TWI901450B - 用以提升鏡頭成像品質之鏡頭模組及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種鏡頭模組包括：一鏡筒；以及一光學透鏡組，設置於該鏡筒內，其中該光學透鏡組包括至少一透鏡；其中該透鏡包括一外周緣，該外周緣包括第一及第二切邊，其分別沿Y軸朝該透鏡之中心處內縮；以及沿中心軸之該透鏡之平面圖，該第一及第二切邊之各輪廓線包括下列其中一者：沿該Y軸朝外凸的一圓弧線、沿該Y軸朝內凹的一圓弧線、沿該Y軸朝外凸且連接的兩斜線、以及沿該Y軸朝內凹且連接的兩斜線。

Description

用以提升鏡頭成像品質之鏡頭模組及電子裝置

本發明是有關於一種鏡頭模組，且特別是有關於一種具有鏡頭模組之電子裝置。

拍攝功能對於終端電子設備(例如手機、筆記型電腦、平板等)來說已經是不可或缺的功能，為了得到良好的影像品質及攝像效果，電子設備中安裝鏡頭模組來提供廣泛的拍攝功能。電子設備強調屏占比(Screen to Body Ratio)，而一般電子設備的正面，除了顯示螢幕之外，還要設置前置鏡頭等零組件，影響了電子設備的屏占比。

目前，電子設備的輕薄化和窄邊框是行業發展需求。而鏡頭模組通常設置在電子設備的顯示螢幕的邊框上，由於鏡頭模組具有一定的高度與寬度。因此，當鏡頭模組設置在電子設備的顯示螢幕的邊框上時，電子設備難以實現窄邊框，並且還會增加電子設備的厚度，難以實現輕薄化。

鏡頭成像圓通常會比光學感測器(Sensor)尺寸還大，而縮減鏡頭模組特定方向以提升屏占比，是目前主要的設計趨勢。然而，在先前技術之鏡頭模組的特定方向縮減同時，可能產生出額外雜散光。

因此，便有需要提供一種鏡頭模組及電子裝置能夠滿足前述的需求。

本發明之一目的是提供一種鏡頭模組的透鏡，藉由切邊部位的結構設計消除雜散光，用以提升鏡頭成像品質。

依據上述之目的，本發明提供一種鏡頭模組，其定義有一中心軸、一X軸及一Y軸，其中該中心軸、該X軸及該Y軸相互垂直，該鏡頭模組包括：一鏡筒；以及一光學透鏡組，設置於該鏡筒內，其中該光學透鏡組包括至少一透鏡；其中該透鏡包括一外周緣，該外周緣包括第一及第二切邊，其分別沿該Y軸朝該透鏡之中心處內縮；以及沿該中心軸之該透鏡之平面圖，該第一及第二切邊之各輪廓線包括下列其中一者：沿該Y軸朝外凸的一圓弧線、沿該Y軸朝內凹的一圓弧線、沿該Y軸朝外凸且連接的兩斜線、以及沿該Y軸朝內凹且連接的兩斜線。

本發明更提供一種電子裝置，包括：一外殼；所述之鏡頭模組，設置於該外殼內；一控制元件，設置於該外殼內，並電性連接該光學感測器。

本發明之鏡頭模組的透鏡藉由切邊部位的結構設計(例如圓弧線、兩斜線、或與直線之組合)使光線散射，可消除雜散光，用以提升鏡頭成像品質。

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1為本發明之一實施例之鏡頭模組之組合剖面示意圖。圖2為本發明之一實施例之鏡頭模組之分解立體示意圖。圖3為本發明之一實施例之鏡頭模組之前視示意圖。請參考圖1、圖2及圖3，該鏡頭模組1定義一中心軸CL、一X軸、一Y軸、一物側OS以及一像側IS，該中心軸CL、該X軸、該Y軸相互垂直，且該像側OS相對該物側IS。該鏡頭模組1包括：一鏡筒11、一光學透鏡組12及一光學感測器13。

請再參考圖1及圖2，該光學透鏡組12設置於該鏡筒11內，其中該光學透鏡組12包括至少一透鏡120。舉例，該光學透鏡組12包括多個透鏡120，例如第一透鏡至第N透鏡，該第N透鏡為該光學透鏡組12之最靠近該像側IS的透鏡，且N為大於0的整數。該鏡頭模組1更包括多個光學元件設置於該鏡筒11內，並可為濾光片(例如紅外線濾光片、紅外線帶通濾光片或其他光波段濾光片等)或遮光板(例如孔徑光欄或用以修正邊緣光線的光欄)或墊片(例如作為透鏡與透鏡之間的間隔環)等。

該光學感測器13設置於該鏡筒11內，並位於一成像面上。該光學感測器13可為影像感測器。該鏡頭模組1更包括：一濾鏡15及一保護玻璃16，依序設置於該光學透鏡組12與該光學感測器13之間。

圖4為本發明之一實施例之鏡頭模組之透鏡之立體示意圖。請參考圖4，該透鏡120包括一外周緣129，該外周緣129包括第一切邊121及第二切邊122，其分別沿該Y軸朝該透鏡120之中心處(靠近中心軸CL的位置)內縮。

圖5a為本發明之第一實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝外凸的一圓弧線12a。該圓弧線12a可對稱於該Y軸。該圓弧線12a之圓弧半徑為R，且1 mm≦R＜∞。該圓弧線12a之圓弧圓心角為θ，且1 ^o≦θ≦90 ^o。

圖5b為本發明之第二實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝內凹的一圓弧線12b。該圓弧線12b可對稱於該Y軸。該圓弧線12b之圓弧半徑為R，且1 mm≦R＜∞。該圓弧線12b之圓弧圓心角為θ，且1 ^o≦θ≦90 ^o。

圖5c為本發明之第三實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝外凸且連接的兩斜線12c。該兩斜線12c可對稱於該Y軸。該斜線12c與該X軸之夾角為銳角θ1：0°≦θ1≦45°。

圖5d為本發明之第四實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝內凹且連接的兩斜線12d。該兩斜線12d可對稱於該Y軸。該斜線12d與該X軸之夾角為銳角θ1：0°≦θ1≦45°。

圖5e為本發明之第五實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝外凸的一圓弧線12a’。該圓弧線12a’ 可對稱於該Y軸。該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線更包括一直線12e，該直線12e平行於該X軸，且該直線12e連接於該圓弧線12a’之兩段弧線之間。該圓弧線12a’之圓弧半徑為R，且1 mm≦R＜∞。該圓弧線12a’之圓弧圓心角為θ，且1 ^o≦θ≦90 ^o。

圖5f為本發明之第六實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝內凹的一圓弧線12b’。該圓弧線12b’ 可對稱於該Y軸。該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線更包括一直線12e，該直線12e平行於該X軸，且該直線12e連接於該圓弧線12b’之兩段弧線之間。該圓弧線12b’之圓弧半徑為R，且1 mm ≦R＜∞。該圓弧線12b’之圓弧圓心角為θ，且1 ^o≦θ≦90 ^o。

圖5g為本發明之第七實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝外凸且連接的兩斜線12c’。該兩斜線12c’ 可對稱於該Y軸。該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線更包括一直線12e，該直線12e平行於該X軸，且該兩斜線12c’經由該直線12e而連接。該斜線12c’與該X軸之夾角為銳角θ1，且0°≦θ1≦45°。

圖5h為本發明之第八實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。沿該中心軸CL之該透鏡120之平面圖，該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線包括：沿該Y軸朝內凹且連接的兩斜線12d’。該兩斜線12d’ 可對稱於該Y軸。該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線更包括一直線12e，該直線12e平行於該X軸，且該兩斜線12d’經由該直線12e而連接。該斜線12d’與該X軸之夾角為銳角θ1，且0°≦θ1≦45°。

先前技術之鏡頭模組的透鏡以往切邊設計，其輪廓線是簡單直線，當光線打到該透鏡之切邊部位時，易產生雜散光。本發明上述第一至第八實施例之鏡頭模組的透鏡藉由切邊部位的結構設計(例如圓弧線、兩斜線、或與直線之組合)使光線散射，可消除雜散光，用以提升鏡頭成像品質。

圖5i為本發明之第九實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。請參考圖4及圖5i，該外周緣129更包括一第三切邊123，其沿該X軸朝該透鏡120之中心處(靠近中心軸CL的位置)內縮。先前技術之鏡頭模組的透鏡以往切邊設計是兩個切邊，會有組裝受力不均之問題。上述第九實施例之鏡頭模組的透鏡藉由多向切邊設計，可使組裝受力均勻，該透鏡可均勻變形。

圖6為本發明之一實施例之鏡頭模組之鏡筒及透鏡的後視平面示意圖。圖6顯示第六實施例之鏡頭模組1的鏡筒11及透鏡120，其中簡單直線的輪廓線，使光線仍依相同方向反射，而該鏡筒11及該透鏡120的內圓弧輪廓，可使反射光散射，達到消雜散光的目的。

圖7a為本發明之第十實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。圖7b為本發明之第十一實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。圖7c為本發明之第十二實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。圖7d為本發明之第十三實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。請參考圖3及圖7a~圖7d，沿該X軸之該透鏡120之剖面圖，該第一切邊121及第二切邊122包括：至少一承靠斜面12f、或至少一承靠平面12g、或至少一承靠斜面12f及至少一承靠平面12g之組合。

先前技術之鏡頭模組的透鏡切邊設計為簡單直線切邊或二切邊，簡單直線切邊易產生雜散光、二切邊則有切邊部位強度不足、並產生毛邊有礙組裝對位等。上述第十實施例的剖面為多切邊設計，可同時消除雜散光、增加對位強度以及提升對位精度。再者，先前技術之鏡頭模組的透鏡切邊設計無承靠平台，組裝只能依靠非切邊部位作為承靠。上述第十一、十二及十三實施例的透鏡設計承靠斜面或承靠平面作為一承靠平台，提升透鏡的組裝承靠性。另外，上述十二及十三實施例亦同步考量透鏡製造時之成形流動性，該承靠平台以斜面順接透鏡的光學區。

先前技術之鏡頭模組的透鏡切邊包含二切邊形式，透鏡邊緣強度薄弱並易產生毛邊，產生的毛邊在組裝對位上造成影響。圖8為本發明之一實施例之鏡頭模組之部分鏡筒及透鏡的側視剖面示意圖。圖8顯示第十二實施例之透鏡120，上述十二實施例的透鏡透過多切邊設計，可提升透鏡邊緣強度，並改善毛邊狀況而提升組裝對位精度，且設計一承靠平台，使透鏡的非切邊位置及切邊位置均有鏡筒對應承靠，可提升組裝承靠性。

圖9a為本發明之第十四實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。該第一切邊121及第二切邊122之各輪廓線更包括第一輪廓線1211、1221(即光學區)及第二輪廓線1212、1222(即非光學區)，且該第一輪廓線1211、1221及第二輪廓線1212、1222不切齊，該第二輪廓線1212、1222位於該第一輪廓線1211、1221之兩側。該第一輪廓線1211、1221沿該Y軸比該第二輪廓線1212、1222更遠離該透鏡120之中心處(該中心處是指靠近中心軸CL的位置)。圖9b為本發明之第十五實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。該第一輪廓線1211、1221沿該Y軸比該第二輪廓線1212、1222更靠近該透鏡之中心處(該中心處是指靠近中心軸CL的位置)。

該切邊之第一輪廓線(即光學區)及第二輪廓線(即非光學區)不切齊，第十四實施例之鏡頭模組之透鏡切邊的非光學區內縮，第十五實施例之鏡頭模組之透鏡切邊的非光學區外擴，透過切邊之第一輪廓線(即光學區)及第二輪廓線(即非光學區)不切齊的設計，可以調整點膠範圍，進而調整鏡頭模組的破壞強度(push test)。

圖10a為本發明之第十六實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。該透鏡120之一像側表面124的一非光學區125設置多個凸部12h，該些凸部12h緊鄰該第一切邊121及第二切邊122，其中該些凸部12h可防止溢膠。圖10b為本發明之第十七實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。該透鏡120之一像側表面124的一非光學區125設置多個凹部12i，該些凹部12i緊鄰該第一切邊121及第二切邊122，其中該些凹部12i可防止溢膠。詳言之，第十六及十七實施例之鏡頭模組之透鏡設置凸部或凹部微結構在非光學區，使得點膠後的膠水得以控制在非光學區表面上而不往下溢流。第十六實施例設置凸部，膠水流動至凸部後因凸部高度較高而受阻；第十七實施例設置凹部，膠水流動至凹部後囤積在凹部內，讓凹部容納多餘的膠水。

圖11為本發明之一實施例之電子裝置之剖面示意圖。該電子裝置2包括：一外殼20、本發明之鏡頭模組1及一控制元件21。該鏡頭模組1設置於該外殼20內。該控制元件21設置於該外殼20內，並電性連接該鏡頭模組1之光學感測器。本發明之電子裝置可為手機、筆電等。本發明提供的鏡頭模組可視需求應用於攝影、監控、自動化設備、車輛環景系統以及物聯網（IOT）設備中的電子影像系統中，但不以此為限。

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。

1:鏡頭模組 11:鏡筒 12:光學透鏡組 120:透鏡 13:光學感測器 121:第一切邊 1211:第一輪廓線 1212:第二輪廓線 122:第二切邊 1221:第一輪廓線 1222:第二輪廓線 123:第三切邊 124:像側表面 125:非光學區 129:外周緣 12a:圓弧線 12a’:圓弧線 12b:圓弧線 12b’:圓弧線 12c :斜線 12c’:斜線 12d:斜線 12d’:斜線 12e:直線 12f:承靠斜面 12g:承靠平面 12h:凸部 12i:凹部 15:濾鏡 16:保護玻璃 2:電子裝置      \ 20:外殼 21:控制元件 CL:中心軸 OS:物側 SS:源側 θ1:銳角

圖1為本發明之一實施例之鏡頭模組之組合剖面示意圖。 圖2為本發明之一實施例之鏡頭模組之分解立體示意圖。 圖3為本發明之一實施例之鏡頭模組之前視平面示意圖。 圖4為本發明之一實施例之鏡頭模組之透鏡之立體示意圖。 圖5a為本發明之第一實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。 圖5b為本發明之第二實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。 圖5c為本發明之第三實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。 圖5d為本發明之第四實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。 圖5e為本發明之第五實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖5f為本發明之第六實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖5g為本發明之第七實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖5h為本發明之第八實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖5i為本發明之第九實施例之鏡頭模組之透鏡之前視平面示意圖。 圖6為本發明之一實施例之鏡頭模組之鏡筒及透鏡的後視平面示意圖。 圖7a為本發明之第十實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。 圖7b為本發明之第十一實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。 圖7c為本發明之第十二實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。 圖7d為本發明之第十三實施例之鏡頭模組之透鏡之側視剖面示意圖。 圖8為本發明之一實施例之鏡頭模組之部分鏡筒及透鏡的側視剖面示意圖。 圖9a為本發明之第十四實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖9b為本發明之第十五實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖10a為本發明之第十六實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖10b為本發明之第十七實施例之鏡頭模組之透鏡之後視平面示意圖。 圖11為本發明之一實施例之電子裝置之剖面示意圖。

120:透鏡

121:第一切邊

122:第二切邊

12a:圓弧線

CL:中心軸

Claims (9)

1. 一種鏡頭模組，其定義有一中心軸、一X軸及一Y軸，其中該中心軸、該X軸及該Y軸相互垂直，該鏡頭模組包括： 一鏡筒；以及 一光學透鏡組，設置於該鏡筒內，其中該光學透鏡組包括至少一透鏡； 其中該透鏡包括一外周緣，該外周緣包括第一及第二切邊，其分別沿該Y軸朝該透鏡之中心處內縮； 其中沿該中心軸之該透鏡之平面圖，該第一及第二切邊之各輪廓線包括下列其中一者：沿該Y軸朝外凸的一圓弧線、沿該Y軸朝內凹的一圓弧線、沿該Y軸朝外凸且連接的兩斜線、以及沿該Y軸朝內凹且連接的兩斜線； 其中該第一及第二切邊之各輪廓線更包括一第一直線，該第一直線平行於該X軸，且該第一直線連接於該圓弧線之兩段弧線之間。
2. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中該第一及第二切邊之各輪廓線更包括一第二直線，該第二直線平行於該X軸，且該兩斜線經由該第二直線而連接。
3. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中該外周緣更包括一第三切邊，其沿該X軸朝該透鏡之中心處內縮。
4. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中該圓弧線之圓弧半徑為R，且1mm ≦R ＜ ∞。
5. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中該斜線與該X軸之夾角為銳角θ1：0°≦θ1≦45°。
6. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中沿該X軸之該透鏡之剖面圖，該第一及第二切邊選自：至少一承靠斜面、至少一承靠平面、及至少一承靠斜面及至少一承靠平面之組合所構成的群組。
7. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中該第一及第二切邊之各輪廓線更包括連接之第一及第二輪廓線，且該第一及第二輪廓線不切齊，該第二輪廓線位於該第一輪廓線之兩側，該第一輪廓線沿該Y軸比該第二輪廓線更靠近或遠離該透鏡之中心處。
8. 如請求項1所述之鏡頭模組，其中該透鏡之一像側表面的一非光學區設置多個凸部或多個凹部，該些凸部或該些凹部緊鄰該第一及第二切邊。
9. 一種電子裝置，包括： 一外殼； 如請求項1至8之任一項所述之鏡頭模組，設置於該外殼內； 一控制元件，設置於該外殼內，並電性連接該鏡頭模組之一光學感測器。