CN212933094U

CN212933094U - 低反射塑胶镜筒、成像镜头组和摄像装置

Info

Publication number: CN212933094U
Application number: CN202020558526.2U
Authority: CN
Inventors: 蒯泽文; 魏立臻; 袁银潮
Original assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2030-04-15

Abstract

本实用新型提供了一种低反射塑胶镜筒、成像镜头组和摄像装置。低反射镜筒不透光，低反射塑胶镜筒包括：筒体段；像端部，像端部设置在筒体段的一端；物端部，物端部设置在筒体段的另一端，且物端部远离筒体段一侧的表面包括平面段和斜面段，斜面段相对于平面段靠近筒体段的中心轴，且斜面段由平面段向靠近中心轴的方向倾斜向像端部延伸，平面段和斜面段上镀有减反射膜，减反射膜包括基底结合层和微结构层，微结构层相对于基底结合层远离物端部。本实用新型解决了现有技术中存在塑胶镜筒对光线的吸收效果差的问题。

Description

低反射塑胶镜筒、成像镜头组和摄像装置

技术领域

本实用新型涉及光学设备成像技术领域，具体而言，涉及一种低反射塑胶镜筒、成像镜头组和摄像装置。

背景技术

光学镜头用于将被摄物体成像至成像面，如手机成像于传感器的光学镜头，如可以使用肉眼观察成像的望远镜等。镜头决定成像性能的优劣，因而镜头性能成为设计相机等设备的重要考虑因素，而且近年来移动电话等便携式电子装置对镜头的要求越来越高。

光学镜头通常包括塑胶镜筒、光学镜片组、遮光片及间隔环等光学元件，光学镜片组设置于塑胶镜筒中，光学镜片组包括透镜，透镜之间以嵌合结构彼此嵌合或以间隔环控制透镜间的间隔距离，借以提供适当的光学距离或避免相邻的透镜之间发生摩擦或碰撞而受损，并于透镜间设置遮光片，用以遮蔽塑胶镜筒内部不必要的光线。光线照射进光学镜头后，会在塑胶镜筒的内壁处以及其它各元件表面处发生反射，继而形成了成像面处的杂散光，降低了成像质量。目前，通常是在塑胶镜筒的表面或内壁处及透镜的非有效区涂覆黑色涂料以降低杂散光，但是吸收光线的效果并不理想。

由于真空蒸发镀膜的特殊性，导致在整个镀膜腔内镀膜分布不均匀，因此镀膜基板不同位置的镀膜均匀性也存在一定差距。如图1所示，对光学塑胶镜筒进行真空蒸发镀膜所得到的物端部的外平直面及外端斜面的反射率曲线示意图。由于光学塑胶镜筒不同位置的差异，导致其表面所镀膜层产生一定差异，从而引起其表面反射率的不同。明显看出，由于真空蒸发镀膜引起的位置差异，导致外端斜面所镀膜层厚度小于外平直面表面的膜层厚度，因此其反射率曲线向短波方向发生偏移，偏移距离一般为10nm-20nm，且斜面角度越大，其偏移距离一般越大。因此导致外端斜面表面的反射率在长波波段处偏高，从而引起导致其表面反射增加，因而对杂散光的抑制效果较弱。

也就是说，现有技术中存在塑胶镜筒对光线的吸收效果差的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种低反射塑胶镜筒、成像镜头组和摄像装置，以解决现有技术中存在塑胶镜筒对光线的吸收效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种低反射塑胶镜筒，包括：筒体段；像端部，像端部设置在筒体段的一端；物端部，物端部设置在筒体段的另一端，且物端部远离筒体段一侧的表面包括平面段和斜面段，斜面段相对于平面段靠近筒体段的中心轴，且斜面段由平面段向靠近中心轴的方向倾斜向像端部延伸，平面段和斜面段上镀有减反射膜，减反射膜包括基底结合层和微结构层，微结构层相对于基底结合层远离物端部。

进一步地，基底结合层和微结构层形成一个组合层，组合层至少为一个，组合层为多个时，多个组合层叠置。

进一步地，减反射膜还包括低折射膜层，低折射膜层相对于组合层远离物端部且与组合层连接。

进一步地，减反射膜还包括防水膜层，防水膜层相对于组合层远离物端部且与组合层连接；或者防水膜层相对于低折射膜层远离物端部且与低折射膜层连接。

进一步地，减反射膜对于波长大于等于380纳米且小于等于780纳米的光的反射率小于等于0.2％；和/或减反射膜对于波长大于等于380纳米且小于等于780纳米的光的吸收率大于等于99％；和/或物端部的材料包括LCP、PA、PC、ABS、PS中的至少一种；和/或基底结合层的材料包括SIO、Ti₃O₅、SiO₂中的至少一种；和/或微结构层是具有纳米空心球的富勒烯层。

进一步地，低折射膜层的材料包括Al、Mg、Ti、Si、Sn、Hf、Nb、Ta、Zr、Y的氧化物、氮化物、氟化物和氮氧化物中的至少一种。

进一步地，基底结合层的厚度大于等于5纳米且小于等于90纳米；和/或微结构层的厚度大于等于200纳米且小于等于1000纳米；和/或低折射膜层的厚度大于等于80纳米且小于等于120纳米；和/或防水膜层由氟化物组成，且防水膜层的水接触角大于110度，防水膜层厚度大于4纳米且小于等于20纳米。

进一步地，筒体段、像端部和物端部的折射率大于等于1.4且小于等于1.7；和/或基底结合层的折射率大于等于1.4且小于等于1.6；和/或微结构层的折射率大于等于1.4且小于等于 1.8。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种成像镜头组，包括：透镜组；上述的低反射塑胶镜筒，透镜组设置在低反射塑胶镜筒内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种摄像装置，包括上述的成像镜头组。

应用本实用新型的技术方案，低反射塑胶镜筒包括筒体段、像端部和物端部，像端部设置在筒体段的一端；物端部设置在筒体段的另一端，且物端部远离筒体段一侧的表面包括平面段和斜面段，斜面段相对于平面段靠近筒体段的中心轴，且斜面段由平面段向靠近中心轴的方向倾斜向筒体段延伸，平面段和斜面段上镀有减反射膜，减反射膜包括基底结合层和微结构层，微结构层相对于基底结合层远离物端部。

通过在物端部上设置减反射膜，可以减少光线射入到筒体段的内部，进而可以减少光线在筒体段内部进行反射，减小了杂散光的发生。将减反射膜设置在物端部靠近物体的一侧，进而可以吸收射向物端部的光线，减少进入到筒体段内部的杂光。通过将物端部靠近物体一侧的表面设置成平面段和斜面段的形式，使得物端部能够吸收不同角度的光线，进而增加物端部对光线的吸收效果。基底结合层的设置便于将微结构层与物端部黏连在一起，同时微结构层上的微结构朝向物体所在的一侧，进而增加了微结构层对光线的吸收效率，使得微结构层具有很好的光线吸收效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中镀膜后镜筒的反射率曲线图；以及

图2示出了示出了本实用新型的实施例一的低反射塑胶镜筒的整体结构示意图；

图3示出了图2中低反射塑胶镜筒上平面段与斜面段的反射率曲线图；

图4示出了本实用新型的实施例一的减反射膜的反射率曲线；

图5示出了本实用新型的实施例二的减反射膜的结构示意图；

图6示出了本实用新型的实施例二的减反射膜的反射率曲线。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、筒体段；20、像端部；30、物端部；31、平面段；32、斜面段；40、减反射膜；41、基底结合层；42、微结构层；43、低折射膜层。

具体实施方式

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实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中存在塑胶镜筒对光线的吸收效果差的问题，本实用新型提供了一种低反射塑胶镜筒、成像镜头组和摄像装置。

如图2至图6所示，低反射塑胶镜筒包括筒体段10、像端部20和物端部30，像端部20设置在筒体段10的一端；物端部30设置在筒体段10的另一端，且物端部30远离筒体段10 一侧的表面包括平面段31和斜面段32，斜面段32相对于平面段31靠近筒体段10的中心轴，且斜面段32由平面段31向靠近中心轴的方向倾斜向像端部20延伸，平面段31和斜面段32 上镀有减反射膜40，减反射膜40包括基底结合层41和微结构层42，微结构层42相对于基底结合层41远离物端部30。

通过在物端部30上设置减反射膜40，可以减少光线射入到筒体段10的内部，进而可以减少光线在筒体段10内部进行反射，减小了杂散光的发生。将减反射膜40设置在物端部靠近物体的一侧，进而可以吸收射向物端部30的光线，减少进入到筒体段10内部的杂光。通过将物端部30靠近物体一侧的表面设置成平面段31和斜面段32的形式，使得物端部30能够吸收不同角度的光线，进而增加物端部30对光线的吸收效果。基底结合层41的设置便于将微结构层42与物端部30黏连在一起，同时微结构层42上的微结构朝向物体所在的一侧，进而增加了微结构层42对光线的吸收效率，使得微结构层42具有很好的光线吸收效果。

如图2所示，基底结合层41和微结构层42形成一个组合层，组合层至少为一个，组合层为多个时，多个组合层叠置。将基底结合层41和微结构层42组合成一个组合层，减反射膜40包括至少一个组合层，这样可以进一步增加减反射膜40对光线的吸收效果，使得低反射塑胶镜筒具有较低的反射率，进而可以减小进入到筒体段10内部的杂光。

如图5所示，减反射膜40还包括低折射膜层43，低折射膜层43相对于组合层远离物端部30且与组合层连接。低折射膜层43与远离物端部30方向的最后一个组合层连接，以减小微结构层42的表面对光的反射，进而增加微结构层42对光的透过率，以减少杂光。低折射膜层43还可以对微结构层42形成保护，使得微结构层42更加细腻，使得微结构层42处的漫反射效果更加明显，进而使得微结构层42产生的消除杂散光的效果更明显。

可选地，减反射膜40还包括防水膜层，防水膜层相对于低折射膜层43远离物端部30且与低折射膜层43连接。防水膜层的设置可以对低折射膜层43形成防护，减少低折射膜层43 的磨损，增加了低折射膜层43的使用寿命。具体的，减反射膜40对于波长大于等于380纳米且小于等于780纳米的光的反射率小于等于0.2％。本申请中的减反射膜40对波长在380纳米至780纳米的光的反射率小于0.2％，使得低反射塑胶镜筒对光线的反射作用较小，进而减少了杂光的产生。

需要说明的是，减反射膜40可以仅包括防水膜层，而没有低折射膜层43，此时防水膜层相对于组合层远离物端部30且与组合层连接。当然，减反射膜40还可以仅包括低折射膜层 43而没有防水膜层。

具体的，减反射膜40对于波长大于等于380纳米且小于等于780纳米的光的吸收率大于等于99％。本申请中的减反射膜40对波长在380纳米至780纳米的光的吸收率大于等于99％使得减反射膜40能够将大部分光都吸收，进而使得减反射膜40对光线的反射作用较小，减少了杂光的差生。

具体的，物端部30的材料包括LCP(液晶高分子聚合物)、PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PS(聚苯乙烯)中的至少一种。物端部30可以是LCP(液晶高分子聚合物)、PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、ABS(ABS塑料)、PS(聚苯乙烯)中一种材质构成，也可以是多种材质物理混合而形成的。例如，可以具体是DN5615B、 DN5625B、NTB935、NTB982、PS7020中的一种或多种。

需要说明的是，物端部30的材料是多种材质物理混合后形成的时，是现有的塑胶材质，并不是形成的新的材料，也不是应用新的组分配比形成的材料。

具体的，基底结合层41的材料包括SIO、Ti₃O₅、SiO₂中的至少一种。将基底结合层41设置为SIO、Ti₃O₅、SiO₂中的一种或者多种的混合物，以保证基底结合层41具有一定的强度和粘附力，以使得微结构层42之间或者微结构层42与物端部30之间黏连的紧密性，减小了减反射膜40与物端部30之间脱离的风险，以保证减反射膜40工作的稳定性和可靠性。

需要说明的是，基底结合层41的材料为多种时，是多种材料进行物理混合后形成的，而不发生化学反应，此外，此处的基底结合层41是本行业通用的一些基底结合层41，并不是形成的新的材料，也不是应用新的组分配比形成的材料。

具体的，微结构层42是具有纳米空心球的富勒烯层。富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子，形成呈球型、椭球型、柱型或管状，利用其自身的亚光结构，光线在球与球之间穿梭，使得光被消耗在结构中，大大减小了对光的反射。

可选地，低折射膜层43的材料包括Al(铝)、Mg(镁)、Ti(钛)、Si(硅)、Sn(锡)、 Hf(铪)、Nb(铌)、Ta(钽)、Zr(锆)、Y(钇)的氧化物、氮化物、氟化物和氮氧化物中的至少一种。这样设置可以减小低反射塑胶镜筒的表面的反射率，以降低光线的反射。

需要说明的是，低折射膜层43的材料为多种时，是多种材料进行物理混合后形成的，而不发生化学反应，此外，此处的低折射膜层43是本行业通用的一些低折射膜层43，并不是形成的新的材料，也不是应用新的组分配比形成的材料。

可选地，基底结合层41的厚度大于等于5纳米且小于等于90纳米；和/或微结构层42的厚度大于等于200纳米且小于等于1000纳米；和/或低折射膜层43的厚度大于等于80纳米且小于等于120纳米；和/或防水膜层由氟化物组成，且防水膜层的水接触角大于110度，防水膜层厚度大于4纳米且小于等于20纳米。这样设置有利于降低减反射膜40对光线的反射作用。

可选地，筒体段10、像端部20和物端部30的折射率大于等于1.4且小于等于1.7；和/ 或基底结合层41的折射率大于等于1.4且小于等于1.6；和/或微结构层42的折射率大于等于 1.4且小于等于1.8。这样设置便于减反射膜40黏连到物端部30，同时还有利于减反射膜40 对光线的反射作用，减小杂光。

上述的低反射塑胶镜筒通过制造低反射塑胶镜筒的方法制造，包括：将不透明塑胶镜筒作为基底，且将基底放入到镀膜室中；在基底的至少一侧交替蒸发基底结合材料和微结构材料，并在蒸发的过程中使用氩离子或氧离子冲击基底结合材料和微结构材料的气体分子，得到具有交替叠置的基底结合层41和微结构层42的低反射塑胶镜筒；继续在具有交替叠置的基底结合层41和微结构层42的低反射塑胶镜筒的一侧蒸发低折射率材料和/或防水材料，以得到具有交替叠置的基底结合层41和微结构层42、低折射膜层43和/或防水膜层的低反射塑胶镜筒。这样形成的低反射塑胶透镜具有较低的反射率，减少了杂光的产生。

如图3所示，为本申请中的制造低反射塑胶镜筒的方法对基底进行镀膜后反射率的情况，从图2中可以看出，平面段31和斜面段32处的减反射膜40的反射率几乎无差别，说明采用本申请中的制造低反射塑胶镜筒的方法镀出的减反射膜40的一致性及均匀性较好。另外，本申请中的减反射膜40的反射率整体较为平整，且对可见光的平均反射率小于等于0.2％，吸收率高达99％。所以本申请中的减反射膜40的均匀性较好，由于筒体段10、像端部20和物端部30为不透光的塑胶，在其表面上镀减反射膜40后，视觉上给人呈现更加细腻的超级黑的视觉效果。

相对于现有的常规的六层或八层膜系结构，采用本申请的镀膜方法，可以仅仅镀两层或者三层膜就可达到较低的反射率的需求，可以大大缩短镀膜周期，节省生产成本。

成像镜头组包括透镜组和上述的低反射塑胶镜筒，透镜组设置在低反射塑胶镜筒内。低反射塑胶镜筒可以减少杂光射向透镜组，进而使得透镜组成像更加清晰，增加了成像镜头组成像的质量。

摄像装置包括上述的成像镜头组。这样设置使得摄像装置拍摄出的图像的质量更好，杂光的影响小。

实施例一

在本实施例中，减反射膜40仅仅具有基底结合层41和微结构层42，且基底结合层41和微结构层42形成一个组合层设置在平面段31和斜面段32上。在本实施例中，筒体段10、像端部20和物端部30为不透光的塑胶。在本实施例中，基底结合层41是SIO，且基底结合层41的膜层厚度为5nm，微结构层42是具有纳米空心球微结构的富勒烯材质构成的，且微结构层42的厚度为500nm。如图3所示，减反射膜40对波长在380nm至780nm的光的反射率在0.2％左右。

实施例二

与实施例一的区别是，减反射膜40的具体结构不同。

在本实施例中，减反射膜40具有基底结合层41、微结构层42和低折射膜层43，且基底结合层41和微结构层42形成一个组合层设置在平面段31和斜面段32上，低折射膜层43设置在最后一个组合层上。在本实施例中，基底结合层41是SIO，且基底结合层41的膜层厚度为5nm，微结构层42是具有纳米空心球微结构的富勒烯材质构成的，且微结构层42的厚度为500nm。低折射膜层43是SiO₂，且低折射膜层43的厚度为90nm。如图5所示，减反射膜 40对波长在380nm至780nm的光的反射率小于0.2％甚至更低，吸收率达到99％。若本实施例中的筒体段10、像端部20和物端部30为不透光的塑胶则可以达到目视超级黑的效果。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种低反射塑胶镜筒，其特征在于，所述低反射塑胶镜筒不透光，所述低反射塑胶镜筒包括：

筒体段(10)；

像端部(20)，所述像端部(20)设置在所述筒体段(10)的一端；

物端部(30)，所述物端部(30)设置在所述筒体段(10)的另一端，且所述物端部(30)远离所述筒体段(10)一侧的表面包括平面段(31)和斜面段(32)，所述斜面段(32)相对于所述平面段(31)靠近所述筒体段(10)的中心轴，且所述斜面段(32)由所述平面段(31)向靠近所述中心轴的方向倾斜向所述像端部(20)延伸，所述平面段(31)和所述斜面段(32)上镀有减反射膜(40)，所述减反射膜(40)包括基底结合层(41)和微结构层(42)，所述微结构层(42)相对于所述基底结合层(41)远离所述物端部(30)。

2.根据权利要求1所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，所述基底结合层(41)和微结构层(42)形成一个组合层，所述组合层至少为一个，所述组合层为多个时，多个所述组合层叠置。

3.根据权利要求2所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，所述减反射膜(40)还包括低折射膜层(43)，所述低折射膜层(43)相对于所述组合层远离所述物端部(30)且与所述组合层连接。

4.根据权利要求3所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，所述减反射膜(40)还包括防水膜层，

所述防水膜层相对于所述组合层远离所述物端部(30)且与所述组合层连接；或者

所述防水膜层相对于所述低折射膜层(43)远离所述物端部(30)且与所述低折射膜层(43)连接。

5.根据权利要求1所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，

所述减反射膜(40)对于波长大于等于380纳米且小于等于780纳米的光的反射率小于等于0.2％；和/或

所述减反射膜(40)对于波长大于等于380纳米且小于等于780纳米的光的吸收率大于等于99％；和/或

所述物端部(30)的材料包括括LCP、PA、PC、ABS、PS中的一种；和/或

所述基底结合层(41)的材料包括SIO、Ti₃O₅、SiO₂中的一种；和/或

所述微结构层(42)是具有纳米空心球的富勒烯层。

6.根据权利要求3所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，所述低折射膜层(43)的材料包括Al、Mg、Ti、Si、Sn、Hf、Nb、Ta、Zr、Y的氧化物、氮化物、氟化物和氮氧化物中的一种。

7.根据权利要求4所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，

所述基底结合层(41)的厚度大于等于5纳米且小于等于90纳米；和/或

所述微结构层(42)的厚度大于等于200纳米且小于等于1000纳米；和/或

所述低折射膜层(43)的厚度大于等于80纳米且小于等于120纳米；和/或

所述防水膜层由氟化物组成，且所述防水膜层的水接触角大于110度，所述防水膜层厚度大于4纳米且小于等于20纳米。

8.根据权利要求4所述的低反射塑胶镜筒，其特征在于，

所述筒体段(10)、所述像端部(20)和所述物端部(30)的折射率大于等于1.4且小于等于1.7；和/或

所述基底结合层(41)的折射率大于等于1.4且小于等于1.6；和/或

所述微结构层(42)的折射率大于等于1.4且小于等于1.8。

9.一种成像镜头组，其特征在于，包括：

透镜组；

权利要求1至8中任一项所述的低反射塑胶镜筒，所述透镜组设置在所述低反射塑胶镜筒内。

10.一种摄像装置，其特征在于，包括权利要求9所述的成像镜头组。