CN117631220A - 光学镜头、取像装置及电子装置 - Google Patents

光学镜头、取像装置及电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117631220A
CN117631220A CN202311800776.7A CN202311800776A CN117631220A CN 117631220 A CN117631220 A CN 117631220A CN 202311800776 A CN202311800776 A CN 202311800776A CN 117631220 A CN117631220 A CN 117631220A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical lens
multilayer coating
wavelength
optical
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311800776.7A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡温祐
汤相岐
洪于傑
邓钧鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Largan Precision Co Ltd
Original Assignee
Largan Precision Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Largan Precision Co Ltd filed Critical Largan Precision Co Ltd
Publication of CN117631220A publication Critical patent/CN117631220A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/285Interference filters comprising deposited thin solid films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/008Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras designed for infrared light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/113Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115Multilayers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/208Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/281Interference filters designed for the infrared light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明提供一种光学镜头、取像装置及电子装置,光学镜头包含至少一光学元件。至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,且多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。所述的多层镀膜为一双通滤除镀膜。借此,本发明的光学镜头以多层镀膜技术应用于光学元件,通过双通滤除镀膜技术,可使可见光与特定红外光穿透并滤除其他波段光,有助于光学镜头兼具成像及近红外光感应功能。

Description

光学镜头、取像装置及电子装置
本申请是申请日为2022年12月19日、申请号为202211630427.0、发明名称为“光学镜头、取像装置及电子装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是关于一种光学镜头、取像装置及电子装置,特别是关于一种包含具有多层镀膜的光学元件的光学镜头、取像装置及电子装置。
背景技术
随着科技日益进步,使用者对电子装置愈加依赖,对电子装置品质的要求也日渐增加,用于光学成像或红外光感测的光学镜头亦需因应使用者需求而精进。
传统电子装置为满足成像与近红外光感测,需以成像与近红外光的多镜头设计以避免交互干扰,进一步虽有单镜头中设置双通滤除玻璃平板的设计解决方案,但不论是多镜头设计还是双通滤除玻璃平板设计,都无法避免色差的产生,亦会增加使用的元件,造成成本的上升,且玻璃平板有较大的碎裂风险。传统电子装置的光学镜头拍摄视角较小,各角度间的波长光穿透率差异并不明显,随着使用者拍摄需求改变,拍摄角度逐渐增加,光学成像常因光线入射镜头的角度不同,会导致各角度的波长有不同的穿透率,这会使红外光感测精准度下降,并使光学成像出现色差。再者,传统电子装置设置的光学元件较大,随着使用者对电子装置上光学镜头的需求提升,且为因应使用者对光学成像的需求,光学镜头所设置的镜片数量增加并压缩整体体积,而光学镜头中有许多功效需额外设置光学元件始可达成,比如当镜头要达到近红外光滤除功效时,皆需于光学镜头内设置具镀膜的平板元件,而平板元件会占用一定的空间,致使光学镜头的微小化受到阻碍。
为满足使用者对光学镜头的不同要求,需发展相应的技术,或提出可同时解决多项问题的技术。
发明内容
本发明揭示内容提供的光学镜头、取像装置及电子装置包含至少一光学元件,光学元件具有一多层镀膜,所述的多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠,可使特定波段的光线穿透并滤除其他影响成像的波段的光线。再者,本发明通过多层镀膜的设计,可同时改善多种光学成像缺陷,还可省去光学元件的使用,减少光学镜头、取像装置及电子装置的成本。
依据本发明提供一种光学镜头,包含至少三光学元件。至少三光学元件中的至少一者具有一多层镀膜,所述的多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠,具多层镀膜的光学元件为一光学镜片,光学镜片的材料为玻璃,且至少三光学元件中的至少一者包含一长波长吸收材料。所述的多层镀膜为一双通滤除镀膜。多层镀膜的总层数为tLs,具多层镀膜的光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率为T4563,具该多层镀膜的该光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率为T8387,其满足下列条件:65≤tLs≤200;80%≤T4563;以及80%≤T8387。
依据本发明提供一种取像装置,包含如前段所述的光学镜头以及一电子感光元件。电子感光元件设置于光学镜头的一成像面。
依据本发明提供一种电子装置,包含如前段所述的取像装置。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
图1是绘示第1比较例的具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图;
图2是绘示第2比较例的具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图;
图3是绘示本揭示内容第1实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图;
图4是绘示本揭示内容第2实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图;
图5是绘示本揭示内容第3实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图;以及
图6是绘示本揭示内容第4实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图。
【符号说明】
Wt50v:具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处的波长
dWt50v:具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值
Wt50i:具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处的波长
dWt50i:具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值
Wt50avg:具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长平均值
RdTv:具多层镀膜的光学元件在长波长可见光600nm至700nm区域间,0度与30度入射的穿透率差异总量占比
RdTi:具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光850nm至1000nm区域间,0度与30度入射的穿透率差异总量占比
T3540:具多层镀膜的光学元件于波长350nm至400nm的平均穿透率
T4050:具多层镀膜的光学元件于波长400nm至500nm的平均穿透率
T4563:具多层镀膜的光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率
T5060:具多层镀膜的光学元件于波长500nm至600nm的平均穿透率
T6065:具多层镀膜的光学元件于波长600nm至650nm的平均穿透率
T7076:具多层镀膜的光学元件于波长700nm至760nm的平均穿透率
T7080:具多层镀膜的光学元件于波长700nm至800nm的平均穿透率
T70105:具多层镀膜的光学元件于波长700nm至1050nm的平均穿透率
T8387:具多层镀膜的光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率
T45:具多层镀膜的光学元件于波长450nm的穿透率
T55:具多层镀膜的光学元件于波长550nm的穿透率
T65:具多层镀膜的光学元件于波长650nm的穿透率
T85:具多层镀膜的光学元件于波长850nm的穿透率
tLs:多层镀膜的总层数
tTk:多层镀膜的总厚度
LtTk:低折射率膜层的总厚度
HtTk:高折射率膜层的总厚度
otTk:多层镀膜于光学元件物侧表面的总厚度
itTk:多层镀膜于光学元件像侧表面的总厚度
NH:高折射率膜层的折射率
NL:低折射率膜层的折射率
L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9:光学镜片
SD:光学镜片于最大有效径位置的垂直高度
SD_SAG:光学镜片于最大有效径位置的水平位移量
SPsd:光学镜片于中心位置至最大有效径位置的斜率
SAGMAX_SD:光学镜片于最大水平位移位置的垂直高度
SAGMAX:光学镜片于最大水平位移位置的水平位移量
SPmax:光学镜片于中心位置至最大水平位移位置的斜率
SPbi:光学镜片于最大水平位移位置至最大有效径位置的斜率
具体实施方式
本发明一实施方式提供一种光学镜头,包含至少一光学元件。至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。所述的多层镀膜为一双通滤除镀膜。借此,本发明的光学镜头以多层镀膜技术应用于光学元件,通过双通滤除镀膜技术,可使可见光与特定红外光穿透并滤除其他波段光,有助于光学镜头兼具成像及近红外光感应功能。再者,通过多层镀膜设计,可有效减少长波长可见光在不同角度的穿透率差异,以降低穿透率差异导致的色差。
本发明另一实施方式提供一种光学镜头,包含至少一光学元件,其中至少一所述的光学元件为一光学镜片,光学镜片为塑胶且具非球面。光学镜片具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。所述的多层镀膜为一双通滤除镀膜。借此,本发明的光学镜头以多层镀膜技术应用于光学镜片,通过光学镜片的非球面表面设计具有多层镀膜的滤除技术,可减少传统滤除元件的数量,进一步有助减少光学镜头的体积。再者,通过光学镜片的非球面表面设计具有双通滤除镀膜,可使可见光与特定近红外光穿透并滤除其他波段光,有助于光学镜头兼具成像及近红外光感应功能。
本发明又一实施方式提供一种光学镜头,包含至少一光学元件,其中至少一所述的光学元件为一光学镜片,光学镜片为塑胶且具非球面。光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。借此,本发明的光学镜头以多层镀膜技术应用于光学镜片上,通过光学镜片的非球面表面设计具有多层镀膜的技术,可有效减少各波长在不同角度的穿透率差异,以降低穿透率差异导致的色差。再者,通过光学镜片的非球面表面设计具有多层镀膜的技术,可有效滤除近红外光,避免近红外光影响成像。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率为T4563,其满足下列条件:70%≤T4563。借此,多层镀膜可具有优良的可见光穿透效果。或者,其可满足下列条件:80%≤T4563。或者,其可满足下列条件:85%≤T4563。或者,其可满足下列条件:90%≤T4563。或者,其可满足下列条件:95%≤T4563≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长700nm至760nm的平均穿透率为T7076,其满足下列条件:T7076≤3%。借此,多层镀膜可具有优良的近红外光滤除功能。或者,其可满足下列条件:T7076≤2%。或者,其可满足下列条件:T7076≤1%。或者,其可满足下列条件:0%≤T7076<0.5%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值为dWt50v,其满足下列条件:|dWt50v|≤20nm。借此,多层镀膜可有效降低各角度的穿透率差异。或者,其可满足下列条件:|dWt50v|≤18nm。或者,其可满足下列条件:|dWt50v|≤15nm。或者,其可满足下列条件:|dWt50v|≤13nm。或者,其可满足下列条件:0nm≤|dWt50v|≤12nm。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长350nm至400nm的平均穿透率为T3540,其满足下列条件:T3540≤10%。借此,多层镀膜可具有优良的紫外光滤除功能。或者,其可满足下列条件:T3540≤5%。或者,其可满足下列条件:T3540≤2.5%。或者,其可满足下列条件:T3540≤1%。或者,其可满足下列条件:0%<T3540≤0.1%。
依据本发明的光学镜头,多层镀膜的总层数为tLs,其满足下列条件:65≤tLs≤200。借此,通过控制多层镀膜的总层数,有助于同时提升可见光及特定波段近红外光的穿透效果,并避免镀膜层数过多产生过大的光学镜片形变。或者,其可满足下列条件:70≤tLs≤180。或者,其可满足下列条件:75≤tLs≤170。或者,其可满足下列条件:75≤tLs≤160。或者,其可满足下列条件:80≤tLs≤150。借此,有助于提升特定波段近红外光的穿透效果。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长700nm至1050nm的平均穿透率为T70105,其满足下列条件:T70105≤10%。借此,多层镀膜可具有优良的近红外光滤除功能。或者,其可满足下列条件:T70105≤5%。或者,其可满足下列条件:T70105≤1%。或者,其可满足下列条件:T70105≤0.5%。或者,其可满足下列条件:0%≤T70105≤0.2%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件在长波长可见光600nm至700nm区域间,0度与30度入射的穿透率差异总量占比为RdTv,其可满足下列条件:RdTv≤0.45。借此,通过光学元件的多层镀膜设计,控制两角度间的长波长可见光穿透率差异总量占比,可强化色差修正的效果。或者,其可满足下列条件:RdTv≤0.42。或者,其可满足下列条件:RdTv≤0.40。或者,其可满足下列条件:RdTv≤0.38。或者,其可满足下列条件:RdTv≤0.35。或者,其可满足下列条件:0≤RdTv≤0.30。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长平均值为Wt50avg,其可满足下列条件:640nm≤Wt50avg≤670nm。借此,通过控制不同角度50%穿透率波长平均值,可限缩入射光的穿透波长,以减少近红外光的干扰。再者,通过控制不同角度50%穿透率波长平均值,有助于在目标波长时具有穿透率差异减少的功效。或者,其可满足下列条件:640nm≤Wt50avg≤665nm。或者,其可满足下列条件:640nm≤Wt50avg≤660nm。或者,其可满足下列条件:640nm≤Wt50avg≤655nm。或者,其可满足下列条件:645nm≤Wt50avg≤650nm。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值为dWt50i,其可满足下列条件:|dWt50i|≤30nm。借此,通过控制两角度间的长波长近红外光穿透率差异,有助于提升近红外线感应的精准度。或者,其可满足下列条件:|dWt50i|≤25nm。或者,其可满足下列条件:|dWt50i|≤20nm。或者,其可满足下列条件:|dWt50i|≤18nm。或者,其可满足下列条件:0≤|dWt50i|≤14nm。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光850nm至1000nm区域间,0度与30度入射的穿透率差异总量占比为RdTi,其可满足下列条件:RdTi≤0.45。借此,通过控制两角度间的长波长近红外光穿透率差异总量占比,可减少长波长近红外光穿透率差异,降低红外线感测的失误。或者,其可满足下列条件:RdTi≤0.40。或者,其可满足下列条件:RdTi≤0.35。或者,其可满足下列条件:RdTi≤0.30。或者,其可满足下列条件:0≤RdTi≤0.25。
依据本发明的光学镜头,多层镀膜具有至少一低折射率膜层,多层镀膜具有至少一高折射率膜层,其中低折射率膜层的总厚度为LtTk,高折射率膜层的总厚度为HtTk,其可满足下列条件:1.0≤LtTk/HtTk≤1.5。借此,通过控制低折射率膜层厚度与高折射率膜层厚度的比值,有助于减少各角度可见光50%穿透率波长的穿透率差异。或者,其可满足下列条件:1.05≤LtTk/HtTk≤1.5。或者,其可满足下列条件:1.1≤LtTk/HtTk≤1.5。或者,其可满足下列条件:1.15≤LtTk/HtTk≤1.5。或者,其可满足下列条件:1.2≤LtTk/HtTk≤1.5。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件可为一光学镜片,且光学镜片为塑胶且具非球面。借此,以具非球面的塑胶材料的光学镜片进行多层镀膜,易于修正周边像差并可减少制造成本。
依据本发明的光学镜头,至少一所述的光学元件的物侧表面及像侧表面皆具有多层镀膜,多层镀膜于光学元件物侧表面的总厚度为otTk,多层镀膜于光学元件像侧表面的总厚度为itTk,其可满足下列条件:0.1≤otTk/itTk≤10。借此,通过将多层镀膜分别置于光学元件或塑胶光学镜片的物侧表面及像侧表面,有助于减少光学元件或塑胶光学镜片因镀膜时的高温或其他原因所造成的形变。或者,其可满足下列条件:0.2≤otTk/itTk≤5。或者,其可满足下列条件:0.3≤otTk/itTk≤3.5。或者,其可满足下列条件:0.4≤otTk/itTk≤2.5。或者,其可满足下列条件:0.5≤otTk/itTk≤2。
依据本发明的光学镜头,多层镀膜具有至少一低折射率膜层,多层镀膜具有至少一高折射率膜层,其中高折射率膜层的折射率为NH,低折射率膜层的折射率为NL,其可满足下列条件:1.9≤NH;以及NL<1.9。借此,通过控制高折射率膜层的折射率与低折射率膜层的折射率,提供较大的折射率差异,有助于提升可见光及特定波段近红外光的穿透效果。或者,其可满足下列条件:2.0≤NH;以及NL<1.8。或者,其可满足下列条件:2.1≤NH;以及NL<1.7。或者,其可满足下列条件:2.2≤NH;以及NL<1.6。或者,其可满足下列条件:2.3≤NH;以及NL<1.5。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长850nm的穿透率为T85,其可满足下列条件:70%≤T85。借此,通过控制850nm近红外光的穿透率,有助于提升近红外光感测使用波长的辨识专一性。再者,通过控制特定波段近红外光的穿透率,确保多层镀膜具有双通滤除效果。或者,其可满足下列条件:80%≤T85。或者,其可满足下列条件:85%≤T85。或者,其可满足下列条件:90%≤T85。或者,其可满足下列条件:95%≤T85≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率为T8387,其可满足下列条件:70%≤T8387。借此,通过控制830nm至870nm近红外光的穿透率,有助于提升近红外光感测***的辨识精准度。或者,其可满足下列条件:80%≤T8387。或者,其可满足下列条件:85%≤T8387。或者,其可满足下列条件:90%≤T8387≤99%。或者,其可满足下列条件:99%≤T8387≤100%。
依据本发明的光学镜头,光学元件可为一光学镜片,其中光学镜片于中心位置至最大有效径位置的斜率为SPsd,其可满足下列条件:7.5≤|SPsd|。借此,通过控制镜面的面形变化,可维持光学镜片有效径区域足够的镀膜均匀度,有助提升多层镀膜一致的整体滤除功效。或者,其可满足下列条件:7.6≤|SPsd|。或者,其可满足下列条件:7.7≤|SPsd|。或者,其可满足下列条件:7.8≤|SPsd|。或者,其可满足下列条件:7.9≤|SPsd|。或者,其可满足下列条件:8.0≤|SPsd|≤无限大。
依据本发明的光学镜头,光学元件可为一光学镜片,其中光学镜片于中心位置至最大水平位移位置的斜率为SPmax,其可满足下列条件:7.5≤|SPmax|。借此,通过控制镜面的面形变化,可维持光学镜片中心区域足够的镀膜均匀度,有助提升多层镀膜一致的局部滤除功效。或者,其可满足下列条件:7.6≤|SPmax|。或者,其可满足下列条件:7.7≤|SPmax|。或者,其可满足下列条件:7.8≤|SPmax|。或者,其可满足下列条件:7.9≤|SPmax|。或者,其可满足下列条件:8.0≤|SPmax|≤无限大。
依据本发明的光学镜头,光学元件可为一光学镜片,其中当光学镜片的最大有效径位置与最大水平位移位置相异时,光学镜片于最大水平位移位置至最大有效径位置的斜率为SPbi,其可满足下列条件:7.5≤|SPbi|。借此,通过控制镜面的面形变化,可维持光学镜片周边区域足够的镀膜均匀度,有助于提升多层镀膜一致的局部滤除功效。或者,其可满足下列条件:7.6≤|SPbi|。或者,其可满足下列条件:7.7≤|SPbi|。或者,其可满足下列条件:7.8≤|SPbi|。或者,其可满足下列条件:7.9≤|SPbi|。或者,其可满足下列条件:8.0≤|SPbi|≤无限大。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长400nm至500nm的平均穿透率为T4050,其可满足下列条件:50%≤T4050。借此,多层镀膜可具有优良的可见光穿透效果。或者,其可满足下列条件:60%≤T4050。或者,其可满足下列条件:70%≤T4050。或者,其可满足下列条件:70%≤T4050≤80%。或者,其可满足下列条件:80%≤T4050≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长500nm至600nm的平均穿透率为T5060,其可满足下列条件:70%≤T5060。借此,多层镀膜可具有优良的可见光穿透效果。或者,其可满足下列条件:80%≤T5060。或者,其可满足下列条件:85%≤T5060。或者,其可满足下列条件:90%≤T5060。或者,其可满足下列条件:95%≤T5060≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长600nm至650nm的平均穿透率为T6065,其可满足下列条件:70%≤T6065。借此,多层镀膜可具有优良的可见光穿透效果。或者,其可满足下列条件:75%≤T6065。或者,其可满足下列条件:80%≤T6065。或者,其可满足下列条件:85%≤T6065≤90%。或者,其可满足下列条件:90%≤T6065≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长700nm至800nm的平均穿透率为T7080,其可满足下列条件:T7080≤3%。借此,多层镀膜可具有优良的近红外光滤除功能。或者,其可满足下列条件:T7080≤2%。或者,其可满足下列条件:T7080≤1%。或者,其可满足下列条件:T7080≤0.5%。或者,其可满足下列条件:0%≤T7080≤0.3%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长450nm的穿透率为T45,其可满足下列条件:70%≤T45。借此,多层镀膜可具有优良的蓝光穿透效果。或者,其可满足下列条件:80%≤T45。或者,其可满足下列条件:85%≤T45。或者,其可满足下列条件:90%≤T45≤95%。或者,其可满足下列条件:95%≤T45≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长550nm的穿透率为T55,其可满足下列条件:70%≤T55。借此,多层镀膜可具有优良的绿光穿透效果。或者,其可满足下列条件:80%≤T55。或者,其可满足下列条件:85%≤T55。或者,其可满足下列条件:90%≤T55。或者,其可满足下列条件:95%≤T55≤100%。
依据本发明的光学镜头,具多层镀膜的光学元件于波长650nm的穿透率为T65,其可满足下列条件:30%≤T65。借此,多层镀膜可具有优良的红光穿透效果。或者,其可满足下列条件:40%≤T65。或者,其可满足下列条件:50%≤T65。或者,其可满足下列条件:75%≤T65。或者,其可满足下列条件:90%≤T65≤100%。
在本发明的多层镀膜中,多层镀膜的总厚度为tTk,其可满足下列条件:1000nm≤tTk≤20000nm。借此,通过控制多层镀膜的总厚度,有助于维持整体镀膜的完整度,达到最佳的滤除效果。或者,其可满足下列条件:2000nm≤tTk≤18000nm。或者,其可满足下列条件:3000nm≤tTk≤15000nm。或者,其可满足下列条件:4000nm≤tTk≤12000nm。或者,其可满足下列条件:5000nm≤tTk≤10000nm。
本发明的多层镀膜具有高折射率膜层(折射率≥1.9)及低折射率膜层(折射率<1.9),并以高折射率膜层与低折射率膜层交替堆叠的方式组成,其中多层镀膜材料可为(括号中的数值为波长=587.6nm的折射率):氟化镁(MgF2,1.3777)、二氧化硅(SiO2,1.4585)、氟化钍(ThF4,1.5125)、一氧化硅(SiO,1.55)、氟化铈(CeF3,1.63)、氧化铝(Al2O3,1.7682)、氧化钇(Y2O3,1.79)、二氧化铪(HfO2,1.8935)、氧化锌(ZnO,1.9269)、氧化钪(Sc2O3,1.9872)、氮化铝(AlN,2.0294)、氮化硅(Si3N4,2.0381)、五氧化二钽(Ta2O5,2.1306)、二氧化锆(ZrO2,2.1588)、硫化锌(ZnS,2.2719)、五氧化二铌(Nb2O5,2.3403)、二氧化钛(TiO2,2.6142)或氮化钛(TiN,3.1307)。或者,多层镀膜材料可为氟化镁与二氧化硅的混合材料(MgF2-SiO2 Mixture,含量比率如:[SiO2]>[MgF2])。
本发明所述的多层镀膜的总层数,为可产生双通滤除功能或具各角度穿透率差异减少功能的多层镀膜的总层数;多层镀膜的总厚度,为可产生双通滤除功能或具各角度穿透率差异减少功能的多层镀膜的总厚度;多层镀膜的总厚度及总层数,为可产生双通滤除功能或具各角度穿透率差异减少功能的多层镀膜,其物侧表面及像侧表面厚度与层数的加总。
本发明所述的多层镀膜可同时设置于一光学元件的物侧表面及像侧表面,且物侧表面及像侧表面的层数或厚度是可互相交换的,相较多层镀膜设置于同一侧的光学元件,具有更少的形变。
本发明所述的多层镀膜,其不同角度间穿透率差异可为量测0度角与非0度角的穿透率差异。其中非0的一角度可为5度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度或50度等小于90的角度,但不以此为限。
本发明所述的多层镀膜,可使用液相镀膜法或气相镀膜法而形成。液相镀膜法可使用酸蚀法、溶液沉积法、电镀法、阳极氧化法、溶胶-凝胶法、LB膜或液相磊晶等,但不以此为限。气相镀膜法可使用化学气相镀膜法或物理气相镀膜法等,但不以此为限。若镀膜镜片曲率变化较大时,则需使用原子层沉积法(ALD)使膜层达到最佳的均匀度,以确保多层镀膜功效的完整。
本发明所述的多层镀膜,另可结合渐变折射率膜使用,在多层镀膜外镀上一渐变折射率膜的组合配置,可发挥优异的抗反射效果,减少光线大角度入射镜片表面时造成的镜片周边区域产生严重反射问题,有效提升成像光学镜头的透光度,达到最佳抗反射效果。
本发明所述的双通滤除镀膜,意指具有二个高穿透率波段,且具有其它低穿透率波段的一多层镀膜。高穿透率波段可为450nm至630nm及830nm至870nm;低穿透率波段可为350nm至400nm;低穿透率波段可为700nm至760nm;低穿透率波段可为700nm至1050nm。高穿透率波段可针对设计做波段调整;高穿透率波段可为400nm至500nm;高穿透率波段可为500nm至600nm;高穿透率波段可为600nm至650nm,但不以此为限,或任一可见光范围波段。低穿透率波段可针对设计做波段调整,低穿透率波段可为650nm至700nm;低穿透率波段可为650nm至750nm;低穿透率波段可为700nm至800nm,但不以此为限,或任一非可见光范围波段。
本发明所述的双通滤除镀膜除可用于近红外光感测的辨识功能外,亦可用于日夜两用型光学镜头。
本发明所述的近红外光,其为一特定波长,近红外光波长可为850nm,近红外光波长可为940nm,近红外光波长可为1050nm,但不以此为限,或其他可应用于近红外光感测***的波长。近红外光波段可为850nm的正负30nm区间;近红外光波段可为850nm的正负25nm区间;近红外光波段可为850nm的正负20nm区间;近红外光波段可为850nm的正负15nm区间;近红外光波段可为850nm的正负10nm区间;近红外光波段可为850nm的正负5nm区间。近红外光波段可为940nm的正负30nm区间;近红外光波段可为940nm的正负25nm区间;近红外光波段可为940nm的正负20nm区间;近红外光波段可为940nm的正负15nm区间;近红外光波段可为940nm的正负10nm区间;近红外光波段可为940nm的正负5nm区间。近红外光波段可为1050nm的正负30nm区间;近红外光波段可为1050nm的正负25nm区间;近红外光波段可为1050nm的正负20nm区间;近红外光波段可为1050nm的正负15nm区间;近红外光波段可为1050nm的正负10nm区间;近红外光波段可为1050nm的正负5nm区间。近红外光波长可置换成可见光波长450nm,近红外光波长可置换成可见光波长550nm,近红外光波长可置换成可见光波长650nm。
本发明所述的近红外光,可应用于辨识功能,辨识功能可为距离感测、深度感测、飞时测距、人脸辨识、指纹辨识、虹膜辨识、血氧感测、3D感测或光学雷达等功能,但不以此为限。
本发明所述的具多层镀膜的光学元件,在长波长可见光50%穿透率处的波长Wt50v,在不同角度时会有不同的波长值,其角度可为0度、30度或其它角度。长波长近红外光50%穿透率处的波长Wt50i,在不同角度时会有不同的波长值,其角度可为0度、30度或其它角度。
本发明所述的光学元件,其具多层镀膜,在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值dWt50v,为在0度入射的长波长可见光50%穿透率处的波长,减去在30度入射的长波长可见光50%穿透率处的波长的值。在长波长近红外光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值dWt50i,为在0度入射的长波长近红外光50%穿透率处的波长,减去在30度入射的长波长近红外光50%穿透率处的波长的值。
本发明所述的具多层镀膜的光学元件,其穿透率差异总量占比,为0度角与30度角入射光于长波长可见光600nm至700nm或长波长近红外光850nm至1000nm处,以1nm与百分比为单位做积分后相减,再除以相同波长范围内0度角入射长波长可见光600nm至700nm或长波长近红外光850nm至1000nm的积分值。
本发明所述的具多层镀膜的光学元件,在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值,具有一目标波长650nm,具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值可介于650nm的正负30nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值可介于650nm的正负25nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值可介于650nm的正负20nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值可介于650nm的正负15nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值可介于650nm的正负10nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的波长平均值可介于650nm的正负5nm。因应产品欲使用的波段可改变目标波长,具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的目标波长可为450nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的目标波长可为550nm;具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处0度与30度入射的目标波长可为650nm;亦可将长波长可见光置换为长波长近红外光。具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处0度与30度入射的目标波长可为840nm;具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处0度与30度入射的目标波长可为940nm;具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处0度与30度入射的目标波长可为1050nm;或者任一350nm至1050nm的波长值,但不以此为限。
本发明所述的光学元件,其穿透率的入射角度量测以0度角为预设标准,非0度角数据另行指定与注明。
本发明所述的光学元件,其为光学镜头中可透光的元件,可为光学镜片、棱镜或平板元件,其中光学镜片、棱镜与平板元件的材料可为玻璃或塑胶。
本发明所述的光学镜片,光学镜片于中心位置至最大有效径位置的斜率(SPsd),其为光学镜片于最大有效径位置的垂直高度(SD)除以光学镜片于最大有效径位置的水平位移量(SD_SAG),计算式为SPsd=SD/SD_SAG。光学镜片于中心位置至最大水平位移位置的斜率(SPmax),为光学镜片于最大水平位移位置的垂直高度(SAGMAX_SD)除以光学镜片于最大水平位移位置的水平位移量(SAGMAX),计算式为SPmax=SAGMAX_SD/SAGMAX。光学镜片于最大水平位移位置至最大有效径位置的斜率(SPbi),为光学镜片于镜面最大有效径位置的垂直高度与光学镜片于最大水平位移位置的垂直高度差值(SD-SAGMAX_SD),除以光学镜片于最大有效径位置的水平位移量与光学镜片于最大水平位移位置的水平位移量差值(SD_SAG-SAGMAX),计算式为SPbi=(SD-SAGMAX_SD)/(SD_SAG-SAGMAX)。
本发明所述的多层镀膜,设置镜面的面形满足以下条件时,具有较佳的平坦度:光学镜片于中心位置至最大有效径位置的斜率大于7.5,光学镜片于中心位置至最大水平位移位置的斜率大于7.5,或光学镜片于最大水平位移位置至最大有效径位置的斜率大于7.5。当多层镀膜设置于较佳平坦度的镜面时,可具有一较佳的镀膜均匀度。
本发明所述的光学镜片,其材质为塑胶,易因高温导致面形变化误差过大,在镜片厚度过小时尤为明显,当膜层数越多则使温度影响面型精度越明显,通过镜片补正技术有效解决塑胶表面镀膜时的温度效应问题,有助维持镜片镀膜完整性与塑胶镜片高精度,为达成高品质成像镜头的关键技术。镜片补正技术如应用模流(Moldflow)分析方法、曲线拟合函数方法或波前误差方法等,但不以此为限。其中模流分析方法通过模流分析找出镜片表面于Z轴收缩的立体轮廓节点,转成非球面曲线后再与原始曲线比较差异,同时考虑材料收缩率与面型变形趋势计算得到补正值。其中曲线拟合函数方法通过量测元件表面轮廓误差,以函数进行曲线拟合后并配合最佳化演算法将拟合曲线逼近量测点得到补正值。函数如指数(Exponential)或多项式(Polynomial)等,演算法如高斯牛顿法(Gauss Newton)、单形演算法(Simplex Algorithm)或最大陡将法(Steepest Descent Method)等。其中波前误差方法通过干涉仪量测光学***波前误差(成像误差)数据,以原始设计值波前误差综合分析制造组装产生的波前误差,再经光学软件优化得到补正值。
上述本发明的光学镜头中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
本发明再一实施方式提供一种取像装置,包含前述的光学镜头以及一电子感光元件,电子感光元件设置于光学镜头的一成像面。较佳地,取像装置可进一步包含镜筒(Barrel Member)、支持装置(Holder Member)或其组合。
本发明更一实施方式提供一种电子装置,其包含前述的取像装置。借此,可有效提升成像品质。较佳地,电子装置可进一步包含但不限于控制单元(Control Unit)、显示单元(Display)、储存单元(Storage Unit)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其组合。再者,本发明的电子装置可为一相机、一手机、一便携式计算机、一掌上型游戏机、一家用游戏主机、一头戴装置、一车用装置或一交通工具装置,但不以此为限。
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1比较例>
第1比较例的光学镜头包含至少一光学元件,至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。
请一并参照图1与表一,图1是绘示第1比较例的具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图,而表一是第1比较例的具多层镀膜的光学元件于波长350nm至1050nm的穿透率数值,其中入射至第1比较例的具多层镀膜的光学元件的光线入射角角度分别为0度及30度。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表二,其是第1比较例的具多层镀膜的光学元件于入射角角度为0度及30度时的各参数数值,其中Wt50v为具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处的波长,dWt50v为具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值,Wt50avg为具多层镀膜的光学元件在长波长可见光50%穿透率处,0度与30度入射的波长平均值,RdTv为具多层镀膜的光学元件在长波长可见光600nm至700nm区域间,0度与30度入射的穿透率差异总量占比,T3540为具多层镀膜的光学元件于波长350nm至400nm的平均穿透率,T4050为具多层镀膜的光学元件于波长400nm至500nm的平均穿透率,T4563为具多层镀膜的光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率,T5060为具多层镀膜的光学元件于波长500nm至600nm的平均穿透率,T6065为具多层镀膜的光学元件于波长600nm至650nm的平均穿透率,T7076为具多层镀膜的光学元件于波长700nm至760nm的平均穿透率,T7080为具多层镀膜的光学元件于波长700nm至800nm的平均穿透率,T70105为具多层镀膜的光学元件于波长700nm至1050nm的平均穿透率,T8387为具多层镀膜的光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率,T45为具多层镀膜的光学元件于波长450nm的穿透率,T55为具多层镀膜的光学元件于波长550nm的穿透率,T65为具多层镀膜的光学元件于波长650nm的穿透率,T85则为具多层镀膜的光学元件于波长850nm的穿透率。
在第1比较例的多层镀膜中,多层镀膜可设置在光学元件的物侧表面或像侧表面,且多层镀膜的总层数tLs=44,而第1比较例的多层镀膜的各层细节请参表三,其中“H”代表高折射率膜层,而“L”代表低折射率膜层。
/>
请再参照表四,其中tTk为多层镀膜的总厚度,LtTk为低折射率膜层的总厚度,HtTk为高折射率膜层的总厚度,NH为高折射率膜层的折射率,而NL为低折射率膜层的折射率。
第1比较例的多层镀膜的总层数为44层,未达65层至200层的有效范围,不具双通滤除功能,且其低折射率膜层的总厚度与高折射率膜层的总厚度的比值LtTk/HtTk=1.51,未落于有效范围1.0至1.5,不具0度角与非0度角间于长波长可见光的穿透率差异减少功能。
以下各比较例或实施例表格中数据的定义若与表一至表四的定义相同者,将不再加以赘述。
<第2比较例>
第2比较例的光学镜头包含至少一光学元件,至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。
请一并参照图2与表五,图2是绘示第2比较例的具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图,而表五是第2比较例的具多层镀膜的光学元件于波长350nm至1050nm的穿透率数值,其中入射至第2比较例的具多层镀膜的光学元件的光线入射角角度分别为0度及30度。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表六,其是第2比较例的具多层镀膜的光学元件于入射角角度为0度及30度时的Wt50v、|dWt50v|、Wt50i、|dWt50i|、Wt50avg、RdTv、RdTi、T3540、T4050、T4563、T5060、T6065、T7076、T7080、T70105、T8387、T45、T55、T65、T85的数值,其中Wt50i为具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处的波长,dWt50i为具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光50%穿透率处,0度与30度入射的波长差值,而RdTi则为具多层镀膜的光学元件在长波长近红外光850nm至1000nm区域间,0度与30度入射的穿透率差异总量占比。
/>
在第2比较例的多层镀膜中,多层镀膜可设置在光学元件的物侧表面或像侧表面,且多层镀膜的总层数tLs=148,而第2比较例的多层镀膜的各层细节请参表七。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表八,其是第2比较例的多层镀膜的tTk、LtTk、HtTk、NH与NL的数值。
第2比较例的多层镀膜的总层数为148层,落于65层至200层的有效范围,具双通滤除功能,但其低折射率膜层的总厚度与高折射率膜层的总厚度的比值LtTk/HtTk=1.55,未落于有效范围1.0至1.5,不具0度角与非0度角间于长波长可见光的穿透率差异减少功能。
以下各比较例或实施例表格中数据的定义若与表一至表八的定义相同者,将不再加以赘述。
<第1实施例>
第1实施例的光学镜头包含至少一光学元件,至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。
请一并参照图3与表九,图3是绘示本揭示内容第1实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图,而表九是第1实施例的具多层镀膜的光学元件于波长350nm至1050nm的穿透率数值,其中入射至第1实施例的具多层镀膜的光学元件的光线入射角角度分别为0度及30度。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表十,其是第1实施例的具多层镀膜的光学元件于入射角角度为0度及30度时的Wt50v、|dWt50v|、Wt50avg、RdTv、T3540、T4050、T4563、T5060、T6065、T7076、T7080、T70105、T8387、T45、T55、T65、T85的数值。
在第1实施例的多层镀膜中,多层镀膜设置在光学元件的物侧表面及像侧表面,且多层镀膜的总层数tLs=64,而第1实施例的光学元件的物侧表面多层镀膜的各层细节列于表十一,第1实施例的光学元件的像侧表面多层镀膜的各层细节列于表十二。
/>
/>
请再参照表十三,其是第1实施例的多层镀膜的tTk、LtTk、HtTk、otTk、itTk、otTk/itTk、NH与NL的数值,其中otTk为多层镀膜于光学元件物侧表面的总厚度,而itTk则为多层镀膜于光学元件像侧表面的总厚度。
第1实施例的多层镀膜的总层数为64层,未达65层至200层的有效范围,不具双通滤除功能,但其低折射率膜层的总厚度与高折射率膜层的总厚度的比值LtTk/HtTk=1.38,落于有效范围1.0至1.5,具0度角与非0度角间于长波长可见光的穿透率差异减少功能。
<第2实施例>
第2实施例的光学镜头包含至少一光学元件,至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。
请一并参照图4与表十四,图4是绘示本揭示内容第2实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图,而表十四是第2实施例的具多层镀膜的光学元件于波长350nm至1050nm的穿透率数值,其中入射至第2实施例的具多层镀膜的光学元件的光线入射角角度为0度。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表十五,其是第2实施例的具多层镀膜的光学元件于入射角角度为0度时的T3540、T4050、T4563、T5060、T6065、T7076、T7080、T70105、T8387、T45、T55、T65、T85的数值。
在第2实施例的多层镀膜中,多层镀膜可设置在光学元件的物侧表面或像侧表面,且多层镀膜的总层数tLs=100,而第2实施例的多层镀膜的各层细节请参表十六。
/>
/>
/>
/>
请再参照表十七,其是第2实施例的多层镀膜的tTk、LtTk、HtTk、NH与NL的数值。
第2实施例的多层镀膜的总层数为100层,落于65层至200层的有效范围,具双通滤除功能。再者,在同样具有双通滤除功能的情况下,第2实施例的具多层镀膜的光学元件相较于第2比较例的具多层镀膜的光学元件具有较少的多层镀膜总层数,可有效减少塑胶光学镜片在镀膜时产生的形变。
<第3实施例>
第3实施例的光学镜头包含至少一光学元件,至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。
请一并参照图5与表十八,图5是绘示本揭示内容第3实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图,而表十八是第3实施例的具多层镀膜的光学元件于波长350nm至1050nm的穿透率数值,其中入射至第3实施例的具多层镀膜的光学元件的光线入射角角度分别为0度及30度。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表十九,其是第3实施例的具多层镀膜的光学元件于入射角角度为0度及30度时的Wt50v、|dWt50v|、Wt50i、|dWt50i|、Wt50avg、RdTv、RdTi、T3540、T4050、T4563、T5060、T6065、T7076、T7080、T70105、T8387、T45、T55、T65、T85的数值。
在第3实施例的多层镀膜中,多层镀膜可设置在光学元件的物侧表面或像侧表面,且多层镀膜的总层数tLs=128,而第3实施例的多层镀膜的各层细节请参表二十。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表二十一,其是第3实施例的多层镀膜的tTk、LtTk、HtTk、NH与NL的数值。
第3实施例的多层镀膜的总层数为128层,落于65层至200层的有效范围,具双通滤除功能,且其低折射率膜层的总厚度与高折射率膜层的总厚度的比值LtTk/HtTk=1.28,落于有效范围1.0至1.5,具0度角与非0度角间于长波长可见光的穿透率差异减少功能。
<第4实施例>
第4实施例的光学镜头包含至少一光学元件,至少一所述的光学元件具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠。
请一并参照图6与表二十二,图6是绘示本揭示内容第4实施例的一种光学镜头中具多层镀膜的光学元件的穿透率与波长的关系图,而表二十二是第4实施例的具多层镀膜的光学元件于波长350nm至1050nm的穿透率数值,其中入射至第4实施例的具多层镀膜的光学元件的光线入射角角度分别为0度及30度。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表二十三,其是第4实施例的具多层镀膜的光学元件于入射角角度为0度及30度时的Wt50v、|dWt50v|、Wt50i、|dWt50i|、Wt50avg、RdTv、RdTi、T3540、T4050、T4563、T5060、T6065、T7076、T7080、T70105、T8387、T45、T55、T65、T85的数值。
在第4实施例的多层镀膜中,多层镀膜可设置在光学元件的物侧表面或像侧表面,且多层镀膜的总层数tLs=130,而第4实施例的多层镀膜的各层细节请参表二十四。
/>
/>
/>
/>
/>
请再参照表二十五,其是第4实施例的多层镀膜的tTk、LtTk、HtTk、NH与NL的数值。
第4实施例的多层镀膜的总层数为130层,落于65层至200层的有效范围,具双通滤除功能,且其低折射率膜层的总厚度与高折射率膜层的总厚度的比值LtTk/HtTk=1.21,落于有效范围1.0至1.5,具0度角与非0度角间于长波长可见光的穿透率差异减少功能。再者,第4实施例的多层镀膜相较于第3实施例的多层镀膜具有更佳的长波长近红外光差异减少功能。
<第5实施例>
在第5实施例的光学镜头中,光学元件为光学镜片,且光学镜片为塑胶且具非球面。
第5实施例的光学镜头包含七片光学镜片,由物侧至像侧分别为光学镜片L1、光学镜片L2、光学镜片L3、光学镜片L4、光学镜片L5、光学镜片L6及光学镜片L7。所述的七片光学镜片中至少一光学镜片具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠,且第5实施例的光学镜头可搭配第1实施例至第4实施例的多层镀膜进行组合配置,以对不同光学镜片的表面进行镀膜设置。
请参照表二十六与表二十七,表二十六是第5实施例的光学镜头中光学镜片L1至光学镜片L7的物侧表面的详细参数,表二十七是第5实施例的光学镜头中光学镜片L1至光学镜片L7的像侧表面的详细参数,其中SD为光学镜片于最大有效径位置的垂直高度,SD_SAG为光学镜片于最大有效径位置的水平位移量,SPsd为光学镜片于中心位置至最大有效径位置的斜率,SAGMAX_SD为光学镜片于最大水平位移位置的垂直高度,SAGMAX为光学镜片于最大水平位移位置的水平位移量,SPmax为光学镜片于中心位置至最大水平位移位置的斜率,而SPbi则为光学镜片于最大水平位移位置至最大有效径位置的斜率。另外,当多层镀膜设置于较佳平坦度的镜面时,可具有一较佳的镀膜均匀度,并于表二十六与表二十七中的镜片有效评价的镜片位置注记“*”,而“-”则代表光学镜片的最大有效径位置与最大水平位移位置相同时的情形。
在第5实施例的光学镜头中,光学镜片L1的像侧表面、光学镜片L2的物侧表面与像侧表面以及光学镜片L3的物侧表面具有较佳的平坦度,适合搭配第1实施例至第4实施例的多层镀膜,但本发明并不以此为限。
<第6实施例>
在第6实施例的光学镜头中,光学元件为光学镜片,且光学镜片为塑胶且具非球面。
第6实施例的光学镜头包含八片光学镜片,由物侧至像侧分别为光学镜片L1、光学镜片L2、光学镜片L3、光学镜片L4、光学镜片L5、光学镜片L6、光学镜片L7及光学镜片L8。所述的八片光学镜片中至少一光学镜片具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠,且第6实施例的光学镜头可搭配第1实施例至第4实施例的多层镀膜进行组合配置,以对不同光学镜片的表面进行镀膜设置。
表二十八与表二十九分别呈现第6实施例的光学镜头中光学镜片L1至光学镜片L8的物侧表面与像侧表面的SD、SD_SAG、SPsd、SAGMAX_SD、SAGMAX、SPmax与SPbi的数值,其中当多层镀膜设置于较佳平坦度的镜面时,可具有一较佳的镀膜均匀度,并于表二十八与表二十九中的镜片有效评价的镜片位置注记“*”,而“-”则代表光学镜片的最大有效径位置与最大水平位移位置相同时的情形。
/>
在第6实施例的光学镜头中,光学镜片L3的物侧表面与像侧表面、光学镜片L4的像侧表面以及光学镜片L5的物侧表面具有较佳的平坦度,更加适合搭配第1实施例至第4实施例的多层镀膜,但本发明并不以此为限。
<第7实施例>
在第7实施例的光学镜头中,光学元件为光学镜片,且光学镜片为塑胶且具非球面。
第7实施例的光学镜头包含九片光学镜片,由物侧至像侧分别为光学镜片L1、光学镜片L2、光学镜片L3、光学镜片L4、光学镜片L5、光学镜片L6、光学镜片L7、光学镜片L8及光学镜片L9。所述的九片光学镜片中至少一光学镜片具有一多层镀膜,多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠,且第7实施例的光学镜头可搭配第1实施例至第4实施例的多层镀膜进行组合配置,以对不同光学镜片的表面进行镀膜设置。
表三十与表三十一分别呈现第7实施例的光学镜头中光学镜片L1至光学镜片L9的物侧表面与像侧表面的SD、SD_SAG、SPsd、SAGMAX_SD、SAGMAX、SPmax与SPbi的数值,其中当多层镀膜设置于较佳平坦度的镜面时,可具有一较佳的镀膜均匀度,并于表三十与表三十一中的镜片有效评价的镜片位置注记“*”,而“-”则代表光学镜片的最大有效径位置与最大水平位移位置相同时的情形。
在第7实施例的光学镜头中,光学镜片L1的物侧表面与像侧表面、光学镜片L3的像侧表面、光学镜片L4的像侧表面、光学镜片L5的物侧表面、光学镜片L6的物侧表面、光学镜片L7的物侧表面以及光学镜片L9的物侧表面具有较佳的平坦度,更加适合搭配第1实施例至第4实施例的多层镀膜,但本发明并不以此为限。
本揭示内容的滤除镀膜亦可额外制作在其他元件表面上,如平板玻璃、保护玻璃、塑胶平板、玻璃平板或反射元件等,其他元件表面上的滤除镀膜具补强不足波段的完整滤除效果,因此光学镜片表面制作的镀膜可负责滤除特定波长区域,以减少膜层数量与厚度,在配置具吸收材料的光学镜片后,通过组合多元件的各自滤除效果以达成完整所需的滤除效果。
本揭示内容的光学镜头可通过设计平板玻璃设置于电子感光元件的表面(光学镜头的成像面),结合光学镜片中具有长波长吸收材料与多层镀膜制作于光学镜片表面的组合方式,有助于光学镜头降低最大像高视场处的主光线入射于电子感光元件的角度,达到缩减后焦长与总长效果;为达到平板玻璃与电子感光元件表面的折射率接近或相同,可在电子感光元件与平板玻璃间设置高分子聚合物,使其折射率与平板玻璃折射率接近或相同,因此可让光线未经折射而直接穿过平板玻璃与电子感光元件间的界面,避免再次折射而导致入射角度变大。
本揭示内容的光学镜头的平板玻璃与电子感光元件间可具有空气层或不具有空气层,当本揭示内容的光学镜头为平板玻璃与电子感光元件间具有空气层的光学***设计,平板玻璃的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作抗反射膜层;当本揭示内容的光学镜头为平板玻璃与电子感光元件间不具有空气层的光学***设计,可在平板玻璃的物侧表面制作抗反射膜层。
本揭示内容的光学镜头中的光学镜片或光学元件,所述光学元件如平板玻璃(Cover glass)、微透镜(Micro lens)、蓝玻璃(Blue glass)与滤光元件(Filter,Colorfilter)等具有可见光穿透特性,在光学元件的物侧表面或像侧表面可具有抗反射膜层,抗反射膜层包含至少一膜层,如高折射率膜层与低折射率膜层交替组成,或由次波长微结构组成,或由高折射率膜层与次波长微结构共同组成,或由低折射率膜层与次波长微结构共同组成,或由高折射率膜层、低折射率膜层与次波长微结构共同组成。
本揭示内容的光学镜头中的抗反射膜层于外侧(邻近空气)可具有次波长微结构,且材质可为金属氧化物如氧化铝(Al2O3),抗反射膜层的次波长微结构包含多个孔洞,且邻近抗反射镀膜外侧的孔洞的尺寸大于邻近抗反射镀膜内侧的孔洞的尺寸。本揭示内容的光学镜头中的抗反射膜层于内侧(邻近基材)可具有其他膜层,如高折射率膜层与低折射率膜层。
本揭示内容的光学镜头中的光学镜片或光学元件,如平板玻璃、微透镜、蓝玻璃与滤光元件的物侧表面或像侧表面可具有多层镀膜,多层镀膜包含至少一膜层,如高折射率膜层与低折射率膜层交替组成,其可为单通滤除镀膜、双通滤除镀膜、多通滤除镀膜、红外线滤除镀膜、长波长滤除镀膜、紫外线滤除镀膜或短波长滤除镀膜等,及其组合。
本揭示内容的光学镜头中的光学镜片可具有长波长吸收材料,光学镜片的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作多层镀膜。
本揭示内容的光学镜头中包含长波长吸收材料的光学镜片在波长1050nm的穿透率可以小于在波长500nm的穿透率,且光学镜头更可包含一电子感光元件,其设置于光学镜头的一成像面。
本揭示内容的光学镜头中的光学镜片可具有长波长吸收材料,光学镜片的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作多层镀膜,进一步可设计电子感光元件的物侧具有蓝玻璃。
本揭示内容的光学镜头中的光学镜片可具有长波长吸收材料,光学镜片的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作多层镀膜,进一步可设计电子感光元件的物侧具有平板玻璃,平板玻璃的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作抗反射膜层。
本揭示内容的光学镜头中,平板玻璃的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可具有长波长吸收材料,通过长波长吸收材料混入高分子聚合物,将聚合物设置在平板玻璃的表面,光学镜片的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作多层镀膜,进一步可设计多个平板玻璃间具有长波长吸收材料,再进一步可设计平板玻璃表面具有抗反射膜层。平板玻璃与电子感光元件间可具有空气层或不具有空气层,当本揭示内容的光学镜头为平板玻璃与电子感光元件间具有空气层的光学***设计,平板玻璃的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可设计长波长吸收材料膜层,进一步可设计平板玻璃表面具有抗反射膜层。当本揭示内容的光学镜头为平板玻璃与电子感光元件间不具有空气层的光学***设计,平板玻璃的物侧表面设计长波长吸收材料膜层,进一步可设计平板玻璃表面具有抗反射膜层。
本揭示内容的光学镜头中微透镜的表面可具有长波长吸收材料,如长波长吸收材料混入高分子聚合物,并将聚合物设置在微透镜的表面,光学镜片的物侧表面与像侧表面中至少一表面或两表面皆可制作多层镀膜,进一步可设计电子感光元件的表面具有平板玻璃,以有效保护电子感光元件。
本揭示内容的光学镜头中微透镜的物侧可具有长波长吸收材料,通过长波长吸收材料混入高分子聚合物,将聚合物设置在微透镜与彩色滤光片间做为连结层,或将长波长吸收材料混合设置在彩色滤光片中,进一步可选择皆设置在红色、绿色与蓝色滤光片部分,或亦可仅选择设置在红色滤光片部分。
本揭示内容所述滤光元件为可滤除特定波长范围光线的光学元件,如组成电子感光元件一部分的彩色滤光片、红外线滤除元件、蓝玻璃、窄波长滤除元件、短波长滤除元件或长波长滤除元件等。
虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种光学镜头,其特征在于,包含:
至少三光学元件;
其中,该至少三光学元件中的至少一者具有一多层镀膜,该多层镀膜为高折射率膜层及低折射率膜层交替堆叠,具该多层镀膜的该光学元件为一光学镜片,该光学镜片的材料为玻璃,且该至少三光学元件中的至少一者包含一长波长吸收材料;
其中,该多层镀膜为一双通滤除镀膜;
其中,该多层镀膜的总层数为tLs,具该多层镀膜的该光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率为T4563,具该多层镀膜的该光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率为T8387,其满足下列条件:
65≤tLs≤200;
80%≤T4563;以及
80%≤T8387。
2.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,至少一该光学元件为一光学镜片,该光学镜片于中心位置至最大有效径位置的斜率为SPsd,其满足下列条件:
7.5≤|SPsd|。
3.根据权利要求2所述的光学镜头,其特征在于,该光学镜片于中心位置至最大水平位移位置的斜率为SPmax,其满足下列条件:
7.5≤|SPmax|。
4.根据权利要求3所述的光学镜头,其特征在于,当该光学镜片的最大有效径位置与最大水平位移位置相异时,该光学镜片于最大水平位移位置至最大有效径位置的斜率为SPbi,其满足下列条件:
7.5≤|SPbi|。
5.根据权利要求4所述的光学镜头,其特征在于,具该多层镀膜的该光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率为T4563,其满足下列条件:
90%≤T4563。
6.根据权利要求5所述的光学镜头,其特征在于,具该多层镀膜的该光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率为T8387,其满足下列条件:
90%≤T8387。
7.根据权利要求6所述的光学镜头,其特征在于,具该多层镀膜的该光学元件于波长850nm的穿透率为T85,其满足下列条件:
90%≤T85。
8.根据权利要求7所述的光学镜头,其特征在于,具该多层镀膜的该光学元件于波长700nm至760nm的平均穿透率为T7076,其满足下列条件:
T7076≤1%。
9.根据权利要求8所述的光学镜头,其特征在于,该多层镀膜的总厚度为tTk,其满足下列条件:
5000nm≤tTk≤10000nm。
10.根据权利要求9所述的光学镜头,其特征在于,该多层镀膜具有至少一该低折射率膜层,该多层镀膜具有至少一该高折射率膜层,该低折射率膜层的总厚度为LtTk,该高折射率膜层的总厚度为HtTk,其满足下列条件:
1.0≤LtTk/HtTk≤1.5。
11.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于,该多层镀膜具有至少一该低折射率膜层,该多层镀膜具有至少一该高折射率膜层,该高折射率膜层的折射率为NH,该低折射率膜层的折射率为NL,该多层镀膜的总层数为tLs,该低折射率膜层的总厚度为LtTk,该高折射率膜层的总厚度为HtTk,具该多层镀膜的该光学元件于波长450nm至630nm的平均穿透率为T4563,具该多层镀膜的该光学元件于波长830nm至870nm的平均穿透率为T8387,具该多层镀膜的该光学元件于波长850nm的穿透率为T85,具该多层镀膜的该光学元件于波长700nm至760nm的平均穿透率为T7076,其满足下列条件:
1.9≤NH;
NL<1.9;
80≤tLs≤150;
1.2≤LtTk/HtTk≤1.5;
95%≤T4563≤100%;
95%≤T8387≤100%;
95%≤T85≤100%;以及
T7076≤0.5%。
12.一种取像装置,其特征在于,包含:
如权利要求1所述的光学镜头;以及
一电子感光元件,设置于该光学镜头的一成像面。
13.一种电子装置,其特征在于,包含:
如权利要求12所述的取像装置。
CN202311800776.7A 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置 Pending CN117631220A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110149457 2021-12-29
TW110149457A TWI806327B (zh) 2021-12-29 2021-12-29 光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
CN202211630427.0A CN116360065A (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211630427.0A Division CN116360065A (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117631220A true CN117631220A (zh) 2024-03-01

Family

ID=84359089

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211630427.0A Pending CN116360065A (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置
CN202311800776.7A Pending CN117631220A (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置
CN202223396125.XU Active CN219202036U (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211630427.0A Pending CN116360065A (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202223396125.XU Active CN219202036U (zh) 2021-12-29 2022-12-19 光学镜头、取像装置及电子装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20230251400A1 (zh)
EP (1) EP4206759A3 (zh)
CN (3) CN116360065A (zh)
TW (1) TWI806327B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI709789B (zh) * 2019-03-28 2020-11-11 星歐光學股份有限公司 隱形眼鏡及隱形眼鏡產品

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7411729B2 (en) * 2004-08-12 2008-08-12 Olympus Corporation Optical filter, method of manufacturing optical filter, optical system, and imaging apparatus
DE102010048088A1 (de) * 2010-10-01 2012-04-05 Carl Zeiss Vision Gmbh Optische Linse mit kratzfester Entspiegelungsschicht
US9939231B2 (en) * 2016-01-20 2018-04-10 Raytheon Company Dual-band semi-active laser system
CN106950633B (zh) * 2017-03-29 2023-04-07 杭州科汀光学技术有限公司 一种日夜兼用的双通道滤波器以及广角拍摄装置
CN110955023A (zh) * 2019-12-16 2020-04-03 世大光电(深圳)有限公司 薄型光学镜头
US20210302635A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 Viavi Solutions Inc. Low angle shift filter
CN113433607B (zh) * 2021-05-28 2023-06-27 浙江晶驰光电科技有限公司 一种双带通滤光片及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202326182A (zh) 2023-07-01
CN116360065A (zh) 2023-06-30
CN219202036U (zh) 2023-06-16
US20240061150A1 (en) 2024-02-22
US20230251400A1 (en) 2023-08-10
EP4206759A3 (en) 2023-09-20
EP4206759A2 (en) 2023-07-05
TWI806327B (zh) 2023-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130057950A1 (en) Optical lens with anti-reflection film and lens module
CN219202036U (zh) 光学镜头、取像装置及电子装置
TWI557439B (zh) 紅外截止濾光片及鏡頭模組
TW201525554A (zh) 光學鏡頭以及可攜裝置
CN110780370A (zh) 多光谱滤波器
CN210119590U (zh) 镀膜镜片及光学成像装置
CN216526487U (zh) 光学镜头、取像装置及电子装置
CN103091734B (zh) 防反射膜及光学元件
TWI782704B (zh) 光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
JP7178821B2 (ja) 撮像光学系及び撮像装置
CN114063249B (zh) 光学镜头、取像装置及电子装置
CN218383357U (zh) 成像光学镜头、取像装置及电子装置
TWI769862B (zh) 光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
CN221101080U (zh) 折反射光学膜、成像光学镜头、取像装置及电子装置
CN217506245U (zh) 光学镜头、取像装置及电子装置
TWI843222B (zh) 光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
TWI817205B (zh) 光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
CN215180979U (zh) 一种大角度入射可见光低反射的红外截止滤光片
BR102022024389A2 (pt) Conjunto de lentes ópticas, aparelho de imagem e dispositivo eletrônico
CN114545592A (zh) 光学镜头、取像装置及电子装置
CN215813419U (zh) 一种三通滤波片
US20240118462A1 (en) Bokeh filter membrane, imaging optical lens assembly, imaging apparatus and electronic device
JP7100534B2 (ja) レンズ光学系及び撮像装置
TW202415984A (zh) 散景濾光膜、成像光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
TW202415982A (zh) 折反射光學膜、成像光學鏡頭、取像裝置及電子裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination