CN104678464A - 透镜模块 - Google Patents

Abstract

提供了一种透镜模块。在该透镜模块中，凹部可形成在第一透镜的图像侧表面上，朝着凹部突出的凸部可形成在第二透镜的物体侧表面上，第一透镜的凹部的外部区域和第二透镜的凸部的外部区域可彼此紧密附着，凹部和凸部可彼此分隔开，凹部与凸部之间的在光轴方向上的间隙和凹部与凸部之间的在垂直于光轴的方向上的间隙可形成为彼此不同。

Description

透镜模块

本申请要求于2013年11月26日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0144666号韩国专利申请和于2014年11月20日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0162626号韩国专利申请的权益，所述申请的公开内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及一种透镜模块，更具体地，涉及一种具有提高的装配精度的透镜模块。

背景技术

通常，具有紧凑尺寸的紧凑型相机模块(CCM)已经被用在诸如包括照相手机、个人数字助手(PDA)、智能手机、玩具相机等的便携式移动通信设备的各种信息技术(IT)设备中。近来，根据消费者需求，安装有紧凑型相机模块的设备的发布已经增多。

这样的紧凑型相机模块使用诸如电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等的图像传感器作为主要组件来制造，并且通过图像传感器来捕捉物体的图像，采集到的图像在设备中的存储器中被存储为数据，存储的数据可通过设备内的诸如液晶显示器(LCD)、个人计算机(PC)显示器等的显示媒介来显示为图像。

紧凑型相机模块主要由外壳和透镜筒构成，外壳的底表面与具有附着于外壳的图像传感器的板结合，透镜筒具有在透镜筒中堆叠和耦合的多级透镜，其中，透镜筒竖直安装在外壳中，透镜筒和外壳通过设置在每个构件的内部和外部的外围表面中的外螺纹部和内螺纹部的接合来结合。

然而，近来已经发布的紧凑型相机模块被构造成具有多级透镜容纳到透镜筒中的装配结构。因此，透镜的外部和透镜筒的内部之间的对缝间隙增大，透镜的同轴度变得彼此不同。

[现有技术文献]

(专利文献1)引用文献：日本专利特开公布第2007-310413号

发明内容

本公开的一方面可提供一种透镜模块，该透镜模块能够通过增强按照多级方案堆叠的透镜的紧密附着和附着力来减小透镜的分辨率的分散(dispersion of resolution)。

本公开的一方面还可提供一种透镜模块，在该透镜模块中，透镜筒可通过使按照多级方案堆叠的透镜紧密附着而更紧凑地构造。

在根据本公开的示例性实施例的透镜模块中，凹部可形成在第一透镜的图像侧的表面上，朝着凹部突出的凸部可形成在第二透镜的物体侧的表面上，第一透镜的凹部的外部区域和第二透镜的凸部的外部区域可彼此紧密附着，凹部和凸部可彼此分隔开，凹部和凸部之间在光轴方向上的间隙与凹部和凸部之间在垂直于光轴方向上的间隙可形成为彼此不同，由此可在装配透镜时减小分辨率的劣化并可实现透镜模块的小型化。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和其他优点将会被更加清楚地理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的透镜模块的透镜被堆叠的状态的剖视图；

图2是图1的部分A的放大图；

图3是图1的部分A的另一示例的放大图；

图4是示出根据本公开的示例性实施例的第一透镜与第二透镜之间的第二空气间隙与偏心之间的关系的示意图；以及

图5是示出根据第二空气间隙的变化的分辨率的分散的变化的曲线图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本公开的实施例。

然而，本公开可以以多种不同形式来实施并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。

在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，相同的附图标记将始终用于指示相同或相似的元件。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的透镜模块的透镜被堆叠的状态的剖视图；图2是图1的部分A的放大图；图3是图1的部分A的另一示例的放大图。

如图1至图3所示，根据本公开的示例性实施例的透镜模块100可包括透镜筒10以及容纳在透镜筒10中的第一透镜20和第二透镜30，其中，第二透镜30堆叠在第一透镜20上。

尽管透镜模块100在本公开中已经被描述为具有堆叠的第一透镜20和第二透镜30，但除了堆叠在第一透镜20上的第二透镜30以外，可按照与上述的堆叠结构相同的结构在透镜筒10中设置多个透镜。

这里，每个透镜的第一表面表示离物体侧最近的表面(或物体侧表面)，每个透镜的第二表面表示离图像侧最近的表面(或图像侧表面)。

透镜筒10可具有形成在其中的容纳空间并可在其中容纳至少第一透镜20和第二透镜30。

容纳在透镜筒10中的第一透镜20可通过注塑模制合成树脂来形成并可通常具有环形形状。为了形成从外部引入的光的焦点，第一透镜20可具有设置在其中心部位的光轴。

第一透镜20可具有形成在其第二表面上的凹部28。例如，第一透镜20可具有形成在其第二表面上的第一锥面22、第一内水平面26和第一外水平面24，其中，第一锥面22倾斜且第一内水平面26和第一外水平面24分别形成在第一锥面22的两侧。

第一外水平面24可形成在第一锥面22的外侧上，第一内水平面26可形成在第一锥面22的内侧上。

第一锥面22与第一内水平面26之间的角度可大于95度且小于135度。

即，由于在注塑模制透镜的工艺中应该保持取出角度，因此第一锥面22会需要预定的角度。另外，为了使第一透镜20与堆叠在第一透镜20上的第二透镜30紧密附着或引导第二透镜30，也会需要这个角度。因此，为了满足所有上述的要求，第一锥面22可构造为倾斜的，以具有在第一锥面22与第一内水平面26之间的大于95度且小于135度的角度。

因此，第一透镜20可具有形成在其第二表面上的凹部28，其中，凹部28具有由倾斜的第一锥面22和从第一锥面22向内延伸的第一内水平面26下凹的形状。

如上所述，由于第一锥面22朝着外侧向上倾斜，因此与第一外水平面24相比，第一内水平面26可具有相对下凹的形状。

与第一透镜20相似，堆叠在第一透镜20上的第二透镜30可具有环形形状。第二透镜30可具有形成在其中心部位的光轴并可被设置为当被紧密地附着于第一透镜20时保持与第一透镜20的光轴相同的光轴。

在将第二透镜30紧密附着于第一透镜20的工艺中，第二透镜30可以在不特别使用粘合剂、胶带等的情况下紧密附着于第一透镜20。即，当多个透镜容纳在透镜筒10中时，尽管未示出，但用于显著减少透镜的移动的分离结构可在按压最上面的透镜的同时安装在透镜筒10中，从而不单独需要粘合剂、胶带等。

第二透镜30可具有面对第一透镜20的第二表面的第一表面，并且可具有形成在其第一表面上的第二锥面32、第二内水平面36和第二外水平面34，其中，第二内水平面36和第二外水平面34分别形成在第二锥面32的两侧。

例如，第二透镜30可具有形成在面对第一透镜20的第一锥面22的位置中的第二锥面32，第二外水平面34可形成在第二锥面32的外侧上，第二内水平面36可形成在第二锥面32的内侧上。

由于第二锥面32可具有与第一锥面22的倾斜度相同的倾斜度，因此第一锥面22与第二锥面32可彼此平行地设置。另外，第二锥面32可具有等于或小于第一锥面22的长度的长度。

当堆叠并装配第一透镜20和第二透镜30时，第一外水平面24和第二外水平面34可彼此面对，第一锥面22和第二锥面32可彼此面对，第一内水平面26和第二内水平面36可彼此面对。

这里，由于第一透镜20的第一内水平面26具有与第一外水平面24相比相对下凹的结构，因此第二透镜30的第二内水平面36可具有与第二外水平面34相比突出的结构。

即，第二透镜30可具有形成在其第一表面上的凸部38，以朝着凹部28突出，其中，凸部38可包括倾斜的第二锥面32和从第二锥面32内向延伸的第二内水平面36。

这里，第一透镜20和第二透镜30可具有形成在它们之间的第一空气间隙40，使得第二内水平面36不是紧密附着于第一内水平面26，而是通过预定距离来与第一内水平面26分隔开。

第一空气间隙40可以是为了精确地聚焦第一透镜20和第二透镜30而形成的空间。

同时，第一透镜20和第二透镜30可具有设置在它们之间的分离间隔件70，其中，间隔件70具有环形形状。

例如，间隔件70可设置在第一透镜20的第一内水平面26上。

这里，由于第二内水平面36设置成与间隔件70分隔开，所以第一空气间隙40可为在第二内水平面36与间隔件70之间的空间。

同时，第一透镜20的第一外水平面24可构造成紧密附着于第二透镜30的第二外水平面34。

当第一外水平面24与第二外水平面34如上所述地彼此紧密附着时，各个透镜之间的距离可缩短以减小整体尺寸并减小分辨率的分散。

由于第一空气间隙40在根据其变化的分辨率的分散方面是非常重要的因素，因此第一空气间隙40可考虑到由于间隔件70而致的容差而保持为最小间隙并可大于将在下面描述的第二空气间隙60。

同时，第一锥面22和第二锥面32可构造成彼此紧密附着或彼此分隔开。当假定第一锥面22与第二锥面32之间在垂直于光轴方向上的距离为偏心50时，偏心50可等于或大于0(偏心50≥0)。

换句话说，在堆叠第一透镜20和第二透镜30的工艺中，第一透镜20和第二透镜30可以以第二透镜30的第二锥面32和第二透镜20的第一锥面22彼此紧密附着的状态来堆叠或可以以第二透镜30的第二锥面32和第一透镜20的第一锥面22彼此分隔开预定间隙的状态来堆叠。

因此，根据本公开的示例性实施例，在堆叠第一透镜20和第二透镜30时，第一外水平面24和第二外水平面34需要彼此紧密附着，第一锥面22和第二锥面32可彼此紧密附着或通过预定间隙彼此分隔开。

图4是示出在根据本公开的示例性实施例的第一透镜与第二透镜之间的第二空气间隙与偏心之间的关系的示意图；

参照图4，在第一锥面22和第二锥面32彼此分隔开的情况下，由于第一透镜20和第二透镜30具有环形形状，所以当从横截面观察时，偏心50可形成在基于光轴的两侧上。

因此，第一透镜20和第二透镜30之间在垂直于光轴方向上的总间隙可等于或两倍于偏心50，总间隙被定义为装配间隙(装配间隙＝2×偏心50)。

这里，在第一锥面22和第二锥面32彼此分隔开的情况下，当假定第一锥面22和第二锥面32之间在光轴方向上的距离为第二空气间隙60，第一锥面22和第二锥面32之间在垂直于光轴的方向上的距离为偏心50，在光轴方向上将第一锥面22和第二锥面32彼此连接的线与第二锥面32之间的角度为θ时，tanθ可由偏心50/第二空气间隙60来表示(tanθ＝偏心50/第二空气间隙60)。

因此，第二空气间隙60可由偏心50/tanθ来表示。由于偏心50为装配间隙/2，第二空气间隙60可由装配间隙/2×tanθ来表示。这可总结如下：

第二空气间隙60＝偏心50/tanθ＝装配间隙/2×tanθ

第二空气间隙60可在θ为常量的情况下与偏心50的值成比例地增大或减小。

更详细地，可通过示出第二空气间隙60与偏心50之间的关系的图4理解的是，当θ为常量时，偏心50随着第二空气间隙60的增大而增大。

另外，可理解的是，在偏心50为常量的情况下，tanθ随着第二空气间隙60的增大而减小。

同时，在根据本公开的示例性实施例的透镜模块100中，第二空气间隙60可大于偏心50。

因此，tanθ可小于1(即，tanθ＜1，θ＜45°)。

如上所述，为了在注塑模制透镜的工艺中容易地将透镜从模具分离，第一锥面22和第二锥面32需要形成为具有预定角度。这里，在由光轴与第一锥面22或第二锥面32形成的角度为45度或更大的情况下，透镜可易于从模具分离；然而，这会难以在装配各个透镜时将第一透镜20的光轴和第二透镜30的光轴设置在同一轴线上。

原因是在由光轴与第一锥面22或第二锥面32形成的角度为45°或更大的情况下，偏心50变得大于第二空气间隙60，从而难以控制偏心50。

然而，如在根据本公开的示例性实施例的透镜模块100中，当由光轴与第一锥面22或第二锥面32形成的角度小于45度以使得第二空气间隙60成为大于偏心50时，透镜可在注塑模制透镜的工艺中易于从模具分离，第一透镜20的光轴和第二透镜30的光轴可在装配各个透镜时容易设置在同一轴线上。

更详细地，由光轴与第一锥面22或第二锥面32形成的角度(可选择地，将第一锥面22和第二锥面32在光轴方向上彼此连接的线与第二锥面32之间的角度)可优选为15度或更大至25度或更小。

图5是示出根据第二空气间隙的变化的分辨率的分散的变化的曲线图。

可通过图5的曲线图理解的是，当第二空气间隙60变得过大时(即，第二空气间隙60大于偏心50)，分辨率的分散与设计值相比向右偏，从而降低了分辨率。

因此，在根据本公开的示例性实施例的透镜模块100中，第二空气间隙60可以保持为小于偏心50，从而实现高分辨率。

另外，在根据本公开的示例性实施例的透镜模块100中，在多个透镜堆叠在透镜筒10中的情况下，透镜按照与堆叠有第一透镜20和第二透镜30的结构相同的方式来堆叠，从而第一空气间隙40和第二空气间隙60可通过第一外水平面24和第二外水平面34之间的紧密附着来保持而不被改变，由此可显著减小分辨率的分散的产生。

如上所述，使用根据本公开的示例性实施例的透镜模块，增大了按照多级方案堆叠的透镜的紧密附着和附着力，由此可减小透镜的分辨率的分散，并且按照多级方案堆叠的透镜彼此紧密附着，由此可更紧密地构造透镜筒。

尽管上面已经示出和描述了示例性实施例，对于本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离由权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可作出修改和变化。

Claims (14)

1.一种透镜模块，所述透镜模块包括：

第一透镜，具有形成在其图像侧表面上的凹部；以及

第二透镜，具有形成在其物体侧表面上并朝着凹部突出的凸部，

其中，第一透镜和第二透镜在凹部和凸部的外部区域处彼此紧密附着，并且凹部和凸部彼此分隔开，

凹部和凸部之间在光轴方向上的间隙与凹部和凸部之间在垂直于光轴的方向上的间隙彼此不同。

2.如权利要求1所述的透镜模块，其中，凹部包括倾斜的第一锥面和从第一锥面向内延伸的第一内水平面，

凸部包括倾斜的第二锥面和从第二锥面向内延伸的第二内水平面。

3.如权利要求2所述的透镜模块，其中，第一锥面和第二锥面在垂直于光轴方向上的间隙小于第一内水平面与第二内水平面之间的间隙。

4.如权利要求2所述的透镜模块，其中，第一锥面与第二锥面之间的在光轴方向上的间隙与第一锥面与第二锥面之间在垂直于光轴的方向上的间隙彼此不同。

5.如权利要求4所述的透镜模块，其中，第一锥面与第二锥面之间的在光轴方向上的间隙大于第一锥面与第二锥面之间的在垂直于光轴的方向上的间隙。

6.如权利要求4所述的透镜模块，其中，当假定在光轴方向上将第一锥面和第二锥面彼此连接的线与第二锥面之间的角度为θ时，满足关系式：θ<45度。

7.如权利要求4所述的透镜模块，其中，当假定在光轴方向上将第一锥面和第二锥面彼此连接的线与第二锥面之间的角度为θ时，满足关系式：tanθ<1。

8.一种透镜模块，所述透镜模块包括：

第一透镜，具有形成在其图像侧表面上的第一锥面、第一内水平面和第一外水平面，第一锥面倾斜且第一内水平面和第一外水平面分别形成在第一锥面的两侧上；以及

第二透镜，在光轴方向上与第一透镜堆叠并装配在一起且具有形成在其面对第一透镜的图像侧表面的物体侧表面上的第二锥面、第二内水平面和第二外水平面，

第二锥面倾斜且第二内水平面和第二外水平面分别形成在第二锥面的两侧上，

其中，第一内水平面和第二内水平面彼此分隔开以形成第一空气间隙，

第一锥面和第二锥面彼此分隔开以形成第二空气间隙，

第一空气间隙大于第二空气间隙。

9.如权利要求8所述的透镜模块，其中，第一外水平面和第二外水平面彼此紧密附着。

10.如权利要求8所述的透镜模块，其中，当假定在光轴方向上将第一锥面和第二锥面彼此连接的线与第二锥面之间的角度为θ时，满足关系式：θ<45度。

11.如权利要求8所述的透镜模块，其中，当假定在光轴方向上将第一锥面和第二锥面彼此连接的线与第二锥面之间的角度为θ时，满足关系式：tanθ<1。

12.如权利要求8所述的透镜模块，其中，第一锥面和第二锥面彼此平行地设置。

13.如权利要求8所述的透镜模块，其中，当假定第一锥面与第二锥面之间的在光轴方向上的距离为第二空气间隙且第一锥面与第二锥面之间的在垂直于光轴的方向上的距离为偏心时，第二空气间隙大于偏心。

14.如权利要求8所述的透镜模块，其中，当假定第一锥面与第二锥面之间的在光轴方向上的距离为第二空气间隙，第一锥面与第二锥面之间的在垂直于光轴的方向上的距离为偏心，以及在光轴方向上将第一锥面和第二锥面彼此连接的线与第二锥面之间的角度为θ时，在θ为常量的情况下，第二空气间隙与偏心成比例地增大或减小。