CN104865680A - 光学镜头及应用该光学镜头的电子设备 - Google Patents

光学镜头及应用该光学镜头的电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光学镜头及应用该光学镜头的电子设备，包括镜筒以及依次设置于所述镜筒内的至少两个透镜；所述透镜包括光学部分和位于所述光学部分四周的非光学部分；所述透镜至少一侧的非光学部分具有扣合部，且相邻的两个所述透镜的扣合部紧密扣合。由于透镜的尺寸精度远高于镜头，因此，通过透镜之间的扣合可以提高光学镜头的精密度，减小透镜光学中心与镜筒及镜筒内各部件光学中心之间的偏差，提高光学镜头的成像质量。

Description

光学镜头及应用该光学镜头的电子设备
技术领域
本发明涉及成像设备技术领域，更具体地说，涉及一种光学镜头及应用该光学镜头的电子设备。
背景技术
目前，智能手机已经成为人们摄影的主要工具之一，并且，随着智能手机行业的快速发展，人们对智能手机镜头拍摄的影像的质量要求也越来越高。由于手机镜头成像质量的优劣很大程度上取决于光学镜头中镜片与镜筒结构的精密度，因此，如何提高光学镜头的精密度已经成为当前研究亟待解决的问题之一。
现有的光学镜头都是以镜筒作为载体来承载各个光学组件构成的堆叠结构，其中所述光学组件包括一个或多个透镜。但是，由于各个光学组件的组装全部依赖于镜筒的内径，且在机台和模具等的限制下，镜筒的精密度并不高，因此，会导致镜片的光学中心与光学镜头的镜筒以及镜筒内各部件的光学中心之间的偏差较大，进而导致光学镜头拍摄的影像的质量较差，不能满足人们拍摄高质量影像的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光学镜头及应用该光学镜头的电子设备，以解决现有的镜筒精密度低、偏心大以及成像质量差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光学镜头，包括镜筒以及依次设置于所述镜筒内的至少两个透镜；
所述透镜包括光学部分和位于所述光学部分四周的非光学部分；
所述透镜至少一侧的非光学部分具有扣合部，且相邻的两个所述透镜的扣合部紧密扣合。
优选的，所述至少两个透镜包括从物侧到像侧依次设置于所述镜筒内的第一透镜、第二透镜和第三透镜；
所述第一透镜与所述第二透镜相对的一侧的非光学部分具有第一扣合部；
所述第二透镜与所述第一透镜相对的一侧的非光学部分具有第二扣合部，所述第二扣合部与所述第一扣合部紧密扣合；
所述第二透镜与所述第三透镜相对的一侧的非光学部分具有第三扣合部；
所述第三透镜与所述第二透镜相对的一侧的非光学部分具有第四扣合部，所述第四扣合部与所述第三扣合部紧密扣合。
优选的，所述光学镜头满足如下关系式：
0°≤θ1≤10°；0°≤θ2≤10°；
0.05mm≤S1≤0.1mm；0.05mm≤S2≤0.1mm；
所述θ1是指所述第一透镜与所述第二透镜之间的扣合角度；
所述θ2是指所述第二透镜与所述第三透镜之间的扣合角度；
所述S1是指所述第一扣合部与所述第二扣合部的扣合面的接触距离；
所述S2是指所述第三扣合部与所述第四扣合部的扣合面的接触距离。
优选的，所述第一透镜与所述镜筒过盈配合，所述第二透镜与所述镜筒间隙配合，所述第三透镜与所述镜筒过盈配合，且所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和所述镜筒之间满足如下关系式：
0≤Τ1≤0.01mm；0.01mm≤Τ2≤0.03mm；0≤Τ3≤0.01mm；
所述Τ1是指所述第一透镜的外径与所述镜筒的第一透镜档位内径的差；
所述Τ2是指所述镜筒的第二透镜档位内径与所述第二透镜的外径的差；
所述Τ3是指所述第三透镜的外径与所述镜筒的第三透镜档位内径的差。
优选的，相邻的两个所述透镜之间具有遮光片，所述遮光片的内侧为斜边结构；
在所述光学镜头光学中心线的延伸方向上，所述遮光片的投影与所述透镜非光学部分的投影交叠，但与所述非光学部分的扣合部的投影无交叠。
优选的，所述第一透镜和所述第二透镜之间的遮光片为第一遮光片，所述第一遮光片与所述第二透镜间隙配合；
所述第二透镜和所述第三透镜之间的遮光片为第二遮光片，所述第二遮光片与所述第三透镜间隙配合；
所述第一遮光片和所述第二遮光片满足如下关系式：
a≥Φ2.5mm；b≥0.022mm；0≤Τ12≤0.01mm；0≤Τ23≤0.01mm；
所述a是指所述第一遮光片和第二遮光片的外径；
所述b是指所述第一遮光片和第二遮光片的厚度；
所述Τ12是指所述第一遮光片档位与所述第二透镜之间的距离；
所述Τ23是指所述第二遮光片档位与所述第三透镜之间的距离。
优选的，所述镜筒的材料为聚碳酸酯；所述遮光片的材料为KIMOTO。
优选的，所述第三透镜与所述镜筒的底面之间具有止档件；在所述光学镜头光学中心线的延伸方向上，所述止档件的投影与所述第三透镜非光学部分的投影交叠。
优选的，所述透镜的非光学部分均经过雾化处理；所述透镜的光学部分均具有增透膜。
一种电子设备，包括如上任一项所述的光学镜头。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的光学镜头及应用该光学镜头的电子设备，透镜的至少一侧的非光学部分具有扣合部，且相邻的两个透镜的扣合部紧密扣合，由于透镜的尺寸精度远高于镜头，因此，通过透镜之间的扣合可以提高光学镜头的精密度，减小透镜光学中心与镜筒以及镜筒内各部件光学中心之间的偏差，提高光学镜头的成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的一种光学镜头的结构示意图；
图2为图1所示的光学镜头中第一透镜的结构示意图；
图3为图1所示的光学镜头中第二透镜的结构示意图；
图4为图1所示的光学镜头中第三透镜的结构示意图；
图5为图1所示的光学镜头的局部放大结构图；
图6为图1所示的光学镜头中遮光片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一个实施例提供了一种光学镜头，该光学镜头可以应用于手机、数码相机和笔记本电脑等能够进行视频或图像采集的电子设备。
本实施例提供的光学镜头包括镜筒以及依次设置于镜筒内的至少两个透镜，所述透镜包括光学部分和位于光学部分四周的非光学部分，透镜的至少一侧的非光学部分具有扣合部，且相邻的两个透镜的扣合部紧密扣合，以提高光学镜头的精密度，减小透镜光学中心与光学镜头光学中心之间的偏差，提高光学镜头拍摄的影像的质量。
下面以所述至少两个透镜包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜为例，对本发明提供的光学镜头进行解释说明，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中镜筒内可以设置两个透镜，也可以设置四个及以上个数的透镜。
参考图1，光学镜头包括镜筒4，从物侧到像侧依次设置于镜筒4内的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3，其中，第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3均包括光学部分和非光学部分。由于如图1所示的光学镜头在成像时，成像面位于光学镜头的右侧，因此，从物侧到像侧依次设置于镜筒内的第一透镜、第二透镜和第三透镜也可表示为从左侧往右侧依次设置于镜筒内的第一透镜、第二透镜和第三透镜。
优选的，镜筒4的材料为PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)，由于PC具有良好的韧性，因此，更有利于改善镜筒4内径档的配合，且PC的成本也较低，可以降低光学镜头的成本。第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的材料可以为光学塑胶或光学玻璃，本发明并不对此进行限定。
参考图1～图4，第一透镜1与第二透镜2相对的一侧的非光学部分具有第一扣合部41，第二透镜2与第一透镜1相对的一侧的非光学部分具有第二扣合部42，第二扣合部42与第一扣合部41通过表面12和21紧密扣合；第二透镜2与第三透镜3相对的一侧的非光学部分具有第三扣合部43，第三透镜3与第二透镜2相对的一侧的非光学部分具有第四扣合部44，第四扣合部44与第三扣合部43通过表面22和31紧密扣合。
其中，第一扣合部41、第二扣合部42、第三扣合部43和第四扣合部44均为向透镜外侧延伸的凸起，该凸起为连续的圆环，当然本发明并不对凸起的具体形状进行限定，只要其能够实现透镜之间的扣合固定即可。优选的，第二扣合部42和第四扣合部44的表面为凹凸不平的表面，以此增大光学部件(如遮光片)与透镜之间的摩擦力，进而起到固定光学部件的作用。
其中，第一扣合部41与第二扣合部42接触的扣合面120为倾斜的表面，以便于第一透镜1和第二透镜2的安装，并且，扣合面120与水平面之间的夹角为θ1，第二扣合部42与第一扣合部41接触的扣合面121也为倾斜的表面，且扣合面121与水平面之间的夹角也为θ1，以使第一扣合部41的扣合面120与第二扣合部42的扣合面121紧密扣合，其中，θ1即为第一透镜1与第二透镜2之间的扣合角度。
同样，第三扣合部43与第四扣合部44接触的扣合面310以及第四扣合部44与第三扣合部43接触的扣合面311均为倾斜的表面，以便于第二透镜2和第三透镜3的安装，并且，扣合面310与水平面之间的夹角为θ2，扣合面311与水平面之间的夹角也为θ2，以使第三扣合部43与第四扣合部44紧密扣合，其中，θ2为第二透镜2与第三透镜3之间的扣合角度。
参考图2～图5，为了保证光学镜头的精密度，所述光学镜头需满足如下关系式：
0°≤θ1≤10°；0°≤θ2≤10°；
0.05mm≤S1≤0.1mm；0.05mm≤S2≤0.1mm；
所述θ1是指第一透镜1与第二透镜2之间的扣合角度；
所述θ2是指第二透镜2与第三透镜3之间的扣合角度；
所述S1是指第一扣合部41与第二扣合部42的扣合面的接触距离；
所述S2是指第三扣合部43与第四扣合部44的扣合面的接触距离。
参考图1，本实施例提供的光学镜头中，第一透镜1与镜筒4过盈配合，第二透镜2与镜筒4间隙配合，第三透镜3与镜筒4过盈配合，可以理解的是，为了进一步保证光学镜头的性能，所述第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和镜筒4之间满足如下关系式：
0≤Τ1≤0.01mm；0.01mm≤Τ2≤0.03mm；0≤Τ3≤0.01mm；
所述Τ1是指第一透镜1的外径与镜筒4的第一透镜档位内径的差；
所述Τ2是指镜筒4的第二透镜档位内径与第二透镜2的外径的差；
所述Τ3是指第三透镜3的外径与镜筒4的第三透镜档位内径的差。
参考图1和图6，本实施例提供的光学镜头中，相邻的两个透镜之间具有遮光片，所述遮光片的内侧为斜边结构；在光学镜头光学中心线(图1中虚线)的延伸方向上，所述遮光片的投影与所述透镜非光学部分的投影交叠，但与所述非光学部分的扣合部的投影无交叠，基于此，遮光片并未对透镜之间的间隙造成影响，即不会影响透镜之间的紧密扣合，从而大大提高了光学镜头的组装良率。
此外，第三透镜3与镜筒4的底面之间具有圆环状的止挡件7，该止挡件7起到固定第三透镜3和镜筒4的作用。并且，在镜筒模组光学中心线的延伸方向上，止挡件7的投影与第三透镜3非光学部分的投影交叠，以避免止挡件7影响光学镜头的透光率。
参考图1，第一透镜1和第二透镜2之间的遮光片为第一遮光片5，第二透镜2和第三透镜3之间的遮光片为第二遮光片6。参考图6，第一遮光片5和第二遮光片6的内侧均为倾斜表面，且该倾斜表面与水平面之间的夹角优选为45°。除此之外，第一遮光片5与第二透镜2间隙配合，第二遮光片6与第三透镜3间隙配合。并且，参考图5和图6，第一遮光片5和第二遮光片6满足如下关系式：
a≥Φ2.5mm；b≥0.022mm；0≤Τ12≤0.01mm；0≤Τ23≤0.01mm；
所述a是指第一遮光片5和第二遮光片6的外径；
所述b是指第一遮光片5和第二遮光片6的厚度；
所述Τ12是指第一遮光片档位与第二透镜2之间的距离；
所述Τ23是指第二遮光片档位与第三透镜3之间的距离。
进一步地，遮光片的材料优选为KIMOTO，由于这种材料具有较好的遮光性和吸光性，因此，采用遮光片能够有效地改善杂光的问题。并且，为了进一步减少杂光，可以对镜筒4内的透镜的非光学部分做雾化处理，即第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的非光学部分均经过了雾化处理。
此外，还可以在透镜的光学部分镀增透膜，即第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的光学部分的两面都镀增透膜，该增透膜的材料可以为Ti3O5或SiO2，该增透膜的规格要求为：在波段为410nm～460nm光的照射下，增透膜的反射率R≤0.5％；在波段为465nm～660nm的光的照射下，增透膜的反射率R≤0.8％；颜色要求为绿色或接近绿色。
可以理解的是，针对于上述实施例公开的光学镜头，本发明的另一个实施例还公开了一种应用该光学镜头的电子设备，所述电子设备可以包含本申请上述任意一实施例公开的光学镜头。具体的，本申请还公开了一种应用所述光学镜头的摄影设备，所述摄影设备可以具体为手机和笔记本电脑等能够进行视频或图像采集的电子设备。
本实施例提供的电子设备的光学镜头中，透镜的至少一侧的非光学部分具有扣合部，且相邻的两个透镜的扣合部紧密扣合，由于透镜的尺寸精度远高于镜头，因此，通过透镜之间的扣合可以提高光学镜头的精密度，减小透镜光学中心与镜筒及镜筒内各部件光学中心之间的偏差，提高电子设备的成像质量。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光学镜头，其特征在于，包括镜筒以及依次设置于所述镜筒内的至少两个透镜；
所述透镜包括光学部分和位于所述光学部分四周的非光学部分；
所述透镜至少一侧的非光学部分具有扣合部，且相邻的两个所述透镜的扣合部紧密扣合。
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述至少两个透镜包括从物侧到像侧依次设置于所述镜筒内的第一透镜、第二透镜和第三透镜；
所述第一透镜与所述第二透镜相对的一侧的非光学部分具有第一扣合部；
所述第二透镜与所述第一透镜相对的一侧的非光学部分具有第二扣合部，所述第二扣合部与所述第一扣合部紧密扣合；
所述第二透镜与所述第三透镜相对的一侧的非光学部分具有第三扣合部；
所述第三透镜与所述第二透镜相对的一侧的非光学部分具有第四扣合部，所述第四扣合部与所述第三扣合部紧密扣合。
3.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足如下关系式：
0°≤θ1≤10°；0°≤θ2≤10°；
0.05mm≤S1≤0.1mm；0.05mm≤S2≤0.1mm；
所述θ1是指所述第一透镜与所述第二透镜之间的扣合角度；
所述θ2是指所述第二透镜与所述第三透镜之间的扣合角度；
所述S1是指所述第一扣合部与所述第二扣合部的扣合面的接触距离；
所述S2是指所述第三扣合部与所述第四扣合部的扣合面的接触距离。
4.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜与所述镜筒过盈配合，所述第二透镜与所述镜筒间隙配合，所述第三透镜与所述镜筒过盈配合，且所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和所述镜筒之间满足如下关系式：
0≤Τ1≤0.01mm；0.01mm≤Τ2≤0.03mm；0≤Τ3≤0.01mm；
所述Τ1是指所述第一透镜的外径与所述镜筒的第一透镜档位内径的差；
所述Τ2是指所述镜筒的第二透镜档位内径与所述第二透镜的外径的差；
所述Τ3是指所述第三透镜的外径与所述镜筒的第三透镜档位内径的差。
5.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，相邻的两个所述透镜之间具有遮光片，所述遮光片的内侧为斜边结构；
在所述光学镜头光学中心线的延伸方向上，所述遮光片的投影与所述透镜非光学部分的投影交叠，但与所述非光学部分的扣合部的投影无交叠。
6.根据权利要求5所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜之间的遮光片为第一遮光片，所述第一遮光片与所述第二透镜间隙配合；
所述第二透镜和所述第三透镜之间的遮光片为第二遮光片，所述第二遮光片与所述第三透镜间隙配合；
所述第一遮光片和所述第二遮光片满足如下关系式：
a≥Φ2.5mm；b≥0.022mm；0≤Τ12≤0.01mm；0≤Τ23≤0.01mm；
所述a是指所述第一遮光片和第二遮光片的外径；
所述b是指所述第一遮光片和第二遮光片的厚度；
所述Τ12是指所述第一遮光片档位与所述第二透镜之间的距离；
所述Τ23是指所述第二遮光片档位与所述第三透镜之间的距离。
7.根据权利要求6所述的光学镜头，其特征在于，所述镜筒的材料为聚碳酸酯；所述遮光片的材料为KIMOTO。
8.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜与所述镜筒的底面之间具有止档件；在所述光学镜头光学中心线的延伸方向上，所述止档件的投影与所述第三透镜非光学部分的投影交叠。
9.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述透镜的非光学部分均经过雾化处理；所述透镜的光学部分均具有增透膜。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的光学镜头。
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