CN110412705B - 镜头模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镜头模块，包括镜头单元以及光转折单元。该镜头单元包括镜筒以及至少一透镜，该透镜构成光轴，而该镜筒包括第一端部，该第一端部相邻该光转折单元。该光转折单元包括本体，该本体具有反射面。其中，一光束经由该反射面改变路径后，向该光轴的方向通过该镜头单元。其中，该反射面与该光轴的交点到该透镜的距离为第一距离，该反射面与该光轴的交点到该第一端部的距离为第二距离，该反射面的法线与该光轴夹有第一角度，而该镜头模块满足以下条件：0.8＜tan(α)×A'/B'＜1；其中，α为该第一角度，A’为该第一距离，B’为该第二距离。

Description

镜头模块

技术领域

本发明是有关于一种镜头模块，特别是指一种潜望式镜头模块。

背景技术

现有的镜头模块在操作时，其内的镜头单元因为结构上的关系，与其他光学组件之间的空间常常太小，导致该镜头单元或其他光学组件的可动范围受到限制，进而影响光学防手震(Optical Image Stabilization)的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种镜头模块，该镜头模块包括镜头单元以及光转折单元，该镜头单元包括镜筒以及透镜，且其藉由改变该镜筒的外型使该透镜凸出于该镜筒，以增加该镜头单元与该光转折单元之间的空间，进而扩大该镜头单元或该光转折单元的可动范围。

本发明镜头模块的其中一实施例包括镜头单元以及光转折单元。该镜头单元包括镜筒以及至少一透镜，该透镜构成光轴，而该镜筒包括第一端部。该光转折单元包括本体，该本体具有第一面、反射面以及第二面。其中，光束通过该第二面进入该本体，被该反射面反射后，沿着平行于该光轴的方向通过该第一面离开该本体，以通过该镜头单元。其中，该本体沿着平行于该光轴的方向到该透镜的距离为第一长度，该本体沿着平行于该光轴的方向到该第一端部的距离为第二长度，而该第二长度大于该第一长度。

在另一实施例中，一第一线段垂直于该本体的反射面，并与该光轴夹有第一角度，而该镜头模块满足以下条件：0.597≤tan(α)×A/B≤0.748。其中，α为该第一角度，A为该第一长度，B为该第二长度。

在另一实施例中，第一角度α为42～48度，该第一长度为0.55～0.93毫米(mm)，而该第二长度为0.55～0.93毫米(mm)。

在另一实施例中，该镜筒更包括第二端部，该本体沿着平行于该光轴的方向到该第二端部的末端的距离为第三长度，该镜筒沿着垂直于该光轴的方向具有一高度，该本体沿着平行于该光轴的方向具有一长度，而该镜头模块还满足以下条件：

其中，H为该镜筒的高度，G为该本体的长度，C为该第三长度。

在另一实施例中，该镜筒的高度为4.0～5.2毫米(mm)，该本体的长度为3.5～5.2毫米(mm)，而该第三长度为7.18～7.19毫米(mm)。

在另一实施例中，该第一端部与该第二端部系一体成型。

在另一实施例中，该光转折单元更包括第一透镜，而该第一透镜设置于该第一面，并用以汇聚该光束。

在另一实施例中，该第一透镜与该本体系一体成型或者为可分离。

在另一实施例中，该光转折单元更包括第二透镜，而该第二透镜设置于该第二面，并用以汇聚该光束。

在另一实施例中，该第二透镜与该本体系一体成型或者为可分离。

实施本发明的镜头模块，具有以下有益效果：改进了用来承载透镜的镜筒的结构，以增加镜头单元或光转折单元的可动范围，来强化其光学防手震的效果。藉此，镜头模块还得以在不影响光学效能的情况下，达成厚度缩减的功效。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1为本发明的第一实施例镜头模块的立体图。

图2为图1中的镜头模块的俯视图。

图3为图1中的镜头模块的剖面图。

图4为图1中的镜头模块的剖面图。

图5为本发明的第三实施例镜头模块的剖面图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的第一实施例镜头模块100包括镜头单元10以及光转折单元20。其中，物体(未绘示)所发出的光束(未绘示)入射光转折单元20后被改变行进方向，以通过镜头单元10，并可成像于感光组件(未绘示)。以下详细说明这些组件的组装：

如图1所示，镜头单元10包括至少一透镜12以及镜筒14，镜筒14具有第一端部141以及第二端部143，第一端部141为镜筒14最靠近且朝向光转折单元20的一端部，并与最靠近光转折单元20的透镜12相互接触，第二端部143为镜筒14最远离光转折单元20且相对第一端部141的另一端部，其中，第一端部141与第二端部143一体成型。透镜12被镜筒14所承载，并构成光轴L，光轴L延伸并通过光转折单元20。光转折单元20包括本体22以及安装座24，其中，本体22为棱镜，本体22设置于安装座24。可以理解的是，第一端部141与第二端部143亦可为分离的两个部件，并各自承载至少一透镜，再藉由各种可能的组装方式相连结。

请同时参阅图2、3、4、5，本体22具有第一面221、反射面223以及第二面225，第一面221朝向镜头单元10，如图3所示，从本体22的第一面221沿着平行于光轴L的方向到透镜12的距离为第一长度A，从本体22的第一面221沿着平行于光轴L的方向到镜筒14的第一端部141的距离为第二长度B，从本体22的第一面221沿着平行于光轴L的方向到镜筒14的第二端部143的末端的距离为第三长度C，从本体22的反射面223与光轴L的交点沿着平行于光轴L的方向到透镜12的距离(即反射面223与光轴L之交点到透镜12于光轴L上的距离)为第一距离A’(未绘示)，从本体22的反射面223与光轴L的交点沿着平行于光轴L的方向到镜筒14的第一端部141的距离(即反射面223与光轴L之交点到镜筒14的第一端部141于光轴L上的距离)为第二距离B’(未绘示)，从本体22的反射面223与光轴L的交点沿着平行于光轴L的方向到镜筒14的第二端部143的末端的距离(即反射面223与光轴L之交点到镜筒14的第二端部143之末端于光轴L上的距离)为第三距离C’(未绘示)，而本体22沿着平行于光轴L的方向具有长度G。方向z垂直于光轴L，本体22沿着方向z具有高度F，而镜筒14沿着方向z具有高度H。又如图2所示，除此之外，方向y垂直于光轴L以及方向z，第一端部141沿着方向y具有第一宽度E，而第二端部143沿着方向y具有第二宽度D。

注意的是，第一宽度E大于第二宽度D，第三长度C大于第二长度B，而第二长度B又大于第一长度A。换言之，透镜12最接近本体22，且若以侧视、俯视或仰视的方式观察镜头单元10，可发现透镜12凸出于镜筒14，如此设置的话，将增加镜头单元10与光转折单元20之间的可作动空间。

于第一实施例中，第一长度A为0.55～0.93毫米(mm)，第二长度B为0.83～1.38毫米(mm)，第三长度C为7.18～7.19毫米(mm)，第一距离A’为3.15～3.53毫米(mm)，第二距离B’为3.43～3.98毫米(mm)，第三距离C’为9.78～9.79毫米(mm)，第一端部141的第一宽度E为5.6～7.6毫米(mm)，第二端部143的第二宽度D为4.54～4.7毫米(mm)，镜筒14的高度H为4.0～5.2毫米(mm)，本体22的长度G为5.2毫米(mm)，而本体22的高度F为4.9毫米(mm)，镜筒14的高度H与本体22的长度G的比值再乘上第三长度C的计算值(H/G)*C范围为5.523～7.19毫米(mm)。

在操作镜头模块100时，物体(未绘示)所发出的光束(未绘示)入射光转折单元20后，光转折单元20可绕着平行于方向y的第一轴(未绘示)旋转，并改变该光束的行进方向，使该光束入射镜头单元10。可以理解的是，当光转折单元20绕着该第一轴旋转时，镜头单元10与光转折单元20之间的距离将随着改变。镜头单元10则可沿着平行于光轴L的方向相对于光转折单元20移动，以实现光学防手震(Optical Image Stabilization)的功能。值得注意的是，由于镜头单元10与光转折单元20之间的可作动空间增加，镜头单元10或光转折单元20的可动范围也相对地扩大，进而强化了光学防手震的效果。

请参阅图4，第一线段I垂直于本体22的反射面223，换言之，第一线段I为反射面223的法线，并与光轴L夹有第一角度α。当光转折单元20绕着该第一轴旋转时，第一线段I也会相对于光轴L旋转，进而改变第一角度α之大小。具体而言，第一角度α为42～48度，第一长度A与第二长度B的比值A/B的范围为0.662～0.674，第一距离A’与第二距离B’的比值A’/B’的范围为0.886～0.918。其中，第一数值V₁、V₁’可以下列方程式(1)、(2)表示：

V₁＝tan(α)×A/B…(1)

V₁'＝tan(α)×A'/B'…(2)

将上述第一角度α、第一长度A与第二长度B的数值代入方程式(1)后，可得知第一数值V₁的范围为0.597～0.748。将方程式(1)的第一长度A与第二长度B分别替换为上述第一距离A’与第二距离B’成为方程式(2)，并将上述第一角度α、第一距离A’与第二距离B’的数值代入后，可得知第一数值V₁’的范围为0.826～0.985。

此外，第二线段J为连接反射面223与光轴L的交点以及第二端部143的末端最长距离的线段，并与光轴L夹有第二角度β。具体而言，第二角度β为12.5～37.5度。其中，第二数值V₂可以下列方程式(3)表示：

V₂＝tan(β)×H…(3)

其中，光轴L、第二线段J与第二角度β构成直角三角形，而方程式(3)中的tan(β)为第二角度β的对边长度与邻边长度的比值。具体而言，对边长度为高度H的一半，而邻边长度为第三距离C’，是反射面223与光轴L的交点到第一面221的距离长度再加上第三长度C。需特别说明的是，反射面223与光轴L的交点到第一面221的距离长度刚好为长度G的一半，即上述方程式(3)又可以下列方式表示：

其中，将上述第三距离C’与镜筒14的高度H的数值代入方程式(3)后，可得知第二数值V₂的范围为0.817～1.382毫米(mm)。值得注意的是，第二数值V₂愈大，愈有利于成像且获得更广的视角及更佳的视觉效果。

于第二实施例中，本体22的长度G为4.9毫米(mm)，而本体22的高度F为4.9毫米(mm)，第一距离A’为3～3.38毫米(mm)，第二距离B’为3.28～3.83毫米(mm)，第三距离C’为9.63～9.64毫米(mm)，第一距离A’与第二距离B’的比值A’/B’的范围为0.882～0.914，镜筒14的高度H与本体22的长度G的比值再乘上第三长度C的计算值(H/G)*C范围为5.861～7.630毫米(mm)。类似地，经过上述方程式(2)、(3)的计算后可以得知，第一数值V₁’的范围为0.823～0.980，第二数值V₂的范围为0.830～1.404毫米(mm)。其余组件的设置与操作与前述实施例类似，故不在此赘述。

请参阅图5，于第三实施例中，光转折单元20’更包括第二透镜26，本体22更具有第二面225，其中，该光束入射光转折单元20’后，通过第二面225进入本体22，被反射面223反射后，沿着平行于光轴L的方向通过第一面221离开本体22，以通过镜头单元10。第二透镜26设置于本体22的第二面225，并用以汇聚欲进入本体22的该光束。具体而言，第二透镜26与本体22一体成型，且本体22的长度G’与高度F’皆为3.58毫米(mm)，第一距离A’为2.34～2.72毫米(mm)，第二距离B’为2.62～3.17毫米(mm)，第三距离C’为8.97～8.98毫米(mm)，第一距离A’与第二距离B’的比值A’/B’的范围为0.858～0.893，镜筒14的高度H与本体22的长度G’的比值再乘上第三长度C的计算值(H/G’)*C范围为8.022～10.443毫米(mm)。类似地，经过上述方程式(2)、(3)的计算后可以得知，第一数值V₁’的范围为0.804～0.953，第二数值V₂的范围为0.891～1.507毫米(mm)。其余组件的设置与操作与前述实施例类似，故不在此赘述。

于第四实施例中，与第三实施例的差别在于本体22的长度G’与高度F’皆为3.5毫米(mm)，第一距离A’为2.3～2.68毫米(mm)，第二距离B’为2.58～3.13毫米(mm)，第三距离C’为8.93～8.94毫米(mm)，第一距离A’与第二距离B’的比值A’/B’的范围为0.856～0.891，镜筒14的高度H与本体22的长度G’的比值再乘上第三长度C的计算值(H/G’)*C范围为8.205～10.682毫米(mm)。类似地，经过上述方程式(2)、(3)的计算后可以得知，第一数值V₁’的范围为0.802～0.951，第二数值V₂的范围为0.895～1.514毫米(mm)。其余组件的设置与操作与前述实施例类似，故不在此赘述。

前述第三与第四实施例的第二透镜26是设置于本体22的第二面225且一体成型，但并非用以限定本发明，第二透镜26与本体22亦可为分离的两个部件，并藉由各种可能的组装方式(例如黏合)相连结。另外，根据需求还可以将该第二透镜26设置于本体22的第一面221，并用以汇聚离开本体22的该光束。又或者，还可以将第一透镜(未绘示)与该第二透镜26同时设置于本体22的第一面221与第二面225，第一透镜以及第二透镜26可同时与本体为一体成型、或分离的两个部件，或者一者为一体成型另者为分离的两个部件。

前述实施例的本体22是以棱镜做为说明，但仅为一实施说明并非用以限定本体22，于另一实施例中，本体22可以是反射镜、折射镜或者偏光镜。

本发明镜头模块100、100’改进了用来承载透镜12的镜筒14的结构，以增加镜头单元10或光转折单元20、20’的可动范围，来强化其光学防手震的效果。藉此，镜头模块100、100’还得以在不影响光学效能的情况下，达成厚度缩减的功效。

Claims (10)

1.一种镜头模块，其特征在于，包括：

镜头单元，包括镜筒以及至少一透镜，该透镜构成光轴，而该镜筒包括第一端部以及第二端部；以及

光转折单元，包括本体，该本体具有反射面，该第一端部相邻该光转折单元；

其中，光束由第一方向经由该反射面改变路径后，向该光轴的方向通过该镜头单元；

其中，该反射面与该光轴的交点到该透镜于该光轴上的距离为第一距离，该反射面与该光轴的交点到该镜筒的第一端部于该光轴上的距离为第二距离，该反射面的法线与该光轴夹有第一角度，而该镜头模块满足以下条件：

0.8<tan(α)×A'/B'<1；

其中，α为该第一角度，A’为该第一距离，B’为该第二距离。

2.如权利要求1所述的镜头模块，其特征在于，该第一角度α范围为42～48度，该镜头模块满足以下条件：

0.8<A'/B'<1；

其中，A’为该第一距离，B’为该第二距离。

3.如权利要求2所述的镜头模块，其特征在于，该第一端部与该第二端部一体成型或者为可分离，该第二端部为该镜筒最远离该光转折单元且相对该第一端部的另一端部，该反射面与该光轴的交点到该第二端部的末端于该光轴上的距离为第三距离，该镜筒沿着垂直于该光轴的方向具有一高度，该镜头模块满足以下条件：

其中，H为该镜筒的高度，C’为该第三距离。

4.如权利要求1至3任一项所述的镜头模块，其特征在于，该本体更包括朝向该镜头单元的第一面，该本体的第一面到该透镜于该光轴上的距离为第一长度，该本体的第一面到该镜筒的第一端部于该光轴上的距离为第二长度，该第二端部为该镜筒最远离该光转折单元且相对该第一端部的另一端部，该本体的第一面到该第二端部的末端于该光轴上的距离为第三长度，该镜筒沿着垂直于该光轴的方向具有一高度，该本体沿着平行于该光轴的方向具有一长度，该镜头模块满足以下条件：

0.4<tan(α)×A/B<0.8；

5<H/G×C<11；

其中，α为该第一角度，A为该第一长度，B为该第二长度，C为该第三长度，H为该镜筒的高度，G为该本体的长度。

5.如权利要求1至3任一项所述的镜头模块，其特征在于，该本体更包括一朝向该镜头单元的第一面，该本体的第一面到该透镜于该光轴上的距离为第一长度，该本体的第一面到该镜筒的第一端部于该光轴上的距离为第二长度，该第二端部为该镜筒最远离该光转折单元且相对该第一端部的另一端部，该本体的第一面到该第二端部的末端于该光轴上的距离为第三长度，该镜筒沿着垂直于该光轴的方向具有一高度，该本体沿着平行于该光轴的方向具有一长度，该镜头模块满足以下条件：

0.4<tan(α)×A/B<0.8；

0.6<A/B<0.7；

其中，α为该第一角度，A为该第一长度，B为该第二长度。

6.如权利要求1至3任一项所述的镜头模块，其特征在于，该光转折单元更包括第一透镜，该本体更包括第一面以及第二面，而该第一透镜设置于该第一面或该第二面，并用以汇聚该光束，该第一透镜与该本体系一体成型或者为可分离。

7.如权利要求6所述的镜头模块，其特征在于，该光转折单元更包括第二透镜，而该第二透镜设置于未设置该第一透镜的该第一面或该第二面，并用以汇聚该光束，该第二透镜与该本体一体成型或者为可分离。

8.一种镜头模块，其特征在于，包括：

镜头单元，包括镜筒以及至少一透镜，该透镜构成光轴，而该镜筒包括第一端部以及第二端部；以及

光转折单元，包括本体，该本体具有反射面，该第一端部相邻该光转折单元；

其中，光束由第一方向经由该反射面改变路径后，向该光轴的方向通过该镜头单元；

该第二端部为该镜筒最远离该光转折单元且相对该第一端部的另一端部，该反射面与该光轴的交点到该第二端部的末端于该光轴上的距离为第三距离，该镜筒沿着垂直于该光轴的方向具有一高度，该本体沿着平行于该光轴的方向具有一长度，该反射面的法线与该光轴夹有第一角度，而该镜头模块还满足以下条件：

其中，H为该镜筒的高度，C’为该第三距离。

9.如权利要求8所述的镜头模块，其特征在于，该第一角度α范围为42～48度，该本体更包括朝向该镜头单元的第一面，该本体的第一面到该透镜于该光轴上的距离为第一长度，该本体的第一面到该镜筒的第一端部于该光轴上的距离为第二长度，该第二端部为该镜筒最远离该光转折单元且相对该第一端部的另一端部，该本体的第一面到该第二端部的末端于该光轴上的距离为第三长度，该镜筒沿着垂直于该光轴的方向具有一高度，该本体沿着平行于该光轴的方向具有一长度，该镜头模块满足以下条件：

0.4<tan(α)×A/B<0.8；

5<H/G×C<11；

0.6<A/B<0.7；

其中，α为该第一角度，A为该第一长度，B为该第二长度，C为该第三长度，H为该镜筒的高度，G为该本体的长度。

10.如权利要求9所述的镜头模块，其特征在于，该光转折单元更包括第一透镜，该本体更包括第一面以及第二面，而该第一透镜设置于该第一面或该第二面，并用以汇聚该光束，该第一透镜与该本体系一体成型或者为可分离。

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