TWI387797B - 透鏡、具有該透鏡之鏡頭組件 - Google Patents

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Description

透鏡、具有該透鏡之鏡頭組件
本發明涉及一種光學技術，尤其涉及一種透鏡、具有該透鏡之鏡頭組件。
隨著多媒體技術之發展，具有相機模組之數位相機、攝影機等電子產品越來越成為廣大消費者青睞，人們在對數位相機、攝影機追求小型化之同時，對其拍攝出物體之影像品質提出更高之要求。目前絕大多數相機模組由透鏡、鏡筒及影像感測器等部件構成。相機模組之具體構造一般為將透鏡收容於鏡筒內部，影像感測器設於透鏡之像側。進入鏡筒之光學影像訊號經過透鏡聚焦後到達影像感測器，影像感測器將光學影像訊號轉換為電子影像訊號。由於先前透鏡自身結構之局限，實際操作中經常有一些雜散光束進入鏡筒並被影像感測器接收，從而對拍攝效果造成影響。
請參閱圖1，一先前之相機模組101從物側到像側依次包括一個鏡頭組件11、一個遮護玻璃12、一個影像感測器13及一個基板14。該影像感測器13固定在基板14上並與該基板14達成電性連接。該鏡頭組件11包括一個第一透鏡L1、一個第二透鏡L2、一個設置在該第一透鏡L1與該第二透鏡L2之間之間隔環17及一個鏡筒16。該鏡筒16用於依次收容該第一透鏡L1、該第二透鏡L2、該間隔環17、該遮護玻璃12及該影像感測器13。該間隔環17用於保護該第一透鏡L1與該第二透鏡L2不受損傷。該第一透鏡 1包括一個承靠部19，該承靠部19包括兩個承靠面191、192及一個接觸面193。一光源18發出之一束光線L入射後部分入射至該第一透鏡L1之承靠面192，並籍由承靠面192反射至接觸面193，然後經由接觸面193反射至承靠面191，最終經由承靠面191及該第二透鏡L2反射至影像感測器13。該光線L未經第一透鏡L1聚焦，從而在影像感測器13上形成雜散光束，其在影像感測器13上之能量如圖2所示。該雜散光束會在該影像感測器13上形成一個集中能量，降低該影像感測器13所產生之圖像之對比度，從而降低所拍攝之圖像之品質。
有鑒於此，有必要提供一種可散射光束之透鏡、具有該透鏡之鏡頭組件。
一種透鏡，其包括一個光學部及一個環繞該光學部之承靠部。該承靠部包括兩個相對之承靠面及一個連接該兩個承靠面之接觸面。該兩個承靠面及該接觸面中之至少一個面上開設有至少一個表面為非球面的凹槽或/和表面為非球面的凸部。
一種鏡頭組件，其包括至少一個上述透鏡及一個鏡筒。該透鏡安裝在該鏡筒內。
與先前技術相比，所述透鏡、具有該透鏡之鏡頭組件，籍由將所述透鏡之兩個承靠面及接觸面中之至少一個面設置為曲面，從而可散射光束，有效減輕雜散光束對成像造成之干擾，進而使所拍攝之圖像之品質得以提高。
下面將結合附圖，舉以下較佳實施方式並配合圖式詳細描述如下。
請參閱圖3，為本發明第一實施方式提供之相機模組100，其從物側到像側依次包括一個鏡頭組件20、一個防護玻璃30、一個影像感測器40及一個基板70。該防護玻璃30用於阻止灰塵進入該影像感測器40，該影像感測器40固定在基板70上並與該基板70達成電性連接。
該鏡頭組件20包括一個鏡筒10及從物側到像側排列之一個第一透鏡21、一個第二透鏡22及一個設置在該第一透鏡21與該第二透鏡22之間之間隔環28。該第一透鏡21、該間隔環28、該第二透鏡22、該防護玻璃30及該影像感測器40依次安裝在該鏡筒10內。每個透鏡均包括一個光學部211及一個承靠部212，所謂光學部指透鏡之光學有效部分，所謂承靠部指透鏡與其他部件相接觸之非光學有效部分，通常環繞透鏡之光學部。以下以第一透鏡21來說明本實施方式之透鏡結構。在本實施方式中，每個透鏡均為球面透鏡，當然，也可以為非球面透鏡或球面透鏡與非球面透鏡之組合，其中，透鏡可以由塑膠製成，也可以由玻璃製成。
該第一透鏡21包括一個上述光學部211及一個上述承靠部212。該承靠部212環繞該光學部211。該光學部211處於該第一透鏡21之中心。該承靠部212包括兩個相對之承靠面214、215及一個連接該兩個承靠面214、215之接觸面216。該承靠面215為曲面。在本實施方式中，該承靠面 215上開設有一個凹槽217，且該凹槽217之表面為球面，當然，該凹槽217之表面可以為非球面。該凹槽217之軸向截面之輪廓線上之任意一點之曲率大於零。進一步說明，第一透鏡21之光軸方向為軸向，軸向截面係指沿著軸向切開之面。可以理解，該凹槽217之數量不局限於本實施方式中之一個，其數量不受限制，且每個凹槽217之間還可以相通。當然，該承靠面215上可以設置凸部(圖未示)或同時設置凹槽217與凸部，使得該承靠面215為曲面。該凸部之表面可以為球面也可以為非球面，且該凸部之軸向截面之輪廓線上之任意一點之曲率大於零。
一光源50發出光束X，入射後部分進入至該第一透鏡21之承靠部212。該光束X經由設置為曲面之承靠面215散射後，在影像感測器40上形成之能量分佈如圖4所示。請結合圖2，與先前技術相比，該光束X在影像感測器40上形成之能量分佈被分散減弱，從而對影像感測器40之影響降低，使該相機模組100所拍攝之圖像之品質得以提高。
請一併參閱圖5及圖6，為本發明第二實施方式提供之相機模組100a，其與第一實施方式提供之相機模組100之區別在於，該承靠面214a為曲面，該光源50a發出一個光束Xa，當入射至該第一透鏡21a之承靠部212a。該光束Xa經由設置為曲面之承靠面214a散射後，在影像感測器40a上形成之能量分佈如圖6所示。請結合圖2，與先前技術相比，該光束Xa在影像感測器40a上形成之能量分佈被分散減弱，從而對影像感測器40a之影響降低，使該相機模組100a所拍攝之圖像之品質得以提高。
請一併參閱圖7及圖8，為本發明第三實施方式提供之相機模組100b，其與第一實施方式提供之相機模組100之區別在於，該接觸面216b為曲面，該光源50b發出一個光束Xb，當入射至該第一透鏡21b之承靠部212b。該光束Xb經由設置為曲面之接觸面216b散射後，在影像感測器40b上形成之能量分佈如圖8所示。請結合圖2，與先前技術相比，該光束Xb在影像感測器40b上形成之能量分佈被分散減弱，從而對影像感測器40b之影響降低，使該相機模組100b所拍攝之圖像之品質得以提高。
可以理解，上述承靠部之兩個承靠面及接觸面中，該兩個承靠面均設置成曲面，或其中一個承靠面與該接觸面設置成曲面，或該兩個承靠面與該接觸面設置成曲面，均可以使該光束經由該承靠部散射後，在影像感測器上形成之能量分佈被分散減弱。
所述第一透鏡、具有該第一透鏡之鏡頭組件及相機模組，籍由將兩個承靠面及接觸面中之至少一個面設置為曲面，從而可散射雜散光束，有效減輕雜散光束對成像造成之干擾，進而使所拍攝之圖像之品質得以提高。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
101、100、100a、100b‧‧‧相機模組
13、40、40a、40b‧‧‧影像感測器
18、50、50a、50b‧‧‧光源
14、70‧‧‧基板
211‧‧‧光學部
L2、22‧‧‧第二透鏡
17、28‧‧‧間隔環
L1、21、21a、21b‧‧‧第一透鏡
19、212、212a、212b‧‧‧承靠部
L、X、Xa、Xb‧‧‧光束
191、192、214、215、214a‧‧‧承靠面
191、192、214、215、214a‧‧‧接觸面
16、10‧‧‧鏡筒
20、11‧‧‧鏡頭組件
12、30‧‧‧防護玻璃
217‧‧‧凹槽
圖1為一種先前之相機模組以及光照射在其內之光路示意 圖。
圖2為光束經圖1之相機模組之第一透鏡之承靠部反射後在影像感測器上所形成之能量示意圖。
圖3為本發明第一實施方式提供之一種相機模組以及光照射在其內之光路示意圖。
圖4為光束經圖3之相機模組之第一透鏡之承靠部反射後在影像感測器上所形成之能量示意圖。
圖5為本發明第二實施方式提供之一種相機模組以及光照射在其內之光路示意圖。
圖6為光束經圖5之相機模組之第一透鏡之承靠部反射後在影像感測器上所形成之能量示意圖。
圖7為本發明第三實施方式提供之一種相機模組以及光照射在其內之光路示意圖。
圖8為光束經圖7之相機模組之第一透鏡之承靠部反射後在影像感測器上所形成之能量示意圖。
100‧‧‧相機模組
10‧‧‧鏡筒
20‧‧‧鏡頭組件
30‧‧‧防護玻璃
40‧‧‧影像感測器
50‧‧‧光源
70‧‧‧基板
21‧‧‧第一透鏡
22‧‧‧第二透鏡
28‧‧‧間隔環
211‧‧‧光學部
212‧‧‧承靠部
X‧‧‧光束
214、215‧‧‧承靠面
216‧‧‧接觸面
217‧‧‧凹槽

Claims (6)

  1. 一種透鏡，其包括一個光學部及一個環繞該光學部之承靠部，該承靠部包括兩個相對之承靠面及一個連接該兩個承靠面之接觸面，其改良在於，該兩個承靠面及該接觸面中之至少一個面上開設有至少一個表面為非球面的凹槽或/和表面為非球面的凸部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中，該透鏡之光軸方向為軸向，沿著軸向切開之面為軸向截面，該凹槽之軸向截面之輪廓線上之任意一點之曲率大於零。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中，該透鏡之光軸方向為軸向，沿著軸向切開之面為軸向截面，該凸部之軸向截面之輪廓線上之任意一點之曲率大於零。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中，該透鏡由玻璃或由塑膠製成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之透鏡，其中，該透鏡為球面透鏡或為非球面透鏡。
  6. 一種鏡頭組件，其包括至少一個如申請專利範圍第1項所述之透鏡及一個鏡筒，該透鏡安裝在該鏡筒內。
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