JP2022541051A - カメラレンズ、カメラモジュール及び電子デバイス - Google Patents

カメラレンズ、カメラモジュール及び電子デバイス Download PDF

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Abstract

【要約】本出願の実施形態は、カメラレンズ、カメラモジュール及び電子デバイスを提供する。電子デバイスは、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ウルトラモバイルパーソナルコンピュータ(ultra mobile personal computer, UMPC)、ハンドヘルドコンピュータ、ウォーキートーキー、ネットブック、POSマシン、パーソナルデジタルアシスタント(personal digital assistant, PDA)、ウェアラブルデバイス、バーチャルリアリティデバイス、ワイヤレスUSBフラッシュドライブ、ブルートゥーススピーカ/ヘッドセット、又は例えば工場出荷時に取り付けられた端末などの、撮影のためのモバイル端末又は固定端末を含んでよい。レンズ鏡筒とレンズとにエッジ切断を施し、カメラレンズの体積と底幅とを減少させ、電子デバイス内のカメラレンズによって占められるスペースを減少させ、ディスプレイ上の穴の面積を減少させ、ディスプレイの画面占有率を向上させる。

Description

本出願は、「CAMERA LENS, CAMERA MODULE, AND ELECTRONIC DEVICE」と題し、2019年9月30日に中国国家知的所有権庁に出願された中国特許出願第201910945932.6号の利益を主張し、これは全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願の実施形態は、端末技術の分野に関し、特に、カメラレンズ、カメラモジュール及び電子デバイスに関する。
撮影機能は、(携帯電話やタブレット端末などの)電子デバイスに欠かせない機能である。良好な画質と撮影効果とを得るために、複数のカメラが電子デバイス上に配置され、様々な撮影機能を提供する。
現在、撮影装置は、主に、前面カメラと後面カメラとを含む。前面カメラは、電子デバイスのディスプレイに面する表面に配置され、後面カメラは、電子デバイスの後面カバーに面する表面に配置される。前面カメラは、主に、レンズアセンブリと、ホルダベースと、光フィルタと、感光素子と、フレキシブルプリント回路(FPC)基板とを含む。レンズアセンブリの構造を図1及び図2に示す。レンズアセンブリは、レンズ鏡筒1と、レンズ鏡筒1内に順次配置されている以下の構成要素、即ち、第1レンズG1と、第1遮光部M1と、第2レンズG2と、第2遮光部M2と、第3レンズG3と、第3遮光部M3と、第1スペーサS11と、第4遮光部M4と、第4レンズG4と、第5遮光部M5と、第2スペーサS12と、第6遮光部M6と、第5レンズG5と、クランプリング2とを備えている。
そして、前述のカメラレンズにおいて、第4レンズと第5レンズとの有効口径が大きくなり、レンズ鏡筒の外径と体積とが大きくなる。この場合に、カメラレンズは、携帯電話内で大きな空間を占める。ディスプレイ上にある領域でありカメラレンズと反対側にある領域(例えば、Notch領域)が大きく、ディスプレイの画面占有率が減少されてしまう。
本出願の実施形態は、カメラレンズの体積と底幅とを減少させ、電子デバイス内のカメラレンズによって占有される空間を減少させ、ディスプレイ上の穴の面積を減少させ、ディスプレイの画面占有率を向上させるために、カメラレンズ、カメラモジュール及び電子デバイスを提供する。
本出願の実施形態の第1の態様は、カメラレンズを提供する。カメラレンズは、感光素子を有するカメラモジュールに適用され、レンズ鏡筒と、レンズ鏡筒の中に配置されている前レンズ群及び後レンズ群とを備え、前レンズ群が物体側に近接し、後レンズ群が画像側に近接する。
後レンズ群の画像側に近接するレンズは、光学有効部と、光学有効部の外縁の周囲に配置されている非光学的に有効な部分とを含む。
光学有効部は、有効開口領域と、少なくとも1つの第1切断縁とを含み;
非光学的に有効な部分は、第1非有効領域と第2非有効領域とを含み、第1非有効領域は、有効開口領域の外縁に沿って配置され、第2非有効領域は、第1切断縁に沿って配置され、第2切断縁が第2非有効領域の外縁に存在し;
少なくとも1つの切断面が、後レンズ群に近接するレンズ鏡筒の外側壁に存在し、第2切断縁はレンズ鏡筒の中の切断面に面する。
少なくとも1つの切断面が、後レンズ群に近接するレンズ鏡筒の外側壁に存在し、レンズ群の画像側に近接するレンズの光学有効部は、少なくとも1つの第1切断面を有し、非光学的に有効な部分の第2非有効領域は、第2切断面を有する。このようにして、カメラレンズの底幅が減少し、カメラレンズの体積が減少する。携帯電話内のカメラレンズの占めるスペースが減少し、一層多くの構成要素が携帯電話内に配置できる。さらに、カメラレンズホルダに近接するカメラレンズの一端の幅(即ち、カメラレンズの底幅)が、減少される。ビッグノッチディスプレイ、水滴型ノッチディスプレイ、又はパンチホールディスプレイの場合に、ディスプレイ上で穴の幅が減少する。ディスプレイ上の非ディスプレイ領域(例えば、Notch領域)が減少し、携帯電話のディスプレイの画面占有率が増加する。
第2非有効領域は、第1切断縁に沿って配置され、第2非有効領域の外縁に第2切断縁が存在する。この場合に、レンズ群の画像側に近接するレンズの光学有効部の第1切断縁に、非有効開口領域(即ち、第2切断縁の有効でない領域)が存在することが確実にされる。従って、レンズがレンズ鏡筒内に組み込まれると、レンズの第1非有効領域は、レンズ鏡筒内の弧状の支持セグメントによって支持され、第2非有効領域は、レンズ鏡筒内の直線状の支持セグメントによって支持される。レンズの両側に位置する第2スペーサと押圧リングとが組み立てられた後、第2スペーサの部分領域と押圧リングの部分領域とが、レンズ鏡筒内の支持部によって支持されてよい。第2スペーサの残りの部分領域と押圧リングの残りの部分領域とが、レンズの第2非有効領域と第1非有効領域とに結合されて支持してよい。この場合に、レンズがレンズ鏡筒内に組み立てられたときにレンズが一層安定的に支持されることを確実にように、レンズの外縁全体が押圧リングと第2スペーサとによって支持されるように、押圧リングと第2スペーサとは、第1切断縁でレンズを支持する。さらに、押圧リングと第2スペーサとは、レンズの有効開口領域をブロックすることが防止される。
可能な実施では、2つの第1切断縁があり、2つの第1切断縁が光学有効部の中心に対して対称に配置されている。
この場合に、レンズ鏡筒内のレンズの組み立てが容易になる。さらに、レンズの2つの第1切断縁の間の光学的な有効開口領域は、撮像に影響を及ぼさないことが保証される。カメラのレンズに対してエッジ切断を行った後も、通常の撮像効果が維持される。
可能な実施では、2つの第1切断縁の間の距離は、感光素子の短辺幅以上である。
この場合に、エッジ切断を行うレンズが、感光素子の撮像に影響を与えないようにすることを確実にすることができる。感光素子上の各感光領域が光を感知し、完全な画像情報が生成できることを確実にする。
可能な実施では、第2非有効領域の幅は、0.1mmないし0.65mmの範囲にある。この場合に、レンズの第2非有効領域であり第1切断縁に近接する第2非有効領域を、レンズ鏡筒内に支持することができる。エッジ切断が行われるレンズの光学有効部分は、レンズの両側のスペーサと押圧リングとによって支持され、レンズの両側の押圧リングとスペーサとが、レンズの非光学的に有効な部分分を支持することを防止する。
可能な実施では、レンズ鏡筒は、前レンズ鏡筒と、中間レンズ鏡筒と、後レンズ鏡筒とを含み、後レンズ鏡筒の外側壁は、切断面と、切断面に接続された弧状側面とを含む。前レンズ鏡筒は対象側に近接し、後レンズ鏡筒は画像側に近接する。この場合に、画像側に近接するレンズ鏡筒の端部の幅が減少され、レンズ鏡筒の底部の容積が減少され、電子デバイスに占有されるスペースが減少される。
可能な実施では、複数の直線状の支持セグメントが、切断面に近接する後レンズ鏡筒の内壁に存在し、複数の弧状の支持セグメントが、弧状側面に近接する後レンズ鏡筒の内壁に存在する。この場合に、エッジ切断が行われるレンズの非光学的に有効な部分が、直線支持セグメントによって支持できること、また、エッジ切断が行われないレンズの非光学的に有効な部分が、弧状の支持セグメントによって支持できることを、確実にすることができる。
可能な実施では、2つの切断面と2つの弧状側面とが、後レンズ鏡筒の外側壁にあり、2つの切断面は、レンズ鏡筒の中心線に対して対称に配置されている。
可能な実施では、2つの切断面の間の距離は、h1であり、0.8h2≦h1<h2であり、h2は、2つの弧状の面の間の最大距離である。この場合に、エッジ切断が行われるレンズ鏡筒が撮像要件を満たすことを確実にすることができる。
可能な実施では、後レンズ群は、少なくとも2つのレンズを含み;
少なくとも2つのレンズのうち前レンズ群に近接するレンズは、光学有効部と非光学的に有効な部分とを含み、前レンズ群に近接するレンズの非光学的に有効な部分の外縁に第3切断縁があり、第3切断縁が切断面に面する。
可能な実施では、後レンズ群は、3つのレンズを含み、3つのレンズのうちの2つのレンズの間に配置された中間レンズと、画像側に近接するレンズとはそれぞれ、有効開口領域と、少なくとも1つの第1切断縁と、第1非有効領域と、第2非有効領域と、第2切断縁とを含む。この場合に、後レンズ群の画像側に近接するレンズの光学有効部と、後レンズ群の中央にあるレンズの光学有効部とにエッジ切断を行い、後レンズ群の2つのレンズの幅を減少させる。
可能な実施では、レンズ鏡筒の中に位置する少なくとも2つのスペーサをさらに備えてよく、少なくとも2つのスペーサのうちの1つは、前レンズ群と後レンズ群との間に位置し、少なくとも2つのスペーサのうちの他のスペーサは、後レンズ群の2つの隣接するレンズの非光学的に有効な部分の間に位置する。隣接するレンズは、カメラレンズ内の光路の要件を満たすために、スペーサを使用して、予め設定された間隔によって分離されてよい。
可能な実施では、後レンズ群の2つの隣接するレンズの間のスペーサは、弧状セグメントと直線状セグメントとを有し、弧状セグメントと直線状セグメントとは、環状の構造を形成し、直線状セグメントは、切断面に面する。この場合に、弧状セグメント及び直線状セグメントは、それぞれ、エッジ切断を行うレンズの第1非有効領域及び第2非有効領域を支持することができる。
可能な実施では、カメラレンズは、押圧リングをさらに備え、押圧リングは、画像側に面するレンズ鏡筒の一端での内壁に接続され、後レンズ群は、前レンズ群と押圧リングとの間に位置し;
押圧リングは、弧状領域と直線状の領域とを含み、直線状の領域は切断面に面する。
押圧リングを使用してレンズ鏡筒内のレンズ群をレンズ鏡筒内に締結することができるように、押圧リングが配置されている。押圧リングの弧状領域と直線状の領域とは、それぞれ、エッジ切断を行うレンズの第1非有効領域及び第2非有効領域を支持することができる。従って、レンズ鏡筒内のレンズ群を確実に組み立てるために、画像側に近接するレンズの外縁の非光学的に有効な部分を、押圧リングを使用して緊密に押圧する。
可能な実施では、前レンズ群は、少なくとも3つのレンズを含み、遮光シートが、3つのレンズのうちの2つの隣接するレンズの非光学的に有効な部分の間に配置されている。
本出願の実施形態の第2の態様は、カメラモジュールを提供する。カメラモジュールは、
少なくとも、フレキシブルプリント回路と、感光素子と、ホルダと、光フィルタと、第1の態様及び第1の態様の可能な実施のうち任意の1つのカメラレンズとを備え、
ホルダは、カメラレンズとフレキシブルプリント回路の一端との間に位置し、感光素子は、カメラレンズと反対側にあるフレキシブルプリント回路の一端に位置し、光フィルタは、感光素子とカメラレンズとの間に位置する。
カメラレンズが内蔵されているため、カメラモジュール内のカメラレンズの体積が減少し、カメラレンズの底部の幅が減少する。電子デバイス内のカメラモジュールの容積が減少され、別の構成要素が電子デバイス内に配置されてよく、ディスプレイ上にカメラレンズを配置するための穴の面積を減少させ、ディスプレイの画面占有率を向上させる。
本出願の実施形態の第3の態様は、電子デバイスを提供する。電子デバイスは、
少なくとも、ディスプレイと、後部カバーと、中間フレームと、第2の態様のカメラモジュールとを備え、
ディスプレイと後部カバーとは、それぞれ中間フレームの両側に位置し、カメラモジュールは、中間フレームに配置され、カメラモジュールのカメラレンズは、ディスプレイに面するか、又は後部カバーに面する。
カメラモジュールが含まれるので、カメラを配置する電子デバイスのディスプレイ上で穴が減少する。ディスプレイ上の非ディスプレイ領域(例えば、Notch領域)の面積が減少し、電子デバイスの画面占有率が増加する。さらに、電子デバイス内のカメラモジュールによって占有されるスペースが減少する。この場合にスペースが節約され、電子デバイス内の構成要素をより便利に配置し、一層多くの構成要素が電子デバイス内に配置できる。
可能な実施では、カメラモジュールは、前面カメラモジュールであるか、又は、カメラモジュールは、後面カメラモジュールである。この場合に、カメラモジュールが前面カメラモジュールである場合に、ディスプレイ上の穴のサイズを減少させることができ、画面占有率が増加される。カメラモジュールが後面カメラモジュールである場合に、後面カメラモジュールを配置するための後部カバー上の穴のサイズが減少される。電子デバイス内の後面カメラによって占有されるスペースが減少される。
可能な実施では、2つのカメラモジュールがあり、1つのカメラモジュールは、後面カメラモジュールであり、他方のカメラモジュールは、前面カメラモジュールである。この場合に、ディスプレイ上の穴のサイズが減少し、後面カメラモジュールを配置するために後部カバー上に配置された穴のサイズが減少される。また、電子デバイスの前面カメラモジュールと後面カメラモジュールとの占有面積が減少される。
現行のレンズアセンブリの断面構造の概略図である。 現行のカメラレンズにおけるレンズ鏡筒の構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの分解構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイス内のディスプレイの分割構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイス内のディスプレイと前面カメラとの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイス内の前面カメラの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイス内の前面カメラの分解構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイス内の前面カメラと、ディスプレイと、フレームと、後部カバーとを含む部分の断面構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイス内の前面カメラ内のレンズアセンブリの分解構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおけるカメラレンズの断面構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおけるレンズ鏡筒の構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおけるカメラレンズの底端面の構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおけるレンズ鏡筒の断面構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおけるレンズ鏡筒の三次元構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおける第5レンズの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおける第5レンズと感光素子との構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおける第4レンズの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおける第2スペーサの断面構造の概略図である。 本出願の一実施形態による、電子デバイスの前面カメラにおけるカメラレンズの別の分解構造の概略図である。
符号の説明:
100:携帯電話、10:ディスプレイ、11:穴、12:透明保護カバー、13:ディスプレイモジュール、131:バックライト素子;
132:液晶パネル、21:カメラレンズ、211:第1レンズ、212:第2レンズ、213:第3レンズ、214:第4レンズ;
2141:光学的有効領域、2142:第3非有効領域、2143:第3切断縁、20:前面カメラモジュール;
2144:第4非有効領域、215:第5レンズ、2151:有効開口領域、2152:第1非有効領域;
2153:第2非有効領域、2154:第1切断縁、2155:第2切断縁、216:第6レンズ、216a:押圧リング;
217a:第2スペーサ、2171:弧状セグメント、a1:弧状の内側領域、a2:弧状の外側領域、2172:直線状セグメント、b1:直線状の内側領域;
b2:直線状の外側領域、217b:第1スペーサ、217c:第3スペーサ、218a:第2遮光シート、218b:第1遮光シート;
219:レンズ鏡筒;2190:支持部、2191:前レンズ鏡筒、2192:中間レンズ鏡筒、2193:第1弧状側面;
2194:第2弧状側面、2195:切断面、2196:弧状側面、2197:後レンズ鏡筒、c1:直線状の支持セグメント;
c2:円形の支持セグメント、c3:弧状の支持セグメント、d1:光学有効部、d2:非光学的に有効な部分、22:カメラレンズホルダ;
23:光フィルタ、24:ホルダ、25:感光素子、26:フレキシブルプリント回路、27:コネクタ、30:中間フレーム、31:サイドフレーム;
32:金属部分、40:回路基板、50:バッテリ、60:後部カバー。
本出願の実施において使用される用語は、本出願の特定の実施形態を説明するためにのみ使用されるが、本出願を限定することを意図しない。以下、添付の図面を参照しながら、本出願の実施形態を詳細に説明する。
本出願の実施形態で提供される電子デバイスは、カメラを備えた移動端末又は固定端末、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ウルトラモバイルパーソナルコンピュータ(ultra mobile personal computer, UMPC)、ハンドヘルドコンピュータ、ウォーキートーキー、ネットブック、POSマシン、パーソナルデジタルアシスタント(personal digital assistant, PDA)、イベントデータレコーダ、又はセキュリティデバイスを含むが、これらに限定されない。
本出願の実施形態では、電子デバイスが携帯電話100であることを、説明のために例として使用する。本出願の実施形態で提供される携帯電話100のディスプレイは、水滴型ノッチディスプレイ又はビッグノッチディスプレイであってよい。以下に水滴型ノッチディスプレイを、説明のために例として使用する。図3及び図4を参照すると、携帯電話100は、ディスプレイ10と後部カバー60とを含んでよい。ディスプレイ10と後部カバー60との間には、中間フレーム30と、回路基板40と、バッテリ50とが配置されてよい。回路基板40とバッテリ50とは、中間フレーム30上に配置されてよい。例えば、回路基板40とバッテリ50とは、後部カバー60に面する中間フレーム30の表面に配置されるか、又は回路基板40とバッテリ50とは、ディスプレイ10に面する中間フレーム30の表面に配置されてよい。回路基板40が中間フレーム30上に配置されると、中間フレーム30上に開口を配置してよく、回路基板40上の構成要素を中間フレーム30の開口に配置してよい。
バッテリ50は、電力管理モジュールを使用して、充電管理モジュールと回路基板40とに接続してよい。電力管理モジュールは、バッテリ50及び/又は充電管理モジュールの入力を受容し、プロセッサ、内部メモリ、外部メモリ、ディスプレイ10、カメラ、通信モジュールなどに電力を供給する。さらに電力管理モジュールは、バッテリ50の容量、バッテリ50のサイクル数、及びバッテリ50の健康状態(漏電及びインピーダンス)などのパラメータを監視するように構成してよい。これに代えて、いくつかの他の実施形態では、電力管理モジュールは、回路基板40のプロセッサ内に配置されてよい。これに代えて、いくつかの他の実施形態では、電力管理モジュールと充電管理モジュールとは、同じデバイス内に配置されてよい。
ディスプレイ10は、有機発光ダイオード(Organic Light-Emitting Diode, OLED)ディスプレイであってよく、又は液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display, LCD)であってよい。
後部カバー60は、金属後部カバー、ガラス後部カバー、プラスチック後部カバー、又はセラミック後部カバーであってよい。本出願のこの実施形態では、後部カバー60の材料は限定されない。
中間フレーム30は、金属部分32とサイドフレーム31とを含んでよい。サイドフレーム31は、金属部分32の周囲に配置される。通常、サイドフレーム31は、上側フレームと、下側フレームと、左側フレームと、右側フレームとを含み、上側フレームと、下側フレームと、左側フレームと、右側フレームとは、環状のサイドフレーム31を形成する。中央金属板32は、アルミニウム板であってよく、アルミニウム合金であってよく、又はマグネシウム合金であってよい。フレーム31は、金属フレームであってよいし、又はセラミックフレームであってよい。中間金属フレーム30とフレーム31とは、クランプ、溶接、接着、又は一体的に形成されてよく、又は中間金属フレーム30とフレーム31とは、射出成形によって固定的に接続される。
他のいくつかの例では、携帯電話100は、図4に示す構造を含んでよいが、これに限定されないことに留意するものとする。携帯電話100の後部カバー60は、サイドフレーム31に接続されて、ユニボディ(Unibody)後部カバーを形成してよい。例えば、携帯電話100は、ディスプレイ10と、金属部分32と、バッテリカバーとを含んでよい。バッテリカバーは、サイドフレーム31と後部カバー60とを含むユニボディ(Unibody)後部カバーであってよい。従って、回路基板40とバッテリ50とは、金属部分32とバッテリカバーとに囲まれた空間に配置される。
撮影機能を実現するために、携帯電話100は、カメラモジュールとカメラフラッシュ(図示せず)とをさらに含んでよい。カメラモジュールは、前面カメラモジュール20と後面カメラ(図示せず)とを含んでよい。後面カメラとフラッシュとは、中央金属板32の表面であり後部カバー60に面する表面に配置されてよく、フラッシュと後面カメラとを取り付けるために使用できる取り付け穴が、後部カバー60に設けられている。前面カメラモジュール20は、金属部分32の表面でありディスプレイ10に面する表面に配置されてよい。本出願の実施形態では、前面カメラモジュール20と後面カメラとが配置される位置は、前述の説明を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、1つ又はN個の前面カメラモジュール20と後面カメラとが、携帯電話100内に配置されてよく、ここで、Nは1よりも大きい正の整数である。
本出願のこの実施形態に例示された構造は、携帯電話100に対する特定の制限を構成しないことが理解可能である。本出願の他のいくつかの実施形態では、携帯電話100は、図に示されているものよりも多い又は少ない構成要素を含んでよく、あるいは、いくつかの構成要素を組み合わせてよく、あるいは、いくつかの構成要素を分割してよく、あるいは、異なる構成要素の配置を有してよい。図に示す構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実施してよい。
以上の説明に基づき、本出願の実施形態では、例示として、携帯電話100に前面カメラモジュール20を配置したシナリオを使用する。
シナリオ1
本出願の実施形態では、図4を参照すると、前面カメラモジュールの撮影を実行するために、前面カメラモジュール20のカメラレンズに合致する穴11が、ディスプレイ10に配置されている。この場合に、撮影を実行するために、外光を前面カメラモジュール20に入射させてよい。図5に示すように、ディスプレイ10は、透明保護カバー12とディスプレイモジュール13とを含んでよいことを理解するものとする。透明保護カバー12は、例えば、ガラスカバー又はサファイアカバーであってよい。穴11がディスプレイ10上に配置されると、穴11はディスプレイ10のディスプレイモジュール13上に具体的に配置される。
ディスプレイモジュール13は、OLEDディスプレイモジュールであってよく、又はディスプレイモジュール13は、液晶ディスプレイモジュールであってよい。ディスプレイモジュール13が液晶ディスプレイモジュールである場合に、図6に示すように、液晶ディスプレイモジュールは、液晶パネル132とバックライト素子131とを含んでよい。バックライト素子131は、液晶パネル132の下方に配置され、液晶パネル132のための背面光源を提供するように構成されている。穴11が液晶ディスプレイモジュール13上に配置される場合に、穴11は、貫通孔又はブラインドホールであってよい。例えば、穴11は、バックライト素子131に配置されてよい。この場合に、液晶ディスプレイモジュール13に形成された穴11は、ブラインドホールである。あるいは、図6に示すように、液晶パネル132とバックライト素子131とに形成された穴11は、貫通孔である。
通常、ディスプレイ10は、さらにタッチパネル(Touch panel, TP)を有する。タッチパネルは、ディスプレイモジュール13と透明保護カバー12との間に配置されてよく(即ち、セル上のTP)、又は、タッチパネルは、ディスプレイモジュール13のフィルム層に配置されてよい(即ち、セル内のTP)。ディスプレイモジュール13は、ディスプレイコンテンツをユーザへ出力するように構成され、タッチパネルは、ディスプレイ10上でユーザによって入力されたタッチイベントを受容するように構成されている。
本出願の実施形態で、図7Aを参照すると、前面カメラモジュール20は、カメラレンズ21と、カメラレンズホルダ22と、ホルダ24(Holder)と、フレキシブルプリント回路26(Flexible Printed Circuit, FPC)と、コネクタ27とを含んでよい。カメラレンズ21は、カメラレンズホルダ22に接続され、カメラレンズホルダ22は、ホルダ24に接続され、カメラレンズ21は、カメラレンズホルダ22を使用してホルダ24に締結され、ホルダ24は、フレキシブルプリント回路26の一端に締結され、コネクタ27は、フレキシブルプリント回路26の他端に締結される。カメラレンズホルダ22とカメラレンズ21の下端部とは、はんだ付け、スナップ嵌め、又は接着によって接続されてよい。カメラレンズホルダ22と、ホルダ24と、フレキシブル回路基板40とは、接着によって固定的に接続される。ホルダ24の材料は、プラスチック又は金属材料であってよい。なお、図7Bに示す前面カメラモジュール20は、固定された焦点距離を有するカメラであることに留意するものとする。前面カメラモジュール20が可変焦点距離を有するカメラである場合に、前面カメラモジュール20はさらに、焦点合わせモジュール(図示せず)を含んでよい。焦点合わせモジュールはフォーカスモータなどであり、フォーカスモータはホルダ24上に配置されてよい。
図7Bに示すように、前面カメラモジュール20はさらに、光フィルタ23(Filter)と感光素子25とを含む。光フィルタ23は、カメラレンズホルダ22とホルダ24との間に配置してよい。例えば、光フィルタ23は、ホルダ24の中空領域を覆ってよい。感光素子25は、フレキシブルプリント回路26の一端に配置され、ホルダ24は、感光素子25の外縁の周囲に配置されている。
本出願の実施形態では、光フィルタ23は赤外線フィルタであってよい。赤外線光がカメラレンズ21に入射し、撮像に影響を与える事態を避けるために、光フィルタ23は赤外線光をフィルタリングで除去してよい。
感光素子25は、電荷結合素子(charge coupled device, CCD)、又は相補型金属酸化物半導体(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS)フォトトランジスタであってよい。コネクタ27は、フレキシブルプリント回路26と、回路基板40上の画像処理ユニット(Image Signal Processing, ISP)とを電気的に接続し、画像処理ユニット(ISP)とデジタル処理ユニット(Digital Signal Processing, DSP)とを電気的に接続するように構成されている。画像処理ユニット(ISP)とデジタル処理ユニット(DSP)とは、回路基板40上に別々に配置されてよいし、又は画像処理ユニット(ISP)とデジタル処理ユニット(DSP)とは、一緒に集積されて回路基板40上に配置されてよい。例えば、撮影中はシャッタが開く。光は、レンズアセンブリ21を使用して光フィルタ23を通して、感光素子25に透過される。光信号は電気信号に変換される。感光素子25は、フレキシブルプリント回路26とコネクタ27とを使用して、電気信号を処理のためのISPへ伝送する。ISPは、電気信号をデジタル画像信号に変換する。ISPは、デジタル画像信号を処理のためにDSPへ出力する。DSPは、デジタル画像信号をRGB又はYUVのような標準フォーマットの画像信号に変換する。
本出願の実施形態では、図8に示すように、前面カメラモジュール20が携帯電話10に配置された場合に、前面カメラモジュール20の一端を金属部分32に締結し、前面カメラモジュール20のカメラレンズ21のヘッドをディスプレイ10の穴11に配置してよい。穴11の幅は、L=L1+L2+L3であり、L1はカメラレンズ21のヘッド幅の1/2であり、L2はカメラレンズ21の底幅の1/2(即ち、L2=1/2h1)であり、L3は組み立て用に取っておいたクリアランス幅である。従って、穴11の幅Lを減少させるために、本出願の実施形態では、カメラレンズ21の底部にエッジ切断処理を施して、カメラレンズ21の底幅を減少させる。この場合に、穴11の幅Lが減少する。具体的な実施については、以下の説明を参照するものとする。
本出願の実施形態では、図9に示すように、カメラレンズ21は、レンズ鏡筒219と、レンズ鏡筒219の内部に位置するレンズ群と、少なくとも1つの遮光シート(例えば、第1遮光シート218b及び第2遮光シート218a)と、少なくとも1つのスペーサ(例えば、第1スペーサ217b及び第2スペーサ217a)と、押圧リング216aとを含んでよい。レンズ鏡筒219の内壁には、レンズ群と、遮光シートと、スペーサと、押圧リング216aとを支持する支持部2190が存在する。レンズ鏡筒219内にレンズ群と、遮光シートと、スペーサと、押圧リング216aとが組み込まれた場合に、レンズ群と、遮光シートと、スペーサと、押圧リング216aとは、相互に結合されて支持してよい。押圧リング216aは、各レンズの組み立ての安定性を確保するために、レンズの組み立て後に最終的な圧入を行うように構成されている。スペーサは、予め設定された距離だけ隣接するレンズを離してよく、遮光シートは、レンズの外縁で迷光を遮断するように構成されている。本出願の実施形態では、レンズ群は、前レンズ群と後レンズ群とを含み、前レンズ群は、物体側に近接し、後レンズ群は、画像側に近接する。本出願の実施形態では、前レンズ群が3つのレンズを含み、後レンズ群が2つのレンズを含むということを、説明の一例として使用する。
各レンズは、プラスチックレンズ(Plastic)又はガラスレンズ(Glass)であってよい。あるいは、レンズ群中のいくつかのレンズがプラスチックレンズであり、いくつかのレンズはガラスレンズであってよい。
例えば、図9に示すように、レンズ群は、対物側から画像側へ第1レンズ211と、第2レンズ212と、第3レンズ213と、第4レンズ214と、第5レンズ215とを含んでよい。前レンズ群は、第1レンズ211と、第2レンズ212と、第3レンズ213とを含んでよく、第1レンズ211は、物体側に近接する。後レンズ群は、第4レンズ214と第5レンズ215とを含んでよく、後レンズ群中の第5レンズ215は、画像側に近接する。画像側は撮像を行う側であり、物体側は撮影されるべき被写体が位置する側である。図9を参照すると、各レンズは、光学有効部d1と非光学的に有効な部分d2とを含む。例えば、第4レンズ214は、光学有効部d1と非光学的に有効な部分d2とを含んでよく、第5レンズ215もまた、光学有効部d1と非光学的に有効な部分d2とを含んでよい。非光学的に有効な部分d2は、光学有効部d1の外縁の周囲に配置される。各レンズがレンズ鏡筒219内に組み立てられ取り付けられると、レンズ鏡筒219の支持部2190によってレンズの非光学的に有効な部分d2が支持され、遮光シート、押圧リング216a又はスペーサが、レンズ鏡筒219内のレンズの非光学的に有効な部分d2を組み立て中に支持する。本出願の実施形態では、各レンズの光学有効部d1は、撮像に必要な光が通過するレンズの領域であってよく、非光学的に有効な部分d2は、撮像に必要な光が通過しないレンズの領域であってよい。
本出願の実施形態では、第1レンズ211と、第2レンズ212と、第3レンズ213と、第4レンズ214と、第5レンズ215とは、プラスチックレンズであってよい。第1レンズ211と、第2レンズ212と、第3レンズ213と、第4レンズ214と、第5レンズ215とは非球面レンズであってよい。
図9に示すように、第1遮光シート218bは、第1レンズ211の非光学的に有効な部分d2と第2レンズ212の非光学的に有効な部分d2との間に配置され、第2遮光シート218aは、第2レンズ212の非光学的に有効な部分d2と第3レンズ213の非光学的に有効な部分d2との間に配置されている。第1スペーサ217bは、第3レンズ213の非光学的に有効な部分d2と第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2との間に配置され、第2スペーサ217aは、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2と第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2との間に配置されている。押圧リング216aは、第5レンズ215の画像側に配置されている。押圧リング216aは、第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2と、レンズ鏡筒219内の支持部2190とに対して押圧されてよい。従って、本出願の実施形態では、遮光シートは、第1遮光シート218bと第2遮光シート218aとを含んでよく、スペーサは、第1スペーサ217bと第2スペーサ217aとを含んでよい。第1スペーサ217bは、特定の間隔で第3レンズ213と第4レンズ214とを分離するために使用され、第2スペーサ217aは、特定の間隔で第4レンズ214と第5レンズ215とを分離するために使用される。組み立て中、第1スペーサ217bは、第3レンズ213の非光学的に有効な部分d2及び第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2に結合されて支持し、第2スペーサ217aは、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2及び第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2(図10を参照)に結合されて支持する。
第1スペーサ217bと第2スペーサ217aとは、不透明材料で作製されてよい。例えば、第1スペーサ217bと第2スペーサ217aとは、黒色プラスチックスペーサであってよい。従って、第3レンズ213の非光学的に有効な部分d2と第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2との間、また、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2と第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2との間に、遮光シートを配置しないことができる。当然、第3遮光シートと、第4遮光シートと、第5遮光シートと、第6遮光シートとがそれぞれ、第3レンズ213の非光学的に有効な部分d2と第1スペーサ217bとの間、第1スペーサ217bと第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2との間、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2と第2スペーサ217aとの間、また第2スペーサ217aと第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2との間(図1を参照)に配置されている。
通常、カメラレンズの画像側に形成された視野が、図1に示すように、感光素子のターゲット表面(即ち、感光素子の撮像領域)全体をカバーすることができることを確実にするために、感光素子に一層近接するレンズが一層大きな有効口径(即ち、レンズの光学有効領域の直径)を有する。例えば、図1では、第4レンズと第5レンズとの有効開口が増加される。しかし、その結果、感光素子に近接するレンズ鏡筒の一端の外径が大きく、レンズ鏡筒の体積が大きく、携帯電話中の占有面積が大きく、ディスプレイに設けられた穴が大きい。
本出願の実施形態では、撮像に影響を及ぼすことなくカメラレンズ21のサイズを減少させるために、カメラレンズ21に対してエッジ切断処理が行われる。例えば、図9に示すように、カメラのレンズホルダ22に近接するレンズ鏡筒219の外壁(例えば、レンズ鏡筒219の底部)でエッジ切断処理を行い、レンズ鏡筒219内でレンズ鏡筒219の切断縁に位置する第4レンズ214と、第2スペーサ217aと、第5レンズ215と、押圧リング216aとの各々でエッジ切断処理を行う。レンズ鏡筒219の底幅を減少させるために、レンズ鏡筒2019の底部でエッジ切断処理が行われる。このようにして、カメラレンズ21の底幅が減少し、カメラレンズ21の体積が減少する。これにより、携帯電話100内のカメラレンズ21の占めるスペースが減少し、一層多くの構成要素が携帯電話100内に配置できる。さらに、カメラレンズホルダ22に近接するカメラレンズ21の一端の幅(即ち、カメラレンズ21の底幅)が、減少される。ビッグノッチディスプレイ、水滴型ノッチディスプレイ、又はパンチホールディスプレイの場合に、ディスプレイ10上の穴11の幅は、L=L1+L2+L3である。カメラレンズ21の底部にエッジ切断を行った後、L2が減少する。このようにして、ディスプレイ10上に配置された穴11の幅Lが減少する。従って、ディスプレイ10上の非ディスプレイ領域(例えば、Notch領域)が減少し、携帯電話100のディスプレイ10の画面占有率が増加する。図10に示すように、カメラレンズ21に対してエッジ切断を行った後、カメラレンズ21の光学的な有効開口の最外線Lは、エッジ切断の影響を受けないことが検出される。従って、エッジ切断を行った後、カメラレンズ21の体積と底幅とは、撮像に影響を与えることなく減少される。
本出願の実施形態では、レンズ鏡筒219の外壁の1つの縁を切断してよいし、又はレンズ鏡筒219の底部の外壁の2つの縁を切断してよい。なお、レンズ鏡筒219の底部の外壁の2つの縁が切断されると、2つの縁がレンズ鏡筒219上に対称に分布することに留意するものとする。
可能な実施形態では、図11に示すように、レンズ鏡筒219は、前レンズ鏡筒2191と、中間レンズ鏡筒2192と、後レンズ鏡筒2197とを含んでよい。中間レンズ鏡筒2192は、前レンズ鏡筒2191と後レンズ鏡筒2197との間に位置する。前レンズ鏡筒2191は、直線的な筒形状であってよく、中央レンズ鏡筒2192は、テーパ的な形状であってよい。
レンズ鏡筒219に対してエッジ切断を行う場合に、特に後レンズ鏡筒2197に対してエッジ切断を行う。エッジ切断が実行された後、後レンズ鏡筒2197は、少なくとも1つの切断面2195と弧状側面2196とを含んでよい。例えば、図11に示すように、後レンズ鏡筒2197は、2つの切断面2195と、2つの切断面2195に接続された2つの弧状側面2196とを含んでよい。2つの切断面2195と2つの弧状側面2196とは、後レンズ鏡筒2197の側壁を取り囲む。2つの切断面2195は、レンズ鏡筒219の中心線に対して対称に分布される。弧状側面2196は、第1弧状側面2193と第2弧状側面2194とを含んでよい。第1弧状側面2193は、中央レンズ鏡筒2192の外壁と第2弧状側面2194との間に配置される。第2弧状側面2194とレンズ鏡筒219の中心線との間の距離は、第1弧状側面2193とレンズ鏡筒219の中心線との間の距離よりも大きく、第1弧状側面2193と第2弧状側面2194との間にステップを形成してよい(図13を参照)。本出願の実施形態では、前レンズ鏡筒2191、中間レンズ鏡筒2192、及び後レンズ鏡筒2197は、はんだ付け、スナップ嵌め、又は単体構造を介して接続されてよい。
可能な実施形態では、図12に示すように、後レンズ鏡筒2197上の2つの切断面2195間の距離h1は、0.8h2以上、h2未満であり、ここで、h2は、後レンズ鏡筒2197上の2つの弧状の面の間の最大距離であり、換言すれば、h2は、エッジ切断を行う前の後レンズ鏡筒2197の底端の直径である。例えば、後レンズ鏡筒2197の底端の直径h2は、6.5mmである。2つの縁が切断された後、後レンズ鏡筒2197の2つの切断面2195間の距離h1は、6.5mm未満であり、5.2mm以上である。従って、レンズ鏡筒219の2つの切断面2195間の距離h1は、5.2mmに減少できる。従って、レンズ鏡筒219の後レンズ鏡筒2197上でエッジ切断処理を行う場合に、切除される各切断面2195の部分の幅h3は0.65mm以下であり、後レンズ鏡筒2197が2つの切断面2195を有する場合に、切除されるレンズ鏡筒2197の部分の幅は1.3mm以下である。従って、L2が2.6mm以上で、L2=1/2h1となる。L2の値がエッジ切断を行う前のL2の値より0.65mmの最大値だけ減少することができる。従って、ディスプレイ10上の穴11の幅Lが減少し、画面占有率が大きくなり、後レンズ鏡筒2197の断面積と体積とが減少し、カメラレンズ21が占める空間が減少する。
可能な実施形態では、図13に示すように、複数の支持部2190が、レンズ鏡筒219の内壁に上から下に順次配置され、複数の支持部2190は、レンズ鏡筒219の内側で階段形状を呈している。本出願の実施形態では、図14に示すように、後レンズ鏡筒2197上でエッジ切断を行った後、後レンズ鏡筒2197の内壁に配置された支持部2190は、弧状の支持セグメントc3と直線状の支持セグメントc1とを含んでよく、弧状の支持セグメントc3と直線状の支持セグメントc1とは、競走トラック形状に類似する環状の支持部2190を形成する。円形の支持セグメントc2が、前レンズ鏡筒2191と後レンズ鏡筒2197との内壁に形成される。
可能な実施形態では、第5レンズ215は、光学有効部d1及び非光学的に有効な部分d2(図9を参照)を含んでよい。エッジ切断の際には、光学有効部d1と非光学的に有効な部分d2との両方に対してエッジ切断が行われる。具体的には、第5レンズ215の光学有効部d1は、有効開口領域2151と第1切断縁2154とを含んでよい。1つ又は2つの第1切断縁2154が存在してよい。例えば、図15に示すように、第5レンズ215の光学有効部d1は、有効開口領域2151と2つの第1切断縁2154とを含み、2つの第1切断縁2154は、第5レンズ215の光学的中心に対して有効開口領域2151の両側に対称に配置されてよい。
第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2は、第1非有効領域2152と第2非有効領域2153とを含んでよく、第1非有効領域2152は、有効開口領域2151の外縁に沿って配置され、第2非有効領域2153は、第1切断縁2154の底端に沿って配置される。第1非有効領域2152と第2非有効領域2153とは、環状の非光学的に有効な部分d2を形成する。第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2の幅を減少させるために、エッジ切断が、第2非有効領域2153に対して実行される。図15に示すように、第2非有効領域2153は、第2切断縁2155を有する。例えば、第2非有効領域2153の外縁の部分領域は、第2非有効領域2153の幅が減少されるように、切除される。本出願の実施形態では、第2非有効領域2153は、第1切断縁2154に位置し、第5レンズ215の第1非有効領域2152と第2非有効領域2153とは、競走トラック形状に類似する非光学的に有効な部分d2を取り囲む。
本出願の実施形態では、第1切断縁2154は、図15に示すように、長手方向切断面であってよい。いくつかの他の例では、第1切断縁2154は、代替的に、第2非有効領域2153に向かって傾斜した傾斜面であってよい。
本出願の実施形態では、第2非有効領域2153は、第2切断縁2155を有し、従って、第5レンズ215の第2非有効領域2153の幅が減少される。第2非有効領域2153は、非有効開口領域(例えば、第2非有効領域2153)が光学有効部d1の第1切断縁2154上に存在することを確実にするために、第5レンズ215の第1切断縁2154上に配置される。従って、第5レンズ215がレンズ鏡筒219内に組み込まれると、第5レンズ215の第1非有効領域2152は、レンズ鏡筒219内の弧状の支持セグメントc3によって支持され、第2非有効領域2153は、レンズ鏡筒219内の直線状の支持セグメントc1によって支持される。第5レンズ215の両側に位置する第2スペーサ217aと押圧リング216aとが組み立てられた後、第2スペーサ217aの部分領域と押圧リング216aの部分領域とが、レンズ鏡筒219内の支持部2190によって支持されてよい。第2スペーサ217aの残りの部分領域と押圧リング216aの残りの部分領域とが、第5レンズ215の第2非有効領域2153と第1非有効領域2152とに結合されて支持してよい。従って、レンズ鏡筒219の内部に第5レンズ215が組み込まれた状態で、押圧リング216aと第2スペーサ217aとが組み込まれた場合に、安定性が確保される。
加えて、第2非有効領域2153は、第5レンズ215の第1切断縁2154上に存在する。第5レンズ215がレンズ鏡筒219内で押圧リング216aと第2スペーサ217aとに組み込まれた後、画像側と物体側とに面する第2非有効領域2153の2つの側面は、第2スペーサ217aの部分領域と押圧リング216aの部分領域とによってそれぞれ支持されてよい。この場合に、第5レンズ215の外縁全体が、押圧リング216aと第2スペーサ217aとによって支持されるように、押圧リング216aと第2スペーサ217aとは、第1切断縁2154上で第5レンズ215を支持してよい。これにより、第5レンズ215がレンズ鏡筒219内に組み立てられたときに、第5レンズ215が一層安定して支持されるようする。さらに、押圧リング216aと第2スペーサ217aとは、第5レンズ215の有効開口領域2151をブロックすることが防止される。
いくつかの例では、図16に示すように、第5レンズ215の光学有効部d1が、2つの第1切断縁2154と有効開口領域2151とを含む場合に、2つの第1切断縁2154の間の最小距離H1は、感光素子25の短辺長H2以上である。従って、感光素子25上の各感光領域は、光を感知することができ、完全な画像情報を生成することに留意するものとする。いくつかの例では、感光素子25の短辺長H2は3.917mmであってよく、第5レンズ215の光学有効部d1の直径は5.3mmであってよく、その結果、2つの第1切断縁2154の間の最小距離H1は、3.917mm以上である。例えば、2つの第1切断縁2154の間の最小距離H1は、4mmであってよい。従って、第5レンズ215の光学有効部d1の切除される一部の幅は、0.65mmであり、2つの切断縁の切除される一部の幅は、1.3mmである。これに代えて、2つの第1切断縁2154間の最小距離H1は、4.5mmであってよい。従って、第5レンズ215の光学有効部d2の切除される一部の幅は、0.4mmであり、2つの切断縁の切除される一部の幅は、0.8mmである。
本出願の実施形態では、第2非有効領域2153の幅H3は、0.1mmから0.65mmの範囲であってよい。例えば、第2非有効領域2153の幅H3は、0.35mmであってよく、又は第2非有効領域2153の幅H3は、0.25mmであってよい。なお、第2非有効領域2153の幅H3は、前述の値であってよいが、これに限定されないことに留意するものとする。第2非有効領域2153が配置される場合に、第2非有効領域2153が、第2スペーサ217aと押圧リング216aとによって支持できることを確実にする必要があるのみである。
可能な実施形態では、第4レンズ214は、光学有効部d1と、光学有効部d1の外縁の周囲に配置された非光学的に有効な部分d2とを含んでよく、エッジ切断は、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2で行われる。図17に示されるように、エッジ切断は、第4レンズ214の光学的に有効な領域2141では行われず、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2は、第3非有効領域2142と第4非有効領域2144とを含んでよい。第4非有効領域2144は、少なくとも1つの第3切断縁2143を含んでよい。例えば、図17は、2つの第3切断縁2143を示す。第3切断縁2143は、第4レンズ214の第4非有効領域2144の幅H4が減少するように配置され、撮像が満足されると、第4レンズ214の第4非有効領域2144の幅が減少する。第4レンズ214の第4非有効領域2144の幅が減少すると、第4レンズ214の位置でのレンズ鏡筒219の壁厚を増加させることができ、第4レンズ214の位置でのレンズ鏡筒219の強度が大きくなる。
本出願の実施形態では、第4レンズ214の第4非有効領域2144の幅H4は、0.2mmから0.35mmの範囲であってよい。例えば、第4レンズ214の光学有効部d1の直径は3.9mmであってよく、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2の直径は4.7mmであってよい。従って、第3非有効領域2142の幅は、0.4mmであってよく、第4非有効領域2144の幅H4は、0.25mm又は0.3mmであってよい。
可能な実施では、第4レンズ214と第5レンズ215とでエッジ切断を行った後、第2スペーサ217aは、弧状セグメント2171及び少なくとも1つの直線状セグメント2172を含んでよい。弧状セグメント2171と直線状セグメント2172とは、環状スペーサを形成し、これにより、第2スペーサ217aは、第4レンズ214の非光学的に有効な部分d2と第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2とを、支持する。本出願の実施形態では、第4レンズ214と第5レンズ215とが、図18に示すように、2つの切断縁を有する場合に、第2スペーサ217aは、2つの弧状セグメント2171及び2つの直線状セグメント2172を含んでよい。第2スペーサ217aの弧状セグメント2171と直線状セグメント2172とは、競走トラック形状に類似する環状構造を取り囲む。第2スペーサ217aがレンズ鏡筒219内に組み立てられると、第2スペーサ217aの弧状セグメント2171は、レンズ鏡筒219内の弧状の支持セグメントによって支持され、第2スペーサ217aの直線状セグメント2172は、レンズ鏡筒219内の直線状の支持セグメントによって支持される。
例えば、図18に示すように、第4レンズ214に面する第2スペーサ217aの表面において、弧状セグメント2171は、弧状の外側領域a2及び弧状の内側領域a1を含んでよく、直線状セグメント2172は、直線状の外側領域b2と直線状の内側領域b1とを含む。組み立て中、図10を参照すると、弧状の外側領域a2及び直線状の外側領域b2は、レンズ鏡筒219内の支持部2190によって支持されてよい。弧状の内側領域a1と直線状の内側領域b1とは、第4レンズ214の第3非有効領域2142と第4非有効領域2144とを支持してよい。第5レンズ215に面する第2スペーサ217aの表面は、第5レンズ215の第1非有効領域2152と第2非有効領域2153とを支持する。
本出願の実施形態では、第2スペーサ217aの内側壁は、傾斜した状態(図18の弧状の内側領域a1及び直線状の内側領域b1に接続された側壁)で配置される。このようにして、第5レンズ215に面する第2スペーサ217aの一端での開口が拡大され、第2スペーサ217aが第5レンズ215の光学有効領域をブロックすることが防止される。
可能な実施形態では、エッジ切断が押圧リング216a上で行われる。エッジ切断を行った後、押圧リング216aの構造については、図18に示す第2スペーサ217aの構造を参照するものとする。例えば、押圧リング216aはまた、弧状領域(図18の弧状セグメント2171を参照)と直線状の領域(図18の直線状セグメント2172を参照)とを含んでよい。1つ又は2つの直線状の領域が存在してよい。押圧リング216aが2つの直線状の領域を有する場合には、押圧リング216aの直線状の領域と弧状領域とは、競走トラック形状に類似する弧状の押圧リングを取り囲む。組み立て中、押圧リング216aの弧状領域は、レンズ鏡筒219内の弧状の支持セグメントc3によって支持され、押圧リング216aの直線状の領域は、レンズ鏡筒219内の直線状の支持セグメントc1によって支持される。第5レンズ215に面する押圧リング216aの表面の部分領域は、レンズ鏡筒219の支持部2190に当接し、残りの部分領域は、第5レンズ215の第1非有効領域2152と第2非有効領域2153とに当接してよい。本出願の実施形態では、押圧リング216aを使用して、各レンズと、遮光シートと、スペーサとがレンズ鏡筒219の内側に組み立てられるように、押圧リング216aは、接着によって、後レンズ鏡筒2197の底端の内壁に締結されてよい。
他のいくつかの例では、カメラレンズ21は、後面カメラモジュール内のカメラレンズとして代替的に使用されてよい。例えば、電子デバイスは、後面カメラモジュールをさらに含んでよく、後面カメラモジュールは、カメラレンズ21と、ホルダ24と、感光素子25と、フレキシブルプリント回路26とを含んでよい。後面カメラモジュールは、後部カバー60に面する金属部分32の表面に配置されてよい。後面カメラモジュールのカメラレンズ21は、後部カバー60に面する。後部カバー60に穴が配置されている。カメラレンズ21のヘッドが、後部カバー60に配置された穴に設置される。本出願の実施形態では、エッジ切断はカメラレンズ21の底部で実行されるので、カメラレンズ21の底幅は減少される。従って、後部カバー60上に配置された穴の幅をX方向又はY方向に縮小し、後部カバー60上の穴の面積を縮小し、後部カバー60の外観を美的にし、後部カバー60の強度が一層高くなる。また、カメラレンズ21の底幅が減少し、カメラレンズ21の体積が減少する。従って、電子デバイス内の後面カメラモジュールによって占有されるスペースが減少される。他の構成要素は、電子デバイス内の節約されたスペースに配置できる。
シナリオ2
本出願の実施形態では、図19に示すように、レンズ群は、6つのレンズを含んでよく、6つのレンズは、それぞれ、第1レンズ211と、第2レンズ212と、第3レンズ213と、第4レンズ214と、第5レンズ215と、第6レンズ216とである。前レンズ群は、3つのレンズを含んでよく、3つのレンズは、それぞれ、第1レンズ211と、第2レンズ212と、第3レンズ213とである。後レンズ群は、第4レンズ214と、第5レンズ215と、第6レンズ216とを含んでよい。第5レンズ215は、第4レンズ214と第6レンズ216との間に位置し、第6レンズ216は、画像側に近接する。第5レンズ215と第6レンズ216との構造については、シナリオ1の第5レンズ215の構造を参照するものとする。例えば、図19に示すように、第6レンズ216は、光学有効部d1と非光学的に有効な部分d2とを含んでよく、第3スペーサ217cは、第5レンズ215の非光学的に有効な部分d2と第6レンズ216の非光学的に有効な部分d2との間に配置されてよく、押圧リング216aは、画像側に面する第6レンズ216の非光学的に有効な部分d2に対して、押圧される。換言すれば、本出願の実施形態では、第3スペーサ217cと第6レンズ216とは、第5レンズ215と押圧リング216aとの間に追加される。
本出願の実施形態では、エッジ切断の間、エッジ切断は、第4レンズ214と、第2スペーサ217aと、第5レンズ215と、第3スペーサ217cと、第6レンズ216と、押圧リング216aとに対して行われる。第4レンズ214と、第2スペーサ217aと、第5レンズ215と、押圧リング216aとの構造については、シナリオ1の説明を参照するものとする。第6レンズ216の光学有効部d1と非光学的に有効な部分d2とのエッジ切断方式については、図15の第5レンズ215のエッジ切断構造を参照するものとする。例えば、第6レンズ216の光学有効部d1は、少なくとも1つの切断縁を有してよく、第6レンズ216の非光学的に有効な部分d2は、切断縁に沿って配置された第5非有効領域と、光学的に有効な領域の縁に沿って配置された第6非有効領域(図15の第1非有効領域2152と第2非有効領域2153とを参照)とを含んでよく、切断縁が、第5非有効領域の外縁にある(図15の第2切断縁2155を参照)。
本出願の実施形態では、エッジ切断処理は、第6レンズ216と第3スペーサ217cとで行われる。従って、第6レンズ216を追加すると、カメラレンズ21の後レンズ鏡筒2197の体積と断面積とが減少し、電子デバイス内のカメラレンズ21によって占められる空間が減少する。節約された空間は、一層多くの構成要素を電子デバイス内に配置するために使用されてよい。さらに、ディスプレイ10上の穴11のサイズが減少するため、ディスプレイ10上の非ディスプレイ領域(例えば、Notch領域)の面積が減少し、画面占有率が高くなる。
本出願の実施形態の説明において、別段の明確な規定及び限定がない限り、「組み立てる」、「接続される」及び「接続」という用語は、広い意味で理解されることとすることに留意するものとする。これらの用語は、例えば、固定接続、中間媒体を介した間接接続、2つの要素間の内部接続、又は2つの要素間の相互作用関係に使用してよい。当業者は、実際の条件に基づいて、本出願の実施形態における用語の特定の意味が理解可能である。
本出願の実施形態の明細書、請求項及び添付図面において、「第1」、「第2」、「第3」、「第4」などの用語(存在する場合)は、類似の物品を区別することを意図しているが、必ずしも特定の順序又は配列を示すものではない。
最後に、以上の実施形態は、本出願を限定するのではなく、単に本出願の実施形態の技術的解決策を記載することを意図していることに留意するものとする。本出願の実施形態は、前述の実施形態を参照して詳細に説明されているが、当業者であれば、本出願の実施形態の技術的解決策の範囲から逸脱することなく、前述の実施形態に記載された技術的解決策を変更したり、その一部又は全ての技術的特徴を同等に置き換えたりできることを理解するものとする。
符号の説明:
100:携帯電話、10:ディスプレイ、11:穴、12:透明保護カバー、13:ディスプレイモジュール、131:バックライト素子;
132:液晶パネル、21:カメラレンズ、211:第1レンズ、212:第2レンズ、213:第3レンズ、214:第4レンズ;
2141:光学的有効領域、2142:第3非有効領域、2143:第3切断縁、20:前面カメラモジュール;
2144:第4非有効領域、215:第5レンズ、2151:有効開口領域、2152:第1非有効領域;
2153:第2非有効領域、2154:第1切断縁、2155:第2切断縁、216:第6レンズ、216a:押圧リング;
217a:第2スペーサ、2171:弧状セグメント、a1:弧状の内側領域、a2:弧状の外側領域、2172:直線状セグメント、b1:直線状の内側領域;
b2:直線状の外側領域、217b:第1スペーサ、217c:第3スペーサ、218a:第2遮光シート、218b:第1遮光シート;
219:レンズ鏡筒;2190:支持部、2191:前レンズ鏡筒、2192:中間レンズ鏡筒、2193:第1弧状側面;
2194:第2弧状側面、2195:切断面、2196:弧状側面、2197:後レンズ鏡筒、c1:直線状の支持セグメント;
c2:円形の支持セグメント、c3:弧状の支持セグメント、d1:光学有効部、d2:非光学的に有効な部分、22:カメラレンズホルダ;
23:光フィルタ、24:ホルダ、25:感光素子、26:フレキシブルプリント回路、27:コネクタ、30:中間フレーム、31:サイドフレーム;
32:中央金属板、40:回路基板、50:バッテリ、60:後部カバー。
中間フレーム30は、中央金属板32とサイドフレーム31とを含んでよい。サイドフレーム31は、中央金属板32の周囲に配置される。通常、サイドフレーム31は、上側フレームと、下側フレームと、左側フレームと、右側フレームとを含み、上側フレームと、下側フレームと、左側フレームと、右側フレームとは、環状のサイドフレーム31を形成する。中央金属板32は、アルミニウム板であってよく、アルミニウム合金であってよく、又はマグネシウム合金であってよい。フレーム31は、金属フレームであってよいし、又はセラミックフレームであってよい。中間金属フレーム30とフレーム31とは、クランプ、溶接、接着、又は一体的に形成されてよく、又は中間金属フレーム30とフレーム31とは、射出成形によって固定的に接続される。
他のいくつかの例では、携帯電話100は、図4に示す構造を含んでよいが、これに限定されないことに留意するものとする。携帯電話100の後部カバー60は、サイドフレーム31に接続されて、ユニボディ(Unibody)後部カバーを形成してよい。例えば、携帯電話100は、ディスプレイ10と、中央金属板32と、バッテリカバーとを含んでよい。バッテリカバーは、サイドフレーム31と後部カバー60とを含むユニボディ(Unibody)後部カバーであってよい。従って、回路基板40とバッテリ50とは、中央金属板32とバッテリカバーとに囲まれた空間に配置される。
撮影機能を実現するために、携帯電話100は、カメラモジュールとカメラフラッシュ(図示せず)とをさらに含んでよい。カメラモジュールは、前面カメラモジュール20と後面カメラ(図示せず)とを含んでよい。後面カメラとフラッシュとは、中央金属板32の表面であり後部カバー60に面する表面に配置されてよく、フラッシュと後面カメラとを取り付けるために使用できる取り付け穴が、後部カバー60に設けられている。前面カメラモジュール20は、中央金属板32の表面でありディスプレイ10に面する表面に配置されてよい。本出願の実施形態では、前面カメラモジュール20と後面カメラとが配置される位置は、前述の説明を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、1つ又はN個の前面カメラモジュール20と後面カメラとが、携帯電話100内に配置されてよく、ここで、Nは1よりも大きい正の整数である。
本出願の実施形態では、図8に示すように、前面カメラモジュール20が携帯電話10に配置された場合に、前面カメラモジュール20の一端を中央金属板32に締結し、前面カメラモジュール20のカメラレンズ21のヘッドをディスプレイ10の穴11に配置してよい。穴11の幅は、L=L1+L2+L3であり、L1はカメラレンズ21のヘッド幅の1/2であり、L2はカメラレンズ21の底幅の1/2(即ち、L2=1/2h1)であり、L3は組み立て用に取っておいたクリアランス幅である。従って、穴11の幅Lを減少させるために、本出願の実施形態では、カメラレンズ21の底部にエッジ切断処理を施して、カメラレンズ21の底幅を減少させる。この場合に、穴11の幅Lが減少する。具体的な実施については、以下の説明を参照するものとする。
本出願の実施形態では、撮像に影響を及ぼすことなくカメラレンズ21のサイズを減少させるために、カメラレンズ21に対してエッジ切断処理が行われる。例えば、図9に示すように、カメラのレンズホルダ22に近接するレンズ鏡筒219の外壁(例えば、レンズ鏡筒219の底部)でエッジ切断処理を行い、レンズ鏡筒219内でレンズ鏡筒219の切断縁に位置する第4レンズ214と、第2スペーサ217aと、第5レンズ215と、押圧リング216aとの各々でエッジ切断処理を行う。レンズ鏡筒219の底幅を減少させるために、レンズ鏡筒219の底部でエッジ切断処理が行われる。このようにして、カメラレンズ21の底幅が減少し、カメラレンズ21の体積が減少する。これにより、携帯電話100内のカメラレンズ21の占めるスペースが減少し、一層多くの構成要素が携帯電話100内に配置できる。さらに、カメラレンズホルダ22に近接するカメラレンズ21の一端の幅(即ち、カメラレンズ21の底幅)が、減少される。ビッグノッチディスプレイ、水滴型ノッチディスプレイ、又はパンチホールディスプレイの場合に、ディスプレイ10上の穴11の幅は、L=L1+L2+L3である。カメラレンズ21の底部にエッジ切断を行った後、L2が減少する。このようにして、ディスプレイ10上に配置された穴11の幅Lが減少する。従って、ディスプレイ10上の非ディスプレイ領域(例えば、Notch領域)が減少し、携帯電話100のディスプレイ10の画面占有率が増加する。図10に示すように、カメラレンズ21に対してエッジ切断を行った後、カメラレンズ21の光学的な有効開口の最外線Lは、エッジ切断の影響を受けないことが検出される。従って、エッジ切断を行った後、カメラレンズ21の体積と底幅とは、撮像に影響を与えることなく減少される。
他のいくつかの例では、カメラレンズ21は、後面カメラモジュール内のカメラレンズとして代替的に使用されてよい。例えば、電子デバイスは、後面カメラモジュールをさらに含んでよく、後面カメラモジュールは、カメラレンズ21と、ホルダ24と、感光素子25と、フレキシブルプリント回路26とを含んでよい。後面カメラモジュールは、後部カバー60に面する中央金属板32の表面に配置されてよい。後面カメラモジュールのカメラレンズ21は、後部カバー60に面する。後部カバー60に穴が配置されている。カメラレンズ21のヘッドが、後部カバー60に配置された穴に設置される。本出願の実施形態では、エッジ切断はカメラレンズ21の底部で実行されるので、カメラレンズ21の底幅は減少される。従って、後部カバー60上に配置された穴の幅をX方向又はY方向に縮小し、後部カバー60上の穴の面積を縮小し、後部カバー60の外観を美的にし、後部カバー60の強度が一層高くなる。また、カメラレンズ21の底幅が減少し、カメラレンズ21の体積が減少する。従って、電子デバイス内の後面カメラモジュールによって占有されるスペースが減少される。他の構成要素は、電子デバイス内の節約されたスペースに配置できる。

Claims (18)

  1. 感光素子を有するカメラモジュールに適用されるカメラレンズであって、
    レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の中に配置されている前レンズ群及び後レンズ群とを備え、前記前レンズ群が物体側に近接し、前記後レンズ群が画像側に近接し、
    前記後レンズ群の前記画像側に近接するレンズは、光学有効部と、前記光学有効部の外縁の周囲に配置されている非光学的に有効な部分とを含み、
    前記光学有効部は、有効開口領域と、少なくとも1つの第1切断縁とを含み、
    前記非光学的に有効な部分は、第1非有効領域と第2非有効領域とを含み、前記第1非有効領域は、前記有効開口領域の外縁に沿って配置され、前記第2非有効領域は、前記第1切断縁に沿って配置され、第2切断縁が前記第2非有効領域の外縁に存在し、
    少なくとも1つの切断面が、前記後レンズ群に近接する前記レンズ鏡筒の外側壁に存在し、前記第2切断縁は前記レンズ鏡筒の中の前記切断面に面する、カメラレンズ。
  2. 2つの第1切断縁があり、2つの前記第1切断縁が前記光学有効部の中心に対して対称に配置されている、請求項1記載のカメラレンズ。
  3. 2つの前記第1切断縁の間の距離は、前記感光素子の短辺幅以上である、請求項2記載のカメラレンズ。
  4. 前記第2非有効領域の幅は、0.1mmないし0.65mmの範囲にある、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカメラレンズ。
  5. 前記レンズ鏡筒は、前レンズ鏡筒と、中間レンズ鏡筒と、後レンズ鏡筒とを含み、前記後レンズ鏡筒の外側壁は、前記切断面と、前記切断面に接続された弧状側面とを含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のカメラレンズ。
  6. 複数の直線状の支持セグメントが、前記切断面に近接する前記後レンズ鏡筒の内壁に存在し、複数の弧状の支持セグメントが、前記弧状側面に近接する前記後レンズ鏡筒の内壁に存在する、請求項5記載のカメラレンズ。
  7. 2つの切断面と2つの弧状側面とが、前記後レンズ鏡筒の前記外側壁にあり、2つの前記切断面は、前記レンズ鏡筒の中心線に対して対称に配置されている、請求項5又は6記載のカメラレンズ。
  8. 2つの前記切断面の間の距離は、h1であり、0.8h2≦h1<h2であり、h2は、2つの弧状の面の間の最大距離である、請求項7記載のカメラレンズ。
  9. 前記後レンズ群は、少なくとも2つのレンズを含み、
    前記少なくとも2つのレンズのうち前記前レンズ群に近接するレンズは、光学有効部と非光学的に有効な部分とを含み、前記前レンズ群に近接する前記レンズの前記非光学的に有効な部分の外縁に第3切断縁があり、前記第3切断縁が前記切断面に面する、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のカメラレンズ。
  10. 前記後レンズ群は、3つのレンズを含み、前記3つのレンズのうちの2つのレンズの間に配置された中間レンズと、前記画像側に近接するレンズとはそれぞれ、有効開口領域と、少なくとも1つの第1切断縁と、第1非有効領域と、第2非有効領域と、第2切断縁とを含む、請求項9記載のカメラレンズ。
  11. 前記レンズ鏡筒の中に位置する少なくとも2つのスペーサをさらに備え、前記少なくとも2つのスペーサのうちの1つは、前記前レンズ群と前記後レンズ群との間に位置し、前記少なくとも2つのスペーサのうちの他のスペーサは、前記後レンズ群の2つの隣接するレンズの非光学的に有効な部分の間に位置する、請求項1ないし10のいずれか1項に記載のカメラレンズ。
  12. 前記後レンズ群の前記2つの隣接するレンズの間の前記スペーサは、弧状セグメントと直線状セグメントとを有し、前記弧状セグメントと前記直線状セグメントとは、環状の構造を形成し、前記直線状セグメントは、前記切断面に面する、請求項11記載のカメラレンズ。
  13. 押圧リングをさらに備え、前記押圧リングは、前記画像側に面する前記レンズ鏡筒の一端での内壁に接続され、前記後レンズ群は、前記前レンズ群と前記押圧リングとの間に位置し、
    前記押圧リングは、弧状領域と直線状の領域とを含み、前記直線状の領域は前記切断面に面する、請求項1ないし12のいずれか1項に記載のカメラレンズ。
  14. 前記前レンズ群は、少なくとも3つのレンズを含み、遮光シートが、前記3つのレンズのうちの2つの隣接するレンズの非光学的に有効な部分の間に配置されている、請求項1ないし13のいずれか1項に記載のカメラレンズ。
  15. 少なくとも、フレキシブルプリント回路と、感光素子と、ホルダと、光フィルタと、請求項1ないし14のいずれか1項に記載のカメラレンズとを備え、
    前記ホルダは、前記カメラレンズと前記フレキシブルプリント回路の一端との間に位置し、前記感光素子は、前記カメラレンズと反対側にある前記フレキシブルプリント回路の一端に位置し、前記光フィルタは、前記感光素子と前記カメラレンズとの間に位置する、カメラモジュール。
  16. 少なくとも、ディスプレイと、後部カバーと、中間フレームと、少なくとも1つの請求項15記載のカメラモジュールとを備え、
    前記ディスプレイと前記後部カバーとは、それぞれ前記中間フレームの両側に位置し、前記カメラモジュールは、前記中間フレームに配置され、前記カメラモジュールのカメラレンズは、前記ディスプレイに面するか、又は前記後部カバーに面する、電子デバイス。
  17. 前記カメラモジュールは、前面カメラモジュールであるか、又は、前記カメラモジュールは、後面カメラモジュールである、請求項16記載の電子デバイス。
  18. 2つのカメラモジュールがあり、1つのカメラモジュールは、後面カメラモジュールであり、他方のカメラモジュールは、前面カメラモジュールである、請求項16記載の電子デバイス。
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