CN114660791B - 用于相机模块的光转折元件、相机模块与电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光转折元件、相机模块与电子装置,光转折元件包含物侧面、像侧面、反射面与连接面。成像光线入射于物侧面并自像侧面射出。反射面用于将通过物侧面的成像光线反射至像侧面。连接面连接物侧面、像侧面和反射面。光转折元件具有位于连接面的凹降结构,且凹降结构从连接面往光转折元件的内部凹降。凹降结构于连接面上包含顶端部、底端部与渐缩部。顶端部邻接于连接面的边缘,且底端部与顶端部相对设置。渐缩部连接顶端部与底端部且位于顶端部与底端部之间。渐缩部具有位于连接面上的两个渐缩边,且渐缩边连接顶端部与底端部。渐缩部的宽度从顶端部往底端部渐缩。所述相机模块具有上述光转折元件,并且所述电子装置具有上述相机模块。
Description
技术领域
本发明涉及一种光转折元件、相机模块与电子装置,特别是一种适用于电子装置的相机模块和用于相机模块的光转折元件。
背景技术
随着半导体工艺技术更加精进,使得电子感光元件性能有所提升,像素可达到更微小的尺寸,因此,具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。此外,随着科技日新月异,配备光学镜头的手机装置的应用范围更加广泛,对于光学镜头的要求也是更加多样化。
近年来,电子产品朝向轻薄化发展,然传统的光学镜头已难以同时满足微型化和高成像品质的需求,特别是长焦的望远镜头。已知的望远镜头具有总长太长、成像品质不足或体积过大的缺点,故无法满足目前的市场需求。因此,可通过使光学镜头具有光轴转折的配置,以减少单一方向的尺寸,从而减少整体体积。然而,光学镜头在衍射极限的情况下,产生的杂散光对于成像品质的影响非常重大,使得光学镜头的分辨率具有先天上的限制。此外,在通过射出成型制造光转折元件时,***整,降低了产品生产的合格率和效率。
因此,如何改良光学镜头来减少体积并且同时达到遮蔽杂散光和提升光转折元件成型时模具脱模的可行性,以满足现今对电子装置高规格的需求,已成为目前相关领域的重要议题。
发明内容
鉴于以上提到的问题,本发明揭露一种用于相机模块的光转折元件、相机模块与电子装置,有助于减少光学镜头的体积并且同时达到遮蔽杂散光和提升光转折元件成型时模具脱模的可行性。
本发明提供一种用于相机模块的光转折元件,包含一物侧面、一像侧面、至少一反射面以及至少一连接面。进入相机模块的一成像光线入射于物侧面,且成像光线自像侧面射出。反射面用于将通过物侧面的成像光线反射至像侧面。连接面连接物侧面、像侧面以及至少一反射面。光转折元件具有至少一凹降结构,凹降结构位于连接面,且凹降结构从连接面往光转折元件的内部凹降。凹降结构于连接面上包含一顶端部、一底端部以及一渐缩部。顶端部邻接于连接面的一边缘,底端部与顶端部相对设置,且渐缩部连接顶端部与底端部且位于顶端部与底端部之间,其中渐缩部具有位于连接面上的两个渐缩边,两个渐缩边连接顶端部与底端部,且渐缩部的宽度从顶端部往底端部渐缩。
本发明提供一种相机模块,包含一成像镜头、前述的光转折元件以及一电子感光元件。其中,光转折元件位于成像镜头的物侧或像侧,电子感光元件设置于成像镜头的成像面上,且电子感光元件用于接收成像光线并将成像光线转换为电子影像信号。
本发明提供一种电子装置,包含前述的相机模块。
根据本发明所揭露的用于相机模块的光转折元件、相机模块与电子装置,其具有凹降结构的设计能提供光转折元件射出成型时模具离型的可行性,且利用从连接面凹降的凹降结构可提高产品合格率,并提升物侧面、像侧面以及反射面等光学表面的平面度。此外,此构型的凹降结构还可遮蔽光转折元件内部的杂散光。
以上的关于本揭露内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的相机模块的示意图。
图2绘示图1的相机模块中光转折元件的立体示意图。
图3绘示图1的相机模块中光转折元件的另一侧立体示意图。
图4绘示图1的相机模块中光转折元件的前视图。
图5绘示图4的光转折元件沿5-5剖面线的剖面示意图。
图6绘示图1的相机模块中光转折元件的上视图。
图7绘示图1的相机模块中光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图。
图8绘示图1的相机模块中光转折元件的光吸收层的示意图。
图9绘示图1的相机模块中光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
图10绘示依照本发明第二实施例的相机模块的立体示意图。
图11绘示图10的相机模块中光转折元件的立体示意图。
图12绘示图10的相机模块中光转折元件的另一侧立体示意图。
图13绘示图10的相机模块中光转折元件的前视图。
图14绘示图13的光转折元件沿14-14剖面线的剖面示意图。
图15绘示图10的相机模块中光转折元件的上视图。
图16绘示图10的相机模块中光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图。
图17绘示图10的相机模块中光转折元件的光吸收层的示意图。
图18绘示图10的相机模块中光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
图19绘示依照本发明第三实施例的光转折元件的立体示意图。
图20绘示图19的光转折元件的另一侧立体示意图。
图21绘示图19的光转折元件的前视图。
图22绘示图21的光转折元件沿22-22剖面线的剖面示意图。
图23绘示图19的光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图。
图24绘示图19的光转折元件的光吸收层的示意图。
图25绘示图19的光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
图26绘示依照本发明第四实施例的相机模块的示意图。
图27绘示图26的相机模块中光转折元件的立体示意图。
图28绘示图27的相机模块中光转折元件的前视图。
图29绘示图28的光转折元件沿29-29剖面线的剖面示意图。
图30绘示图26的相机模块中光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图。
图31绘示图26的相机模块中光转折元件的光吸收层的示意图。
图32绘示图26的相机模块中光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
图33绘示依照本发明第五实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图34绘示图33的电子装置的另一侧的立体示意图。
图35绘示以超广角相机模块撷取影像的示意图。
图36绘示以高像素相机模块撷取影像的示意图。
图37绘示以望远相机模块撷取影像的示意图。
图38绘示依照本发明第六实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
【符号说明】
5、6…电子装置
50a…超广角相机模块
50b…高像素相机模块
50c…望远相机模块
51、61…闪光灯模块
52…对焦辅助模块
53…影像信号处理器
54…显示面板
10、20、40、60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g、60h…相机模块
11、21、41…成像镜头
22…反射元件
13、23、33、43…光转折元件
131、231、331、431…物侧面
132、232、332、432…像侧面
133a、133b、133c、133d、233a、233b、333a、333b、433…反射面
134a、134b、234a、234b、334a、334b、434a、434b…连接面
135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h、235a、235b、235c、235d、235e、235f、335a、335b、335c、335d、435a、435b…凹降结构
1351、2351、3351、4351…顶端部
1353、2353、3353、4353…底端部
1355、2355、3355、4355…渐缩部
1356、2356、3356、4356…渐缩边
1357、2357、3357、4357…斜面
1358a、1358b、2358a、2358b、2358c、3358a、3358b、4358…沟槽
136、236、336、436…光吸收层
137、237、337、437…注料痕
15、25、45…电子感光元件
L…成像光线
Wt…顶端部的宽度
Wb…底端部的宽度
α…渐缩部的两个渐缩边形成的夹角
Dg…沟槽的深度
D…顶端部和底端部之间的距离
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、权利要求保护范围及附图,任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
本发明提供一种用于相机模块的光转折元件,包含一物侧面、一像侧面、至少一反射面以及至少一连接面。进入相机模块的成像光线入射于光转折元件的物侧面,且成像光线自光转折元件的像侧面射出,其中成像光线通过相机模块的成像镜头成像至相机模块的成像面上。其中,成像光线可以先通过相机模块的成像镜头再通过光转折元件,也可以先通过光转折元件再通过成像镜头,本发明不以此为限。其中,光转折元件可由塑胶材料制造而成。
反射面用于将通过物侧面的成像光线反射至像侧面,且连接面连接物侧面、像侧面以及反射面。其中,反射面可以通过高反射膜层反射成像光线,也可以通过全内反射的方式反射成像光线,本发明不以此为限。
光转折元件具有至少一凹降结构,凹降结构位于连接面,且凹降结构从连接面往光转折元件的内部凹降。凹降结构于连接面上包含一顶端部、一底端部以及一渐缩部。顶端部邻接于连接面的一边缘,底端部与顶端部相对设置,且渐缩部连接顶端部与底端部且位于顶端部与底端部之间,其中渐缩部具有位于连接面上的两个渐缩边,两个渐缩边连接顶端部与底端部,且渐缩部的宽度从顶端部往底端部渐缩。其中,凹降结构在与连接面的同一平面上可形成为梯形的形状,或者也可形成为三角形的形状,本发明不以此为限。所述连接面的边缘可指连接面和物侧面、像侧面或反射面的交接处。
本发明所揭露的用于相机模块的光转折元件,其具有凹降结构的设计能提供光转折元件射出成型时模具离型的可行性,且利用从连接面凹降的凹降结构可提高产品合格率,并提升物侧面、像侧面以及反射面等光学表面的平面度。此外,此构型的凹降结构还可遮蔽光转折元件内部的杂散光。
凹降结构的顶端部的宽度为Wt,凹降结构的底端部的宽度为Wb,其可满足下列条件:0≤Wb/Wt<1。借此,可提供较高的离型效率,并提升产能。其中,当凹降结构为三角形时,底端部的宽度为零,即Wb=0。请参照图7,绘示有依照本发明第一实施例中参数Wt和Wb的示意图。
渐缩部的两个渐缩边形成一夹角α,其可满足下列条件:2度≤α≤150度。借此,可提供模具离型所需的离型角,以降低模具沾粘的机率。请参照图7,绘示有依照本发明第一实施例中参数α的示意图。
光转折元件可设置有一光吸收层,且光吸收层的至少一部分设置于凹降结构。借此,可提升遮蔽杂散光的效率。其中,光吸收层为不透光材料(Opaque Material),其光学密度具有一特定的量,且光吸收层可以通过镀膜、涂墨或是显影的方式设置于光转折元件的表面上。进一步来说,光吸收层可以是黑化镀膜层、黑色涂墨层或是光阻层,但本发明不以此为限。其中,光阻层又可区分为正光阻与负光阻,是可依不同设计需求选用合适的工艺。
凹降结构可具有两个斜面,且两个斜面分别从两个渐缩边往光转折元件的内部互相靠近。借此,有助于光吸收层的设置,提高光吸收层覆盖至凹降结构的均匀性。
光吸收层可环绕于物侧面、像侧面以及反射面其中至少一面。借此,可降低光学表面周围产生非成像光的机率。
连接面的数量可为两个,且两个连接面相对设置。并且,凹降结构的数量可为两个,且两个凹降结构分别位于两个连接面。也就是说,光转折元件可包含两个连接面,其分别设置于物侧面、像侧面以及反射面的两侧,且两个连接面皆设置有凹降结构。借此,设计对称的凹降结构,有助于提供较平衡的脱模力道,以维持光转折元件的光学品质。
两个凹降结构可互相连通并于其间形成一沟槽。借此,可提升光转折元件的结构强度,并减轻光转折元件的重量。
沟槽的深度为Dg,单一凹降结构的顶端部和底端部之间的距离为D,其可满足下列条件:Dg/D≤1。借此,所述沟槽的设计可维持较高的生产合格率。请参照图7,绘示有依照本发明第一实施例中参数Dg和D的示意图。
沟槽可位于物侧面、像侧面以及反射面其中的两个面之间。借此,可减少光转折元件的内部应力残留,并且兼顾成像品质。其中,光转折元件的反射面的数量可为多个,且沟槽可以是位于其中两个反射面之间。
凹降结构的数量可为两个,且两个凹降结构皆位于单一连接面并且彼此相对设置,其中两个凹降结构的两个顶端部分别邻接于所述单一连接面的相对两个边缘。借此,可降低制造公差,从而提供较高的尺寸精度。
两个凹降结构的两个渐缩部的渐缩方向可彼此相反。借此,可提供光转折元件成型时上下拆模的可行性,并可简化模具的复杂度,进而降低产品的生产成本。
两个凹降结构的两个渐缩部可互相连接。借此,可确保凹降结构的结构完整性,以降低光转折元件成型时收缩变形的机率。
反射面的数量可为至少两个。借此,可依据光学需求以及机构需求,设计较适合的光路配置,以达成微型化的功效。请参照图1及图5,绘示有依照本发明第一实施例的相机模块的示意图,第一实施例中的光转折元件13包含四个反射面133a、133b、133c、133d,物侧面131与其中一反射面133b共平面,且像侧面132与其中另一反射面133c共平面。
光转折元件可由射出成型制成,光转折元件具有至少一注料痕,且注料痕位于连接面。借此,可提供塑胶光转折元件的可制造性。
本发明提供一种相机模块,包含一成像镜头、前述的光转折元件以及一电子感光元件,其中光转折元件位于成像镜头的物侧或像侧,电子感光元件设置于成像镜头的成像面上,且电子感光元件用于接收成像光线并将成像光线转换为电子影像信号。此机构配置适合应用于摄远相机模块,可提供相机模块小体积的需求,并且维持良好的成像品质。
上述本发明用于相机模块的光转折元件中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
<第一实施例>
请参照图1至图9,其中图1绘示依照本发明第一实施例的相机模块的示意图,图2绘示图1的相机模块中光转折元件的立体示意图,图3绘示图1的相机模块中光转折元件的另一侧立体示意图,图4绘示图1的相机模块中光转折元件的前视图,图5绘示图4的光转折元件沿5-5剖面线的剖面示意图,图6绘示图1的相机模块中光转折元件的上视图,图7绘示图1的相机模块中光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图,图8绘示图1的相机模块中光转折元件和光吸收层的示意图,且图9绘示图1的相机模块中光转折元件和光吸收层的另一侧示意图。
在本实施例中,相机模块10包含一成像镜头11、一光转折元件13以及一电子感光元件15,其中光转折元件13位于成像镜头11的像侧,电子感光元件15设置于成像镜头11的成像面上,且电子感光元件15用于接收成像光线L并将成像光线L转换为电子影像信号。
光转折元件13包含一物侧面131、一像侧面132、四个反射面133a、133b、133c、133d以及两个连接面134a、134b。进入相机模块10的成像光线L入射于物侧面131,且成像光线L自像侧面132射出,其中成像光线L通过成像镜头11成像至成像面上。在本实施例中,成像光线L先通过成像镜头11再通过光转折元件13。
反射面133a、133b、133c、133d用于将通过物侧面131的成像光线L反射至像侧面132,其中成像光线L依序通过物侧面131、反射面133a、反射面133b、反射面133c、反射面133d和像侧面132。其中,反射面133b与物侧面131共平面并分别面向相反方向,且反射面133c与像侧面132共平面并分别面向相反方向。
连接面134a、134b连接物侧面131、像侧面132以及反射面133a、133b、133c、133d。其中,两个连接面134a、134b相对设置,也即两个连接面134a、134b分别设置于物侧面131、像侧面132以及反射面133a、133b、133c、133d的两侧。
光转折元件13具有八个凹降结构135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h,其中四个凹降结构135a、135b、135c、135d位于连接面134a,而另外四个凹降结构135e、135f、135g、135h位于连接面134b。凹降结构135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h各自从连接面134a或连接面134b往光转折元件13的内部凹降。在本实施例中,凹降结构135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h各自在和连接面134a或连接面134b的同一平面上形成为梯形。
凹降结构135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h于连接面134a或连接面134b上各包含一顶端部1351、一底端部1353以及一渐缩部1355。顶端部1351邻接于连接面134a或连接面134b的边缘,底端部1353与顶端部1351相对设置,且渐缩部1355连接顶端部1351与底端部1353并位于顶端部1351和底端部1353之间。其中,渐缩部1355具有位于连接面134a或连接面134b上的两个渐缩边1356,两个渐缩边1356连接顶端部1351与底端部1353,且渐缩部1355的宽度从顶端部1351往底端部1353渐缩。其中,凹降结构135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h各具有两个斜面1357,且两个斜面1357分别从两个渐缩边1356往光转折元件13的内部延伸。
凹降结构135b和凹降结构135f互相连通并于其间形成一沟槽1358a,且沟槽1358a位于反射面133b和反射面133d之间。此外,凹降结构135c和凹降结构135g互相连通并于其间形成一沟槽1358b,且沟槽1358b位于反射面133a和反射面133c之间。
凹降结构135a和凹降结构135c彼此相对设置,且凹降结构135a的渐缩部1355和凹降结构135c的渐缩部1355互相连接且渐缩方向彼此相反。凹降结构135b和凹降结构135d彼此相对设置,且凹降结构135b的渐缩部1355和凹降结构135d的渐缩部1355互相连接且渐缩方向彼此相反。凹降结构135e和凹降结构135g彼此相对设置,且凹降结构135e的渐缩部1355和凹降结构135g的渐缩部1355互相连接且渐缩方向彼此相反。凹降结构135f和凹降结构135h彼此相对设置,且凹降结构135f的渐缩部1355和凹降结构135h的渐缩部1355互相连接且渐缩方向彼此相反。
光转折元件13的表面设置有一光吸收层136。如图8和图9所示,光吸收层136的至少一部分设置于凹降结构135a、135b、135c、135d、135e、135f、135g、135h,且光吸收层136环绕于物侧面131、像侧面132以及反射面133a、133b、133c、133d。
在本实施例中,光转折元件13为塑胶材料并通过射出成型制造而成。光转折元件13具有两个注料痕137,且注料痕137分别位于两个连接面134a、134b。
凹降结构135a、135b、135e、135f各自的顶端部1351的宽度为Wt,凹降结构135a、135b、135e、135f各自的底端部1353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=1.039毫米;Wb=0.2毫米;以及Wb/Wt=0.192。
凹降结构135c、135d、135g、135h各自的顶端部1351的宽度为Wt,凹降结构135c、135d、135g、135h各自的底端部1353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=0.747毫米;Wb=0.2毫米;以及Wb/Wt=0.268。
渐缩部1355的两个渐缩边1356形成一夹角α,其满足下列条件:α=30度。
沟槽1358a的深度为Dg,凹降结构135b、135f各自的顶端部1351和底端部1353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=1.12毫米;D=1.565毫米;以及Dg/D=0.716。
沟槽1358b的深度为Dg,凹降结构135c、135g各自的顶端部1351和底端部1353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=1.02毫米;D=1.02毫米;以及Dg/D=1。
<第二实施例>
请参照图10至图18,其中图10绘示依照本发明第二实施例的相机模块的立体示意图,图11绘示图10的相机模块中光转折元件的立体示意图,图12绘示图10的相机模块中光转折元件的另一侧立体示意图,图13绘示图10的相机模块中光转折元件的前视图,图14绘示图13的光转折元件沿14-14剖面线的剖面示意图,图15绘示图10的相机模块中光转折元件的上视图,图16绘示图10的相机模块中光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图,图17绘示图10的相机模块中光转折元件的光吸收层的示意图,且图18绘示图10的相机模块中光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
在本实施例中,相机模块20包含一反射元件22、一成像镜头21、一光转折元件23以及一电子感光元件25,其中反射元件22位于成像镜头21的物侧,光转折元件23位于成像镜头21的像侧,且电子感光元件25设置于成像镜头21的成像面上。其中,反射元件22用于将入射的成像光线L转折使成像光线L改变进行方向并进入成像镜头21,且电子感光元件25用于接收成像光线L并将成像光线L转换为电子影像信号。
光转折元件23包含一物侧面231、一像侧面232、两个反射面233a、233b以及两个连接面234a、234b。进入相机模块20的成像光线L入射于物侧面231,且成像光线L自像侧面232射出,其中成像光线L通过成像镜头21成像至成像面上。在本实施例中,成像光线L先通过成像镜头21再通过光转折元件23。
反射面233a、233b用于将通过物侧面231的成像光线L反射至像侧面232,其中成像光线L依序通过物侧面231、反射面233a、反射面233b和像侧面232。
连接面234a、234b连接物侧面231、像侧面232以及反射面233a、233b。其中,两个连接面234a、234b相对设置,也即两个连接面234a、234b分别设置于物侧面231、像侧面232以及反射面233a、233b的两侧。
光转折元件23具有六个凹降结构235a、235b、235c、235d、235e、235f,其中三个凹降结构235a、235b、235c位于连接面234a,而另外三个凹降结构235d、235e、235f位于连接面234b。凹降结构235a、235b、235c、235d、235e、235f各自从连接面234a或连接面234b往光转折元件23的内部凹降。在本实施例中,凹降结构235a、235b、235d、235e各自在和连接面234a或连接面234b的同一平面上形成为梯形,且凹降结构235c、235f各自在和连接面234a或连接面234b的同一平面上形成为三角形。
凹降结构235a、235b、235c、235d、235e、235f于连接面234a或连接面234b上各包含一顶端部2351、一底端部2353以及一渐缩部2355。顶端部2351邻接于连接面234a或连接面234b的边缘,底端部2353与顶端部2351相对设置,且渐缩部2355连接顶端部2351与底端部2353并位于顶端部2351和底端部2353之间。其中,渐缩部2355具有位于连接面234a或连接面234b上的两个渐缩边2356,两个渐缩边2356连接顶端部2351与底端部2353,且渐缩部2355的宽度从顶端部2351往底端部2353渐缩。其中,凹降结构235a、235b、235c、235d、235e、235f各具有两个斜面2357,且两个斜面2357分别从两个渐缩边2356往光转折元件23的内部延伸。其中,凹降结构235c和凹降结构235f各自的两个斜面2357分别从两个渐缩边2356往光转折元件23的内部互相靠近。
凹降结构235a和凹降结构235d互相连通并于其间形成一沟槽2358a,且沟槽2358a位于物侧面231和像侧面232之间。凹降结构235b和凹降结构235e互相连通并于其间形成一沟槽2358b,且沟槽2358b位于物侧面231和像侧面232之间。并且,凹降结构235c和凹降结构235f互相连通并于其间形成一沟槽2358c,且沟槽2358c位于反射面233a和反射面233b之间。
凹降结构235a、235b和凹降结构235c相对设置,且凹降结构235a、235b的渐缩部2355和凹降结构235c的渐缩部2355渐缩方向相反。凹降结构235d、235e和凹降结构235f相对设置,且凹降结构235d、235e的渐缩部2355和凹降结构235f的渐缩部2355渐缩方向相反。
光转折元件23的表面设置有一光吸收层236。如图17和图18所示,光吸收层236的至少一部分设置于凹降结构235a、235b、235c、235d、235e、235f,且光吸收层236环绕于物侧面231、像侧面232以及反射面233a、233b。
在本实施例中,光转折元件23为塑胶材料并通过射出成型制造而成。光转折元件23具有两个注料痕237,且注料痕237分别位于两个连接面234a、234b。
凹降结构235a、235b、235d、235e各自的顶端部2351的宽度为Wt,凹降结构235a、235b、235d、235e各自的底端部2353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=0.636毫米;Wb=0.1毫米;以及Wb/Wt=0.157。
凹降结构235c、235f各自的顶端部2351的宽度为Wt,凹降结构235c、235f各自的底端部2353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=0.433毫米;Wb=0毫米;以及Wb/Wt=0。
渐缩部2355的两个渐缩边2356形成一夹角α,其满足下列条件:α=30度。
沟槽2358a、2358b各自的深度为Dg,凹降结构235a、235b、235d、235e各自的顶端部2351和底端部2353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=0.25毫米;D=1毫米;以及Dg/D=0.25。
沟槽2358c的深度为Dg,凹降结构235c、235f各自的顶端部2351和底端部2353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=0.25毫米;D=0.804毫米;以及Dg/D=0.311。
<第三实施例>
请参照图19至图25,其中图19绘示依照本发明第三实施例的光转折元件的立体示意图,图20绘示图19的光转折元件的另一侧立体示意图,图21绘示图19的光转折元件的前视图,图22绘示图21的光转折元件沿22-22剖面线的剖面示意图,图23绘示图19的光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图,图24绘示图19的光转折元件的光吸收层的示意图,且图25绘示图19的光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
在本实施例中,光转折元件33包含一物侧面331、一像侧面332、两个反射面333a、333b以及两个连接面334a、334b。进入相机模块的成像光线L入射于物侧面331,且成像光线L自像侧面332射出,其中成像光线L通过成像镜头成像至成像面上。在本实施例中,成像光线L可先通过成像镜头再通过光转折元件33,或者可先通过光转折元件33再通过成像镜头。
反射面333a、333b用于将通过物侧面331的成像光线L反射至像侧面332,其中成像光线L依序通过物侧面331、反射面333a、反射面333b和像侧面332。
连接面334a、334b连接物侧面331、像侧面332以及反射面333a、333b。其中,两个连接面334a、334b相对设置,也即两个连接面334a、334b分别设置于物侧面331、像侧面332以及反射面333a、333b的两侧。
光转折元件33具有四个凹降结构335a、335b、335c、335d,其中两个凹降结构335a、335b位于连接面334a,而另外两个凹降结构335c、335d位于连接面334b。凹降结构335a、335b、335c、335d各自从连接面334a或连接面334b往光转折元件33的内部凹降。在本实施例中,凹降结构335a、335b、335c、335d各自在和连接面334a或连接面334b的同一平面上形成为梯形。
凹降结构335a、335b、335c、335d于连接面334a或连接面334b上各包含一顶端部3351、一底端部3353以及一渐缩部3355。顶端部3351邻接于连接面334a或连接面334b的边缘,底端部3353与顶端部3351相对设置,且渐缩部3355连接顶端部3351与底端部3353并位于顶端部3351和底端部3353之间。其中,渐缩部3355具有位于连接面334a或连接面334b上的两个渐缩边3356,两个渐缩边3356连接顶端部3351与底端部3353,且渐缩部3355的宽度从顶端部3351往底端部3353渐缩。其中,凹降结构335a、335b、335c、335d各具有两个斜面3357,且两个斜面3357分别从两个渐缩边3356往光转折元件33的内部延伸且互相靠近。
凹降结构335a和凹降结构335c互相连通并于其间形成一沟槽3358a,且沟槽3358a位于物侧面331和像侧面332之间。此外,凹降结构335b和凹降结构335d互相连通并于其间形成一沟槽3358b,且沟槽3358b位于反射面333a和反射面333b之间。
凹降结构335a和凹降结构335b彼此相对设置,且凹降结构335a的渐缩部3355和凹降结构335b的渐缩部3355互相连接且渐缩方向彼此相反。凹降结构335c和凹降结构335d彼此相对设置,且凹降结构335c的渐缩部3355和凹降结构335d的渐缩部3355互相连接且渐缩方向彼此相反。
光转折元件33的表面设置有一光吸收层336。如图24和图25所示,光吸收层336的至少一部分设置于凹降结构335a、335b、335c、335d,且光吸收层336环绕于物侧面331、像侧面332以及反射面333a、333b。
在本实施例中,光转折元件33为塑胶材料并通过射出成型制造而成。光转折元件33具有四个注料痕337,其中两个注料痕337位于连接面334a,且另外两个注料痕337位于连接面334b。
凹降结构335a、335c各自的顶端部3351的宽度为Wt,凹降结构335a、335c各自的底端部3353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=0.8毫米;Wb=0.288毫米;以及Wb/Wt=0.36。
凹降结构335b、335d各自的顶端部3351的宽度为Wt,凹降结构335b、335d各自的底端部3353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=0.606毫米;Wb=0.239毫米;以及Wb/Wt=0.394。
凹降结构335a、335c各自的渐缩部3355的两个渐缩边3356形成一夹角α,其满足下列条件:α=16度。
凹降结构335b、335d各自的渐缩部3355的两个渐缩边3356形成一夹角α,其满足下列条件:α=6度。
沟槽3358a的深度为Dg,凹降结构335a、335c各自的顶端部3351和底端部3353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=0.4毫米;D=2毫米;以及Dg/D=0.2。
沟槽3358b的深度为Dg,凹降结构335b、335d各自的顶端部3351和底端部3353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=0.105毫米;D=3.622毫米;以及Dg/D=0.029。
<第四实施例>
请参照图26至图32,其中图26绘示依照本发明第四实施例的相机模块的示意图,图27绘示图26的相机模块中光转折元件的立体示意图,图28绘示图27的相机模块中光转折元件的前视图,图29绘示图28的光转折元件沿29-29剖面线的剖面示意图,图30绘示图26的相机模块中光转折元件的参数Wt、Wb、α、Dg和D的示意图,图31绘示图26的相机模块中光转折元件的光吸收层的示意图,且图32绘示图26的相机模块中光转折元件的光吸收层的另一侧示意图。
在本实施例中,相机模块40包含一成像镜头41、两个光转折元件43以及一电子感光元件45,其中两个光转折元件43具有相同的结构且分别位于成像镜头41的物侧和像侧,且电子感光元件45设置于成像镜头41的成像面上。其中,位于成像镜头41的物侧的光转折元件43用于将入射相机模块40的成像光线L转折使成像光线L改变进行方向并进入成像镜头41,位于成像镜头41的像侧的光转折元件43用于将来自成像镜头41的成像光线L转折使成像光线L改变进行方向并朝向电子感光元件45前进,且电子感光元件45用于接收成像光线L并将成像光线L转换为电子影像信号。
光转折元件43各包含一物侧面431、一像侧面432、一反射面433以及两个连接面434a、434b。成像光线L入射于物侧面431,且成像光线L自像侧面432射出,其中成像光线L通过成像镜头41成像至成像面上。在本实施例中,成像光线L依序通过其中一光转折元件43、成像镜头41以及另一光转折元件43。
反射面433用于将通过物侧面431的成像光线L反射至像侧面432,其中成像光线L依序通过物侧面431、反射面433和像侧面432。
连接面434a、434b连接物侧面431、像侧面432以及反射面433。其中,两个连接面434a、434b相对设置,也即两个连接面434a、434b分别设置于物侧面431、像侧面432以及反射面433的两侧。
光转折元件43各具有两个凹降结构435a、435b,其中凹降结构435a位于连接面434a,而凹降结构435b位于连接面434b。凹降结构435a、435b各自从连接面434a或连接面434b往光转折元件43的内部凹降。在本实施例中,凹降结构435a、435b各自在和连接面434a或连接面434b的同一平面上形成为梯形。
凹降结构435a、435b于连接面434a或连接面434b上各包含一顶端部4351、一底端部4353以及一渐缩部4355。顶端部4351邻接于连接面434a的两个边缘或连接面434b的两个边缘,底端部4353与顶端部4351相对设置,且渐缩部4355连接顶端部4351与底端部4353并位于顶端部4351和底端部4353之间。其中,渐缩部4355具有位于连接面434a或连接面434b上的两个渐缩边4356,两个渐缩边4356连接顶端部4351与底端部4353,且渐缩部4355的宽度从顶端部4351往底端部4353渐缩。其中,凹降结构435a、435b各具有两个斜面4357,且两个斜面4357分别从两个渐缩边4356往光转折元件43的内部延伸且互相靠近。
凹降结构435a和凹降结构435b互相连通并于其间形成一沟槽4358,且沟槽4358位于物侧面431和像侧面432之间。
光转折元件43的表面设置有一光吸收层436。如图31和图32所示,光吸收层436的至少一部分设置于凹降结构435a、435b,且光吸收层436环绕于物侧面431以及像侧面432。
在本实施例中,光转折元件43为塑胶材料并通过射出成型制造而成。光转折元件43具有一注料痕437,且注料痕437位于连接面434a。
凹降结构435a、435b各自的顶端部4351的宽度为Wt,凹降结构435a、435b各自的底端部4353的宽度为Wb,其满足下列条件:Wt=1.271毫米;Wb=0.597毫米;以及Wb/Wt=0.470。
渐缩部4355的两个渐缩边4356形成一夹角α,其满足下列条件:α=23度。
沟槽4358的深度为Dg,凹降结构435a、435b各自的顶端部4351和底端部4353之间的距离为D,其满足下列条件:Dg=0.129毫米;D=1.654毫米;以及Dg/D=0.078。
<第五实施例>
请参照图33与图34,其中图33绘示依照本发明第五实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图,且图34绘示图33的电子装置的另一侧的立体示意图。
在本实施例中,电子装置5为一智能手机。电子装置5包含多个相机模块、闪光灯模块51、对焦辅助模块52、影像信号处理器53(Image Signal Processor)、显示模块(使用者界面)54以及影像软件处理器(未绘示)。
这些相机模块包含超广角相机模块50a、高像素相机模块50b以及望远相机模块50c。其中,望远相机模块50c为第一实施例的相机模块10,但本发明不以此为限,望远相机模块50c也可例如为包含上述其他实施例的光转折元件的相机模块。
超广角相机模块50a具有容纳多景色的功能。图35绘示以超广角相机模块50a撷取影像的示意图。
高像素相机模块50b具有高解析且低变形的功能。高像素相机模块50b能进一步撷取图35的影像中的部分区域。图36绘示以高像素相机模块50b撷取影像的示意图。
望远相机模块50c具有高倍数的放大功能。望远相机模块50c能进一步撷取图36的影像中的部分区域。图37绘示以望远相机模块50c撷取影像的示意图。其中,相机模块的最大视角(FOV)对应于图37的视角。
当使用者拍摄被摄物时,电子装置5利用超广角相机模块50a、高像素相机模块50b或是望远相机模块50c聚光取像,启动闪光灯模块51进行补光,并使用对焦辅助模块52提供的被摄物的物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器53进行影像最佳化处理,来进一步提升相机模块所产生的影像品质,同时提供变焦功能。对焦辅助模块52可采用红外线或激光对焦辅助***来达到快速对焦。显示模块54可采用触控屏幕,配合影像软件处理器的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理(或可利用实体拍摄按钮进行拍摄)。通过影像软件处理器处理后的影像可显示于显示模块54。
<第六实施例>
请参照图38,绘示依照本发明第六实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
在本实施例中,电子装置6为一智能手机。电子装置6包含第一实施例的相机模块10、相机模块60a、相机模块60b、相机模块60c、相机模块60d、相机模块60e、相机模块60f、相机模块60g、相机模块60h、闪光灯模块61、影像信号处理器、显示装置以及影像软件处理器(未绘示)。相机模块10、相机模块60a、相机模块60b、相机模块60c、相机模块60d、相机模块60e、相机模块60f、相机模块60g与相机模块60h皆配置于电子装置6的同一侧,而显示装置则配置于电子装置6的另一侧。
相机模块10为一望远相机模块,相机模块60a为一望远相机模块,相机模块60b为一望远相机模块,相机模块60c为一望远相机模块,相机模块60d为一广角相机模块,相机模块60e为一广角相机模块,相机模块60f为一超广角相机模块,相机模块60g为一超广角相机模块,且相机模块60h为一飞时测距(ToF)相机模块。本实施例的相机模块10、相机模块60a、相机模块60b、相机模块60c、相机模块60d、相机模块60e、相机模块60f与相机模块60g具有相异的视角,使电子装置6可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。此外,相机模块10与相机模块60a为具有光转折元件配置的望远相机模块。另外,相机模块60h可取得影像的深度信息。上述电子装置6以包含多个相机模块10、60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g、60h为例,但相机模块的数量与配置并非用以限制本发明。当使用者拍摄被摄物时,电子装置6利用相机模块10、相机模块60a、相机模块60b、相机模块60c、相机模块60d、相机模块60e、相机模块60f、相机模块60g或相机模块60h聚光取像,启动闪光灯模块61进行补光,并且以类似于前述实施例的方式进行后续处理,在此不再加以赘述。
本发明的用于相机模块的光转折元件和相机模块不以应用于智能手机为限。光转折元件和相机模块更可视需求应用于移动对焦的***,并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色。举例来说,光转折元件和相机模块可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动装置、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识***、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本发明的用于相机模块的光转折元件和相机模块的运用范围。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上,然而这些实施例并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内,所为的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求保护范围。
Claims (14)
1.一种用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述光转折元件包含:
一物侧面,进入所述相机模块的一成像光线入射于所述物侧面;
一像侧面,所述成像光线自所述像侧面射出;
至少一反射面,用于将通过所述物侧面的所述成像光线反射至所述像侧面;以及
至少一连接面,连接所述物侧面、所述像侧面以及所述至少一反射面;
其中,所述光转折元件具有至少一凹降结构,所述至少一凹降结构位于所述至少一连接面,所述至少一凹降结构从所述至少一连接面往所述光转折元件的内部凹降,且所述至少一凹降结构于所述至少一连接面上包含:
一顶端部,邻接于所述至少一连接面的一边缘;
一底端部,与所述顶端部相对设置;以及
一渐缩部,连接所述顶端部与所述底端部且位于所述顶端部与所述底端部之间,所述渐缩部具有位于所述至少一连接面上的两个渐缩边,所述两个渐缩边连接所述顶端部与所述底端部,且所述渐缩部的宽度从所述顶端部往所述底端部渐缩;
其中,所述至少一连接面的数量为两个,所述两个连接面相对设置,所述至少一凹降结构的数量为多个,其中两个所述凹降结构分别位于所述两个连接面,且分别位于所述两个连接面的所述两个凹降结构互相连通并于其间形成一沟槽;
其中,所述沟槽的深度为Dg,分别位于所述两个连接面的所述两个凹降结构各自的所述顶端部和所述底端部之间的距离为D,其满足下列条件:
Dg/D≤0.716。
2.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述顶端部的宽度为Wt,所述底端部的宽度为Wb,其满足下列条件:
0≤Wb/Wt<1。
3.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,其中一个所述凹降结构具有两个斜面,且所述两个斜面分别从所述两个渐缩边往所述光转折元件的内部互相靠近。
4.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述两个渐缩边形成一夹角α,其满足下列条件:
2度≤α≤150度。
5.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述光转折元件设置有一光吸收层,且所述光吸收层的至少一部分设置于其中一个所述凹降结构。
6.根据权利要求5所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述光吸收层环绕于所述物侧面、所述像侧面以及所述至少一反射面其中至少一面。
7.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述沟槽位于所述物侧面、所述像侧面以及所述至少一反射面其中两个面之间。
8.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,其中两个所述凹降结构皆位于同一个所述连接面且彼此相对设置,且皆位于所述同一个连接面的所述两个凹降结构的两个顶端部分别邻接于所述同一个连接面的相对两个边缘。
9.根据权利要求8所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,皆位于所述同一个连接面的所述两个凹降结构的所述两个渐缩部的渐缩方向彼此相反。
10.根据权利要求8所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,皆位于所述同一个连接面的所述两个凹降结构的所述两个渐缩部互相连接。
11.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述至少一反射面的数量为至少两个。
12.根据权利要求1所述的用于相机模块的光转折元件,其特征在于,所述光转折元件是由射出成型制成,所述光转折元件具有至少一注料痕,且所述至少一注料痕位于至少一个所述连接面。
13.一种相机模块,其特征在于,包含:
一成像镜头;
根据权利要求1所述的光转折元件,且所述光转折元件位于所述成像镜头的物侧或像侧;以及
一电子感光元件,设置于所述成像镜头的一成像面上,且所述电子感光元件用于接收所述成像光线并将所述成像光线转换为一电子影像信号。
14.一种电子装置,其特征在于,包含:
根据权利要求13所述的相机模块。
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