光学装置及其光学透镜组制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学装置及其光学透镜组。该光学装置包括光学透镜组、感测单元以及壳体。该光学透镜组至少包括一第一光学透镜以及一第二光学透镜，且该第一光学透镜为一非球面透镜或一球面透镜，而该第二光学透镜为一平板式透镜，且该平板式透镜具有至少一第一微结构，用以对通过其中的光束进行光束整形。而感测单元则用以感应来自光学装置外并通过光学透镜组的光束。壳体用以承载或固定该光学透镜组以及该感测单元。本发明专利技术采用平板式透镜而能够有效缩短镜头总长并利于组装定位与降低对温度变化的敏感度。

Optical devices and their optical lens groups

The invention provides an optical device and an optical lens group. The optical device consists of an optical lens group, a sensing unit, and a shell. The optical lens group includes at least a first optical lens and a second lens and the first optical lens for an aspheric lens or a lens, the second lens is a flat lens, and the lens plate has at least a first micro structure, with the beam through the beam shaping. The sensing unit is used to induce the light beam from the optical device and through the optical lens group. The shell is used to carry or fix the optical lens group and the sensing unit. The invention adopts a flat lens, which can effectively shorten the length of the lens and help to assemble and reduce the sensitivity of the temperature change.

【技术实现步骤摘要】
光学装置及其光学透镜组
本专利技术关于一种光学装置，尤其关于一种具有平板式透镜的光学装置及其光学透镜组。
技术介绍
近年来，随着电子工业的演进以及工业技术的蓬勃发展，各种电子装置设计及开发的走向逐渐朝轻便、易于携带的方向开发，以利使用者随时随地应用于移动商务、娱乐或休闲等用途。举例来说，各式各样的影像撷取装置正广泛应用于各种领域，例如智能型手机、穿戴式电子装置等可携式电子装置，其具有体积小且方便携带的优点，人们得以于有使用需求时随时取出进行影像撷取并储存，或进一步透过移动网络上传至互联网之中，不仅具有重要的商业价值，更让一般大众的日常生活增添色彩。请参阅图1，其为现有影像撷取装置的结构示意图。现有的影像撷取装置1包括光学透镜组11、电路板(PCB)12、设置于光学透镜组11与电路板12之间的感测单元(sensor)13、设置于光学透镜组11与感测单元13之间的滤光片(filter)14、用以固定光学透镜组11的固定座(barrel)15以及用以承载并固定感测单元13、滤光片14及/或固定座15等各种被组装的元件的壳体(housing)16；其中，光学透镜组11沿着光轴17包括多个光学透镜(lens)111～114，且感测单元13用来感测来自影像撷取装置1外并依序通过光学透镜组11与滤光片14的光束，而连接于感测单元13的电路板12则接收并处理来自感测单元13的感测信号以进而获得影像。然而，现有影像撷取装置1的缺点在于，基于以往光学技术上的局限，光学透镜组11中的每一光学透镜111～114皆须采用球面透镜(sphericallens)或非球面透镜(asphericlens)才得以使得通过其中的光束依着所需的光路行进，但这些非平板式透镜(non-platelens)会导致镜头总长(totaltracklength,TTL)无法有效降低，因此影像撷取装置1难以朝着轻、薄、短小的方向发展。此外，光学透镜组11埋入影像撷取装置1后难免会有温度变化，且基于应用的需求，光学透镜组11旁亦可能存在会造成温度变化的热源，但由于非平板式透镜会因其曲面的缘故而于温度有变化时导致整个成像呈非线性的变化，因而不容易被补偿修正。故能够有效降低光学透镜对温度变化的敏感度亦是目前市场上的需求。是以，现有的影像撷取装置1具有改善的空间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种因采用平板式透镜而能够有效缩短镜头总长(totaltracklength，TTL)并利于组装定位与降低对温度变化的敏感度的光学装置。本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种可应用于上述光学装置的光学透镜组，其具有至少一平板式透镜并透过平板式透镜上的微结构对通过其中的光束进行光束整形。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光学装置，包括光学透镜组、感测单元以及壳体，该光学透镜组至少包括一第一光学透镜以及一第二光学透镜，且该第一光学透镜为一非球面透镜(asphericlens)或一球面透镜(sphericallens)，而该第二光学透镜为一平板式透镜；其中，该平板式透镜具有至少一第一微结构，用以对通过其中的光束进行光束整形；该感测单元用以感应来自该光学装置外并通过该光学透镜组的光束；该壳体用以承载或固定该光学透镜组以及该感测单元。较佳地，该平板式透镜还具有基板(substrate)，且该至少一第一微结构设置于该基板的至少一表面上。较佳地，该光学透镜组还包括一第三光学透镜，且该第三光学透镜为另一平板式透镜，而该另一平板式透镜具有至少一第二微结构，用以对通过其中的光束进行光束整形；其中，该第二光学透镜以及该第三光学透镜位于该第一光学透镜与该感测单元之间，抑或是该第一光学透镜位于该第二光学透镜与该第三光学透镜之间，抑或是该第一光学透镜位于该第三光学透镜与该感测单元之间。较佳地，该第一光学透镜的屈折力、该第二光学透镜的屈折力以及该第三光学透镜的屈折力分别为正正正、正正负、正负正、正负负、负正正、负正负或负负正。较佳地，来自该光学装置外的光束是于依序通过该第一光学透镜以及该第二光学透镜后入射至该感测单元，抑或是来自该光学装置外的光束是于依序通过该第二光学透镜以及该第一光学透镜后入射至该感测单元。较佳地，该光学透镜组还包括相对应于该第一光学透镜的一第四光学透镜，该第四光学透镜用以与该第一光学透镜相替换而使该光学透镜组变焦；抑或是该光学透镜组还包括相对应于该第二光学透镜的一第四光学透镜，该第四光学透镜用以与该第二光学透镜相替换而使该光学透镜组变焦。较佳地，该第四光学透镜透过手动方式、机械驱动方式、电力驱动方式、磁力驱动方式以及电磁驱动方式中的至少一者而与该第一光学透镜或该第二光学透镜相替换。较佳地，该光学透镜组包括多个平板式透镜，且该多个平板式透镜的总厚度不大于3毫米(mm)。较佳地，该平板式透镜的厚度不大于0.21毫米(mm)。较佳地，该光学装置还包括滤光片(filter)，且该滤光片设置于该光学透镜组与该感测单元之间，用以分离具有不同波长频带的多个光束。较佳地，该滤光片上设置有至少一第三微结构。较佳地，该光学装置还包括固定座，用以固定该光学透镜组；其中，该固定座与该壳体之间的一相对位置关系供调整。较佳地，该固定座与该壳体之间的该相对位置关系是透过手动方式、机械驱动方式、电力驱动方式、磁力驱动方式以及电磁驱动方式中的至少一者而被调整。较佳地，该第一光学透镜以及该第二光学透镜中的至少一者用以与一反射式光学元件、一折射式光学元件及/或一衍射式光学元件相组合而形成一透镜群(lensgroup)。较佳地，该光学装置的一光轴呈歪斜状或由多个线条(multiplesegmentline)所组成。较佳地，该第一微结构是以下列含有偶数阶(evenorder)的对称(symmetrical)相位关系式表示：r2＝x2+y2；其中，φ(r)为一相位函数，r为一径向量，dor为一衍射阶次(diffractionorder)，λ0为通过其中的光束的一波长，而df0、df1、df2、df3以及df4分别为一0阶衍射系数、一2阶衍射系数、一4阶衍射系数、一6阶衍射系数以及一8阶衍射系数；抑或是该第一微结构是以下列含有全阶(allorder)的对称(symmetrical)相位关系式表示：其中，φ(H)为一相位函数，dor为一衍射阶次(diffractionorder)，λ0为通过其中的光束的一波长，而df0、df1、df2、df3以及df4分别为一0阶衍射系数、一1阶衍射系数、一2阶衍射系数、一3阶衍射系数以及一4阶衍射系数；抑或是该第一微结构是以下列非对称(asymmetrical)相位关系式表示：φ(x,y)＝∑φi，且i＝1,2,…N；其中，j＝o-k；其中，φ(x,y)为一相位函数，dor为一衍射阶次(diffractionorder)，λ0为通过其中的光束的一波长，而dfi为一衍射系数。本专利技术还提供一种光学透镜组，应用于一光学装置，该光学透镜组沿着一光轴依序包括一第一光学透镜、一第二光学透镜以及一第三光学透镜，抑或是沿着该光轴依序包括该第二光学透镜、该第一光学透镜以及该第三光学透镜，抑或是沿着该光轴依序包括该第二光学透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学装置，其特征在于，包括：光学透镜组，至少包括一第一光学透镜以及一第二光学透镜，且该第一光学透镜为一非球面透镜或一球面透镜，而该第二光学透镜为一平板式透镜；其中，该平板式透镜具有至少一第一微结构，用以对通过其中的光束进行光束整形；感测单元，用以感应来自该光学装置外并通过该光学透镜组的光束；以及壳体，用以承载或固定该光学透镜组以及该感测单元。

【技术特征摘要】
2016.07.13 US 62/3616411.一种光学装置，其特征在于，包括：光学透镜组，至少包括一第一光学透镜以及一第二光学透镜，且该第一光学透镜为一非球面透镜或一球面透镜，而该第二光学透镜为一平板式透镜；其中，该平板式透镜具有至少一第一微结构，用以对通过其中的光束进行光束整形；感测单元，用以感应来自该光学装置外并通过该光学透镜组的光束；以及壳体，用以承载或固定该光学透镜组以及该感测单元。2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该平板式透镜还具有基板，且该至少一第一微结构设置于该基板的至少一表面上。3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学透镜组还包括一第三光学透镜，且该第三光学透镜为另一平板式透镜，而该另一平板式透镜具有至少一第二微结构，用以对通过其中的光束进行光束整形；其中，该第二光学透镜以及该第三光学透镜位于该第一光学透镜与该感测单元之间，抑或是该第一光学透镜位于该第二光学透镜与该第三光学透镜之间，抑或是该第一光学透镜位于该第三光学透镜与该感测单元之间。4.如权利要求3所述的光学装置，其特征在于，该第一光学透镜的屈折力、该第二光学透镜的屈折力以及该第三光学透镜的屈折力分别为正正正、正正负、正负正、正负负、负正正、负正负或负负正。5.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，来自该光学装置外的光束是于依序通过该第一光学透镜以及该第二光学透镜后入射至该感测单元，抑或是来自该光学装置外的光束是于依序通过该第二光学透镜以及该第一光学透镜后入射至该感测单元。6.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学透镜组还包括相对应于该第一光学透镜的一第四光学透镜，该第四光学透镜用以与该第一光学透镜相替换而使该光学透镜组变焦；抑或是该光学透镜组还包括相对应于该第二光学透镜的一第四光学透镜，该第四光学透镜用以与该第二光学透镜相替换而使该光学透镜组变焦。7.如权利要求6所述的光学装置，其特征在于，该第四光学透镜透过手动方式、机械驱动方式、电力驱动方式、磁力驱动方式以及电磁驱动方式中的至少一者而与该第一光学透镜或该第二光学透镜相替换。8.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学透镜组包括多个平板式透镜，且该多个平板式透镜的总厚度不大于3毫米。9.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该平板式透镜的厚度不大于0.21毫米。10.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学装置还包括滤光片，且该滤光片设置于该光学透镜组与该感测单元之间，用以分离具有不同波长频带的多个光束。11.如权利要求10所述的光学装置，其特征在于，该滤光片上设置有至少一第三微结构。12.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学装置还包括固定座，用以固定该光学透镜组；其中，该固定座与该壳体之间的一相对位置关系供调整。13.如权利要求12所述的光学装置，其特征在于，该固定座与该壳体之间的该相对位置关系是透过手动方式、机械驱动方式、电力驱动方式、磁力驱动方式以及电磁驱动方式中的至少一者而被调整。14.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该第一光学透镜以及该第二光学透镜中的至少一者用以与一反射式光学元件、一折射式光学元件及/或一衍射式光学元件相组合而形成一透镜群。15.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该光学装置的一光轴呈歪斜状或由多个线条所组成。16.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，该第一微结构是以下列含有偶数阶的对称相位关系式表示：r2＝x2+y2；其中，φ(r)为一相位函数，r为一径向量，dor为一衍射阶次(diffractionorder)，λ0为通过其中的光束的一波长，而df0、df1、df2、df3以及df4分别为一0阶衍射系数、一2阶衍射系数、一4阶衍射系数、一6阶衍射系数以及一8阶衍射系数；抑或是该第一微结构是以下列含有全阶的对称相位关系式表示：其中，φ(H)为一相位函数，dor为一衍射阶次，λ0为通过其中的光束的一波长，而df0、df1、df2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志隆，颜智敏，
申请(专利权)人：高准精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71