CN108398760A - 光学组件及相机模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学组件，包括第一子模块及第二子模块。第一子模块包括第一镜筒及配置于第一镜筒内的第一透镜组，其中第一透镜组与第一镜筒分别具有第一主嵌合结构及第一副嵌合结构。第二子模块包括第二镜筒及配置于第二镜筒内的第二透镜组，其中第二透镜组与第二镜筒分别具有第二主嵌合结构及第二副嵌合结构。第一副嵌合结构与第二副嵌合结构相配合形成副嵌合部，且第一主嵌合结构与第二主嵌合结构相配合形成主嵌合部。一种相机模块也被提出。

Description

光学组件及相机模块

技术领域

本发明涉及一种光学模块，尤其一种光学组件及相机模块。

背景技术

随着多媒体娱乐的日益普及，摄影装置与投影装置变成生活中不可或缺的一部分，而镜头模块在这些装置上更是扮演非常重要的角色，且使用者对于图像获取与播放质量的要求也不断提升，因此使用到的镜片数量也随之增加。然而，镜片数量的增加在镜头模块组装的过程中增添了许多影响生产良率的变因，因此如何排除这些变因来提升产品良率是近年来在业界的一个重要课题。

现行常见的镜头模块的主要特征是以单一镜筒的架构容纳所有的镜片，在组装的过程中必须依序地将每一个镜片置入镜筒中。然而，当采用此种架构的镜头模块，在组装完成后便无法再调整透镜彼此间的排列状况，例如透镜组的同心度调整。若组装后的镜头模块中的镜片同心度不足，易造成此镜头模块变成不良品而淘汰，为一个不可预期且影响生产良率的变因。

发明内容

本发明提供一种光学组件，其具有较高的良率与可靠度。

本发明提供一种相机模块，其光学组件具有较高的良率与可靠度。

本发明提供一种光学组件，包括第一子模块及第二子模块。第一子模块包括第一镜筒及配置于第一镜筒内的第一透镜组，其中第一透镜组与第一镜筒分别具有第一主嵌合结构及第一副嵌合结构。第二子模块包括第二镜筒及配置于第二镜筒内的第二透镜组，其中第二透镜组与第二镜筒分别具有第二主嵌合结构及第二副嵌合结构。第一副嵌合结构与第二副嵌合结构相配合形成副嵌合部，且第一主嵌合结构与第二主嵌合结构相配合形成主嵌合部。

本发明提供一种相机模块，包括光传感器、支撑座及光学组件。支撑座配置于光传感器上方。光学组件配置于支撑座上，且位于光传感器上方。光学组件包括第一子模块及第二子模块。第一子模块包括第一镜筒及配置于第一镜筒内的第一透镜组，其中第一透镜组与第一镜筒分别具有第一主嵌合结构及第一副嵌合结构。第二子模块包括第二镜筒及配置于第二镜筒内的第二透镜组，其中第二透镜组与第二镜筒分别具有第二主嵌合结构及第二副嵌合结构。第一副嵌合结构与第二副嵌合结构相配合形成副嵌合部，且该第一主嵌合结构与第二主嵌合结构相配合形成主嵌合部。

在本发明的一实施例中，上述的光学组件的第一主嵌合结构具有第一主连接面及与第一主连接面连接的第一主侧面。第二主嵌合结构具有第二主连接面及与第二主连接面连接的第二主侧面。该第一副嵌合结构具有第一副连接面与第一副连接面连接的第一副侧面。第二副嵌合结构具有第二副连接面及与第二副连接面连接的第二副侧面。其中第一主嵌合结构与第二主嵌合结构经由第一主连接面与第二主连接面相接触以形成主嵌合部，且第一主侧面与第二主侧面之间形成主嵌合间隙。第一副嵌合结构与第二副嵌合结构经由第一副连接面与第二副连接面相接触以形成副嵌合部，且第一副侧面与第二副侧面之间形成副嵌合间隙。其中副嵌合间隙于第一副侧面的法线方向上的间隙宽度大于主嵌合间隙于第一主侧面的法线方向上的间隙宽度。

在本发明的一实施例中，上述的光学组件满足以下关系式： 0μm<G1<50μm及0.05mm<G2<1mm，其中G1为主嵌合间隙于第一主侧面的法线方向上的间隙宽度，G2为副嵌合间隙于第一副侧面的法线方向上的间隙宽度。

在本发明的一实施例中，上述的光学组件的第一主侧面相对于第一主连接面倾斜，第二主侧面相对于第二主连接面倾斜，第一副侧面相对于第一副连接面倾斜，第二副侧面相对于第二副连接面倾斜。

在本发明的一实施例中，上述的光学组件的第一主连接面、第二主连接面、第一副连接面及第二副连接面彼此相互平行。

在本发明的一实施例中，上述的光学组件的第一主嵌合结构的第一主侧面正投影于第一主连接面的法线上的正投影长度小于第一副嵌合结构的第一副侧面正投影于第一副连接面的法线上的正投影长度。

在本发明的一实施例中，上述的光学组件的第一镜筒与第二镜筒相接处形成接合部，且接合部不接触第一主嵌合结构、第二主嵌合结构。

基于上述，在本发明的实施例的光学组件与相机模块中，将镜头拆分成第一子模块与第二子模块，且第一子模块与第二子模块分别经由主嵌合部与副嵌合部形成微松配合与松配合。因此，在第一透镜组与第二透镜组分别置入第一镜筒与第二镜筒后，还能采用平移或旋转镜筒的方式调整第一子模块的第一透镜组与第二子模块的第二透镜组的同心度，避免现有技术在透镜装入单一镜筒后无法进一步优化同心度的情况发生。因此，本发明的实施例的光学组件与相机模块能够具有较高的良率与较佳的可靠度。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为依照本发明的一实施例的光学组件的示意性横截面图；

图1B为放大图1A中以虚线标示的区域的示意性横截面图；

图2为依照本发明的另一实施例的光学组件的示意性横截面图；

图3为依照本发明的一实施例的相机模块的示意性横截面图。

附图标号说明：

100、200：光学组件

110、210：第一子模块

120、220：第二子模块

111、211：第一镜筒

121、221：第二镜筒

125、225：第二透镜组

130：主嵌合部

131：主嵌合间隙

140：副嵌合部

141：副嵌合间隙

150：接合部

160：接合胶

112、212：第一透镜

122、222：第二透镜

123、223：第三透镜

124、224：第四透镜

300：相机模块

310：支撑座

320：光传感器

330：基板

340：滤光片

1001：光学组件的局部区域

1110：第一副嵌合结构

1111：第一副侧面

1112：第一副连接面

1210：第二副嵌合结构

1211：第二副侧面

1212：第二副连接面

1120：第一主嵌合结构

1121：第一主侧面

1122：第一主连接面

1220：第二主嵌合结构

1221：第二主侧面

1222：第二主连接面

D1、D2：方向

L1、L2：投影长度

G1、G2：间隙宽度

具体实施方式

图1A为本发明一实施例的光学组件的示意性横截面图。图1B为放大图 1A中以虚线标示的区域1001的示意性横截面图。请参照图1A与图1B，此实施例中的光学组件100包括第一子模块110及第二子模块120。第一子模块110包括第一镜筒111及配置于第一镜筒111内的第一透镜组112，且第一透镜组112与第一镜筒111分别具有第一主嵌合结构1120及第一副嵌合结构1110。第二子模块120包括第二镜筒121及配置于第二镜筒121内的第二透镜组125，且第二透镜组125与第二镜筒121分别具有第二主嵌合结构1220 及第二副嵌合结构1210。上述第一副嵌合结构1110与第二副嵌合结构1210 形成松配合(Loose fit)，且第一主嵌合结构1120与第二主嵌合结构1220形成微松配合，其中所述微松配合是指其配合程度较所述松配合紧。微松配合例如是介于松配合与紧配合之间。亦即，在组装后微松配合的第一主嵌合结构 1120与第二主嵌合结构1220间的余隙会小于在组装后松配合的第一副嵌合结构1110与第二副嵌合结构1210间的余隙，且上述嵌合结构组装后留有的余隙皆可使两对应嵌合结构相对移动、滑动或转动。在一实施例中，微松配合也可以是静配合或滑配合。上述松配合、紧配合、静配合与滑配合应属此相关技术领域中技术人员考量组装结构之间的尺寸及公差后所熟悉的配合方式，故于此不再另外定义。在本实施例中，第一副嵌合结构1110与第二副嵌合结构1210相配合形成副嵌合部140，且第一主嵌合结构1120与第二主嵌合结构1220相配合形成主嵌合部130。

请参照图1B，此实施例中的第一主嵌合结构1120具有第一主连接面1122 及与第一主连接面1122连接的第一主侧面1121。第二主嵌合结构1220具有第二主连接面1222及与第二主连接面1222连接的第二主侧面1221。第一副嵌合结构1110具有第一副连接面1112及与第一副连接面1112连接的第一副侧面1111。第二副嵌合结构1210具有第二副连接面1212及与第二副连接面 1212连接的第二副侧面1211。第一主嵌合结构1120与第二主嵌合结构1220 经由第一主连接面1122与第二主连接面1222相接触以形成主嵌合部130，且第一主侧面1121与第二主侧面1221之间形成主嵌合间隙131。第一副嵌合结构1110与第二副嵌合结构1210经由第一副连接面1112与第二副连接面 1212相接触以形成副嵌合部140，且第一副侧面1111与第二副侧面1211之间形成副嵌合间隙141。

请参照图1B，此实施例中的第一镜筒111具有第一子模块110的第一副嵌合结构1110，第一透镜组112具有第一子模块110的第一主嵌合结构1120。第二镜筒121具有第二子模块120的第二副嵌合结构1210，第二透镜组125 具有第二子模块120的第二主嵌合结构1220，更具体为第二透镜组125包含从靠近第一透镜组112的一侧往远离第一透镜组112的一侧依序排列的透镜 122、透镜123及透镜124，其中透镜122具有第二子模块120的第二主嵌合部结构1220。第一主嵌合结构1120与第二主嵌合结构1220分别成形于第一透镜组112与第二透镜组125的透镜122(其例如为第二透镜组125中最靠近第一透镜组112的透镜)上，并且两者彼此相邻且相对。此实施例中，因主嵌合部130的第一主嵌合结构1120与第二主嵌合结构1220分别制作在第一透镜组112与第二透镜组125的透镜122上，第一子模块110与第二子模块120在组装对位时可使第一透镜组112与第二透镜组125具有较佳的同心度。

在本实施例的光学组件100中，将镜头拆分成第一子模块110与第二子模块120，且第一子模块110与第二子模块120分别经由主嵌合部130与副嵌合部140形成微松配合与松配合。因此，在第一透镜组112与第二透镜组 125分别置入第一镜筒111与第二镜筒121后，在将第一镜筒111与第二镜筒121接合固定之前，还能采用五轴或六轴的方式平移或旋转镜筒来调整第一子模块110的第一透镜组112与第二子模块120的第二透镜组125的同心度以达最佳的成像质量，避免如现有技术在透镜装入单一镜筒后无法进一步优化同心度的情况发生。因此，本实施例的光学组件100能够具有较高的良率与较佳的可靠度。

请参照图1B，此实施例中主嵌合部130的第一主连接面1122及第二主连接面1222与副嵌合部140的第一副连接面1112及第二副连接面1212彼此相互平行。此外，第一主嵌合结构1120的第一主侧面1121正投影于第一主连接面1122的法线上的正投影长度L1小于第一副嵌合结构1110的第一副侧面1111正投影于第一副连接面1112的法线上的正投影长度L2，如此设计可使第一子模块110与第二子模块120在组装的导入过程中，副嵌合部140的第一副嵌合结构1110先碰到副嵌合部140的第二副嵌合结构1210，因而可以降低光学组件100在组装过程中，第一子模块110在导入第二子模块120 时发生主嵌合部130对撞毁损的风险。

请参照图1B，此实施例中的主嵌合间隙131于第一主侧面1121的法线方向D1上的间隙宽度G1小于副嵌合间隙141于第一副侧面1111的法线方向D2上的间隙宽度G2。当进行光学组件100的组装作业时，第一子模块110 可在与第二子模块120的接触面上进行与第二子模块120的相对平移或旋转，以最佳化光学组件100的成像质量。在另一实施例中，光学组件更满足以下关系式：0μm<G1<50μm与0.05mm<G2<1mm以得较佳的实施效果。

请参照图1B，此实施例中，在第一子模块110与第二子模块120组装的导入过程中，由于主嵌合部130与副嵌合部140分设于透镜组与镜筒上，通过副嵌合部140的结构设计保护设于不同处的主嵌合部130，使后续组装的对位过程及质量测量过程得以利用主嵌合部130的结构设计来最佳化第一子模块110与第二子模块120的同心度，以提升光学组件100的成像质量，且同时通过副嵌合部140的结构设计降低因透镜组遭碰撞毁损而淘汰的不良品的发生机率。

请参照图1B，此实施例中的第一主侧面1121相对于第一主连接面1122 倾斜(例如第一主侧面1121与第一主连接面1122在透镜材质内的内角是大于90度且小于180度)，第二主侧面1221相对于第二主连接面1222倾斜(例如第二主侧面1221与第二主连接面1222在透镜材质外的外角是大于90度且小于180度)，第一副侧面1111相对于第一副连接面1112倾斜(例如第一副侧面1111与第一副连接面1112在透镜材质内的内角是大于90度且小于 180度)，第二副侧面1211相对于第二副连接面1212倾斜(例如第二副侧面1211与第二副连接面1212在透镜材质外的外角是大于90度且小于180度)。如此一来，当第一子模块110与第二子模块120进行组装时，例如将第一子模块110导入第二子模块120的过程中，通过倾斜的第一副侧面1111与第二副侧面1211的接触，可有效导引第一子模块110的组装，避免第一子模块110的第一透镜组112与第二子模块120的第二透镜组125发生不当碰撞而造成毁损。

请参照图1A，此实施例中的第一镜筒111与第二镜筒121相接处形成一接合部150，且接合部150不接触第一主嵌合结构1120、第二主嵌合结构1220。在此实施例中，接合部150与主嵌合部130与副嵌合部140分别设置于不同位置。接合部150包括接合胶160接合第一镜筒111与第二镜筒121，其中接合部150例如为凹槽位于第一镜筒111与第二镜筒121相接处的外侧，且此凹槽中填有接合胶160以黏合固定第一镜筒111与第二镜筒121。如此可避免第一镜筒111与第二镜筒121的连接面因接合胶160固化收缩而影响第一透镜组112与第二透镜组125之间的对位所造成的同心度恶化。此外，接合胶160可以是配置于第一副连接面1112与第二副连接面1212的一侧。

请参照图1A与图1B，此实施例中，光学组件100通过分设的副嵌合部 140导入结构在组装过程中可降低主嵌合部130发生碰撞毁损的风险，而主嵌合部130在组装过程中可提供较精准的定位。且因主嵌合部130与副嵌合部140分别具有主嵌合间隙131与副嵌合间隙141，在后续以主动式对准 (active alignment)方式调焦光学组件100以校准其组装质量的过程中，可通过相对平移或旋转的方式动态调整(如五轴或六轴的调校)第一子模块110与第二子模块120的同心度以达到最佳的成像质量。再以点胶的方式于第一镜筒111与第二镜筒121相接处的外侧进行接合，因此可避免光学组件100在接合后发生同心度变差的情况。

此实施例中，第一子模块110与第二子模块120所内含的透镜片数仅作示意性说明用，并不局限本发明所申请的专利范围。

请参照图1B，此实施例中，第一镜筒111的第一副侧面1111在第二镜筒121的第二副侧面1211外，且第一镜筒111的第一主侧面1121在第二镜筒121的第二主侧面1221外。然而，在另一实施例中，请参照图2，光学组件200包括第一子模组210及第二子模组220，其中第一子模组210的第一镜筒211的第一副侧面1111在第二子模组220的第二镜筒221的第二副侧面 1211内，且第一子模组210的第一透镜组212的第一主侧面1121在第二子模组220的第二透镜组225的第二主侧面1221外，其中第二透镜组225包括第二透镜222、第三透镜223及第四透镜224，更具体地说，所述第二主侧面 1221设置在第二透镜222相邻第一透镜组212的一侧，然本发明所申请专利范围并不以此为限。在另一实施例中，也可以是第一透镜组212的第一主侧面1121在第二透镜组225的第二主侧面1221内。

图3为本发明一实施例的相机模块的示意性横截面图。请参照图3，此实施例的相机模块300包括光传感器320、支撑座310、滤光片340及光学组件100。支撑座310配置于光传感器320上方。滤光片340配置于支撑座310 上且设置于光传感器320与光学组件100之间。举例而言，光传感器320可配置于基板330上，而支撑座310配置于基板330上，且包围光传感器320。光学组件100配置于支撑座310上，且位于光传感器320上方。其中，光学组件100的实施方式如上述实施例中所揭示，在此不予赘述。另外，在此实施例中，光传感器320为图像传感器，例如为电荷耦合元件(Charge coupled device,CCD)或互补式金氧半导体(Complementary metal oxide semiconductor) 传感器，滤光片340为可见光带通滤光片(Visible bandpass filter)、红外光截止滤波片(Infrared cut-off filter)、红外光带通滤光片(Infrared bandpass filter) 或上述的组合。

综上所述，在本发明的实施例的光学组件与相机模块中，将镜筒拆分成两件式，且第一子模块与第二子模块分别经由主嵌合部与副嵌合部形成微松配合与松配合。因此，在第一透镜组与第二透镜组分别置入第一镜筒与第二镜筒后，还能采用平移或旋转镜筒的方式调整第一子模块的第一透镜组与第二子模块的第二透镜组的同心度，避免现有技术在透镜装入单一镜筒后无法进一步优化同心度的情况发生。因此，本发明的实施例的光学组件与相机模块能够具有较高的良率与较佳的可靠度。此外，本发明的实施例通过主嵌合部的主侧面于主连接面的法线上的正投影长度小于副嵌合部的副侧面于副连接面的法线上的正投影长度的设计来降低透镜片发生毁损的风险，因此可有效避免在模块组装过程中不良品的产生。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种光学组件，其特征在于，包括：

第一子模块，包括第一镜筒及配置于所述第一镜筒内的第一透镜组，其中所述第一透镜组与所述第一镜筒分别具有第一主嵌合结构及第一副嵌合结构；以及

第二子模块，包括第二镜筒及配置于所述第二镜筒内的第二透镜组，其中所述第二透镜组与所述第二镜筒分别具有第二主嵌合结构及第二副嵌合结构，

其中，所述第一副嵌合结构与所述第二副嵌合结构相配合形成副嵌合部，且所述第一主嵌合结构与所述第二主嵌合结构相配合形成主嵌合部。

2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第一主嵌合结构具有第一主连接面及与所述第一主连接面连接的第一主侧面，所述第二主嵌合结构具有第二主连接面及与所述第二主连接面连接的第二主侧面，所述第一副嵌合结构具有第一副连接面及与所述第一副连接面连接的第一副侧面，所述第二副嵌合结构具有第二副连接面及与所述第二副连接面连接的第二副侧面，其中所述第一主嵌合结构与所述第二主嵌合结构经由所述第一主连接面与所述第二主连接面相接触以形成所述主嵌合部，且所述第一主侧面与所述第二主侧面之间形成主嵌合间隙，所述第一副嵌合结构与所述第二副嵌合结构经由所述第一副连接面与所述第二副连接面相接触以形成所述副嵌合部，且所述第一副侧面与所述第二副侧面之间形成副嵌合间隙，其中所述副嵌合间隙于所述第一副侧面的法线方向上的间隙宽度大于所述主嵌合间隙于所述第一主侧面的法线方向上的间隙宽度。

3.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述光学组件满足以下关系式：0μm<G1<50μm及0.05mm<G2<1mm，其中G1为所述主嵌合间隙于所述第一主侧面的法线方向上的间隙宽度，G2为所述副嵌合间隙于所述第一副侧面的法线方向上的间隙宽度。

4.根据权利要求2所述的光学组件，其中所述第一主侧面相对于所述第一主连接面倾斜，所述第二主侧面相对于所述第二主连接面倾斜，所述第一副侧面相对于所述第一副连接面倾斜，所述第二副侧面相对于所述第二副连接面倾斜。

5.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述第一主连接面、所述第二主连接面、所述第一副连接面及所述第二副连接面彼此相互平行。

6.根据权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述第一主嵌合结构的所述第一主侧面正投影于所述第一主连接面的法线上的正投影长度小于所述第一副嵌合结构的所述第一副侧面正投影于所述第一副连接面的法线上的正投影长度。

7.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第一镜筒与所述第二镜筒相接处形成接合部，且所述接合部不接触所述第一主嵌合结构与所述第二主嵌合结构。

8.一种相机模块，其特征在于，包括：

光传感器；

支撑座，配置于所述光传感器上方；以及

光学组件，配置于所述支撑座上，且位于所述光传感器上方，所述光学组件包括：

第一子模块，包括第一镜筒及配置于所述第一镜筒内的第一透镜组，其中所述第一透镜组与所述第一镜筒分别具有第一主嵌合结构及第一副嵌合结构；以及

第二子模块，包括第二镜筒及配置于所述第二镜筒内的第二透镜组，其中所述第二透镜组与所述第二镜筒分别具有第二主嵌合结构及第二副嵌合结构；

其中，所述第一副嵌合结构与所述第二副嵌合结构相配合形成副嵌合部，且所述第一主嵌合结构与所述第二主嵌合结构相配合形成主嵌合部。

9.根据权利要求8所述的相机模块，其特征在于，所述光学组件的所述第一主嵌合结构具有第一主连接面及与所述第一主连接面连接的第一主侧面，所述第二主嵌合结构具有第二主连接面及与所述第二主连接面连接的第二主侧面，所述第一副嵌合结构具有第一副连接面及与所述第一副连接面连接的第一副侧面，所述第二副嵌合结构具有第二副连接面及与所述第二副连接面连接的第二副侧面，其中所述第一主嵌合结构与所述第二主嵌合结构经由所述第一主连接面与所述第二主连接面相接触以形成所述主嵌合部，且所述第一主侧面与所述第二主侧面之间形成主嵌合间隙，所述第一副嵌合结构与第二副嵌合结构经由所述第一副连接面与所述第二副连接面相接触以形成所述副嵌合部，且所述第一副侧面与所述第二副侧面之间形成副嵌合间隙，其中所述副嵌合间隙于所述第一副侧面的法线方向上的间隙宽度大于所述主嵌合间隙于所述第一主侧面的法线方向上的间隙宽度。

10.根据权利要求9所述的相机模块，其特征在于，所述光学组件的所述第一主侧面相对于所述第一主连接面倾斜，所述第二主侧面相对于所述第二主连接面倾斜，所述第一副侧面相对于所述第一副连接面倾斜，所述第二副侧面相对于所述第二副连接面倾斜。

11.根据权利要求9所述的相机模块，其特征在于，所述光学组件满足以下关系式：0μm<G1<50μm及0.05mm<G2<1mm，其中G1为所述主嵌合间隙于所述第一主侧面的法线方向上的间隙宽度，G2为所述副嵌合间隙于所述第一副侧面的法线方向上的间隙宽度。

12.根据权利要求9所述的相机模块，其特征在于，所述光学组件的所述第一主连接面、所述第二主连接面、所述第一副连接面及所述第二副连接面彼此相互平行。

13.根据权利要求9所述的相机模块，其特征在于，所述光学组件的所述第一主嵌合结构的所述第一主侧面正投影于所述第一主连接面的法线上的正投影长度小于所述第一副嵌合结构的所述第一副侧面正投影于所述第一副连接面的法线上的正投影长度。

14.根据权利要求8所述的相机模块，其特征在于，所述光学组件的所述第一镜筒与所述第二镜筒相接处形成接合部，且所述接合部不接触所述第一主嵌合结构与所述第二主嵌合结构。