JP2020109481A - レンズモジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明には、レンズモジュール及び電子機器が提供される【解決手段】レンズモジュール１０は、鏡筒１００、レンズ群及び支持部４００を備える。鏡筒１００の内部にキャビティ１１３が設けられている。レンズ群は光軸の延出方向に設置された第１レンズ２００及び第２レンズ３００を含み、それぞれ第１係合部２０４、第２係合部３０４が設けられており、第１係合部２０４は第２係合部３０４に係合し、かつ第１係合部２０４は第２係合部３０４よりも光軸から離れている。支持部４００は対向して設置された第１支持面及び第２支持面を含み、第１支持面は第１レンズ２００に当接し、第２支持面は第２レンズ３００に当接し、支持部は第２係合部を取り囲んで設置される。第２レンズ３００は支持部４００を介して第１レンズ２００に当接するため、第１レンズ２００又は第２レンズ３００の縁の厚みを小さくすることができるため、成形に有利である。【選択図】図１

Description

本発明は、光学結像技術の分野に関し、具体的にレンズモジュール及び電子機器に関する。

科学技術の絶え間ない発展に伴い、携帯型の電子機器は絶え間なくスマート化及び小型化へ発展しつつある。デジタルカメラの以外、タブレットＰＣ、携帯電話等の携帯型の電子機器にも撮影機能を有するレンズモジュールが配置されている。レンズモジュールは、一般的に、鏡筒と、鏡筒内に収容されるレンズ群とを備え、レンズ群は複数のレンズを含み、複数のレンズが積層して設置されている。しかしながら、隣接するレンズの間の距離が大きい場合、隣接するレンズを一緒に組み立てるために、レンズの縁の厚みを厚くする必要があり、レンズの中間部分の厚みが薄いため、レンズの成形が困難になる。

したがって、レンズモジュール及び当該レンズモジュールを備える電子機器を提供する必要がある。

本発明は、従来のレンズの成形が困難であるという問題を解決するように、レンズモジュール及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明の技術的要件は下記の通りである。

本発明には、
内部にキャビティが設けられた鏡筒と、
光軸の延出方向に設置された第１レンズ及び第２レンズを含むレンズ群であって、前記第１レンズの前記第２レンズに近い側に第１係合部が設けられており、前記第２レンズの前記第１レンズに近い側に第２係合部が設けられており、前記第１係合部は前記第２係合部に係合し、かつ前記第１係合部は前記第２係合部よりも前記光軸から離れているレンズ群と、
対向して設置された第１支持面及び第２支持面を含む支持部であって、前記第１支持面は前記第１レンズに当接し、前記第２支持面は前記第２レンズに当接し、かつ前記支持部は前記第２係合部を取り囲んで設置される支持部とを備えるレンズモジュールが提供される。

１つの改良として、前記第２係合部の外径は前記第２レンズから前記第１レンズまでの方向に次第に小さくなる。

１つの改良として、前記支持部は環状の構造である。

１つの改良として、前記支持部は対向して設置された外側面及び内側面をさらに含み、前記外側面及び前記内側面はいずれも前記第１支持面及び前記第２支持面に接続され、前記外側面は鏡筒に当接する。

１つの改良として、前記内側面は前記第２係合部と間隔をあけて設置されている。

１つの改良として、前記第１レンズは、第１光学部と、前記第１光学部を取り囲んで設置される第１接続部とを含み、前記第１接続部には、前記第１係合部が設けられており、前記第２レンズは、第２光学部と、前記第２光学部を取り囲んで設置される第２接続部とを含み、前記第２接続部には、前記第２係合部が設けられている。

１つの改良として、前記レンズモジュールは、前記第１係合部と前記第２係合部との間に設置される遮光部をさら備える。

１つの改良として、前記第１レンズ及び前記第２レンジは物体側から像側まで前記キャビティ内に順次に収容されている。

１つの改良として、前記支持部の外径は前記第１レンズの外径よりも大きい。

また、本発明には、上記のレンズモジュールを備える電子機器がさらに提供される。

本発明の有益な効果は、支持部を設けることで、第２レンズは支持部を介して第１レンズに当接し、これにより、第１レンズ又は第２レンズの縁の厚みを小さくすることができ、第１レンズ及び第２レンズの成形に有利である。そして、支持部を設けることで、支持部に組み立ての変形が生じ、第１レンズ及び第２レンズの変形により結像の品質に影響を及ぼしてしまうことを回避する。なお、第１レンズが第２レンズに係合することで、第１レンズと第２レンズの光軸を正確に合わせることが容易になり、レンズモジュールの組み立ての精度を向上させ、レンズモジュール及び電子機器の結像品質を向上させることができることにある。

本発明の一実施例のレンズモジュールの断面図である。 図１におけるＡ部分の拡大図である。 図１における第１レンズ及び第２レンズの断面図である。

以下、図面及び実施形態を組み合わせて本発明をさらに説明する。

図１に示されるように、本発明のレンズモジュール１０は電子機器に適用され、レンズモジュール１０は、鏡筒１００、レンズ群及び支持部４００を備える。鏡筒１００は、対向して設置された内壁１１１と外壁１１２を含み、内壁はキャビティ１１３を囲んで形成する。レンズ群は、物体側から像側までキャビティ１１３内に順次に収容される第１レンズ２００及び第２レンズ３００を含む。

理解できるように、レンズモジュール１０については、物体側とは、撮影される物体が位置する側であり、像側とは結像する側である。光は物体側からキャビティ１１３内に入射し、レンズ群を通過した後にキャビティ１１３から射出し、像側にて結像する。

具体的に、鏡筒１００は、筒壁１１０及び天壁１２０を含み、筒壁１１０はキャビティ１１３を囲んで形成し、天壁１２０にキャビティ１１３に連通する光入射孔１２１が設けられており、かつ、レンズ群が像側から物体側までの方向に移動することを制限するように、天壁１２０はレンズ群に当接する。なお、レンズモジュール１０は、レンズ群が物体側から像側までの方向に移動することを制限するように、筒壁１１０に接続されるとともに、レンズ群に当接する押えリング６００をさらに含む。

本実施例では、図２及び図３を参照すると、第１レンズ２００は、第１物体側面２０１、第１像側面２０２及び第１側面２０３を含む。第１物体側面２０１は第１像側面２０２と対向して設置され、第１側面２０３は第１物体側面２０１と第１像側面２０２を接続し、かつ、第１像側面２０２に第１係合部２０４が設けられており、第１係合部２０４は物体側から像側までの方向に延びる突起である。第２レンズ３００は、第２物体側面３０１、第２像側面３０２及び第２側面３０３を含み、第２物体側面３０１は第２像側面３０２と対向して設置され、第２側面３０３は第２物体側面３０１と第２像側面３０２を接続し、かつ、第２物体側面３０１に第１係合部２０４に係合する第２係合部３０４が設けられており、第２係合部３０４は像側から物体側までの方向に延びる突起であり、第２係合部３０４は第１係合部２０４よりも光軸に近い。支持部４００は第２係合部３０４を取り囲んで設置され、かつ支持部４００は対向して設置された第１支持面４１０及び第２支持面４２０を含み、第１支持面４１０は第１像側面２０２に当接し、第２支持面４２０は第２物体側面３０１に当接する。

具体的に、第１像側面２０２は、第１レンズ２００の径方向に内側へ順次に接続される第１端面２２１、第１接続面２２３及び第１底面２２２を含み、第１端面２２１は第１側面２０３に接続され、かつ第１端面２２１と第１底面２２２は像側から物体側までの方向に段状に設置され、第１端面２２１と第１接続面２２３は第１係合部２０４に設置される。第２物体側面３０１は、第２レンズ３００の径方向に内側へ順次に接続される第２底面３２１、第２接続面３２２、第２端面３２３及び第３接続面３２４を含み、第２底面３２１は第２側面３０３に接続され、かつ第２端面３２３と第２底面３２１は物体側から像側までの方向に段状に設置され、第２接続面３２２、第２端面３２３及び第３接続面３２４は第２係合部３０４に設置される。

第１レンズ２００及び第２レンズ３００が鏡筒１００内に取り付けられると、第１側面２０３及び第２側面３０３はいずれも内壁１１１に当接することにより、第１レンズ２００及び第２レンズ３００がレンズの径方向に移動することを制限する。同時に、第１底面２２２が第２端面３２３に当接し、第１接続面２２３が第２接続面３２２に当接し、第１端面２２１が第１支持面４１０に当接し、第２底面３２１が第２支持面４２０に当接することにより、第１レンズ２００と第２レンズ３００との相対的な位置を決定する。

支持部４００を設けることで、第２レンズ３００は支持部４００を介して第１レンズ２００に当接する。即ち、第１端面２２１は第２底面３２１に直接的に当接する必要がなく、支持部４００を介して第２底面３２１に間接的に作用する。このように、第１レンズ２００又は第２レンズ３００の縁の厚みを小さくすることができ、第１レンズ２００及び第２レンズ３００の成形に有利である。そして、支持部４００を設けることで、支持部４００に組み立ての変形が生じ、第１レンズ２００及び第２レンズ３００の変形により結像の品質に影響を及ぼしてしまうことを回避する。なお、第１レンズ２００が第２レンズ３００に係合することで、第１レンズ２００と第２レンズ３００の光軸を正確に合わせることが容易になり、レンズモジュール１０の組み立ての精度を向上させ、レンズモジュール１０の結像品質を向上させることができる。

レンズの成形の際に全てのレンズの厚みが一致することを確保することができないため、支持部４００を設けることで、レンズの厚みが薄い場合、比較的厚い支持部４００を採用することで、隣接するレンズの距離を確保することができる。逆に、レンズの厚みが厚い場合、比較的薄い支持部４００を採用することができる。このように、支持部４００によりレンズの縁の厚みが不均一である問題を解決することができる。

他の実施例では、第１係合部２０４は第２係合部３０４よりも光軸に近くされてもよい。この場合、支持部４００は第１係合部２０４を取り囲んで設置される。

なお、本実施例では、第２係合部３０４は環状の突起であり、製造プロセスを簡素化することができる。もちろん、他の実施例では、第２係合部３０４は間隔をあけて設置された複数の弧形突起であってもよく、複数の弧形突起は第２レンズ３００の周方向に間隔をあけて設置される。

さらに、本実施例では、第２係合部３０４の外径は像側から物体側までの方向に次第に小さくなる。即ち、第２接続面３２２は光軸に対して斜めに設置され、かつ第２接続面３２２と光軸との距離は像側から物体側までの方向に次第に小さくなる。相応的に、第１接続面２２３が第２接続面３２２に当接するため、第１接続面２２３も光軸に対して斜めに設置され、かつ第１接続面２２３と光軸との距離は物体側から像側までの方向に次第に大きくなり、これによって、第１係合部２０４を第２係合部３０４に容易に係合させ、組み付けを容易にする。

なお、本実施例では、第２係合部３０４の内径は像側から物体側までの方向に次第に大きくなる。即ち、第３接続面３２４は光軸に対して斜めに設置され、かつ第３接続面３２４と光軸との距離は像側から物体側までの方向に次第に大きくなることにより、第２レンズ３００の第３接続面の位置における厚みは第２レンズ３００の径方向に外側へ次第に大きくなり、第２レンズ３００の成形に有利である。同時に、応力が第２係合部３０４に集中することを回避し、第２レンズ３００の機械的性能を向上させることができる。

本実施例では、主に図２を参照すると、支持部４００は環状の構造である。具体的に、支持部４００は対向して設置された外側面４３０及び内側面４４０をさらに含み、外側面４３０及び内側面４４０はいずれも第１支持面４１０及び第２支持面４２０に接続され、外側面４３０は内壁１１１に当接する。このように、取り付ける際に支持部４００と鏡筒１００との相対的な位置を正確に決定し、これによって支持部４００は第１レンズ２００及び第２レンズ３００と同軸に設置され、第１レンズ２００及び第２レンズ３００はより均一な力を受け、第１レンズ２００及び第２レンズ３００が不均一な力を受けることによって変形を生じさせて、レンズモジュール１０の結像品質に影響を及ぼしてしまうことを防止することができる。

さらに、本実施例では、内側面４４０は第２接続面３２２と間隔をあけて設置されている。即ち、支持部４００の内径は第２係合部３０４の外径よりも大きく、これによって支持部４４０と第２レンズ３００を容易に組み付ける。そして、支持部４００が力を受けて変形を生じさせる場合、支持部４００は内側面４４０と第２接続面３２２との間の空間へ拡張し、支持部４００に変形が生じることによって第１レンズ２００及び第２レンズ３００が光軸に平行な方向に移動し、レンズモジュール１０の結像品質に影響を及ぼしてしまうことを防止することができる。

なお、本実施例では、支持部４００の内径は物体側から像側までの方向に次第に大きくなる。即ち、内側面４４０は光軸に対して斜めに設置され、かつ内側面４４０と光軸との距離は物体側から像側までの方向に次第に大きくなり、これによって支持部４００を第２係合部３０４に外嵌する。

さらに、本実施例では、支持部４００の外径は第１レンズ２００の外径よりも大きい。このように、第１レンズ２００が第２レンズ３００に直接的に当接する形態に比べて、支持部４００と、第１レンズ２００及び第２レンズ３００とはいずれも力を受ける面積が大きくなり、第１レンズ２００及び第２レンズ３００が力を受けることによって生じた変形を大いに低減できる。このように、レンズモジュール１０の結像品質を向上させることができる。

本実施例では、支持部４００は環状の構造である。他の実施例では、支持部４００は弧形の構造であってもよく、複数の弧形の支持部４００は光軸を取り囲んで間隔をあけて設置される。

本実施例では、主に図３を参照すると、第１レンズ２００は、第１光学部２１０と、第１光学部２１０を取り囲んで設置される第１接続部２２０とを含み、第１接続部２２０には、第１係合部２０４が設けられており、第２レンズ３００は、第２光学部３１０と、第２光学部３１０を取り囲んで設置される第２接続部３２０とを含み、第２接続部３２０には、第２係合部３０４が設けられている。

理解できるように、光学部はレンズにおいて光学作用を果たす部分であり、光学部は、具体的な必要に応じて凹状又は凸状に設定され、光を発散又は集中することができる。接続部は光学部を取り囲んで設置され、接続部の主な機能は光学部を搭載かつ支持することである。

具体的に、第１光学部２１０は、対向して設置される第１入光面２１１及び第１出光面２１２を含み、第１接続部２２０は第１端面２２１、第１接続面２２３及び第１底面２２２を含み、かつ第１底面２２２は第１出光面２１２に接続され、第１端面２２１、第１接続面２２３、第１底面２２２及び第１出光面２１２は第１像側面２０２を形成する。第２光学部３１０は、対向して設置された第２入光面３１１及び第２出光面３１２を含み、第２接続部３２０は、第２底面３２１、第２接続面３２２、第２端面３２３及び第３接続面３２４を含み、かつ第３接続面３２４は第２入光面３１１に接続され、第２底面３２１、第２接続面３２２、第２端面３２３、第３接続面３２４及び第２入光面３１１は第２物体側面３０１を形成する。

光はキャビティ１１３に入射した後、第１入光面２１１、第１出光面２１２、第２入光面３１１及び第２出光面３１２を順次に通過し、最後にキャビティ１１３から射出することができる。光学部及び接続部を設けることで、隣接するレンズは接続部により接続され、レンズが組み付けられる後に隣接するレンズが当接箇所にて発生した作用力が光学部に影響を及ぼし、光学部に変形が生じて結像品質に影響を及ぼしてしまうことを回避することができる。

本実施例では、レンズモジュール１０は、第１底面２２２と第２端面３２３との間に設置される遮光部５００をさらに備え、遮光部５００は迷光を遮断する機能を果たす。そして、レンズの成形の際に全てのレンズの厚みが一致することを確保することができないため、遮光部５００を設けることで、レンズの厚みが薄い場合、隣接するレンズの光学部の間の距離を確保するように、比較的厚い遮光部５００を採用することができる。逆に、レンズの厚みが厚い場合、比較的薄い遮光部５００を採用することができる。このように、遮光部５００によりレンズの縁の厚みが不均一である問題を解決することができる。

なお、本実施例では、遮光部５００の内径は第２光学部３１０の外径以下であり、これによって、遮光部５００が第２レンズ３００に対して迷光を遮断する効果を確保する。

上記の実施形態は、２つのレンズのみを備えるレンズモジュール１０を例として説明したが、他の実施例では、レンズモジュール１０は複数のレンズを備えてもよく、隣接する２つのレンズはいずれも上記のように接続されてもよい。

以上に説明されたのは、本発明の実施形態に過ぎず、当業者にとっては、本発明の思想から逸脱しない限り、さらに改良することができ、これらの改良も本発明の保護範囲に含まれると理解すべきである。

Claims (10)

1. 内部にキャビティが設けられた鏡筒と、
   光軸の延出方向に設置された第１レンズ及び第２レンズを含むレンズ群であって、前記第１レンズの前記第２レンズに近い側に第１係合部が設けられており、前記第２レンズの前記第１レンズに近い側に第２係合部が設けられており、前記第１係合部は前記第２係合部に係合し、かつ前記第１係合部は前記第２係合部よりも前記光軸から離れているレンズ群と、
   対向して設置された第１支持面及び第２支持面を含む支持部であって、前記第１支持面は前記第１レンズに当接し、前記第２支持面は前記第２レンズに当接し、かつ前記支持部は前記第２係合部を取り囲んで設置される支持部とを備えることを特徴とするレンズモジュール。
2. 前記第２係合部の外径は前記第２レンズから前記第１レンズまでの方向に次第に小さくなることを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
3. 前記支持部は環状の構造であることを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
4. 前記支持部は対向して設置された外側面及び内側面をさらに含み、前記外側面及び前記内側面はいずれも前記第１支持面及び前記第２支持面に接続され、前記外側面は前記鏡筒に当接することを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
5. 前記内側面は前記第２係合部と間隔をあけて設置されていることを特徴とする請求項４に記載のレンズモジュール。
6. 前記第１レンズは、第１光学部と、前記第１光学部を取り囲んで設置される第１接続部とを含み、前記第１接続部には、前記第１係合部が設けられており、前記第２レンズは、第２光学部と、前記第２光学部を取り囲んで設置される第２接続部とを含み、前記第２接続部には、前記第２係合部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
7. 前記レンズモジュールは、前記第１係合部と前記第２係合部との間に設置される遮光部をさら備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
8. 前記第１レンズ及び前記第２レンジは物体側から像側まで前記キャビティ内に順次に収容されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズモジュール。
9. 前記支持部の外径は前記第１レンズの外径よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載のレンズモジュール。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレンズモジュールを備えることを特徴とする電子機器。