TWI777542B - 成像鏡頭與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像鏡頭，具有一光軸且包含一塑膠透鏡組。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡及至少一抗反射層。二塑膠透鏡沿光軸由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡與一第二塑膠透鏡。抗反射層具有一奈米結構，且設置於第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者。當滿足特定條件時，有利於提升成像鏡頭的解像力效能。

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包含有塑膠透鏡組的成像鏡頭。
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，發展一種可提升移動解像力效能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，藉由第一塑膠透鏡、第二塑膠透鏡及抗反射層的設置以降低空氣間隙內部的光線反射強度並提升成像鏡頭的解像力效能。
依據本揭示內容一實施方式提供一種成像鏡頭，其具有一光軸且包含一塑膠透鏡組。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡及至少一抗反射層。二塑膠透鏡沿光軸由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡與一第二塑膠透鏡。抗反射層具有一奈米結構，且設置於第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者。第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離為d，第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙為AG1，且最小空氣間隙形成於抗反射層上，奈米結構的晶粒高度為gH，其滿足下列條件： 65 nm ＜ gH ＜ 600 nm；以及0.001 ≤ AG1/d ＜ 0.7。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中抗反射層可包含一金屬氧化物層。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的最小空氣間隙可位於第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區與第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區之間。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離為d，其可滿足下列條件： 0.001 ＜ AG2/d ＜ 1.8。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的周邊空氣間隙為AG2，其可滿足下列條件： 0.01 ＜ AG1/AG2 ＜ 0.9。進一步來說，其可滿足下列條件： 0.01 ＜ AG1/AG2 ＜ 0.64。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，其可滿足下列條件： 0.001 mm ＜ AG1 ＜ 0.06 mm。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中奈米結構的晶粒高度為gH，其可滿足下列條件： 85 nm ＜ gH ＜ 470 nm。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中抗反射層於波長400 nm的反射率為R400，抗反射層於波長600 nm的反射率為R600，抗反射層於波長700 nm的反射率為R700，其可滿足下列條件： 0.0% ＜ R400 ≤ 1.0%；0.0% ＜ R600 ≤ 1.0%；以及0.0% ＜ R700 ≤ 1.0%。再者，其可滿足下列條件： 0.0% ＜ R700 ＜ 0.6%。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其可更包含一第一遮光片。第一遮光片設置於第一塑膠透鏡與第二塑膠透鏡之間，且具有一開孔。第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第一遮光片的開孔的直徑為SD1，其可滿足下列條件： ID1 ＜ SD1 ＜ OD2。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其可更包含一第二遮光片。第二遮光片設置於第一塑膠透鏡與第二塑膠透鏡之間，且具有一開孔。第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第二遮光片的開孔的直徑為SD2，其可滿足下列條件： SD2 ＜ ID1 ＜ OD2。
依據本揭示內容一實施方式提供一種電子裝置，包含前述實施方式的成像鏡頭以及一電子感光元件。電子感光元件對應於成像鏡頭。
本揭示內容提供一種成像鏡頭，具有一光軸且包含一塑膠透鏡組。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡及至少一抗反射層。二塑膠透鏡沿光軸由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡與一第二塑膠透鏡。抗反射層具有一奈米結構，且設置於第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者。第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離為d，第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙為AG1，且最小空氣間隙形成於抗反射層上，奈米結構的晶粒高度為gH，其滿足下列條件： 65 nm ＜ gH ＜ 600 nm；以及0.001 ≤ AG1/d ＜ 0.7。藉由第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面之間形成一可達成低反射效果的空氣間隙，以及空氣間隙兩邊的塑膠透鏡表面其中之至少一者設置具奈米結構的抗反射層，塑膠透鏡組可因此大幅減低狹窄空氣間隙內部的高強度反射光，使得成像鏡頭的解像力水準可以不用受限於過高的透鏡表面反射率，進而增加光學設計的餘裕。藉此，可提升成像鏡頭的解像力效能。
抗反射層可包含一金屬氧化物層。具體而言，可透過原子層沉積法鍍膜(ALD, Atomic Layer Deposition)技術、物理氣相沉積法(PVD, Physical Vapor Deposition)，如蒸發沉積或濺射沉積等形成金屬氧化物層，或透過化學氣相沉積法(CVD, Chemical Vapor Deposition)，如超高真空化學氣相沉積、微波電漿輔助化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積法或原子層沉積法等形成金屬氧化物層。金屬氧化物層可為氧化鋁(Al 2O 3)所組成，但本揭示內容不以此為限。
抗反射層的奈米結構也可稱為次波長結構(Subwavelength structure)。再者，奈米結構可為具有草狀特徵(grass-like)的結構，其草狀特徵可透過掃描電子顯微鏡(SEM, Scanning Electronic Microscope)觀察。進一步來說，請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本揭示內容的奈米結構在第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者的光學有效區中心的斷面圖，第8圖繪示依照本揭示內容的奈米結構在第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者的光學有效區邊緣的斷面圖。如第7圖及第8圖所示，奈米結構為具有草狀特徵的結構，且奈米結構的晶粒高度gH在光學有效區中心為246.6 nm，奈米結構的晶粒高度gH在光學有效區邊緣為242.6 nm，但本揭示內容不以圖式所揭露之奈米結構的形狀與晶粒高度為限。
第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的最小空氣間隙位於第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區與第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區之間。透過第一塑膠透鏡與第二塑膠透鏡的配置，可直接對一次反射或二次反射的光線降低其反射強度，避免多次反射後才能降低反射後的光強度。藉此，可有效降低狹窄空氣間隙中光線反射的強度。
第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離為d，其可滿足下列條件： 0.001 ＜ AG2/d ＜ 1.8。藉此，可增加塑膠透鏡厚度的均勻性。詳細來說，可避免塑膠透鏡由中心到周邊的厚度變化過於劇烈，進而影響塑膠透鏡的射出成型品質。再者，當塑膠透鏡厚度變化過大時，會影響透鏡周邊上的抗反射層的鍍膜品質。藉此，可降低施作鍍膜作業的失敗率。
塑膠透鏡組可為非球面的設計，藉以有效修正周邊成像區域的光學品質。進一步來說，可提供反曲點的設計，藉此有效調整成光線的聚光品質。
第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的周邊空氣間隙為AG2，其可滿足下列條件： 0.01 ＜ AG1/AG2 ＜ 0.9。透過調整最小空氣間隙的位置，可進一步捕捉更多在透鏡之間反射的反射光。藉此，可增加攔截反射光的效率。再者，其可滿足下列條件： 0.01 ＜ AG1/AG2 ＜ 0.64。當周邊空氣間隙進一步增加時，可進一步提高光學設計的規格，藉以產生更大的成像範圍。藉此，可提升成像鏡頭的畫素。
第一塑膠透鏡像側表面離軸處與第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，其可滿足下列條件：0.001 mm ＜ AG1 ＜ 0.06 mm。當最小空氣間隙進一步縮減時，可匯聚更多成像光線。藉此，可提高成像鏡頭的成像規格。
奈米結構的晶粒高度為gH，其可滿足下列條件：85 nm ＜ gH ＜ 470 nm。藉此，透過適當的晶粒尺寸，可同時滿足超低反射透鏡量產化的生產品質與降低反射光的光學需求。
抗反射層於波長400 nm的反射率為R400，抗反射層於波長600 nm的反射率為R600，抗反射層於波長700 nm的反射率為R700，其可滿足下列條件： 0.0% ＜ R400 ≤ 1.0%；0.0% ＜ R600 ≤ 1.0%；以及0.0% ＜ R700 ≤ 1.0%。藉此，在可見光波段皆可有效率地降低不必要的面反射情形，增加消除雜散光的廣泛性。再者，可以滿足下列條件： 0.0% ＜ R700 ＜ 0.6%。透過進一步對紅外光波段的反射光進行衰減，可減少在實拍時畫面光源容易發熱散發的紅外線光線反射。
成像鏡頭可更包含一第一遮光片。第一遮光片設置於第一塑膠透鏡與第二塑膠透鏡之間，且具有一開孔。第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第一遮光片的開孔的直徑為SD1，其可滿足下列條件： ID1 ＜ SD1 ＜ OD2。透過第一遮光片的配置，可進一步攔截反射後的非成像光線。藉此，可減少光線在二塑膠透鏡間多餘的反射路徑。
成像鏡頭可更包含一第二遮光片。第二遮光片設置於第一塑膠透鏡與第二塑膠透鏡之間，且具有一開孔。第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第二遮光片的開孔的直徑為SD2，其可滿足下列條件： SD2 ＜ ID1 ＜ OD2。透過第二遮光片的配置，可進一步在二塑膠透鏡之間形成光陷阱。藉此，可捕捉更深黑背景下出現的鬼影。
上述本揭示內容的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包含前述之成像鏡頭及一電子感光元件，其中電子感光元件對應於前述之成像鏡頭。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。 ＜第一實施例＞
請參照第1A圖，其繪示依照本揭示內容第一實施例中成像鏡頭100的示意圖。由第1A圖可知，成像鏡頭100具有一光軸X，且包含複數透鏡111、112、一塑膠透鏡組(圖未標號)及一鏡筒130。透鏡111、112及塑膠透鏡組皆設置於鏡筒130中。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡(圖未標號)及至少一抗反射層123。二塑膠透鏡沿光軸X由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡121與一第二塑膠透鏡122。抗反射層123具有一奈米結構，且設置於第一塑膠透鏡121像側表面與第二塑膠透鏡122物側表面其中之至少一者。
藉由第一塑膠透鏡121像側表面與第二塑膠透鏡122物側表面之間形成一可達成低反射效果的空氣間隙120，且空氣間隙120二側的塑膠透鏡表面其中之至少一者設置具奈米結構的抗反射層123(第一實施例中，抗反射層123設置於空氣間隙120像側的第二塑膠透鏡122物側表面)，塑膠透鏡組可因此大幅減低狹窄空氣間隙120內部的高強度反射光，使得成像鏡頭100的解像力水準可以不用受限於過高的透鏡表面反射率，進而增加光學設計的餘裕。藉此，可提升成像鏡頭100的解像力效能。
如第1A圖所示，成像鏡頭100包含二透鏡111、112，其中二透鏡111、112沿光軸X由物側至像側依序設置於塑膠透鏡組的物側(即第一塑膠透鏡121的物側)。詳細來說，成像鏡頭100可更包含二遮光片111a、112b、二間隔環112a、121a及一固定環122a。遮光片111a位於透鏡111、112之間，間隔環112a位於透鏡112與第一塑膠透鏡121之間，遮光片112b位於間隔環112a與第二塑膠透鏡122之間，間隔環121a位於第一塑膠透鏡121與第二塑膠透鏡122之間，固定環122a設置於第二塑膠透鏡122的像側。必須說明的是，成像鏡頭100中透鏡的數量、結構、面形等光學特徵以及與其他元件的相對設置位置可依照不同成像需求配置，且更可依需求設置其他光學元件，並不以此為限。
再者，成像鏡頭100可更包含一第一遮光片140。第一遮光片140設置於第一塑膠透鏡121與第二塑膠透鏡122之間，且具有一開孔(圖未標號)；詳細來說，第一實施例中，第一遮光片140設置於間隔環121a與第二塑膠透鏡122之間。透過第一遮光片140的配置，可進一步攔截反射後的非成像光線。藉此，可減少光線在第一塑膠透鏡121與第二塑膠透鏡122之間多餘的反射路徑。
第一實施例中，第一塑膠透鏡121像側表面與第二塑膠透鏡122物側表面可皆為非球面，但本揭示內容不以此為限。非球面的設計構型，可有效修正第一塑膠透鏡121像側表面與第二塑膠透鏡122物側表面周邊成像區域的光學品質。再者，可進一步提供反曲點的設計特徵，有效調整成像光線的聚光品質並增加第一塑膠透鏡121與第二塑膠透鏡122厚薄度的均勻性藉以避免厚度變化過大的塑膠透鏡會影響抗反射層123的鍍膜品質。藉此，可避免塑膠透鏡由中心到周邊的厚度變化過於劇烈，影響塑膠透鏡的射出成型品質，且可降低施作鍍膜作業的失敗率。
再者，抗反射層123可包含一金屬氧化物層。具體而言，可透過原子層沉積法鍍膜技術、物理氣相沉積法，如蒸發沉積或濺射沉積等形成金屬氧化物層，或透過化學氣相沉積法，如超高真空化學氣相沉積、微波電漿輔助化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積法或原子層沉積法等形成金屬氧化物層。第一實施例中，抗反射層123的金屬氧化物層由氧化鋁所組成，但本揭示內容不以此為限。
值得一提的是，第一塑膠透鏡121像側表面離軸處與第二塑膠透鏡122物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙AG1(標示於第1B圖)位於第一塑膠透鏡121像側表面的光學有效區與第二塑膠透鏡122物側表面的光學有效區之間，且第一塑膠透鏡121像側表面離軸處與第二塑膠透鏡122物側表面離軸處之間的最小空氣間隙AG1形成於抗反射層123上。透過第一塑膠透鏡121與第二塑膠透鏡122的配置，可直接對一次反射或二次反射的光線降低其反射強度，避免多次反射後才能降低反射後的光強度。藉此，可有效降低狹窄空氣間隙120中光線反射的強度。
請參照第1B圖，其繪示依照第1A圖第一實施例中成像鏡頭100的參數示意圖。如第1B圖所示，第一塑膠透鏡121像側表面離軸處與第二塑膠透鏡122物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，第一塑膠透鏡121像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡122物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，第一塑膠透鏡121像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡122物側表面近光軸處的中心距離為d，第一塑膠透鏡121像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡122物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第一遮光片140的開孔的直徑為SD1，而所述參數滿足下列表一條件。
表一、第一實施例
AG1 (mm) 0.344 AG1/AG2 0.398
AG2 (mm) 0.864 AG1/d 0.578
d (mm) 0.595 AG2/d 1.452
ID1 (mm) 6.28 OD2 (mm) 7.64
SD1 (mm) 7.38    
請參照第5圖，其繪示依照第1A圖第一實施例中抗反射層123的反射率與波長的關係圖。如第5圖所示，實線線段C為抗反射層123在光學有效區中心的反射率，虛線線段P為抗反射層123在光學有效區邊緣的反射率。藉此，在可見光波段皆可有效率地降低不必要的面反射情形，增加消除雜散光的廣泛性。 ＜第二實施例＞
請參照第2A圖，其繪示依照本揭示內容第二實施例中成像鏡頭200的示意圖。由第2A圖可知，成像鏡頭200具有一光軸X，且包含複數透鏡211、212、一塑膠透鏡組(圖未標號)及一鏡筒230。透鏡211、212及塑膠透鏡組皆設置於鏡筒230中。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡(圖未標號)及一抗反射層223。二塑膠透鏡沿光軸X由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡221與一第二塑膠透鏡222。抗反射層223具有一奈米結構，且設置於第一塑膠透鏡221像側表面與第二塑膠透鏡222物側表面其中之至少一者。
藉由第一塑膠透鏡221像側表面與第二塑膠透鏡222物側表面之間形成一可達成低反射效果的空氣間隙220，且空氣間隙220二側的塑膠透鏡表面其中之至少一者設置具奈米結構的抗反射層223(第二實施例中，抗反射層223設置於空氣間隙220物側的第一塑膠透鏡221像側表面)，塑膠透鏡組可因此大幅減低狹窄空氣間隙220內部的高強度反射光，使得成像鏡頭200的解像力水準可以不用受限於過高的透鏡表面反射率，進而增加光學設計的餘裕。藉此，可提升成像鏡頭200的解像力效能。
如第2A圖所示，成像鏡頭200包含二透鏡211、212，其中二透鏡211、212沿光軸X由物側至像側依序設置於塑膠透鏡組的物側(即第一塑膠透鏡221的物側)。詳細來說，成像鏡頭200可更包含二間隔環212a、221a、一遮光片212b及一固定環222a。間隔環212a位於透鏡212與第一塑膠透鏡221之間，遮光片212b位於間隔環212a與第一塑膠透鏡221之間，間隔環221a位於第一塑膠透鏡221與第二塑膠透鏡222之間，固定環222a設置於第二塑膠透鏡222的像側。必須說明的是，成像鏡頭200中透鏡的數量、結構、面形等光學特徵以及與其他元件的相對設置位置可依照不同成像需求配置，且更可依需求設置其他光學元件，並不以此為限。
再者，成像鏡頭200可更包含一第一遮光片240。第一遮光片240設置於第一塑膠透鏡221與第二塑膠透鏡222之間，且具有一開孔(圖未標號)；詳細來說，第二實施例中，第一遮光片240設置於間隔環221a與第二塑膠透鏡222之間。透過第一遮光片240的配置，可進一步攔截反射後的非成像光線。藉此，可減少光線在第一塑膠透鏡221與第二塑膠透鏡222之間多餘的反射路徑。
第二實施例中，第一塑膠透鏡221像側表面與第二塑膠透鏡222物側表面皆為非球面，但本揭示內容不以此為限。非球面的設計構型，可有效修正第一塑膠透鏡221像側表面與第二塑膠透鏡222物側表面周邊成像區域的光學品質。再者，可進一步提供反曲點的設計特徵，有效調整成像光線的聚光品質並增加第一塑膠透鏡221與第二塑膠透鏡222厚薄度的均勻性藉以避免厚度變化過大的塑膠透鏡會影響抗反射層223的鍍膜品質。藉此，可避免塑膠透鏡由中心到周邊的厚度變化過於劇烈，影響塑膠透鏡的射出成型品質，且可降低施作鍍膜作業的失敗率。
再者，抗反射層223可包含一金屬氧化物層及一氧化矽層。具體而言，可透過原子層沉積法鍍膜技術、物理氣相沉積法，如蒸發沉積或濺射沉積等形成金屬氧化物層及氧化矽層，或透過化學氣相沉積法，如超高真空化學氣相沉積、微波電漿輔助化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積法或原子層沉積法等形成金屬氧化物層及氧化矽層。第二實施例中，金屬氧化物層為氧化鋁所組成。詳細來說，金屬氧化物層設置於第一塑膠透鏡221像側表面，且氧化矽層設置於金屬氧化物層與第一塑膠透鏡221像側表面之間，但本揭示內容不以此為限。藉此，透過不同氧化物層的配置，可依據需求調整抗反射層的反射率。
值得一提的是，第一塑膠透鏡221像側表面離軸處與第二塑膠透鏡222物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙AG1(標示於第2B圖)位於第一塑膠透鏡221像側表面的光學有效區與第二塑膠透鏡222物側表面的光學有效區之間，且第一塑膠透鏡221像側表面離軸處與第二塑膠透鏡222物側表面離軸處之間的最小空氣間隙AG1形成於抗反射層223上。透過第一塑膠透鏡221與第二塑膠透鏡222的配置，可直接對一次反射或二次反射的光線降低其反射強度，避免多次反射後才能降低反射後的光強度。藉此，可有效降低狹窄空氣間隙中光線反射的強度。
請參照第2B圖，其繪示依照第2A圖第二實施例中成像鏡頭200的參數示意圖。如第2B圖所示，第一塑膠透鏡221像側表面離軸處與第二塑膠透鏡222物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，第一塑膠透鏡221像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡222物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，第一塑膠透鏡221像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡222物側表面近光軸處的中心距離為d，第一塑膠透鏡221像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡222物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第一遮光片240的開孔的直徑為SD1，而所述參數滿足下列表二條件。
表二、第二實施例
AG1 (mm) 0.061 AG1/AG2 0.057
AG2 (mm) 1.069 AG1/d 0.061
d (mm) 1.002 AG2/d 1.067
ID1 (mm) 9.8 OD2 (mm) 11.42
SD1 (mm) 11.13    
請參照第6圖，其繪示依照第2A圖第二實施例中抗反射層223的反射率與波長的關係圖。如第6圖所示，實線線段C為抗反射層223在光學有效區中心的反射率，虛線線段P為抗反射層223在光學有效區邊緣的反射率。藉此，在可見光波段皆可有效率地降低不必要的面反射情形，增加消除雜散光的廣泛性。再者，透過進一步對紅外光波段的反射光進行衰減，可減少在實拍時畫面光源容易發熱散發的紅外線光線反射。 ＜第三實施例＞
請參照第3A圖，其繪示依照本揭示內容第三實施例中成像鏡頭300的示意圖。由第3A圖可知，成像鏡頭300具有一光軸X，且包含複數透鏡311、312、一塑膠透鏡組(圖未標號)及一鏡筒330。透鏡311、312及塑膠透鏡組皆設置於鏡筒330中。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡(圖未標號)及二抗反射層323a、323b。詳細來說，二塑膠透鏡沿光軸X由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡321與一第二塑膠透鏡322。抗反射層323a、323b分別具有一奈米結構，且分別設置於第一塑膠透鏡321像側表面與第二塑膠透鏡322物側表面。
藉由第一塑膠透鏡321像側表面與第二塑膠透鏡322物側表面之間形成一可達成低反射效果的空氣間隙320，以及空氣間隙320二側的塑膠透鏡表面其中之至少一者設置具奈米結構的抗反射層323a、323b(第三實施例中，抗反射層323a設置於空氣間隙320物側的第一塑膠透鏡321像側表面，抗反射層323b設置於空氣間隙320像側的第二塑膠透鏡322物側表面)，塑膠透鏡組可因此大幅減低狹窄空氣間隙320內部的高強度反射光，使得成像鏡頭300的解像力水準可以不用受限於過高的透鏡表面反射率，進而增加光學設計的餘裕。藉此，可提升成像鏡頭300的解像力效能。
如第3A圖所示，成像鏡頭300包含二透鏡311、312，其中二透鏡311、312沿光軸X由物側至像側依序設置於塑膠透鏡組的物側(即第一塑膠透鏡321的物側)。詳細來說，成像鏡頭300可更包含二間隔環312a、321a、一遮光片312b及一固定環322a。間隔環312a位於透鏡312與第一塑膠透鏡321之間，遮光片312b位於間隔環312a與第一塑膠透鏡321之間，間隔環321a位於第一塑膠透鏡321與第二塑膠透鏡322之間，固定環322a設置於第二塑膠透鏡322的像側。必須說明的是，其中成像鏡頭300中透鏡的數量、結構、面形等光學特徵以及與其他元件的相對設置位置可依照不同成像需求配置，且更可依需求設置其他光學元件，並不以此為限。
成像鏡頭300可更包含一第一遮光片340。第一遮光片340設置於第一塑膠透鏡321與第二塑膠透鏡322之間，且具有一開孔(圖未標號)；詳細來說，第三實施例中，第一遮光片340設置於間隔環321a與第二塑膠透鏡322之間。透過第一遮光片340的配置，可進一步攔截反射後的非成像光線。藉此，可減少光線在第一塑膠透鏡321與第二塑膠透鏡322之間多餘的反射路徑。
第三實施例中，第一塑膠透鏡321像側表面與第二塑膠透鏡322物側表面皆為非球面，但本揭示內容不以此為限。非球面的設計構型，可有效修正第一塑膠透鏡321像側表面與第二塑膠透鏡322物側表面周邊成像區域的光學品質。再者，可進一步提供反曲點的設計特徵，有效調整成像光線的聚光品質並增加第一塑膠透鏡321與第二塑膠透鏡322厚薄度的均勻性藉以避免厚度變化過大的塑膠透鏡會影響抗反射層323a、323b的鍍膜品質。藉此，可避免塑膠透鏡由中心到周邊的厚度變化過於劇烈，影響塑膠透鏡的射出成型品質，且可降低施作鍍膜作業的失敗率。
再者，抗反射層323a、323b可分別包含一金屬氧化物層。具體而言，可透過原子層沉積法鍍膜技術、物理氣相沉積法，如蒸發沉積或濺射沉積等形成金屬氧化物層，或透過化學氣相沉積法，如超高真空化學氣相沉積、微波電漿輔助化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積法或原子層沉積法等形成金屬氧化物層。第三實施例中，金屬氧化物層為氧化鋁所組成，但本揭示內容不以此為限。
值得一提的是，第一塑膠透鏡321像側表面離軸處與第二塑膠透鏡322物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙AG1(標示於第3B圖)位於第一塑膠透鏡321像側表面的光學有效區與第二塑膠透鏡322物側表面的光學有效區之間，且第一塑膠透鏡321像側表面離軸處與第二塑膠透鏡322物側表面離軸處之間的最小空氣間隙AG1形成於抗反射層323a、323b之間。透過第一塑膠透鏡321與第二塑膠透鏡322的配置，可直接對一次反射或二次反射的光線降低其反射強度，避免多次反射後才能降低反射後的光強度。藉此，可有效降低狹窄空氣間隙中光線反射的強度。
請參照第3B圖，其繪示依照第3A圖第三實施例中成像鏡頭300的參數示意圖。如第3B圖所示，第一塑膠透鏡321像側表面離軸處與第二塑膠透鏡322物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，第一塑膠透鏡321像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡322物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，第一塑膠透鏡321像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡322物側表面近光軸處的中心距離為d，第一塑膠透鏡321像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡322物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第一遮光片340的開孔的直徑為SD1，而所述參數滿足下列表三條件。
表三、第三實施例
AG1 (mm) 0.229 AG1/AG2 0.266
AG2 (mm) 0.86 AG1/d 0.264
d (mm) 0.867 AG2/d 0.992
ID1 (mm) 7.465 OD2 (mm) 8.46
SD1 (mm) 8.15    
第三實施例中抗反射層323的反射率與波長的關係與第一實施例中抗反射層123的反射率與波長的關係相同，在此不另贅述。 ＜第四實施例＞
請參照第4A圖，其繪示依照本揭示內容第四實施例中成像鏡頭400的示意圖。由第4A圖可知，成像鏡頭400具有一光軸X，且包含複數透鏡411、412、一塑膠透鏡組(圖未標號)及一鏡筒430。透鏡411、412及塑膠透鏡組皆設置於鏡筒430中。塑膠透鏡組包含二塑膠透鏡(圖未標號)及二抗反射層423a、423b。二塑膠透鏡沿光軸X由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡421與一第二塑膠透鏡422。抗反射層423a、423b分別具有一奈米結構，且分別設置於第一塑膠透鏡421像側表面與第二塑膠透鏡422物側表面。
藉由第一塑膠透鏡421像側表面與第二塑膠透鏡422物側表面之間形成一可達成低反射效果的空氣間隙420，且空氣間隙420二側的塑膠透鏡表面其中之至少一者設置具奈米結構的抗反射層423a、423b(第四實施例中，抗反射層423a設置於第一塑膠透鏡421像側表面，抗反射層423b設置於第二塑膠透鏡422物側表面)，塑膠透鏡組可因此大幅減低狹窄空氣間隙420內部的高強度反射光，使得成像鏡頭400的解像力水準可以不用受限於過高的透鏡表面反射率，進而增加光學設計的餘裕。藉此，可提升成像鏡頭400的解像力效能。
如第4A圖所示，成像鏡頭400包含二透鏡411、412，其中二透鏡411、412沿光軸X由物側至像側依序設置於塑膠透鏡組的物側(即第一塑膠透鏡421的物側)。詳細來說，成像鏡頭400可更包含二間隔環412a、421a及一固定環422a。間隔環412a位於透鏡412與第一塑膠透鏡421之間，間隔環421a位於第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422之間，固定環422a設置於第二塑膠透鏡422的像側。必須說明的是，其中成像鏡頭400中透鏡的數量、結構、面形等光學特徵以及與其他元件的相對設置位置可依照不同成像需求配置，且更可依需求設置其他光學元件，並不以此為限。
成像鏡頭400可更包含一第一遮光片440。第一遮光片440設置於第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422之間，且具有一開孔(圖未標號)；詳細來說，第四實施例中，第一遮光片440設置於間隔環421a與第二塑膠透鏡422之間。透過第一遮光片440的配置，可進一步攔截反射後的非成像光線。藉此，可減少光線在第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422之間多餘的反射路徑。
成像鏡頭400可更包含一第二遮光片450。第二遮光片450設置於第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422之間，且具有一開孔(圖未標號)；詳細來說，第四實施例中，第二遮光片450設置於第一塑膠透鏡421與間隔環421a之間。透過第二遮光片450的配置，可進一步在第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422之間形成光陷阱。藉此，可捕捉更深黑背景下出現的鬼影。
第四實施例中，第一塑膠透鏡421像側表面與第二塑膠透鏡422物側表面皆為非球面，但本揭示內容不以此為限。非球面的設計構型，可有效修正第一塑膠透鏡421像側表面與第二塑膠透鏡422物側表面周邊成像區域的光學品質。再者，可進一步提供反曲點的設計特徵，有效調整成像光線的聚光品質並增加第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422厚薄度的均勻性藉以避免厚度變化過大的塑膠透鏡會影響抗反射層423a、423b的鍍膜品質。藉此，可避免塑膠透鏡由中心到周邊的厚度變化過於劇烈，影響塑膠透鏡的射出成型品質，且可降低施作鍍膜作業的失敗率。
再者，抗反射層423a、423b可分別包含一金屬氧化物層及一氧化矽層。具體而言，可透過原子層沉積法鍍膜技術、物理氣相沉積法，如蒸發沉積或濺射沉積等形成金屬氧化物層及氧化矽層，或透過化學氣相沉積法，如超高真空化學氣相沉積、微波電漿輔助化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積法或原子層沉積法等形成金屬氧化物層及氧化矽層。第四實施例中，抗反射層423a、423b的金屬氧化物層為氧化鋁所組成。抗反射層423a的金屬氧化物層設置於第一塑膠透鏡421像側表面，抗反射層423b的金屬氧化物層設置於第二塑膠透鏡422物側表面，且抗反射層423a的氧化矽層設置於抗反射層423a的金屬氧化物層與第一塑膠透鏡421像側表面之間，抗反射層423b的氧化矽層設置於抗反射層423b的金屬氧化物層與第二塑膠透鏡422物側表面之間，但本揭示內容不以此為限。
值得一提的是，第一塑膠透鏡421像側表面離軸處與第二塑膠透鏡422物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙AG1(標示於第4B圖)位於第一塑膠透鏡421像側表面的光學有效區與第二塑膠透鏡422物側表面的光學有效區之間，且第一塑膠透鏡421像側表面離軸處與第二塑膠透鏡422物側表面離軸處之間的最小空氣間隙AG1形成於抗反射層423a、423b之間。透過第一塑膠透鏡421與第二塑膠透鏡422的配置，可直接對一次反射或二次反射的光線降低其反射強度，避免多次反射後才能降低反射後的光強度。藉此，可有效降低狹窄空氣間隙中光線反射的強度。
請參照第4B圖，其繪示依照第4A圖第四實施例中成像鏡頭400的參數示意圖。如第4B圖所示，第一塑膠透鏡421像側表面離軸處與第二塑膠透鏡422物側表面離軸處之間的最小空氣間隙為AG1，第一塑膠透鏡421像側表面的光學有效區邊緣與第二塑膠透鏡422物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，第一塑膠透鏡421像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡422物側表面近光軸處的中心距離為d，第一塑膠透鏡421像側表面的光學有效區的直徑為ID1，第二塑膠透鏡422物側表面的光學有效區的直徑為OD2，第一遮光片440的開孔的直徑為SD1，第二遮光片450的開孔的直徑為SD2，而所述參數滿足下列表四條件。
表四、第四實施例
AG1 (mm) 0.048 AG1/AG2 0.065
AG2 (mm) 0.743 AG1/d 0.059
d (mm) 0.817 AG2/d 0.909
ID1 (mm) 6.8 OD2 (mm) 7.96
SD1 (mm) 7.72 SD2 (mm) 6.7
第四實施例中抗反射層423的反射率與波長的關係與第二實施例中抗反射層223的反射率與波長的關係相同，在此不另贅述。 ＜第五實施例＞
請參照第9A圖及第9B圖，其中第9A圖繪示依照本揭示內容第五實施例中電子裝置10之一側的示意圖，第9B圖繪示依照第9A圖中成像鏡頭11、電子感光元件12、驅動裝置組13與影像穩定模組14的示意圖。第五實施例的電子裝置10係一智慧型手機，電子裝置10包含成像鏡頭11及電子感光元件12。第五實施例中，成像鏡頭11的數量為三，電子感光元件12的數量為三，但本揭示內容不以此為限，其中各電子感光元件12對應於各成像鏡頭11。進一步來說，成像鏡頭11可為前述第一實施例至第四實施例中的任一者，但本揭示內容不以此為限。藉此，有助於滿足現今電子裝置市場對於搭載於其上的成像鏡頭的量產及外觀要求。
如第9B圖所示，電子裝置10可更包含驅動裝置組13及影像穩定模組14，其中各驅動裝置組13及各影像穩定模組14對應於各成像鏡頭11。電子裝置10利用成像鏡頭11聚光且對被攝物進行攝像並配合驅動裝置組13進行影像對焦，最後成像於電子感光元件12，並將影像資料輸出。
驅動裝置組13可為自動對焦(Auto-Focus)模組，其驅動方式可使用如音圈馬達(Voice Coil Motor；VCM)、微機電系統(Micro Electro-Mechanical Systems；MEMS)、壓電系統(Piezoelectric)、以及記憶金屬(Shape Memory Alloy)等驅動系統。驅動裝置組13可讓光學攝影鏡組取得較佳的成像位置，可提供被攝物於不同物距的狀態下，皆能拍攝清晰影像。
電子裝置10可搭載一感光度佳及低雜訊的電子感光元件12(如CMOS、CCD)設置於成像鏡頭11的成像面，可真實呈現成像鏡頭11的良好成像品質。
此外，影像穩定模組14可為加速計、陀螺儀或霍爾元件(Hall Effect Sensor)等動能感測元件，而第五實施例中，影像穩定模組14為陀螺儀，但不以此為限。藉由調整成像鏡頭不同軸向的變化以補償拍攝瞬間因晃動而產生的模糊影像，進一步提升動態以及低照度場景拍攝的成像品質，並提供例如光學防手震(Optical Image Stabilization；OIS)、電子防手震(Electronic Image Stabilization；EIS)等進階的影像補償功能。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭示內容的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:電子裝置 12:電子感光元件 13:驅動裝置組 14:影像穩定模組 11,100,200,300,400:成像鏡頭 111,112,211,212,311,312,411,412:透鏡 111a,112b,212b,312b:遮光片 112a,121a,212a,221a,312a,321a,412a,421a:間隔環 120,220,320,420:空氣間隙 121,221,321,421:第一塑膠透鏡 122,222,322,422:第二塑膠透鏡 122a,222a,322a,422a:固定環 123,223,323,423:抗反射層 130,230,330,430:鏡筒 140,240,340,440:第一遮光片 450:第二遮光片 X:光軸 C:抗反射層在光學有效區中心的反射率 P:抗反射層在光學有效區邊緣的反射率 gH:奈米結構的晶粒高度 d:第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離 AG1:最小空氣間隙 AG2:周邊空氣間隙 ID1:第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑 OD2:第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑 SD1:第一遮光片的開孔的直徑 SD2:第二遮光片的開孔的直徑
第1A圖繪示依照本揭示內容第一實施例中成像鏡頭的示意圖； 第1B圖繪示依照第1A圖第一實施例中成像鏡頭的參數示意圖； 第2A圖繪示依照本揭示內容第二實施例中成像鏡頭的示意圖； 第2B圖繪示依照第2A圖第二實施例中成像鏡頭的參數示意圖； 第3A圖繪示依照本揭示內容第三實施例中成像鏡頭的示意圖； 第3B圖繪示依照第3A圖第三實施例中成像鏡頭的參數示意圖； 第4A圖繪示依照本揭示內容第四實施例中成像鏡頭的示意圖； 第4B圖繪示依照第4A圖第四實施例中成像鏡頭的參數示意圖； 第5圖繪示依照第1A圖第一實施例中抗反射層的反射率與波長的關係圖； 第6圖繪示依照第2A圖第二實施例中抗反射層的反射率與波長的關係圖； 第7圖繪示依照本揭示內容的奈米結構在第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者的光學有效區中心的斷面圖； 第8圖繪示依照本揭示內容的奈米結構在第一塑膠透鏡像側表面與第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者的光學有效區邊緣的斷面圖； 第9A圖繪示依照本揭示內容第五實施例中電子裝置之一側的示意圖；以及 第9B圖繪示依照第9A圖中成像鏡頭、電子感光元件、驅動裝置組與影像穩定模組的示意圖。
100:成像鏡頭 111,112:透鏡 111a,112b:遮光片 112a,121a:間隔環 120:空氣間隙 121:第一塑膠透鏡 122:第二塑膠透鏡 122a:固定環 123:抗反射層 130:鏡筒 140:第一遮光片 X:光軸

Claims (13)

  1. 一種成像鏡頭，具有一光軸，其包含： 一塑膠透鏡組，包含： 二塑膠透鏡，該二塑膠透鏡沿該光軸由物側至像側依序為一第一塑膠透鏡及一第二塑膠透鏡；以及 至少一抗反射層，具有一奈米結構，且設置於該第一塑膠透鏡像側表面與該第二塑膠透鏡物側表面其中之至少一者； 其中，該第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至該第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離為d，該第一塑膠透鏡像側表面離軸處與該第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的一最小空氣間隙為AG1，且該最小空氣間隙形成於該至少一抗反射層上，該奈米結構的晶粒高度為gH，其滿足下列條件： 65 nm ＜ gH ＜ 600 nm；以及 0.001 ≤ AG1/d ＜ 0.7。
  2. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該至少一抗反射層包含一金屬氧化物層。
  3. 如請求項2所述的成像鏡頭，其中該第一塑膠透鏡像側表面離軸處與該第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的該最小空氣間隙位於該第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區與該第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區之間。
  4. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與該第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的一周邊空氣間隙為AG2，該第一塑膠透鏡像側表面近光軸處至該第二塑膠透鏡物側表面近光軸處的中心距離為d，其滿足下列條件： 0.001 ＜ AG2/d ＜ 1.8。
  5. 如請求項4所述的成像鏡頭，其中該第一塑膠透鏡像側表面離軸處與該第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的該最小空氣間隙為AG1，該第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與該第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的該周邊空氣間隙為AG2，其滿足下列條件： 0.01 ＜ AG1/AG2 ＜ 0.9。
  6. 如請求項5所述的成像鏡頭，其中該第一塑膠透鏡像側表面離軸處與該第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的該最小空氣間隙為AG1，該第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區邊緣與該第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區邊緣之間的該周邊空氣間隙為AG2，其滿足下列條件： 0.01 ＜ AG1/AG2 ＜ 0.64。
  7. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該第一塑膠透鏡像側表面離軸處與該第二塑膠透鏡物側表面離軸處之間的該最小空氣間隙為AG1，其滿足下列條件： 0.001 mm ＜ AG1 ＜ 0.06 mm。
  8. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該奈米結構的晶粒高度為gH，其滿足下列條件： 85 nm ＜ gH ＜ 470 nm。
  9. 如請求項1所述的成像鏡頭，其中該至少一抗反射層於波長400 nm的反射率為R400，該至少一抗反射層於波長600 nm的反射率為R600，該至少一抗反射層於波長700 nm的反射率為R700，其滿足下列條件： 0.0% ＜ R400 ≤ 1.0%； 0.0% ＜ R600 ≤ 1.0%；以及 0.0% ＜ R700 ≤ 1.0%。
  10. 如請求項9所述的成像鏡頭，其中該至少一抗反射層於波長700 nm的反射率為R700，其滿足下列條件： 0.0% ＜ R700 ＜ 0.6%。
  11. 如請求項1所述的成像鏡頭，更包含： 一第一遮光片，設置於該第一塑膠透鏡與該第二塑膠透鏡之間，其具有一開孔； 其中該第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑為ID1，該第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑為OD2，該第一遮光片的該開孔的直徑為SD1，其滿足下列條件： ID1 ＜ SD1 ＜ OD2。
  12. 如請求項11所述的成像鏡頭，更包含： 一第二遮光片，設置於該第一塑膠透鏡與該第二塑膠透鏡之間，其具有一開孔； 其中該第一塑膠透鏡像側表面的光學有效區的直徑為ID1，該第二塑膠透鏡物側表面的光學有效區的直徑為OD2，該第二遮光片的該開孔的直徑為SD2，其滿足下列條件： SD2 ＜ ID1 ＜ OD2。
  13. 一種電子裝置，包含： 如請求項1所述的成像鏡頭；以及 一電子感光元件，對應於該成像鏡頭。
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