JP7064819B2 - レンズモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、光学結像の技術分野に関し、特に携帯電話などの携帯電子機器内に適用されるレンズモジュールに関する。
近年、結像技術が進歩し、結像機能を有する電子製品が普及するについて、、光学レンズは、各種の電子製品に広く用いられている。一般的に、光線は、直接物体側から入射し、光軸の直線に沿ってレンズアセンブリを通って像側に到達し、レンズアセンブリにより物体を結像する。しかしながら、従来技術では、レンズアセンブリは、いずれもオートフォーカス機能を有し、撮像の際、フォーカス駆動アセンブリは、レンズアセンブリが固定フレームに対して光軸方向に沿って移動して鮮明な画像を撮像するように駆動する。しかしながら、撮像に振れが発生した場合に、レンズアセンブリは、光軸に垂直な平面内でわずかに移動することによって、撮像される画像の鮮明さに大きく影響を与える。
従って、従来のレンズアセンブリでは振れが発生した場合に撮像される画像の鮮明さが劣るという問題を解決するために、レンズモジュールを提供する必要がある。
本発明は、フォーカス及び防振を同時に行うことができるレンズモジュールを提供することを目的とする。
本発明の技術案は以下の通りである。
上記目的を達成するために、本発明は、レンズモジュールを提供し、当該レンズモジュールは、固定フレームと、前記固定フレーム内に設けられるレンズアセンブリと、前記固定フレームと前記レンズアセンブリとの間に接続され、前記レンズアセンブリを前記固定フレーム内に吊り下げるための弾性サスペンションアセンブリと、前記レンズアセンブリに設けられる第1磁性鋼と、前記固定フレームに設けられつつ、前記第1磁性鋼と協働することによって、前記レンズアセンブリを光軸方向である第1方向に沿って移動駆動するためのフォーカスコイルと、前記レンズアセンブリに設けられる第2磁性鋼と、前記固定フレームに設けられつつ、前記第2磁性鋼と協働する防振コイルとを備え、前記防振コイルは、前記レンズアセンブリの前記光軸方向に垂直な方向における振れを補償するように、前記レンズアセンブリを光軸に垂直な第2方向に沿って移動駆動する。
1種の改良として、前記弾性サスペンションアセンブリは、間隔を隔てて設けられる複数の吊り下げ具を備え、それぞれの前記吊り下げ具は、対向設置される頂端及び底端と、前記頂端と前記底端との間に接続される変形部とを備え、前記変形部は、前記第1方向及び前記第2方向に垂直に延在し、前記頂端は、前記固定フレームに接続され、前記底端は、前記レンズアセンブリに接続され、前記レンズアセンブリは、前記変形部と間隔を隔てて設けられ、前記レンズアセンブリは、前記光軸に沿って対向する物体側壁及び像側壁と、前記変形部の延在方向に沿って対向設置される頂壁及び底壁と、前記頂壁から前記底壁に向かって延在する延在壁とを備え、前記延在壁は、前記物体側壁と前記像側壁との間に接続され、前記固定フレームには、前記物体側壁に対応して通光孔が開設されている。
1種の改良として、前記弾性サスペンションアセンブリは、それぞれ前記頂端に設けられつつ、前記固定フレーム内に嵌設される複数の第1固定ブロックと、それぞれ前記底端に設けられつつ、前記レンズアセンブリ内に嵌設される複数の第2固定ブロックとをさらに備え、前記固定フレームには、前記頂端に対応して収容部が開設され、前記頂端は、前記収容部内に收容されつつ、前記第1固定ブロックによって固定される。
1種の改良として、前記吊り下げ具は、4つ設けられ、前記レンズアセンブリの前記頂端から離間する一方側において、前記レンズアセンブリの物体側及び像側に向かう端部には、いずれも2つのラグが凸設され、前記吊り下げ具の底端は、前記ラグ内に嵌設されつつ、前記第2固定ブロックによって固定される。
1種の改良として、前記第1磁性鋼、フォーカスコイル、第2磁性鋼及び防振コイルの数は、いずれも2つであり、2つの前記第1磁性鋼は、それぞれ前記レンズアセンブリの2つの背向する延在壁に取り付けられ、2つの前記第2磁性鋼は、いずれも前記頂壁に取り付けられ、2つの前記フォーカスコイルは、それぞれ前記固定フレームの両側に設けられつつ、2つの前記第1磁性鋼のそれぞれと間隔を隔てて対向設置され、2つの前記防振コイルは、いずれも前記固定フレームに設けられつつ、2つの前記第2磁性鋼のそれぞれと間隔を隔てて対向設置されている。
1種の改良として、前記レンズモジュールは、第1導磁板と、第2導磁板と、前記固定フレームに設けられる回路板とをさらに備え、前記フォーカスコイル及び前記防振コイルは、いずれも前記回路板に接続され、前記第1導磁板は、前記フォーカスコイルの前記第1磁性鋼から離間する一方側に設けられつつ、前記第1磁性鋼とともに磁気回路を形成し、
前記第2導磁板は、前記防振コイルの前記第2磁性鋼から離間する一方側に設けられつつ、前記第2磁性鋼とともに磁気回路を形成する。
1種の改良として、前記第1導磁板は、前記フォーカスコイルと前記回路板との間に設けられ、又は前記回路板の前記フォーカスコイルから離間する一方側に設けられ、
前記第2導磁板は、前記防振コイルと前記回路板との間に設けられ、又は前記回路板の前記防振コイルから離間する一方側に設けられている。
1種の改良として、前記回路板は、前記固定フレーム内に嵌設される第1接続部と、前記第1接続部から折り曲げて延在する第2接続部とを備え、前記第1接続部は、前記延在壁に対向しつつ、前記フォーカスコイルに電気的に接続され、前記第2接続部は、前記頂壁に対向しつつ、前記防振コイルに電気的に接続されている。
1種の改良として、前記回路板は2つ設けられ、且つ2つの前記回路板は、それぞれ前記レンズアセンブリの対向する両側に設けられている。
1種の改良として、少なくとも1つの前記回路板は、前記第1接続部の前記第2接続部から離間する一方側から前記固定フレーム外まで延在する延在板をさらに備え、前記延在板は、外部回路に電気的に接続されている。
1種の改良として、前記第1接続部及び/又は前記第2接続部は、少なくとも一部が前記固定フレームに露設され、前記レンズモジュールは、防護カバーをさらに備え、前記防護カバーは、前記固定フレームに取り付けられ、且つ前記第1接続部及び/又は前記第2接続部を覆う。
本発明の有益な効果は以下の通りである。
本発明では、固定フレームとレンズアセンブリとの間に弾性サスペンションアセンブリを設けることによって、レンズアセンブリが固定フレーム内に吊り下げられ、フォーカスコイルが第1磁性鋼と協働することによって、レンズアセンブリを光軸方向に沿って移動駆動して、レンズアセンブリが固定フレーム内でオートフォーカスすることを図る。振れが発生した場合に、レンズアセンブリは、光軸に垂直な平面内でわずかに移動することになり、防振コイルが第2磁性鋼と協働することによって、レンズアセンブリを光軸に垂直な方向に沿って移動駆動して、レンズアセンブリの固定フレーム内での防振補償を図り、鮮明な結像効果を得ることができる。レンズアセンブリは、フォーカス移動方向と防振補償移動方向において弾性サスペンションアセンブリを共用して固定フレーム内に支持されて吊り下げられることによって、内部空間を節約することができる。
本発明の実施例によるレンズモジュールの斜視図である。 図1の分解概略図の1つ目の図である。 図1の分解概略図の2つ目の図である。 レンズモジュールの防護カバー、回路板及び第1導磁板が取り外された斜視図である。 図4の分解概略図である。 本発明の実施例に係るレンズモジュールの平面図である。 図6に示されるA-Aにおける断面模式図である。 図6に示されるB-Bにおける断面模式図である。 本発明の実施例に係るレンズアセンブリの斜視図である。
以下、図面及び実施形態に合わせて本発明をさらに説明する。
なお、本発明の実施例において、全ての方向指示(例えば、上、下、内、外、頂部、底部など)は、ある特定の姿勢(図に示されているように)での各部材間の相対的な位置関係を説明するためにのみ使用され、当該姿勢が変わると、当該方向指示もそれに応じて変わる。
なお、要素が別の要素に「固定」される、或いは、「設置」される又は「設け」られると呼ばれる場合、、当該要素は、別の要素に直接あり、又は同時に仲介要素が存在し得る。要素が別の要素に「接続」されていると呼ばれる場合、当該要素は、別の要素に直接接続され、又は同時に仲介要素が存在し得る。
図1~9を参照すると、本発明の実施例は、レンズモジュール1を提供し、レンズモジュール1は、固定フレーム10、回路板20、レンズアセンブリ30、弾性サスペンションアセンブリ40、第1磁性鋼50、フォーカスコイル60、第2磁性鋼70及び防振コイル80を備え、ここで、回路板20は、固定フレーム10に取り付けられ、フォーカスコイル60及び防振コイル80は、いずれも回路板20に電気的に接続され、レンズアセンブリ30は、固定フレーム10内に設けられ、弾性サスペンションアセンブリ40は、固定フレーム10とレンズアセンブリ30との間に接続されて、レンズアセンブリ30を固定フレーム10内に吊り下げる。これによって、レンズアセンブリ30は、固定フレーム10内で懸架状態とされている。第1磁性鋼50は、レンズアセンブリ30に設けられ、フォーカスコイル60は、固定フレーム10に設けられ、第1磁性鋼50と協働することで、レンズアセンブリ30が光軸方向である第1方向に沿って移動し、即ち、固定フレーム10の長さ方向に移動するように駆動し、レンズアセンブリ30が固定フレーム10内でオートフォーカスすることを図る。第2磁性鋼70は、レンズアセンブリ30に設けられ、防振コイル80は、固定フレーム10に設けられ、第2磁性鋼70と協働し、防振コイル80は、レンズアセンブリ30が光軸に垂直な第2方向に移動し、即ち、固定フレーム10の幅方向に移動するように駆動して、レンズアセンブリ30の光軸に垂直な方向における振れを補償する。具体的な応用では、撮像に振れが発生した場合に、レンズアセンブリ30は、光軸に垂直な平面内でわずかに移動する可能性があり、この際、防振コイル80は、第2磁性鋼70と協働することで、レンズアセンブリ30が逆に変位するように駆動して、振れ量を補償して、鮮明な画像を得る。
図4~図5及び図9を参照すると、レンズアセンブリ30は、物体側壁311、像側壁312、頂壁313、底壁314及び延在壁315を備え、物体側壁311及び像側壁312は、光軸に沿って対向設置され、頂壁313及び底壁314は、固定フレーム10の高さ方向に沿って対向設置され、延在壁315は、頂壁313から底壁314に向かって延在し、延在壁315は、物体側壁311と像側壁312との間に接続され、好ましくは、第1磁性鋼50、フォーカスコイル60、第2磁性鋼70及び防振コイル80の数は、いずれも2つであり、2つの第1磁性鋼50は、それぞれレンズアセンブリ30の背向する2つの延在壁315に取り付けられ、2つのフォーカスコイル60は、それぞれ固定フレーム10の両側に設けられつつ、2つの第1磁性鋼50のそれぞれと間隔を隔てて対向設置され、フォーカスコイル60は、第1磁性鋼50と協働することで、レンズアセンブリ30が光軸方向である第1方向に沿って移動する際により安定になるように駆動する。
2つの第2磁性鋼70は、いずれもレンズアセンブリ30の頂壁313に取り付けられ、2つの防振コイル80は、いずれも固定フレーム10に設けられつつ、2つの第2磁性鋼70のそれぞれと間隔を隔てて対向設置され、防振コイル80は、第2磁性鋼70と協働することで、レンズアセンブリ30が光軸に垂直な第2方向に移動する際により安定になるように駆動する。
さらに図2、図3、図5及び図7を参照すると、本実施例では、弾性サスペンションアセンブリ40は、間隔を隔てて設けられる複数の吊り下げ具41を備え、各吊り下げ具41は、頂端411、底端412及び変形部413を備え、頂端411及び底端412は対向設置され、変形部413は、頂端411と底端412との間に接続され、変形部413は、第1方向及び第2方向に垂直に延在し、頂端411は、固定フレーム10に接続され、底端412は、レンズアセンブリ30に接続され、これによって、レンズアセンブリ30を固定フレーム10内に吊り下げ、且つ、レンズアセンブリ30は、変形部413と間隔をおいて設けられ、本実施例に係る変形部413は、合金材質、好ましくは銅合金、具体的にはベリリウム銅を用いて作製されるものである。なお、当該レンズアセンブリ30は、吊り下げされる際に、水平方向にしか移動できず、垂直方向に移動しない。
好ましくは、弾性サスペンションアセンブリ40は、頂端411に設けられつつ、固定フレーム10内に嵌設される複数の第1固定ブロック42と、底端412に設けられつつ、レンズアセンブリ30内に嵌設される複数の第2固定ブロック43とを備え、本実施例では、吊り下げ具41は、4つ設けられ、レンズアセンブリ30は、鏡筒31と、鏡筒31内に位置する複数のレンズ32とを備え、鏡筒31は、方形構造であり、それぞれの吊り下げ具41は、1つの第1固定ブロック42及び1つの第2固定ブロック43に対応し、レンズアセンブリ30の頂端411から離間する一方側において、レンズアセンブリ30の物体側及び像側に向かう端部には、2つのラグ316が凸設され、固定フレーム10には、頂端411に対応して複数の収容部11が開設され、各吊り下げ具41の頂端411は、それぞれ各収容部11内に收容されつつ、対応する第1固定ブロック42によって固定され、ラグ316には、対応する位置決め孔317が設けられ、各吊り下げ具41の底端412は、それぞれ対応して各ラグ316における位置決め孔317内に嵌設されつつ、対応する第2固定ブロック43によって固定され、これによって、吊り下げ具41は、レンズアセンブリ30と固定フレーム10との間に固定される。もちろん、具体的な応用では、吊り下げ具41の数と配置方式は、これに限定されない。
図6~図8を参照すると、レンズモジュール1は、第1導磁板90及び第2導磁板100をさらに備え、第1導磁板90は、回路板20に取り付けられ、第1導磁板90は、フォーカスコイル60の第1磁性鋼50から離間する一方側に設けられ、好ましくは、第1導磁板90は、フォーカスコイル60と回路板20との間に設けられ、又は回路板20のフォーカスコイル60から離間する一方側に設けられることで、第1磁性鋼50とともに磁気回路を形成し、第1磁性鋼50の磁力強度を増強させる。本実施例では、第1導磁板90は、回路板20のフォーカスコイル60から離間する一方側に設けられている。
第2導磁板100も、回路板20に取り付けられ、第2導磁板100は、防振コイル80の第2磁性鋼70から離間する一方側に設けられ、好ましくは、第2導磁板100は、防振コイル80と回路板20との間に設けられ、又は回路板20の防振コイル80から離間する一方側に設けられることで、第2磁性鋼70とともに磁気回路を形成し、第2磁性鋼70の磁力強度を増強させる。本実施例では、第2導磁板100は、防振コイル80と回路板20との間に設けられている。
本実施例では、回路板20の数は、2つであり、2つの回路板20は電気的に接続され、且つ2つの回路板20は、それぞれレンズアセンブリ30の対向する両側に位置し、一方のフォーカスコイル60、一方の第1導磁板90、一方の防振コイル80及び一方の第2導磁板100は、いずれも一方の回路板20に接続され、他方のフォーカスコイル60、他方の第1導磁板90、他方の防振コイル80及び他方の第2導磁板100は、いずれも他方の回路板20に接続され、これによって、上記各駆動コイルと各導磁板との固定を図る。
具体的に、回路板20は、固定フレーム10内に嵌設される第1接続部21と、第1接続部21から折り曲げて延在する第2接続部22とを備え、第1接続部21は、延在壁315に対向しつつ、フォーカスコイル60に電気的に接続され、第2接続部22は、頂壁313に対向しつつ、防振コイル80に電気的に接続されている。好ましくは、少なくとも1つの回路板20は、第1接続部21の第2接続部22から離間する一方側から固定フレーム10外まで延在する延在板23をさらに備え、延在板23は、外部回路に電気的に接続されている。
図2、図3及び図9を参照すると、固定フレーム10は、レンズアセンブリ30が通過して設置固定されるための取付孔12と、物体側壁311に対応して開設され、且つ取付孔12に連通する通光孔13と、取付孔12に連通し、且つ固定フレーム10の側面に位置し、フォーカスコイル60が通過して設けられるための第1貫通孔14と、取付孔12に連通し、且つ固定フレーム10の上方に位置し、防振コイル80が通過して設けられるための第2貫通孔15とを備え、鏡筒31には、対応的に第1磁性鋼50が固定される第1収容溝318、及び第2磁性鋼70が固定される第2収容溝319が設けられ、本実施例に係るフォーカスコイル60は、回路板20に固定され、且つ第1貫通孔14を通って第1収容溝318内における第1磁性鋼50と協働することで、レンズアセンブリ30が光軸方向に移動するように駆動する付勢力を生成し、防振コイル80は、回路板20に固定され、且つ第2貫通孔15を通って第2収容溝319内における第2磁性鋼70と協働することで、レンズアセンブリ30が光軸に垂直な方向に移動するように駆動する付勢力を生成し、第1接続部21及び/又は第2接続部22は、少なくとも一部が固定フレーム10外に露設されている。
好ましくは、レンズモジュール1は、結像センサ200及び複数の防護カバー300をさらに備え、結像センサ200は、固定フレーム10のレンズアセンブリ30の像側に近接する端部に取り外し可能に取り付けられ、光線は、レンズアセンブリ30を通って前記結像センサ200に到達し、結像センサ200上で結像される。防護カバー300は、固定フレーム10に取り付けられ、且つ回路板20における第1接続部21及び/又は第2接続部22を覆うことで、外部光線が直接レンズアセンブリ30内に入ることを防止する。
以上は本発明の実施形態に過ぎず、当業者であれば本発明の思想を逸脱することなく改良を加えることができるが、これらは全て本発明の保護範囲に含まれる。
1 レンズモジュール
10 固定フレーム
11 収容部
12 取付孔
13 通光孔
14 第1貫通孔
15 第2貫通孔
20 回路板
21 第1接続部
22 第2接続部
23 延在板
30 レンズアセンブリ
31 鏡筒
311 物体側壁
312 像側壁
313 頂壁
314 底壁
315 延在壁
316 ラグ
317 位置決め孔
318 第1収容溝
319 第2収容溝
32 レンズ
40 弾性サスペンションアセンブリ
41 吊り下げ具
411 頂端
412 底端
413 変形部
42 第1固定ブロック
43 第2固定ブロック
50 第1磁性鋼
60 フォーカスコイル
70 第2磁性鋼
80 防振コイル
90 第1導磁板
100 第2導磁板
200 結像センサ
300 防護カバー

Claims (10)

  1. レンズモジュールであって、
    固定フレームと、前記固定フレーム内に設けられるレンズアセンブリと、前記固定フレームと前記レンズアセンブリとの間に接続され、前記レンズアセンブリを前記固定フレーム内に吊り下げるための弾性サスペンションアセンブリと、前記レンズアセンブリに設けられる第1磁性鋼と、前記固定フレームに設けられつつ、前記第1磁性鋼と協働することによって、前記レンズアセンブリを光軸方向である第1方向に沿って移動駆動するためのフォーカスコイルと、前記レンズアセンブリに設けられる第2磁性鋼と、前記固定フレームに設けられつつ、前記第2磁性鋼と協働する防振コイルとを備え、前記防振コイルは、前記レンズアセンブリの前記光軸方向に垂直な方向における振れを補償するように、前記レンズアセンブリを光軸に垂直な第2方向に沿って移動駆動し、
    前記弾性サスペンションアセンブリは、間隔を隔てて設けられる複数の吊り下げ具を備え、それぞれの前記吊り下げ具は、対向設置される頂端及び底端と、前記頂端と前記底端との間に接続される変形部とを備え、前記変形部は、前記第1方向及び前記第2方向に垂直に延在し、前記頂端は、前記固定フレームに接続され、前記底端は、前記レンズアセンブリに接続され、前記レンズアセンブリは、前記変形部と間隔を隔てて設けられ、前記レンズアセンブリは、前記光軸に沿って対向する物体側壁及び像側壁と、前記変形部の延在方向に沿って対向設置される頂壁及び底壁と、前記頂壁から前記底壁に向かって延在する延在壁とを備え、前記延在壁は、前記物体側壁と前記像側壁との間に接続され、前記固定フレームには、前記物体側壁に対応して通光孔が開設されていることを特徴とするレンズモジュール。
  2. 前記弾性サスペンションアセンブリは、それぞれ前記頂端に設けられつつ、前記固定フレーム内に嵌設される複数の第1固定ブロックと、それぞれ前記底端に設けられつつ、前記レンズアセンブリ内に嵌設される複数の第2固定ブロックとをさらに備え、前記固定フレームには、前記頂端に対応して収容部が開設され、前記頂端は、前記収容部内に收容されつつ、前記第1固定ブロックによって固定されることを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  3. 前記吊り下げ具は、4つ設けられ、前記レンズアセンブリの前記頂端から離間する一方側において、前記レンズアセンブリの物体側及び像側に向かう端部には、いずれも2つのラグが凸設され、前記吊り下げ具の底端は、前記ラグ内に嵌設されつつ、前記第2固定ブロックによって固定されることを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  4. 前記第1磁性鋼、フォーカスコイル、第2磁性鋼及び防振コイルの数は、いずれも2つであり、2つの前記第1磁性鋼は、それぞれ前記レンズアセンブリの2つの背向する延在壁に取り付けられ、2つの前記第2磁性鋼は、いずれも前記頂壁に取り付けられ、2つの前記フォーカスコイルは、それぞれ前記固定フレームの両側に設けられつつ、2つの前記第1磁性鋼のそれぞれと間隔を隔てて対向設置され、2つの前記防振コイルは、いずれも前記固定フレームに設けられつつ、2つの前記第2磁性鋼のそれぞれと間隔を隔てて対向設置されていることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載のレンズモジュール。
  5. 前記レンズモジュールは、第1導磁板と、第2導磁板と、前記固定フレームに設けられる回路板とをさらに備え、前記フォーカスコイル及び前記防振コイルは、いずれも前記回路板に接続され、前記第1導磁板は、前記フォーカスコイルの前記第1磁性鋼から離間する一方側に設けられつつ、前記第1磁性鋼とともに磁気回路を形成し、
    前記第2導磁板は、前記防振コイルの前記第2磁性鋼から離間する一方側に設けられつつ、前記第2磁性鋼とともに磁気回路を形成することを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  6. 前記第1導磁板は、前記フォーカスコイルと前記回路板との間に設けられ、又は前記回路板の前記フォーカスコイルから離間する一方側に設けられ、
    前記第2導磁板は、前記防振コイルと前記回路板との間に設けられ、又は前記回路板の前記防振コイルから離間する一方側に設けられていることを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  7. 前記回路板は、前記固定フレーム内に嵌設される第1接続部と、前記第1接続部から折り曲げて延在する第2接続部とを備え、前記第1接続部は、前記延在壁に対向しつつ、前記フォーカスコイルに電気的に接続され、前記第2接続部は、前記頂壁に対向しつつ、前記防振コイルに電気的に接続されていることを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  8. 前記回路板は2つ設けられ、且つ2つの前記回路板は、それぞれ前記レンズアセンブリの対向する両側に設けられていることを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  9. 少なくとも1つの前記回路板は、前記第1接続部の前記第2接続部から離間する一方側から前記固定フレーム外まで延在する延在板をさらに備え、前記延在板は、外部回路に電気的に接続されていることを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
  10. 前記第1接続部及び/又は前記第2接続部は、少なくとも一部が前記固定フレームに露設され、前記レンズモジュールは、防護カバーをさらに備え、前記防護カバーは、前記固定フレームに取り付けられ、且つ前記第1接続部及び/又は前記第2接続部を覆うことを特徴とする請求項に記載のレンズモジュール。
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