CN102096167B - 镜头模块 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种镜头模块，包含一基座、一第一镜片单元，及一第二镜片单元，基座界定一容置空间，及二分别使容置空间与外部相连通的开孔，第一镜片单元设置于容置空间内，并界定一与二开孔其中之一位置相对应的第一光通过路径，第二镜片单元设置于容置空间内并与第一镜片单元并排，第二镜片单元界定一与二开孔其中另一位置相对应的第二光通过路径，借此，能节省组装的步骤并缩短组装工时，并能大幅降低生产的成本，且能有效提升第一、第二镜片单元的第一、第二镜片组装及对位精度。

Description

镜头模块

技术领域

本发明涉及一种镜头模块，特别是涉及一种具有两镜片单元且分别界定一光通过路径的镜头模块。

背景技术

如图1及图2所示，目前为了在三度空间(或称为三维空间)中判断物体的坐标位置，通常会借由至少两个彼此分离且相间隔的影像撷取装置1、1’进行影像撷取的作业。两影像撷取装置1、1’同时组装在一电子装置(图未示)上，影像撷取装置1、1’分别包含一基座11、一固定于基座11内的镜片单元12、一焊接于基座11底端的电路板13，及一设置于电路板13顶面且间隔位于镜片单元12下方的感测元件14。定义通过影像撷取装置1的镜片单元12的两交叉延伸线A之间的区域，为影像撷取装置1的可视区域A1，而通过影像撷取装置1’的镜片单元12的两交叉延伸线B之间的区域，为影像撷取装置1’的可视区域B1，其中，位于可视区域A1、B1的重叠区域C内的物体2可同时成像在两影像撷取装置1、1’的感测元件14上。

例如物体2由第一位置D1移动到第二位置D2，或者是由第二位置D2移动到第三位置D3时，经过镜片单元12而成像在感测元件14上的物体2位置会产生变化，两影像撷取装置1、1’的感测元件14能将所撷取的影像资料经由电路板13传输至电子装置的计算单元(图未示)上，以判别物体2在三度空间中的坐标位置及坐标位置的变化。

由于两影像撷取装置1、1’需分别制造成型后，再组装于电子装置上，使得组装过程较为耗时，进而提高制造的成本，且电子装置需提供较大的组装空间供两影像撷取装置1、1’组装。再者，各影像撷取装置1、1’的组成构件在组装时即会有一定的组装公差，因此，两影像撷取装置1、1’组装在电子装置后，两影像撷取装置1、1’的镜片单元12之间的精度便不易控制。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种具有两镜片单元且分别界定一光通过路径的镜头模块，借此，能提高组装效率及精度，并能降低制造成本。

本发明的目的及解决背景技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的镜头模块，包含一基座、一第一镜片单元，及一第二镜片单元；该基座界定一容置空间，及二分别使容置空间与外部相连通的开孔，第一镜片单元设置于容置空间内，并界定一与二开孔其中之一位置相对应的第一光通过路径，第二镜片单元设置于容置空间内并与第一镜片单元并排，第二镜片单元界定一与二开孔其中另一位置相对应的第二光通过路径。

本发明的目的及解决背景技术问题还可以采用以下技术手段进一步实现。

前述的镜头模块，其中所述的第一镜片单元包括一第一镜片，第二镜片单元包括一第二镜片，第一镜片及第二镜片一体成型地相连接，第一镜片及第二镜片分别具有一与各开孔相对应的透光部，及一固定于基座的固定部。

前述的镜头模块，其中所述的第一镜片单元包括一第一镜片，第二镜片单元包括一第二镜片，第一镜片及第二镜片左、右分离，第一镜片及第二镜片分别具有一与各开孔相对应的透光部，及一固定于基座的固定部。

前述的镜头模块，其中所述的第一镜片及第二镜片的透光部分别界定第一光通过路径及第二光通过路径，第一镜片及第二镜片的透光部分别向内倾斜，使得第一光通过路径及第二光通过路径的延伸方向交叉。

前述的镜头模块，其中所述的第一镜片单元包括二上下堆叠排列的第一镜片，第二镜片单元包括二上下堆叠排列的第二镜片，二第一镜片其中之一与该二第二镜片其中之一一体成型地相连接，二第一镜片其中另一与该二第二镜片其中另一左、右分离，一体成型的该第一、该第二镜片以及左、右分离的该第一、该第二镜片之间设有一间隔环。

前述的镜头模块还包含一定位环，定位环抵于第一镜片单元及第二镜片单元底端以将其定位在容置空间内。

依据本发明提出的镜头模块，包含一第一镜片单元，及一第二镜片单元；第一镜片单元界定一第一光通过路径，第二镜片单元界定一第二光通过路径，并与第一镜片单元并排。

前述的镜头模块，其中所述的第一镜片单元包括一第一镜片，第二镜片单元包括一第二镜片，第一镜片及第二镜片一体成型地相连接。

前述的镜头模块，其中所述的第一镜片单元包括二上下堆叠排列的第一镜片，第二镜片单元包括二上下堆叠排列的第二镜片，各第一镜片及各第二镜片一体成型地相连接，一体成型的第一、第二镜片与另一个一体成型的第一、第二镜片之间设有一间隔环。

借由上述技术方案，本发明镜头模块的优点及有益效果在于，通过第一、第二镜片单元的第一、第二镜片呈左、右并排设置的设计方式，且分别界定第一、第二光通过路径，借此，能节省组装的步骤并缩短组装工时，并能大幅降低生产的成本。再者，能有效提升第一、第二镜片单元的第一、第二镜片组装及对位精度，使得镜头模块组装在电子装置后的精度能提高。

综上所述，本发明是有关一种镜头模块，包含一基座、一第一镜片单元，及一第二镜片单元，基座界定一容置空间，及二分别使容置空间与外部相连通的开孔，第一镜片单元设置于容置空间内，并界定一与二开孔其中之一位置相对应的第一光通过路径，第二镜片单元设置于容置空间内并与第一镜片单元并排，第二镜片单元界定一与二开孔其中另一位置相对应的第二光通过路径，借此，能节省组装的步骤并缩短组装工时，并能大幅降低生产的成本，且能有效提升第一、第二镜片单元的第一、第二镜片组装及对位精度。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一般影像撷取装置的剖视示意图。

图2是一般通过两个影像撷取装置撷取物体影像的成像示意图。

图3是本发明镜头模块的第一较佳实施例的剖视示意图，说明第一、第二镜片左、右分离。

图4是本发明镜头模块的第一较佳实施例的成像示意图。

图5是本发明镜头模块的第一较佳实施例的剖视示意图，说明第一、第二镜片一体成型地相连接。

图6是本发明镜头模块的第一较佳实施例的另一实施态样的剖视示意图，说明第一镜片单元包括多数个上下堆叠排列的第一镜片，第二镜片单元包括多数个上下堆叠排列的第二镜片。

图7是本发明镜头模块的第二较佳实施例的剖视示意图，说明第一、第二镜片的透光部分别向内倾斜。

图8是本发明镜头模块的第二较佳实施例的成像示意图，说明第一、第二光通过路径的延伸方向交叉。

图9是本发明镜头模块的第二较佳实施例的剖视示意图，说明第一、第二镜片的透光部分别向内倾斜，且第一、第二镜片一体成型地相连接。

图10是本发明镜头模块的第三较佳实施例的剖视示意图，说明第一、第二镜片一体成型地相连接。

图11是本发明镜头模块的第三较佳实施例的剖视示意图，说明第一、第二镜片一体成型地相连接。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的三个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式只是提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

如图3所示，是本发明镜头模块的第一较佳实施例，该镜头模块300包含一基座3、一第一镜片单元4及一第二镜片单元5。

上述的基座3呈圆筒形或方形且底端呈开放状，其为塑胶材质所制成并界定有一容置空间31，及二形成于顶端处使容置空间31与外部相连通的开孔32。第一、第二镜片单元4、5呈左、右并排地设置于容置空间31内且分别与二开孔32位置相对应，在本实施例中，第一镜片单元4包括一第一镜片41，第一镜片41具有一与开孔32相对应的透光部411，及一位于透光部411外周围的固定部412，固定部412可通过黏胶粘固于基座3的内壁面33以及基座3中心的分隔部34之间。第二镜片单元5包括一第二镜片51，第二镜片51具有一与另一开孔32相对应的透光部511，及一位于透光部511外周围的固定部512，固定部512可通过黏胶粘固于基座3的内壁面33以及基座3的分隔部34之间，借此，使得第一镜片41的透光部411以及第二镜片51的透光部511能分别与开孔32位置相对应，且第一镜片41与第二镜片51能左、右分离。

如图3及图4所示，第一镜片41的透光部411界定一第一光通过路径P1，第一光通过路径P1与其中一开孔32位置相对应，第二镜片51的透光部511界定一第二光通过路径P2，第二光通过路径P2与另一开孔32位置相对应，借此，使得基座3外部的光线可分别经由二开孔32通过第一、第二光通过路径P1、P2，其中，第一、第二光通过路径P1、P2的延伸方向互呈平行(如图4中的两互呈平行的虚线所示)。

镜头模块300的基座3底端可设置电路板(图未示)及感测元件(图未示)，感测元件用以感测通过第一、第二光通过路径P1、P2的光线，并能将感测信号传递至电路板上。

图4是镜头模块300应用于一电子装置(图未示)上用以撷取物体8的影像的成像示意图，定义通过第一镜片单元4的第一光通过路径P1及开孔32的二交叉延伸线L1之间的区域，为第一镜片单元4的可视区域Z1，而通过第二镜片单元5的第二光通过路径P2及开孔32的二交叉延伸线L2之间的区域，为第二镜片单元5的可视区域Z2，位在可视区域Z1、Z2的重叠区域Z3内的物体8能同时通过第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51成像在感测元件上。

例如物体8由第一位置D1移动到第二位置D2或第三位置D3，或者是物体8由第二位置D2移动到第一位置D1或第三位置D3时，经过第一、第二镜片41、51而成像在感测元件上的物体8位置会产生变化，感测元件能将所撷取的影像资料经由电路板传输至电子装置的计算单元(图未示)上，以判别物体8在三度空间中的坐标位置及坐标位置的变化。

本实施例镜头模块300在制造时，其中一种方式是先成型基座3后并将基座3倒置，再把第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51组装于基座3的容置空间31内，接着，将第一、第二镜片41、51的固定部412粘固在基座3的内壁面33及分隔部34后，即完成镜头模块300的制造。另外一种制造方式是基座3以模内成型(Insert molding)的方式成型于第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51上，即完成镜头模块300的制造。

镜头模块300在制造时，是同时将第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51组装于基座3的容置空间31，接着，再将电路板及感测元件组装后，即可直接组装在电子装置上，因此，与背景技术相较之下，能节省组装的步骤并能缩短组装工时，且能缩小体积以降低占据电子装置内的组装空间。另外，将第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51组装于同一基座3内的设计，与背景技术相较之下，能节省一组基座的设计及制造成本，借此，能大幅降低生产的成本。再者，由于第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51是同时组装于基座3内，因此，能有效提升第一、第二镜片41、51的组装及对位精度，使得镜头模块300组装在电子装置后的精度能提高。

特别说明的是，虽然图3中的第一镜片单元4及第二镜片单元5分别是以一片第一镜片41及一片第二镜片51为例作说明，但实际上，第一、第二镜片单元4、5会视实际设计需求而在结构上作出变化。例如：第一镜片单元4与第二镜片单元5的镜片数量可相同或不同；第一镜片单元4与第二镜片单元5可分别成型(如图3所示)或是一体成型(如图5所示)地相连接；第一镜片单元4或第二镜片单元5也可如图6所示分别包含多数个彼此上下相间隔的镜片；第一镜片单元4与第二镜片单元5的镜片曲面也可如图6所示为凹面、凸面或平面(图未示)，且镜片曲率参数可相同或不同；第一镜片单元4与第二镜片单元5的镜片材料也可相同或不同。

如图6所示，是镜头模块300的另一实施态样，第一镜片单元4包括多数片上下堆叠排列的第一镜片41、41’、41”，第二镜片单元5包括多数片上下堆叠排列的第二镜片51、51’，其中，第一镜片41、41’、41”是以三片为例，而第二镜片51、51’是以两片为例作说明。第一镜片41与第二镜片51一体成型地相连接，且固定部412、512会抵于基座3的顶壁35底面，第一、第二镜片41、51底面会设一间隔环61与左、右分离的第一、第二镜片41’、51’相间隔。虽然图6中的第一、第二镜片41’、51’是相抵接在一起，但设计时，第一、第二镜片41’、51’也可相间隔。第一镜片41’底面会设另一间隔环62与第一镜片41”相间隔，镜头模块300的一定位环63会抵接于第一镜片41”底端及第二镜片51’底端，以迫紧第一镜片41”及第二镜片51’。定位环63能通过黏胶粘固在基座3的内壁面33，借此，使第一镜片41、41’、41”及第二镜片51、51’能稳固地定位于容置空间31内。

需说明的是，第一镜片41、41’、41”及第二镜片51、51’是否需设计成一体成型或是单独成型，是可视实际需求而变更设计的方式，例如图6中一体成型的第一镜片41与第二镜片51可分别成型而相互分离，而左、右分离的第一、第二镜片41’、51’可设计成一体成型的方式。

如图7及图8所示，是本发明镜头模块的第二较佳实施例，该镜头模块310的整体构造大致与第一较佳实施例相同，不同之处在于镜头模块310的第一、第二镜片41、51的透光部411、511分别向内倾斜，使得第一、第二光通过路径P1、P2的延伸方向交叉(如图8中的两互呈交叉状的虚线所示)。借此，第一镜片单元4的可视区域Z1以及第二镜片单元5的可视区域Z2的重叠区域Z3范围越大，使得物体8能同时成像在感测元件上的区域范围越广，更能有效且准确地判别物体8在三度空间中的坐标位置及坐标位置的变化。另外，镜头模块310在制造时，第一、第二镜片41、51也可如图9所示一体成型地相连接，并通过固定部412、512粘固在基座3的内壁面33。

如图10所示，是本发明镜头模块的第三较佳实施例，该镜头模块320的组成构件及制造方式与第一较佳实施例有所不同，不同之处在于镜头模块320为晶圆级光学(Wafer level optics)的型式，其省略了如图3所示的基座3。

镜头模块320在制造时，有下述两种方式，其中一种是在一片成型有多数组一体成型的第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51的玻璃材质晶圆(图未示)上，于各组第一、第二镜片单元4、5底面粘固一间隔环61。接着，再将另一片成型有多数组一体成型的第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51的玻璃材质晶圆(图未示)堆叠于前述晶圆下方并粘固在间隔环61底端，之后，将各组第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51由晶圆上切割下来后，即成型出多数个镜头模块320。另外一种方式是在一片成型有多数组一体成型的第一、第二镜片41、51的玻璃材质晶圆上，将各组第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51由晶圆上切割下来，再将每两组第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51之间粘固一间隔环61，即可成型出图10所示的镜头模块320。

当然，镜头模块320在制造时，也可直接在一片有多数组一体成型的第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51的玻璃材质晶圆进行切割作业，使得成型后的镜头模块320是如图11所示。

归纳上述，各实施例的镜头模块300、310、320，通过第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51呈左、右并排设置的设计方式，且分别界定第一、第二光通过路径P1、P2，借此，能节省组装的步骤并缩短组装工时，并能大幅降低生产的成本。再者，能有效提升第一、第二镜片单元4、5的第一、第二镜片41、51组装及对位精度，使得镜头模块300、310、320组装在电子装置后的精度能提高，确实能达到本发明所诉求的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种镜头模块，其特征在于该镜头模块包含：

一基座，界定一容置空间，及二分别使该容置空间与外部相连通的开孔；

一第一镜片单元，设置于该容置空间内，并界定一与该二开孔其中之一位置相对应的第一光通过路径；及

一第二镜片单元，设置于该容置空间内，该第一镜片单元与该第二镜片单元呈左、右并排，该第二镜片单元界定一与该二开孔其中另一位置相对应的第二光通过路径，该第一镜片单元包括一第一镜片，该第二镜片单元包括一第二镜片，该第一镜片与该第二镜片呈左、右并排，该第一镜片及该第二镜片分别具有一与各该开孔相对应的透光部，该第一镜片及该第二镜片的该透光部分别界定该第一光通过路径及该第二光通过路径，定义通过该第一光通过路径及该二开孔其中之一的二交叉延伸线之间为该第一镜片单元的一可视区域，定义通过该第二光通过路径及该二开孔其中另一的二交叉延伸线之间为该第二镜片单元的一可视区域，该第一镜片及该第二镜片的该透光部分别向内倾斜，使得该第一光通过路径及该第二光通过路径的延伸方向交叉，以增加该第一镜片单元的该可视区域以及该第二镜片单元的该可视区域之间的一重叠区域的范围。

2.如权利要求1所述的镜头模块，其特征在于：该第一镜片及该第二镜片一体成型地相连接，该第一镜片及该第二镜片分别具有一固定于该基座的固定部。

3.如权利要求1所述的镜头模块，其特征在于：该第一镜片及该第二镜片左、右分离，该第一镜片及该第二镜片分别具有一固定于该基座的固定部。

4.如权利要求1所述的镜头模块，其特征在于：该第一镜片单元包括二上下堆叠排列的第一镜片，该第二镜片单元包括二上下堆叠排列的第二镜片，该二第一镜片其中之一与该二第二镜片其中之一一体成型地相连接，该二第一镜片其中另一与该二第二镜片其中另一左、右分离，一体成型的该第一镜片、该第二镜片以及左、右分离的该第一镜片、该第二镜片之间设有一间隔环。

5.如权利要求4所述的镜头模块，其特征在于：该镜头模块还包含一定位环，该定位环抵于该第一镜片单元及该第二镜片单元底端以将其定位在该容置空间内。

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