镜片系统、投射装置、感测模组及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种镜片系统、投射装置、感测模组及电子装置，其中该电子装置包含一镜片系统。镜片系统包含三片透镜，且三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜。第一透镜具正屈折力，第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，且第二透镜具负屈折力，第三透镜具正屈折力。当满足特定条件时，镜片系统可达到兼具微型化、高解析度、高照度及良好投射品质的特性，以应用于更广泛的产品中。

Lens system, projector, sensing module and electronic device

【技术实现步骤摘要】
镜片系统、投射装置、感测模组及电子装置
本专利技术关于一种镜片系统及投射装置，特别是关于一种可应用于电子装置的镜片系统、投射装置和感测模组。
技术介绍
随着摄影模组的应用愈来愈广泛，因应市场需求的镜头规格也更趋多元，一可感测三维立体资讯的镜头可在二维图像基础上增添景深讯息，提供精确度、真实度更高的使用者体验，搭配适当的光学元件及技术，可进一步提升三维感测的速度及解析度，其可应用于扩增实境、脸部辨识、虹膜辨识、手势识别、三维建模等的三维图像撷取中。从前市面上对于人机互动的发展或图像的存取多局限于二维空间，然二维图像与双眼所见的真实图像仍有一定的差距，为使电子装置能够更让人身历其境，或为了增进生活的便利性，撷取并应用立体资讯将成为未来科技发展的重要趋势。其作动原理是将具特定特征的光源投射至物体，光线经物体不同深度的位置反射后，由另一镜头接收反射的光线，通过对反射后光线特征产生的变化进行运算，便可得到该物体各位置与镜头之间的距离，进而推断出该物的立体结构，或可藉由判断该物的动作所欲传达的讯息，完成进一步特定动作或任务。目前市面上关于立体图像撷取与互动的应用十分多元，可包含：人脸辨识系统、体感游戏机、扩增实境装置、行车辅助系统、各种智慧型电子产品、多镜头装置、穿戴式装置、数字相机、辨识系统、娱乐装置、运动装置与家庭智能辅助等电子装置中。
技术实现思路
本专利技术提供一种电子装置，其包含一镜片系统，该镜片系统包含三片透镜，该三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜；其中该第一透镜具正屈折力，且该第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该第二透镜具负屈折力，该第三透镜具正屈折力，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，该第三透镜内侧表面与该镜片系统内侧共轭表面之间于光轴上的距离为BL，该第一透镜外侧表面与该第三透镜内侧表面之间于该光轴上的距离为TD，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，该三片透镜的折射率中最大者为Nmax，该镜片系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：-2.80<(R1+R6)/(R1-R6)<7.50；0<BL/TD<1.0；5.0<Vdmin<25.0；1.50<Nmax<1.73；及4.50<|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|<12.0。本专利技术另提供一种电子装置，其包含一投射装置，该投射装置包含一镜片系统以及至少一光源，该镜片系统包含三片透镜，该三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜，其中该第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该第二透镜内侧表面于近光轴处为凹面，相邻透镜间皆具有空气间距，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，该第三透镜内侧表面与该镜片系统内侧共轭表面之间于光轴上的距离为BL，该第一透镜外侧表面与该第三透镜内侧表面之间于该光轴上的距离为TD，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，该三片透镜的折射率中最大者为Nmax，该镜片系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：-2.80<(R1+R6)/(R1-R6)<7.50；0<BL/TD<1.0；5.0<Vdmin<25.0；1.50<Nmax<1.73；2.50<|f/f2|+|f/f3|<10.0；及-0.80<f/f3<5.0。本专利技术另提供一种电子装置，其包含一投射装置，该投射装置包含一镜片系统以及至少一光源，该镜片系统包含三片透镜，该三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜，其中第一透镜具正屈折力，且该第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该第三透镜具正屈折力，且该第三透镜内侧表面于近光轴处为凸面，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，该第三透镜内侧表面与该镜片系统内侧共轭表面之间于光轴上的距离为BL，该第一透镜外侧表面与该第三透镜内侧表面之间于该光轴上的距离为TD，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，该三片透镜的折射率中最大者为Nmax，该第三透镜外侧面曲率半径为R5，满足下列关系式：-1.0<(R1+R6)/(R1-R6)<1.0；0<BL/TD<1.0；5.0<Vdmin<25.0；1.50<Nmax<1.73；及0<(R5+R6)/(R5-R6)<5.0。当(R1+R6)/(R1-R6)满足所述条件时，可协调镜片系统最外侧表面与最内侧表面间的面型，以优化聚光点的对称性。当BL/TD满足所述条件时，控制镜片系统后焦及镜头长度的比值，可利于形成微型化结构，同时具备充足照度。当Vdmin满足所述条件时，控制各透镜的材质配置，可有效修正镜片系统照度，增加能量穿透率，藉以提升聚光品质。当Nmax满足所述条件时，适当配置镜片系统中各透镜的材质，可有效降低成本，并有助于微型化。当|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|满足所述条件时，可利于提升透镜屈折力强度，以控制镜片系统总长，缩小装置体积。当|f/f2|+|f/f3|满足所述条件时，可确保第二透镜与第三透镜具备足够的屈折力强度，以平衡镜片系统配置，使利于产品应用。当f/f3满足所述条件时，可控制第三透镜屈折力强度，以平衡镜片系统配置，使利于产品应用。当(R5+R6)/(R5-R6)满足所述条件时，使第三透镜的内侧表面具备较强的光线控制能力，以提升镜片系统对称性，降低敏感度。藉由上述的镜片系统，藉由其适当的光学元件配置，可达到兼具微型化、高解析度、高照度及良好投射品质的特性，以应用于更广泛的产品。附图说明图1A为本专利技术第一实施例的投射装置示意图；图1B为本专利技术第一实施例的像差曲线图；图2A为本专利技术第二实施例的投射装置示意图；图2B为本专利技术第二实施例的像差曲线图；图3A为本专利技术第三实施例的投射装置示意图；图3B为本专利技术第三实施例的像差曲线图；图4A为本专利技术第四实施例的投射装置示意图；图4B为本专利技术第四实施例的像差曲线图；图5A为本专利技术第五实施例的投射装置示意图；图5B为本专利技术第五实施例的像差曲线图；图6A为本专利技术第六实施例的投射装置示意图；图6B为本专利技术第六实施例的像差曲线图；图7为以本专利技术第一实施例的第二透镜为范例的参数Yc21示意图；图8为显示本专利技术镜片系统可采用的嵌合结构示意图范例；图9A为本专利技术第七实施例的感测模组的示意图；图9B为本专利技术第七实施例感测模组的投射装置的另一实施态样；图10A为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子装置，其特征在于，包括一镜片系统，该镜片系统包含三片透镜，该三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜；一第二透镜及一第三透镜；/n其中，该第一透镜具正屈折力，且该第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该第二透镜具负屈折力，该第三透镜具正屈折力，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，该第三透镜内侧表面与该镜片系统内侧共轭表面之间于光轴上的距离为BL，该第一透镜外侧表面与该第三透镜内侧表面之间于该光轴上的距离为TD，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，该三片透镜的折射率中最大者为Nmax，该镜片系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：/n-2.80<(R1+R6)/(R1-R6)<7.50；/n0<BL/TD<1.0；/n5.0<Vdmin<25.0；/n1.50<Nmax<1.73；及/n4.50<|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|<12.0。/n

【技术特征摘要】
20181127 TW 1071422711.一种电子装置，其特征在于，包括一镜片系统，该镜片系统包含三片透镜，该三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜；一第二透镜及一第三透镜；
其中，该第一透镜具正屈折力，且该第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该第二透镜具负屈折力，该第三透镜具正屈折力，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，该第三透镜内侧表面与该镜片系统内侧共轭表面之间于光轴上的距离为BL，该第一透镜外侧表面与该第三透镜内侧表面之间于该光轴上的距离为TD，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，该三片透镜的折射率中最大者为Nmax，该镜片系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
-2.80<(R1+R6)/(R1-R6)<7.50；
0<BL/TD<1.0；
5.0<Vdmin<25.0；
1.50<Nmax<1.73；及
4.50<|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|<12.0。


2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，满足下列关系式：
10.0<Vdmin<20.0。


3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
|f2|<|f1|；及
|f2|<|f3|。


4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该镜片系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
6.0<|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|<12.0。


5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，满足下列关系式：
-1.0<(R1+R6)/(R1-R6)<1.0。


6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一透镜外侧表面的最大有效半径为Y11，该第三透镜内侧表面的最大有效半径为Y32，满足下列关系式：
0.85<Y11/Y32<1.50。


7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一透镜于该光轴上的厚度为CT1，该第二透镜于该光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于该光轴上的厚度为CT3，满足下列关系式：
1.0mm<CT1+CT2+CT3<2.50mm。


8.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第二透镜外侧表面于离轴处的临界点与该光轴的垂直距离为Yc21，该第二透镜于该光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：
0.10<Yc21/CT2<2.50。


9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该镜片系统应用于波长750～1600nm的红外线波段。


10.如权利要求1所述的电子装置，其中该镜片系统中至少包含一嵌合结构。


11.一种电子装置，其特征在于，包括一投射装置，该投射装置包含一种镜片系统以及至少一光源，该镜片系统包含三片透镜，该三片透镜由外侧至内侧依序为：一第一透镜；一第二透镜及一第三透镜；
其中该第一透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该第二透镜内侧表面于近光轴处为凹面，相邻透镜间皆具有空气间距，该第一透镜外侧表面曲率半径为R1，该第三透镜内侧表面曲率半径为R6，该第三透镜内侧表面与该镜片系统内侧共轭表面之间于光轴上的距离为BL，该第一透镜外侧表面与该第三透镜内侧表面之间于该光轴上的距离为TD，该三片透镜的阿贝数中最小者为Vdmin，该三片透镜的折射率中最大者为Nmax，该镜片系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
-2.80<(R1+R6)/(R1-R6)<7.50；
0<BL/TD<1.0；
5.0<Vdmin<25.0；
1.50<Nmax<1.73；
2.50<|f/f2|+|f/f3|<10.0；及
-0.80<f/f3<5.0。


12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该第二透镜外侧表面于近光轴处为凸面，该三片透镜中至少一透镜表面包含至少一反曲点。


13.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：林榆芮，黄歆璇，
申请(专利权)人：大立光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71