JP2019139215A

JP2019139215A - 撮像モジュール

Info

Publication number: JP2019139215A
Application number: JP2018248844A
Authority: JP
Inventors: 傳冬韋; Chuandong Wei
Original assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Current assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-12-31
Also published as: CN208353436U; US20190253590A1; JP6611903B2

Abstract

【課題】本発明は光学結像技術分野に関し、撮像モジュールを提供する。【解決手段】撮像モジュールは回路基板と、回路基板に接続されるセンサと、センサを収容するための収容領域を有するベースとを含み、撮像モジュールは複数のレンズと、各レンズを支持する取付板とをさらに含み、取付板には複数の取付孔が開設され、取付孔とレンズとは、数が同じであるとともに、1対1で対応して、各レンズはぞれぞれ対応する取付孔に取付けられ、ベースには位置決め孔が開設され、取付板は更に位置決め孔内に取り付けられている。全撮像モジュールは１枚の取付板に複数のレンズを取り付け、取付板をベースに取り付けることにより、センサが複数のレンズの光学画像を同時に受信可能であり、結像を保証するとともに、複数のレンズの存在によって、結像の品質及び質を高め、様々の結像ニーズを満足することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、光学結像の技術分野に関し、特に撮像モジュールに関する。

近年、科学技術の発展に伴い、電子機器がますます知能化に進んでいる。デジタルカメラだけではなく、例えば、タブレットＰＣや携帯電話などの携帯型電子機器にも、レンズモジュールが配備されている。

従来のカメラモジュールに１つのみのレンズが設けられているが、現在ほぼすべてのレンズがある欠点を有するので、撮影品質が望ましくないという問題が従来技術に少なくともあると、本発明者らは見出した。

本発明は、結像品質を高めるとともに、様々の結像ニーズを満足する撮像モジュールを提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の実施形態は、回路基板と、前記回路基板に接続されるセンサと、前記回路基板上に設けられ、前記センサを収容するための収容領域を有するベースとを含む撮像モジュールであって、前記撮像モジュールは、複数のレンズと、各前記レンズを支持する取付板とをさらに含み、前記取付板には複数の取付孔が開設され、前記取付孔と前記レンズとは、数が同じであるとともに、１対１で対応し、各前記レンズは、ぞれぞれ対応する前記取付孔に取り付けられ、前記ベースには位置決め孔が更に開設され、前記取付板は、更に、前記位置決め孔内に取り付けられ、各前記レンズの像側は、前記取付板が前記位置決め孔内に取り付けられた後、前記センサへ向かう撮像モジュールを提供する。

本発明の実施態様によれば、従来技術に対して、撮像モジュール全体は、複数のレンズを取り付けるために、１枚の取付板に複数の取付孔が開設されている同時に、ベースに取付板を取り付けるための位置決め孔及びセンサを収容するための収容領域が開設されているとともに、位置決め孔と収容領域とが相互に連通して、且つ、取付板が取付孔に取り付けられた後に、各レンズの像側がセンサに向かうので、センサは複数のレンズの光学画像を同時に受信することが可能であり、結像を保証するとともに、複数のレンズの存在によって、結像の品質及び質を高めることができ、様々の結像ニーズを満足するようになる。

また、前記取付板は、ネジを介して前記位置決め孔に嵌合され、前記取付孔内を回動可能であり、前記取付板は、回動時にいずれか１つの前記レンズの光軸方向に沿って直線移動する。取付板が位置決め孔のネジに嵌合されることにより、取付板におけるすべてのレンズの焦点調整を行うことが可能であり、撮影際の焦点調整がより便利になる。

また、前記レンズは、ネジを介して前記取付孔に接続され、前記取付孔内を回動可能であり、前記レンズは、回動時に前記レンズの光軸方向に沿って直線移動する。レンズは、回動により自身の焦点距離を調整することが可能であり、自身に対する焦点調整を図るという効果を奏するので、レンズ全体は、撮影際に結像がより鮮明になり、結像品質を一層高めることができる。

また、前記ベースは、収容領域が設けられる底板と、位置決め孔が開設される外枠とを含み、前記底板が前記回路基板上に設けられ、前記外枠が前記底板上に設けられている。

また、各前記取付孔は、前記取付板の幾何中心回りに周設されている。

また、前記取付板には、凹溝が複数開設され、前記凹溝は、外部ツールが前記取付板を挟持するために用いられるとともに、前記取付板を回動させる。凹溝を設けることにより、取付板が挟持されて回動することが可能であるため、順調に取付板を位置決め孔内に取り付けることができる。

また、前記凹溝は、４つあり、２つずつが前記取付板の幾何中心に対して対称するように、取付板の周囲に設けられている。これにより、作業者が外部ツールにより取付板を挟持することには、便利である。

また、前記複数のレンズは、同じレンズであり、又は異なるレンズである。

また、前記複数のレンズの像面は、同一の平面に位置する。

また、各前記レンズの像側は、前記取付板が前記位置決め孔内に取り付けられた後、前記センサへ向かう。

第１実施態様における撮像モジュールの構成模式図である。図１のＡ-Ａにおける断面図である。第１実施態様における撮像モジュールの分解模式図である。第２実施態様における撮像モジュールのレンズ及び取付板の装着模式図。

本発明の目的、解決手段及びメリットがより明瞭になるように、図面を参照しながら、本発明の各実施形態を以下に詳しく説明する。しかし、本発明の各実施形態において、本発明がより良く理解されるように多くの技術的詳細が与えられているが、それらの技術的詳細および以下の各実施形態に基づく各種の変化及び修正が存在しなくとも、本発明の保護しようとするものを実現可能であることは、当業者に理解されるべきである。

本発明の第１実施態様は、撮像モジュールに関する。図１に示すように、撮像モジュールは、回路基板１と、回路基板１上に設けられるベース３とを含み、図２を参照すると、ベース３は、センサ２が収容されている収容領域３１１を有し、センサ２と回路基板１とが電気的に接続されている。

また、図３を参照すると、本実施態様の撮像モジュールは、複数のレンズ５と、各レンズ５を支持するための取付板４とをさらに含む。そのうち、取付板４には、４つの取付孔４１が開設され、取付孔４１とレンズ５とは、数が同じであり、１対１で対応する。本実施態様では、レンズ５と取付孔４１の数は、いずれも４つであり、且つ、４つの取付孔４１は、取付板４の軸心回りに等ピッチで環状に設けられ、各レンズ５は、ぞれぞれ対応する前記取付孔４１に取り付けられている。勿論、実際の使用において、レンズ５と取付孔４１の数は、実際の結像ニーズに応じて適当に増加また減少することが可能であり、本実施態様では、取付孔４１とレンズ５の数は、特に限定されない。

また、ベース３には、位置決め孔３２１が開設されている。取付板４は、位置決め孔３２１内に取り付けられる。４つのレンズ５の像側は、取付板４が位置決め孔３２１内に取り付けられた後でセンサ２へ向かう。位置決め孔３２１と収容領域３１１とは連通する。

撮像モジュールによる撮影際に、光線がそれぞれ４つのレンズ５を通過してセンサ２に入り、センサ２が光学画像を電気信号に転換して、回路基板１を介して端末に伝達する。本実施態様では、４つのレンズ５は、ぞれぞれ広角レンズ、望遠レンズ、高被写界深度レンズ及び魚眼レンズである。好ましくは、４種類のレンズのうち、広角レンズは、焦点距離が短いが、画角が広く、集光範囲が大きいので、シーンの撮影に適合し、望遠レンズは、焦点距離が非常に長いので、人物像の撮影に適合し、高被写界深度レンズは、遠方の物体でも近傍の物体でも、鮮明に結像させることが可能であり、魚眼レンズは、画角範囲が最も大きいが、結像に一定の歪みがある。端末は、合成アルゴリズムに従って４つのレンズ５における光線を写真に合成することにより、各レンズ５の利点を発揮させることが可能である。これにより、撮像モジュールは、遠方のシーンの撮影にも適合し、人物像の撮影にも適合するとともに、大きな集光範囲を有し、鮮明に結像することが可能であり、撮像装置の結像品質が高くなり、異なる結像ニーズを満足することができる。本実施態様では、レンズ５と取付孔４１の数は、一例に過ぎず、実際の生産において、撮像モジュールは、他の数量や種類のレンズ５を含んでもよい。

具体的には、本実施態様で、図３に示すように、ベース３は、底板３１と、底板３１上に設けられる外枠３２とを含む。図２を参照すると、収容領域３１１が底板３１内に設けられているが、図３に示すように、位置決め孔３２１が外枠３２に開設され、センサ２が回路基板１上に溶接され、底板３１が回路基板１に固定接続される。４つのレンズ５が担持されている取付板４の取り付けのためのスペースを提供するように、外枠３２が上方に延在する。

また、図３に示すように、本実施態様では、取付板４の外形は、円形状である。取付板４の周方向側には雄ネジが設けられ、位置決め孔３２１の内壁には取付板４の雄ネジに嵌合される雌ネジが設けられている。取付板４は、位置決め孔３２１に螺合し、両方の螺合により、取付板４の位置決め孔３２１内への取り付けが実現される。同時に、取付板４は位置決め孔３２１内を回動可能であり、取付板４は、回動時に位置決め孔３２１との螺合により位置決め孔３２１の軸心方向に直線的に変位することが可能である。取付板４のその方向における変位により、取付板４におけるすべてのレンズ５の像距離、即ち各レンズ５とセンサ２との間の距離を直接変更することができる。レンズ５の像距離を変更することにより、レンズ５の焦点調整を行うことができる。撮影際に、取付板４を回動させることにより、より鮮明な結像効果を得るように、すべてのレンズ５の焦点調整を行うことができる。

また、以下のことを注意すべきである。図３に示すように、取付板４には４つの凹溝６が更に開設され、且つ、４つの凹溝６は、２つずつが取付板４の軸心に対して対称するように、取付板４の周囲に開設されている。凹溝６は、取付板４の厚さ方向に取付板４を貫通する。作業者は、ツールを使用して、対向する２つの凹溝６を介して取付板４を挟持したり、取付板４を回動させたりすることにより、取付板４を位置決め孔３２１内に取り付けることが可能である。

また、好ましくは、本実施態様では、図３に示すように、取付孔４１の側壁上には雌ネジが設けられ、取付孔４１に対応するレンズ５上には取付孔４１における雌ネジに嵌合する雄ネジが設けられている。各取付孔４１と各レンズ５との螺合により、各レンズ５の取付孔４１内への取り付けが実現される。同時に、レンズ５は、対応する取付孔４１内を回動可能である。図２を参照すると、レンズ５を回動させる際に、レンズ５は、対応する取付孔４１との螺合で、その光軸ＯＯ’方向に変位することにより、当該レンズ５の像距離を調整することが可能である。当該レンズ５の焦点調整を行うことにより、より鮮明な結像効果が得られる。

上記からわかるように、撮像装置において、４つのレンズ５は、取付板４により全体としての焦点調整を実現することができるとともに、個別に焦点調整を行うことができる。そのうち、全体としての焦点調整は、調整幅が大きくて、調整が便利であるので、粗調整に適合する。一方、単一のレンズ５の焦点調整は、調整幅が小さくて、調整が精細であるので、微調整に適合する。撮像装置よる撮影中、４つのレンズ５の全体調整と個別調整を行うことにより、撮像装置の精細な焦点調整を行い、高品質の結像を得ることができる。

本実施態様における撮像モジュールは、４つのレンズ５及び取付板４を設けることにより、撮影際に４つのレンズ５で撮影を行うことが可能であるので、写真の撮影品質を高めて、異なる結像ニーズを満足することができる。そして、取付板４と位置決め孔３２１との螺合により、４つのレンズ５の全体焦点調整を行うことができる。さらに、レンズ５がそれぞれ対応する取付孔４１に螺合することにより、４つのレンズ５の個別焦点調整を行うことができる。撮像モジュールは、４つのレンズ５の全体焦点調整及び個別焦点調整により、全体としてより高い調整精度が得られ、さらなる高品質の結像を得ることができる。

本発明の第２実施態様は、撮像モジュールに関する。第２実施態様は、第１実施態様とほぼ同様であり、主なる相違点は、第１実施態様において、４つのレンズ５が４つの取付孔４１にそれぞれ螺合することにある。これに対して、本発明の第２実施態様おいて、図４に示すように、４つのレンズ５は、４つの取付孔４１にそれぞれ固定接続される。本実施態様では、４つのレンズ５は、個別に焦点調整を行うことができず、取付板４を回動させることにより全体焦点調整のみを行うことができる。これにより、焦点調整の工数が削減され、焦点調整の速度が向上するため、焦点調整の過程がより簡単且つ便利になり、撮影の過程が一層簡単になる。

なお、以下のことを注意すべきである。４つのレンズ５は、それぞれ広角レンズ、望遠レンズ、高被写界深度レンズ及び魚眼レンズであり、４つのレンズ５の光学パラメータが異なるので、４つのレンズ５同士の長さが異なる。全体焦点調整際に焦点調整の限界位置が最大であることを保証するために、４つのレンズ５の像面が同一の平面に位置する一方、各レンズ５の物体面同士が異なる高度値を有する。

本実施態様における撮像モジュールは、取付板４と位置決め孔３２１とのネジ接続により、４つのレンズ５の全体焦点調整を行うことが可能であるため、高い結像効果を得るとともに、焦点調整過程が簡単且つ便利である。

当業者であれば分かるように、上記各実施形態が本発明を実現するための具体的な実施例であり、実際の応用において、本発明の要旨と範囲から逸脱しない限り、形式及び詳細に対する各種の変更は可能である。

Claims

回路基板と、前記回路基板に接続されるセンサと、前記回路基板上に設けられ、前記センサを収容するための収容領域を有するベースとを含む撮像モジュールであって、
前記撮像モジュールは、複数のレンズと、各前記レンズを支持する取付板とをさらに含み、前記取付板には複数の取付孔が開設され、前記取付孔と前記レンズとは、数が同じであるとともに、１対１で対応し、各前記レンズは、ぞれぞれ対応する前記取付孔に取り付けられ、
前記ベースには位置決め孔が更に開設され、前記取付板は、更に、前記位置決め孔内に取り付けられていることを特徴とする撮像モジュール。
前記取付板は、ネジを介して前記位置決め孔に嵌合され、前記取付孔内を回動可能であり、
前記取付板は、回動時にいずれか１つの前記レンズの光軸方向に沿って直線移動することを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
前記レンズは、ネジを介して前記取付孔に接続され、前記取付孔内を回動可能であり、
前記レンズは、回動時に前記レンズの光軸方向に沿って直線移動することを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
前記ベースは、収容領域が設けられる底板と、位置決め孔が開設される外枠とを含み、
前記底板が前記回路基板上に設けられ、前記外枠が前記底板上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
各前記取付孔は、前記取付板の幾何中心回りに周設されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
前記取付板には、凹溝が複数開設され、前記凹溝は、外部ツールが前記取付板を挟持するために用いられるとともに、前記取付板を回動させることを特徴とする請求項３に記載の撮像モジュール。
前記凹溝は、４つあり、２つずつが前記取付板の幾何中心に対して対称するように、前記取付板の周囲に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の撮像モジュール。
前記複数のレンズは、同じレンズであり、又は異なるレンズであることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
前記複数のレンズの像面は、同一の平面に位置することを特徴とする請求項８に記載の撮像モジュール。
各前記レンズの像側は、前記取付板が前記位置決め孔内に取り付けられた後、前記センサへ向かうことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。