TWI439746B - 鏡筒之製造方法及採用該鏡銅之鏡頭模組 - Google Patents

Description

鏡筒之製造方法及採用該鏡筒之鏡頭模組

本發明涉及一種鏡筒之製造方法及採用該鏡筒之鏡頭模組。

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，鏡頭模組與各種攜帶型電子裝置如手機、電腦等之結合，更得到衆多消費者之青睞。

鏡頭模組通常包括鏡頭模組以及收容於鏡頭模組中之光學元件。所述光學元件包括鏡片、濾光片、及用以間隔鏡片與濾光片之間隔部件，如間隔環等。

請參考圖1，典型之鏡頭模組10，其包括一鏡筒11；複數不同尺寸之鏡片，如一第一鏡片141、一第二鏡片142及一第三鏡片143；複數依次設置於鏡片間之間隔環，如一第一間隔環131、一第二間隔環132及一第三間隔環133；以及一紅外截止濾光片12。所述鏡筒11包括複數相互貫穿且尺寸大小依次排列之一第一收容孔151、一第二收容孔152及一第三收容孔153，以容納所述第一間隔環131、第二間隔環132、第三間隔環133、所述第一鏡片141、第二鏡片142、第三鏡片143、以及一紅外截止濾光片12。所述第一收容孔151、第二收容孔152及一第三收容孔153為圓柱形孔，且其孔徑(圖未示)大小分別與所述第一鏡片141、第二鏡片142及 第三鏡片143之直徑(圖未示)大小相對應。組裝時，所述第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143，以及所述第一間隔環131、第二間隔環132及第三間隔環133依次間隔組裝於所述第一收容孔151、第二收容孔152及第三收容孔153內，所述第一間隔環131、第二間隔環132及第三間隔環133位於該第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143之間以間隔第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143。紅外截止濾光片12設置於鏡筒11之後端。

所述第一收容孔151、第二收容孔152及第三收容孔153之中心線與鏡筒11之中心線M(如圖1所示)共線。定義所述第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片之光軸分別為第一光軸a、第二光軸b及第三光軸c，當所述第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143為理想鏡片(亦即第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143之幾何中心線(未標示)分別與對應之第一光軸a、第二光軸b及第三光軸c共線)時，將所述第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143，以及所述第一間隔環131、第二間隔環132及第三間隔環133組裝入鏡頭模組10，此時，所述鏡筒11之中心線M與所述第一光軸a、第二光軸b及第三光軸c重合，亦即所述第一光軸a、第二光軸b及第三光軸c與鏡筒11之中心線M之間沒有位置偏差。

惟，由於加工誤差、製作鏡片之模具之精度不夠以及鏡片材料之收縮特性等因素之影響，鏡片之幾何中心線與其光軸間很容易出現偏差，如圖2所示，所述第一鏡片之光軸a、第二鏡片之光軸b及第三鏡片之光軸c分別與該第一鏡片141之幾何中心線A、第二鏡片142之幾何中心線B及第三鏡片143之幾何中心線C間出現位置偏差量α、β及γ，這將導致組裝後鏡頭模組10之第一鏡片141 之光軸a、第二鏡片142之光軸b及第三鏡片143之光軸c與鏡筒11之中心線M之間出現不同之位置偏差，從而影響到組裝後鏡頭模組10之整體光學性能。

通常之調整方法係藉由調整製作鏡片之模具之精度，使製作出以之第一鏡片141、第二鏡片142及第三鏡片143之幾何中心線A、B及C分別與其光軸a、b及c重合，以達到修正鏡頭模組10之第一鏡片141之光軸a、第二鏡片142之光軸b及第三鏡片143之光軸c與鏡筒11之中心線M之間之位置偏差之效果，但由於製作鏡片之模具之精度要求較高，使用該方法將花費較長之時間與較高之成本，不利於提高生產效率。

有鑒於此，提供一種能精確修正鏡片光軸與鏡筒之中心線之間之位置偏差之鏡筒之製造方法及採用該鏡筒之鏡頭模組實為必要。

下面將以實施例說明一種鏡筒之製造方法及採用該鏡筒之鏡頭模組，其可精確地修正鏡片光軸與鏡筒之中心線之間之位置偏差。

一種鏡筒之製造方法，其包括以下步驟：提供複數不同尺寸之鏡片；獲取所述複數鏡片中之每一鏡片之光軸與其自身之幾何中心線之位置偏差量；提供一圓柱體，將該圓柱體之中心線定義為基準中心線，並對該圓柱體進行加工，以對應得到容納所述複數鏡片之複數相互貫穿之收容孔，該複數收容孔沿基準中心線之延伸方向排列，其孔徑大小分別與所述複數鏡片之直徑大小相對應，至少一收容孔之中心線與鏡筒之中心線不共線，且該複數收容孔之中心線與所述基準中心線之位置偏差量分別對應於所述複數鏡片之光軸與其自身之幾何中心線之位置偏差量。

以及，一種鏡頭模組，所述鏡頭模組包括一鏡筒、複數不同尺寸之鏡片；所述鏡筒包括一前端及一後端，其中，所述鏡筒包括複數相互貫穿之收容孔，所述複數收容孔之孔徑大小分佈為沿從前端到後端之方向依次增大且至少一收容孔之中心線與鏡筒之中心線不共線，該至少一收容孔之中心線與鏡筒之中心線之位置偏差量對應於其所收容的鏡片之光軸與其自身之幾何中心線之位置偏差量；所述複數不同尺寸之鏡片收容於所述複數收容孔內且共光軸，所述光軸與鏡筒之中心線重合。

相對于先前技術，所述鏡筒之製造方法及採用該鏡筒之鏡頭模組，其藉由設置鏡筒收容孔間之相對位置以修正鏡片之光軸與鏡筒之中心線之間之位置偏差，使組裝入鏡筒之鏡片共光軸，且該光軸與鏡筒之中心線共線，從而可提升鏡頭模組之整體光學性能。

10‧‧‧鏡頭模組

11‧‧‧鏡筒

12‧‧‧紅外截止濾光片

131‧‧‧第一間隔環

132‧‧‧第二間隔環

133‧‧‧第三間隔環

141‧‧‧第一鏡片

142‧‧‧第二鏡片

143‧‧‧第三鏡片

151‧‧‧第一收容孔

152‧‧‧第二收容孔

153‧‧‧第三收容孔

20‧‧‧鏡頭模組

21‧‧‧鏡筒

210‧‧‧圓錐形孔

211‧‧‧前端

212‧‧‧後端

22‧‧‧第一鏡片

23‧‧‧第二鏡片

24‧‧‧第三鏡片

25、26、27‧‧‧間隔環

28‧‧‧紅外截止濾光片

291、292、293‧‧‧收容孔

294‧‧‧第二收容孔

a、b、c、e、f、g‧‧‧光軸

2r、2s、2t‧‧‧孔徑

A、B、C、E、F、G‧‧‧幾何中心線

E1、F1、G1、M、N‧‧‧中心線

α、β、γ、θ、μ、ν‧‧‧偏差量

圖1係典型之鏡頭模組之剖面示意圖。

圖2係典型之鏡頭模組中組裝有幾何中心線與光軸之間出現位置偏差之鏡片之剖面示意圖。

圖3係本發明實施例提供之鏡筒之製造方法中獲取鏡片之光軸與其幾何中心線間之偏差量之示意圖。

圖4係本發明實施例提供之圓柱體之示意圖。

圖5係本發明實施例提供之鏡筒之加工流程示意圖。

圖6係本發明實施例提供之鏡頭模組之立體分解示意圖。

圖7係圖6所示鏡頭模組沿剖線VI-VI之剖面示意圖。

下面將結合圖式對本發明實施例作進一步之詳細說明。

請參閱圖3，本發明實施例提供之鏡筒21之製造方法，其包括以下步驟：提供複數不同尺寸之鏡片，如第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24，所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之半徑分別為r、s及t，其中r最小，t最大。

獲取所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之光軸與每一鏡片之幾何中心線之位置偏差量。如圖3所示，定義所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之光軸分別為e、f及g，記錄所述第一鏡片22之光軸e與其幾何中心線E之偏差量θ，記錄所述第二鏡片23之光軸f與其幾何中心線F之偏差量μ，記錄所述第三鏡片24之光軸g與其幾何中心線G之偏差量ν。

可以理解的是，於獲取偏差量θ、μ及ν之前，可先將所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24依其直徑大小順次排列並使其光軸e、f及g調整至共線。

請一併參閱圖4及圖5，提供一圓柱體21，定義該圓柱體21之中心線為基準中心線N，並對該圓柱體21進行加工，以對應得到容納所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之複數相互貫穿之收容孔291、292及293，該複數收容孔291、292及293沿基準中心線N之延伸方向排列，其孔徑大小對應於所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之直徑大小，分別為2r、2s及2t。

所述圓柱體21開設有一圓錐形孔210，該圓錐形孔210可用以控制 光線進入後續製作成之鏡筒之光通量。定義靠近該圓錐形孔210之一端為前端211，遠離該前端211且與之相對之一端為後端212。此時，參照所述第一鏡片22之光軸e與其幾何中心線E之位置關係加工第一收容孔291，由上述可知，光軸e與幾何中心線E之位置偏差為θ，故，設置收容孔291之中心線E1為偏離基準中心線N之距離為θ處，並以該中心線E1為基準，加工收容孔291，且使該收容孔291之孔徑為2r，詳見圖5(a)所示。相應地，參照所述第二鏡片23之光軸f與幾何中心線F之位置關係加工第二個收容孔292，其係設置收容孔292之中心線F1為偏離基準中心線N之距離為μ處，並以該中心線F1為基準加工收容孔292，且使該收容孔292之孔徑為2s，詳見圖5(b)。同理，參照所述第三鏡片24之光軸g與幾何中心線G之位置關係加工第三個收容孔293，其係設置收容孔293之中心線G1為偏離基準中心線N之距離為ν處，並以該中心線F1為基準加工收容孔293，且使該收容孔293之孔徑為2t，詳見圖5(c)；最後，還可於所述後端212加工一第二收容孔294，以容納一紅外截止濾光片28，從而形成一鏡筒21。

所述收容孔291、收容孔292及收容孔293之孔徑2r、2s及2t之大小分佈為沿從前端211到後端212之方向依次增大。另外，如圖5(c)所示，加工完成後，光線可經由前端211進入且從後端212傳出。

請一併參閱圖6及圖7，本發明實施例提供之鏡頭模組20，可修正組裝入鏡頭模組20鏡筒21之第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之光軸e、f及g與鏡筒21之中心線N之間之位置偏差量。所述鏡頭模組20優選之包括一採用上述鏡筒21之製造方法製造而成之鏡 筒21；複數不同尺寸之鏡片，如第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24；複數間隔環25、26及27；及一紅外截止濾光片28。

所述鏡筒21包括複數相互貫穿之之收容孔291、292及293，所述收容孔291、292及293均可為圓柱形孔，且該收容孔291、292及293中，至少有一收容孔之中心線與鏡筒21之中心線N不共線，亦即該至少一收容孔相對於鏡筒21之中心線N不對稱。

所述鏡筒21為一中空圓柱，其前端211設置有圓錐形孔210，其後端212設置有第二收容孔294。所述收容孔291、292及293位於鏡筒21之中空部，其孔徑2r、2s及2t由前端至後端之方向依次增大，以方便直徑大小依次排列之第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24依次組裝入鏡筒21內。所述第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之直徑大小對應於所述收容孔291、292及293之孔徑大小，分別為2r、2s及2t，其中r最小，t最大。

所述間隔環25、26及27與收容孔291、292及293之形狀相匹配，其可均為圓環且收容於鏡筒21內。間隔環25位於第一鏡片22及鏡片第二鏡片23之間用以間隔第一鏡片22與第二鏡片23，其直徑(圖未示)配合收容孔291及292之孔徑2r及2s。相應地，間隔環26位於第二鏡片23及第三鏡片24之間用以間隔第二鏡片23與第三鏡片24，其直徑(圖未示)配合收容孔292之孔徑2s。間隔環27位於第三鏡片24及紅外截止濾光片28之間用以間隔第三鏡片24與紅外截止濾光片28，其直徑(圖未示)配合收容孔293之孔徑2t。紅外截止濾光片28收容於鏡筒21之第二收容孔294內且位於鏡筒21之後端212。

組裝時，先將第一鏡片22置於鏡筒21內，然後將間隔環25裝入鏡 筒21內；再按順序將第二鏡片23組裝於鏡筒21內，之後將間隔環26裝入鏡筒21內；之後將第三鏡片24組裝於鏡筒21內；之後再將間隔環27塞裝入鏡筒21內；最後將紅外截止濾光片28組裝入鏡筒21之後端212之第二收容孔294內。

鏡筒模組20組裝完成後，依上述鏡筒21之製造方法可知，所述複數不同尺寸之鏡片22、23及24將分別收容於所述收容孔291、292及293內，且所述鏡片22之光軸e，鏡片23之光軸f，及鏡片24之光軸g重合。另外，所述光軸e、f及g與鏡筒中心線N重合，亦即共線。

當然，可以理解的是，第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24，間隔環25、26及27，收容孔291、292及293之數量亦可相應增加。

本發明實施例提供之鏡筒21之製造方法及採用該鏡筒21之鏡頭模組20，其藉由調整鏡頭模組20之收容孔291、292及293間之相對位置以修正第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之光軸e、f及g與鏡筒21之中心線N之間之位置偏差θ、μ及ν，使組裝入鏡筒21之第一鏡片22、第二鏡片23及第三鏡片24之光軸e、f及g重合，且與鏡筒21之中心線N共線，從而可提升鏡頭模組20之整體光學性能。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，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，舉凡熟習本案技藝之人士援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。

20‧‧‧鏡頭模組

21‧‧‧鏡筒

210‧‧‧圓錐形孔

211‧‧‧前端

212‧‧‧後端

22‧‧‧第一鏡片

23‧‧‧第二鏡片

24‧‧‧第三鏡片

25、26、27‧‧‧間隔環

28‧‧‧紅外截止濾光片

291、292、293‧‧‧收容孔

e、f、g‧‧‧光軸

E、F、G‧‧‧幾何中心線

θ、μ、ν‧‧‧偏差量

E1、F1、G1、N‧‧‧中心線

Claims (9)

1. 一種鏡筒之製造方法，其包括以下步驟：提供複數不同尺寸之鏡片；獲取所述複數鏡片中之每一鏡片之光軸與其自身之幾何中心線之位置偏差量；提供一圓柱體，將該圓柱體之中心線定義為基準中心線，並對該圓柱體進行加工，以對應得到容納所述複數鏡片之複數相互貫穿之收容孔，該複數收容孔沿基準中心線之延伸方向排列，其孔徑大小分別與所述複數鏡片之直徑大小相對應，至少一收容孔之中心線與鏡筒之中心線不共線，且該複數收容孔之中心線與所述基準中心線之位置偏差量分別對應於所述複數鏡片之光軸與其自身之幾何中心線之位置偏差量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡筒之製造方法，其中，所述鏡筒包括一前端及一相對之後端，所述複數收容孔之孔徑大小分佈為沿從前端到後端之方向依次增大。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡筒之製造方法，其中，於獲取所述位置偏差量之步驟之前，還包括步驟：將所述複數不同尺寸之鏡片按其尺寸大小依次排列並使所述複數不同尺寸之鏡片之光軸重合。
4. 一種鏡頭模組，其包括一鏡筒、複數不同尺寸之鏡片；所述鏡筒包括一前端及一後端，其改良在於，所述鏡筒包括複數相互貫穿之收容孔，所述複數收容孔之孔徑大小分佈為沿從前端到後端之方向依次增大且至少一收容孔之中心線與鏡筒之中心線不共線，該至少一收容孔之中心線與鏡筒之中心線之位置偏差量對應於其所收容的鏡片之光軸與其自身之幾何中心線之位置偏差量；所述複數不同尺寸之鏡片收容於所述複數收容 孔內且共光軸，所述光軸與鏡筒之中心線重合。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭模組，其中，所述複數收容孔為圓柱形孔。
6. 如申請專利範圍第5項所述之鏡頭模組，其中，所述鏡頭模組進一步包括複數設置於所述複數鏡片之間之間隔環，所述複數間隔環收容於所述鏡筒之複數收容孔內用以間隔所述複數鏡片。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭模組，其中，所述鏡頭模組進一步包括一紅外截止濾光片，其設置於所述鏡筒之後端且收容於所述鏡筒內。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭模組，其中，所述鏡筒之後端定義有一第二收容孔，所述第二收容孔與所述複數收容孔相貫通，所述紅外截止濾光片收容於該第二收容孔內。
9. 如申請專利範圍第4項所述之鏡頭模組，其中，所述鏡筒之前端定義一圓錐形孔，所述圓錐形孔與所述複數收容孔相貫通，用以控制光線進入鏡筒內之光通量。