TWI400550B - 鏡頭模組及採用該鏡頭模組的相機模組 - Google Patents

Description

鏡頭模組及採用該鏡頭模組的相機模組

本發明涉及一種鏡頭模組及採用該鏡頭模組之一種相機模組。

隨著攝像技術之發展，鏡頭模組於各種用途之攝像裝置中得到廣泛之應用，鏡頭模組與各種可擕式電子裝置如手持、電腦等之結合，更得到眾多消費者之青睞。

鏡頭模組通常包括鏡筒以及收容於鏡筒中之光學元件。該光學元件通常包括鏡片、紅外截止濾光片、及用以間隔鏡片與紅外截止濾光片之間隔部件，如間隔環等。有關鏡片之設計方法請參閱Chao等人於2000年IEEE系統、超聲波會議(2000 IEEE Ultrasonics Symposium)上發表之論文Aspheric lens design。

對於採用鏡頭模組及影像感測器組合而成之相機模組(如數碼相機)，能夠獲得較佳之拍攝品質，使相機模組獲得清晰之影像係對其之基本要求。惟，由於鏡頭模組中通常設置有複數鏡片，光線於透射過各個鏡片之同時，容易於各個鏡片之介面發生反射，該等反射光除有部分被反射出相機模組外，大部分均可由上述反射最終到達影像感測器並為影像感測 器所感測，從而使相機模組產生眩光現象，導致光學成像之品質降低，進而使拍攝畫面失真變形。

本發明之目的在於提供一種鏡頭模組，以及一種包含該鏡頭模組之相機模組，該相機模組具防眩光功能，可獲得較佳之拍攝效果。

下面將以實施例說明一種鏡頭模組及採用該鏡頭模組之相機模組。

一種鏡頭模組，該鏡頭模組包括一鏡筒及收容於該鏡筒內之至少一鏡片，該至少一鏡片具有一光學部及一環繞該光學部之支撐部，該鏡筒包括一側壁以及從該側壁之一端部延伸出來之前蓋體，該鏡筒之側壁、該前蓋體之內表面及該支撐部之表面配置有微結構，該微結構之表面粗糙度大於500nm而小於5μm，波峰-波谷比大於5000nm而小於50μm。

一種相機模組，其包括上述鏡頭模組及一影像感測器，該影像感測器與該鏡頭模組中之至少一鏡片相對設置。

相對於先前技術，本發明所述之鏡頭模組藉由於至少一鏡片之支撐部配置微結構，可有效地防止光線之反射，從而使包含該鏡頭模組之相機模組具防眩光作用，並可獲得較佳之拍攝效果。

10‧‧‧鏡頭模組

20‧‧‧相機模組

11‧‧‧鏡筒

13‧‧‧紅外截止濾光片

100‧‧‧透鏡

14‧‧‧鏡座

102‧‧‧光學部

1040‧‧‧上表面

104‧‧‧支撐部

1042‧‧‧下表面

110‧‧‧側壁

1046‧‧‧外圓環面

111‧‧‧外圓周面

1120‧‧‧圓錐形孔

112‧‧‧前蓋體

1200、1220‧‧‧表面

120、122‧‧‧間隔環

1122‧‧‧內表面

140‧‧‧第一內圓周面

26‧‧‧電路板

142‧‧‧第二內圓周面

27‧‧‧透明板

144‧‧‧圓環形面

270‧‧‧上表面

25‧‧‧影像感測器

圖1係本發明第一實施例提供之鏡頭模組之剖面示意圖。

圖2係本發明第二實施例提供之相機模組之剖面示意圖。

下面將結合圖式對本發明作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供之一種鏡頭模組10，其包括一鏡筒11及收容於該鏡筒11內之至少一透鏡100。

本實施例中，該至少一透鏡100之數目為三個，且該三個透鏡100相互光學耦合，每個透鏡100具有一光學部102，及一環繞該光學部102之支撐部104。該光學部102用於對物體進行光學成像。該支撐部104用於支撐該光學部102。該支撐部104之上表面1040、下表面1042藉由表面處理(surface modification)形成有微結構。該微結構可為凸起或凹槽，且其可設置為三角形、圓弧形、梯形等任意形狀。

該鏡筒11為一中空之圓柱體，其具有一圍成圓筒狀之側壁110，以及從該側壁110之一端部延伸出來之前蓋體112，該前蓋體112上開設有一圓錐形孔1120以控制進入鏡筒11內之光線之光通量。

當外界光線藉由鏡筒11之圓錐形孔1120進入鏡筒11內時，其大部分光線可依次透射過三個透鏡100之光學部102，惟，亦有部分之光線可能照射至透鏡100之支撐部104之上表面1040、下表面1042，由於本實施例中該支撐部104之上表面1040、下表面1042形成有微結構，故，當該部分光線照射至該上表面1040、下表面1042上時，其將於該上表面1040、下表面 1042上發生散射及折射，從而破壞光線於該三個透鏡100之間之反射條件。當然，進入鏡筒11之外界光線中，還有部分可能到達鏡筒11之側壁110及其前蓋體112之內表面1122並發生反射，故，可進一步藉由表面處理於該鏡筒11之側壁110及其前蓋體112之內表面1122形成微結構，除此之外，還可藉由採用具有低光反射率之塑膠，如黑色塑膠製成該鏡筒11，以達成防止光線於鏡筒11之內表面1122及側壁110發生反射之目的。可理解，該鏡筒11除了可採用上述塑膠製成外，其亦可採用金屬材料或其他材料製成。

本實施例中，該鏡頭模組10還設置有兩個間隔環120，每個間隔環120為一圓環形中空塑膠板，該兩個間隔環120設置於該三個透鏡100之間以對該三個透鏡100進行間隔。同樣地，為防止光線於該兩個間隔環120之間發生反射，每個間隔環120之所有表面1200可藉由表面處理，以於其上形成微結構。

進一步地，該鏡頭模組10還可包括一紅外截止濾光片(IR cut filter)13及一鏡座14。其中，該紅外截止濾光片13收容於該鏡筒11內，並由另一間隔環122將其與透鏡100間隔開來。當然，該另一間隔環122之所有表面1220亦可藉由表面處理形成微結構以破壞光於該所有表面1220上之反射條件。

該鏡座14具有一開設有內螺紋之第一內圓周面140，對應地，該鏡筒11具有一開設有外螺紋之外圓周面111，該鏡座14與該鏡筒11藉由該內螺紋與該外螺紋之相互嚙合而連接於一 起。如圖1所示，該鏡座14具有一第二內圓周面142，該第二內圓周面142亦可藉由表面處理以形成微結構。優選地，該鏡座14可採用具有低光反射率之塑膠，如黑色塑膠等製成，以進一步防止光線於鏡座14之第一內圓周面140與第二內圓周面142發生反射。

本領域技術人員可理解，上述各透鏡100之支撐部104、鏡筒11之側壁110及其前蓋體112之內表面1122、兩個間隔環120之所有表面1200、另一間隔環122之所有表面1220及鏡座14之第二內圓周面142上所形成之微結構，其可採用化學蝕刻法(chemical etching)、暗砂處理法(sand-blasting)、玻璃微珠表面處理(glass-beading)、鐳射表面蝕刻(laser surface etching)、等離子蝕刻(plasma etching)、鐳射點成型(laser spot forming)、雷射光束直寫技術(laser-beam writing)、物理蝕刻法(physical etching)、濺擊蝕刻法(sputter etching)以及反應離子蝕刻法(reactive sputtering etching)等技術製成。該微結構之表面粗糙度Ra(surface roughness)可大於100nm而小於10μm，波峰-波谷比Rp-v(peak to valley ratio)可大於1000nm而小於100μm，優選地，該表面粗糙度Ra可大於500nm而小於5μm，該波峰-波谷比Rp-v可大於5000nm而小於50μm。

本領域之技術人員同樣可理解，該微結構除了設置於上述各透鏡100之支撐部104、鏡筒11之側壁110及其前蓋體112之 內表面1122、兩個間隔環120之所有表面1200、另一間隔環122之所有表面1220以及鏡座14之第二內圓周面142上外，其還可進一步形成於鏡頭模組10之其他面，如支撐部104之外圓環面1046、圓錐形孔1120之內壁、連接鏡座14之第一內圓周面140與第二內圓周面142之間之圓環形面144，只要其不位於鏡頭模組10之成像光路(如圖1中虛線所示)且不阻擋到各透鏡100之光學成像，並可防止光線於透鏡100、鏡筒11、兩個間隔環120、另一間隔環122、紅外截止濾光片13以及鏡座14之間發生反射即可，並不局限於具體實施例。

如圖2所示，本發明第二實施例所提供之一種相機模組20，其包含本發明第一實施例所提供之鏡頭模組10，以及一影像感測器25。

該影像感測器25設置且電連接於一電路板26上，並與該電路板26一起收容於鏡座14內，從而與鏡頭模組10一起構成相機模組20，具體地，該影像感測器25與至少一透鏡100相對，其通常用於感測圖像並產生對應於圖像之電訊號，具體可為電荷耦合感測器(Charge Coupled Device，CCD)或互補金屬氧化物半導體感測器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)。

另，該相機模組20還包括收容於鏡座14內之一透明板27，其位於鏡筒11與影像感測器25之間以對影像感測器25起保護作用，如防止外界之灰塵沾落於影像感測器25上，當然，該透明板27之上表面270亦可形成微結構，且該微結構位於上表 面270之外圓環形面上。

由於上述各透鏡100之支撐部104之上表面1040、下表面1042、外圓環面1046、鏡筒11之側壁110及其前蓋體112之內表面1122、圓錐形孔1120之內壁、兩個間隔環120之所有表面1200、另一間隔環122之所有表面1220、鏡座14之第二內圓周面142、圓環形面144以及透明板27之上表面270上形成有微結構，該微結構可防止光線於透鏡100、鏡筒11、兩個間隔環120、另一間隔環122、紅外截止濾光片13、鏡座14以及透明板27之間發生反射並最終導致相機模組20產生眩光現象，故，該相機模組20藉由表面處理形成微結構後，可使得拍攝畫面真實逼真，從而取得較佳之拍攝效果。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。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。

10‧‧‧鏡頭模組

142‧‧‧第二內圓周面

11‧‧‧鏡筒

13‧‧‧紅外截止濾光片

100‧‧‧透鏡

14‧‧‧鏡座

102‧‧‧光學部

1040‧‧‧上表面

104‧‧‧支撐部

1042‧‧‧下表面

110‧‧‧側壁

1046‧‧‧外圓環面

111‧‧‧外圓周面

1120‧‧‧圓錐形孔

112‧‧‧前蓋體

1200、1220‧‧‧表面

120、122‧‧‧間隔環

1122‧‧‧內表面

140‧‧‧第一內圓周面

Claims (10)

1. 一種鏡頭模組，該鏡頭模組包括一鏡筒及收容於該鏡筒內之至少一鏡片，該至少一鏡片具有一光學部及一環繞該光學部之支撐部，其中，該鏡筒包括一側壁以及從該側壁之一端部延伸出來之前蓋體，該鏡筒之側壁、該前蓋體之內表面及該支撐部之表面配置有微結構，所述微結構為凸起或凹槽，該微結構之表面粗糙度大於500nm而小於5μm，波峰-波谷比大於5000nm而小於50μm。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，該至少一鏡片為相互光學耦合之複數鏡片，該鏡頭模組還包括多個設置於該複數鏡片之間之間隔環，該多個間隔環收容於該鏡筒內且用以間隔該複數鏡片，每個間隔環之表面配置有微結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，該前蓋體開設一圓錐形孔以控制進入鏡筒內之光線之光通量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，該鏡頭模組進一步包括一連接於該鏡筒之鏡座，該鏡座與該鏡筒採用具有低光反射率之塑膠製成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭模組，其中，該具有低光反射率之塑膠為黑色。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，該鏡頭模組進一步包括一收容於該鏡筒內之紅外截止濾光片。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組，其中，該微結構為 凸起或凹槽。
8. 一種相機模組，其包括一如申請專利範圍第1至7任意一項所述之鏡頭模組及一影像感測器，其中，該影像感測器與該鏡頭模組中之至少一鏡片相對設置。
9. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，該相機模組進一步包括一鏡座，該鏡筒與該鏡座相連接，該影像感測器收容於該鏡座內。
10. 如申請專利範圍第7項所述之相機模組，其中，該相機模組進一步包括一透明板，其設置於鏡座內且位於鏡筒與影像感測器之間以保護該影像感測器。