CN111007619B - 镜头装置与镜头调焦方法 - Google Patents

Abstract

一种镜头装置，包括中空基座、校正环及镜头组。中空基座包括底面以及与底面相对的组装平面，组装平面设置有通孔。校正环包括轴孔以及轴向相对的第一环面与第二环面，轴孔内壁设置有内螺纹，轴孔对应于中空基座的通孔，第二环面以固化胶层固定于中空基座的组装平面上。镜头组包括镜筒，镜筒设置有外螺纹，通过外螺纹镜筒拧紧在校正环的内螺纹内。

Description

镜头装置与镜头调焦方法

【技术领域】

本发明是关于一种光学装置，特别地，是指一种镜头装置与镜头调焦方法。

【背景技术】

在随着科技的发展，目前许多电子产品(例如智能型手机、平板计算机、相机或行车记录仪等等)都会安装镜头装置，用以获取电子产品外部的影像。

一般来说，镜头装置最重视的就是获取的影像画面是否清晰，为达上述目的，在镜头装置的制造中，常会使用主动校准(Active Alignment)调焦法进行调焦。所述主动校准调焦法主要是将镜头先置放在一支撑座上，再调整镜头与支撑座的相对位置以使镜头对焦，最后再将镜头与支撑座彼此胶合固定。然而，此种方式在调焦完毕后，若镜头仍有跑焦或损坏的情形时，由于镜头与支撑座彼此固定，因此只能将整组镜头装置淘汰而提高成本。

【发明内容】

鉴于上述，在一种实施例中，提供一种镜头装置，包括中空基座、校正环及镜头组。所述中空基座包括底面以及与底面相对的组装平面，所述组装平面设置有通孔。所述校正环包括轴孔以及轴向相对的第一环面与第二环面，所述轴孔内壁设置有内螺纹，所述轴孔对应于所述中空基座的通孔，第二环面以固化胶层固定在中空基座的组装平面上。所述镜头组包括镜筒，镜筒设置有外螺纹，镜筒以外螺纹拧紧在校正环之内螺纹。

在一种实施例中，提供一种镜头调焦方法，包括校正步骤：准备中空基座、校正环及镜头组，所述中空基座包括底面及与底面相对的组装平面，所述组装平面设置有通孔，所述校正环包括轴孔以及轴向相对的第一环面与第二环面，所述轴孔内壁设置有内螺纹，所述镜头组包括镜筒，所述镜筒设置有外螺纹，所述镜筒通过外螺纹拧紧在校正环的内螺纹内，所述校正环的轴孔对应于中空基座的通孔，且所述校正环相对所述中空基座移动调整至校正后位置、并经由固化胶层以第二环面粘结在中空基座的组装平面上；检测步骤：检测校正后位置是否使所述镜头组位于对焦位置；调焦步骤：当所述镜头组未处于对焦位置时，将所述镜头组相对于所述校正环旋转，以轴向移动至对焦位置；胶合步骤：填充黏着剂至所述外螺纹与所述内螺纹之间，以固定镜头组与校正环。

综上，本发明实施例的镜头装置与镜头调焦方法，是通过所述镜头组的所述镜筒以外螺纹拧紧在所述校正环的内螺纹内，以经由校正环调整至一校正后位置并固定在中空基座的组装平面上。由此，当所述校正后位置不能使镜头组位于对焦位置时，还能将所述镜头组相对所述校正环旋转，以相对于所述校正环与所述中空基座移动而调整对焦。或者，当所述镜头组损坏时，也可仅将所述镜头组相对于所述校正环旋转拆卸，以更换成另一组新的镜头组，达到不需淘汰整个镜头装置而有效降低成本的优点。

【附图说明】

图1为本发明所述镜头装置的一种实施例的立体图。

图2为本发明所述镜头装置的一种实施例的分解立体图。

图3为本发明所述镜头装置的一种实施例的剖视图。

图4为本发明所述镜头调焦方法的一种实施例的步骤流程图。

图5为本发明所述镜头装置的一种实施例的分解剖视图。

图6为本发明所述镜头装置的一种实施例的调焦致动图。

图7为本发明所述镜头装置的一种实施例的胶合固定图。

【具体实施方式】

图1为本发明所述镜头装置的一种实施例的立体图，图2为本发明所述镜头装置的一种实施例的分解立体图，图3为本发明所述镜头装置的一种实施例的剖视图。。如图1与图2所示，在本实施例中，镜头装置1包括中空基座10、校正环20、镜头组30及电路板40。在一些实施例中，镜头装置1可应用于电子产品上，用以获取周边的影像。例如，镜头装置1可以是智能型手机、平板计算机、笔记本电脑或摄影机等电子产品的影像获取镜头。

如图3所示，中空基座10固定设置在于电路板40上，其中电路板40的表面设置有感光组件41，且感光组件41位于中空基座10内。在本实施例中，中空基座10包括相对的底面11与组装平面12，中空基座10是以底面11固定设置在电路板40上，组装平面12设置有通孔13，通孔13贯通至电路板40表面，感光组件41位于通孔13中。在一些实施例中，具体地，感光组件41可以是感光耦合组件(charge-coupled device,CCD)、互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor,CMOS)、或互补式金属氧化物半导体主动像素传感器(CMOS Active pixel sensor)。

如图3所示，镜头装置1的校正环20与镜头组30是安装于中空基座10的组装平面12上，且镜头组30是通过校正环20调整与感光组件41之间的距离，以固定在预定的对焦位置，其中对焦位置可使镜头组30与感光组件41之间保持在预定的成像焦距以获得预期的摄像质量。以下即进一步结合附图详细说明本发明实施例的镜头调焦方法的步骤流程。

如图4所示，本实施例的镜头调焦方法包括校正步骤S01、检测步骤S02、调焦步骤S03以及胶合步骤S04。请参考图2与图5所示，在校正步骤S01中，首先准备中空基座10、校正环20及镜头组30，中空基座10先固定于电路板40上，且中空基座10的组装平面12环绕设置有光固化粘结层15(例如紫外光固化胶层)。校正环20包括轴孔21以及轴向相对的第一环面22与第二环面23，轴孔21内壁设置有内螺纹211。镜头组30包括镜筒31，镜筒31设置有外螺纹311，镜头组30可先以镜筒31上的外螺纹311拧紧在校正环20的内螺纹211内。如图5所示，在一种实施例中，校正环20的厚度小于镜筒31的厚度，且外螺纹311的长度大于内螺纹211的长度，使镜筒31能够相对于校正环20旋转并穿出第二环面23，但此并不局限此。此外，镜头组30与校正环20彼此呈可松开地锁紧固定，举例来说，镜头组30可顺时针转动使外螺纹311螺合在校正环20内螺纹211，当校正环20与镜头组30彼此抵靠时，可将镜头组30再顺时针施力以彼此锁紧固定。当需要将校正环20与镜头组30彼此松开时，可逆时针施力转动镜头组30，使镜头组30恢复至呈可相对校正环20旋转的状态。

同上，如图5所示，在将镜头组30以镜筒31的外螺纹311拧紧在校正环20的内螺纹211上后，可将校正环20的第二环面23放置于中空基座10的组装平面12的光固化粘结层15上，使轴孔21对应于中空基座10的通孔13。其中，轴孔21的孔径可小于通孔13的孔径，构成镜头组30的镜筒31能穿入通孔13中并对应于电路板40上的感光组件41。接着，再将校正环20相对中空基座10移动调整至一校正后位置，使镜头组30与感光组件41之间保持在预定的成像焦距。详细地，由于光固化粘结层15未受到光线照射而尚未固化，因此，校正环20放置于光固化粘结层15后，仍可相对于中空基座10移动调整位置。举例来说，可利用机械手臂(图未表示)夹持校正环20或镜头组30，并且相对于中空基座10进行升降、横移、俯仰、偏转或转动等动作，以调整镜头组30与感光组件41的相对位置而维持在预定的成像焦距，并且使镜头组30的光轴与感光组件41的感光平面成实质上垂直(即，使感光组件41或镜头组30不存在倾斜现象以避免影像角落模糊的问题)。再如图3所示，当校正环20调整完毕后，可通过特定光线照射光固化粘结层15，例如光固化粘结层15为紫外光固化胶层时，即以紫光照射光固化粘结层15，使光固化粘结层15预固化(pre-cure)而避免校正环20位移，最后再对预固化后的光固化粘结层15进行烘烤操作，使光固化粘结层15热固化而形成固化胶层14，以将校正环20固定于中空基座10的组装平面12上。

如图4所示，在校正步骤S01后可进行检测步骤S02：检测校正后位置是否使镜头组30位于对焦位置。具体来说，由于在校正步骤S01的过程中，镜头组30仍有可能发生跑焦的问题。举例来说，光固化粘结层15于预固化或烘烤作业后，由于光固化粘结层15的性质改变，因此有可能会造成校正环20产生微小偏移的情形，导致镜头组30与感光组件41之间的距离改变而发生跑焦的问题，也就是镜头组30偏离对焦位置而未与感光组件41之间保持在预定的成像焦距，但此并不局限此。镜头组30也可能是受到其他因素影响(例如中空基座10、校正环20或镜头组30受热膨胀)而造成跑焦。因此，在校正步骤S01后可通过光学仪器进一步检测镜头组30是否对焦。

如图4所示，在检测步骤S02后可进行调焦步骤S03：当镜头组30未处于对焦位置时，将镜头组30相对于校正环20旋转以轴向移动至对焦位置。在此请参考图6所示，在检测步骤S02后，若镜头组30发生跑焦而未处于对焦位置时，可施力将镜头组30松开校正环20，并且旋转镜头组30以相对于校正环20与中空基座10轴向移动(如箭号L1所示)，能够进一步调整镜头组30与感光组件41的相对位置以维持在预定的成像焦距(即对焦位置)。

如图4所示，在调焦步骤S03后可进行胶合步骤S04：填充黏着剂A至外螺纹311与内螺纹211之间，以固定镜头组30与校正环20。请结合图2与图6所示，在本发明的一种实施例中，校正环20的第一环面22还设置有凸缘25，凸缘25围绕轴孔21并设置有至少一个径向入胶孔24，且径向入胶孔24与轴孔21连通于。如图2所示，在本实施例中，凸缘25呈环状且一体形成于第一环面22上，二径向入胶孔24径向贯穿凸缘25以与轴孔21相连通，该二径向入胶孔24并以轴孔21的中心点对称设置，但此并不局限。在一些实施例中，凸缘25也可以是一环状块体并通过组装的方式(例如黏固或嵌合)固定于校正环20的第一环面22上。校正环20的第一环面22也可以不设置有凸缘25，径向入胶孔24可由校正环20的环周面26径向贯通至轴孔21，此实施例省略绘制附图。

由此，如图6与图7所示，当镜头组30相对于校正环20旋转以轴向移动至对焦位置时，可从二径向入胶孔24填充黏着剂A至外螺纹311与内螺纹211之间(如图6之箭号L2所示)，使镜头组30与校正环20粘结而固定在对焦位置。

综上，根据上述本发明实施例的镜头装置1与镜头调焦方法，通过镜头组30的镜筒31以外螺纹311拧紧在校正环20之内螺纹211内，以通过校正环20调整至一校正后位置并固定于中空基座10的组装平面12上。由此，当校正后位置不能使镜头组30位于对焦位置时，还能将镜头组30相对于校正环20旋转，以相对于校正环20和中空基座10移动而调整对焦。或者，当镜头组30损坏时，也可仅将镜头组30相对于校正环20旋转拆卸，以更换成另一组新的镜头组30，达到不需淘汰整个镜头装置1而有效降低成本的优点。

如图4与图7所示，在一种实施例中，在胶合步骤S04中填充至外螺纹311与内螺纹211之间的黏着剂A可以是强力胶、瞬间胶或环氧树脂黏胶等，使黏着剂A填充后不需再经过其他过程即可达成固定镜头组30和校正环20的目的。

如图4与图7所示，在另一种实施例中，在胶合步骤S04中填充至外螺纹311与内螺纹211之间的黏着剂A可以是光固化粘结剂(例如紫外光固化胶)，当黏着剂A填充后可通过特定光线照射，例如当黏着剂A为紫外光固化胶时，即以紫光照射黏着剂A，使黏着剂A预固化(pre-cure)而避免镜头组30位移，最后再对预固化后的黏着剂A进行烘烤操作，使黏着剂A热固化以固定镜头组30与校正环20。

如图6与图7所示，在一种实施例中，校正环20可以是透光环，例如校正环20可以是透明材质(例如透明压克力或透明塑料)所制成而能呈半透明或透明状态，使特定光线能够从外部穿透校正环20以照射黏着剂A，降低制造的困难度。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明精神范围内所作些许更改与修饰，都应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

【符号说明】

1 镜头装置

10 中空基座

11 底面

12 组装平面

13 通孔

14 固化胶层

15 光固化粘结层

20 校正环

21 轴孔

211 内螺纹

22 第一环面

23 第二环面

24 径向入胶孔

25 凸缘

26 环周面

30 镜头组

31 镜筒

311 外螺纹

40 电路板

41 感光组件

L1、L2 箭号

A 黏着剂

S01 校正步骤

S02 检测步骤

S03 调焦步骤

S04 胶合步骤

Claims (10)

1.一种镜头装置，其特征在于，所述镜头装置包括：

中空基座，其包括底面以及与所述底面相对的组装平面，所述组装平面设置有通孔；

校正环，其包括轴孔以及轴向相对的第一环面与第二环面，所述轴孔内壁设置有内螺纹，所述轴孔对应于所述中空基座的所述通孔，所述校正环位于一校正后位置且所述第二环面以固化胶层固定于所述中空基座的所述组装平面上；以及

镜头组，其包括镜筒，所述镜筒设置有外螺纹，所述镜筒以所述外螺纹拧紧在所述校正环的所述内螺纹内；

其中，所述校正后位置使所述镜头组保持在预定的成像焦距，且所述镜筒仍能够选择性地相对于所述校正环旋转；

其中，所述校正环的厚度小于所述镜筒的厚度，且所述外螺纹的长度大于所述内螺纹的长度，使所述镜筒能够相对于所述校正环旋转并穿出所述第二环面。

2.根据权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，所述镜头装置还包括电路板，所述电路板上设置有感光组件，所述中空基座的所述底面固定设置在所述电路板上，所述感光组件位于所述中空基座内。

3.根据权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，所述校正环还设置有径向入胶孔，所述径向入胶孔与所述轴孔相连通。

4.根据权利要求3所述的镜头装置，其特征在于，所述校正环的所述第一环面还设置有凸缘，所述径向入胶孔设置在所述凸缘上。

5.根据权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，所述校正环为透光环。

6.一种镜头调焦方法，其特征在于，所述镜头调焦方法包括：

校正步骤：准备中空基座、校正环及镜头组，所述中空基座包括底面以及与所述底面相对的组装平面，所述组装平面设置有通孔，所述校正环包括轴孔以及轴向相对的第一环面与第二环面，所述轴孔内壁设置有内螺纹，所述镜头组包括镜筒，所述镜筒设置有外螺纹，所述镜筒以所述外螺纹拧紧在所述校正环的所述内螺纹之后，所述校正环的所述轴孔对应于所述中空基座的所述通孔，且所述校正环相对所述中空基座移动调整至一校正后位置、并经由固化胶层以所述第二环面粘结在所述中空基座的所述组装平面上，其中，所述校正环的厚度小于所述镜筒的厚度，且所述外螺纹的长度大于所述内螺纹的长度，使所述镜筒能够相对于所述校正环旋转并穿出所述第二环面；

检测步骤：检测所述校正后位置是否使所述镜头组位于对焦位置；

调焦步骤：于所述镜头组未于所述对焦位置时，将所述镜头组相对于所述校正环旋转以轴向移动至所述对焦位置；以及

胶合步骤：填充黏着剂至所述外螺纹与所述内螺纹的间，以固定所述镜头组与所述校正环。

7.根据权利要求6所述的镜头调焦方法，其特征在于，所述校正步骤中的所述校正环还设置有径向入胶孔，所述径向入胶孔与所述轴孔相连通，在所述胶合步骤中进一步包括：所述黏着剂是通过所述径向入胶孔填充至所述外螺纹与所述内螺纹之间。

8.根据权利要求6所述的镜头调焦方法，其特征在于，在所述胶合步骤中进一步包括：以光线照射所述黏着剂以使所述黏着剂固化。

9.根据权利要求8所述的镜头调焦方法，其特征在于，所述校正步骤的所述校正环为透光环，在所述胶合步骤中进一步包括：所述光线是穿透所述校正环以照射所述黏着剂。

10.根据权利要求6所述的镜头调焦方法，其特征在于，所述校正步骤的所述校正环是以机械手臂夹持所述校正环或所述镜头组、并且相对所述中空基座移动而使所述校正环位于所述校正后位置。

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