TWM479422U - 具有光學折射率匹配層之光學鏡組 - Google Patents

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TWM479422U TW103202367U TW103202367U TWM479422U TW M479422 U TWM479422 U TW M479422U TW 103202367 U TW103202367 U TW 103202367U TW 103202367 U TW103202367 U TW 103202367U TW M479422 U TWM479422 U TW M479422U
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Description

具有光學折射率匹配層之光學鏡組
本創作係關於一種光學鏡組，特別是關於一種具有光學折射率匹配層之光學鏡組。
光學鏡頭內部的非預期光線會導致成像上的耀光、鬼影或是成像整體對比度的下降等，破壞鏡頭成像品質的現象；非預期光線的來源除了來自於透鏡間的多重反射外，亦可能來自於鏡頭中其他不連續介面的反射，例如透鏡外緣與空氣介面的反射，或是鏡筒內緣的反射。為解決透鏡間的多重反射，現代鏡頭的透鏡表面多具有抗反射的多重鍍膜，以增加透鏡的穿透率，並降低透鏡間不可預期的反射；而為解決鏡筒內緣的反射，鏡筒內側多以深色材質所構成，其內部表面亦可能以鍍膜處理方式，以增加鏡筒對光的吸收率。
透鏡外緣與空氣介面的反射，為另一個鏡頭設計需要解決的問題。在一光學鏡頭中，透鏡係固定於鏡筒的內部；如前所述，雖鏡筒內緣通常具有抗反射的處理，但是透鏡外緣(如第一圖中的121)與鏡筒內緣間，仍存在有一間隙，因此實際與透鏡外緣直接接觸的大部分是空氣；一般光學玻璃或是光學級塑膠為透鏡常用的製作材質，此類透鏡材質與空氣折射率有著巨大的差異，此一透鏡外緣與空氣的介面容易導致全反射的發生，在鏡頭內部形成非預期光線。過去解決此一方案的方法多為在透鏡外緣與鏡筒間加入一深色吸光的材質，例如美國專利號4,332,706中的碳黑，又或是美國專利公開號2005/0226608 A1中的抗反射黑色材質，均是以增加吸收的方式，達到降低反射的目的。
有鑑於上述先前技術，本創作提出另一種改良做法，係在透鏡外緣與鏡筒間加入一透光的光學折射率匹配層，以防止發生於上述透鏡邊緣全反射的現象。
據此，本創作提供一光學鏡組，包含：一鏡筒，該鏡筒包含一透鏡置入開口及一鏡筒中心軸，該鏡筒為塑膠材質，該鏡筒內包含：一具屈折力的第一透鏡；一具屈折力的第二透鏡，該第二透鏡為塑膠透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一光學折射率匹配層，該光學折射率匹配層配置於該鏡筒與該第二透鏡間之間隙，並分別連接該鏡筒與該第二透鏡；其中該第一透鏡較該第二透鏡遠離該透鏡置入開口，該第二透鏡較該第三透鏡遠離該透鏡置入開口，且該第一透鏡與該第二透鏡之間及該第二透鏡與該第三透鏡之間於近該鏡筒中心軸處各含有一空氣間距。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該第二透鏡包含一承靠於鄰近透鏡的第二透鏡搭接面，該第二透鏡搭接面與該鏡筒中心軸形成一角度A，係滿足下列關係式：| A |<45度。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該第二透鏡搭接面位在該第二透鏡遠離該透鏡置入開口的一側。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該第一透鏡具有一第一透鏡搭接面，該第一透鏡搭接面與該第二透鏡搭接面相互搭接，且該第一透鏡搭接面較該第二透鏡搭接面遠離該鏡筒中心軸。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該第二透鏡包含背對該透鏡置入開口之一前側面與面向該透鏡置入開口之一後側面，該前側面與該後側面各包含一第二透鏡搭接面。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該第一透鏡與該第二透鏡之中至少一透鏡具有至少一非球面。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該鏡筒的可見光吸收率為Ab，係滿足下列關係式：Ab>80%。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該光學鏡組包含一環形光學元件於該第二透鏡之一側。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該環形光學元件包含一環形光學元件外徑Ds，該第二透鏡包含一第二透鏡外徑D2，係滿足下列關係式：Ds/D2<1。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該光學折射率匹配層的折射率為nc ，該第二透鏡的折射率為n2 ，係滿足下列關係式：0.75<nc /n2 <1.50。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該光學折射率匹配層的折射率為nc ，該第二透鏡的折射率為n2 ，更滿足下列關係式：0.8<nc /n2 <1.2。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該光學折射率匹配層為聚合物材質。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該光學折射率匹配層的可見光穿透率為Tc，係滿足下列關係式：Tc>80%。
本創作復提供一光學鏡組，包含：一鏡筒，該鏡筒包含一透鏡置入開口及一鏡筒中心軸，該鏡筒為塑膠材質，該鏡筒內包含：一具屈折力的第一透鏡；一具屈折力的第二透鏡，該第二透鏡為塑膠透鏡；一環形光學元件，該環形光學元件配置於該第一透鏡與該第二透鏡之間且為可吸收光材質；及一光學折射率匹配層，該光學折射率匹配層配置於該環形光學元件的一表面；其中該第一透鏡較該第二透鏡遠離該透鏡置入開口，且該第一透鏡與該第二透鏡之間於近該鏡筒中心軸處有一空氣間距。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該光學鏡組包含另一光學折射率匹配層配置於該第二透鏡與該鏡筒間之間隙，並分別連接該第二透鏡與該鏡筒，該鏡筒的可見光吸收率為Ab，係滿足下列關係式：Ab>90%。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該環形光學元件的可見光吸收率為As，係滿足下列關係式：As>80%。
較佳地，本創作所提供的光學鏡組中，該環形光學元件為一遮光元件。
10、20、40、50、60、70、80‧‧‧光學鏡組
100、200、400、500、600、700、800‧‧‧鏡筒
110、210‧‧‧透鏡
410、510、610、710、810‧‧‧第一透鏡
420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
840‧‧‧第四透鏡
480‧‧‧第一透鏡搭接面
470‧‧‧第二透鏡搭接面
471、481‧‧‧第一承靠面
472、482‧‧‧第二承靠面
130‧‧‧間隙
150、250、450、450b‧‧‧光線
260a、260b、260c、270a‧‧‧光線
230、423、523‧‧‧光學折射率匹配層
613、623、633‧‧‧光學折射率匹配層
712、721、713、723‧‧‧光學折射率匹配層
822、823、833‧‧‧光學折射率匹配層
601、701、801、802、803‧‧‧遮光元件
402、502、602、702‧‧‧間隔環
403、503、603、703、804‧‧‧環形固定元件
第一圖係一習知光學鏡組的部分示意圖。
第二圖係本創作第一實施例，具有光學折射率匹配層之光學鏡組的部分示意圖。
第三圖係用以說明本創作第一實施例中，總反射量的計算。
第四A圖係本創作第二實施例，具有光學折射率匹配層之光學鏡組的部分示意圖，該光學鏡組中之透鏡係透過搭接之方式組合。
第四B圖係本創作第二實施例中，第一透鏡與第二透鏡搭接結構細部示意。
第五圖係本創作第三實施例，具有光學折射率匹配層之光學鏡組的部分示意圖，該光學鏡組中之透鏡係透過搭接之方式組合。
第六圖係本創作第四實施例，具有光學折射率匹配層之光學鏡組的部分示意圖，該光學鏡組中之透鏡係透過黏合之方式固定。
第七圖係本創作第五實施例，具有光學折射率匹配層之光學鏡組的部分示意圖，該光學鏡組中之透鏡係透過搭接之方式組合。
第八圖係本創作第六實施例，具有光學折射率匹配層之光學鏡組的部分示意圖，該光學鏡組中之透鏡係透過搭接之方式組合。
圖式第一圖係例示一不具有光學折射率匹配層之先前技術光學鏡組10的一部分，其包含一鏡筒100及一透鏡110。光學鏡頭10可能為一廣角鏡頭、亦可能為一望遠鏡頭，所涵蓋的視角根據其設計，可能極大(超過90°)，亦可能極小(小於10°)，但不論其視角為何，均會有光線自視場邊緣，以較大的角度入射光學鏡頭10， 例如第一圖中的光線150。光線150將入射到透鏡110的上緣；透鏡110上緣與鏡筒100並非緊密接合(第一圖中的間隙130)，因此，光線150在透鏡110上緣，將以一θ i 的入射角，入射一透鏡與空氣的介面，在該介面發生部分反射與部分折射的現象；透鏡110的材質可為玻璃、塑膠或其他光學材質，一般而言，不論材質為何，透鏡110的折射率可在1.5左右或更高；以常見的光學玻璃BK7為例，其在可見光波段中央的折射率約為1.5168，在這樣的折射率下，當θ i 略大於41°，則全反射的現象發生於透鏡110上緣與空氣間的介面。即使可在第一圖中的光學鏡組另外設置遮光元件，以吸收一部分自透鏡外緣與空氣間介面反射的光線，但由於反射光線的總量太大，以及部分光線可能尚未達到遮光元件即被再次反射至鏡頭內，非預期光線的問題並沒有完全解決，此干擾成像品質的現象與光入射的角度息息相關，且隨著鏡頭內可能的多次反射而益形複雜，難以偵錯。因此，能夠在光線第一次入射到透鏡110邊緣時就將反射降到最低，是較為理想的解決方式。
第二圖所示為本創作第一實施例，為一具有光學折射率匹配層之光學鏡組20的一部分，其包含一鏡筒200、一透鏡210、及一光學折射率匹配層230，其中光學折射率匹配層230連接鏡筒200與透鏡210外緣，該光學折射率匹配層分別與鏡筒200與透鏡210外緣接觸，以避免一透鏡外緣與空氣所形成之介面，因而降低光線在該透鏡外緣的界面反射，其中光學折射率匹配層230係為一可透光物質。當光線自視場邊緣以較大的角度入射光學鏡頭20時，例如第二圖中的光線250，光線250將入射到透鏡210的透鏡上緣；其後在透鏡210與光學折射率匹配層230的介面發生部分折射與部分反射的現象；折射入光學折射率匹配層230的光線大部分將被鏡筒200所吸收，鏡筒200內側為一深色可吸光材質，為進一步降低鏡筒內的反射，該鏡筒內側表面可做消光處理，例如抗反射鍍膜或是粗糙化，一般而言，鏡筒內側的光吸收率在90%以上，95%或更高的光吸收率亦為常見；由於此光學折射率匹配 層230的設置，在透鏡210外緣發生全反射的可能性將被大幅降低，甚至完全消除；即使在不會發生全反射的情況下，光學折射率匹配層230仍然具有降低反射的功效，使得大部分的光線能被導入該光學折射率匹配層230，之後為鏡筒所吸收。
第三圖係為透鏡210、光學折射率匹配層230與鏡筒200的細部放大圖，用以說明光學折射率匹配層230如何達到避免全反射以及降低反射總量，在此須說明的是，該光學折射率匹配層230為一可透光物質所構成的塗層，其厚度約為0.005mm至0.02mm之間，若該可透光物質的穿透率較低，將因光線的吸收，而有助於整體反射的降低，但在本創作所提供的架構下，即使該光學折射率匹配層的穿透率高於80%，對於本創作降低反射的目的，亦有良好的效果。
在第三圖中，光線250首次在透鏡210邊緣以入射角θ i 入射透鏡210與光學折射率匹配層230間的介面，部分的光線260a將被反射，而另一部分的光線270a將以θ t 的折射角，折射入光學折射率匹配層230，若透鏡210的折射率為ng ，光學折射率匹配層230的折射率為nc ，則該折射現象係滿足Snell’s Law：ng SINθ i =nc SINθ t 根據此公式，當滿足下列關係：SINθ i >nc /ng 則發生全反射的現象，由於光學折射率匹配層230的折射率nc 較空氣的折射率(約為1)大，因而在透鏡210與鏡筒200間加入該光學折射率匹配層230，全反射的現象將較不容易發生；甚至在nc 大於ng 的情況下，全反射可以完全被避免。
以下將對光線250入射透鏡210與光學折射率匹配層230間介面的總反射量做一估算。光線250依據其偏振的現象，在透鏡210與光學折射率匹配層230間，能量的反射系數分為Rs 與Rp ，分別滿足：Rs =〔(ng COSθi -nc COSθt )/(ng COSθi +nc COSθt )〕2 Rp =〔(ng COSθt -nc COSθi )/(ng COSθt +nc COSθi )〕2 一般的情況下，光線250並沒有極化的現象，因而不會呈現出偏振的特性，因此，反射光線260a能量與入射光線250能量的比值R，滿足下列關係：R=(Rs +Rp )/2而折射光270a與入射光線250能量的比值T，滿足下列關係：T=1-R在不影響推導的一般性下，假設光學折射率匹配層230不吸收任何光線，則大部分的折射光線270a將被鏡筒所吸收，如第三圖中所示，仍會有少量的光線在鏡筒200及光學折射率匹配層230與透鏡210的介面被多次反射，而產生如第三圖中的反射光線260b、260c，由於鏡筒內側材質的高吸收率，這種多次反射的光線將隨著反射的次數而快速衰減，反射光線的總能量即為光線260a以及如光線260b及260c這種多次反射光線的能量總和，如上所述，反射光線260a能量與入射光線250能量的比值R(以下稱為第一反射係數)，多重反射光線能量與入射光線250能量的比值為Rm (以下稱為多次反射係數)，則總反射能量與入射光線250能量比值的關係為RT =R+Rm (RT 稱作總反射係數)。
在本實施例第一範例中，入射光線250入射的角度θi 為36°，鏡筒的可見光吸收率Ab為90%，透鏡210的折射率為1.5168(d-line)，下列表一列出對於不同的光學折射率匹配層材料(折射率由1至2.5)，依據上述方式所估算出的第一反射係數R、多次反射係數Rm 以及總反射係數RT 。
在表一的數據中，Nc =1的情況，可視為沒有加入該光學折射率匹配層的情況(空氣的折射率接近1)，而與表一各列，其他的光學塗層材料做一比較。根據表一的數據可以看出，在入射角θi 為36°的情況下，除了Nc =1(未設置光學折射率匹配層)的情況下，反射主要的來源是上述多次反射的總和，在本範例中，若假設一更高的鏡筒可見光吸收率，則多次反射係數Rm 會下降，多次反射係數Rm 與該光學折射率匹配層的關係較為間接，而與鏡筒可見光吸收率較為相關；另一方面，光學折射率匹配層的折射率越接近透鏡折射率，第一反射係數R越低，總反射係數亦隨的降低。在這個範例中，總反射量並不是太大，但該光學折射率匹配層的設置，依然具有降低總反射量的效果；在此須說明的是，本實施各例中，鏡筒的可見光吸收率Ab為90%，但在實際的狀況中，Ab值可達95%以上，若一鏡筒的可見光吸收率接近10%，則多次反射的現象將不存在，此時，若再加上該光學折射率匹配層與透鏡折射率良好的匹配，則總反射量甚至可被降低至1%以下，內部反射的問題可得到完全的控制。
在本實施例第二範例中，入射光線250入射的角度θi 為38°， 鏡筒的可見光吸收率Ab為90%，透鏡210的折射率為1.5168(d-line)，下列表二列出對於不同的光學折射率匹配層材料(折射率由1至2.5)，依據上述方式所估算出的第一反射係數R、多次反射係數Rm 以及總反射係數RT 。
根據表二的數據中，隨著入射角度的增加，第一反射係數R以及總反射係數RT 均有所增加，但整體看來，仍與第一範例的結論差不多，除了Nc =1(未設置光學折射率匹配層)的情況下，反射主要的來源是上述多次反射的總和；而光學折射率匹配層的折射率越接近透鏡折射率，總反射係數RT 越低，其原因在於第一反射係數R的降低。
在本實施例第三範例中，入射光線250入射的角度θi 為40°，鏡筒的可見光吸收率Ab為90%，透鏡210的折射率為1.5168 (d-line)，下列表三列出對於不同的光學折射率匹配層材料(折射率由1至2.5)，依據上述方式所估算出的第一反射係數R、多次反射係數Rm 以及總反射係數RT 。
在本實施例第三範例中，入射的角度θi 為40°，僅較前一範例中增加2°，但在未設置光學折射率匹配層的情況下，第一反射係數R已經大幅上升，這是當入射角接近全反射臨界角(在本實施例中，臨界角略大於41°)時的典型現象，而此時該光學折射率匹配層的效果就非常顯著，雖然光學折射率匹配層的折射率越接近透鏡折射率，總反射係數RT 越低，但由表三所列數據可以看出，即使在光學折射率匹配層的折射率與透鏡折射率差異極大的情況下(例如Nc =1.1或Nc =2.5)，相較於沒有光學折射率匹配層(Nc =1)，第一反射係數R以及總反射係數RT ，仍然大幅降低，因此，
該塗層在材料的選擇上，彈性非常大。
在本實施例第四範例中，入射光線250入射的角度θi 為42°，鏡筒的可見光吸收率Ab為90%，透鏡210的折射率為1.5168(d-line)，下列表四列出對於不同的光學折射率匹配層材料(折射率由1至2.5)，依據上述方式所估算出的第一反射係數R、多次反射係數Rm 以及總反射係數RT 。
如上所述，在本範例中，若沒有光學折射率匹配層的設置，入射角度已超過臨界角，因此全反射發生，總反射係數RT 為1，根據表四的數據，此時光學折射率匹配層的效果，最為顯著，即使該光學折射率匹配層的折射率低至1.2，又或是高達2.4，總反射係數RT 都被控制在15%以內，因此大致說來，只要滿足0.75<nc /ng <1.50，該光學折射率匹配層均有顯著的效果，若要進一步 將總反射係數RT 都被控制在11%以內，大致上只需要滿足0.85<nc /ng <1.25，就消除反射的效果而言，已接近此架構下的最佳效果，因為根據表四的數據，即使該光學折射率匹配層與透鏡的折射率極為接近，總反射係數RT 仍在10%左右。
上述推導，呈現出透鏡折射率與該光學折射率匹配層折射率的關係，並未限制透鏡的材料，因此，在本創作的架構中，透鏡材料可為玻璃、塑膠、或其他任何滿足光學要求的材料，而對於不同的材料，可依據上述對於匹配層折射率的限制，選擇該光學折射率匹配層的材料；由於該匹配層折射率的選擇範圍較大，在材料的選擇上，就能兼及其他系統設計的需求；例如該光學折射率匹配層具有黏滯性，具有固定鏡片的優點，以加強鏡組整體的剛性；具體而言，該光學折射率匹配層可為一紫外線膠(UV glue)，及具有上述特性，且市售的紫外線膠，折射率多介在1.47至1.54的間，可與常用的透鏡材料的折射率做良好的匹配。
如本創作第一實施例所示之光學折射率匹配層，可應用在光學鏡組中，任一透鏡與鏡筒的介面，如第四A圖所示本創作第二實施例；光學鏡組40包含一鏡筒400、一第一透鏡410、一第二透鏡420、一第三透鏡430、一光學折射率匹配層423、一間隔環402及一環形固定元件403；其中鏡筒400具有一透鏡置入開口，第一透鏡410及第二透鏡420及第三透鏡430係透過該透鏡置入開口，置入鏡筒400；第一透鏡410及第二透鏡420係以搭接之方式結合，第一透鏡410及第二透鏡420之中心對準該鏡筒中心軸，第一透鏡410較第二透鏡420遠離該透鏡置入開口，第二透鏡420較第三透鏡430遠離該透鏡置入開口，且第一透鏡410與第二透鏡420之間近該鏡筒中心軸處有一空氣間距，第二透鏡420與第三透鏡430之間近該鏡筒中心軸處有另一空氣間距；光學折射率匹配層423連接鏡筒400與透鏡420外緣，用以降低光線在透鏡420外緣的界面反射；環形固定元件403可將透鏡封於鏡筒內部。
在本實施例中，第一透鏡410具有一第一透鏡搭接面480(第 四B圖中，由第一透鏡410之第一承靠面481、第二承靠面482所構成)且與第二透鏡420的一第二透鏡搭接面470(第四B圖中，由第二透鏡420之第一承靠面471、第二承靠面472所構成)相互搭接(第一透鏡410之第一承靠面481承靠於第二透鏡420之第一承靠面471，第一透鏡410之第二承靠面482承靠於第二透鏡420之第二承靠面472)，且第一透鏡搭接面為一突起面；在此搭接結構中，第一透鏡410與第二透鏡420係直接接觸，因此以較大角度入射第一透鏡410的光線，會穿過兩透鏡搭接的介面，入射第二透鏡420的上緣(例如第四A圖中之光線450)，可能造成光學鏡組40內部的非預期光線，因此在本創作第二實施例中，在第二透鏡420與鏡筒400間，設置光學折射率匹配層423。
如前所述，本創作中光學折射率匹配層之設置，並不會限制光學鏡組中透鏡的材料；因此在本實施例中，第一透鏡410與第二透鏡420可為玻璃或塑膠材質；而以塑膠材質所製成之透鏡，由於多以模造方式製成，易於製作非球面之透鏡表面，更有助於光學鏡組的小型化或是光學素質的提升。另一方面，為將低光學鏡組透鏡間反射的問題，鏡組中的透鏡表面多具有鍍膜層，此鍍膜層的設置，亦並不影響本創作中光學折射率匹配層之設置。
如本創作第一實施例各範例所顯示，即使該光學折射率匹配層與透鏡間的折射率有著良好的搭配，但受限於鏡筒吸收率，仍有一部分的反射光線會自透鏡外緣反射回鏡頭內部；因此在某些情況下，例如製造成本的考量，鏡筒的可見光吸收率Ab無法被提高，因而產生殘餘的反射光線，就需要以其他額外的手段來處理。例如第四A圖所示，在本創作第二實施例中，雖在鏡筒400與第二透鏡420間設置有光學折射率匹配層423，入射光線450仍可能產生部分反射光線450b；在此實施例中，此殘餘之反射向，可藉由間隔環402所吸收；為降低介面的反射，亦可以在第二透鏡與間隔環間，設置光學折射率匹配層，如本創作第三實施例所示。
本創作第三實施例如第五圖所示；光學鏡組50包含一鏡筒 500、一第一透鏡510、一第二透鏡520、一第三透鏡530、一光學折射率匹配層523、一間隔環502及一環形固定元件503；光學鏡組50中，各元件之配置與本創作第二實施例類似，其不同之處在於，為增強間隔環502對於殘餘反射光的吸收，光學折射率匹配層523不僅設置於第二透鏡520與鏡筒500間，光學折射率匹配層523亦同時設置在第二透鏡520與間隔環502間。
本創作第四實施例如第六圖所示；光學鏡組60包含一鏡筒600、一第一透鏡610、一第二透鏡620、一第三透鏡630、一遮光元件601、一間隔環602、光學折射率匹配層613、光學折射率匹配層623、光學折射率匹配層633、及一環形固定元件603；在本實施例中，各透鏡係以黏合之方式，固定在鏡筒600內，遮光元件601的設置，可能具有多種功效，遮光元件601可能作為系統之光圈，亦可能用以阻擋與成像無關的光線，例如將入射到成像圈以外的光線或是來自第一透鏡610外緣之反射光；間隔環602除了維持第二透鏡620與第三透鏡630間隔之功效，亦具有阻擋部分非預期光線之功能；因此在此實施例中，光學折射率匹配層613位於第一透鏡610與鏡筒600間之間隙、以及第一透鏡610與遮光元件601間之間隙，並分別與該第一透鏡、鏡筒及遮光元件接觸；光學折射率匹配層623位於第二透鏡620與鏡筒600間之間隙、以及第二透鏡620與間隔環602間之間隙，並分別與該第二透鏡、鏡筒及間隔環接觸，而光學折射率匹配層633僅配置在第三透鏡630與鏡筒600間之間隙。
本創作第五實施例如第七圖所示；光學鏡組70包含一鏡筒700、一第一透鏡710、一第二透鏡720、一第三透鏡730、一遮光元件701、一間隔環702、光學折射率匹配層712、光學折射率匹配層721、光學折射率匹配層713、光學折射率匹配層723及一環形固定元件703。在本實施例中，第一透鏡710與第二透鏡720係以搭接之方式結合，光學折射率匹配層713係配置在第一透鏡710與鏡筒700間之間隙，並分別與該第一透鏡及鏡筒接觸；光學 折射率匹配層723係配置在第二透鏡720與鏡筒700以及第二透鏡720與間隔環702間之間隙，並分別與該第二透鏡、鏡筒及間隔環接觸。遮光元件701可能作為系統之光圈，亦可能用以阻擋與成像無關的光線，光學折射率匹配層712係配置在遮光元件701與第一透鏡710之間之間隙，並分別與該第一透鏡及遮光元件接觸，光學折射率匹配層721係配置在遮光元件701與第二透鏡720之間之間隙，並分別與該第二透鏡及遮光元件接觸。
本創作第六實施例如第八圖所示，光學鏡組80包含一鏡筒800、一第一透鏡810、一第二透鏡820、一第三透鏡830、一第四透鏡840、遮光元件801、遮光元件802、遮光元件803、光學折射率匹配層823、光學折射率匹配層822、光學折射率匹配層833、及一環形固定元件804。在本實施例中，第一透鏡810、第二透鏡820與第三透鏡830係以搭接之方式結合，第二透鏡820具有兩個搭接面；光學折射率匹配層823係配置在第二透鏡820與鏡筒800間之間隙，並分別與該第二透鏡及鏡筒接觸，光學折射率匹配層833係配置在第三透鏡830與鏡筒800以及第三透鏡830與遮光元件803間之間隙，並分別與該第三透鏡、鏡筒及遮光元件接觸，光學折射率匹配層822係配置在第二透鏡820與遮光元件802間之間隙，並分別與該第二透鏡及遮光元件接觸。
本創作實施例中各範例的數值，係用以說明實施的方式並佐證本創作的功效，即使使用不同數值，相同結構的產品仍應屬於本創作的保護範疇，故相關的說明及圖式僅為例示性，非用以限制本創作的申請專利範圍。
40‧‧‧光學鏡組
400‧‧‧鏡筒
410‧‧‧第一透鏡
420‧‧‧第二透鏡
430‧‧‧第三透鏡
423‧‧‧光學折射率匹配層
402‧‧‧間隔環
403‧‧‧環形固定元件
450‧‧‧光線
450b‧‧‧光線

Claims (26)

  1. 一光學鏡組，包含：一鏡筒，該鏡筒包含一透鏡置入開口及一鏡筒中心軸，該鏡筒為塑膠材質，該鏡筒內包含：一具屈折力的第一透鏡；一具屈折力的第二透鏡，該第二透鏡為塑膠透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一光學折射率匹配層，該光學折射率匹配層配置於該鏡筒與該第二透鏡間之間隙，並分別連接該鏡筒與該第二透鏡；其中該第一透鏡較該第二透鏡遠離該透鏡置入開口，該第二透鏡較該第三透鏡遠離該透鏡置入開口，且該第一透鏡與該第二透鏡之間及該第二透鏡與該第三透鏡之間於近該鏡筒中心軸處各含有一空氣間距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡組，其中該第二透鏡包含一承靠於鄰近透鏡的第二透鏡搭接面，該第二透鏡搭接面與該鏡筒中心軸形成一角度A，係滿足下列關係式：| A |<45度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學鏡組，其中該第二透鏡搭接面位在該第二透鏡遠離該透鏡置入開口的一側。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光學鏡組，其中該第一透鏡具有一第一透鏡搭接面，該第一透鏡搭接面與該第二透鏡搭接面相互搭接，且該第一透鏡搭接面較該第二透鏡搭接面遠離該鏡筒中心軸。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的光學鏡組，其中該第二透鏡包含背對該透鏡置入開口之一前側面與面向該透鏡置入開口之一後側面，該前側面與該後側面各包含一第二透鏡搭接面。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的光學鏡組，其中該第一透鏡與該第二透鏡之中至少一透鏡具有至少一非球面。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的光學鏡組，其中該鏡筒的可見光吸收率為Ab，係滿足下列關係式：Ab>80%。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的光學鏡組，其中該光學鏡組包含一環形光學元件於該第二透鏡之一側。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的光學鏡組，其中該環形光學元件包含一環形光學元件外徑Ds，該第二透鏡包含一第二透鏡外徑D2，係滿足下列關係式：Ds/D2<1。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層的折射率為nc ，該第二透鏡的折射率為n2 ，係滿足下列關係式：0.75<nc /n2 <1.50。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層的折射率為nc ，該第二透鏡的折射率為n2 ，係滿足下列關係式：0.8<nc /n2 <1.2。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層為聚合物材質。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層的可見光穿透率為Tc，係滿足下列關係式：Tc>80%。
  14. 一光學鏡組，包含：一鏡筒，該鏡筒包含一透鏡置入開口及一鏡筒中心軸，該鏡筒為塑膠材質，該鏡筒內包含：一具屈折力的第一透鏡；一具屈折力的第二透鏡，該第二透鏡為塑膠透鏡；一環形光學元件，該環形光學元件配置於該第一透鏡與該第 二透鏡之間且為可吸收光材質；及一光學折射率匹配層，該光學折射率匹配層配置於該環形光學元件的一表面；其中該第一透鏡較該第二透鏡遠離該透鏡置入開口，且該第一透鏡與該第二透鏡之間於近該鏡筒中心軸處有一空氣間距。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，該第二透鏡包含一承靠於鄰近透鏡的第二透鏡搭接面，該第二透鏡搭接面與該鏡筒中心軸形成一角度A，係滿足下列關係式：| A |<45度。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層配置於該第一透鏡與該環形光學元件間之間隙，並分別連接該第一透鏡與該環形光學元件，該光學折射率匹配層的折射率為nc ，該第一透鏡的折射率為n1 ，係滿足下列關係式：0.8<nc /n1 <1.2。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的光學鏡組，其中該光學鏡組包含另一光學折射率匹配層配置於該第二透鏡與該鏡筒間之間隙，並分別連接該第二透鏡與該鏡筒，該鏡筒的可見光吸收率為Ab，係滿足下列關係式：Ab>90%。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的光學鏡組，其中該第二透鏡搭接面位在該第二透鏡遠離該透鏡置入開口的一側。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的光學鏡組，其中該第一透鏡具有一第一透鏡搭接面，該第一透鏡搭接面與該第二透鏡搭接面相互搭接，且該第一透鏡搭接面較該第二透鏡搭接面遠離該鏡筒中心軸。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的光學鏡組，其中該第二透鏡包含背對該透鏡置入開口之一前側面與面向該透鏡置入開口之一後 側面，該前側面與該後側面各包含一第二透鏡搭接面。
  21. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，其中該第一透鏡與該第二透鏡之中至少一透鏡具有至少一非球面。
  22. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，其中該環形光學元件的可見光吸收率為As，係滿足下列關係式：As>80%。
  23. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，其中該環形光學元件包含一環形光學元件外徑Ds，該第二透鏡包含一第二透鏡外徑D2，係滿足下列關係式：Ds/D2<1。
  24. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，其中該環形光學元件為一遮光元件。
  25. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層為聚合物材質。
  26. 如申請專利範圍第14項所述的光學鏡組，其中該光學折射率匹配層的可見光穿透率為Tc，係滿足下列關係式：Tc>80%。
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