TWI827075B - 透鏡、透鏡組合件、行動電子裝置以及低反射透鏡 - Google Patents
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Abstract
一種透鏡包括:透鏡單元;不平整層,形成於透鏡單元
的表面的至少一部分上;緩衝層,覆蓋不平整層且具有與不平整層的不平整表面共形的形狀;以及斥水層,覆蓋緩衝層。
Description
[相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2021年7月15日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2021-0092980號及於2022年2月9日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2022-0016935號的優先權權益,所述韓國專利申請案的全部揭露內容出於全部目的併入本案供參考。
本揭露實例性實施例是有關於透鏡、透鏡組合件以及行動電子裝置。
隨著行動電子裝置(例如,行動電話、平板個人電腦(personal computer,PC)、膝上型電腦等)中的相機的功能得到發展,相機中所使用的透鏡的技術亦得到發展。透鏡可聚集光或分散光,且透鏡可使用此功能來放大或縮小影像的大小,並且代表性的功能可為利用光的線性傳播性質及折射性質。藉由使用上述功能,穿過透鏡的光的影像大小可被放大或縮小。此外,當使
用透鏡時,視場(field of view)可能不同於實際的視場,且因此,透鏡可捕獲較人眼所看到的實際影像更寬或更大的影像。然而,當光發生折射時,光無法彙聚於一個點處,且可能會分散或畸變,且此種現象可被稱為像差(aberration)。由於存在像差,當捕獲影像時透鏡的影像可能會畸變,且銳度(sharpness)可能會受到影響,進而使解析度可能會減小。為解決此問題,可使用各種透鏡的組合,且可藉由相機中所使用的各種透鏡對像差進行校準。
然而,入射至透鏡的光可能會在透鏡的表面或內壁上引起內部反射(internal reflection)。此種光可能會在屏幕上引起閃光(flare)現象,且為了防止發生此種現象,可能需要將可見光區域中的光透射率及光反射率最小化。
上述資訊僅作為背景資訊提供,以幫助理解本揭露。關於任何上述內容是否可適於作為本揭露的先前技術,尚未做出確定且亦未做出聲明。
提供本發明內容是為了以簡化形式介紹以下在實施方式中進一步闡述的一系列概念。本發明內容並非旨在辨識所主張標的物的關鍵特徵或本質特徵,亦非旨在幫助確定所主張標的物的範圍。
在一個一般態樣中,一種透鏡包括:透鏡單元;不平整層,形成於透鏡單元的表面的至少一部分上;緩衝層,覆蓋不平整
層且具有與不平整層的不平整表面共形的形狀;以及斥水層,覆蓋緩衝層。
所述緩衝層可具有較斥水層的厚度大的厚度。
所述不平整層可包括具有不規則形狀的不平整結構。
所述不平整層可包括由不平整結構的至少一部分形成的空腔。
所述不平整層的不平整表面可具有為10奈米或大於10奈米的粗糙度Ra。
所述不平整層的不平整表面可具有為10奈米或大於10奈米且為100奈米或小於100奈米的粗糙度Ra。
所述緩衝層的厚度可為2奈米或大於2奈米且為10奈米或小於10奈米。
所述緩衝層可包含選自由矽氧烷、SiO2、SiON、Si3N4、TiO2、TiON及TiN組成的群組中的至少一種材料。
所述斥水層可具有與緩衝層的表面共形的形狀。
所述斥水層可與緩衝層形成化學鍵。
所述斥水層的厚度可為10奈米或小於10奈米。
所述透鏡可更包括設置於透鏡單元與不平整層之間的基底層。
所述基底層可包括SiO2層。
所述基底層的厚度可為200奈米或小於200奈米。
所述基底層可包括包含SiO2層及TiO2層的積層結構。
所述不平整層可形成於透鏡單元的一個表面及與所述一個表面相對的另一表面上。
所述透鏡可更包括基底層,所述基底層設置於透鏡單元的位於透鏡單元與不平整層之間的一個表面及另一表面上。
所述不平整層可直接形成於透鏡單元的一個表面上,且所述透鏡可更包括基底層,所述基底層設置於透鏡單元與位於透鏡單元的另一表面上的不平整層之間。
在另一一般態樣中,一種透鏡包括:透鏡單元;以及塗佈部分,形成於透鏡單元的表面的至少一部分上,且包括不平整層及斥水層,所述斥水層覆蓋不平整層且與不平整層形成化學鍵。
所述斥水層可包含具有Si頭部基團的碳氟化合物組分。
在另一一般態樣中,一種透鏡組合件包括:一或多個透鏡,其中所述一或多個透鏡中的至少一者是低反射透鏡,所述低反射透鏡包括透鏡單元、不平整層、緩衝層及斥水層,所述不平整層形成於透鏡單元的表面的至少一部分上,所述緩衝層覆蓋不平整層且具有與不平整層的不平整表面共形的形狀,所述斥水層覆蓋緩衝層。
所述低反射透鏡可在所述一或多個透鏡之中設置於透鏡組合件的在光軸方向上的最外表面上。
在另一一般態樣中,一種行動電子裝置包括:顯示單元;以及透鏡組合件,其中所述透鏡組合件包括一或多個透鏡,且其中所述一或多個透鏡中的至少一者是低反射透鏡,所述低反射透鏡
包括透鏡單元、不平整層、緩衝層及斥水層,所述不平整層形成於透鏡單元的表面的至少一部分上,所述緩衝層覆蓋不平整層且具有與不平整層的不平整表面共形的形狀,所述斥水層覆蓋緩衝層。
所述低反射透鏡可設置於透鏡組合件在所述一或多個透鏡的光軸方向上的最外表面上。
所述透鏡組合件可由顯示單元覆蓋。
所述透鏡組合件可由強化玻璃覆蓋。
在另一一般態樣中,一種低反射透鏡包括:透鏡單元,包括一個表面及與所述一個表面相對的另一表面;不平整層,設置於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上;以及斥水層,設置於不平整層上。
所述低反射透鏡可更包括緩衝層,所述緩衝層設置於位於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上的不平整層與斥水層之間。
所述低反射透鏡可更包括基底層,所述基底層設置於位於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上的不平整層與透鏡單元之間。
所述基底層可包括積層結構,所述積層結構包括位於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上的第一材料層及不同於第一材料層的第二材料層。
一種透鏡組合件可包括一或多個透鏡,其中所述一或多個透鏡可包括至少一個低反射透鏡。
所述至少一個低反射透鏡可包括設置於透鏡組合件在所述一或多個透鏡的光軸方向上的最外側上的透鏡。
一種行動電子裝置可包括:透鏡組合件;以及顯示單元,其中所述透鏡組合件可由顯示單元及強化玻璃中的一或多者覆蓋。
藉由閱讀以下詳細說明、圖式及申請專利範圍,其他特徵及態樣將顯而易見。
100、702、703、704、802、803、804:透鏡
110:透鏡單元/透鏡部分
111:第一材料層/SiO2層
112:第二材料層/TiO2層
120、220、320、720、820:不平整層
130、230、330、730、830:緩衝層
140、240、340、740、840:斥水層
150、250:基底層
211:SiO2層
212:TiO2層
301:低反射透鏡/最外部透鏡/透鏡
302、303、304:其他透鏡/透鏡
310、710、810:透鏡單元
350、750、850:透鏡鏡筒
350h、750h、850h:透鏡孔
500:透鏡組合件
600:行動電子裝置
601:顯示單元
611:第一透鏡組合件/透鏡組合件
612:第二透鏡組合件/透鏡組合件
701、801:低反射透鏡/透鏡
C:空腔
P:突出部
R1:第一塗佈部分/塗佈部分
R2:第二塗佈部分/附加塗佈部分
S1:一個表面
S2:另一表面
t1、t2、t3:厚度
X、Z:方向
圖1是示出根據本揭露實例性實施例的透鏡的剖視圖。
圖2及圖3是示出圖1所示透鏡的一個區域的放大圖。
圖4是對表面粗糙度增大的不平整層的反射率進行量測的曲線圖。
圖5是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖6是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖7是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖8是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖9是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖10是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖11是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖12是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖13是示出根據經修改實例的透鏡的圖。
圖14是示出透鏡組合件的立體圖。
圖15及圖16是示出行動電子裝置的立體圖,其分別示出行動電子裝置的前部部分及後部部分。
圖17及圖18是示出圖15及圖16中的圖中的透鏡組合件的週邊區域的放大剖視圖。
在所有圖式及本詳細說明通篇中,相同的參考編號指代相同的元件。圖式可能未按比例繪製,且為清晰、例示及方便起見,可誇大圖式中的元件的相對大小、比例及繪示。
在下文中,參照隨附的例示性圖式對本揭露的實例性實施例進行詳細闡述,但應注意,實例並不限於此。
提供以下詳細說明是為了幫助讀者全面理解本文中闡述的方法、設備及/或系統。然而,在理解本揭露之後,本文中闡述的方法、設備及/或系統的各種變化、潤飾及等效形式將顯而易見。舉例而言,本文中闡述的操作的順序僅為實例且並不限於本文中闡述的順序,而是可進行改變,此在理解本揭露之後將顯而易見,但是必須以特定次序進行的操作除外。此外,為更加清楚及簡潔起見,可省略對此項技術中已知的特徵的闡述。
本文中闡述的特徵可以不同的形式實施,並且不應被解釋為限於本文中闡述的實例。確切而言,本文中闡述的實例僅供例示用於實施本文中闡述的方法、設備及/或系統的諸多可能方式中的一些方式,所述方式將在理解本揭露之後顯而易見。
在本說明書通篇中,當例如層、區域或基板等元件被闡
述為「位於」另一元件「上」、「連接至」或「耦合至」另一元件時,所述元件可直接「位於」所述另一元件「上」、直接「連接至」或直接「耦合至」所述另一元件,或者可存在介於其之間的一或多個其他元件。相比之下,當元件被闡述為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件時,則可不存在介於其之間的其他元件。
本文中所使用的用語「及/或(and/or)」包括相關聯列出項中的任一項以及任意二或更多項的任意組合;同樣,「...中的至少一者」包括相關聯列出項中的任一項以及任意二或更多項的任意組合。
儘管本文中可能使用例如「第一(first)」、「第二(second)」及「第三(third)」等用語來闡述各種構件、組件、區域、層或區段,然而該些構件、組件、區域、層或區段不受該些用語限制。確切而言,該些用語僅用於區分各個構件、組件、區域、層或區段。因此,在不背離實例的教示內容的條件下,在本文中所述實例中提及的第一構件、第一組件、第一區域、第一層或第一區段亦可被稱為第二構件、第二組件、第二區域、第二層或第二區段。
為易於說明,本文中可能使用例如「上方」、「上部」、「下方」、「下部」及類似用語等空間相對性用語來闡述圖中所示一個元件與另一元件的關係。此種空間相對性用語旨在囊括除圖中所繪示的定向以外,裝置在使用或操作中的不同定向。舉例而言,若圖中的裝置被翻轉,則被闡述為相對於另一元件位於「上方」或「上
部」的元件此時將相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」。因此,用語「上方」端視裝置的空間定向而同時囊括上方與下方兩種定向。所述裝置亦可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向),且本文中所使用的空間相對性用語應相應地進行解釋。
本文中所使用的術語僅用於闡述各種實例,而非用於限制本揭露。除非上下文另外清楚指示,否則冠詞「一(a、an)」及「所述(the)」旨在亦包括複數形式。用語「包括(comprises)」、「包含(includes)」及「具有(has)」指明所陳述特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在,但不排除一或多個其他特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在或添加。
由於製造技術及/或容差,圖式中所示形狀可能出現變化。因此,本文中所述實例不限於圖式中所示的具體形狀,而是包括在製造期間發生的形狀變化。
在本文中,應注意,當關於實例(例如關於實例可包括何者或可實施何種操作)使用用語「可」時,意味著存在至少一個其中包括或實施此種特徵的實例,而所有實例皆不限於此。
如在理解本揭露之後將顯而易見,本文中所述實例的特徵可以各種方式加以組合。此外,儘管本文中所述實例具有各種配置,然而如在理解本揭露之後將顯而易見,亦可存在其他配置。
本文中所闡述的本揭露實例性實施例可提供一種具有低反射率的表面塗佈結構的透鏡、包括所述透鏡的透鏡組合件以及包括所述透鏡的行動電子裝置。
圖1是示出根據實例性實施例的透鏡的剖視圖。圖2及圖3是示出圖1所示透鏡的一個區域的放大圖。
參照圖1及圖2,實例性實施例中的透鏡100可包括透鏡單元110、形成於透鏡單元110的表面的至少一部分上的不平整層120、緩衝層130及斥水層140。舉例而言,不平整層120可形成於透鏡單元110的整個表面(例如,物體側表面及影像側表面中的一或多者)上,或者不平整層可形成於少於整個表面(例如,物體側表面及影像側表面中的一或多者)上。緩衝層130可覆蓋不平整層120,且可具有與不平整層120的不平整表面共形的形狀。在實例性實施例中,不平整層120、緩衝層130及斥水層140可形成於透鏡單元110的一個表面S1上,且可包括於塗佈部分R1中。
透鏡單元110的形狀或類型不限於任何特定實例且可以光學裝置(例如,相機模組)中所使用的透鏡的形式來實施。因此,透鏡單元110的形狀亦可被修改成具有除圖1中所示的實例以外的形狀。透鏡單元110可由包括樹脂組分的塑膠樹脂形成,且舉例而言,塑膠樹脂可包括聚碳酸酯及聚烯烴中的至少一種。聚烯烴可包括環烯烴聚合物及環烯烴共聚物中的至少一種。
不平整層120可形成於透鏡單元110的一個表面S1上。藉由透鏡表面上通常使用的反射塗層可能難以達成2%或小於2%的反射率,但在實例性實施例中,透鏡100的反射率可藉由不平整層120表面的不平整結構而減小,且舉例而言,可達成2%或小
於2%的反射率。由於不平整層120的折射率可與空氣的折射率結合而使得平均折射率可減小,因此不平整結構可減小反射率,且入射光可能會因不平整層120而被散射,且因此反射率可減小。此外,相較於不平整結構是規則的情形而言,當不平整結構不規則時,入射光的散射可能會變得更加不規則且光可能會發生偏移,進而可改善使反射率減小的效果。因此,在實例性實施例中,如圖中所示,不平整層120可包括不規則形狀的不平整結構。圖3是示出自上方觀察的不平整層120的不規則不平整結構的形狀的圖,且不平整層120可包括由不平整結構的突出部P的至少一部分形成的空腔C。
不平整層120的不平整表面可具有增大的表面粗糙度,使得不平整層120的粗糙度可為10奈米(nm)或大於10奈米。粗糙度可指算術平均粗糙度,即Ra。可使用原子力顯微術(atomic force microscopy,AFM)針對採樣區域(例如,5*5平方微米(μm2))來量測不平整表面的表面粗糙度Ra。當如在一般的反射塗層中那樣不單獨增大表面的粗糙度時,粗糙度Ra可能僅為2奈米,且即使當表面粗糙度高時,亦可能難以使粗糙度Ra超過10奈米。在實例性實施例中,可藉由將不平整層120的不平整表面配置成具有高的粗糙度Ra(例如(舉例而言)10奈米或大於10奈米)而使得透鏡100的反射率減小。此外,即使在形成覆蓋不平整層120的緩衝層130及斥水層140時,緩衝層130及斥水層140亦可被形成為與不平整層120的不平整表面共形,且因此,表面粗糙度
Ra可能不會大幅波動。不平整層120的粗糙度Ra可被配置成100奈米或小於100奈米,且當不平整層120的粗糙度Ra超過100奈米時,整個塗層結構的厚度可增加,使得折射率可增加。在此種情形中,透鏡單元110與折射率之間的差異可減小,使得反射率可能難以減小。
圖4是對表面粗糙度增大的不平整層的反射率進行量測的曲線圖,且據發現,大部分的可見光區域中反射率減小至0.2或小於0.2。
不平整層120可包括在可見光區域中具有高反射率的材料層(例如(舉例而言)Al2O3層),且具體而言,Al2O3層可藉由各種沈積方法(例如,原子層沈積(atomic layer deposition,ALD)或物理氣相沈積(physical vapor deposition,PVD))來形成。此外,亦可使用形成Al層且將所述層氧化成Al2O3層的方法。在實例性實施例中,可實行用於增加不平整層120的Al2O3層的表面粗糙度的後處理製程(post-treatment process),且舉例而言,Al2O3層可浸入於約40℃至80℃的熱水中或浸入於可施加高濕度及高溫度的腔室中。
緩衝層130可覆蓋不平整層120,且可設置於不平整層120與斥水層140之間。緩衝層130可以與不平整層120的不平整表面共形的形狀形成,且因此,緩衝層130可使不平整表面維持具有高粗糙度Ra。在實例性實施例中,緩衝層130可與不平整層120的不平整表面共形,且緩衝層130的厚度t1可大於斥水層140
的厚度t2。當在不平整層120的表面採用緩衝層130時,緩衝層130可防止不平整層120被過度氧化。此外,當緩衝層130具有與不平整層120的表面不平整結構共形的形狀時,透鏡100的塗佈部分R1的表面可維持不平整結構,使得透鏡100的反射率可進一步減小。此外,藉由採用緩衝層130,緩衝層130上設置的斥水層140可以足夠的厚度均勻地形成。
可使用例如化學氣相沈積(chemical vapor deposition,CVD)或物理氣相沈積(PVD)等製程來形成緩衝層130。在此種情形中,CVD製程可較PVD製程更適用於形成與不平整層120的表面不平整結構共形的緩衝層130。PVD製程可包括蒸鍍製程及濺鍍製程,且可能難以藉由此製程而將緩衝層130沈積成與表面不平整結構共形,且在此種情形中,沈積厚度可能相依於不平整區域而存在差異,使得無法輕易地均勻地達成緩衝層130的厚度。與PVD不同,在CVD製程的情形中,欲沈積的材料可藉由化學反應進行沈積,使得可在與表面的不平整結構共形的同時實行沈積。在此種情形中,可使用適用於共形塗佈(conformal coating)的製程。舉例而言,可使用原子層沈積(ALD)、分子氣相沈積(molecular vapor deposition,MVD)等來形成緩衝層130。緩衝層130可由能夠藉由沈積製程(例如,CVD、ALD或MVD)實施的材料形成。具體而言,緩衝層130可由例如矽氧烷、SiO2、SiON、Si3N4、TiO2、TiON或TiN等材料形成,或者可將該些材料中的多種材料進行混合。特別地,當緩衝層130包含Si基團時,所述層
可更有效地與斥水層140結合。
當斥水層140厚度過大時,塗佈部分R1的抗反射效能可能會降低,且當緩衝層130的厚度大於斥水層140的厚度時,透鏡100的低反射性質及結構穩定性可能會得到改善。然而,當緩衝層130的厚度大到無法維持不平整層120的不平整表面的程度時,反射率可能會增大。因此,在實例性實施例中,緩衝層130的厚度t1可被調整為與不平整層120的不平整表面共形。可使用非破壞性試驗(non-destructive test)及破壞性試驗(destructive test)兩者對緩衝層130的厚度t1進行量測。非破壞性試驗的實例可包括橢圓偏光計(ellipsometer)及反射計(reflectometer)。作為破壞性分析的實例,可對緩衝層130實行聚焦離子束(focused ion beam,FIB)橫截面製程,且可實行穿透式電子顯微術(transmission electron microscopy,TEM)分析,且緩衝層130的橫截面可包括透鏡單元110的中心部分,即透鏡單元110的最厚區域。此外,緩衝層130的厚度t1可被定義為在垂直於不平整層120的表面的方向上量測的距離,且可被確定為其間具有相等距離的多個區域中量測的值的平均值。
可採用斥水層140以防止不平整層120的表面發生氧化,且斥水層140可具有與緩衝層130的表面共形的形狀。如上所述,反射率可能因不平整層120表面的不平整結構而減小,但當不平整層120的表面被氧化時,不平整層120的厚度可能發生改變,且因此反射率可能會再次增加。特別地,由於不平整層120
的表面積因不平整結構而增加,因此可進一步加速此種現象的發生。如在實例性實施例中一般,藉由採用覆蓋緩衝層130的斥水層140,可增加對羥基的排斥力,且可特別地減少不平整層120的不平整結構中的表面氧化,且因此,可減少透鏡100的反射率增大的問題。作為形成斥水層140的材料的實例,斥水層140可包含具有Si頭部基團(head group)的碳氟化合物組分,且因此,斥水層140可與緩衝層130形成化學鍵。具體而言,斥水層140的Si頭部基團可與緩衝層130的表面氧基團結合且可形成化學鍵。為此,緩衝層130可包含矽組分。由於斥水層140與緩衝層130形成化學鍵,因此斥水層140可具有改善的結構穩定性且可具有均勻的厚度。
類似於緩衝層130,斥水層140的厚度t2可使用非破壞性試驗及破壞性試驗進行量測。然而,當因斥水層140為薄而難以使用上述厚度量測方法時,可在TEM分析期間在厚度方向上實行能量分散X光光譜術(energy dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)分析以辨識斥水層140的組分(即,例如氟組分),使得可區分斥水層140。除了緩衝層130及斥水層140以外,上述厚度量測方法亦可應用於其他層。
在實例性實施例中,藉由改變如下透鏡的塗佈結構來觀察每個樣品的斥水效能,且在實驗例之中,樣品#1不具有緩衝層且不具有斥水層,且樣品#2不具有緩衝層。樣品#3至樣品#7可具有其中緩衝層的厚度自2奈米增加至10奈米的塗佈結構。
在樣品#1的情形中,與羥基的接觸角(contact angle)表現出小於10°的低值,此表明所述表面是親水的。相比之下,在樣品#2的情形中,表明了接觸角藉由採用與不平整層形成化學鍵的斥水層而增大。特別地,在一起採用緩衝層130及斥水層140的樣品#3至樣品#7中,接觸角增大至130°,使得充足的斥水效能可得以實施。慮及實驗結果以及緩衝層130可較佳為具有不會顯著地影響透鏡100的透射率或反射率的厚度,厚度t1可為2奈米或大於2奈米且為10奈米或小於10奈米。此外,作為確保斥水效能且不會顯著地影響透鏡100的透射率或反射率的條件,斥水層140的厚度t2可為10奈米或小於10奈米。上述緩衝層130及斥水層140可藉由各種薄膜製程(例如(舉例而言)藉由分子氣相沈積(MVD))來形成。
在上述實例性實施例中,塗佈部分R1可以鄰近透鏡部分110的一個表面S1的次序包括不平整層120、緩衝層130及斥水層140,但如圖5中所示,當因不平整層120與斥水層140形成
化學鍵而形成穩定結構時,可不提供緩衝層130。此實例可對應於以上實驗結果中的#2樣品,且表現出近似為100°的接觸角,且相較於其中不提供斥水層140的#1樣品而言,斥水效能會得到顯著改善。在此種情形中,斥水層140的Si頭部基團可與不平整層120的表面氧基團結合且可形成化學鍵。為此,不平整層120可包含Al2O3組分。由於斥水層140與不平整層120形成化學鍵,因此斥水層140可具有改善的結構穩定性,且可被形成為具有均勻的厚度。斥水層140直接形成於不平整層120的表面上的結構可應用於以下闡述的經修改實例。
在實例性實施例中,為了檢查在8585高溫度/高濕度可靠性環境(8585 high temperature/high humidity reliability environment)中反射率的變化,在實例1及實例5的樣品中檢查了反射率的變化,且結果示出於下表2中。藉由將樣品放入85℃及85%濕度的腔室中96小時實行了8585高溫度/高濕度可靠性試驗,且量測了在經歷可靠性環境之前與經歷可靠性環境之後的反射率的變化量。在實例1的情形中,發現在680奈米波長頻帶(wavelength band)中經歷8585可靠性環境之後,反射率增大了2.75%,但在實例5中,反射率減小了0.15%,此表明反射率幾乎沒有變化。
在下文中,將參照圖6至圖13來闡述經修改實例的透鏡。在圖6的實例中,塗佈部分R1可更包括設置於透鏡單元110與不平整層120之間的基底層150。基底層150可進一步減小塗佈部分R1的反射率,且亦可穩定地形成不平整層120。基底層150可包括SiO2層,且基底層150的厚度t3可慮及反射減少功能而為200奈米或小於200奈米。在此種情形中,舉例而言,基底層150可被形成為多層結構而非單層結構,使得反射率可進一步減小。舉例而言,如圖7中所示,基底層150可包括包含第一材料層111及第二材料層112(例如SiO2層111及TiO2層112)的積層結構。
在圖8中的經修改實例的情形中,可在透鏡單元110中與一個表面S1相對的另一表面S2上形成附加塗佈部分R2,且在下文中,R1將被稱為第一塗佈部分且R2將被稱為第二塗佈部分。在本經修改實例中,第一塗佈部分R1及第二塗佈部分R2可被形成為關於透鏡單元110具有對稱結構。即,類似於第一塗佈部分R1,第二塗佈部分R2可包括在透鏡單元110的另一表面S2上依次形成的不平整層220、緩衝層230及斥水層240,且所述組件中的每一者可具有與第一塗佈部分R1的組件中的該些組件相同的形狀。由於透鏡100包括第二塗佈部分R2,因此透鏡100的總反射率可進一步減小。此外,由於第一塗佈部分R1與第二塗佈部分R2具有對稱結構,因此該些組件可同時形成。然而,第一塗佈部
分R1與第二塗佈部分R2以對稱結構形成的配置可不指示所述層的厚度及形狀均相同,且在第一塗佈部分R1及第二塗佈部分R2中,所述層自透鏡單元110的一個表面S1及另一表面S2的排列次序可相同。舉例而言,第一塗佈部分R1中的不平整層120及第二塗佈部分R2中的不平整層220可具有不同形狀的不平整結構。
如在以下闡述的經修改實例中一般,第一塗佈部分R1與第二塗佈部分R2可以不對稱結構形成以改善低反射效能,且在不對稱結構的情形中,可有效地形成第一塗佈部分R1及第二塗佈部分R2。首先,如在圖9中的經修改實例中一般,不同於圖8中的實例性實施例,第一塗佈部分R1可更包括設置於透鏡單元110與不平整層120之間的基底層150,且基底層150可包括SiO2層。第二塗佈部分R2可包括形成於透鏡單元110的另一表面S2上的基底層250,且基底層250可包括類似於第一塗佈部分R1的SiO2層。如圖式中所示,第二塗佈部分R2可不與第一塗佈部分R1形成對稱結構,且可不包括除基底層250以外的另一塗層。此外,如在圖10中的經修改實例中一般,第一塗佈部分R1可被配置成不包括基底層150,且即使在此種情形中,第一塗佈部分R1與第二塗佈部分R2亦可形成不對稱結構。即,在圖10中的經修改實例中,第一塗佈部分R1的不平整層120可直接形成於透鏡單元110的一個表面S1上。
在圖11中的經修改實例的情形中,第一塗佈部分R1可與圖9中的實例性實施例相同,但在圖11的實例中,第二塗佈部
分R2可以多層結構來實施。即,第二塗佈部分R2的基底層250可包括包含SiO2層211及TiO2層212的積層結構。如圖式中所示,第二塗佈部分R2未與第一塗佈部分R1形成對稱結構,且不包括除基底層250以外的另一塗層。此外,如在圖12中的經修改實例中一般,第一塗佈部分R1可以不包括基底層150的形式來實施,且即使在此種情形中,第一塗佈部分R1與第二塗佈部分R2亦可形成不對稱結構。此外,如在圖13中的經修改實例中一般,第一塗佈部分R1可以其中基底層150可包括多層結構(例如(舉例而言)包括SiO2層111及TiO2層112的積層結構)的形式來實施。
圖14是示出透鏡組合件的立體圖。在實例性實施例中,透鏡組合件500可包括至少一個透鏡301至304。在實例性實施例中,透鏡組合件500可包括四個透鏡301至304,且透鏡301至304的數目或透鏡301至304中的每一者的形狀可相依與必要功能或大小條件而變化。除了所述多個透鏡301至304以外,透鏡組合件500亦可包括具有透鏡孔350h的透鏡鏡筒350。透鏡鏡筒350可具有中空圓柱形形狀,且用於傳輸光的透鏡孔350h可穿過透鏡鏡筒350的一個表面而形成。所述多個透鏡301至304之中的至少一個透鏡301可根據上述實例性實施例中的一或多者而採用低反射透鏡。舉例而言,如圖式中所示,低反射透鏡301可包括透鏡單元310及設置於透鏡單元310的一個表面S1上的塗佈部分R1,且塗佈部分R1可包括不平整層320、緩衝層330及斥水層
340。在此種情形中,低反射透鏡301可在所述多個透鏡301至304之中設置於透鏡組合件500在光入射側的方向上(即,在光軸方向(圖式中的X方向)上)的最外側上。如在實例性實施例中一般,由於所述多個透鏡301至304之中的最外側上的透鏡301的反射率可極大地影響透鏡組合件500的總反射率,因此藉由採用最外側的低反射透鏡301可增加使透鏡組合件500的反射率減小的效果。
除圖14中所示的實例以外,低反射透鏡301亦可具有各種結構(例如,圖5至圖13中所示的實例)。此外,可藉由將塗佈部分(例如,低反射透鏡301)施加至除最外部透鏡301以外的其他透鏡302至304中的至少一者來進一步減小透鏡組合件500的反射率。透鏡組合件500的該些各種經修改結構均可應用於如下行動電子裝置。
圖15及圖16是示出行動電子裝置的立體圖,其分別示出行動電子裝置的前部部分及後部部分。圖17及圖18是示出圖15及圖16中的圖中的透鏡組合件的週邊區域的放大剖視圖。行動電子裝置600可以各種電子裝置(例如,智慧型電話、平板PC及膝上型電腦)的形式提供,且在實例性實施例中,智慧型電話將作為實例進行闡述。行動電子裝置600可包括顯示單元601、第一透鏡組合件611及第二透鏡組合件612作為主要組件。然而,若需要,則可僅使用第一透鏡組合件611及第二透鏡組合件612中的一者。除顯示單元601及透鏡組合件611及透鏡組合件612以外,
作為行動電子裝置600中所包括的其他主要組件(例如,處理模組、通訊模組、觸摸感測模組等),亦可使用通常使用的組件,並將不再對其予以贅述。
第一透鏡組合件611及第二透鏡組合件612可具有參照圖14所闡述的結構,所述結構亦包括除圖14中示出的實例以外的各種結構(例如,圖5至圖13中示出的實例),且具體而言,除多個透鏡701至704以外,第一透鏡組合件611亦可包括具有透鏡孔750h的透鏡鏡筒750。所述多個透鏡701至704之中的至少一個透鏡701可採用根據上述實例性實施例中的一或多者的低反射透鏡。即,如所示般,低反射透鏡701可包括透鏡單元710及設置於透鏡單元710的一個表面S1上的塗佈部分R1,且塗佈部分R1可包括不平整層720、緩衝層730及斥水層740。在此種情形中,低反射透鏡701可在所述多個透鏡701至704之中設置於第一透鏡組合件611的在光入射的方向上(即,在光軸方向(圖式中的Z方向)上)的最外側上。類似地,除多個透鏡801至804以外,第二透鏡組合件612亦可包括具有透鏡孔850h的透鏡鏡筒850。所述多個透鏡801至804之中的至少一個透鏡801可採用根據上述實例性實施例中的一或多者的低反射透鏡。即,如所示般,低反射透鏡801可包括透鏡單元810及設置於透鏡單元810的一個表面S1上的塗佈部分R1,且塗佈部分R1可包括不平整層820、緩衝層830及斥水層840。在此種情形中,低反射透鏡801可在所述多個透鏡801至804之中設置於第二透鏡組合件612的在光入
射的方向上(即,在光軸方向(圖式中的Z方向)上)的最外側上。
如所示般,第一透鏡組合件611可由顯示單元601覆蓋,且舉例而言,第一透鏡組合件611可由顯示單元601的強化玻璃部分來覆蓋。然而,當強化玻璃覆蓋第一透鏡組合件611時,強化玻璃可不需要成為顯示單元601的一部分。當第一透鏡組合件611如上所述地由顯示單元601覆蓋時,入射至透鏡的光量可能會減少,使得第一透鏡組合件611的反射率可能會極大地影響相機模組的效能。換言之,在行動電子裝置600的前部的情形中,第一透鏡組合件611可被顯示單元601覆蓋,此對應於屏下相機(under display camera,UDC)結構。UDC結構可減少對相機孔的加工,但由於在相機上設置附加的強化玻璃來實施UDC結構,因此入射至相機的光量可能會減少,進而可使得效能降低。因此,當UDC結構中的透鏡的反射率高時,相機模組的效能可能會大大降低,然而,如在實例性實施例中一般,藉由將低反射透鏡701設置成最鄰近入射側(即,顯示單元601),使第一透鏡組合件611的反射率減小的效果可能會增加,進而使包括所述低反射透鏡的相機模組的效能可能會得到改善。在上述實例中,已經闡述了其中第一透鏡組合件611由顯示單元601覆蓋的實例,但在實例性實施例中,第二透鏡組合件612亦可由可能發生光損耗的光學元件(即,例如強化玻璃)覆蓋,且在此種情形中,使第二透鏡組合件612的反射率減小的效果亦可變得更加重要。
根據前述實例性實施例,透鏡可包括具有低反射率的表面塗佈結構,藉此減少閃光。
儘管以上已示出並闡述了具體的實例,然而在理解本揭露之後將顯而易見,在不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍的條件下,可對該些實例作出形式及細節上的各種改變。本文中所述實例應僅被視為是說明性的,而非用於限制目的。對每一實例中的特徵或態樣的說明應被視為亦可應用於其他實例中的相似特徵或態樣。若所述技術以不同的次序實行,及/或若所述系統、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式進行組合及/或被其他組件或其等效物替換或補充,則可達成適合的結果。因此,本揭露的範圍並非由詳細說明來界定,而是由申請專利範圍及其等效範圍來界定,且在申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變化皆應被解釋為包括於本揭露中。
100:透鏡
110:透鏡單元/透鏡部分
R1:第一塗佈部分/塗佈部分
S1:一個表面
S2:另一表面
Claims (34)
- 一種透鏡,包括:透鏡單元;不平整層,形成於所述透鏡單元的表面的至少一部分上;緩衝層,覆蓋所述不平整層且具有與所述不平整層的不平整表面共形的形狀;以及斥水層,覆蓋所述緩衝層,其中所述緩衝層具有較所述斥水層的厚度大的厚度。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述不平整層包括具有不規則形狀的不平整結構。
- 如請求項2所述的透鏡,其中所述不平整層包括由所述不平整結構的至少一部分形成的空腔。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述不平整層的所述不平整表面具有為10奈米或大於10奈米的粗糙度Ra。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述不平整層的所述不平整表面具有為10奈米或大於10奈米且為100奈米或小於100奈米的粗糙度Ra。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述緩衝層的厚度為2奈米或大於2奈米且為10奈米或小於10奈米。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述緩衝層包含選自由矽氧烷、SiO2、SiON、Si3N4、TiO2、TiON及TiN組成的群組中的至少一種材料。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述斥水層具有與所 述緩衝層的表面共形的形狀。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述斥水層與所述緩衝層形成化學鍵。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述斥水層的厚度為10奈米或小於10奈米。
- 如請求項1所述的透鏡,更包括:基底層,設置於所述透鏡單元與所述不平整層之間。
- 如請求項11所述的透鏡,其中所述基底層包括SiO2層。
- 如請求項11所述的透鏡,其中所述基底層的厚度為200奈米或小於200奈米。
- 如請求項11所述的透鏡,其中所述基底層包括包含SiO2層及TiO2層的積層結構。
- 如請求項1所述的透鏡,其中所述不平整層形成於所述透鏡單元的一個表面及與所述一個表面相對的另一表面上。
- 如請求項15所述的透鏡,更包括:基底層,設置於所述透鏡單元的位於所述透鏡單元與所述不平整層之間的所述一個表面及所述另一表面上。
- 如請求項16所述的透鏡,其中所述基底層包括包含SiO2層及TiO2層的積層結構。
- 如請求項15所述的透鏡,其中所述不平整層直接形成於所述透鏡單元的所述一個表面上,且 其中所述透鏡更包括基底層,所述基底層設置於所述透鏡單元與位於所述透鏡單元的所述另一表面上的所述不平整層之間。
- 如請求項18所述的透鏡,其中所述基底層包括包含SiO2層及TiO2層的積層結構。
- 一種透鏡,包括:透鏡單元;以及塗佈部分,形成於所述透鏡單元的表面的至少一部分上,且包括不平整層及斥水層,所述斥水層覆蓋所述不平整層且與所述不平整層形成化學鍵。
- 如請求項20所述的透鏡,其中所述斥水層包含具有Si頭部基團的碳氟化合物組分。
- 一種透鏡組合件,包括:一或多個透鏡,其中所述一或多個透鏡中的至少一者是低反射透鏡,所述低反射透鏡包括透鏡單元、不平整層、緩衝層及斥水層,所述不平整層形成於所述透鏡單元的表面的至少一部分上,所述緩衝層覆蓋所述不平整層且具有與所述不平整層的不平整表面共形的形狀,所述斥水層覆蓋所述緩衝層,其中所述緩衝層具有較所述斥水層的厚度大的厚度。
- 如請求項22所述的透鏡組合件,其中所述低反射透鏡在所述一或多個透鏡之中設置於所述透鏡組合件的在光軸方向上的最外側上。
- 一種行動電子裝置,包括:顯示單元;以及透鏡組合件,其中所述透鏡組合件包括一或多個透鏡,且其中所述一或多個透鏡中的至少一者是低反射透鏡,所述低反射透鏡包括透鏡單元、不平整層、緩衝層及斥水層,所述不平整層形成於所述透鏡單元的表面的至少一部分上,所述緩衝層覆蓋所述不平整層且具有與所述不平整層的不平整表面共形的形狀,所述斥水層覆蓋所述緩衝層,其中所述緩衝層具有較所述斥水層的厚度大的厚度。
- 如請求項24所述的行動電子裝置,其中所述低反射透鏡設置於所述透鏡組合件在所述一或多個透鏡的光軸方向上的最外側上。
- 如請求項24所述的行動電子裝置,其中所述透鏡組合件由所述顯示單元覆蓋。
- 如請求項24所述的行動電子裝置,其中所述透鏡組合件由強化玻璃覆蓋。
- 一種低反射透鏡,包括:透鏡單元,包括一個表面及與所述一個表面相對的另一表面;不平整層,設置於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上;以及斥水層,設置於所述不平整層上。
- 如請求項28所述的低反射透鏡,更包括緩衝層,所述緩衝層設置於位於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上的所述不平整層與所述斥水層之間。
- 如請求項28所述的低反射透鏡,更包括基底層,所述基底層設置於位於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上的所述不平整層與所述透鏡單元之間。
- 如請求項30所述的低反射透鏡,其中所述基底層包括積層結構,所述積層結構包括位於所述一個表面及所述另一表面中的一或多者上的第一材料層及不同於所述第一材料層的第二材料層。
- 一種透鏡組合件,包括:一或多個透鏡,其中所述一或多個透鏡包括如請求項28所述的至少一個低反射透鏡。
- 如請求項32所述的透鏡組合件,其中所述至少一個低反射透鏡包括設置於所述透鏡組合件在所述一或多個透鏡的光軸方向上的最外側上的透鏡。
- 一種行動電子裝置,包括:如請求項32所述的透鏡組合件;以及顯示單元,其中所述透鏡組合件由所述顯示單元及強化玻璃中的一或多者覆蓋。
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