[實用新型]光學元件

有效

• 申請號: 201520109640.6
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204462607U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: H·D·諾布爾;I·A·瑪卡利斯特
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G03B9/02
• 分類號: G03B9/02;G02B7/02;G02B7/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李玲

技術領域

公開了與具有電光可變光圈的光學元件有關的實施例。更具體地講，公開了與用于相機中的電光可變光圈透鏡有關的實施例。

背景技術

相機模塊已結合到多種消費電子設備中，所述消費電子設備包括智能電話、移動音頻播放器、個人數字助理以及便攜式和臺式計算機。典型的相機模塊包括用于從成像場景采集光并將光傳輸至圖像傳感器的光學系統。光學系統通常包括與一個光圈相關聯的至少一個透鏡。透鏡采集并傳輸光。光圈限制由透鏡采集并傳輸的光，并因此被稱為光闌光圈，或者，被稱為入射光瞳光圈。光闌光圈的有效直徑結合透鏡焦距一起決定透鏡的“F值”。具有較低F值的透鏡與具有較大F值的透鏡相比生成更明亮的圖像，并因此降低了低光場景中的圖像噪聲。然而，當F值減小時，透鏡景深減小，并因此透鏡像差增大。因此，存在最佳的光闌光圈直徑，這取決于透鏡和正在成像的場景，從而使圖像噪聲最小化并使圖像分辨率最大化。

在大多數便攜式消費電子設備中，使設備外形最小化是重要的設計目標。因此，設備外形要求通常禁止將虹彩光圈用作可變光闌光圈。因此，產品設計通常旨在通過針對特定縮放系數而固定光學系統中的光圈直徑來使設備外形(稱為z高度)最小化。這種設計選擇在不明顯影響可實現的分辨率的情況下，從設計和制造立場上，使F值最小化。由于這種設計范式，用戶已不能針對移動應用中的特定場景而調節并優化F值。

實用新型內容

本公開的一個實施例的一個目的是提供具有電光可變光圈的光學元件，尤其是用于便攜式消費電子設備應用中的光學元件。

根據本公開，在一種實施例中，提供了一種光學元件，該光學元件具有前透鏡、后透鏡和電光光圈。后透鏡可沿光軸與前透鏡對準，并且電光光圈可耦接，例如連接、附接、固定或以其他方式穩固至前透鏡或后透鏡中的至少一者。在實施例中，前透鏡附接到電光光圈并且電光光圈位于前透鏡與后透鏡之間。

電光光圈可包括與基板耦接的電致變色元件。例如，電光光圈可包括沿光軸與前透鏡和后透鏡對準的可變光瞳。電光光圈的電致變色元件可包括液體、晶體材料或非晶體材料中的至少一者。

在實施例中，前透鏡或后透鏡中的至少一者包括多個透鏡層。例如，所述多個透鏡層可由具有不同光學特性的多種樹脂形成，并且所述樹脂中的至少一種可通過紫外線輻射固化。前透鏡和后透鏡可組合以形成消色差透鏡。

光學元件可包括其他部件。例如，在實施例中，光學元件可包括前透鏡與后透鏡之間的電光濾波器。此外，光學元件可包括基板上的電觸點，并且電觸點可暴露于前透鏡和后透鏡。

在實施例中，提供了一種制備移動透鏡組件的方法。該方法包括將前透鏡附接到電光光圈的前表面。電光光圈可包括與基板耦接的電致變色元件。該方法還可包括將后透鏡附接到電光光圈的后表面以形成可變光圈透鏡。所述附接可包括沿光軸對準前透鏡、后透鏡和電光光圈。所述附接還可包括將前透鏡或后透鏡中的至少一者直接模制在電光光圈上方。例如，所述模制可包括引入未固化狀態的透鏡樹脂并將該透鏡樹脂固化成固化狀態。該方法還可包括將可變光圈透鏡與透鏡疊層組合以形成移動透鏡組件，從而形成混合系統。透鏡疊層可包括一個或多個像差校正透鏡。

在實施例中，該方法可包括將第一樹脂模制成第一透鏡層并在外透鏡層上方將第二樹脂重疊注塑為第二透鏡層以形成前透鏡。第一樹脂和第二樹脂可具有不同的光學特性。在實施例中，可將膜沉積在前透鏡或后透鏡中的至少一者和第一表面之間。此外，該方法可包括將第三樹脂模制成后透鏡。第一樹脂、第二樹脂或第三樹脂中的至少一者可被配置為通過紫外線輻射固化。

根據本公開的一個實施例的一個技術效果是提供了具有電光可變光圈的光學元件，由此使用戶能針對移動應用中的特定場景而調節并優化F值。

附圖說明

圖1為具有相機模塊的便攜式消費電子設備的示圖。

圖2為移動透鏡組件的側視圖。

圖3為在雙合透鏡前面具有電光光圈的移動透鏡組件的示意圖。

圖4為在雙合透鏡的第一透鏡元件后面具有電光光圈的移動透鏡組件的示意圖。

圖5為根據實施例的可變光圈透鏡的剖視圖。

圖6為根據實施例的具有可變光圈透鏡的移動透鏡組件的側視圖。

圖7為根據實施例的包括相機模塊的相機相關元件的示意圖，所述相機模塊具有可變光圈透鏡。

圖8為根據實施例的電光光圈的剖視圖。

圖9為根據實施例的制備移動透鏡組件的方法的流程圖。