TWI831737B - 鏡頭及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種鏡頭，其設有影像放大側和影像縮小側。鏡頭包含鏡筒以及透鏡群。透鏡群包括至少三片透鏡，而透鏡群的二片透鏡設置於鏡筒內。透鏡群由影像縮小側向影像放大側數過來的第一片透鏡的外徑大於鏡筒在影像縮小側之內徑。

Description

鏡頭及其製造方法

本發明有關於一種光學元件及其製造方法，特別是有關於一種鏡頭及其製造方法。

現今的行動裝置(mobile device)，例如智慧手機與平板電腦，大多裝設微型相機模組(Compact Camera Module，CCM)，以使行動裝置具有照像及攝影的功能。不過，在現有的微型相機模組設計中，鏡筒(barrel)內部須要依序設置多片尺寸不一的透鏡。為使大尺寸透鏡能設置在鏡筒裡面，鏡筒尾端的肉厚通常偏薄，讓大尺寸透鏡能進入鏡筒內，但這會導致射出成型困難，易發生短射(short shot)的情形，造成鏡筒的成型品質以及穩定性不佳等問題。

其次，現有的微型相機模組大多採用壓環來固定鏡筒內的多片透鏡。壓環通常裝設於鏡筒的尾端處。然而，由於鏡筒尾端的肉厚偏薄，因此鏡筒尾端易受到壓環的擠壓而變形，從而降低鏡頭的成像品質。加上，鏡筒的尾端靠近影像感測器(image sensor)，例如感光耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)或互補金氧半導體影像感測器(CMOS image sensor)，所以位於尾端的壓環可能會碰觸到影像感測器，造成影像感測器出現損傷的問題。

再者，壓環通常會搭配點膠來固定這些透鏡。一般而言，膠材是從鏡筒內填入於壓環與鏡筒之間的交界處，以使壓環能固定於鏡筒內，從而將這些透鏡固定於鏡筒內。然而，上述鏡筒的內部空間狹小，因此在點膠的過程中， 容易發生膠材溢出的情形，導致透鏡可能會沾染到膠材，進而降低鏡頭的成像品質。

本發明一實施例提供一種鏡頭，其設有影像放大側和影像縮小側。鏡頭包含鏡筒以及透鏡群。透鏡群包括至少三片透鏡，而透鏡群的二片透鏡設置於鏡筒內，且透鏡群由影像縮小側向影像放大側數過來的第一片透鏡的外徑，大於鏡筒在影像縮小側之內徑。

本發明一實施例提供一種鏡頭，包含第一側、第二側、鏡筒以及複數片透鏡。當光自第一側進入鏡頭時，可在往第二側方向形成縮小影像的成像面。部份複數片透鏡設置於鏡筒內，而複數片透鏡中，由鏡頭第二側算過來的第一片透鏡，其接近縮小影像的成像面的透鏡表面上，在接近第一片透鏡外緣的部份設有一平面，平面設於縮小影像的成像面和鏡筒之間。

本發明一實施例提供一種鏡頭，其設有影像放大側和影像縮小側。鏡頭包含鏡筒、透鏡群以及黏膠。鏡筒設有靠近影像縮小側的第一外表面。透鏡群包括多片透鏡，其中部分多片透鏡設置於鏡筒內。透鏡群中最靠近影像縮小側的透鏡設有第二外表面。黏膠設於第一外表面和第二外表面之間。

本發明一實施例提供一種鏡頭的製造方法，其中鏡頭設有影像放大側和影像縮小側，而此製造方法包含，提供一鏡筒。之後，安裝第一透鏡及第二透鏡於鏡筒內。以黏膠固定第三透鏡於鏡筒上，其中第三透鏡係以黏膠固定於鏡筒的外緣，且第三透鏡的外徑，大於鏡筒固定第三透鏡一端的內徑。同時，第三透鏡較第二透鏡更接近影像縮小側。

由於本發明實施例採用外徑大於鏡筒內徑的透鏡來黏合於鏡筒，所以鏡筒無需設計偏薄的肉厚來容置尺寸較大的透鏡。相較於習知的鏡筒，本發明實施例所揭露的鏡筒能避免在射出成型的過程中出現短射的情形，從而能 提升鏡筒的成型品質以及穩定性，而且更可省去壓環，以降低材料成本。此外，本發明實施例是將黏膠設於鏡筒的第一外表面與透鏡的第二外表面之間，所以黏膠是從鏡頭外側填入，以避免透鏡的入光面與出光面沾染到黏膠，提升鏡頭成像品質。

為讓本發明特徵明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合圖式，作詳細說明。

100、200:鏡頭

110、210:透鏡群

111、112、212:透鏡

112p、212p:平面

120、220:鏡筒

121:第一外表面

112s:第二外表面

122:抵靠部

132:墊片

131、212:螺紋

140:黏膠

212s:連接平面

221:抵靠平面

A1、A2:光軸

D1:凹槽

IS:影像縮小側

OS:影像放大側

R1:內徑

R2:外徑

S1:成像面

S11:第一側

S12、S22:第二側

圖1繪示本發明一實施例之鏡頭的剖面示意圖。

圖2A與圖2B繪示圖1中的鏡頭的製造方法的示意圖。

圖3繪示本發明另一實施例之鏡頭的剖面示意圖。

請參閱圖1，鏡頭100包含透鏡群110，而透鏡群110包括複數片透鏡，例如至少三片透鏡。以圖1為例，透鏡群110具有光軸A1，並包含三片透鏡111以及一片透鏡112，但本發明不以此為限制。鏡頭100還包含鏡筒120，而鏡筒120可容置這些透鏡111，其中透鏡群110的至少二片透鏡111可設置於鏡筒120內。在圖1中，透鏡群110的三片透鏡111設置於鏡筒120內，而透鏡112設置於鏡筒120外，但本發明不以此為限制。由此可知，部份多片透鏡(例如透鏡111)設置於鏡筒120內。

這些透鏡111與112皆沿著光軸A1排列，並且彼此堆疊。鏡筒120的前端(左端)具有抵靠部122，而這些透鏡111是從鏡筒120的尾端(右端)依序裝入鏡筒120內，其中最左邊的透鏡111會抵靠抵靠部122，以避免透鏡111脫離 鏡筒120而掉落。在本實施例中，光軸A1通過這些透鏡111與112的中心。藉由透鏡群110的這些透鏡111與112，鏡頭100設有影像放大側OS和影像縮小側IS，並包含第一側S11及第二側S12。當光自第一側S11進入鏡頭100時，可在往第二側S12方向形成縮小影像的成像面S1，其中影像感測器(未繪示)可設於成像面S1處，以接收鏡頭100擷取的影像。

透鏡群110由影像縮小側IS向影像放大側OS數過來的第一片透鏡為透鏡112，其也是複數片透鏡111與112中由鏡頭100第二側S12算過來的第一片透鏡。透鏡112的外徑R2大於鏡筒120在影像縮小側IS之內徑R1，其中內徑R1也等於鏡筒120固定透鏡112一端的內徑，所以內徑R1實質上相當於鏡筒120內的透鏡111外徑。因此，透鏡112的尺寸會大於設置在鏡筒120內的透鏡111的尺寸，而透鏡112會抵靠於鏡筒120靠近影像縮小側IS的尾端(右端)，不會進到鏡筒120內部。

透鏡112會接近縮小影像的成像面S1的透鏡表面上，在接近透鏡112外緣的部份設有平面112p，其設於縮小影像的成像面S1和鏡筒120之間，其中平面112p可作為量測承靠平面，以供影像感測器量測。鏡頭100更包含至少一片墊片132，其設置於透鏡群110的相鄰兩片透鏡之間。以圖1為例，鏡頭100包含多片墊片132，而相鄰兩片透鏡111之間，以及相鄰的透鏡111與112之間設置至少一片墊片132，但本發明不以此為限制。

另外，鏡筒120還設有靠近影像縮小側IS的第一外表面121，而透鏡群110中最靠近影像縮小側IS的透鏡112設有第二外表面112s。鏡頭100還包括黏膠140，其設於第一外表面121和第二外表面112s之間，其中第一外表面121與第二外表面112s之間形成凹槽D1，而黏膠140設於凹槽D1內，但本發明不以此為限制。藉由黏膠140，透鏡112得以與鏡筒120牢固地黏合。此外，鏡筒120的外表 面設有螺紋131，其鄰近第一外表面121，而螺紋131可使鏡頭100裝設在例如智慧手機或電腦等電子產品中，但本發明不以此為限制。

圖2A至圖2B繪示圖1中的鏡頭的製造方法的示意圖。請參閱圖2A，鏡頭100的製造方法包括以下步驟，但本發明不以此為限制。在鏡頭100的製造方法中，首先，提供鏡筒120。接著，安裝第一透鏡及第二透鏡於鏡筒120內，其中第一透鏡及第二透鏡皆為透鏡111。這些透鏡111是沿著光軸A1而排列，並從鏡筒120的尾端(右端)進入鏡筒120內，往左移動，直到最左邊的透鏡111抵觸到抵靠部122為止。在圖2A中，透鏡群110有三片透鏡111設置於鏡筒120內，所以在安裝第一片透鏡111及第二片透鏡111之後，還可再安裝一片透鏡111，但本發明不以此為限制。另外，在安裝這些透鏡111的過程中，可以安裝多片墊片132於第一透鏡111、第二透鏡111與第三透鏡111之間，但本發明不以此為限制。

請參閱圖1與圖2B，之後，以黏膠140固定第三透鏡於鏡筒120上，其中第三透鏡為透鏡112。黏膠140從第一外表面121和第二外表面112s之間填入，以使黏膠140能連接鏡筒120與透鏡112。如此，透鏡112以黏膠140固定於鏡筒120尾端的外緣，而透鏡112(第三透鏡)較其鄰近的透鏡111(第二透鏡)更接近影像縮小側IS。此外，在固定透鏡112於鏡筒120上的過程中，更可以安裝至少一片墊片132於透鏡112(第三透鏡)以及與其鄰近的透鏡111(第二透鏡)之間。以本實施例為例，相鄰透鏡112與111之間可安裝兩片不同尺寸的墊片132，但本發明不以此為限制。

請參閱圖3，其繪示本發明另一實施例之鏡頭200，其與鏡頭100相似，以下介紹鏡頭200與100兩者差異之處，相同之處不再重複敘述。

在鏡頭200中，鏡筒220的外表面不具有螺紋，但具有光軸A2的透鏡群210由影像縮小側IS向影像放大側OS數過來的第一片透鏡212(同時也是從鏡頭200第二側S22算過來的第一片透鏡)的邊緣設有螺紋212。其次，透鏡212 具有平面212p以及連接平面212s，其中平面212p與連接平面212s彼此相對，而鏡筒220的尾端(右端)具有抵靠平面221。透鏡212的連接平面212s抵靠於鏡筒220的抵靠平面221，而黏膠(例如黏膠140，圖3未繪示)可設於抵靠平面221與連接平面212s之間，並填入於抵靠平面221與連接平面212s之間的縫隙，從而牢固地黏合透鏡212與鏡筒220。

綜上所述，本發明實施例採用外徑大於鏡筒內徑的大尺寸透鏡來黏合於鏡筒的尾端，所以鏡筒無需設計偏薄的肉厚來容置大尺寸透鏡。相較於習知的鏡筒，本發明實施例所揭露的鏡筒能避免在射出成型的過程中出現短射的情形，從而能提升鏡筒的成型品質以及穩定性。其次，與尾端黏合的透鏡能抵靠與其相鄰的透鏡，以固定鏡筒內的多片透鏡。相較於習知鏡頭，本發明實施例的鏡頭可以省去壓環，以降低材料成本，再者，本發明實施例是將黏膠設於鏡筒的外表面(例如第一外表面121)與大尺寸透鏡的外表面(第二外表面112s)之間，所以黏膠是從鏡頭外側填入。相較於習知鏡頭採用的內側點膠做法，本發實施例明能避免透鏡的入光面與出光面沾染到黏膠，防止黏膠對透鏡的破壞，進而提升鏡頭的成像品質。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明精神和範圍，當可作些許更動與潤飾，因此本發明保護範圍當視後附之申請專利範圍界定者為準。

100:鏡頭

110:透鏡群

111、112:透鏡

112p:平面

120:鏡筒

121:第一外表面

112s:第二外表面

122:抵靠部

132:墊片

131:螺紋

140:黏膠

A1:光軸

D1:凹槽

IS:影像縮小側

OS:影像放大側

R1:內徑

R2:外徑

S1:成像面

S11:第一側

S12:第二側

Claims (9)

1. 一種鏡頭，包含：一鏡筒；以及一透鏡群，包括至少三片透鏡，而該透鏡群的二片透鏡設置於該鏡筒內，且該透鏡群由影像縮小側向影像放大側數過來的一第一片透鏡的外徑，大於該鏡筒在該影像縮小側之內徑；其中，該第一片透鏡最靠近該影像縮小側的一透鏡表面的外緣的部份設有一平面，該平面作為一量測承靠平面，以供一影像感測器量測，用以量測該鏡頭的影像品質。
2. 一種鏡頭，包含：一第一側及一第二側，當光自該第一側進入該鏡頭時，可在往該第二側方向形成一縮小影像的成像面；一鏡筒；以及複數片透鏡，其中部份該複數片透鏡設置於該鏡筒內，而該複數片透鏡中，由該鏡頭第二側算過來的一第一片透鏡，其接近該縮小影像的成像面的透鏡表面上，在接近該第一片透鏡最靠近該縮小影像的成像面的該透鏡表面的外緣的部份設有一平面，該平面設於該縮小影像的成像面和該鏡筒之間，且該平面作為一量測承靠平面，以供一影像感測器量測，用以量測該鏡頭的影像品質。
3. 如請求項1~2任一項所述之鏡頭，其中該第一片透鏡的邊緣設有一螺紋。
4. 如請求項1~2任一項所述之鏡頭，其中該鏡筒的外表面設有一螺紋。
5. 一種鏡頭，包含： 一鏡筒，設有靠近影像縮小側的一第一外表面；一透鏡群，包括複數片透鏡，部分該複數片透鏡設置於該鏡筒內，該透鏡群中最靠近該影像縮小側的一透鏡設有一第二外表面；以及一黏膠，設於該第一外表面和該第二外表面之間；其中，該透鏡最靠近該影像縮小側的一透鏡表面的外緣的部份設有一平面，該平面作為一量測承靠平面，以供一影像感測器量測，用以量測該鏡頭的影像品質。
6. 如請求項5所述之鏡頭，其中該第一外表面與該第二外表面之間形成一凹槽，該黏膠設於該凹槽內。
7. 如請求項1、2、5、6任一項所述之鏡頭，更包含至少一墊片，其設置於該透鏡群中的相鄰兩片透鏡之間。
8. 一種鏡頭的製造方法，包含：提供一鏡筒；安裝一第一透鏡及一第二透鏡於該鏡筒內；以及以一黏膠固定一第三透鏡於該鏡筒上；其中，該第三透鏡係以該黏膠固定於該鏡筒的外緣，且該第三透鏡的外徑，大於該鏡筒固定該第三透鏡一端的內徑，同時，該第三透鏡較該第二透鏡更接近影像縮小側；其中，該第三透鏡最靠近該影像縮小側的一透鏡表面的外緣的部份設有一平面，該平面作為一量測承靠平面，以供一影像感測器量測，用以量測該鏡頭的影像品質。
9. 如請求項8所述之鏡頭的製造方法，更包含：安裝複數片墊片於該第一透鏡、該第二透鏡與該第三透鏡之間。