TWI823385B - 鏡頭模組及用於鏡頭模組之元件 - Google Patents

鏡頭模組及用於鏡頭模組之元件 Download PDF

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Abstract

一種用於鏡頭模組之元件選自鏡筒、光學鏡片、壓環及間隔環所構成之群組，該元件包括：一元件表面；一平坦區，位於該元件表面上；以及一微結構區，位於該元件表面上，並相鄰於該平坦區；其中相對於該平坦區，該微結構區包括複數個凸出部及複數個凹入部；該些凸出部為錐狀；以及於該微結構區中任選一個0.1mm*0.1mm面積內具有n個該些凸出部，且n≦50。

Description

鏡頭模組及用於鏡頭模組之元件
本發明是有關於一種鏡頭模組，且特別是有關於一種用於鏡頭模組之元件，在其元件表面形成可造成光線多重反射的微結構區。
雜散光是鏡頭模組中非正常傳播光的總稱，產生於光學元件表面的殘餘反射(如透鏡表面的漏光、透光)和非光學元件表面(如鏡筒內壁等)的殘餘反射，雜散光會導致鏡頭模組性能的衰減，使鏡頭模組的調製傳遞函數下降，危害光學鏡頭的成像品質，具體表現為成像清晰度降低、層次感減少及色彩飽和度降低。
請參考圖1，習知鏡頭模組9主要由鏡筒91、光學鏡片92、間隔環94或壓環93等元件組成，現有的鏡筒91、光學鏡片92或間隔環94的抗反射效果是在需抗反射的元件表面上進行鍍膜製程而形成表面黑化，以達到有效降低光反射率。然而，鍍膜技術雖有明顯降低材料本身的光反射率，卻因薄膜製程本身容易有刮傷或沾附、膜裂等外觀不良問題，則無法有效抑制雜散光，造成良率降低的問題。
因此，便有需要提供一種用於鏡頭模組之元件能夠解決前述的問題。
本發明之一目的是提供一種用於鏡頭模組之元件，在其元件表面形成可造成光線多重反射的微結構區。
依據上述之目的，本發明提供一種用於鏡頭模組之元件，其選自鏡筒、光學鏡片、壓環及間隔環所構成之群組，該元件包括：一元件表面；一平坦區，位於該元件表面上；以及一微結構區，位於該元件表面上，並相鄰於該平坦區；其中相對於該平坦區，該微結構區包括複數個凸出部及複數個凹入部；該些凸出部為錐狀；以及於該微結構區中任選一個0.1mm*0.1mm面積內具有n個該些凸出部，且n≦50。
本發明更提供一種鏡頭模組，包括：一鏡筒；一成像透鏡組，設置於該鏡筒中，並包括複數個光學鏡片；一壓環，設置於該鏡筒中，並緊靠於該成像透鏡組；以及一間隔環，設置於該鏡筒中，並位於該成像透鏡組中；其中用於該鏡頭模組之元件選自該鏡筒、該些光學鏡片、該壓環及該間隔環所構成之群組的至少一種元件，且為所述用於鏡頭模組之元件。
本發明之用於鏡頭模組之元件的材料表面利用加工(例如射出成型製程)，在該元件表面形成可造成光線多重反射的微結構區，改變該元件表面之散射分布特性來達到雜散光抑制的效果。
1:鏡頭模組
10:元件
101:元件表面
102:平坦區
103:微結構區
103’:微結構區
1031:凸出部
1031’:凹入部
1032:凹入部
1032’:凸出部
1033:錐狀
1035:頂部
1036:顆粒狀粗糙面
11:鏡筒
111:物側表面
112:像側表面
113:內環面
12:成像透鏡組
121:第一光學鏡片
122:第二光學鏡片
123:第三光學鏡片
1231:非光學區域
124:第四光學鏡片
125:第五光學鏡片
13:壓環
131:內環面
14:間隔環
141:內環面
9:鏡頭模組
91:鏡筒
92:成像透鏡組
93:壓環
94:間隔環
D:距離
H1:高度
H2:深度
Ra0:表面粗糙度
Ra1:表面粗糙度
Ra2:表面粗糙度
圖1為習知鏡頭模組之剖面示意圖。
圖2a~圖2c為本發明之第一實施例之鏡頭模組之剖面示意圖之(一)~(三)。
圖3為本發明之一實施例之元件表面之平坦區及微結構區的剖面示意圖。
圖4為本發明之一實施例之微結構區的立體示意圖，其顯示凸出部為錐狀。
圖5為本發明之一實施例之模具內表面之微結構區的立體示意圖，其顯示凸出部及凹入部。
圖6為本發明之一實施例之模具內表面之微結構區的平面示意圖，其顯示該微結構區中任選一個0.1mm*0.1mm面積內具有n個凹入部。
圖7為本發明之另一實施例之元件表面之平坦區及微結構區的剖面示意圖。
圖8為本發明之第二實施例之鏡頭模組之剖面示意圖。
圖9為本發明之第三實施例之鏡頭模組之剖面示意圖。
圖10為本發明之第四實施例之鏡頭模組之剖面示意圖。
為讓本發明之上述目的、特徵和特點能更明顯易懂，茲配合圖式將本發明相關實施例詳細說明如下。
圖2a~圖2c為本發明之第一實施例之鏡頭模組之剖面示意圖之(一)~(三)。請參考圖2a，該鏡頭模組1包括：一鏡筒11、一成像透鏡組12、一壓環13及至少一間隔環14。該鏡筒11可為一體式鏡筒(Barrel)，並可為塑膠材料所製。該成像透鏡組12設置於該鏡筒11之容置空間中，並包括複數個光學鏡片。該些光學鏡片可為塑膠或玻璃材料所製。該壓環13也設置於該鏡筒11中，並緊靠於該成像透鏡組12，用以防止該些光學鏡片自該鏡筒11內掉出。該壓環13可為金屬或塑膠。該間隔環14也設置於該鏡筒11中，並位於該成像透鏡組12中，用以決定相鄰兩光學鏡片之間距，以管控相鄰該兩光學鏡片之 間的空氣間隔。該間隔環14之材料可為金屬或塑膠。舉例，該鏡頭模組1，由物側OS至像側IS依序包括：第一光學鏡片121、第二光學鏡片122、第三光學鏡片123、間隔環14、第四光學鏡片124、間隔環14、第五光學鏡片125及壓環13。本發明之用於鏡頭模組1之元件10為選自該鏡筒11、該些第一至第五光學鏡片121~125、該壓環13及該間隔環14所構成之群組的至少一種元件10。
在第一實施例中，本發明之用於鏡頭模組1之元件10為該鏡筒11。圖3為本發明之一實施例之元件表面之平坦區及微結構區的剖面示意圖。請參考圖3，該元件10(即鏡筒11)包括：一元件表面101(即該鏡筒表面)、一平坦區102及一微結構區103。該平坦區102位於該元件表面101上，並定義有一表面粗糙度Ra0，Ra0<1μm。該微結構區103位於該元件表面101上，並相鄰於該平坦區102。相對於該平坦區102，該微結構區103包括複數個凸出部1031及複數個凹入部1032，該些凸出部1031為錐狀1033(如圖4所示)。本發明之用於鏡頭模組1之元件10(即鏡筒11)，是利用模具加工，再經由如射出成型製程，最終在該元件表面101形成可造成光線多重反射的該微結構區103，改變該元件表面101之散射分布特性來達到雜散光抑制的效果。
圖5為本發明之一實施例之模具內表面之微結構區的立體示意圖。請參考圖5及圖3，該模具內表面是指製造該鏡筒11之射出成型模具的內表面。舉例，利用雷射鑽孔製程將該模具內表面形成複數個凹入部1031’(例如圓錐狀凹孔)，而該些凹入部1031’之間的金屬熔融堆積處形成複數個凸出部1032’。該模具內表面之微結構區103’的凹入部1031’及凸出部1032’對應該元件表面101之微結構區103之凸出部1031及凹入部1032，藉此在射出成型製程時，該模具內表面之微結構區103’的凹入部1031’及凸出部1032’可轉印成該元件表面101之微 結構區103之凸出部1031及凹入部1032。圖6為本發明之一實施例之模具內表面之微結構區的平面示意圖。該模具內表面之微結構區103’中任選一個0.1mm*0.1mm面積內具有n個該些凹入部1031’，且1≦n≦50。換言之，請再參考圖4，於該元件表面101之微結構區103中任選一個0.1mm*0.1mm面積內具有n個該些凸出部1031，且1≦n≦50，藉此該微結構區103可降低光反射效果，進而抑制雜散光。較佳地，於該元件表面101之微結構區103中的該0.1mm*0.1mm面積內具有n個該些凸出部1031，且15≦n≦30，藉此該微結構區103可降低光反射效果並容易被成形。
請再參考圖3，該些凸出部1031各具有頂部1035，該兩兩頂部1035具有距離D，14μm≦D≦40μm，藉此該微結構區103可容易被成形。較佳地，更滿足下列關係式：20μm≦D≦30μm。相對於該平坦區102，該些凸出部1031具有高度H1，H1≧4μm，藉此該微結構區103可降低光反射效果。考量模具加工能力與射出成形效果，該些凸出部1031之高度H1≦50μm。較佳地，0.1≦H1/D≦3.5，藉此該微結構區103可降低光反射效果並容易被成形。相對於該平坦區102，該些凹入部1032具有深度H2，H2≧3μm，藉此該微結構區103可降低光反射效果。較佳地，H1+H2≧10μm，藉此該微結構區103可更降低光反射效果。
請再參考圖4，該些凸出部1031可為圓錐狀或多角形錐狀(圖未示)，且錐狀之該些凸出部1031以交錯方式排列，可緊密地排列該些凸出部1031，以增加該些凸出部1031之密度。
圖7為本發明之另一實施例之元件表面之平坦區及微結構區的剖面示意圖。請參考圖7，該些凸出部1031之表面及該些凹入部1032之表面皆設有 奈米尺寸之顆粒狀粗糙面1036。包括有該些凸出部1031及該些凹入部1032之該微結構區103具有一第一表面粗糙度Ra1(例如2μm≦Ra1≦50μm)，包括有該顆粒狀粗糙面1036之該些凸出部1031及該些凹入部1032具有一第二表面粗糙度Ra2，且Ra2<Ra1。
當所述用於鏡頭模組1之元件10為該鏡筒11時，該微結構區103可位在該元件表面101(即該鏡筒表面)之物側表面111(如圖2a所示)、像側表面112(如圖2b所示)及內環面113(如圖2c所示)之其中至少一者。若該微結構區103應用於該鏡筒11之通光孔表面(即物側表面111)時，則該微結構區103具有降低反射率效果。若該微結構區103應用於該鏡筒11之內側的平面處(即像側表面112及內環面113)，具有降低反射率效果，可抑制雜散光。
圖8為本發明之第二實施例之鏡頭模組之剖面示意圖。第二實施例的鏡頭模組大體上類似於第一實施例的鏡頭模組，類似的元件標示類似的標號。第二與第一實施例的鏡頭模組1之差異在於：在第二實施例中，本發明之用於鏡頭模組1之元件10為光學鏡片(例如該第三光學鏡片123)，該微結構區103位在該元件表面101(即該光學鏡片表面)之非光學區域1231，且不與其他用於鏡頭模組1之元件10(例如該間隔環14)接觸。第二實施例的微結構區103之結構及功效相同於第一實施例的微結構區103之結構及功效，無庸贅述。若該微結構區103應用於該光學鏡片，該光學鏡片之光學區域以外(即非光學區域1231)，不影響脫模的位置，皆可設置該微結構區103，以具有降低反射率效果，可抑制雜散光。
圖9為本發明之第三實施例之鏡頭模組之剖面示意圖。第三實施例的鏡頭模組大體上類似於第一實施例的鏡頭模組，類似的元件標示類似的標 號。第三與第一實施例的鏡頭模組1之差異在於：在第三實施例中，本發明之用於鏡頭模組1之元件10為該壓環13，該微結構區103位在該元件表面101(即該壓環表面)之內環面131。第三實施例的微結構區103之結構及功效相同於第一實施例的微結構區103之結構及功效，無庸贅述。若該微結構區103應用於該壓環13，該元件表面101(即該壓環表面)之內環面131可設置該微結構區103，以具有降低反射率效果，可抑制雜散光。
圖10為本發明之第四實施例之鏡頭模組之剖面示意圖。第四實施例的鏡頭模組大體上類似於第一實施例的鏡頭模組，類似的元件標示類似的標號。第四與第一實施例的鏡頭模組1之差異在於：在第四實施例中，本發明之用於鏡頭模組1之元件10為該間隔環14，該微結構區103位在該元件表面101(即該間隔環表面)之內環面141。第四實施例的微結構區103之結構及功效相同於第一實施例的微結構區103之結構及功效，無庸贅述。若該微結構區103應用於該間隔環14，該元件表面101(即該間隔環表面)之內環面141可設置該微結構區103，以具有降低反射率效果，可抑制雜散光。
綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
101    元件表面                                   102       平坦區 103       微結構區                                   1031     凸出部 1032     凹入部                                       1035     頂部 D       距離                               H1     高度 H2     深度                               Ra0    表面粗糙度

Claims (13)

  1. 一種用於鏡頭模組之元件，其選自鏡筒、光學鏡片、壓環及間隔環所構成之群組，該元件包括：一元件表面；一平坦區，位於該元件表面上；以及一微結構區，位於該元件表面上，並相鄰於該平坦區；其中相對於該平坦區，該微結構區包括複數個凸出部及複數個凹入部；該些凸出部為錐狀；以及於該微結構區中任選一個0.1mm*0.1mm面積內具有n個該些凸出部，且n≦50。
  2. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中該些凸出部各具有一頂部，該兩兩頂部具有一距離D，14μm≦D≦40μm。
  3. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中相對於該平坦區，該些凸出部具有一高度H1，H1≧4μm。
  4. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中相對於該平坦區，該些凹入部具有一深度H2，H2≧3μm。
  5. 如請求項3所述之用於鏡頭模組之元件，其中0.1≦H1/D≦3.5。
  6. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中H1+H2≧10μm。
  7. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中該平坦區定義有一表面粗糙度Ra0，Ra0<1μm。
  8. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中該些凸出部之表面及該些凹入部之表面皆設有奈米尺寸之顆粒狀粗糙面。
  9. 如請求項8所述之用於鏡頭模組之元件，其中包括有該些凸出部及該些凹入部之該微結構區具有一第一表面粗糙度Ra1，包括有該顆粒狀粗糙面之該些凸出部及該些凹入部具有一第二表面粗糙度Ra2，且Ra2、Ra1。
  10. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中該些凸出部為圓錐狀或多角形錐狀。
  11. 如請求項1所述之用於鏡頭模組之元件，其中錐狀之該些凸出部以交錯方式排列。
  12. 一種鏡頭模組，包括：一鏡筒；一成像透鏡組，設置於該鏡筒中，並包括複數個光學鏡片；一壓環，設置於該鏡筒中，並緊靠於該成像透鏡組；以及一間隔環，設置於該鏡筒中，並位於該成像透鏡組中；其中用於該鏡頭模組之元件選自該鏡筒、該些光學鏡片、該壓環及該間隔環所構成之群組的至少一種元件，且為如請求項1至11任一項所述的用於鏡頭模組之元件。
  13. 如請求項12所述之鏡頭模組，其中當所述的用於鏡頭模組之元件為該鏡筒時，該微結構區位在該元件表面之物側表面、像側表面及內環面之其中至少一者；當所述的用於鏡頭模組之元件為該光學鏡片時，該微結構區位在該元件表面之非光學區域，且不與其他用於鏡頭模組之元件接觸；當所述的用於鏡頭模組之元件為該壓環時，該微結構區位在該元件表面之內 環面；以及當所述的用於鏡頭模組之元件為該間隔環時，該微結構區位在該元件表面之內環面。
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