TWI397728B

TWI397728B - 一種可變焦透鏡模組及採用該透鏡模組之鏡頭模組

Info

Publication number: TWI397728B
Application number: TW95108189A
Authority: TW
Inventors: Ga-Lane Chen
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2013-06-01
Also published as: TW200734711A

Description

一種可變焦透鏡模組及採用該透鏡模組之鏡頭模組

本發明涉及一種可變焦透鏡模組，以及一種採用該透鏡模組之鏡頭模組。

隨著數位技術不斷發展，數位相機已被人們廣泛使用，特別係近年來移動電話及個人數位助理(Personal Data Assistant,PDA)等攜帶型電子裝置亦快速向高性能、多功能化方向發展，數位相機與此類攜帶型電子裝置相結合已成為移動多媒體技術之一個重要發展方向。與攜帶型電子裝置結合之數位相機多採用定焦結構，即其透鏡組之焦距不變，透鏡組與影像感測器之距離保持不變，以使得該數位相機體積小且結構簡單。習知之定焦結構鏡頭模組，通常其影像感測器位於其透鏡組之焦點位置。根據透鏡成像原理，當物距遠大於透鏡焦距之情況下，成像點位於焦平面上。故，上述定焦鏡頭模組用於拍攝遠距離景物時可能不至於影響其成像品質，但當其拍攝近距離景物時，由於物距較小，像距增大，易造成焦平面上之成像不清晰，成像品質不佳。

為改善此種情況，通常採用可變焦鏡頭模組。習知之可變焦鏡頭模組一般具有兩個可移動之透鏡組，以及複數凸輪或齒輪機構，藉由該凸輪或齒輪機構帶動所述兩個透鏡組移動，以改變該兩個透鏡組之間的距離，從而實現變焦。這種利用凸輪或齒輪機構來移動透鏡組之變焦方式，由於需要改變透鏡組間之距離，則該鏡頭模組之尺寸勢必較大，且該凸輪或齒輪機構結構較為複雜，造成其製造成本較高。

有鑒於此，有必要提供一種可變焦透鏡模組，以及一種採用該透鏡模組之鏡頭模組。

下面將以實施例說明一種可變焦透鏡模組，以及一種採用該可變焦透鏡模組之鏡頭模組。

一種可變焦透鏡模組，其包括一透鏡主體，以及至少一個蛇腹形伸縮裝置。其中，所述透鏡主體能夠產生形變。所述蛇腹形伸縮裝置均勻設置於所述透鏡主體之外週，且該蛇腹形伸縮裝置能夠沿預定方向伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體，以使得該透鏡主體產生形變。

以及，一種鏡頭模組，其包括一鏡筒，該鏡筒內具有一階梯形通孔，於該階梯形通孔內從物側至像側，依次收容有至少一個可變焦透鏡模組以及一濾光片。其中，所述可變焦透鏡模組包括一透鏡主體，以及至少一個蛇腹形伸縮裝置。所述透鏡主體能夠產生形變。所述蛇腹形伸縮裝置均勻設置於所述透鏡主體之外週，且該蛇腹形伸縮裝置能夠沿預定方向伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體，以使得該透鏡主體產生形變。

相較於先前技術，所述可變焦透鏡模組可藉由所述蛇腹形伸縮裝置沿預定方向伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體上，以使得該透鏡主體產生形變以改變其焦距。將該可變焦透鏡模組應用於鏡頭模組，可使得該種鏡頭模組無需外加調節機構即可進行變焦，且可具有結構緊湊等特點。

下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。

參見圖1，本發明第一實施例所提供之可變焦透鏡模組100，包括一個透鏡主體110，以及一個蛇腹形伸縮裝置120。

所述透鏡主體110優選為彎月形，且能夠產生形變，其係由環烯烴聚合物所形成，該環烯烴聚合物具有非常良好之透光性及可變形性，可見光之透光率大於95%，其密度低為1.01，可延伸率達40%。該透鏡主體110之厚度優選為50~500微米；直徑優選為2~4毫米。

所述蛇腹形伸縮裝置120環繞於所述透鏡主體110之外週，且能夠沿其自身徑向方向呈放射狀伸長及縮短。該蛇腹形伸縮裝置120可由環氧膠130或其他粘性材料粘於該透鏡主體110上。該環氧膠130可為熱固化環氧膠。

本實施例中，所述可變焦透鏡模組100還包括四個傳動裝置140。該四個傳動裝置140均勻設置於所述蛇腹形伸縮裝置120之外周上，並與該蛇腹形伸縮裝置120活動連接，即，該傳動裝置140可繞自身軸線142轉動之同時拉伸或壓縮該蛇腹形伸縮裝置120，而該蛇腹形伸縮裝置120只沿自身徑向方向呈放射狀伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體110，以使得該透鏡主體110產生形變。該四個傳動裝置140可分別由四個電機(圖未示)來驅動，或者只由一個電機來同時驅動該四個傳動裝置140。當然，該傳動裝置140之數量亦可為3個以上之其他數目。

參見圖2，本發明第二實施例所提供之可變焦透鏡模組200，包括一個透鏡主體210，以及四個蛇腹形伸縮裝置220。

所述透鏡主體210優選為彎月形，且能夠產生形變，其係由環烯烴聚合物所形成。該透鏡主體110之厚度優選為50~500微米；直徑優選為2~4毫米。

所述蛇腹形伸縮裝置220均勻設置於所述透鏡主體210之外週，且能夠沿其自身軸線方向伸長及縮短。該蛇腹形伸縮裝置220可由環氧膠230或其他粘性材料粘於透鏡主體210上。該環氧膠230可為熱固化環氧膠。

本實施例中，所述可變焦透鏡模組200還包括四個傳動裝置240。該四個傳動裝置240與所述蛇腹形伸縮裝置220活動連接，即，該傳動裝置240可繞自身軸線242轉動之同時拉伸或壓縮該蛇腹形伸縮裝置220，而該蛇腹形伸縮裝置220只沿其自身軸線方向伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體210，以使得該透鏡主體210產生形變。該四個傳動裝置240可分別由四個電機(圖未示)來驅動，或者只由一個電機來同時驅動該四個傳動裝置140。

當然，可以理解，亦可將傳動裝置240與蛇腹形伸縮裝置220由環氧膠或其他粘形材料相粘連，同時將蛇腹形伸縮裝置220與透鏡主體210活動連接。另外，蛇腹形伸縮裝置220及傳動裝置240之數量亦可為3個以上之其他數目。

下面將具體描述所述可變焦透鏡模組200之變焦過程：

參見圖3，其為可變焦透鏡模組200之第一狀態示意圖。該透鏡主體210之曲率表面212以及214分別具有一第一曲率半徑，即，該可變焦透鏡模組200具有一第一焦距。

參見圖4，其為傳動裝置240對蛇腹形伸縮裝置220施加一向外之作用力F1時，可變焦透鏡模組200處於第二狀態之示意圖。所述蛇腹形伸縮裝置220受作用力F1之作用向外拉伸並移動，進而拉伸所述透鏡主體210，以使得該透鏡主體210產生形變，可使得透鏡主體210之曲率表面212及214分別具有大於其第一曲率半徑之第二曲率半徑。故，可變焦透鏡模組200之焦距可相應於透鏡主體210曲率表面之曲率半徑變大而變大，即其可具有大於其第一焦距之第二焦距。

參見圖5，其為傳動裝置240對蛇腹形伸縮裝置220施加一向內之作用力F2時，可變焦透鏡模組200處於第三狀態之示意圖。所述蛇腹形伸縮裝置220受作用力F2之作用向內壓縮並移動，進而壓縮所述透鏡主體210，以使得該透鏡主體210產生形變，可使得透鏡主體210之曲率表面212及214分別具有小於其第一曲率半徑之第三曲率半徑。故，可變焦透鏡模組200之焦距可相應於透鏡主體210曲率表面之曲率半徑變小而變小，即其可具有小於其第一焦距之第三焦距。

下面將具體描述一種採用所述可變焦透鏡模組200之鏡頭模組。參見圖6，本實施例提供之一種鏡頭模組300，其包括一第一鏡筒310及一第二鏡筒320，該第一鏡筒310設於第二鏡筒320內，並與第二鏡筒320通過螺紋旋合。

該第一鏡筒310具有一階梯形通孔312，於該階梯形通孔312內從物側至像側，依次收容有兩個可變焦透鏡模組200，以及一濾光片330。其中，第一個可變焦透鏡模組200抵靠於第一鏡筒310之鏡筒前端314。兩個可變焦透鏡模組200之間以及第二個可變焦透鏡模組200與濾光片330之間分別設置有一個間隔體340及350，其可防止鏡頭模組300於使用過程中因震動致使透鏡主體210與濾光片330發生表面摩擦等現象而導致其光學性能惡化之現象產生。該濾光片330可為紅外截止濾光片。

所述第二鏡筒320之後端設置有一個影像感測器360。該影像感測器360可為電荷耦合器影像感測器或互補金屬氧化物半導體影像感測器。優選的，為防止影像感測器360被污染，可採用一透明板370將該影像感測器360封蓋住。

該鏡頭模組300中可採用至少一個可變焦透鏡模組200，本實施例中採用兩個可變焦透鏡模組200，且該兩個可變焦透鏡模組200之凹面與凹面相對設置。該可變焦透鏡模組200可藉由其傳動裝置240與第一鏡筒310由螺紋配合，可藉由旋出或旋進該傳動裝置240來拉伸或壓縮所述蛇腹形伸縮裝置220，進而作用於所述透鏡主體210，以使得該透鏡主體210產生形變以改變其焦距。

該種鏡頭模組300，其藉由改變可變焦透鏡模組200之焦距來實現變焦，無需外加調節機構來進行變焦，其可具有結構緊湊等特點。

綜上所述，本發明確已符合發明專利要件，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例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍之內。

100、200‧‧‧可變焦透鏡模組

110、210‧‧‧透鏡主體

120、220‧‧‧蛇腹形伸縮裝置

130、230‧‧‧環氧膠

140、240‧‧‧傳動裝置

142、242‧‧‧軸線

212、214‧‧‧曲率表面

300‧‧‧鏡頭模組

310、320‧‧‧鏡筒

312‧‧‧階梯形通孔

314‧‧‧前端

330‧‧‧濾光片

340、350‧‧‧間隔體

360‧‧‧影像感測器

370‧‧‧透明板

圖1係本發明第一實施例所提供之可變焦透鏡模組之俯視結構示意圖。

圖2係本發明第二實施例所提供之可變焦透鏡模組之俯視結構示意圖。

圖3係圖2於II-II處之剖視結構於第一狀態之示意圖。

圖4係圖2於II-II處之剖視結構於第二狀態之示意圖。

圖5是圖2於II-II處之剖視結構於第三狀態之示意圖。

圖6係本發明第三實施例所提供之鏡頭模組結構示意圖。

200‧‧‧可變焦透鏡模組

210‧‧‧透鏡主體

220‧‧‧蛇腹形伸縮裝置

230‧‧‧環氧膠

240‧‧‧傳動裝置

242‧‧‧軸線

Claims

一種可變焦透鏡模組，其包括：一透鏡主體，該透鏡主體能夠產生形變；以及至少一個蛇腹形伸縮裝置，該蛇腹形伸縮裝置均勻設置於所述透鏡主體之外週，且該蛇腹形伸縮裝置能夠沿預定方向伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體，以拉伸或縮短該透鏡主體從而增加或減小該透鏡模組的焦距。
如申請專利範圍第1項所述之可變焦透鏡模組，其中，所述透鏡主體為彎月形。
如申請專利範圍第1項所述之可變焦透鏡模組，其中，所述透鏡主體之材質為環烯烴聚合物。
如申請專利範圍第1項所述之可變焦透鏡模組，其中，所述蛇腹形伸縮裝置由環氧膠粘於所述透鏡主體上。
如申請專利範圍第1項所述之可變焦透鏡模組，其中，該可變焦透鏡裝置進一步包括複數傳動裝置，該複數傳動裝置均勻設置於所述蛇腹形伸縮裝置遠離該透鏡主體之一側，用於帶動所述蛇腹形伸縮裝置沿預定方向移動，以使得該透鏡主體產生形變。
如申請專利範圍第5項所述之可變焦透鏡模組，其中，所述傳動裝置活動連接於所述蛇腹形伸縮裝置上。
如申請專利範圍第5項所述之可變焦透鏡模組，其中，所述傳動裝置至少為3個。
一種鏡頭模組，包括一第一鏡筒及一第二鏡筒，該第一鏡筒設於該第二鏡筒內，該第一鏡筒從物側至像側依次收容有至少一個可變焦透鏡模組以及一濾光片，所述第二鏡筒內收容有一影像感測器；其改良在於，所述可變焦透鏡模組包括一透鏡主體，以及至少一個蛇腹形伸縮裝置，該透鏡主體能夠產生形變，該蛇腹形伸縮裝置均勻設置於該透鏡主體之外週，且該蛇腹形伸縮裝置能夠沿預定方向伸長或縮短，進而作用於所述透鏡主體，以拉伸或縮短該透鏡主體從而增加或減小該透鏡模組的焦距。
如申請專利範圍第8項所述之鏡頭模組，其中，所述透鏡主體為彎月形。
如申請專利範圍第8項所述之鏡頭模組，其中，所述透鏡主體之材質為環烯烴聚合物。
如申請專利範圍第8項所述之鏡頭模組，其中，所述蛇腹形伸縮裝置由環氧膠粘於所述透鏡主體上。
如申請專利範圍第8項所述之鏡頭模組，其中，所述可變焦透鏡裝置進一步包括複數傳動裝置，該複數傳動裝置均勻設置於所述蛇腹形伸縮裝置遠離該透鏡主體之一側，用於帶動所述蛇腹形伸縮裝置沿預定方向移動，以使得該透鏡主體產生形變。
如申請專利範圍第12項所述之鏡頭模組，其中，所述傳動裝置活動連接於所述蛇腹形伸縮裝置上。
如申請專利範圍第12項所述之鏡頭模組，其中，所述傳動裝置至少為3個。
如申請專利範圍第8項所述之鏡頭模組，其中，所述影像感測器為電荷耦合器影像感測器或互補金屬氧化物半導體影像感測器。