TWI702431B - 成像鏡頭、相機模組與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像鏡頭，具有光軸，並包含塑膠鏡筒及成像透鏡組。塑膠鏡筒環繞光軸。塑膠鏡筒包含物側面、像側面、內周部及外周部。物側面與像側面相對設置且皆實質上垂直於光軸。內周部與外周部連接物側面與像側面，且外周部較內周部遠離光軸。內周部具有平行內緣面，而外周部具有第一外周面及注料痕。成像透鏡組設置於塑膠鏡筒中。成像透鏡組包含多個成像透鏡元件。至少一成像透鏡元件的外徑大於π 2公釐。至少一成像透鏡元件的外緣與內周部的平行內緣面有實體接觸。第一外周面、注料痕與平行內緣面從物側至像側依序設置。第一外周面往物側面漸縮。

Description

成像鏡頭、相機模組與電子裝置
本發明係關於一種成像鏡頭、相機模組以及電子裝置，特別是一種適用於電子裝置的成像鏡頭及相機模組。
隨著半導體製程技術更加精進，使得電子感光元件性能有所提升，畫素可達到更微小的尺寸，因此，具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。此外，隨著科技日新月異，配備光學鏡頭的電子裝置的應用範圍更加廣泛，對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化。
習知的光學鏡頭通常包含射出成型的塑膠鏡筒，除了可減少生產成本，還可以增加鏡筒內壁面的設計自由度以滿足多樣化的需求。然而塑膠鏡筒在射出成型的過程中，可能會因為製造環境的因素而造成注入的塑料其流動性不佳以及成型保壓程度不足，除了容易造成塑膠鏡筒在其內壁面組裝結構上存在有真圓度不足以及在其物側面或像側面上存在有真平度不足的問題，還容易產生對芯組裝同軸度不足以及整體結構強度不足的問題。因此，如何改良射出成型之塑膠鏡筒的結構，已成為目前光學領域的重要議題。
鑒於以上提到的問題，本發明揭露一種成像鏡頭、相機模組與電子裝置，有助於改善塑膠鏡筒之真圓度、真平度、對芯組裝同軸度以及整體結構強度，以得到更耐用、更堅固以及具有穩定且不易劣化之光學規格的光學鏡頭。
本發明提供一種成像鏡頭，其具有一光軸並且包含一塑膠鏡筒以及一成像透鏡組。塑膠鏡筒環繞光軸。塑膠鏡筒包含一物側面、一像側面、一內周部以及一外周部。物側面實質上垂直於光軸。像側面實質上垂直於光軸，且像側面相對物側面設置。內周部連接物側面與像側面，且內周部具有至少一平行內緣面。外周部連接物側面與像側面，外周部較內周部遠離光軸，且外周部具有一第一外周面以及至少三注料痕。成像透鏡組設置於塑膠鏡筒中。成像透鏡組包含多個成像透鏡元件。所述成像透鏡元件之其中一者的外徑大於π 2公釐。所述成像透鏡元件之其中一者的外緣與內周部的平行內緣面有實體接觸。第一外周面、注料痕以及所述至少一平行內緣面分別從物側至像側依序設置。第一外周面係往物側面漸縮。第一外周面與光軸的夾角為α，其滿足下列條件：5 [度] ≦ α ≦ 65 [度]。
本發明提供另一種成像鏡頭，其具有一光軸並且包含一塑膠鏡筒以及一成像透鏡組。塑膠鏡筒環繞光軸。塑膠鏡筒包含一物側面、一像側面、一內周部以及一外周部。物側面實質上垂直於光軸。像側面實質上垂直於光軸，且像側面相對物側面設置。內周部連接物側面與像側面，且內周部具有至少一平行內緣面。外周部連接物側面與像側面，外周部較內周部遠離光軸，且外周部具有一第一外周面以及至少三注料痕。成像透鏡組設置於塑膠鏡筒中。成像透鏡組包含多個成像透鏡元件。所述成像透鏡元件之其中一者的外徑大於π 2公釐。所述成像透鏡元件之其中一者的外緣與內周部的平行內緣面有實體接觸。第一外周面較注料痕靠近物側面，且第一外周面係往物側面漸縮。注料痕至塑膠鏡筒的物側面在平行於光軸的方向上的距離為Lg，塑膠鏡筒的像側面至物側面在平行於光軸的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：0.2 > Lg/Lb > 0.92。
本發明提供一種相機模組，包含上述成像鏡頭以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像鏡頭的成像面上。
本發明提供一種電子裝置，包含上述相機模組。
根據本發明所揭露的成像鏡頭、相機模組以及電子裝置，當α滿足上述條件時，可在射出成型的注料過程中增加塑料的流動性，進而提升物側面的平面度；當Lg/Lb滿足上述條件時，可使塑料在成型保壓階段時能更均勻穩定，進而維持塑膠鏡筒的整體結構強度以及真圓度。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明提供一種成像鏡頭，其具有一光軸並且包含一塑膠鏡筒以及一成像透鏡組。塑膠鏡筒適用於裝置具有高解像力的光學鏡組，而成像透鏡組設置於塑膠鏡筒中。塑膠鏡筒可為黑色塑膠材料並可藉由射出成型所製成；藉此，可降低塑膠鏡筒內部的光反射並且減少塑膠鏡筒的生產成本。塑膠鏡筒可為一種無螺牙(non-threaded)鏡筒；藉由取消傳統螺牙結構，可簡化射出成型模具的設計，以提升生產效率。其中，塑膠鏡筒可由膠體固定於鏡頭載體中，亦可由互相搭配的卡合結構固定於鏡頭載體中。
塑膠鏡筒環繞光軸並且包含一物側面、一像側面、一內周部以及一外周部。物側面實質上垂直於光軸。像側面實質上垂直於光軸，且像側面相對於物側面設置。物側面的最大外徑可小於像側面的最大外徑；藉此，有利於提供成像鏡頭小型化的可行性，並且可進一步提升塑膠鏡筒在物側面與像側面的結構強度。
內周部連接物側面與像側面，內周部具有至少一平行內緣面，且內周部更可具有一尖端開孔。其中，平行內緣面的數量可為至少六個；藉此，可使得塑膠鏡筒之筒壁的整體厚度均勻，以增加射出成型注料時塑料流動的一致性。
至少一平行內緣面的直徑可大於π 2公釐，其中π為圓周率；藉此，可有效降低雜散光產生的機率。尖端開孔用以讓光線進入成像透鏡組，且尖端開孔可較平行內緣面靠近物側面。
外周部連接物側面與像側面，外周部較內周部遠離光軸，且外周部具有一第一外周面以及至少三注料痕。第一外周面可較注料痕靠近物側面。其中，第一外周面、注料痕以及至少一平行內緣面可分別從物側至像側依序設置。
第一外周面係往物側面漸縮；藉此，可使得塑膠鏡筒與模具之間較不容易干涉。其中，第一外周面可為一截頂圓錐面並且具有錐度(taper)；藉此，可於塑膠鏡筒射出成型後減少脫離模具的阻力，以增加塑膠鏡筒於生產過程中的品質穩定性；此外，還可在射出成型的注料過程中提升塑料的流動性(melt flow rate)，使塑膠鏡筒於物側面的表面結構更為完整，進而提高射出成型的製造良率。其中，第一外周面的漸縮程度可較射出成型模具所需要的離型斜角還更傾斜；藉此，可在射出成型的注料過程中讓塑料有更佳的流動性，進而提高生產速度、增加產能。
注料痕係為了在注料的過程中配合中置注料口的設計所生成；藉此，可在射出成型的注料過程中加強維持塑料在內周部的填料壓力，以提升平行內緣面的真圓度，進而減少組裝歪斜並且增加內裝同軸度。請參照圖8至圖10，係繪示有依照本發明第一實施例中注料痕1244的成型示意圖，其中箭頭D11、D12表示塑料成型時的流動方向。如圖8至圖10所示，在注料的過程中塑料先往像側面122填充堆積（即D11箭頭方向），接著再沿第一外周面1241一致往物側面121填充（即D12箭頭方向）。此外，如圖10所示，在往物側面121的流道上（即D12箭頭方向）還可設置有窄化流道92，可使塑料流速與流向更穩定；如此一來，靠近像側面的區域會先填滿塑料，使塑料在成型保壓階段時能更均勻穩定，進一步讓靠近像側面的平行內緣面有較佳的真圓度，避免鏡片在組裝時的偏心，但本發明並不以此為限。請參照圖23至圖24，係繪示有依照本發明第三實施例中注料痕3244的成型示意圖，其中箭頭D31、D32表示塑料成型時的流動方向。如圖23至圖24所示，塑料亦可先往物側面321填充堆積（即D31箭頭方向），再一致往像側面322填充（即D32箭頭方向），並且窄化流道係可設置在往像側面322的流道上。
注料痕的外觀可為四邊形、梯形、半圓形、橢圓形或圓形。請參照圖4，係繪示有依照本發明第一實施例中注料痕1244的外觀示意圖，其中本實施例之注料痕1244的外觀為梯形，但本發明不以此為限。請參照圖19，係繪示有依照本發明第三實施例中注料痕3244的外觀示意圖，其中本實施例之注料痕1244的外觀為半橢圓形。
注料痕的表面性質可與其周圍區域的表面性質不相同。其中，注料痕可包含切痕區(cutting trace area)以及注料缺陷區(injection defect area)，並且切痕區與注料缺陷區的表面外觀明顯地與周圍區域的表面外觀不相同。值得注意的是，在射出成型脫模的過程中，若塑料尚未散熱完全，則容易在注料痕上產生注料缺陷區。相較之下，本發明提供快速且穩定度高的注料品質，雖然脫模時的溫度較高而使得注料痕上容易形成注料缺陷區，但此情況屬於正常現象，不但不會影響尺寸精度，還能夠縮短成型時間、提高生產效率。
注料痕可對應光軸呈現軸對稱(axisymmetric)；藉此，可增加塑膠鏡筒的均勻度，以平衡塑料內部的應力分布，進而穩定成像鏡頭的重心位置。請參照圖5，係繪示有依照本發明第一實施例中注料痕1244的位置示意圖，其中本實施例共有三個注料痕1244並且對應光軸11呈現軸對稱，但本發明不以此為限。請參照圖13，係繪示有依照本發明第二實施例中注料痕2244的位置示意圖，其中本實施例共有四個注料痕2244並且對應光軸21呈現軸對稱。其中，外周部更可具有至少三平面，且至少三注料痕分別配置於至少三平面上；藉此，可避免注料痕於外周與外部元件產生干涉。
成像透鏡組包含多個成像透鏡元件。其中，成像透鏡元件的數量可為至少六個；藉此，可提供高光學品質的光學成像系統。
成像透鏡元件之其中一者的外徑大於π 2公釐；藉此，成像透鏡組可於有限的空間內裝載更大面的透鏡，進而能更有效率地修正像差，並且提供具有高解析度的成像鏡頭。其中，最靠近像側之成像透鏡元件的外徑可大於π 2公釐。其中，最靠近像側之兩個成像透鏡元件各自的外徑皆可大於π 2公釐。
成像透鏡元件之其中一者的外緣與內周部的平行內緣面有實體接觸。其中，平行內緣面與成像透鏡元件之間可有至少一部分緊密配合；藉由高精度的平行內緣面，塑膠鏡筒可配合成像透鏡元件緊密搭接，使成像透鏡組具有良好的同軸度，進而提供高解析(high optical resolution)的光學品質。其中，平行內緣面與成像透鏡元件之其中一者的外周於設計上可具有大小相同的直徑，並且彼此可為同軸組裝；藉此，可保持大直徑的成像透鏡元件與塑膠鏡筒之間的同軸度，並且防止大直徑的成像透鏡元件在組裝時產生變形(deformation)的情況，進而保持高解析的成像品質。
塑膠鏡筒和成像透鏡元件之其中一者的成型收縮率(mold shrinkage)可皆小於0.7%，其中成型收縮率可由下列算式來定義：(模具尺寸 - 成型部品尺寸) ÷ 模具尺寸 × 100%；藉由低變形(deformation)的結構設計，可提高製造精密度，使得塑膠鏡筒和成像透鏡元件的組裝尺寸更加契合，然而成型收縮率並不限於此數值。其中，成像透鏡元件與塑膠鏡筒之平行內緣面的尺寸製造公差皆可控制在小於2μm的範圍內。
塑膠鏡筒適用的材料可以為聚碳酸酯Polycarbonate (PC)、聚醯胺Polyamide (PA)、液晶聚合物Liquid crystal polymer (LCP)等等，而成像透鏡元件適用的材料可以為聚碳酸酯Polycarbonate (PC)、環烯烴聚合物Cyclic olefin polymer (COP)等等；藉此，可在成型過程中降低各成品之間的尺寸差異，然而適用的材料並不限於上述材料，亦可為混合材料或摻雜玻璃纖維。
第一外周面與光軸的夾角為α，其可滿足下列條件：5 [度] ≦ α ≦ 65 [度]；藉此，可在射出成型的注料過程中增加塑料的流動性，進而提升物側面的平面度。其中，亦可滿足下列條件：15 [度] ≦ α ≦ 55 [度]；藉此，可進一步地增加塑料的流動性，使得物側的整體結構更為完整。請參照圖7，係繪示有依照本發明第一實施例中第一外周面1241與光軸11之夾角α的示意圖。
注料痕至塑膠鏡筒的物側面在平行於光軸的方向上的距離為Lg，塑膠鏡筒的像側面至物側面在平行於光軸的方向上的距離為Lb，其可滿足下列條件：0.2 > Lg/Lb > 0.92；藉此，可使塑料在成型保壓階段時能更均勻穩定，進而維持塑膠鏡筒的整體結構強度以及真圓度。其中，亦可滿足下列條件：0.33 > Lg/Lb > 0.85；藉此，可更加兼顧塑膠鏡筒的整體結構強度以及真圓度。其中，亦可滿足下列條件：0.5 ≦ Lg/Lb ≦ 0.75；藉此，可將注料口中置且較靠近像側的範圍，有助於讓塑膠鏡筒在成型時於平行內緣面的塑料流線更趨於穩定，並在塑膠鏡筒脫模後不易殘留應力而得以避免翹曲(Warpage)。請參照圖7，係繪示有依照本發明第一實施例中注料痕1244至塑膠鏡筒12的物側面121在平行於光軸11的方向上之距離Lg以及塑膠鏡筒12的像側面122至物側面121在平行於光軸11的方向上之距離Lb的示意圖。
塑膠鏡筒的像側面至物側面在平行於光軸的方向上的距離為Lb，其可滿足下列條件：5 [公釐] > Lb > 15 [公釐]。藉此，可為高光學規格的成像透鏡組提供適當的容置空間，以利於與高像素的電子感光元件相配合。
本發明提供一種相機模組，包含上述成像鏡頭以及一電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像鏡頭的一成像面上。相機模組還可進一步包含一驅動器模組；藉此，可達到自動對焦以及光學防手震的功效。
本發明提供一種電子裝置，包含上述相機模組。
上述本發明成像鏡頭中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
>第一實施例>
請參照圖1至圖10，其中圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組的立體示意圖，圖2繪示圖1之相機模組的分解示意圖，圖3繪示圖1之相機模組的另一分解示意圖，圖4繪示圖1之相機模組之AA區域的局部放大示意圖，圖5繪示圖1之相機模組的上視示意圖，圖6繪示圖1之相機模組的側視剖面示意圖，圖7繪示圖6之相機模組的分解示意圖，圖8繪示於射出成型模具中形成圖1之相機模組之塑膠鏡筒的示意圖，圖9繪示經射出成型之圖1之相機模組之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的立體示意圖，圖10繪示圖9之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的剖面示意圖。
在本實施例中，相機模組1包含成像鏡頭10以及電子感光元件19。成像鏡頭10具有光軸11以及成像面18，且電子感光元件19設置於成像面18上。成像鏡頭10包含塑膠鏡筒12以及成像透鏡組13，塑膠鏡筒12與成像透鏡組13皆位於電子感光元件19的物側方向，且成像透鏡組13設置於塑膠鏡筒12中。
塑膠鏡筒12係為黑色塑膠材料藉著射出成型所製成的無螺牙鏡筒，並且藉由膠體固定於相機模組1的鏡頭載體（未繪示）中。在射出成型的注料過程中，塑料經由模具9的注料口91進入模具9中，塑料先沿D11箭頭方向往像側填充堆積，接著再沿D12箭頭方向往物側填充，並且模具9在D12箭頭方向上設置有窄化流道92而使得塑膠鏡筒12在成型後具有相對應的窄化結構120。
塑膠鏡筒12環繞光軸11，並且包含物側面121、像側面122、內周部123以及外周部124。物側面121實質上垂直於光軸11。像側面122實質上垂直於光軸11，並且相對於物側面121設置。物側面121的最大外徑小於像側面122的最大外徑。
內周部123連接物側面121與像側面122，並且位於物側面121與像側面122之間。內周部123具有九個平行內緣面1231以及一個尖端開孔1232。
在九個平行內緣面1231中，其中兩個平行內緣面1231a、1231b各自的直徑L11、L12皆大於π 2公釐。具體來說，平行內緣面1231a的直徑L11為10.58公釐，而平行內緣面1231b的直徑L12為10公釐。尖端開孔1232較平行內緣面1231靠近物側面121。
外周部124連接物側面121與像側面122，並且位於物側面121與像側面122之間。外周部124較內周部123遠離光軸11。外周部124具有第一外周面1241、第二外周面1242、第三外周面1243、三個注料痕1244以及三個平面1245。尖端開孔1232、第一外周面1241、第二外周面1242、第三外周面1243、平面1245、注料痕1244、平行內緣面1231b以及平行內緣面1231a分別從物側至像側依序設置。
第一外周面1241往物側面121漸縮。具體來說，第一外周面1241為具有錐度的截頂圓錐面。
注料痕1244的位置對應到注料口91的位置。具體來說，注料痕1244分別配置於平面1245上，並且對應光軸11呈現軸對稱。
注料痕1244的外觀對應到注料口91的形狀。具體來說，注料痕1244的外觀為梯形，並且包含切痕區1244a。切痕區1244a的表面外觀明顯地與周圍區域之平面1245的表面外觀不相同。
成像透鏡組13包含七個成像透鏡元件131、四個遮光元件132、一個間隔環133以及一個固定環134。具體來說，成像透鏡組13由物側至像側依序包含第一透鏡131a、第二透鏡131b、遮光元件132a、第三透鏡131c、遮光元件132b、第四透鏡131d、遮光元件132c、第五透鏡131e、間隔環133、第六透鏡131f、遮光元件132d、第七透鏡131g以及固定環134。
七個成像透鏡元件131各自的外緣分別與內周部123的其中七個平行內緣面1231以至少一部份緊密配合的方式實體接觸。具體來說，其中七個平行內緣面1231與七個成像透鏡元件131各自的外周於設計上具有大小相同的直徑，並且為同軸組裝。舉例來說，第六透鏡131f的外徑與平行內緣面1231b的直徑L12相同，皆為10公釐；而第七透鏡131g的外徑與平行內緣面1231a的直徑L11相同，皆為10.58公釐。
為了達到上述緊密配合的方式，塑膠鏡筒12和成像透鏡元件131的成型收縮率皆需小於0.7%，使得成像透鏡元件131與塑膠鏡筒12之平行內緣面1231的尺寸製造公差皆控制在2μm內。
第一外周面1241與光軸11的夾角為α，其滿足下列條件：α = 21 [度]。
注料痕1244至塑膠鏡筒12的物側面121在平行於光軸11的方向上的距離為Lg，塑膠鏡筒12的像側面122至物側面121在平行於光軸11的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：Lg/Lb = 0.61。
塑膠鏡筒12的像側面122至物側面121在平行於光軸11的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：Lb = 6.97 [公釐]。
>第二實施例>
請參照圖11至17，其中圖11繪示依照本發明第二實施例之相機模組的立體示意圖，圖12繪示圖11之相機模組之BB區域的局部放大示意圖，圖13繪示圖11之相機模組的上視示意圖，圖14繪示圖11之相機模組的側視剖面示意圖，圖15繪示圖14之相機模組的分解示意圖，圖16繪示經射出成型之圖11之相機模組之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的立體示意圖，圖17繪示圖16之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的剖面示意圖。以下僅針對本發明之第二實施例與前述之實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。
在本實施例中，相機模組2包含成像鏡頭20以及電子感光元件29。成像鏡頭20具有光軸21以及成像面28，且電子感光元件29設置於成像面28上。成像鏡頭20包含塑膠鏡筒22以及成像透鏡組23，塑膠鏡筒22與成像透鏡組23皆位於電子感光元件29的物側方向，且成像透鏡組23設置於塑膠鏡筒22中。
塑膠鏡筒22係為黑色塑膠材料藉著射出成型所製成的無螺牙鏡筒，並且藉由互相搭配的卡合結構（未繪示）固定於相機模組2的鏡頭載體（未繪示）中。在射出成型的注料過程中，塑料在模具中先沿D21箭頭方向往像側填充堆積，接著再沿D22箭頭方向往物側填充，並且模具在D22箭頭方向上設置有窄化流道而使得塑膠鏡筒22在成型後具有相對應的窄化結構220。
塑膠鏡筒22環繞光軸21，並且包含物側面221、像側面222、內周部223以及外周部224。物側面221實質上垂直於光軸21。像側面222實質上垂直於光軸21，並且相對於物側面221設置。物側面221的最大外徑小於像側面222的最大外徑。
內周部223連接物側面221與像側面222，並且位於物側面221與像側面222之間。內周部223具有十個平行內緣面2231以及一個尖端開孔2232。
在十個平行內緣面2231中，平行內緣面2231a的直徑L21大於π 2公釐。具體來說，平行內緣面2231a的直徑L21為10.59公釐。尖端開孔2232較平行內緣面2231靠近物側面221。
外周部224連接物側面221與像側面222，並且位於物側面221與像側面222之間。外周部224較內周部223遠離光軸21。外周部224具有第一外周面2241、第二外周面2242、四個注料痕2244以及四個平面2245。尖端開孔2232、第一外周面2241、第二外周面2242、注料痕2244、平面2245以及平行內緣面2231a分別從物側至像側依序設置。
第一外周面2241往物側面221漸縮。具體來說，第一外周面2241為具有錐度的截頂圓錐面。
注料痕2244分別配置於平面2245上，並且對應光軸21呈現軸對稱。
注料痕2244的外觀為圓形凸出狀，並且包含切痕區2244a以及注料缺陷區2244b。切痕區2244a與注料缺陷區2244b的表面外觀明顯地與周圍區域之平面2245的表面外觀不相同。
成像透鏡組23包含七個成像透鏡元件231、四個遮光元件232、兩個間隔環233以及一個固定環234。具體來說，成像透鏡組23由物側至像側依序包含第一透鏡231a、第二透鏡231b、遮光元件232a、第三透鏡231c、遮光元件232b、第四透鏡231d、遮光元件232c、第五透鏡231e、間隔環233a、第六透鏡231f、間隔環233b、遮光元件232d、第七透鏡231g以及固定環234。
七個成像透鏡元件231各自的外緣分別與內周部223的其中七個平行內緣面2231以至少一部份緊密配合的方式實體接觸。具體來說，其中七個平行內緣面2231與七個成像透鏡元件231各自的外周於設計上具有大小相同的直徑，並且為同軸組裝。舉例來說，第七透鏡231g的外徑與平行內緣面2231a的直徑L21相同，皆為10.59公釐。
為了達到上述緊密配合的方式，塑膠鏡筒22和成像透鏡元件231的成型收縮率皆需小於0.7%，使得成像透鏡元件231與塑膠鏡筒22之平行內緣面2231的尺寸製造公差皆控制在2μm內。
第一外周面2241與光軸21的夾角為α，其滿足下列條件：α = 18 [度]。
注料痕2244至塑膠鏡筒22的物側面221在平行於光軸21的方向上的距離為Lg，塑膠鏡筒22的像側面222至物側面221在平行於光軸21的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：Lg/Lb = 0.59。
塑膠鏡筒22的像側面222至物側面221在平行於光軸21的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：Lb = 6.83 [公釐]。
>第三實施例>
請參照圖18至24，其中圖18繪示依照本發明第三實施例之相機模組的立體示意圖，圖19繪示圖18之相機模組之CC區域的局部放大示意圖，圖20繪示圖18之相機模組的上視示意圖，圖21繪示圖18之相機模組的側視剖面示意圖，圖22繪示圖21之相機模組的分解示意圖，圖23繪示經射出成型之圖18之相機模組之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的立體示意圖，圖24繪示圖23之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的剖面示意圖。以下僅針對本發明之第三實施例與前述之實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。
在本實施例中，相機模組3包含成像鏡頭30以及電子感光元件39。成像鏡頭30具有光軸31以及成像面38，且電子感光元件39設置於成像面38上。成像鏡頭30包含塑膠鏡筒32以及成像透鏡組33，塑膠鏡筒32與成像透鏡組33皆位於電子感光元件39的物側方向，且成像透鏡組33設置於塑膠鏡筒32中。
塑膠鏡筒32係為黑色塑膠材料藉著射出成型所製成的無螺牙鏡筒，並且藉由膠體固定於相機模組3的鏡頭載體（未繪示）中。在射出成型的注料過程中，塑料在模具中先沿D31箭頭方向往物側填充堆積，接著再沿D32箭頭方向往像側填充，並且模具在D32箭頭方向上設置有窄化流道而使得塑膠鏡筒32在成型後具有相對應的窄化結構320。
塑膠鏡筒32環繞光軸31，並且包含物側面321、像側面322、內周部323以及外周部324。物側面321實質上垂直於光軸31。像側面322實質上垂直於光軸31，並且相對於物側面321設置。物側面321的最大外徑小於像側面322的最大外徑。
內周部323連接物側面321與像側面322，並且位於物側面321與像側面322之間。內周部323具有十一個平行內緣面3231以及一個尖端開孔3232。
在十一個平行內緣面3231中，平行內緣面3231a的直徑L31大於π 2公釐。具體來說，平行內緣面3231a的直徑L31為10.6公釐。尖端開孔3232較平行內緣面3231靠近物側面321。
外周部324連接物側面321與像側面322，並且位於物側面321與像側面322之間。外周部324較內周部323遠離光軸31。外周部324具有第一外周面3241、四個注料痕3244以及四個平面3245。尖端開孔3232、第一外周面3241、平面3245、注料痕3244以及平行內緣面3231a分別從物側至像側依序設置。
第一外周面3241往物側面321漸縮。具體來說，第一外周面3241為具有錐度的截頂圓錐面。
注料痕3244分別配置於平面3245上，並且對應光軸31呈現軸對稱。
注料痕3244的外觀為半橢圓形，並且包含切痕區3244a以及注料缺陷區3244b。切痕區3244a與注料缺陷區3244b的表面外觀明顯地與周圍區域之平面3245的表面外觀不相同。
成像透鏡組33包含八個成像透鏡元件331、六個遮光元件332、兩個間隔環333以及一個固定環334。具體來說，成像透鏡組33由物側至像側依序包含第一透鏡331a、第二透鏡331b、遮光元件332a、第三透鏡331c、遮光元件332b、第四透鏡331d、遮光元件332c、第五透鏡331e、遮光元件332d、第六透鏡331f、間隔環333a、第七透鏡331g、遮光元件332e、間隔環333b、遮光元件332f、第八透鏡331h以及固定環334。
八個成像透鏡元件331各自的外緣分別與內周部323的其中八個平行內緣面3231以至少一部份緊密配合的方式實體接觸。具體來說，其中八個平行內緣面3231與八個成像透鏡元件331各自的外周於設計上具有大小相同的直徑，並且為同軸組裝。舉例來說，第八透鏡331h的外徑與平行內緣面3231a的直徑L31相同，皆為10.6公釐。
為了達到上述緊密配合的方式，塑膠鏡筒32和成像透鏡元件331的成型收縮率皆需小於0.7%，使得成像透鏡元件331與塑膠鏡筒32之平行內緣面3231的尺寸製造公差皆控制在2μm內。
第一外周面3241與光軸31的夾角為α，其滿足下列條件：α = 18 [度]。
注料痕3244至塑膠鏡筒32的物側面321在平行於光軸31的方向上的距離為Lg，塑膠鏡筒32的像側面322至物側面321在平行於光軸31的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：Lg/Lb = 0.36。
塑膠鏡筒32的像側面322至物側面321在平行於光軸31的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：Lb = 7.02 [公釐]。
>第四實施例>
請參照圖25至圖26，其中圖25繪示依照本發明第四實施例之相機模組的上視示意圖，圖26繪示圖25之相機模組的側視剖面示意圖。以下僅針對本發明之第四實施例與前述之實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。
在本實施例中，相機模組4包含第三實施例之成像鏡頭30、驅動器模組47以及電子感光元件49。驅動器模組47設置於成像鏡頭30，且電子感光元件49設置於成像鏡頭30的成像面38上。
>第五實施例>
請參照圖27，係繪示依照本發明第五實施例的一種相機模組的立體示意圖。在本實施例中，相機模組5包含成像鏡頭50、驅動裝置51、電子感光元件52以及影像穩定模組53。成像鏡頭50例如與上述第一實施例的成像鏡頭10相同，並且包含用於承載成像透鏡組13的塑膠鏡筒12以及支持裝置(Holder Member，未另標號)，相機模組5亦可改配置其他實施例的成像鏡頭，本發明並不以此為限。相機模組5利用成像鏡頭50聚光產生影像，並配合驅動裝置51進行影像對焦，最後成像於電子感光元件52並且能作為影像資料輸出。
驅動裝置51可具有自動對焦(Auto-Focus)功能，其驅動方式可使用如音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)、微機電系統(Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS)、壓電系統(Piezoelectric)、以及記憶金屬(Shape Memory Alloy)等驅動系統。驅動裝置51可讓成像鏡頭50取得較佳的成像位置，可提供被攝物於不同物距的狀態下，皆能拍攝清晰影像。此外，相機模組5搭載一感光度佳及低雜訊的電子感光元件52(如CMOS、CCD)設置於成像鏡頭50的成像面，可真實呈現成像鏡頭50的良好成像品質。
影像穩定模組53例如為加速計、陀螺儀或霍爾元件(Hall Effect Sensor)。驅動裝置51可搭配影像穩定模組53而共同作為一光學防手震裝置(Optical Image Stabilization，OIS)，藉由調整成像鏡頭50不同軸向的變化以補償拍攝瞬間因晃動而產生的模糊影像，或利用影像軟體中的影像補償技術，來提供電子防手震功能(Electronic Image Stabilization，EIS)，進一步提升動態以及低照度場景拍攝的成像品質。
>第六實施例>
請參照圖28至圖30，其中圖28繪示依照本發明第六實施例的一種電子裝置的立體示意圖，圖29繪示圖28之電子裝置之另一側的立體示意圖，圖30繪示圖28之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中，電子裝置6為一智慧型手機。電子裝置6包含第五實施例之相機模組5、相機模組5a、相機模組5b、相機模組5c、閃光燈模組61、對焦輔助模組62、影像訊號處理器63(Image Signal Processor)、使用者介面64以及影像軟體處理器65。其中，相機模組5c與使用者介面64位於同一側，相機模組5、相機模組5a及相機模組5b位於使用者介面64的相對側。相機模組5、相機模組5a及相機模組5b面向同一方向且皆為單焦點。並且，相機模組5a、相機模組5b及相機模組5c皆具有與相機模組5類似的結構配置。詳細來說，相機模組5a、相機模組5b及相機模組5c各包含一成像鏡頭、一驅動裝置、一電子感光元件以及一影像穩定模組。其中，相機模組5a、相機模組5b及相機模組5c的成像鏡頭各包含一透鏡組、用於承載透鏡組的一鏡筒以及一支持裝置。
本實施例之相機模組5、相機模組5a與相機模組5b具有相異的視角(其中，相機模組5為標準取像裝置，相機模組5a為望遠取像裝置，且相機模組5b為廣角取像裝置)，使電子裝置6可提供不同的放大倍率，以達到光學變焦的拍攝效果。上述電子裝置6以包含多個相機模組5、5a、5b、5c為例，但相機模組的數量與配置並非用以限制本發明。
當使用者拍攝被攝物66時，電子裝置6利用相機模組5、相機模組5a或相機模組5b聚光取像，啟動閃光燈模組61進行補光，並使用對焦輔助模組62提供的被攝物66之物距資訊進行快速對焦，再加上影像訊號處理器63進行影像最佳化處理，來進一步提升成像鏡頭所產生的影像品質。對焦輔助模組62可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。此外，電子裝置6亦可利用相機模組5c進行拍攝。使用者介面64可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕，配合影像軟體處理器65的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器65處理後的影像可顯示於使用者介面64。
本發明的相機模組1~5不以應用於智慧型手機為限。相機模組1~5更可視需求應用於移動對焦的系統，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說，相機模組1~5可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、辨識系統、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子，並非限制本發明之相機模組的運用範圍。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然而這些實施例並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1、2、3、4、5、5a、5b、5c:相機模組 10、20、30、50:成像鏡頭 11、21、31:光軸 12、22、32:塑膠鏡筒 120、220、320:窄化結構 121、221、321:物側面 122、222、322:像側面 123、223、323:內周部 1231、1231a、1231b、2231、2231a、3231、3231a:平行內緣面 1232、2232、3232:尖端開孔 124、224、324:外周部 1241、2241、3241:第一外周面 1242、2242:第二外周面 1243:第三外周面 1244、2244、3244:注料痕 1244a、2244a、3244a:切痕區 2244b、3244b:注料缺陷區 1245、2245、3245:平面 13、23、33:成像透鏡組 131、231、331:成像透鏡元件 131a、231a、331a:第一透鏡 131b、231b、331b:第二透鏡 131c、231c、331c:第三透鏡 131d、231d、331d:第四透鏡 131e、231e、331e:第五透鏡 131f、231f、331f:第六透鏡 131g、231g、331g:第七透鏡 331h:第八透鏡 132、132a、132b、132c、132d、232、232a、232b、232c、232d、332、332a、332b、332c、332d、332e、332f:遮光元件 133、233、233a、233b、333、333a、333b:間隔環 134、234、334:固定環 18、28、38:成像面 19、29、39、49、52:電子感光元件 47:驅動器模組 51:驅動裝置 53:影像穩定模組 6:電子裝置 61:閃光燈模組 62:對焦輔助模組 63:影像訊號處理器 64:使用者介面 65:影像軟體處理器 66:被攝物 9:模具 91:注料口 92:窄化流道 D11、D12、D21、D22、D31、D32:箭頭 L11、L12、L21、L31:直徑 α:第一外周面與光軸的夾角 Lb:塑膠鏡筒的像側面至物側面在平行於光軸的方向上的距離 Lg:注料痕至塑膠鏡筒的物側面在平行於光軸的方向上的距離
圖1繪示依照本發明第一實施例之相機模組的立體示意圖。 圖2繪示圖1之相機模組的分解示意圖。 圖3繪示圖1之相機模組的另一分解示意圖。 圖4繪示圖1之相機模組之AA區域的局部放大示意圖。 圖5繪示圖1之相機模組的上視示意圖。 圖6繪示圖1之相機模組的側視剖面示意圖。 圖7繪示圖6之相機模組的分解示意圖。 圖8繪示於射出成型模具中形成圖1之相機模組之塑膠鏡筒的示意圖。 圖9繪示經射出成型之圖1之相機模組之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的立體示意圖。 圖10繪示圖9之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的剖面示意圖。 圖11繪示依照本發明第二實施例之相機模組的立體示意圖。 圖12繪示圖11之相機模組之BB區域的局部放大示意圖。 圖13繪示圖11之相機模組的上視示意圖。 圖14繪示圖11之相機模組的側視剖面示意圖。 圖15繪示圖14之相機模組的分解示意圖。 圖16繪示經射出成型之圖11之相機模組之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的立體示意圖。 圖17繪示圖16之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的剖面示意圖。 圖18繪示依照本發明第三實施例之相機模組的立體示意圖。 圖19繪示圖18之相機模組之CC區域的局部放大示意圖。 圖20繪示圖18之相機模組的上視示意圖。 圖21繪示圖18之相機模組的側視剖面示意圖。 圖22繪示圖21之相機模組的分解示意圖。 圖23繪示經射出成型之圖18之相機模組之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的立體示意圖。 圖24繪示圖23之塑膠鏡筒於形成過程中塑料流動方向的剖面示意圖。 圖25繪示依照本發明第四實施例之相機模組的上視示意圖。 圖26繪示圖25之相機模組的側視剖面示意圖。 圖27繪示依照本發明第五實施例的一種相機模組的立體示意圖。 圖28繪示依照本發明第六實施例的一種電子裝置的立體示意圖。 圖29繪示圖28之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖30繪示圖28之電子裝置的系統方塊圖。
1:相機模組
10:成像鏡頭
11:光軸
12:塑膠鏡筒
121:物側面
124:外周部
1241:第一外周面
1242:第二外周面
1243:第三外周面
18:成像面
19:電子感光元件

Claims (20)

  1. 一種成像鏡頭，具有一光軸，該成像鏡頭包含：一塑膠鏡筒，環繞該光軸，該塑膠鏡筒包含：一物側面，實質上垂直於該光軸；一像側面，實質上垂直於該光軸，且該像側面相對該物側面設置；一內周部，連接該物側面與該像側面，且該內周部具有至少一平行內緣面；以及一外周部，連接該物側面與該像側面，該外周部較該內周部遠離該光軸，且該外周部具有一第一外周面以及至少三注料痕；以及一成像透鏡組，設置於該塑膠鏡筒中，該成像透鏡組包含：多個成像透鏡元件，該些成像透鏡元件之其中一者的外徑大於π 2公釐，且該些成像透鏡元件之其中一者的外緣與該內周部的該至少一平行內緣面有實體接觸，其中π為圓周率；其中，該第一外周面、該至少三注料痕以及該至少一平行內緣面分別從物側至像側依序設置；其中，該第一外周面係往該物側面漸縮，且該第一外周面與該光軸的夾角為α，其滿足下列條件：5 [度] ≦ α ≦ 65 [度]。
  2. 如申請專利範圍請求項1所述之成像鏡頭，其中該至少三注料痕對應該光軸呈現軸對稱。
  3. 如申請專利範圍請求項2所述之成像鏡頭，其中該外周部具有至少三平面，且該至少三注料痕分別配置於該至少三平面。
  4. 如申請專利範圍請求項1所述之成像鏡頭，其中該第一外周面與該光軸的夾角為α，其滿足下列條件：15 [度] ≦ α ≦ 55 [度]。
  5. 如申請專利範圍請求項1所述之成像鏡頭，其中該物側面的最大外徑小於該像側面的最大外徑。
  6. 如申請專利範圍請求項1所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒為一種無螺牙鏡筒。
  7. 如申請專利範圍請求項1所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒為黑色塑膠材料並藉由射出成型所製成，且該塑膠鏡筒之該內周部的該至少一平行內緣面的直徑大於π 2公釐。
  8. 如申請專利範圍請求項7所述之成像鏡頭，其中該至少一平行內緣面與該些成像透鏡元件之其中一者之間有至少一部分緊密配合。
  9. 如申請專利範圍請求項1所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒的該像側面至該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：5 [公釐] > Lb > 15 [公釐]。
  10. 一種相機模組，包含：如請求項1所述之成像鏡頭；以及一電子感光元件，設置於該成像鏡頭的一成像面上。
  11. 一種電子裝置，包含：如請求項10所述之相機模組。
  12. 一種成像鏡頭，具有一光軸，該成像鏡頭包含：一塑膠鏡筒，環繞該光軸，該塑膠鏡筒包含：一物側面，實質上垂直於該光軸；一像側面，實質上垂直於該光軸，且該像側面相對該物側面設置；一內周部，連接該物側面與該像側面，且該內周部具有至少一平行內緣面；以及一外周部，連接該物側面與該像側面，該外周部較該內周部遠離該光軸，且該外周部具有一第一外周面以及至少三注料痕；以及一成像透鏡組，設置於該塑膠鏡筒中，該成像透鏡組包含：多個成像透鏡元件，該些成像透鏡元件之其中一者的外徑大於π 2公釐，且該些成像透鏡元件之其中一者的外緣與該內周部的該至少一平行內緣面有實體接觸，其中π為圓周率；其中，該第一外周面較該至少三注料痕靠近該物側面，且該第一外周面係往該物側面漸縮；其中，該至少三注料痕至該塑膠鏡筒的該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lg，該塑膠鏡筒的該像側面至該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：0.2 > Lg/Lb > 0.92。
  13. 如申請專利範圍請求項12所述之成像鏡頭，其中該至少一平行內緣面的數量為至少六個。
  14. 如申請專利範圍請求項13所述之成像鏡頭，其中該些成像透鏡元件的數量為至少六個。
  15. 如申請專利範圍請求項12所述之成像鏡頭，其中該外周部具有至少三平面，且該至少三注料痕分別配置於該至少三平面。
  16. 如申請專利範圍請求項12所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒的該像側面至該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：5 [公釐] > Lb > 15 [公釐]。
  17. 如申請專利範圍請求項12所述之成像鏡頭，其中該至少三注料痕至該塑膠鏡筒的該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lg，該塑膠鏡筒的該像側面至該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：0.33 > Lg/Lb > 0.85。
  18. 如申請專利範圍請求項17所述之成像鏡頭，其中該至少三注料痕至該塑膠鏡筒的該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lg，該塑膠鏡筒的該像側面至該物側面在平行於該光軸的方向上的距離為Lb，其滿足下列條件：0.5 ≦ Lg/Lb ≦ 0.75。
  19. 如申請專利範圍請求項12所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒為黑色塑膠材料並藉由射出成型所製成，且該塑膠鏡筒之該內周部的該至少一平行內緣面的直徑大於π 2公釐。
  20. 如申請專利範圍請求項12所述之成像鏡頭，其中該塑膠鏡筒和該些成像透鏡元件之其中一者的成型收縮率皆小於0.7%。
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