CN106291859A - 光学镜片组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学镜片组，包括第一镜片，第二镜片，第一镜片与第二镜片的光轴重合；第二镜片的半径大于第一镜片的半径；第一镜片包括第一光学部分和第一安装部分；第二镜片包括第二光学部分和第二安装部分；第一安装部分包括第一扣合面，第一承载面和第三承载面；第二安装部分包括可以与第一扣合面和第一承载面相配合的第二扣合面和第二承载面；第三承载面与第一承载面的垂直距离为D，且0.08mm≤D≤0.5mm。该光学镜片组结构稳定，自动定心，有利于像质的旋转对称。

Description

光学镜片组

技术领域

本发明涉及一种光学镜片组。

背景技术

中国专利200910308640.8公开了一种光学镜片组及镜头模组。这种光学镜片组是由第一镜片和第二镜片组成的。第一镜片和第二镜片是通过第一承靠面和第二承靠面紧密抵靠，第一斜面与第二斜面相互抵靠，从而扣合在一起的。这种光学镜片组虽然通过斜面和承靠面扣合在一起，但是没有一定的扣合深度，同时第一斜面和第二斜面也没有一定的倾斜角度，这样就会使得第一镜片与第二镜片之间的扣合不稳定，不利于组装定位，定心效果差。

中国专利201420123746.7公开了一种镜头模组。这种镜头模组中的第一镜片和第二镜片只是通过第一圆弧面和第二圆弧面相互抵接扣合的。这种镜头模组的第一镜片和第二镜片虽然是通过圆弧面扣合在一起，但是没有一定的扣合深度，而且是单独通过圆弧面扣合在一起，这种扣合方式会使得第一镜片与第二镜片之间的扣合不稳定，不利于组装定位，定心效果差。

目前在光学系统中，两片镜片的扣合方式还多采用直扣或多锯齿扣合的方式。如申请号为“CN200710202862.2”的专利中，一种方式为采用两个配合尺寸进行扣合，属于过定位，组装过程中易导致不受控；另一种方式为采用多个锯齿进行扣合，组装时易产生偏差，导致组装失效。又如申请号为“02157432.4”的专利中，两镜片采用直角扣合，会产生应力作用，易导致面型变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学镜片组，实现光学镜片组的结构稳定，易于组装定位且自动定心，同时有效减小镜头成像质量的变形量。

为实现上述目的，本发明提供一种光学镜片组，包括第一镜片，第二镜片，

所述第一镜片与所述第二镜片的光轴重合；

所述第二镜片的半径大于所述第一镜片的半径；

所述第一镜片包括第一光学部分和第一安装部分；

所述第二镜片包括第二光学部分和第二安装部分；

所述第一安装部分包括第一扣合面，第一承载面和第三承载面；

所述第二安装部分包括可以与所述第一扣合面和所述第一承载面相配合的第二扣合面和第二承载面；

所述第三承载面与所述第一承载面的垂直距离为D，且0.08mm≤D≤0.5mm。

根据本发明的一个方面，所述第一扣合面与所述第一承载面的连接处采用半径为r的圆角过渡，且0.05≤r/D≤0.5；

所述第二光学部分与所述第二扣合面的连接处采用半径为r1的圆角过渡，且0.05≤r1/D≤0.5。

根据本发明的一个方面，所述第一扣合面支承在所述第二扣合面2021上；

所述第一承载面支承在所述第二承载面上。

根据本发明的一个方面，所述第一扣合面和所述第二扣合面为相互配合的圆锥面，两相互配合的圆锥面与光轴之间的夹角为α，且5°≤|α|≤45°。

根据本发明的一个方面，所述第一扣合面和所述第二扣合面均为曲面，所述第二扣合面内切于所述第一扣合面。

根据本发明的一个方面，所述第一扣合面的半径R≥0.01mm，所述第二扣合面的半径R1≥0.01mm。

根据本发明的一个方面，所述第一扣合面与所述第二扣合面的切点位置的切线与光轴之间的夹角为β，且5°≤|β|≤45°。

根据本发明的一个方面，所述第一镜片和所述第二镜片之间设有遮光片；

所述遮光片固定在所述第三承载面上；

所述遮光片与所述第二镜片的最小空气间隔为D1，且0.005mm≤D1≤0.01mm。

根据本发明的一个方面，所述第二承载面的面积大于所述第一承载面的面积；

所述第二承载面的纵向Y位置高于所述第一承载面的纵向Y位置。

根据本发明的一个方面，所述第一安装部分还包括第一环形凸台；

所述第二安装部分还包括第二环形凸台；

所述第二环形凸台的纵向Y位置高于所述第一环形凸台的纵向Y位置。

根据本发明的一种方案，第一光学部分与第二光学部分的形状相互适配，便于安装及定位。

根据本发明的一种方案，第三承载面与第一承载面的垂直距离为D，且垂直距离D的范围为0.08mm≤D≤0.5mm，这样的结构及取值范围可保证光学镜片组的稳定性，保证第一镜片与第二镜片之间不会产生位移，不会相互脱离。

根据本发明的一种方案，第一承载面与第一扣合面采用圆角过渡连接，第二光学部分与第二扣合面也采用圆角过渡连接。采用圆角过渡具有导向作用，还可以有效地减小应力，且利于组装，提升镜片组的一致性。

根据本发明的一种方案，采用圆锥面作为扣合面时，第一扣合面和第二扣合面为相互配合的圆锥面，圆锥面扣合面具有自定心作用，组装时有利于减小偏心，减小镜头成像质量的变形量，有利于像质的旋转对称，提高成像质量。根据本发明的一种方案，两个相互配合的圆锥面与光轴之间的夹角为α，且α的角度范围为5°≤|α|≤45°。在夹角α的角度范围内相互配合的两个圆锥面扣合面可以通过α夹角来减少第一承载面与第二承载面相互支承时所产生的应力,且可以通过圆锥面的导向作用，有效地分散应力。

根据本发明的一种方案，第一扣合面和第二扣合面为曲面时，第二扣合面内切于第一扣合面。第一扣合面和第二扣合面为曲面时，可以有效的缓解第一承载面与第二承载面之间局部应力过于集中的情况，避免对镜片本体造成损坏。还可以通过曲面的导向作用逐步完成自定心，同时减小偏心，减小镜头成像质量的变形量，有利于像质的旋转对称，提高成像质量。

根据本发明的一种方案，第一扣合面与第二扣合面的切点位置的切线与光轴之间的夹角为β，且夹角为β范围为5°≤|β|≤45°。第一扣合面与第二扣合面相交切线与光轴之间的夹角为β时，可以使第一扣合面与第二扣合面有效且精准的定位，利于第一扣合面与第二扣合面的安装，安装时无需人工确认，且可在安装后通过第一扣合面与第二扣合面的自身重力及曲面的导向作用自动调整安装位置，使之相互配合且第一光学部分与第二光学部分的光轴重合，从而提升镜片组的稳定性和成像质量。

根据本发明的一种方案，第一承载面与第二承载面的接触面积小于第二承载面的实际面积，这样的设置有利于提升镜片组的稳定性。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的光学镜片组的结构示意图；

图2是示意性表示根据本发明的另一种实施方式的光学镜片组的结构示意图；

图3是示意性表示根据本发明的另一种实施方式的光学镜片组的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1示意性表示本发明的一种实施方式的光学镜片组的结构示意图。如图所示，在本实施方式中，光学镜片组包括第一镜片1，第二镜片2。第一镜片1包括第一光学部分101和第一安装部分102。第一安装部分102环绕第一光学部分101设置且固定连接。第一光学部分101与第一安装部分102之间的连接部分采用圆角过渡连接。第一光学部分101为上下表面圆弧均向外凸起的形状。

如图1所示，在本实施方式中，第二镜片2包括第二光学部分201和第二安装部分202。第二安装部分202环绕第二光学部分201设置且与第二光学部分201固定连接。第二光学部分201与第二安装部分202之间的连接部分同样采用圆角过渡连接。第二光学部分201的上下表面均向第二光学部分201的中心凹陷。这样的设置可以使得第一光学部分101与第二光学部分201的形状相互适配，便于安装及定位。

如图1所示，在本实施方式中，第一镜片1和第二镜片2之间设有遮光片3，遮光片3位于第一镜片1和第二镜片2之间，并且固定在第三承载面1023上。第三承载面1023与第一承载面1022的垂直距离为D，且垂直距离D的范围为0.08mm≤D≤0.5mm。当垂直距离D小于0.08mm时，会使得相互配合的第一镜片1上第一安装部分102的凹槽过浅，且第二镜片2上第二安装部分202的凸台凸出部分过低。当第一安装部分102与第二安装部分202相互配合时，容易造成镜片间的过定位或定位不准确，造成镜片间定位长度过短，扣合稳定性降低。使得第一镜片1或第二镜片2发生位移，且相互脱离，同时也会造成第一镜片1中第一光学部分101与第二镜片2中第二光学部分201的光轴无法重合，不利于镜片的组装与使用。

当垂直距离D大于0.5mm时，则使得第一镜片1上第一安装部分102的凹槽部分过深，第二镜片2上第二安装部分202的凸台过高，增加了镜片的加工难度，提高了对镜片生产工艺的要求及增加生产成本。根据本发明的另一种实施方式，第一镜片1与第二镜片之间也可以不设置遮光片。

如图1所示，在本实施方式中，第一安装部分102包括第一扣合面1021，第一承载面1022和第三承载面1023。第一光学部分101与第一安装部分102中的第三承载面1023固定连接，且连接处为圆角过渡。第三承载面1023与第一扣合面1021固定连接。第一承载面1022与第一扣合面1021固定连接，且连接处为圆角过渡，过渡圆角的半径为r，满足条件为0.05≤r/D≤0.5。采用圆角过渡可以使第一光学部分101与第一安装部分102之间的连接部分圆滑过渡，且具有导向作用。还可以有效的减小应力，且利于组装，提升镜片组的一致性。

如图1所示，在本实施方式中，第二安装部分202包括可以与第一扣合面1021和第一承载面1022相配合的第二扣合面2021和第二承载面2022,第二承载面2022与第二扣合面2021固定连接。第二光学部分201与第二安装部分202中的第二扣合面2021固定连接，且连接处为圆角过渡，过渡圆角的半径为r1，满足条件为0.05≤r1/D≤0.5。采用圆角过渡可以使第二光学部分201与第二安装部分202之间的连接部分圆滑过渡，具有导向作用，还可以减小应力，且利于组装，提升镜片组的一致性。

如图1所示，在本实施方式中，第一镜片1与第二镜片2相互扣合在一起，遮光片3支承在第一镜片1的第三承载面1023上。第一镜片1中的第一扣合面1021和第一承载面1022与第二镜片2中的第二扣合面2021和第二承载面2022相抵接。第二镜片2位于第一镜片1的下方起支承第一镜片1的作用。第一镜片1中的第一光学部分101与第二镜片2中的第二光学部分201上下相配合地对正设置，且第一光学部分101与第二光学部分201的光轴相互重合。第二镜片2的半径大于第一镜片1的半径。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，第一扣合面1021支承在第二扣合面2021上，第一承载面1022与第二承载面2022相抵接。第一扣合面1021和第二扣合面2021为相互配合的圆锥面时，两个相互配合的圆锥面与光轴之间的夹角为α，且α的角度范围为5°≤|α|≤45°。α的优选角度范围为10°≤|α|≤30°。在夹角α的角度范围内相互配合的两个圆锥面扣合面可以通过夹角α来减少第一承载面1022与第二承载面2022相互支承时所产生的应力,且可以通过圆锥面的导向作用，有效地分散应力。当第一承载面1022与第二承载面2022以相互垂直的方式抵接时，第一承载面1022与第二承载面2022相互支承所产生的应力过于集中，容易对镜片本身造成损坏，且容易使第一镜片1或第二镜片2发生位置上的偏移，使得第一光学部分101与第二光学部分201的光轴无法重合，从而造成第一镜片1或第二镜片2无法产生其在光学反应中应有的作用和效果。采用圆锥面作为扣合面还具有自定心作用，组装时有利于减小偏心，减小镜片的变形量，有利于像质的旋转对称，提高成像质量。

图2和图3示意性表示本发明的另一种实施方式的光学镜片组的结构示意图。如图2所示，在本实施方式中，第一扣合面1021和第二扣合面2021为曲面，第二扣合面2021内切于第一扣合面1021。如图所示，第一扣合面1021和第二扣合面2021为曲面时，可以有效的缓解第一承载面1022与第二承载面2022之间应力集中的情况，避免对镜片本体造成损坏。第一扣合面1021和第二扣合面2021为曲面时，还可以通过曲面的导向作用完成自定心，同时减小偏心，减小镜头成像质量的变形量，有利于像质的旋转对称，提高成像质量。

如图2所示，在本实施方式中，第一扣合面1021的曲面半径为R≥0.08mm，第二扣合面2021的曲面半径为R1≥0.08mm。第一扣合面1021与第二扣合面2021半径的要求均需大于0.08mm，如果扣合面半径尺寸过小，则对加工工艺提出更高的要求，导致生产成本增加，不利于资源的节约和使用。第一扣合面1021与第二扣合面2021的切点位置的切线与光轴之间的夹角为β，且夹角为β范围为5°≤|β|≤45°。β的优选角度范围为10°≤|α|≤30°。限制第一扣合面1021与第二扣合面2021相交切线与光轴之间的夹角β，可以使第一扣合面1021与第二扣合面2021有效且精准的定位，利于第一扣合面1021与第二扣合面2021的安装，安装时无需人工确认，且可在安装后通过第一扣合面1021与第二扣合面2021的自身重力及曲面的导向作用自动调整安装位置，使之相互配合且第一光学部分101与第二光学部分201的光轴重合，从而提升镜片组的稳定性和成像质量。根据本发明的实施方式，当第一扣合面1021的曲面半径R和第二扣合面2021的曲面半径R1均为无穷大时，第一扣合面1021和第二扣合面2021即由曲面变成了圆锥面。

如图3所示，第二镜片2中的凸台高度为D2(即第二承载面2022与第二镜片2的扣合面上的最高位置的垂直距离)，并且满足0.063≤D2≤0.483。在组装状态下，第二扣合面2021与第一扣合面1021相互重叠。这个相互重叠的高度就是上述第二镜片2中的凸台高度D2。两个面在图3中靠近左侧的位置相互脱离接触。例如，沿图3左侧向右侧投影方向看，两个扣合面相互脱离接触处形成一个圆，圆上各点为两个扣合面的切点。在图3所示实施方式中，上述圆相对于第二镜片2而言，处于D2所示的位置。也就是说，第二扣合面2021与第一扣合面1021相切的各个切点位置在图3所示的D2处。在此切点位置的切线与光轴的夹角即为β，夹角β同时满足5°≤|β|≤45°。这样的设置可以保证光学镜片组的稳定性,保证第一镜片与第二镜片之间不会产生位移，不会相互脱离。同时保证第一扣合面与第二扣合面有效且精准的定位，利于第一扣合面与第二扣合面的安装，提升镜片组的稳定性和成像质量。根据本发明的另一种实施方式，当第一镜片1和第二镜片2不设置遮光片时，第二镜片2中的凸台高度D2满足条件：0.075≤D2≤0.495。

如图1和图2所示，根据本发明的实施方式，遮光片3与第二镜片2的最小空气间隔为D1，且D1范围为0.005mm≤D1≤0.01mm。当遮光片3与第二镜片2的最小空气间隔在D1范围内时，可以有效防止镜片之间的过定位，且利于镜片组装。

如图1和图2所示，根据本发明的实施方式，第二承载面2022的面积大于第一承载面1022的面积。第二承载面2022的纵向Y位置高于第一承载面1022的纵向Y位置。由于第二镜片2位于第一镜片1的下方，用于支承第一镜片1，因此第二承载面2022的面积略大于第一承载面1022的面积，且在纵向方向上第二承载面2022外径略大于第一承载面1022外径，使得第一承载面1022与第二承载面2022的接触面积小于第二承载面2022的实际面积。这样的设置有利于提升镜片组的稳定性。

如图1和图2所示，根据本发明的实施方式，第一安装部分102还包括第一环形凸台1024，第二安装部分202还包括第二环形凸台2023。镜筒中通常设有用于安装镜片的卡槽，这些卡槽的外径可以为阶梯形状，且由镜头模组自上而下的顺序外径依次递增。同时，这些卡槽的外径可以在同一平面上。第一环形凸台1024和第二环形凸台2023用于将第一镜片1和第二镜片2与镜头模组中的镜筒相连接。当镜筒上所设置的卡槽为阶梯状时，第二环形凸台2023的纵向(Y)位置高于第一环形凸台1024的纵向(Y)位置。第二环形凸台2023的外径大于第一环形凸台1024。

根据本发明的另一种实施方式，当卡槽的外径在同一平面上时，第二环形凸台2023的外径则需与第一环形凸台1024的外径平齐，且位于同一平面上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学镜片组，包括第一镜片(1)，第二镜片(2)，其特征在于，所述第一镜片(1)与所述第二镜片(2)的光轴重合；

所述第二镜片(2)的半径大于所述第一镜片(1)的半径；

所述第一镜片(1)包括第一光学部分(101)和第一安装部分(102)；

所述第二镜片(2)包括第二光学部分(201)和第二安装部分(202)；

所述第一安装部分(102)包括第一扣合面(1021)，第一承载面(1022)和第三承载面(1023)；

所述第二安装部分(202)包括可以与所述第一扣合面(1021)和所述第一承载面(1022)相配合的第二扣合面(2021)和第二承载面(2022)；

所述第三承载面(1023)与所述第一承载面(1022)的垂直距离为D，且0.08mm≤D≤0.5mm。

2.根据权利要求1所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一扣合面(1021)与所述第一承载面(1022)的连接处采用半径为r的圆角过渡，且0.05≤r/D≤0.5；

所述第二光学部分(201)与所述第二扣合面(2021)的连接处采用半径为r1的圆角过渡，且0.05≤r1/D≤0.5。

3.根据权利要求1或2所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一扣合面(1021)支承在所述第二扣合面(2021)上；

所述第一承载面(1022)支承在所述第二承载面(2022)上。

4.根据权利要求1或3所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一扣合面(1021)和所述第二扣合面(2021)为相互配合的圆锥面，两相互配合的圆锥面与光轴之间的夹角为α，且5°≤|α|≤45°。

5.根据权利要求3所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一扣合面(1021)和所述第二扣合面(2021)均为曲面，所述第二扣合面(2021)内切于所述第一扣合面(1021)。

6.根据权利要求5所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一扣合面(1021)的半径R≥0.08mm，所述第二扣合面(2021)的半径R1≥0.08mm。

7.根据权利要求6所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一扣合面(1021)与所述第二扣合面(2021)的切点位置的切线与光轴之间的夹角为β，且5°≤|β|≤45°。

8.根据权利要求1所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一镜片(1)和所述第二镜片(2)之间设有遮光片(3)；

所述遮光片(3)固定在所述第三承载面(1023)上；

所述遮光片(3)与所述第二镜片(2)的最小空气间隔为D1，且0.005mm≤D1≤0.01mm。

9.根据权利要求3所述的光学镜片组，其特征在于，所述第二承载面(2022)的面积大于所述第一承载面(1022)的面积；

所述第二承载面(2022)的纵向(Y)位置高于所述第一承载面(1022)的纵向(Y)位置。

10.根据权利要求1所述的光学镜片组，其特征在于，所述第一安装部分(102)还包括第一环形凸台(1024)；

所述第二安装部分(202)还包括第二环形凸台(2023)；

所述第二环形凸台(2023)的纵向(Y)位置高于所述第一环形凸台(1024)的纵向(Y)位置。