TWI784743B - 相機模組及電子裝置 - Google Patents

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周明達
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Abstract

一種相機模組,包含一成像透鏡組、一電子感光元件以及一光學平板。電子感光元件設置於成像透鏡組的一成像面上。光學平板設置於成像透鏡組與電子感光元件之間,並包含一基板以及至少一抗反射膜層。基板具有一物側表面以及一像側表面,物側表面與像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行。抗反射膜層設置於基板的物側表面或像側表面且包含一奈米晶粒結構層以及一光學連接膜層,其中奈米晶粒結構層包含一金屬氧化物結晶。藉由在光學平板設置抗反射膜層可減少相機模組的雜散光,並有效提升成像品質。

Description

相機模組及電子裝置
本揭示內容係關於一種相機模組,且特別是一種應用在可攜式電子裝置上的相機模組。
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相機模組也隨之蓬勃發展。但隨著科技愈來愈進步,使用者對於相機模組的品質要求也愈來愈高。
請參照第11圖,其繪示依照現有技術中相機模組60的示意圖。現有技術中,當一成像光線進入相機模組60時,會因相機模組60的光學平板62表面的反射而產生雜散光,且可能形成至少三種雜散光P1、P2、P3的光路,但不以此為限。當成像光線進入相機模組60時,其經過光學平板62並反射,接著再經由成像透鏡組中成像透鏡61之光學表面反射或全反射使光學影像產生雜散光P1。當成像光線進入相機模組60後,其經過光學平板62並在光學平板62內部形成二次反射,使得光學影像產生雜散光P2。當成像光線進入相機模組60後,成像光線進入電子感光元件63上的微透鏡(micro lens)中並形成光繞射後,再經由光學平板62的反射,使得光學影像產生雜散光P3。因此,發展一種可有效消除雜散光之相機模組,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相機模組及電子裝置,藉由在光學平板設置抗反射膜層,以減少相機模組的雜散光並有效提升成像品質。
依據本揭示內容一實施方式提供一種相機模組,包含一成像透鏡組、一電子感光元件以及一光學平板。電子感光元件設置於成像透鏡組的一成像面上。光學平板設置於成像透鏡組與電子感光元件之間且包含一基板以及至少一抗反射膜層。基板具有一物側表面以及一像側表面,物側表面與像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行。抗反射膜層設置於基板的像側表面並包含一奈米晶粒結構層以及一光學連接膜層,其中奈米晶粒結構層包含一金屬氧化物結晶,光學連接膜層連接基板及奈米晶粒結構層,且奈米晶粒結構層直接與光學連接膜層實體接觸。奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,光學連接膜層的材料折射係數為Nf,奈米晶粒結構層的高度為Hc,光學連接膜層的膜厚為Hf,抗反射膜層的總高度為H,其滿足下列條件:Nf < Nc;Hf+Hc=H;以及Hf < Hc。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中抗反射膜層的數量可為二,且分別設置於基板的物側表面及像側表面。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中光學平板可為一偏振片。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中成像透鏡組的一像側光學表面可為一光學非球面,且光學非球面可具有至少一反曲點。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中光學連接膜層的膜厚為Hf,其可滿足下列條件:20 nm < Hf < 120 nm。另外,其可滿足下列條件:40 nm < Hf < 90 nm。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,基板的材料折射係數為Ns,其可滿足下列條件:Ns < Nc。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中奈米晶粒結構層的高度為Hc,其可滿足下列條件:120 nm < Hc < 350 nm。另外,其可滿足下列條件:150 nm < Hc < 300 nm。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中奈米晶粒結構層可為不規則狀排列。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中光學平板的基板可為一玻璃基板。
依據本揭示內容一實施方式提供一種電子裝置,其包含前段所述實施方式的相機模組。
依據本揭示內容一實施方式提供一種相機模組,包含一成像透鏡組、一電子感光元件以及一光學平板。電子感光元件設置於成像透鏡組的一成像面上。光學平板設置於成像透鏡組與電子感光元件之間且包含一基板以及至少一抗反射膜層。基板具有一物側表面以及一像側表面,物側表面與像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行。抗反射膜層設置於基板的物側表面,抗反射膜層包含一奈米晶粒結構層以及一光學連接膜層,其中奈米晶粒結構層包含一金屬氧化物結晶,光學連接膜層連接基板以及奈米晶粒結構層,且奈米晶粒結構層直接與光學連接膜層實體接觸。奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,光學連接膜層的材料折射係數為Nf,奈米晶粒結構層的高度為Hc,光學連接膜層的膜厚為Hf,抗反射膜層的總高度為H,其滿足下列條件:Nf < Nc;Hf+Hc=H;以及Hf < Hc。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中光學平板可為一紅外光濾光片。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中光學連接膜層的膜厚為Hf,其可滿足下列條件:20 nm < Hf < 120 nm。另外,其可滿足下列條件:40 nm < Hf < 90 nm。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中奈米晶粒結構層的高度為Hc,其可滿足下列條件:120 nm < Hc < 350 nm。另外,其可滿足下列條件:150 nm < Hc < 300 nm。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中成像透鏡組的一像側光學表面可為一光學非球面,且光學非球面具有至少一反曲點。
依據前段所述實施方式的相機模組,其中奈米晶粒結構層可為不規則狀排列。
本發明提供一種相機模組,包含一成像鏡頭組、一電子感光元件及一光學平板。電子感光元件設置於成像透鏡組的成像面上。光學平板設置於成像透鏡組與電子感光元件之間並包含一基板及至少一抗反射膜層。基板具有一物側表面以及一像側表面,物側表面與像側表面分別朝向物側與像側且互相平行。抗反射膜層設置於基板的物側表面或像側表面並包含一奈米晶粒結構層及一光學連接膜層 。奈米晶粒結構層包含一金屬氧化物結晶。光學連接膜層連接基板及奈米晶粒結構層,且奈米晶粒結構層直接與光學連接膜層實體接觸。奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,光學連接膜層的材料折射係數為Nf,奈米晶粒結構層的高度為Hc,光學連接膜層的膜厚為Hf,抗反射膜層的總高度為H,其滿足下列條件:Nf < Nc;Hf+Hc=H;以及Hf < Hc。藉由在光學平板設置抗反射膜層可減少相機模組的雜散光,可有效提升成像品質,而以較高材料折射係數的奈米晶粒結構層作為外層可提高光學平板的穿透率,進而減少光學平板的反射光線。再者,光學連接膜層的設計則可使奈米晶粒結構層更容易沉積至光學平板上。
本揭示內容所述的材料折射係數是指材料以光學平面膜層形式呈現時所具有的材料折射係數,而當材料形成奈米晶粒結構的薄膜,會因其結構的形狀,有部分體積被空氣所取代,使得整體薄膜的等效材料折射係數會依照晶粒結構疏密程度的不同往1.00的方向變動。
製造過程中,先於基板上鍍製光學連接膜層,再鍍製奈米晶粒結構層,可提高抗反射膜層的結構穩定度。光學連接膜層的頂部與奈米晶粒結構層的底部之間無任何間隙,二層為緊密接合。奈米晶粒結構層並沒有形成一完整平面,因此光學連接膜層的頂部可以有部分與空氣接觸。
抗反射膜層的數量可為二,且分別設置於基板的物側表面及像側表面。藉此,使用雙面鍍膜技術,使光學平板的物側表面與像側表面皆鍍製抗反射膜層,可更有效減少光學平板的反射光線。
具體而言,光學平板可以為紅外光濾光片(IR filter)、藍玻璃(BG)、偏振片(polarizer)、液晶面板、中性密度濾光片(ND filter)、菲涅耳透鏡(Fresnel lens)。當光學平板為偏振片,其可吸收特定電場方向的光線,達到濾光之功效。當光學平板為紅外光濾光片,其可提供濾除紅外光的功效。
成像透鏡組的像側光學表面可為一光學非球面,且光學非球面具有至少一反曲點。藉此,可提供較高光學規格之成像透鏡組。
光學連接膜層的膜厚為Hf,其滿足以下條件:20nm < Hf < 120 nm。透過設置特定厚度範圍的光學連接膜層能提升奈米晶粒結構層的鍍製良率並可提高光學穿透率。另外,其可滿足以下條件:40 nm < Hf < 90nm。藉此,可提供均勻度較佳之膜厚範圍。
奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,基板的材料折射係數為Ns,其滿足以下條件:Ns < Nc。透過低材料折射係數的基板搭配較高材料折射係數的奈米晶粒結構層可減少光學平板內部的二次反射。
奈米晶粒結構層的高度為Hc,其滿足以下條件:120nm < Hc < 350nm。其搭配光學連接膜層可有效提升穿透率的高度範圍。另外,其可滿足以下條件:150nm < Hc < 300nm。藉此,可提供尺寸較均勻之奈米晶粒並提供較高之鍍膜品質。
奈米晶粒結構層可為不規則狀排列,且可為非固定周期排列。透過非固定周期排列,可避免奈米晶粒結構層產生光學繞射,並使成像光線的實際光路更符合預設路徑。
光學平板的基板可為一玻璃基板。藉此,可使大量生產更容易。
成像透鏡組可為主鏡頭、攝遠鏡頭或廣角鏡頭。相機模組可為車用相機模組、行動裝置相機模組或頭戴裝置相機模組,但本揭示內容並不以此為限。
上述本揭示內容相機模組中的各技術特徵皆可組合配置,而達到對應的功效。
本揭示內容提供一種電子裝置,包含前述之相機模組。藉此,可提升成像品質。
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。
<第一實施方式>
請參照第1A圖及第1B圖,其中第1A圖繪示依照本揭示內容第一實施方式中相機模組100的示意圖,第1B圖繪示依照第1A圖第一實施方式中相機模組100的部分光路的示意圖。由第1A圖可知,相機模組100包含一成像透鏡組110、一光學平板120及一電子感光元件130。成像透鏡組110、光學平板120及電子感光元件130沿相機模組100之光軸X依序由物側至像側設置,電子感光元件130設置於成像透鏡組110的一成像面131上,光學平板120設置於成像透鏡組110與電子感光元件130之間。藉此,配合參照第1B圖可知,光學平板120的設置可降低反射率,減少雜散光的產生。
成像透鏡組110可設置於一鏡筒140中,並包含複數透鏡,其中最靠近相機模組100之像側的透鏡為一最像側透鏡111,其像側表面為成像透鏡組110的一像側光學表面1112。像側光學表面1112為一光學非球面,且所述光學非球面具有至少一反曲點IP。另外,鏡筒140中另可依需求設置其他光學元件,如遮光片、間隔環、固定環等,在此不另贅述。
光學平板120包含一基板121及至少一抗反射膜層122。基板121具有一物側表面及一像側表面,其物側表面與像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行。抗反射膜層122設置於基板121的物側表面及像側表面中至少一者。請配合參照第1C圖,其繪示依照第1A圖第一實施方式中第一實施例之光學平板120的示意圖。由第1A圖以及第1C圖可知,抗反射膜層122的數量為二,並分別設置於基板121的物側表面及像側表面,其中各抗反射膜層122包含一奈米晶粒結構層1221以及一光學連接膜層1222。
詳細來說,第一實施方式的第一實施例中,光學平板120可為紅外光濾光片,其可更包含一紅外光濾光膜層123,設置於基板121的像側表面與抗反射膜層122的光學連接膜層1222之間,而位於基板121物側表面的抗反射膜層122中,光學連接膜層1222則連接基板121以及奈米晶粒結構層1221,基板121二側的奈米晶粒結構層1221皆直接與光學連接膜層1222實體接觸。基板121可為玻璃基板,奈米晶粒結構層1221包含一金屬氧化物結晶,且奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,光學連接膜層1222為二氧化矽材質,紅外光濾光膜層123可吸收紅外光線也可反射紅外光線,但本揭示內容不以此為限。
第一實施方式的第一實施例中,基板121的材料折射係數為Ns,奈米晶粒結構層1221的材料折射係數為Nc,光學連接膜層1222的材料折射係數為Nf,奈米晶粒結構層1221的高度為Hc,光學連接膜層1222的膜厚為Hf,抗反射膜層122的總高度為H,其滿足以下表一中的條件。
表一、第一實施方式之第一實施例
Ns 1.52 Hc (nm) 200.3
Nf 1.52 Hf (nm) 73.7
Nc 1.67 H (nm) 274.0
由上述表一可知,第一實施方式之第一實施例滿足下列條件:Nf < Nc;Hf+Hc=H;Hf < Hc;以及Ns < Nc。必須說明的是,後續第一實施方式的其他實施例皆滿足前述條件,且實際參數數值可與表一相同或不同,本揭示內容將不於各實施例中列出。
請參照第1D圖及第1E圖,其中第1D圖為利用電子顯微鏡觀察第1A圖光學平板120表面上的奈米晶粒結構層1221之照片,第1E圖為另一利用電子顯微鏡觀察光學平板120表面上的奈米晶粒結構層1221之照片。由第1C圖、第1D圖及第1E圖可知,奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,透過非固定周期排列,可避免奈米晶粒結構層1221產生光學繞射,並使成像光線的實際光路更符合預設路徑。
請參照第1F圖及第1G圖,其中第1F圖為利用電子顯微鏡觀察第1A圖抗反射膜層122的剖面圖,第1G圖為另一利用電子顯微鏡觀察第1A圖抗反射膜層122的剖面圖。由第1F圖可知,奈米晶粒結構層1221的高度為Hc,光學連接膜層1222的膜厚為Hf,其滿足以下條件:Hc = 200.3 nm;以及Hf = 73.68 nm。由第1G圖可知,奈米晶粒結構層1221的高度為Hc,光學連接膜層1222的膜厚為Hf,其滿足以下條件:Hc = 232.7 nm;以及Hf = 76.62 nm。由第1C圖、第1F圖及第1G圖可知,光學連接膜層1222的頂部與奈米晶粒結構層1221的底部之間無任何間隙,二層為緊密結合。奈米晶粒結構層1221並沒有形成一完整平面,因此光學連接膜層1222的頂部有部分可與空氣接觸。進一步說明,先於基板121上鍍製光學連接膜層1222,再鍍製奈米晶粒結構層1221,藉由光學連接膜層1222之設置可使奈米晶粒結構層1221更容易沉積至光學平板120上,進而提高抗反射膜層122的結構穩定度。
依據不同需求,可提供第二實施例、第三實施例、第四實施例、第五實施例及第六實施例六種不同的光學平板120。為明確說明起見,第二實施例、第三實施例、第四實施例、第五實施例及第六實施例的光學平板120以及對應元件皆以相同編號表示,而第二實施例、第三實施例、第四實施例、第五實施例及、第六實施例中其他元件與其配置關係皆與第一實施方式的第一實施例相同,在此不另贅述。
請參照第2圖,其繪示依照第1A圖第一實施方式中第二實施例之光學平板120的示意圖。由第1A圖、第1C圖以及第2圖可知,抗反射膜層122的數量為二,並分別設置於基板121的物側表面及像側表面,其中各抗反射膜層122包含一奈米晶粒結構層1221以及一光學連接膜層1222。
詳細來說,第2圖第二實施例中,基板121可為一藍玻璃基板,藍玻璃基板可吸收紅外光線,使光學平板120成為紅外光濾光片,而位於基板121的物側表面及像側表面的抗反射膜層122中,光學連接膜層1222則連接基板121以及奈米晶粒結構層1221,基板121二側的奈米晶粒結構層1221皆直接與光學連接膜層1222實體接觸。奈米晶粒結構層1221包含一金屬氧化物結晶,且奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,光學連接膜層1222為二氧化矽材質。
請參照第3圖,其繪示依照第1A圖第一實施方式中第三實施例之光學平板120的示意圖。由第1A圖、第1C圖以及第3圖可知,抗反射膜層122的數量為二,並分別設置於基板121的物側表面及像側表面,其中各抗反射膜層122包含一奈米晶粒結構層1221以及一光學連接膜層1222。
詳細來說,第一實施方式的第三實施例中,光學平板120可為濾光片,其可更包含一偏振膜層124,設置於基板121的物側表面與抗反射膜層122的光學連接膜層1222之間,而位於基板121的像側表面的抗反射膜層122中,光學連接膜層1222則連接基板121以及奈米晶粒結構層1221,基板121二側的奈米晶粒結構層1221皆直接與光學連接膜層1222實體接觸。基板121可為玻璃基板,奈米晶粒結構層1221包含一金屬氧化物結晶,且奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,光學連接膜層1222為二氧化矽材質,偏振膜層124可吸收特定電場方向的光線,達到濾光之功效,但本揭示內容不以此為限。
請參照第4圖,其繪示依照第1A圖第一實施方式中第四實施例之光學平板120的示意圖。由第1A圖、第1C圖以及第4圖可知,抗反射膜層122的數量為二,並分別設置於基板121的物側表面及像側表面,其中各抗反射膜層122包含一奈米晶粒結構層1221以及一光學連接膜層1222。
詳細來說,第一實施方式的第四實施例中,基板121可為一中性密度濾光片,中性密度濾光片具有吸收特定比例光線的功能,使光學平板120成為吸收特定比例光線的濾光片。而位於基板121的物側表面及像側表面的抗反射膜層122中,光學連接膜層1222皆連接基板121以及奈米晶粒結構層1221,基板121二側的奈米晶粒結構層1221則直接與光學連接膜層1222實體接觸。奈米晶粒結構層1221包含一金屬氧化物結晶,且奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,光學連接膜層1222為二氧化矽材質。
請參照第5圖,其繪示依照第1A圖第一實施方式中第五實施例之光學平板120的示意圖。由第1A圖、第1C圖以及第5圖可知,抗反射膜層122的數量為二,並分別設置於基板121的物側表面及像側表面,其中各抗反射膜層122包含一奈米晶粒結構層1221以及一光學連接膜層1222。
詳細來說,第一實施方式的第五實施例中,基板121可為一液晶膜層,藉由電壓的調控,液晶膜層可濾除或穿透特定電場方向的光線,使光學平板120成為濾光片。位於基板121的物側表面及像側表面的抗反射膜層122中 ,光學連接膜層1222皆連接基板121以及奈米晶粒結構層1221,基板121二側的奈米晶粒結構層1221則直接與光學連接膜層1222實體接觸。奈米晶粒結構層1221包含一金屬氧化物結晶,且奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,光學連接膜層1222為二氧化矽材質。
請參照第6圖,其繪示依照第1A圖第一實施方式中第六實施例之光學平板120的示意圖。由第1A圖、第1C圖以及第6圖可知,抗反射膜層122的數量為二,並分別設置於基板121的物側表面及像側表面,其中各抗反射膜層122包含一奈米晶粒結構層1221以及一光學連接膜層1222。
詳細來說,第一實施方式的第六實施例中,光學平板120可為濾光片,其可更包含一菲涅耳透鏡125,設置於基板121的物側表面與抗反射膜層122的光學連接膜層1222之間,而位於基板121的像側表面的抗反射膜層122中,光學連接膜層1222則連接基板121以及奈米晶粒結構層1221,基板121二側的奈米晶粒結構層1221皆直接與光學連接膜層1222實體接觸。基板121可為玻璃基板,奈米晶粒結構層1221包含一金屬氧化物結晶,且奈米晶粒結構層1221為不規則狀排列,光學連接膜層1222為二氧化矽材質,菲涅耳透鏡125可用於調整成像光線的角度,但本揭示內容不以此為限。
<第二實施方式>
請參照第7圖,其繪示依照本揭示內容第二實施方式中相機模組200的示意圖。由第7圖可知,相機模組200包含一成像透鏡組210、一光學平板220及一電子感光元件230。成像透鏡組210、光學平板220及電子感光元件230沿相機模組200之光軸X依序由物側至像側設置,電子感光元件230設置於成像透鏡組210的一成像面231上,光學平板220設置於成像透鏡組210與電子感光元件230之間。藉此,光學平板220的設置可降低反射率,減少雜散光的產生。
相機模組200可更包含一光線轉折元件211,其設置於成像透鏡組210的最物側。藉此,可調整光路使其沿光軸進入電子感光元件230中。
成像透鏡組210可設置於一鏡筒240中,並包含複數透鏡。另外,鏡筒240中另可依需求設置其他光學元件,如遮光片、間隔環、固定環等,在此不另贅述。
光學平板220包含一基板221及至少一抗反射膜層222。基板221具有一物側表面及一像側表面,其物側表面與像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行。抗反射膜層222設置於基板221的物側表面及像側表面中至少一者。第二實施方式中,抗反射膜層222的數量為二,並分別設置於基板221的物側表面及像側表面。
依據不同光學需求,第二實施方式的相機模組200中,光學平板220可為前述第一實施方式的第一實施例、第二實施例、第三實施例、第四實施例、第五實施例及第六實施例中任一態樣,但本揭示內容不以此為限。
第二實施方式第一實施例中,基板221的材料折射係數為Ns,奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,光學連接膜層的材料折射係數為Nf,奈米晶粒結構層的高度為Hc,光學連接膜層的膜厚為Hf,抗反射膜層222的總高度為H,其滿足以下表二中的條件。
表二、第二實施方式之第一實施例
Ns 1.54 Hc (nm) 232.7
Nf 1.52 Hf (nm) 76.6
Nc 1.67 H (nm) 309.3
由上述表二可知,第二實施方式的第一實施例滿足下列條件:Nf < Nc;Hf+Hc=H;Hf < Hc;以及Ns < Nc。
<第三實施方式>
請參照第8圖,其繪示依照本揭示內容第三實施方式中相機模組300的示意圖。由第8圖可知,相機模組300包含一成像透鏡組310、一光學平板320及一電子感光元件330。成像透鏡組310、光學平板320及電子感光元件330沿相機模組300之光軸X依序由物側至像側設置,電子感光元件330設置於成像透鏡組310的一成像面331上,光學平板320設置於成像透鏡組310與電子感光元件330之間。藉此,光學平板320的設置可降低反射率,減少雜散光的產生。
成像透鏡組310可設置於一鏡筒340中,並包含複數透鏡。透鏡沿相機模組300之光軸X依序由物側至像側設置,其中最靠近相機模組300之像側的透鏡為一最像側透鏡311,其像側表面為成像透鏡組310的一像側光學表面3112。像側光學表面3112為一光學非球面,且所述光學非球面具有至少一反曲點IP。另外,鏡筒340中另可依需求設置其他光學元件,如遮光片、間隔環、固定環等,在此不另贅述。
光學平板320位於鏡筒340的像側,且可安裝於鏡筒340的像側面上。光學平板320包含一基板321及至少一抗反射膜層322。基板321具有一物側表面及一像側表面,其物側表面與像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行。抗反射膜層322設置於基板321的物側表面及像側表面中至少一者。第三實施方式中,抗反射膜層322的數量為二,並分別設置於基板321的物側表面及像側表面。
依據不同光學需求,第三實施方式的相機模組300中,光學平板320可為前述第一實施方式的第一實施例、第二實施例、第三實施例、第四實施例、第五實施例及第六實施例中任一態樣,但本揭示內容不以此為限
第三實施方式的第一實施例中,基板321的材料折射係數為Ns,奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,光學連接膜層的材料折射係數為Nf,奈米晶粒結構層的高度為Hc,光學連接膜層的膜厚為Hf,抗反射膜層322的總高度為H,其滿足以下表三中的條件。
表三、第三實施方式之第一實施例
Ns 1.52 Hc (nm) 200.3
Nf 1.52 Hf (nm) 73.7
Nc 1.67 H (nm) 274.0
由上述表三可知,第三實施方式的第一實施例滿足下列條件:Nf < Nc;Hf+Hc=H;Hf < Hc;以及Ns < Nc。
<第四實施方式>
請參照第9A圖及第9B圖。第9A圖繪示依照本揭示內容第四實施方式中電子裝置40的示意圖,第9B圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置40的另一示意圖。由第9A圖與第9B圖可知,第四實施方式的電子裝置40係一智慧型手機,電子裝置40包含相機模組(圖未標示)與電子感光元件(圖未繪示),其中電子感光元件設置於相機模組的成像面(圖未繪示),且相機模組包含超廣角相機模組42、高畫素相機模組43及攝遠相機模組44。
進一步來說,攝遠相機模組44可為前述第一實施方式至第三實施方式中的任一相機模組,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相機模組的量產及外觀要求。
使用者透過電子裝置40的使用者介面41進入拍攝模式,其中第四實施方式中使用者介面41可為觸控螢幕 ,其用以顯示畫面並具備觸控功能,且可用以手動調整拍攝視角以切換不同的相機模組。此時相機模組匯集成像光線在電子感光元件上,並輸出有關影像的電子訊號至成像訊號處理元件(Image Signal Processor,ISP)45。
由第9B圖可知,因應電子裝置40的相機規格,電子裝置40可更包含光學防手震組件(圖未繪示),進一步地,電子裝置40可更包含至少一個對焦輔助模組(圖未標示)及至少一個感測元件(圖未繪示)。對焦輔助模組可以是補償色溫的閃光燈模組46、紅外線測距元件、雷射對焦模組等,感測元件可具有感測物理動量與作動能量的功能,如加速計、陀螺儀、霍爾元件(Hall Effect Element),以感知使用者的手部或外在環境施加的晃動及抖動,進而有利於電子裝置40中相機模組配置的自動對焦功能及光學防手震組件的發揮,以獲得良好的成像品質,有助於依據本揭示內容的電子裝置40具備多種模式的拍攝功能,如優化自拍、低光源HDR(High Dynamic Range,高動態範圍成像)、高解析4K(4K Resolution)錄影等。此外,使用者可由使用者介面41直接目視到相機的拍攝畫面,並在使用者介面41上手動操作取景範圍,以達成所見即所得的自動對焦功能。
進一步來說,相機模組、電子感光元件、光學防手震組件、感測元件及對焦輔助模組可設置在一軟性電路板(Flexible Printed Circuitboard,FPC)(圖未繪示)上,並透過一連接器(圖未繪示)電性連接成像訊號處理元件45等相關元件以執行拍攝流程。當前的電子裝置如智慧型手機具有輕薄的趨勢,將相機模組與相關元件配置於軟性電路板上,再利用連接器將電路彙整至電子裝置的主板,可滿足電子裝置內部有限空間的機構設計及電路佈局需求並獲得更大的裕度,亦使得其相機模組的自動對焦功能藉由電子裝置的觸控螢幕獲得更靈活的控制。在第四實施方式中,電子裝置40可包含複數感測元件及複數對焦輔助模組,感測元件及對焦輔助模組設置在軟性電路板及另外至少一個軟性電路板(圖未繪示),並透過對應的連接器電性連接成像訊號處理元件45等相關元件以執行拍攝流程。在其他實施例中(圖未繪示),感測元件及輔助光學元件亦可依機構設計及電路佈局需求設置於電子裝置的主板或是其他形式的載板上。
此外,電子裝置40可進一步包含但不限於顯示單元(Display)、控制單元(Control Unit)、儲存單元(Storage Unit)、暫儲存單元(RAM)、唯讀儲存單元(ROM)或其組合。
第9C圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置40拍攝的影像示意圖。由第9C圖可知,以超廣角相機模組42可拍攝到較大範圍的影像,具有容納更多景色的功能。
第9D圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置40拍攝的另一影像示意圖。由第9D圖可知,以高畫素相機模組43可拍攝一定範圍且兼具高畫素的影像,具有高解析低變形的功能。
第9E圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置40拍攝的再一影像示意圖。由第9E圖可知,以攝遠相機模組44具有高倍數的放大功能,可拍攝遠處的影像並放大至高倍。
由第9C圖至第9E圖可知,由具有不同焦距的相機模組進行取景,並搭配影像處理的技術,可於電子裝置40實現變焦的功能。
<第五實施方式>
請參照第10圖,第10圖繪示依照本揭示內容第五實施方式中電子裝置50的示意圖。由第10圖可知,電子裝置50係一智慧型手機,且電子裝置50包含相機模組(圖未標示)與電子感光元件(圖未繪示),其中電子感光元件設置於相機模組的成像面(圖未繪示),且相機模組包含超廣角相機模組51、52、廣角相機模組53、54、攝遠相機模組55、56、57、58及TOF模組(Time-Of-Flight;飛時測距模組)59,而TOF模組59另可為其他種類的取像裝置,並不限於此配置方式。
進一步來說,攝遠相機模組55、56、57、58可為前述第一實施方式至第三實施方式中的任一相機模組,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相機模組的量產及外觀要求。
再者,攝遠相機模組57、58用以轉折光線,但本揭示內容不以此為限。
因應電子裝置50的相機規格,電子裝置50可更包含光學防手震組件(圖未繪示),進一步地,電子裝置50可更包含至少一個對焦輔助模組(圖未繪示)及至少一個感測元件(圖未繪示)。對焦輔助模組可以是補償色溫的閃光燈模組501、紅外線測距元件、雷射對焦模組等,感測元件可具有感測物理動量與作動能量的功能,如加速計、陀螺儀、霍爾元件,以感知使用者的手部或外在環境施加的晃動及抖動,進而有利於電子裝置50中相機模組配置的自動對焦功能及光學防手震組件的發揮,以獲得良好的成像品質,有助於依據本揭示內容的電子裝置50具備多種模式的拍攝功能,如優化自拍、低光源HDR、高解析4K錄影等。
另外,第五實施方式與第四實施方式其餘的元件之結構及配置關係皆相同,在此將不另贅述。
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,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭示內容的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故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。
100,200,300,60:相機模組 110,210,310:成像透鏡組 111,311:最像側透鏡 1112,3112:像側光學表面 120,220,320,62:光學平板 121,221,321:基板 122,222,322:抗反射膜層 1221:奈米晶粒結構層 1222:光學連接膜層 123:紅外光濾光膜層 124:偏振膜層 125:菲涅耳透鏡 130,230,330,63:電子感光元件 131,231,331:成像面 140,240,340:鏡筒 211:光線轉折元件 40,50:電子裝置 41:使用者介面 42,51,52:超廣角相機模組 43:高畫素相機模組 44,55,56,57,58:攝遠相機模組 45:成像訊號處理元件 46,501:閃光燈模組 53,54:廣角相機模組 59:TOF模組 61:成像透鏡 P1,P2,P3:雜散光 IP:反曲點 X:光軸 Ns:基板的材料折射係數 Nf:光學連接膜層的材料折射係數 Nc:奈米晶粒結構層的材料折射係數 Hc:奈米晶粒結構層的高度 Hf:光學連接膜層的膜厚 H:抗反射膜層的總高度
第1A圖繪示依照本揭示內容第一實施方式中相機模組的示意圖; 第1B圖繪示依照第1A圖第一實施方式中相機模組的部分光路的示意圖; 第1C圖繪示依照第1A圖第一實施方式中第一實施例之光學平板的示意圖; 第1D圖為利用電子顯微鏡觀察第1A圖光學平板表面上的奈米晶粒結構層之照片; 第1E圖為另一利用電子顯微鏡觀察第1A圖光學平板表面上的奈米晶粒結構層之照片; 第1F圖為利用電子顯微鏡觀察第1A圖抗反射膜層的剖面圖; 第1G圖為另一利用電子顯微鏡觀察第1A圖抗反射膜層的剖面圖; 第2圖繪示依照第1A圖第一實施方式中第二實施例之光學平板的示意圖; 第3圖繪示依照第1A圖第一實施方式中第三實施例之光學平板的示意圖; 第4圖繪示依照第1A圖第一實施方式中第四實施例之光學平板的示意圖; 第5圖繪示依照第1A圖第一實施方式中第五實施例之光學平板的示意圖; 第6圖繪示依照第1A圖第一實施方式中第六實施例之光學平板的示意圖; 第7圖繪示依照本揭示內容第二實施方式中相機模組的示意圖; 第8圖繪示依照本揭示內容第三實施方式中相機模組的示意圖; 第9A圖繪示依照本揭示內容第四實施方式中電子裝置的示意圖; 第9B圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置的另一示意圖; 第9C圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置拍攝的影像示意圖; 第9D圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置拍攝的另一影像示意圖; 第9E圖繪示依照第9A圖第四實施方式中電子裝置拍攝的再一影像示意圖; 第10圖繪示依照本揭示內容第五實施方式中電子裝置的示意圖;以及 第11圖繪示依照現有技術中相機模組的示意圖。
100:相機模組
110:成像透鏡組
111:最像側透鏡
1112:像側光學表面
120:光學平板
121:基板
122:抗反射膜層
130:電子感光元件
131:成像面
140:鏡筒
IP:反曲點
X:光軸

Claims (20)

  1. 一種相機模組,包含: 一成像透鏡組; 一電子感光元件,設置於該成像透鏡組的一成像面上;以及 一光學平板,設置於該成像透鏡組與該電子感光元件之間,包含: 一基板,具有一物側表面以及一像側表面,該物側表面與該像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行;以及 至少一抗反射膜層,該至少一抗反射膜層設置於該基板的該像側表面,該至少一抗反射膜層包含一奈米晶粒結構層以及一光學連接膜層,其中該奈米晶粒結構層包含一金屬氧化物結晶,該光學連接膜層連接該基板及該奈米晶粒結構層,且該奈米晶粒結構層直接與該光學連接膜層實體接觸; 其中,該奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,該光學連接膜層的材料折射係數為Nf,該奈米晶粒結構層的高度為Hc,該光學連接膜層的膜厚為Hf,該抗反射膜層的總高度為H,其滿足下列條件: Nf < Nc; Hf+Hc=H;以及 Hf < Hc。
  2. 如請求項1所述的相機模組,其中該至少一抗反射膜層的數量為二,且分別設置於該基板的該物側表面及該像側表面。
  3. 如請求項1所述的相機模組,其中該光學平板為一偏振片。
  4. 如請求項1所述的相機模組,其中該成像透鏡組的一像側光學表面為一光學非球面,且該光學非球面具有至少一反曲點。
  5. 如請求項1所述的相機模組,其中該光學連接膜層的膜厚為Hf,其滿足下列條件: 20 nm < Hf < 120 nm。
  6. 如請求項5所述的相機模組,其中該光學連接膜層的膜厚為Hf,其滿足下列條件: 40 nm < Hf < 90 nm。
  7. 如請求項1所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,該基板的材料折射係數為Ns,其滿足下列條件: Ns < Nc。
  8. 如請求項1所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層的高度為Hc,其滿足下列條件: 120 nm < Hc < 350 nm。
  9. 如請求項8所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層的高度為Hc,其滿足下列條件: 150 nm < Hc < 300 nm。
  10. 如請求項1所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層為不規則狀排列。
  11. 如請求項1所述的相機模組,其中該光學平板的該基板為一玻璃基板。
  12. 一種電子裝置,包含: 如請求項1所述的相機模組。
  13. 一種相機模組,包含: 一成像透鏡組; 一電子感光元件,設置於該成像透鏡組的一成像面上;以及 一光學平板,設置於該成像透鏡組與該電子感光元件之間,包含: 一基板,具有一物側表面以及一像側表面,該物側表面與該像側表面分別朝向一物側與一像側且互相平行;以及 至少一抗反射膜層,該至少一抗反射膜層設置於該基板的該物側表面,該至少一抗反射膜層包含一奈米晶粒結構層以及一光學連接膜層,其中該奈米晶粒結構層包含一金屬氧化物結晶,該光學連接膜層連接該基板以及該奈米晶粒結構層,且該奈米晶粒結構層直接與該光學連接膜層實體接觸; 其中,該奈米晶粒結構層的材料折射係數為Nc,該光學連接膜層的材料折射係數為Nf,該奈米晶粒結構層的高度為Hc,該光學連接膜層的膜厚為Hf,該抗反射膜層的總高度為H,其滿足下列條件: Nf < Nc; Hf+Hc=H;以及 Hf < Hc。
  14. 如請求項13所述的相機模組,其中該光學平板為一紅外光濾光片。
  15. 如請求項13所述的相機模組,其中該光學連接膜層的膜厚為Hf,其滿足下列條件: 20 nm < Hf < 120 nm。
  16. 如請求項15所述的相機模組,其中該光學連接膜層的膜厚為Hf,其滿足下列條件: 40 nm < Hf < 90 nm。
  17. 如請求項13所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層的高度為Hc,其滿足下列條件: 120 nm < Hc < 350 nm。
  18. 如請求項17所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層的高度為Hc,其滿足下列條件: 150 nm < Hc < 300 nm。
  19. 如請求項13所述的相機模組,其中該成像透鏡組的一像側光學表面為一光學非球面,且該光學非球面具有至少一反曲點。
  20. 如請求項13所述的相機模組,其中該奈米晶粒結構層為不規則狀排列。
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