TWI733015B - 鏡頭及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種鏡頭製造方法，包含安裝第一鏡片與第二鏡片於第一鏡筒之中，安裝第三鏡片與第四鏡片於第二鏡筒之中，並組合第一鏡筒與第二鏡筒。第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片與第四鏡片分別具有距離值D1、D2 D3及D4且符合如下條件：D1>D2>D3>D4，其中距離值為鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，鏡片在鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在鏡頭光軸方向的距離。

Description

鏡頭及其製造方法

本發明關於一種鏡頭及其製造方法。

目前製造鏡筒的方式通常為利用上、下模具合模後再注塑成型，然而，利用上、下模具合模成型的方式可能存在偏心誤差，當鏡片置入鏡筒後，鏡片中心容易產生相對光軸的偏移量而降低不同鏡片間的同軸度並影響鏡頭成像品質。

本發明的其他目的和優點可以從本發明實施例所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

根據本發明的一個觀點，提供一種鏡頭製造方法，包含安裝第一鏡片與第二鏡片於第一鏡筒之中，第一鏡片與第二鏡片分別具有第一最大像面傾斜數絕對值及第二最大像面傾斜數絕對值，其中距離值為鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，鏡片在鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在鏡頭光軸方向的距離。再者，安裝第三鏡片與第四鏡片於第二鏡筒之中，並組合第一鏡筒與第二鏡筒。第三鏡片與第四鏡片分別具有第三最大像面傾斜數絕對值及第四最大像面傾斜數絕對值，且上述這些距離值符合如下條件：D1>D2>D3>D4。

根據本發明的另一個觀點，提供一種鏡頭製造方法，包含 安裝包括至少二片鏡片的第一組鏡片在鏡筒的一側，二片鏡片有各自的一距離值，距離值為鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，該鏡片在該鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在鏡頭光軸方向的距離，以及安裝包括至少二片鏡片的第二組鏡片在鏡筒的另一側。合模位置介於第一組鏡片和第二組鏡片之間，且於第一組鏡片和第二組鏡片中，距離值最大的兩鏡片位於合模位置的同一側。

根據本發明的又一個觀點，一種鏡頭包含位在鏡筒一側的包括至少二片鏡片的第一組鏡片、位在鏡筒另一側的包括至少二片鏡片的第二組鏡片以及合模位置。第一組鏡片與第二組鏡片中的任一鏡片，皆具有一距離值，距離值為鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，鏡片在鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在鏡頭光軸方向的距離，且在鏡頭所有鏡片中，距離值最大的二片鏡片，設於合模位置的同一側。

根據本發明的上述觀點，藉由將具最高及次高像面傾斜數值(最高及次高軸偏敏感度)的二鏡片設於組合(例如合模或套合)位置的同一側，可穩定控制高敏感度鏡片的同軸度，且可相互抵銷並減少組合(例如合模或套合)後的像面傾斜數值，降低組合(例如合模或套合)導致的同軸度變異量對成像表現的影響，獲得提高整體成像品質及產品良率的效果。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖式，作詳細說明如下。

10:鏡頭

12:鏡筒

12a:第一部

12b:第二部

G1-G6:鏡片

100:鏡頭

102:鏡筒

22:合模位置

D:焦點偏移量差值

P、Q、F、-F:端點

圖1為一鏡頭的剖面示意圖。

圖2為利用相同模具連續成型的鏡頭的不同鏡片間的 同軸度表現圖。

圖3為本發明一實施例的鏡頭的剖面示意圖。

圖4為量測像面傾斜數值的一例的MTF曲線圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

如圖1所示，一鏡頭100包含一鏡筒102及容置於鏡筒102內的鏡片G1-G6，鏡片G1-G3設於合模位置22的左側，且膠合鏡片G4/G5及鏡片G6設於合模位置22的右側。一般而言，模鑄出鏡頭100的模具各部分之間的分界線可稱為分模線或合模線，且分模線或合模線所在位置稱為合模位置或分模位置。圖1所示的合模線(P、Q兩點的連線)顯示合模位置22例如可位在模具的兩相鄰部分間的最窄位置。

圖2顯示利用相同模具連續成型如圖1所示的鏡筒102，量測鏡片G3相對於鏡片G5的同軸度表現圖，其中(0,0)基準位置為設於合模位置右側的鏡片G5的圓心，圓點值為設於合模位置22左側的鏡片G3相對於鏡片G5圓心的偏移位置。由圖2可清楚看出，連續成型下鏡片G3、G5間存在同軸度變異量，故會影響鏡頭成像品質。再者，各個鏡片會因偏移量影響成像表現的程度不同，因此若將成像表現會明顯受到偏移量影響的高敏感度鏡片分別置於合模位置的兩側，上述因合模導致的同軸度變異量會進一步降低成像表現，使鏡頭產品的良率下降。

圖3為本發明一實施例的鏡頭10的示意圖。如圖3所示，鏡頭10包含一鏡筒12及設於鏡筒12內的第一組鏡片G1、G2及第二組鏡片G3、G4、G5、G6。於本實施例中，第一組鏡片G1、G2位於鏡筒的左側，第二組鏡片G3-G6位於鏡筒的右側，且一合模位置22位於第一組鏡片G1、G2和第二組鏡片G3-G6之間，鏡筒12可包含經由合模位置22合模成型的一第一部12a及一第二部12b，第一組鏡片G1、G2設於第一部12a內且第二組鏡片G3-G6設於第二部12b內。因利用上、下模具合模成型的方式可能存在偏心誤差，當鏡片置入鏡筒12後，鏡片中心容易產生相對光軸的偏移量，故成型後設於鏡筒第一部12a內的鏡片G1、G2、與設於第二部12b內的第二組鏡片G3-G6之間容易產生同軸度的誤差。再者，當鏡片存在其中心偏離光軸的偏移量時，該偏移量對每個鏡片的成像表現的影響程度並不相同。於一實施例中，可用鏡片的像面傾斜數值(unbalance；UB)代表偏移量對鏡片成像表現的影響程度。當鏡片的像面傾斜數絕對值越大，代表該鏡片一旦位置偏移對成像品質的影響程度越大。下表一顯示鏡片光軸中心偏移光軸一相同的單位距離(5um)下，鏡頭10的各個鏡片G1-G6於不同的量測位置下的像面傾斜數值。如表一所示，各個鏡片具有各自的像面傾斜數值，且每一鏡片的最大像面傾斜數絕對值例如可定義為：當一鏡片的光軸中心偏移鏡頭光軸一單位距離，鏡頭成像面上形成的影像圓(image circle)直徑的兩個端點為F和-F，對應端點F存在一焦點(或影像最清晰處)，對應端點-F存在另一焦點(或影像最清晰處)，且兩個焦點在鏡頭光軸上的距離值可視為該鏡片的最大像面傾斜數絕對值。圖4顯示像面傾斜數值的一量測例，如圖4所示，端點F對應一MTF曲線A(1.0 Field)，端點-F對應一MTF曲線B(-1.0 Field)，MTF曲線A(1.0 Field)的頂點與MTF曲線 B(-1.0 Field)的頂點，兩者的焦點偏移量差值D可為一最大像面傾斜數絕對值。由表一可清楚看出於相同的鏡片中心偏移距離(5um)下，鏡片G3與鏡片G6的像面傾斜數絕對值相對最大(因此也具有最高及次高的最大像面傾斜數值)，故可視為軸偏敏感度最高的兩個鏡片。因此若將成像表現會明顯受到偏移量影響的高敏感度鏡片G3、G6分別置於合模位置22的兩側，合模導致的同軸度變異量會進一步降低成像表現，使鏡頭產品的良率下降。

因此，依本發明一實施例的設計，因鏡片G3、G6為軸偏敏感度最高(影像圓兩端點對應的影像最清晰處的間距最大)的兩個鏡片，因此可將鏡片G3、G6如圖3所示置於合模位置22的同一側(例示為右側)，如此高敏感度的鏡片G3、G6不會受到鏡筒12合模導致的偏心誤差影響，故可穩定控制高敏感度鏡片G3、G6的同軸度，再者，如表一所示，因鏡片G3、G6的像面傾斜數值分別為一正值及一負值，故置於合模位置22同側的鏡片G3、G6的像面傾斜數值可相 互抵消而減少，獲得降低像面傾斜數值的效果。

於一實施例中，包括至少二片鏡片的第一組鏡片可位於第一鏡筒，包括至少二片鏡片的第二組鏡片可位於第二鏡筒，且例如可以合模或套合的方式組合第一鏡筒與第二鏡筒。

藉由上述實施例的設計，藉由對複數鏡片進行軸偏敏感度分析(例如取得各個鏡片的像面傾斜數值)，再依據分析結果選定承置該些鏡片的一鏡筒的合模位置22，例如將這些鏡片中具最高及次高像面傾斜數絕對值的二鏡片設於合模位置22的同一側(例如均設於鏡筒12的第一部12a或第二部12b內)，可穩定控制高敏感度鏡片的同軸度，且可相互抵銷並減少合模或套合後的像面傾斜數值，降低合模或套合導致的同軸度變異量對成像表現的影響，獲得提高整體成像品質及產品良率的效果。

上述實施例中各個鏡片的材質可為玻璃或塑膠而不限定。再者，上述實施例僅需將像面傾斜數絕對值最大的兩個鏡片設於合模位置的同一側即可，故合模位置並不限定於特定位置，而可視實際需求加以變化。舉例而言，如圖3所示，位於右側的所有第二組鏡片(G3-G6)中最鄰近合模位置的鏡片可為像面傾斜數絕對值最大的兩個鏡片(鏡片G3、G6)的其中之一(例示為鏡片G3)，但本發明不限定於此。

依本發明上述實施例的設計，可提供一種鏡頭製造方法，包含安裝第一鏡片與第二鏡片於第一鏡筒之中，第一鏡片與第二鏡片分別具有距離值D1及距離值D2，其中距離值為鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，鏡片在鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在鏡頭光軸方向的距離。再者，安裝第三鏡片與第四鏡片於第二鏡筒之中，並組合第一鏡筒與第二鏡筒。第三鏡片與第 四鏡片分別具有距離值D3及距離值D4，且上述這些距離值符合如下條件：D1>D2>D3>D4。

依本發明上述實施例的設計，可提供一種鏡頭製造方法，包含安裝包括至少二片鏡片的第一組鏡片在鏡筒的一側，二片鏡片有各自的一距離值，距離值為鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，鏡片在該鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在光軸方向的距離，以及安裝包括至少二片鏡片的第二組鏡片在鏡筒的另一側，二片鏡片有各自的一距離值。合模位置介於第一組鏡片和第二組鏡片之間，且於第一組鏡片和第二組鏡片中，距離值最大的兩鏡片位於合模位置的同一側。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

10‧‧‧鏡頭

12‧‧‧鏡筒

12a‧‧‧第一部

12b‧‧‧第二部

G1-G6‧‧‧鏡片

22‧‧‧合模位置

D‧‧‧焦點偏移量差值

P、Q‧‧‧端點

Claims (10)

1. 一種鏡頭製造方法，包含：安裝一第一鏡片與一第二鏡片於一第一鏡筒之中，該第一鏡片與該第二鏡片分別具有一第一最大像面傾斜數絕對值及一第二最大像面傾斜數絕對值；安裝一第三鏡片與一第四鏡片於一第二鏡筒之中，該第三鏡片與該第四鏡片分別具有一第三最大像面傾斜數絕對值及一第四最大像面傾斜數絕對值，其中各該最大像面傾斜數絕對值為具該值的鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，該鏡片在該鏡頭成像面形成影像圓(image circle)直徑上兩個端點的各自焦點，在該鏡頭光軸方向的距離，且該第一最大像面傾斜數絕對值大於該第二最大像面傾斜數絕對值，該第二最大像面傾斜數絕對值大於該第三最大像面傾斜數絕對值，且該第三最大像面傾斜數絕對值大於該第四最大像面傾斜數絕對值；以及組合該第一鏡筒與該第二鏡筒。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭製造方法，其中組合該第一鏡筒與該第二鏡筒的步驟，滿足下列條件之一：(1)將該第一鏡筒與該第二鏡筒以合模的方式組合，(2)將該第一鏡筒與該第二鏡筒以套合的方式組合。
3. 一種鏡頭製造方法，包含：安裝一包括至少二片鏡片的第一組鏡片在一鏡筒的一側，該些鏡片有各自的一最大像面傾斜數絕對值，該最大像面傾斜數絕對值為該鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，該鏡片在該鏡頭成像面形成影像圓(image circle)直徑上兩個端點的各自焦點，在該鏡頭光軸方向的距離；以及安裝一包括至少二片鏡片的第二組鏡片在該鏡筒的另一側，該些鏡片有各自的一最大像面傾斜數絕對值，其中一合模位置介於該第一組鏡片和該第二組鏡片之間，且於該第一組鏡片和該第二組鏡片中，最大像面傾斜數絕對值為前二高的兩鏡片位於該合模位置的同一側。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之鏡頭製造方法，其中該鏡頭滿足下列條件之一：(1)最大像面傾斜數絕對值為前二高的該兩鏡片的傾斜數值分別為一正值及一負值，(2)其中該鏡頭的所有鏡片的材質為玻璃或塑膠。
5. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭製造方法，其中該鏡頭滿足下列條件之一：(1)位於該同一側的所有鏡片中最鄰近該合模位置的鏡片為最大像面傾斜數絕對值為前二高的該兩鏡片的其中之一，(2)該鏡筒包含經由該合模位置合模成型的一第一部及一第二部，該第一 組鏡片設於該第一部內且該第二組鏡片設於該第二部內。
6. 一種鏡頭，包含：一第一組鏡片，包括至少二片鏡片；一第二組鏡片，包括至少二片鏡片；以及一合模位置，設於該第一組鏡與該第二組鏡片之間，其中該第一組鏡片與該第二組鏡片中的任一鏡片，皆具有一最大像面傾斜數絕對值，該最大像面傾斜數絕對值為該鏡片的光軸中心偏離鏡頭光軸一單位距離時，該鏡片在該鏡頭成像面形成影像圓直徑上兩個端點的各自焦點，在該鏡頭光軸方向的距離，且在該鏡頭所有鏡片中，最大像面傾斜數絕對值為前二高的二片鏡片，設於該合模位置的同一側。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭，其中該鏡頭滿足下列條件之一：(1)最大像面傾斜數絕對值為前二高的該兩鏡片的像面傾斜數值分別為一正值及一負值，(2)其中該鏡頭的所有鏡片的材質為玻璃或塑膠。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之鏡頭，其中位於該同一側的所有鏡片中最鄰近該合模位置的鏡片為該兩鏡片的其中之一。
9. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之鏡頭，其中該鏡筒包 含經由該合模位置合模成型的一第一部及一第二部，該第一組鏡片設於該第一部內且該第二組鏡片設於該第二部內。
10. 一種鏡頭，係以如申請專利範圍第1、2、3或5項中任一項所述之鏡頭製造方法所製成。

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