光学透镜组与光学模块的制作方法



1.本揭示内容是关于一种光学透镜组与光学模块,且特别是一种具有抗反射膜层的光学透镜组与光学模块。


背景技术:



2.近年来,光学模块发展快速,已充斥在现代人的生活中,并且广泛地应用在各种领域,例如装载在可携式电子装置、头戴装置、车辆工具等,而光学模块也随之蓬勃发展。但随着科技愈来愈进步,使用者对于光学模块的品质要求也愈来愈高,其中抗反射膜层为影响成像品质的主要因素之一。然而习知的抗反射膜层与基板之间的热膨胀系数差异过大,导致两者之间的界面会因温度变化产生相对位移,容易造成膜层脱落或破坏,进而影响成像品质。有鉴于此,一种能抵抗温度变化并维持成像品质的光学模块仍是目前相关业者共同努力的目标。


技术实现要素:



3.本揭示内容提供的光学透镜组及光学模块,通过配置低膨胀系数的玻璃透镜,并且搭配设置抗反射膜层于玻璃透镜上,可减少抗反射膜层与玻璃透镜界面之间在温度变化后的相对位移,避免膜厚变化、膜层脱落或膜裂等问题,使光学透镜组在冷热冲击之下维持成像品质。
4.依据本揭示内容一实施方式提供一光学透镜组,一光轴通过光学透镜组,且光学透镜组包含一玻璃透镜。玻璃透镜具有屈折力,玻璃透镜的一光学表面为非平面,光学表面上形成一抗反射膜层,且抗反射膜层包含一纳米结构层及一结构连接层。纳米结构层具有自光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层的材质包含氧化铝。结构连接层设置于光学表面与纳米结构层之间,结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,二氧化硅膜层与纳米结构层的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:12
×
10-7
/k《α1《210
×
10-7
/k。
5.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中脊状凸起呈现下宽上窄的形状,且纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。
6.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中光学透镜组中一第一侧表面至一第二侧表面沿光轴的距离为d
s1sl
,光学表面至第二侧表面沿光轴的距离为d
sosl
,其满足下列条件:0.12≤d
sosl
/d
s1sl
《0.985。
7.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其可满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。
8.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其可满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。
9.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具
有第一平均线性膨胀系数α1,结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,其可满足下列条件:0.2《α1/α2《41。
10.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一相对折射率的温度系数为dn/dt,其可满足下列条件:0.1
×
10-6
/℃≤|dn/dt|≤17
×
10-6
/℃。
11.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中光学表面可具有一反曲点。
12.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中光学透镜组的一第一侧透镜的一物侧表面至一成像面沿光轴的距离为tl,其可满足下列条件:8mm≤tl。
13.依据前段所述实施方式的光学透镜组,其中玻璃透镜可设置于光学透镜组的第一侧,且光学透镜组可还包含一塑胶透镜沿光轴设置于玻璃透镜的一像侧端。
14.依据前段所述实施方式的光学透镜组,可还包含一粘合透镜。
15.依据前段所述实施方式的光学透镜组,可还包含至少一光路转折元件,设置于光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。
16.依据本揭示内容一实施方式提供一光学模块,其包含一发光源及一光学透镜组。一光轴通过光学透镜组,且光学透镜组包含至少三透镜。至少三透镜中至少一者为一玻璃透镜,其中玻璃透镜具有屈折力,且玻璃透镜较另至少二透镜靠近发光源,玻璃透镜的一光学表面为非平面,光学表面上形成一抗反射膜层,且抗反射膜层包含一纳米结构层及一结构连接层。纳米结构层具有自光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层的材质包含氧化铝。结构连接层设置于光学表面与纳米结构层之间,结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,二氧化硅膜层与纳米结构层的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:12
×
10-7
/k《α1《210
×
10-7
/k。
17.依据前段所述实施方式的光学模块,其中脊状凸起呈现下宽上窄的形状,且纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。
18.依据前段所述实施方式的光学模块,其中光学透镜组中一第一侧表面至一第二侧表面沿光轴的距离为d
s1sl
,光学表面至第二侧表面沿光轴的距离为d
sosl
,其满足下列条件:0.12≤d
sosl
/d
s1sl
《0.985。
19.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜可为一阵列透镜。
20.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其可满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。
21.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其可满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。
22.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有第一平均线性膨胀系数α1,结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,其可满足下列条件:0.2《α1/α2《41。
23.依据前段所述实施方式的光学模块,其中光学透镜组可还包含至少一光路转折元件,设置于光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。
24.依据前段所述实施方式的光学模块,其中发光源可为阵列设置的多个显示元件。
25.依据本揭示内容一实施方式提供一光学模块,其包含一发光源及一光学透镜组。
一光轴通过光学透镜组,且光学透镜组包含至少三透镜。至少三透镜中至少一者为一玻璃透镜,其中玻璃透镜具有屈折力,且玻璃透镜较另至少二透镜靠近发光源,玻璃透镜的一光学表面为非平面,光学表面上形成一抗反射膜层,且抗反射膜层包含一纳米结构层及一结构连接层。纳米结构层具有自光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层的材质包含氧化铝。结构连接层设置于光学表面与纳米结构层之间,结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,二氧化硅膜层与纳米结构层的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。光学表面的最大有效半径为y,光学表面与光轴的交点至光学表面最大有效半径位置具有平行于光轴的最大位移sag
glass
,玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:0.01≤sag
glass
/y≤0.99;以及12
×
10-7
/k《α1《210
×
10-7
/k。
26.依据前段所述实施方式的光学模块,其中脊状凸起可呈现下宽上窄的形状,且纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。
27.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜可为一阵列透镜。
28.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其可满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。
29.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其可满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。
30.依据前段所述实施方式的光学模块,其中玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有第一平均线性膨胀系数α1,结构连接层在温度区间-30℃至70℃,可具有一第二平均线性膨胀系数α2,其满足下列条件:0.2《α1/α2《41。
31.依据前段所述实施方式的光学模块,其中光学表面与光轴的交点至光学表面最大有效半径位置具有平行于光轴的最大位移sag
glass
,其可满足下列条件:90μm≤sag
glass

32.依据前段所述实施方式的光学模块,其中光学表面可具有一反曲点。
33.依据前段所述实施方式的光学模块,其中光学透镜组可还包含至少一光路转折元件,设置于光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。
34.依据前段所述实施方式的光学模块,其中发光源可为阵列设置的多个显示元件。
附图说明
35.图1a绘示依照本揭示内容第一实施例中光学模块的光学透镜组的示意图;
36.图1b绘示依照图1a第一实施例中玻璃透镜的示意图;
37.图1c绘示依照图1b第一实施例中玻璃透镜的光学表面上的抗反射膜层在电子显微镜下的剖面示意图;
38.图1d绘示依照图1b第一实施例中玻璃透镜未设有抗反射膜层的反射率的参数示意图;
39.图1e绘示依照图1b第一实施例中玻璃透镜在设有抗反射膜层的反射率的参数示意图;
40.图2绘示依照本揭示内容第二实施例中光学模块的光学透镜组的示意图;
41.图3绘示依照本揭示内容第三实施例中光学模块的光学透镜组的示意图;
42.图4绘示依照本揭示内容第四实施例中光学模块的光学透镜组的示意图;
43.图5绘示依照本揭示内容第五实施例中光学模块的光学透镜组的示意图;
44.图6绘示依照本揭示内容第六实施例中光学模块的光学透镜组的示意图;
45.图7a绘示依照本揭示内容第七实施例的车辆工具的示意图;
46.图7b绘示依照图7a第七实施例的车辆工具的上视图;
47.图7c绘示依照图7a第七实施例的车辆工具的另一示意图;
48.图7d绘示依照图7a第七实施例的车辆工具的内部空间示意图;
49.图8a绘示依照本揭示内容第八实施例的头戴装置的示意图;
50.图8b绘示依照本揭示内容第八实施例另一态样的头戴装置的示意图;
51.图8c绘示依照图8b第八实施例的头戴装置的另一示意图;
52.图8d绘示依照图8b第八实施例中光学模块的示意图;
53.图8e绘示依照图8b第八实施例的头戴装置的使用示意图;以及
54.图8f绘示依照图8b第八实施例的头戴装置另一态样的使用示意图。
55.【符号说明】
56.100,200,300,400,500,600,820:光学透镜组
57.111,211,311,411:前盖
58.112,212,312,412:筒体
59.120,130,150,220,240,320,390,440,520,640,821:玻璃透镜
60.121,122,131,132,151,152,221,241,242,321,322,391,441,442,521,522,641,642,8211:抗反射膜层
61.140,160,170,230,250,260,270,330,340,350,360,370,380,420,430,450,460,470,480,490,530,540,550,560,570,620,630,650,660,670:透镜
62.153,243,323,443,523,643:光学表面
63.1521,2411,3211,4411,5211,6411:纳米结构层
64.1522,2412,3212,4412,5212,6412:结构连接层
65.510,610:镜筒
66.70:车辆工具
67.71:光学模块
68.80,800:头戴装置
69.810:发光源
70.830:影像传递模块
71.840:光路转折元件
72.d
s1sl
:第一侧表面至第二侧表面沿光轴的距离
73.d
sosl
:光学表面至第二侧表面沿光轴的距离
74.h1:纳米结构层的结构高度
75.h2:二氧化硅膜层的厚度
76.l:成像光线
77.n4r1,n4r2,g4r1,g4r2:反射率
78.s1,s2,s3,s4:外部空间信息
79.s5:内部空间信息
80.tl:第一侧透镜的物侧表面至成像面的距离
81.x:光轴
82.θ:视角
具体实施方式
83.本揭示内容提供一种光学模块,其包含一发光源及一光学透镜组。一光轴通过光学透镜组,且光学透镜组包含一玻璃透镜。玻璃透镜具有屈折力,玻璃透镜的一光学表面为非平面,光学表面上形成一抗反射膜层,且抗反射膜层包含一纳米结构层及一结构连接层。纳米结构层具有自光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层的材质包含氧化铝,且纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。结构连接层设置于光学表面与纳米结构层之间,结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,二氧化硅膜层与纳米结构层的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:12
×
10-7
/k《α1《210
×
10-7
/k。通过配置低线性膨胀系数α1的玻璃透镜,可减少抗反射膜层与玻璃透镜界面之间在温度变化后的相对位移,避免膜厚变化、膜层脱落或膜裂等问题,进而提升抗反射膜层于光学表面在剧烈温度变化环境下的稳定性,使光学透镜组在冷热冲击之下维持成像品质。
84.光学透镜组可还包含至少三透镜。至少三透镜中至少一者为前述的玻璃透镜,且玻璃透镜较另至少二透镜靠近发光源。当光学透镜组中一第一侧表面至一第二侧表面沿光轴的距离为d
s1sl
,光学表面至第二侧表面沿光轴的距离为d
sosl
,其可满足下列条件:0.12≤d
sosl
/d
s1sl
《0.985。通过将抗反射膜层设置于光学透镜组的特定位置,可减轻非成像光线的面反射。
85.自光学透镜的剖面观察时,脊状凸起可如山脊般呈现下宽上窄的形状,这样山脊般的结构可使纳米结构层的等效折射率自底部(山脚部分)向顶部(山顶部分)渐减,并可形成粗糙表面,以减少杂散光的反射。
86.具体而言,纳米结构层可具有孔隙,且相邻的不规则状凸起之间的距离由光学表面向空气方向渐增,使纳米结构层的等效折射率往1.00渐变,降低抗反射膜层与玻璃透镜界面之间的折射率变化,减少光线发生反射的机会。
87.再者,当光学表面的最大有效半径(effective radius)为y,光学表面与光轴的交点至光学表面最大有效半径位置具有平行于光轴的最大位移sag
glass
,其可满足下列条件:0.01≤sag
glass
/y≤0.99。通过光学表面的配置,抗反射膜层可形成于有曲率的光学表面上,借此提升设计自由度。
88.具体而言,玻璃透镜可为研磨玻璃或模造玻璃,但本揭示内容不以此为限。当纳米结构层的厚度为t,且t=0nm时,结构连接层可暴露于空气中。
89.玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其可满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。玻璃透镜的光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其可满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。借此,可维持低反射率,进而避免杂散光反射。
90.玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,可具有一第一平均线性膨胀系数α1,结构连接
层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,其可满足下列条件:0.2《α1/α2《41。具体而言,纳米结构层的氧化铝结晶的线性膨胀系数可为40
×
10-7
/k-100
×
10-7
/k,结构连接层的二氧化硅膜层的线性膨胀系数可为5.5
×
10-7
/k-7.5
×
10-7
/k,玻璃透镜的第一平均线性膨胀系数α1可为40
×
10-7
/k-180
×
10-7
/k,但本揭示内容不以此为限。相较于习知技术中光学塑胶透镜的线性膨胀系数600
×
10-7
/k-700
×
10-7
/k,本揭示内容中玻璃透镜与抗反射膜层的线性膨胀系数接近,使得两者之间的相对位移较小,借此可进一步提升抗反射膜层于光学表面的稳定性。
91.再者,结构连接层可为一高折射率层与低折射率层交替堆叠而成的膜层,且结构连接层的顶部为二氧化硅层,并与纳米结构层实体接触。
92.玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,可具有一相对折射率的温度系数为dn/dt,其可满足下列条件:0.1
×
10-6
/℃≤|dn/dt|≤17
×
10-6
/℃。详细来说,光学玻璃折射率会随温度变化而变化,而在空气等介质中的折射率温度系数称为相对折射率温度系数,且相对折射率的温度系数dn/dt为谱线波长587.56nm(d-line)测定的相对折射率的温度系数。通过配置具有低相对折射率的温度系数dn/dt的玻璃透镜,可减少光学镜头的热离焦问题,使镜头在受到冷热冲击后仍能维持成像品质。
93.光学表面可具有一反曲点。具体而言,光学表面除抗反射膜层外,亦可设置抗雾层、防刮层、遮光涂层等,并不以此为限。
94.当光学透镜组的一第一侧透镜的一物侧表面至一成像面沿光轴的距离为tl,其可满足下列条件:8mm≤tl。通过加长光学透镜组总长度的距离,可有效分配具有正、负屈折力的透镜,借以减少热离焦的发生。
95.玻璃透镜可设置于光学透镜组的第一侧,且光学透镜组可还包含一塑胶透镜,其沿光轴设置于玻璃透镜的一像侧端。进一步来说,光学透镜组中第一侧的第一片透镜对温度效应最为敏感,因此当第一片透镜为具有低膨胀系数α1与低相对折射率的温度系数dn/dt的玻璃透镜时,可以使光学透镜组在温度变化后维持稳定,并维持抗反射膜层的功用(膜厚、附着力、膜层完整性、截止波长),同时,光学镜头可通过搭配塑胶透镜提升设计自由度、增加生产效率与降低生产成本。
96.光学透镜组可还包含一粘合透镜。借此,可消除差。
97.光学模块可还包含至少一光路转折元件,其设置于光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。借此,可依需求调整光学模块所需的搭载空间,适应小型化的电子装置。
98.再者,玻璃透镜可为一阵列透镜(array lens)。发光源可为阵列设置的多个显示元件。具体而言,显示元件的阵列形式可与阵列透镜的阵列形式相同,但本揭示内容不以此为限。
99.根据上述实施方式,以下提出具体实施方式及实施例并配合附图予以详细说明。
100.《第一实施例》
101.请参照图1a,其绘示依照本揭示内容第一实施例中光学模块的光学透镜组100的示意图。如图1a所示,光学模块(图未标示)包含一发光源(图未绘示)及一光学透镜组100。一光轴x通过光学透镜组100,且光学透镜组100包含镜筒(图未标示)及至少三透镜。至少三透镜设置于镜筒中,且由物侧至像侧依序为玻璃透镜120、130、透镜140、玻璃透镜150及透镜160、170,其中玻璃透镜120、130较透镜140、160、170靠近发光源,玻璃透镜150则较透镜
160、170靠近发光源。玻璃透镜120、130、150及透镜140、160、170皆具有屈折力,且玻璃透镜120、130、150及透镜140、160、170的光学表面皆为非平面。再者,在玻璃透镜120的光学表面(即玻璃透镜120的二表面)上形成抗反射膜层121、122,在玻璃透镜130的光学表面(即玻璃透镜130的二表面)上形成抗反射膜层131、132,在玻璃透镜150的光学表面(即玻璃透镜150的二表面)上形成抗反射膜层151、152。
102.请参照图1b及图1c,其中图1b绘示依照图1a第一实施例中玻璃透镜150的示意图,图1c绘示依照图1b第一实施例中玻璃透镜150的光学表面上的抗反射膜层152在电子显微镜下的剖面示意图。如图1b及图1c所示,玻璃透镜150的抗反射膜层152形成在玻璃透镜150的光学表面153上,且包含一纳米结构层1521及一结构连接层1522。纳米结构层1521具有自光学表面153朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层1521的材质包含氧化铝,且纳米结构层1521的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。具体而言,脊状凸起可呈现下宽上窄的形状,纳米结构层1521的结构高度可为自剖面观察时(破坏性量测),脊状凸起的底部(山脚部分)至脊状凸起的顶部(山顶部分)的垂直距离h1,且纳米结构层1521的至少三个或更多的脊状凸起的结构平均高度(也就是h1的平均高度)可大于等于80纳米且小于等于350纳米。第一实施例中,纳米结构层1521的结构高度h1为247.4纳米,但本揭示内容不以此为限。
103.结构连接层1522设置于光学表面153与纳米结构层1521之间,结构连接层1522包含至少一二氧化硅膜层(图未绘示),二氧化硅膜层与纳米结构层1521的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。第一实施例中,二氧化硅膜层的厚度为75.15纳米,但本揭示内容不以此为限。
104.如图1a所示,光学透镜组100可还包含粘合透镜。具体而言,第一实施例中,透镜160、170为粘合透镜,且透镜160的像侧表面粘合于透镜170的物侧表面。
105.由图1a可知,镜筒包含一前盖111及一筒体112。前盖111盖设于筒体112。玻璃透镜120与前盖111接触,玻璃透镜120、130、150及透镜140、160、170容设于筒体112中并皆与筒体112接触。另外,镜筒中可另依需求设置其他光学元件,如遮光片、间隔环、固定环等,在此不另赘述。
106.请配合参照图1d及图1e,其中图1d绘示依照图1b第一实施例中玻璃透镜150的物侧表面及像侧表面未设有抗反射膜层的反射率的参数示意图,图1e绘示依照图1b第一实施例中玻璃透镜150物侧表面及像侧表面设有抗反射膜层151、152的反射率的参数示意图。如图1d所示,未设有抗反射膜层的玻璃透镜150物侧表面及像侧表面的反射率分别为n4r1及n4r2。如图1e所示,设有抗反射膜层的玻璃透镜150物侧表面(即设有抗反射膜层151的表面)及像侧表面(即设有抗反射膜层152的表面)的反射率分别为g4r1及g4r2。玻璃透镜150的反射率n4r1、n4r2、g4r1及g4r2对应光线波长的数据如下表一所示。
107.108.109.110.111.112.113.114.115.116.117.118.119.120.121.122.123.124.125.126.127.128.129.[0130][0131]
由表一可知,玻璃透镜150的物侧表面及像侧表面未设有抗反射膜层在对应光线波长400nm至780nm的平均反射率分别为0.58%及0.68%,而玻璃透镜150物侧表面及像侧表面设有抗反射膜层151、152在对应光线波长400nm至780nm的平均反射率r
avg
分别为0.13%及0.09%。玻璃透镜150物侧表面及像侧表面设有抗反射膜层151、152在对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值r
abs
分别为0.7%及0.9%。通过设置抗反射膜层,可有效降低玻璃透镜的反射率。
[0132]
第一实施例中,光学透镜组100中一第一侧表面(玻璃透镜120的物侧表面)至一第二侧表面(透镜170的像侧表面)沿光轴x的距离为d
s1sl
,玻璃透镜150的光学表面153至第二侧表面沿光轴x的距离为d
sosl
,光学透镜组100的第一侧透镜(即玻璃透镜120)的物侧表面至一成像面沿光轴x的距离为tl,而所述参数满足下列表二的条件。
[0133][0134]
再者,就第一实施例中玻璃透镜120而言,其抗反射膜层121、122的纳米结构层的结构平均高度皆大于等于80纳米且小于等于350纳米,而各抗反射膜层121、122中结构连接层的二氧化硅膜层的厚度皆大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜120在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜120的抗反射膜层121的结构连接层以及抗反射膜层122的结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表三的条件。
[0135][0136]
就第一实施例中玻璃透镜130而言,其抗反射膜层131、132的纳米结构层的结构平均高度皆大于等于80纳米且小于等于350纳米,而各抗反射膜层131、132中结构连接层的二氧化硅膜层的厚度皆大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜130在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜130的抗反射膜层131的一结构连接层以及抗反射膜层132的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表四的条件。
[0137][0138]
就第一实施例中玻璃透镜150而言,玻璃透镜150在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,玻璃透镜150的抗反射膜层151的一结构连接层以及抗反射膜层152的结构连接层1522在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,一相对折射率的温度系数为dn/dt,而所述参数满足下列表五的条件。
[0139][0140]
值得说明的是,玻璃透镜120、130的光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率r
avg
及反射率最大值r
abs
分别满足以下条件:0%≤r
avg
≤0.5%;以及0%≤r
abs
≤1.0%。并且在以下第二实施例至第六实施例中玻璃透镜的光学表面亦满足上述条件,将不再赘述。
[0141]
《第二实施例》
[0142]
请参照图2,其绘示依照本揭示内容第二实施例中光学模块的光学透镜组200的示意图。如图2所示,光学模块(图未标示)包含一发光源(图未绘示)及一光学透镜组200。一光轴x通过光学透镜组200,且光学透镜组200包含镜筒(图未标示)及至少三透镜。至少三透镜设置于镜筒中,且由物侧至像侧依序为玻璃透镜220、透镜230、玻璃透镜240及透镜250、
260、270,其中玻璃透镜220较透镜230、250、260、270靠近发光源、玻璃透镜240较透镜250、260、270靠近发光源。玻璃透镜220、240及透镜230、250、260、270皆具有屈折力,且玻璃透镜220、240及透镜230、250、260、270的光学表面皆为非平面。
[0143]
再者,在玻璃透镜220的光学表面(即玻璃透镜220的像侧表面)上形成抗反射膜层221,在玻璃透镜240的光学表面(即玻璃透镜240的二表面)上形成抗反射膜层241、242。以玻璃透镜240的抗反射膜层241为例,玻璃透镜240的抗反射膜层241形成在玻璃透镜240的光学表面243上,且包含一纳米结构层2411及一结构连接层2412。纳米结构层2411具有自光学表面243朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层2411的材质包含氧化铝,且纳米结构层2411的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。结构连接层2412设置于光学表面243与纳米结构层2411之间,结构连接层2412包含至少一二氧化硅膜层(图未绘示),二氧化硅膜层与纳米结构层2411的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。
[0144]
如图2所示,光学透镜组200可还包含粘合透镜。具体而言,第二实施例中,透镜260、270为粘合透镜,且透镜260的一像侧表面粘合于透镜270的一物侧表面。
[0145]
由图2可知,镜筒包含一前盖211及一筒体212。前盖211盖设于筒体212,且前盖211与玻璃透镜220接触,玻璃透镜220、240及透镜230、250、260、270容设于筒体212中并皆与筒体212接触。另外,镜筒中可另依需求设置其他光学元件,如遮光片、间隔环、固定环等,在此不另赘述。
[0146]
第二实施例中,光学透镜组200中一第一侧表面(玻璃透镜220的物侧表面)至一第二侧表面(透镜270的像侧表面)沿光轴x的距离为d
s1sl
,玻璃透镜240的光学表面(玻璃透镜240的像侧表面)至第二侧表面沿光轴x的距离为d
sosl
,光学透镜组200的第一侧透镜(即玻璃透镜220)的物侧表面至一成像面沿光轴x的距离为tl,而所述参数满足下列表六的条件。
[0147][0148]
再者,就第二实施例中玻璃透镜220而言,其抗反射膜层221的纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米,而抗反射膜层221中结构连接层的二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜220在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜220的抗反射膜层221的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,抗反射膜层221的一纳米结构层的厚度为d1,抗反射膜层221的结构连接层的二氧化硅层的厚度为d2,而所述参数满足下列表七的条件。
[0149][0150]
就第二实施例中玻璃透镜240而言,玻璃透镜240在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜240的抗反射膜层241的结构连接层2412以及抗反射膜层242的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表八的条件。
[0151][0152]
《第三实施例》
[0153]
请参照图3,其绘示依照本揭示内容第三实施例中光学模块的光学透镜组300的示意图。如图3所示,光学模块(图未标示)包含一发光源(图未绘示)及一光学透镜组300。一光轴x通过光学透镜组300,且光学透镜组300包含镜筒(图未标示)及至少三透镜。至少三透镜设置于镜筒中,且由物侧至像侧依序为玻璃透镜320、透镜330、340、350、360、370、380及玻璃透镜390,其中玻璃透镜320较透镜330、340、350、360、370、380靠近发光源。玻璃透镜320、390及透镜330、340、350、360、370、380皆具有屈折力,且玻璃透镜320、390及透镜330、340、350、360、370、380的光学表面皆为非平面。
[0154]
具体而言,玻璃透镜320及透镜360为模造玻璃透镜,透镜330、340、350、370、380及玻璃透镜390为研磨玻璃透镜。第三实施例中,玻璃透镜320的光学表面具有一反曲点324,但本揭示内容不以此为限。
[0155]
再者,在玻璃透镜320的光学表面(即玻璃透镜320的二表面)上形成抗反射膜层321、322,在玻璃透镜390的光学表面(即玻璃透镜390的物侧表面)上形成抗反射膜层391。以玻璃透镜320的抗反射膜层321为例,玻璃透镜320的抗反射膜层321形成在玻璃透镜320的光学表面323上,且包含一纳米结构层3211及一结构连接层3212。纳米结构层3211具有自光学表面323朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层3211的材质包含氧化铝,且纳米结构层3211的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。结构连接层3212设置于光学表面323与纳米结构层3211之间,结构连接层3212包含至少一二氧化硅膜层(图未绘示),二氧化硅膜层与纳米结构层3212的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。
[0156]
如图3所示,光学透镜组300可还包含粘合透镜。具体而言,第三实施例中,玻璃透镜320、390及透镜330、340、350、360、370、380皆为粘合透镜,其中玻璃透镜320的像侧表面粘合于透镜330的物侧表面,透镜340的像侧表面粘合于透镜350的物侧表面,透镜360的像侧表面粘合于透镜370的物侧表面,透镜370的像侧表面粘合于透镜380的物侧表面,透镜
380的像侧表面粘合于玻璃透镜390的物侧表面。
[0157]
由图3可知,镜筒包含一前盖311及一筒体312。前盖311盖设于筒体312,且前盖311与玻璃透镜320接触,玻璃透镜320、390及透镜330、340、350、360、370、380容设于筒体312中并皆与筒体312接触。另外,镜筒中可另依需求设置其他光学元件,如遮光片、间隔环、固定环等,在此不另赘述。
[0158]
第三实施例中,光学透镜组300中一第一侧表面(玻璃透镜320的物侧表面)至一第二侧表面(玻璃透镜390的像侧表面)沿光轴x的距离为d
s1sl
,玻璃透镜390的光学表面(玻璃透镜390的物侧表面)至第二侧表面沿光轴x的距离为d
sosl
,光学透镜组300的第一侧透镜(即玻璃透镜320)的物侧表面至一成像面沿光轴x的距离为tl,而所述参数满足下列表九的条件。
[0159][0160]
再者,就第三实施例中玻璃透镜320而言,玻璃透镜320在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜320的抗反射膜层321的结构连接层3212以及抗反射膜层322的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表十的条件。
[0161][0162]
就第三实施例中玻璃透镜390而言,其抗反射膜层391的纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米,而抗反射膜层391中结构连接层的二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。玻璃透镜390在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜390的抗反射膜层391的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表十一的条件。
[0163][0164]
《第四实施例》
[0165]
请参照图4,其绘示依照本揭示内容第四实施例中光学模块的光学透镜组400的示
意图。如图4所示,光学模块(图未标示)包含一发光源(图未绘示)及一光学透镜组400。一光轴x通过光学透镜组400,且光学透镜组400包含镜筒(图未标示)及至少三透镜。至少三透镜设置于镜筒中,且由物侧至像侧依序为透镜420、430、玻璃透镜440及透镜450、460、470、480、490,其中玻璃透镜440较透镜450、460、470、480、490靠近发光源。透镜420、430、450、460、470、480、490及玻璃透镜440皆具有屈折力,且透镜420、430、450、460、470、480、490及玻璃透镜440的光学表面为非平面。
[0166]
再者,在玻璃透镜440的光学表面(即玻璃透镜440的二表面)上形成抗反射膜层441、442。以玻璃透镜440的抗反射膜层441为例,玻璃透镜440的抗反射膜层441形成在玻璃透镜440的光学表面443上,且包含一纳米结构层4411及一结构连接层4412。纳米结构层4411具有自光学表面443朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层4411的材质包含氧化铝,且纳米结构层4411的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。结构连接层4412设置于光学表面443与纳米结构层4411之间,结构连接层4412包含至少一二氧化硅膜层(图未绘示),二氧化硅膜层与纳米结构层4412的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。
[0167]
如图4所示,光学透镜组400可还包含粘合透镜。具体而言,第四实施例中,透镜450、460为粘合透镜,透镜450的像侧表面粘合于透镜460的物侧表面。
[0168]
由图4可知,镜筒包含一前盖411及一筒体412。前盖411盖设于筒体412,前盖411与透镜420接触,玻璃透镜420、440及透镜430、450、460、470、480、490容设于筒体412中并皆与筒体412接触。另外,镜筒中可另依需求设置其他光学元件,如遮光片、间隔环、固定环等,在此不另赘述。
[0169]
第四实施例中,光学透镜组400中一第一侧表面(透镜420的物侧表面)至一第二侧表面(透镜490的像侧表面)沿光轴x的距离为d
s1sl
,玻璃透镜440的光学表面(玻璃透镜440的像侧表面)至第二侧表面沿光轴x的距离为d
sosl
,光学透镜组400的第一侧透镜(即透镜420)的物侧表面至一成像面沿光轴x的距离为tl,而所述参数满足下列表十二的条件。
[0170][0171]
再者,玻璃透镜440在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜的抗反射膜层441的结构连接层4412以及抗反射膜层442的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表十三的条件。
[0172][0173]
《第五实施例》
[0174]
请参照图5,其绘示依照本揭示内容第五实施例中光学模块的光学透镜组500的示意图。如图5所示,光学模块(图未标示)包含一发光源(图未绘示)及一光学透镜组500。一光轴x通过光学透镜组500,且光学透镜组500包含镜筒510及至少三透镜。至少三透镜设置于镜筒510中,且由物侧至像侧依序为玻璃透镜520及透镜530、540、550、560、570,其中玻璃透镜520设置于光学透镜组500的第一侧,透镜530、540、550、560、570皆为塑胶透镜,且沿光轴x设置于玻璃透镜520的一像侧端。玻璃透镜520较透镜530、540、550、560、570靠近发光源。玻璃透镜520及透镜530、540、550、560、570皆具有屈折力,且玻璃透镜520及透镜530、540、550、560、570的光学表面为非平面。
[0175]
再者,在玻璃透镜520的光学表面上形成抗反射膜层521、522。以玻璃透镜520的抗反射膜层521为例,玻璃透镜520的抗反射膜层521形成在玻璃透镜520的光学表面523上,且包含一纳米结构层5211及一结构连接层5212。纳米结构层5211具有自光学表面523朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层5211的材质包含氧化铝,且纳米结构层5211的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。结构连接层5212设置于光学表面523与纳米结构层5211之间,结构连接层5212包含至少一二氧化硅膜层(图未绘示),二氧化硅膜层与纳米结构层5212的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。
[0176]
如图5所示,光学透镜组500可还包含粘合透镜。具体而言,第五实施例中,透镜560、570为粘合透镜,透镜560的像侧表面粘合于透镜570的物侧表面。
[0177]
另外,镜筒510中可另依需求设置其他光学元件,如遮光片、间隔环、固定环等,在此不另赘述。
[0178]
第五实施例中,光学透镜组500中一第一侧表面(玻璃透镜520的物侧表面)至一第二侧表面(透镜570的像侧表面)沿光轴x的距离为d
s1sl
,玻璃透镜520的光学表面(玻璃透镜520的像侧表面)至第二侧表面沿光轴x的距离为d
sosl
,光学透镜组500的第一侧透镜(即玻璃透镜520)的物侧表面至一成像面沿光轴x的距离为tl,而所述参数满足下列表十四的条件。
[0179]
[0180]
再者,玻璃透镜520在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜520的抗反射膜层521的结构连接层5212以及抗反射膜层522的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表十五的条件。
[0181][0182]
进一步来说,光学透镜组500中第一侧的第一片透镜对温度效应最为敏感,因此当玻璃透镜520为具有低膨胀系数α1的玻璃透镜时,可以使光学透镜组500在温度变化后维持稳定,并维持抗反射膜层521、522的功用(膜厚、附着力、膜层完整性、截止波长),同时,光学镜头可通过搭配塑胶透镜提升设计自由度、增加生产效率与降低生产成本。
[0183]
《第六实施例》
[0184]
请参照图6,其绘示依照本揭示内容第六实施例中光学模块的光学透镜组600的示意图。如图6所示,光学模块(图未标示)包含一发光源(图未绘示)及一光学透镜组600。一光轴x通过光学透镜组600,且光学透镜组600包含镜筒610及至少三透镜。至少三透镜设置于镜筒610中,且由物侧至像侧依序为透镜620、630、玻璃透镜640及透镜650、660、670,其中玻璃透镜640较透镜650、660、670靠近发光源。透镜620、630、650、660、670及玻璃透镜640皆具有屈折力,且透镜620、630、650、660、670及玻璃透镜640的光学表面为非平面。
[0185]
再者,在玻璃透镜640的光学表面上形成抗反射膜层641、642。以玻璃透镜640的抗反射膜层641为例,玻璃透镜640的抗反射膜层641形成在玻璃透镜640的光学表面643上,且包含一纳米结构层6411及一结构连接层6412。纳米结构层6411具有自光学表面643朝非定向延伸的多个脊状凸起,纳米结构层6411的材质包含氧化铝,且纳米结构层6411的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。结构连接层6412设置于光学表面643与纳米结构层6411之间,结构连接层6412包含至少一二氧化硅膜层(图未绘示),二氧化硅膜层与纳米结构层6412的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。
[0186]
具体而言,镜筒610中可另依需求设置其他光学元件,如遮光片、间隔环、固定环等,在此不另赘述。
[0187]
第六实施例中,光学透镜组600中一第一侧表面(透镜620的物侧表面)至一第二侧表面(透镜670的像侧表面)沿光轴x的距离为d
s1sl
,玻璃透镜640的光学表面(玻璃透镜640的像侧表面)至第二侧表面沿光轴x的距离为d
sosl
,光学透镜组600的第一侧透镜(即透镜620)的物侧表面至一成像面沿光轴x的距离为tl,而所述参数满足下列表十六的条件。
[0188][0189]
再者,玻璃透镜640在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1及一相对折射率的温度系数为dn/dt,玻璃透镜640的抗反射膜层641的结构连接层6412以及抗反射膜层642的一结构连接层在温度区间-30℃至70℃,皆具有一第二平均线性膨胀系数α2,而所述参数满足下列表十七的条件。
[0190][0191]
《第七实施例》
[0192]
请参照图7a至图7d,其中图7a绘示依照本揭示内容第七实施例的车辆工具70的示意图,图7b绘示依照图7a第七实施例的车辆工具70的上视图,图7c绘示依照图7a第七实施例的车辆工具70的另一示意图。如图7a至图7c所示,车辆工具70包含多个光学模块71,由图7b及图7c可知,第七实施例中光学模块71的数量为六,但本揭示内容不以上述数量为限。六光学模块71分别设置于车辆工具70的左后照镜下方、右后照镜下方、车辆工具70的车头、车辆工具70的车内后视镜处、车辆工具70的车内后车窗上以及车辆工具70的车尾。光学模块71可为前述第一实施例至第六实施例中的任一者,但本揭示内容不以此为限。
[0193]
第七实施例中,各光学模块71分别用以撷取一视角θ的影像信息。具体而言,视角θ可满足下列条件:40度《θ《190度。借此,可撷取特定范围的影像信息。值得说明的是,各光学模块71的视角θ可不相同,借以满足不同的摄像需求。
[0194]
由图7c可知,通过光学模块71的配置,有助于驾驶人借此获得驾驶舱以外的外部空间信息s1、s2、s3、s4。具体而言,设置于车辆工具70的车头的光学模块71用以获得外部空间信息s1,设置于左后照镜下方及右后照镜下方的光学模块71分别用以获得外部空间信息s2、s4,设置于车尾的光学模块71用以获得外部空间信息s3,但本揭示内容不以此为限。借此,可提供更多视角以减少死角,进而有助于提升行车安全。
[0195]
图7d绘示依照图7a第七实施例的车辆工具70的内部空间示意图。如图7d所示,设置于车内后视镜的光学模块71可用以获取内部空间信息s5。一般来说,习知的车辆工具在停放于烈日下曝晒时,车内高温会使光学模块产生温飘效应(temperature drift),甚至损坏光学模块,进而影响行车安全。通过配置低膨胀系数的玻璃透镜及抗反射膜层,本揭示内容的光学模块71在剧烈温度变化环境下仍能保持稳定性,并维持成像品质。
[0196]
《第八实施例》
[0197]
请参照图8a、图8b及图8c,其中图8a绘示依照本揭示内容第八实施例的头戴装置80的示意图,图8b绘示依照本揭示内容第八实施例另一态样的头戴装置800的示意图,图8c绘示依照图8b第八实施例的头戴装置800的另一示意图。如图8a所示,头戴装置80可为一vr装置且包含多个光学模块(图未绘示)。光学模块可为前述第一实施例至第六实施例中的任一者,但本揭示内容不以此为限。
[0198]
请配合参照图8d,其绘示依照图8b第八实施例中光学模块的示意图。如图8b、图8c及图8d所示,头戴装置800可为一ar装置且包含多个光学模块(图未标示),且各光学模块包含一发光源810及一光学透镜组820。一光轴x通过光学透镜组820。光学透镜组820包含一玻璃透镜821,且玻璃透镜821具有屈折力。玻璃透镜821的一光学表面为非平面,且光学表面上形成一抗反射膜层8211。具体而言,抗反射膜层8211可包含一纳米结构层及一结构连接层,纳米结构层及结构连接层可如第一实施例至第六实施例所述,在此不另赘述。再者,光学透镜组820可还包含第一实施例至第六实施例的透镜及其他光学元件,但本揭示内容不以此为限。
[0199]
第八实施例中,玻璃透镜821可为一阵列透镜。发光源810可为阵列设置的多个显示元件。具体而言,发光源810的阵列形式可与玻璃透镜821的阵列形式相同,但本揭示内容不以此为限。
[0200]
请配合参照图8e及图8f,其中图8e绘示依照图8b第八实施例的头戴装置800的使用示意图,图8f绘示依照图8b第八实施例的头戴装置800另一态样的使用示意图。如图8e所示,光学模块可还包含一影像传递模块830,其设置于光学透镜组820的一物侧端与一像侧端中至少一端。第八实施例中,影像传递模块830可为一波导(waveguide)模块,且设置于光学透镜组820的像侧端。如图8f所示,影像传递模块830可为一光路转折元件840,且设置于光学透镜组820的像侧端。通过影像传递模块的配置,可将发光源810的成像光线l的光路转折并传递至使用者的眼前。
[0201]
虽然本揭示内容已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本揭示内容,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本揭示内容的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本揭示内容的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

技术特征:


1.一种光学透镜组,一光轴通过该光学透镜组,其特征在于,包含:一玻璃透镜,具有屈折力,该玻璃透镜的一光学表面为非平面,该光学表面上形成一抗反射膜层,且该抗反射膜层包含:一纳米结构层,该纳米结构层具有自该光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,该纳米结构层的材质包含氧化铝;以及一结构连接层,该结构连接层设置于该光学表面与该纳米结构层之间,该结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,该至少一二氧化硅膜层与该纳米结构层的一底部实体接触,且该至少一二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米;其中,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:12
×
10-7
/k<α1<210
×
10-7
/k。2.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,所述多个脊状凸起呈现下宽上窄的形状,且该纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。3.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该光学透镜组中一第一侧表面至一第二侧表面沿该光轴的距离为d
s1sl
,该光学表面至该第二侧表面沿该光轴的距离为d
sosl
,其满足下列条件:0.12≤d
sosl
/d
s1sl
<0.985。4.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该玻璃透镜的该光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。5.如权利要求4所述的光学透镜组,其特征在于,该玻璃透镜的该光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。6.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有该第一平均线性膨胀系数α1,该结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,其满足下列条件:0.2<α1/α2<41。7.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一相对折射率的温度系数为dn/dt,其满足下列条件:0.1
×
10-6
/℃≤|dn/dt|≤17
×
10-6
/℃。8.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该光学表面具有一反曲点。9.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该光学透镜组的一第一侧透镜的一物侧表面至一成像面沿该光轴的距离为tl,其满足下列条件:8mm≤tl。10.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,该玻璃透镜设置于该光学透镜组的第一侧,且该光学透镜组还包含一塑胶透镜沿该光轴设置于该玻璃透镜的一像侧端。11.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,还包含一粘合透镜。12.如权利要求1所述的光学透镜组,其特征在于,还包含:至少一光路转折元件,设置于该光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。
13.一种光学模块,其特征在于,包含:一发光源;以及一光学透镜组,一光轴通过该光学透镜组,包含:至少三透镜,该至少三透镜中至少一者为一玻璃透镜,其中该至少一玻璃透镜具有屈折力,且该至少一玻璃透镜较另至少二该透镜靠近该发光源,该至少一玻璃透镜的一光学表面为非平面,该光学表面上形成一抗反射膜层,该抗反射膜层包含:一纳米结构层,该纳米结构层具有自该光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,该纳米结构层的材质包含氧化铝;以及一结构连接层,该结构连接层设置于该光学表面与该纳米结构层之间,该结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,该至少一二氧化硅膜层与该纳米结构层的一底部实体接触,且该至少一二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米;其中,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:12
×
10-7
/k<α1<210
×
10-7
/k。14.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,所述多个脊状凸起呈现下宽上窄的形状,且该纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。15.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,该光学透镜组中一第一侧表面至一第二侧表面沿该光轴的距离为d
s1sl
,该光学表面至该第二侧表面沿该光轴的距离为d
sosl
,其满足下列条件:0.12≤d
sosl
/d
s1sl
<0.985。16.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,该至少一玻璃透镜为一阵列透镜。17.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,该玻璃透镜的该光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。18.如权利要求17所述的光学模块,其特征在于,该玻璃透镜的该光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。19.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有该第一平均线性膨胀系数α1,该结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,其满足下列条件:0.2<α1/α2<41。20.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,该光学透镜组还包含:至少一光路转折元件,设置于该光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。21.如权利要求13所述的光学模块,其特征在于,该发光源为阵列设置的多个显示元件。22.一种光学模块,其特征在于,包含:一发光源;以及一光学透镜组,一光轴通过该光学透镜组,包含:至少三透镜,该至少三透镜中至少一者为一玻璃透镜,其中该至少一玻璃透镜具有屈
折力,且该至少一玻璃透镜较另至少二该透镜靠近该发光源,该至少一玻璃透镜的一光学表面为非平面,该光学表面上形成一抗反射膜层,该抗反射膜层包含:一纳米结构层,该纳米结构层具有自该光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起,该纳米结构层的材质包含氧化铝;以及一结构连接层,该结构连接层设置于该光学表面与该纳米结构层之间,该结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,该至少一二氧化硅膜层与该纳米结构层的一底部实体接触,且该至少一二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米;其中,该光学表面的最大有效半径为y,该光学表面与该光轴的交点至该光学表面最大有效半径位置具有平行于该光轴的最大位移sag
glass
,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有一第一平均线性膨胀系数α1,其满足下列条件:0.01≤sag
glass
/y≤0.99;以及12
×
10-7
/k<α1<210
×
10-7
/k。23.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,所述多个脊状凸起呈现下宽上窄的形状,且该纳米结构层的结构平均高度大于等于80纳米且小于等于350纳米。24.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,该至少一玻璃透镜为一阵列透镜。25.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,该玻璃透镜的该光学表面对应光线波长400nm至780nm的反射率最大值为r
abs
,其满足下列条件:0%≤r
abs
≤1.0%。26.如权利要求25所述的光学模块,其特征在于,该玻璃透镜的该光学表面对应光线波长400nm至780nm的平均反射率为r
avg
,其满足下列条件:0%≤r
avg
≤0.5%。27.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,该玻璃透镜在温度区间-30℃至70℃,具有该第一平均线性膨胀系数α1,该结构连接层在温度区间-30℃至70℃,具有一第二平均线性膨胀系数α2,其满足下列条件:0.2<α1/α2<41。28.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,该光学表面与该光轴的交点至该光学表面最大有效半径位置具有平行于该光轴的最大位移sag
glass
,其满足下列条件:90μm≤sag
glass
。29.如权利要求28所述的光学模块,其特征在于,该光学表面具有一反曲点。30.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,该光学透镜组还包含:至少一光路转折元件,设置于该光学透镜组的一物侧端与一像侧端中至少一端。31.如权利要求22所述的光学模块,其特征在于,该发光源为阵列设置的多个显示元件。

技术总结


一种光学透镜组与光学模块,一光轴通过光学透镜组,且光学透镜组包含一玻璃透镜。玻璃透镜具有屈折力,玻璃透镜的一光学表面为非平面,光学表面上形成一抗反射膜层,且抗反射膜层包含一纳米结构层及一结构连接层。纳米结构层具有自光学表面朝非定向延伸的多个脊状凸起。结构连接层设置于光学表面与纳米结构层之间,结构连接层包含至少一二氧化硅膜层,二氧化硅膜层与纳米结构层的一底部实体接触,且二氧化硅膜层的厚度大于等于20纳米且小于等于150纳米。通过玻璃透镜的配置,光学透镜组可在冷热冲击之下维持成像品质。冷热冲击之下维持成像品质。冷热冲击之下维持成像品质。


技术研发人员:

范丞纬 周明达 张建邦 林正峰 朱国强

受保护的技术使用者:

大立光电股份有限公司

技术研发日:

2022.07.25

技术公布日:

2023/2/17

本文发布于:2024-09-23 02:18:13,感谢您对本站的认可!

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