TWI781015B - 紅外線熱感鏡頭模組 - Google Patents

Abstract

一種紅外線熱感鏡頭模組包括至少一鏡片及鏡筒。鏡筒 包括金屬部件及塑膠部件。金屬部件具有容置腔。至少一鏡片設置於鏡筒的金屬部件的容置腔中。塑膠部件具有相對的外周面及內周面。塑膠部件的內周面定義塑膠部件的開口。金屬部件的至少一部分伸入塑膠部件的開口中且固接於塑膠部件的內周面。塑膠部件的外周面具有螺牙。

Description

紅外線熱感鏡頭模組

本發明是有關於一種鏡頭模組，且特別是有關於一種紅外線熱感鏡頭模組。

紅外線感測模組裡的熱感攝像(thermal imaging)裝置包括紅外線熱感鏡頭模組及紅外線熱感感測元件。熱感攝像裝置的成像層次是根據被攝物的溫度變化而變化。溫度越高的物體，成像畫面越亮。溫度越低的物體，成像畫面越暗。熱感攝像裝置不受限於拍攝環境的亮暗，於夜間也可使用熱感攝像裝置。一般而言，熱感攝像裝置的用途之一是，於機場、車站等公共場所檢測旅客的體溫，熱感攝像裝置實際上就是一種熱感成像儀。熱感攝像裝置也可應用溫室效應惡化之環境監測以求地球環境與人類之永續經營，更可應用於家居生活環境之能源或熱管理或家居環境熱漏(thermal leakage)之排除以達高綠能效率。然而，在熱感攝像裝置的攝像過程中，廢熱容易累積在紅外線熱感鏡頭模組的鏡片中，進而影響成像品質或環境惡化監控之有效性判定乃至高綠能 效率之追求。常見使用金屬或高導熱材質作為機構材料以便散熱來降低積熱可能性，唯金屬或高導熱材質在微機構加工或成型因過於精細、易脆弱，故耐久性差，鎖附易受損。此外扭力不易固定，組裝穩定性低，故不利於量產或多次重工。

本發明提供一種紅外線熱感鏡頭模組，導熱及組裝穩定性俱佳。

本發明的紅外線熱感鏡頭模組包括至少一鏡片及鏡筒。鏡筒包括金屬部件及塑膠部件。金屬部件具有容置腔。至少一鏡片設置於鏡筒的金屬部件的容置腔中。塑膠部件具有相對的外周面及內周面。塑膠部件的內周面定義塑膠部件的開口。金屬部件的至少一部分伸入塑膠部件的開口中且固接於塑膠部件的內周面。塑膠部件的外周面具有螺牙(thread)。

在本發明的一實施例中，上述的至少一鏡片接觸於鏡筒的金屬部件。

在本發明的一實施例中，上述的至少一鏡片具有紅外線傳導軟性襯墊，且紅外線傳導軟性襯墊接觸於鏡筒的金屬部件。換言之，至少一鏡片接觸於鏡筒的金屬部件，且接觸部位以紅外線傳導軟性物質襯墊。

在本發明的一實施例中，上述的至少一鏡片的一邊緣不接觸於鏡筒的該金屬部件。在本發明的一實施例中，至少一鏡片 的邊緣具有紅外線幅射材質。換言之，在本發明的一實施例中，至少一鏡片接觸於鏡筒的金屬部件，且所述至少一鏡片之未接觸鏡筒之金屬部件的非接觸部位以熱輻射(thermal radiation)性材質塗抹或鍍膜。

在本發明的一實施例中，上述的至少一鏡片具有紅外線吸收材質，且該至少一鏡片接觸於鏡筒的金屬部件。換言之，接觸於鏡筒之金屬部件的至少一鏡片的部分區域塗抹紅外吸收(IR absorption)，以提升吸收紅外或熱雜光(IR/thermal stray light)，有效的排熱路徑。

在本發明的一實施例中，上述的塑膠部件的外周面具有紅外線幅射材質。

在本發明的一實施例中，上述的塑膠部件的內周面具有紅外線吸收材質。

在本發明的一實施例中，上述的鏡筒的金屬部件包括第一部及第二部。第一部裸露於塑膠部件外。第二部與第一部連接，且設置於鏡筒的塑膠部件的開口中。

在本發明的一實施例中，上述的塑膠部件具有相對的物側面及像側面，塑膠部件的物側面連接塑膠部件的內周面及塑膠部件的外周面，塑膠部件的像側面相對於塑膠部件的物側面，且金屬部件的第一部設置於塑膠部件的物側面上。

在本發明的一實施例中，上述的金屬部件的第二部設置於塑膠部件與至少一鏡片之間。

在本發明的一實施例中，上述的金屬部件與塑膠部件的至少一者具有至少一貫孔。

在本發明的一實施例中，上述的塑膠部件具有相對的物側面及像側面，且紅外線熱感鏡頭模組更包括：溫度偵測元件，貼附或崁入於塑膠部件的物側面或像側面。溫度偵測元件可與外部電子線路相連。在一實施例中，上述的溫度偵測元件是溫度差異查知墊片或迴路。

在本發明的一實施例中，上述的紅外線熱感鏡頭模組更包括鏡座。鏡座的內周面具有螺紋。鏡筒透過塑膠部件之螺牙與鏡座之螺紋的配合而固定於鏡座中，且鏡筒的塑膠部件設置於鏡筒的金屬部件與鏡座之間。

在本發明的一實施例中，上述的紅外線熱感鏡頭模組更包括鏡座。鏡座的內周面具有螺紋。鏡筒透過塑膠部件之螺牙與鏡座之螺紋的配合而固定於鏡座中，且鏡筒的塑膠部件設置於鏡筒的金屬部件與鏡座之間，且之間或留有貫孔，以利空氣對流或增加有效輻射面積。貫孔外部或貼附透氣膜以防塵或水氣。

在本發明的的一實施例中，上述的紅外線熱感鏡頭模組更包括溫度偵測元件，貼附或崁入於鏡座的內周面或鏡座的外周面。換言之，鏡座的內或外周面上有依附或貼附乃至崁入溫度偵測元件。溫度偵測元件可與外部電子線路相連。在一實施例中，上述的溫度偵測元件是溫度差異查知墊片或迴路。

基於上述，由於紅外線熱感鏡頭模組的鏡筒是由導熱性 佳的金屬部件與穩定性高且扭力值差異小的塑膠部件組合而成，因此紅外線熱感鏡頭模組兼具良好的導熱及組裝穩定性。

10、10A:紅外線熱感鏡頭模組

110:金屬部件

110h、120h:貫孔

112:第一部

114:第二部

120:塑膠部件

120a:物側面

120b:像側面

120c、130c:內周面

120d、130d:外周面

122:螺牙

130:鏡座

132:螺紋

141、142、143:溫度偵測元件

150:紅外線傳導軟性襯墊

C:容置腔

L1、L2、L3:鏡片

L1e、L2e:邊緣

O:開口

S:鏡筒

圖1為本發明一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的剖面示意圖。

圖2為本發明一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的側視示意圖。

圖3為本發明另一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的剖面示意圖。

圖4為本發明另一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的俯視示意圖。

圖5為本發明另一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的仰視示意圖。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1為本發明一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的側視示意 圖。

為清楚表示塑膠部件120的螺牙122，圖2省略圖1之鏡座130的繪示。

請參照圖1及圖2，紅外線熱感鏡頭模組10適於使紅外光(未繪示)通過。紅外線熱感鏡頭模組10也可稱熱感鏡頭模組。

紅外線熱感鏡頭模組10包括鏡筒S及設置於鏡筒S中的至少一鏡片L1、L2、L3。舉例而言，在本實施例中，紅外線熱感鏡頭模組10可包括由物側(例如：圖1的上方)至像側(例如：圖1的下方)依序排列的三個鏡片L1、L2、L3。但，本發明不以此為限，紅外線熱感鏡頭模組10之鏡片的數量可視實際需求而定，在其它實施例中，紅外線熱感鏡頭模組10之鏡片的數量也可以是1個、2個或4個以上。

鏡筒S包括金屬部件110及塑膠部件120。鏡筒S的金屬部件110具有容置腔C。至少一鏡片L1、L2、L3設置於鏡筒S的金屬部件110的容置腔C中。更進一步地說，在本實施例中，至少一鏡片L1、L2、L3接觸於鏡筒S的金屬部件110。至少一鏡片L1、L2、L3上所累積的廢熱可透過導熱性佳的金屬部件110傳遞至外界環境中。

鏡筒S的塑膠部件120具有相對的外周面120d及內周面120c。塑膠部件120的內周面120c定義塑膠部件120的開口O。金屬部件110的至少一部分伸入塑膠部件120的開口O中， 且固接於塑膠部件120的內周面120c。塑膠部件120的外周面120d具有螺牙122。

舉例而言，在本實施例中，金屬部件110可嵌入塑膠部件120的開口O中，以使金屬部件110的至少一部分緊密地抵靠並固定於塑膠部件120的內周面120c。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，金屬部件110與塑膠部件120也可以利用其它方式固接。舉例而言，在另一實施例中，塑膠部件120可利用超音波熔融的方式固接於金屬部件110的至少一部分上；在又一實施例中，金屬部件110的至少一部分與塑膠部件120的內周面120c也可以利用膠層(未繪示)彼此固接。

在本實施例中，鏡筒S的金屬部件110包括第一部112及第二部114。金屬部件110的第一部112裸露於塑膠部件120外。金屬部件110的第二部114與第一部112連接，且設置於鏡筒S的塑膠部件120的開口O中。

詳言之，在本實施例中，塑膠部件120具有相對的物側面120a及像側面120b，塑膠部件120的物側面120a連接塑膠部件120的內周面120c及外周面120d，塑膠部件120的像側面120b相對於塑膠部件120的物側面120a且連接塑膠部件120的內周面120c及外周面120d，金屬部件110的第一部112設置於塑膠部件120的物側面120a上，且塑膠部件120的內周面120c設置於金屬部件110的第二部114上。

在本實施例中，金屬部件110的第二部114設置於塑膠 部件120與至少一鏡片L3之間。在本實施例中，紅外線熱感鏡頭模組10還可選擇性地包括鏡座130，鏡座130的內周面130c具有螺紋132，鏡筒S透過塑膠部件120之螺牙122與鏡座130之螺紋132的相配合而固定於鏡座130中。在鏡筒S固定於鏡座130後，鏡筒S的塑膠部件120設置於鏡筒S的金屬部件110的第二部114與鏡座130之間。

值得一提的是，紅外線熱感鏡頭模組10的鏡筒S是由金屬部件110與塑膠部件120組合而成，金屬部件110用以容置鏡片L1、L2、L3且導熱性佳，塑膠部件120的外周面120d具有用以螺合的螺牙122，塑膠部件120的螺牙122的批次穩定性高且扭力值差異小，有助於增加鏡筒S與鏡座130的組裝穩定性。透過由金屬部件110與塑膠部件120組合而成的鏡筒S，紅外線熱感鏡頭模組10可兼具良好的導熱及組裝穩定性。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重述。

圖3為本發明另一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的剖面示意圖。圖4為本發明另一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的俯視示意圖。圖5為本發明另一實施例之紅外線熱感鏡頭模組的仰視示意圖。

圖3、圖4及圖5之實施例的紅外線熱感鏡頭模組10A 與圖1及圖2之實施例的紅外線熱感鏡頭模組10類似，以下說明兩者的差異，兩者相同或相似處，請參照前述說明，於此便不再重述。

請參照圖3，在本實施例中，多個鏡片L1、L2、L3之至少一者的邊緣不接觸於鏡筒S的金屬部件110。舉例而言，在本實施例中，鏡片L1的邊緣L1e及鏡片L2的邊緣L2e不接觸於鏡筒S的金屬部件110，但本發明不以此為限。另外，在本實施例中，鏡片L1、L2、L3之至少一者的邊緣具有一紅外線幅射(IR radiation)材質。舉例而言，在本實施例中，鏡片L1的邊緣L1e及鏡片L2的邊緣L2e可具有紅外線幅射材質，但本發明不以此為限。

請參照圖3，在本實施例中，多個鏡片L1、L2、L3的至少一者具有紅外線傳導(IR conductivity)軟性(soft)襯墊150，且紅外線傳導軟性襯墊150接觸於鏡筒S的金屬部件110。此外，在本實施例中，多個鏡片L1、L2、L3的至少一者具有紅外線吸收材質，且多個鏡片L1、L2、L3的至少一者接觸於鏡筒S的金屬部件110。在本實施例中，鏡筒S的塑膠部件120的外周面120d具有紅外線幅射材質，在本實施例中，鏡筒S的塑膠部件120的內周面120c具有紅外線吸收射材質。

請參照圖3、圖4及圖5，在本實施例中，鏡筒S的金屬部件110及塑膠部件120的至少一者具有貫孔，以利空氣對流。舉例而言，在本實施例中，鏡筒S的金屬部件110及塑膠部件120可各自具有貫孔110h及貫孔120h，以利空氣對流。

請參照圖3，在本實施例中，紅外線熱感鏡頭模組10A還包括溫度偵測元件142，貼附或崁入於塑膠部件120的物側面120a或像側面120b。在本實施例中，紅外線熱感鏡頭模組10A還包括溫度偵測元件143，貼附或崁入於鏡座130的內周面130c。在本實施例中，紅外線熱感鏡頭模組10A還包括溫度偵測元件141，貼附或崁入於鏡座130的外周面130d。溫度偵測元件141、142、143與外部電子線路(未繪示)相連。舉例而言，在本實施例中，溫度偵測元件141、142、143可以是溫度差異查知墊片或迴路，但本發明不以此為限。

10:紅外線熱感鏡頭模組

110:金屬部件

112:第一部

114:第二部

120:塑膠部件

120a:物側面

120b:像側面

120c、130c:內周面

120d:外周面

122:螺牙

130:鏡座

132:螺紋

C:容置腔

L1、L2、L3:鏡片

O:開口

S:鏡筒

Claims (14)

1. 一種紅外線熱感鏡頭模組，包括：至少一鏡片；以及一鏡筒，包括：一金屬部件，具有一容置腔，其中該至少一鏡片設置於該鏡筒的該金屬部件的該容置腔中；以及一塑膠部件，具有相對的一外周面及一內周面，其中該塑膠部件的該內周面定義該塑膠部件的一開口，該金屬部件的至少一部分伸入該塑膠部件的該開口中且固接於該塑膠部件的該內周面，該塑膠部件的該外周面具有一螺牙，該至少一鏡片的一邊緣具有一紅外線幅射材質。
2. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該至少一鏡片接觸於該鏡筒的該金屬部件。
3. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該至少一鏡片的一邊緣不接觸於該鏡筒的該金屬部件。
4. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該至少一鏡片具有一紅外線傳導軟性襯墊，且該紅外線傳導軟性襯墊接觸於該鏡筒的該金屬部件。
5. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該至少一鏡片具有一紅外線吸收材質，且該至少一鏡片接觸於該鏡筒的該金屬部件。
6. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該塑膠部件的該外周面具有一紅外線幅射材質。
7. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該塑膠部件的該內周面具有一紅外線吸收材質。
8. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該鏡筒的該金屬部件包括：一第一部，裸露於該塑膠部件外；以及一第二部，與該第一部連接，且設置於該鏡筒的該塑膠部件的該開口中。
9. 如請求項8所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該塑膠部件具有相對的一物側面及一像側面，該塑膠部件的該物側面連接該塑膠部件的該內周面及該塑膠部件的該外周面，該塑膠部件的該像側面相對於該塑膠部件的該物側面，且該金屬部件的該第一部設置於該塑膠部件的該物側面上。
10. 如請求項8所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該金屬部件的該第二部設置於該塑膠部件與該至少一鏡片之間。
11. 如請求項8所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該金屬部件與該塑膠部件的至少一者具有至少一貫孔。
12. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，其中該塑膠部件具有相對的一物側面及一像側面，且該紅外線熱感鏡頭模組更包括： 一溫度偵測元件，貼附或崁入於該塑膠部件的該物側面或該像側面。
13. 如請求項1所述的紅外線熱感鏡頭模組，更包括：一鏡座，其中該鏡座的一內周面具有一螺紋，該鏡筒透過該塑膠部件之該螺牙與該鏡座之該螺紋的配合而固定於該鏡座中，且該鏡筒的該塑膠部件設置於該鏡筒的該金屬部件與該鏡座之間。
14. 如請求項13所述的紅外線熱感鏡頭模組，更包括：一溫度偵測元件，貼附或崁入於該鏡座的該內周面或該鏡座的一外周面。

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