CN105717603B - 镜头组件以及包括该镜头组件的相机模块 - Google Patents

Abstract

提供一种镜头组件以及包括该镜头组件的相机模块，所述镜头组件包括透镜以及容纳透镜的透镜镜筒。透镜中的至少一个透镜为按照与透镜镜筒非接触的方式结合到透镜镜筒的非接触式透镜。

Description

镜头组件以及包括该镜头组件的相机模块

本申请要求于2014年12月23日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0187401号韩国专利申请的优先权和权益，所述申请的公开内容通过引用被包含于此。

技术领域

以下描述涉及一种镜头组件以及包括该镜头组件的相机模块，在所述镜头组件中，透镜和透镜镜筒容易地结合。

背景技术

为了确保期望的分辨率，便携式终端或数码相机中使用的相机模块需被制造为具有精确度和准确度。

随着在尺寸方面相机模块的尺寸减小以及相机中使用的固态成像器件中的像素集成增大，提高镜头组件的性能以及精确度的控制越来越重要。因此，需要更小、更轻的相机模块。

设置在相机模块中的镜头组件通过将多个单元透镜插入到透镜镜筒中而制造。单元透镜的光轴的对准通过透镜镜筒的形成中的同轴度和精确度进行确定。

然而，难以精确地控制透镜镜筒的同轴度和平面度。此外，透镜的光轴有很高的可能性会不对准(通常处于10μm内)，例如，会出现偏心误差的问题。

这样的偏心问题使相机的性能和分辨率下降。随着相机的像素的量增大以及镜头组件的尺寸减小，由于偏心导致的问题加重。

发明内容

提供该发明内容以简化形式来介绍选择的发明构思，以下在具体实施方式中进一步描述该发明构思。本发明内容无意于限定所要求保护的主题的主要特征和必要特征，也无意被用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据实施例，提供一种镜头组件，所述镜头组件包括透镜以及容纳透镜的透镜镜筒，其中，透镜中的至少一个透镜为按照与透镜镜筒非接触的方式结合到透镜镜筒的非接触式透镜。

所述透镜可包括：前方透镜，设置在靠近物方的前方位置；后方透镜，设置在靠近图像形成侧的后方位置，其中，非接触式透镜设置在前方透镜与后方透镜之间。

所述前方透镜可包括从前方透镜的肋朝向后方透镜突出的第一突起部。

第一突起部的端部可与后方透镜的肋接触。

所述非接触式透镜可容纳在由第一突起部形成的内部空间中。

挡光构件可介于非接触式透镜的肋与前方透镜的肋之间。

第一突起部可突出为沿着前方透镜的肋呈环形。

所述非接触式透镜可结合到前方透镜，以使非接触式透镜的外周表面与第一突起部的内周表面接触。

第一突起部可形成为具有朝向第一突起部的端部减小的截面面积。

第一突起部可具有形成为倾斜表面的内周表面。

第一突起部的内径在公差范围内可等于非接触式透镜的外径或者大于非接触式透镜的外径。

所述前方透镜的内周表面的至少一部分可面对非接触式透镜和挡光构件的外周表面的至少一部分。

所述后方透镜可具有从后方透镜的肋朝向前方透镜突出的第二突起部。

第二突起部可啮合地结合到第一突起部。

所述后方透镜可结合到前方透镜，从而第一突起部容纳在由第二突起部形成的空间中。

所述非接触式透镜的中心轴线对准可通过前方透镜的第一突起部确定。

根据实施例，提供一种相机模块，所述相机模块包括：镜头组件，包括透镜以及容纳透镜的透镜镜筒，透镜中的至少一个透镜为按照与透镜镜筒非接触的方式结合到透镜镜筒的非接触式透镜；壳体，结合到透镜镜筒并包括安装于壳体中的具有图像形成区域的图像传感器。

所述透镜可包括：前方透镜，设置在靠近物方的前方位置；后方透镜，设置在靠近图像形成侧的后方位置，其中，非接触式透镜设置在前方透镜与后方透镜之间。

所述前方透镜可包括从前方透镜的肋朝向后方透镜突出的第一突起部，非接触式透镜容纳在由第一突起部形成的内部空间内。

所述后方透镜可具有从后方透镜的肋朝向前方透镜突出的第二突起部，第一突起部容纳在由第二突起部形成的内部空间内。

其它特征和方面将通过具体实施方式、附图以及权利要求而明显。

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、特点及其他优点将会被更加清楚地理解，其中：

图1是示意性地示出根据实施例的镜头组件的剖切透视图；

图2是图1的镜头组件的断面图；

图3是示意性地示出根据实施例的包括镜头组件的相机模块的剖切透视图；

图4是图3的相机模块的断面图。

在整个附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。为了清晰、说明及便利，附图可不按比例绘制，并且可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式，以帮助读者获得在此描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在此所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改及其等同物对于本领域普通技术人员将是明显的。在此描述的操作顺序仅仅是示例，且其并不局限于在此所阐述的，而是除了必须以特定顺序出现的操作外，可做出对于本领域的普通技术人员将是明显的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省去本领域的普通技术人员公知的功能和结构的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为限制于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，以使本公开将是彻底的和完整的，并且将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。

在下文中，关于方向的限定：光轴方向(即，Z方向)指与图中相对于透镜镜筒而言的竖直方向，水平方向(即，X-Y方向)指与附图中示出的光轴方向或Z方向垂直的方向。

此外，内径方向指朝向圆心的方向，外径方向指远离圆心的方向。

图1是示意性地示出根据实施例的镜头组件的剖切透视图，图2是图1的镜头组件的断面图。

参照图1和图2，根据实施例的镜头组件100包括容纳至少一个透镜40的透镜镜筒10以及至少一个或更多个挡光构件20。

透镜镜筒10呈中空的圆筒形，以将透镜40容纳在其中，并且透镜镜筒10包括入射孔15，允许环境光穿过入射孔15入射到透镜40上。

一个或更多个透镜40容纳在透镜镜筒10内。当设置多个透镜40时，多个透镜40在透镜镜筒10内以光轴为中心对准。

设置在透镜镜筒10内的透镜40沿着光轴布置，并且透镜40的数量基于镜头组件100的设计和目的，透镜40中的每个可具有相同或不同的折射率。此外，透镜40中的每个可具有相同或不同的屈光力。透镜40的数量可从一个透镜变化到六个透镜。

挡光构件20用于在光穿过透镜40时阻挡光穿过透镜40的肋40a2、40b2和40c2。

此外，挡光构件20中的至少一个为调节穿过透光部(例如，40b1)的光的量的光圈(iris)。挡光构件20设置在透镜40的肋40a2、40b2和40c2之间，但是不限于此。透镜40的其他部分可通过挡光构件20而阻挡光透射。此外，挡光构件20中的至少一个可设置于透镜40的其他部分，以调节穿过其它透光部的光的量。

透镜40包括：前方透镜40a，被设置为最靠近透镜镜筒10的入射孔15；像方透镜40n，被设置为最靠近与入射孔15相对的开口。因此，像方透镜40n被限定为最靠近图像传感器(图4中的60)设置的透镜。

此外，一个或更多个透镜40b和40c设置在前方透镜40a与像方透镜40n之间。

透镜40中的每个可划分为：透光部(例如，40b1)，光通过透光部传输；肋(例如，40a2、40b2和40c2)，从透光部的边缘延伸，以接触透镜镜筒。透光部40b1形成为使得其至少一个表面弯曲，肋40a2、40b2和40c2设置在透光部的外部，并且形成为平坦状而无曲率。

此外，根据实施例的透镜40中的至少一个非接触式透镜40b被设置为与透镜镜筒10的内周表面分开，从而处于与透镜镜筒10非接触的状态。

类似于其他透镜40，非接触式透镜40b包括透光部40b1和肋40b2，并且肋40b2具有比其他透镜40的肋的尺寸小的尺寸。非接触式透镜40b的外周表面面对前方透镜40a的内周表面。如图1所示，在一个示例中，前方透镜40a沿垂直于光轴的方向从非接触式透镜40b的一个端部(40b2)延伸到非接触式透镜40b的另一端部(40b2)，并且前方透镜40a面对非接触式透镜40b的外周表面沿平行于光轴的向下的方向延伸。在一个实施例中，前方透镜40a的内周表面中的至少一部分与非接触式透镜40b的外周表面中的至少一部分直接接触。在另一实施例中，前方透镜40a的内周表面中的至少一部分与非接触式透镜40b的外周表面中的至少一部分分开。在另一实施例中，前方透镜40a的内周表面中的至少一部分面对非接触式透镜40b(包括挡光构件20)的外周表面中的至少一部分。因此，在一个示例中，肋40b2的外周表面处于与透镜镜筒10的内周表面非接触的状态。

前方透镜40a和后方透镜40c分别设置在前方非接触式透镜40b的相对的表面上。因此，根据实施例的镜头组件100包括至少三个透镜40，在至少三个透镜40中，前方非接触式透镜40b设置在镜头组件100的中部。

在下文中，为了描述的目的，在三个透镜单元中，沿物方方向设置在前方的透镜将被称作前方非接触式透镜40b，沿像方方向设置在后方的透镜将被称作后方透镜40c。

因此，根据实施例的透镜40从物方朝向像方被顺序地限定为第一透镜40a(前方透镜)、第二透镜40b(非接触式透镜)、第三透镜40c(后方透镜)和第四透镜40n(像方透镜)。

为了与如此形成的非接触式透镜40b的形状相对应，设置在非接触式透镜40b的相对的表面上或者面对所述相对的表面设置的透镜40a和40c具有至少一个突起部40a3。在实施例中，突起部40a3设置在前方透镜40a上。

突起部40a3从前方透镜40a的肋40a2向外突出，并且在一个实施例中突出为与非接触式透镜40b的表面接触。

此外，突起部40a3具有这样的内径：其尺寸与非接触式透镜40b的外径相对应。详细地讲，突起部40a3的内表面与非接触式透镜40b的肋40b2的外周表面接触。因此，突起部40a3的内径在公差范围内等于非接触式透镜40b的外径，或大于非接触式透镜40b的外径。

非接触式透镜40b整体上形成为具有圆形形状。因此，突起部40a3突出为圆环状。此外，非接触式透镜40b设置在由环形的突起部40a3形成的内部空间内。

由于非接触式透镜40b设置在由突起部40a3形成的内部空间内，因此，非接触式透镜40b的肋40b2与前方透镜40a的肋40a2面接触。然而，在可选的实施例中，挡光构件介于非接触式透镜40b的肋40b2与前方透镜40a的肋40a2之间。

此外，突起部40a3具有朝向其端部减小的截面面积，因此，突起部40a3的内表面具有倾斜表面。

为了与突起部40a3相对应，非接触式透镜40b的肋40b2的外周表面具有与突起部40a3的倾斜表面相对应的倾斜表面。

此外，根据实施例的突起部40a3突出为比非接触式透镜40b的肋40b2的厚度长。因此，设置在非接触式透镜40b的相对侧的突起部40a3的端部与第三透镜40c的肋40c2接触，并确保非接触式透镜40b与第三透镜40c(后方透镜)分开)。

在一个示例中，挡光构件或分隔件介于非接触式透镜40b的肋40b2与后方透镜40c的肋40c2之间。当挡光构件20介于非接触式透镜40b的肋40b2与后方透镜40c的肋40c2之间时，挡光构件20结合到非接触式透镜40b的肋40b2或后方透镜40c的肋40c2。

然而，在可选的构造中，挡光构件20结合到非接触式透镜40b的肋40b2和后方透镜40c的肋40c2。在这种情况下，由于挡光构件20稳固并紧密地附着到非接触式透镜40b和后方透镜40c，因此非接触式透镜40b的运动被抑制和控制。

根据如上所述构造的实施例的镜头组件100可具有适用于薄的镜头组件的结构。

由于镜头组件100制造得薄，因此透镜40的厚度减小，因此，肋也形成得很薄。然而，如果肋在厚度方面过于减小(例如，等于或小于0.2mm)，则在制造过程中难以握持透镜40，可成型性下降，这还会导致成品率的下降。

因此，在根据实施例的镜头组件100中，就具有薄的肋的透镜(例如，非接触式透镜40b或第二透镜)而言，肋40b2的尺寸被最小化。因此，非接触式透镜40b形成为具有比透镜镜筒10的内径小的外径，因此，非接触式透镜40b处于与透镜镜筒10非接触的状态。

此外，由于肋40b2的尺寸被最小化，因此对应的透镜(例如，非接触式透镜40b或第二透镜)插入地设置在由另一透镜(例如，被设置为彼此相邻的前方透镜40a或第一透镜)的突起部40a3形成的容纳空间中。

因此，非接触式透镜40b基于前方透镜40a自动地对准。例如，非接触式透镜40b的中心轴线或光轴通过前方透镜40a的突起部40a3确定，而不是通过透镜镜筒10确定。

通常，透镜的公差范围小于透镜镜筒的公差范围。因此，当另一透镜基于一个透镜对准时，所述另一透镜更精确地对准。

与利用透镜镜筒10使中心轴线对准的传统的镜头组件相比，根据实施例的非接触式透镜40b基于形成在前方透镜40a上的突起部40a3结合到前方透镜40a，更精确地完成对准。因此，偏心问题(透镜的光轴彼此偏离)可被最少化。

所述构造不限于上面描述的实施例，并且可进行各种修改。

图3是示意性地示出根据另一实施例的包括镜头组件的相机模块的剖切透视图，图4是图3的相机模块的断面图。

参照图3和图4，根据实施例的相机模块200包括滤光器50、图像传感器60、基板70、壳体80和镜头组件101。

滤光器50指的是设置于图像传感器60与透镜40之间的红外(IR)截止滤光器或玻璃盖(cover glass)。

滤光器50用于阻挡红外光并允许可见光通过其透射，并且防止数字图像中出现噪声现象。

滤光器50一体地设置在与图像传感器60的图像区域相对应的图像形成区域中，并且滤光器50具有与壳体80的形状相对应的四边形形状。

图像传感器60为其上表面上具有图像形成区域的结构元件，以利用通过透镜40入射的光形成图像。图像传感器60将入射光转换为电信号。例如，图像传感器60被构造为电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。

此外，图像传感器60电连接到基板70以作为用于传输图像信号的结构单元。

包括图像传感器60的各种结构元件安装在基板70上。使用其上印刷有图案电路的柔性印刷电路板(FPCB)作为根据实施例的基板70，但是根据实施例的基板70不限于此。

壳体80提供相机模块的外观，并且将透镜镜筒10容纳在其中。此外，其上安装有具有图像形成区域的图像传感器60的基板70结合到壳体80的一端。

根据实施例的镜头组件101被构造为与上一实施例的镜头组件类似，而不同之处在于：第三透镜的构造。因此，将省略与上面描述的各个实施例的组件相同的那些组件的描述，并且将仅主要描述第三透镜。

根据实施例的镜头组件101包括透镜40a至40n，并且后方透镜40c上还形有突起部40c3(在下文中，称作第二突起部)。第二突起部40c3啮合地结合到前方透镜40a的突起部40a3(在下文中，称作第一突起部)。

第二突起部40c3设置在第一突起部40a3的外部，也就是说，第一突起部40a3容纳在由第二突起部40c3形成的内部空间中。因此，第一突起部40a3插入地结合到第二突起部40c3内。

此外，第一突起部40a3的外周表面和第二突起部40c3的内周表面被结合为彼此面接触。因此，在公差范围内，第一突起部40a3的外径等于第二突起部40c3的内径或者小于第二突起部的内径。

此外，第二突起部40c3具有朝向其端部减小的截面面积。因此，第二突起部40c3的内表面或外表面形成为倾斜表面。

根据实施例的第二突起部40c3的内表面形成为与第一突起部40a3的形状相对应的倾斜表面。然而，第二突起部40c3的形状不限于此，并且可进行各种修改。

由于第二突起部40c3形成在后方透镜40c上，因此后方透镜40c相对于前方透镜40a自动地对准。例如，后方透镜40c的中心轴线或光轴的对准通过前方透镜40a的突起部40a3和后方透镜40c的突起部40c3确定，而不是通过透镜镜筒10确定。因此，精确地执行对准。

此外，根据实施例的至少一个分隔件设置在透镜镜筒内。至少一个分隔件30设置在透镜40之间，以使堆叠的透镜40彼此分开预定距离。在一个示例中，透镜40之间的距离根据光学特性进行不同的设置。

为了允许通过透镜40的透光部透射的图像光容易地通过所述透光部，分隔件30具有形成在中央部分并且稍大于透光部的孔。此外，分隔件在尺寸和外形方面形成为与透镜40相对应。因此，当透镜40呈圆形时，分隔件30呈环形。例如，分隔件30可呈圆环状。

例如，在上面描述的各个实施例中，包括单个非接触式透镜的镜头组件被作为示例，但是实施例不限于此，并且可将多个透镜构造为非接触式透镜。

此外，可进行各种修改，例如，将突起部构造为如下形式：突出为多个突出件或突出为凸形(而不是连续的环形)。

此外，在上面描述的各个实施例中，被构造为最靠近物方设置的第一透镜的前方透镜被作为示例。然而，实施例的构造不限于此，并且可根据透镜的数量或结构进行修改。例如，将从物方朝向像方的第k(k为整数)透镜构造为前方透镜，将第(k+1)透镜构造为非接触式透镜。

如上所述，在根据各个实施例的镜头组件中，由于非接触式透镜基于形成在前方透镜上的突起部结合到第一透镜，因此，与利用透镜镜筒将其中心轴线对准的传统镜头组件相比，能够精准地执行对准。因此，偏心问题(透镜的光轴彼此偏离)被最少化。

此外，由于透镜的肋的尺寸被最小化，因此即使将透镜形成得薄，透镜也可被容易地制造，从而提高成品率。

虽然本公开包含特定的示例，但是对于本领域普通技术人员将明显的是，在没有脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可对这些示例进行形式上和细节上的各种变化。这里所描述的示例将被视为描述性意义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其它示例中的相似特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、构造、装置或者电路中的组件和/或用其它组件或者它们的等同物来替换或者补充所描述的系统、构造、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围并非由具体实施方式所限定，而是由权利要求及其等同物所限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变型将被解释为包含于本公开中。

Claims (14)

1.一种镜头组件，包括：

透镜；

透镜镜筒，容纳透镜，

其中，透镜包括：至少一个非接触式透镜，按照与透镜镜筒非接触的方式结合到透镜镜筒；前方透镜，设置在靠近物方的前方位置；后方透镜，设置在靠近图像形成侧的后方位置，其中，非接触式透镜设置在前方透镜和后方透镜之间，

其中，前方透镜包括从前方透镜的肋朝向的后方透镜突出的第一突起部，

其中，后方透镜具有从后方透镜的肋朝向前方透镜突出的第二突起部，

其中，后方透镜结合到前方透镜，从而第一突起部容纳在由第二突起部形成的空间中。

2.如权利要求1所述的镜头组件，其中，第一突起部的端部与后方透镜的肋接触。

3.如权利要求1所述的镜头组件，其中，所述非接触式透镜容纳在由第一突起部形成的内部空间中。

4.如权利要求3所述的镜头组件，其中，挡光构件介于非接触式透镜的肋与前方透镜的肋之间。

5.如权利要求1所述的镜头组件，其中，第一突起部突出为沿着前方透镜的肋呈环形。

6.如权利要求1所述的镜头组件，其中，所述非接触式透镜结合到前方透镜，以使非接触式透镜的外周表面与第一突起部的内周表面接触。

7.如权利要求1所述的镜头组件，其中，第一突起部形成为具有朝向第一突起部的端部减小的截面面积。

8.如权利要求7所述的镜头组件，其中，第一突起部具有形成为倾斜表面的内周表面。

9.如权利要求1所述的镜头组件，其中，第一突起部的内径在公差范围内等于非接触式透镜的外径或者大于非接触式透镜的外径。

10.如权利要求1所述的镜头组件，其中，所述前方透镜的内周表面面对包括挡光构件的非接触式透镜的外周表面。

11.如权利要求1所述的镜头组件，其中，第二突起部啮合地结合到第一突起部。

12.如权利要求1所述的镜头组件，其中，通过前方透镜的第一突起部来确定所述非接触式透镜的中心轴线对准。

13.一种相机模块，包括：

镜头组件，包括透镜以及容纳透镜的透镜镜筒，透镜包括：至少一个非接触式透镜，按照与透镜镜筒非接触的方式结合到透镜镜筒；前方透镜，设置在靠近物方的前方位置；后方透镜，设置在靠近图像形成侧的后方位置，其中，非接触式透镜设置在前方透镜与后方透镜之间；

壳体，结合到透镜镜筒并包括安装于壳体中的具有图像形成区域的图像传感器，

其中，前方透镜包括从前方透镜的肋朝向后方透镜突出的第一突起部，

其中，后方透镜具有从后方透镜的肋朝向前方透镜突出的第二突起部，第一突起部容纳在由第二突起部形成的内部空间内。

14.如权利要求13所述的相机模块，其中，非接触式透镜容纳在由第一突起部形成的内部空间内。