CN104950414B - 镜头模块及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种镜头模块及其组装方法。透镜组包括一镜筒及配置于镜筒内的至少一透镜。一第一限位件连接于镜筒的侧表面。一第一中空管围绕镜筒且具有一第一滑动路径。第一限位件用以在第一中空管被固定之前沿着第一滑动路径滑动，而使镜筒可以在第一中空管被固定前相对于第一中空管移动。第一限位件被第一滑动路径限制。一第二中空管环绕第一中空管并具有一第二滑动路径。第一限位件用以在第一中空管及第二中空管被固定前沿着第二滑动路径滑动。第二滑动路径相对于第一滑动路径倾斜。

Description

镜头模块及其组装方法

技术领域

本发明是有关于一种光学模块及其组装配方法，且特别是有关于一种镜头模块及其组装方法。

背景技术

镜头模块为相机（camera）中的关键元件，其中相机拍摄的图像的光学品质主要取决于镜头模块及影像侦测器的光学品质，其中影像侦测器例如是电荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)或互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)感测器。

近年来，相机已被整合进手机、智能型手机及平板电脑等可携式电子装置，因此镜头模块的尺寸也顺应这样的需求而缩小至能被使用于可携式电子装置的尺寸。

在可携式电子装置所附加的传统相机中，会有单一透镜或者多个沿着该镜头模块的光轴排列的透镜，也就是说，镜头模块是圆对称的。因此，可用螺旋转动的方式旋入至一配置有影像侦测器的基板上并固定于此基板上。然而，在另一传统相机上，透镜阵列被用于镜头模块以达到拍照后对焦（refocus）或立体成像。由于镜头模块并非圆形对称，且在螺旋转动时会相对于影像侦测器转动，因此若一个包含透镜阵列的镜头模块被旋转锁入基板至适当的焦距位置时，镜头模块和影像侦测器之间的方向关系可能会不正确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜头模块，其中的透镜组的焦距在调整时，不会使透镜组转动。

本发明的再一目的在于提供一种镜头模块的组装方法，其可在不转动透镜组的情况下调整透镜组的焦距。

为达上述目的，本发明的一实施例提出一种镜头模块，其包括一透镜组、一第一限位件、一第一中空管及一第二中空管。透镜组包括一镜筒以及配置于镜筒内的至少一透镜。第一限位件连接于镜筒的侧表面。第一中空管围绕镜筒且具有一第一滑动路径，其中第一限位件用以在第一中空管被固定前沿着第一滑动路径滑动，使镜筒可以在第一中空管被固定前相对于第一中空管移动，且第一限位件被第一滑动路径所限制。第二中空管环绕第一中空管并具有一第二滑动路径。第一限位件用以在第一中空管及第二中空管固定前沿着第二滑动路径滑动，第二滑动路径相对于第一滑动路径倾斜。当第二中空管旋转时，第二滑动路径驱使第一限位件沿着第一滑动路径与第二滑动路径滑动，使得镜筒沿着实质上平行于镜筒的一光轴的方向移动。

本发明的一实施例提出一种镜头模块的组装方法，其包括：将透镜组放置于一调整机构中;旋转调整机构以使透镜组平移而不旋转；以及固定透镜组与调整机构。

在本发明的实施例的镜头模块中，由于镜筒沿着实质上平行于镜筒的光轴的方向移动，因此镜头模块内的透镜组的焦距可以在不旋转透镜组的情况下被调整。此外，在本发明的实施例的镜头模块的组装方法中，是转动调整机构，而在不旋转透镜组的情况下使透镜组平移，因此透镜组的焦距可在透镜组不被旋转的情况下被适当地调整。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的镜头模块的侧视示意图。

图1B为图1A中的透镜组、第一中空管、第一限位件及第二限位件的侧视示意图。

图1C为图1A中的镜头模块的分解示意图。

图2为图1A中的镜头模块的上视示意图。

图3A至图3E为用以展示本发明的一实施例的镜头模块的组装方法的步骤的侧视示意图。

符号说明

100：镜头模块

110：透镜组

112：镜筒

1122、132：侧表面

1124：洞

114：透镜

120：第一限位件

130：第一中空管

140：第二限位件

150：第二中空管

160：基板

170：调整机构

180：黏着物

A1：光轴

C1、C2、C3：通道

D1：第一方向

D2：第二方向

P1：第一滑动路径

P2：第二滑动路径

P3：第三滑动路径

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的镜头模块的侧视示意图，图1B为图1A中的透镜组、第一中空管、第一限位件及第二限位件的侧视示意图，图1C为图1A中的镜头模块的分解示意图，而图2为图1A中的镜头模块的上视示意图。请参考图1A至图1C，本实施例的镜头模块100包括一透镜组110，一第一限位件120、一第一中空管130及一第二中空管150。透镜组110包括一镜筒112及配置于镜筒112内的至少一透镜114(图1C及图2绘示多个透镜114)。在本实施例中，透镜114排列成一阵列。

第一限位件120与镜筒112的侧表面1122连接。在本实施例中，镜筒112呈圆柱形。此外，第一中空管130围绕镜筒112且具有一第一滑动路径P1。第一限位件120用以在第一中空管130被固定之前沿着第一滑动路径P1滑动，以使镜筒112能够在第一中空管130被固定前相对于第一中空管130移动，也就是沿着实质上平行于透镜组110的光轴A1的一第一方向D1平移，其中第一限位件120被第一滑动路径P1所限制。在本实施例中，第一限位件120为位于镜筒112的侧表面1122上的一突出构造或一螺栓，第一滑动路径P1由一通道C1所形成，其中第一限位件120伸入通道C1中。在本实施例中，镜头模块100还包括一基板160，且第一中空管130与基板160相连接。举例而言，第一中空管130是固定在基板160上。一影像侦测器170可配置于基板160上，基板160例如是印刷电路板(printed circuit board,PCB)。影像侦测器170例如是电荷耦合装置(charge-coupled device,CCD)或互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)感测器。

第二中空管150围绕第一中空管130且具有一第二滑动路径P2。第一限位件120用以在第一及第二中空管130、150固定之前沿着第二滑动路径P2滑动。第二滑动路径P2相对于第一滑动路径P1倾斜。在本实施例中，第一滑动路径P1实质上平行于透镜组110的光轴A1，也就是镜筒112的光轴A1。当第二中空管150旋转时，第二滑动路径P2会促使第一限位件120沿着第一及第二滑动路径P1、P2滑动，使得镜筒112沿着实质上平行于镜筒112的光轴A1的第一方向D1移动，其中第二中空管150的旋转例如是第二中空管150沿着第二方向D2以光轴A1作为第二中空管150的旋转轴进行旋转的动作。在本实施例中，第一中空管130和第二中空管150呈圆柱形，因此第二滑动路径P2呈弧形。在本实施例中，第二滑动路径P2是由通道C2所形成。在本实施例中，通道C1实质上沿着平行于光轴A1的方向延伸，而通道C2相对于通道C1倾斜。

具体而言，当第二中空管150向逆时针方向旋转时，通道C2推动第一限位件120沿着通道C1往上移动，使得镜筒112沿着第一方向D1往上移动。另一方面，当第二中空管150向顺时针方向旋转时，通道C2推动第一限位件120沿着通道C1往下移动，使得镜筒112沿着第一方向D1往下移动。

在本实施例的镜头模块100中，由于镜筒112沿着实质上平行于镜筒112的光轴A1的方向移动，镜头模块100中的透镜组110的焦距（或透镜114与影像侦测器170之间的距离）可在不转动透镜组110的情况下被调整。因此，由透镜114所形成的透镜阵列与影像侦测器170之间的方向关系在调整焦距时不会受到影响。所以，镜头模块100为一具有透镜阵列且可达到良好光学品质的镜头模块。

在本实施例中，镜头模块100还包括一第二限位件140，第二限位件140与第一中空管130的侧表面132相连接。第二中空管150具有一第三滑动路径P3。第二限位件140用以在第一中空管130和第二中空管150被固定之前沿着第三滑动路径P3滑动。第三滑动路径P3限制了第二限位件140的移动距离，从而限制了第二中空管150的转动角度，进而限制了镜筒112沿着实质上平行于镜筒112的光轴A1的方向的移动距离，也就是沿着第一方向D1的平移距离。由于第二中空管150呈圆柱形，因此第三滑动路径P3呈弧形。

在本实施例中，第二限位件140为位于第一中空管130的侧表面132之一突出构造或一螺栓，而第三滑动路径P3由一通道C3所形成，其中第二限位件140伸入通道C3中。通道C3例如呈弧形。在其他实施例中，镜头模块100可不包括通道C3、第三滑动路径P3及第二限位件140，此时镜筒112的移动路径（也就是沿着第一方向D1的平移距离）是由通道C1或通道C2的长度所限制。

在本实施例中，镜头模块100还包括一黏着物180，用以将镜筒112、第一中空管130及第二中空管150固定在一起，从而固定了透镜114和影像侦测器170之间的距离。当影像由透镜组110完好地聚焦在影像侦测器170时，黏着物180可被用来将镜筒112、第一中空管130及第二中空管150固定在一起。

图3A至图3E为用以展示本发明的一实施例的镜头模块的组装方法的步骤的侧视示意图。请参考图3A至图3E，本实施例的镜头模块的组装方法可被用来组装如图1A的镜头模块100。此镜头模块的组装方法包括下列步骤。首先，如图3A所绘示，将第一中空管130配置于基板160上，例如是将第一中空管130固定在基板160上。然后，如图3B至3D所绘示，将透镜组110放入一调整机构中，其中本实施例的调整机构包括第一限位件120、第一中空管130、第二中空管150及第二限位件140。具体而言，将透镜组110放入调整机构中的步骤包括下列步骤。首先，如图3B所绘示，将镜筒112放入第一中空管130中。接着，如图3C所绘示，将第一中空管130放入第二中空管150中。

然后，在本实施例中，如图3D所绘示，在将镜筒112放入第一中空管130中且将第一中空管130放入第二中空管150中之后，将第一限位件120固定于镜筒112的侧表面1122上。第一限位件120可插入并通过通道C1及通道C2而固定在镜筒112的侧表面1122上。举例而言，第一限位件120为一螺栓，且螺栓旋入位于侧表面1122的洞1124中。然而，在其他实施例中，第一限位件120可以是一突出构造，且此突出构造和镜筒112为一体成型。

在本实施例中，第二限位件140连接至第一中空管130的侧表面132。第二限位件140可以是一螺栓，此螺栓在第一中空管130放入第二中空管150中之后插入通道C3中而旋入侧表面132的洞134中。然而，在其他实施例中，第二限位件140可以是一突出构造，此突出构造和第一中空管130为一体成型。

接着，如图3D及3E所绘示，旋转调整机构以使透镜组110在不旋转的情况下平移。具体而言，在本实施例中，上述转动调整机构以使透镜组110在不旋转的情况下平移的步骤包括旋转第二中空管150，以使第二滑动路径P2驱使第一限位件120沿着第一及第二滑动路径P1、P2滑动，因此镜筒112沿着实质上平行于镜筒112的光轴A1的方向移动。

接着，如同图3E所示，固定透镜组110和调整机构。具体而言，在本实施例中，当旋转调整机构来平移而不转动透镜组110时，判断影像是否被透镜组110聚焦在影像侦测模块170上。若影像被聚焦于影像侦测模块170上，则固定镜筒112、第一中空管130和第二中空管150，例如是利用黏着物180将镜筒112、第一中空管130和第二中空管150固定在一起。

在本实施例的镜头模块的组装方法中，旋转调整机构以使得透镜组110在不旋转的情况下平移，因此透镜组110的焦距可以在透镜组110不被旋转的情况下被调整。所以，透镜组110与影像侦测器170的方向关系在调整焦距时不受影响，这使得此组装方法得以组装具有良好光学品质的镜头模块100。

综上所述，在本发明的实施例的镜头模块中，由于镜筒沿着实质上平行于镜筒的光轴的方向移动，因此镜头模块中的透镜组的焦距可以在镜头模块没有被旋转的情况下被调整。此外，在本发明的实施例的镜头模块的组装方法中，旋转调整机构以使透镜组在不被旋转的情况下被平移，因此透镜组的焦距可以在透镜组不被旋转的情况下被调整。

虽然以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (11)

1.一种镜头模块，包括：

透镜组，包括镜筒及配置于该镜筒内的至少一透镜；

第一限位件，连接于该镜筒的侧表面；

第一中空管，围绕该镜筒且具有第一滑动路径，其中该第一限位件用以在该第一中空管被固定前沿着该第一滑动路径滑动，使该镜筒得以在该第一中空管被固定前相对于该第一中空管移动，且该第一限位件被该第一滑动路径所限制；

第二中空管，环绕该第一中空管并具有第二滑动路径，其中该第一限位件用以在该第一中空管与该第二中空管被固定前沿着该第二滑动路径滑动，该第二滑动路径相对于该第一滑动路径倾斜，且其中当该第二中空管旋转时，该第二滑动路径驱使该第一限位件沿着该第一滑动路径与该第二滑动路径滑动，使得该镜筒实质上沿着平行于该镜筒的一光轴的方向移动；以及

第二限位件，该第二限位件连接于该第一中空管的侧表面，其中该第二中空管具有第三滑动路径，该第二限位件用以在该第一中空管及该第二中空管被固定前沿着该第三滑动路径滑动，该第三滑动路径限制该第二限位件的移动距离以便限制该第二中空管的旋转角度，从而限制该镜筒的沿着实质上平行于该镜筒的该光轴的方向的移动距离；

其中，该第一滑动路径、该第二滑动路径和该第三滑动路径均为一个，该第一限位件为位于该镜筒的侧表面的一螺栓，该第二限位件为位于该第一中空管中的该侧表面的一螺栓。

2.如权利要求1所述的镜头模块，还包括基板，其中该第一中空管与该基板相连接。

3.如权利要求1所述的镜头模块，其中，该第一滑动路径及该第二滑动路径分别由二通道所形成，且该第一限位件伸入该些通道中。

4.如权利要求1所述的镜头模块，其中，该第三滑动路径由一通道所形成，且该第二限位件伸入该通道中。

5.如权利要求1所述的镜头模块，其中该至少一透镜为多个排成阵列的透镜。

6.如权利要求1所述的镜头模块，其中该第一滑动路径实质上平行于该镜筒的该光轴。

7.一种镜头模块的组装方法，包括：

将透镜组放置于一调整机构内；

旋转该调整机构以使该透镜组平移而不旋转；以及

固定该透镜组及该调整机构；

且其中，

该透镜组包括多个排成阵列的透镜；

该透镜组包括镜筒及且配置于该镜筒中的至少一透镜，该调整机构包括第一中空管及第二中空管，且将该透镜组配置于该调整机构内的步骤包括：

将该第一中空管配置于一基板上；

将该镜筒放入该第一中空管内，其中该第一中空管具有第一滑动路径，一第一限位件位于该镜筒的一侧表面，且用以沿着该第一滑动路径滑动而使该镜筒能够相对于该第一中空管移动，且该第一限位件被该第一滑动路径所限制；

将该第一中空管放入该第二中空管，其中该第二中空管具有第二滑动路径，该第一限位件用以沿着该第二滑动路径滑动，该第二滑动路径相对于该第一滑动路径倾斜，其中当该第二中空管旋转时，该第二滑动路径使该第一限位件沿着该第一滑动路径与该第二滑动路径滑动，使得该镜筒沿着实质上平行于该镜筒的一光轴的方向移动；以及

一第二限位件与该第一中空管的一侧表面相连接，该第二中空管具有第三滑动路径，该第二限位件用以沿着该第三滑动路径滑动，该第三滑动路径限制该第二限位件的移动距离以便限制该第二中空管的旋转角度，从而限制该镜筒的沿着实质上平行于该镜筒的该光轴的方向的移动距离；

其中，该第一滑动路径、该第二滑动路径和该第三滑动路径均为一个，该第一限位件为位于该镜筒的侧表面的一螺栓，该第二限位件为位于该第一中空管中的该侧表面的一螺栓。

8.如权利要求7所述的镜头模块的组装方法，其中当该镜筒放入该第一中空管之后且当该第一中空管放入该第二中空管之后，该第一限位件被固定于该镜筒的该侧表面，该第一滑动路径及该第二滑动路径分别由二通道所形成，且该第一限位件被穿插通过该些通道而固定于该镜筒的该侧表面。

9.如权利要求7所述的镜头模块的组装方法，其中，该第三滑动路径由一通道所形成，且该第二限位件伸入该通道中。

10.如权利要求7所述的镜头模块的组装方法，其中旋转该调整机构以使该透镜组平移而不旋转的步骤包括：

旋转该第二中空管使得该第二滑动路径驱使该第一限位件沿着该第一滑动路径及该第二滑动路径滑动，从而使得该镜筒实质上沿着平行于该镜筒的一光轴的方向移动。

11.如权利要求7所述的镜头模块的组装方法，其中一影像侦测器配置于该基板上，且该镜头模块的组装方法还包括：

当旋转该调整机构以使该透镜组平移而不旋转时，决定一影像是否被该透镜组聚焦在该影像侦测器上，其中若该影像被聚焦在该影像侦测器上，则固定该镜筒、该第一中空管及该第二中空管。