CN113204090B - 光学镜头及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种光学镜头及电子装置。光学镜头包含至少一透镜及至少一双色模造透镜。双色模造透镜包含一透光部以及一光线吸收部，其中透光部具有光学有效区，且透光部及光线吸收部分别为二种不同颜色的塑胶材质部位且由两次射出成型制成。光线吸收部位于双色模造透镜的一侧，且光线吸收部设置有轴向连结面与相邻的透镜搭接，用以对正双色模造透镜与透镜的中心。本发明还公开具有上述光学镜头的电子装置。

Description

光学镜头及电子装置

本申请是申请日为2015年05月13日、申请号为201510240771.2、发明名称为“光学镜头及电子装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明是一种具有双色模造透镜的光学镜头，且特别是有关于一种应用在电子装置的光学镜头。

背景技术

在一般的可携式摄像装置，如手机等，为了追求薄形化的需求，大幅降低光学镜头的大小、厚度及重量，但同时又为了提升成像品质而增加摄像装置中的元件数量。因此，要在不减损光学元件对心精度的前提下，使杂散光获得控制，为一相当困难的课题。

已知的小型镜头常使用如美国专利公告号US6819508所示的镜片组装结构，以确保镜片组装对心精度。当镜头内部出现杂散光时，可用追加涂墨或增加遮光板的方法，予以改善。然而，这两种方法在实用上皆会受局限。

详细来说，一般的涂墨作业，表面的形状尺寸在小尺度下，并不受控制，使得涂墨部位经常出现微米(micron meter)以上尺寸的变化。因此，若在组装面上施加涂墨作业，容易引发镜片组装对心精度下降或镜片倾斜等问题，使影像品质下降，另外，若在内尖角部位涂墨，容易产生空隙，更产生不均匀的杂散光。

若以加设遮光板的方式，在尺寸控制能力上较一般涂墨方法佳，但相对反射率较高，在与镜片直接嵌合的情况下，可使用的遮蔽面积下降，杂散光的控制效果有限。

故，同时满足对心精度和杂散光控制的要求，并克服其互相牵制、影响的特性下，为目前可携式摄像装置制造产业重要的课题。

发明内容

本发明提供一种光学镜头及电子装置，其包含双色模造镜片，是透过其中配置的透光部及光线吸收部，同时改善杂散光并增进对心精度。

依据本发明提供一种光学镜头，其具有一光轴，并包含至少一透镜以及至少一双色模造透镜。双色模造透镜为二种不同颜色的塑胶材质部位且其包含一透光部、一光线吸收部以及一垂直分模面。透光部具有一光学有效区。光线吸收部位于双色模造透镜的一侧，且光线吸收部设置有轴向连结面与相邻的透镜搭接，用以对正双色模造透镜与透镜的中心。垂直分模面与轴向连结面位于双色模造透镜的同一侧，且垂直分模面与光轴的垂直距离大于轴向连结面与光轴的垂直距离。其中，双色模造透镜在制作上以射出成型方式形成光线吸收部，并以另一次的射出成型方式形成透光部。因此，可达到提升对心精度的功效。

依照上述的光学镜头，当轴向连结面的数量为至少二时，其可分别设置于透光部与光线吸收部。借此，可对正双色模造透镜与邻接透镜的中心。

依照上述的光学镜头，光线吸收部的两侧面分别为一内侧面及一外侧面，内侧面是与透光部连接，而垂直分模面更可与轴向连结面同样位于光线吸收部的外侧面。借此，可增进双色模造透镜尺寸精度。

依照上述的光学镜头，其中双色模造透镜具有一外径面，是连接双色模造透镜的第一侧表面及第二侧表面，而透光部自双色模造透镜的光学有效区延伸至外径面，并环绕双色模造透镜***，且构成外径面的一部。借以促进外径面与光轴中心的位置精度。

依照上述的光学镜头，其中轴向连结面与光轴的方向间的一夹角为θ，其满足下列条件：0度<θ<40度。较佳地，其可满足下列条件：5度<θ<31度。借此，可提升透镜间对心精度。

依照上述的光学镜头，其中光线吸收部对红外光透明。借此，提升光学镜头的制造合格率。

依据本发明另提供一种电子装置，包含一相机模块。相机模块则包含上述的光学镜头以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于光学镜头的成像面。

附图说明

图1绘示依照本发明第一实施例的一种光学镜头的示意图；

图2绘示依照图1光学镜头的双色模造透镜的放大示意图；

图3绘示依照图1光学镜头的双色模造透镜中参数θ1、θ2、ψpo及ψD的示意图；

图4A绘示依照本发明第一实施例双色模造透镜制造方法的第一步骤的示意图；

图4B绘示依照本发明第一实施例双色模造透镜制造方法的第二步骤的示意图；

图5绘示依照本发明第二实施例光学镜头的双色模造透镜的放大示意图；

图6绘示依照本发明第三实施例光学镜头的双色模造透镜的放大示意图；

图7绘示依照本发明第四实施例光学镜头的双色模造透镜的放大示意图；以及

图8绘示依照本发明第五实施例电子装置的相机模块的示意图。

【符号说明】

光学镜头：100

第一透镜：110

第三透镜：130

第四透镜：140

第五透镜：150

双色模造透镜：120、220、310、440

透光部：121、221、311、441

光学有效区：121a、221a、311a、441a

光线吸收部：122、222、312、442

第一侧表面：123、223、313、443

第二侧表面：124、224、314、444

外径面：125、225、315、445

轴向连结面：126、127、226、227、316

水平向连接面：128、129、228、229、318

电子感光元件：160

相机模块：50

可动模具：610

第一固定模具：620

第二固定模具：630

轴向连结面与光轴的方向间的夹角：θ1、θ2

双色模造透镜的外径：ψD

光线吸收部的外径：ψpo

垂直分模面：PL1、PL2

水平分模面：PL3

具体实施方式

请参照图1，其中图1绘示依照本发明第一实施例的一种光学镜头100的示意图。由图1可知，光学镜头100为一手机用相机模块的光学镜头100，其中手机用相机模块包含光学镜头100、电子感光元件(未绘示)以及红外线滤除滤光片(IR-cut Filter；未绘示)。光学镜头100包含五片具屈折力的透镜，其由第一侧至第二侧分别为第一透镜110、双色模造透镜120(即第二透镜)、第三透镜130、第四透镜140以及第五透镜150。

配合参照图2，是绘示依照图1光学镜头100的双色模造透镜120的放大示意图。详细来说，双色模造透镜120为二种不同颜色的塑胶材质部位，包含透光部121及光线吸收部122。透光部121具有光学有效区121a，其中透光部121的材质为高折射率的透明PC。光学吸收部122为第二颜色，其与透光部121连接，其材质为黑色PC。由此可知，双色模造透镜120透过透光部121及光线吸收部122为不同颜色的塑胶材质而达到双色的效果。

双色模造透镜120的二侧分别为第一侧表面123及第二侧表面124，并具有一外径面125连接第一侧表面123及第二侧表面124。透光部121自双色模造透镜120的近光轴处延伸至外径面125(即由光学有效区121a延伸至外径面125)，且外径面125至少包含透光部121；也就是说，透光部121环绕双色模造透镜120***，且构成外径面125的一部。本实施例的双色模造透镜120的外径面125等同于透光部121。外径面125可为一外径组装面，是用以与镜筒连接。借此，双色模造透镜120可透过外径面125与光学镜头100中的其他元件(如镜筒)搭接，控制镜片对心的组装。

光线吸收部122仅位于双色模造透镜120的一侧(第一实施例中，光线吸收部122位于双色模造透镜120的第一侧表面123)。

光学镜头100可还包含至少一轴向连结面，而第一实施例中，光学镜头100包含二轴向连结面126、127，位于双色模造透镜120的二侧，其分别设置于光线吸收部122及透光部121，用以与相邻的第一透镜110及第三透镜130搭接，借以使双色模造透镜120的中心与透镜(第一透镜110及第三透镜130)的中心皆位于光轴上，达到对正透镜中心的效果。

光学镜头100可还包含至少一水平向连接面，而第一实施例中，光学镜头100包含二水平向连接面128、129，位于双色模造透镜120的二侧，其分别设置于光线吸收部122及透光部121，用以与光学镜头100中相邻的透镜(第一透镜110及第三透镜130)搭接。借此，使双色模造透镜120与透镜(第一透镜110及第三透镜130)间于光轴上具有一镜间距离。

光学镜头100可包含至少一轴向连结面，轴向连结面与光轴的方向间的一夹角为θ，其满足下列条件：0度<θ<40度。较佳地，其可满足下列条件：5度<θ<31度。配合参照图3，是绘示依照图1光学镜头100的双色模造透镜120中参数θ1、θ2、ψpo及ψD的示意图。由图3可知，第一实施例中，光学镜头100包含二轴向连结面126、127，其中轴向连结面126与光轴的方向间的一夹角为θ1，且θ1＝10度，轴向连结面127与光轴的方向间的一夹角为θ2，且θ2＝30度。借此，更可稳定地与第一透镜110及第三透镜130搭接，达到对正透镜中心的效果。顺带一提，与双色模造透镜120相邻并搭接的透镜(第一透镜110及第三透镜130)于搭接处的表面角度亦随着θ1及θ2改变。

双色模造透镜120的外径为ψD，光线吸收部122的外径为ψpo，其满足下列条件：2.5mm<ψD<8.0mm；以及0.5<ψpo/ψD≤1.0。第一实施例中，ψD＝3.76mm，ψpo/ψD＝0.91。

配合参照图4A及图4B，其中图4A绘示依照本发明第一实施例双色模造透镜120制造方法的第一步骤的示意图，图4B绘示依照本发明第一实施例双色模造透镜120制造方法的第二步骤的示意图。由图4A可知，双色模造透镜120在制作上先透过可动模具610及第一固定模具620间的模穴中以射出成型的方式形成光线吸收部122。接着，再由图4B可知，第二步骤则将可动模具610移动至第二固定模具630以形成另一模穴，此时已成型的光线吸收部122会连动至另一模穴中，再透过另一次的射出成型方式形成透光部121。借此，透过两种塑胶材料进行两次射出成型，制作出具有两种颜色的双色模造透镜。

一般来说，基于制作双色模造透镜的模具的需求，其在成型而将模具开合分离后，双色模造透镜上会形成分模面，其中位于双色模造透镜外径且延伸方向为水平方向者，为水平分模面，而位于双色模造透镜第一侧表面或第二侧表面上且延伸方向为垂直方向者，为垂直分模面。

本实施例中，成型后的双色模造透镜120还包含二垂直分模面PL1、PL2及一水平分模面PL3。垂直分模面PL1设置于光线吸收部122的外侧面(光线吸收部122的两侧面分别为一内侧面及一外侧面，而内侧面是与透光部121连接，外侧面则为相对内侧面的另一面)，垂直分模面PL2设置于透光部121的外侧面(透光部121的两侧面分别为一内侧面及一外侧面，而内侧面是与光线吸收部122连接，外侧面则为相对内侧面的另一面)，水平分模面PL3则设置于双色模造透镜120的外径面125。垂直分模面PL1与轴向连结面126皆位于光线吸收部122的外侧面(即位于双色模造透镜120的同一侧)，且垂直分模面PL1与光轴的垂直距离大于轴向连结面126与光轴的垂直距离。垂直分模面PL2与轴向连结面127皆位于透光部121的外侧面(即位于双色模造透镜120的同一侧)，且垂直分模面PL2与该光轴的垂直距离大于轴向连结面127与光轴的垂直距离。通过分模面的设置，可增进透镜尺寸的精度。

顺带一提，在射出成型的第一步骤中，光线吸收部122的塑胶材质可由透光部121与光线吸收部122的交界面注入，或可由双色模造透镜120的外侧注入，而第二步骤中，透光部121的材质由透镜外径面向光轴方向注入。

另外，透光部121的材质，除了具有高折射率的PC，如帝人SP系列、MGC的EP系列外，亦可使用Polyester，如OGC的OKP系列，或其他习用的光学塑胶材料。光学吸收部的材质，在配合透光部121材质的前提下，可使用黑色PC，如帝人L-1225Y，亦可使用可吸收可见光并可供红外线通过(即对红外光透明)的材质。当然，光线吸收部121的材质并不局限于黑色PC，当透光部选用PC以外的材质，如COC、COP、PMMA等，光线吸收部122也可使用与透光部121相同的基材，并搭配适用的黑色色料，经材料混炼后，制成黑色塑胶材料，作为光线吸收部122的材质。本发明的相机模块或一般相机模块中，除了包含光学镜头及电子感光元件外，皆另包含红外线滤除滤光片，在搭配合适的红外线滤除滤光片后，并不会影响光线吸收部的效果。

请参照图5，是绘示依照本发明第二实施例光学镜头的双色模造透镜220的放大示意图。图5中，光学镜头(未绘示)为一手机用相机模块的光学镜头，且手机用相机模块所包含的其他构件与第一实施例相同，在此不另赘述。本发明第二实施例中，光学镜头包含至少一透镜以及双色模造透镜220，且双色模造透镜220与透镜的配置关系同图1所揭示，故，在此将不另绘示及赘述。

由图5可知，第二实施例中，双色模造透镜220为二种不同颜色的塑胶材质部位，包含透光部221及光线吸收部222。透光部221具有光学有效区221a，其中透光部221的材质为高折射率的透明PC。光学吸收部222材质为可吸收可见光并可供红外线通过(即对红外光透明)的PC。由此可知，双色模造透镜220透过透光部221及光线吸收部222为不同颜色的塑胶材质而达到双色的效果。

双色模造透镜220的二侧分别为第一侧表面223及第二侧表面224，并具有一外径面225连接物侧表面223及像侧表面224。透光部221自双色模造透镜220的近光轴处延伸至外径面225(即由光学有效区221a延伸至外径面225)，且外径面225由透光部221及光线吸收部222所构成。借此，双色模造透镜220可透过外径面225与光学镜头中的其他元件搭接，控制镜片对心的组装。

光线吸收部222仅位于双色模造透镜220的一侧(第二实施例中，光线吸收部222位于双色模造透镜220的第一侧表面223)。借此，制造组装过程中，透过光线吸收部222与透光部221对于相机模块操作波段的光线有不同穿透率的前提下，可由非操作波段的光线来观察成形品内部均质度，确保光线吸收部位正确制作，以提升制作合格率。

第二实施例中，光学镜头包含二轴向连结面226、227，位于双色模造透镜220的二侧，其分别设置于光线吸收部222及透光部221，用以与相邻透镜(如第一透镜及第三透镜)搭接，借以使双色模造透镜220的中心与相邻透镜的中心皆位于光轴上，达到对正透镜中心的效果。

第二实施例中，光学镜头包含二水平向连接面228、229，位于双色模造透镜220的二侧，其分别设置于光线吸收部222及透光部221，用以与光学镜头中相邻的透镜(如第一透镜及第三透镜)搭接。借此，使双色模造透镜220与相邻透镜间于光轴上具有一镜间距离。

第二实施例的双色模造透镜220还包含二垂直分模面PL1、PL2及一水平分模面PL3。垂直分模面PL1设置于光线吸收部222的外侧面并与轴向连结面226位于同一侧，且垂直分模面PL1与光轴的垂直距离大于轴向连结面126与光轴的垂直距离。垂直分模面PL2设置于透光部221的外侧面，且垂直分模面PL2与轴向连结面227位于同一侧，且垂直分模面PL2与光轴的垂直距离大于轴向连结面227与光轴的垂直距离。

配合参照图3，第二实施例的双色模造透镜120中参数θ1、θ2、ψpo及ψD的定义与第一实施例相同，将不另加绘示及赘述。第二实施例的参数及条件数值如下：

θ1(度)	θ2(度)	ψpo(mm)	ψpo/ψD
				20	20	3.76	1.0

另外，请配合参照图4A及图4B，第二实施例的双色模造透镜220的制造方法与第一实施例相同，在此不另加绘示及详述。

请参照图6，是绘示依照本发明第三实施例光学镜头的双色模造透镜310的放大示意图。图6中，光学镜头(未绘示)为一手机用相机模块的光学镜头，且手机用相机模块所包含的其他构件与第一实施例相同，在此不另赘述。本发明第三实施例中，光学镜头包含至少一透镜以及双色模造透镜310，且双色模造透镜310设置于所有透镜中最靠近第一侧的位置，可视为第一透镜，而光学镜头中其他透镜及其他元件的配置关系同图1所揭示，故，在此将不另绘示及赘述。

由图6可知，第三实施例中，双色模造透镜310为二种不同颜色的塑胶材质部位，包含透光部311及光线吸收部312。透光部311具有光学有效区311a，其中透光部311的材质为COC。光学吸收部312位于双色模造透镜310的第二侧表面314，其材质黑色COC。由此可知，双色模造透镜310透过透光部311及光线吸收部312为不同颜色的塑胶材质而达到双色的效果。

双色模造透镜310的二侧分别为第一侧表面313及第二侧表面314，并具有一外径面315连接第一侧表面313及第二侧表面314。透光部311自双色模造透镜310的近光轴处延伸至外径面315(即由光学有效区311a延伸至外径面315)，且外径面315由透光部311所构成。借此，双色模造透镜310可透过外径面315与光学镜头中的其他元件(如镜筒)搭接，控制镜片对心的组装。

第三实施例中，双色模造透镜310包含轴向连结面316及水平向连接面318，其中轴向连结面316及水平向连接面318皆设置于光线吸收部312，用以与相邻透镜(如第二透镜)搭接。借此，可同时达到对正透镜中心及镜间距离配置的双重效果。

第三实施例中，双色模造透镜310包含垂直分模面PL1，其设置于光线吸收部312的外侧面，并与轴向连结面316皆位于光线吸收部的外侧面，且垂直分模面PL1与光轴的垂直距离大于轴向连结面316与光轴的垂直距离。

配合参照图3，第三实施例的双色模造透镜310中参数θ、ψpo及ψD的定义与第一实施例相同，将不另加绘示及赘述。特别一提，第三实施例的双色模造透镜310仅包含一轴向连结面316，故其仅包含一角度θ，而角度θ的定义及位置可参照第一实施例的角度θ1。第三实施例的参数及条件数值如下：

θ(度)	ψpo(mm)	ψpo/ψD
			10	3.6	0.9

另外，请配合参照图4A及图4B，第三实施例的双色模造透镜310的制造方法与第一实施例相同，在此不另加绘示及详述。

请参照图6，是绘示依照本发明第三实施例光学镜头的双色模造透镜310的放大示意图。图6中，光学镜头(未绘示)为一手机用相机模块的光学镜头，且手机用相机模块所包含的其他构件与第一实施例相同，在此不另赘述。本发明第三实施例中，光学镜头包含至少一透镜以及双色模造透镜310，且双色模造透镜310设置于所有透镜中最靠近第一侧的位置，可视为第一透镜，而光学镜头中其他透镜及其他元件的配置关系同图1所揭示，故，在此将不另绘示及赘述。

请参照图7，是绘示依照本发明第四实施例光学镜头的双色模造透镜440的放大示意图。图7中，光学镜头(未绘示)为一手机用相机模块的光学镜头，且手机用相机模块所包含的其他构件与第一实施例相同，在此不另赘述。本发明第四实施例中，光学镜头包含四透镜以及双色模造透镜440，且双色模造透镜440设置于由第一侧至第二侧第四片透镜的位置，可视为第四透镜，而光学镜头中其他透镜及其他元件的配置关系同图1所揭示，故，在此将不另绘示及赘述。

由图7可知，第四实施例中，双色模造透镜440为二种不同颜色的塑胶材质部位，包含透光部441及光线吸收部442。透光部441有光学有效区441a，其中透光部441的材质为COC。光学吸收部442位于双色模造透镜440的第一侧表面443，其材质黑色COC。由此可知，双色模造透镜440透过透光部441及光线吸收部442为不同颜色的塑胶材质而达到双色的效果。

双色模造透镜440的二侧分别为第一侧表面443及第二侧表面444，并具有一外径面445连接第一侧表面443及第二侧表面444。透光部441自双色模造透镜440的近光轴处延伸至外径面445(即由光学有效区441a延伸至外径面315)，且外径面445由透光部441所构成。借此，双色模造透镜440可透过外径面445与光学镜头中的其他元件(如镜筒)搭接，控制镜片对心的组装。

配合参照图3，第四实施例的双色模造透镜440中参数ψpo及ψD的定义与第一实施例相同，将不另加绘示及赘述。第四实施例的参数及条件数值如下：

ψpo(mm)	ψpo/ψD
		4.78	0.94

另外，请配合参照图4A及图4B，第四实施例的双色模造透镜440的制造方法与第一实施例相同，在此不另加绘示及详述。

请参照图8，是绘示依照本发明第五实施例电子装置的相机模块50的示意图。由图8可知。电子装置(未绘示)为一手机，而其中的相机模块50即为手机用相机模块。相机模块50包含一光学镜头100及一电子感光元件160，电子感光元件160其设置于光学镜头100的成像面(未绘示)。第五实施例中，光学镜头100即为图1第一实施例的光学镜头100，故在此不加以赘述。

另外，本发明并不局限于上述具有五片具屈折力透镜的光学镜头，具屈折力透镜的数量可依需求设置为3片、4片、5片、6片或其他数量。当然，电子装置亦不局限于手机，其更可为其他种类的可携式电子装置，如平板计算机等。

再者，本发明光学镜头中所包含的双色模造透镜较佳地可设置于由物侧至像侧算起第二片透镜的位置，或由像侧至物侧算起第二片透镜的位置。当然，若设置于其他位置仍具有抑制杂散光、提升成像品质的功效。另当光学镜头具有较广视角的特性时，双色模造透镜设置于有物侧至像侧算起第一片透镜，亦能展现其功效。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种光学镜头，具有一光轴，其特征在于，该光学镜头包含：

至少一透镜；以及

至少一双色模造透镜，为二种不同颜色的塑胶材质部位，其包含：

一透光部，具有一光学有效区；

一光线吸收部，位于该双色模造透镜的一侧，且该光线吸收部设置有一轴向连结面与相邻的该透镜搭接，用以对正该双色模造透镜与该透镜的中心；及

一垂直分模面，其与该轴向连结面皆位于该双色模造透镜的该侧，且该垂直分模面与该光轴的垂直距离大于该轴向连结面与该光轴的垂直距离；

其中，该双色模造透镜在制作上以射出成型方式形成该光线吸收部，并以另一次的射出成型方式形成该透光部。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，当该轴向连结面的数量为至少二时，该透光部与该光线吸收部设置有该轴向连结面。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，该光线吸收部的两侧面分别为一内侧面及一外侧面，而该内侧面是与该透光部连接，该垂直分模面与该轴向连结面皆位于该光线吸收部的该外侧面。

4.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，该光线吸收部的两侧面分别为一内侧面及一外侧面，而该内侧面是与该透光部连接，该垂直分模面与一该轴向连结面皆位于该光线吸收部的该外侧面，且该垂直分模面与该光轴的垂直距离大于该轴向连结面与该光轴的垂直距离。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，该双色模造透镜具有一外径面，是连接该双色模造透镜的第一侧表面及第二侧表面，而该透光部自该双色模造透镜的光学有效区延伸至该外径面，并环绕该双色模造透镜***，且构成该外径面的一部。

6.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，该双色模造透镜具有一外径面，是连接该双色模造透镜的第一侧表面及第二侧表面，而该透光部自该双色模造透镜的光学有效区延伸至该外径面，并环绕该双色模造透镜***，且构成该外径面的一部。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，该轴向连结面与该光轴的方向间的一夹角为θ，其满足下列条件：

0度<θ<40度。

8.根据权利要求7所述的光学镜头，其特征在于，该轴向连结面与该光轴的方向间的一夹角为θ，其满足下列条件：

5度<θ<31度。

9.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，该光线吸收部对红外光透明。

10.一种电子装置，其特征在于，包含：

一相机模块，其包含：

如权利要求1所述的光学镜头；以及

一电子感光元件，其设置于该光学镜头的一成像面。

Images