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成像光学系统、相机模块及电子装置

文献发布时间:2023-06-19 19:27:02


成像光学系统、相机模块及电子装置

技术领域

本揭示内容是关于一种成像光学系统与相机模块,且特别是一种应用在可携式电子装置上的成像光学系统与相机模块。

背景技术

近年来,可携式电子装置发展快速,例如智能电子装置、平板计算机等,已充斥在现代人的生活中,而装载在可携式电子装置上的相机模块与其成像光学系统也随之蓬勃发展。但随着科技愈来愈进步,使用者对于成像光学系统与相机模块的品质要求也愈来愈高。

具体而言,现有相机模块中,滤光片设置于成像镜头与感光元件之间,其中滤光片可用于过滤红外光、紫外光等,但不以此为限。滤光片通常亦可用于保护感光元件,避免微尘附着于感光元件的感光面。然而,滤光片在强光照射的情况下容易形成鬼影,且由于组装需求及对滤除光线的需求,故滤光片的尺寸受到限制,进而影响成像光学系统的后焦,导致设计高品质、小体积的成像光学系统变得困难。因此,发展一种可提升设计自由度的成像光学系统遂成为产业上重要且急欲解决的问题。

发明内容

本揭示内容提供一种成像光学系统、相机模块及电子装置,通过低反射膜层、疏密结构层或抗反射多膜层与红外光吸收元件、红外光减少膜层的配置达到提升成像光学系统的设计自由度以获得改善光学品质或减小体积等效果。

依据本揭示内容一实施方式提供一种成像光学系统,沿一中心光路依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层及一平板元件。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,且红外光吸收元件用以折射光线。红外光减少膜层较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面。平板元件设置于红外光减少膜层与成像面之间且为一体成型,平板元件包含一透光部与一支架部,其中透光部与成像面对应设置,支架部环绕透光部,使透光部保持于中心光路上的一特定位置。平板元件还包含一疏密结构层,疏密结构层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者,疏密结构层往一空气方向渐疏,且在透光部的入光面与出光面中至少一者形成多个孔洞。疏密结构层的主要材质为陶瓷,且疏密结构层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%。疏密结构层的晶体平均高度为GH,成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件与红外光减少膜层沿中心光路的距离为L1,红外光减少膜层与疏密结构层沿中心光路的距离为L2,其满足以下条件:60nm≤GH≤400nm;0.0≤L1/f≤0.21;以及0.21≤L2/f。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中疏密结构层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.98%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中疏密结构层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.5%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中疏密结构层的晶体平均高度为GH,其可满足下列条件:120nm≤GH≤300nm。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一中介层,其中中介层连接疏密结构层与平板元件,且中介层通过孔洞中至少一者与空气接触。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中红外光减少膜层可设置于红外光吸收元件的一出光面。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧。红外光减少膜层设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中膜层设置元件可紧邻红外光吸收元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一胶体,其中胶体粘合红外光吸收元件与膜层设置元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件的支架部可为不透光塑胶支架部。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件可通过埋入射出或二次射出的方式一体成型。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件可还包含一遮光部,且遮光部与透光部毗邻设置。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中疏密结构层可同时设置于透光部的入光面与出光面。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中疏密结构层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中成像光学系统的焦距为f,透光部的厚度为THI,其可满足以下条件:0.005≤THI/f≤0.35。

依据本揭示内容一实施方式提供一种相机模块,包含前述实施方式的成像光学系统与一感光元件,其中感光元件设置于成像光学系统的成像面。

依据本揭示内容一实施方式提供一种电子装置,包含至少一前述实施方式的相机模块。

依据本揭示内容一实施方式提供一种成像光学系统,沿一中心光路依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层、一平板元件及一抗反射多膜层。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,且红外光吸收元件用以折射光线。红外光减少膜层较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面。平板元件设置于红外光减少膜层与成像面之间且为一体成型,平板元件包含一透光部与一支架部,其中透光部与成像面对应设置,支架部环绕透光部,使透光部保持于中心光路上的一特定位置。抗反射多膜层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者,其中抗反射多膜层包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠。抗反射多膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%。成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件与红外光减少膜层沿中心光路的距离为L1,红外光减少膜层与抗反射多膜层沿中心光路的距离为L2',其满足以下条件:0.0≤L1/f≤0.21;以及0.21≤L2'/f。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中抗反射多膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.98%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中红外光减少膜层可设置于红外光吸收元件的一出光面。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧,且红外光减少膜层设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中膜层设置元件可紧邻红外光吸收元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一胶体,其中胶体粘合红外光吸收元件与膜层设置元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件的支架部可为不透光塑胶支架部。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件可通过埋入射出或二次射出的方式一体成型。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件可还包含一遮光部,且遮光部与透光部毗邻设置。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中抗反射多膜层可同时设置于透光部的入光面与出光面。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中抗反射多膜层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中成像光学系统的焦距为f,透光部的厚度为THI,其可满足以下条件:0.005≤THI/f≤0.35。

依据本揭示内容一实施方式提供一种相机模块,包含前述实施方式的成像光学系统与一感光元件,其中感光元件设置于成像光学系统的成像面。

依据本揭示内容一实施方式提供一种电子装置,包含至少一前述实施方式的相机模块。

依据本揭示内容一实施方式提供一种成像光学系统,沿一中心光路依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层、一平板元件及一低反射膜层。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,且红外光吸收元件用以折射光线。红外光减少膜层较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面。平板元件包含一透光部与一支架部,其中透光部设置于红外光减少膜层与成像面之间,透光部与成像面对应设置,支架部环绕中心光路,且支架部与透光部结合为一体,使透光部保持于中心光路上的一特定位置。低反射膜层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者,且同时披覆支架部的至少一部分。低反射膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%。成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件与红外光减少膜层沿中心光路的距离为L1,红外光减少膜层与低反射膜层沿中心光路的距离为L2″,其满足以下条件:0.0≤L1/f≤0.21;以及0.21≤L2″/f。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可包含一抗反射多膜层,抗反射多膜层可包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可包含一疏密结构层,疏密结构层设置于透光部的入光面与出光面中至少一者,疏密结构层往一空气方向渐疏,在透光部的入光面与出光面中至少一者形成多个孔洞,且疏密结构层的主要材质为陶瓷。疏密结构层的晶体平均高度为GH,其可满足下列条件:60nm≤GH≤400nm。另外,其可满足下列条件:120nm≤GH≤300nm。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可还包含一中介层,中介层与平板元件实体接触,且中介层的至少一部分通过孔洞中至少一者与空气接触。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率小于0.98%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层对波长区间400nm至900nm的光线的平均反射率可小于0.5%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中红外光减少膜层可设置于红外光吸收元件的一出光面。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧,且红外光减少膜层设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中膜层设置元件可紧邻红外光吸收元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一胶体,其中胶体粘合红外光吸收元件与膜层设置元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中平板元件的支架部可为不透光塑胶支架部。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可同时设置于透光部的入光面与出光面,设置于透光部的入光面的低反射膜层包含一抗反射多膜层与一疏密结构层中其中一者,且设置于透光部的出光面的低反射膜层包含抗反射多膜层与疏密结构层中其中一者。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中成像光学系统的焦距为f,透光部的厚度为THI,其可满足以下条件:0.005≤THI/f≤0.35。

依据本揭示内容一实施方式提供一种相机模块,包含前述实施方式的成像光学系统与一感光元件,其中感光元件设置于成像光学系统的成像面。

依据本揭示内容一实施方式提供一种电子装置,包含至少一前述实施方式的相机模块。

依据本揭示内容一实施方式提供一种成像光学系统,沿一中心光路依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层、一棱镜元件及一低反射膜层。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,且红外光吸收元件用以折射光线。红外光减少膜层较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面。棱镜元件包含一棱镜部与一支架部。棱镜部沿中心光路依序包含一入光面、至少一反射面及一出光面,且棱镜部的出光面与成像面对应设置。支架部承载棱镜部,使棱镜部保持于中心光路上的一特定位置。低反射膜层设置于棱镜部的入光面与出光面中至少一者。低反射膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%。成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件与红外光减少膜层沿中心光路的距离为L1,红外光减少膜层与低反射膜层沿中心光路的距离为L2″,其满足以下条件:0.0≤L1/f≤0.21;以及0.21≤L2″/f。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可包含一抗反射多膜层,抗反射多膜层包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可包含一疏密结构层,疏密结构层设置于棱镜部的入光面与出光面中至少一者,疏密结构层往一空气方向渐疏,在棱镜部的入光面与出光面中至少一者形成多个孔洞,且疏密结构层的主要材质可为陶瓷。疏密结构层的晶体平均高度为GH,其可满足下列条件:60nm≤GH≤400nm。另外,其可满足下列条件:120nm≤GH≤300nm。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可还包含一中介层,中介层与棱镜元件实体接触,且中介层通过孔洞中至少一者与空气接触。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.98%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.5%。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中红外光减少膜层可设置于红外光吸收元件的一出光面。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧,且红外光减少膜层设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中膜层设置元件可紧邻红外光吸收元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,可还包含一胶体,其中胶体粘合红外光吸收元件与膜层设置元件。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中棱镜元件的支架部可为不透光塑胶支架部。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可同时设置于棱镜部的入光面与出光面,设置于棱镜部的入光面的低反射膜层包含一抗反射多膜层与一疏密结构层中其中一者,设置于棱镜部的出光面的低反射膜层包含抗反射多膜层与疏密结构层中其中一者。

依据前段所述实施方式的成像光学系统,其中低反射膜层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分。

依据本揭示内容一实施方式提供一种相机模块,包含前述实施方式的成像光学系统与一感光元件,其中感光元件设置于成像光学系统的成像面。

依据本揭示内容一实施方式提供一种电子装置,包含至少一前述实施方式的相机模块。

依据本揭示内容一实施方式提供一种相机模块,包含一成像光学系统与一感光元件。成像光学系统包含一成像镜头、一平板元件及一低反射膜层。成像镜头包含多个透镜、一红外光减少膜层及一透镜载体。透镜沿一中心光路依序排列,其中透镜包含一红外光吸收透镜,且红外光吸收透镜为红外光吸收塑胶透镜。红外光减少膜层设置于红外光吸收透镜的一出光面。透镜载体容纳透镜及红外光减少膜层。平板元件包含一透光部与一支架部,其中支架部环绕中心光路。低反射膜层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者。感光元件设置于透镜载体的一像侧,平板元件设置于成像镜头与感光元件之间,透光部与感光元件对应设置,中心光路经过成像镜头后,传递到感光元件。支架部使平板元件的透光部与感光元件保持一特定距离。低反射膜层对波长区间420nm至680nm的平均反射率小于0.98%。成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层与低反射膜层沿中心光路的距离为L2″,平板元件的透光部的厚度为THI,其满足以下条件:0.21≤L2″/f;以及0.005≤THI/f≤0.35。

附图说明

图1A绘示依照本揭示内容第一实施方式中相机模块的剖面图;

图1B绘示依照图1A第一实施方式中相机模块的部分立体图;

图1C绘示依照图1A第一实施方式中相机模块的部分分解图;

图1D绘示依照图1A第一实施方式的第一实施例中低反射膜层的示意图;

图1E绘示依照图1D第一实施方式的第一实施例中疏密结构层的扫描式电子显微镜影像;

图1F绘示依照图1D第一实施方式的第一实施例中波长-反射率实验数据表;

图1G绘示依照图1A第一实施方式的第二实施例中低反射膜层的示意图;

图1H绘示依照图1G第一实施方式的第二实施例中波长-反射率实验数据表;

图2A绘示依照本揭示内容第二实施方式中相机模块的立体图;

图2B绘示依照图2A第二实施方式中相机模块的剖面图;

图2C绘示依照图2A第二实施方式中相机模块的分解图;

图2D绘示依照图2A第二实施方式中平板元件的剖面示意图;

图3A绘示依照本揭示内容第三实施方式中相机模块的立体图;

图3B绘示依照图3A第三实施方式中相机模块的剖面图;

图3C绘示依照图3A第三实施方式中相机模块的分解图;

图3D绘示依照图3A第三实施方式中相机模块的另一分解图;

图3E绘示依照图3A第三实施方式中透镜载体与平板元件的剖面示意图;

图4A绘示依照本揭示内容第四实施方式中相机模块的立体图;

图4B绘示依照图4A第四实施方式中相机模块的剖面图;

图4C绘示依照图4A第四实施方式中相机模块的分解图;

图4D绘示依照图4A第四实施方式中相机模块的另一分解图;

图4E绘示依照图4A第四实施方式中相机模块的部分透视图;

图5A绘示依照本揭示内容第五实施方式中相机模块的立体图;

图5B绘示依照图5A第五实施方式中相机模块的示意图;

图5C绘示依照图5A第五实施方式中相机模块的部分分解图;

图5D绘示依照图5A第五实施方式中相机模块的分解图;

图5E绘示依照图5A第五实施方式中相机模块的另一分解图;

图6A绘示依照本揭示内容第六实施方式中相机模块的立体图;

图6B绘示依照图6A第六实施方式中相机模块的示意图;

图6C绘示依照图6A第六实施方式中相机模块的参数示意图;

图6D绘示依照图6A第六实施方式中相机模块的分解图;

图6E绘示依照图6A第六实施方式中相机模块的另一分解图;

图6F绘示依照图6A第六实施方式中棱镜部的示意图;

图7A绘示依照本揭示内容第七实施方式中相机模块的示意图;

图7B绘示依照图7A第七实施方式中相机模块的参数示意图;

图7C绘示依照图7A第七实施方式中棱镜部的示意图;

图8A绘示依照本揭示内容第八实施方式中电子装置的示意图;

图8B绘示依照图8A第八实施方式中电子装置的另一示意图;

图8C绘示依照图8A第八实施方式中电子装置的再一示意图;

图8D绘示依照图8A第八实施方式中电子装置拍摄的影像示意图;

图8E绘示依照图8A第八实施方式中电子装置拍摄的另一影像示意图;

图8F绘示依照图8A第八实施方式中电子装置拍摄的再一影像示意图;以及

图8G绘示依照图8A第八实施方式中电子装置拍摄的另一影像示意图。

【符号说明】

10,20,30,40,50,60,70:相机模块

11,21,31,41,51,61,71:感光元件

110,210,310,410,510:平板元件

111,211,311,411,511:透光部

112,212,312,412,512,612,712:支架部

113,513:透明塑胶注塑口

114,514:不透明塑胶注塑口

115:遮光部

121,221,321,421,521,621,721:第一透镜

122,222,322,422,522,622,722:第二透镜

123,223,323,423,523,623,723:第三透镜

124,224,324,424,524,624,724:第四透镜

125,225,325,425,525:第五透镜

126,326,526:第六透镜

127,327:第七透镜

128,328:第八透镜

131,132,231,232,233,331,332,333,334,431,432,433,531,532:间隔元件

133,434,533:固定元件

140,240,340,440,540,640,740:红外光减少膜层

151,351,551,651,751:透镜载体

152,652:驱动单元

153,653:载板

171,271,371,471,671:疏密结构层

172:中介层

173:高折射率层

174:低折射率层

475:抗反射多膜层

570,770:低反射膜层

610,710:棱镜元件

611,711:棱镜部

611a,711a:入光面

611b,711b:反射面

611c,711c:出光面

613:反射增强层

651a:导孔

652a:驱动磁石

652b:驱动线圈

654:罩

655:导轴

80:电子装置

811:影像回放按键

812:取像模块切换按键

813:对焦拍照按键

814:集成选单按键

815:变焦控制键

821,822:超广角相机模块

823:超望远相机模块

824,825:广角相机模块

826:望远相机模块

827:TOF模块

828:微距相机模块

829:生物识别感测用相机模块

83:提示灯

84:电路板

841:连接器

85:单晶片系统

86:对焦辅助元件

861:发光元件

L:中心光路

P:孔洞

S:基材

G:胶体

L1:红外光吸收元件与红外光减少膜层沿中心光路的距离

L2:红外光减少膜层与疏密结构层沿中心光路的距离

L2-1:红外光减少膜层与设置于透光部的入光面的疏密结构层沿中心光路的距离

L2-2:红外光减少膜层与设置于透光部的出光面的疏密结构层沿中心光路的距离

L2-3:红外光减少膜层与设置于棱镜部的入光面的疏密结构层沿中心光路的距离

L2-4:红外光减少膜层与设置于棱镜部的出光面的疏密结构层沿中心光路的距离

L2':红外光减少膜层与抗反射多膜层沿中心光路的距离

L2″-1:红外光减少膜层与设置于透光部的入光面的低反射膜层沿中心光路的距离

L2″-2:红外光减少膜层与设置于透光部的出光面的低反射膜层沿中心光路的距离

L2″-3:红外光减少膜层与设置于棱镜部的入光面的低反射膜层沿中心光路的距离

L2″-4:红外光减少膜层与设置于棱镜部的出光面的低反射膜层沿中心光路的距离

THI:透光部的厚度

GH1,GH2,GH3,GH4:晶体高度

具体实施方式

本揭示内容提供一种成像光学系统,其沿一中心光路依序包含一红外光吸收元件与一红外光减少膜层。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,且红外光吸收元件用以折射光线。红外光减少膜层较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面。成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件与红外光减少膜层沿中心光路的距离为L1,其满足以下条件:0.0≤L1/f≤0.21。

当L1/f满足上列条件时,可提升红外光吸收元件与红外光减少膜层之间的配合性,借此确保成像光学系统滤除红外光的效果。

必须说明的是,红外光吸收塑胶可以通过掺杂红外光吸收材料于塑胶中,使红外光吸收元件用以吸收红外光,且红外光吸收塑胶可进一步掺杂有紫外光吸收材料,使红外光吸收元件进一步用以吸收紫外光。

红外光减少膜层可为一多层膜,其中红外光减少膜层包含高低折射率交替层,可对红外光形成破坏性干涉。

成像光学系统可还包含一平板元件,其中成像光学系统沿中心光路依序包含红外光吸收元件、红外光减少膜层及平板元件。平板元件设置于红外光减少膜层与成像面之间且为一体成型,且平板元件包含一透光部与一支架部。进一步来说,透光部与成像面对应设置,支架部环绕透光部,使透光部保持于中心光路上的一特定位置。或者,透光部设置于红外光减少膜层与成像面之间,透光部与成像面对应设置,支架部环绕中心光路,且支架部与透光部结合为一体,使透光部保持于中心光路上的特定位置。具体而言,一成像光线沿中心光路自物侧经过红外光吸收元件、平板元件等多个光学元件后,传递到成像面。换言之,成像光线先通过红外光吸收元件再通过红外光减少膜层,借以避免大角度的入射光在红外光减少膜层发生偏色。

平板元件的支架部可为不透光塑胶支架部。借此,可避免非成像光通过支架部入射感光元件。再者,平板元件可通过埋入射出一体成型,其中透光部可以是玻璃或高分子,且支架部可以是一不透光高分子或陶瓷,并不以上述的材质为限。或者,平板元件可通过二次射出一体成型,其中透光部可以是透明高分子,支架部可以是一不透明高分子,不透明高分子可进一步与透明高分子为相同材质,并通过添加染色剂使不透明高分子成为不透明,借此提升结合性。或者,平板元件可通过粘合、热铆接、嵌合等方式,使支架部与透光部结合为一体,但不以此为限。

平板元件可还包含一遮光部,且遮光部与透光部毗邻设置,借以避免非成像光入射感光元件。

成像光学系统的焦距为f,透光部的厚度为THI,其可满足以下条件:0.005≤THI/f≤0.35。借此,可提升成像光学系统的设计自由度,借以提升成像品质或减小相机模块的体积。

成像光学系统可还包含一棱镜元件,其中成像光学系统沿中心光路依序包含红外光吸收元件、红外光减少膜层及棱镜元件。棱镜元件包含一棱镜部与一支架部,其中棱镜部沿中心光路依序包含一入光面、至少一反射面及一出光面,棱镜部的出光面与成像面对应设置,且支架部承载棱镜部,使棱镜部保持于中心光路上的一特定位置。

棱镜元件的支架部可为不透光塑胶支架部。

成像光学系统可还包含一低反射膜层,其中成像光学系统沿中心光路依序包含红外光吸收元件、红外光减少膜层、平板元件及低反射膜层;或者,成像光学系统沿中心光路依序包含红外光吸收元件、红外光减少膜层、棱镜元件及低反射膜层。低反射膜层设置于透光部的入光面与出光面中至少一者,且同时披覆支架部的至少一部分,其中低反射膜层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分;或者,低反射膜层设置于棱镜部的入光面与出光面中至少一者。低反射膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%。

成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层与低反射膜层沿中心光路的距离为L2″,其满足以下条件:0.21≤L2″/f。当L2″/f满足上述条件时,可进一步避免红外光减少膜层与低反射膜层之间因大角度入射光线产生的鬼影,借此确保成像品质。并且,可使得红外光减少膜层不设置于透光部,借此避免红外光减少膜层与感光元件表面之间因反射产生鬼影。

低反射膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.98%。另外,低反射膜层对波长区间400nm至900nm的光线的平均反射率可小于0.5%。

平板元件可还包含一疏密结构层,具体而言,低反射膜层可包含一疏密结构层,其中疏密结构层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者,疏密结构层往一空气方向渐疏,且在透光部的入光面与出光面中至少一者形成多个孔洞。进一步来说,疏密结构层可同时设置于透光部的入光面与出光面,且疏密结构层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分,借以进一步减少支架部产生炫光的风险。疏密结构层的主要材质可为陶瓷,疏密结构层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%,其中疏密结构层的晶体平均高度为GH,其可满足下列条件:60nm≤GH≤400nm。另外,其可满足下列条件:120nm≤GH≤300nm。具体而言,通过疏密结构层可进一步提供最低反射率小于0.5%的效果。

再者,疏密结构层可以是多层膜,且陶瓷可以是铝、硅、钛、锆、钽、铌、铬等元素的氧化物、氮化物及碳化物,但不以此为限,进一步说明,陶瓷可以是氧化铝、氧化硅、氧化钛等,疏密结构层可通过化学腐蚀、生成,电化学腐蚀,激光、电浆、半导体工艺(工艺可包含曝光、显影、蚀刻等)等方法形成,但不以此为限。

成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层与疏密结构层沿中心光路的距离为L2,其满足以下条件:0.21≤L2/f。当L2/f满足上述条件时,可进一步避免红外光减少膜层与疏密结构层之间因大角度入射光线产生的鬼影,借此确保成像品质。并且,可使得红外光减少膜层不设置于透光部,借此避免红外光减少膜层与感光元件表面之间因反射产生鬼影。

疏密结构层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.98%。另外,疏密结构层对波长区间400nm至900nm的光线的平均反射率可小于0.5%。

成像光学系统可还包含一中介层,具体而言,低反射膜层可包含一中介层,其中中介层连接疏密结构层与平板元件,中介层与平板元件实体接触,且中介层通过孔洞中至少一者与空气接触。通过中介层可提升疏密结构层的附着性,借以提升疏密结构层的寿命,其中中介层可以是多层膜以进一步增加疏密结构层的附着性。再者,平板元件的表面可设置一基材。

成像光学系统可还包含一抗反射多膜层,具体而言,低反射膜层可包含一抗反射多膜层,其中成像光学系统沿中心光路依序包含红外光吸收元件、红外光减少膜层、平板元件及抗反射多膜层。抗反射多膜层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者,其中抗反射多膜层包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠,借以通过干涉原理消除反射光。再者,抗反射多膜层可同时披覆支架部的至少一部分,且抗反射多膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率小于0.98%。

抗反射多膜层可同时设置于透光部的入光面与出光面,且抗反射多膜层可同时设置于支架部的一表面的至少一部分。

成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层与抗反射多膜层沿中心光路的距离为L2',其满足以下条件:0.21≤L2'/f。当L2'/f满足上述条件时,可进一步避免红外光减少膜层与抗反射多膜层之间因大角度入射光线产生的鬼影,借此确保成像品质。并且,可使得红外光减少膜层不设置于透光部,借此避免红外光减少膜层与感光元件表面之间因反射产生鬼影。

抗反射多膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率可小于0.98%。

低反射膜层可同时设置于透光部的入光面与出光面,其中设置于透光部的入光面的低反射膜层可包含抗反射多膜层与疏密结构层中其中一者,且设置于透光部的出光面的低反射膜层可包含抗反射多膜层与疏密结构层中其中一者。

低反射膜层可同时设置于棱镜部的入光面与出光面,其中设置于棱镜部的入光面的低反射膜层包含抗反射多膜层与疏密结构层中其中一者,且设置于棱镜部的出光面的低反射膜层包含抗反射多膜层与疏密结构层中其中一者。再者,疏密结构层可设置于棱镜部的入光面与出光面中至少一者,且在棱镜部的入光面与出光面中至少一者形成孔洞。

红外光减少膜层可设置于红外光吸收元件的一出光面。具体而言,当L1/f=0时,可进一步减少光学元件的数量,借以缩小体积。

成像光学系统可还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧,红外光减少膜层设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者,且膜层设置元件紧邻红外光吸收元件。借此,通过红外光吸收元件可提升膜层设置元件对红外光的吸收效率。

成像光学系统可还包含一胶体,其中胶体粘合红外光吸收元件与膜层设置元件。借此,通过红外光吸收元件可提升膜层设置元件对红外光的吸收效率,进一步提升成像光学系统的光学品质。

上述本揭示内容的成像光学系统中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。

本揭示内容提供一种相机模块,包含一成像光学系统与一感光元件。成像光学系统包含一成像镜头、一平板元件及一低反射膜层。成像镜头包含多个透镜、一红外光减少膜层及一透镜载体。透镜沿一中心光路依序排列,其中透镜包含一红外光吸收透镜,且红外光吸收透镜为红外光吸收塑胶透镜。红外光减少膜层设置于红外光吸收透镜的一出光面。透镜载体容纳透镜及红外光减少膜层。平板元件设置于成像镜头与感光元件之间,且包含一透光部与一支架部,其中透光部与感光元件对应设置,支架部环绕中心光路,并使平板元件的透光部与感光元件保持一特定距离。低反射膜层设置于透光部的一入光面与一出光面中至少一者。感光元件设置于透镜载体的一像侧,中心光路经过成像镜头后,传递到感光元件。低反射膜层对波长区间420nm至680nm的平均反射率小于0.98%。成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层与低反射膜层沿中心光路的距离为L2″,平板元件的透光部的厚度为THI,其满足以下条件:0.21≤L2″/f;以及0.005≤THI/f≤0.35。

当L2″/f满足上述条件时,可进一步避免红外光减少膜层与低反射膜层之间因大角度入射光线产生的鬼影,借此确保成像品质。并且,可使得红外光减少膜层不设置于透光部,借此避免红外光减少膜层与感光元件表面之间因反射产生鬼影。

当THI/f满足上述条件时,可提升成像镜头的设计自由度,借此提升成像品质或减小相机模块的体积。

本揭示内容提供一种电子装置,其中电子装置包含前述的相机模块。

根据上述实施方式,以下提出具体实施方式与实施例并配合附图予以详细说明。

<第一实施方式>

请参照图1A至图1C,其中图1A绘示依照本揭示内容第一实施方式中相机模块10的剖面图,图1B绘示依照图1A第一实施方式中相机模块10的部分立体图,图1C绘示依照图1A第一实施方式中相机模块10的部分分解图。由图1A至图1C可知,相机模块10包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件11,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一平板元件110。

进一步来说,成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层140及平板元件110,其中红外光减少膜层140设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第一实施方式中为一红外光吸收透镜。红外光减少膜层140较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。必须说明的是,红外光吸收塑胶可以通过掺杂红外光吸收材料于塑胶中,使红外光吸收元件用以吸收红外光,且红外光吸收塑胶可进一步掺杂有紫外光吸收材料,使红外光吸收元件进一步用以吸收紫外光。

再者,一成像光线(图未绘示)沿中心光路L自物侧经过红外光吸收元件、平板元件110等多个光学元件后传递到成像面。换言之,成像光线先通过红外光吸收元件再通过红外光减少膜层140,借以避免大角度的入射光在红外光减少膜层140发生偏色。再者,中心光路L通过成像镜头后传递到感光元件11。

红外光减少膜层140可为一多层膜,其中红外光减少膜层140包含高低折射率交替层,可对红外光形成破坏性干涉。

成像镜头包含多个透镜、红外光减少膜层140及一透镜载体151。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜121、第二透镜122、红外光减少膜层140、第三透镜123、第四透镜124、第五透镜125、间隔元件131、第六透镜126、第七透镜127、间隔元件132、第八透镜128、固定元件133,其中透镜载体151容纳第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123、第四透镜124、第五透镜125、第六透镜126、第七透镜127、第八透镜128、间隔元件131、132、固定元件133及红外光减少膜层140,且感光元件11设置于透镜载体151的一像侧。必须说明的是,透镜及各光学元件的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

第一实施方式中,第一透镜121为红外光吸收元件。必须说明的是,为清楚示意红外光减少膜层140的披覆范围,红外光减少膜层140的厚度并非实际厚度。

成像光学系统还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧,红外光减少膜层140设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者。第一实施方式中,红外光减少膜层140设置于第三透镜123的入光面,且第三透镜123为膜层设置元件。

平板元件110设置于红外光减少膜层140与成像面之间且为一体成型,且平板元件110设置于第八透镜128与感光元件11之间,其中平板元件110包含一透光部111、一支架部112、透明塑胶注塑口113、不透明塑胶注塑口114及遮光部115。透光部111与成像面对应设置,支架部112环绕透光部111,使透光部111保持于中心光路L上的一特定位置。支架部112环绕中心光路L,并使平板元件110的透光部111与感光元件11保持一特定距离。遮光部115与透光部111毗邻设置,借以避免非成像光入射感光元件11。支架部112与透光部111的材质可为透明塑胶,遮光部115的材质可为黑色塑胶,平板元件110可通过二次射出一体成型,但并不以此为限。具体而言,透明塑胶注塑口113与支架部112对应设置,且不透明塑胶注塑口114与遮光部115对应设置。

由图1A与图1C可知,平板元件110还包含一疏密结构层171,其中疏密结构层171同时设置于透光部111的一入光面与一出光面,且设置于透光部111的入光面的疏密结构层171同时设置于遮光部115的部分表面。借此,可避免产生通过遮光部115的表面反射的炫光以遮蔽非成像光线。

成像镜头还包含一驱动单元152与一载板153。驱动单元152可驱动透镜载体151在水平与垂直中心光路L中至少一种方向并相对于感光元件11移动,使相机模块10具有对焦、防抖等功能。载板153可进一步为印刷电路板,但并不以此为限,且支架部112设置于载板153,使透光部111进一步保持于中心光路L上的特定位置。

请参照图1D与图1E,其中图1D绘示依照图1A第一实施方式的第一实施例中低反射膜层的示意图,图1E绘示依照图1D第一实施方式的第一实施例中疏密结构层171的扫描式电子显微镜影像。由图1D与图1E可知,成像光学系统还包含低反射膜层(图未标示),其中低反射膜层包含疏密结构层171与中介层172,其中疏密结构层171使低反射膜层具有抗反射的功能性,而中介层172连接疏密结构层171与平板元件110表面的一基材S,且中介层172与基材S实体接触。进一步来说,中介层172为多层膜,借以提升疏密结构层171的附着性。

疏密结构层171自基材S往一空气方向渐疏,并在透光部111的入光面与出光面形成多个孔洞P,而中介层172通过孔洞P中至少一者与空气接触。借此,可确保疏密结构层171的低反射功能性。

必须说明的是,基材S可指为平板元件110的透光部111、支架部112及遮光部115中其中一者,图1D中的部分剖视图中介层172的厚度与层数仅为示意,其厚度与层数可依据实际需求调整,且疏密结构层171的厚度并非实际厚度,仅用以清楚示意疏密结构层171的披覆范围,并不以此为限。

由图1D可知,疏密结构层171的晶体高度分别为GH1、GH2、GH3及GH4,且疏密结构层171的晶体平均高度为GH,其中GH1为189.56nm,GH2为303.28nm,GH3为271.88nm,GH4为112.67nm,且GH为219.35nm。

请参照图1F,其绘示依照图1D第一实施方式的第一实施例中波长-反射率实验数据表。由图1F可知,疏密结构层171对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率为0.022%,疏密结构层171对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率为0.023%,且疏密结构层171对波长区间420nm至680nm的一光线的最低反射率为0.012%。

请参照图1G,其绘示依照图1A第一实施方式的第二实施例中低反射膜层的示意图。由图1G可知,低反射膜层还包含抗反射多膜层(图未标示),其中抗反射多膜层包含多个高折射率层173及多个低折射率层174,且高折射率层173及低折射率层174交替堆叠,借以使低反射膜层具有抗反射的功能性,且通过干涉原理消除反射光。

必须说明的是,图1G中的部分剖视图中介层172、高折射率层173及低折射率层174的厚度与层数仅为示意,其厚度、层数及次序可依据实际需求调整,并不以此为限。

请参照图1H,其绘示依照图1G第一实施方式的第二实施例中波长-反射率实验数据表。由图1H可知,抗反射多膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的平均反射率为0.43%,抗反射多膜层对波长区间400nm至900nm的一光线的平均反射率为0.93%,且抗反射多膜层对波长区间420nm至680nm的一光线的最低反射率为0.23%。

由图1A可知,成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件(第一实施方式中为第一透镜121)与红外光减少膜层140沿中心光路L的距离为L1,红外光减少膜层140与设置于透光部111的入光面的疏密结构层171沿中心光路L的距离为L2-1,红外光减少膜层140与设置于透光部111的出光面的疏密结构层171沿中心光路L的距离为L2-2,透光部111的厚度为THI,所述参数满足下列表1A条件。

<第二实施方式>

请参照图2A至图2C,其中图2A绘示依照本揭示内容第二实施方式中相机模块20的立体图,图2B绘示依照图2A第二实施方式中相机模块20的剖面图,图2C绘示依照图2A第二实施方式中相机模块20的分解图。由图2A至图2C可知,相机模块20包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件21,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一平板元件210。

进一步来说,成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层240及平板元件210,其中红外光减少膜层240设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第二实施方式中为一红外光吸收透镜。红外光减少膜层240较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。

成像镜头包含多个透镜及红外光减少膜层240。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜221、第二透镜222、间隔元件231、第三透镜223、间隔元件232、第四透镜224、红外光减少膜层240、第五透镜225、间隔元件233。必须说明的是,透镜及各光学元件的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

成像光学系统还包含一膜层设置元件,其中膜层设置元件设置于红外光吸收元件的一像侧,红外光减少膜层240设置于膜层设置元件的一入光面与一出光面中其中一者。第二实施方式中,红外光减少膜层240设置于第五透镜225的入光面,第四透镜224为红外光吸收元件,且第五透镜225为膜层设置元件。再者,红外光减少膜层240亦可设置于第五透镜225的出光面。

进一步来说,膜层设置元件紧邻红外光吸收元件,且成像光学系统还包含一胶体G,其中胶体G粘合红外光吸收元件与膜层设置元件。借此,通过红外光吸收元件可提升膜层设置元件对红外光的吸收效率,进一步提升相机模块20的光学品质。再者,通过胶体G设置于粘合红外光吸收元件与膜层设置元件之间以取代空气间隙,借以减少面反射所产生的鬼影。

请参照图2D,其绘示依照图2A第二实施方式中平板元件210的剖面示意图。由图2D可知,平板元件210包含一透光部211与一支架部212,其中透光部211与支架部212通过埋入射出一体成型形成平板元件210。详细来说,透光部211与成像面对应设置,支架部212环绕透光部211,使透光部211保持于中心光路L上的一特定位置。支架部212环绕中心光路L,并使平板元件210的透光部211与感光元件21保持一特定距离。平板元件210的支架部212进一步用以容纳第一透镜221、第二透镜222、第三透镜223、第四透镜224、第五透镜225及间隔元件231、232、233。

透光部211的材质可为玻璃或塑胶,而支架部212为注塑成型件,且其材质可为不透明塑胶,但透光部211与支架部212并不以上述的材质为限。通过不透明塑胶材质的支架部212可避免非成像光通过支架部212入射感光元件21。

由图2B与图2C可知,平板元件210还包含一疏密结构层271,其中疏密结构层271同时设置于透光部211的一入光面与一出光面,且设置于透光部211的出光面的疏密结构层271同时披覆于支架部212的表面的至少一部分。借此,可进一步减少支架部212产生炫光的风险。

由图2B可知,成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件(第二实施方式中为第四透镜224)与红外光减少膜层240沿中心光路L的距离为L1,红外光减少膜层240与设置于透光部211的入光面的疏密结构层271沿中心光路L的距离为L2-1,红外光减少膜层240与设置于透光部211的出光面的疏密结构层271沿中心光路L的距离为L2-2,透光部211的厚度为THI,所述参数满足下列表2A条件。

<第三实施方式>

请参照图3A至图3D,其中图3A绘示依照本揭示内容第三实施方式中相机模块30的立体图,图3B绘示依照图3A第三实施方式中相机模块30的剖面图,图3C绘示依照图3A第三实施方式中相机模块30的分解图,图3D绘示依照图3A第三实施方式中相机模块30的另一分解图。由图3A至图3D可知,相机模块30包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件31,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一平板元件310。

进一步来说,成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层340及平板元件310,其中红外光减少膜层340设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第三实施方式中可视为红外光吸收透镜。红外光减少膜层340较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。

成像镜头包含多个透镜、红外光减少膜层340及一透镜载体351。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜321、第二透镜322、间隔元件331、间隔元件332、第三透镜323、第四透镜324、第五透镜325、红外光减少膜层340、间隔元件333、第六透镜326、第七透镜327、间隔元件334、第八透镜328。必须说明的是,透镜及各光学元件的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

第三实施方式中,第五透镜325为红外光吸收元件,且红外光减少膜层340设置于第五透镜325的出光面。

请配合参照图3E,其绘示依照图3A第三实施方式中透镜载体351与平板元件310的剖面示意图。由图3B至图3E可知,平板元件310包含一透光部311与一支架部312。详细来说,透光部311与成像面对应设置,支架部312环绕透光部311,使透光部311保持于中心光路L上的一特定位置。支架部312环绕中心光路L,并使平板元件310的透光部311与感光元件31保持一特定距离。

详细来说,透镜载体351用以容纳第一透镜321、第二透镜322、第三透镜323、第四透镜324及间隔元件331、332,且平板元件310的支架部312进一步用以容纳透镜载体351、第五透镜325、第六透镜326、第七透镜327、第八透镜328及间隔元件333、334。

由图3B可知,透光部311的材质可为透明玻璃或透明塑胶,支架部312可由黑色塑胶成型,其中透光部311与支架部312通过一胶体G结合为一体。

由图3B可知,平板元件310还包含一疏密结构层371,其中疏密结构层371同时设置于透光部311的一入光面与一出光面。再者,疏密结构层371同时披覆于支架部312的表面的至少一部分。借此,可进一步减少支架部312产生炫光的风险。

由图3B可知,成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层340与设置于透光部311的入光面的疏密结构层371沿中心光路L的距离为L2-1,红外光减少膜层340与设置于透光部311的出光面的疏密结构层371沿中心光路L的距离为L2-2,透光部311的厚度为THI,所述参数满足下列表3A条件。

<第四实施方式>

请参照图4A至图4D,其中图4A绘示依照本揭示内容第四实施方式中相机模块40的立体图,图4B绘示依照图4A第四实施方式中相机模块40的剖面图,图4C绘示依照图4A第四实施方式中相机模块40的分解图,图4D绘示依照图4A第四实施方式中相机模块40的另一分解图。由图4A至图4D可知,相机模块40包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件41,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一平板元件410。

进一步来说,成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层440及平板元件410,其中红外光减少膜层440设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第四实施方式中可视为红外光吸收透镜。红外光减少膜层440较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。

成像镜头包含多个透镜及红外光减少膜层440。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜421、红外光减少膜层440、第二透镜422、间隔元件431、第三透镜423、间隔元件432、第四透镜424、间隔元件433、第五透镜425、固定元件434。必须说明的是,透镜及各光学元件的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

第四实施方式中,第一透镜421为红外光吸收元件,且红外光减少膜层440设置于第一透镜421的出光面。

请参照图4E,其绘示依照图4A第四实施方式中相机模块40的部分透视图。由图4B至图4E可知,成像光学系统还包含一胶体G,其中胶体G设置于透光部411与感光元件41之间。

平板元件410包含一透光部411与一支架部412,其中透光部411与支架部412通过热铆接工艺一体成型形成平板元件410。详细来说,透光部411与成像面对应设置,支架部412环绕透光部411,使透光部411保持于中心光路L上的一特定位置。支架部412环绕中心光路L,并使平板元件410的透光部411与感光元件41保持一特定距离。平板元件410的支架部412进一步用以容纳第一透镜421、第二透镜422、第三透镜423、第四透镜424、第五透镜425、间隔元件431、432、433及固定元件434。

透光部411的材质可为透明玻璃或透明塑胶,而支架部412可由黑色塑胶成型,但透光部411与支架部412并不以上述的材质为限。通过不透明塑胶材质的支架部412可避免非成像光通过支架部412入射感光元件41。

成像光学系统还包含一低反射膜层(图未标示),其中低反射膜层同时设置于透光部411的一入光面与一出光面,设置于透光部411的入光面的低反射膜层包含一疏密结构层471,且设置于透光部411的出光面的低反射膜层包含一抗反射多膜层475。进一步来说,抗反射多膜层475包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠,借以使低反射膜层具有抗反射的功能性。再者,抗反射多膜层475进一步设置于支架部412的部分表面,可避免产生通过支架部412表面反射的炫光以遮蔽非成像光线。

由图4B可知,成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层440与疏密结构层471沿中心光路L的距离为L2,红外光减少膜层440与抗反射多膜层475沿中心光路L的距离为L2',透光部411的厚度为THI,所述参数满足下列表4A条件。

<第五实施方式>

请参照图5A至图5E,其中图5A绘示依照本揭示内容第五实施方式中相机模块50的立体图,图5B绘示依照图5A第五实施方式中相机模块50的示意图,图5C绘示依照图5A第五实施方式中相机模块50的部分分解图,图5D绘示依照图5A第五实施方式中相机模块50的分解图,图5E绘示依照图5A第五实施方式中相机模块50的另一分解图。由图5A至图5E可知,相机模块50包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件51,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一平板元件510,且成像镜头设置于平板元件510,借以使成像镜头与感光元件51相对固定。

成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层540及平板元件510,其中红外光减少膜层540设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第五实施方式中可视为红外光吸收透镜。红外光减少膜层540较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。

成像镜头包含多个透镜、红外光减少膜层540及一透镜载体551。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜521、红外光减少膜层540、第二透镜522、第三透镜523、第四透镜524、间隔元件531、第五透镜525、间隔元件532、第六透镜526、固定元件533,其中透镜载体551用以容纳第一透镜521、第二透镜522、第三透镜523、第四透镜524、第五透镜525、第六透镜526、间隔元件531、532及固定元件533。必须说明的是,透镜及各光学元件的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

第五实施方式中,第一透镜521为红外光吸收元件,且红外光减少膜层540设置于第一透镜521的出光面。

平板元件510包含一透光部511、一支架部512、透明塑胶注塑口513及不透明塑胶注塑口514,其中透光部511与支架部512通过二次射出一体成型形成平板元件510。详细来说,透光部511与成像面对应设置,支架部512环绕透光部511,使透光部511保持于中心光路L上的一特定位置。支架部512环绕中心光路L,并使平板元件510的透光部511与感光元件51保持一特定距离。

透光部511的材质可为塑胶,而支架部512可为不透明塑胶,但透光部511与支架部512并不以上述的材质为限。进一步来说,支架部512的不透明塑胶可进一步与透光部511的透明塑胶为同一材质,其中支架部512的不透明塑胶可通过添加染色剂至透明塑胶呈现不透明。通过不透明塑胶材质的支架部512可避免非成像光通过支架部512入射感光元件51。具体而言,透明塑胶注塑口513与透光部511对应设置,且不透明塑胶注塑口514与支架部512对应设置。

成像光学系统还包含一低反射膜层570,其中低反射膜层570同时设置于透光部511的一入光面与一出光面,且低反射膜层570为多层膜。进一步来说,低反射膜层570包含疏密结构层(图未标示)与抗反射多膜层(图未标示),抗反射多膜层包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠,借以使低反射膜层570具有抗反射的功能性。再者,位于出光面的低反射膜层570进一步设置于支架部512的部分表面,可避免产生通过支架部512表面反射的炫光。

由图5B可知,成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层540与设置于透光部511的入光面的低反射膜层570沿中心光路L的距离为L2″-1,红外光减少膜层540与设置于透光部511的出光面的低反射膜层570沿中心光路L的距离为L2″-2,透光部511的厚度为THI,所述参数满足下列表5A条件。

<第六实施方式>

请参照图6A至图6E,其中图6A绘示依照本揭示内容第六实施方式中相机模块60的立体图,图6B绘示依照图6A第六实施方式中相机模块60的示意图,图6C绘示依照图6A第六实施方式中相机模块60的参数示意图,图6D绘示依照图6A第六实施方式中相机模块60的分解图,图6E绘示依照图6A第六实施方式中相机模块60的另一分解图。由图6A至图6E可知,相机模块60包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件61,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一棱镜元件610。

成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层640及棱镜元件610,其中红外光减少膜层640设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第六实施方式中可视为红外光吸收透镜。红外光减少膜层640较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。

成像镜头包含多个透镜、红外光减少膜层640及一透镜载体651。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜621、红外光减少膜层640、第二透镜622、第三透镜623、第四透镜624,其中透镜载体651容纳第一透镜621、第二透镜622、第三透镜623、第四透镜624。必须说明的是,透镜的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

第六实施方式中,第一透镜621为红外光吸收元件,且红外光减少膜层640设置于第一透镜621的出光面。

请参照图6F,其绘示依照图6A第六实施方式中棱镜部611的示意图。由图6B与图6F可知,棱镜元件610包含一棱镜部611、一支架部612及一反射增强层613,其中支架部612承载棱镜部611,使棱镜部611保持于中心光路L上的一特定位置。棱镜部611沿中心光路L依序包含一入光面611a、至少一反射面611b及一出光面611c,且棱镜部611的出光面611c与成像面对应设置。再者,反射增强层613设置于反射面611b,且反射增强层613的数量对应反射面611b的数量,其中反射面611b的数量为四。

棱镜部611的材质可为玻璃或塑胶,而支架部612的材质可为不透明塑胶,但棱镜部611与支架部612并不以上述的材质为限。进一步来说,支架部612的不透明塑胶可进一步与棱镜部611的透明塑胶为同一材质,其中支架部612的不透明塑胶可通过添加染色剂至透明塑胶呈现不透明。通过不透明塑胶材质的支架部612可避免非成像光通过支架部612入射感光元件61。

成像光学系统还包含一低反射膜层(图未标示),其中低反射膜层同时设置于棱镜部611的一入光面611a与一出光面611c,且设置于棱镜部611的入光面611a与出光面611c的低反射膜层皆包含一疏密结构层671。

由图6D与图6E可知,成像镜头还包含一驱动单元652、一载板653、一罩654及二导轴655,且透镜载体651具有导孔651a,其中驱动单元652设置于透镜载体651以驱动透镜载体651沿导轴655的延伸方向移动,导轴655成型于支架部612,支架部612与感光元件61设置于载板653,罩654设置于透镜载体651,且导轴655与导孔651a相对设置。

进一步来说,驱动单元652包含一驱动磁石652a与一驱动线圈652b,其中驱动磁石652a与驱动线圈652b对应设置,且驱动磁石652a与驱动线圈652b之间交互作用产生一驱动磁力。

由图6C可知,成像光学系统的焦距为f,红外光减少膜层640与设置于棱镜部611的入光面的疏密结构层671沿中心光路L的距离为L2-3,红外光减少膜层640与设置于棱镜部611的出光面的疏密结构层671沿中心光路L的距离为L2-4,所述参数满足下列表6A条件。

<第七实施方式>

请参照图7A与图7B,其中图7A绘示依照本揭示内容第七实施方式中相机模块70的示意图,图7B绘示依照图7A第七实施方式中相机模块70的参数示意图。由图7A与图7B可知,相机模块70包含一成像光学系统(图未标示)与一感光元件71,其中成像光学系统包含一成像镜头(图未标示)与一棱镜元件710。

成像光学系统沿中心光路L依序包含一红外光吸收元件、一红外光减少膜层740及棱镜元件710,其中红外光减少膜层740设置于红外光吸收元件的一出光面。红外光吸收元件为红外光吸收塑胶元件,红外光吸收元件用以折射光线,且红外光吸收元件于第七实施方式中可视为红外光吸收透镜。红外光减少膜层740较红外光吸收元件的一入光面靠近成像光学系统的一成像面(图未标示)。

成像镜头包含多个透镜、红外光减少膜层740及一透镜载体751。详细来说,成像镜头沿一中心光路L依序包含第一透镜721、第二透镜722、第三透镜723、第四透镜724、红外光减少膜层740,其中透镜载体751容纳第一透镜721、第二透镜722、第三透镜723、第四透镜724。必须说明的是,透镜的数量、结构、面形等光学特征可依照不同成像需求配置,并不以此为限。

第七实施方式中,第二透镜722为红外光吸收元件,红外光减少膜层740设置于第四透镜724的出光面。

请参照图7C,其绘示依照图7A第七实施方式中棱镜部711的示意图。由图7A与图7C可知,棱镜元件710包含一棱镜部711、一支架部712及一反射增强层(图未标示),其中支架部712承载棱镜部711,使棱镜部711保持于中心光路L上的一特定位置。棱镜部711沿中心光路L依序包含一入光面711a、至少一反射面711b及一出光面711c,且棱镜部711的出光面711c与成像面对应设置。再者,反射增强层设置于反射面711b,且反射增强层的数量对应反射面711b的数量,其中反射面711b的数量为四。

成像光学系统还包含一低反射膜层770,其中低反射膜层770同时设置于棱镜部711的一入光面与一出光面,其中低反射膜层770包含疏密结构层(图未标示)与抗反射多膜层(图未标示),其中抗反射多膜层包含多个高折射率层及多个低折射率层,且高折射率层及低折射率层交替堆叠,借以使低反射膜层770具有抗反射的功能性。

由图7B可知,成像光学系统的焦距为f,红外光吸收元件(第七实施方式中为第二透镜722)与红外光减少膜层740沿中心光路L的距离为L1,红外光减少膜层740与设置于棱镜部711的入光面的低反射膜层770沿中心光路L的距离为L2″-3,红外光减少膜层740与设置于棱镜部711的出光面的低反射膜层770沿中心光路L的距离为L2″-4,所述参数满足下列表7A条件。

必须说明的是,第七实施方式的光学系统与机构配置与第六实施方式的光学系统与机构配置相同,故其余的元件的结构及配置关系在此将不另赘述。

<第八实施方式>

请参照图8A至图8C,其中图8A绘示依照本揭示内容第八实施方式中电子装置80的示意图,图8B绘示依照图8A第八实施方式中电子装置80的另一示意图,图8C绘示依照图8A第八实施方式中电子装置80的再一示意图。由图8A至图8C可知,电子装置80是一智能手机,其中电子装置80亦可以是笔记型计算机、平板计算机、行车记录仪等,但不以此为限。电子装置80包含至少一相机模块,其中相机模块包含一成像光学系统(图未绘示)与一感光元件(图未绘示),且感光元件设置于成像光学系统的一成像面。

第八实施方式中,相机模块分别为超广角相机模块821、822、超望远相机模块823、广角相机模块824、825、望远相机模块826、TOF模块(Time-Of-Flight:飞时测距模块)827、微距相机模块828及生物识别感测用相机模块829,其中TOF模块827及生物识别感测用相机模块829另可为其他种类的相机模块,并不限于此配置方式。具体而言,相机模块可为前述第一实施方式至第七实施方式的相机模块,但本揭示内容不以此为限。

详细来说,第八实施方式中,超广角相机模块821、广角相机模块824、TOF模块827及生物识别感测用相机模块829设置于电子装置80的正面,而超广角相机模块822、超望远相机模块823、广角相机模块825、望远相机模块826及微距相机模块828设置于电子装置80的背面。

取像控制界面810可为触控屏幕,其用以显示画面并具备触控功能,且可用以手动调整拍摄视角。详细来说,取像控制界面810包含影像回放按键811、取像模块切换按键812、对焦拍照按键813、集成选单按键814及变焦控制键815。进一步来说,使用者通过电子装置80的取像控制界面810进入拍摄模式,取像模块切换按键812可自由切换使用超广角相机模块821、822、超望远相机模块823、广角相机模块824、825、望远相机模块826及微距相机模块828其中一者进行拍摄,变焦控制键815用以调整变焦,对焦拍照按键813于取好景且确定超广角相机模块821、822、超望远相机模块823、广角相机模块824、825、望远相机模块826及微距相机模块828其中一者后进行取像,影像回放按键811可让使用者于取像后观看照片,集成选单按键814用以调整取像时的细节(如定时拍照、拍照比例等)。

电子装置80可还包含提示灯83,提示灯83设置于电子装置80的正面,且可用以提示使用者未读讯息、未接来电及手机状况。

进一步来说,使用者通过电子装置80的取像控制界面810进入拍摄模式后,成像光学系统汇集成像光线在感光元件上,并输出有关影像的电子信号至单晶片系统85的影像信号处理器(图未标示),其中单晶片系统85可还包含随机存取记忆体(RAM)(图未标示)、中央处理单元(图未标示)及储存单元(Storage Unit)(图未标示),且可还包含但不限于显示单元(Display)、控制单元(Control Unit)、只读存储器(ROM)或其组合。

因应电子装置80的相机规格,电子装置80可还包含光学防手震组件(图未绘示),进一步地,电子装置80可还包含至少一个对焦辅助元件86及至少一个感测元件(图未绘示)。对焦辅助元件86可包含补偿色温的发光元件861、红外线测距元件(图未绘示)、激光对焦模块(图未绘示)等,感测元件可具有感测物理动量与作动能量的功能,如加速计、陀螺仪、霍尔元件(Hall Effect Element)、位置定位器、信号发射模块,以感知使用者的手部或外在环境施加的晃动及抖动,进而有利于电子装置80中相机模块配置的自动对焦功能及光学防手震组件的发挥,以获得良好的成像品质,有助于依据本揭示内容的电子装置80具备多种模式的拍摄功能,如优化自拍、低光源HDR(High Dynamic Range,高动态范围成像)、高解析4K(4K Resolution)录影等。此外,使用者可由取像控制界面810直接目视到相机的拍摄画面,并在取像控制界面810上手动操作取景范围,以达成所见即所得的自动对焦功能。

进一步来说,相机模块、光学防手震组件、感测元件及对焦辅助元件86可设置在一电路板84上,并通过连接器841电性连接影像信号处理器等相关元件以执行拍摄流程,其中电路板84可为软性电路板(Flexible Printed Circuitboard,FPC)。当前的电子装置如智能手机具有轻薄的趋势,将相机模块与相关元件配置于电路板上,再利用连接器将电路汇整至电子装置的主板,可满足电子装置内部有限空间的机构设计及电路布局需求并获得更大的裕度,亦使得其相机模块的自动对焦功能通过电子装置的触控屏幕获得更灵活的控制。在第八实施方式中,感测元件及对焦辅助元件86设置在电路板84及另外至少一个软性电路板(图未绘示),并通过对应的连接器电性连接成像信号处理元件等相关元件以执行拍摄流程。在其他实施例中(图未绘示),感测元件及辅助光学元件亦可依机构设计及电路布局需求设置于电子装置的主板或是其他形式的载板上。

请参照图8D,其绘示依照图8A第八实施方式中电子装置80拍摄的影像示意图。由图8D可知,超广角相机模块821、822的成像结果可具有比广角相机模块824、825大的视角及景深(depth of field),但常伴随着较大的畸变(distortion)。具体而言,图8D的视角为105度至125度,等效焦距为11mm至14mm。

请参照图8E,其绘示依照图8A第八实施方式中电子装置80拍摄的另一影像示意图。由图8E可知,以广角相机模块824、825可拍摄一定范围且兼具高像素的影像,具有高解析低变形的功能。具体而言,图8E为图8D部分放大图,图8E的视角为70度至90度,等效焦距为22mm至30mm。

请参照图8F,其绘示依照图8A第八实施方式中电子装置80拍摄的再一影像示意图。由图8F可知,望远相机模块826的成像结果可具有比广角相机模块824、825小的视角与景深,可用以拍摄移动目标,即电子装置80的致动器(图未绘示)可驱动望远相机模块826对目标快速且连续的自动对焦(continuous auto focus),使目标物不因远离对焦位置而模糊不清。具体而言,图8F为图8E部分放大图,图8F的视角为10度至40度,等效焦距为60mm至300mm。

请参照图8G,其绘示依照图8A第八实施方式中电子装置80拍摄的另一影像示意图。由图8G可知,超望远相机模块823的成像结果具有比望远相机模块826更小的视角与景深,使得超望远相机模块823容易因抖动而失焦,因此致动器提供驱动力使超望远相机模块823对目标物聚焦的同时,可提供修正抖动的反馈力以达到光学防抖的功效。具体而言,图8G为图8E部分放大图,图8G的视角为4度至8度,等效焦距为400mm至600mm。

由图8D至图8G可知,由具有不同焦距的相机模块进行取景,并搭配影像处理的技术,可于电子装置80实现变焦的功能。必须说明的是,等效焦距为经过换算的估计值,与实际焦距可能会因相机模块的设计与感光元件的尺寸搭配而有所差异。

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所附的权利要求所界定的范围为准。

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06120115918515