TWI530380B - 透鏡組之製造方法 - Google Patents

Description

透鏡組之製造方法

本發明是有關於一種透鏡組之製造方法，特別是有關於一種以射出製程製造透鏡組並組裝入鏡頭之方法。

目前，電子產品已逐漸朝著輕、薄以及多功能之方向演化。舉例而言，如智慧型手機，不只外形輕薄，功能上更包含高解析度之螢幕以及高解析度之鏡頭，以便讓使用者可隨時隨地的紀錄與拍攝身旁景物。

其中，目前手機鏡頭已演進到八百萬至一千兩百萬左右之畫素，且為了組裝入智慧型手機內，手機鏡頭也須盡量小型化。然而，目前手機鏡頭內之塑膠鏡片的組裝在高精度之要求下良率很低。亦即，在組裝之過程中，各成像鏡片之間之相對位置只要有些微的組裝誤差，例如某個成像鏡片稍微傾斜或位移，則會使得整個手機鏡頭成為瑕疵品。舉例而言，若手機鏡頭具有組裝誤差，則當手機螢幕在顯示手機鏡頭所擷取之畫面時，在畫面之邊緣可能會出現不均勻的色調出現，或產生歪曲以及色散的現象等，手機鏡頭的組裝誤差為造成上述現象的原因之一。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種透鏡 組之製造方法，以解決習知技術中組裝誤差的問題。

根據本發明之一目的，提出一種透鏡組的製造方法，其包含：決定透鏡組中之第一射出成形透鏡、第二射出成形透鏡以及連結第一射出成形透鏡與第二射出成形透鏡之連結透鏡；以及利用射出製程同時將第一射出成形透鏡與第二射出成形透鏡形成於連結透鏡之兩側面。

較佳者，其中，第一射出成形透鏡可包含互為相對之第一面與第二面，第二射出成形透鏡包含互為相對之第三面與第四面，連結透鏡係連結第二面與第三面，射出製程更包含：提供模具，此模具可具有相對第一面與第四面外形之第一模穴；設置連結透鏡於第一模穴中；以及射出第一透明材料於第一模穴中，以形成第一射出成形透鏡與第二射出成形透鏡於連結透鏡之兩側面。

較佳者，其中，在設置連結透鏡於第一模穴中之步驟之前可更包含：提供模具，此模具更包含與第二面以及第三面相同外形之第二模穴；射出第二透明材料於第二模穴中，以形成連結透鏡；以及移動連結透鏡至第一模穴中。

較佳者，其中，模具可包含公模以及母模，母模包含第一模穴與第二模穴，當射出第二透明材料於第二模穴中時，係同時將第二透明材料形成於公模上，其中，移動連結透鏡至第一模穴中之步驟更包含：轉動公模，使連結透鏡進入第一模穴。

較佳者，第一透明材料之融熔溫度小於該第二透明材料。

承上所述，依本發明之透鏡組之製造方法，其可藉由模組化之透鏡組，以減少鏡頭內成像透鏡之傾斜組裝誤差或位移組裝誤差， 進而提高組裝之良率與光學品質。

99‧‧‧鏡頭

101‧‧‧感測單元

110‧‧‧鏡筒

111‧‧‧透鏡收容槽

112‧‧‧第一位置

114‧‧‧第二位置

120‧‧‧透鏡組

121‧‧‧第一成像透鏡

121a‧‧‧第一射出成形透鏡

121b、131b、132b‧‧‧第一面

121c、131c、132c‧‧‧第二面

122‧‧‧第二成像透鏡

122a‧‧‧第二射出成形透鏡

122b‧‧‧第三面

122c‧‧‧第四面

123‧‧‧第三成像透鏡

124‧‧‧第四成像透鏡

131、131a‧‧‧第一連結透鏡

132‧‧‧第二連結透鏡

198‧‧‧第二透鏡組

199‧‧‧第一透鏡組

200、300‧‧‧模具

201‧‧‧第一側壁

202‧‧‧第二側壁

210‧‧‧模穴

220‧‧‧透明材料

221‧‧‧第一透明材料

222‧‧‧第二透明材料

310‧‧‧公模

320‧‧‧母模

321‧‧‧第一凹槽

322‧‧‧第二凹槽

323‧‧‧第一進料口

324‧‧‧第二進料口

330‧‧‧第一模穴

331‧‧‧第一頂抵塊

340‧‧‧第二模穴

341‧‧‧第二頂抵塊

400、401、402‧‧‧滑塊

第1圖 係為本發明之一實施例之鏡頭。

第2圖 係為本發明之一實施例之透鏡組之製造方法之流程圖。

第3圖至第7圖 係為本發明之一實施例之透鏡組之膜內射出製造示意圖。

第8圖至第14圖 係為本發明之一實施例之透鏡組之雙料射出製造示意圖。

第15圖至第16圖 係為本發明之一實施例之鏡頭之組裝示意圖。

以下將參照相關圖示，說明依本發明之透鏡組及其製造方法之實施例，為始便於理解，下述實施例中相同或相似的元件係以相同的符號標示說明。

在此要說明的是，在本說明書中，組成構件之尺寸以及厚度係為任意繪示的，以便更加裡解且使敘述簡單，而本發明並不限於所繪示的尺寸與厚度。

請參閱第1圖，其係為本發明之一實施例之鏡頭。其中，本發明之鏡頭係用於光學取像，可應用在手機鏡頭上或電腦相機鏡頭上等。

如圖所示，鏡頭99包含鏡筒110以及透鏡組120。其中，本實施例之透鏡組120係以四片式成像透鏡組為例，但不以此為限。在本發明之其它實施例中，透鏡組120可為六片式或七片式之成像透鏡組。

其中，透鏡組120包含第一成像透鏡121、第二成像透鏡122、第三成像透鏡123以及第四成像透鏡124。值得注意的是，本實施例為了改善第一成像透鏡121、第二成像透鏡122、第三成像透鏡123以及第四成像透鏡124之間之組裝誤差，於第一成像透鏡組121以及第二成像透鏡組122之間更包含第一連結透鏡131，而於第三成像透鏡組123以及第四成像透鏡組124之間更包含第二連結透鏡132。

更詳細而言，第一連結透鏡131係連結第一成像透鏡組121以及第二成像透鏡122，第二連結透鏡132係連結第三成像透鏡123以及第四成像透鏡124。如此一來，因為第一連結透鏡131以及第二連結透鏡132分別連結相鄰之成像透鏡，所以可改善第一成像透鏡121、第二成像透鏡122、第三成像透鏡123以及第四成像透鏡124之間之位移或歪斜等組裝誤差。

另外，鏡筒110內可更包含感測單元101，用以感測透鏡組120所接收之光線，並形成影像訊號傳送至手機之處理單元(未繪示)中，感測單元101可為電荷耦合元件，但不以此為限。

為便於理解，以下將說明如何製造可改善組裝誤差之透鏡組。其中，以製造第1圖之透鏡組中之第一成像透鏡121、第二成像透鏡122以及連結第一成像透鏡121以及第二成像透鏡122之間之第一連結透鏡131為例。在此要說明的是，本實施例之第一成像透鏡121以及第二成像透鏡122係以射出成形之方式製造。

請參閱第2圖，其係為本發明之一實施例之透鏡組之製造方法之流程圖。如圖所示，首先，在步驟S11中，決定透鏡組中之第一 射出成形透鏡、第二射出成形透鏡以及連結第一射出成形透鏡以及第二射出成形透鏡之連結透鏡。接著，在步驟S12中，利用射出製程同時將第一射出成形透鏡與第二射出成形透鏡形成於連結透鏡之兩側面。其中，第一射出成形透鏡可為第1圖中之第一成像透鏡121，第二射出成形透鏡可為第1圖中之第二成像透鏡122，但不以此為限。在本發明之其它實施例中，第一射出成形透鏡以及第二射出成形透鏡可為第1圖之透鏡組120中之其它成像透鏡。

射出製程可包含膜內射出製程或雙料射出製程。請一併參閱第1圖以及第3圖至第7圖，第3圖至第7圖係為本發明之一實施例之透鏡組之膜內射出製造示意圖。本實施例以製造第1圖之第一成像透鏡121以及第二成像透鏡122為例，首先，決定第一射出成形透鏡121a為第一成像透鏡121，第二射出成形透鏡121b為第二成像透鏡122，以及連結第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡121b之第一連結透鏡131a。

其中，如第3圖中，第一射出成形透鏡121a包含互為相對之第一面121b與第二面121c，第二射出成形透鏡122a包含互為相對之第三面122b與第四面122c。本實施例藉由射出製程，第一連結透鏡131a可完全地連結第二面121c與第三面122b。

接著，請參考第4圖，提供模具200。模具200具有相對第一面121b與第四面122c外形之模穴210。更詳細而言，模穴210之第一側壁201之形狀係相對第一射出成形透鏡121a之第一面121b，第二側壁202之形狀係相對第二射出成形透鏡122之第四面122c。亦即，本實施例之第一面121b為凸面，則第一側壁201為凹面。同 理，因為第四面122c為凸面，則相對第一側壁201之第二側壁202為凹面，但不以此為限。在本發明之其它實施例中，若第一射出成形透鏡121a為第1圖中之第三成像透鏡123，第二射出成形透鏡122a為第1圖中之第四成像透鏡124，則模穴210之第一側壁201以及第二側壁202可分別相對第三成像透鏡123以及第四成像透鏡124之外形，而具有非球面之形狀。

接著，如第5圖所示，設置第一連結透鏡131a於模穴210中，並進行合模之動作。其中，本實施例之第一連結透鏡131a可利用射出製程以外之方式形成，例如機械研磨之方式等，但不以此為限。

接著，如第6圖所示，射出透明材料220於模穴210中。其中，透明材料220為光學級透明塑料，且其塑料之融熔溫度較佳需大於第一連結透鏡131a，以防止透明材料220在射出之過程中對第一連結透鏡131a之表面造成破壞。

接著，如第7圖所示，對模具200進行開模的動作，即可形成第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a於第一連結透鏡131a之兩側。

除了模內射出製程外，本發明之一實施例更可利用雙料射出製程之技術製作第1圖中之透鏡組。請一併參閱第1圖、第3圖以及第8圖至第14圖，第8圖至第14圖係為本發明之一實施例之透鏡組之雙料射出製造示意圖。本實施例以製造第1圖中之第一成像透鏡121以及第二成像透鏡122為例。首先，決定第一射出成形透鏡121a為第一成像透鏡121，第二射出成形透鏡121b為第二成像透鏡122，以及連結第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡 121b之第一連結透鏡131a，但不以此為限。在本發明之其它實施例中，第一射出成形透鏡以及第二射出成形透鏡可為第1圖之透鏡組120中之其它成像透鏡。

接著，請參考第8圖，提供模具300。其中，模具300包含公模310、母模320、第一模穴330以及第二模穴340。母模320之一側面具有第一凹槽321以及第二凹槽322。第一凹槽321具有與第一射出成形透鏡121a之第二面121c相同外形之一側壁，以及與第二射出成形透鏡122a之第三面122b相同外形之另一側壁。第二凹槽322具有相對第一射出成形透鏡121a之第一面121b外形之一側壁，以及相對第二射出成形透鏡122b之第四面122c外形之另一側壁。

更詳細而言，第二面121c大致為一平面，第三面122b大致為一凹面，則第一凹槽321具有一大致平坦的側壁面以及一大致為凹面之相對另一側壁面。第一面121b以及第四面122c為大致凸面之側壁面，則第二凹槽322之相對兩側壁大致為凹面。然，本發明並不以此為限，若在其它實施例中，第一射出成形透鏡以及第二射出成形透鏡為第1圖之透鏡組120中之其它成像透鏡，則第一凹槽321以及第二凹槽322可相對具有非球面之側壁面。

公模310之一側面具有相對第一凹槽321之第一頂抵塊331，以及相對第二凹槽322之第二頂抵塊341。更詳細而言，如第9圖所示，在公模310與母模320合模後，第一凹槽321與第一頂抵塊331圍繞形成第一模穴330，第二凹槽322與第二頂抵塊341圍繞形成第二模穴340。此時，第一模穴330具有與第一射出成形透鏡121a之第二面121c以及第二射出成形透鏡122a之第三面122b相同外形之兩側壁面。第二模穴340具有與第一射出成形透鏡121a之第一面 121b以及與第二射出成形透鏡122a之第四面122c相對外形之兩側壁面。

接著，如第10圖所示。藉由母模320上之第一進料口323射出第一透明材料221於第一模穴330中。其中，第一進料口係323為光學級透明塑膠材料。

接著，如第11圖所示。進行開模之動作，及分離公模310以及母模320，即可完成第一連結透鏡131a之製作。此時，第一連結透鏡131a尚鑲嵌於第一頂抵塊331上。在此要說明的是，為了使第一連結透鏡131a順利地脫模，母模320可更包含複數個滑塊400、401以及402，裝設在適當的位置，當進行開模之動作時，滑塊402可預先滑動至圖中虛線之位置，以利開模動作之進行。

接著，如第12圖所示。旋轉公模310，藉由公模310之旋轉，將鑲嵌於第一頂抵塊331之第一連結透鏡131a移動至對應第二凹槽322之位置，且同時可使滑塊400滑動至其原來的位置。

接著，如第13圖所示。再次進行合模，並進行雙料射出。亦即，由母模320上之第二進料口324射出第二透明塑膠材料222至第二模穴340中，同時，亦由第一進料口323射出第一透明材料221至第一模穴330中。其中，本實施例中第二透明材料222之融熔溫度較佳需小於第一透明材料221，免得在射出第二透明材料時222，破壞由第一透明材料221所形成之第一連結透鏡131a之表面。

如此一來，即可藉由雙料射出之技術，將第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a緊密的連結在第一連結透鏡131a之相對兩側面上。

接著，如第14圖所示。再次進行開模，此時，鑲嵌於第一頂抵塊上331之第一連結透鏡131a、第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a可藉由第一頂抵塊331之頂部伸出之頂針(未繪示)，使得具有第一連結透鏡131a、第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a之透鏡組脫出。其中，藉由頂針將成品脫出之技術乃本領域所熟知之技術，在此便不贅述。在此要說明的是，為了使第一連結透鏡131a、第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a之透鏡組順利地脫模，母模320可更包含複數個滑塊400、401以及402，裝設在適當的位置，當進行開模之動作時，滑塊402、401以及402可預先滑動至圖中虛線之位置，以利開模動作之進行。

接著，再次進行公模310旋轉，即可回到第12圖之步驟，即可反覆得進行雙料射出。利用雙料射出之公模310以及母模320之間之往復運作，可快速製造大量具有第一連結透鏡131a、以及連結第一連結透鏡131a之第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a之透鏡組。除此之外，利用雙料射出技術，第一射出成形透鏡121a以及第二射出成形透鏡122a可更為牢固的接合在第一連結透鏡131a上。

接著請參考第15圖至第16圖，其係為本發明之一實施例之鏡頭之組裝示意圖。如圖所示，鏡頭99包含鏡筒110以及第一透鏡組199與第二透鏡組198。鏡筒110內包含有透鏡收容槽111。其中，第一透鏡組199以及第二透鏡組198係為以上述雙料射出或模內射出之方式所形成之透鏡組。亦即，本實施例中之第一成像透鏡121可為上述之第一射出成形透鏡121a，第二成像透鏡122可為上述 之第二射出成形透鏡122a。

更詳細而言，第一透鏡組199之第一連結透鏡131具有相對之第一面131b與第二面131c，第一面131b連結第一成像透鏡121之一側面，第二面131c連結第二成像透鏡122之一側面。同理，第二透鏡組198之第二連結透鏡132具有相對之第一面132b與第二面132c，第一面132b連結第三成像透鏡123之一側面，第二面132c連結第四成像透鏡124之一側面。

此外，由於第一透鏡組199以及第二透鏡組198係由雙料射出製程或模內射出製程所形成，所以第一連結透鏡131之第一面131b之外形係與第一成像透鏡121之側面之外形互相對應，以面對面貼合第一面131b與第一成像透鏡121之側面。第一連結透鏡131之第二面131c係與第二成像透鏡122之側面之外形互相對應，以面對面貼和第二面131c與第二成像透鏡122之側面。同理，第二透鏡組198之第二連結透鏡132之第一面132b之外形係與第三成像透鏡123之側面之外形互相對應，以面對面貼合第一面132b與第三成像透鏡123之側面。第二連結透鏡132之第二面132c係與第四成像透鏡124之側面之外形互相對應，以面對面貼和第二面132c與第四成像透鏡124之側面。

本實施例之第一透鏡組199之一端面係小於第一透鏡組199之相對另一端面，即第一成像透鏡121之外側面之外形係小於第二成像透鏡122之外側面之外形。更詳細而言，第一透鏡組199之側壁面係為階梯狀之外型。而透鏡收容槽111之內壁則相應第一透鏡組199之側壁面，使得第一透鏡組199可卡合於透鏡收容槽111之第一位置112上。

同理，第二透鏡組198之一端面係小於第二透鏡組198之相對另一端面，即第三成像透鏡123之外側面之外形係小於第四成像透鏡124之外側面之外形。更詳細而言，第二透鏡組198之側壁面係為階梯狀之外型。而透鏡收容槽111之內壁則相應第二透鏡組198之側壁面，使得第二透鏡組198可卡合於透鏡收容槽111之第二位置114上。

如此一來，預先由雙料射出或模內射出製程，可將本實施例之第一透鏡組199以及第二透鏡組198內之各成像透鏡藉由連結透鏡固定住其相對位置。接著，只需將模組化之成套第一透鏡組199以及第二透鏡組198置入鏡筒110內之透鏡收容槽111，即可避免習知技術中需將各成像透鏡分別置入鏡筒內，而產生之位移或傾斜等組裝誤差。

藉由模組化之透鏡組，可減少鏡頭內成像透鏡之組裝誤差，進而提高組裝之良率與光學品質。舉例而言，以上述四片成像透鏡為例，因為可以直接組裝模組化之透鏡組，所以相當於只裝設兩組透鏡組，可大幅度地降低組裝誤差，進而提高本發明之鏡頭之解像力。

除此之外，連結各成像透鏡之間之連結透鏡，可調整或進一步配合其與其它各成像透鏡之間之光學關係的配置。舉例而言，除降低組裝誤差外，在本發明之部分實施例中，連結透鏡更可進一步影響光線在通過透鏡組時之控制變數等，如改變曲折力或改變光線入射在感光元件上之角度，進而調整本發明之透鏡組之焦距，使得用於裝設透鏡組之鏡頭可更縮小化。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

S11~S12‧‧‧步驟方法

Claims (2)

1. 一種透鏡組的製造方法，其包含：決定該透鏡組中之一第一射出成形透鏡、一第二射出成形透鏡以及連結該第一射出成形透鏡與該第二射出成形透鏡之一連結透鏡；以及利用一射出製程同時將該第一射出成形透鏡與該第二射出成形透鏡形成於該連結透鏡之兩側面；其中，該第一射出成形透鏡包含互為相對之一第一面與一第二面，該第二射出成形透鏡包含互為相對之一第三面與一第四面，該連結透鏡係連結該第二面與該第三面，該射出製程更包含：提供一模具，該模具具有相對該第一面與該第四面外形之一第一模穴；設置該連結透鏡於該第一模穴中；以及射出一第一透明材料於該第一模穴中，以形成該第一射出成形透鏡與該第二射出成形透鏡於該連結透鏡之兩側面；其中，在設置該連結透鏡於該第一模穴中之步驟之前更包含：提供該模具，該模具更包含與該第二面以及該第三面相同外形之一第二模穴；射出一第二透明材料於該第二模穴中，以形成該連結透鏡；以及移動該連結透鏡至該第一模穴中；其中，該模具包含一公模以及一母模，該母模包含該第一模穴與該第二模穴，當射出該第二透明材料於該第二模穴中時，係同時 將該第二透明材料形成於該公模上，其中，移動該連結透鏡至該第一模穴中之步驟更包含：轉動該公模，使該連結透鏡進入該第一模穴。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該第一透明材料之融熔溫度小於該第二透明材料。