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透镜组、镜头模组和电子设备

2021-03-18 16:11:24

透镜组、镜头模组和电子设备

  技术领域

  本实用新型涉及光学器材领域,特别是涉及一种透镜组及应用该透镜组的镜头模组和电子设备。

  背景技术

  为了减小成像系统中的杂散光,往往在透镜组的透镜之间增设遮光片,避免不需要的光进入成像系统,影响成像品质。通常遮光片夹持在透镜组的两个透镜之间,透镜组使用过程中,由于重力作用,遮光片会发生偏移,导致遮光片把有效光路挡住,进而导致光学性能不良,如相对照度弱、解析能力差,同时易产生杂散光。

  实用新型内容

  基于此,有必要针对遮光片易偏移的问题,提供一种透镜组,以及应用该透镜组的镜头模组和电子设备。

  为解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案:

  一种透镜组,包括:第一透镜、第二透镜、以及夹持在所述第一透镜和第二透镜之间的遮光片,所述遮光片粘接在所述第一透镜和第二透镜中的一个透镜上。

  上述透镜组,在第一透镜与遮光片之间点胶水,遮光片通过胶水粘接在第一透镜上,然后第二透镜与第一透镜扣合,并压紧处于第一透镜与第二透镜之间的遮光片。通过胶水的粘接,遮光片稳定的固定连接在第一透镜,因而避免了遮光片相对于第一透镜发生偏移,而且稳定性良好。

  在其中一些实施例中,所述第一透镜包括承载区,所述承载区上设有磨砂表面,所述遮光片粘接在所述磨砂表面上。通过上述设计,遮光片可以更加牢固的粘接在第一透镜上。

  在其中一些实施例中,承载区所述第一透镜与所述遮光片之间点有胶水,所述遮光片通过所述胶水粘接在所述第一透镜上。通过上述设计,第一透镜与遮光片之间的连接更加牢固。

  在其中一些实施例中,所述第一透镜包括承载区,所述承载区上设有凹槽,所述胶水点在所述凹槽内。通过上述设计,凹槽可以提供容纳胶水的地方,增强遮光片与第一透镜的粘接强度,且可以避免溢胶现象的产生。

  在其中一些实施例中,所述胶水为黑色胶水,所述凹槽内镀有增透膜。增透膜有利于减少光线反射,增加光线透过率,黑色有利于吸收光线,减少光线反射。

  在其中一些实施例中,所述凹槽至少有两个,至少两个所述凹槽沿所述第一透镜的径向并列设置,所述胶水点在远离所述第一透镜光轴的所述凹槽中。依照上述设计,第一透镜上可以并列设有三个凹槽,分别为靠近光轴的第一凹槽,居于中间的第二凹槽,以及远离光轴的第三凹槽,将胶水点在第二凹槽中,当胶水从第二凹槽中溢出时,会落入第一凹槽和第三凹槽中,进而避免胶水污染第一透镜上用于成像的光学区域。

  在其中一些实施例中,所述第一透镜包括环状的第一凸出部,所述第二透镜包括环状的第二凸出部,所述第二凸出部扣合在所述第一凸出部的内侧,所述遮光片夹持于所述第一透镜与所述第二凸出部之间。通过上述设计,一方面可以降低透镜组的敏感度,另一方面能对遮光片具有更好的固定效果。

  在其中一些实施例中,所述第一凸出部内侧的表面为磨砂表面,所述第二凸出部外侧的表面为磨砂表面,所述第二凸出部外侧的表面抵接所述第一凸出部内侧的表面。通过上述设计,可以增强第一透镜与第二透镜之间的连接关系,进一步降低透镜组的敏感度。

  在其中一些实施例中,所述第一透镜包括承载区,所述承载区上开设有用于容纳胶水的凹槽,所述凹槽位于所述第二凸出部环状区域的内侧方。凹槽的分布区域位于第二凸出部环状区域的内侧方,可以使得当遮光片被夹持于第一透镜与第二凸出部之间时,第二凸出部能与第一透镜紧固的夹持遮光片,而不至于使第二凸出部将遮光片压入凹槽中,导致遮光片变形。

  一种镜头模组,包括感光元件和上述任一的透镜组,所述感光元件设置在所述透镜组的成像侧。

  一种电子设备,包括上述镜头模组。

  附图说明

  图1为说明现有技术中透镜组中成像光线被遮挡的参考示意图;

  图2为图1中于遮光片附近的光线路径放大图;

  图3为说明现有技术中透镜组中杂散光线避过遮光片进入成像面的参考示意图;

  图4为图3中于遮光片附近的光线路径放大图;

  图5为本申请提供的透镜组的结构爆炸示意图;

  图6为本申请提供的透镜组中成像光线进入成像面的光线路径示意图;

  图7为图6中于遮光片附近的光线路径放大图;

  图8为本申请提供的透镜组中杂散光线被吸收的光线路径示意图;

  图9为图8中于遮光片附近的光线路径放大图。

  附图标记:

  10,镜筒;11,入光口;

  21,第一透镜;22,第二透镜;23,遮光片;24,凹槽;25,胶水;26,第一凸出部;27,第二凸出部;

  30,成像面。

  具体实施方式

  附图中给出了本申请的首选实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

  需要说明的是,当元件被称为“固定”于另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的方位或位置表述只是为了说明的目的。

  除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

  本申请提供了一种透镜组,用于解决遮光片易偏移的问题,接下来参照相关附图对本申请进行更全面的描述。

  图1为现有技术下,透镜组的装配示意图,图2为图1中40部分的放大图。其中,透镜组包括镜筒10,第一透镜21和第二透镜22,以及遮光片23。第一透镜21和第二透镜22依次放置在镜筒10中,遮光片23夹持于第一透镜21与第二透镜22之间。因遮光片23自身重力的影响,在透镜组装配后,遮光片23的位置发生偏移,如图2所示,遮光片23从装配的设计位置P1处掉落至P2处。遮光片23的上述位置变化将导致成像光线发生变化,本应参与成像的光线被偏移后的遮光片23遮挡。

  请参照图1,光线经过透镜组后,在成像面30上成像。请参照图2,加粗线标示的光线L1为有效光线,若遮光片23于P1处时,光线L1应当投射到成像面30上。但由于遮光片23从装配的设计位置P1处掉落至P2处,该光线L1被遮光片23遮挡,以至于无法成像于成像面30上,最终会在成像面30上对应位置形成暗角。

  请参照图3,本应被遮挡的光线穿过第一透镜21与遮光片23之间的缝隙,到达成像面30上参与成像。请参照图4,加粗线标示的光线L2为遮光片23于P1处时,应当被遮挡却由于遮光片23的偏移,从第一透镜21与遮光片23之间的缝隙处漏出的光线。该光线L2穿过缝隙后到达成像面30上参与成像,导致杂散光的产生,影响成像质量。

  图1-图4为与本申请提供的透镜组进行对比,并用于说明现有技术中,暗角和杂散光产生原因的示意图,除上文中明确指出的特征点外,图中所示出的其他特征并不代表本领域的现有技术。

  图5为本申请提供的透镜组的结构示意图。其主要包括第一透镜21、胶水25、遮光片23、以及第二透镜22。在第一透镜21与遮光片23之间点胶水25,遮光片23通过胶水25粘接在第一透镜21上,然后第二透镜22与第一透镜21扣合,并压紧处于第一透镜21与第二透镜22之间的遮光片23。通过胶水25的粘接,遮光片23稳定的固定连接在第一透镜21,因而避免了遮光片23相对于第一透镜21发生偏移。具体的,胶水25可以为紫外速干胶(UV胶)。可选的,遮光片23粘接在第二透镜22上。

  在其中一个实施例中,遮光片23的表面为平面,平面的遮光片23加工容易,成本低廉,而且稳定性良好。

  在其中一个实施例中,透镜组还包括镜筒10,第一透镜21、遮光片23、以及第二透镜22依次装配入镜筒10中,镜筒10用于固定以及保护第一透镜21和第二透镜22。

  具体的,镜筒10呈底部具有入光口11的圆筒状物体,其中,入光口11用于光线通过。镜筒10的内壁呈多层阶梯状,其中阶梯用于确定不同的透镜在镜筒10中的位置,换而言之,与镜筒10的内壁中某层阶梯形状相适应的镜片将会安装于该层阶梯上。以阶梯状的结构固定透镜,使得透镜更加稳定,以减小系统敏感度。更佳的,第一透镜21的侧面设置为多层阶梯状,且占据镜筒10两层、三层或更多层阶梯,以增强系统稳定性;第一透镜22的侧面设置为多层阶梯状,且占据镜筒10两层、三层或更多层阶梯,以增强系统稳定性。

  在其中一些实施例中,第一透镜21的承载区上设有凹槽24。凹槽24内点胶水25,使胶水25刚好漫过凹槽24的槽口24c,使用刮刀刮平凹槽24槽口24c多余的胶水25,并涂抹于凹槽24槽口24c的周围,然后再将遮光片23粘接与胶水25上,固化胶水。其中,凹槽24提供容纳胶水25的地方,增强遮光片23与第一透镜21的粘接强度。

  可选的,凹槽24可以为环形凹槽,即凹槽24的槽口24c在第一透镜21的表面呈一个环形,其环形的圆心处于第一透镜21的中心轴上。在另外的一个实施例中,凹槽24也可以为分布在同一个环形上的若干小凹槽。

  在其中一个图中未示出的实施例中,凹槽24至少有两个,至少两个凹槽24沿第一透镜21的径向并列设置,胶水25点在远离第一透镜21光轴的凹槽24中。具体的,如第一透镜21上并列设有三个凹槽24,分别为靠近光轴的第一凹槽,居于中间的第二凹槽,以及远离光轴的第三凹槽,将胶水25点在第二凹槽中,当胶水25从第二凹槽中溢出时,会落入第一凹槽和第三凹槽中,进而避免胶水25污染第一透镜21上用于成像的光学区域。可选的,胶水25也可以点在第三凹槽中,效果与上述相同。

  在其中一个实施例中,请参照图5,凹槽24的截面形状为三角形,其三角形的各边中,其中一边为凹槽24的槽口24c,另外两条分别为凹槽24的槽壁24a和24b,凹槽24的其中一面槽壁24a正对着镜筒10的入光口11,便于直接反射杂散光。可以理解的是,镜筒10的入光口11也是透镜组的入光口。更佳的,正对着入光口11的槽壁24a上镀有增反膜。具体的,正对着入光口11的槽壁24a上镀有多层增反膜,多层增反膜分别对应不同波段的光,以增强反射效果。

  在其中一个实施例中,请参照图5,凹槽24的其中一面槽壁24a正对着入光口11,且该面槽壁24a上镀有增透膜,且胶水25为黑色胶水,增透膜有利于减少光线反射,增加光线透过率,黑色有利于吸收光线,减少光线反射。上述设计使得杂散光透过凹槽24的槽壁,且被黑色胶水25吸收,避免经过多次反射或折射进入成像面。

  在其中一个实施例中,请参照图5,第一透镜21与第二透镜22相互扣合,且遮光片23被夹持在第一透镜21与第二透镜22之间。第一透镜21的承载区设有环状的第一凸出部26,第一凸出部26的中心轴与第一透镜21的中心轴同轴,第二透镜22的承载区设有环状的第二凸出部27,第二凸出部27的中心轴与第二透镜22的中心轴同轴。第一凸出部26的内径等于或略大于第二凸出部27的外径,使得第二凸出部27正好能扣合在第一凸出部26内,组合状态如图6所示。同时,遮光片23被夹持于第一透镜21与第二凸出部27之间。第一透镜21和第二透镜22通过上述方式进行扣合,一方面可以降低镜组的敏感度,另一方面能对遮光片23具有更好的固定效果。

  具体的,第一凸出部26的内侧表面26a、或第二凸出部27的外侧表面27a为磨砂表面,当第一凸出部26与第二凸出部27相扣合时,由于第一凸出部26与第二凸出部27之间的摩擦力增大,使得第一透镜21和第二透镜22之间的扣合更加紧固。

  在其中一个实施例中,凹槽24分布区域的外径小于第二凸出部27的外径,因此,凹槽24的分布区域位于第二凸出部27环状区域的内侧,或部分重合于第二凸出部27的环状区域。当满足上述设计时,可以使得当遮光片23被夹持于第一透镜21与第二凸出部27之间时,第二凸出部27能与第一透镜21紧固的夹持遮光片23,而不至于使第二凸出部27将遮光片23压入凹槽24中,导致遮光片23变形。

  在其中一个图中未示出的实施例中,作为替代,处于第一透镜21的承载区的凹槽24替换为磨砂表面,磨砂表面上涂覆胶水25,然后将遮光片23通过胶水25粘附在第一透镜21上。磨砂表面有助于增加遮光片23与第一透镜21之间的粘接强度。

  综上,当采用上述设计时,本应成像的光线能顺利到达成像面30参与成像,本应被遮挡的光线不会进入成像区。

  图6为本申请提供的透镜组的装配示意图以及允许成像的光线路径的示意图,图7为图6中沿遮光片23边沿擦过的被允许成像的光线路径的示意图。

  请参照图6与图7,遮光片23始终处于设计的P1位置,光线经过第一透镜21后擦过遮光片23的边沿,然后经过第二透镜22,顺利抵达成像面30参与成像。换而言之,遮光片23始终处于设计的状态,控制入射光线的范围,使得被允许进入成像面30的光线顺利进入成像面30,避免暗角的产生。

  图8为本申请提供的透镜组接收不允许成像的杂散光光线路径示意图,图9为杂散光的光线路径在透镜周围的放大图。

  请参照图8和图9,遮光片23始终处于设计的P1位置,且遮光片23与第一透镜21紧密连接,并无缝隙。当杂散光的光线照射到凹槽24上时,透射过第一透镜21达到凹槽24内的光线被凹槽24内的黑色胶水25吸收,因此无法进入成像面30,避免了杂散光对成像的干扰,进而保障了成像的品质。

  在图中未示出的一个示例中,遮光片23始终处于设计的P1位置,且遮光片23与第一透镜21紧密连接,并无缝隙,当杂散光的光线穿过第一透镜21后,被遮光片23遮挡,因此无法进入成像面30,避免了杂散光对成像的干扰,进而保障了成像的品质。

  进一步的,本申请还提供了一种镜头模组,该镜头模组用于成像并接收成像的光信号,转化为电信号。该镜头模组,包括感光元件和上述本申请提供的透镜组,感光元件设置在透镜组的成像侧。感光元件可以为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)。

  在一些实施例中,感光元件与透镜组中的各透镜的距离相对固定,具体的,感光元件设置在成像面30处。此时,镜头模组为定焦模组。在另一些实施例中,可通过设置音圈马达以使感光元件能够相对透镜组中的各透镜相对移动,从而实现对焦功能。

  更进一步的,本申请还提供了一种电子设备,包括上述本申请提供的镜头模组。镜头模组可应用于智能手机、平板电脑、车载(如智能驾驶)、航拍、游戏机、PDA(PersonalDigital Assistant,个人数字助理)、家电产品、AR/VR设备等附有照相或摄影功能的电子设备中。具体地,当镜头模组应用于智能手机上时,镜头模组能够作为智能手机的前置摄像模组,此时的镜头模组可以为定焦模组。当镜头模组作为智能手机的后置摄像模组时,镜头模组可以为可对焦模组。

  以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

  以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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