CN111045175B - 使用金属固定环的成像镜头、相机模块及电子装置 - Google Patents

使用金属固定环的成像镜头、相机模块及电子装置 Download PDF

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Abstract

一种使用金属固定环的成像镜头、相机模块及电子装置。成像镜头包含塑胶镜筒、成像透镜组及金属固定环，其中金属固定环用以将成像透镜组固定于塑胶镜筒内，金属固定环包含内环部、多个固定部及多个弹性部。内环部形成通孔。固定部与塑胶镜筒直接接触，用以将金属固定环固定于塑胶镜筒内。弹性部中至少一者连接固定部中至少一者与内环部。借此，有助于降低成像镜头的体积。

Description

使用金属固定环的成像镜头、相机模块及电子装置
技术领域
本发明是有关于一种成像镜头、相机模块及电子装置，且特别是有关于一种应用在电子装置上且使用金属固定环的微型化成像镜头及相机模块。
背景技术
随着半导体制程技术更加精进，使得电子感光元件性能有所提升，像素可达到更微小的尺寸，因此，具备高成像品质的相机模块及其成像透镜组俨然成为不可或缺的一环。而随着科技日新月异，配备相机模块的电子装置的应用范围更加广泛，对于相机模块及其成像透镜组的要求也是更加多样化。
在一种将成像透镜组固定于镜筒的现有技术中，是将一塑胶固定环与成像透镜组中最接近像侧的透镜承靠，并用粘着剂涂布于塑胶固定环与镜筒上以固定成像透镜组。然而，一般的塑胶固定环的厚度需在0.2mm以上，在面对电子装置对于相机模块日益小型化的要求时，塑胶固定环的厚度规格已然成为成像镜头连同相机模块小型化的阻碍。再者，由于粘着剂的涂布控制不易，常使得粘着剂由塑胶固定环的外径面溢流至与其承靠的透镜的外径面甚至是其光学有效区，因而降低成像镜头的组装良率及成像品质。
在另一种将成像透镜组固定于镜筒的现有技术中，并不使用固定环，而直接用粘着剂涂布于成像透镜组中最接近像侧的透镜与镜筒上，则粘着剂涂布不均及溢流的问题将首当其冲直接影响攸关成像品质的透镜本身。另一方面，若以加大光学有效区外围的非光学有效区的范围来降低粘着剂溢流的情况，则会付出增加相机模块及其成像透镜组体积或是不符光学规格要求的代价。
根据上述，现有技术中的相机模块及其成像透镜组较不易在光学规格、成像品质及体积等需求间取得平衡，故一种符合前述需求的相机模块及其成像透镜组遂成产业界努力的目标。
发明内容
本发明提供一种成像镜头、相机模块及电子装置，透过成像镜头中的簧片式金属固定环，有助于降低成像镜头的体积，以满足电子装置对于相机模块及其成像镜头日益小型化的要求，并维持光学规格及成像品质。
依据本发明提供一种成像镜头，包含塑胶镜筒、成像透镜组及金属固定环，其中金属固定环用以将成像透镜组固定于塑胶镜筒内，金属固定环包含内环部、多个固定部及多个弹性部。内环部形成通孔。固定部与塑胶镜筒直接接触，用以将金属固定环固定于塑胶镜筒内，固定部环绕内环部。弹性部中至少一者连接固定部中至少一者与内环部，弹性部环绕内环部，多个间隔位于内环部与弹性部、固定部之间。金属固定环的厚度为d，其满足下列条件：0.01mm<d<0.20mm。借此，有助于降低成像镜头的体积。
根据前段所述的成像镜头，可还包含粘着剂，其涂布于金属固定环与塑胶镜筒上。成像透镜组具有光轴，光轴通过金属固定环的通孔，各弹性部的外观可为弧形，且弹性部沿光轴的辐射方向无重叠。固定部占金属固定环的最大外径圆周长扣除固定部的比例为f％，其可满足下列条件：5％<f％<40％。较佳地，其可满足下列条件：10％<f％<32％。成像透镜组具有光轴并包含多个透镜，像侧透镜为透镜中最接近成像透镜组的像侧的一者，像侧透镜的外径面由成像透镜组的物侧至像侧可依序包含第一外径面及第二外径面，第一外径面及第二外径面中仅第一外径面与塑胶镜筒接触，且第一外径面与第二外径面形成阶差。第一外径面的最大外径为ψ1，第二外径面的最大外径为ψ2，第一外径面与第二外径面形成的阶差为Δψ且为(ψ2-ψ1)/2，其可满足下列条件：0.05mm<Δψ<0.35mm。粘着剂可填充于间隔中至少一者之内，且像侧透镜、金属固定环及塑胶镜筒之间透过粘着剂粘着固定。粘着剂可为不透光粘着剂。像侧透镜可包含多个直条状楔形结构，直条状楔形结构中至少一者与粘着剂直接接触。直条状楔形结构可设置于第一外径面与第二外径面之间。直条状楔形结构的数量为n，其可满足下列条件：100<n<600。金属固定环的外观可为黑色。金属固定环的厚度为d，其可满足下列条件：0.01mm<d<0.13mm。固定部的数量可小于或等于弹性部的数量。固定部的数量为Nf，其可满足下列条件：6<Nf<16。通过上述提及的各点技术特征，有助于降低通孔与成像透镜组的光轴之间偏移的公差。上述各技术特征皆可单独或组合配置，而达到对应的功效。
依据本发明另提供一种相机模块，包含前述的成像镜头。借此，以满足电子装置对于相机模块日益小型化的要求。
依据本发明另提供一种电子装置，包含前述的相机模块及电子感光元件，其中电子感光元件设置于相机模块的成像面。借此，有助于小型化并具有良好的成像品质，故能满足现今对电子装置的高规格成像需求。
附图说明
图1A绘示本发明第一实施例的成像镜头与下弹簧片、导线元件的示意图；
图1B绘示第一实施例的成像镜头中部分元件的爆炸图；
图1C绘示第一实施例中粘着剂涂布的示意图；
图1D绘示第一实施例中金属固定环的立体图；
图1E绘示第一实施例中金属固定环的侧视图；
图1F绘示第一实施例中金属固定环的最大外径的示意图；
图1G绘示第一实施例中像侧透镜的立体图；
图1H绘示第一实施例中像侧透镜的侧视图；
图1I绘示第一实施例中像侧透镜的另一侧视图；
图2A绘示本发明第二实施例的成像镜头中部分元件的爆炸图；
图2B绘示第二实施例中粘着剂涂布的示意图；
图2C绘示第二实施例中金属固定环的立体图；
图2D绘示第二实施例中金属固定环的侧视图；
图2E绘示第二实施例中金属固定环的最大外径的示意图；
图2F绘示第二实施例中像侧透镜的侧视图；
图3A绘示本发明第三实施例的成像镜头中金属固定环的侧视图；
图3B绘示第三实施例中金属固定环的最大外径的示意图；
图4A绘示本发明第四实施例的相机模块的爆炸图；
图4B绘示第四实施例的相机模块的另一爆炸图；
图5A绘示本发明第五实施例的电子装置的示意图；
图5B绘示第五实施例的电子装置的另一示意图；
图5C绘示第五实施例的电子装置的方块图；
图6绘示本发明第六实施例的电子装置的示意图；以及
图7绘示本发明第七实施例的电子装置的示意图。
【符号说明】
电子装置：10、20、30
感测元件：16
辅助光学元件：17、27
成像信号处理元件：18、28
使用者界面：19
触控屏幕：19a
按键：19b
电路板：77
连接器：78
电子感光元件：13
成像面：86
玻璃面板：85
针头：91、92
相机模块：11、21、31、71、1000
自动对焦组件：14
光学防手震组件：15
金属外壳：1110
上弹簧片：1120
磁体：1130
导线元件：1150、8150、8250
下弹簧片：1160、8160、8260
固定基座：1180
成像镜头：12、100、200
塑胶镜筒：140、240
成像透镜组：150
透镜：151、152、153、154、155
像侧透镜：160、260
外径面：164、264
第一外径面：161、261
凹缩部：167、267
阶差表面：163、263
直条状楔形结构：168、268
第二外径面：162、262
金属固定环：170、270、370
通孔：171、271、371
内环部：172、272、372
间隔：174、274、374、384
框架部：176、276、376
弹性部：178、278、378、380、388
固定部：179、279、379、389
粘着剂：190、290
d：金属固定环的厚度
ψr：金属固定环的最大外径
ψ1：第一外径面的最大外径
ψ2：第二外径面的最大外径
Δψ：第一外径面与第二外径面形成的阶差
具体实施方式
<第一实施例>
请参照图1A至图1C，其中图1A绘示本发明第一实施例的成像镜头100与下弹簧片8160、导线元件8150的示意图，图1B绘示第一实施例的成像镜头100中金属固定环170、像侧透镜160及塑胶镜筒140的爆炸图，图1C绘示第一实施例中粘着剂(Adhesive Layer)190涂布的示意图。由图1A至图1C可知，成像镜头100包含塑胶镜筒140、成像透镜组150及金属固定环170，其中金属固定环170用以将成像透镜组150固定于塑胶镜筒140内。成像透镜组150具有光轴(未另标号)并包含多个透镜，成像透镜组150的光轴亦即成像镜头100的光轴，像侧透镜160为所述多个透镜中最接近成像透镜组150的像侧(即图1A中的右侧)的一者，且金属固定环170设置于像侧透镜160的像侧。此外，成像镜头100的塑胶镜筒140可进一步与自动对焦组件(包含现有技术中的导线元件8150、下弹簧片8160…等用以达成自动对焦功能)组装而成相机模块，且第一实施例将不另对此详加说明及绘示。
请参照图1D及图1E，其中图1D绘示第一实施例中金属固定环170的立体图，图1E绘示第一实施例中金属固定环170的由物侧或像侧(平行光轴方向)观察的侧视图。由图1A至图1E可知，金属固定环170为圆环形且包含内环部172、多个固定部179及多个弹性部178。内环部172形成金属固定环170的通孔171，且光轴通过通孔171。固定部179与塑胶镜筒140直接接触，用以将金属固定环170固定于塑胶镜筒140内。弹性部178中至少一者连接固定部179中至少一者与内环部172。再者，金属固定环170可为整体金属材质，亦可为部分金属材质，例如在金属材质的表面涂布非金属材质。
由图1D可知，金属固定环170的厚度为d，其满足下列条件：0.01mm<d<0.20mm。借此，金属固定环170的金属材质及结构有利于将成像透镜组150固定于塑胶镜筒140内，且金属固定环170为簧片式并具有较薄的厚度，有助于降低成像镜头的体积，以满足电子装置对于相机模块及其成像镜头日益小型化的要求，并维持光学规格及成像品质。较佳地，其可满足下列条件：0.01mm<d<0.13mm。借此，满足前述范围的簧片式金属固定环170具有适当的厚度d，可避免厚度过薄导致扭曲变形不利于组装，亦可避免厚度过厚导致相机模块内部发生机构干涉(Mechanical Interference)，而影响相机模块的运作。
进一步而言，由图1D及图1E可知，金属固定环170的弹性部178可环绕内环部172。借此，有助于形成最小体积的金属固定环170，并使弹性部178受到压缩的方向呈现辐射状，以降低通孔171与成像透镜组150的光轴之间偏移的公差。
光轴通过金属固定环170的通孔171，各弹性部178的外观可为弧形，且弹性部178沿光轴的辐射方向(即光轴的径向)无重叠。借此，避免弹性部178形成的弹力或结构过软(Soft)，以降低固定力量不足而使成像透镜组150由塑胶镜筒140松脱的疑虑。第一实施例中，各弹性部178的外观为等宽长条弧形，弹性部178中一者本身的结构沿光轴的辐射方向无重叠，且无弹性部178中二者沿光轴的辐射方向重叠。
第一实施例中，金属固定环170的固定部179的数量为八个，各固定部179的外观相同且为弧形，所述八个固定部179沿光轴的圆周方向规则并等距排列，即所述八个固定部179离散地环绕内环部172及通孔171。各固定部179的两端分别连接弹性部178中一者，金属固定环170的弹性部178的数量为十六个，各弹性部178的外观相同且为弧形。所述十六个弹性部178沿光轴的圆周方向排列，即所述十六个弹性部178离散地环绕内环部172及通孔171。各弹性部178的一端直接连接固定部179中一者且另一端直接连接框架部176中一者，所述框架部176中一者直接连接内环部172，即各弹性部178的另一端间接连接内环部172。再者，各框架部176沿光轴的辐射方向的长度大于各固定部179沿光轴的辐射方向的长度，且各固定部179沿光轴的辐射方向的长度大于各弹性部178沿光轴的辐射方向的长度。其他依据本发明的实施例中(图未揭示)，各固定部可不为弧形，各弹性部连接内环部与固定部但可不为弧形。
由图1A至图1C可知，塑胶镜筒140的内环面(未另标号)上与金属固定环170对应组装的位置为一圆形，固定部179为金属固定环170上最凸出的部分，从而固定部179的外环面(未另标号)与塑胶镜筒140的内环面直接接触，如图1A所示，用以将金属固定环170固定于塑胶镜筒140内。此外，图1A的示意图是为一剖视图，唯其中的成像透镜组150及金属固定环170为剖面图，以清楚表示成像镜头100的特征。图1A中的金属固定环170以洒点表示，直条状楔形结构168及粘着剂190分别以不同的线段表示，且洒点或线段皆不为其实际的结构。
请参照图1F，其绘示第一实施例中金属固定环170的最大外径ψr的示意图。由图1F可知，各固定部179的外环面较弹性部178及框架部176远离光轴，固定部179中相对二者的外环面通过光轴的距离为金属固定环170的最大外径ψr。固定部179占金属固定环170的最大外径ψr的圆周长(可为以最大外径ψr为直径所定义的虚拟圆周长)扣除固定部179的比例为f％，其可满足下列条件：5％<f％<40％。借此，维持参数f％为50％进而40％以下的比例，则可在固定部179两端皆设计弹性部178以增加弹性力道，使小体积的金属固定环170具有更大的固定力道。较佳地，其可满足下列条件：10％<f％<32％。借此，维持参数f％为更小且更适当的比例，有助在不改变固定部179数量的情况下增加弹性部178的长度，以依照不同成像镜头100的尺寸调整固定力道。
在第一实施例的图1F中，金属固定环170的最大外径ψr为4.6mm，如图1F将最大外径ψr的圆周长(以最大外径ψr为直径所定义的虚拟圆周长，图1F中以虚线绘示)分为八等分，各一等分中的固定部179的弧长为0.3468mm，因此八个固定部179占金属固定环170的最大外径ψr的圆周长扣除八个固定部179的比例f％为23.76％。
由图1D及图1E可知，多个间隔174可位于内环部172与固定部179之间。借此，间隔174提供金属固定环170可弹性压缩的移动空间，且压缩的方向皆是沿光轴的辐射方向，即辐射状由外往内挤压，或是辐射状由内往外伸张。第一实施例中，间隔174的数量为八个，各间隔174对应一固定部179与连接其两端的二弹性部178，各间隔174位于内环部172与对应的一固定部179之间，各间隔174亦位于内环部172与对应的二弹性部178之间。
固定部179的数量可小于或等于弹性部178的数量。借此，使得薄片形的簧片式金属固定环170可产生出较大的弹性力道，使金属固定环170固定成像透镜组150的效果更佳。
固定部179的数量为Nf，其可满足下列条件：6<Nf<16。借此，使多个固定部179都可以均匀受力，且避免单一个固定部179与塑胶镜筒140的接触面积过大而加剧制造公差，进而影响通孔171与光轴的同轴性。第一实施例中，金属固定环170的固定部179的数量Nf为8，弹性部178的数量Ne为16，且Nf<Ne。
进一步而言，由图1A及图1C可知，成像镜头100可还包含粘着剂190，其涂布于金属固定环170与塑胶镜筒140上。借此，有助提高成像镜头100抵抗外界撞击的能力，且于温度变化大时，避免金属固定环170的伸缩或膨胀而使金属固定环170位置偏移。
粘着剂190可为不透光粘着剂。借此，可有效减少杂散光的不必要反射，以提升成像镜头100的成像品质。
金属固定环170的外观可为黑色。借此，在粘着剂190没有涂覆到的区域也不会增加非成像光线的反射，以减少徒增眩光的瑕疵。具体而言，金属固定环170可为黑色染色金属，亦可为黑色以外的金属上涂布黑色涂料。
由图1A可知，成像镜头100的成像透镜组150由物侧(即图1A中的左侧)至像侧依序包含透镜151、152、153、154、155及像侧透镜160，成像透镜组150的透镜总数为六片(151、152、153、154、155、160)，且透镜151、152、153、154、155及像侧透镜160皆沿光轴设置于塑胶镜筒140内，其他光学元件(例如成像补偿元件、遮光片、间隔环)可设置于成像透镜组150的透镜之间，像侧透镜160为成像透镜组150的透镜中最接近成像透镜组150的像侧的一者。再者，成像镜头100的塑胶镜筒140进一步与自动对焦组件(包含导线元件8150、下弹簧片8160...等)组装而成相机模块，在相机模块的像侧(即成像镜头100的像侧、成像透镜组150的像侧)可设置玻璃面板85及成像面86，玻璃面板85可为保护玻璃元件、滤光元件或前述二者，且不影响成像透镜组150的焦距，成像面86即为设置电子感光元件的位置。
由图1A及图1C可知，粘着剂190可填充于间隔174中至少一者之内，且像侧透镜160、金属固定环170及塑胶镜筒140之间透过粘着剂190粘着固定，即粘着剂190进一步位于像侧透镜160、金属固定环170及塑胶镜筒140之间的空间，使所述三者粘着在一起并使相对位置固定。借此，间隔174可同时作为粘着剂190的容置槽，以吸收过多的粘着剂190，使其不会污染到像侧透镜160或成像镜头100中其他透镜。
具体而言，如图1A及图1C所示，在成像镜头100的组装过程中，塑胶镜筒140可先与相机模块中的导线元件8150、下弹簧片8160等元件组装，接着将透镜151、152、153、154、155、像侧透镜160及金属固定环170依序组装在塑胶镜筒140内，并将针头91置于金属固定环170上方(图1C中为清楚绘示金属固定环170之故，省略已组装在塑胶镜筒140内的透镜)，且可透过治具(图未揭示)使塑胶镜筒140连同金属固定环170与针头91之间具有自由度可以相对移动或相对旋转，使粘着剂190间歇式涂布在金属固定环170上，例如使粘着剂190涂布在金属固定环170上的八个位置或其他数目的位置。粘着剂190主要透过间隔174粘着金属固定环170与像侧透镜160的像侧表面的非光学有效区(环绕像侧表面的光学有效区且未另标号)，粘着剂190并沿着弹性部178、框架部176与塑胶镜筒140之间的间隙流至像侧透镜160与塑胶镜筒140之间，从而使像侧透镜160、金属固定环170及塑胶镜筒140之间透过粘着剂190粘着固定。
请参照图1G至图1I，图1G绘示第一实施例中像侧透镜160的立体图，图1H绘示第一实施例中像侧透镜160的由物侧观察的侧视图，图1I绘示第一实施例中像侧透镜160的由垂直光轴方向观察的侧视图。由图1A、图1G至图1I可知，像侧透镜160的外径面164由成像透镜组150的物侧至像侧可依序包含第一外径面161及第二外径面162，第一外径面161及第二外径面162中仅第一外径面161与塑胶镜筒140接触，且第一外径面161与第二外径面162形成阶差。借此，有助改善粘着剂190过度溢流到像侧透镜160的情况，让大部分的粘着剂190停留在像侧透镜160的第二外径面162，避免溢流到第一外径面161与塑胶镜筒140之间。
由图1I可知，第一外径面161的最大外径为ψ1，第二外径面162的最大外径为ψ2，第一外径面161与第二外径面162形成的阶差为Δψ且为(ψ2-ψ1)/2，其可满足下列条件：0.05mm<Δψ<0.35mm。借此，满足前述范围的参数Δψ的像侧透镜160具有特定的尺寸，有助避免参数Δψ过小导致阻断溢流的成效不明显，亦有助避免参数Δψ过大而影响像侧透镜160的光学成像均匀性。第一实施例中，第一外径面161的最大外径ψ1小于第二外径面162的最大外径ψ2，且塑胶镜筒140的内环面(未另标号)上与第一外径面161对应组装的内径小于与第二外径面162对应组装的内径，并使得第一外径面161及第二外径面162中仅第一外径面161与塑胶镜筒140接触。
由图1G至图1I可知，像侧透镜160可包含多个直条状楔形结构168，直条状楔形结构168中至少一者与粘着剂190直接接触。借此，多个直条状楔形结构168有助增加像侧透镜160的非光学有效区与粘着剂190的接触面积，以提高固定像侧透镜160的稳定度。第一实施例中，直条状楔形结构168的横向剖面呈上窄下宽的形状，如图1G及图1I所示，且直条状楔形结构168中相邻二者之间为一直条状V形沟槽，所述多个直条状楔形结构168的整体呈辐射状V形沟槽。
直条状楔形结构168可设置于第一外径面161与第二外径面162之间。借此，有效阻止粘着剂190溢流至第一外径面161，提供更佳的阻流效果。
具体而言，像侧透镜160的外径面164由成像透镜组150的物侧至像侧进一步依序包含第一外径面161、阶差表面163及第二外径面162，第二外径面162包含可为注料口的切口的凹缩部167，第一外径面161的法线及第二外径面162的法线皆垂直光轴，阶差表面163的法线平行光轴。多个直条状楔形结构168沿光轴的圆周方向规则并等距排列设置于阶差表面163，其中各直条状楔形结构168具有相同的结构且沿光轴的辐射方向设置。如图1A所示，粘着剂190由第二外径面162(包含凹缩部167)与塑胶镜筒140的内环面之间流至直条状楔形结构168中至少一者，并有效阻止粘着剂190继续往第一外径面161溢流，且使像侧透镜160、金属固定环170及塑胶镜筒140之间透过粘着剂190粘着固定。其他依据本发明的实施例中(图未揭示)，多个直条状楔形结构可设置于像侧透镜的外径面、物侧表面的非光学有效区(未另标号)、或像侧表面的非光学有效区，且直条状楔形结构可不规则排列。
直条状楔形结构168的数量为n，其可满足下列条件：100<n<600。借此，有效地大量增加直条状楔形结构168的表面积，使粘着剂190大幅增加与直条状楔形结构168的接触，提供更佳的阻流效果。
请一并参照下列表一，其表列本发明第一实施例的成像镜头100依据前述参数定义的数据，并如图1D、图1F及图1I所绘示。
Figure GDA0003335892280000111
<第二实施例>
请参照图2A至图2B，其中图2A绘示第二实施例的成像镜头200中金属固定环270、像侧透镜260及塑胶镜筒240的爆炸图，图2B绘示第二实施例中粘着剂290涂布的示意图。由图2A至图2B可知，成像镜头200包含塑胶镜筒240、成像透镜组及金属固定环270，其中金属固定环270用以将成像透镜组固定于塑胶镜筒240内。成像透镜组具有光轴(未另标号)并包含多个透镜(图2A中仅绘示所述多个透镜中的像侧透镜260)，成像透镜组的光轴亦即成像镜头200的光轴，像侧透镜260为所述多个透镜中最接近成像透镜组的像侧的一者，且金属固定环270设置于像侧透镜260的像侧。此外，成像镜头200的塑胶镜筒240可进一步与自动对焦组件(包含导线元件8250、下弹簧片8260...等)组装而成相机模块(图未完整揭示)，如图2A所示。成像镜头200的塑胶镜筒240亦可进一步与自动对焦组件(包含导线元件1150、下弹簧片1160...等)组装而成另一相机模块(图未完整揭示)，如图2B所示。
请参照图2C及图2D，其中图2C绘示第二实施例中金属固定环270的立体图，图2D绘示第二实施例中金属固定环270的由像侧观察的侧视图。由图2A至图2D可知，金属固定环270为圆环形且包含内环部272、多个固定部279及多个弹性部278。内环部272形成金属固定环270的通孔271，且光轴通过通孔271。固定部279与塑胶镜筒240直接接触，用以将金属固定环270固定于塑胶镜筒240内。弹性部278中至少一者连接固定部279中至少一者与内环部272。
进一步而言，由图2C及图2D可知，金属固定环270的弹性部278环绕内环部272。光轴通过金属固定环270的通孔271，各弹性部278的外观为等宽长条弧形，且弹性部278沿光轴的辐射方向无重叠。
第二实施例中，金属固定环270的固定部279的数量为八个，各固定部279的外观相同且为弧形，所述八个固定部279沿光轴的圆周方向规则并等距排列，即所述八个固定部279离散地环绕内环部272及通孔271。各固定部279的一端连接弹性部278中一者且其另一端为开放端，金属固定环270的弹性部278的数量为八个，各弹性部278的外观相同且为弧形。所述八个弹性部278沿光轴的圆周方向排列，即所述八个弹性部278离散地环绕内环部272及通孔271。各弹性部278的一端直接连接固定部279中一者且另一端直接连接框架部276中一者，所述框架部276中一者直接连接内环部272，即各弹性部278的另一端间接连接内环部272。因此，金属固定环270的固定部279的数量Nf为8，弹性部278的数量Ne为8，且Nf＝Ne，即固定部279的数量Nf等于弹性部278的数量Ne。再者，各框架部276沿光轴的辐射方向的长度大于各固定部279沿光轴的辐射方向的长度，且各固定部279沿光轴的辐射方向的长度大于各弹性部278沿光轴的辐射方向的长度。
由图2A至图2B可知，塑胶镜筒240的内环面(未另标号)上与金属固定环270对应组装的位置为一圆形，固定部279为金属固定环270上最凸出的部分，从而固定部279的外环面(未另标号)与塑胶镜筒240的内环面直接接触，用以将金属固定环270固定于塑胶镜筒240内。
请参照图2E，其绘示第二实施例中金属固定环270的最大外径ψr的示意图。由图2E可知，各固定部279的外环面较弹性部278及框架部276远离光轴，固定部279中相对二者的外环面通过光轴的距离为金属固定环270的最大外径ψr，其数值为4.6mm，如图2E将最大外径ψr的圆周长(以最大外径ψr为直径所定义的虚拟圆周长，图2E中以虚线绘示)分为八等分，各一等分中的固定部279的弧长为0.3468mm，因此八个固定部279占金属固定环270的最大外径ψr的圆周长扣除八个固定部279的比例f％为23.76％。
由图2C及图2D可知，多个间隔274位于内环部272与固定部279之间。第二实施例中，间隔274的数量为八个，各间隔274对应一固定部279与连接其一端的弹性部278，各间隔274位于内环部272与对应的一固定部279之间，各间隔274亦位于内环部272与对应的一弹性部278之间。
进一步而言，由图2B可知，成像镜头200还包含粘着剂290，其涂布于金属固定环270与塑胶镜筒240上。粘着剂290为不透光粘着剂，且金属固定环270的外观为黑色。粘着剂290填充于间隔274中至少一者之内，且像侧透镜260、金属固定环270及塑胶镜筒240之间进一步透过粘着剂290粘着固定。
具体而言，如图2B所示，在成像镜头200的组装过程中，将多个透镜(包含像侧透镜260)及金属固定环270依序组装在塑胶镜筒240内，并将针头92置于金属固定环270上方，且可透过治具(图未揭示)使塑胶镜筒240连同金属固定环270与针头92之间具有自由度可以相对移动或相对旋转，使粘着剂290间歇式涂布在金属固定环270上的八个位置或其他数目的位置。另外，可于粘着剂290涂布后组装塑胶镜筒240与相机模块中的下弹簧片1160等元件。粘着剂290主要透过间隔274粘着金属固定环270与像侧透镜260的像侧表面的非光学有效区(环绕像侧表面的光学有效区且未另标号)，粘着剂290并沿着弹性部278、框架部276与塑胶镜筒240之间的间隙流至像侧透镜260与塑胶镜筒240之间，从而使像侧透镜260、金属固定环270及塑胶镜筒240之间透过粘着剂290粘着固定。
请参照图2F，其绘示第二实施例中像侧透镜260的由垂直光轴方向观察的侧视图。由图2A、图2B及图2F可知，像侧透镜260的外径面264由成像透镜组的物侧至像侧依序包含第一外径面261及第二外径面262，第一外径面261及第二外径面262中仅第一外径面261与塑胶镜筒240接触，且第一外径面261与第二外径面262形成阶差。
第二实施例中，第一外径面261的最大外径ψ1小于第二外径面262的最大外径ψ2，且塑胶镜筒240的内环面(未另标号)上与第一外径面261对应组装的内径小于与第二外径面262对应组装的内径，并使得第一外径面261及第二外径面262中仅第一外径面261与塑胶镜筒240接触。
由图2A及图2F可知，像侧透镜260包含多个直条状楔形结构268，直条状楔形结构268中至少一者与粘着剂290直接接触，且直条状楔形结构268设置于第一外径面261与第二外径面262之间。第二实施例中，直条状楔形结构268的横向剖面呈上窄下宽的形状，如图2F所示，且直条状楔形结构268中相邻二者之间为一直条状V形沟槽，所述多个直条状楔形结构268的整体呈辐射状V形沟槽。
具体而言，像侧透镜260的外径面264由成像透镜组的物侧至像侧进一步依序包含第一外径面261、阶差表面263及第二外径面262，第二外径面262包含可为注料口的切口的凹缩部267，第一外径面261的法线及第二外径面262的法线皆垂直光轴，阶差表面263的法线平行光轴。多个直条状楔形结构268沿光轴的圆周方向规则并等距排列设置于阶差表面263，其中各直条状楔形结构268具有相同的结构且沿光轴的辐射方向设置。粘着剂290由第二外径面262(包含凹缩部267)与塑胶镜筒240的内环面之间流至直条状楔形结构268中至少一者，并有效阻止粘着剂290继续往第一外径面261溢流，且使像侧透镜260、金属固定环270及塑胶镜筒240之间透过粘着剂290粘着固定。
请一并参照下列表二，其表列本发明第二实施例的成像镜头200中参数的数据，各参数的定义皆与第一实施例的成像镜头100相同，并如图2C、图2E及图2F所绘示。
Figure GDA0003335892280000141
<第三实施例>
请参照图3A，其绘示本发明第三实施例的成像镜头中金属固定环370的由物侧或像侧(平行光轴方向)观察的侧视图。第三实施例中，成像镜头包含塑胶镜筒、成像透镜组及金属固定环370，金属固定环370用以将成像透镜组固定于塑胶镜筒内，且成像镜头可还包含粘着剂。再者，第三实施例的塑胶镜筒、成像透镜组(包含像侧透镜)与粘着剂及其配置可与前述第一实施例的塑胶镜筒140、成像透镜组150(包含像侧透镜160)与粘着剂190及其配置、或是前述第二实施例的塑胶镜筒240、成像透镜组(包含像侧透镜260)与粘着剂290及其配置相同。
由图3A可知，金属固定环370为圆环形且包含内环部372、多个固定部379、389及多个弹性部378、380、388。内环部372形成金属固定环370的通孔371，且光轴(未另标号)通过通孔371。固定部379、389与塑胶镜筒直接接触，用以将金属固定环370固定于塑胶镜筒内。弹性部378连接内环部372与固定部379，弹性部388连接内环部372与固定部389。
进一步而言，金属固定环370的外观为黑色，金属固定环370的弹性部378、380及388离散地环绕内环部372及通孔371。光轴通过金属固定环370的通孔371，各弹性部378、各弹性部380及各弹性部388的外观皆为等宽长条弧形，且弹性部378、380及388沿光轴的辐射方向无重叠。
第三实施例中，金属固定环370的固定部379的数量为四个，各固定部379的外观相同且为弧形，所述四个固定部379沿光轴的圆周方向规则并等距排列。各固定部379的两端分别连接弹性部378中一者，弹性部378的数量为八个，各弹性部378的外观相同且为弧形，所述八个弹性部378沿光轴的圆周方向排列。各弹性部378的一端直接连接固定部379中一者且另一端直接连接框架部376中一者，所述框架部376中一者直接连接内环部372，即各弹性部378的另一端间接连接内环部372。
金属固定环370的固定部389的数量为八个，各固定部389的外观相同且为弧形，所述八个固定部389沿光轴的圆周方向排列。再者，固定部389中二者与固定部379中一者沿光轴的圆周方向交错排列。弹性部380的数量为四个，各弹性部380的两端分别直接连接固定部389中二者，各弹性部380的外观相同且为弧形，所述四个弹性部380沿光轴的圆周方向排列。弹性部388的数量为八个，各弹性部388的外观相同且为弧形，所述八个弹性部388沿光轴的圆周方向排列。各弹性部388的一端直接连接固定部389中一者且另一端直接连接框架部376中一者，所述框架部376中一者直接连接内环部372，即各弹性部388的另一端间接连接内环部372。
因此，金属固定环370的固定部379及389合计的数量Nf为12，弹性部378、380及388合计的数量Ne为20，且Nf<Ne，即固定部379及389合计的数量Nf小于弹性部378、380及388合计的数量Ne。再者，各框架部376沿光轴的辐射方向的长度大于各固定部379及389沿光轴的辐射方向的长度，且各固定部379及389沿光轴的辐射方向的长度大于各弹性部378、380及388沿光轴的辐射方向的长度。
请参照图3B，其绘示三实施例中金属固定环370的最大外径ψr的示意图。由图3B可知，各固定部379及389的外环面(未另标号)较弹性部378、380、388及框架部376远离光轴，固定部379中相对二者的外环面、或固定部389中相对二者的外环面通过光轴的距离为金属固定环370的最大外径ψr，其数值为4.6mm，如图3B将最大外径ψr的圆周长(以最大外径ψr为直径所定义的虚拟圆周长，图3B中以虚线绘示)分为八等分，各一等分中，固定部379的弧长为0.1734mm(即半个固定部379的弧长)，固定部389的弧长为0.2263mm，因此四个固定部379及八个固定部389占金属固定环370的最大外径ψr的圆周长扣除四个固定部379及八个固定部389的比例f％为28.41％。
由图3A可知，多个间隔374位于内环部372与固定部379之间，多个间隔384位于内环部372与固定部389之间。第三实施例中，间隔374的数量为四个，各间隔374对应一固定部379与连接其二端的二弹性部378，各间隔374位于内环部372与对应的一固定部379之间，各间隔374亦位于内环部372与对应的二弹性部378之间。间隔384的数量为四个，各间隔384对应二固定部389、一弹性部380及二弹性部388，各间隔384位于内环部372与对应的二固定部389之间，各间隔384亦位于内环部372与对应的一弹性部380及二弹性部388之间。
请一并参照下列表三，其表列本发明第三实施例的成像镜头的金属固定环370中参数的数据，各参数的定义皆与第一实施例的成像镜头100相同，并如图3B所绘示。
Figure GDA0003335892280000161
<第四实施例>
请参照图4A至图4B，其中图4A绘示本发明第四实施例的相机模块1000的爆炸图，图4B绘示第四实施例的相机模块1000的另一视角的爆炸图。由图4A及图4B可知，相机模块1000包含前述第二实施例的成像镜头200。借此，以满足电子装置对于相机模块1000日益小型化的要求。关于成像镜头200的其他细节请参照前述第二实施例的相关内容，在此不予赘述。
具体而言，相机模块1000包含成像镜头200及自动对焦组件，并可还包含光学防手震组件。自动对焦组件包含金属外壳1110、上弹簧片1120、磁体1130、导线元件1150、下弹簧片1160及固定基座1180，自动对焦组件并且配置有自动对焦驱动电路所需的导电元件及输出入端子(图未揭示)。透过自动对焦组件，成像镜头200能相对于固定基座1180沿着平行光轴的方向移动以达成自动对焦的功能。此外，簧片式金属固定环270具有适当的厚度，可避免厚度过厚导致相机模块1000内部发生机构干涉，而影响相机模块1000的运作。
<第五实施例>
配合参照图5A及图5B，其中图5A绘示本发明第五实施例的电子装置10的示意图，图5B绘示第五实施例中电子装置10的另一示意图，且图5A及图5B特别是电子装置10中的相机示意图。由图5A及图5B可知，第五实施例的电子装置10是一智能手机，电子装置10包含相机模块11及电子感光元件13，其中相机模块11包含依据本发明的成像镜头12，电子感光元件13设置于相机模块11的成像面(图未揭示)。借此，有助于小型化并具有良好的成像品质，故能满足现今对电子装置的高规格成像需求。
进一步来说，使用者透过电子装置10的使用者界面19进入拍摄模式，其中第五实施例中使用者界面19可为触控屏幕19a、按键19b等。此时成像镜头12汇集成像光线在电子感光元件13上，并输出有关影像的电子信号至成像信号处理元件(Image SignalProcessor，ISP)18。
配合参照图5C，其绘示第五实施例中电子装置10的方块图，特别是电子装置10中的相机方块图。由图5A至图5C可知，因应电子装置10的相机规格，相机模块11可还包含自动对焦组件14及光学防手震组件15，电子装置10可还包含至少一个辅助光学元件17及至少一个感测元件16。辅助光学元件17可以是补偿色温的闪光灯模块、红外线测距元件、激光对焦模块等，感测元件16可具有感测物理动量与作动能量的功能，如加速计、陀螺仪、霍尔元件(Hall Effect Element)，以感知使用者的手部或外在环境施加的晃动及抖动，进而使相机模块11配置的自动对焦组件14及光学防手震组件15发挥功能，以获得良好的成像品质，有助于依据本发明的电子装置10具备多种模式的拍摄功能，如优化自拍、低光源HDR(HighDynamic Range，高动态范围成像)、高解析4K(4K Resolution)录影等。此外，使用者可由触控屏幕19a直接目视到相机的拍摄画面，并在触控屏幕19a上手动操作取景范围，以达成所见即所得的自动对焦功能。
再者，由图5B可知，相机模块11、感测元件16及辅助光学元件17可设置在电路板77(电路板77为软性电路版，Flexible Printed Circuit Board，FPC)上，并透过连接器78电性连接成像信号处理元件18等相关元件以执行拍摄流程。当前的电子装置如智能手机具有轻薄的趋势，将相机模块与相关元件配置于软性电路板上，再利用连接器将电路汇整至电子装置的主板，可满足电子装置内部有限空间的机构设计及电路布局需求并获得更大的裕度，亦使得相机模块的自动对焦功能通过电子装置的触控屏幕获得更灵活的控制。第五实施例中，电子装置10包含多个感测元件16及多个辅助光学元件17，感测元件16及辅助光学元件17设置在电路板77及另外至少一个软性电路板(未另标号)上，并透过对应的连接器电性连接成像信号处理元件18等相关元件以执行拍摄流程。在其他实施例中(图未揭示)，感测元件及辅助光学元件亦可依机构设计及电路布局需求设置于电子装置的主板或是其他形式的载板上。
此外，电子装置10可进一步包含但不限于无线通讯单元(WirelessCommunication Unit)、控制单元(Control Unit)、储存单元(Storage Unit)、随机存取存储器(RAM)、只读储存单元(ROM)或其组合。
<第六实施例>
配合参照图6，其绘示本发明第六实施例的电子装置20的示意图。由图6可知，第六实施例的电子装置20是一智能手机，电子装置20包含相机模块21、71及前述二者分别对应的电子感光元件(图未揭示)。相机模块21包含成像镜头(未另标号)，电子感光元件设置于相机模块21的成像面。相机模块71包含成像镜头(未另标号)，电子感光元件设置于相机模块71的成像面。
再者，相机模块21的成像镜头及相机模块71的成像镜头中至少一者为依据本发明的成像镜头，且所述二成像镜头的光学特性可不相同。于电子装置20的拍摄流程中，透过辅助光学元件27的辅助，可经由相机模块21、71撷取双影像，再由电子装置20配备的处理元件(如成像信号处理元件28等)达成变焦、影像细腻等所需效果。
<第七实施例>
配合参照图7，其绘示本发明第七实施例的电子装置30的示意图。第七实施例的电子装置30是一穿戴式装置，电子装置30包含相机模块31及电子感光元件(图未揭示)，其中相机模块31包含依据本发明的成像镜头(图未揭示)，电子感光元件设置于相机模块31的成像面。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种成像镜头，其特征在于，包含一塑胶镜筒、一成像透镜组及一金属固定环，该金属固定环用以将该成像透镜组固定于该塑胶镜筒内，该金属固定环包含：
一内环部，其形成一通孔；
多个固定部，其与该塑胶镜筒直接接触，用以将该金属固定环固定于该塑胶镜筒内，所述多个固定部环绕该内环部；以及
多个弹性部，所述多个弹性部中至少一者连接所述多个固定部中至少一者与该内环部，所述多个弹性部环绕该内环部，多个间隔位于该内环部与所述多个弹性部、所述多个固定部之间；
其中，该金属固定环的厚度为d，其满足下列条件：
0.01mm<d<0.20mm。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，还包含一粘着剂，其涂布于该金属固定环与该塑胶镜筒上。
3.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像透镜组具有一光轴，该光轴通过该金属固定环的该通孔，各该弹性部的外观为弧形，且所述多个弹性部沿该光轴的辐射方向无重叠。
4.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个固定部占该金属固定环的最大外径圆周长扣除所述多个固定部的比例为f％，其满足下列条件：
5％<f％<40％。
5.根据权利要求4所述的成像镜头，其特征在于，所述多个固定部占该金属固定环的最大外径圆周长扣除所述多个固定部的比例为f％，其满足下列条件：
10％<f％<32％。
6.根据权利要求2所述的成像镜头，其特征在于，该成像透镜组具有一光轴并包含多个透镜，一像侧透镜为所述多个透镜中最接近该成像透镜组的像侧的一者，该像侧透镜的一外径面由该成像透镜组的物侧至像侧依序包含一第一外径面及一第二外径面，该第一外径面及该第二外径面中仅该第一外径面与该塑胶镜筒接触，且该第一外径面与该第二外径面形成一阶差。
7.根据权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，该第一外径面的最大外径为ψ1，该第二外径面的最大外径为ψ2，该第一外径面与该第二外径面形成的该阶差为Δψ且为(ψ2-ψ1)/2，其满足下列条件：
0.05mm<Δψ<0.35mm。
8.根据权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，该粘着剂填充于所述多个间隔中至少一者之内，且该像侧透镜、该金属固定环及该塑胶镜筒之间透过该粘着剂粘着固定。
9.根据权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，该粘着剂为不透光粘着剂。
10.根据权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，该像侧透镜包含多个直条状楔形结构，所述多个直条状楔形结构中至少一者与该粘着剂直接接触。
11.根据权利要求10所述的成像镜头，其特征在于，所述多个直条状楔形结构设置于该第一外径面与该第二外径面之间。
12.根据权利要求10所述的成像镜头，其特征在于，所述多个直条状楔形结构的数量为n，其满足下列条件：
100<n<600。
13.根据权利要求2所述的成像镜头，其特征在于，该金属固定环的外观为黑色。
14.根据权利要求13所述的成像镜头，其特征在于，该金属固定环的厚度为d，其满足下列条件：
0.01mm<d<0.13mm。
15.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个固定部的数量小于或等于所述多个弹性部的数量。
16.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述多个固定部的数量为Nf，其满足下列条件：
6<Nf<16。
17.一种相机模块，其特征在于，包含：
如权利要求1所述的成像镜头。
18.一种电子装置，其特征在于，包含：
如权利要求17所述的相机模块；以及
一电子感光元件，其设置于该相机模块的一成像面。
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