CN111045174A - 光学镜头及摄像模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光学镜头，其包括：多个镜片，所述多个镜片构成可成像的光学系统；以及镜筒，所述多个镜片安装于所述镜筒内侧；其中，所述镜筒的外侧面具有由外向内凹进而形成的凹槽，并且所述凹槽位于与所述多个镜片中的一部分镜片对应的位置处。本发明还提供了相应的摄像模组。本发明可以减小镜头在高温高湿等极端环境下产生的变异。

Description

光学镜头及摄像模组
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，具体地说，本发明涉及光学镜头及摄像模组。
背景技术
随着手机、电脑等终端的发展，用户对于各项需求都有着不小的提升，尤其随着手机的发展，用户对于拍摄质量的追求，使得厂商发展出了个性化，定制化的摄像模组，例如大光圈，大广角，解决像差而出现的数量较多的镜片的镜头等。一方面这是光学设计上越来越复杂，另一方面的现实是复杂的光学系统又很敏感，这对制造的良率和产品质量造成了不小的挑战。因为大光圈、大广角的摄像模组的光学系统会比较敏感，其制造过程和验证过程的可靠性都会比常规的设计更加脆弱，因此现在需要一种结构更优的镜头。
在生产或是使用过程中，镜头可能会处于高温高湿等极端环境中，温度和湿度会造成镜头材料膨胀。通常来说，镜片材质和镜筒材质是不一致的，这导致在相同条件下二者会有不同的变异量。而镜筒的形变会导致位于内部的镜片发生位移或形变，进而导致镜头的成像质量下降。在紧凑型摄像模组(例如用于手机的摄像模组)领域，这一问题尤其突显。
发明内容
本发明旨在提供一种能够克服现有技术的至少一个缺陷的解决方案。
根据本发明的一个方面，提供了一种光学镜头，包括：多个镜片，所述多个镜片构成可成像的光学系统；以及镜筒，所述多个镜片安装于所述镜筒内侧；其中，所述镜筒的外侧面具有由外向内凹进而形成的凹槽，并且所述凹槽位于与所述多个镜片中的一部分镜片对应的位置处。
其中，所述凹槽位于与所述多个镜片中的光学敏感度最高的镜片对应的位置处；或者所述多个镜片包括至少两个镜片组成的光学敏感镜片群，所述光学敏感镜片群的光学敏感度高于其它镜片或者镜片群，并且所述凹槽位于与所述光学敏感镜片群对应的位置处。
其中，所述凹槽位于与所述多个镜片中的前端第一个镜片对应的位置处。
其中，所述多个镜片包括位于前端的至少两个镜片组成的前端镜片群，所述凹槽位于与所述多个镜片中的前端镜片群对应的位置处。
其中，所述多个镜片包括至少一个可调镜片，所述凹槽位于与所述可调镜片对应的位置处。
其中，所述凹槽是环绕在所述的一部分镜片外侧的环形凹槽。
其中，所述凹槽的底面呈弧形。
其中，所述凹槽的宽度大于或等于所述前端第一个镜片的结构区的厚度，所述凹槽的宽度是所述凹槽在所述光学镜头的光轴方向上的尺寸。
其中，所述凹槽包括上侧壁和下侧壁，所述上侧壁高于所述前端镜片群的结构区顶面，所述下侧壁低于所述前端镜片群的结构区底面。
其中，所述凹槽包括多个弧形子槽，所述的多个弧形子槽构成不封闭的环形，并且所述的多个弧形子槽环绕在所述的一部分镜片外侧。
其中，所述镜筒包括：调整通道，其适于让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片的位置进行调整；以及灌胶通道，其适于让胶材灌入以将所述可调镜片固定于所述镜筒。
其中，所述镜筒包括：调整及灌胶通道，其既适于让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片的位置进行调整，也适于让胶材灌入以将所述可调镜片固定于所述镜筒。
其中，所述调整通道具有与外界连通的调整通道入口，所述调整通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面；并且所述灌胶通道具有与外界连通的灌胶通道入口，所述灌胶通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面。
其中，所述调整及灌胶通道具有与外界连通的通道入口，所述通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面。
其中，所述镜筒的内侧面具有多级台阶，所述多个镜片依次嵌入所述多级台阶以组立成镜片群。
根据本发明的另一方面，还提供了一种摄像模组，包括光学镜头，所述光学镜头是前述任一项所述的光学镜头。
与现有技术相比，本发明具有下列至少一个技术效果：
1、本发明可以减小镜头在高温高湿等极端环境下产生的变异。
2、本发明可以在维持镜头结构稳定的条件下，减小在高温高湿等极端环境下的镜筒形变，从而减小对镜片的影响，减小对光学系统的损耗。
3、本发明特别适用于可调镜头，可以显著改善可调镜头在高温高湿等极端环境下的光学性能。
附图说明
在参考附图中示出示例性实施例。本文中公开的实施例和附图应被视作说明性的，而非限制性的。
图1示出了本发明一个实施例的光学镜头1000的剖面示意图；
图2示出了本发明的另一个实施例的光学镜头1000；
图3示出了本发明的另一个实施例的光学镜头1000。
具体实施方式
为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了本发明一个实施例的光学镜头1000的剖面示意图。如图1所示，本实施例的光学镜头1000包括多个镜片110和镜筒120。所述多个镜片110构成可成像的光学系统，并且所述多个镜片110安装于所述镜筒120内侧。其中，所述镜筒120的内侧面121具有多级台阶121a，所述多个镜片110依次嵌入所述多级台阶121a以组立成镜片群。所述镜筒120的外侧面122具有由外向内凹进而形成的凹槽123，并且所述凹槽123位于与所述多个镜片110中的一部分镜片对应的位置处。本实施例中，所述凹槽123位于与所述多个镜片中的前端第一个镜片111对应的位置处。所述凹槽123是环绕在所述的前端第一个镜片111外侧的环形凹槽。所述凹槽123的宽度略大于或等于所述前端第一个镜片111的结构区111a的厚度。其中，所述凹槽123的宽度是所述凹槽123在所述光学镜头1000的光轴方向上的尺寸。本实施例中，所述凹槽123包括底面123a、上侧壁123b和下侧壁123c。本文中，对于任一镜片，其包括光学区和结构区，光学区是该镜片中用于成像的区域，结构区围绕在所述光学区周围，起到支撑作用(即结构件的作用)。本实施例中，前端第一个镜片111与第二个镜片112之间具有垫圈113，以支撑第一个镜片111与第二个镜片112。垫圈113在多个镜片组立成镜片群时可以起到辅助支撑的作用，避免镜片之间的相对位置扰动。
在现有技术中，当镜头处于极端环境例如高温高湿条件下时，镜头各部件之间的膨胀量不同，从而导致镜筒部分受到挤压或拉伸，产生拉应力或压应力，使得镜筒形变。由于镜片与镜筒连接在一起，镜筒的形变会使得镜片发生位移，光学系统发生变化，成像质量降低。而本实施例中，通过在镜筒的上设置缺口(即设置凹槽)，达到了改变镜头在高温高湿环境下应力分布的效果，可以提高镜头在极端环境下光学系统的稳定性。与此同时，上述实施例中，镜筒的侧面仅在局部位置设置凹槽，镜筒的其余部分可以具有足够的厚度，因此有助于在通常状态下(例如非高温高湿环境下)维持镜头结构稳定。再者，上述实施例中，前端第一个镜片的光学敏感性较强，在该镜片的外侧设置凹槽，提高镜头在极端环境下光学系统的稳定性的效果较优，同时有助于在通常状态下维持镜头结构稳定。需要注意，镜片的光学敏感性与光学设计有关，在本发明的其它一些实施例中，光学敏感性最强的镜片并不必然是前端第一个镜片，例如也可以是第二个镜片，此时所述凹槽可以位于所设计的光学敏感性最强镜片的对应位置处。
进一步地，在一个优选实施例中，凹槽123的底面可以呈弧形。底面呈弧形可使应力分布均匀，从而更好地抑制镜片在高温高湿环境下的位移或形变。
进一步地，在本发明的另一个实施例中，所述多个镜片包括位于前端的至少两个镜片组成的前端镜片群，所述凹槽位于与所述多个镜片中的前端镜片群对应的位置处。本实施例中，凹槽对应于多个镜片。所述凹槽包括底面、上侧壁和下侧壁，所述上侧壁高于所述前端镜片群的结构区顶面，所述下侧壁低于所述前端镜片群的结构区底面。在某些光学设计中，前端多个镜片均具有较强的光学敏感性。因此，本实施例中的凹槽将防范镜片位移或形变的范围扩展到多个镜片。需注意，镜片群的光学敏感性与光学设计有关，在本发明的其它一些实施例中，光学敏感性最强的镜片并不必然是所述的前端镜片群，例如也可以是第二和第三个镜片组成的镜片群，此时所述凹槽可以位于所设计的光学敏感性最强的镜片群的对应位置处。
镜片或镜片群的光学敏感性(有时也被称为光学敏感度)可以通过模拟仿真各镜片的制造公差和组装公差对镜头MTF曲线(或其它表征镜头解像力的曲线)的影响程度来判断。有时市场上购买的镜头会直接提供敏感度分析表，根据该敏感度分析表即可直接获得各个镜片的光学敏感度信息。
前述实施例中，所述凹槽均为连续的环形槽。而在本发明的另一些实施例中，所述凹槽可以是不连续的。例如，在一个实施例中，所述凹槽包括多个弧形子槽，所述的多个弧形子槽构成不封闭的环形，并且所述的多个弧形子槽环绕在所述的一部分镜片外侧。由于镜筒侧面的开槽范围有所减小，因此这种镜头在平常使用状态下，结构强度会好一些。而在高温高湿等极端环境下，这种不封闭环形的凹槽也可以产生一定的改善应力分布的效果，从而提高镜头在极端环境下光学系统的稳定性。
进一步地，图2示出了本发明的另一个实施例的光学镜头1000。该光学镜头1000包括多个镜片110和镜筒120。多个镜片110安装于所述镜筒120内侧。其中，所述镜筒120的内侧面121具有多级台阶，所述多个镜片依次嵌入所述多级台阶以组立成镜片群。所述镜筒120的外侧面122具有由外向内凹进而形成的凹槽123，并且所述凹槽123位于与所述多个镜片110中的一部分镜片对应的位置处。所述多个镜片包括至少一个可调镜片114，所述凹槽123位于与所述可调镜片114对应的位置处。所述镜筒还包括：调整通道124和灌胶通道125。调整通124道适于让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片114的位置进行调整。灌胶通道125适于让胶材灌入以将所述可调镜片114固定于所述镜筒120。所述调整通道可以平行于所述光学镜头的光轴，也可以相对于所述光学镜头的光轴倾斜。所述灌胶通道可以平行于所述光学镜头的光轴，也可以相对于所述光学镜头的光轴倾斜。所述调整通道具有与外界连通的调整通道入口，所述调整通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面，并且所述灌胶通道具有与外界连通的灌胶通道入口，所述灌胶通道入口可以位于所述镜筒的顶面129a或侧面129b。在可调镜头中，可调镜片通常是对光学系统的成像质量影响较大的镜片(即光学敏感性较大的镜片)，且该镜片通过最后灌入的胶水固定，因此该镜片相对不稳定。而实施例中，可以通过在该可调镜片周围设置缺口(即凹槽)，使得可调镜头周围镜筒(镜筒通常为黑物)相对较薄，可以改善在高温高湿等极端环境下的应力分布，使得镜筒的变异量减小。这样高温高湿等极端环境对可调镜片的影响减小，使得镜头的光学系统损耗降低。此处“损耗”主要是指光学性能的损耗，同时也涵盖了镜筒和镜片因受力导致的形变或位移。
图3示出了本发明的另一个实施例的光学镜头1000。本实施例中国，所述镜筒120包括：调整及灌胶通道126，其既适于让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片的位置进行调整，也适于让胶材灌入以将所述可调镜片固定于所述镜筒。换句话说，本实施例中，起到调整功能和灌胶功能的通道是合为一体的，即调整功能和灌胶功能共享同一物理通道。具体实现中，可以先让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片的位置进行调整，然后再让胶材灌入以将所述可调镜片固定于所述镜筒。所述调整及灌胶通道具有与外界连通的通道入口，所述通道入口可以位于所述镜筒的顶面129a或侧面129b。
进一步地，仍然参考图1，在一个实施例中，所述镜筒可以注塑成型，并且基于注塑工艺一次成型地在镜筒外侧面形成所述凹槽。
在另一个实施例中，所述镜筒可以在成型后，通过切削在镜筒外侧面形成所述凹槽。
进一步地，本发明还提供了与上述光学镜头相应的摄像模组，该摄像模组包括光学镜头，所述光学镜头可以是前文任意实施例中的光学镜头。该摄像模组可以是定焦模组，也可以是自动对焦模组(自动对焦模组具有马达)，还可以是光学变焦模组(光学变焦模组具有至少两个可活动镜片群)。
以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (16)

1.光学镜头，其特征在于，包括：
多个镜片，所述多个镜片构成可成像的光学系统；以及
镜筒，所述多个镜片安装于所述镜筒内侧；
其中，所述镜筒的外侧面具有由外向内凹进而形成的凹槽，并且所述凹槽位于与所述多个镜片中的一部分镜片对应的位置处。
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽位于与所述多个镜片中的光学敏感度最高的镜片对应的位置处；或者所述多个镜片包括至少两个镜片组成的光学敏感镜片群，所述光学敏感镜片群的光学敏感度高于其它镜片或者镜片群，并且所述凹槽位于与所述光学敏感镜片群对应的位置处。
3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽位于与所述多个镜片中的前端第一个镜片对应的位置处。
4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述多个镜片包括位于前端的至少两个镜片组成的前端镜片群，所述凹槽位于与所述多个镜片中的前端镜片群对应的位置处。
5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述多个镜片包括至少一个可调镜片，所述凹槽位于与所述可调镜片对应的位置处。
6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽是环绕在所述的一部分镜片外侧的环形凹槽。
7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽的底面呈弧形。
8.根据权利要求3所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽的宽度大于或等于所述前端第一个镜片的结构区的厚度，所述凹槽的宽度是所述凹槽在所述光学镜头的光轴方向上的尺寸。
9.根据权利要求4所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽包括上侧壁和下侧壁，所述上侧壁高于所述前端镜片群的结构区顶面，所述下侧壁低于所述前端镜片群的结构区底面。
10.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述凹槽包括多个弧形子槽，所述的多个弧形子槽构成不封闭的环形，并且所述的多个弧形子槽环绕在所述的一部分镜片外侧。
11.根据权利要求5所述的光学镜头，其特征在于，所述镜筒包括：
调整通道，其适于让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片的位置进行调整；以及
灌胶通道，其适于让胶材灌入以将所述可调镜片固定于所述镜筒。
12.根据权利要求5所述的光学镜头，其特征在于，所述镜筒包括：
调整及灌胶通道，其既适于让调整工具穿过所述镜筒以对所述可调镜片的位置进行调整，也适于让胶材灌入以将所述可调镜片固定于所述镜筒。
13.根据权利要求11所述的光学镜头，其特征在于，所述调整通道具有与外界连通的调整通道入口，所述调整通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面；并且所述灌胶通道具有与外界连通的灌胶通道入口，所述灌胶通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面。
14.根据权利要求12所述的光学镜头，其特征在于，所述调整及灌胶通道具有与外界连通的通道入口，所述通道入口位于所述镜筒的顶面或侧面。
15.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述镜筒的内侧面具有多级台阶，所述多个镜片依次嵌入所述多级台阶以组立成镜片群。
16.摄像模组，其特征在于，包括光学镜头，所述光学镜头是权利要求1-15中任一项所述的光学镜头。
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