JP6637131B2 - 異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体 - Google Patents
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Description
しかしながら、通常、マルチレンズは各レンズを順にレンズフレーム上に組み込む必要があり、組み立てに手間がかかるだけでなく、多くの空間が浪費される。
また、マルチレンズの構成は、光軸のずれを回避するため、各レンズ間が高い同軸性を満たす必要がある。
この複合レンズは、光軸と、1つ以上の基材と、1つ以上の光学耐熱コロイド層を含み、光学耐熱コロイド層が、コロイド層光学有効半径を含み、該コロイド層の光学有効半径の軸心が該光軸と重なり合い、各基材の的中心部位が基材光学有効半径を含み、該光学有効半径の表面が該光学耐熱コロイド層に貼合されたとき、該基材光学有効半径の軸心が該コロイド層光学有効半径の軸心と重なり合い、該光学耐熱コロイドが金型で先に滴定されてから、該基材が該光学耐熱コロイドに貼合される。
上記製造方法は、まず基層ビレット、複合層ビレット及び基層成型押圧板、複合層成型押圧板を用意し、2つの成型押圧板がそれぞれ成型表面を備え、次に基層成型押圧板を利用してその成型表面を基層ビレット上にプレスして、複合レンズの基層を形成し、さらに複合層成型押圧板を利用してその成型表面を複合層ビレット上にプレスし、同時に複合層ビレットを複合レンズの基層上にプレスして、複合レンズの複合層を形成している。
しかしながら、上記従来の複合レンズは成型上の工程が複雑で、各層のレンズ間に異なる接着材料を通じて各レンズ間の接着力を高め、各レンズ間の剥離を防止する必要がある。
一実施例において、前記球体がガラス球であり、前記第1レンズと前記第2レンズがいずれも透明なシリコンを射出成形してそれぞれ前記球体の第1部分と第2部分上に形成され、前記第3レンズと前記第4レンズがいずれも透明なプラスチックを射出成形してそれぞれ前記第1レンズと前記第2レンズ上に形成され、前記介在層が不透光性である。
一実施例において、前記第1受光曲面と前記第4受光曲面がそれぞれ凹面であり、前記第2受光曲面と前記第3受光曲面がそれぞれ凸面である。
一実施例において、前記第1受光曲面の曲率が前記第4受光曲面の曲率より大きく、前記第3受光曲面の曲率が前記第2受光曲面の曲率より大きい。
一実施例において、前記第3レンズが前記第2レンズの第2受光曲面に貼合される第1貼合面を含み、前記第4レンズが前記第1レンズの第1受光曲面に貼合される第2貼合面を含む。
一実施例において、前記第2レンズ上に前記球体の第2部分を設置するために用いる第2嵌合槽が設けられ、かつ前記第2嵌合槽と前記第2受光曲面が相互に間を隔てている。
1.本発明の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体は従来のマルチレンズを代替し、高い同軸性の要件を満たすとともに、省スペースの効果を備えている。
2.円球状の球体を利用し、球体全体に球面を形成することで、採光範囲を大幅に増加でき、迷光の問題を効果的に解決できる。同時に受光効率を高め、結像の暗いエリアを減少し、非点収差及び光学収差等の問題を解決して、結像品質を高めることができる。
図1〜図3は、本発明の実施例1を示す。
図1及び図2に示すように、本発明の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体は、球体10と、第1レンズ20と、介在層30と、第2レンズ40と、第3レンズ50を含む。
球体10は第1部分11と、第1部分11に一体に連接された第2部分12を備え、第1部分11と第2部分12が1つの円球を構成する。球体10が透光性を備え、かつ第1屈折率を有する。
第1レンズ20は、球体10に相対する他側に凹面である第1受光曲面22を有する。第1レンズ20は同様に透光性を備え、かつ球体10の第1屈折率と異なる第2屈折率を有する。
第2レンズ40の第1レンズ20に相隣する一面上には、第1レンズ20の第1嵌合槽21に相対し、かつ球体10の第2部分12を嵌設させるための第2嵌合槽41が設けられ、かつ第2レンズ40の第1レンズ20から離れた他面上に第2受光曲面42が形成される。第2受光曲面42は凸面であり、球体10の該第2部分12と相互に間が隔てられる。
第2レンズ40は透光性を備え、かつ球体10の第1屈折率と異なる第3屈折率を有する。
また、介在層30の延伸部33が第1レンズ20と第2レンズ40の間に挟持される。
また、第3レンズ50の第2レンズ40から離れた他面上に第3受光曲面52が形成される。第3受光曲面52は凸面であり、第2レンズ40の第2受光曲面42と相互に間が隔てられる。
第3レンズ50は透光性を備え、かつ第2レンズの第3屈折率と異なる第4屈折率を有する。
第1レンズ20と第2レンズ40はいずれも透明なシリコンを射出成形して順に球体10の第1部分11と第2部分12上に成型され、第1レンズ20の第2屈折率と第2レンズ40の第3屈折率が同じとされる。該透明なシリコンは透光性と高い粘着力を備えているため、第1レンズ20及び第2レンズ40と球体10及び介在層30間を効果的に相互に接着させることができる。
第3レンズ50は透明なプラスチックを射出成形して第2レンズ40上に成型され、第3レンズ50の第4屈折率と第2レンズ40の第3屈折率は異なる。
かつ球体10、第1受光曲面22、第2受光曲面42、第3受光曲面52、透光部31が同一軸心上に配置され、第3受光曲面52の曲率が第2受光曲面42の曲率より大きい。また、本実施例において、第1レンズ20、第2レンズ40、第3レンズ50が1つの柱状体に組み立てられる。
カメラモジュール60は、レンズ座体61と、イメージセンサーモジュール62と、回路板63を含む。
レンズ座体61は、第1座体611と、第1座体611上に設置された第2座体612を含む。第1座体611と第2座体612間に収納空間が形成され、柱状体を構成する第1レンズ20と第2レンズ40、第3レンズ50を該収納空間内に直接設置することができる。これにより、柱状体を呈する第1レンズ20と第2レンズ40、第3レンズ50をレンズ座体61内に迅速に組み込むことができる。
第2座体612上には第1受光曲面22に相隣する受光孔614が設けられる。
イメージセンサーモジュール62は受光孔614の下に設置され、回路板63上に電気的に接続される。
かつ、該光線が第3受光曲面52を通過して第1次集光が行われた後、第3レンズ50内部に進入し、第3レンズ50内部に進入した光線がさらに第2レンズ40上の第2受光曲面42を経て第2レンズ40内に進入し、光線が該第2受光曲面42を通過して第2次集光が行われる。
続いて、該光線がさらに球体10の第2部分12を通過して球体10内に進入し、光線が第2部分12を通過して第3次集光が行われる。
さらに、光線が介在層30の透光部31を通過して第1レンズ20内に進入し、第1レンズ20の第1受光曲面22を通過して第4次集光が行われる。
最後に、第4次集光が行われた光線がさらに受光孔614を通過してイメージセンサーモジュール62内に進入し、効果的に迷光の問題を解決すると同時に、受光効率を高め、結像の暗いエリアを減少し、結像品質を向上することができる。
同時に、第1レンズ20、第2レンズ40、第3レンズ50は射出成型で球体10上に成型されるため、第1レンズ20、第2レンズ40、第3レンズ50の体積を効果的に制御でき、カメラモジュール60の体積を効果的に減少し、カメラモジュール60の省スペース効果を達成することができる。
図4及び図5に示すように、本実施例のレンズ構造体は、球体10、第1レンズ20、介在層30、第2レンズ40、第3レンズ50、第4レンズ70で構成され、第4レンズ70が第1レンズ20上に設置され、球体10に相対する。
第4レンズ70の第1レンズ20に相隣する一面上に第1レンズ20の第1受光曲面22に貼合される第2貼合面71が設けられ、第4レンズ70と第1レンズ20を相互に貼合することができるようになっている。
また、第4レンズ70の第1レンズ20から離れた他面上に第4受光曲面72が形成される。第4受光曲面72と第1受光曲面22はいずれも凹面であり、かつ第1受光曲面22と相互に間が隔てられる。
また、本実施例において、第1レンズ20、第2レンズ40、第3レンズ50、第4レンズ70は1つの柱状体に組み立てられる。
該光線が球体10に進入した後、球体10を通過して第1レンズ20内に進入し、その後、第1受光曲面22を通過して第4次集光が行われ、第4レンズ70内に進入する。
最後に第4受光曲面72により第5次集光が行われた後、さらに受光孔614を通過してイメージセンサーモジュール62内に進入する。これにより、効果的に迷光の問題を解決すると同時に、受光効率を高め、結像の暗いエリアを減少し、非点収差及び光学収差等の問題を解決して、結像品質を高めることもできる。
11 第1部分
12 第2部分
20 第1レンズ
21 第1嵌合槽
22 第1受光曲面
30 介在層
31 透光部
32 不透光部
33 延伸部
40 第2レンズ
41 第2嵌合槽
42 第2受光曲面
50 第3レンズ
51 第1貼合面
52 第3受光曲面
60 カメラモジュール
61 レンズ座体
611 第1座体
612 第2座体
613 入光孔
614 受光孔
62 イメージセンサーモジュール
63 回路板
70 第4レンズ
71 第2貼合面
72 第4受光曲面
Claims (9)
- 異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体であって、球体と、第1レンズと、介在層と、第2レンズと、第3レンズと、を含み、
前記球体が透光性を備え、かつ第1屈折率を有し、第1部分と、該第1部分に連結された第2部分で円球状に構成され、
前記第1レンズが透光性を備え、かつ前記球体の第1屈折率と異なる第2屈折率を有し、前記第1レンズが前記球体の第1部分を覆って形成され、かつ前記第1レンズ上に前記球体の第1部分に相対する第1受光曲面が設けられ、
前記介在層が前記球体の第1部分と前記第1レンズの間に設置され、前記介在層が前記第1受光曲面に相対する透光部と、該透光部の周辺に形成された不透光部を備え、
前記第2レンズが透光性を備え、かつ前記球体の第1屈折率と異なる第3屈折率を有し、前記第2レンズが前記球体の第2部分上に形成され、かつ前記第1レンズに相対し、前記球体及び介在層が前記第1レンズと第2レンズの間に包み込まれ、前記介在層がさらに前記不透光部の外部に周設された延伸部を含み、かつ該延伸部が前記第1レンズと前記第2レンズの間に延伸され、前記第2レンズ上に前記球体の第2部分と相互に間を隔てた第2受光曲面が設けられ、
前記第3レンズが透光性を備え、かつ前記第2レンズの第3屈折率と異なる第4屈折率を有し、前記第3レンズが前記第2レンズ上に形成されて前記球体に相対し、かつ前記第3レンズ上に前記第2受光曲面と相互に間を隔てた第3受光曲面が設けられ、光線が前記第3受光曲面を通過して第1次集光が行われると共に前記第3レンズ内に進入し、該光線が前記第2受光曲面を通過して第2次集光が行われると共に第2レンズ内に進入し、前記第2部分を通過して第3次集光が行われると共に前記球体内に進入し、さらに該光線が前記透光部を通過して前記第1レンズ内に進入し、前記第1受光曲面を通過して第4次集光が行われる、
ことを特徴とする、異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。 - さらに第4レンズを含み、該第4レンズが透光性を備え、かつ前記第1屈折率と異なる第5屈折率を有し、前記第4レンズが前記第1レンズ上に設置されて前記球体に相対し、かつ前記第4レンズ上に前記第1受光曲面と相互に間を隔てた第4受光曲面が設けられ、前記第1受光曲面を通過した光線が該第4受光曲面を通過して第5次集光が行われることを特徴とする、請求項1に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記球体がガラス球であり、前記第1レンズと前記第2レンズがいずれも透明なシリコンを射出成形してそれぞれ前記球体の第1部分と第2部分上に形成され、前記第3レンズと前記第4レンズがいずれも透明なプラスチックを射出成形してそれぞれ前記第1レンズと前記第2レンズ上に形成され、前記介在層が不透光性であることを特徴とする、請求項2に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズが1つの柱状体に組み立てられることを特徴とする、請求項2に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記第1受光曲面と前記第4受光曲面がそれぞれ凹面であり、前記第2受光曲面と前記第3受光曲面がそれぞれ凸面であることを特徴とする、請求項2に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記第1受光曲面の曲率が前記第4受光曲面の曲率より大きく、前記第3受光曲面の曲率が前記第2受光曲面の曲率より大きいことを特徴とする、請求項5に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記第3レンズが前記第2レンズの第2受光曲面に貼合される第1貼合面を含み、前記第4レンズが前記第1レンズの第1受光曲面に貼合される第2貼合面を含むことを特徴とする、請求項5に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記第1レンズ上に前記第1受光曲面に相対する第1嵌合槽が設けられ、かつ前記介在層と前記球体の第1部分が前記第1嵌合槽内に順に設置されることを特徴とする、請求項1に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
- 前記第2レンズ上に前記球体の第2部分を設置するために用いる第2嵌合槽が設けられ、かつ前記第2嵌合槽と前記第2受光曲面が相互に間を隔てていることを特徴とする、請求項1に記載の異なる屈折率の材料を利用して構成されたレンズ構造体。
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