TW201945816A

TW201945816A - 鏡頭模組（三）

Info

Publication number: TW201945816A
Application number: TW107114242A
Authority: TW
Inventors: 施銘偉
Original assignee: 大陸商信泰光學（深圳）有限公司; 亞洲光學股份有限公司
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-12-01
Also published as: TWI660232B

Abstract

一種鏡頭模組，包括一鏡頭單元以及一光轉折單元。該鏡頭單元包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部，該第一端部相鄰該光轉折單元。該光轉折單元包括一本體，該本體具有一反射面。其中，一光束經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元。其中，該反射面與該光軸之交點到該透鏡的距離為一第一距離，該反射面與該光軸之交點到該第一端部的距離為一第二距離，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，而該鏡頭模組滿足以下條件：0.8<tan(α)×

<1；其中，α為該第一角度，A’為該第一距離，B’為該第二距離。

Description

鏡頭模組(三)

本發明是有關於一種鏡頭模組，特別是指一種潛望式鏡頭模組。

習知的鏡頭模組在操作時，其內的鏡頭單元因為結構上的關係，與其他光學元件之間的空間常常太小，導致該鏡頭單元或其他光學元件的可動範圍受到限制，進而影響光學防手震(Optical Image Stabilization)的效果。

有鑒於此，本發明提出一種鏡頭模組，該鏡頭模組包括一鏡頭單元以及一光轉折單元，該鏡頭單元包括一鏡筒以及一透鏡，且其藉由改變該鏡筒的外型使該透鏡凸出於該鏡筒，以增加該鏡頭單元與該光轉折單元之間的空間，進而擴大該鏡頭單元或該光轉折單元的可動範圍。

本發明鏡頭模組的其中一實施例包括一鏡頭單元以及一光轉折單元。該鏡頭單元包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部以及一第二端部，該第一端部相鄰該光轉折單元。該光轉折單元包括一本體，該本體具有一反射面。其中，一光束由一第一方向經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元。其中，該反射面與該光軸之交點到該透鏡於該光軸上的距離為一第一距離，該反射面與該光軸之交點到該第一端部於該光軸上的距離為一第二距離，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，而該鏡頭模組滿足以下條件：0.8<tan(α)×<1；其中，α為該第一角度，A’為該第一距離，B’為該第二距離。

本發明鏡頭模組的其中另一實施例包括一鏡頭單元以及一光轉折單元。該鏡頭單元包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部以及一第二端部，該第一端部相鄰該光轉折單元。該光轉折單元包括一本體，該本體具有一反射面。其中，一光束由一第一方向經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元。其中，該第二端部為該鏡筒最遠離該光轉折單元且相對該第一端部的另一端部，該反射面與該光軸之交點到該第二端部之末端於該光軸上的距離為一第三距離，該鏡筒沿著垂直於該光軸之方向具有一高度，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，而該鏡頭模組還滿足以下條件：0.7<×H<1.6；其中，H為該鏡筒的高度，C’為該第三距離。

本發明鏡頭模組的其中又另一實施例包括一鏡頭單元以及一光轉折單元。該鏡頭單元包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部以及一第二端部，該第一端部相鄰該光轉折單元。該光轉折單元包括一本體，該本體具有一反射面。其中，一光束由一第一方向經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元。其中，該反射面與該光軸之交點到該透鏡於該光軸上的距離為一第一距離，該反射面與該光軸之交點到該第一端部於該光軸上的距離為一第二距離，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，該第二端部為該鏡筒最遠離該光轉折單元且相對該第一端部的另一端部，該反射面與該光軸之交點到該第二端部之末端於該光軸上的距離為一第三距離，該鏡筒沿著垂直於該光軸之方向具有一高度，而該鏡頭模組滿足以下條件：0.8<tan(α)×<1；0.7<×H<1.6；其中，α為該第一角度，A’為該第一距離，B’為該第二距離，H為該鏡筒的高度，C’為該第三距離。

在另一實施例中，第一角度α範圍為42~48度。

在另一實施例中，該鏡筒模組更滿足以下條件：0.8<<1；其中，A’為該第一距離，B’為該第二距離。

在另一實施例中，該第一端部與該第二端部係一體成型或者為可分離。

在另一實施例中，該本體更包括朝向該鏡頭單元的一第一面，該第一面到該透鏡於該光軸上的距離為一第一長度，該第一面到該第一端部於該光軸上的距離為一第二長度，該第二端部為該鏡筒最遠離該光轉折單元且相對該第一端部的另一端部，該第一面到該第二端部之末端於該光軸上的距離為一第三長度，該鏡筒沿著垂直於該光軸之方向具有一高度，該本體沿著平行於該光軸之方向具有一長度，該鏡筒模組滿足以下條件：0.4<tan(α)×<0.8；5<×C<11；其中，α為該第一角度，A為該第一長度，B為該第二長度，C為該第三長度，H為該鏡筒的高度，G為該本體的長度。

在另一實施例中，該本體更包括朝向該鏡頭單元的一第一面，該第一面到該透鏡於該光軸上的距離為一第一長度，該第一面到該第一端部於該光軸上的距離為一第二長度，該鏡筒模組滿足以下條件：0.4<tan(α)×<0.8；0.6<<0.7；其中，α為該第一角度，A為該第一長度，B為該第二長度。

在另一實施例中，該光轉折單元更包括一第一透鏡，該本體更包括一第一面以及一第二面，該第一透鏡設置於該第一面，並用以匯聚該光束，該第一透鏡與該本體係一體成型或者為可分離。

在另一實施例中，該光轉折單元更包括一第二透鏡，該第二透鏡設置於該第二面，並用以匯聚該光束，該第二透鏡與該本體係一體成型或者為可分離。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

10‧‧‧鏡頭單元

12‧‧‧透鏡

14‧‧‧鏡筒

20、20’‧‧‧光轉折單元

22‧‧‧本體

24‧‧‧安裝座

26‧‧‧第二透鏡

100、100’‧‧‧鏡頭模組

141‧‧‧第一端部

143‧‧‧第二端部

221‧‧‧第一面

223‧‧‧反射面

225‧‧‧第二面

A、B、C、G、G’‧‧‧長度

D、E‧‧‧寬度

F、F’、H‧‧‧高度

L‧‧‧光軸

I‧‧‧第一線段

J‧‧‧第二線段

α‧‧‧第一角度

β‧‧‧第二角度

第1圖為本發明的第一實施例鏡頭模組之立體圖。

第2圖為第1圖中的鏡頭模組之俯視圖。

第3圖為第1圖中的鏡頭模組之剖面圖。

第4圖為第1圖中的鏡頭模組之剖面圖。

第5圖為本發明的第三實施例鏡頭模組之剖面圖。

請參閱第1圖，本發明的第一實施例鏡頭模組100包括一鏡頭單元10以及一光轉折單元20。其中，一物體(未繪示)所發出的一光束(未繪示)入射光轉折單元20後被改變行進方向，以通過鏡頭單元10，並可成像於一感光元件(未繪示)。以下詳細說明該等元件的組裝：如第1圖所示，鏡頭單元10包括至少一透鏡12以及一鏡筒14，鏡筒14具有一第一端部141以及一第二端部143，第一端部141為鏡筒14最靠近且朝向光轉折單元20的一端部，並與最靠近光轉折單元20的透鏡12相互接觸，第二端部143為鏡筒14最遠離光轉折單元20且相對第一端部141的另一端部，其中，第一端部141與第二端部143係一體成型。透鏡12被鏡筒14所承載，並構成一光軸L，光軸L延伸並通過光轉折單元20。光轉折單元20包括一本體22以及一安裝座24，其中，本體22為一稜鏡，並設置於安裝座24。可以理解的是，第一端部141與第二端部143亦可為分離的兩個部件，並各自承載至少一透鏡，再藉由各種可能的組裝方式相連結。

請同時參閱第2、3、4、5圖，本體22具有一第一面221、一反射面223以及一第二面225，第一面221朝向鏡頭單元10，如第3圖所示，從本體22的第一面221沿著平行於光軸L之方向到透鏡12的距離為一第一長度A，從本體22的第一面221沿著平行於光軸L之方向到鏡筒14的第一端部141的距離為一第二長度B，從本體22的第一面221沿著平行於光軸L之方向到鏡筒14的第二端部143之末端的距離為一第三長度C，從本體22的反射面223與光軸L之交點沿著平行於光軸L之方向到透鏡12的距離(即反射面223與光軸L之交點到透鏡12於光軸L上的距離)為一第一距離A’(未繪示)，從本體22的反射面223與光軸L之交點沿著平行於光軸L之方向到鏡筒14的第一端部141的距離(即反射面223與光軸L之交點到鏡筒14的第一端部141於光軸L上的距離)為一第二距離B’(未繪示)，從本體22的反射面223與光軸L之交點沿著平行於光軸L之方向到鏡筒14的第二端部143之末端的距離(即反射面223與光軸L之交點到鏡筒14的第二端部143之末端於光軸L上的距離)為一第三距離C’(未繪示)，而本體22沿著平行於光軸L之方向具有一長度G。一方向z垂直於光軸L，本體22沿著方向z具有一高度F，而鏡筒14沿著方向z具有一高度H。又如第2圖所示，除此之外，一方向y垂直於光軸L以及方向z，第一端部141沿著方向y具有一第一寬度E，而第二端部143沿著方向y具有一第二寬度D。

注意的是，第一寬度E大於第二寬度D，第三長度C大於第二長度B，而第二長度B又大於第一長度A。換言之，透鏡12最接近本體22，且若以側視、俯視或仰視的方式觀察鏡頭單元10，可發現透鏡12凸出於鏡筒14，如此設置的話，將增加鏡頭單元10與光轉折單元20之間的可作動空間。

於第一實施例中，第一長度A為0.55~0.93公厘(mm)，第二長度B為0.83~1.38公厘(mm)，第三長度C為7.18~7.19公厘(mm)，第一距離A’為3.15~3.53公厘(mm)，第二距離B’為3.43~3.98公厘(mm)，第三距離C’為9.78~9.79公厘(mm)，第一端部141的第一寬度E為5.6~7.6公厘(mm)，第二端部143的第二寬度D為4.54~4.7公厘(mm)，鏡筒14的高度H為4.0~5.2公厘(mm)，本體22的長度G為5.2公厘(mm)，而本體22的高度F為4.9公厘(mm)。此外，鏡筒14的高度H與本體22的長度G之比值再乘上第三長度C的計算值(H/G)*C範圍為5.523~7.19公厘(mm)。

在操作鏡頭模組100時，一物體(未繪示)所發出的一光束(未繪示)入射光轉折單元20後，光轉折單元20可繞著平行於方向y的一第一軸(未繪示)旋轉，並改變該光束的行進方向，使該光束入射鏡頭單元10。可以理解的是，當光轉折單元20繞著該第一軸旋轉時，鏡頭單元10與光轉折單元20之間的距離將隨著改變。鏡頭單元10則可沿著平行於光軸L之方向相對於光轉折單元20移動，以實現光學防手震(Optical Image Stabilization)的功能。值得注意的是，由於鏡頭單元10與光轉折單元20之間的可作動空間增加，鏡頭單元10或光轉折單元20的可動範圍也相對地擴大，進而強化了光學防手震的效果。

請參閱第4圖，一第一線段I垂直於本體22的一反射面223，換言之，第一線段I為反射面223之法線，並與光軸L夾有一第一角度α。當光轉折單元20繞著該第一軸旋轉時，第一線段I也會相對於光軸L旋轉，進而改變第一角度α之大小。具體而言，第一角度α為42~48度，第一長度A與第二長度B之比值A/B的範圍為0.662~0.674，第一距離A’與第二距離B’之比值A’/B’的範圍為0.886~0.918。其中，一第一數值V₁、V₁’可以下列方程式(1)、(2)表示：

將上述第一角度α、第一長度A與第二長度B之數值代入方程式(1)後，可得知第一數值V₁之範圍為0.597~0.748。將方程式(1)之第一長度A與第二長度B分別替換為上述第一距離A’與第二距離B’成為方程式(2)，並將上述第一角度α、第一距離A’與第二距離B’之數值代入後，可得知第一數值V₁’之範圍為0.826~0.985。

此外，一第二線段J為連接反射面223與光軸L之交點以及第二端部143之末端最長距離的線段，並與光軸L夾有一第二角度β。具體而言，第二角度β為12.5~37.5度。其中，一第二數值V₂可以下列方程式(3)表示：V₂=tan(β)×H…(3)

其中，光軸L、第二線段J與第二角度β構成一直角三角形，而方程式(3)中的tan(β)為第二角度β的對邊長度與鄰邊長度之比值。具體而言，對邊長度為高度H的一半，而鄰邊長度為第三距離C’，係反射面223與光軸L之交點到第一面221之距離長度再加上第三長度C。需特別說明的是，反射面223與光軸L之交點到第一面221之距離長度剛好為長度G的一半，即上述方程式(3)又可以下列方式表示：

其中，將上述第三距離C’與鏡筒14的高度H之數值代入方程式(3)後，可得知第二數值V₂之範圍為0.817~1.382公厘(mm)。值得注意的是，第二數值V₂愈大，愈有利於成像，並可獲得更廣的視角及更佳的視覺效果。

於第二實施例中，本體22的長度G為4.9公厘(mm)，而本體22的高度F為4.9公厘(mm)，第一距離A’為3~3.38公厘(mm)，第二距離B’為3.28~3.83公厘(mm)，第三距離C’為9.63~9.64公厘(mm)，第一距離A’與第二距離B’之比值A’/B’的範圍為0.882~0.914，鏡筒14的高度H與本體22的長度G之比值再乘上第三長度C的計算值(H/G)*C範圍為5.861~7.630公厘(mm)。類似地，經過上述方程式(2)、(3)的計算後可以得知，第一數值V₁’之範圍為0.823~0.980，第二數值V₂之範圍為0.830~1.404公厘(mm)。其餘元件的設置與操作與前述實施例類似，故不在此贅述。

請參閱第5圖，於第三實施例中，光轉折單元20’更包括一第二透鏡26，第二透鏡26設置於本體22的第二面225，並用以匯聚欲進入本體22的該光束。其中，該光束入射光轉折單元20’後，通過第二面225進入本體22，被反射面223反射後，沿著平行於光軸L之方向通過第一面221離開本體22，以通過鏡頭單元10。具體而言，第二透鏡26與本體22係一體成型，且本體22的長度G’與高度F’皆為3.58公厘(mm)，第一距離A’為2.34~2.72公厘(mm)，第二距離B’為2.62~3.17公厘(mm)，第三距離C’為8.97~8.98公厘(mm)，第一距離A’與第二距離B’之比值A’/B’的範圍為0.858~0.893，鏡筒14的高度H與本體22的長度G’之比值再乘上第三長度C的計算值(H/G’)*C範圍為8.022~10.443公厘(mm)。類似地，經過上述方程式(2)、(3)的計算後可以得知，第一數值V₁’之範圍為0.804~0.953，第二數值V₂之範圍為0.891~1.507公厘(mm)。其餘元件的設置與操作與前述實施例類似，故不在此贅述。

於第四實施例中，與第三實施例的差別在於本體22的長度G’與高度F’皆為3.5公厘(mm)，第一距離A’為2.3~2.68公厘(mm)，第二距離B’為2.58~3.13公厘(mm)，第三距離C’為8.93~8.94公厘(mm)，第一距離A’與第二距離B’之比值A’/B’的範圍為0.856~0.891，鏡筒14的高度H與本體22的長度G’之比值再乘上第三長度C的計算值(H/G’)*C範圍為8.205~10.682公厘(mm)。類似地，經過上述方程式(2)、(3)的計算後可以得知，第一數值V₁’之範圍為0.802~0.951，第二數值V₂之範圍為0.895~1.514公厘(mm)。其餘元件的設置與操作與前述實施例類似，故不在此贅述。

前述第三與第四實施例之第二透鏡26是設置於本體22之第二面225且係一體成型，但並非用以限定本發明，第二透鏡26與本體22亦可為分離的兩個部件，並藉由各種可能的組裝方式(例如黏合)相連結。另外，根據需求還可以將第二透鏡26設置於本體22之第一面221，並用以匯聚離開本體22的該光束。又或者，還可以將一第一透鏡(未繪示)與第二透鏡26同時設置於本體22之第一面221與第二面225，該第一透鏡以及第二透鏡26可同時與本體為一體成型、或分離的兩個部件，或者，一者為一體成型，另者為分離的兩個部件。

前述實施例之本體22是以稜鏡做為說明，但僅為一實施說明並非用以限定本體22，於另一實施例中，本體22可以是反射鏡、折射鏡或者偏光鏡。

本發明鏡頭模組100、100’改進了用來承載透鏡12的鏡筒14之結構，以增加鏡頭單元10或光轉折單元20、20’的可動範圍，來強化其光學防手震的效果。藉此，鏡頭模組100、100’還得以在不影響光學效能的情況下，達成厚度縮減之功效。

Claims

一種鏡頭模組，包括：一鏡頭單元，包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部以及一第二端部，該第一端部相鄰該光轉折單元；以及一光轉折單元，包括一本體，該本體具有一反射面；其中，一光束由一第一方向經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元；其中，該反射面與該光軸之交點到該透鏡於該光軸上的距離為一第一距離，該反射面與該光軸之交點到該第一端部於該光軸上的距離為一第二距離，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，而該鏡頭模組滿足以下條件：0.8<tan( α)× <1；其中， α為該第一角度，A’為該第一距離，B’為該第二距離。
一種鏡頭模組，包括：一鏡頭單元，包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部以及一第二端部，該第一端部相鄰該光轉折單元；以及一光轉折單元，包括一本體，該本體具有一反射面；其中，一光束由一第一方向經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元；其中，該第二端部為該鏡筒最遠離該光轉折單元且相對該第一端部的另一端部，該反射面與該光軸之交點到該第二端部之末端於該光軸上的距離為一第三距離，該鏡筒沿著垂直於該光軸之方向具有一高度，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，而該鏡頭模組還滿足以下條件：0.7< ×H<1.6；其中，H為該鏡筒的高度，C’為該第三距離。
一種鏡頭模組，包括：一鏡頭單元，包括一鏡筒以及至少一透鏡，該透鏡構成一光軸，而該鏡筒包括一第一端部以及一第二端部，該第一端部相鄰該光轉折單元；以及一光轉折單元，包括一本體，該本體具有一反射面；其中，一光束由一第一方向經由該反射面改變路徑後，向該光軸之方向通過該鏡頭單元；其中，該反射面與該光軸之交點到該透鏡於該光軸上的距離為一第一距離，該反射面與該光軸之交點到該第一端部於該光軸上的距離為一第二距離，該反射面之法線與該光軸夾有一第一角度，該第二端部為該鏡筒最遠離該光轉折單元且相對該第一端部的另一端部，該反射面與該光軸之交點到該第二端部之末端於該光軸上的距離為一第三距離，該鏡筒沿著垂直於該光軸之方向具有一高度，而該鏡頭模組滿足以下條件：0.8<tan( α)× <1；0.7< ×H<1.6；其中， α為該第一角度，A’為該第一距離，B’為該第二距離，H為該鏡筒的高度，C’為該第三距離。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之鏡頭模組，其中該第一角度 α範圍為42~48度。
如申請專利範圍第4項所述之鏡頭模組，其中該鏡筒模組更滿足以下條件：0.8< <1；其中，A’為該第一距離，B’為該第二距離。
如申請專利範圍第4項所述之鏡頭模組，其中該第一端部與該第二端部係一體成型或者為可分離。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之鏡頭模組，其中該本體更包括朝向該鏡頭單元的一第一面，該第一面到該透鏡於該光軸上的距離為一第一長度，該第一面到該第一端部於該光軸上的距離為一第二長度，該第二端部為該鏡筒最遠離該光轉折單元且相對該第一端部的另一端部，該第一面到該第二端部之末端於該光軸上的距離為一第三長度，該鏡筒沿著垂直於該光軸之方向具有一高度，該本體沿著平行於該光軸之方向具有一長度，該鏡筒模組滿足以下條件：0.4<tan( α)× <0.8；5< × C<11；其中， α為該第一角度，A為該第一長度，B為該第二長度，C為該第三長度，H為該鏡筒的高度，G為該本體的長度。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之鏡頭模組，其中該本體更包括朝向該鏡頭單元的一第一面，該第一面到該透鏡於該光軸上的距離為一第一長度，該第一面到該第一端部於該光軸上的距離為一第二長度，該鏡筒模組滿足以下條件：0.4<tan( α)× <0.8；0.6< <0.7；其中， α為該第一角度，A為該第一長度，B為該第二長度。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之鏡頭模組，其中該光轉折單元更包括一第一透鏡，該本體更包括一第一面以及一第二面，該第一透鏡設置於該第一面，並用以匯聚該光束，該第一透鏡與該本體係一體成型或者為可分離。
如申請專利範圍第9項所述之鏡頭模組，其中該光轉折單元更包括一第二透鏡，該第二透鏡設置於該第二面，並用以匯聚該光束，該第二透鏡與該本體係一體成型或者為可分離。