TWI416190B - 間隔環以及具有該間隔環之鏡頭模組 - Google Patents

Description

間隔環以及具有該間隔環之鏡頭模組

本發明涉及攝像技術領域，尤其涉及一種間隔環以及具有該間隔環之鏡頭模組。

近年來，隨著多媒體技術之發展，鏡頭模組之應用範圍亦越來越廣。例如，應用於數位相機、攝像機及帶有攝像功能之手機等可攜式電子產品中。於人們對數位相機、攝像機及帶有攝像功能之手機追求小型化之同時，對其拍攝出之影像品質亦提出更高之要求，即希望拍攝物體之影像畫面更加清晰。

拍攝物體之成像品質很大程度上取決於鏡頭模組中各鏡片之光軸是否對齊。Alpheus W.Burner等人於1995年SPIE系統、圖像計量學第四次會議(Videometrics IV)上發表之論文Zoom Lens Calibration For Wind Tunnel Measurements中說明各鏡片光軸不齊對鏡頭模組光學性質產生之影響。

請參閱圖3，先前技術中之鏡頭模組30包括一鏡筒31以及設置於鏡筒31內之複數鏡片32。複數鏡片32間一般藉由間隔環33進行間隔，以使得複數鏡片32具有合適間距，以可共同配合成像。然，先前技術中之鏡頭模組30存在如下不足：第一，將複數鏡片32以及間隔環33依次組裝入鏡筒31時，鏡片32與間隔環33之間沒有配合結構，可能導致鏡片32與間隔環33之間存在組裝誤差，從而使 得各鏡片32之光軸同心度不高，進而影響鏡頭模組30之成像品質；第二，間隔環33一般不能阻擋光線，可能使得一部分雜光透過間隔環33射入鏡頭模組30下方之影像感測器，從而可能降低鏡頭模組30之成像清晰度，即降低鏡頭模組30之成像品質。

有鑑於此，提供一種可具有較高成像品質之間隔環以及鏡頭模組實屬必要。

以下將以實施例說明一種間隔環以及鏡頭模組。

一種間隔環，用於間隔鏡頭模組中之兩相鄰鏡片。該間隔環包括間隔部、卡合部以及遮光部，該間隔部、卡合部以及遮光部均為環形，且從遠離間隔環軸線向靠近間隔環軸綠之方向依次連接。該間隔部用於隔開兩相鄰鏡片，該卡合部用於與兩相鄰鏡片卡合，該遮光部用於阻擋光線。

一種鏡頭模組，包括鏡筒、第一鏡片、第二鏡片以及間隔環，該第一鏡片、間隔環以及第二鏡片沿光軸方向依次設置於鏡筒內，該第一鏡片包括第一光學部以及第一固定部，該第二鏡片包括第二光學部與第二固定部，其中，該第一固定部具有第一卡合結構，該第二固定部具有第二卡合結構，該間隔環包括間隔部、卡合部以及遮光部，該間隔部、卡合部以及遮光部均為環形，且從遠離間隔環軸線向靠近間隔環軸線之方向依次連接，該間隔部與第一固定部以及第二固定部接觸，以隔開第一鏡片與第二鏡片，該卡合部與第一卡合結構以及第二卡合結構配合，以卡合 第一鏡片與第二鏡片，該遮光部用於阻擋光線從第一固定部以及第二固定部進入鏡頭模組成像。

本技術方案中之間隔環以及鏡頭模組具有如下優點：第一，間隔環具有卡合部，可與鏡頭模組中之各鏡片相互卡合，以確保鏡頭模組中各鏡片之光軸同心度，即使得各鏡片之光軸對齊；第二，間隔環還具有遮光部，於間隔相鄰鏡片之同時還可起到遮光片之功能，即可阻擋非成像光進入影像，從而可提高鏡頭模組之成像品質。

下面將結合附圖及複數實施例，對本技術方案提供之間隔環以及鏡頭模組作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，本技術方案第一實施例提供之鏡頭模組10包括鏡筒11、第一鏡片12、第二鏡片13以及第一間隔環14，該第一鏡片12、第一間隔環14以及第二鏡片13沿鏡頭模組10之光軸方向依次設置於鏡筒11內。

該鏡筒11為圓筒體，由側壁111圍合而成。鏡筒11中部具有一容納腔110，用於容納第一鏡片12、第二鏡片13以及第一間隔環14。該側壁111之一端連接有前蓋體112。該前蓋體112中部具有一圓台形通孔1120。該通孔1120與容納腔110連通，用於控制進入容納腔110之光線之入射角以及光通量。

該第一鏡片12設置於鏡筒11之容納腔110內，且與第二鏡片13光學耦合。第一鏡片12具有第一光學部121以及第一固定部122。該第一光學部121用於對物體進行光 學成像。該第一固定部122連接圍繞於第一光學部121周圍，用於固定第一光學部121。該第一固定部122具有相對之第一固定面1221以及第二固定面1222。該第一固定面1221、第二固定面1222均與第一鏡片12之光軸垂直。並且，第一固定面1221為靠近鏡頭模組10之物側之面，與鏡筒11之前蓋體112接觸。第二固定面1222為靠近鏡頭模組10之像側之面，與第一間隔環14相接觸。

該第一鏡片12具有第一卡合結構，以可與第一間隔環14相互卡合。該第一卡合結構可為凸起，亦可為凹槽或其他結構。本實施例中，第一固定部122靠近第一光學部121之區域具有環形之第一凸起123，該第一凸起123自第一固定部122之第二固定面1222向第一間隔環14、第二鏡片13方向突伸。該第一凸起123具有遠離光軸之第一側面1231、靠近光軸之第二側面1232以及連接第一側面1231與第二側面1232之第三側面1233。該第一側面1231與第一固定部122之第二固定面1222連接，且其與第二固定面1222之夾角為鈍角。該第二側面1232之形狀及其與第三側面1233之連接角度均不限，優選為與第一側面1231對稱。該第三側面1233與第一固定部122之第二固定面1222平行，即，第三側面1233與第一側面1231之夾角相同於第一側面1231與第一固定面1221之夾角。

當然，該第一側面1231與第一固定面1221之夾角、第一側面1231與第三側面1233之夾角除鈍角外，還可為直角或銳角。

該第二鏡片13亦包括第二光學部131與第二固定部132，該第二固定部132具有與第一間隔環14相接觸之第三固定面1321以及與第三固定面1321相對之第四固定面1322。第二鏡片13具有第二卡合結構，以與第一間隔環14卡合組裝。該第二卡合結構可為凸起，亦可為凹槽或其他結構。本實施例中，第二鏡片13之第二光學部131與第二固定部132之連接處具有一環形之第二凸起133，該第二凸起133自第二固定部132之第三固定面1321向第一間隔環14、第一鏡片12方向突伸。第二凸起133亦具有遠離光軸之第一側面1331、靠近光軸之第二側面1332以及連接第一側面1331與第二側面1332之第三側面1333。並且，該第一側面1331與第二固定部132之第三固定面1321連接，且其與第三固定面1321之夾角為鈍角。該第二側面1332與第一側面1331相對稱。該第三側面1333與第二固定部132之第三固定面1321平行。

另外，第二鏡片13之第四固定面1322亦可具有凸起，以待與其他光學元件相配合。

該第一間隔環14為環形體，夾設於第一鏡片12之第一固定部122以及第二鏡片13之第二固定部132之間。第一間隔環14包括間隔部141、卡合部142以及遮光部143，該間隔部141、卡合部142以及遮光部143從遠離第一間隔環14之軸線方向向靠近第一間隔環14之軸線方向依次連接。

該間隔部141為環形，具有相對之第一表面1411與第 二表面1412，該第一表面1411與第一鏡片12之第二固定面1222接觸，該第二表面1412與第二鏡片13之第三固定面1321接觸，從而，間隔部141可隔開第一鏡片12與第二鏡片13，使得第一鏡片12與第二鏡片13具有合適間距，便於共同配合成像。

本實施例中，卡合部142具有與第一凸起123、第二凸起133相配合之結構，以使得卡合部142可與第一鏡片12、第二鏡片13相卡合。具體地，卡合部142亦為環形，具有相對之第三表面1421與第四表面1422。該第三表面1421與間隔部141之第一表面1411連接，且第三表面1421與第一表面1411之夾角對應於第一凸起123中第一側面1231與第三側面1233之夾角。該第四表面1422與間隔部142之第二表面1412連接，且第四表面1422與第二表面1412之夾角對應於第二凸起133中第一側面1331與第三側面1333之夾角。從而，第三表面1421可與第一凸起123之第一側面1231配合接觸，第四表面1422可與第二凸起133之第一側面1331配合接觸。亦即，卡合部142可與第一鏡片12之第一卡合結構、第二鏡片13之第二卡合結構卡合接觸，以實現第一鏡片12、第二鏡片13以及第一間隔環14之相互卡合對準。

另外，當第一鏡片12之第一卡合結構、第二鏡片13之第二卡合結構為凹槽時，卡合部142亦可分別具有與其相對應之結構。

該遮光部143用於阻擋雜光進入鏡頭模組10之成像區 域，以提高鏡頭模組10之成像品質。由於一般情況下，光線有可能射入較靠近鏡筒11軸線之部分，而不太可能射入較遠離鏡筒11軸線之部分，因此，本實施例中，遮光部143為自卡合部142向鏡頭模組10之軸線方向延伸之環形結構，且其內徑與第一光學部121之直徑或第二光學部131之直徑大致相等。從而，遮光部143阻擋雜光之同時，並不影響成像光線進入鏡頭模組10之成像區域。

遮光部143可由吸光材料製成，該吸光材料可為黑色之聚對苯二甲酸乙二酯(Poly(ethylene terephthalate)，PET)、黑色之聚碳酸酯(Poly Carbonate，PC)等。本實施例中，遮光部143具有相對之第五表面1431以及第六表面1432。該第五表面1431與第三表面1421連接，且與第一凸起123之第三側面1233接觸。該第六表面1432與第四表面1422連接且與第二凸起133之第三側面1333接觸。

當然，該第五表面1431亦可不與第一凸起123相接觸，第六表面1432亦可不與第二凸起133接觸。另外，遮光部143亦可為與第一凸起123之第二側面1232、第二凸起133之第二側面1332相配合之結構。

另外，間隔部141、卡合部142之材料不限，可為吸光材料，亦可為普通透明塑膠。

如上所述，本實施例中，間隔部141之厚度為一定值，記為第一厚度；遮光部143之厚度亦為定值，記為第二厚度，第一厚度大於第二厚度，例如第一厚度可為第二厚度之1.5~3倍；所述卡合部142之厚度則為一變值，且係自第 一厚度漸變至第二厚度；從而，間隔部141、卡合部142以及遮光部143可構成一厚度具有階梯形變化規律之第一間隔環14，可與第一鏡片12、第二鏡片13形成卡扣配合。

鏡頭模組10之組裝可藉由如下兩種方法進行。第一種方法為首先將第一鏡片12固定於鏡筒11之收容腔110內；其次將第一間隔環14組裝入鏡筒11內，並使得第一表面1411與第一鏡片12之第二固定面1222接觸，第三表面1421與第一凸起123之第一側面1231接觸，第五表面1431與第一凸起123之第三側面1233接觸；再次將第二鏡片13組裝入鏡筒11內，並使得第二鏡片13之第三固定面1321與第一間隔環14之第二表面1412接觸，第二凸起133之第一側面1331與第四表面1422接觸，第二凸起133之第三側面1333與第六表面1432接觸，從而完成鏡頭模組10之組裝。第二種方法為首先將第一間隔環14配合組裝於第一鏡片12，其次將第二鏡片13配合組裝於第一間隔環14，以形成鏡片組，再次將該鏡片組組裝入鏡筒11之收容腔110內，完成鏡頭模組10之組裝。

組裝過程中，由於第一鏡片12、第一間隔環14以及第二鏡片13具有相互卡合之結構，因此，第一鏡片12與第二鏡片13之光軸容易對準重合。並且，由於第一間隔環14具有遮光部143，可阻擋雜光進入鏡頭模組10之成像區域，從而可提高鏡頭模組10之成像品質。

請參閱圖2，本技術方案第二實施例所示之鏡頭模組20與第一實施例所示之鏡頭模組10大致相同，其不同之處 在於：鏡頭模組20還包括依次設置之第二間隔環25、第三鏡片26、第三間隔環27以及第四鏡片28。該第一鏡片22、第二鏡片23、第三鏡片26以及第四鏡片28沿光軸方向依次設置，第二間隔環25設置於第二鏡片23與第三鏡片26之間，第三間隔環27設置於第三鏡片26與第四鏡片28之間。該第二間隔環25、第三間隔環27之結構均與第一間隔環24之結構大致相同。該第三鏡片26之結構與第二鏡片23之結構亦大致相同。該第四鏡片28為非球面鏡片，且其與第三間隔環27配合之卡合結構中，第一側面2831與第三側面2833之夾角為直角。

本實施例中，由於第一鏡片22、第一間隔環24、第二鏡片23、第二間隔環25、第三鏡片26、第三間隔環27以及第四鏡片28相互卡合，因此可僅有第二鏡片13與第三間隔環27之直徑與鏡筒21之內徑相配合，即第二鏡片13與第三間隔環27之直徑與鏡筒21之內徑相等，而第一鏡片22、第一間隔環24、第二間隔環25、第三鏡片26以及第四鏡片28之直徑均可略小於鏡筒21之內徑。

當然，第一鏡片22、第一間隔環24、第二鏡片23、第二間隔環25、第三鏡片26、第三間隔環27以及第四鏡片28中，其他鏡片、其他間隔環與鏡筒21之內徑相配合亦可，例如第一間隔環24與第三鏡片26與鏡筒21之內徑相等；當然，全部鏡片與間隔環均與鏡筒21之內徑相配合亦可。

本技術方案中之間隔環以及鏡頭模組具有如下優點： 第一，間隔環具有卡合部，可與鏡頭模組中之其他鏡片相互卡合，以確保鏡頭模組之同心度，即使得其他鏡片之光軸對齊；第二，間隔環還具有遮光部，於具有間隔相鄰鏡片之同時還可起到遮光片之功能，以阻擋非成像光進入影像，提高鏡頭模組之成像品質。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

鏡頭模組‧‧‧10、20

鏡筒‧‧‧11、21

第一鏡片‧‧‧12、22

第二鏡片‧‧‧13、23

第一間隔環‧‧‧14、24

側壁‧‧‧111

收容腔‧‧‧110

前蓋體‧‧‧112

通孔‧‧‧1120

第一光學部‧‧‧121

第一固定部‧‧‧122

第一固定面‧‧‧1221

第二固定面‧‧‧1222

第一凸起‧‧‧123

第一側面‧‧‧1231、1331、2831

第二側面‧‧‧1232、1332

第三側面‧‧‧1233、1333、2833

第二光學部‧‧‧131

第二固定部‧‧‧132

第三固定面‧‧‧1321

第四固定面‧‧‧1322

第二凸起‧‧‧133

間隔部‧‧‧141

卡合部‧‧‧142

遮光部‧‧‧143

第一表面‧‧‧1411

第二表面‧‧‧1412

第三表面‧‧‧1421

第四表面‧‧‧1422

第五表面‧‧‧1431

第六表面‧‧‧1432

第二間隔環‧‧‧25

第三鏡片‧‧‧26

第三間隔環‧‧‧27

第四鏡片‧‧‧28

圖1係本技術方案第一實施例提供之鏡頭模組之示意圖。

圖2係本技術方案第二實施例提供之鏡頭模組之示意圖。

圖3係先前技術之鏡頭模組之示意圖。

鏡頭模組‧‧‧20

鏡筒‧‧‧21

第一鏡片‧‧‧22

第二鏡片‧‧‧23

第一間隔環‧‧‧24

第二間隔環‧‧‧25

第三鏡片‧‧‧26

第三間隔環‧‧‧27

第四鏡片‧‧‧28

第一側面‧‧‧2831

第三側面‧‧‧2833

Claims (12)

1. 一種間隔環，用於間隔鏡頭模組中之兩相鄰鏡片，其改進在於，該間隔環包括間隔部、卡合部以及遮光部，該間隔部、卡合部以及遮光部均為環形，且從遠離間隔環軸線向靠近間隔環軸線之方向依次連接，該間隔部用於隔開兩相鄰鏡片，該卡合部用於與兩相鄰鏡片卡合，該遮光部用於阻擋光線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之間隔環，其中，該遮光部由黑色吸光材料製成。
3. 一種鏡頭模組，包括鏡筒、第一鏡片、第二鏡片以及間隔環，所述第一鏡片、間隔環以及第二鏡片沿光軸方向依次設置於鏡筒內，該第一鏡片包括第一光學部以及第一固定部，該第二鏡片包括第二光學部以及第二固定部，其中，該第一固定部具有第一卡合結構，該第二固定部具有第二卡合結構，該間隔環包括間隔部、卡合部以及遮光部，該間隔部、卡合部以及遮光部均為環形，且從遠離間隔環軸線向靠近間隔環軸線之方向依次連接，該間隔部與第一固定部以及第二固定部接觸，以隔開第一鏡片與第二鏡片，該卡合部與第一卡合結構以及第二卡合結構配合，以卡合第一鏡片與第二鏡片，該遮光部用於阻擋光線從第一固定部以及第二固定部進入鏡頭模組成像。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組，其中，該遮光部之內徑與第一光學部之直徑相等或與第二光學部之直徑相等。
5. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組，其中，該第一卡合結構與第二卡合結構為凸起或凹槽，該卡合部具有分別與第一卡合結構與第二卡合結構相對應之結構。
6. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組，其中，該第一鏡片具有向第二鏡片方向突伸之第一凸起，該第二鏡片具有向第一鏡片方向突伸之第二凸起，該第一凸起與第二凸起分別具有遠離光軸之第一側面、靠近光軸之第二側面以及連接第一側面與第二側面之第三側面，該卡合部與第一凸起之第一側面以及第二凸起之第一側面相接觸。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭模組，其中，該第一側面與第三側面之夾角為直角或鈍角。
8. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭模組，其中，該間隔部具有相對之第一表面與第二表面，該第一表面與第一固定部接觸，該第二表面與第二固定部接觸，該卡合部具有與第一表面連接之第三表面以及與第二表面連接之第四表面，該第三表面與第一凸起之第一側面接觸，該第四表面與第二凸起之第一側面接觸。
9. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭模組，其中，該遮光部具有相對之第五表面與第六表面，該第五表面與第一凸起之第三側面接觸，該第六表面與第二凸起之第三側面相接觸。
10. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組，其中，該鏡頭模組還包括沿光軸方向依次設置之第二間隔環、第三鏡片、第三間隔環以及第四鏡片，該第一鏡片、第一間隔環、 第二鏡片、第二間隔環、第三鏡片、第三間隔環以及第四鏡片中，至少一鏡片與至少一間隔環之直徑與鏡筒之內徑相等。
11. 一種間隔環，用於間隔鏡頭模組中之兩相鄰鏡片，其改進在於，該間隔環包括間隔部、卡合部以及遮光部，該間隔部、卡合部以及遮光部均為環形，且從遠離間隔環軸線向靠近間隔環軸線之方向依次連接；該間隔部用於隔開兩相鄰鏡片，其具有第一厚度；該遮光部用於阻擋光線，其具有第二厚度，所述第二厚度小於第一厚度；該卡合部用於與兩相鄰鏡片卡合，其厚度自第一厚度漸變至第二厚度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之鏡頭模組，其中，第一厚度為第二厚度之1.5~3倍。