JP7403691B1 - レンズモジュール、撮像装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズモジュール、撮像装置および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明のレンズモジュールは、第１の筒壁と、第２の筒壁と、第３の筒壁と、第４の筒壁とを備えるバレルであって、第１の筒壁と第２の筒壁が対向配置され、かつ、円弧状になり、第３の筒壁と第４の筒壁が対向配置され、かつ、第３の筒壁の外側壁と第４の筒壁の外側壁がいずれも平面側壁であるバレルと、バレルに収容されるレンズ群であって、少なくとも楕円状になる第１レンズを含むレンズ群とを、備え、第３の筒壁の端部には第１開口が配置され、第４の筒壁の端部には第２開口が配置され、第１の筒壁には第１のフック部が形成され、第２の筒壁には第２のフック部が形成され、第１レンズは、第１のフック部と第２のフック部との間に介設されて固定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、光学素子技術分野に関し、特にレンズモジュール、撮像装置および電子機器に関する。

従来技術におけるレンズモジュールとしては、レンズモジュール中のレンズ側面を外観から確認できる構造を実現する目的から、通常、レンズを挿入するバレルの一部を除去してレンズの一部もカットした方案が採用されている。図１に示すように、バレルｂに対してレンズａを上から挿入し組立を行っていき、最後にレンズａをバレルｂに固定していくが、接着剤の塗布領域を狭く設定する必要が出てきた。なぜなら、バレルｂの一部を除去してしまうために接着剤がバレルｂの外周に流れ出ないようにする必要が発生したためである。

図２に示すように、レンズとバレルとの接着範囲ｃを狭めたり、あるいは、図３に示すように、接着剤をレンズとバレルとの接着範囲である切り欠き部ｄへ塗布したりしている。しかしながら、レンズとバレルとの接着範囲が狭くなることにより、レンズを固定する強度が低下する問題が発生した。また、レンズを固定する強度が低下することで、一連の問題がもたらされ、例えば、落下衝撃によりレンズの上方向へ衝撃がかかった時に、レンズとバレルの接着が剥がれてレンズが脱落したり、レンズ位置が動いてしまうなどの問題が発生し易い。

本発明の少なくとも一つの実施例は、レンズモジュールにおけるレンズとバレルとの固定強度を向上することができるレンズモジュール、撮像装置および電子機器を提供する。

上述した技術的課題を解決するために、本発明は、以下のようになされたものである。
第一の面では、本発明の実施例は、
第１の筒壁と、第２の筒壁と、第３の筒壁と、第４の筒壁とを備えるバレルであって、前記第１の筒壁と前記第２の筒壁が対向配置され、かつ、円弧状になり、前記第３の筒壁と前記第４の筒壁が対向配置され、かつ、前記第３の筒壁の外側壁と前記第４の筒壁の外側壁がいずれも平面側壁であるバレルと、
前記バレルに収容されるレンズ群であって、少なくとも楕円状になる第１レンズを含むレンズ群とを、備え、
前記第３の筒壁の端部には第１開口が配置され、前記第４の筒壁の端部には第２開口が配置され、前記第１の筒壁には第１のフック部が形成され、前記第２の筒壁には第２のフック部が形成され、
前記第１レンズは、前記第１のフック部と前記第２のフック部との間に介設されて固定されている、レンズモジュールを提供する。

第二の面では、本発明の実施例は、前記第一の面に記載のレンズモジュールを備える撮像装置を提供する。

第三の面では、本発明の実施例は、前記二の面に記載の撮像装置を備える電子機器を提供する。

従来技術と比べて、本発明の実施例が提供するレンズモジュール、撮像装置および電子機器は、バレルに形成されたフック部により、レンズをフック部に介設して固定し、レンズモジュールにおけるレンズとバレルとの固定強度を向上することができる。

図１は、従来のレンズモジュールの組立概要図である。 図２は、従来のレンズとバレルとの接着範囲の概要図の一である。 図３は、従来のレンズとバレルとの接着範囲の概要図の二である。 図４は、本発明の実施例に係るレンズモジュールの概略構成図の一である。 図５は、図４における第１レンズをバレルに組み立てる組立プロセスの概要図の一である。 図６は、図４における第１レンズをバレルに組み立てる組立プロセスの概要図の二である。 図７は、図４に示すレンズモジュールの断面図である。 図８は、本発明の実施例に係る第１レンズの概略構成図である。 図９は、図８と嵌合装着するバレルの概略構成図である。 図１０は、図８に示す第１レンズを図９に示すバレルに組み立てる組立プロセスの概要図の一である。 図１１は、図８に示す第１レンズを図９に示すバレルに組み立てる組立プロセスの概要図の二である。 図１２は、図８に示す第１レンズと図９に示すバレルとの組立が完成した後の平面図である。 図１３は、図８に示す第１レンズと図９に示すバレルとの組立が完成した後のレンズモジュールの概略構成図である。 図１４は、本発明の実施例に係るレンズモジュールの概略構成図の二である。 図１５は、本発明の実施例に係るレンズ固定範囲と従来のレンズ固定範囲との比較概要図である。

以下は、本出願の実施例に係る図面に合せて、本出願の実施例に係る技術案を明確且つ完全に記述し、記述されている実施例が本出願の実施例の一部であり、全てではないことは明らかである。本出願に係る実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を払わない前提で得られた他の実施例の全てはいずれも、本出願の保護する範囲に属する。

本出願の明細書および特許請求の範囲における「第１」、「第２」などの用語は、類似のオブジェクトを区別するために用いられるものであり、特定の順序または前後順序を記述するためのものではない。このように用いられるデータは、本出願の実施例がここで図示または記述されているこれらの順序以外の順序で実施され得るように、適切な場合において互いに置き換え可能であり、そして、「第１」、「第２」などで区別されるオブジェクトは、通常同類のものであり、オブジェクトの数を限定するものではなく、例えば、第１のオブジェクトは、一つでもよく、複数でもよいと理解されるべきだ。また、明細書および請求項における「及び/又は」は、接続されるオブジェクトのうちの少なくとも一つを表しており、「／」という記号は、一般的に、前後の関連オブジェクトが「または」の関係にあることを表している。

図４～図１５に示すように、本発明の実施例は、第１の筒壁１と、第２の筒壁２と、第３の筒壁３と、第４の筒壁とを備えるバレル１００であって、第１の筒壁１と第２の筒壁２が対向配置され、かつ、円弧状になり、第３の筒壁３と第４の筒壁が対向配置され、かつ、第３の筒壁３の外側壁と第４の筒壁の外側壁がいずれも平面側壁であるバレル１００と、バレル１００に収容されるレンズ群２００であって、少なくとも楕円状になる第１レンズ４を含むレンズ群２００とを備える、レンズモジュールを提供する。

選択的には、第１レンズ４は、最も物体側にあるレンズである。

前述したバレル１００の各構成部に対する記述については、円柱状のバレルの外径部の対角位置の２か所を除去して本発明の実施例に係るバレル１００を形成するものと理解され得る。

ここで、第１の筒壁１の内側壁と、第２の筒壁２の内側壁と、第３の筒壁３の内側壁と、第４の筒壁の内側壁とに囲まれてなったバレル１００の内壁は、筒状になっている。

図５を参照すると、第３の筒壁３の端部には、第１開口３１が配置されており、第４の筒壁の端部には、第２開口４１が配置されている。第１の筒壁１には、第１のフック部３００が形成されており、第２の筒壁２には、第２のフック部４００が形成されている。図４を参照すると、第１レンズ４は、第１のフック部３００と第２のフック部４００との間に介設されて固定されている。

ここで、第３の筒壁３の端部には、第１開口３１が配置されており、第３の筒壁３に対向する第４の筒壁の端部には、第２開口４１が配置されている。このように、バレル１００内の第１レンズ４の側面を外観から確認する構造とすることができる。

バレル１００との嵌合装着のために、同様に円形のレンズの一部を除去して、本実施例における、形状が楕円状となる第１レンズ４を形成する。

第１の筒壁１に第１のフック部３００を形成し、第２の筒壁２に第２のフック部４００を形成することにより、第１レンズ４を第１のフック部３００と第２のフック部４００との間に介設して固定する。このように、レンズモジュールにおけるレンズとバレルとの固定強度を向上することができるので、落下衝撃によりレンズの上方向へ衝撃がかかった時にレンズとバレルの接着が剥がれてレンズが脱落したり、レンズ位置が動てしまうなどの問題を回避することができる。

幾つかの実施例では、図４を参照すると、第１レンズ４は、対向配置された第１円弧縁５１と第２円弧縁５２、および、対向配置された第１ストレート辺５３と第２ストレート辺５４を有しており、第１円弧縁５１は第１のフック部３００に介設されて固定されており、第２円弧縁５２は第２のフック部４００に介設されて固定されている。

第１円弧縁５１はそれぞれ第１ストレート辺５３と第２ストレート辺５４とに接続されており、第２円弧縁５２はそれぞれ第１ストレート辺５３と第２ストレート辺５４とに接続されている。第１ストレート辺５３は、第２ストレート辺５４に平行している。

当該実施例における第１レンズ４は、円形のレンズの対角の２か所を除去して当該実施例における第１レンズ４を形成するものと理解され得る。

具体的には、第１のフック部３００と第２のフック部４００との間の最短距離は、第１ストレート辺５３と第２ストレート辺５４との間の最短距離よりも大きい。このように配置する目的は、第１レンズ４をバレル１００に組み立てることができるようにするためである。

選択的には、第１のフック部３００と第１レンズ４との係合幅は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、第２のフック部４００と第１レンズ４との係合幅は、第１のフック部３００と第１レンズ４との係合幅に等しい。

ここで、第１のフック部３００と第１レンズ４との係合幅は、第１のフック部３００が径方向にて第１レンズ４に掛かる幅であると理解され得る。

選択的には、第１のフック部３００の高さと第２のフック部４００の高さは等しく、両者とも第１レンズ４の最大厚さである。例えば、第１レンズ４が凸レンズであると、第１のフック部３００の高さは、第１レンズ４のフランジ厚と等しく、約０．３ｍｍ～１ｍｍ程度である。

実施例１では、図５を参照すると、第１の筒壁１の内側壁は、径方向に第１受け部１１が配置され、第２の筒壁２の内側壁は、径方向に第２受け部１２が配置され、第１受け部１１と第２受け部１２は同一平面にある。

第１の筒壁１の端部は、径方向に第１延在部１３が延在して形成されており、第２の筒壁２の端部は、径方向に第２延在部１４が延在して形成されている。

第１受け部１１と、第１延在部１３と、第１受け部１１と第１延在部１３との間の第１の筒壁１とにより、第１のフック部３００は形成されている。

第１のフック部３００は、第１の筒壁１に形成された、径方向に向かって開口する溝であると理解されるべきである。

第２受け部１２と、第２延在部１４と、第２受け部１２と第２延在部１４との間の第２の筒壁２とにより、第２のフック部４００は形成されている。

同様に、第２のフック部４００は、第２の筒壁２に形成された、径方向に向かって開口する溝である。

なお、第１のフック部３００の第１の筒壁１の周方向の両端における溝口はいずれも閉鎖されず、かつ、第３の筒壁３における第１開口３１、第４の筒壁における第２開口４１にそれぞれ連通している。

同様に、第２のフック部４００の第２の筒壁２の周方向の両端における溝口はいずれも閉鎖されず、かつ、第３の筒壁３における第１開口３１、第４の筒壁における第２開口４１にそれぞれ連通している。

選択的には、第１のフック部３００の径方向における第１延在部１３の厚さと第２のフック部４００の径方向における第２延在部１４の厚さは等しく、両者とも０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

具体的には、第１レンズ４をバレル１００に組み立てる組立プロセスは以下の通りである。

まず、図５を参照すると、第１レンズ４の第１ストレート辺５３の方向をバレル１００の第３の筒壁３の方向と９０度回転させた位置にて、第１レンズ４をバレル１００に挿入する。

つまり、円形のレンズの対角２か所がカットされている方向を、円柱状のバレルの外径部の対角２か所が除去されている方向と９０度回転させる。

次に、図６を参照すると、第１レンズ４の底部をバレル１００の受け面（すなわち、第１受け部１１と第２受け部１２により形成された受け面）に接触している状態で、第１レンズ４を回転させる。図４を参照すると、第１レンズ４の側面がバレル１００の第３の筒壁３の所在する平面に重ね合わせる位置まで第１レンズ４を回転させる（つまり、第１レンズ４の対角２か所のカット面とバレル１００の対角２か所の除去部が合致する位置まで第１レンズ４を回転させる）ことにより、第１のフック部３００と第２のフック部４００が第１レンズ４を抱える状態となる。

最後に、第１レンズ４とバレル１００の側面に接着剤を塗布し、第１レンズ４が回転して出てくることを防止する。

上述したプロセスにより、第１レンズ４とバレル１００との間の組み立てが完成し、組立完成状態については、図４を参照する。該当の断面図については、図７を参照する。

実施例２では、図８を参照すると、第１レンズ４は、第１切り欠き部５と、第２切り欠き部６とを有し、第１切り欠き部５は、第１ストレート辺５３に近い第１円弧縁５１に配置されており、第２切り欠き部６は、第２ストレート辺５４に近い第２円弧縁５２に配置されている。

図９を参照すると、第１のフック部３００は、第１の筒壁１の周方向における一端には第１壁部７が配置されており、第２のフック部４００は、第２の筒壁２の周方向における一端には第２壁部８が配置されている。

第１レンズ４をバレル１００に組み立てるプロセスにおいて、第１壁部７は第１切り欠き部５と嵌合され、第２壁部８は、第２切り欠き部６と嵌合される。

具体的には、第１レンズ４をバレル１００に組み立てるプロセスにおいて、まず、図１０を参照すると、バレル１００における２つの壁部の位置と第１レンズ４における２つの切り欠き部の位置に基づき、第１レンズ４を回転させた時の回転方向の位置を決め、その後、円形のレンズの対角２か所がカットされている方向を、円柱状のバレルの外径部の対角２か所が除去されている方向と９０度回転させる。次に、図１１を参照すると、第１レンズ４の底部をバレル１００の受け面に接触している状態で、第１レンズ４を回転させ、第１レンズ４の対角２か所のカット面とバレル１００の対角２か所の除去部が合致する位置まで第１レンズ４を回転させる。この時、図１２を参照すると、第１レンズ４の第１切り欠き部５は、第１壁部７に当接して接着固定され、第１レンズ４の第２切り欠き部６は、第２壁部８に当接して接着固定され、第１レンズ４の精確な位置決めは実現された。

最後に、第１レンズ４とバレル１００の側面に接着剤を塗布する。そして、第１壁部７と第２壁部８の配置位置により、第１レンズ４とバレル１００との接着範囲を大きくすることができ、さらにレンズモジュールにおけるレンズとバレルとの固定強度を向上することができる。

上述したプロセスにより、第１レンズ４とバレル１００との間の組み立てが完成し、組立完成状態については、図１３を参照する。

本実施例では、第１レンズ４の角の対角２か所への切り欠きを追加し、バレル１００の対角２か所への壁を追加することにより、第１レンズ４を回転させた時の回転方向の位置を決めることが出来る。これにより、第１レンズ４の位置を容易に決めることができ、組立性が向上し、第１レンズ４の位置精度が向上する。

また、当該実施例の構成により、落下衝撃についても一層強度の向上が達成できる。当該実施例に係るレンズモジュールのその他の構成特徴は、実施例１と同じになってもよい。

実施例３では、図１４を参照すると、第１のフック部３００の第１側面は、第１斜面３０１であり、第１側面は、第１の筒壁１の頂部平面と隣接している。第２のフック部４００の第２側面は、第２斜面４０１であり、第２側面は、第２の筒壁２の頂部平面と隣接している。

第１斜面３０１の第１辺から第１の筒壁１の外側壁までの最短距離は、第１斜面３０１の第２辺から第１の筒壁１の外側壁までの最短距離よりも小さく、第２辺と第１辺は、第１斜面３０１の２つの対向する辺であり、第１辺は第１斜面３０１と第１の筒壁１の頂部平面との共通辺である。

第２斜面４０１の第３辺から第２の筒壁２の外側壁までの最短距離は、第２斜面４０１の第４辺から第２の筒壁２の外側壁までの最短距離よりも小さく、第３辺と第４辺は、第２斜面４０１の２つの対向する辺であり、第３辺は第２斜面４０１と第２の筒壁２の頂部平面との共通辺である。

つまり、本実施例では、バレル１００のフック部の、第１レンズ４の挿入されていく上側面に斜面部を追加し、固定強度を改善することができるだけではなく、レンズモジュールのフレアー（ｆｌａｒｅ）を改善することもできる。当該実施例に係るレンズモジュールのその他の構成特徴は、実施例１または実施例２と同じになってもよい。

本発明の実施例が提供するレンズモジュールの、従来のレンズとバレルとの固定強度に対しての改善の程度については、図１５を参照する。

図面には、破線ｅは、従来の接着によるレンズ固定範囲を示しており、実線ｆは、本発明の実施例におけるレンズ固定範囲を示している。

従来のレンズ固定範囲を１とすると、改善範囲では、１．２倍以上の範囲にて固定をすることができることになり、強度についても少なくとも１．２倍以上の効果が得られる。

上述した各実施例で提供したレンズモジュールに加えて、本発明の実施例は、上述した実施例に記載のレンズモジュールを備える撮像装置をさらに提供する。

さらに、本発明の実施例は、上述した撮像装置を備える電子機器をさらに提供する。

上述した撮像装置は、いわゆるスマートフォン、いわゆるフィーチャーフォン（ｆｅａｔｕｒｅ ｐｈｏｎｅ）、またはタブレット機器などの携帯情報機器用の撮像装置に用いられてもよい。

本発明の実施例における電子機器は、携帯型の電子機器であってもよく、非携帯型の電子機器であってもよい。例えば、携帯型の電子機器は、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートパソコン、ラップトップコンピュータ、車載電子機器、ウェアラブルデバイス、ウルトラモバイルピーシー（Ｕｌｔｒａ－Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＵＭＰＣ）、ネットブックやパーソナルディジタルアシスタント（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）などであってもよく、非携帯型の電子機器は、サーバ、ネットワーク接続ストレージ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ：ＮＡＳ）、パーソナルコンピュータ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＰＣ）、テレビ（ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ：ＴＶ）、ＡＴＭやセルフサービス機器などであってもよく、本発明の実施例は、これらに限定されない。

以上、図面に合せて、本発明に係る実施例について記述したが、本発明は上述した具体的な実施形態に限られず、上述した具体的な実施形態は例示的なものだけであり、限定的なものではない。当業者は、本発明による啓示のもとで、本発明の主旨および請求項で保護する範囲を逸脱しない場合、さまざまな形態をさらになさることができ、それらはいずれも本発明の保護に属する。

Claims (11)

1. 第１の筒壁と、第２の筒壁と、第３の筒壁と、第４の筒壁とを備えるバレルであって、前記第１の筒壁と前記第２の筒壁が対向配置され、かつ、円弧状になり、前記第３の筒壁と前記第４の筒壁が対向配置され、かつ、前記第３の筒壁の外側壁と前記第４の筒壁の外側壁がいずれも平面側壁であるバレルと、
   前記バレルに収容されるレンズ群であって、少なくとも楕円状になる第１レンズを含むレンズ群とを、備え、
   前記第３の筒壁の端部には第１開口が配置され、前記第４の筒壁の端部には第２開口が配置され、前記第１の筒壁には第１のフック部が形成され、前記第２の筒壁には第２のフック部が形成され、
   前記第１レンズは、前記第１のフック部と前記第２のフック部との間に介設されて固定されている、ことを特徴とするレンズモジュール。
2. 前記第１レンズは、対向配置された第１円弧縁と第２円弧縁、および、対向配置された第１ストレート辺と第２ストレート辺を有しており、
   前記第１円弧縁は前記第１のフック部に介設されて固定されており、前記第２円弧縁は前記第２のフック部に介設されて固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
3. 前記第１のフック部と前記第２のフック部との間の最短距離は、前記第１ストレート辺と前記第２ストレート辺との間の最短距離よりも大きい、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズモジュール。
4. 前記第１の筒壁の内側壁は、径方向に第１受け部が配置され、前記第２の筒壁の内側壁は、径方向に第２受け部が配置され、前記第１受け部と前記第２受け部は同一平面にあり、
   前記第１の筒壁の端部は、径方向に第１延在部が延在して形成され、前記第２の筒壁の端部は、径方向に第２延在部が延在して形成され、
   前記第１受け部と、前記第１延在部と、前記第１受け部と前記第１延在部との間の第１の筒壁とにより、前記第１のフック部が形成され、
   前記第２受け部と、前記第２延在部と、前記第２受け部と前記第２延在部との間の第２の筒壁とにより、前記第２のフック部が形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
5. 前記第１レンズは、第１切り欠き部と、第２切り欠き部とを有し、前記第１切り欠き部は、前記第１ストレート辺に近い前記第１円弧縁に配置され、前記第２切り欠き部は、前記第２ストレート辺に近い前記第２円弧縁に配置され、
   前記第１のフック部は、前記第１の筒壁の周方向における一端には第１壁部が配置されており、前記第２のフック部は、前記第２の筒壁の周方向における一端には第２壁部が配置され、
   前記第１レンズを前記バレルに組み立てるプロセスにおいて、前記第１壁部は前記第１切り欠き部と嵌合され、前記第２壁部は、前記第２切り欠き部と嵌合される、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズモジュール。
6. 前記第１のフック部の第１側面は、第１斜面であり、前記第１側面は、前記第１の筒壁の頂部平面と隣接しており、
   前記第２のフック部の第２側面は、第２斜面であり、前記第２側面は、前記第２の筒壁の頂部平面と隣接しており、
   前記第１斜面の第１辺から前記第１の筒壁の外側壁までの最短距離は、前記第１斜面の第２辺から前記第１の筒壁の外側壁までの最短距離よりも小さく、前記第２辺と前記第１辺は、前記第１斜面の２つの対向する辺であり、前記第１辺は前記第１斜面と前記第１の筒壁の頂部平面との共通辺であり、
   前記第２斜面の第３辺から前記第２の筒壁の外側壁までの最短距離は、前記第２斜面の第４辺から前記第２の筒壁の外側壁までの最短距離よりも小さく、前記第３辺と前記第４辺は、前記第２斜面の２つの対向する辺であり、前記第３辺は前記第２斜面と前記第２の筒壁の頂部平面との共通辺である、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
7. 前記第１のフック部と前記第１レンズとの係合幅は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記第２のフック部と前記第１レンズとの係合幅は、前記第１のフック部と前記第１レンズとの係合幅に等しい、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
8. 前記第１のフック部の径方向における第１延在部の厚さと前記第２のフック部の径方向における第２延在部の厚さは等しく、両者とも０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
9. 前記第１のフック部の高さと前記第２のフック部の高さは等しく、両者とも前記第１レンズの最大厚さである、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載のレンズモジュールを備えることを特徴とする、撮像装置。
11. 請求項１０に記載の撮像装置を備えることを特徴とする、電子機器。