特許 7091390 レンズモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-17

(45)【発行日】2022-06-27

(54)【発明の名称】レンズモジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20220620BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 B

G02B7/02 D

G02B7/02 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020111018

(22)【出願日】2020-06-28

(65)【公開番号】P2021009373

(43)【公開日】2021-01-28

【審査請求日】2020-06-28

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2019/093909

(32)【優先日】2019-06-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519312957

【氏名又は名称】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

(74)【代理人】

【識別番号】100128347

【弁理士】

【氏名又は名称】西内 盛二

(72)【発明者】

【氏名】▲馬▼ ▲傑▼

【審査官】▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０７５２８９８４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０９７３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０４７１９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１３４６７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズモジュールであって、
鏡筒とレンズユニットと第１遮光シートとを含み、
前記鏡筒は、頂壁と側壁とを含み、前記頂壁と前記側壁とは、接続されて収容室を形成し、前記頂壁は、対向して設置される外表面と内表面、および前記外表面と前記内表面とを接続する接続面を含み、前記接続面は、囲んで前記収容室に連通する通光孔を形成し、
前記レンズユニットは、物体側から像側に向かう方向において順に設けられ、且つ外径が徐々に大きくなる複数のレンズを含み、前記複数のレンズは、第１レンズと前記第１レンズの像側に設けられる第２レンズとを含み、前記第１レンズは、ガラスレンズであり、前記第１レンズは、結像部と、前記結像部を取り囲んで設けられる接続部とを含み、前記接続部は、接続本体と、前記接続本体から像側に向かって凸となる固定部とを含み、前記接続本体は、前記外表面に接続され、前記固定部の少なくとも一部の構造は、前記通光孔内に位置し、前記第２レンズは、前記収容室内に位置するとともに、前記内表面に当接し、
前記第１遮光シートは、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に設けられており、
前記内表面には、前記収容室と通光孔を連通させる取付溝が開設され、前記取付溝の内径は、前記通光孔における像側に近い一方の側の内径よりも大きくされ、前記第１遮光シートは、前記取付溝内に設けられており、
前記第１レンズにおける前記接続部の前記接続本体は、前記鏡筒の頂壁よりも、前記レンズモジュールの光軸方向において前記物体側に位置することを特徴とするレンズモジュール。

【請求項2】

前記結像部は、第１曲面と、前記第１曲面から屈曲して延在する第２曲面とを含み、前記第２曲面は、前記レンズモジュールの光軸を軸線とする円柱面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。

【請求項3】

前記物体側から前記像側に向かう方向において、前記接続面は、前記レンズモジュールの光軸に近づく方向に向かって傾斜す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。

【請求項4】

前記第１レンズの像側面は、第１水平面と、前記第１水平面から前記像側方向へ延在する第１斜面とを含み、前記第１水平面は、前記接続本体に位置し、且つ前記外表面に接続され、前記第１斜面は、前記固定部に位置し、且つ前記光軸に近づく方向に向かって傾斜し、前記第１斜面は、前記接続面に当接す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。

【請求項5】

前記接続本体は、前記外表面に接着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。

【請求項6】

前記レンズユニットは、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズとをさらに含み、前記第２レンズと、前記第３レンズと、前記第４レンズと、前記第５レンズとは、前記物体側から前記像側に向かう方向において順に設けられ、且つ前記第３レンズと、前記第４レンズと、前記第５レンズとは、いずれも前記収容室内に位置し、
前記レンズユニットは、第２遮光シートと、第３遮光シートと、第４遮光シートとをさらに含み、前記第２遮光シートは、前記第２レンズと前記第３レンズとの間に設けられ、前記第３遮光シートは、前記第３レンズと前記第４レンズとの間に設けられ、前記第４遮光シートは、前記第４レンズと前記第５レンズとの間に設けら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。

【請求項7】

押さえリングをさらに含み、前記押さえリングは、前記収容室内に設けられているとともに、前記側壁に接続され、前記押さえリングは、前記レンズユニットに当接し、前記レンズユニットから前記押さえリングに向かう方向は、前記物体側から前記像側に向かう方向と一致す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。

【請求項8】

前記第２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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学結像の技術分野に関し、特にレンズモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

撮像技術が進歩するにつれて、レンズモジュールは、例えば携帯電話、タブレットＰＣなどの各種の電子製品に広く応用されている。

【0003】

従来のレンズモジュールは、通常、鏡筒と鏡筒内に取り付けられる複数のレンズとを含み、物体側から像側に向かう方向において、これらのレンズの外径は徐々に小さくなり、すなわち、これらのレンズでは、物体側に近いほど、レンズの外径は大きくなる。しかしながら、光学パラメータの制限により、物体側に近いレンズは、一般的に芯厚を比較的小さくする必要があるが、外径の大きく、芯厚の小さいレンズは成形難度が高く、このようなレンズの面型が保証されにくい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従って、上記技術課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。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、従来のレンズモジュールにおいてレンズの成形難度が高い問題を解決するためにレンズモジュールを提供することを目的とする。

【0006】

本発明の技術案は、以下の通りである。
レンズモジュールであって、
鏡筒とレンズユニットとを含み、
前記鏡筒は、頂壁と側壁とを含み、前記頂壁と前記側壁とは、接続されて収容室を形成し、前記頂壁は、対向して設置される外表面と内表面、および前記外表面と前記内表面とを接続する接続面を含み、前記接続面は、囲んで前記収容室に連通する通光孔を形成し、
前記レンズユニットは、物体側から像側に向かう方向において順に設けられ、且つ外径が徐々に大きくなる複数のレンズを含み、前記複数のレンズは、第１レンズと前記第１レンズの像側に設けられる第２レンズとを含み、前記第１レンズは、ガラスレンズであり、前記第１レンズは、結像部と、前記結像部を取り囲んで設けられる接続部とを含み、前記接続部は、接続本体と、前記接続本体から像側に向かって凸となる固定部とを含み、前記接続本体は、前記外表面に接続され、前記固定部の少なくとも一部の構造は、前記通光孔内に位置し、前記第２レンズは、前記収容室内に位置するとともに、前記内表面に当接する。

【0007】

１つの実施例では、前記結像部は、第１曲面と、前記第１曲面から屈曲して延在する第２曲面とを含み、前記第２曲面は、前記レンズモジュールの光軸を軸線とする円柱面である。

【0008】

１つの実施例では、前記物体側から前記像側に向かう方向において、前記接続面は、前記レンズモジュールの光軸に近づく方向に向かって傾斜する。

【0009】

１つの実施例では、前記第１レンズの像側面は、第１水平面と、前記第１水平面から前記像側方向へ延在する第１斜面とを含み、前記第１水平面は、前記接続本体に位置し、且つ前記外表面に接続され、前記第１斜面は、前記固定部に位置し、且つ前記光軸に近づく方向に向かって傾斜し、前記第１斜面は、前記接続面に当接する。

【0010】

１つの実施例では、前記接続本体は、前記外表面に接着されている。

【0011】

１つの実施例では、第１遮光シートをさらに含み、前記第１遮光シートは、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に設けられている。

【0012】

１つの実施例では、前記内表面には、取付溝が開設され、前記第１遮光シートは、前記取付溝内に設けられている。

【0013】

１つの実施例では、前記レンズユニットは、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズとをさらに含み、前記第２レンズと、前記第３レンズと、前記第４レンズと、前記第５レンズとは、前記物体側から前記像側に向かう方向において順に設けられ、且つ前記第３レンズと、前記第４レンズと、前記第５レンズとは、いずれも前記収容室内に位置し、
前記レンズユニットは、第２遮光シートと、第３遮光シートと、第４遮光シートとをさらに含み、前記第２遮光シートは、前記第２レンズと前記第３レンズとの間に設けられ、前記第３遮光シートは、前記第３レンズと前記第４レンズとの間に設けられ、前記第４遮光シートは、前記第４レンズと前記第５レンズとの間に設けられている。

【0014】

１つの実施例では、押さえリングをさらに含み、前記押さえリングは、前記収容室内に設けられているとともに、前記側壁に接続され、前記押さえリングは、前記レンズユニットに当接し、前記レンズユニットから前記押さえリングに向かう方向は、前記物体側から前記像側に向かう方向と一致する。

【0015】

１つの実施例では、前記第２レンズは、プラスチックレンズである。

【発明の効果】

【0016】

本発明の有益な効果は以下の通りである。
上記レンズモジュールは、物体側から像側に向かう方向において、複数のレンズの外径が徐々に大きくなるため、従来のレンズモジュールと比較して、当該レンズモジュールにおいて物体側に近いレンズの外径が小さくされ、レンズの面型を良好に保証することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るレンズモジュールの構成を示す模式図である。

【図2】図１に示すレンズモジュールにおける鏡筒の構成を示す模式図である。

【図3】図２に示す鏡筒におけるＢ箇所の拡大図である。

【図4】図１に示すレンズモジュールにおけるＡ箇所の拡大図である。

【図5】図１に示すレンズモジュールにおける第１レンズの構成を示す模式図である。

【図6】従来のレンズモジュールの構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面及び実施形態を参照しながら、本発明をさらに説明する。
図１に示すように、一実施形態に係るレンズモジュールは、携帯電話、タブレットＰＣ等の電子製品に適用可能であり、レンズモジュールは、鏡筒１００及びレンズユニット２００を含み、鏡筒１００は、レンズユニット２００の主要な取付構造として、円筒であってもよく、角筒であってもよい。

【0019】

図１及び図２を参照し、鏡筒１００は、頂壁１１０及び側壁１２０を含み、頂壁１１０と側壁１２０とが接続されて収容室１０２を形成し、レンズユニット２００の一部の構造は、収容室１０２内に取り付けられている。頂壁１１０には、通光孔１０４が設けられ、通光孔１０４は、収容室１０２に連通し、光線は、通光孔１０４から収容室１０２内に入射する。

【0020】

頂壁１１０は、外表面１１２、接続面１１４及び内表面１１６を含み、外表面１１２と内表面１１６は、対向して設置され、且つ外表面１１２から内表面１１６に向かう方向は、物体側から像側に向かう方向と一致する。本実施形態では、外表面１１２と内表面１１６は、いずれも光学レンズの光軸１０に垂直な平面である。理解できるように、他の実施形態では、外表面１１２と内表面１１６は、例えば、曲面または光軸１０とのなす角が鋭角である斜面などの他の形状をなしてもよい。

【0021】

接続面１１４は、囲んで通光孔１０４を形成し、且つ接続面１１４は、外表面１１２と内表面１１６を接続し、物体側から像側に向かう方向において、接続面１１４は、光軸１０に近づく方向に向かって傾斜し、すなわち、物体側から像側に向かう方向において、接続面１１４と光軸１０との距離は、徐々に小さくなる。

【0022】

側壁１２０における収容室１０２に近い面は、多段の階段面１２２であり、且つ物体側から像側に向かう方向において、階段面１２２の内径は、徐々に大きくなる。

【0023】

レンズユニット２００は、物体側から像側に向かう方向において順に設けられた複数のレンズを含み、且つ物体側から像側に向かう方向において、これらのレンズの外径は、徐々に大きくなり、これは、側壁１２０の階段面１２２の内径の変化傾向に一致する。また、これらのレンズの外径は、対応する階段面１２２の内径に適合されることによって、光軸１０に垂直な方向におけるレンズユニット２００のずれを回避することができる。

【0024】

具体的に、図２、図４及び図５を参照し、レンズユニット２００は、第１レンズ２１０と第２レンズ２２０とを含み、第１レンズ２１０から第２レンズ２２０に向かう方向は、物体側から像側に向かう方向に一致し、第２レンズ２２０の外径は、第１レンズ２１０の外径よりも大きい。ここで、第１レンズ２１０は、結像部２１２と、結像部２１２を取り囲んで設けられる接続部２１４とを含み、接続部２１４は、接続本体２１４２と、接続本体２１４２から像側に向かって凸となる固定部２１４４とを含み、接続本体２１４２は、外表面１１２に接続され、固定部２１４４の少なくとも一部の構造は、通光孔１０４内に位置する。第２レンズ２２０は、収容室１０２内に位置するとともに、内表面１１４に当接する。

【0025】

より具体的に、本実施形態では、結像部２１２は、第１曲面２１２２と、第１曲面２１２２から屈曲して延在する第２曲面２１２４とを含み、第２曲面２１２４は、光軸１０を軸線とする円柱面であり、すなわち、第２曲面２１２４の母線は、光軸１０に平行な直線である。他の実施形態では、設計需要に応じて他の形状の第１レンズ２１０が用いられてもよい。

【0026】

第１レンズ２１０の像側面は、第１水平面２１４３と、第１水平面２１４３から像側方向へ延在する第１斜面２１４５とを含み、第１水平面２１４３は、接続本体２１４２に位置し、且つ外表面１１２に接続され、本実施形態では、具体的に、第１水平面２１４３と外表面１１２は、ディスペンス方式によって接続されることにより、接続本体２１４２と外表面１１２との接着が実現されて、第１レンズ２１０と鏡筒１００との接続が実現される。

【0027】

第１斜面２１４５は、固定部２１４４に位置し、且つ光軸１０に近づく方向に向かって傾斜し、第１斜面２１４５は、接続面１１４に当接する。第１斜面２１４５と接続面１１４との係合により、第１レンズ２１０が鏡筒１００に嵌合され、第１レンズ２１０が鏡筒１００に強固に取り付けられ、レンズモジュールの構造安定性を向上させる。

【0028】

当然ながら、他の実施形態では、第１レンズ２１０はさらに係止等の他の方式により鏡筒１００に固定されてもよい。

【0029】

レンズユニット２００は、第１遮光シート２０２をさらに含み、第１遮光シート２０２は、迷光の光学領域への進入によって結像品質に影響を与えることを防止するために、第１レンズ２１０と第２レンズ２２０との間に設けられている。ここで記載された光学領域とは、レンズにおいて光学機能を果たす部分であり、光学領域、例えば、第１レンズ２１０の結像部２１２は、具体的な需要に応じて凹又は凸の形状とすることができ、光線を発散または収束させる。第１遮光シート２０２は、主に第１レンズ２１０の非光学領域と第２レンズ２２０の非光学領域との間に設けられ、非光学領域は、光学領域を取り囲み、その主な作用は、結像領域を接続するとともに、他の構造、例えば第１レンズ２１０の接続部２１４との接触部位とされることである。

【0030】

さらに、図３及び図４に示すように、内表面１１６には、取付溝１０６が開設され、取付溝１０６は、収容室１０２と通光孔１０４を連通する。接続面１１４の傾斜方向からわかるように、本実施形態では、取付溝１０６の内径は、通光孔１０４における像側に近い一方の側の内径よりも大きい。第１遮光シート２０２は、取付溝１０６内に設けられ、このようにすることで、第１遮光シート２０２が収容室１０２の空間を占めることを回避して、レンズモジュールの構造をよりコンパクトにすることができ、また、第２レンズ２２０と内表面１１６との間に隙間が存在することによって、レンズモジュールの構造の安定性に影響を与えることを回避することができ、さらに、第１遮光シート２０２による第１レンズ２１０及び第２レンズ２２０の過多な光学領域の遮蔽によって最終的な結像効果に影響を与えることを防止することができる。当然ながら、他の実施形態において、頂壁１１０は、第１遮光シート２０２と取付溝１０６を省略しながら、遮光シートとしても機能してもよい。

【0031】

図１を参照し、本実施形態では、レンズユニット２００は、５つのレンズを含み、第１レンズ２１０及び第２レンズ２２０に加えて、レンズユニット２００は、第３レンズ２３０、第４レンズ２４０及び第５レンズ２５０をさらに含み、第３レンズ２３０、第４レンズ２４０及び第５レンズ２５０は、いずれも収容室１０２内に位置し、第１レンズ２１０、第２レンズ２２０、第３レンズ２３０、第４レンズ２４０及び第５レンズ２５０は、物体側から像側に向かう方向において順に設けられている。すなわち、これらの５つのレンズのうち、第１レンズ２１０は、物体側に最も近いレンズであり、第５レンズ２５０は、像側に最も近いレンズであり、それに、第１レンズ２１０の外径は、最小であり、第５レンズ２５０の外径は、最大である。なお、レンズユニット２００に含まれるレンズの数は、図１に示す実施例に限定されず、レンズの数は、２つ、３つ、４つ又は６つ以上であってもよい。

【0032】

レンズユニット２００は、第２遮光シート２０４、第３遮光シート２０６及び第４遮光シート２０８をさらに含み、第２遮光シート２０４は、第２レンズ２２０と第３レンズ２３０との間に設けられ、第３遮光シート２０６は、第３レンズ２３０と第４レンズ２４０との間に設けられ、第４遮光シート２０８は、第４レンズ２４０と第５レンズ２５０との間に設けられている。第１遮光シート２０２の役割と類似し、第２遮光シート２０４、第３遮光シート２０６及び第４遮光シート２０８も、迷光を遮断する機能を有する。

【0033】

本実施形態では、第１遮光シート２０２、第２遮光シート２０４、第３遮光シート２０６及び第４遮光シート２０８は、いずれも射出成形によって黒色プラスチック材料を用いて製造されたものである。これによって、製造誤差による迷光の遮断効果の低下や、過多な有効な画像光の遮断によって結像品質に影響することなく、寸法精度を向上させることができる。他の実施形態では、これらの遮光シートは、プレス加工によって黒色フィルムを用いて製造されてもよい。

【0034】

レンズモジュールは、収容室１０２内に設けられる押さえリング３００をさらに含み、押さえリング３００は、側壁１２０に接続されているとともに、レンズユニット２００に当接し、レンズユニット２００から押さえリング３００に向かう方向は、物体側から像側に向かう方向と一致する。本実施形態では、具体的に、押さえリング３００は、第５レンズ２５０の像側面に当接するとともに、ディスペンス方式によって側壁１２０と接着されている。理解できるように、他の実施形態では、押さえリング３００は、ねじ接続又は係止接続の方式で側壁１２０に接続されてもよく、ここでは限定されない。

【0035】

図１、図２及び図４を参照し、本実施形態に係るレンズモジュールを組み立てる際、第１遮光シート２０２、第２レンズ２２０、第２遮光シート２０４、第３レンズ２３０、第３遮光シート２０６、第４レンズ２４０、第４遮光シート２０８、第５レンズ２５０がこの順で、物体側から像側に向かう方向において順に収容室１０２内に取り付けられて、そして押さえリング３００を鏡筒１００に接続し、最後に第１レンズ２１０を頂壁１１０に嵌合した後、第１レンズ２１０に接着剤を塗布する。

【0036】

一方で、図６に示す従来のレンズモジュールを組み立てる際、第５レンズ２５０ａ、第４レンズ２４０ａ、第３レンズ２３０ａ、第２レンズ２２０ａ、第１レンズ２１０ａがこの順で、像側から物体側に向かって順に鏡筒１００ａに取り付けられて、最後に押さえリング３００ａを鏡筒１００ａ及び第１レンズ２１０ａに接続することで、レンズユニット２００ａを固定する。

【0037】

図１と図６とを比較して、鏡筒１００の形状、鏡筒１００ａの形状及び各レンズの外径の変化傾向からわかるように、従来のレンズモジュールに比べて、本実施形態のレンズモジュールでは、物体側に近いレンズの外径はより小さく、例えば、第２レンズ２２０の外径が第２レンズ２２０ａの外径よりも大幅に小さいため、物体側に近いレンズの成形難度を低下させ、物体側に近いレンズの面型を良好に保証することができる。

【0038】

そして、本実施形態では、押さえリング３００は、レンズモジュールの像側に寄せて設けられ、頂壁１１０と共に収容室１０２に取り付けられるレンズを光軸１０の延在方向に固定し、押さえリング３００と側壁１２０とを接続するときに、押さえリング３００の外側面を側壁１２０に接続すればよい。図６に示す従来のレンズモジュールでは、押さえリング３００ａは、レンズモジュールの物体側に寄せて設けられているので、レンズユニット２００ａを固定するためには、押さえリング３００ａの外側面を鏡筒１００ａに接続する必要があるだけでなく、押さえリング３００ａの内側面を第１レンズ２１０ａに接続する必要があり、押さえリング３００ａの組立プロセスがより複雑である。

【0039】

また、本実施形態における第１レンズ２１０に接着剤を塗布する際、第１レンズ２１０が頂壁１１０の外表面１１２に接触するため、接着剤の塗布中に溢れた接着剤も外表面１１２に付着することになり、第２レンズ２２０に影響を与えず、最終的な結像効果がさらに保証される。

【0040】

なお、本実施形態では、第１レンズ２１０は、ガラスレンズであり、第２レンズ２２０、第３レンズ２３０、第４レンズ２４０及び第５レンズ２５０は、いずれもプラスチックレンズである。当然ながら、他の実施形態では、第１レンズ２１０の材質として、プラスチックが用いられてもよい。

【0041】

上記は本発明の実施形態にすぎず、当業者は本発明の創造的な構想から逸脱することなく改良を加えることができるが、これらはいずれも本発明の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】