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中該光學成像模組具有至少二透鏡組,分別為一第一透鏡組及一第二透鏡組,且該第一透鏡組及該第二透鏡組中至少一組為該定焦透鏡組,且該第二透鏡組之視角FOV大於該第一透鏡組之視角FOV。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中該光學成像模組具有至少二透鏡組,分別為一第一透鏡組及一第二透鏡組,且該第一透鏡組及該第二透鏡組中至少一組為該定焦透鏡組,且該第一透鏡組之焦距大於該第二透鏡組之焦距。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中該光學成像模組具有至少三透鏡組,分別為一第一透鏡組、一第二透鏡組及一第三透鏡組,且該第一透鏡組、該第二透鏡組及該第三透鏡組中至少一組為該定焦透鏡組,且該第二透鏡組之視角FOV大於該第一透鏡組之視角FOV,且該第二透鏡組之視角FOV大於46°,且對應接收該第一透鏡組及該第二透鏡組之光線之各該影像感測元件感測複數個彩色影像。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中該光學成像模組具有至少三透鏡組,分別為一第一透鏡組、一第二透鏡組及一第三透鏡組,且該第一透鏡組、該第二透鏡組及該第三透鏡組中至少一組為該定焦透鏡組,且該第一透鏡組之焦距大於該第二透鏡組之焦距,且對應接收該第一透鏡組及該第二透鏡組之光線之各該影像感測元件感測複數個彩色影像。
- 如請求項3所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;其中,TH1為該透鏡支架之最大厚度;TH2為該鏡筒之最小厚度;HOI為該成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
- 如請求項3所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:0mm<TH1+TH2≦1.5mm;其中,TH1為該透鏡支架之最大厚度;TH2為該鏡筒之最小厚度。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件: 1≦ARS/EHD≦2.0;其中,ARS為以各該定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以該透鏡表面之最大有效半徑處為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;EHD為各該定焦透鏡組中任一透鏡之任一表面的最大有效半徑。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;以及SSTA≦100μm;其中,HOI為該成像面上垂直於光軸之最大成像高度;PLTA為該光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過一入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;PSTA為該光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;NLTA為該光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;NSTA為該光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;SLTA為該光學 成像模組的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;SSTA為該光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中各該定焦透鏡組包含四片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡,且各該定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第四透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中各該定焦透鏡組包含五片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡,且各該定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第五透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中各該定焦透鏡組包含六片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡以及一第六透鏡,且各該定焦透鏡組滿足下列條件: 0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第六透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,其中,各該定焦透鏡組包含七片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡以及一第七透鏡,且各該定焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第七透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如請求項1或2所述之光學成像模組,更包括一光圈,且該光圈滿足下列公式:0.2≦InS/HOS≦1.1;其中,InS為該光圈至該成像面於光軸上之距離;HOS為各該定焦透鏡組最遠離該成像面之透鏡表面至該成像面於光軸上之距離。
- 一種成像系統,其包含請求項1所述之光學成像模組所組成,該成像系統應用於電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置、車用電子裝置以及所構成群組之一。
- 一種光學成像模組之製造方法,包含:設置一電路組件,而該電路組件包含一電路基板、複數個影像感測元件、複數條導電線路以及複數個導電體,該電路基板包括至少一第一電路基板以及至少一第二電路基板,設置複數個電路接點於各該電路基板;將該複數條導電線路電性連接於各該電路接點和連接各該第一電路基板之該影像感測元件之一第二表面上的該複數個影像接點;將該複數個導電體分別設置於各該第二電路基板和連接各該第二電路基板之該影像感測元件之一第一表面上的該複數個影像接點之間;一體地形成一多鏡頭框架於該電路組件上,使該多鏡頭框架蓋設於各該第一電路基板、各該第二電路基板及各該影像感測元件,並將部分的該複數條導電線路埋設於該多鏡頭框架中,及將另一部分的該複數條導電線路由該多鏡頭框架環繞,且於對應各該影像感測元件之該第二表面上之一感測面之位置形成複數個光通道;設置一透鏡組件,且該透鏡組件包含複數個透鏡基座以及至少二定焦透鏡組;以不透光材質製成該複數個透鏡基座,並於各該透鏡基座上分別形成一容置孔,使各該容置孔貫穿該透鏡基座兩端,從而使該透鏡基座呈中空;設置各該透鏡基座於該多鏡頭框架上,而使各該容置孔和該光通道相連通; 設置至少二片具有屈光力之透鏡於各該定焦透鏡組中,並使各該定焦透鏡組滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;於上述條件中,f為各該定焦透鏡組的焦距;HEP為各該定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於各該定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為各該定焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以各該定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;將各該定焦透鏡組設置於各該透鏡基座上,並使各該定焦透鏡組分別位於各該容置孔中;以及調整該透鏡組件之各該定焦透鏡組之該成像面,並使各該定焦透鏡組之光軸與各該影像感測元件之該感測面的中心法線重疊。
- 一種光學成像模組,包含:一電路組件,其包含: 一電路基板,包含至少一第一電路基板以及至少一第二電路基板,且各該第一電路基板及各該第二電路基板設置複數個電路接點;至少二影像感測元件,各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,部分的該影像感測元件的該第一表面連接於該第一電路基板及其該第二表面具有一感測面以及複數個影像接點,另一部分的該影像感測元件的該第一表面連接於該第二電路基板具有該複數個影像接點及其該第二表面上具有該感測面;複數條導電線路,電性連接於各該電路接點和連接各該第一電路基板之該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及複數個導電體,設置於各該第二電路基板和連接各該第二電路基板之該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及一透鏡組件,其包含:至少二透鏡基座,各該透鏡基座以不透光材質製成,並具有一容置孔貫穿該透鏡基座的兩端而使該透鏡基座呈中空,且該透鏡基座設置於該多鏡頭框架上而使該容置孔及該光通道相連通;至少二定焦透鏡組,該定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於該透鏡基座上並位於該容置孔中,該定焦透鏡組之成像面位於該影像感測元件之該感測面,且該定焦透鏡組之光軸與該影像感測元件之該感測面之中 心法線重疊,使光線通過各該容置孔中之該定焦透鏡組並通過各該光通道後投射至該影像感測元件之該感測面;以及一多鏡頭外框架,使各該透鏡基座分別固定於該多鏡頭外框架,以形成一整體;其中,各該定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各該定焦透鏡組的焦距;HEP為各該定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該定焦透鏡之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於各該定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為各該定焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以各該定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
- 一種光學成像模組,其包含:一電路組件,其包含:一電路基板,且該電路基板設置複數個電路接點; 至少二影像感測元件,各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,各該影像感測元件的該第一表面連接於該電路基板具有複數個影像接點及其該第二表面上具有一感測面;以及複數個導電體,設置於各該電路接點和各該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及一透鏡組件,其包含:至少二透鏡基座,各該透鏡基座為以不透光材質製成,並具有一容置孔貫穿該透鏡基座的兩端而使該透鏡基座呈中空,且該透鏡基座設置於該多鏡頭框架上而使該容置孔及該光通道相連通;以及至少二定焦透鏡組,該定焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於該透鏡基座上並位於該容置孔中,該定焦透鏡組之成像面位於該影像感測元件之該感測面,且該定焦透鏡組之光軸與該影像感測元件之該感測面之中心法線重疊,使光線通過各該容置孔中之該定焦透鏡組並通過各該光通道後投射至該影像感測元件之該感測面;以及一多鏡頭外框架,使各該透鏡基座分別固定於該多鏡頭外框架,以形成一整體;其中,各該定焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg; 0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及1≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各該定焦透鏡組的焦距;HEP為各該定焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該定焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於該定焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為該定焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以該定焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW107133270A TWI754098B (zh) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | 光學成像模組 |
CN201811379221.9A CN110941069A (zh) | 2018-09-21 | 2018-11-19 | 光学成像模块 |
US16/236,121 US10816749B2 (en) | 2018-09-21 | 2018-12-28 | Optical image capturing module and system with multi-lens frame and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW107133270A TWI754098B (zh) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | 光學成像模組 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202012991A TW202012991A (zh) | 2020-04-01 |
TWI754098B true TWI754098B (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=69884676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107133270A TWI754098B (zh) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | 光學成像模組 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10816749B2 (zh) |
CN (1) | CN110941069A (zh) |
TW (1) | TWI754098B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW202027031A (zh) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | 先進光電科技股份有限公司 | 行動載具輔助系統 |
JP2022085541A (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-08 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100176281A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-15 | Ryoko Tomioka | Optical element, imaging optical system, and camera module |
US20120147489A1 (en) * | 2009-08-31 | 2012-06-14 | Panasonic Corporation | Lens tube, image pickup device, and portable terminal apparatus |
TWM553425U (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 窄邊框光學成像系統 |
US9900487B2 (en) * | 2016-04-21 | 2018-02-20 | Ningbo Sunny Opotech Co., Ltd. | Camera module and array camera module based on integral packaging technology |
TWM557833U (zh) * | 2016-08-01 | 2018-04-01 | Ningbo Sunny Opotech Co Ltd | 攝像模組、模塑感光元件、成型模具及其電子設備 |
TWI625544B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-06-01 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101165523B (zh) * | 2006-10-20 | 2010-05-26 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 影像感测模组封装结构 |
US20130083229A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Omnivision Technologies, Inc. | Emi shield for camera module |
CN104898351B (zh) * | 2014-03-07 | 2018-03-20 | 南昌欧菲光电技术有限公司 | 摄像模组及摄像装置 |
TWI606257B (zh) * | 2015-10-08 | 2017-11-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWI661218B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-06-01 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
US9894772B2 (en) * | 2016-02-18 | 2018-02-13 | Ningbo Sunny Opotech Co., Ltd. | Manufacturing method of molded photosensitive assembly for electronic device |
CN105681637B (zh) * | 2016-03-15 | 2019-12-31 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 阵列摄像模组及其感光组件和制造方法 |
JP2019519087A (ja) * | 2016-03-12 | 2019-07-04 | ニンボー サニー オプテック カンパニー,リミテッド | アレイ撮像モジュール及び成形感光性アセンブリ、並びに電子機器向けのその製造方法 |
WO2017179445A1 (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | ソニー株式会社 | 複眼カメラモジュール、及び電子機器 |
TWI679444B (zh) * | 2016-04-22 | 2019-12-11 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWI661220B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-06-01 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWM546515U (zh) * | 2016-07-18 | 2017-08-01 | 先進光電科技股份有限公司 | 可見光與紅外光兩用之低焦平面偏移量光學成像系統 |
CN107682596B (zh) * | 2016-08-01 | 2021-03-09 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 模塑感光组件及其拼板和制作方法 |
CN206302476U (zh) * | 2016-08-01 | 2017-07-04 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 摄像模组及其模塑电路板组件和成型模具及电子设备 |
JP6732932B2 (ja) * | 2016-10-27 | 2020-07-29 | 京セラ株式会社 | 撮像素子実装用基体、撮像装置および撮像モジュール |
CN106657730B (zh) * | 2016-11-11 | 2020-01-03 | 上海比路电子股份有限公司 | 一种双摄像头驱动装置 |
JP2018085614A (ja) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 日本電産コパル株式会社 | 撮像装置 |
CN206481363U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-09-08 | 维沃移动通信有限公司 | 一种摄像头模组结构及终端 |
CN110089105B (zh) * | 2016-12-20 | 2021-08-10 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 具有高度差的阵列摄像模组和线路板组件及其制造方法和电子设备 |
CN207354459U (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-11 | 维沃移动通信有限公司 | 一种摄像头模组和移动终端 |
CN107765392A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-06 | 瑞声声学科技(苏州)有限公司 | 双镜头模组驱动装置 |
CN108012056A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 信利光电股份有限公司 | 一种摄像模组封装工艺及结构 |
CN110139461A (zh) * | 2018-02-02 | 2019-08-16 | 三赢科技(深圳)有限公司 | 电路板、电路板的形成方法及相机模组 |
CN208353436U (zh) * | 2018-02-09 | 2019-01-08 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 图像采集模组 |
TWI761575B (zh) * | 2018-08-16 | 2022-04-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 |
TWI768103B (zh) * | 2018-08-16 | 2022-06-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 |
TWI771472B (zh) * | 2018-08-16 | 2022-07-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 |
TWM575116U (zh) * | 2018-09-21 | 2019-03-01 | 先進光電科技股份有限公司 | Optical imaging module |
-
2018
- 2018-09-21 TW TW107133270A patent/TWI754098B/zh active
- 2018-11-19 CN CN201811379221.9A patent/CN110941069A/zh active Pending
- 2018-12-28 US US16/236,121 patent/US10816749B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100176281A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-15 | Ryoko Tomioka | Optical element, imaging optical system, and camera module |
US20120147489A1 (en) * | 2009-08-31 | 2012-06-14 | Panasonic Corporation | Lens tube, image pickup device, and portable terminal apparatus |
US9900487B2 (en) * | 2016-04-21 | 2018-02-20 | Ningbo Sunny Opotech Co., Ltd. | Camera module and array camera module based on integral packaging technology |
TWI625544B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-06-01 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWM557833U (zh) * | 2016-08-01 | 2018-04-01 | Ningbo Sunny Opotech Co Ltd | 攝像模組、模塑感光元件、成型模具及其電子設備 |
TWM553425U (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 窄邊框光學成像系統 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202012991A (zh) | 2020-04-01 |
CN110941069A (zh) | 2020-03-31 |
US20200096722A1 (en) | 2020-03-26 |
US10816749B2 (en) | 2020-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI771472B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI768103B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI768105B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI754099B (zh) | 光學成像模組 | |
TWI768125B (zh) | 光學成像模組及其成像系統、製造方法 | |
TWI761575B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI761576B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI768104B (zh) | 光學成像模組、光學成像系統及其製造方法 | |
TWI746881B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWM575127U (zh) | 光學成像模組及其成像系統 | |
TWI768127B (zh) | 光學成像模組、光學成像系統及光學成像模組製造方法 | |
TWI768106B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI768102B (zh) | 光學成像模組、成像系統及其製造方法 | |
TWI760549B (zh) | 光學成像模組 | |
TWI763908B (zh) | 光學成像模組 | |
TWI754098B (zh) | 光學成像模組 | |
TWI768126B (zh) | 光學成像模組、成像系統及光學成像模組製造方法 | |
TWM575128U (zh) | Optical imaging module | |
TWI768128B (zh) | 光學成像模組及其光學成像系統、製造方法 | |
TWI773831B (zh) | 光學成像模組 | |
CN210072165U (zh) | 光学成像模块 | |
TWI766103B (zh) | 光學成像模組 | |
TWI769319B (zh) | 光學成像模組 | |
TWM575534U (zh) | Optical imaging module | |
TWM575115U (zh) | Optical imaging module |