TWI403775B - A lens group with a chimeric structure and a lens module - Google Patents

Description

具有嵌合結構的鏡片組及鏡頭模組

本發明是有關於一種鏡片組，特別是指一種具有嵌合結構的鏡片組及鏡頭模組。

參閱圖1，為習知一種鏡頭模組1的一組合剖視圖，該鏡頭模組1包含一鏡筒11及一鏡片組12，該鏡筒11包括一環繞一光軸100的筒壁111，該筒壁111的一內壁面界定出一容置空間112。該鏡片組12設於該容置空間112中並包括一第一鏡片121，及一第二鏡片122。該第一鏡片121包括一第一外環面123，該第一外環面123與該筒壁111的內壁面之間具有一第一間隙101。該第二鏡片122包括一第二外環面124，該第二外環面124與該筒壁111的內壁面之間具有一第二間隙102。

該鏡頭模組1具有以下缺失：

一、在製造時，該筒壁111的內壁面與該第一、二外環面123、124的尺寸需要同時相當精密的公差配合，若其中有一者在公差之外，將造成該第一或第二間隙101、102至少其中之一不正確，使該第一或第二鏡片121、122的中心不在理想的光軸100上，造成解像力下降，導致有光學性能不佳的缺失。

二、為提高光學性能，該第一、二間隙101、102會儘量相等，並保持很小，所以在組裝時，該鏡片組12裝入該鏡筒11的難度較高，導致有組裝困難的缺失。

參閱圖2，為習知日本特許第3739295號專利的一種鏡頭模組2的一組合剖視圖，該鏡頭模組2包含一鏡筒21及一鏡片組22。該鏡筒21包括一環繞一光軸200的筒壁211，該筒壁211的一內壁面界定出一容置空間212。該鏡片組22設於該容置空間212中，該鏡片組22包括一第一鏡片221及二片第二鏡片222。每一第一、二鏡片221、222各包括一光學有效部223、一環繞該光學有效部223的固定部224，及一自該固定部224周緣沿該光軸200延伸的延伸部225。該第一鏡片221的延伸部225具有一外環面226及一內錐面227，每一第二鏡片222的延伸部225各具有一外環面226、一內錐面227及一外錐面228。

該等第一、二鏡片221、222的外環面226與該筒壁211的內壁面界定出一第一間隙201及二個第二間隙202，該等內錐面227分別套於該等外錐面228。該鏡頭模組2僅利用該第一鏡片221與該筒壁211的內壁面作公差配合，僅需控制該第一間隙201即可，該等光學有效部223的中心也會比習知鏡片組12(如圖1所示)容易保持在該理想的光軸200上，但是該鏡頭模組2仍具有以下缺失：

一、該等延伸部225體積龐大，使得整體體積較大，較不利於應用於手機或是輕薄隨身相機上，具有體積較大的缺失。

二、該等延伸部225體積龐大，需要花費較多的鏡片原料來製造，導致有製造成本較高的缺失。

三、該等內、外錐面227、228之間為面接觸，若嵌合 處太緊，會導致該等光學有效部223產生應力，甚致造成變形，影響解像性能，該鏡頭模組2的光學性能仍有提升的空間。

四、若該第一、二鏡片221、222的端面已緊貼，且該內、外錐面227、228之間仍太鬆，則該等光學有效部223的中心也不能確保同時位在該光軸200上，導致有光學性能不佳的缺失。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以提高光學性能、組裝容易、體積較小且製造成本低的具有嵌合結構的鏡片組。

本發明之另一個目的，即在提供一種可以提高光學性能、組裝容易、體積較小且製造成本低的具有嵌合結構的鏡頭模組。

於是，本發明具有嵌合結構的鏡片組是包含一第一鏡片及一第二鏡片。該第一鏡片包括相背設置的一第一內端面與一第一外端面，及多數卡槽，該第一內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於一光軸上，該等卡槽是沿一圓周方向形成於該固定區，並朝該第一外端面延伸，該等卡槽相互間隔，且該等卡槽各具有一卡谷部，及在徑向上分別鄰近與遠離該光軸的一內卡側部及一外卡側部，該卡谷部連接該內、外卡側部，每一卡槽的內、外卡側部彼此遠離且分別傾斜延伸於該卡谷部二端，該第二鏡片包括相背設置的一第二 內端面與一第二外端面，及多數卡塊，該第一、二內端面彼此面對，該第二內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該等卡塊是沿該圓周方向形成於該固定區，並朝向該第一內端面延伸，該等卡塊相互間隔，且該等卡塊具有一鄰近該第一內端面的卡峰部，及分別抵住該內、外卡側部的一內抵觸部及一外抵觸部，該等卡塊分別嵌入該等卡槽，且該卡峰部與該卡谷部之間界定出一縫隙，該卡峰部連接該內、外抵觸部，每一卡塊的該內、外抵觸部與該卡峰部共同形成半球狀，該內、外抵觸部與該內、外卡側部之間為點接觸。

又，本發明具有嵌合結構的鏡片組是包含一第一鏡片及一第二鏡片。該第一鏡片包括相背設置的一第一內端面與一第一外端面，及多數卡槽，該第一內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於一光軸上，該等卡槽是沿一圓周方向形成於該固定區，並朝該第一外端面延伸，該等卡槽是呈整圈連續狀，且該等卡槽各具有一卡谷部，及在徑向上分別鄰近與遠離該光軸的一內卡側部及一外卡側部，該卡谷部連接該內、外卡側部，該等卡谷部相連，並呈與該光軸垂直的圓環面狀，該等內卡側部相連，該等外卡側部也相連，並分別傾斜延伸於該卡谷部二端而呈錐面狀，該第二鏡片包括相背設置的一第二內端面與一第二外端面，及多數卡塊，該第一、二內端面彼此面對，該第二內端面具有一光學有 效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該等卡塊是沿該圓周方向形成於該固定區，並朝向該第一內端面延伸，該等卡塊是呈整圈連續狀，並共同形成一凸圓環，且該等卡塊具有一鄰近該第一內端面的卡峰部，及分別抵住該內、外卡側部的一內抵觸部及一外抵觸部，該等卡塊分別嵌入該等卡槽，且該卡峰部與該卡谷部之間界定出一縫隙，該卡峰部連接該內、外抵觸部，該內、外抵觸部與該內、外卡側部之間為線接觸。

本發明具有嵌合結構的鏡片組的功效在於該等卡塊分別嵌入該等卡槽，而提升了光學性能、縮小體積、並使組裝容易且降低製造成本。

本發明具有嵌合結構的鏡頭模組包含上述的鏡片組，及一鏡筒。該鏡筒包括一環繞一光軸的筒壁，該筒壁的一內壁面界定出一容置空間，該筒壁的內壁面形成一第一階部及一第二階部，該鏡片組設於該容置空間中，該第一鏡片位於該第一階部內，該第一鏡片包括相背設置的一第一內端面與一第一外端面、一連接該第一內、外端面的第一外環面，及多數卡槽，該第一內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該第一外環面與該筒壁的內壁面第一階部之間具有一第一間隙，該等卡槽是沿一圓周方向形成於該固定區，並朝該第一外端面延伸，且各具有一卡谷部，該第二鏡片位於該第二階部內，該第二鏡片包括相背設置的一 第二內端面與一第二外端面、一連接該第二內、外端面的第二外環面，及多數卡塊，該第一、二內端面彼此面對，該第二內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該第二外環面與該筒壁的內壁面第二階部之間具有一第二間隙，該第一間隙是小於該第二間隙，該等卡塊是沿該圓周方向形成於該固定區，並朝向該第一內端面延伸，且具有一鄰近該第一內端面的卡峰部，該等卡塊分別嵌入該等卡槽，且該卡峰部與該卡谷部之間界定出一縫隙，本發明具有嵌合結構的鏡頭模組，具有與該鏡片組相同的功效。

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二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、圖4、圖5，分別為本發明具有嵌合結構的鏡頭模組之第一較佳實施例的一組合剖視圖、一後視圖與一前視圖，該具有嵌合結構的鏡頭模組包含一鏡筒4、一鏡片組5及一環形遮光片6。

該鏡筒4包括一環繞一光軸700的筒壁41，該筒壁41的一內壁面界定出一容置空間411，該內壁面並形成一第一階部412及一大於該第一階部412的第二階部413。

該鏡片組5設於該容置空間411中，並包括一第一鏡片 51及一第二鏡片52。

該第一鏡片51位於該第一階部412內，並包括相背設置的一第一內端面511與一第一外端面512、一連接該第一內、外端面511、512的第一外環面513，及四條卡槽514。

該第一內端面511具有一光學有效區515，及一環繞該光學有效區515的固定區516。該光學有效區515的中心位於該光軸700上，該第一外環面513與該第一階部412之間具有一第一間隙701，

該等卡槽514是沿一圓周方向形成於該固定區516，並朝該第一外端面512延伸，且相互間隔，該等卡槽514各具有一鄰近該第一外端面512的卡谷部517，及在徑向上分別鄰近與遠離該光軸700的一內卡側部518及一外卡側部518’，每一卡谷部517呈與該光軸700垂直的平面狀，並連接該內、外卡側部518、518’，該內、外卡側部518、518’彼此遠離且分別傾斜延伸於該卡谷部517二端。

該第二鏡片52位於該第二階部413內，並包括相背設置的一第二內端面521與一第二外端面522、一連接該第二內、外端面521、522的第二外環面523，及四個卡塊524。該第一、二內端面511、521彼此面對，該第二內端面521具有一光學有效區525，及一環繞該光學有效區525的固定區526。該光學有效區525的中心位於該光軸700上，該固定區526形成一位於該等卡塊524內側且供該遮光片6固置的環槽529，該第二外環面523與該第二階部413之間具有一不等於該第一間隙701的第二間隙702，在本實施例 中該第一間隙701是小於該第二間隙702。該等卡塊524是沿該圓周方向且相互間隔形成於該固定區526，並朝向該第一內端面511延伸。每一卡塊524具有一鄰近該第一內端面511的卡峰部527，及分別抵住該內、外卡側部518、518’的一內抵觸部528及一外抵觸部528’。該卡峰部527連接該內、外抵觸部528、528’，該內、外抵觸部528、528’與該卡峰部527共同形成半球狀，該內、外抵觸部528、528’與該內、外卡側部518、518’之間為點接觸。

該等卡塊524分別嵌入該等卡槽514，且該卡峰部527與該卡谷部517之間界定出一縫隙703。

本發明具有嵌合結構的鏡頭模組的功效在於：

一、由於該等卡塊524分別嵌入該等卡槽514，使該第一、第二鏡片51、52保持對心，故在製造時，不必同時控制該第一或第二間隙701、702的正確度，該等光學有效區525的中心也能在理想的光軸700上，使得解像力上升，提高了光學性能。

二、該第二間隙702可設定大於該第一間隙701，所以在組裝時，該第二鏡片702較容易裝入該鏡筒4，達到組裝容易的功效。

三、該第一、二鏡片51、52並無習知龐大的延伸部225(如圖2所示)，整體體積縮小許多，達到減小體積的功效。

四、該第一、二鏡片51、52因為無習知的延伸部225，製造時可以節省掉延伸部225的鏡片原料，達到製造成 本較低的功效。

五、該卡槽514、卡塊524之間為點接觸，非為面接觸，嵌合的力道適中，不會太緊使該光學有效區515、525產生應力或是變形，提高解像力。

六、該卡槽514、卡塊524間嵌合的力道適中，因此不需要為了防止產生應力或是變形而讓該卡槽514、卡塊524之嵌合處過鬆，所以該第一、二鏡片51、52的前後位置與該等光學有效區515、525的中心位置皆能保持正確，達到了提高光學性能的功效。

參閱圖6、圖7、圖8，分別為本發明具有嵌合結構的鏡頭模組之第二較佳實施例的一組合剖視圖、一後視圖與一前視圖，該具有嵌合結構的鏡頭模組之第二較佳實施例大致與該第一較佳實施例相同，其不同處在於該第一鏡片51的該等卡槽514是呈整圈連續狀，該等卡谷部517相連，並呈與該光軸700垂直的圓環面狀，該等內卡側部518相連，該等外卡側部518’也相連，並分別傾斜延伸於該卡谷部517二端而呈錐面狀。

該第二鏡片52的該等卡塊524是呈整圈連續狀，並共同形成一凸圓環，該內、外抵觸部528、528’與該內、外卡側部518、518’之間為線接觸。該第二鏡片52取消了該環槽529(如圖3所示)的設置，該第一鏡片51的固定區516形成一位於該等卡槽514內側且供該遮光片6固置的環槽519。藉此，同樣可以達到該第一較佳實施例所述的功效。

值得一提的是該鏡片組5不一定要與該鏡筒4一同製造販賣，該具有嵌合結構的鏡片組5也可以單獨製造販賣，另外該鏡片組5可以包括超過二片的鏡片，只要彼此之間是以該等卡塊524與卡槽514的嵌合結構連接，皆可達到與上述實施例所述之功效。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

4‧‧‧鏡筒

41‧‧‧筒壁

411‧‧‧容置空間

412‧‧‧第一階部

413‧‧‧第二階部

5‧‧‧鏡片組

51‧‧‧第一鏡片

511‧‧‧第一內端面

512‧‧‧第一外端面

513‧‧‧第一外環面

514‧‧‧卡槽

515‧‧‧光學有效區

516‧‧‧固定區

517‧‧‧卡谷部

518‧‧‧內卡側部

518’‧‧‧外卡側部

519‧‧‧環槽

52‧‧‧第二鏡片

521‧‧‧第二內端面

522‧‧‧第二外端面

523‧‧‧第二外環面

524‧‧‧卡塊

525‧‧‧光學有效區

526‧‧‧固定區

527‧‧‧卡峰部

528‧‧‧內抵觸部

528’‧‧‧外抵觸部

529‧‧‧環槽

700‧‧‧光軸

701‧‧‧第一間隙

702‧‧‧第二間隙

703‧‧‧縫隙

圖1是一組合剖視圖，說明習知一種鏡頭模組；圖2是一組合剖視圖，說明習知另一種鏡頭模組；圖3是一組合剖視圖，說明本發明具有嵌合結構的鏡頭模組之一第一較佳實施例；圖4是該第一較佳實施例的一後視圖，說明一第一鏡片；圖5是該第一較佳實施例的一前視圖，說明一第二鏡片；圖6是一組合剖視圖，說明本發明具有嵌合結構的鏡頭模組之一第二較佳實施例；圖7是該第二較佳實施例的一後視圖，說明一第一鏡片；及圖8是該第二較佳實施例的一前視圖，說明一第二鏡片。

4‧‧‧鏡筒

41‧‧‧筒壁

411‧‧‧容置空間

412‧‧‧第一階部

413‧‧‧第二階部

5‧‧‧鏡片組

51‧‧‧第一鏡片

511‧‧‧第一內端面

512‧‧‧第一外端面

513‧‧‧第一外環面

514‧‧‧卡槽

515‧‧‧光學有效區

516‧‧‧固定區

517‧‧‧卡谷部

518‧‧‧內卡側部

518’‧‧‧外卡側部

52‧‧‧第二鏡片

521‧‧‧第二內端面

522‧‧‧第二外端面

523‧‧‧第二外環面

524‧‧‧卡塊

525‧‧‧光學有效區

526‧‧‧固定區

527‧‧‧卡峰部

528‧‧‧內抵觸部

528’‧‧‧外抵觸部

529‧‧‧環槽

700‧‧‧光軸

701‧‧‧第一間隙

702‧‧‧第二間隙

703‧‧‧縫隙

Claims (12)

1. 一種具有嵌合結構的鏡片組，包含：一第一鏡片，包括相背設置的一第一內端面與一第一外端面，及多數卡槽，該第一內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於一光軸上，該等卡槽是沿一圓周方向形成於該固定區，並朝該第一外端面延伸，該等卡槽相互間隔，且該等卡槽各具有一卡谷部，及在徑向上分別鄰近與遠離該光軸的一內卡側部及一外卡側部，該卡谷部連接該內、外卡側部，每一卡槽的內、外卡側部彼此遠離且分別傾斜延伸於該卡谷部二端；及一第二鏡片，包括相背設置的一第二內端面與一第二外端面，及多數卡塊，該第一、二內端面彼此面對，該第二內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該等卡塊是沿該圓周方向形成於該固定區，並朝向該第一內端面延伸，該等卡塊相互間隔，且該等卡塊具有一鄰近該第一內端面的卡峰部，及分別抵住該內、外卡側部的一內抵觸部及一外抵觸部，該等卡塊分別嵌入該等卡槽，且該卡峰部與該卡谷部之間界定出一縫隙，該卡峰部連接該內、外抵觸部，每一卡塊的該內、外抵觸部與該卡峰部共同形成半球狀，該內、外抵觸部與該內、外卡側部之間為點接觸。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之具有嵌合結構的鏡片組 ，其中，該第一鏡片的每一卡槽的該卡谷部呈與該光軸垂直的平面狀。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之具有嵌合結構的鏡片組，還包含一環形遮光片，該第二鏡片的固定區形成一位於該等卡塊內側且供該遮光片固置的環槽。
4. 一種具有嵌合結構的鏡片組，包含：一第一鏡片，包括相背設置的一第一內端面與一第一外端面，及多數卡槽，該第一內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於一光軸上，該等卡槽是沿一圓周方向形成於該固定區，並朝該第一外端面延伸，該等卡槽是呈整圈連續狀，且該等卡槽各具有一卡谷部，及在徑向上分別鄰近與遠離該光軸的一內卡側部及一外卡側部，該卡谷部連接該內、外卡側部，該等卡谷部相連，並呈與該光軸垂直的圓環面狀，該等內卡側部相連，該等外卡側部也相連，並分別傾斜延伸於該卡谷部二端而呈錐面狀；及一第二鏡片，包括相背設置的一第二內端面與一第二外端面，及多數卡塊，該第一、二內端面彼此面對，該第二內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該等卡塊是沿該圓周方向形成於該固定區，並朝向該第一內端面延伸，該等卡塊是呈整圈連續狀，並共同形成一凸圓環，且該等卡塊具有一鄰近該第一內端面的卡峰部，及分別抵住該內、外卡側部的一內抵觸部及一外抵觸部 ，該等卡塊分別嵌入該等卡槽，且該卡峰部與該卡谷部之間界定出一縫隙，該卡峰部連接該內、外抵觸部，該內、外抵觸部與該內、外卡側部之間為線接觸。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之具有嵌合結構的鏡片組，其中，該第一鏡片的每一卡槽的該卡谷部呈與該光軸垂直的平面狀。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之具有嵌合結構的鏡片組，還包含一環形遮光片，該第一鏡片的固定區形成一位於該等卡槽內側且供該遮光片固置的環槽。
7. 一種具有嵌合結構的鏡頭模組，包含：一鏡筒，包括一環繞一光軸的筒壁，該筒壁的一內壁面界定出一容置空間，該筒壁的內壁面形成一第一階部及一第二階部；一鏡片組，設於該容置空間中，該鏡片組包括：一第一鏡片，位於該第一階部內，該第一鏡片包括相背設置的一第一內端面與一第一外端面、一連接該第一內、外端面的第一外環面，及多數卡槽，該第一內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該第一外環面與該筒壁的內壁面第一階部之間具有一第一間隙，該等卡槽是沿一圓周方向形成於該固定區，並朝該第一外端面延伸，且各具有一卡谷部；及一第二鏡片，位於該第二階部內，該第二鏡片包括相背設置的一第二內端面與一第二外端面、一連接該第 二內、外端面的第二外環面，及多數卡塊，該第一、二內端面彼此面對，該第二內端面具有一光學有效區，及一環繞該光學有效區的固定區，該光學有效區的中心位於該光軸上，該第二外環面與該筒壁的內壁面第二階部之間具有一第二間隙，該第一間隙是小於該第二間隙，該等卡塊是沿該圓周方向形成於該固定區，並朝向該第一內端面延伸，且具有一鄰近該第一內端面的卡峰部，該等卡塊分別嵌入該等卡槽，且該卡峰部與該卡谷部之間界定出一縫隙。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之具有嵌合結構的鏡頭模組，其中，該第一鏡片的每一卡槽還具有在徑向上分別鄰近與遠離該光軸的一內卡側部及一外卡側部，該卡谷部連接該內、外卡側部，該第二鏡片的每一卡塊還具有分別抵住該內、外卡側部的一內抵觸部及一外抵觸部，該卡峰部連接該內、外抵觸部。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之具有嵌合結構的鏡頭模組，其中，該第一鏡片的該等卡槽相互間隔，每一卡槽的該卡谷部呈與該光軸垂直的平面狀，每一卡槽的內、外卡側部彼此遠離且分別傾斜延伸於該卡谷部二端，該第二鏡片的該等卡塊相互間隔，每一卡塊的內、外抵觸部與該卡峰部共同形成半球狀，該內、外抵觸部與該內、外卡側部之間為點接觸。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之具有嵌合結構的鏡頭模組，還包含一環形遮光片，該第二鏡片的固定區形成一 位於該等卡塊內側且供該遮光片固置的環槽。
11. 依據申請專利範圍第8項所述之具有嵌合結構的鏡頭模組，其中，該第一鏡片的該等卡槽是呈整圈連續狀，該等卡谷部相連，並呈與該光軸垂直的圓環面狀，該等內卡側部相連，該等外卡側部也相連，並分別傾斜延伸於該卡谷部二端而呈錐面狀，該第二鏡片的該等卡塊是呈整圈連續狀，並共同形成一凸圓環，該內、外抵觸部與該內、外卡側部之間為線接觸。
12. 依據申請專利範圍第11項所述之具有嵌合結構的鏡頭模組，還包含一環形遮光片，該第一鏡片的固定區形成一位於該等卡槽內側且供該遮光片固置的環槽。