CN110824655A

CN110824655A - 一种镜筒及镜头

Info

Publication number: CN110824655A
Application number: CN201911193140.4A
Authority: CN
Inventors: 裘炳杰; 闻人建科; 豆修浔; 戴付建; 赵烈烽
Original assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明涉及一种镜筒及镜头，镜筒包括主体(11)，以及设置在所述主体(11)的物侧端的环形光阑(12)；所述环形光阑(12)向物侧自由延伸，且构成一端部逐渐变小的截头圆锥状态筒体；所述环形光阑(12)靠近物侧端的内表面上设置有沿径向延伸的前端光阑(13)；所述环形光阑(12)向物侧延伸的长度L1满足：L1≥0.2mm。该镜筒在物侧端设置环形光阑，使得采用该镜筒的镜头头部尺寸大小不受镜片机构径的限制，仅受系统有效径和直壁光阑的壁厚影响，实现头部尺寸的极限设计。并且在一体式的镜筒工艺达成后，使得该特殊的光学系统设计实现镜片成型和镜头组装工艺上的可行性和量产性。

Description

一种镜筒及镜头

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种镜筒及镜头。

背景技术

市场上现有的手机取像装置的镜头主要结构构均为径向光阑的镜筒结构，随着手机市场需要的发展，并且为了给用户带来更好的屏幕显示体验效果，对手机屏占比的要求越来越高，进而对于手机镜头的头部结构设计的要求也越来越高，原有镜头结构设计已经达到一定瓶颈。为适应电子设备屏占比更高的要求，需要进一步的减小镜头的头部尺寸

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜筒及镜头，解决镜头头部尺寸大的弊端。

为实现上述发明目的，本发明提供一种镜筒，包括主体，以及设置在所述主体的物侧端的环形光阑；

所述环形光阑向物侧自由延伸，且构成一端部逐渐变小的截头圆锥状态筒体；

所述环形光阑靠近物侧端的内表面上设置有沿径向延伸的前端光阑；

所述环形光阑向物侧延伸的长度L1满足：L1≥0.2mm。

根据本发明的一个方面，所述环形光阑的侧壁的厚度为均匀等厚的，或者，沿所述环形光阑向物侧延伸的方向，所述环形光阑的侧壁的厚度为逐渐变薄的。

根据本发明的一个方面，所述环形光阑环形光阑侧壁最薄位置的壁厚L2满足：L2≤0.3mm。

根据本发明的一个方面，所述环形光阑外侧面的倾斜角度α满足：α≤30°。

根据本发明的一个方面，所述环形光阑的内侧面为圆柱面、环状锥面、环状弧面中的一种或多种的组合。

根据本发明的一个方面，所述环形光阑采用注塑材料或金属材料；

所述主体采用注塑材料或金属材料。

根据本发明的一个方面，所述环形光阑与所述主体相连接的一端的半径R满足：0.85mm≤R≤0.95mm。

根据本发明的一个方面，所述主体连接所述环形光阑的一端的壁厚L3满足：0.13mm≤L3≤0.24mm。

根据本发明的一个方面，所述前端光阑靠近物侧的端面包括相互连接的第一端面部分和第二端面部分；

所述第一端面部分和所述第二端面部分分别为向靠近像侧方向倾斜的倾斜面，且所述第一端面部分的倾斜角度大于所述第二端面部分的倾斜角度。

根据本发明的一个方面，所述第一端面部分的倾斜角度γ满足：γ≥FOV/2，所述第二端面部分的倾斜角度β满足：β<FOV/2，其中，FOV表示视场角。

为实现上述发明目的，本发明提供一种镜头，其特征在于，包括镜筒，以及设置在所述镜筒内的透镜组；

所述透镜组靠近物侧的第一透镜的支承部与所述镜筒的主体形状相配合的支承在所述主体内，所述第一透镜的光学有效部分的物侧伸入所述镜筒的环形光阑内；

所述环形光阑与所述光学有效部分之间留有间隙。

根据本发明的一个方面，所述光学有效部分的厚度CT满足：CT>L1≥0.2mm，其中，L1表示环形光阑向物侧延伸的长度。

根据本发明的一个方面，所述镜头的光学系统的VP点与所述镜头物侧端的深度减小量为：H(1-tan(β)/tan(FOV/2))，其中，VP点指FOV光学在镜头中与光轴的虚拟交汇点，FOV表示视场角，β表示前端光阑靠近物侧的端面中第二端面部分的倾斜角度，H表示第二端面部分沿光轴方向的宽度。

根据本发明的一种方案，该镜筒在物侧端设置环形光阑，使得采用该镜筒的镜头头部尺寸大小不受镜片机构径的限制，仅受系统有效径和直壁光阑的壁厚影响，实现头部尺寸的极限设计。并且在一体式的镜筒工艺达成后，使得该特殊的光学系统设计实现镜片成型和镜头组装工艺上的可行性和量产性。

根据本发明的一种方案，环形光阑的侧壁的厚度为均匀等厚的。通过将环形光阑设置值为均匀等厚的这样环形光阑在各处位置的强度均是一致的，环形光阑易于加工成型，且质量易于保证。

根据本发明的一种方案，沿环形光阑向物侧延伸的方向，环形光阑的侧壁的厚度为逐渐变薄的。通过将环形光阑设置为不等厚的，这样在保证了环形光阑结构强度的情况下，还进一步有利于缩小环形光阑前端的直径使得镜筒前端更小，使得采用本发明的镜筒的电子设备的屏占比更高。

根据本发明的一种方案，环形光阑的侧壁的厚度为均匀等厚的，则将环形光阑设置在上述厚度范围内，保证了环形光阑的强度，有利于保证镜筒整体的结构强度，以及对镜筒内安装的镜片起到良好的保护作用。

根据本发明的一种方案，当沿环形光阑向物侧延伸的方向，环形光的侧壁的厚度为逐渐变薄的情况下时，环形光阑最薄位置设置在上述范围内，保证了环形光阑在最薄位置具有足够的结构强度，有利于保证整个镜筒的安装强度。

根据本发明的一种方案，环形光阑的物侧端设置在上述范围内，在保证了采用该镜筒的镜筒的通光量的情况下，还使得采用本发明的镜筒的电子设备的屏占比更高。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的镜头结构图；

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的镜筒的局部结构图；

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的镜头与屏幕组装结构图。

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。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种镜筒，其特征在于，包括主体11，以及设置在主体11的物侧端的环形光阑12；在本实施方式中，环形光阑12向物侧自由延伸，且构成一端部逐渐变小的截头圆锥状态筒体。在本实施方式中，环形光阑12靠近物侧端的内表面上设置有沿径向延伸的前端光阑13。在本实施方式中，环形光阑12向物侧延伸的长度L1满足：L1≥0.2mm。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，环形光阑12的侧壁的厚度为均匀等厚的。通过将环形光阑12设置值为均匀等厚的这样环形光阑12在各处位置的强度均是一致的，环形光阑12易于加工成型，且质量易于保证。的根据本发明的另一种实施方式，沿环形光阑12向物侧延伸的方向，环形光阑12的侧壁的厚度为逐渐变薄的。通过将环形光阑12设置为不等厚的，这样在保证了环形光阑12结构强度的情况下，还进一步有利于缩小环形光阑12前端的直径使得镜筒前端更小，使得采用本发明的镜筒的电子设备的屏占比更高。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，环形光阑12环形光阑12侧壁最薄位置的壁厚L2满足：L2≤0.3mm。在本实施方式中，环形光阑12的侧壁的厚度为均匀等厚的，则将环形光阑12设置在上述厚度范围内，保证了环形光阑12的强度，有利于保证镜筒整体的结构强度，以及对镜筒内安装的镜片起到良好的保护作用。根据本发明的另一种实施方式，当沿环形光阑12向物侧延伸的方向，环形光阑12的侧壁的厚度为逐渐变薄的情况下时，环形光阑12最薄位置设置在上述范围内，保证了环形光阑在最薄位置具有足够的结构强度，有利于保证整个镜筒的安装强度。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，环形光阑12外侧面的倾斜角度α满足：α≤30°。通过将环形光阑12的倾斜角度设置在上述范围内，进一步使得环形光阑12的物侧端更小，使得采用本发明的镜筒的电子设备的屏占比更高。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，环形光阑12的内侧面为圆柱面、环状锥面、环状弧面中的一种或多种的组合。通过上述设置，使得环形光阑12能够适应于不同的镜片安装，使得本发明的适用范围更广。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，环形光阑12采用注塑材料或金属材料，主体11采用注塑材料或金属材料。环形光阑12与主体11所采用的材料可以是相同的也可以是不同的。在本实施方式中，注塑材料优先采用反射率低的材料，或者进行消光处理。采用金属材料则需要进行镀黑处理。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，环形光阑12与主体11相连接的一端的半径R满足：0.85mm≤R≤0.95mm。通过上述设置，环形光阑12的径向尺寸较大的一端的半径设置在上述范围内，在保证了采用该镜筒的镜筒的通光量的情况下，还使得采用本发明的镜筒的电子设备的屏占比更高。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，主体11连接环形光阑12的一端的壁厚L3满足：0.13mm≤L3≤0.24mm。通过上述设置，使得主体11连接环形光阑12的一端的壁厚设置在上述范围内，保证了其结构强度，进一步对环形光阑12起到良好的支承作用，使得本发明的镜筒的安装强度更高。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，前端光阑13靠近物侧的端面包括相互连接的第一端面部分131和第二端面部分132。在本实施方式中，前端光阑13为设置在环形光阑12内侧面的环形凸起，其靠近物侧的端面即为环形面。在本实施方式中，沿径向，第一端面部分131和第二端面部分132依次相互连接，并且第一端面部分131和第二端面部分132分别为向靠近像侧方向倾斜的倾斜面，且第一端面部分131的倾斜角度(即与光轴的倾斜角度)大于第二端面部分132的倾斜角度(即与光轴的倾斜角度)。在本实施方式中，第一端面部分131的倾斜角度γ满足：γ≥FOV/2，第二端面部分132的倾斜角度β满足：β<FOV/2，其中，FOV表示视场角。通过上述设置，将前端光阑13的物侧面设置为多个不同倾斜角度的倾斜面，这样可以在采用本发明的电子设备的屏幕厚度和光学系统的FOV一定的情况下，实现度光学系统VP点(vision position：指fov光学在镜头中与光轴的虚拟交汇点)与镜头物侧端面的深度进行超小设计，进而的实现镜头头部超小设计，使得超小头部镜头与屏幕开孔设计相配合达到电子设备的超高屏占比。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种镜头，包括镜筒1，以及设置在镜筒1内的透镜组2。在本实施方式中，透镜组2靠近物侧的第一透镜21的支承部211与镜筒1的主体11形状相配合的支承在主体11内，在本实施方式中，第一透镜21受到主体11轴向和径向的限位作用，使得第一透镜21能够稳定的安装在镜筒1内。在本实施方式中，第一透镜21的光学有效部分212的物侧伸入镜筒1的环形光阑12内。在本实施方式中，环形光阑12与光学有效部分212之间留有间隙。通过上述设置，有效避免了环形光阑12对透镜安装时的干涉，能够保证透镜的物侧端能够顺利装入环形光阑12内。在本实施方式中，环形光阑12内侧面上设置的前端光阑13与光学有效部分212之间也是具有间隙的，这样前端光阑13不与光学有效部分212相接触，且能够起到遮挡光线的作用。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，光学有效部分212的厚度CT满足：CT>L1≥0.2mm，其中，L1表示环形光阑12向物侧延伸的长度。

根据本发明的一种实施方式，在环形光阑12的内侧面上还设置有用于安装密封圈的环形凹槽。在环形凹槽中安装有软质的环形密封圈。当装入第透镜21时，环形密封圈可以与光学有效部分212的外侧面相接触，起到良好的密封作用，对消除外界粉尘对镜头内部的影响有利，保证了镜头内部的洁净程度。

参见图3所示，根据本发明的一种实施方式，镜头的光学系统的VP点与镜头物侧端端面的深度减小量为：H(1-tan(β)/tan(FOV/2))，其中，VP点指FOV光学在镜头中与光轴的虚拟交汇点，FOV表示视场角，β表示前端光阑13靠近物侧的端面中第二端面部分132的倾斜角度，H表示第二端面部分132沿光轴方向的宽度。通过过上述设置，将前端光阑13的物侧面设置为多个不同倾斜角度的倾斜面，这样可以在采用本发明的电子设备的屏幕厚度和光学系统的FOV一定的情况下，实现度光学系统VP点(vision position：指fov光学在镜头中与光轴的虚拟交汇点)与镜头物侧端面的深度进行超小设计，进而的实现镜头头部超小设计，使得超小头部镜头与屏幕开孔设计相配合达到电子设备的超高屏占比。

上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种镜筒，其特征在于，包括主体(11)，以及设置在所述主体(11)的物侧端的环形光阑(12)；

所述环形光阑(12)向物侧自由延伸，且构成一端部逐渐变小的截头圆锥状态筒体；

所述环形光阑(12)靠近物侧端的内表面上设置有沿径向延伸的前端光阑(13)；

所述环形光阑(12)向物侧延伸的长度L1满足：L1≥0.2mm。

2.根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述环形光阑(12)的侧壁的厚度为均匀等厚的，或者，沿所述环形光阑(12)向物侧延伸的方向，所述环形光阑(12)的侧壁的厚度为逐渐变薄的。

3.根据权利要求2所述的镜筒，其特征在于，所述环形光阑(12)环形光阑(12)侧壁最薄位置的壁厚L2满足：L2≤0.3mm。

4.根据权利要求3所述的镜筒，其特征在于，所述环形光阑(12)外侧面的倾斜角度α满足：α≤30°。

5.根据权利要求4所述的镜筒，其特征在于，所述环形光阑(12)的内侧面为圆柱面、环状锥面、环状弧面中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的镜筒，其特征在于，所述环形光阑(12)采用注塑材料或金属材料；

所述主体(11)采用注塑材料或金属材料。

7.根据权利要求6所述的镜筒，其特征在于，所述环形光阑(12)与所述主体(11)相连接的一端的半径R满足：0.85mm≤R≤0.95mm。

8.根据权利要求7所述的镜筒，其特征在于，所述主体(11)连接所述环形光阑(12)的一端的壁厚L3满足：0.13mm≤L3≤0.24mm。

9.根据权利要求1至8任一项所述的镜筒，其特征在于，所述前端光阑(13)靠近物侧的端面包括相互连接的第一端面部分(131)和第二端面部分(132)；

所述第一端面部分(131)和所述第二端面部分(132)分别为向靠近像侧方向倾斜的倾斜面，且所述第一端面部分(131)的倾斜角度大于所述第二端面部分(132)的倾斜角度。

10.根据权利要求9所述的镜筒，其特征在于，所述第一端面部分(131)的倾斜角度γ满足：γ≥FOV/2，所述第二端面部分(132)的倾斜角度β满足：β<FOV/2，其中，FOV表示视场角。

11.一种采用权利要求1至10任一项所述的镜筒的镜头，其特征在于，包括镜筒(1)，以及设置在所述镜筒(1)内的透镜组(2)；

所述透镜组(2)靠近物侧的第一透镜(21)的支承部(211)与所述镜筒(1)的主体(11)形状相配合的支承在所述主体(11)内，所述第一透镜(21)的光学有效部分(212)的物侧伸入所述镜筒(1)的环形光阑(12)内；

所述环形光阑(12)与所述光学有效部分(212)之间留有间隙。

12.根据权利要求11所述的镜头，其特征在于，所述光学有效部分(212)的厚度CT满足：CT>L1≥0.2mm，其中，L1表示环形光阑(12)向物侧延伸的长度。

13.根据权利要求12所述的镜头，其特征在于，所述镜头的光学系统的VP点与所述镜头物侧端的深度减小量为：H(1-tan(β)/tan(FOV/2))，其中，VP点指FOV光学在镜头中与光轴的虚拟交汇点，FOV表示视场角，β表示前端光阑(13)靠近物侧的端面中第二端面部分(132)的倾斜角度，H表示第二端面部分(132)沿光轴方向的宽度。