CN117581120A - 透镜模块和包括该透镜模块的显示装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个实施例的透镜模块包括从物体侧到图像侧依次排列的N个透镜,其中:该N个透镜包括多个第一涂覆透镜,其中第一涂层被应用到其至少一个表面,以及多个第二涂覆透镜,其中第二涂层被应用到其至少一个表面;第一涂层和第二涂层具有不同的厚度;并且在多个第一涂覆透镜中,相对于光轴具有预定角度的线与物体侧表面上的与该线接触的点的法线之间的角度(θ)为50度或更大。
Description
技术领域
本发明涉及一种透镜模块,并且更具体地,涉及一种包括由多层形成的涂层的透镜模块以及包括该透镜模块的显示装置。
背景技术
随着显示技术的继续发展,对在诸如移动电话、平板计算机的显示装置中增加显示比例的需求日益增长。为了增加装置中的显示器的面积,可以将相机布置在显示区域中而不是现有的边框区域中。然而,当相机被定位在显示面板下方时,到达透镜的光量变得非常少,从而引起问题。特别地,存在的问题是,以高角度入射的光具有较低的相对照度,导致大的菲涅尔损失(Fresnel loss)和增加的***噪声。因此,为了解决这个问题,需要一种能够增加对以高角度入射的光的相对照度的透镜设计。
同时,在外部光入射的环境中使用的显示装置可能无法避免由于由外部光或反射的外部光所引起的在显示器上形成图像而导致可读性更少。为了解决这个问题,已经提出了各种抗反射(AR)涂层(coating)。
因此,本发明旨在提供一种应用能够减少以高角度入射的光的反射率并增加相对照度的抗反射涂层的光学***。本发明不仅可以在相机布置在显示面板下方时被使用,而且可以在一般相机中被使用,以改善相机的照度、增加相对照度并增加低照度环境中的分辨率。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种能够减少反射率并增加相对照度的透镜模块以及包括该透镜模块的显示装置。
技术方案
根据本发明的一个实施例的透镜模块包括从其物体侧到图像侧依次布置的N个透镜,其中N个透镜包括:多个第一涂覆透镜,其中第一涂层被应用到其至少一个表面;以及多个第二涂覆透镜,其中第二涂层被应用到其至少一个表面,第一涂层和第二涂层的厚度不同,并且多个第一涂覆透镜是其中相对于光轴成预定角度的线与该线与物体侧表面接触的点的法线之间的角度(θ)为50°或更大的透镜。
多个第一涂覆透镜可以是N个透镜之中的第一透镜和第二透镜,并且多个第二涂覆透镜可以是N个透镜之中除了第一透镜和第二透镜之外的其余透镜。
第一涂层可以比第二涂层更厚,并且第一涂层和第二涂层的厚度之间的差可以是第二涂层的厚度的10%或更大。
第一涂层可以被应用到多个第一涂覆透镜中的至少一个的物体侧表面和图像侧表面,并且第二涂层可以被应用到多个第二涂覆透镜中的至少一个的物体侧表面和图像侧表面。
根据本发明的另一实施例的透镜模块包括从其物体侧到图像侧依次布置的N个透镜,其中N个透镜包括应用第一涂层的第一涂覆透镜和应用第二涂层的第二涂覆透镜,该第一涂层包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第X层,该第二涂层包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第Y层,在第一涂层中的第一层至第X层之中第一层具有最小厚度,在第二涂层中的第一层至第Y层之中第一层具有最小厚度,并且第一涂层中第X层的厚度大于第二涂层的第Y层的厚度。
第一涂层的第(X-1)层的厚度可以大于第二涂层的第(Y-1)层的厚度。
第一涂层的厚度可以大于第二涂层的厚度,并且第一涂层的厚度与第二涂层的厚度之间的差可以是第二涂层的厚度的10%或更大。
X的值和Y的值可以相同。
X和Y中的每个的值可以是8。
第一涂层和第二涂层中的每个的第一层、第三层、第五层和第七层可以由第一材料形成,第一涂层和第二涂层中的每个的第二层、第四层、第六层和第八层可以由第二材料形成,并且第一材料的折射率可以大于第二材料的折射率。
第一材料和第二材料中的每个可以包括氧化物。
第一涂覆透镜的物体侧表面和图像侧表面可以包括第一涂层,并且第二涂覆透镜的物体侧表面和图像侧表面可以包括第二涂层。
N个透镜之中的第一透镜和第二透镜可以是第一涂覆透镜,并且N个透镜之中除了第一透镜和第二透镜之外的其余透镜可以是第二涂覆透镜。在50°或更大的入射角处的第一涂层的透射率可以高于在50°或更大的入射角处的第二涂层的透射率,并且在0°或更大且40°或更小的入射角处的第一涂层的透射率可以小于在0°或更大且40°或更小的入射角处的第二涂层的透射率。
根据本发明的又一实施例的透镜模块包括从其物体侧到图像侧依次布置的多个透镜,其中多个透镜包括:至少一个第一涂覆透镜,其中第一涂层被应用到其至少一个表面;以及至少一个第二涂覆透镜,其中第二涂层被应用到其至少一个表面,第一涂层的厚度是第二涂层的厚度的1.05倍或更大,至少一个第一涂覆透镜在30°或更大且60°或更少的范围内的入射角内具有最高光透射率,并且至少一个第二涂覆透镜在0°或更大且小于30°的范围内的入射角内具有最高光透射率。
至少一个第一涂覆透镜可以是其中相对于光轴成预定角度的线与该线接触透镜的物体侧表面的点的法线之间的角度(θ)为50°或更大的区域存在的透镜。
第一涂层可以包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第X层,第二涂层可以包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第Y层,在第一涂层中的第一层至第X层之中第一层可以具有最小厚度,并且在第二涂层中的第一层至第Y层之中第一层可以具有最小厚度,并且第一涂层的第X层和第(X-2)层中的每个的厚度可以大于第二涂层的第Y层和第(Y-2)层中的每个的厚度。
第一涂层的第(X-1)层的厚度可以大于第二涂层的第(Y-1)层的厚度。
第一涂层的第(X-3)层和第(X-5)层中的至少一个的厚度可以小于第二涂层的第(Y-3)层和第(Y-5)层中的至少一个的厚度。
第一涂层可以包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第X层,第二涂层可以包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第Y层,第一层至第X层中的奇数编号层的折射率可以大于其偶数编号层的折射率,第一层至第Y层中的奇数编号层的折射率可以大于其偶数编号层的折射率,第一层至第X层中的偶数编号层中的每个的厚度可以大于第一层至第Y层中的偶数编号层中的每个的厚度,并且第一层至第X层中的奇数编号层中的至少一个的厚度可以小于第一层至第Y层中的奇数编号层中的至少一个的厚度。
根据本发明的又一实施例的透镜模块包括透镜基座(lens base)以及布置在透镜基座的两个表面中的至少一个表面上的涂层,其中在30°或更大且60°或更小的范围内的入射角内具有最高光透射率并且其中相对于光轴成预定角度的线与该线接触透镜模块的物体侧表面的点的法线之间的角度(θ)是50°或更大的区域存在。
涂层可以包括依次布置在透镜基座的表面上的第一层至第X层,第一层至第X层中的奇数编号层的折射率可以大于其偶数编号层的折射率,第一层至第X层之中的第一层的厚度可以小于第一层的厚度,并且涂层的总厚度可以在第一层的厚度的70至90倍的范围内。
第一层至第X层之中的第X层的厚度可以是第一层的厚度的19倍或更大,并且第一层至第X层之中的第(X-2)层的厚度可以是第一层的厚度的1.5倍或更大。
第一层至第X层之中的第二层的厚度可以是第一层的厚度的18倍或更大。
第一层至第X层之中的第(X-1)层的厚度可以是第一层的厚度的12.5倍或更大。
第一层至第X层之中的第(X-3)层的厚度可以是第一层的厚度的7.5倍或更小,并且第一层至第X层之中的第(X-5)层的厚度可以是第一层的厚度的7.5倍或更小。
在50°的入射角处,光透射率可以为98%或更大。
在60°的入射角处,光透射率可以为95%或更大。
在70°的入射角处,光透射率可以为88%或更大。
有益效果
根据本发明的实施例,能够获得一种能够在低光环境中增加相对照度并减少菲涅耳损失的透镜模块。因此,在根据本发明的实施例的透镜模块中,能够减少照度比中心部分低得多的周边部分的噪声。另外,根据本发明的实施例,透镜模块能够在具有较少光量的任何环境以及当相机被布置在显示面板下方时被有用地应用。另外,根据本发明的实施例,能够在不减少中心部分的光量的情况下增加周边部分的照度。
附图说明
图1是简单地图示根据本发明的一个实施例的透镜模块(100)的横横截面视图。
图2图示根据本发明的一个实施例的其中入射在透镜上的光到达图像传感器的光路。
图3图示在相对照度不同的环境中对场区域0执行透镜阴影校正的结果。
图4图示在相对照度不同的环境中对场区域1执行透镜阴影校正的结果。
图5是本发明的一个实施例的透镜模块的横截面视图。
图6(a)是根据本发明的一个实施例的第一涂层的示例,并且图6(b)是根据本发明的一个实施例的第二涂层的示例。
图7是用于描述透镜的入射角的视图。
图8是用于描述用于每个场的透镜的入射角的视图。
图9是根据本发明的一个实施例的用于透镜模块中的每个场的透镜的入射角的计算结果。
图10是在显示装置中包括可使用类型的透镜模块的相机模块的横截面视图。
图11图示示例1(参见图11(a))和比较示例1(参见图11(b))中的可见光区域的反射率(%)的测量结果。
图12图示测量针对关于示例1和比较示例1的每个透镜的每个入射角的透射率(%)的结果。
图13是根据本发明的实施例对针对0°、60°和70°的入射角最佳设计的涂层的每个入射角的光透射率进行模拟的结果。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细地描述根据本发明的示例性实施例。
然而,本公开的技术精神不限于一些所描述的实施例,而是能够以各种不同的形式来实现,并且在不脱离本公开的技术精神的范围的情况下通过选择性地耦合或替换可以使用实施例之中的组件中的一个或多个。
另外,除非明确具体定义和描述,否则本发明的实施例中使用的术语(包括技术和科学术语)可以被解释为本发明所属的本领域的技术人员通常可以理解的含义,并且诸如字典中定义的术语的常用术语的含义可以考虑相关技术的上下文含义来解释。
另外,本发明的实施例中使用的术语是为了描述实施例,而不是旨在限制本发明。
在本说明书中,除非短语中另有说明,单数形式可以包括复数形式,并且当描述为“A、B和C中的至少一个(或一个或多个)”时,可以包括A、B和C的所有可能组合之中的一个或多个。
另外,诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本公开的实施例的组件。
这些术语仅用于区分一个组件与另一组件的目的,并且对应的组件的性质、序列、顺序等不受这些术语限制。
另外,当第一组件被描述为“连接”、“耦合”或“接合”到第二组件时,其可以包括其中第一组件被直接连接、耦合或接合到第二组件的情况,而且还包括其中组件通过存在于第一组件和第二组件之间的其他组件“连接”、“耦合”或“接合”的情况。
另外,当某个组件被描述为形成或布置在另一组件“上(上方)”或“下(下方)”时,术语“上(上方)”或“下(下方)”可以不仅包括其中两个组件彼此直接接触的情况,而且还包括其中一个或者多个其他组件被形成或布置在两个组件之间的情况。另外,当描述为“上(上方)或下(下方)”时,其不仅可以包括基于一个组件的向上方向的含义,还可以包括向下方向的含义。
图1是简单地图示根据本发明的一个实施例的透镜模块100的横截面视图。
参考图1,透镜模块100包括多个透镜110,例如,从其物体侧到图像侧依次排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。图像传感器190可以被布置在图像侧处,并且过滤器170可以被布置在第六透镜L6和图像传感器190之间。
从物体反射的光依次穿过透镜模块100的第一透镜至第六透镜110和过滤器170,并由图像传感器190接收。
过滤器170可以是红外(IR)过滤器。过滤器170可以阻挡入射在透镜模块100上的光中所包括的近红外线,例如,具有波长为700至1100nm的光。可替选地,近红外线,例如,入射在透镜模块100上的光中包括的具有波长为700至1100nm的光可以穿过过滤器170。另外,图像传感器190可以通过导线被连接到印刷电路板。
根据本发明的一个实施例的透镜模块100可以包括如图1中所图示的六个透镜110,但其数量不限于六个,并且可以考虑透镜模块被定位的空间来被适当选择。另外,根据本发明的一个实施例的透镜模块不限于具有如图1中所图示的形状。
同时,根据本发明的一个实施例的透镜模块100可以包括如下表1中所表达的透镜110。
[表1]
(*Y半径是曲率半径)
然而,根据表1的透镜100的设计是为了理解本发明的说明性目的而描述的,并且本发明的实施例不限于根据表1的透镜100的设计。
根据本发明的一个实施例,涂层被应用到透镜100。尽管涂层在图1中未图示,但是这可以意味着涂层被形成在透镜的两个表面中的至少一个表面上,如下面将描述的。此涂层可以使用本领域的技术人员已知的诸如真空沉积、溅射(物理沉积)、化学气相沉积(CVD)和湿涂覆的常规方法被形成在基板上。
根据本发明的实施例的透镜模块涉及一种用于在相对照度低的环境中增加相对照度的透镜涂覆,并且具体地,能够以比中心部分的低得多的光量减少周边部分的菲涅尔损失并且减少在透镜阴影校正(LSC)期间产生的噪声。中心部分是图像传感器的中心区域并且是靠近图像传感器的场0的区域,如下面将描述的。周边部分是图像传感器的周边区域,并且是靠近图像传感器的场1的区域,如下面将描述的。在本说明书中,相对照度是图像表面的周边区域相对于中心部分的照度。
当利用典型的透镜进行捕获时,出现其中中心部分亮而周边部分暗的透镜阴影。特别是,随着透镜尺寸变得更小(如智能手机中的相机),这种现象变得更加明显。这是因为以低角度入射到透镜上的光由于高透射率而显现明亮,但以高角度入射到透镜上的光由于低透射率显现而出现的现象。
为了具体描述这一点,参考示意性地图示通过其入射在透镜上的光到达图像传感器的光路的图2,能够看出,其中光到达图像传感器上的区域取决于从物体侧入射的光的入射角而变化。换句话说,图像传感器被划分为作为图像传感器的中心的场区域0和作为距图像传感器中心最远的位置的场区域1,并且到达靠近图像传感器的场区域1(周边部分)的大部分光以高角度进入透镜,并且到达靠近图像传感器的场区域0(中心部分)的大部分光以低角度入射到透镜上。这里,高角度是40°或更大的角度,优选地45°或更大,并且更加优选地,50°或更大。
当在具有相对照度较低的环境中应用透镜阴影校正时,在图像传感器的场区域0中不存在显著差异,但越靠近场区域1,出现的噪声越多。这能够通过图3和图4来确认。
图3图示在相对照度不同的环境中执行场区域0的透镜阴影校正的结果。图3(a)是在相对照度为70%的环境中执行透镜阴影校正的结果,图3(b)是在相对照度为40%的环境中执行透镜阴影校正的结果,并且图3(c)是在相对照度为20%的环境中执行透镜阴影校正的结果。因此,能够看出,图像传感器的场区域0中透镜阴影校正前后的结果没有显著差异。
另一方面,图4图示在具有不同相对照度的环境中执行场区域1中的透镜阴影校正的结果,并且图4(a)是在相对照度为70%的环境中执行透镜阴影校正的结果,图4(b)是在相对照度为40%的环境中执行透镜阴影校正的结果,并且图4(c)是在相对照度为20%的环境中执行透镜阴影校正的结果。因此,能够看出,因为当执行透镜阴影校正时图像传感器的场区域1中的噪声增加,所以存在显著差异。特别地,当相对照度在20%处非常低时,如图4(c)所图示,能够看出在校正期间噪声大大增加。
另外,比较图3与图4,能够看出,在图4中,随着损失越小,具有更高值的PNSR值显现越低,并且特别是在图4(c)中显现低得多。另外,能够看出,表示人类视觉质量和识别图像之间的差异的SSIM值在图4中显现较低,并且特别是在图4(c)中显现低很多。因此,能够看出,当在场区域1和具有低照度的环境中执行透镜阴影校正时,图像损坏的程度增加。
根据本发明的实施例的透镜模块涉及一种用于在相对照度较低的环境中增加相对照度的透镜涂层,并且特别是在靠近具有比中心部分的照度低的场1的区域中增加照度。
本发明提供在透镜上执行涂层来实现这种效果,并且具体意指在透镜的表面上形成涂层。换句话说,透镜的表面可以是基于透镜(即,透镜基板)面向物体侧的表面(在下文中称为物体侧表面)或面向图像侧的表面(在下文中称为图像侧表面),并且意味着它们之中的一个或者多个表面被应用根据本发明的实施例的涂层。
图5是根据本发明的一个实施例的透镜模块的横截面视图。图5所图示的透镜模块中包括的透镜的数量、透镜的形状、透镜的尺寸、透镜的厚度等是示例性的并且不限于此。
参考图5,透镜模块100包括从物体侧到图像侧依次布置的N个透镜。
在下文中,将描述N为6的示例,但本发明不限于此,并且N可以是2或更大的正整数。
透镜模块100包括从物体侧到图像侧依次布置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6,并且在透镜L1至L6中的每个的两个表面中,被布置为面向物体侧的表面被称为物体侧表面L1S1至L6S1之一,并且被布置为面向图像侧的表面被称为图像侧表面L1S2至L6S2之一。
根据本发明的实施例,在透镜的两个表面中的至少一个表面上布置有涂层。根据本发明的实施例,应用到多个透镜之中的一些透镜的涂层与应用到其他透镜的涂层不同。
根据本发明的实施例,N个透镜L1至L6中的至少一个是应用第一涂层的第一涂覆透镜,并且N个透镜L1至L6中的至少一个是应用第二涂层的第二涂覆透镜。这里,第一涂层的厚度、层数和折射率中的至少一个可以不同于第二涂层的厚度、层数和折射率中的至少一个。
这里,第一涂层可以是针对比第二涂层的入射角更大的入射角而优化的涂层。例如,第一涂层在第一入射角的透射率可以被设计为高于第二涂层在第一入射角的透射率,并且在低于第一入射角的第二入射角,第一涂层的透射率可以被设计为小于第二涂层的透射率。
在一个实施例中,第一入射角可以为50°或更大,并且优选地在50°至70°的范围内,并且第二入射角可以在0°或更大且40°或更小的范围内,并且优选地在0°或更大且20°或更小的范围内。例如,第一涂层可以是被设计成在50°或更大的入射角处具有95%或更大的透射率的涂层,并且第二涂层可以是被设计成在0°至40°的入射角处具有99%或更大的透射率的涂层。例如,第一涂层可以是被设计为在60°的入射角处具有95%或更大的透射率的涂层,并且第二涂层可以是被设计成在0°的入射角处具有99%或更大的透射率的涂层。
在另一实施例中,应用第一涂层的第一涂覆透镜在30°或更大且60°或更小的范围内的入射角内具有最高光透射率,并且应用第二涂层的第二涂覆透镜在0°或更大且小于30°的范围内的入射角内具有最高光透射率。例如,应用第一涂层的第一涂覆透镜可以在30°或更大且60°或更小的范围内的入射角内具有最高光透射率,并且在30°或更大且60°或更小的范围以外的其他入射角处具有低于最高光透射率的光透射率。应用第二涂层的第二涂覆透镜可以在0°或更大且小于30°的范围内的入射角内具有最高光透射率,并且在0°或更大且小于30°的范围之外的其他入射角处具有低于最高光透射率的光透射率。作为另一示例,应用第一涂层的第一涂覆透镜可以在属于30°或更大且60°或更小的范围的特定入射角处具有最高光透射率,并且应用第二涂层的第二涂覆透镜可以在第一涂覆透镜具有最高光透射率的特定入射角处可以具有比第一涂覆透镜更低的光透射率。同样地,应用第二涂层的第二涂覆透镜可以在属于0°或更大且小于30°的范围的特定入射角处具有最高光透射率,并且应用第一涂层的第一涂覆透镜可以在第二涂覆透镜具有最高光透射率的特定入射角处具有比第二涂覆透镜更低的光透射率。
例如,应用第一涂层的第一涂覆透镜可以在0°或更大且小于30°的范围内的入射角内具有比应用第二涂层的第二涂覆透镜更低的光透射率,并且应用第一涂层的第一涂覆透镜在50°的入射角处可以具有98%或更大的光透射率,并且应用第二涂层的第二涂覆透镜可以在50°的入射角处具有小于98%的光透射率。可替选地,在0°或更大且小于30°的范围内的入射角内,应用第一涂层的第一涂覆透镜可以具有比应用第二涂层的第二涂覆透镜更低的光透射率,并且应用第一涂层的第一涂覆透镜可以在60°的入射角处具有95%或更大的光透射率,并且应用第二涂层的第二涂覆透镜可以在60°的入射角处具有小于95%的光透射率。可替选地,应用第一涂层的第一涂覆透镜可以在0°或更大且小于30°的范围内的入射角内具有比应用第二涂层的第二涂覆透镜更低的光透射率,并且应用第一涂层的第一涂覆透镜在70°的入射角处可以具有88%或更大的光透射率,并且应用第二涂层的第二涂覆透镜可以在70°的入射角处具有小于88%的光透射率。
这里,入射角可以是在相对于透镜的光轴成预定角度的预定线和该预定线与透镜的表面之间的接触点的法线之间的角度。在这种情况下,可以根据透镜的视场(FOV)来确定预定角度。例如,预定角度可以是透镜FOV的1/2。另外,预定线可以表示入射到透镜上的入射光线。换句话说,预定线可以表示平行于透镜的FOV的入射光线。
图6(a)是根据本发明的一个实施例的第一涂层的示例,并且图6(b)是根据本发明的一个实施例的第二涂层的示例。
参考图6(a),第一涂层130包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第X层(这里,X是2或更大的正整数),并且第二涂层140包括依次布置在透镜的表面上的第一层至第Y层(这里,Y是2或更大的正整数)。基于透镜的表面,距离透镜最近的层为第一层,并且距离透镜最远的层为第X层或第Y层。
在本说明书中,将描述X和Y中的每个为8的示例,但本发明不限于此,并且X和Y可以是不同的数字。
根据本发明的一个实施例,第一涂层130通过将高折射率层和低折射率层交替重复堆叠四次而形成,作为高折射率层的第一层131、第三层133、第五层135以及第七层137可以包括第一材料,并且作为低折射率层的第二层132、第四层134、第六层136和第八层138可以包括第二材料。在这种情况下,第一材料的折射率可以大于第二材料的折射率。第一材料和第二材料都可以包括氧化物。例如,第一材料可以包括TiO2,并且第二材料可以包括SiO2。根据本发明的实施例,最靠近透镜的表面的第一层131具有比第二层132更大的折射率。
低折射率层可以包括具有折射率为大约1.52至1.57的SiO2。高折射率层可以包括具有折射率为大约2.55至2.87的TiO2。在本发明的实施例中,根据波长(nm)的特定折射率信息在下表2中进行表达。
[表2]
波长 | 436 | 486 | 546 | 588 | 656 |
SiO2 | 1.553766 | 1.549673 | 1.546145 | 1.544258 | 1.541862 |
TiO2 | 2.852405 | 2.734737 | 2.652107 | 2.613923 | 2.571061 |
根据本发明的实施例的第一涂层130可以具有上述构造,并且同时满足第六层136的厚度<第四层134的厚度<第二层132的厚度<第八层138的厚度的厚度条件。换句话说,第四层134的厚度可以大于第六层136的厚度,第二层132的厚度可以大于第四层134的厚度,并且第八层138的厚度可以大于第二层132的厚度。
另外,根据本发明的一个实施例的涂层130可以满足第一层131的厚度<第三层133的厚度<第五层135的厚度<第七层137的厚度的厚度条件。换句话说,第三层133的厚度可以大于第一层131的厚度,第五层135的厚度可以大于第三层133的厚度,并且第七层137的厚度可以大于第五层135的厚度。
根据本发明的一个实施例,第二涂层140通过将高折射率层和低折射率层交替重复堆叠四次而形成,作为高折射率层的第一层141、第三层143、第五层145以及第七层147可以包括第一材料,并且作为低折射率层的第二层142、第四层144、第六层146和第八层148可以包括第二材料。在这种情况下,第一材料的折射率可以大于第二材料的折射率。第一材料和第二材料都可以包括氧化物。例如,第一材料可以包括TiO2,并且第二材料可以包括SiO2。
根据本发明的一个实施例的第二涂层130可以具有上述构造,并且同时满足第六层146的厚度<第四层144的厚度<第二层142的厚度<第八层148的厚度的厚度条件。换句话说,第四层144的厚度可以大于第六层146的厚度,第二层142的厚度可以大于第四层144的厚度,并且第八层148的厚度可以大于第二层142的厚度。
另外,根据本发明的一个实施例的第二涂层140可以满足第一层141的厚度<第三层143的厚度<第五层145的厚度<第七层147的厚度的厚度条件。换句话说,第三层143的厚度可以大于第一层141的厚度,第五层145的厚度可以大于第三层143的厚度,并且第七层147的厚度可以大于第五层145的厚度。
根据本发明的实施例,第一涂层130的总厚度大于第二涂层140的总厚度。例如,第一涂层130的总厚度可以是第二涂层140的总厚度的1.05倍或更大,优选地,1.05至1.35倍,或者1.1倍或更大,并且优选地,1.15至1.3倍。随着入射角增加,光路长度(OPL)改变并且反射的光的相位也会改变。如在本发明的实施例中,当第一涂层130的总厚度大于第二涂层130的总厚度时,光路增加,从而能够实现反射光的相位匹配。因此,相对于具有高入射角(例如,50°或更大的入射角)的光,第一涂层130可以具有比第二涂层140更大的透射率。
为此,在一个实施例中,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层138)的厚度。例如,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以是作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度的1.15至1.3倍。
可替选地,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度,并且作为第一涂层130的最上层的第一下层的第(X-1)层(例如,第七层137)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第一下层的第(Y-1)层(例如,第七层147)的厚度。
可替选地,作为第一涂层130的低折射率层的第二层132、第四层134、第六层136和第八层138的总厚度可以大于作为第二涂层140的低折射率层的第二层142、第四层144、第六层146和第八层148的总厚度。
可替选地,作为第一涂层130的低折射率层的第二层132、第四层134、第六层136和第八层138中的每个的厚度可以大于作为第二涂层140的低折射率层的第二层142、第四层144、第六层146和第八层148中的每个的厚度。因此,因为光路和相位匹配相对于具有高入射角(例如,50°或更大的入射角)的光的增加,第一涂层130可以具有比第二涂层140更大的透射率。
例如,第一涂层130的第四层134的厚度可以在45至65nm的范围内,并且优选地,在50至63nm的范围内,第五层135的厚度可以在30至45nm的范围内,并且优选地,在32至43nm的范围内,第六层136的厚度可以在8至17nm的范围内,并且优选地,在10至14nm的范围内,第七层137的厚度可以在50至70nm的范围内,并且优选地,在58至66nm的范围内,并且第八层138的厚度可以在93至106nm的范围内,并且优选地,在103至105nm的范围内。
此外,第一涂层130可以另外满足第二层的厚度在88至102nm的范围内且第三层的厚度在13至18nm的范围内的条件。在这种情况下,因为第一涂层130的应用增加其中入射角为50°或更大的区域中的透射率,所以增加相对照度的效果能够更加优异。
另外,第一涂层130可以被形成为具有第一层131的最小厚度。换言之,第一层131可以被形成为小于第二层至第八层的厚度。
例如,第二涂层140的第四层144的厚度可以在38至43nm的范围内,并且优选地,在40至41nm的范围内,第五层145的厚度可以在30至45nm的范围内,并且优选地,在43至45nm的范围内,第六层146的厚度可以在4至7nm的范围内,并且优选地,在5至6nm的范围内,第七层147的厚度可以在50至56nm的范围内,并且优选地,在52至54nm的范围内,并且第八层148的厚度可以在80至90nm的范围内,并且优选地,在84至88nm的范围内。
此外,第二涂层140可以另外满足第二层142的厚度在70至80nm的范围内,并且优选地,在74至77nm的范围内,并且第三层143的厚度在13至18nm的范围内,并且优选地,在15至17nm的范围内的条件。
另外,第二涂层140可以被形成为具有第一层141的最小厚度。换言之,第一层141可以被形成为小于第二层至第八层的厚度。
因此,第一涂层130能够被优化为比第二涂层140更大的入射角。例如,第一涂层130对于以60°的入射角入射的光可以具有95%或更大的透射率,并且第二涂层140对于以0°的入射角入射的光可以具有99%或更大的透射率。
作为另一实施例,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度。例如,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以是作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度的1.1倍或更大,并且优选地,1.15至1.3倍。
可替选地,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度,并且作为第一涂层130的最上层的第一下层的第(X-2)层(例如,第六层136)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第一下层的第(Y-2)层(例如,第七层146)的厚度。
可替选地,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度,作为第一涂层130的最上层的第二下层的第(X-2)层(例如,第六层136)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第二下层的第(Y-2)层(例如,第六层146)的厚度,并且作为第一涂层130的最上层的第一下层的第(X-1)层(例如,第七层137)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第一下层的第(Y-1)层(例如,第七层147)的厚度。
可替选地,作为第一涂层130的最上层的第X层(例如,第八层138)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第Y层(例如,第八层148)的厚度,作为第一涂层130的最上层的第二下层的第(X-2)层(例如,第六层136)的厚度可以大于作为第二涂层140的最上层的第二下层的第(Y-2)层(例如,第六层146)的厚度,并且第一涂层130的第(X-3)层(例如,第五层135)和第(X-5)层(例如,第三层135)中的至少一个的厚度可以小于第二涂层140的第(Y-3)层(例如,第五层145)和第(Y-5)层(例如,第三层143)中的至少一个的厚度。
可替选地,作为第一涂层130的低折射率层的偶数编号层,即,第二层132、第四层134、第六层136和第八层138的总厚度可以大于作为第二涂层140的低折射率层的第二层142、第四层144、第六层146和第八层148的总厚度。
可替选地,作为第一涂层130的低折射率层的偶数编号层,即,第二层132、第四层134、第六层136和第八层138中的每个的厚度可以大于作为第二涂层140的低折射率层的第二层142、第四层144、第六层146和第八层148中每个的厚度。
在这种情况下,作为第一涂层130的高折射率层的奇数编号层,即,第一层131、第三层133、第五层135和第七层137中的至少一个的厚度可以小于作为第二涂层140的高折射率层的第一层141、第三层143、第五层145和第七层147中的至少一个的厚度。
因此,因为相对于具有高入射角的光根据光路增加的相位匹配是可能的,所以第一涂层130可以具有比第二涂层140更大的透射率,并且因为低折射率层中的光路增加,所以能够最小化由于光路增加而导致的光透射率的损失。
在这种情况下,第一涂层130的第一层131的厚度可以小于第一涂层130的第二层至第八层中的每个的厚度,并且第二涂层140的第一层141的厚度可以小于第二涂层140的第二层至第八层中的每个的厚度。
基于第一层131的厚度更具体地描述根据本发明的实施例的第一涂层130,第一涂层130的总厚度可以是第一层131的厚度的70至90倍。在这种情况下,第一层131至第X层138之中的第X层138的厚度可以是第一层的厚度的19倍或更大,并且优选地,在19倍或更大且22倍或更小的范围内,并且第一层131至第X层138之中的第(X-2)层136的厚度可以是第一层131的厚度的1.5倍或更大,并且优选地,在1.5倍或更大且6倍或更小的范围内。
可替选地,第一层131至第X层138之中的第二层132的厚度可以是第一层的厚度的18倍或更大,并且优选地,18倍或更大且25倍或更小的范围内。可替选地,第一层131至第X层138之中的第(X-1)层137的厚度可以是第一层131的厚度的12.5倍或更大,并且优选地,在12.5倍或更大且15倍或更小的范围内。可替选地,第一层131至第X层138之中的第(X-3)层135的厚度可以是第一层131的厚度的7.5倍或更小,并且优选地,在3倍或更大且7.5倍或更小的范围内,并且第一层131至第X层138之中的第(X-5)层133的厚度可以是第一层131的厚度的3倍或更小,并且优选地,在1.5倍或更大且3倍或更小的范围内。
因此,能够为具有50°或更大的入射角的光优化光透射率,同时最小化由于涂层内光路的增加而造成的光透射率损失,从而增加相对照度。
同时,根据本发明的实施例,如上所述,N个透镜Ll至L6中的至少一个是应用第一涂层130的第一涂覆透镜,并且N个透镜L1至L6中的至少一个是应用与第一涂层130不同的第二涂层140的第二涂覆透镜。这里,第一涂覆透镜可以是第一涂层130被应用到透镜的物体侧表面和图像侧表面中的至少一个的透镜。例如,第一涂覆透镜可以是第一涂层130被应用到透镜的物体侧表面和图像侧表面的透镜。第二涂覆透镜可以是第二涂层140被应用到透镜的物体侧表面和图像侧表面中的至少一个的透镜。例如,第二涂覆透镜可以是第二涂层140被应用到透镜的物体侧表面和图像侧表面的透镜。
根据本发明的实施例,应用第一涂层130的第一涂覆透镜可以是高角度透镜。例如,当根据本发明的实施例的透镜模块100中包括的N个透镜中的一些是高角度透镜时,第一涂覆透镜可以是高角度透镜中的全部或一些。另外,第二涂覆透镜可以是N个透镜之中除了第一涂覆透镜之外的其余透镜中的全部或一些。
在本说明书中,高角度透镜是入射光的角度θ(下文中称为入射角)为50°或更大的透镜。换言之,高角度透镜是透镜,在该透镜中,存在其中相对于光轴成预定角度的线与该线接触透镜的物体侧表面的点的法线之间的角度θ是50°或更大的区域。换言之,高角度透镜是透镜,在该透镜中,其中相对于光轴成预定角度的线与该线接触透镜的物体侧表面的点的法线之间的角度θ为50°或更大的区域占据物体侧表面的面积的30%或更大。图7是用于描述透镜的入射角的视图,图8是用于描述用于每个场的透镜的入射角的视图,并且图9是根据本发明的一个实施例的计算透镜模块中的每个场的透镜的入射角的结果。
参考图7,“高角度透镜”是其中相对于透镜的光轴(图7中的线a)具有第一角度(图7中的α)的第一线A与第一线接触透镜的点P的法线(图7中的线c)之间的角度θ区域存在的透镜,并且优选地,其中相对于透镜的光轴(图7中的线a)具有第一角度(图7中的α)的第一线A与第一线接触透镜的点P的法线(图7中的线c)之间的角度θ的区域占据透镜的表面的面积的30%或更大的透镜。这里,第一角度可以取决于透镜的FOV。例如,第一角度可以是透镜的FOV的1/2。第一线可以是平行于透镜的FOV进入的入射光线。因此,第一线可以是与透镜的FOV线或视场线平行的线。当满足第一线与光轴形成第一角度时,第一线与透镜之间的距离不影响高角度透镜。换句话说,当不论第一线被定位成靠近透镜或者远离透镜,第一线与光轴形成第一角度时,并且第一线与透镜接触的点的法线(图7中的线c)的角度是50°或更大时,透镜满足高角度透镜条件。
可以计算每个场的入射角。换言之,如图8和图9中所图示,可以基于透镜的中心(即,图像传感器的场0)以0.1场为单位来计算第一线和透镜之间的接触点处的入射角。这里,基于光轴a,0是与图像传感器的场0相对应的透镜上的点(例如,透镜的中心部分),并且1是与图像传感器的场1相对应的透镜上的点,并且基于光轴a,从点0到点1彼此等距离间隔开的10个点可以对应于以0.1场为单位的图像传感器的场0和场1之间的点。在图9(a)至图9(k)中,在场0和场1之间以0.1场为单位测量相对于透镜的FOV线的入射角和折射角,并且对应于高角度的情况用阴影表示。具体地,对于如图2中所图示光进入的每个位置(首要(Chief)、Y+、Y-、X+和X-)测量角度的结果被图示。
在本说明书中,当在场0和场1之间的任何场中存在其中入射光的角度为50°或更大的点时,在透镜中,该透镜被定义为高角度透镜。准确地说,具有满足上述条件的至少一个第一线的透镜被定义为高角度透镜。换句话说,当存在其中透镜的所有表面之中的表面上的法线与第一线之间的角度θ为50°或更大的位置时,透镜满足高角度透镜的条件。
参考图9(a)至图9(k),第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第六透镜L6可以是高角度透镜。
根据本发明的实施例,应用第一涂层130的第一涂覆透镜可以是透镜模块100中的全部或一些高角度透镜。
根据本发明的实施例,应用第一涂层130的第一涂覆透镜可以是作为透镜模块100内的高角度透镜的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第六透镜L6之中最靠近物体侧的高角度透镜的第一透镜L1,并且除了第一涂覆透镜之外的其余透镜中的全部或一些可以是应用第二涂层140的第二涂覆透镜。
可替选地,根据本发明的实施例,应用第一涂层130的第一涂覆透镜可以是作为透镜模块100内的高角度透镜的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第六透镜L6之中最靠近物体侧的高角度透镜的第一透镜L1以及作为与第一透镜L1连续布置的另一个高角度透镜的第二透镜L2,并且除了第一涂覆透镜之外的其余透镜中的全部或一些可以是应用第二涂层140的第二涂覆透镜。
可替选地,根据本发明的实施例,应用第一涂层130的第一涂覆透镜可以是作为第一透镜L1之中最靠近物体侧的高角度透镜的第一透镜L1、作为透镜模块100内的高角度透镜的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第六透镜L6、以及被布置为不与第一透镜L1连续的另一高角度透镜,并且除了第一涂覆透镜之外的所有或一些其余透镜可以是应用第二涂层140的第二涂覆透镜。
可替选地,根据本发明的实施例,应用第一涂层的第一涂覆透镜可以包括作为透镜模块100内的高角度透镜的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第六透镜L6之中的具有最大数量的高角度情况的高角度透镜。这里,参考图示在场0和1之间以0.1场为单位计算入射角的图9(a)至图9(k),具有最大数量的高角度区域的高角度透镜可以是具有最大数量的场的透镜,其中入射角为50°或更大。可替选地,具有最大数量的高角度区域的高角度透镜可以是具有最宽区域的透镜,其中入射角为50°或更大。
可替选地,根据本发明的实施例,应用第一涂层130的第一涂覆透镜可以包括作为透镜模块100内的高角度透镜的第一透镜Ll、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第六透镜L6之中具有最高入射角的透镜。例如,参考图示在场0和1之间以0.1场为单位计算入射角的图9(a)至图9(k),包括具有最高入射角的区域的透镜可以是第一涂覆透镜。
如上所述,当将根据本发明的实施例的第一涂层130应用到一些高角度透镜并且将第二涂层140应用到其余透镜时,通过第一涂层130来增加以高角度入射的光的透射率,并且因此能够增加周边部分的光量同时不减少中心部分的光量。
同时,根据本发明的实施例的透镜模块可以被包括在相机模块中。另外,包括根据本发明的实施例的透镜模块的相机模块可以在显示装置中被使用。换句话说,根据本发明的实施例的透镜模块可以被内置于诸如智能手机、平板计算机、笔记本计算机或PDA的显示装置中。
具体地,根据本发明的实施例的透镜模块可以被布置在显示面板下方并且被实现为显示装置的前置相机,并且在显示面板中没有单独的孔的情况下可以提供相对高的光透射率。特别地,当光以高角度进入时,能够解决由于低相对照度而导致菲涅尔损失和校正期间噪声增加的问题。
图10是显示装置中可使用的类型的包括透镜模块的相机模块的横截面图。
参考图10,相机模块600可以包括与上述组件相同的透镜模块610、图像传感器620和印刷电路板630。这里,透镜模块610可以包括透镜612、间隔件614、透镜保持件616以及过滤器618。
透镜612可以是上述图1的透镜,但不限于图1中图示的数量(六个)。构成透镜612的多个透镜可以相对于中心轴被对准。这里,中心轴可以与光学***的光轴相同。间隔件614被***在透镜612之间并且用作维持透镜之间的距离。透镜保持件616可以具有其中可以容纳透镜的空间。可以使用诸如使用粘合剂(例如,诸如环氧树脂的粘合树脂)的其他方法来形成一个或多个透镜612、一个或多个间隔件614以及一个或多个透镜保持件616。
过滤器618可以是IR过滤器。透镜模块610可以将来自图像的光聚焦到图像传感器620上并且使用聚焦的输入光信号来生成电信号。图像传感器620可以被连接到诸如印刷电路板630的基板。线缆632的一个端部可以被连接到印刷电路板630,并且可以使用本领域的技术人员已知的材料,诸如导电粘合剂或焊料,来实现此连接。
<示例>
在下文中,在根据比较示例和示例的透镜的表面上测试根据本发明的实施例的相对照度。
在示例中,根据本发明的一个实施例的第一涂层130被应用到一些透镜,相对于透镜的FOV线的一些透镜的入射角在50°至70°的范围内,并且在比较示例中,应用第二涂层140。在所有透镜基板中使用K26R(Zeon公司)。
在示例1中,第一涂层130被应用到如图5中所图示布置的透镜模块中的第一透镜L1和第二透镜L2中的每个的两个表面(两个表面),并且第二涂层140被应用到其余透镜中的每个的两个表面,并且在示例2中,第一涂层130被应用到第一透镜L1和第二透镜L2的两个表面(两个表面),和如图5中所图示布置的透镜模块中的第三透镜L3的物体侧面L3S1,并且第二涂层140被应用到其余透镜中的每个的两个表面。
在比较示例中,第二涂层140被应用到如图5中所图示布置的透镜模块中的所有透镜的所有表面。
测量示例1、示例2和比较示例中的每个场位置的照度的结果在下表3中被表达。表3示出基于设置为100%的场0的相对照度。
[表3]
场 | 示例1 | 示例2 | 比较示例1 |
-1 | 40.5% | 41.4% | 37.2% |
-0.9 | 44.5% | 45.2% | 41.1% |
-0.8 | 48.6% | 49.2% | 44.9% |
-0.7 | 56.6% | 57.6% | 53.8% |
-0.6 | 66.6% | 67.5% | 64.8% |
-0.5 | 72.2% | 73.2% | 70.1% |
-0.4 | 83.0% | 83.6% | 82.7% |
-0.3 | 92.5% | 92.9% | 93.5% |
-0.2 | 96.3% | 96.4% | 96.5% |
-0.1 | 100.0% | 100.3% | 100.4% |
0 | 100.0% | 100.0% | 100.0% |
0.1 | 99.0% | 98.9% | 99.8% |
0.2 | 96.4% | 96.8% | 97.3% |
0.3 | 92.9% | 93.4% | 93.6% |
0.4 | 83.4% | 84.2% | 82.9% |
0.5 | 72.5% | 73.4% | 71.2% |
0.6 | 66.6% | 67.6% | 64.0% |
0.7 | 57.03% | 57.81% | 53.90% |
0.8 | 48.1% | 48.8% | 45.3% |
0.9 | 44.7% | 45.5% | 41.1% |
1 | 40.6% | 41.4% | 37.3% |
因此,在示例1和示例2中,能够看出,在场0的区域中照度高,并且朝向场1的区域照度的降低减小。
另外,图11图示示例1(参见图11(a))和比较示例1(参见图11(b))中的可见光区域的反射率(%)的测量结果。通过对436、486、546、588和656nm的代表波长进行加权来测量反射率(波长(权重):436(6%)、486(17%)、546(38%)、588(29%)和656(10%))。图12图示相对于示例1和比较示例1的每个透镜测量每个入射角的透射率(%)的结果。
参考图11和图12,能够看出,与比较示例1相比的示例1中,当在所有可见光区域中光以50°或更大的高角度进入时,反射率低并且透射率高。具体地,与比较示例1相比的示例1中,可以看出,50°的入射角处的透射率被增加了大约0.60%(比较示例1:97.81,并且示例1:98.41),60°处的入射角的透射率被增加了大约1.49%(比较示例1:94.42,并且示例1:95.91),并且70°的入射角处的透射率被增加了大约2.45%(比较示例1:85.62,并且示例1:88.07)。
表4是示出根据本发明的实施例的针对0°、20°、40°、50°、60°和70°的入射角优化的涂层中包括的每个层的厚度的光透射率以及优化的入射角的表,并且表5和图13是根据本发明的实施例对针对0°、60°和70°的入射角最佳设计的涂层的每个入射角的光透射率进行模拟的结果。这里,针对0°的入射角优化的涂层意味着通过与其他涂层的比较在0°的入射角处获得最高光透射率。同样,针对60°的入射角优化的涂层意味着通过与其他涂层的比较在60°的入射角处获得最高光透射率,并且针对70°的入射角优化的涂层意味着通过与其他涂层的比较在70°的入射角处获得最高光透射率。这里,针对50°、60°、70°的入射角优化设计的涂层是本说明书中的第一涂层130的一些实施例,并且针对0°、20°和40°的入射角优化设计的涂层是本说明书中的第二涂层140的一些实施例。
[表4]
[表5]
入射角(°) | 0°优化的涂层 | 60°优化的涂层 | 70°优化的涂层 |
0 | 99.86512977 | 96.9360592 | 93.98247523 |
10 | 99.86170284 | 97.14358583 | 94.23734121 |
20 | 99.82364247 | 97.69931288 | 94.94613124 |
30 | 99.65952651 | 98.38582823 | 95.94543112 |
40 | 99.16496663 | 98.82967933 | 96.91647404 |
50 | 97.85365846 | 98.45455917 | 97.24884878 |
60 | 94.47290489 | 96.03927278 | 95.63223742 |
70 | 85.6787235 | 88.25589268 | 88.62457821 |
针对0°、20°、40°、50°、60°和70°的入射角优化设计的涂层中每个层的厚度和光透射率在表4中被表达。然而,表4仅是本发明的实施例的一部分并且并不取决于表4中的值。参考表4,能够看出,第一涂层的总厚度(例如,50°、60°和70°优化的涂层)是第二涂层(例如,0°、20°和40°优化的涂层)的总厚度的1.05倍或更大。参见表5和图13,能够看出,第一涂层(例如,60°和70°优化的涂层)在30°和60°范围内的入射角内具有最高光透射率,并且第二涂层(例如,0°优化的涂层)在0°和30°范围内的入射角内具有最高光透射率。更具体地,参考图13,能够看出,当入射角为60°时,60°优化的涂层比0°优化的涂层或70°优化的涂层具有更大的光透射率,当入射角为70°时,70°优化的涂层比0°优化的涂层或60°优化的涂层具有更大的光透射率,并且当入射角为0°时,0°优化的涂层比60°优化的涂层或70°优化的涂层具有更大的光透射率。例如,当60°优化的涂层被应用到高角度透镜(例如,存在入射角为60°的区域的透镜)时,能够增加相应透镜的相对照度,并且当70°优化的涂层被应用到高角度透镜(例如,存在入射角为70°的区域的透镜)时,能够增加相应透镜的相对照度。当透镜模块包括多个透镜时,50°或更大的优化的涂层被应用到一些高角度透镜,并且当40°或更小的优化的涂层被应用到其余的透镜时,能够增加相对照度同时维持中心部分的高照度。
再次参考表4,能够看出,在针对0°、20°、40°、50°、60°和70°的入射角优化的涂层中,布置为最靠近透镜的表面的第一层的厚度小于其他层的厚度。另外,能够看出,50°、60°和70°优化的涂层中的第六层至第八层的厚度大于0°、20°、40°和50°优化的涂层中的第六层至第八层的厚度,并且60°和70°优化的涂层中的第三层至第五层的厚度小于0°、20°和40°优化的涂层中第三层至第五层的厚度。
能够看出,在50°、60°和70°优化的涂层中的涂层的总厚度在第一层的厚度的70至90倍的范围内,并且优选地,在75至90倍的范围内,但0°、20°和40°优化的涂层中的涂层的总厚度是第一层的厚度的70倍或更小。
另外,能够看出,在50°、60°和70°优化的涂层中的第八层的厚度是第一层的厚度的19倍或更大,并且在0°、20°和40°优化的涂层中的第八层的厚度小于第一层的厚度的19倍。
能够看出,在50°、60°、70°优化的涂层中的第六层的厚度是第一层的厚度的1.5倍或更大,并且在0°、20°和40°优化的涂层中的第六层的厚度小于第一层的厚度的1.5倍。
能够看出,在50°、60°、70°优化的涂层中的第二层的厚度是第一层的厚度的18倍或更大,并且在0°、20°和40°优化的涂层中的第二层的厚度小于第一层的厚度的18倍。
能够看出,在50°、60°和70°优化的涂层中的第七层的厚度是第一层的厚度的12.5倍或更大,并且在0°、20°和40°优化的涂层中的第二层的厚度小于第一层的厚度的12.5倍。
能够看出,在50°、60°和70°优化的涂层中的第五层的厚度是第一层的厚度的7.5倍或更小,并且在0°、20°和40°优化的涂层中的第五层的厚度超过第一层的厚度的7.5倍,在50°、60°和70°优化的涂层中的第三层的厚度是第一层的厚度的3倍或更小,并且在0°、20°和40°优化的涂层中的第三层的厚度超过第一层的厚度的3倍。
如上所述,在本发明的实施例中,能够获得具有针对每个入射角优化的光透射率的涂层,并且通过组合具有针对每个入射角优化的光透射率的涂层,能够在不减少中心部分的光量的情况下获得具有改善的相对照度的透镜模块。
具体地,根据本发明的实施例,通过使低折射率层的厚度随着目标优化的入射角的增加而变大,能够最小化由于光路中的增加而导致的光透射率的降低,同时实现入射光与反射光之间的相位匹配。
虽然上面主要描述了实施例,但是这些仅是示例性的并且不限制本发明,并且本发明所属的本领域的技术人员能够知道,在不背离实施例的基本特性的情况下,上面未例示的各种修改和应用是可能的。例如,可以通过修改来实现实施例中具体图示的每个组件。另外,与这些修改和应用相关的差异应当被解释为包括在所附权利要求中限定的本发明的范围内。
附图标记的描述
100:透镜模块
110:透镜
L1:第一透镜
L2:第二透镜
L3:第三透镜
L4:第四透镜
L5:第五透镜
L6:第六透镜
170:图像传感器
190:过滤器
Claims (14)
1.一种透镜模块,所述透镜模块包括从物体侧到图像侧依次布置的N个透镜,
其中,所述N个透镜包括:
多个第一涂覆透镜,其中第一涂层被应用到其至少一个表面;以及
多个第二涂覆透镜,其中第二涂层被应用到其至少一个表面,
所述第一涂层和所述第二涂层的厚度不同,以及
所述多个第一涂覆透镜是其中相对于光轴成预定角度的线与所述线接触物体侧表面的点的法线之间的角度(θ)为50°或者更大的透镜。
2.根据权利要求1所述的透镜模块,其中,所述多个第一涂覆透镜是所述N个透镜之中的第一透镜和第二透镜,以及
所述多个第二涂覆透镜是所述N个透镜之中除了所述第一透镜和所述第二透镜之外的其余透镜。
3.根据权利要求1所述的透镜模块,其中,所述第一涂层比所述第二涂层厚,以及
所述第一涂层与所述第二涂层的厚度之间的差是所述第二涂层的厚度的10%或更大。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的透镜模块,其中,所述第一涂层被应用到所述多个第一涂覆透镜中的至少一个的所述物体侧表面和图像侧表面,以及
所述第二涂层被应用到所述多个第二涂覆透镜中的至少一个的物体侧表面和图像侧表面。
5.一种透镜模块,所述透镜模块包括从其物体侧到图像侧依次布置的N个透镜,
其中,所述N个透镜包括:
第一涂覆透镜,第一涂层被应用到所述第一涂覆透镜;以及
第二涂覆透镜,所第二涂层被应用到述第二涂覆透镜,
所述第一涂层包括在透镜的表面上依次布置的第一层至第X层,
所述第二涂层包括在透镜的表面上依次布置的第一层至第Y层,
在所述第一涂层中的所述第一层至所述第X层之中,所述第一层具有最小厚度,
在所述第二涂层中的第一层至所述第Y层之中,第一层具有最小厚度,以及
所述第一涂层的第X层的厚度大于所述第二涂层的第Y层的厚度。
6.根据权利要求5所述的透镜模块,其中,所述第一涂层的第(X-1)层的厚度大于所述第二涂层的第(Y-1)层的厚度。
7.根据权利要求5所述的透镜模块,其中,所述第一涂层的厚度大于所述第二涂层的厚度,以及
所述第一涂层的厚度与所述第二涂层的厚度之间的差是所述第二涂层的厚度的10%或更大。
8.根据权利要求5所述的透镜模块,其中,所述X的值与所述Y的值相同。
9.根据权利要求8所述的透镜模块,其中,所述X和Y中的每个的值是8。
10.根据权利要求9所述的透镜模块,其中,所述第一涂层和所述第二涂层中的每个的第一层、第三层、第五层和第七层由第一材料形成,
所述第一涂层和所述第二涂层中的每个的第二层、第四层、第六层和第八层由第二材料形成,以及
所述第一材料的折射率大于所述第二材料的折射率。
11.根据权利要求10所述的透镜模块,其中,所述第一材料和所述第二材料中的每个包括氧化物。
12.根据权利要求5至11中的任意一项所述的透镜模块,其中,所述第一涂覆透镜的物体侧表面和图像侧表面包括所述第一涂层,以及
所述第二涂覆透镜的物体侧表面和图像侧表面包括所述第二涂层。
13.根据权利要求12所述的透镜模块,其中,所述N个透镜中的第一透镜和第二透镜是所述第一涂覆透镜,以及
所述N个透镜之中除了所述第一透镜和所述第二透镜之外的其余透镜是所述第二涂覆透镜。
14.根据权利要求1或5所述的透镜模块,其中,在50°或更大的入射角处的所述第一涂层的透射率高于在50°或更大的入射角处的所述第二涂层的透射率,以及
在0°或更大并且40°或更小的入射角处的所述第一涂层的透射率低于在0°或更大并且40°或更小的入射角处的所述第二涂层的透射率。
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