CN115145091B - 遮光组件及应用该遮光组件之光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了遮光组件及应用该遮光组件之光学成像镜头。其中遮光组件包括一朝向一物侧的物侧力学面、一朝向一像侧的像侧力学面、一朝向一光轴的内侧面以及一背对于内侧面的外侧面。遮光组件更包括至少一切口,其中至少一切口从内侧面朝外侧面延伸且贯穿物侧力学面与像侧力学面。内侧面围绕光轴且形成一穿孔。穿孔的轮廓具有一通过该光轴的最短距离D1以及一通过光轴的最长距离D2。遮光组件满足以下条件式:1.200≦D2/D1≦3.000。一种光学成像镜头亦被提出。所述遮光组件可在穿孔轮廓具有较佳的长短比例的情况下达到较佳之遮蔽杂散光效果,该遮光组件还包含至少一切口,可有效改善遮光组件与邻近光学组件的干涉问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像领域,尤其涉及一种遮光组件及应用该遮光组件之光学成像镜头。
背景技术
现有光学成像镜头,为了追求更佳的成像质量,需使用遮光片阻挡杂散光进入影像传感器。但影像传感器是一个具有长轴和短轴的限制的设计,一般习知遮光片为规则圆穿孔轮廓,无法在不影响成像光线通过的前提下有效遮挡影像传感器靠近长轴区域的杂散光。若单纯缩小遮光片的内缘孔径,遮光片在组装时容易与邻近光学组件产生干涉的情形,进而影响组装良率以及成像质量。
发明内容
本发明提供一种遮光组件,其可在穿孔轮廓具有较佳的长短比例的情况下,达到较佳之遮蔽杂散光效果,该遮光组件还包含至少一切口,可有效改善遮光组件与邻近光学组件的干涉问题。
本发明还提供一种使用上述遮光组件的光学成像镜头,因此,光学成像镜头遮蔽杂散光的效果及组装良率较佳。
本发明的一实施例提供一种遮光组件,其包括一朝向一物侧的物侧力学面、一朝向一像侧的像侧力学面、一朝向一光轴的内侧面以及一背对于内侧面的外侧面。遮光组件更包括至少一切口,其中至少一切口从内侧面朝外侧面延伸且贯穿物侧力学面与像侧力学面。内侧面围绕光轴且形成一穿孔。穿孔的轮廓具有一通过该光轴的最短距离D1以及一通过光轴的最长距离D2。遮光组件满足以下条件式:1.200≦D2/D1≦3.000。
进一步,其中至少一切口的数量大于等于1且小于等于8。
进一步,其中定义一包含最短距离D1的延伸线及光轴的参考平面,至少一切口的延伸线与参考平面互相平行。
进一步,至少一切口的延伸线与参考平面互相垂直。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:0.000≦W/L≦1.000,其中L为至少一切口在物侧力学面或像侧力学面上在至少一切口从内侧面朝外侧面延伸方向的长度,且W为垂直延伸方向的宽度。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:1.500≦DS1/L≦25.000,其中DS1为在至少一切口的位置从内侧面至外侧面在至少一切口从内侧面朝外侧面的延伸方向上的距离。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:1.100≦DS2/L≦20.000,其中DS2为在至少一切口的位置从内侧面至外侧面的最短距离。
进一步,其中该遮光组件更满足以下条件式:1.100≦D3/D1≦20.000,其中遮光组件的外侧面具有一通过光轴的最短距离为D3。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:0.050≦(D3-D1)/(D3-D2)≦30.000,。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:0.600≦D3/D4≦1.000,其中遮光组件的外侧面具有一通过光轴的最长距离为D4。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:0.010≦(D4-D3)/(D3+D4)≦0.950。
进一步,更包括一弹性移动部以及一与弹性移动部相邻的固定部,至少一切口位于弹性移动部与固定部之间。
进一步,更包括一弹性移动部,弹性移动部具有一最靠近光轴的内缘,内缘为一直线。
进一步,更包括一弹性移动部,至少一切口位于弹性移动部。
进一步,其中遮光组件更满足以下条件式:0.150≦T/L≦3.500,其中T为遮光组件沿光轴的最小厚度。
本发明的一实施例提供一种光学成像镜头,其包括多个透镜以及一遮光组件。遮光组件包括一朝向一物侧的物侧力学面、一朝向一像侧的像侧力学面、一朝向一光轴的内侧面以及一背对于内侧面的外侧面。遮光组件更包括至少一切口,其中至少一切口从内侧面朝外侧面延伸且贯穿物侧力学面与像侧力学面。内侧面围绕光轴且形成一穿孔。穿孔的轮廓具有一通过该光轴的最短距离D1以及一通过光轴的最长距离D2。这些透镜中从遮光组件往物侧数来的第一片透镜的一像侧面的一圆周区域为凸面,或从遮光组件往像侧数来的第一片透镜的一物侧面的一圆周区域为凸面,其中像侧面为透镜朝向像侧且使一成像光线通过的表面,物侧面为透镜朝向物侧且使成像光线通过的表面。光学成像镜头满足以下条件式:0.100≦(D2-D1)/(D2+D1)≦0.950。
进一步,其中遮光组件更包括一弹性移动部,弹性移动部具有一最靠近光轴的内缘,内缘为一直线。
进一步,遮光组件更满足以下条件式:0.150≦T/L≦3.500,其中T为该遮光组件沿该光轴的最小厚度,且L为至少一切口在物侧力学面或像侧力学面上在至少一切口从内侧面朝外侧面延伸方向的长度。
进一步,定义一包含最短距离D1的一延伸线及光轴的参考平面,至少一切口的延伸线与参考平面互相平行。
1.500≦DS1/L≦25.000,其中DS1为在至少一切口的位置从内侧面至外侧面在至少一切口从内侧面朝外侧面的延伸方向上的距离。
基于上述,本发明的实施例的遮光组件及光学成像镜头的有益效果在于:由于遮光组件的穿孔轮廓具有较佳长短比例,以达到较佳之遮杂散光效果。并且,遮光组件包含至少一切口,可提供遮光组件一较大的活动自由度,确保在达到较佳之遮杂散光效果之下还能改善遮光组件与邻近光学组件干涉的问题。因此,使用前述遮光组件的光学成像镜头对遮蔽杂散光的效果及组装良率较佳。
附图说明
图1是一示意图,说明一透镜的面形结构。
图2是一示意图,说明一透镜的面形凹凸结构及光线焦点。
图3是一示意图,说明一范例一的透镜的面形结构。
图4是一示意图,说明一范例二的透镜的面形结构。
图5是一示意图,说明一范例三的透镜的面形结构。
图6为本发明之一实施例之光学成像镜头的示意图。
图7为本发明之第一实施例之遮光组件的示意图。
图8为本发明之第一实施例之遮光组件的局部放大图及该局部放大图于不同视角的示意图。
图9为一比较实施例之光学成像镜头,遮光组件与相邻的透镜发生干涉的示意图。
图10为本发明之第二实施例之遮光组件的示意图。
图11为本发明之第三实施例之遮光组件的示意图。
图12为本发明之第四实施例之遮光组件的示意图。
图13为本发明之第五实施例之遮光组件的示意图。
图14为本发明之第六实施例之遮光组件的示意图。
图15为本发明之第七实施例之遮光组件的示意图。
图16为本发明之第八实施例之遮光组件的示意图。
图17为本发明之第一实施例之遮光组件的各重要参数及其关系式的数值表格图。
具体实施方式
在开始详细描述本发明之前,首先清楚表示附图中的符号说明:1:第一透镜;2:第二透镜;10、10’:光学成像镜头;110、410、510:物侧面;120、320:像侧面;100、200、300、400、500:透镜;130:组装部;114、124、214、224、Z2:圆周区域;211、212:平行光线;A1:物侧;A2:像侧;B:镜筒;C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8:切口;CD1、CD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD7、CD8:延伸方向;CP:中心点;CP1:第一中心点;CP2:第二中心点;D1、DS2、D3:最短距离;D2、D4:最长距离;DS1:距离;EL:延伸线;EM1、EM1’、EM1”、EM1”’、EM2、EM3、EM3’、EM4、EM4’:弹性移动部;EMI1、EMI1’、EMI1”、EMI1”’、EMI2、EMI3、EMI3’、EMI4、EMI4’:内缘;F1:物侧力学面;F2:像侧力学面;F3:内侧面;F4:外侧面;H:穿孔;L:长度;F、F’:固定部;I:光轴;Lm:边缘光线;Lc:主光线;M、R:相交点;OB:光学边界;RP:参考平面;S1、S1’、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8:遮光组件;TP1:第一转换点;TP2:第二转换点;Z1:光轴区域;Z3:中继区域。
本发明使用的用语「光轴区域」、「圆周区域」、「凹面」和「凸面」应基于本说明书中列出的定义来解释。
本说明书之光学系统包含至少一透镜,接收入射光学系统之平行于光轴至相对光轴呈半视角(HFOV)角度内的成像光线。成像光线通过光学系统于成像面上成像。所言之「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」,是指所述透镜以高斯光学理论计算出来之近轴屈光率为正(或为负)。所言之「透镜之物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。成像光线包括至少两类光线:主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm(如图1所示)。透镜之物侧面(或像侧面)可依不同位置区分为不同区域,包含光轴区域、圆周区域、或在部分实施例中的一个或多个中继区域,该些区域的说明将于下方详细阐述。
图1为透镜100的径向剖视图。定义透镜100表面上的二参考点:中心点及转换点。透镜表面的中心点为该表面与光轴I的一交点。如图1所例示,第一中心点CP1位于透镜100的物侧面110,第二中心点CP2位于透镜100的像侧面120。转换点是位于透镜表面上的一点,且该点的切线与光轴I垂直。定义透镜表面之光学边界OB为通过该透镜表面径向最外侧的边缘光线Lm与该透镜表面相交的一点。所有的转换点皆位于光轴I与透镜表面之光学边界OB之间。除此之外,透镜100表面可能不具有转换点或具有至少一转换点,若单一透镜表面有复数个转换点,则该些转换点由径向向外的方向依序自第一转换点开始命名。例如,第一转换点TP1(最靠近光轴I)、第二转换点TP2(如图4所示)及第N转换点(距离光轴I最远)。
当透镜表面具有至少一转换点,定义从中心点至第一转换点TP1的范围为光轴区域,其中,该光轴区域包含中心点。定义距离光轴I最远的转换点(第N转换点)径向向外至光学边界OB的区域为圆周区域。在部分实施例中,可另包含介于光轴区域与圆周区域之间的中继区域,中继区域的数量取决于转换点的数量。当透镜表面不具有转换点,定义自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的0%~50%为光轴区域,自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的50%~100%为圆周区域。
当平行光轴I之光线通过一区域后,若光线朝光轴I偏折且与光轴I的交点位在透镜像侧A2,则该区域为凸面。当平行光轴I之光线通过一区域后,若光线的延伸线与光轴I的交点位在透镜物侧A1,则该区域为凹面。
除此之外,参见图1,透镜100还可包含一由光学边界OB径向向外延伸的组装部130。组装部130一般来说用以供该透镜100组装于光学系统之一相对应组件(图未示)。成像光线并不会到达该组装部130。组装部130之结构与形状仅为说明本发明之示例,不以此限制本发明的范围。下列讨论之透镜的组装部130可能会在图式中被部分或全部省略。
参见图2,定义中心点CP与第一转换点TP1之间为光轴区域Z1。定义第一转换点TP1与透镜表面的光学边界OB之间为圆周区域Z2。如图2所示,平行光线211在通过光轴区域Z1后与光轴I在透镜200的像侧A2相交,即平行光线211通过光轴区域Z1的焦点位于透镜200像侧A2的R点。由于光线与光轴I相交于透镜200像侧A2,故光轴区域Z1为凸面。反之,平行光线212在通过圆周区域Z2后发散。如图2所示,平行光线212通过圆周区域Z2后的延伸线EL与光轴I在透镜200的物侧A1相交,即平行光线212通过圆周区域Z2的焦点位于透镜200物侧A1的M点。由于光线的延伸线EL与光轴I相交于透镜200物侧A1,故圆周区域Z2为凹面。于图2所示的透镜200中,第一转换点TP1是光轴区域与圆周区域的分界,即第一转换点TP1为凸面转凹面的分界点。
另一方面,光轴区域的面形凹凸判断还可依该领域中通常知识者的判断方式,即藉由近轴的曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜之光轴区域面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中,例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜数据表(lens data sheet)中。以物侧面来说,当R值为正时,判定为物侧面的光轴区域为凸面;当R值为负时,判定物侧面的光轴区域为凹面。反之,以像侧面来说,当R值为正时,判定像侧面的光轴区域为凹面;当R值为负时,判定像侧面的光轴区域为凸面。此方法判定的结果与前述藉由光线/光线延伸线与光轴的交点判定方式的结果一致,光线/光线延伸线与光轴交点的判定方式即为以一平行光轴之光线的焦点位于透镜之物侧或像侧来判断面形凹凸。本说明书所描述之「一区域为凸面(或凹面)」、「一区域为凸(或凹)」或「一凸面(或凹面)区域」可被替换使用。
图3至图5提供了在各个情况下判断透镜区域的面形及区域分界的范例,包含前述之光轴区域、圆周区域及中继区域。
图3为透镜300的径向剖视图。参见图3,透镜300的像侧面320在光学边界OB内仅存在一个转换点TP1。透镜300的像侧面320的光轴区域Z1及圆周区域Z2如图3所示。此像侧面320的R值为正(即R>0),因此,光轴区域Z1为凹面。
一般来说,以转换点为界的各个区域面形会与相邻的区域面形相反,因此,可用转换点来界定面形的转变,即自转换点由凹面转凸面或由凸面转凹面。于图3中,由于光轴区域Z1为凹面,面形于转换点TP1转变,故圆周区域Z2为凸面。
图4为透镜400的径向剖视图。参见图4,透镜400的物侧面410存在一第一转换点TP1及一第二转换点TP2。定义光轴I与第一转换点TP1之间为物侧面410的光轴区域Z1。此物侧面410的R值为正(即R>0),因此,光轴区域Z1为凸面。
定义第二转换点TP2与透镜400的物侧面410的光学边界OB之间为圆周区域Z2,该物侧面410的该圆周区域Z2亦为凸面。除此之外,定义第一转换点TP1与第二转换点TP2之间为中继区域Z3,该物侧面410的该中继区域Z3为凹面。再次参见图4,物侧面410由光轴I径向向外依序包含光轴I与第一转换点TP1之间的光轴区域Z1、位于第一转换点TP1与第二转换点TP2之间的中继区域Z3,及第二转换点TP2与透镜400的物侧面410的光学边界OB之间的圆周区域Z2。由于光轴区域Z1为凸面,面形自第一转换点TP1转变为凹,故中继区域Z3为凹面,又面形自第二转换点TP2再转变为凸,故圆周区域Z2为凸面。
图5为透镜500的径向剖视图。透镜500的物侧面510无转换点。对于无转换点的透镜表面,例如透镜500的物侧面510,定义自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的0%~50%为光轴区域,自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的50%~100%为圆周区域。参见图5所示之透镜500,定义光轴I至自光轴I起算到透镜500表面光学边界OB之间距离的50%为物侧面510的光轴区域Z1。此物侧面510的R值为正(即R>0),因此,光轴区域Z1为凸面。由于透镜500的物侧面510无转换点,因此物侧面510的圆周区域Z2亦为凸面。透镜500更可具有组装部(图未示)自圆周区域Z2径向向外延伸。
图6为本发明之一实施例之光学成像镜头的示意图。图7为本发明之第一实施例之遮光组件的示意图。图8示出本发明之第一实施例之遮光组件的局部放大图及该局部放大图于不同视角的示意图。请先参照图6,本发明的一实施例之光学成像镜头10从物侧A1至像侧A2沿光学成像镜头10的一光轴I依序包括一第一透镜1、一遮光组件S1以及一第二透镜2。补充说明的是,物侧A1是朝向待拍摄物的一侧,而像侧A2是朝向成像面的一侧。
在本实施例中,光学成像镜头10的第一透镜1及第二透镜2都各自包括一朝向物侧A1且使成像光线通过之物侧面11、21及一朝向像侧A2且使成像光线通过之像侧面12、22。
在本实施例中,第一透镜1的材质可为塑料或玻璃。第一透镜1为从遮光组件S1往物侧A1数来的第一片透镜。第一透镜1的物侧面11与像侧面12可为球面或非球面(asphericsurface)。图6示意了第一透镜1的物侧面11的圆周区域114为凹面,且像侧面12的圆周区域124为凸面,但本发明并不对第一透镜1的面形加以限制。
在本实施例中,第二透镜2的材质可为塑料或玻璃。第二透镜2为从遮光组件S1往像侧A2数来的第一片透镜。第二透镜2的物侧面21与像侧面22可为球面或非球面。图6示意了第二透镜2的物侧面21的圆周区域214为凹面,且像侧面22的圆周区域224为凸面,但本发明并不对第二透镜2的面形加以限制。
请参照图6、图7与图8,在本实施例中,遮光组件S1包括一朝向物侧A1的物侧力学面F1、一朝向像侧A2的像侧力学面F2、一朝向光轴I的内侧面F3以及一背对于内侧面F3的外侧面F4。其中,当遮光组件S1与相邻的透镜抵靠时,物侧力学面F1或像侧力学面F2的至少一部分的面为供受力的表面。故物侧力学面F1或像侧力学面F2为用以受承靠力的面。
在本实施例中,遮光组件S1更包括至少一切口C1、C2,其中切口C1、C2从内侧面F3朝外侧面F4延伸且贯穿物侧力学面F1与像侧力学面F2。内侧面F3围绕光轴I且形成一穿孔H。穿孔H的轮廓具有一通过光轴I的最短距离D1以及一通过光轴I的最长距离D2。也就是说,穿孔H的轮廓可针对设置在成像面的影像传感器的感光区域设计,使穿孔H的最短距离D1与最长距离D2的比例相近于影像传感器的感光区域的短轴与长轴的比例,进而提供较佳的遮蔽杂散光的效果。
在本实施例中,遮光组件S1更包括一弹性移动部EM1、EM2以及一与弹性移动部EM1、EM2相邻的固定部F。切口C1、C2分别位于弹性移动部EM1、EM2与固定部F之间。详细来说,弹性移动部EM1、EM2适于产生弹性形变。当遮光组件S1与其相邻的透镜抵接,且其相邻的透镜中与遮光组件S1抵接的一侧的面的圆周区域为凸面时,弹性移动部EM1藉由弹性形变而配合透镜的面形贴附于该透镜上。也就是说,切口C1、C2或弹性移动部EM1、EM2的设计使遮光组件S1提供了较大的活动自由度。当本发明一实施例的遮光组件S1设置于与其相邻的两个透镜之间时,遮光组件S1因此能在降低与邻近光学组件之间的干涉下,还能达到较佳遮蔽杂散光的效果。
在本实施例中,光学成像镜头10中的多个透镜中从遮光组件S1往物侧A1数来的第一片透镜的一像侧面的一圆周区域为凸面,其中像侧面为该透镜朝向像侧A2且使一成像光线通过的表面。
在一实施例中,光学成像镜头10中的多个透镜中从遮光组件S1往像侧A2数来的第一片透镜的一物侧面的一圆周区域为凸面,其中物侧面为该透镜朝向物侧A1且使成像光线通过的表面。
此外,在本实施例中,如图7所示,弹性移动部EM1、EM2具有一最靠近光轴I的内缘EMI1、EMI2,且内缘EMI1、EMI2为一直线,具有加工容易及良好遮蔽杂散光的优点。
在本实施例中,遮光组件S1的切口C1、C2的数量大于等于1且小于等于8。图7示意了遮光组件S1的切口C1、C2的数量为4,且切口C1、C2的延伸方向分别为CD1、CD2,其中在图7的标号,各切口具有相同延伸方向以其中一切口代表。当切口C1、C2的数量满足大于等于1且小于等于8,光学成像镜头10及遮光组件S1可以在不致于有过多的漏光问题而影响成像质量的前提下,还能同时达到改善遮光组件S1与邻近透镜干涉问题的目的,其中又以切口C1、C2数量大于等于2且小于等于4为最好的配置,可以维持最佳之遮光组件S1本体结构强度。
在本实施例中,如图6所示,光学成像镜头10更包括一镜筒B。第一透镜1、第二透镜2及遮光组件S1皆设置在镜筒B内。而且,镜筒B用以使第一透镜1、第二透镜2及遮光组件S1固定在所设计的位置上。
另外,第一实施例之光学成像镜头10或遮光组件S1中各重要参数间的关系如图17所示。而为了进一步使光学成像镜头10或遮光组件S1在减少光学组件之间的干涉下能有较佳的遮蔽杂散光的效果,当满足以下条件式之数值限定,能使本发明的实施例有较佳的效果。
在本实施例中,遮光组件S1的切口C1、C2的延伸线与参考平面RP互相平行,其中参考平面RP为包含最短距离D1的延伸线及光轴I的平面。由于遮光组件S1的切口C1、C2的延伸线与参考平面RP互相平行,有加工容易且杂散光不会因为遮光组件S1的弹性位移部EM1在与透镜配合时产生漏光的现象的优点。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:0.000≦W/L≦1.000,其中L为切口C1、C2在物侧力学面F1或像侧力学面F2上在切口C1、C2从内侧面F3朝外侧面F4延伸方向CD1、CD2的长度,且W为垂直该延伸方向CD1、CD2的宽度。由于过大的宽度或不适宜长度的切口皆会影响遮旋光性及遮光组件的活动自由度,当遮光组件S1满足以上条件式时,能有较佳之遮蔽及改善干涉的效果,更佳的范围为0.000≦W/L≦0.500。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:1.500≦DS1/L≦25.000,其中DS1为在切口C1、C2的位置从内侧面F3至外侧面F4在切口C1、C2从内侧面F3朝外侧面F4的延伸方向CD1、CD2上的距离。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:1.100≦DS2/L≦20.000,其中DS2为在切口C1、C2的位置从内侧面F3至外侧面F4的最短距离。当遮光组件S1满足上述1.500≦DS1/L≦25.000或1.100≦DS2/L≦20.000的条件式,使遮光组件S1不因切口C1、C2的设计变得容易断裂,同时还能维持良好遮杂散光的效果,更佳的范围为2.500≦DS1/L≦7.000及2.000≦DS2/L≦6.500。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:1.100≦D3/D1≦20.000,其中遮光组件S1的外侧面F4具有一通过光轴I的最短距离为D3。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:0.050≦(D3-D1)/(D3-D2)≦30.000。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:0.600≦D3/D4≦1.000,其中遮光组件S1的外侧面F4具有一通过光轴I的最长距离为D4。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:0.010≦(D4-D3)/(D3+D4)≦0.950。当遮光组件S1藉由满足上述1.100≦D3/D1≦20.000、0.050≦(D3-D1)/(D3-D2)≦30.000、0.600≦D3/D4≦1.000或0.010≦(D4-D3)/(D3+D4)≦0.950等较佳配置时,在考虑影像传感器尺寸及必须维持高的遮光组件S1制作良率状态下,遮光组件S1还能有良好遮挡杂散光的效果,更佳的范围为1.100≦D3/D1≦4.000及1.000≦(D3-D1)/(D3-D2)≦9.000及0.050≦(D4-D3)/(D3+D4)≦0.300。
在本实施例中,遮光组件S1更满足以下条件式:0.150≦T/L≦3.500,其中T为遮光组件S1沿光轴I的最小厚度,使得遮光组件S1在与相邻光学组件抵接时,具有适当的活动自由度,改善干涉问题,更佳的范围为0.500≦T/L≦1.000。
图9示出一比较实施例之光学成像镜头,遮光组件与相邻的透镜发生干涉的示意图。请参照图9,比较实施例的遮光组件S1’与图6的遮光组件S1之间的主要差异在于:光学成像镜头10’的遮光组件S1’不具有切口,且遮光组件S1’的穿孔轮廓为圆形。如图9所示,由于比较实施例的遮光组件S1’并未设计切口,当为了配合影像传感器的感光区域而缩小遮光组件S1’的穿孔轮廓时,遮光组件S1’在组装时因干涉无法完全抵接于相邻的透镜的表面上,而产生遮光片翘曲的问题,进而影响组装良率以及成像质量。
反之,如图6与图7所示,在本发明的第一实施例的光学成像镜头10或遮光组件S1中,由于遮光组件S1包含切口C1、C2,使遮光组件S1可提供较大的活动自由度。而且,遮光组件S1的穿孔H轮廓具有较佳长短比例,确保在达到较佳之遮杂散光效果之下还能改善遮光组件S1与邻近光学组件(例如透镜)干涉的问题。
图10为本发明之第二实施例之遮光组件的示意图。请参照图10,图10的遮光组件S2与图7的遮光组件S1相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S2的切口C1的数量为2。此外,遮光组件S2的外侧面F4轮廓为圆形,即D3=D4。遮光组件S2的穿孔H的轮廓在沿最短距离D1延伸线的方向上呈径向对称,但在沿最长距离D2延伸线的方向上呈非对称。而遮光组件S2的优点相似于遮光组件S1,在此不再赘述。
图11为本发明之第三实施例之遮光组件的示意图。请参照图11,图11的遮光组件S3与图10的遮光组件S2相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S3的外侧面F4通过光轴I的最短距离D3与最长距离D4不相等。而遮光组件S3的优点相似于遮光组件S2,在此不再赘述。
图12为本发明之第四实施例之遮光组件的示意图。请参照图12,图12的遮光组件S4与图10的遮光组件S2相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S4的切口C1的数量为1,切口C1位于弹性移动部EM1’,且弹性移动部EM1’的内缘EMI1’为一直线。而遮光组件S4的优点相似于遮光组件S2,在此不再赘述。
图13为本发明之第五实施例之遮光组件的示意图。请参照图13,图13的遮光组件S5与图7的遮光组件S1相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S5的切口C1、C2、C3、C4的数量为6,其中切口C1、C2、C3、C4的延伸方向分别为CD1、CD2、CD3、CD4。此外,与弹性移动部EM1或EM2相邻的是另一弹性移动部EM3’、EM4’,切口C3、C4分别位于弹性移动部EM3’、EM4’,且弹性移动部EM3’、EM4’的内缘EMI3’、EMI4’为一直线。遮光组件S5的内侧面F3呈矩形。而遮光组件S5的优点相似于遮光组件S1,在此不再赘述。
图14为本发明之第六实施例之遮光组件的示意图。请参照图14,图14的遮光组件S6与图13的遮光组件S5相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S6的切口C1、C2、C3、C4的数量为8,且切口位置不尽相同,其中切口C1、C3位于弹性移动部EM1与弹性移动部EM3之间,切口C3、C2位于弹性移动部EM3与弹性移动部EM2之间,切口C2、C4位于弹性移动部EM2与弹性移动部EM4之间,切口C4、C1位于弹性移动部EM4与弹性移动部EM1之间。切口C1、C2、C3、C4的延伸方向分别为CD1、CD2、CD3、CD4。而遮光组件S6的优点相似于遮光组件S5,在此不再赘述。
图15为本发明之第七实施例之遮光组件的示意图。请参照图15,图15的遮光组件S7与图7的遮光组件S1相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S7的切口C5、C6、C7、C8的数量为4,其中切口C5、C6、C7、C8的延伸方向分别为CD5、CD6、CD7、CD8,且分别与参考平面RP具有一大于0度且小于90度的夹角,其中参考平面RP为包含最短距离D1的延伸线及光轴I的平面。此外,切口C5、C8位于弹性移动部EM1”与固定部F之间,且弹性移动部EM1”的内缘EMI1”为S形。切口CD6、CD7分别位于弹性移动部EM2与固定部F之间及弹性移动部EM2与固定部F’之间,且弹性移动部EM2的内缘EMI2为一直线,因应遮光组件S7之弹性移动部EM1”的内缘EMI1”及弹性移动部EM2的内缘EMI2形态选择适当角度的切口,对于遮杂散光效果及改善干涉问题皆有正面的帮助。而遮光组件S7的优点相似于遮光组件S1,在此不再赘述。
图16为本发明之第八实施例之遮光组件的示意图。请参照图16,图16的遮光组件S8与图7的遮光组件S1相似,且两者之间的主要差异在于:遮光组件S8的切口C5、C8的数量为2,其中切口C5、C8的延伸方向分别为CD5、CD8,且分别与参考平面RP具有一大于0度且小于90度的夹角,其中参考平面RP为包含最短距离D1的延伸线及光轴I的平面。此外,切口CD5、CD8分别位于弹性移动部EM1”’与固定部F之间及弹性移动部EM1”’与固定部F’之间,且弹性移动部EM1”’的内缘EMI1”’为弧形,因应遮光组件S8之弹性移动部EM1”’的内缘EMI1”’形态选择适当角度的切口,对于遮杂散光效果及改善干涉问题皆有正面的帮助。遮光组件S8的内侧面F3轮廓呈椭圆形。而遮光组件S8的优点相似于遮光组件S1,在此不再赘述。
再配合参阅图17,图17示出本发明之第一实施例之遮光组件的各重要参数及其关系式的数值,其中各个距离的单位为毫米(millimeter)。而图17中所示的第一至第三组的各个参数皆是由第一实施例对应不同型态的影像传感器所设计出来,但第二至第八实施例的参数值也同样可以落在本发明所揭露的较佳范围内。例如,因应不同尺寸的影像传感器,将图10遮光组件S2的外侧面F4轮廓设计为圆形,但各遮光组件的内侧面F3或外侧面F4的轮廓应以设计需求而定。
此外,另可选择实施例参数之任意组合关系增加光学成像镜头或遮光组件限制,以利于本发明相同架构的光学成像镜头或遮光组件设计。
综上所述,本发明的实施例的光学成像镜头或遮光组件可获致下述的功效及优点:
一、本发明的实施例的光学成像镜头或遮光组件满足以下条件式:1.200≦D2/D1≦3.000。当本发明的实施例的光学成像镜头或遮光组件满足1.200≦D2/D1≦3.000的条件式时,可以在最节省成本的前提下有效遮挡影像传感器靠近长轴区域的杂散光又同时不影响靠近影像传感器短轴区域的成像光线,使得遮光组件在具有长短轴设计的影像传感器下在通光与遮光取得平衡。并且配合一从内侧面朝外侧面延伸的切口且该切口贯穿物侧力学面与像侧力学面,可以有效提供遮光组件一足够的活动自由度,进而改善遮光组件在组装时与邻近光学组件(例如:透镜)的干涉问题,提升组装良率以及维持成像质量。
二、本发明的实施例的光学成像镜头或遮光组件满足以下条件式:0.100≦(D2-D1)/(D2+D1)≦0.950。遮光组件穿孔的轮廓通过光轴的距离过长或过短皆会影响遮杂散光的效果,若满足0.100≦(D2-D1)/(D2+D1)≦0.950的条件式,可以在最节省成本的前提下有效遮挡影像传感器靠近长轴区域的杂散光又同时不影响靠近影像传感器短轴区域的成像光线。其中,当从遮光组件往物侧数来第一片透镜的像侧面具有一圆周区域为凸面或当从遮光组件往像侧数来第一片透镜的物侧面具有一圆周区域为凸面,配合遮光组件具有一从内侧面朝外侧面延伸的切口且该切口贯穿物侧力学面与像侧力学面,可以有效提供遮光组件一足够的活动自由度,进而改善遮光组件在组装时与邻近透镜干涉的问题,提升组装良率以及维持成像质量。
本发明各实施例揭露之内容包含但不限于距离、宽度、厚度等光学参数,举例而言,本发明于各实施例揭露一光学参数A及一光学参数B,其中该些光学参数所涵盖的范围、光学参数互相之比较关系及多个实施例涵盖的条件式范围的具体解释如下:
(1)光学参数所涵盖的范围,例如:α2≦A≦α1或β2≦B≦β1,α1为光学参数A在多个实施例中的最大值,α2为光学参数A在多个实施例中的最小值,β1为光学参数B在多个实施例中的最大值,β2为光学参数B在多个实施例中的最小值。
(2)光学参数互相之比较关系,例如:A大于B或A小于B。
(3)多个实施例涵盖的条件式范围,具体来说,由同一实施例的复数个光学参数经过可能的运算所获得之组合关系或比例关系,该些关系定义为E。E可为例如:A+B或A-B或A/B或A*B或(A*B)1/2,而E又满足条件式E≦γ1或E≧γ2或γ2≦E≦γ1,γ1及γ2为同一实施例的光学参数A与光学参数B经过运算所得到的值,且γ1为本发明多个实施例中的最大值,γ2为本发明多个实施例中的最小值。
上述光学参数所涵盖的范围、光学参数互相之比较关系及该些条件式的最大值、最小值及最大值最小值以内的数值范围皆为本发明可据以实施之特征,且皆属于本发明所揭露的范围。上述仅为举例说明,不应以此为限。
本发明之实施例皆可实施,且可于同一实施例中撷取部分特征组合,该特征组合相较于先前技术而言亦能达成无法预期之本案功效,该特征组合包括但不限于面形、屈光率及条件式等特征之搭配。本发明实施方式之揭露为阐明本发明原则之具体实施例,应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言之,实施例及其附图仅为本发明示范之用,并不受其限囿。
虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (14)
1.一种遮光组件,包括一朝向一物侧的物侧力学面、一朝向一像侧的像侧力学面、一朝向一光轴的内侧面以及一背对于该内侧面的外侧面;该遮光组件更包括至少一切口,其中该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸且贯穿该物侧力学面与该像侧力学面;该内侧面围绕该光轴且形成一穿孔,该穿孔的轮廓具有一通过该光轴的最短距离D1以及一通过该光轴的最长距离D2;该遮光组件的该外侧面具有一通过该光轴的最短距离为D3;该遮光组件的该外侧面具有一通过该光轴的最长距离为D4;更包括一弹性移动部以及一与该弹性移动部相邻的固定部,该至少一切口位于该弹性移动部与该固定部之间;
定义一包含该最短距离D1的一延伸线及该光轴的参考平面,该至少一切口的延伸线与该参考平面互相平行;
该弹性移动部具有一最靠近该光轴的内缘,该内缘为一直线;
该遮光组件满足以下条件式:1.200≦D2/D1≦3.000以及0.010≦(D4-D3)/(D3+D4)≦0.950。
2.如权利要求1所述遮光组件,其中该至少一切口的数量大于等于1且小于等于8。
3.如权利要求1所述遮光组件,其中该至少一切口的延伸线与该参考平面互相垂直。
4.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:0.000≦W/L≦1.000,其中L为该至少一切口在该物侧力学面或该像侧力学面上在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸方向的长度,且W为垂直该延伸方向的宽度。
5.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:1.500≦DS1/L≦25.000,其中DS1为在该至少一切口的位置从该内侧面至该外侧面在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面的延伸方向上的距离,且L为该至少一切口在该物侧力学面或该像侧力学面上在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸方向的长度。
6.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:1.100≦DS2/L≦20.000,其中DS2为在该至少一切口的位置从该内侧面至该外侧面的最短距离,且L为该至少一切口在该物侧力学面或该像侧力学面上在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸方向的长度。
7.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:1.100≦D3/D1≦20.000。
8.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:0.050≦(D3-D1)/(D3-D2)≦30.000。
9.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:0.600≦D3/D4≦1.000。
10.如权利要求1所述遮光组件,该至少一切口位于该弹性移动部。
11.如权利要求1所述遮光组件,其中该遮光组件更满足以下条件式:0.150≦T/L≦3.500,其中T为该遮光组件沿该光轴的最小厚度,且L为该至少一切口在该物侧力学面或该像侧力学面上在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸方向的长度。
12.一种光学成像镜头,包括多个透镜以及一遮光组件,该遮光组件包括一朝向一物侧的物侧力学面、一朝向一像侧的像侧力学面、一朝向一光轴的内侧面以及一背对于该内侧面的外侧面;该遮光组件更包括至少一切口,其中该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸且贯穿该物侧力学面与该像侧力学面;该内侧面围绕该光轴且形成一穿孔,该穿孔的轮廓具有一通过该光轴的最短距离D1以及一通过光轴的最长距离D2;该些透镜中从该遮光组件往该物侧数来的第一片透镜的一像侧面的一圆周区域为凸面或从该遮光组件往该像侧数来的第一片透镜的一物侧面的一圆周区域为凸面,其中该像侧面为该透镜朝向该像侧且使一成像光线通过的表面,该物侧面为该透镜朝向该物侧且使一成像光线通过的表面;该遮光组件的该外侧面具有一通过该光轴的最短距离为D3;该遮光组件的该外侧面具有一通过该光轴的最长距离为D4;更包括一弹性移动部以及一与该弹性移动部相邻的固定部,该至少一切口位于该弹性移动部与该固定部之间;
其中,定义一包含该最短距离D1的一延伸线及该光轴的参考平面,该至少一切口的延伸线与该参考平面互相平行;
该弹性移动部具有一最靠近该光轴的内缘,该内缘为一直线;
该光学成像镜头满足以下条件式:0.100≦(D2-D1)/(D2+D1)≦0.950以及0.010≦(D4-D3)/(D3+D4)≦0.950。
13.如权利要求12所述光学成像镜头,该遮光组件更满足以下条件式:0.150≦T/L≦3.500,其中T为该遮光组件沿该光轴的最小厚度,且L为该至少一切口在该物侧力学面或该像侧力学面上在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸方向的长度。
14.如权利要求12所述光学成像镜头,其中该遮光组件更满足以下条件式:1.500≦DS1/L≦25.000,其中DS1为在该至少一切口的位置从该内侧面至该外侧面在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面的延伸方向上的距离,且L为该至少一切口在该物侧力学面或该像侧力学面上在该至少一切口从该内侧面朝该外侧面延伸方向的长度。
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