镜筒及应用该镜筒之影像模块的制作方法

1.本发明涉及光学机构组件，且特别是有关于一种镜筒及应用该镜筒之影像模块。


背景技术：

2.一般而言，光学成像镜头会在镜筒筒壁上固设一致动器，例如：音圈马达(voice coilmotor,vcm)，以达到可以对焦或调焦的目的。而该致动器需要靠胶水经高温固化固定在镜筒筒壁上。然而，在升温及降温的过程，致动器、胶水及镜筒皆会有膨胀后再收缩的现象，此时致动器及胶水对镜筒的拉扯容易造成镜筒形变，使得镜筒与内部镜片由紧密配合变为宽松配合产生明显间隙，使得镜片偏移或歪斜进而影响组装良率。


技术实现要素：

3.本发明提供一种镜筒及应用此镜筒之影像模块，其中镜筒与内部镜片可具有较紧密的配合或较佳的组装良率，可提供较良好的成像质量。此镜筒及影像模块可使用于拍摄影像及录像，并可应用于可携式电子装置，例如:手机、相机、平板计算机及个人数字助理(personal digital assistant，pda)等。
4.本发明的一实施例提出一种镜筒，包括筒壁以及套件。筒壁围绕光轴且从物侧往像侧延伸，筒壁具有朝向光轴的镜筒内表面及背对于镜筒内表面的镜筒外表面，镜筒外表面包括朝向物侧的镜筒物侧面。套件固设于镜筒外表面且部分嵌入筒壁，套件具有最靠近物侧的物侧端及最靠近像侧的像侧端，物侧端在平行光轴的方向不超出不被套件覆盖且最靠近物侧端的的镜筒物侧面，其中最靠近物侧端的该镜筒物侧面较像侧端靠近物侧。且镜筒满足以下条件式：2.500≦s/d≦68.000。其中，s为镜筒沿光轴方向的整体长度， d为套件在平行光轴方向的最大长度。
5.进一步，其中该镜筒满足以下条件式：0.010≦h/d≦15.800，其中，h为套件在垂直光轴的方向的嵌入深度。
6.进一步，其中套件的数量小于或等于四个。
7.本发明的一实施例提出一种镜筒，适于与致动器配合，镜筒包括筒壁及套件。筒壁围绕光轴且从物侧往像侧延伸，筒壁具有朝向光轴的镜筒内表面及背对于镜筒内表面的镜筒外表面。套件固设于镜筒外表面，套件具有朝向光轴的套件内表面及背对于套件内表面的套件外表面，套件外表面的表面积小于镜筒外表面的表面积。且镜筒满足以下条件式：s/lmax≧1.600，使套件可于镜筒与致动器配合的范围内设置，以降低镜筒与致动器点胶固化后产生的形变。其中，s为镜筒沿光轴方向的整体长度，lmax为套件最靠近物侧的位置与镜筒最靠近像侧的位置沿平行光轴方向的距离。
8.进一步，其中筒壁还具有一朝向物侧的镜筒物侧面，套件具有最靠近物侧的物侧端及最靠近像侧的像侧端，物侧端在平行光轴的方向不超出不被套件覆盖且最靠近物侧端的镜筒物侧面，其中最靠近物侧端的镜筒物侧面较像侧端靠近物侧。
9.进一步，其中套件材质为金属。
10.进一步，其中套件是藉由镶件的方式固设于该镜筒外表面。
11.进一步，其中套件呈现在环绕该光轴的圆周方向上非连续地延伸的环状。
12.进一步，其中镜筒满足以下条件式：0.000《t/d≦10.600；其中，t为套件最远离光轴的位置与镜筒外表面在垂直光轴方向的距离，d为套件在平行光轴方向的最大长度。
13.进一步，其中套件材质为热膨胀系数小于镜筒的材质之热膨胀系数的塑料材质。
14.本发明的一实施例提出一种影像模块，包括镜头及致动器。镜头包含镜筒，而镜筒包括筒壁及套件。筒壁围绕光轴且从物侧往像侧延伸，筒壁具有朝向光轴的镜筒内表面及背对于镜筒内表面的镜筒外表面。套件固设于镜筒外表面，套件具有朝向光轴的套件内表面及背对于套件内表面的套件外表面，套件外表面的表面积小于镜筒外表面的表面积，且套件外表面的至少一部分与致动器的载体以点胶固化接合。
15.进一步，套件材质为金属。
16.进一步：其中镜筒满足以下条件式：2.500≦s/d≦68.000；其中，s为镜筒沿光轴方向的整体长度，d为套件在平行光轴方向的最大长度。
17.进一步，其中套件是藉由镶件的方式固设于镜筒外表面。
18.进一步，其中套件呈现在环绕光轴的圆周方向上非连续地延伸的环状。
19.进一步，其中镜筒满足以下条件式：0.000《t/d≦10.600；其中，t为套件最远离光轴的位置与镜筒外表面在垂直光轴方向的距离，d为套件在平行光轴方向的最大长度。
20.进一步，其中套件的数量小于或等于四个。
21.进一步，其中套件材质为一热膨胀系数小于镜筒的材质之热膨胀系数的塑料材质。
22.基于上述，本发明的实施例的镜筒及影像模块的有益效果在于：本发明的实施例的镜筒及影像模块藉由固设于镜筒外表面的套件，以及满足上述条件的套件和镜筒的配置关系，可以增加镜筒强度、减少镜筒形变，提升组装良率。
附图说明
23.图1为本发明的第一实施例的镜筒及影像模块的示意图。
24.图2为图1的实施例的镜筒的立体示意图。
25.图3为图1的实施例的镜筒的剖面示意图。
26.图4a为本发明的第二实施例的镜筒的立体示意图。
27.图4b为图4a的实施例的镜筒的剖面示意图。
28.图5a为本发明的第三实施例的镜筒的立体示意图。
29.图5b为图5a的实施例的镜筒的剖面示意图。
30.图6a为本发明的第四实施例的镜筒的立体示意图。
31.图6b为图6a的实施例的镜筒的剖面示意图。
32.图7a为本发明的第五实施例的镜筒的立体示意图。
33.图7b为图7a的实施例的镜筒的剖面示意图。
34.图8为本发明的第六实施例的镜筒的立体示意图。
35.图9为本发明的第七实施例的镜筒的立体示意图。
36.图10为本发明的第八实施例的镜筒的立体示意图。
具体实施方式
37.在开始详细描述本发明之前，首先清楚表示附图中的符号说明：10:影像模块；100: 镜头；110、110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g:镜筒；110s:容置空间；112: 筒壁；112a:镜筒内表面；112b:镜筒外表面；112b1:镜筒物侧面；112b2:镜筒外侧面； 200、200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g:套件；200a:套件内表面；200b:套件外表面；202、202c、202d、202f、202g:物侧端；204、204f、204g:像侧端；300:致动器；310:载体；312:线圈；a1:物侧；a2:像侧；d、s:长度；g:胶体；h:深度；i:光轴； i’:轴线；is:光学成像系统；lmax、t:距离。
38.图1为本发明的第一实施例的镜筒及影像模块的示意图。图2为图1的实施例的镜筒的立体示意图。图3为图1的实施例的镜筒的剖面示意图。
39.请参照图1、图2和图3。影像模块10包括镜头100、及致动器300。镜头100包含镜筒110。镜筒110具有容置空间110s，可将光学成像系统is设置于容置空间110s中。光学成像系统is包含至少一透镜。光学成像系统is具有光轴i，接收自物侧a1入射之平行于光轴i至相对光轴呈半视角(hfov)角度内的成像光线。成像光线通过光学成像系统is，在位于像侧a2的成像面上成像。影像模块10可另包括设置于该光学成像系统 is的像侧a2的影像传感器，光学成像系统is的成像面位于该影像传感器上。
40.镜筒110具有围绕光轴i的筒壁112及套件200，筒壁112从物侧a1往像侧a2延伸，且筒壁112具有朝向光轴i的镜筒内表面112a及背对于镜筒内表面112a的镜筒外表面112b。
41.套件200固设于镜筒外表面112b。套件200具有朝向光轴i的套件内表面200a及背对于套件内表面200a的套件外表面200b。在本实施例中，套件内表面200a贴合镜筒外表面112b。套件外表面200b的表面积小于镜筒外表面112b的表面积。如图2和图3 所示，套件200设置在镜筒外表面112b的一部分上。
42.致动器300可为音圈马达(voice coil motor，vcm)设计型式或其他类型的致动器设计。致动器300具有沿一轴线i’设置的载体310及沿轴线i’环绕载体310外侧设置的座体(图未示)。载体310上设置有线圈312，线圈312可与设置在座体内侧的磁性组件交互作用，使载体310相对于座体沿轴线i’移动。载体310环绕镜筒110外侧设置，载体310的轴线i’可以与光学成像系统is的光轴i重合。套件外表面200b的至少一部分与致动器300的载体310以点胶固化接合，使镜筒110和套件200与载体310固定接合。因此，致动器300的载体310可带着镜筒110及设置在镜筒110内的光学成像系统is沿轴线i’(光轴i)移动，以达成影像的对焦或调焦。在本实施例中，载体310 也与镜筒外表面112b的一部分以点胶固化接合，使载体310与套件外表面200b及镜筒外表面112b之间存在胶体g。
43.镜筒110与致动器300之间的点胶接合，在高温固化时镜筒110与致动器300会历经膨胀后再收缩，此时在镜筒外表面112b的致动器300及胶体对镜筒110在径向朝远离光轴i方向的拉扯容易造成镜筒110形变。藉由将套件200固设于镜筒外表面112b，可以减少此种形变。因此，本发明的实施例的影像模块及镜筒，可以改善镜筒与致动器点胶接合后产生形变的问题。
44.请参照图1至图3。在本发明的另一观点中，镜筒110适于与致动器300配合且彼此之间有一较佳之配合位置，镜筒110包括筒壁112及套件200。镜筒110具有容置空间110s，可将光学成像系统is设置于容置空间110s中。光学成像系统is具有光轴i，接收自物侧a1入射
之成像光线，使成像光线通过光学成像系统is后，在像侧a2成像。筒壁112围绕光轴i且从物侧a1往像侧a2延伸。筒壁112具有朝向光轴i的镜筒内表面112a及背对于镜筒内表面112a的镜筒外表面112b。
45.镜筒外表面112b包括朝向物侧a1的镜筒物侧面112b1。请参考图3，镜筒外表面 112b可呈阶梯状，其中朝向物侧a1的镜筒外表面112b为镜筒物侧面112b1。详细来说，镜筒外表面112b可包括大致上与光轴i正交的镜筒物侧面112b1，以及在包含光轴i的剖面(例如图3所示的剖面)上大致上沿平行光轴i的方向延伸的镜筒外侧面112b2。但在本发明的一些实施例中，如图3所示，在包含光轴i的剖面上，镜筒外侧面112b2 的延伸线可在物侧a1方向与光轴i夹一角度，使镜筒外侧面112b2呈现朝物侧a1渐缩的锥状表面。
46.套件200固设于镜筒外表面112b。也就是说，套件200相对于镜筒110固定，套件 200与镜筒110之间不相对移动。且套件内表面200a与镜筒110完全接触。如图3所示，在本实施例中，套件200并未嵌入镜筒外表面112b，而是固设在镜筒内缩段的镜筒外表面112b，但本发明不限于此。在其他的实施例中，设置套件的镜筒外表面也可以不具有内缩段。在另外的一些实施例中，为了不再藉由其他胶体固定，套件可以选择性地部份嵌入镜筒外表面，以提升套件与筒壁之间的牢固性。此外，在本实施例中，镜筒110满足以下条件式：s/lmax≧1.600。其中，s为镜筒110沿光轴i方向的整体长度，lmax为套件200最靠近物侧a1的位置与镜筒110最靠近像侧a2的位置沿平行光轴i方向的距离。如此，套件200可于镜筒110与致动器300配合的范围内设置(举例来说，致动器 300与镜筒110之间可在较靠近镜筒110中段的位置进行点胶)，以提升镜筒110在与致动器300的配合范围内的镜筒强度，降低致动器300及胶体朝远离光轴方向对镜筒拉扯的影响，以降低镜筒110与致动器300点胶固化后产生的形变，其中s/lmax较佳的范围为1.600≦s/lmax≦11.500，更佳的为2.000≦s/lmax≦5.000。在本实施例中，套件200 部分设置于镜筒110与致动器300配合的范围内，但在其他的实施例中，套件也可全部设置于该配合范围内。
47.此外，在本实施例中，镜筒110满足以下条件式：2.500≦s/d≦68.000。其中，s 为镜筒110沿光轴i方向的整体长度，d为套件200在平行光轴i方向的最大长度。藉由满足2.500≦s/d≦68.000可以达成降低镜筒110形变的功效，且可降低镜筒110模造成型时套件200与镜筒外表面112b结合的困难度，且可节省成本。套件200具有最靠近物侧a1的物侧端202及最靠近像侧a2的像侧端204。在本实施例中，物侧端202在平行光轴i的方向不超出不被套件200覆盖且最靠近物侧端202的镜筒物侧面112b1，其中该最靠近物侧端202的该镜筒物侧面112b1较像侧端204靠近物侧a1。请参考图3，镜筒外表面112b可具有阶梯状结构，因此镜筒外表面112b具有自物侧a1至像侧a2排列的一系列镜筒物侧面112b1。其中，在不被套件200覆盖的镜筒物侧面112b1中，存在最靠近物侧端202的一镜筒物侧面112b1。该镜筒物侧面112b1较套件200的像侧端 204靠近物侧a1，且套件200的物侧端202在平行光轴i的方向不延伸超出该镜筒物侧面112b1。换句话说，套件200在朝物侧a1的方向不延伸超出该镜筒物侧面112b1。当镜筒110满足2.500≦s/d≦68.000时，再搭配套件200固设于镜筒外表面112b且部分嵌入筒壁112以及上述套件200在朝物侧a1的方向不延伸超出该镜筒物侧面112b1的设计，可提升套件200与筒壁112之间的牢固性。
48.此外，在本实施例中，镜筒110满足条件式：0.000《t/d≦10.600。其中，t为套件 200最远离光轴i的位置与镜筒外表面112b在垂直光轴i方向的距离(在本实施例中，由于套
件200未嵌入镜筒外表面112b，因此t为套件200最远离光轴i的位置在垂直光轴i方向上的厚度)，d为套件200在平行光轴i方向的最大长度，可以在最节省成本的情况下同时达到改善镜筒110形变的目的。
49.在本发明的一些实施例中，套件200材质为金属，可具有较佳的改善镜筒形变的效果，但本发明不限于此。在本发明的其他实施例中，套件200材质可为热膨胀系数小于镜筒110(或筒壁112)的材质之热膨胀系数的塑料材质，可节省成本及降低制造难度。在本发明的一些实施例中，套件200是藉由镶件的方式固设于镜筒外表面112b。例如，可将预先制作成型的套件200置入镜筒110本体的制作模具中，使成形后的镜筒110本体与套件200固定接合，而不另外藉由黏胶或其他接合机制或接合组件达成接合，但本发明不限于此。其中，将套件200固设在镜筒外表面112b可具有限位功能，使得镜筒 110模造成型时套件200不易偏心。此外，以镶件的方式将套件200固设于镜筒外表面 112b可提升牢固性。
50.图4a为本发明的第二实施例的镜筒的立体示意图。图4b为图4a的实施例的镜筒的剖面示意图。请参照图4a和图4b。本实施例的镜筒110a类似于图2和图3的镜筒110，而两者的主要差异如下所述。本实施例的镜筒110a包括套件200a。其中，相较于第一实施例的套件200，套件200a在平行光轴i方向具有较短的最大长度d。其中，套件200a 固设于镜筒外表面112b且部分嵌入筒壁112。在本实施例中，镜筒110a可满足2.500 ≦s/d≦68.000，及套件200在朝物侧a1的方向不延伸超出该镜筒物侧面112b1的设计，以达成降低镜筒110a形变以及节省成本的目的，其中又以4.000≦s/d≦35.000为较佳范围。请参考图4b，套件200a的部分在朝光轴i的方向嵌入筒壁112后，再转折朝像侧a2的方向延伸，但该延伸方向并不限于此，其中套件200a自镜筒外侧面112b2嵌入筒壁112。镜筒外侧面112b2可以是环绕光轴i呈现筒状的表面，或可以是环绕光轴i 呈现朝物侧a1渐缩的锥状表面。其中透过将套件部分嵌入筒壁的设计，可以提升套件与筒壁之间接合的牢固性。在另外的实施例中，套件200a裸露在镜筒外表面112b之外的部分可贴合镜筒外表面112b延伸(例如，该裸露部分沿镜筒外侧面112b2往物侧a1方向延伸)，可以提升套件与筒壁之间接合的牢固性。
51.在本实施例中，镜筒110a可满足条件式：0.010≦h/d≦15.800。其中，h为套件200a 在垂直光轴i的方向的嵌入深度，d为套件200a在平行光轴i方向的最大长度，可以提升套件与筒壁之间接合的牢固性。
52.此外，在本实施例中，镜筒110a满足条件式：0.000《t/d≦10.600。其中，t为套件200a最远离光轴i的位置与镜筒外表面112b在垂直光轴i方向的距离，d为套件200a 在平行光轴i方向的最大长度，可以在节省成本的情况下同时达到改善镜筒110a形变的目的。本实施例的镜筒110a可与类似于图1所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
53.图5a为本发明的第三实施例的镜筒的立体示意图。图5b为图5a的实施例的镜筒的剖面示意图。请参照图5a和图5b。本实施例的镜筒110b类似于图4a和图4b的镜筒110a，而两者的主要差异如下所述。本实施例的镜筒110b包括套件200b。其中，相较于第二实施例的套件200a，套件200b暴露于镜筒110b外的部分呈翘曲状，其中套件200b最远离光轴i的端部朝物侧a1方向延伸。本实施例的镜筒110b可与类似于图1所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
54.图6a为本发明的第四实施例的镜筒的立体示意图。图6b为图6a的实施例的镜筒的剖面示意图。请参照图6a和图6b。本实施例的镜筒110c类似于图2和图3的镜筒110，而两者
的主要差异如下所述。本实施例的镜筒110c包括套件200c。其中，相较于第一实施例的套件200，套件200c覆盖一系列镜筒物侧面112b1中的至少一个。在本实施例中，套件200c最靠近物侧a1的物侧端202c在平行光轴i的方向不超出不被套件200c 覆盖且最靠近物侧端202c的镜筒物侧面112b1。本实施例的镜筒110c可与类似于图1 所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
55.图7a为本发明的第五实施例的镜筒的立体示意图。图7b为图7a的实施例的镜筒的剖面示意图。请参照图7a和图7b。本实施例的镜筒110d类似于图2和图3的镜筒110，而两者的主要差异如下所述。本实施例的镜筒110d包括套件200d。其中，相较于第一实施例的套件200，套件200d覆盖一系列镜筒物侧面112b1中的至少一个，且套件200d 最靠近物侧a1的物侧端202d自套件200d覆盖镜筒物侧面112b1的部分沿镜筒外侧面 112b2朝物侧a1方向延伸。在本实施例中，物侧端202d在平行光轴i的方向不超出不被套件200d覆盖且最靠近物侧端202d的镜筒物侧面112b1。本实施例的镜筒110d可与类似于图1所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
56.图8为本发明的第六实施例的镜筒的立体示意图。请参照图8。本实施例的镜筒110e 类似于图4a和图4b的镜筒110a，而两者的主要差异如下所述。本实施例的镜筒110e 包括套件200e。其中，相较于第二实施例的套件200a，套件200e包括四个类似于套件 200a的环形套件。在本发明的一些实施例中，套件可包括多个环形套件。举例来说，套件的数量可以是小于或等于四个，如此可使套件具有改善镜筒形变的功效，同时兼顾制造良率。但本发明不限于此。本实施例的镜筒110e可与类似于图1所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
57.图9为本发明的第七实施例的镜筒的立体示意图。请参照图9。本实施例的镜筒110f 类似于图7a和图7b的镜筒110d，而两者的主要差异如下所述。本实施例的镜筒110f 包括套件200f。其中，相较于第五实施例的套件200d，套件200f呈现在环绕光轴i的圆周方向上非连续地延伸的环状，如此可使套件具有改善镜筒形变的功效，同时兼顾制造良率。如图9所示，套件200f本体可部分镂空，但套件200f最靠近物侧a1的物侧端 202f及最靠近像侧a2的像侧端204f仍为连续不断开。该镂空段暴露出镜筒外表面112b。本实施例的镜筒110f可与类似于图1所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
58.图10为本发明的第八实施例的镜筒的立体示意图。请参照图10。本实施例的镜筒 110g类似于图7a和图7b的镜筒110d，而两者的主要差异如下所述。本实施例的镜筒 110g包括套件200g。其中，相较于第五实施例的套件200d，套件200g呈现在环绕光轴 i的圆周方向上非连续地延伸的环状，如此可使套件具有改善镜筒形变的功效，同时兼顾制造良率。如图10所示，套件200g本体可部分挖空，且该挖空段可向物侧a1方向延伸至套件200g最靠近物侧a1的物侧端202g，使得该物侧端202g呈不连续环状的构型。但套件200g最靠近像侧a2的像侧端204g仍为连续不断开。在其他的实施例中，套件的像侧端也可以完全断开，呈现不连续环状的构型。该挖空段暴露出镜筒外表面112b。本实施例的镜筒110g可与类似于图1所示的致动器相配合而提供一种影像模块。
59.致动器可固设于镜筒外表面以达到使可携式电子装置具有对焦或调焦的功能，而致动器与镜筒有一较佳之配合位置。本发明的实施例的镜筒，藉由将套件固设于镜筒外表面，且满足s/lmax≧1.600，使得套件可于该较佳配合位置之范围内设置，以提升镜筒与致
动器的配合范围内的镜筒强度，降低在镜筒外表面的致动器及胶体对镜筒在径向朝远离光轴方向拉扯的影响，达到改善镜筒与致动器点胶固化接合后发生形变的目的。其中s/lmax较佳的范围为1.600≦s/lmax≦11.500，更佳的为2.000≦s/lmax≦5.000。此外，套件固设在镜筒外表面可具有限位功能使得镜筒模造成型时套件不易偏心。除此之外，当套件在平行光轴的方向不延伸超出最靠近物侧端的镜筒物侧面，其中最靠近物侧端的镜筒物侧面较像侧端靠近物侧，还可以提升套件与镜筒筒壁之间的牢固性。
60.本发明的实施例的镜筒，藉由将套件固设于镜筒外表面可以达到改善镜筒与致动器点胶固化接合后的形变的目的，当满足2.500≦s/d≦68.000还可以降低镜筒模造成型时套件与镜筒外表面结合的困难度并且具有节省成本的优点。其中再透过将套件部分嵌入筒壁，以及套件在平行光轴的方向不延伸超出最靠近物侧端的镜筒物侧面，其中最靠近物侧端的镜筒物侧面较像侧端靠近物侧，可以提升套件与镜筒筒壁之间的牢固性，更佳的范围为4.000≦s/d≦35.000。
61.镜筒与致动器点胶接合，在高温固化时会历经膨胀后再收缩，此时在镜筒外表面的致动器及胶体对镜筒在径向朝远离光轴方向的拉扯容易造成镜筒形变。本发明的实施例的影像模块，可以达到改善镜筒与致动器点胶固化接合后的形变的目的。
62.本发明之实施例皆可实施，且可于同一实施例中撷取部分特征组合，该特征组合相较于先前技术而言亦能达成无法预期之本案功效，该特征组合包括但不限于长度、距离、深度及条件式等特征之搭配。本发明实施方式之揭露为阐明本发明原则之具体实施例，应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言之，实施例及其附图仅为本发明示范之用，并不受其限囿。