TWI742687B - 塑膠透鏡與成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

一種塑膠透鏡，包含光學有效部以及外周部。外周部環繞光學有效部，並包含外緣面以及光學檢測結構。光學檢測結構位於光學有效部與外緣面之間，並包含第一光學檢測面以及第二光學檢測面，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面分別設置於外周部的二側，且互相對應。藉此，提供一種能即時監測組裝品質的塑膠透鏡，提升產品的良率及產量。

Description

塑膠透鏡與成像鏡頭
本揭示內容係關於一種塑膠透鏡與成像鏡頭，且特別是一種具有光學檢測結構的塑膠透鏡與成像鏡頭。
近年來，可攜式電子裝置發展快速，例如智慧型電子裝置、平板電腦等，已充斥在現代人的生活中，而裝載在可攜式電子裝置上的成像鏡頭與其成像透鏡也隨之蓬勃發展。但隨著科技愈來愈進步，使用者對於成像鏡頭的品質要求也愈來愈高。然而，在現有的成像鏡頭製造過程中，僅能以外觀判別成像透鏡的組裝以及膠體設置的情況，無法得知成像鏡頭內部是否有組裝歪斜或是膠體塗佈不完全的情形。因此，發展一種兼具微型化、良好成像效果以及製造良率高的成像鏡頭遂成為產業上重要且急欲解決的問題。
本揭示內容提供一種塑膠透鏡與成像鏡頭，其可即時監測組裝品質的塑膠透鏡，透過射出成型直接將光學檢測結構配置於塑膠透鏡上，達到一種快速且低成本的檢測方式。
依據本揭示內容一實施方式提供一種塑膠透鏡，包含光學有效部以及外周部。外周部環繞光學有效部，並包含外緣面以及光學檢測結構。光學檢測結構位於光學有效部與外緣面之間，並包含第一光學檢測面以及第二光學檢測面，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面分別設置於外周部的二側，且互相對應。第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：30度 ≤ θi ≤ 60度。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中第二光學檢測面的最小直徑為ψi，外緣面的最大直徑為ψd，其滿足下列條件：0.80 < ψi/ψd < 0.99。另外，其可滿足下列條件：0.85 ≤ ψi/ψd ≤ 0.96。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中光學有效部可包含至少一光學非球面。另外，所述至少一光學非球面可包含至少一反曲點。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中外周部可更包含一環形輔助面，環形輔助面與第二光學檢測面設置於相同一側，且與第二光學檢測面形成環狀凹槽。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中光學檢測結構對於光學有效部與外緣面，較靠近於外緣面。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其可更包含光線吸收層，設置於外周部中二側的至少一側，且位於光學有效部與光學檢測結構之間。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，塑膠透鏡的全內反射臨界角為θc，其滿足下列條件：θi > θc。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中塑膠透鏡的折射率為Nd，其滿足下列條件：1.50 < Nd < 1.75。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：35度 ≤ θi ≤ 55度。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中塑膠透鏡可為雙色模造透鏡，由透明區塊以及黑色區塊一體製成。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面可皆為光滑表面。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，其滿足下列條件：0.1 mm < IT < 0.6 mm。
依據前段所述實施方式的塑膠透鏡，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，塑膠透鏡的中心厚度為CT，其滿足下列條件：0.2 < IT/CT < 1.4。另外，其可滿足下列條件：0.3 ≤ IT/CT ≤ 1.2。
依據本揭示內容一實施方式提供一種成像鏡頭，包含塑膠鏡筒以及成像透鏡組，成像透鏡組容置於塑膠鏡筒中，且包含至少一所述實施方式的塑膠透鏡。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一光學檢測面為二承靠面的其中一者。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中外周部可更包含一軸向對正結構，軸向對正結構用以使塑膠透鏡與相鄰的一成像透鏡元件同軸設置。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中塑膠鏡筒具有至少一平行內環面，塑膠透鏡的外緣面與塑膠鏡筒的平行內環面之間形成一間隙；成像鏡頭可更包含一膠體，設置於間隙，且膠體連接塑膠透鏡以及塑膠鏡筒。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中塑膠鏡筒具有一平行內環面，塑膠透鏡的外緣面與塑膠鏡筒的平行內環面之間互相配合搭接。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：35度 ≤ θi ≤ 55度。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中塑膠透鏡的折射率為Nd，其滿足下列條件：1.50 < Nd < 1.75。
依據前段所述實施方式的成像鏡頭，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，塑膠透鏡的全內反射臨界角為θc，其滿足下列條件：θi > θc。
本揭示內容提供一種塑膠透鏡，包含光學有效部以及外周部。外周部環繞光學有效部，並包含外緣面以及光學檢測結構。光學檢測結構位於光學有效部與外緣面之間，並包含第一光學檢測面以及第二光學檢測面，其中第一光學檢測面與第二光學檢測面分別設置於外周部的二側，且互相對應。詳細來說，外緣面連接外周部的二側。透過光學檢測結構可達到探測塑膠透鏡所設置的成像鏡頭內部組裝的狀況。檢測合格後再進行後續組裝工序，增加組裝良率，減少材料浪費。
第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：30度 ≤ θi ≤ 60度。藉此，可使檢測影像光線順利傳遞至塑膠透鏡外，提供光學檢測的可行性。
因此，本揭示內容提供一種可即時監測組裝品質的塑膠透鏡，透過射出成型直接將光學檢測結構配置於塑膠透鏡上，達到一種快速且低成本的檢測方式，並且能進一步提升產品的良率及產量。
另外，可滿足下列條件：35度 ≤ θi ≤ 55度。藉此，較容易達成全內反射的結構，成型時也較不易產生收縮變形。
第二光學檢測面的最小直徑為ψi，外緣面的最大直徑為ψd，其滿足下列條件：0.80 < ψi/ψd < 0.99。藉此，可使光學檢測結構清楚反映外緣面的影像。另外，可滿足下列條件：0.85 ≤ ψi/ψd ≤ 0.96。藉此，能使塑膠透鏡有較佳成型效率。
光學有效部可包含至少一光學非球面。藉此，可減少光學像差，提供較高的解像力。再者，所述光學非球面可包含至少一反曲點。藉此，減少塑膠透鏡的體積，並降低光學成像時的影像變形。
外周部可更包含環形輔助面，環形輔助面與第二光學檢測面設置於相同一側，且與第二光學檢測面形成環狀凹槽。藉此，使光學檢測結構於射出成型時保持結構完整。
光學檢測結構對於光學有效部與外緣面，較靠近於外緣面。藉此，可較完整地監測外緣面的資訊並且保持光學有效部的尺寸精度。
塑膠透鏡可更包含光線吸收層，設置於該外周部中二側的至少一側，且位於光學有效部與光學檢測結構之間。藉此，降低雜散光產生的機率。詳細來說，光學有效部與光學檢測結構之間為較容易產生雜散光的區域，故可將光線吸收層設置於光學有效部與光學檢測結構之間。光線吸收層更可設置於環形輔助面上，其可為一種黑色墨，可吸收非成像光線，但本揭示內容不以此為限。
第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，塑膠透鏡的全內反射臨界角為θc，其滿足下列條件：θi > θc。藉此，可提供較清晰的檢測影像降低誤判的機率。詳細來說，塑膠透鏡的全內反射臨界角(critical angle of total internal reflection)θc與折射率Nd之間具有一關係式：θc=sin-1(1/Nd)，檢測影像光線由全內反射的方式傳遞，可減少檢測影像光線能量的損耗，使得影像的對比較佳更容易進行判讀，且無須鍍製反射式薄膜。
請配合參照下表，其揭露材料1-20之全內反射臨界角與折射率的數據(參考波長為587.56 nm)，而本揭示內容塑膠透鏡可以材料1-20任一者製成，但不以此為限。
材料名稱 折射率Nd 內全反射臨界角θc
材料1 1.512 41.4
材料2 1.535 40.7
材料3 1.536 40.6
材料4 1.544 40.4
材料5 1.566 39.7
材料6 1.585 39.1
材料7 1.586 39.1
材料8 1.588 39.0
材料9 1.614 38.3
材料10 1.614 38.3
材料11 1.636 37.7
材料12 1.640 37.6
材料13 1.640 37.6
材料14 1.644 37.5
材料15 1.657 37.1
材料16 1.661 37.0
材料17 1.670 36.8
材料18 1.680 36.5
材料19 1.686 36.4
材料20 1.705 35.9
塑膠透鏡的折射率為Nd，其滿足下列條件：1.50 < Nd < 1.75，其中折射率為於d光下的折射率，d光波長為587.56 nm。藉此，較容易達到全內反射的折射率範圍。
塑膠透鏡可為雙色模造透鏡，由透明區塊以及黑色區塊一體製成。具體而言，透明區塊能使可見光穿透；黑色區塊能使紅外光穿透，紅外光的波長可以在700 nm至1000 nm，但不以此為限。藉此，區隔檢測與成像所使用的光源，並直接防止光學檢測結構產生雜散光。
第一光學檢測面與第二光學檢測面可皆為光滑表面。具體而言，光滑表面指粗糙度Ra小於0.01μm，為散射程度較小的光學表面。藉此，減少檢測影像光線的散射，避免影像變模糊。
第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，其滿足下列條件：0.1 mm < IT < 0.6 mm。藉此，減少光學檢測結構所占用的空間，維持小體積的尺寸範圍。
第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，塑膠透鏡的中心厚度為CT，其滿足下列條件：0.2 < IT/CT < 1.4。藉此，提供塑膠透鏡中心與周邊成型可製造性的尺寸範圍。另外，可滿足下列條件：0.3 ≤ IT/CT ≤ 1.2。藉此，達到塑料成型流動性較佳的厚度比。
本揭示內容提供一種成像鏡頭，包含塑膠鏡筒以及成像透鏡組。成像透鏡組容置於塑膠鏡筒中，且包含至少一前述的塑膠透鏡。藉此，於成像鏡頭組裝時提供塑膠透鏡的組裝檢測，達到較穩固且成像品質較佳的成像鏡頭。
外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的該二側，且二承靠面實質上互相平行。藉此，提供組裝的基準面，保持各元件的間距。具體來說，承靠面用於與相鄰的光學元件互相承靠，其中相鄰的光學元件可為成像透鏡元件、遮光片、間隔環、固定環，但本揭示內容不以此為限。
第一光學檢測面可為二承靠面的其中一者。藉此，將檢測與搭接配置共用同一平面，可節省空間配置。
外周部可更包含軸向對正結構，軸向對正結構用以使塑膠透鏡與相鄰的成像透鏡元件同軸設置。藉此，提供較佳的同軸度，並且有助於保持塑膠透鏡與塑膠鏡筒之間的間距，利於提升膠體塗佈的均勻性。
塑膠鏡筒具有至少一平行內環面，塑膠透鏡的外緣面與塑膠鏡筒的平行內環面之間形成一間隙(gap)。成像鏡頭可更包含一膠體(adhesive)，設置於間隙，且膠體連接塑膠透鏡以及塑膠鏡筒。藉此，強化塑膠透鏡組裝的結構穩定度，並且維持鏡頭良好的光學品質。詳細來說，膠體可以是無色材料，也可以是黑色材料，可依照需求提供穩定元件以及遮蔽非成像光線的功效。光學檢測結構可檢測膠體於外緣面塗佈的完整度。
塑膠鏡筒具有一平行內環面，塑膠透鏡的外緣面與塑膠鏡筒的平行內環面之間互相配合搭接。藉由尺寸精度的掌控，使塑膠透鏡有較佳的對心，並且維持成像鏡頭良好的光學品質。另外，光學檢測結構更可檢測塑膠透鏡與塑膠鏡筒的偏心(decenter)與歪斜(tilt)。
第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：35度≤ θi ≤ 55度。藉此，較容易達成全內反射的結構，成型時也較不易產生收縮變形。
塑膠透鏡的折射率為Nd，其滿足下列條件：1.50 < Nd < 1.75。藉此，較容易達到全內反射的折射率範圍。
第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角為θi，塑膠透鏡的全內反射臨界角為θc，其滿足下列條件：θi > θc。藉此，提供較清晰的檢測影像降低誤判的機率。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1A圖，其係繪示依照本揭示內容第一實施例的成像鏡頭100的示意圖。由第1A圖可知，成像鏡頭100包含塑膠鏡筒101以及成像透鏡組(未另標號)，成像透鏡組容置於塑膠鏡筒101中。另外，成像鏡頭100可更包含濾光元件102以及電子感光元件109，濾光元件102設置於成像透鏡組與成像面103之間，電子感光元件109則設置於成像面103。
成像透鏡組由物側至像側包含成像透鏡元件141、142、143，塑膠透鏡110、塑膠透鏡120、塑膠透鏡130以及成像透鏡元件144。另外，成像透鏡組中，相鄰的成像透鏡元件以及塑膠透鏡間，可依需求設置遮光片、間隔環或固定環等光學元件，在此不另標示及贅述。
配合參照第1B圖，其繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡110的示意圖。由第1B圖可知，塑膠透鏡110包含光學有效部111以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部111，且包含外緣面112、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面114。光學檢測結構位於光學有效部111與外緣面112之間，並包含第一光學檢測面1131以及第二光學檢測面1132，其中第一光學檢測面1131與第二光學檢測面1132分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面114與第二光學檢測面1132設置於相同一側，且與第二光學檢測面1132形成環狀凹槽。
光學有效部111包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點1111、1112。塑膠透鏡110中，光學檢測結構對於光學有效部111與外緣面112，較靠近於外緣面112。第一光學檢測面1131與第二光學檢測面1132皆為光滑表面。另外，外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行；詳細來說，塑膠透鏡110，一承靠面為承靠面115，另一承靠面則為第一光學檢測面1131。再者，塑膠透鏡110可更包含光線吸收層116，設置於外周部中二側的至少一側(即物側)，且位於光學有效部111與光學檢測結構之間；具體而言，塑膠透鏡110之光線吸收層116設置於環形輔助面114上。
由第1B圖可知，第一光學檢測面1131與第二光學檢測面1132之間的夾角為θi，第二光學檢測面1132的最小直徑為ψi，外緣面112的最大直徑為ψd，塑膠透鏡110的全內反射臨界角為θc，塑膠透鏡的折射率為Nd，第一光學檢測面1131與第二光學檢測面1132之間的最小厚度為IT，塑膠透鏡110的中心厚度為CT，其滿足下表條件。
第一實施例、塑膠透鏡110
θi(度) 40 θc(度) 37.0
ψi(mm) 4.503 IT(mm) 0.334
ψd(mm) 5.05 CT(mm) 0.332
ψi/ψd 0.892 IT/CT 1.01
Nd 1.661    
另外，塑膠透鏡110滿足θi > θc。
配合參照第1C圖，其繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡120的示意圖。由第1C圖可知，塑膠透鏡120包含光學有效部121以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部121，且包含外緣面122、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面124。光學檢測結構位於光學有效部121與外緣面122之間，並包含第一光學檢測面1231以及第二光學檢測面1232，其中第一光學檢測面1231與第二光學檢測面1232分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面124與第二光學檢測面1232設置於相同一側，且與第二光學檢測面1232形成環狀凹槽。
光學有效部121包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點1211、1212。塑膠透鏡120中，光學檢測結構對於光學有效部121與外緣面122，較靠近於外緣面122。第一光學檢測面1231與第二光學檢測面1232皆為光滑表面。另外，外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行；詳細來說，塑膠透鏡120，一承靠面為承靠面1251，另一承靠面則為承靠面1252。再者，塑膠透鏡120可更包含光線吸收層126，設置於外周部中二側的至少一側(即像側)，且位於光學有效部121與光學檢測結構之間。
再者，配合第1C圖可知，塑膠透鏡120滿足下表條件，相關參數定義與前述塑膠透鏡110的參數定義相同，在此不另贅述。
第一實施例、塑膠透鏡120
θi(度) 45 θc(度) 40.4
ψi(mm) 5.15 IT(mm) 0.27
ψd(mm) 5.55 CT(mm) 0.832
ψi/ψd 0.928 IT/CT 0.32
Nd 1.544    
配合參照第1D圖，其繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡130的示意圖。由第1D圖可知，塑膠透鏡130包含光學有效部131以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部131，且包含外緣面132、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面134。光學檢測結構位於光學有效部131與外緣面132之間，並包含第一光學檢測面1331以及第二光學檢測面1332，其中第一光學檢測面1331與第二光學檢測面1332分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面134與第二光學檢測面1332設置於相同一側，且與第二光學檢測面1332形成環狀凹槽。
光學有效部131包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點1311、1312。塑膠透鏡130中，光學檢測結構對於光學有效部131與外緣面132，較靠近於外緣面132。第一光學檢測面1331與第二光學檢測面1332皆為光滑表面。另外，外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行；詳細來說，塑膠透鏡130，一承靠面為承靠面135，另一承靠面則為第一光學檢測面1331。再者，塑膠透鏡130可更包含光線吸收層136，設置於外周部中二側的至少一側(即像側)，且位於光學有效部131與光學檢測結構之間。
再者，配合第1D圖可知，塑膠透鏡130滿足下表條件，相關參數定義與前述塑膠透鏡110的參數定義相同，在此不另贅述。
第一實施例、塑膠透鏡130
θi(度) 45 θc(度) 40.4
ψi(mm) 6.15 IT(mm) 0.35
ψd(mm) 6.69 CT(mm) 0.375
ψi/ψd 0.919 IT/CT 0.93
Nd 1.544    
配合參照第1A圖至第1C圖，塑膠透鏡110的外周部可更包含二軸向對正結構1171、1172，其分別位於塑膠透鏡110的物側及像側；塑膠透鏡120的外周部可更包含一軸向對正結構1271，位於塑膠透鏡120的物側。軸向對正結構1171用以使塑膠透鏡110與相鄰的成像透鏡元件143同軸設置。軸向對正結構1172用以使塑膠透鏡110與相鄰的成像透鏡元件(即塑膠透鏡120)同軸設置，也就是與塑膠透鏡120的軸向對正結構1271搭接。
配合參照第1E圖，其係繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠鏡筒101以及塑膠透鏡130的部分剖視圖。由第1A圖至第1E圖可知，塑膠鏡筒101具有平行內環面1041、1042、1043，塑膠透鏡110、120、130的外緣面112、122、132分別與塑膠鏡筒101的平行內環面1041、1042、1043之間形成一間隙(未另標號)。成像鏡頭100可更包含膠體1051、1052、1053，設置於間隙，且膠體1051、1052、1053分別連接塑膠透鏡110、120、130以及塑膠鏡筒101。
配合參照第1F圖、第1G圖、第1H圖以及第1I圖，其中第1F圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡130的立體示意圖，第1G圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡130的另一立體示意圖，第1H圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡130受檢測之一情況的示意圖，第1I圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡130受檢測之另一情況的示意圖。由第1E圖、第1F圖以及第1G圖可知，檢測影像光線L1自外緣面132進入，並由第二光學檢測面1332全內反射至第一光學檢測面1331，且穿透出第一光學檢測面1331。接著，可利用影像偵測器擷取檢測影像光線L1，並進行影像檢測分析。由第一光學檢測面1331往第二光學檢測面1332觀測，能觀測到外緣面132的虛像，並直接看到與外緣面132接觸的介質。由第1H圖可知，部位A表示可觀察到外緣面132與膠體1053完全接觸，即可判定為合格的組裝結果。由第1I圖可知，部位A表示可觀察到外緣面132與膠體1053接觸，部位B則表示外緣面132未與膠體1053接觸(表示塑膠透鏡130的外緣面132與塑膠鏡筒101間有空氣間隙)，則判定為需調整與修正的組裝結果。藉此，有利於檢測外緣面132與塑膠鏡筒101之間膠體塗佈的狀態，以評估有無膠體填充不足或塗佈不均勻的情況，並進一步做後續的調整與修正。
<第二實施例>
請參照第2A圖，其係繪示依照本揭示內容第二實施例的成像鏡頭200的示意圖。由第2A圖可知，成像鏡頭200包含塑膠鏡筒201以及成像透鏡組(未另標號)，成像透鏡組容置於塑膠鏡筒201中。另外，成像鏡頭200可更包含一濾光元件202設置於成像透鏡組與成像面203之間。
成像透鏡組由物側至像側包含成像透鏡元件251、252，塑膠透鏡210、塑膠透鏡220、成像透鏡元件253、254、塑膠透鏡230以及塑膠透鏡240。另外，成像透鏡組中，相鄰的成像透鏡元件以及塑膠透鏡間，可依需求設置遮光片、間隔環或固定環等光學元件，在此不另標示及贅述。
配合參照第2B圖，其繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡210的示意圖。由第2B圖可知，塑膠透鏡210包含光學有效部211以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部211，且包含外緣面212、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面214。光學檢測結構位於光學有效部211與外緣面212之間，並包含第一光學檢測面2131以及第二光學檢測面2132，其中第一光學檢測面2131與第二光學檢測面2132分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面214與第二光學檢測面2132設置於相同一側，且與第二光學檢測面2132形成環狀凹槽。
光學有效部211包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點2111、2112。塑膠透鏡210中，光學檢測結構對於光學有效部211與外緣面212，較靠近於外緣面212。第一光學檢測面2131與第二光學檢測面2132皆為光滑表面。另外，外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行；詳細來說，塑膠透鏡210，一承靠面為承靠面215，另一承靠面則為第一光學檢測面2131。
再者，配合第2B圖可知，塑膠透鏡210滿足下表條件，相關參數定義與前述塑膠透鏡110的參數定義相同，在此不另贅述。
第二實施例、塑膠透鏡210
θi(度) 40 θc(度) 36.4
ψi(mm) 5.268 IT(mm) 0.285
ψd(mm) 5.695 CT(mm) 0.32
ψi/ψd 0.925 IT/CT 0.89
Nd 1.686    
配合參照第2C圖，其繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡220的示意圖。由第2C圖可知，塑膠透鏡220包含光學有效部221以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部221，且包含外緣面222、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面224。光學檢測結構位於光學有效部221與外緣面222之間，並包含第一光學檢測面2231以及第二光學檢測面2232，其中第一光學檢測面2231與第二光學檢測面2232分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面224與第二光學檢測面2232設置於相同一側，且與第二光學檢測面2232形成環狀凹槽。
光學有效部221包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點2211、2212。塑膠透鏡220中，光學檢測結構對於光學有效部221與外緣面222，較靠近於外緣面222。第一光學檢測面2231與第二光學檢測面2232皆為光滑表面。另外，外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行；詳細來說，塑膠透鏡220，一承靠面為承靠面2251，另一承靠面則為承靠面2252。
再者，配合第2C圖可知，塑膠透鏡220滿足下表條件，相關參數定義與前述塑膠透鏡110的參數定義相同，在此不另贅述。
第二實施例、塑膠透鏡220
θi(度) 45 θc(度) 40.4
ψi(mm) 5.836 IT(mm) 0.288
ψd(mm) 6.2 CT(mm) 0.491
ψi/ψd 0.941 IT/CT 0.59
Nd 1.544    
配合參照第2D圖，其繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡230的示意圖。由第2D圖可知，塑膠透鏡230包含光學有效部231以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部231，且包含外緣面232、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面234。光學檢測結構位於光學有效部231與外緣面232之間，並包含第一光學檢測面2331以及第二光學檢測面2332，其中第一光學檢測面2331與第二光學檢測面2332分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面234與第二光學檢測面2332設置於相同一側，且與第二光學檢測面2332形成環狀凹槽。
光學有效部231包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點2311、2312。塑膠透鏡230中，光學檢測結構對於光學有效部231與外緣面232，較靠近於外緣面232。第一光學檢測面2331與第二光學檢測面2332皆為光滑表面。另外，外周部可更包含二承靠面，分別設置於外周部的二側，且二承靠面實質上互相平行；詳細來說，塑膠透鏡230，一承靠面為承靠面235，另一承靠面則為第一光學檢測面2331。
再者，配合第2D圖可知，塑膠透鏡230滿足下表條件，相關參數定義與前述塑膠透鏡110的參數定義相同，在此不另贅述。
第二實施例、塑膠透鏡230
θi(度) 45 θc(度) 40.4
ψi(mm) 9.19 IT(mm) 0.28
ψd(mm) 9.69 CT(mm) 0.57
ψi/ψd 0.948 IT/CT 0.49
Nd 1.544    
配合參照第2E圖以及第2F圖，其中第2E圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡230受檢測之一情況的示意圖，第2F圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡230受檢測之另一情況的示意圖。請先參照第2A圖，塑膠鏡筒201具有平行內環面2041、2042、2043、2044，其中塑膠透鏡230的外緣面232與塑膠鏡筒201的平行內環面2043之間互相配合搭接。由第2E圖可知，部位C表示可觀察到外緣面232完全與塑膠鏡筒201的平行內環面2043配合搭接，即可判定為合格的組裝結果。由第2F圖可知，部位C表示可觀察到外緣面232與塑膠鏡筒201的平行內環面2043配合搭接，部位D則表示外緣面232未與塑膠鏡筒201的平行內環面2043配合搭接的區域，即判定為需要調整與修正的組裝結果。藉此，檢測外緣面232與塑膠鏡筒201的平行內環面2043貼合的狀態，以評估塑膠透鏡230有無歪斜的情況，並進一步做後續的調整與修正。
配合參照第2G圖，其繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡240的示意圖。由第2G圖可知，塑膠透鏡240包含光學有效部241以及外周部(未另標號)，外周部環繞光學有效部241，且包含外緣面242、光學檢測結構(未另標號)以及環形輔助面244。光學檢測結構位於光學有效部241與外緣面242之間，並包含第一光學檢測面2431以及第二光學檢測面2432，其中第一光學檢測面2431與第二光學檢測面2432分別設置於外周部的二側，且互相對應。環形輔助面244與第二光學檢測面2432設置於相同一側，且與第二光學檢測面2432形成環狀凹槽。
光學有效部241包含二光學非球面(即物側表面及像側表面皆為光學非球面)，且各光學非球面皆包含至少一反曲點2411、2412。塑膠透鏡240中，光學檢測結構對於光學有效部241與外緣面242，較靠近於外緣面242。第一光學檢測面2431與第二光學檢測面2432皆為光滑表面。另外，外周部可更包含一承靠面245，設置於外周部的物側。另外，塑膠透鏡240為一雙色模造透鏡，由一透明區塊 (未另標示)以及一黑色區塊2402一體製成，詳細來說，透明區塊為光學有效部241以及一部分的外周部，黑色區塊2402為另一部分的外周部，但不以此為限。
再者，配合第2G圖可知，塑膠透鏡240滿足下表條件，相關參數定義與前述塑膠透鏡110的參數定義相同，在此不另贅述。
第二實施例、塑膠透鏡240
θi(度) 45 θc(度) 37.6
ψi(mm) 10.74 IT(mm) 0.5
ψd(mm) 11.34 CT(mm) 0.641
ψi/ψd 0.947 IT/CT 0.78
Nd 1.640    
配合參照第2A圖至第2C圖，塑膠透鏡210的外周部可更包含二軸向對正結構2171、2172，其分別位於塑膠透鏡210的物側及像側；塑膠透鏡220的外周部可更包含一軸向對正結構2271、2272，其分別位於塑膠透鏡220的物側及像側。軸向對正結構2171用以使塑膠透鏡210與相鄰的成像透鏡元件252同軸設置。軸向對正結構2172用以使塑膠透鏡210與相鄰的成像透鏡元件(即塑膠透鏡220)同軸設置，也就是與塑膠透鏡220的軸向對正結構2271搭接。軸向對正結構2272用以使塑膠透鏡220與相鄰的成像透鏡元件253同軸設置。
由第2A圖、第2B圖、第2C圖、第2G圖可知，塑膠透鏡210、220、240的外緣面212、222、242分別與塑膠鏡筒201的平行內環面2041、2042、2044之間形成一間隙(未另標號)。成像鏡頭200可更包含膠體2051、2052、2053，設置於間隙，且膠體2051、2052、2053分別連接塑膠透鏡210、220、240以及塑膠鏡筒201。
配合參照第2H圖、第2I圖、第2J圖、第2K圖以及第2L圖，其中第2H圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠鏡筒201以及塑膠透鏡240的部分剖視圖，第2I圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡240的立體示意圖，第2J圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡240的另一立體示意圖，第2K圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡240受檢測之一情況的示意圖，第2L圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡240受檢測之另一情況的示意圖。由第2G圖、第2H圖、第2I圖、第2J圖、第2K圖以及第2L圖可知，塑膠透鏡240為雙色模造透鏡，光學檢測結構則設置於黑色區塊2402上，由於黑色區塊2402對於紅外光是可穿透的，故檢測影像光線L1可為紅外光。由第2K圖可知，部位E表示可觀察到外緣面242與膠體2053完全接觸，即可判定為合格的組裝結果。由第2L圖可知，部位E表示可觀察到外緣面242與膠體2053接觸，部位F則表示外緣面242未與膠體2053接觸(表示塑膠透鏡240的外緣面242與塑膠鏡筒201間有空氣間隙)，則判定為需調整與修正的組裝結果。
<第三實施例>
第3A圖繪示依照本揭示內容第三實施例中電子裝置30之示意圖，第3B圖繪示依照第3A圖第三實施例中電子裝置30的方塊圖。由第3A圖與第3B圖可知，電子裝置30係一智慧型手機，且包含一成像鏡頭31，其中成像鏡頭31包含一成像透鏡組31a、一電子感光元件31b及一塑膠鏡筒（圖未繪示）。第三實施例的成像鏡頭31設置於使用者介面32側邊的區域，電子感光元件31b設置於成像鏡頭31之成像面（圖未繪示），其中使用者介面32可為觸控螢幕或顯示螢幕，並不以此為限。成像鏡頭31可為前述第一實施例至第二實施例中的任一者，但本揭示內容不以此為限。
進一步來說，使用者透過電子裝置30的使用者介面32進入拍攝模式。此時成像鏡頭31匯集成像光線在電子感光元件31b上，並輸出有關影像的電子訊號至成像訊號處理元件(Image Signal Processor，ISP)33。
因應電子裝置30的相機規格，電子裝置30可更包含一光學防手震組件34，係可為OIS防抖回饋裝置，進一步地，電子裝置30可更包含至少一個輔助光學元件（未另標號）及至少一個感測元件35。第三實施例中，輔助光學元件為閃光燈模組36與對焦輔助模組37，閃光燈模組36可用以補償色溫，對焦輔助模組37可為紅外線測距元件、雷射對焦模組等。感測元件35可具有感測物理動量與作動能量的功能，如加速計、陀螺儀、霍爾元件(Hall Effect Element)，以感知使用者的手部或外在環境施加的晃動及抖動，進而有利於電子裝置30中成像鏡頭31配置的自動對焦功能及光學防手震組件34的發揮，以獲得良好的成像品質，有助於依據本揭示內容的電子裝置30具備多種模式的拍攝功能，如優化自拍、低光源HDR(High Dynamic Range，高動態範圍成像)、高解析4K(4K Resolution)錄影等。此外，使用者可由觸控螢幕直接目視到相機的拍攝畫面，並在觸控螢幕上手動操作取景範圍，以達成所見即所得的自動對焦功能。
此外，電子裝置30可更包含但不限於顯示單元(Display)、控制單元(Control Unit)、儲存單元(Storage Unit)、暫儲存單元(RAM)、唯讀儲存單元(ROM)或其組合。
第3C圖繪示依照第3A圖第三實施例中自拍場景之示意圖，第3D圖繪示依照第3A圖第三實施例中拍攝的影像之示意圖。由第3A圖至第3D圖可知，成像鏡頭31與使用者介面32皆朝向使用者，在進行自拍(selfie)或直播(live streaming)時，可同時觀看拍攝影像與進行介面的操作，並於拍攝後可得到如第3D圖之拍攝的影像。藉此，搭配本揭示內容之成像鏡頭31可提供較佳的拍攝體驗。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200、31:成像鏡頭
101、201:塑膠鏡筒
102、202:濾光元件
103、203:成像面
1041、1042、1043、2041、2042、2043、2044:平行內環面
1051、1052、1053、2051、2052、2053:膠體
109、209、31b:電子感光元件
110、120、130、210、220、230、240:塑膠透鏡
111、121、131、211、221、231、241:光學有效部
1111、1112、1211、1212、1311、1312、2111、2112、2211、2212、2311、2312、2411、2412:反曲點
112、122、132、212、222、232、242:外緣面
1131、1231、1331、2131、2231、2331、2431:第一光學檢測面
1132、1232、1332、2132、2232、2332、2432:第二光學檢測面
114、124、134、214、224、234、244:環形輔助面
115、1251、1252、135、215、2251、2252、235、245:承靠面
116、126、136:光線吸收層
1171、1172、1271、2171、2172、2271、2272:軸向對正結構
141、142、143、144、251、252、253、254:成像透鏡元件
2402:黑色區塊
30:電子裝置
31a:成像透鏡組
32:使用者介面
33:成像訊號處理元件
34:光學防手震組件
35:感測元件
36:閃光燈模組
37:對焦輔助模組
L1:檢測影像光線
θi:第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的夾角
θc:塑膠透鏡的全內反射臨界角
ψi:第二光學檢測面的最小直徑
ψd:外緣面的最大直徑
Nd:塑膠透鏡的折射率
IT:第一光學檢測面與第二光學檢測面之間的最小厚度
CT:塑膠透鏡的中心厚度
A、B、C、D、E、F:部位
第1A圖繪示依照本揭示內容第一實施例的成像鏡頭的示意圖；第1B圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡的示意圖；第1C圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡的示意圖；第1D圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡的示意圖；第1E圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠鏡筒以及塑膠透鏡的部分剖視圖；第1F圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡的立體示意圖；第1G圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡的另一立體示意圖；第1H圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡受檢測之一情況的示意圖；第1I圖繪示依照第1A圖第一實施例中塑膠透鏡受檢測之另一情況的示意圖；第2A圖繪示依照本揭示內容第二實施例的成像鏡頭的示意圖；第2B圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡的示意圖；第2C圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡的示意圖；第2D圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡的示意圖；第2E圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡受檢測之一情況的示意圖；第2F圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡受檢測之另一情況的示意圖；第2G圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡的示意圖；第2H圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠鏡筒以及塑膠透鏡的部分剖視圖；第2I圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡的立體示意圖；第2J圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡的另一立體示意圖；第2K圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡受檢測之一情況的示意圖；第2L圖繪示依照第2A圖第二實施例中塑膠透鏡受檢測之另一情況的示意圖；第3A圖繪示依照本揭示內容第三實施例中電子裝置之示意圖；第3B圖繪示依照第3A圖第三實施例中電子裝置的方塊圖；第3C圖繪示依照第3A圖第三實施例中自拍場景之示意圖；以及第3D圖繪示依照第3A圖第三實施例中拍攝的影像之示意圖。
100:成像鏡頭
101:塑膠鏡筒
102:濾光元件
103:成像面
1041、1042、1043:平行內環面
1051、1052、1053:膠體
109:電子感光元件
110、120、130:塑膠透鏡
1171、1172、1271:軸向對正結構
132:外緣面
141、142、143、144:成像透鏡元件

Claims (24)

  1. 一種塑膠透鏡，包含：一光學有效部；以及一外周部，環繞該光學有效部，該外周部包含：一外緣面；以及一光學檢測結構，位於該光學有效部與該外緣面之間，並包含一第一光學檢測面以及一第二光學檢測面，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面分別設置於該外周部的二側，且互相對應；其中，該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的夾角為θi，該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，該塑膠透鏡的中心厚度為CT，其滿足下列條件：30度
    Figure 109117244-A0305-02-0033-1
    θi
    Figure 109117244-A0305-02-0033-2
    60度；以及0.2<IT/CT<1.4。
  2. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該第二光學檢測面的最小直徑為ψi，該外緣面的最大直徑為ψd，其滿足下列條件：0.80<ψi/ψd<0.99。
  3. 如請求項2所述之塑膠透鏡，其中該第二光學檢測面的最小直徑為ψi，該外緣面的最大直徑為ψd，其滿足下列條件： 0.85
    Figure 109117244-A0305-02-0034-3
    ψi/ψd
    Figure 109117244-A0305-02-0034-4
    0.96。
  4. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該光學有效部包含至少一光學非球面。
  5. 如請求項4所述之塑膠透鏡，其中該至少一光學非球面包含至少一反曲點。
  6. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該外周部更包含一環形輔助面，該環形輔助面與該第二光學檢測面設置於相同一側，且與該第二光學檢測面形成一環狀凹槽。
  7. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該光學檢測結構對於該光學有效部與該外緣面，較靠近於該外緣面。
  8. 如請求項7所述之塑膠透鏡，更包含：一光線吸收層，設置於該外周部中該二側的至少一側，且位於該光學有效部與該光學檢測結構之間。
  9. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的夾角為θi，該塑膠透鏡的全內反射臨界角為θc，其滿足下列條件： θi>θc。
  10. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該塑膠透鏡的折射率為Nd，其滿足下列條件：1.50<Nd<1.75。
  11. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：35度
    Figure 109117244-A0305-02-0035-5
    θi
    Figure 109117244-A0305-02-0035-6
    55度。
  12. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該塑膠透鏡為一雙色模造透鏡，由一透明區塊以及一黑色區塊一體製成。
  13. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面皆為光滑表面。
  14. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，其滿足下列條件：0.1mm<IT<0.6mm。
  15. 如請求項1所述之塑膠透鏡，其中該第一光 學檢測面與該第二光學檢測面之間的最小厚度為IT，該塑膠透鏡的中心厚度為CT，其滿足下列條件：0.3
    Figure 109117244-A0305-02-0036-11
    IT/CT
    Figure 109117244-A0305-02-0036-10
    1.2。
  16. 一種成像鏡頭，包含：一塑膠鏡筒；以及一成像透鏡組，其容置於該塑膠鏡筒中，且包含至少一如請求項1所述的塑膠透鏡。
  17. 如請求項16所述之成像鏡頭，其中該外周部更包含二承靠面，分別設置於該外周部的該二側，且該二承靠面實質上互相平行。
  18. 如請求項17所述之成像鏡頭，其中該第一光學檢測面為該二承靠面的其中一者。
  19. 如請求項17所述之成像鏡頭，其中該外周部更包含一軸向對正結構，該軸向對正結構用以使該塑膠透鏡與相鄰的一成像透鏡元件同軸設置。
  20. 如請求項16所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒具有至少一平行內環面，該塑膠透鏡的該外緣面與該塑膠鏡筒的該平行內環面之間形成一間隙；該成像鏡頭更包含一膠體，設置於該間隙，且該膠體連接該塑膠透鏡以 及該塑膠鏡筒。
  21. 如請求項16所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒具有一平行內環面，該塑膠透鏡的該外緣面與該塑膠鏡筒的該平行內環面之間互相配合搭接。
  22. 如請求項16所述之成像鏡頭，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的夾角為θi，其滿足下列條件：35度
    Figure 109117244-A0305-02-0037-7
    θi
    Figure 109117244-A0305-02-0037-8
    55度。
  23. 如請求項16所述之成像鏡頭，其中該塑膠透鏡的折射率為Nd，其滿足下列條件：1.50<Nd<1.75。
  24. 如請求項16所述之成像鏡頭，其中該第一光學檢測面與該第二光學檢測面之間的夾角為θi，該塑膠透鏡的全內反射臨界角為θc，其滿足下列條件：θi>θc。
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