JP2020511698A - スプリットレンズと撮像モジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

スプリットレンズ、撮像モジュールおよび電子機器であって、スプリットレンズは、第１のレンズセット（１１）を含む第１のレンズ群（１０）と；第２のレンズセット（２１）を含む第２のレンズ群（２０）と；第１のレンズ群（１０）と第２のレンズ群（２０）との間に所定の光路を形成してスプリットレンズの構造に適合するように第１のレンズ群（１０）の下端に位置するレンズ（１１３）と第２のレンズ群（２０）の上端に位置するレンズ（２１１）との間に安定的に設置されている少なくとも一つの遮光素子（３２）と；を含む。

Description

本発明は、スプリットレンズに関するものであり、特に、スマートデバイスに適用される撮像モジュールのスプリットレンズに関するものである。

レンズの質の優劣は、撮像パフォーマンスを最も直接に影響する鍵である。高品質のレンズを作ることは、撮像業界で高品質の製品を作るために非常に重要である。撮像撮影分野では、レンズに対する各方面からの研究開発は、製造業者が高品質性能に対する追求を反映できる。スマートモバイルデバイスの流行につれて、光学レンズについての設計と研究開発は、スマートモバイルデバイスの場合にはより多くのチャレンジに直面しているとともに、より広い市場にも直面している。

スマートモバイルデバイス、特に携帯電話、タブレット、ラップトップ、インテリジェントサービス端末、さらに携帯型認証装置などは、いずれも広い市場を持つ製品である。撮像モジュールは重要な検出デバイスとして、すでに装置に直接に実装されている。多くの装置には、撮像モジュールに対する要求がプロ用撮像デバイスに対する要求とほぼ同じである。また、撮像モジュールにおけるレンズに対する要求もますます高くなっている。

明らかに、撮像モジュールのレンズに着目して改善することは最も効果的な方法である。そして、撮像モジュールの解像度品質に影響を与える非常に重要な部品はレンズである。従来のレンズは、複数のレンズを鏡筒に順次取り付けて固定することにより得られる。そして、複数の鏡筒が組み立てられて、複数の鏡筒の中の複数のレンズ間の光伝送関係によって完全な光学システムが形成される。しかし、組み立て中の公差により、レンズとチップには偏心や傾きの現象が起こり、さらに解像度が低くなる。また、従来のレンズの加工時にも公差があるため、各レンズが良好であり、しかもレンズに良好に組み立てられた場合でも、鏡筒間に公差がある。いったん組立てられた鏡筒は、修正することが難しい。これは、レンズと鏡筒の無駄遣いであり、製造効率には大きな影響を及ぼす。

高性能の光学システムを設計するには、製造においてレンズスペーサの設計と加工には問題がある。スペーサは、光学性能全体の焦点距離、切片、検出率に対して影響があり、モジュールの解像度にも影響がある。従来のレンズスペーサの設計は、フロントレンズとリアレンズの直径及び開口径の違いにも影響される。従来のプロセスでは、スペーサの設計とシミュレーションが必要であるだけではなく、スペーサに対する精確な加工も高く要求されている。光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保するしかレンズの品質を保証できない。レンズ内に遮光性の良い環境を形成して外部光が側方からレンズ内に入ることを防止し、外部からの迷光の影響を避けることも、レンズの光学システムの結像品質を確保するための重要なことである。

また、高画素撮像モジュールでは、レンズ内のレンズ数が増えつつあるにつれて、レンズの高さが増えることになる。しかし、撮像モジュールは軽量薄型化へ発展することが要求されているため、撮像モジュール技術が高度に発展している今日では、撮像モジュールの各部品の改良は、撮像モジュールにとって極めて重要であり、例えば、スペーサは従来の光学レンズにおいて不可欠であるとともに、レンズの一定のスペースを占める。従来のスペーサは柔らかく、通常は隣接している二枚のレンズの間に挟持されるように取り付けられて固定され、レンズ自身は直接に固定し難いまたは鏡筒と固定し難い。

撮像モジュールのレンズの性能を向上させると同時に良品率と製造効率を高め、コストを削減することは、撮像モジュールの製造において重要な課題である。

本発明の一つの目的は、レンズ群の組み合わせを採用し、その中で、一つの遮光素子が隣接する二つのレンズ群の間に設置され、群間の接する位置での外部光を遮断して所定の光路を形成するスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、遮光素子をスプリットレンズの構造設計に適合させることによって従来の形態でのスペーサがスプリットレンズ構造に対する不適合性を避けるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、遮光素子がレンズ群の表面に付着して複数のレンズ群の高さを小さくすると同時に、小さい座面による従来のスペーサの変形及び不安定を避けるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、二つのレンズ群の組み合わせを採用し、その中で、一つの遮光素子をレンズ間に適用して離間する役割を果たし、レンズの性能を向上させるとともに、設計のコストと困難さを低め、製造コストを保障するスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、レンズ群の構造を簡略化してアクティブアライメント（Ａｃｔｉｖｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）をすることにより、撮像モジュールに適用される場合により高い性能を持つスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、レンズ間の遮光素子の設計と装着を簡略化したことで全体的に良好な完全性と一致性を有し、光軸校正に寄与するスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、二つのレンズ群がいずれも異なる接続モードに適した一つの固定部を有することにより、二つのレンズ群を安定的かつ確実に一体化に組み合わせるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、レンズと遮光素子が該レンズ群に装着される場合、該レンズが鏡筒に対する公差を確保でき、製造効率を高めて無駄遣いを避けることができるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、二つのレンズ群を装着するに際して、該固定部を使用して組立時の公差を減少させ、組立後のスプリットレンズ全体の一致性を確保するスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、該固定部により二つのレンズ群を確実に接続し、鏡筒間の公差を確保し、製造効率を大幅に向上させるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、該固定部が複数の接続モードに適し、レンズの状況によって、該固定部の接続モードが選択可能であるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、遮光素子が光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保することにより、該レンズ群の質を確保するスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、該遮光素子の設計の自由度が高く、合理性及び該レンズ群に対する要求を満たすことができ、さらに撮像モジュールの質を確保できるスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、異なるレンズの光学性能に対する要求に従って該遮光素子と該固定部とを組み合わせることで二つのレンズ群間の光学的関係を安定的かつ確実にするスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、該遮光素子によりレンズ間の緊密なアレンジメントを実現し、全体的にスプリットレンズの完全性を向上するスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、該遮光素子の一部または全体において遮光コーティングを使用し、レンズを該レンズ群に装着する困難さを低めたスプリットレンズを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、該遮光素子としてスペーサと遮光材料を選択的に使用し、該レンズ群の異なる設計ニーズに対して様々な解決案を提供するスプリットレンズを提供することである。

上記発明の目的の少なくとも一つを実現するために、本発明は、少なくとも一つの第１の鏡筒と、少なくとも一つの、前記鏡筒に装着されるレンズとを含む少なくとも一つの第１のレンズ群と；少なくとも一つの第２の鏡筒と、少なくとも一つの、前記第２の鏡筒に装着されるレンズとを含む少なくとも一つの第２のレンズ群と；前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間に所定の光路を形成するように前記第１のレンズ群の下端の前記レンズと前記第２のレンズ群の上端の前記レンズとの間に設置され、しかも前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間に安定的に設置される少なくとも一つの遮光素子と；
を含む、スプリットレンズを提供する。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、一つの前記遮光素子が前記第２のレンズ群の上端の前記レンズの上面に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、一つの前記遮光素子が前記第１のレンズ群の下端の前記レンズの下面に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、三つの前記遮光素子がそれぞれ前記第１のレンズ群の下端の三つの前記レンズの下面に設置され、二つの前記遮光素子がそれぞれ前記第２のレンズ群の上端の二つの前記レンズの下面に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、一つの前記遮光素子が、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群の隣接するレンズの間に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、前記遮光素子が、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群の隣接するレンズの間に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、前記遮光素子が、隣接する二つの前記レンズのうち、上方に位置する前記レンズの下面に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズにおいて、前記遮光素子が、隣接する二つの前記レンズのうち、下方に位置する前記レンズの上面に設置される。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズは、二つの前記レンズの間に配置されて光学設計における前記レンズに対する要求を満足するための少なくとも一つのスペーサをさらに含む。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズの前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群は、アクティブアライメントによって組み立てられる。

一部の実施形態において、前記第１の鏡筒は一つの第１の固定部を含み、前記第２の鏡筒はさらに一つの第２の固定部を含み、前記第１の固定部と前記第２の固定部とは互いに接続されて固定されることによって前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒が一体型レンズに組み立てられる。

一部の実施形態において、前記第１の鏡筒の下部口径は前記第２の鏡筒の上部口径より小さいことで、前記第１の鏡筒の前記第１の固定部と前記第２の鏡筒の前記第２の固定部とが安定的に嵌め合わせられるように接続される。

一部の実施形態において、前記第１の固定部は前記第１の鏡筒の下端部であり、前記第２の固定部は前記第２の鏡筒の上端部であり、前記第１の固定部と前記第２の固定部は、少なくとも一つの接続媒体により接続されることによって前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒とを接続する。

一部の実施形態において、前記第１の固定部は、前記第１の鏡筒の拡径した前記下端部であり、前記第１の固定部の下側は前記第２の固定部の上側に接着固定される。

一部の実施形態において、前記第１の固定部の外側は、前記第２の固定部の上側に接着固定される。

一部の実施形態において、前記第２の鏡筒は、前記第２の鏡筒の上部に形成されて前記第１の鏡筒の前記第１の固定部と対応する一つの固定溝をさらに含み、前記固定溝に接続媒体が充填されて前記第１の固定部と前記第２の固定部とを接続する。

一部の実施形態において、前記第１の鏡筒の外側に突出するように延伸する一つの第１の固定部をさらに含み、前記第２の鏡筒の上端部に第２の固定部が形成され、前記第１の固定部と前記第２の固定部とが互いに接続されて固定され、前記第１の鏡筒の下端部が前記第２の鏡筒の前記第２の固定部内に延伸して前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒が一体型レンズに組み立てられる。

一部の実施形態において、前記第１の固定部の下側は前記第２の固定部の上側に接着される。

一部の実施形態において、前記第２の固定部の頂部には、前記第２の固定部と前記第１の固定部とを接着させるための少なくとも一つの接続媒体を収容するための一つの固定溝が形成されている。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズの前記遮光素子は一つのコーディング層である。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズの前記遮光素子は一つの黒色接着剤層である。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズの前記第１のレンズ群は３枚の前記レンズを含み、前記第２のレンズ群は３枚の前記レンズを含む。

一部の実施形態において、前記スプリットレンズの前記遮光素子は、コーティング、スプレー、シルクスクリーン印刷のいずれか一つの方法で形成される。

一部の実施形態において、前記第１のレンズ群の下端の前記レンズは、少なくとも一つの接着媒体を通して前記第１の鏡筒の内表面に接着される。

本発明のもう一方において、本発明はさらに、上記スプリットレンズを含む撮像モジュール、及び上記撮像モジュールを含む電子機器を提供する。

図１は本発明の第１の好ましい実施形態のスプリットレンズの断面模式図である。 図２は本発明の第２の好ましい実施形態のスプリットレンズの断面模式図である。 図３は本発明の第３の好ましい実施形態のスプリットレンズの断面模式図である。 図４Ａは本発明の第４の好ましい実施形態のスプリットレンズの断面模式図である。 図４Ｂは本発明の第４の好ましい実施形態のスプリットレンズの変形実施形態の模式図である。 図５は本発明の第５の好ましい実施形態のスプリットレンズの断面模式図である。 図６は本発明の第５の好ましい実施形態のスプリットレンズの分解模式図である。 図７は本発明の上記スプリットレンズを備える撮像モジュールの断面模式図である。 図８は本発明の上記スプリットレンズを備える別の撮像モジュールの断面模式図である。 図９は本発明の上記撮像モジュールを備える電子機器の構造模式図である。

以下の記載は本発明を開示して当業者が本発明を実現できるようにするものである。以下に記載の好ましい実施例は例示に過ぎず、当業者は他の明らかな変化形に容易に想到できる。以下の記載において定義された本発明の基本的な原理は他の実施形態、変形形態、改善形態、均等形態及び本発明の趣旨と範囲から離脱しない他の技術構成に応用できる。

当業者は以下のように理解できる。本発明の開示において、用語の「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」等が示す方位または位置関係は図面に示された方位または位置関係に基づくもので、本発明を説明しやすく及び簡単に説明するためのものであり、対象の装置または素子が必然的に特定の方位、特定の方位のある構造及び操作を示しまたは示唆するものではなく、このため、前記用語は本発明に対する制限と理解することはできない。

以下のように理解できる。用語の「一つ」は「少なくとも一つの」または「一つまたは複数の」と理解すべきであり、即ち一つの実施形態において、一つの素子の数量は一つとすることができ、他の実施形態において、該素子の数量は複数とすることができ、用語「一つ」は数量に対する制限と理解してはならない。

従来のレンズ、特に撮像モジュールに使用されるレンズは、長期的に比較的安定した単一の構造であり、複数のレンズを一つの鏡筒を組み立ててからなる。レンズの数が少なくて例えば、２、３枚がある場合、このような構造の組立誤差による影響は比較的に小さいが、レンズ及び撮像モジュールの高画素、高結像質の要求に従ってレンズの数が増え、累積誤差も増加し、従来のレンズ構造は、レンズと撮像モジュールに対する要求をとても満足できない。これに対して、本発明はスプリットレンズを提供し、複数のレンズ群から組み立てられて一つの一体型レンズを形成するため、各レンズ群内のレンズの数が少なく、各レンズ群の組立誤差が小さく、各レンズ群からなる前記スプリットレンズの総レンズ数が多くて、高い画素を提供することができ、しかも累積誤差は小さい。また、各レンズ群単体を複数レンズ群を組み立てる過程において、アクティブアライメント（Ａｃｔｉｖｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ＡＡ）を利用して組み立てることができ、これによって各レンズ群間の相対誤差が減少して複数レンズ群によい光学一致性を与える。

本発明は、複数のレンズ群を含むスプリットレンズを提供し、各レンズ群は複数のレンズを含み、複数のレンズ群の組み合わせによって複数レンズの前記スプリットレンズを形成する。各レンズ群の組立時に、前記レンズ群の相対位置を調節することで前記スプリットレンズの全体的な組立公差を減少させ、高画素レンズの形成により適させることができる。さらに、本発明において、前記複数レンズ群の隣接する前記レンズ群間において環状の遮光素子が設置され、これによって隣接するレンズ群間の光を遮断し、隣接する前記レンズ群間に所定の光路を形成する。前記遮光素子は前記スプリットレンズの構造に合わせて設計され、前記スプリットレンズの複数の前記レンズ群の組立方法に適合しているので、従来のスペーサの使用時の装着不便さ、不安定性及び変形し得る等問題を避けることができる。さらに、前記遮光素子は、上方に位置する前記レンズ群の下端レンズに設置されてもよく、下方に位置する前記レンズ群の上端のレンズに設置されてもよい。さらに、前記遮光素子は前記レンズに付着されることができ、例えば、コーティング、スプレー、シルクスクリーン印刷などの方法によって付着され、例えば、黒色接着剤をコーティングし、すなわち、上方に位置する前記レンズ群の下端の前記レンズの下面及び／または下方に位置する前記レンズ群の上端のレンズの上面に付着されて、隣接する前記レンズ群の間の迷光を遮断して所定の光路を形成する。前記遮光素子は前記スプリットレンズの構造に合わせるため、独立した前記レンズ群の組立を実現することができ、レンズ全体の側面からの迷光の干渉を避けることができる。

説明の便宜上、本発明の実施形態及び図面において、二つの前記レンズ群、例えば前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群とからなる前記スプリットレンズを例として説明する。勿論、本発明のその他の実施形態において、前記スプリットレンズはさらに多くの前記レンズ群、例えば、三つ以上のレンズ群を含むことができ、本発明はこれに限られていない。

具体的には、本発明は、第１のレンズ群１０と、第２のレンズ群２０と、少なくとも一つの遮光素子３２とを含むスプリットレンズを提供する。第１のレンズ群１０はさらに第１のレンズセット１１と第１の鏡筒１２とを含み、前記第２のレンズ群２０はさらに第２のレンズセット２１と第２の鏡筒２２とを含み、前記第１のレンズセット１１は前記第１の鏡筒１２に装着され、前記第２のレンズセット２１は前記第２の鏡筒２２に装着される。なお、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間の接続位置の外部光を遮断して外部光が前記スプリットレンズ内部に入ることを防止し、しかも前記第１のレンズ群１０と第２のレンズ群との間に所定の光路を形成するように、前記遮光素子３０は前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間に設置されている。前記第１のレンズ群１０は第２のレンズ群２０に組み立てられて前記スプリットレンズを形成する。好ましくは、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０は、段付きレンズの形状を形成するように組み立てられる。勿論、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０は後でさらに組み立てられて撮像モジュールを形成してもよい。本発明の第１の好ましい実施形態は図１に示すように、前記第１のレンズ群１０の前記第１のレンズセット１１はさらに第１のレンズ１１１と、第２のレンズ１１２と、第３のレンズ１１３とを含む。前記第２のレンズ群２０の前記第２のレンズセット２１はさらに、第４のレンズ２１１と、第５のレンズ２１２と、第６のレンズ２１３とを含む。なお、本好ましい実施形態において、前記第１のレンズセット１１と第２のレンズセット２１に含まれるレンズの数は、本発明の対象を限定するものではなく、異なる撮像モジュールがレンズに対する要求に従って、レンズの数を調整することができる。レンズの結果を説明しやすくするため、各レンズを特別に標記している。前記第１のレンズ１１１、前記第２のレンズ１１２、及び前記第３のレンズ１１３は前記第１の鏡筒１２に装着され、前記第４のレンズ２１１、前記第５のレンズ２１２、及び前記第６のレンズ２１３は前記第２の鏡筒２２に装着される。

本発明のこの実施形態では、前記スプリットレンズには二つのレンズ群を含むことを例としているが、その他の変形した実施形態において、前記スプリットレンズはより多くのレンズ群を含んでもよいことが理解できる。隣接する二つのレンズ群の間に前記遮光素子が設置されて、側面から光が前記スプリットレンズに入ることを防止している。

さらに、本発明のこの実施形態によれば、前記遮光素子３２は隣接する前記レンズ群のうち、下方に位置する前記レンズ群の上端のレンズの上面に設置される。より具体的には、前記遮光素子３２は、前記第２のレンズ群２０の前記第４のレンズ２１１の上面に付着されて前記第４のレンズ２１１の縁領域を遮断し、前記第１のレンズ群１０の光が所定の光路を通過するように前記第４のレンズ２１１の中心領域に所定の光路を形成する。なお、前記遮光素子３２は前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間の位置に配置されているため、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０とが接続する位置の光が前記スプリットレンズ内部に入る光路を遮断することができる。好ましくは、前記遮光素子３２は付着層であってもよく、例えば、コーティング、スプレー、シルクスクリーン印刷などの方法により設置される付着層、または接着の方法により設置される付着層である。前記遮光素子３２は黒色接着剤層、例えば、環状の黒色接着剤層であることが好ましい。

なお、前記スプリットレンズの前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間には、スペーサなどの光路素子を設置する必要があり、これによって前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間に所定光路を形成して迷光を防止する。つまり、前記第１のレンズ群１０の下端のレンズ、例えば第３のレンズ１１３と、前記第２のレンズ群２０の上端のレンズ、例えば前記第４のレンズ２１１と、の間に少なくとも一つの光路素子が設置される。しかし、通常のスペーサの装着方法として、隣接する２枚のレンズ間に挟持され、しかも材質は軽くて薄いため、前記光路素子として従来のスペーサを採用する場合、前記第１のレンズ群１０の下端は適切な装着位置を提供できず、スペーサは前記第２のレンズ群２０に設置される場合でも適切な装着位置を提供することができない。例えば、本実施形態では、前記スペーサは前記第４のレンズ２１１の上表面にしか設置できず、前記スペーサの下方は前記第４のレンズ２１１に支持されることができるが、上方は固定できないので、従来のスペーサは前記スプリットレンズの構造に適合しない。これに対して、本発明では、前記遮光素子３２は前記第１のレンズ群１０の下端に位置する前記レンズ、例えば前記第３のレンズ１１３に付着されて設置されているか、前記前記第２のレンズ群２０の上端に位置するレンズ、例えば前記第４のレンズ２１１に付着されていることによって、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間に所定の光路を形成し、従来のスペーサのように挟持される必要はない。

前記第１のレンズ群１０の一番下側のレンズ、すなわち本発明のこの実施形態では前記第３のレンズ１１３は、締り嵌めにより前記第１の鏡筒１２と組み立てることができる他、レーザ溶接や超音波溶接などの方法により前記第１の鏡筒１２と固定することができる。また、この好ましい実施形態では、サイドディスペンスにより固定を強化している。より詳しくは、前記第１の鏡筒１２の下端部の内側には、接着媒体４１を収容して下端に位置する前記第３のレンズ１１３を補強固定するための少なくとも一つの補強固定溝が備えられる。前記接着媒体４１は、ＵＶ接着剤、熱硬化性接着剤、ＵＶ熱硬化性接着剤などであってもよい。

好ましくは、一部の実施形態では、前記補強固定溝は前記第１の鏡筒１２の内側面と前記第３のレンズ１１３との間に対称的に分布し、これによって対応する前記第３のレンズ１１３に均一な力を与え、接着媒体４１が環境の影響を受けて変化する場合、前記第３のレンズ１１３への不均一な作用力を防止し、例えば、接着媒体４１が熱膨張する場合の不均一な力を受けることを防止する。

前記補強固定溝は、くさび形、三角形、台形、長方形など、必要に応じて異なる形状に設計することができる。補強固定溝は、間隔をあけて配置されてもよく、連結溝、すなわち、一体の環状溝を形成してもよく、環状溝の断面は異なる形状であってもよい。

好ましくは、前記補強固定溝の深さは、対応する前記第３のレンズ１１３の縁の厚さよりも小さく、前記補強固定溝と前記第３のレンズ１１３の上面の縁との間の隙間を防ぎ、接着剤がその隙間から内部に入ることを防ぐ。すなわち、前記接着媒体４１は、前記第３のレンズ１１３の上面の縁から突出することはない。

本発明のこの実施形態及び添付の図面において、前記補強固定溝は台形構造であり、しかも四つの前記補強固定溝は対称的に分布している。勿論、本発明の他の実施形態では、前記補強固定溝と、それに対応する前記接着媒体４１はその他の形状及びその他の数であってもよく、例えば三つ、五つ、及び五つ以上であってもよく、本発明はこれに限られていない。

本発明のレンズ群はさらに少なくとも一つのスペーサ部材３１を含む。本好ましい実施形態では、前記スペーサ部材３１はスペーサーリングであることが好ましい。特に、前記スペーサ３１は環状の不透明材料である。言い換えれば、前記スペーサ部材３１と前記遮光素子３２とがスペーサアセンブリを構成し、それぞれ隣接するレンズの間に設置され、前記スプリットレンズの所定の光路を形成する。

前記遮光素子３２は不透明な材料であり、前記レンズの表面に塗布され、前記遮光素子３２で覆われた前記レンズの表面を光が通過することを防ぐ。すなわち、前記遮光素子３２は、前記レンズ間の光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保するために前記レンズの間隔位置にそれぞれ配置される。

より具体的には、本発明のこの実施形態では、前記第１のレンズ１１１と前記第２のレンズ１１２の間に前記スペーサ部材３１が装着され、前記第２のレンズ１１２と前記第３のレンズ１１３との間には前記スペーサ部材３１が装着され、前記第３のレンズ１１３と前記第４のレンズ２１１との間には前記遮光素子３２が装着され、前記第４のレンズ２１１と前記第５のレンズ２１２との間には前記スペーサ部材３１が装着され、前記第５のレンズ２１２と前記第６のレンズ２１３との間には前記スペーサ部材３１が装着される。前記レンズの光学設計に応じて、前記レンズ間の距離には異なる要求がある。本好ましい実施形態では、前記第１のレンズ１１１と前記第２のレンズ１１２との間には前記スペーサーリング３１により距離が空けられて前記第１のレンズ１１１と前記第２のレンズ１１２とを効果的に固定する。同様に、前記第２のレンズ群２０の第前記５のレンズ２１２と前記第６のレンズ２１３との間は前記スペーサーリング３１により間隔を確保している。装着時の識別を容易にするため、前記遮光素子３２は前記第４のレンズ２１の上表面に付着される。勿論、各前記遮光素子３２の塗布面積および厚さはそれぞれ設計要求に従って加工される。従来の技術と比べ、前記レンズ群の装着に多くの部品の組立が減らされ、装着の安定性が向上した。その原因は以下の通りである。前記第１のレンズ群１０を装着する際には、前記第１のレンズ１１１、前記スペーサーリング３１、前記第２のレンズ１１２、及び前記第３のレンズ１１３を順次に第前記１の鏡筒１２に装着する必要がある。前記第２のレンズ群２０を装着する時、前記第４のレンズ２１１、前記第５のレンズ２１２、前記スペーサーリング３１、及び前記第６のレンズ２１３を順次に前記第２の鏡筒２２に装着すればよい。このように、従来技術における少なくとも一つのスペーサーリングの装着、例えば、前記第３のレンズ１１３と前記第４のレンズ２１１との間のスペーサーリングの装着は省かれる。これより明らかに、前記遮光素子３２は前記レンズの表面に付着されるとき、前記遮光素子３２を使用すると前記レンズ群の装着困難さを著しく低減し、レンズ間の間隔距離を減らし、前記レンズ群の高さを低めることができる。さらに、装着時の部品の数が減少することは、公差を確保し、装着精度を向上させるのに有益である。特に、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０を組み立てる場合、前記第３のレンズ１１３と前記第４のレンズ２１１との間に前記スペーサーリング３１を取り付けることはなく、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０の装着困難さが低減される。また、前記第４のレンズ２１１に塗布された前記遮光素子３２により、光学設計に必要な条件を確保することができ、前記スプリットレンズの量産効率を大幅に向上させることができる。

勿論、本発明のその他の実施形態では、前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０との間に所定の光路を形成するように、前記遮光素子３２は前記第３のレンズ１１３の下表面に設置されてもよい。その他のレンズ間の前記スペーサ３１を前記遮光素子３２に入れ替えてもよい。

本発明に提供される前記スプリットレンズの前記鏡筒はさらに固定部を含む。前記第１の鏡筒１２は第１の固定部１２０を含み、前記第２の鏡筒２２はさらに第２の固定部２２０を含む。前記第１の固定部１２０と前記第２の固定部２２０とが互いに接続されることによって、前記第１の鏡筒１２と前記第２の鏡筒２２は一体型レンズに組み立てられる。前記第１の固定部１２０は前記第１の鏡筒１２の下端部であり、前記第２の固定部２２０は前記第２の鏡筒２２の上端部であるように構成されている。また、この実施形態では、好ましくは、図１に示すように、前記第１の固定部１２０は前記第１の鏡筒１２の拡径した下端部であるように構成されている。好ましくは、アクティブアライメント（ＡＡ，Ａｃｔｉｖｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）技術により、前記第１の鏡筒１２と前記第２の鏡筒２２の前記レンズの光軸一致性を確保して光学設計を満足させる。本好ましい実施形態では、前記第１の固定部はさらに内固定面１２１と外固定面１２２とを含み、前記第２の固定部２２０はさらに外固定面２２２を含み、前記外固定面１２２は前記第１の鏡筒１２の下縁に位置し、すなわち、前記外固定面１２２は前記第１の鏡筒１２の下面に位置し、前記第２の固定部２２０の前記外固定面２２２は前記第２の鏡筒２２の上縁に位置し、すなわち、前記外固定面２２２は前記第２の鏡筒２２の上面に位置する。このように、前記第１の固定部１２０の外固定面１２２と前記第２の固定部２２０の外固定面２２２は接続媒体４２を介して接続され、さらに前記第１のレンズ群１０と前記第２のレンズ群２０を接続して固定する。前記第１の内固定面１２１は前記第３のレンズ１１３を前記第１の鏡筒１２に固定する。好ましくは、本好ましい実施形態では、ＵＶ熱硬化性接着剤である接続媒体４２を用いて前記第１の固定部１２０と前記第２の固定部２２０とを接続するように構成されている。前記第１の固定部１２０の外固定面１２２と前記第２の固定部２２０の外固定面２２２は前記第１の鏡筒１２と前記第２の鏡筒２２に対応して設置され、前記第１の固定部１２０の外固定面１２２と前記第２の固定部２２０の外固定面２２２を対応して組み立てることによって、前記第１の鏡筒１２と前記第２の鏡筒２２とが正確に正しい位置に組み立てられることができる。

本発明により提供される第２の好ましい実施形態は図２に示す通りである。第１の好ましい実施形態で使用されたものと類似するレンズ配置が使われる。すなわち、前記第１のレンズ群１０Ａの前記第１のレンズセット１１Ａは、第１のレンズ１１１Ａと、第２のレンズ１１２Ａと、第３のレンズ１１３Ａとを含む。前記第２のレンズ群２０Ａの前記第２のレンズセット２１Ａはさらに、第４のレンズ２１１Ａと、第５のレンズ２１２Ａと、第６のレンズ２１３Ａとを含む。前記第１のレンズ１１１Ａ、前記第２のレンズ１１２Ａ、及び前記第３のレンズ１１３Ａは前記第１の鏡筒１２Ａに装着され、前記第４のレンズ２１１Ａ、前記第５のレンズ２１２Ａ、及び前記第６のレンズ２１３Ａは前記第２の鏡筒２２Ａに装着される。

本好ましい実施形態では、前記スペーサ部材は四つのスペーサーリング３１Ａであることが好ましい。前記遮光素子３２Ａは前記第２のレンズ群２０Ａの前記第４のレンズ２１１Ａの上表面に設置される。すなわち、この実施形態では、四つのスペーサーリング３１Ａと一つの遮光素子３２Ａとが前記スペーサアセンブリ３０Ａを構成し、前記スプリットレンズの所定の光路を構成する。なお、前記スペーサーリング３１Ａは環状の不透明な材料である。すなわち、前記遮光素子３０Ａは、前記レンズ間の光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保するために前記レンズの間隔にそれぞれ配置される。前記スペーサアセンブリ３０Ａの前記スペーサーリング３１Ａはそれぞれ、前記第１のレンズ１１１Ａと前記第２のレンズ１１２Ａの間、前記第２のレンズ１１２Ａと前記第３のレンズ１１３Ａとの間、前記第４のレンズ２１１Ａと前記第５のレンズ２１２Ａとの間、前記第５のレンズ２１２Ａと前記第６のレンズ２１３Ａとの間に配置される。前記遮光素子３２Ａは、前記第３のレンズ１１３Ａと前記第４のレンズ２１１Ａとの間に配置される。前記レンズの光学設計に応じて、前記レンズ間の距離には異なる要求がある。本好ましい実施形態では、前記第１のレンズ１１１Ａと前記第２のレンズ１１２Ａとの間には前記スペーサーリング３１Ａにより前記第１のレンズ１１１Ａと前記第２のレンズ１１２Ａとを距離が空けて効果的に固定する。同様に、その他の前記レンズ間の間隔についても、スペーサーリング３１Ａまたは前記遮光素子３２Ａにより間隔の有効性を確保する。

本好ましい実施形態では、前記第１のレンズ群１０Ａと前記第２のレンズ群２０Ａとの組立関係は、前記第１の鏡筒１２Ａの前記第１の外固定面１２２Ａと前記第２の鏡筒２２Ａの前記第２の固定部２２２Ａを利用している。好ましくは、前記第１の外固定面１２２Ａは前記第１の鏡筒１２Ａの底部の外側に配置され、前記第２の外固定面２２２Ａは前記第２の鏡筒１１Ａの上面に配置される。このように、前記第１の固定部１２０Ａの外固定面１２２Ａと前記第２の固定部２２０Ａの外固定面２２２Ａは接続媒体４２Ａを介して接続され、さらに前記第１のレンズ群１０Ａと前記第２のレンズ群２０Ａを接続して固定し、すなわち、前記第１のレンズ群１０Ａの前記第１の鏡筒１２Ａの下端外側面と前記第２のレンズ群２０Ａの前記第２の鏡筒２２Ａの上面とを通して前記接続媒体４２Ａによって固定する。前記第１の内固定面１２１Ａは前記第３のレンズ１１３Ａを前記第１の鏡筒１２Ａに固定する。好ましくは、本好ましい実施形態では、ＵＶ熱硬化性接着剤を用いて前記第１の固定部１２０Ａと前記第２の固定部２２０Ａとを接続する。本好ましい実施形態では、前記第１の鏡筒１１Ａの縁は、前記第２の鏡筒２２Ａより小さく、これにより、前記第１の鏡筒１２Ａの前記第１の外固定面１２２Ａと前記第２の鏡筒２２Ａの前記第２の固定部２２２Ａとが安定的に接続される。

なお、隣接する２枚の前記レンズ間に前記遮光素子３２Ｃを設置する場合、上方に位置する前記レンズの下面に設置してもよく、下方に位置する前記レンズの上面に設置してもよい。例えば、図４Ａに示す実施形態では、前記第１のレンズ１１１Ｃと前記第２のレンズ１１２Ｃとの間の前記遮光素子３２Ｃは、前記第１のレンズ１１１Ｃの下面に設置してもよく、前記第２のレンズ１１２Ｃの上面に設置してもよい。前記第２のレンズ１１２Ｃと前記第３のレンズ１１３Ｃとの間の前記遮光素子は、前記第２のレンズ１１２Ｃの下面に設置してもよく、前記第３のレンズ１１３Ｃの上面に設置してもよい。前記第４のレンズ２１１Ｃと前記第５のレンズ２１２Ｃとの間の前記遮光素子３２Ｃは、前記第４のレンズ２１１Ｃの下面に設置してもよく、前記第５のレンズ２１２Ｃの上面に設置してもよい。前記第５のレンズ２１２Ｃと前記第６のレンズ２１３Ｃとの間の前記遮光素子３２Ｃは、前記第５のレンズ２１２Ｃの下面に設置してもよく、前記第６のレンズ２１３Ｃの上面に設置してもよい。そして、図４Ａにおいて、前記遮光素子３２Ｃはそれぞれ、前記第１のレンズ１１１Ｃの下面、前記第２のレンズ１１２Ｃの下面、前記第３のレンズ１１３Ｃの下面、前記第４のレンズ２１１Ｃの下面、及び前記第５のレンズ２１２Ｃの下面に配置されていることを例として説明したが、本発明はこれに限られず、上記異なる位置の様々な可能な組み合わせであってもよい。

本発明の第３の好ましい実施形態は図３に示す通りであり、第１の好ましい実施形態と類似するレンズの組み合わせが使用される。すなわち、前記第１のレンズ群１０Ｂの前記第１のレンズセット１１Ｂは、第１のレンズ１１１Ｂと、第２のレンズ１１２Ｂと、第３のレンズ１１３Ｂとを含む。前記第２のレンズ群２０Ｂの前記第２のレンズセット２１Ｂはさらに、第４のレンズ２１１Ｂと、第５のレンズ２１２Ｂと、第６のレンズ２１３Ｂとを含む。前記第１のレンズ１１１Ｂ、前記第２のレンズ１１２Ｂ、及び前記第３のレンズ１１３Ｂは前記第１の鏡筒１２Ｂに装着され、前記第４のレンズ２１１Ｂ、前記第５のレンズ２１２Ｂ、及び前記第６のレンズ２１３Ｂは前記第２の鏡筒２２Ｂに装着される。

本好ましい実施形態では、前記スペーサアセンブリ３０Ｂは四つのスペーサーリング３１Ｂと一つの遮光素子３２Ｂとからなることが好ましい。なお、スペーサーリング３１Ｂは環状の不透明な材料である。前記遮光素子３２Ｂは不透明な材料であり、前記レンズの表面に塗布され、前記遮光素子３２Ｂで覆われた前記レンズの表面を光が通過することを防ぐ。すなわち、前記スペーサアセンブリ３０Ｂは、前記レンズ間の光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保するために前記レンズの間隔にそれぞれ配置される。前記第１のレンズ１１１Ｂと前記第２のレンズ１１２Ｂとの間に前記スペーサーリング３１Ｂが装着され、前記第２のレンズ１１２Ｂと前記第３のレンズ１１３との間には前記スペーサーリング３１Ｂが装着され、前記第３のレンズ１１３と前記第４のレンズ２１１Ｂとの間には前記遮光素子３２Ｂが装着され、前記第４のレンズ２１１Ｂと前記第５のレンズ２１２Ｂとの間には前記スペーサーリング３１Ｂが装着され、前記第５のレンズ２１２Ｂと前記第６のレンズ２１３Ｂとの間には前記スペーサーリング３１Ｂが装着される。前記レンズの光学設計に応じて、前記レンズ間の距離には異なる要求がある。

なお、前記遮光素子３２Ｂは前記第４のレンズ２１１Ｂの上表面に塗布される。勿論、前記遮光素子３２Ｂの塗布面積および厚さはそれぞれ設計要求に従って加工される。従来の技術と比べ、二つの前記レンズ群の装着時に中間部品の組立が減らされた。その原因は以下の通りである。前記第１のレンズ群１０Ｂを装着する際には、前記第１のレンズ１１１Ｂ、前記スペーサーリング３１Ｂ、前記第２のレンズ１１２Ｂ、前記スペーサーリング３１Ｂ、及び前記第３のレンズ１１３Ｂを順次に前記第１の鏡筒１２Ｂに装着する必要がある。前記第２のレンズ群２０Ｂを装着する時、前記第４のレンズ２１１Ｂ、前記スペーサーリング３１Ｂ、前記第５のレンズ２１２Ｂ、前記スペーサーリング３１Ｂ、及び前記第６のレンズ２１３Ｂを順次に前記第２の鏡筒２２Ｂに装着する。このように、従来技術におけるスペーサの装着は減少された。これより明らかに、前記遮光素子３２Ｂを使用すると前記レンズ群の装着困難さを著しく低減することができる。異なる光学設計のニーズに合わせ、前記遮光素子３２Ｂを前記レンズの上表面または下表面に配置することができる。このようにして、前記第１のレンズ群１０Ｂと前記第２のレンズ群２０Ｂを組み立てる場合、前記第３のレンズ１１３Ｂと前記第４のレンズ２１１Ｂとの間にその他の要素を考慮する必要はなく、前記第１のレンズ群１０Ｂと前記第２のレンズ群２０Ｂの装着困難さが低減される。また、前記第４のレンズ２１１Ｂに塗布された環状の前記遮光素子３２Ｂにより、光学設計に必要な条件を確保することができる。

本好ましい実施形態では、提供される前記スプリットレンズの前記鏡筒間の接続固定方式として、好ましい案が採用されている。前記外固定面１２２Ｂは前記第１の鏡筒１２Ｂの下端の外側に位置し、前記第２の固定部２２０Ｂの前記外固定面２２２Ｂは前記第２の鏡筒２２Ｂの上端の内側に位置する。前記第２の鏡筒２２Ｂの内側には、前記第２の鏡筒２２Ｂの頂部に設置された環状であってもよい固定溝２２３Ｂがさらに設けられており、しかも前記固定溝２２３Ｂは、前記第１のレンズ群１０Ｂに沿って前記第２のレンズ群２０Ｂに向かって徐々に小さくなる内径を有する。前記固定溝２２３Ｂは、前記第１の鏡筒１２Ｂの前記第１の外固定面１２２Ｂと対応し、これによって前記固定溝２２３Ｂは接続媒体４２Ｂにより充填されて前記第１の鏡筒１２Ｂの前記第１の外固定面１２２Ｂと十分に接触する。このように、前記第１の固定部１２０Ｂの前記外固定面１２２Ｂと前記第２の固定部２２０Ｂの前記外固定面２２２Ｂは接続媒体４２Ｂを介して接続され、さらに前記第１のレンズ群１０Ｂと前記第２のレンズ群２０Ｂを接続して固定する。また、前記固定溝２２３Ｂは、接着剤が多すぎて前記第２の鏡筒２２Ｂの内部に入ることを防止できる。前記固定溝２２３Ｂを利用して組立時に前記第１の外固定面１２２Ｂを対応して配置することで、前記第１のレンズ群１０Ｂと前記第２のレンズ群２０Ｂとの組立時の正確さが保証される。すなわち、前記第１の鏡筒１２Ｂの下端は小さい直径を有し、前記第２の鏡筒２２Ｂの上端と互いに嵌め合わせて装着され、アクティブアライメントの後に接着剤によって固定され、これによって側方から光が一体型レンズに入ることを防止する。

なお、前記遮光素子３２Ｂの位置に従来のスペーサが設置される場合、前記スペーサの直径は一般的に前記第２の鏡筒２２Ｂの直径より小さく、スペーサは通常、隣接するレンズの挟持作用によって固定されるため、挟持するための隣接する２枚のレンズがない場合、前記第４のレンズ２１１Ｂと前記第２の鏡筒２２Ｂの前記第２の固定部２２０Ｂの前記外固定面２２Ｂの内側とによって挟持して固定する必要がある。しかし、レンズ間の挟持と比べ、前記外固定面２２２Ｂにより提供し得る挟持、座面領域は小さいので、スペーサは安定的に固定されることができず、しかもスペーサは変形しやすいため、前記第２のレンズ群２０Ｂは上下逆に組み立てられると、前記スペーサは変形しやすく、清掃などの外部の影響を受ける場合、脱落しやすい。これに対して、本発明では、前記遮光素子３２Ｂは前記第４のレンズ２２２Ｂの上表面に付着されているので、前記外固定面２２２Ｂによる装着座面は必要ではなく、前記スプリットレンズの構造により適している。

好ましくは、アクティブアライメント技術により、前記第１の鏡筒１２Ｂと前記第２の鏡筒２２Ｂの前記レンズの光軸一致性を確保して光学設計を満足させることができる。前記第１のレンズ群１０Ｂと前記第２のレンズ群２０Ｂとを組み立てる時、前記第１の固定部１２０Ｂの外固定面１２２Ｂと前記第２の固定部２２０Ｂの外固定面２２２Ｂとを直接に対応して組み立てることにより、前記第１の鏡筒１２Ｂと前記第２の鏡筒２２Ｂは正確に正しい位置に組み立てられることができ、しかも前記固定溝２２３Ｂ内のディスペンシングにより接続して固定されることができる。

本発明の第４の好ましい実施形態は図４Ａに示す。本好ましい実施形態は、二つのレンズ群を採用し、前記第１のレンズ群１０Ｃの前記第１のレンズセット１１Ｃは、第１のレンズ１１１Ｃと、第２のレンズ１１２Ｃと、第３のレンズ１１３Ｃとを含む。前記第２のレンズ群２０Ｃの前記第２のレンズセット２１Ｃはさらに、第４のレンズ２１１Ｃと、第５のレンズ２１２Ｃと、第６のレンズ２１３Ｃとを含む。前記第１のレンズ１１１Ｃ、前記第２のレンズ１１２Ｃ、及び前記第３のレンズ１１３Ｃは前記第１の鏡筒１２Ｃに装着され、前記第４のレンズ２１１Ｃ、前記第５のレンズ２１２Ｃ、及び前記第６のレンズ２１３Ｃは前記第２の鏡筒２２Ｃに装着される。

本好ましい実施形態では、スペーサアセンブリ３０Ｃは五つの遮光素子３２Ｃであることが好ましい。なお、前記遮光素子３２Ｃは不透明な材料であり、前記レンズの下表面に塗布され、前記遮光素子３２Ｃで覆われた前記レンズの表面を光が通過することを防ぐ。すなわち、前記遮光素子３０Ｃは、前記レンズ間の光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保するために前記レンズの間隔にそれぞれ配置される。前記第１のレンズ１１１Ｃと前記第２のレンズ１１２Ｃとの間に前記遮光素子３２Ｃが使用され、前記第２のレンズ１１２Ｃと前記第３のレンズ１１３Ｃとの間には前記遮光素子３２Ｃが使用され、前記第３のレンズ１１３Ｃと前記第４のレンズ２１１Ｃとの間には前記遮光素子３２Ｃが使用され、前記第４のレンズ２１１Ｃと前記第５のレンズ２１２Ｃとの間には前記遮光素子３２Ｃが使用され、前記第５のレンズ２１２Ｃと前記第６のレンズ２１３Ｃとの間には前記遮光素子３２Ｃが使用される。このように、前記レンズを前記鏡筒に装着する時、前記遮光素子３２Ｃの位置に基づいて装着方向を直接に判断することができる。また、前記遮光素子３２Ｃは、前記レンズの光学設計に応じて、前記レンズ間の開口径の要件を満たす。

勿論、前記遮光素子３２Ｃの塗布面積および厚さはそれぞれ設計要求に従って加工される。従来の技術と比べ、二つの前記レンズ群の装着時に中間部品の組立が減らされた。その原因は以下の通りである。前記第１のレンズ群１０Ｃを装着する際には、前記第１のレンズ１１１Ｃ、前記第２のレンズ１１２Ｃ、及び前記第３のレンズ１１３Ｃを順次に前記第１の鏡筒１２Ｃに装着する必要がある。前記第２のレンズ群２０Ｃを装着する時、前記第４のレンズ２１１Ｃ、前記第５のレンズ２１２Ｃ、及び前記第６のレンズ２１３Ｃを順次に前記第２の鏡筒２２Ｃに装着する必要がある。このように、従来技術におけるスペーサの装着は減少された。これより明らかに、前記遮光素子３２Ｃを使用すると前記レンズ群の装着困難さを著しく低減することができる。また、前記遮光素子３２Ｃを前記レンズの下表面に塗布する量は、前記レンズの上表面に塗布する量より少ないが、効果は同じである。異なる光学設計のニーズに合わせ、前記遮光素子３２Ｃを前記レンズの上表面または下表面に配置することができる。このようにして、前記第１のレンズ群１０Ｃと前記第２のレンズ群２０Ｃを組み立てる場合、前記レンズ間にその他の要素を考慮する必要はなく、前記第１のレンズ群１０Ｃと前記第２のレンズ群２０Ｃの装着困難さが低減される。また、前記第３のレンズ１１３Ｃに塗布された前記遮光素子３２Ｃにより、光学設計に必要な条件を確保することができ、製造の困難さとコストはいずれも効果的に低減できる。

本好ましい実施形態では、前記第１のレンズ群１０Ｃと前記第２のレンズ群２０Ｃとの組立関係は、前記第１の鏡筒１２Ｃの前記外固定面１２２Ｃと前記第２の鏡筒２２Ｃの前記外固定面２２２Ｃを利用している。なお、前記外固定面１２２Ｃは前記第１の鏡筒１２Ｃの側面に延伸し、前記第２の外固定面２２２Ｃが対応する前記第１の鏡筒１２Ｃから突出する前記第１の固定部１２０Ｃの底側に形成される。本発明のこの好ましい実施形態では、前記第１の固定部１２０Ｃは前記第１の鏡筒１２Ｃの下端部ではなく、前記第１の鏡筒１２Ｃの側面から突出するものである。

好ましくは、前記外固定面１２２Ｃは、前記第１の鏡筒１２Ｃ本体から突出する前記第１の固定部１２０Ｃに配置され、前記外固定面２２２Ｃは前記第２の鏡筒１１Ｃの上面に配置されることにより、前記第１の鏡筒１２Ｃは前記第２の外固定面２２２Ｃに支えられる。このように、前記第１の固定部１２０Ｃの前記外固定面１２２Ｃと前記第２の固定部２２０Ｃの外固定面２２２Ｃは接続媒体４２を介して接続され、さらに前記第１のレンズ群１０Ｃと前記第２のレンズ群２０Ｃを接続して固定する。前記第１の内固定面１２１Ｃは前記第３のレンズ１１３Ｃを前記第１の鏡筒１２Ｃに固定する。本好ましい実施形態では、前記第１の鏡筒１１Ｃの縁は前記第２の鏡筒２２Ｃより小さいので、前記第１の鏡筒１２Ｃの前記第１の外固定面１２２Ｃと前記第２の鏡筒２２Ｃの前記第２の固定部２２２Ｃは安定的に支持される。前記第１の鏡筒１２Ｃの前記第１の外固定面１２２Ｃを採用すると、第１の好ましい実施形態より、全体的に前記第１の鏡筒１２Ｃの幅を短縮した。

図４Ｂには、本発明の第４の実施形態の均等の実施形態が示される。該実施形態では、前記遮光素子３２Ｃは前記第３のレンズ１１３Ｃの下面に配置され、その他の位置には前記スペーサ３１Ｃが配置され、例えば、前記第１のレンズ１１１Ｃと前記第２のレンズ１１２Ｃとの間、前記第２のレンズ１１２Ｃと前記第３のレンズ１１３Ｃとの間、前記第４のレンズ２１１Ｃと前記第５のレンズ２１２Ｃとの間、および前記第５のレンズ２１２Ｃと前記第６のレンズ２１３Ｃとの間に配置される。

本発明の第５の好ましい実施形態は図５と図６に示す。二つの前記レンズ群が採用されており、前記第１のレンズ群１０Ｄの前記第１のレンズセット１１Ｄは、第１のレンズ１１１Ｄと、第２のレンズ１１２Ｄと、第３のレンズ１１３Ｄとをさらに含む。前記第２のレンズ群２０Ｄの前記第２のレンズセット２１Ｄはさらに、第４のレンズ２１１Ｄと、第５のレンズ２１２Ｄと、第６のレンズ２１３Ｄとをさらに含む。なお、本好ましい実施形態では、前記第１のレンズセット１１Ｄと第２のレンズセット２１Ｄに含まれるレンズの数は、本発明の対象を限定するものではなく、異なる撮像モジュールがレンズに対する要求に従って、レンズの数を調整することができる。前記レンズの結果を説明しやすくするため、各レンズを特別に標記している。前記第１のレンズ１１１Ｄ、前記第２のレンズ１１２Ｄ、及び前記第３のレンズ１１３Ｄは前記第１の鏡筒１２Ｄに装着され、前記第４のレンズ２１１Ｄ、前記第５のレンズ２１２Ｄ、及び前記第６のレンズ２１３Ｄは前記第２の鏡筒２２Ｄに装着される。

また、前記遮光素子３０Ｄはさらに少なくとも一つのスペーサ部材を含む。本好ましい実施形態では、前記スペーサ部材は四つのスペーサーリング３１Ｄと一つの遮光素子３２Ｄであることが好ましい。特に、前記スペーサーリング３１Ｄは環状の不透明材料である。環状の遮光素子３２Ｄは不透明な材料であり、前記レンズの表面に塗布され、前記遮光素子３２Ｄで覆われた前記レンズの表面を光が通過することを防ぐ。すなわち、前記遮光素子３０Ｄは、前記レンズ間の光学間隔、有効開口径、及び光軸の一致性を確保するために前記レンズの間隔にそれぞれ配置される。前記第１のレンズ１１１Ｄと前記第２のレンズ１１２Ｄとの間に前記スペーサーリング３１Ｄが装着され、前記第２のレンズ１１２Ｄと前記第３のレンズ１１３Ｄとの間にはスペーサーリング３１Ｄが装着され、前記第３のレンズ１１３Ｄと前記第４のレンズ２１１Ｄとの間には遮光素子３２Ｄが装着され、前記第４のレンズ２１１Ｄと前記第５のレンズ２１２Ｄとの間にはスペーサーリング３１Ｄが装着され、前記第５のレンズ２１２Ｄと前記第６のレンズ２１３Ｄとの間にはスペーサーリング３１Ｄが装着される。前記レンズの光学設計に応じて、前記レンズ間の距離には異なる要求がある。本好ましい実施形態では、前記第１のレンズ１１１Ｄと前記第２のレンズ１１２Ｄとの間には前記スペーサーリング３１Ｄにより第１のレンズ１１１Ｄと第２のレンズ１１２Ｄとを距離が空けて効果的に固定する。同様に、前記第１のレンズ群１０Ｄの前記第２のレンズ１１２Ｄと前記第３のレンズ１１３Ｄとの間、前記第２のレンズ群２０Ｄの前記第４のレンズ２１１Ｄと前記第５のレンズ２１２Ｄとの間、前記第５のレンズ２１２Ｄと前記第６のレンズ２１３Ｄとの間は、前記スペーサーリング３１Ｄにより間隔を確保している。装着時の識別を容易にするため、前記遮光素子３２Ｄは前記第４のレンズ２１１Ｄの上表面に塗布される。勿論、前記遮光素子３２Ｄの塗布面積および厚さはそれぞれ設計要求に従って加工される。従来の技術と比べ、前記レンズ群の装着に部品の組立が減らされた。その原因は以下の通りである。前記第１のレンズ群１０Ｄを装着する際には、前記第１のレンズ１１１Ｄ、前記スペーサーリング３１Ｄ、前記第２のレンズ１１２Ｄ、前記スペーサーリング３１Ｄ、及び前記第３のレンズ１１３Ｄを順次に前記第１の鏡筒１２Ｄに装着する必要がある。前記第２のレンズ群２０Ｄを装着する時、前記第４のレンズ２１１Ｄ、前記スペーサリング３１Ｄ、前記第５のレンズ２１２Ｄ、前記スペーサリング３１Ｄ、及び前記第６のレンズ２１３Ｄを順次に前記第２の鏡筒２２Ｄに装着すればよい。このように、従来技術におけるスペーサの装着は減らされる。これより明らかに、前記遮光素子３２Ｄを使用すると、前記レンズ群の装着困難さを著しく低減することができる。装着時の部品の数が減少することは、公差を確保し、装着精度を向上させるのに有益である。特に、前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄを組み立てる場合、前記第３のレンズ１１３Ｄと前記第４のレンズ２１１Ｄとの間にはその他の部品を考慮することはなく、前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄの装着困難さが低減される。また、前記第４のレンズ２１１Ｄに塗布された前記遮光素子３２Ｄにより、光学設計に必要な条件を確保することができ、前記スプリットレンズの量産効率を大幅に向上させることができる。

また、本発明に提供される前記スプリットレンズの前記鏡筒はさらに固定部を含む。前記第１の鏡筒１２Ｄは第１の固定部１２０Ｄを含み、前記第２の鏡筒２２Ｄはさらに第２の固定部２２０Ｄを含む。前記第１の固定部１２０と前記第２の固定部２２０とが互いに接続されることによって、前記第１の鏡筒１２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄは一体型レンズに組み立てられる。好ましくは、アクティブアライメント技術により、前記第１の鏡筒１２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄのレンズの光軸一致性を確保して光学設計を満足させる。本好ましい実施形態では、前記第１の固定部はさらに内固定面１２１Ｄと外固定面１２２Ｄとを含み、前記第２の固定部２２０Ｄはさらに外固定面２２２Ｄと固定溝２２３Ｄを含む。前記第１の内固定面１２１Ｄは、前記第３のレンズ１１３Ｄを前記第１の鏡筒１２Ｄに固定する。なお、前記第１の固定部１２０Ｄは前記第１の鏡筒１２Ｄの側部に延伸し、しかもその底側は前記固定溝２２３Ｄに固定されて前記第２の外固定面２２２Ｄに対する、及び固定溝２２３Ｄに対応する突出を形成することができる。本好ましい実施形態では、前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄとの組立関係は、前記第１の鏡筒１２Ｄの前記第１の外固定面１２２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄの前記第２の外固定面２２２Ｄを利用している。好ましくは、前記第１の外固定面１２２Ｄは前記第１の鏡筒１２Ｄの側面に延伸し、前記第１の固定部１２０Ｄの下端から突出する底側面であり、前記固定溝２２３Ｄは前記第２の鏡筒２２Ｄの上面に配置されて前記第１の鏡筒１２Ｄを前記第２の外固定面２２２Ｄに固定する。第前記１の固定部１２０Ｄの第１の外固定面１２２Ｄと前記第２の固定部２２０Ｄの第２の外固定面２２２Ｄは接続媒体４２Ｄを介して接続され、さらに前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄを接続して固定することができる。前記第１の固定部１２２Ｄは接着剤により対応する前記固定溝２２３Ｄ内に固定され、このように前記第１の固定部１２０Ｄの外固定面１２２Ｄと前記第２の固定部２２０Ｄの固定溝２２３Ｄを対応して直接に組み立てることによって、前記第１の鏡筒１２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄとが正確に正しい位置に組み立てられることができる。好ましくは、本好ましい実施形態では、ＵＶ熱硬化性接着剤を用いて前記第１の固定部１２０Ｄと前記第２の固定部２２０Ｄとを接続する。

よって、前記第１の固定部１２０Ｄの外固定面１２２Ｄと前記第２の固定部２２０Ｄの固定溝２２３Ｄは接続媒体４２Ｄを介して接続され、さらに前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄを接続して固定することができる。前記第１の内固定面１２１Ｄは前記第３のレンズ１１３Ｄを前記第１の鏡筒１２Ｄに固定する。本好ましい実施形態では、前記第１の鏡筒１１Ｄの縁は前記第２の鏡筒２２Ｄより小さいので、前記第１の鏡筒１２Ｄの前記第１の外固定面１２２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄの前記第２の固定部２２２Ｄは安定的に支持される。前記第１の鏡筒１２Ｄの前記第１の外固定面１２２Ｄを採用すると、第１の好ましい実施形態より、全体的に前記第１の鏡筒１２Ｄの幅を短縮した。また、前記固定溝２２３Ｄは、接着剤が多すぎて前記第１の鏡筒１２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄの内部に入ることを防止できる。前記固定溝２２３Ｄを利用して組立時に前記第１の外固定面１２２Ｄを対応して配置することで、前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄとの組立時の正確さが保証される。

図６に示すように、装着時に、まず、前記第１のレンズ１１１Ｄ、前記スペーサーリング３１Ｄ、前記第２のレンズ１１２Ｄ、前記スペーサーリング３１Ｄ、及び前記第３のレンズ１１３Ｄを順次に前記第１の鏡筒１２Ｄに装着する。前記第２のレンズ群２０Ｄを装着する時、前記第４のレンズ２１１Ｄ、前記スペーサーリング３１Ｄ、前記第５のレンズ２１２Ｄ、前記スペーサーリング３１Ｄ、及び前記第６のレンズ２１３Ｄを順次に前記第２の鏡筒２２Ｄに装着すればよい。前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄを組み立てる場合、前記第１の固定部１２２Ｄは接着剤により対応する前記固定溝２２３Ｄ内に固定され、このように前記第１の固定部１２０Ｄの外固定面１２２Ｄと前記第２の固定部２２０Ｄの固定溝２２３Ｄを対応して直接に組み立てることによって、前記第１の鏡筒１２Ｄと前記第２の鏡筒２２Ｄとが正確に正しい位置に組み立てられることができる。アクティブアライメントにより、前記第１のレンズ群１０Ｄと前記第２のレンズ群２０Ｄの組立は完成される。

図７は、本発明に係る撮像モジュールの断面図であり、前記撮像モジュールはオートフォーカス撮像モジュールであり、前記スプリットレンズ１と、ドライバ２と、回路基板３と、ベース４と、感光素子５とを含む。前記スプリットレンズ１は前記ドライバ２に装着され、これによってオートフォーカスが実現できる。前記ドライバ２、前記感光素子５は導通的に前記回路基板３に接続することができ、前記ベース４は前記ドライバ２を支え、しかも前記感光素子５を収容する。前記スプリットレンズ１を通過した光は前記感光素子５に到達し、光電変換により結像に用いられる。これに対応して、赤外カットフィルタ、青色ガラスフィルタなど、光をフィルタリングするためのフィルタ６を前記スプリットレンズ１と前記感光素子５との間に配置してもよい。

組立プロセスにおいて、前記スプリットレンズ１の前記第１のレンズ群の他に、前記撮像モジュールのその他の素子が組み立てられてからアクティブアライメントにより、前記第１のレンズ群の装着位置が確定されて固定され、これによって撮像モジュール全体が得られる。より具体的には、前記感光素子５は導通的に前記回路基板３に接続され、前記ベース４は前記回路基板３に貼り付けられるか前記回路基板３と一体的に形成され、前記ドライバ２は前記ベース４に装着されて導通的に前記回路基板３に接続される。前記スプリットレンズ１の前記第２のレンズ群は前記ドライバ２に装着され、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群が予め組み立てられてからアクティブアライメントが実行され、結像品質を分析することで前記第１のレンズ群のオフセット、チルトなどの誤差を確定し、撮像モジュール全体が適切な結像品質を得るまで前記第１のレンズ群の位置を調整し、そして前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群とを接続して固定する。

前記アクティブアライメントプロセスにおいて、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群でのディスペンシングにより前記接続媒体を形成して予備組立を完成することができ、前記第１のレンズ群の位置が確定された後、前記接続媒体は完全に硬化したことにより、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との接続固定が完成される。あるいは、前記第１のレンズ群の位置が確定された後にディスペンシングして前記接続媒体を形成して完全に硬化させることにより、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群から一体型レンズを形成する。

図８は、本発明に係る撮像モジュールの断面図であり、前記撮像モジュールは固定焦点撮像モジュールであってもよく、上記スプリットレンズ１と、回路基板３と、レンズホルダー７と、感光素子５とを含む。前記スプリットレンズ１は前記レンズホルダー６に装着される。前記感光素子５は導通的に前記回路基板３に接続することができ、前記レンズホルダー６は前記スプリットレンズ１を支え、しかも前記感光素子５を収容する。前記スプリットレンズ１を通過した光は前記感光素子５に到達し、光電変換により結像に用いられる。これに対応して、赤外カットフィルタ、青色ガラスフィルタなど、光をフィルタリングするためのフィルタ６を前記スプリットレンズ１と前記感光素子５との間に配置してもよい。同様に、アクティブアライメントプロセスにより、前記スプリットレンズ１の前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との組立が完成されて一体型レンズが形成され、撮像モジュールを得ることができる。

図９を参照すると、上記撮像モジュール１００は電子機械２００に適用することができる。前記電子機器２００として、スマートフォン、ウェアラブルデバイス、コンピュータデバイス、テレビ、交通機関、カメラ、モニタリング装置などが挙げられるが、これらに限られていない。前記電子機器２００は、電子機器本体２０１を含むことができ、前記撮像モジュール１００は前記電子機器本体２０１に装着されてそのマザーボードに接続され、前記電子機器本体２０１と協力して画像の収取と再生を完成する。

上記記載および図面に示された本発明の実施例は例示に過ぎず、本発明を限定するものではないと当業者は理解すべきである。本発明の目的は完全で効果的に実現されている。本発明の機能および構造の原理は実施例において開示および説明されており、前記原理に反しなければ、本発明の実施形態について如何なる変形または改善をすることができる。

Claims (28)

1. 第１の鏡筒と、少なくとも一つの、前記鏡筒に装着されるレンズとを含む少なくとも一つの第１のレンズ群と；
   第２の鏡筒と、少なくとも一つの、前記第２の鏡筒に装着されるレンズとを含む少なくとも一つの第２のレンズ群と；
   前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間に所定の光路を形成するように前記第１のレンズ群の下端の前記レンズと前記第２のレンズ群の上端の前記レンズとの間に設置され、しかも前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間に安定的に設置されている少なくとも一つの遮光素子と；
   を含むことを特徴とする、スプリットレンズ。
2. 前記遮光素子が前記第２のレンズ群の上端の前記レンズの上面に設置されている、請求項１に記載のスプリットレンズ。
3. 前記遮光素子が前記第１のレンズ群の下端の前記レンズの下面に設置されている、請求項１に記載のスプリットレンズ。
4. 三つの前記遮光素子がそれぞれ前記第１のレンズ群の下端の三つの前記レンズの下面に設置され、二つの前記遮光素子がそれぞれ前記第２のレンズ群の上端の二つの前記レンズの下面に設置されている、請求項１に記載のスプリットレンズ。
5. 前記遮光素子が、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群の隣接する前記レンズの間に設置されている、請求項１に記載のスプリットレンズ。
6. 前記遮光素子が、隣接する二つの前記レンズのうち、上方に位置する前記レンズの下面に設置されている、請求項５に記載のスプリットレンズ。
7. 前記遮光素子が、隣接する二つの前記レンズのうち、下方に位置する前記レンズの上面に設置されている、請求項５に記載のスプリットレンズ。
8. 二つの前記レンズの間に配置されて光学設計における前記レンズに対する要求を満足するための少なくとも一つのスペーサをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
9. 前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群は、アクティブアライメントによって組み立てられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
10. 前記第１の鏡筒は第１の固定部を含み、前記第２の鏡筒はさらに第２の固定部を含み、前記第１の固定部と前記第２の固定部とは互いに接続されて固定されることによって前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒が一体型レンズに組み立てられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
11. 前記第１の鏡筒の下部口径は前記第２の鏡筒の上部口径より小さいことで、前記第１の鏡筒の前記第１の固定部と前記第２の鏡筒の前記第２の固定部とが安定的に嵌め合わせられるように接続される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
12. 前記第１の固定部は前記第１の鏡筒の下端部であり、前記第２の固定部は前記第２の鏡筒の上端部であり、前記第１の固定部と前記第２の固定部は、少なくとも一つの接続媒体により接続されることによって前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒とを接続する、請求項１０に記載のスプリットレンズ。
13. 前記第１の固定部は、前記第１の鏡筒の拡径した前記下端部であり、前記第１の固定部の下側は前記第２の固定部の上側に接着し固定されている、請求項１２に記載のスプリットレンズ。
14. 前記第１の固定部の外側は、前記第２の固定部の上側に接着し固定されている、請求項１２に記載のスプリットレンズ。
15. 前記第２の鏡筒は、前記第２の鏡筒の上部に形成されて前記第１の鏡筒の前記第１の固定部と対応する固定溝をさらに含み、前記固定溝に接続媒体が充填されて前記第１の固定部と前記第２の固定部とを接続する、請求項１０に記載のスプリットレンズ。
16. 前記第１の鏡筒の外側に突出するように延伸する第１の固定部をさらに含み、前記第２の鏡筒の上端部に第２の固定部が形成され、前記第１の固定部と前記第２の固定部とが互いに接続されて固定され、前記第１の鏡筒の下端部が前記第２の鏡筒の前記第２の固定部内に延伸して前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒が一体型レンズに組み立てられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
17. 前記第１の固定部の下側は前記第２の固定部の上側に接着される、請求項１６に記載のスプリットレンズ。
18. 前記第２の固定部の頂部には、前記第２の固定部と前記第１の固定部とを接着させるための少なくとも一つの接続媒体を収容するための固定溝が形成されている、請求項１６に記載のスプリットレンズ。
19. 前記遮光素子はコーディング層である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
20. 前記遮光素子は黒色接着剤層である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
21. 前記第１のレンズ群は３枚の前記レンズを含み、前記第２のレンズ群は３枚の前記レンズを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
22. 前記遮光素子は、コーティング、スプレー、シルクスクリーン印刷のいずれか一つの方法で形成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
23. 前記遮光素子は黒色接着剤である、請求項２２に記載のスプリットレンズ。
24. 前記第１のレンズ群の下端の前記レンズは、少なくとも一つの接着媒体を通して前記第１の鏡筒の内表面に接着される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスプリットレンズ。
25. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載のスプリットレンズと、少なくとも一つの感光素子とを含み、前記スプリットレンズを通過した光が前記感光素子に到達して光電変換により、結像に用いられることを特徴とする、撮像モジュール。
26. 前記撮像モジュールは、オートフォーカス撮像モジュールまたは固定焦点撮像モジュールである、請求項２５に記載の撮像モジュール。
27. 少なくとも一つの電子機器本体と、前記電子機器本体に設置される請求項２５〜２６のいずれか一項に記載の一つ以上の前記撮像モジュールとを含むことを特徴とする、電子機器。
28. 前記電子機器は、スマートフォン、ウェアラブルデバイス、コンピュータデバイス、テレビ、交通機関、カメラ、またはモニタリング装置である、請求項２７に記載の電子機器。

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