JP2017107207A - ツインレンズモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 多極磁石、または一般の磁石と組み合わせた磁石などの改良型の磁石を用いたツインレンズモジュールを提供する。【解決手段】 第１のレンズを保持するのに用いられ、少なくとも１つの第１の磁石を含み、前記第１の磁石は、前記第１のレンズの両側に配置される第１のレンズ保持部材、および第２のレンズを保持するのに用いられ、少なくとも１つの第２の磁石を含み、前記第２の磁石は、前記第２のレンズの両側に配置され、前記第１の磁石および／または前記第２の磁石の一部は、多極磁石である第２のレンズ保持部材を含むツインレンズモジュール。【選択図】 図２

Description

本出願は、２０１５年１２月８日に出願された米国特許出願番号第６２／２６４５５７号、２０１６年９月７日に出願された台湾特許出願番号第１０５１２８８７１号についての優先権を主張するものであり、これらの全ては引用によって本願に援用される。

本発明は、ツインレンズモジュールに関し、特に、２つのレンズが互いに影響することなくそれぞれ独自に合焦できる、改良型の磁石を用いたツインレンズモジュールに関するものである。

近年、ツインレンズモジュールが各種の電子装置に広く用いられるようになり、ユーザーは、３Ｄ撮影またはディープフィールド撮影などの各種の撮影を行うことができるようになった。一般的に、磁石とコイルとの相互作用が用いられ、ツインレンズモジュールによってレンズを動かしている。２つのレンズが独自に移動、または合焦したときに、どのように１つのレンズの移動がもう１つのレンズの移動に影響されるのを防止するかが、重要な課題となっている。従って、上述の問題を解決する、多極磁石などの改良型の磁石を用いたツインレンズモジュールが必要である。

特開２０１３−２４９３８号公報

上述の問題を解決するために、本発明は、多極磁石、または一般の磁石と組み合わせた磁石などの改良型の磁石を用いることによって、１つのレンズの移動がもう１つのレンズの移動に影響されるのを防止し、且つ２つのレンズ間の距離、平行度、および同一の回転／傾斜角度の保持を効果的に制御できるツインレンズモジュールを提供する。

本発明の１つの態様では、ツインレンズモジュールは、本発明の実施形態によって提供される。ツインレンズモジュールは、第１のレンズ保持部材と第２のレンズ保持部材を含む。第１のレンズ保持部材は、第１のレンズを保持するのに用いられる。第１のレンズ保持部材は、少なくとも１つの第１の磁石を含み、第１の磁石は、第１のレンズの両側に配置される。第２のレンズ保持部材は、第２のレンズを保持するのに用いられる。第２のレンズ保持部材は、少なくとも１つの第２の磁石を含み、第２の磁石は、第２のレンズの両側に配置され、第１の磁石および／または第２の磁石の一部は、多極磁石である。もう１つの実施形態では、第１の磁石および第２の磁石の各々は、多極磁石である。

本発明のもう１つの態様では、第１の磁石と第２の磁石の残りの部分は、改良型の一般の磁石であり、改良型の一般の磁石のＮ極とＳ極は、交互に配置される。もう１つの実施形態では、第１の磁石と第２の磁石の各々は、多極磁石である。磁気シールド板は、第１のレンズ保持部材と第２のレンズ保持部材の間に配置される。光学手ぶれ補正（ＯＩＳ）システムは、ツインレンズモジュールよって行われる。第１のレンズの焦点および第２のレンズの焦点は、独立している。

本発明の他の態様及び特徴は、ツインレンズモジュールの特定の実施の形態の以下の説明を検討後は当業者により明白となるであろう。

本開示の態様は、添付の図面を参照して、次の詳細な説明から良く理解される。工業における標準実施に従って、種々の特徴が縮尺通りに描かれず、図示の目的のためだけに使用されていることを主張する。実際、種々の特徴の寸法は、議論の明確化のために、任意に増加または減少されてよい。
本発明の実施形態に係る、ツインレンズモジュールの機構図である。 本発明のもう1つの実施形態に係る、ツインレンズモジュールの概略図である。 本発明の実施形態に係る、多極磁石の概略図である。 本発明の実施形態に係る、一般の磁石の概略図である。 本発明の実施形態に係る、改良型の一般の磁石の概略図である。 本発明のもう1つの実施形態に係る、多極磁石の概略図である。 本発明の実施形態に係る、ツインレンズモジュールの概略図である。 本発明の実施形態に係る、ツインレンズモジュールの概略図である。 本発明の実施形態に係る、ツインレンズモジュールの概略図である。

特に示されなければ、異なる図面の対応の番号または記号は、通常、対応の部分を指している。図面は、各種の実施形態の関連する態様を明確に説明するためのものであり、縮尺通りに描かれるとは限らない。

次の開示では、異なる特徴を実施するために、多くの異なる実施の形態または実施例を提供する。本開示を簡素化するために、複数の要素および複数の配列の特定の実施形態が以下に述べられる。これらは単に実施例であり、これらに制限されるものではない。例えば、本説明の第２の特徴の上方の、または第２の特徴上の第１の特徴の形成は、続いて、特徴が直接接触で形成される複数の実施形態を含むことができ、且つ前記特徴が直接接触でないように、付加的な特徴が前記第１と第２の特徴間に形成された複数の実施形態を含むこともできる。

図１は、本発明の実施形態に係る、ツインレンズモジュール１０の機構図である。ツインレンズモジュール１０は、第１のレンズ保持部材１００および第２のレンズ保持部材２００を含む。図１に示されるように、ツインレンズモジュール１０は、主に、長方形のフレーム２０、ベース３０、上スプリング４１と４２、下スプリング５１と５２、複数のサスペンションワイヤー６０、ホルダー８１と８２、第１のコイルＣ１、第２のコイルＣ２、第１の磁石１１０、および第２の磁石２１０を含む。第１のコイルＣ１は、楕円形構造を有することができ、第２のコイルＣ２は、多辺形構造を有することができる。具体的に言えば、図１に示されるように、第１のコイルＣ１は、ホルダー８１の両側に配置され、第２のコイルＣ２は、ホルダー８２を囲むように配置される。

理解すべきことは、電荷結合素子（ＣＣＤ）などのイメージセンサ（図示されていない）は、ベース３０の下方に配置され、ベース３０に固定されることである。また、光学レンズ（図示されていない）は、ホルダー８１、８２内に配置され、イメージセンサに対応して配置される。ベース３０は、光学レンズの光軸ＯＡ１とＯＡ２（これらの２つの軸は、Ｚ軸に平行である）に実質的に垂直である。光学レンズとイメージセンサにより、カメラは撮像または録画に用いられることができる。また、光学レンズとイメージセンサの間に配置された光学手ぶれ補正機構により、Ｘ軸とＹ軸に沿った光学レンズの光軸ＯＡ１とＯＡ２が水平にずれるのを即時に補正することができ、手ぶれ補正の効果を得て、より良い画像品質を得ることができる。

一実施形態では、ホルダー８１は、上スプリング４１に連結され、ホルダー８２は、上スプリング４２に連結され、且つ上スプリング４２は、フレーム２０に連結される。また、ホルダー８２は、下スプリング５２に連結され、下スプリング５２は、フレーム２０に連結される。従って、フレーム２０が外力の衝撃を受けたとき、ホルダー８１と８２は、上スプリング４１と４２および下スプリング５１と５２によって、フレーム２０に対してＺ軸に沿って移動し、カメラの振動が垂直方向（Ｚ軸）に沿って効果的に吸収されることができ、ホルダー８１と８２の中に配置された光学レンズが偶発的に損傷するのを回避することができる。また、本実施形態では、サスペンションワイヤー６０の一端は、例えば、はんだによってフレーム２０と連結されることができ、もう一端は、例えば、はんだによってベース３０と連結されることができる。従って、フレーム２０が外力の衝撃を受けたとき、フレーム２０は、ベース３０に対してＸＹ面に対する方向に沿って移動することができ、カメラの平行方向の振動も効果的に吸収されることができる。

図２は、本発明のもう1つの実施形態に係る、ツインレンズモジュール１０の概略図である。図２に示されるように、ツインレンズモジュール１０は、第１のレンズ保持部材１００および第２のレンズ保持部材２００を含む。第１のレンズ保持部材１００の第１の中空領域１２０は、第１のレンズ（図示されていない）を収容するように用いられる。従って、第１のレンズ保持部材１００は、第１のレンズを保持することができる。第１のレンズ保持部材１００は、少なくとも１つの第１の磁石１１０を更に含み、第１の磁石１１０は、第１のレンズの両側に配置される。即ち、第１の磁石１１０は、第１の中空領域１２０の両側に配置される。第２のレンズ保持部材２００の第２の中空領域２２０は、第２のレンズ（図示されていない）を収容するように用いられる。従って、第２のレンズ保持部材２００は、第２のレンズを保持することができる。第２のレンズ保持部材２００は、少なくとも１つの第２の磁石２１０を更に含み、第２の磁石２１０は、第２のレンズを囲むように配置される。即ち、第２の磁石２１０は、第２の中空領域２２０を囲むように配置される。

留意すべきことは、第１の磁石１１０および／または第２の磁石２１０の一部は、多極磁石である。1つの実施形態では、ツインレンズモジュール１０の第１の磁石１１０は、多極磁石であり、第２の磁石２１０は、一般の磁石（即ち、多極磁石でない）である。もう1つの実施形態では、第１の磁石１１０および第２の磁石２１０の各々は、多極磁石である。一般の磁石に比べ、多極磁石の両側の磁気分布は、より閉じ込められて制限される。このため、多極磁石の磁気分布は、一般の磁石の磁気分布より小さく、狭い。従って、多極磁石の使用は、ツインレンズモジュール１０の１つのレンズがもう１つのレンズに影響されるのを防止することができる。

１つの実施形態では、ツインレンズモジュール１０は、センサ（図示されていない）を更に含む。例えば、センサは、ホールセンサであることができる。ユーザーがツインレンズモジュール１０を含む電子装置を用いたとき、センサは、ツインレンズモジュール１０の振動と移動を検出することができる。従って、ツインレンズモジュール１０は、光学手ぶれ補正（ＯＩＳ）システムを行うことができる。

また、ツインレンズモジュール１０は、第１のコイルＣ１、第２のコイルＣ２、およびスプリングプレートを更に含む。作用力が第１のコイルＣ１および第１の磁石１１０によって発生され、その作用力により第１のレンズが光軸ＯＡ１に沿って上下に移動することができる。従って、ツインレンズモジュール１０の第１のアクチュエータが形成される。具体的に言えば、第１のアクチュエータは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）である。また、作用力が第２のコイルＣ２および第２の磁石２１０によって発生され、その作用力により第２のレンズが光軸ＯＡ２に沿って上下に移動することができる。従って、ツインレンズモジュール１０の第２のアクチュエータが形成される。スプリングプレートは、第１のレンズ保持部材１００および第２のレンズ保持部材２００を挟持するように用いられ、第１のレンズおよび第２のレンズが光軸ＯＡ１およびＯＡ２に沿って移動することができる。

従って、ツインレンズモジュール１０について言えば、第１のレンズの焦点と第２のレンズの焦点は、独立している。また、第１のレンズ保持部材１００および第２のレンズ保持部材２００は、同一のツインレンズモジュール１０に配置されるため、第１のレンズ保持部材１００と第２のレンズ保持部材２００間の相対位置、距離、平行度、および回転／傾斜角度が固定される。従って、第１のレンズ保持部材１００および第２のレンズ保持部材２００がどのように動作されても、制御されても、または外部の振動を受けても、光軸ＯＡ１とＯＡ２は、同一の方向を維持することができる。また、多極磁石は、ツインレンズモジュール１０によって用いられるため、ツインレンズモジュール１０の１つのレンズの移動がもう１つのレンズの移動に影響されるのを防止することができる。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは、本発明の実施形態に係る、多極磁石Ｘ１とＸ４および一般の磁石Ｘ２とＸ３の概略図である。多極磁石Ｘ１のＮ極（Ｎ１）とＳ極（Ｓ１）は、一般の磁石Ｘ２のＮ極（Ｎ２）とＳ極（Ｓ２）と異なって、交互に配置される。多極磁石Ｘ１のＮ１およびＳ１とＮ１およびＳ１との間は、間隙Ｇ１を有する。多極磁石Ｘ１の構造は、一般の磁石Ｘ２の構造と異なるため、多極磁石Ｘ１の両側の磁力線ＭＬの分布は、一般の磁石Ｘ２の分布より、より閉じ込められてより狭い。具体的に言えば、第１のレンズおよび第２のレンズの移動は、磁石とコイルとの相互作用によって動作される。多極磁石Ｘ１の磁力線ＭＬの有効領域は、一般の磁石Ｘ２の磁力線ＭＬの有効領域より小さい。従って、もう１つのレンズの移動に対する影響は、多極磁石Ｘ１を用いることによって回避されることができ、ツインレンズモジュール１０の焦点の精度と安定度が向上され得る。図３Ｃの実施形態では、改良型の一般の磁石Ｘ３のＮ極（Ｎ３）とＳ極（Ｓ３）は、一般の磁石Ｘ２のＮ極（Ｎ２）とＳ極（Ｓ２）の配置と異なって交互に配置される。改良型の一般の磁石Ｘ３の結合部の磁気分布は、多極磁石Ｘ１の結合部の磁気分布より大きく、改良型の一般の磁石Ｘ３によって、非磁性領域の大きさは、減少されることができ、且つ磁気的な線形性は、増加されることができる。図３Ｄは、Ｎ極（Ｎ４、Ｎ５）とＳ極（Ｓ４、Ｓ５）が交互に配置された、多極磁石Ｘ４のもう１つのタイプが示されている。留意すべきことは、Ｎ４とＳ４は、第１の磁性領域Ｚ１を構成し、Ｎ５とＳ５は、第２の磁性領域Ｚ２を構成し、且つ多極磁石Ｘ４は、光軸方向（Ｚ軸）に沿って、第１の磁性領域Ｚ１と第２の磁性領域Ｚ２に分けられる。

図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、本発明の実施形態に係る、ツインレンズモジュール１０の概略図である。図４Ａの実施形態では、第１の磁石１１０と第２の磁石２１０の各々は、多極磁石である。図４Ｂの実施形態では、第１のレンズ保持部材１００の第１の磁石１１０は、改良型の一般の磁石であり、第２のレンズ保持部材２００の第２の磁石２１０は、多極磁石である。改良型の一般の磁石の構造は、図３Ｃに図示されており、ここでは再度述べない。留意すべきことは、第１のレンズ保持部材１００と第２のレンズ保持部材２００の間の第２の磁石２１０は、第２のレンズにより近い位置に配置される。即ち、第１のレンズ保持部材１００と第２のレンズ保持部材２００の間の第２の磁石２１０は、第１のレンズからより離れており、第２のレンズにより近い位置に配置されている。図４Ｃの実施形態では、第１の磁石１１０と第２の磁石２１０の間の磁場を遮蔽するために、磁気シールド板３００が第１のレンズ保持部材１００と第２のレンズ保持部材２００の間に配置される。磁気シールド板３００は、金属材料から構成される、または主にプラスチックから構成されて部分的に金属から構成されることができる（例えば、プラスチック面に金属薄膜を電気めっきする、プラスチック材料に金属粉末をドーピングする、またはプラスチック材料内に金属を埋め込むなど）。磁気シールド板３００の配置により、第１の磁石１１０の磁場は、第２の磁石２１０の磁場に影響を及ぼさず、第２の磁石２１０の磁場は、第１の磁石１１０の磁場に影響を及ぼさない。従って、１つのレンズの移動がもう１つのレンズの移動に影響されるのを防止することができる。

明細書における「第１の」、「第２の」、「第３の」等の序数詞の使用は、それ自体が優先度、序列、又は順序を示唆するものではなく、むしろ、単に２つ以上の特徴、要素、項目等を区別するためのラベルとして使用している。クレーム要素を変えるための、請求項における「第１の」、「第２の」、「第３の」等の序数詞の使用は、それ自体が、１つのクレーム要素を他のクレーム要素と比較して優先度、序列、又は順序、もしくは方法を実施する行為の時間的順序を示唆するものではなく、むしろ、単にクレーム要素を区別するために、特定の名前を有する１つのクレーム要素を同じ名前を有する他の要素から区別するためのラベルとして（だけ、序数詞を）使用している。

本開示は、実施例の方法を用いて、且つ実施形態の観点から記述されてきたが、本開示は開示された実施形態に限定されるものではないということを理解されたい。逆に、（当業者には明らかであるように）種々の変更及び同様の配置を含むように意図される。よって、添付の特許請求の範囲は、全てのそのような変更および同様の配置を包含するように、最も広義な解釈が与えられるべきである。

１０ ツインレンズモジュール
２０ フレーム
３０ ベース
４１、４２ 上スプリング
５１、５２ 下スプリング
６０ サスペンションワイヤー
８１、８２ ホルダー
１００ 第１のレンズ保持部材
１１０ 第１の磁石
１２０ 第１の中空領域
２００ 第２のレンズ保持部材
２１０ 第２の磁石
２２０ 第２の中空領域
３００ 磁気シールド板
ＯＡ１ 第１の光軸
ＯＡ２ 第２の光軸
Ｘ１、Ｘ４ 多極磁石
Ｘ２ 一般の磁石
Ｘ３ 改良型の一般の磁石
ＭＬ 磁力線
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５ Ｎ極
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ Ｓ極
Ｚ１ 第１の磁性領域
Ｚ２ 第２の磁性領域

Claims (10)

1. 第１のレンズを保持するのに用いられ、少なくとも１つの第１の磁石を含み、前記第１の磁石は、前記第１のレンズの両側に配置される第１のレンズ保持部材、および
   第２のレンズを保持するのに用いられ、少なくとも１つの第２の磁石を含み、前記第２の磁石は、前記第２のレンズの両側に配置される第２のレンズ保持部材、を含み、
   前記第１の磁石および／または前記第２の磁石の一部は、多極磁石であるツインレンズモジュール。
2. 前記第１の磁石と前記第２の磁石の残りの部分は、改良型の一般の磁石であり、前記改良型の一般の磁石のＮ極とＳ極は、交互に配置される請求項１に記載のツインレンズモジュール。
3. 前記第１の磁石および前記第２の磁石の各々は、多極磁石である請求項１に記載のツインレンズモジュール。
4. 磁気シールド板が、前記第１のレンズ保持部材と前記第２のレンズ保持部材の間に配置される請求項１に記載のツインレンズモジュール。
5. 前記ツインレンズモジュールによって、光学手ぶれ補正（ＯＩＳ）システムが行われる請求項１に記載のツインレンズモジュール。
6. 前記第１のレンズの焦点および前記第２のレンズの焦点は、独立している請求項１に記載のツインレンズモジュール。
7. 前記第１のレンズ保持部材は、少なくとも１つの第１のコイルを更に含み、前記第２のレンズ保持部材は、少なくとも１つの第２のコイルを更に含む請求項６に記載のツインレンズモジュール。
8. 前記第１のコイルは、第１のホルダーの両側に配置され、前記第２のコイルは、第２のホルダーの両側に配置される請求項７に記載のツインレンズモジュール。
9. 前記第１のレンズ保持部材と前記第２のレンズ保持部材の間に配置された前記第２の磁石は、前記第２のレンズにより近い位置に配置される請求項１に記載のツインレンズモジュール。
10. 前記多極磁石は、光軸に沿って、第１の磁性領域と第２の磁性領域に分けられる請求項１に記載のツインレンズモジュール。
    

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