JP6929326B2

JP6929326B2 - レンズモジュール

Info

Publication number: JP6929326B2
Application number: JP2019130458A
Authority: JP
Inventors: 海龍王
Original assignee: エーエーシーオプティックスソリューションズピーティーイーリミテッド
Priority date: 2018-08-15
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2039-07-12
Also published as: JP2020027282A; CN208636537U; US20200057283A1; US11029500B2

Description

本発明は、撮像レンズ分野に関し、具体的にレンズモジュールに関する。

科学技術の継続的な発展に伴い、電子機器は、知能化へ発展しつつあり、デジタルカメラに加えて、タブレットＰＣ、携帯電話などの携帯型電子機器もレンズモジュールが配備されている。人々の使用需要に応じるように、レンズモジュールで撮影された物体の映像品質は、より高く要求される。

しかし、従来のレンズ構造では、通常、２枚〜３枚レンズによる係合の構造が採用され、且つ基本的に全プラスチックレンズが採用されている。ガラスレンズに外径精度問題があるため、レンズを鏡筒または他の部品に係合する必要があるが、ガラスレンズの組付け方式がずっと難関となっている。係合が少ないレンズの組付けが不安定であり、レンズの全体性能に影響を与えてしまう。従来の係合方式には、依然として大きな改良余地が存在する。組付け安定性をさらに向上させつつ、レンズ自身の精度要求をより良く満たすために、新型のレンズモジュールを提供する必要が生じる。

上記問題を解決すべく、本発明は、レンズモジュールを提供する。前記レンズモジュールは、鏡筒と、鏡筒内に収容されるレンズ群とを備え、前記鏡筒は、水平方向に延在する第１筒壁と、第１筒壁から折り曲げて延在する第２筒壁とを備え、前記第１筒壁は、物体側に近接する第１表面と、像側に近接する第２表面とを備え、前記レンズ群は、物体側から像側へ互いに係合する第１レンズと第２レンズとを備え、前記第１レンズは、ガラスレンズであり、前記第２レンズは、プラスチックレンズであり、各レンズは、何れも光学部と、光学部を取り囲む周辺部とを備え、前記第１筒壁の第２表面は、第１筒壁と第２筒壁との接続箇所から光軸方向へ水平延在する第１平面と、第１平面から光軸および像側へ傾斜延在する第１斜面と、第１斜面から光軸へ水平延在する第２平面とを含み、前記第１レンズの周辺部の物体側面は、第１レンズの外縁から光軸へ水平延在する第３平面と、第３平面から光軸および像側へ傾斜延在する第２斜面と、第２斜面から光軸へ水平延在する第４平面とを含み、前記第１平面は、前記第３平面に貼り合わせられ、前記第１斜面は、前記第２斜面に貼り合わせられ、前記第１レンズの周辺部の像側面は、第１レンズの外縁から光軸へ水平延在する第５平面と、第５平面から光軸および像側へ傾斜延在する第３斜面と、第３斜面から光軸へ水平延在する第６平面とを含み、前記第２レンズの物体側面は、第５平面に貼り合わせられる第７平面と、第７平面から光軸および像側へ傾斜延在する第４斜面と、第４斜面から光軸へ水平延在する第８平面とを含み、前記第４斜面は、前記第３斜面と間隔をおいて設けられている。

１つの改良として、前記第１平面と前記第１斜面の間には、第１円弧移行面が設けられ、前記第３平面と前記第２斜面の間には、第２円弧移行面が設けられ、前記第１円弧移行面は、前記第２円弧移行面と間隔をおいて設けられている。

１つの改良として、前記レンズモジュールは、前記第６平面と前記第８平面との間に設けられる遮光片を更に備える。

１つの改良として、前記レンズ群は、第２レンズの像側面に係合する第３レンズを更に備え、前記第３レンズは、プラスチックレンズである。

１つの改良として、前記第２レンズの像側面は、第３レンズの物体側面に貼り合わせられる第９平面と、第９平面から光軸および物体側へ傾斜延在する第５斜面と、第５斜面から光軸へ水平延在する第１０平面とを含み、前記第３レンズの物体側面は、第９平面に貼り合わせられる第１１平面と、第５斜面に貼り合わせられる第６斜面と、第６斜面から光軸へ水平延在する第１２平面とを含み、前記第１０平面と前記第１２平面との間には、遮光片が設けられている。

１つの改良として、前記レンズモジュールは、第３レンズの像側面に係合する第４レンズを更に備え、前記第４レンズは、プラスチックレンズである。

１つの改良として、前記第３レンズの像側面は、第４レンズの物体側面に貼り合わせられる第１３平面と、第１３平面から光軸および物体側へ傾斜延在する第７斜面と、第７斜面から光軸へ水平延在する第１４平面とを含み、前記第４レンズの物体側面は、第１３平面に貼り合わせられる第１５平面と、第７斜面に貼り合わせられる第８斜面と、第８斜面から光軸へ水平延在する第１６平面とを含み、前記第１４平面と前記第１６平面との間には、遮光片が設けられている。

１つの改良として、前記レンズモジュールは、第４レンズの像側に位置して第４レンズと間隔をおいている第５レンズを更に備え、前記第５レンズは、プラスチックレンズである。

１つの改良として、前記第４レンズと前記第５レンズとの間には、遮光片が設けられている。

１つの改良として、前記レンズモジュールは、第５レンズの像側に位置して第５レンズと間隔をおいている第６レンズを更に備え、前記第６レンズは、プラスチックレンズである。

１つの改良として、前記第５レンズと前記第６レンズとの間には、遮光片が設けられている。

１つの改良として、前記レンズモジュールは、第６レンズの像側に位置して第６レンズと間隔をおいて設けられる第７レンズを更に備え、前記第７レンズは、プラスチックレンズである。

１つの改良として、前記第６レンズと前記第７レンズとの間には、遮光片と遮光板とが介在されている。

本発明は、下記の有利な作用効果を有する。
本発明のレンズモジュールでは、マルチ係合構造の設計が採用され、レンズの組付けの安定性が向上可能であるとともに、レンズモジュールの全体性能も向上するため、レンズモジュールの結像品質は向上する。

本発明におけるレンズモジュールの構造断面模式図である。本発明における鏡筒の構造断面模式図である。本発明における第１レンズの構造断面模式図である。本発明における第２レンズの構造断面模式図である。本発明における第３レンズの構造断面模式図である。本発明における第４レンズの構造断面模式図である。本発明における第５レンズの構造断面模式図である。本発明における第６レンズの構造断面模式図である。本発明における第７レンズの構造断面模式図である。

本発明の解決手段及びその各態様のメリットがより良く理解されるように、以下では、具体的な実施形態を用いて図面を組み合わせて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例では、紙面の左右方向は、水平方向と呼ばれ、紙面の水平方向に垂直な方向、即ち紙面の上下方向は、鉛直方向と呼ばれる。本発明では、中心軸線の方向は、鉛直方向に平行となる。

図１に示すように、本発明は、新型のレンズモジュールを提供する。当該レンズモジュールは、鏡筒１と、鏡筒１内に収容されるレンズ群２とを備える。ただし、レンズ群２は、鏡筒１の物体側から像側への方向に沿って順次係合される第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、第５レンズ２５、第６レンズ２６および第７レンズ２７を含む。

本実施形態では、図２に示すように、鏡筒１は、光通過孔１３が形成され、且つ水平方向に沿って延在する第１筒壁１１と、第１筒壁１１から折り曲げて延在する第２筒壁１２と、第１筒壁１１と第２筒壁１２とで囲まれた収容空間とを有する。ただし、第１筒壁１１は、物体側に近接する第１表面と、像側に近接する第２表面とを有する。鏡筒１は、一体構造であってもよく、別体構造であってもよい。

さらに、第１レンズ２１は、ガラスレンズであり、第２レンズ２２、第３レンズ２３および第４レンズ２４、第５レンズ２５、第６レンズ２６および第７レンズ２７は、プラスチックレンズであることが好ましいが、プラスチックレンズまたは他の材質のレンズであってもよい。各レンズは、何れも光学部と、光学部を取り囲む周辺部とを備え、各レンズの上面は、何れも物体側面であり、各レンズの下面は、像側面である。また、レンズ群１２におけるレンズの数は、これに限定されるものではない。

レンズの組付けの安定性およびレンズの結像品質が更に向上するように、第１レンズ２１と鏡筒１およびレンズとの間の係合構造を改良し、具体的な手段は、下記のようになる。

図１と図２に示すように、レンズモジュールが対称形状を呈するため、レンズモジュールの左側部分を例示として説明する。具体的に、第１筒壁１１の第２表面は、第１レンズ２１に係合する鏡筒係合部１４を備え、鏡筒係合部１４は、第１筒壁１１と第２筒壁１２との接続箇所から光軸方向へ水平延在する第１平面１４１と、第１平面１４１から光軸および像側へ傾斜延在する第１斜面１４２と、第１斜面１４２から光軸へ水平延在する第２平面１４３とを含み、第１斜面１４２と第１平面１４１および第２平面１４３とは、円弧面を介して接続されてもよく、または直接角度をなすように接続される。本実施形態では、第１平面１４１と第１斜面１４２との間は、第１円弧移行面１４４を含み、第２筒壁１２は、光軸Ｘに近接する側の内壁面と、当該内壁面に対向する外壁面とを含む。ただし、第２筒壁１２の内壁面は、第１平面１４１から光軸Ｘ方向に沿って鉛直延在する第１鉛直面１２１を含む。詳細は、図２を参照されたい。

図３に示すように、第１レンズ２１が対称構造を呈するため、第１レンズ２１の左側部分を例示として説明する。第１レンズ２１の上面は、物体側面２１Ａであり、第１レンズ２１の下面は、像側面２１Ｂであり、第１レンズ２１の第１周辺部の物体側面２１Ａは、鏡筒１に係合する第１係合構造２１０を備え、第１係合構造２１０は、具体的に第１周辺部のエッジから光軸方向へ水平延在する第３平面２１１と、第３平面２１１から光軸および像側へ傾斜延在する第２斜面２１２と、第２斜面２１２から光軸へ水平延在する第４平面２１３とを含む。ただし、第２斜面２１２と第３平面２１１および第４平面２１３とは、円弧面を介して接続されてもよく、または直接角度をなすように接続される。本実施形態では、第３平面２１１と第２斜面２１２の間は、第２円弧過度面２１９を含み、第２円弧過度面２１９は、第１円弧過度面１４４と間隔をおいて設けられ、または、第２円弧過度面２１９は、第１筒壁１１の像側面と間隔をおいて設けられ、第１レンズ２１は、物体側面２１Ａと像側面２１Ｂと（上面と下面と）を接続する接続面２１４を更に備える。

本実施形態では、第１レンズ２１が鏡筒１に対して位置決め・組み立てられるとき、第１レンズ２１の第１係合部２１０は、第１筒壁１１の鏡筒係合部１４に係合することで、第１レンズ２１を組み付ける。具体的に、第１平面１４１は、第３平面２１１に貼り合わせられ、第１レンズ２１の外縁は、第２鏡筒１２の内壁面と間隔をおいて設けられ（即ち、接続面２１４は、第１鉛直面１２１と間隔をおいて設けられる）、第１斜面１４２は、第２斜面２１２に部分的に貼り合わせられ、第２平面１４３は、第４平面２１３と間隔をおいて設けられている。さらに、第１斜面１４２の勾配と第２斜面２１２の勾配とは、等しく、第２斜面２１２の勾配と第３斜面２１７の勾配とは、等しくなってもよいし、等しくなくてもよい。

また、第１レンズ２１の第１周辺部の像側面２１Ｂは、第２レンズ２２に係合する第２係合構造２１５を含み、第２係合構造２１５は、具体的に第１周辺部のエッジから光軸方向へ水平延在する第５平面２１６と、第５平面２１６から光軸および像側へ傾斜延在する第３斜面２１７と、第３斜面２１７から光軸へ水平延在する第６平面２１８とを含む。

図４に示すように、第２レンズ２２の上面は、物体側面２２Ａであり、第２レンズ２２の下面は、像側面２２Ｂであり、第２レンズ２２は、第２光学部と、第２光学部を取り囲むように設けられる第２周辺部とを備え、第２レンズ２２の第２周辺部の物体側面２１Ａは、第１レンズ２１の像側面２１Ｂに係合する第３係合構造２２０を含み、第３係合構造２２０は、具体的に第５平面２１６に貼り合わせられる第７平面２２１と、第７平面２２１から光軸および像側へ傾斜延在する第４斜面２２２と、第４斜面２２２から傾斜延在する第８平面２２３とを含む。ただし、第４斜面２２２と第７平面２２１および第４平面２１３とは、円弧面を介して接続されてもよく、または直接角度をなすように接続される。第７平面２２１は、第２レンズ２２の外縁と一定の距離をあけている。換言すれば、第２レンズ２２の物体側面２２Ａは、第７平面２２１に繋がる第１凹部を更に備え、第１凹部は、物体側から像側へ窪んでなるものであり、第１凹部は、第５平面２１６と間隔をおいて設けられている。

本実施形態では、第５平面２１６は、第７平面２２１に部分的に貼り合わせられ、第４斜面２２２は、第３斜面２１７と間隔をおいて設けられ、遮光片３は、第６平面２１８と第８平面２２３とで形成された隙間に介在され、遮光片３の位置は、第３斜面２１７の位置よりも光軸Ｘに近接し、第３斜面２１７の勾配と第４斜面２２２の勾配とは、等しくなってもよいし、等しくなくてもよい。第２レンズ２２の外縁端面は、第２筒壁１２の内壁面に保持される。

図４から分かるように、第２レンズ２２の像側面２２Ｂは、第３レンズ２３の物体側面２３Ａに係合する第４係合構造２２４を含み、具体的に、第４係合構造２２４は、第３レンズ２３の物体側面２３Ａに貼り合わせられる第９平面２２５と、第９平面２２５から光軸および物体側へ傾斜延在する第５斜面２２６と、第５斜面２２６から光軸へ水平延在する第１０平面２２７とを含み、さらに、第９平面２２５と第５斜面２２６との間は、第３円弧移行面２２９を含んでもよく、第３円弧移行面２２９は、第３レンズ２３の物体側面２３Ａと間隔をおいて設けられている。第３レンズ２３の物体側面２３Ａは、第９平面２２５に貼り合わせられる第１１平面２３１と、第５斜面２２６に貼り合わせられる第６斜面２３２と、第６斜面２３２から光軸へ水平延在する第１２平面２３３とを含み、第１０平面２２７と第１２平面２３３との間には、遮光片３が設けられている。詳細は、図１と図５を参照されたい。

図５に示すように、本実施形態では、第３レンズ２３の像側面２３Ｂと第４レンズ２４の物体側面２４Ａとの係合構造は、第４係合構造２２４と同じであり、さらに、第３レンズ２３の像側面２３Ｂは、第４レンズ２４の物体側面２４Ａに貼り合わせられる第１３平面２３４と、第１３平面２３４から光軸および物体側へ傾斜延在する第７斜面２３５と、第７斜面２３５から光軸へ水平延在する第１４平面２３６とを含み、さらに、第１３平面２３４と第７斜面２３５との間は、第４円弧移行面２３９を含んでもよく、第４弧移行面２３９は、第４レンズ２４の物体側面２４Ａと間隔をおいて設けられ、第４レンズ２４の物体側面２４Ａは、第１３平面２３４に貼り合わせられる第１５平面２４１と、第７斜面２３５に貼り合わせられる第８斜面２４２と、第８斜面２４２から光軸Ｘへ水平延在する第１６平面２４３とを含み、第１４平面２３６と第１６平面２４３との間には、遮光片３が設けられている。詳細は、図１と図６を参照されたい。

図６〜図９に示すように、第４レンズ２４と第５レンズ２５との間、第５レンズ２５と第６レンズ２６との間には、遮光片３が介在され、第６レンズ２６と第７レンズ２７との間には、遮光片と遮光板とが介在されている。また、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、第５レンズ２５、第６レンズ２６および第７レンズ２７は、押圧によって固定され、第７レンズ２７の像側面の外縁部分には、ストッパが設けられているが、接着剤注入または押え環によって固定されてもよい。こうして、全てのレンズは、鏡筒１内に固定される。説明すべきことは、レンズ群におけるレンズの数がこれに限定されるものではない。

本発明では、レンズ群２と鏡筒１との位置決めおよび組み立ては、第１レンズ２１と第１筒壁１２との係合、および、７枚のレンズのうちの隣接する２枚のレンズ間の相互係合によって各レンズの位置決めおよび組み立てを実施し、本発明のレンズモジュールでは、マルチ係合構造の設計が採用され、レンズの組付けの安定性が向上可能であるとともに、レンズモジュールの全体性能も向上するため、レンズモジュールの結像品質は向上する。

従来技術よりも、本発明のレンズモジュールでは、マルチ係合構造の設計が採用され、レンズの組付けの安定性が向上可能であるとともに、レンズモジュールの全体性能も向上するため、レンズモジュールの結像品質は向上する。

上述したのは、単に本発明の実施形態に過ぎない。なお、当業者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、改良を行うこともできるが、これらは、何れも本発明の保護範囲に含まれる。

Claims

鏡筒と、鏡筒内に収容されるレンズ群とを備えるレンズモジュールにおいて、前記鏡筒が、水平方向に延在する第１筒壁と、第１筒壁から折り曲げて延在する第２筒壁とを備え、前記第１筒壁が、物体側に近接する第１表面と、像側に近接する第２表面とを備え、前記レンズ群が、物体側から像側へ互いに係合する第１レンズと第２レンズとを備え、前記第１レンズがガラスレンズであり、前記第２レンズがプラスチックレンズであり、各レンズが、何れも光学部と、光学部を取り囲む周辺部とを備えるレンズモジュールであって、
前記第１筒壁の第２表面は、第１筒壁と第２筒壁との接続箇所から光軸方向へ水平延在する第１平面と、第１平面から光軸および像側へ傾斜延在する第１斜面と、第１斜面から光軸へ水平延在する第２平面とを含み、前記第１レンズの周辺部の物体側面は、第１レンズの外縁から光軸へ水平延在する第３平面と、第３平面から光軸および像側へ傾斜延在する第２斜面と、第２斜面から光軸へ水平延在する第４平面とを含み、前記第１平面は、前記第３平面に貼り合わせられ、前記第１斜面は、前記第２斜面に貼り合わせられ、前記第１レンズの周辺部の像側面は、第１レンズの外縁から光軸へ水平延在する第５平面と、第５平面から光軸および像側へ傾斜延在する第３斜面と、第３斜面から光軸へ水平延在する第６平面とを含み、前記第２レンズの物体側面は、第５平面に貼り合わせられる第７平面と、第７平面から光軸および像側へ傾斜延在する第４斜面と、第４斜面から光軸へ水平延在する第８平面とを含み、前記第４斜面は、前記第３斜面と間隔をおいて設けられ、
前記第１平面と前記第１斜面の間には、第１円弧移行面が設けられ、前記第３平面と前記第２斜面の間には、第２円弧移行面が設けられ、前記第１円弧移行面は、前記第２円弧移行面と間隔をおいて設けられ、
前記レンズ群は、第２レンズの像側面に係合する第３レンズを更に備え、前記第３レンズは、プラスチックレンズであり、
前記第２レンズの像側面は、第３レンズの物体側面に貼り合わせられる第９平面と、第９平面から光軸および物体側へ傾斜延在する第５斜面と、第５斜面から光軸へ水平延在する第１０平面とを含み、前記第３レンズの物体側面は、第９平面に貼り合わせられる第１１平面と、第５斜面に貼り合わせられる第６斜面と、第６斜面から光軸へ水平延在する第１２平面とを含み、前記第１０平面と前記第１２平面との間には、遮光片が設けられ、
前記第９平面と前記第５斜面との間は、第３円弧移行面を含み、前記第３円弧移行面は、前記第３レンズの物体側面と間隔をおいて設けられ、
前記レンズモジュールは、第３レンズの像側面に係合する第４レンズを更に備え、前記第４レンズは、プラスチックレンズであり、
前記第３レンズの像側面は、第４レンズの物体側面に貼り合わせられる第１３平面と、第１３平面から光軸および物体側へ傾斜延在する第７斜面と、第７斜面から光軸へ水平延在する第１４平面とを含み、前記第４レンズの物体側面は、第１３平面に貼り合わせられる第１５平面と、第７斜面に貼り合わせられる第８斜面と、第８斜面から光軸へ水平延在する第１６平面とを含み、前記第１４平面と前記第１６平面との間には、遮光片が設けられ、
前記第１３平面と前記第７斜面との間は、第４円弧移行面を含み、前記第４円弧移行面は、前記第４レンズの物体側面と間隔をおいて設けられていることを特徴とするレンズモジュール。
前記レンズモジュールは、前記第６平面と前記第８平面との間に設けられる遮光片を更に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。
前記レンズモジュールは、第４レンズの像側に位置して第４レンズと間隔をおいている第５レンズを更に備え、前記第５レンズは、プラスチックレンズ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。
前記第４レンズと前記第５レンズとの間には、遮光片が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のレンズモジュール。
前記レンズモジュールは、第５レンズの像側に位置して第５レンズと間隔をおいている第６レンズを更に備え、前記第６レンズは、プラスチックレンズであることを特徴とする請求項３に記載のレンズモジュール。
前記第５レンズと前記第６レンズとの間には、遮光片が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のレンズモジュール。
前記レンズモジュールは、第６レンズの像側に位置して第６レンズと間隔をおいて設けられる第７レンズを更に備え、前記第７レンズは、プラスチックレンズであることを特徴とする請求項５に記載のレンズモジュール。
前記第６レンズと前記第７レンズとの間には、遮光片と遮光板とが介在されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズモジュール。