CN115718335A - 平面透镜组件及相机模块和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面透镜组件及相机模块和电子设备，平面透镜组件包括平面镜片和树脂部，该平面镜片具有相对的光入射表面和光出射表面，该树脂部设置于平面镜片的光出射表面并形成树脂透光面，光线从该平面镜片的该光入射表面进入后经过该树脂部后从该树脂部的该树脂透光面离开。本发明通过在平面镜片上形成树脂部，该镜片具有平面镜片和树脂镜片叠加使用的功能，由于树脂部直接形成于平面镜片的表面，两者之间没有间隙，整体体积小，成像质量高。

Description

平面透镜组件及相机模块和电子设备

技术领域

本发明涉及光学领域，具体涉及一种平面透镜组件及相机模块和电子设备。

背景技术

随着各类带有摄像头的电子设备的大量普及，镜头模组朝向小型化和高成像质量的趋势发展，对镜头的要去越来越高，现有的镜头通常由镜组组成，镜组中的单块镜片通常由玻璃或树脂制成，由于多块镜片叠加使用时，镜片与镜片之间会存在间隙，导致镜头的体积增大，并且防尘难度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种平面透镜组件及相机模块和电子设备，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种平面透镜组件，所述平面透镜组件包括平面镜片和树脂部，所述平面镜片具有相对的光入射表面和光出射表面，所述树脂部设置于所述光出射表面并形成树脂透光面，光线从所述平面镜片的所述光入射表面进入后经过所述树脂部并从所述树脂部的所述树脂透光面离开。

在一个实施例中，所述树脂部为球面树脂部，所述树脂透光面为球面透光面；或所述树脂部为非球面树脂部，所述透光面为非球面。

在一个实施例中，所述树脂部向远离所述平面镜片的所述光出射表面的方向凸出并在所述凸出表面上形成所述透光面。

在一个实施例中，所述树脂部的远离所述平面镜片的所述光出射表面的部分向所述平面镜片的所述光出射表面凹陷形成凹坑，所述凹坑的表面形成所述树脂透光面。

在一个实施例中，所述树脂部包括第一部分和环绕所述第一部分一体形成的第二部分，所述第一部分的表面形成所述树脂透光面，以及所述第二部分的表面形成过渡面，所述树脂透光面与所述平面镜片的所述光出射表面通过所述过渡面衔接；较佳地，所述过渡面的半径小于所述树脂透光面的半径。

在一个实施例中，所述树脂部为非球面树脂部，所述树脂透光面设有多个变曲点；较佳地，所述树脂透光面设有两个变曲点。

在一个实施例中，所述平面镜片为圆形镜片，所述圆形镜片的直径为5.0毫米，所述树脂部的所述树脂透光面的光学有效直径为3.9毫米。

在一个实施例中，所述平面镜片为圆形镜片，以及所述圆形镜片的直径为5.0毫米，所述树脂部的所述树脂透光面的光学有效直径为2.5毫米。

在一个实施例中，所述平面镜片为圆形镜片，以及所述圆形镜片的直径为5.0毫米，所述树脂部的光学有效直径为2.2毫米。

在一个实施例中，所述平面镜片为玻璃镜片。

根据本发明的另一方面，还提供了一种相机模块，所述相机模块包括上述的平面透镜组件。

根据本发明的另一方面，还提供了一种电子设备，所述电子设备设有上述的相机模块。

本发明的平面透镜组件及相机模块和电子设备通过在平面镜片上形成树脂部，该镜片具有平面镜片和树脂镜片叠加使用的功能，由于树脂部直接形成于平面镜片的表面，两者之间没有间隙，因此，使得镜组的整体体积更小，并且平面镜片与树脂部之间不易进入杂质，影响成像质量。

附图说明

图1是本发明一个实施例的具有球面树脂部的平面透镜组件的结构示意图。

图2是本发明一个实施例的具有球面树脂部的平面透镜组件的结构示意图。

图3是本发明另一个实施例的具有非球面树脂部的平面透镜组件的结构示意图。

图4是本发明另一个实施例的具有非球面树脂部的平面透镜组件的结构示意图。

图5是本发明另一个实施例的具有非球面树脂部的平面透镜组件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明涉及一种平面透镜组件，其通常用作手机、平板电脑等电子设备的摄像头的镜头或镜头组件的一部分，用于实现拍照、录像等功能。本发明的平面透镜组件具备优秀的色差校正能力和光学功率，并通过降高度和轻量化能够实现镜片数量的减少以及MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)的提高，MTF是分析镜头的解像比较科学的方法，这种测定光学频率的方式是以一个毫米的范围内能呈现出多少条线来度量，其单位以线条/毫米来表示。

本发明的平面透镜组件总体上包括平面镜片和树脂部，平面镜片具有相对的光入射表面和光出射表面，树脂部设置于平面镜片的光出射表面并形成树脂透光面，光线从平面镜片的光入射表面进入后经过树脂部并从树脂部的树脂透光面离开。平面镜片与树脂部紧密贴合，例如可以通过在平面镜片上滴注液体树脂固化的方式形成树脂部。在一些实施例中，树脂部可以是球形树脂部，透光面形成球形透光面，球形透光面指的是透光面上的所有点都位于同一球面上。在另外一些实施例中，树脂部可以是非球形树脂部，树脂透光面是非球面，非球面可以具有多个参数决定其面形，并能从中心到边缘连续发生变化，球面透镜组成的镜头不能完全校正的象差，使用非球面透镜可以得到进一步改善，成象质量可以大大提高。此外，使用非球面透镜，往往一个透镜的作用等同数个球面透镜的组合，于是球面透镜组合无法获得的新型镜头可能产生，或者是镜头构成数量可以大幅度减少。

下面参照图1-5对本发明的具有球形树脂部的平面透镜组件以及具非球形树脂部的平面透镜组件进行说明。其中，图1-2示出本发明的具有球形树脂部的平面透镜组件的两个示例实施例，图3-5示出本发明具有非球形树脂部的平面透镜组件的三个不同示例实施例。图1是本发明一个实施例的具有球面树脂部的平面透镜组件100的结构示意图。如图1所示，具有球面树脂部的平面透镜组件100包括平面镜片10和球面树脂部20，平面镜片10具有相对的光入射表面11和光出射表面12，球面树脂部20设置于平面镜片10的光出射表面12上并形成球形透光面21，光线从平面镜片10的光入射表面11进入后经过平面镜片10的光出射表面12到达球面树脂20，并经过球面树脂20聚焦后从球面树脂20的球形透光面21离开。其中，球面树脂是具有作为透镜的性能的部分，换句话说，其是折射光以使光会聚或发散的部分。

需要注意的是，球面树脂20设置于平面镜片10的光出射表面12上并形成球形透光面21，指的是球面树脂20与平面镜片10的光出射表面12紧贴设置，也就是说，球面树脂20与平面镜片的光出射表面之间没有间隙，光线从平面镜片10的光出射表面12出来即进入球面树脂20内。球面树脂21例如可以是能量固化性树脂，使用能量固化性树脂形成球面树脂。为此，能量固化性树脂优选地预先进行消泡处理，从而不包含气泡。作为消泡处理，优选进行真空消泡处理或使用离心力的消泡处理。例如，通过用热或UV光作为能量施加并将树脂放置预定时间而固化。可选地，可以使用热塑性树脂代替能量固化性树脂。在这种情况下，热塑性树脂成型为透镜形状并通过冷却而固化。

在另外的实施例中，球面树脂还可以诸如通过粘合剂结合到平面镜片上。例如，可以使用与球面树脂的材料(特性)相对应的材料。例如，在球面树脂包含亲水性材料(例如，具有多个OH基的材料)的情况下，可以使用亲水性材料作为添加的粘合助剂。另外，例如，在球面树脂由疏水性材料构成的情况下，可以使用疏水性材料作为添加的粘接助剂。例如，硅烷偶联剂可以用作粘合助剂。

本发明的具有球面树脂的平面透镜组件通过球面树脂与平面镜片的结合，可以实现需要多个镜片才能实现的功能，此外，其可以单独使用或与其他镜片结合使用。由于通过在平面镜片上直接形成球面树脂，不仅同时具有平面镜片和球面树脂透镜的功能，而且两者之间没有间隙，从而降低了两块镜片组合时的整体高度，具备优秀的色差校正能力和光学功率，并通过降高度和轻量化实现镜片数量的减少。

图2是本发明一个实施例的具有球面树脂部的平面透镜组件200的结构示意图。如图2所示，具有球面树脂部的平面透镜组件200包括平面镜片10和球面树脂30，平面镜片10具有相对的光入射表面11和光出射表面12，球面树脂部30设置于平面镜片10的光出射表面12上并形成球形透光面31，光线从平面镜片10的光入射表面11进入后经过平面镜片10的光出射表面12到达球面树脂部30，并经过球面树脂部30聚焦后从球面树脂30的球形透光面31离开。其中，球面树脂是具有作为透镜的性能的部分，换句话说，其是折射光以使光会聚或发散的部分。

图1和图2分别示出本发明的具有球面树脂的平面透镜组件的两个示例实施例。在图1所示的实施例中，球面树脂部20向远离平面镜片10的光出射表面12的方向凸出并在凸出表面上形成球形透光面21。也就是说，在图1所示的实施例中，球面树脂部20形成的球形透光面21的球心位于平面镜片10的光入射表面12的一侧。而在图2示出的本发明的具有球面树脂的平面透镜组件的另一个实施例中，球面树脂部30的顶部向平面镜片10的光出射表面12凹陷形成球形凹坑，球形凹坑的表面形成球形透光面31。

通常情况下，平面镜片10为圆形镜片，圆形镜片的直径大于球面树脂部的球形透光面的光学有效直径。例如，在图1所示的实施例中，圆形镜片的直径大于球面树脂部20的球形透光面21的光学有效直径，例如平面镜片10的直径为5.0毫米，球面树脂部20的球形透光面的光学有效直径为2.5毫米。又例如，在图2所示的实施例中，圆形镜片的直径大于球面树脂部30的球形透光面31的光学有效直径，例如，平面镜片10的直径为5.0毫米，而球面树脂部30的光学有效直径为2.2毫米。

然而，本领域的技术人员需要理解，根据实际情况平面镜片10也可以不是圆形镜片，而是其他形状的镜片，这些镜片同样可以通过在上面设置球面树脂，并通过球面树脂实现对光线聚焦等的功能。

在图2所示的实施例中，球面树脂部30包括第一部分32(图2中球面树脂30的两条虚线之间的部分)和环绕第一部分32一体形成的第二部分33(图2中球面树脂部30的两条虚线之外的部分)，第一部分32的表面形成球形透光面31，第二部分33的表面形成过渡面34，球形透光面31与平面镜片10的光出射表面12通过过渡面34衔接。也就是说，图2所示的光学有效直径位于第一部分32内，第二部分33用作衔接平面镜片与球形透光面31，从而方便球形树脂32的加工。较佳地，过渡面34的半径小于球形透光面31的半径。

图3是本发明一个实施例的具有非球面树脂部的平面透镜组件300的结构示意图。如图3所示，平面透镜组件300包括平面镜片10和非球面树脂部40，平面镜片10具有相对的光入射表面11和光出射表面12，非球面树脂部40设置于平面镜片10的光出射表面12上并形成非球形透光面41，光线从平面镜片10的光入射表面11进入后经过平面镜片10的光出射表面12到达球面树脂部40，并经过球面树脂部40聚焦后从球面树脂部40的非球面透光面41离开。其中，非球面树脂部是具有作为透镜的性能的部分，换句话说，其是折射光以使光会聚或发散的部分。非球面树脂部40例如可以通过由模具注入平面镜片表面的方式实现。在图3所示的实施例中，非球面树脂部40向远离平面镜片10的光出射表面12的方向凸出并在凸出表面上形成非球面透光面41。

可选地，平面镜片10为圆形镜片，圆形镜片的直径大于非球面树脂部的球形透光面的光学有效直径。例如，在图3所示的实施例中，圆形镜片的直径大于非球面树脂部40的非球形透光面41的光学有效直径，例如平面镜片10的直径为5.0毫米，非球面树脂部40的非球形透光面的光学有效直径为2.5毫米。

图4是本发明一个实施例的具有非球面树脂部的平面透镜组件400的结构示意图。如图4所示，平面透镜组件400包括平面镜片10和非球面树脂部50，平面镜片10具有相对的光入射表面11和光出射表面12，非球面树脂部50设置于平面镜片10的光出射表面12上并形成非球形透光面51，光线从平面镜片10的光入射表面11进入后经过平面镜片10的光出射表面12到达非球面树脂部50，并经过非球面树脂部50聚焦后从非球面树脂部50的非球面透光面51离开。其中，非球面树脂部是具有作为透镜的性能的部分，换句话说，其是折射光以使光会聚或发散的部分。非球面树脂部50例如可以通过由模具注入平面镜片表面的方式实现。在图4所示的实施例中，非球面树脂部50的顶部向平面镜片10的光出射表面12凹陷形成球形凹坑52，凹坑52的表面形成非球形透光面51。

与图2所示的实施例类似，在图4示的实施例中，非球面树脂部50包括第一部分53(图2中球面树脂30的两条虚线之间的部分)和环绕第一部分53一体形成的第二部分54(图4中非球面树脂部50的两条虚线之外的部分)，第一部分53的表面形成非球形透光面51，第二部分54的表面形成过渡面55，非球形透光面51与平面镜片10的光出射表面12通过过渡面55衔接。也就是说，图4所示的光学有效直径位于第一部分52内，第二部分53用作衔接平面镜片与非球形透光面51。较佳地，平面镜片10为圆形镜片，圆形镜片的直径大于非球面树脂部30的非球形透光面51的光学有效直径，例如，平面镜片10的直径为5.0毫米，而非球面树脂部50的光学有效直径为2.2毫米。

图5是本发明另一实施例的具有非球面树脂部的平面透镜组件500的结构示意图。如图5所示，平面透镜组件500包括平面镜片10和非球面树脂部60，平面镜片10具有相对的光入射表面11和光出射表面12，非球面树脂部60设置于平面镜片10的光出射表面12上并形成非球形透光面61，光线从平面镜片10的光入射表面11进入后经过平面镜片10的光出射表面12到达非球面树脂部60，并经过非球面树脂部60聚焦后从非球面树脂部60的非球面透光面61离开。可选地，非球面透光面61具有多个变曲点，并在中部形成第一凹陷部62，环绕第一凹陷部62形成环形凸出部63，环形凸出部63与平面镜片10的光出射表面12通过过渡部64衔接。较佳地，平面镜片10为圆形镜片，圆形镜片的直径大于非球面树脂部60的非球形透光面61的光学有效直径，例如，平面镜片10的直径为5.0毫米，而非球面树脂部62的光学有效直径为3.0毫米。

以上图3-5示出在平面镜片上设置非球面树脂部的方法，与图1-2所示的球面树脂部的方案相比，非球面透镜具有成象质量高，例如改善锐度、反差、减小幻影和不必要的反射光斑等，提高镜头的光学性能,包括大孔径化、广角化和高变倍比等，使镜头小型化和轻量化，减少透镜数量，缩小外形尺寸和减轻重量，以及降低镜头成本等有益技术效果。

根据本发明的另一实施例，还提供一种相机模块，该相机模块包括驱动装置、载体、镜头以及底座，镜头设有上述的具有球面树脂的平面透镜组件并安装于载体内，载体与底座可活动连接，驱动装置用于驱动载体相对于底座运动，从而光学变焦和/或光学防抖功能。

根据本发明的另一实施例，还提供一种电子设备，该电子设备设有上述的相机模块，该电子设备例如可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (12)

1.一种平面透镜组件，其特征在于，所述平面透镜组件包括平面镜片和树脂部，所述平面镜片具有相对的光入射表面和光出射表面，所述树脂部设置于所述光出射表面并形成树脂透光面，光线从所述平面镜片的所述光入射表面进入后经过所述树脂部并从所述树脂部的所述树脂透光面离开。

2.根据权利要求1所述的平面透镜组件，其特征在于，所述树脂部为球面树脂部，所述树脂透光面为球面透光面；或所述树脂部为非球面树脂部，所述透光面为非球面。

3.根据权利要求1所述的平面透镜组件，其特征在于，所述树脂部向远离所述平面镜片的所述光出射表面的方向凸出并在所述凸出表面上形成所述透光面。

4.根据权利要求1所述的平面透镜组件，其特征在于，所述树脂部的远离所述平面镜片的所述光出射表面的部分向所述平面镜片的所述光出射表面凹陷形成凹坑，所述凹坑的表面形成所述树脂透光面。

5.根据权利要求3所述的平面透镜组件，其特征在于，所述树脂部包括第一部分和环绕所述第一部分一体形成的第二部分，所述第一部分的表面形成所述树脂透光面，以及所述第二部分的表面形成过渡面，所述树脂透光面与所述平面镜片的所述光出射表面通过所述过渡面衔接；较佳地，所述过渡面的半径小于所述树脂透光面的半径。

6.根据权利要求1所述的平面透镜组件，其特征在于，所述树脂部为非球面树脂部，所述树脂透光面设有多个变曲点；较佳地，所述树脂透光面设有两个变曲点。

7.根据权利要求6所述的平面透镜组件，其特征在于，所述平面镜片为圆形镜片，所述圆形镜片的直径为5.0毫米，所述树脂部的所述树脂透光面的光学有效直径为3.9毫米。

8.根据权利要求2所述的平面透镜组件，其特征在于，所述平面镜片为圆形镜片，以及所述圆形镜片的直径为5.0毫米，所述树脂部的所述树脂透光面的光学有效直径为2.5毫米。

9.根据权利要求3所述的平面透镜组件，其特征在于，所述平面镜片为圆形镜片，以及所述圆形镜片的直径为5.0毫米，所述树脂部的光学有效直径为2.2毫米。

10.根据权利要求1所述的平面透镜组件，其特征在于，所述平面镜片为玻璃镜片。

11.一种相机模块，其特征在于，所述相机模块包括上述权利要求1-10任一项所述的平面透镜组件。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备设有如权利要求11所述的相机模块。

Images