JP2021502599A - レンズ・アセンブリ、カメラ・モジュール及び端末 - Google Patents

Abstract

本願はレンズ鏡筒とレンズとを含むレンズ・アセンブリを提供する。レンズ鏡筒は中空であって内面を含み、レンズはレンズ鏡筒の内側に配置され、レンズは内面と締まり嵌めを形成する側面を含み、内面は窪み領域を有し、側面は微小凸構造を含み、窪み領域は微小凸構造に嵌合する。微小凸構造と窪み領域との間の嵌合量は、レンズ鏡筒とレンズとの間の組立干渉を調整するために、レンズとレンズ鏡筒との相対的な回転により変化させられる。本願はカメラ・モジュールと端末とを更に提供し、レンズ鏡筒とレンズとの大きな組立干渉に起因する劣化した撮像品質及びレンズ変形の問題を解決する。

Description

本願はカメラ装置の光学モジュールの技術分野、特にレンズ・アセンブリに関連する。

デジタル・カメラ、カメラ・デバイス、移動電話などの移動端末のレンズ・アセンブリでは、レンズ鏡筒と内部に組み立てられるレンズとの間に干渉がある。しかしながら、レンズ鏡筒とレンズとの間の過度の干渉は、レンズを変形させ、レンズ・アセンブリの解像力を低下させ、撮影の品質に影響を及ぼす可能性がある。業界における研究の方向は、レンズ・アセンブリの解像力及び撮影の品質を確保しつつ、レンズに変形を生じさせることなく、レンズとレンズ鏡筒との間の干渉を予想される範囲内にする設計を如何にして行うかである。

本願の実施形態は、レンズ鏡筒とレンズとの間の大きな組立干渉によって生じるレンズの変形及び撮像品質の劣化の問題を解決するために、レンズ・アセンブリ、カメラ・モジュール、及び端子を提供する。

第１態様によれば、本願は、レンズ鏡筒とレンズとを含むレンズ・アセンブリを提供する。レンズ鏡筒は中空であり、内面を含む。具体的には、レンズ鏡筒は、両端に開口部を有する管状形状である。レンズを取り付けるために、周囲の内面により形成される収容スペースが使用される。レンズ鏡筒の中心軸はレンズ・アセンブリの光軸である。レンズはレンズ鏡筒の内側に配置され、レンズは内面と締まり嵌めを形成する側面を含む。具体的には、レンズの中央領域は光透過領域であり、レンズの端部領域は中央領域を包囲し、端部領域はレンズをレンズ鏡筒に取り付けるために使用される。側面は、レンズ鏡筒に嵌合する端部領域の外面であり、側面は、レンズ鏡筒の内面に接触し、締まり嵌めを形成する。レンズ鏡筒の内面は窪み領域を有する。窪み領域は、正方形の溝、湾曲した溝、半円形の溝、三角形の溝、又は不規則な形状などの任意の形状の溝である可能性がある。窪み領域は、材料を除去することによってレンズ鏡筒の内壁に形成される凹状領域である。あるいは、窪み領域は、複数の微細な縞状チャネル又はスリットによって形成される領域である可能性がある。側面は微小凸構造を含み、レンズの側面における微小凸構造は、加工中にレンズ上に現れる不規則な表面突出構造である。例えば、レンズの側面は、理論的には円筒状表面として設計されるはずである。しかしながら、製造中に、モールド構造及び加工技術などの理由に起因して、微小凸構造がレンズの側面に不可避的に形成される。本願では、レンズ鏡筒とレンズとの間の組立干渉を調整するために、レンズとレンズ鏡筒との相対的な回転によって、微小凸構造と窪み領域との間の嵌合量が変更される。レンズがレンズ鏡筒に取り付けられた後に、側面は内面と締まり嵌めを形成する。相対的に大きな干渉は、レンズの変形を引き起こし、撮像品質に影響を及ぼす可能性がある。本願では、レンズを回転させることによって、微小凸構造の少なくとも一部が、窪み領域の中へ移動させられる。即ち、窪み領域は、微小凸構造と内面との間の干渉を幾らか吸収する。微小凸構造が窪み領域に完全に収容される場合、レンズとレンズ鏡筒との間の干渉は最小となる。本願では、レンズとレンズ鏡筒との間の干渉を低減することにより、レンズの変形量が抑制され、それにより撮像品質を確保する。

ある実装では、レンズとレンズ鏡筒の内面との間の組立干渉を吸収するために、窪み領域は緩衝材で充填され、レンズは窪み領域内の緩衝材に接触する。緩衝材料は、接着剤、発泡体、及びシリコーンのような弾性緩衝により特徴付けられる材料であってもよい。

複数の窪み領域が存在する。複数の窪み領域は、互いに分離され、レンズの周辺に沿って配置され、レンズの側面に直に面する。２つ以上の窪み領域を配置することにより、レンズとカメラとの間の干渉の効率を改善することができ、その結果、微小凸構造はレンズの回転中に窪み領域に迅速に適合することができる。確かに、レンズの側面上の微小凸構造の量は、唯１つに限定されない。２つ以上の微小凸構造が存在してもよい。このようにして、２つ以上の微小凸構造が２つ以上の窪み領域に嵌合し、レンズとレンズ鏡筒との間の干渉をより広範囲に調整することができる。

ある実装において、窪み領域は第１窪み領域と第２窪み領域とを含み、第１窪み領域は１つ以上の第１窪み構造であり、第２窪み領域は１つ以上の第２窪み構造である。レンズは、トップ・レンズと、ボトム・レンズと、トップ・レンズ及びボトム・レンズの間で重なる少なくとも１つのミドル・レンズとを含み、トップ・レンズ及びボトム・レンズの両方がレンズ鏡筒と嵌合し、少なくとも１つのミドル・レンズがレンズ鏡筒と隙間嵌めを形成する。少なくとも１つの第１窪み構造はトップ・レンズの微小凸構造に嵌合し、少なくとも１つの第２窪み空構造はボトム・レンズの微小凸構造に嵌合する。

この実装では、多層レンズ構造が定められる。トップ・レンズ及びボトム・レンズの位置が決定されると、ミドル・レンズの位置は固定される。従って、ミドル・レンズとレンズ鏡筒との間の隙間嵌めは、組立干渉によってミドル・レンズが変形しないことを確実にすることができる。トップ・レンズは、１層又は２層のレンズ構造であってもよい。ボトム・レンズもまた、１層又は２層のレンズ構造であってもよい。

ある実装では、レンズ鏡筒に接着剤滑降路が配置され、接着剤滑降路はレンズ鏡筒の端面から窪み領域へ延び、接着剤滑降路は、レンズがレンズ鏡筒に取り付けられた後に、接着剤を窪み領域へ充填するように構成される。接着剤滑降路に接着剤を充填することは、レンズの変位又は変形を回避しながら、レンズ・アセンブリの強度及び全体的な剛性を改善することができる。

ある実装において、接着剤滑降路は、第１接着剤滑降路と第２接着剤滑降路とを含み、第１接着剤滑降路は、レンズ鏡筒の上端面から、トップ・レンズに嵌合する窪み領域まで延び、第２接着剤滑降路は、レンズ鏡筒の下端面から、ボトム・レンズに嵌合する窪み領域まで延びている。この実装では、トップ・レンズ及びボトム・レンズのための接着剤を分配し、窪み領域に接着剤を充填するために、２つの接着剤滑降路が提供されている。これは、ミドル・レンズ２０に影響を及ぼすことなく、接着剤の充填を容易にする。

ある実装においては、レンズ鏡筒の内壁に接続チャネルが更に配置される。複数の第１窪み構造は接続チャネルを介して互いに接続され、第２窪み構造は接続チャネルを介して互いに接続される。

窪み領域は、互いに隣接し、平行に配置された複数のスリット又は溝を含む。

ある実装においては、複数のスリットがレンズ鏡筒の軸方向に並列に配置され、それに応じてトップ・レンズ又はボトム・レンズの周辺に沿って配置される。

換言すれば、一つの位置にある窪み領域は、完全な溝を含む構造、又は複数のスリットを含む構造であるとすることが可能である。

第２態様によれば、本願は、回路基板、チップ、光フィルタ、及び前述の実施のうちの何れかによるレンズ・アセンブリを含むカメラ・モジュールを更に提供し、チップは回路基板の上面に配置され、光フィルタはレンズ・アセンブリのレンズ鏡筒の底面に固定され、レンズ鏡筒の底面は回路基板の上面に接続され、チップはレンズと対向して配置される。

第３態様によれば、本願はカメラ・モジュールを含む端末を更に提供する。

本発明の実施形態又は背景における技術的ソリューションをより明確に説明するために、以下、本発明の実施形態又は背景を説明するために必要な添付図面を簡単に説明する。

本願の実装によるレンズ・アセンブリの概略断面図である。

本願の実装によるレンズ・アセンブリ内のレンズ鏡筒の概略的な３次元的な図である。

本願の実装によるレンズ・アセンブリにおけるレンズ鏡筒の端部の概略的な平面図である。

本願の実装によるレンズ・アセンブリにおけるレンズ鏡筒とレンズとの間の組立干渉の状態の概略図である。

図４に基づいてレンズ鏡筒とレンズとの相対的な位置関係を調整した結果によるレンズの微小凸構造とレンズ鏡筒の窪み領域との間の嵌合の概略図である。

本願の実装によるカメラ・モジュールの概略的な断面図である。

以下、本発明の実施形態における添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

本願は、端末製品のカメラ・モジュールに適用されるレンズ・アセンブリを提供する。端末は、携帯電話、タブレット、ビデオ・カメラなどであってもよい。

図１、図２及び図３を参照すると、レンズ・アセンブリは、レンズ鏡筒１０とレンズ２０とを含む。レンズ鏡筒１０は中空であり、内面１５を含む。具体的には、レンズ鏡筒１０は、両端に開口部を有する管状形状である。レンズ２０を取り付けるために、周囲の内面１５によって形成される収容空間が使用される。レンズ鏡筒１０は、第１端部１１と第２端部１３とを含む。レンズ鏡筒１０の中心軸は、レンズ・アセンブリの光軸である。レンズ２０は、レンズ鏡筒１０の内側に配置され、レンズ２０は、内面１５と締まり嵌めを形成する側面２１を含む。具体的には、レンズ２０の中央領域は光透過領域であり、レンズ２０の端部領域は中央領域を包囲し、端部領域はレンズ２０をレンズ鏡筒１０に取り付けるために使用される。側面２１は、レンズ鏡筒１０に嵌合する端部領域の外面であり、側面２１は、レンズ鏡筒１０の内面１５に接触し、締まり嵌めを形成する。本願のこの実施態様で説明される締まり嵌めは、レンズ２０とレンズ鏡筒１０との間の締まり嵌めの関係を指す。具体的には、レンズ２０が外力の作用の下でレンズ鏡筒１０に取り付けられると、レンズ２０の側面２１がレンズ鏡筒１０の内面１５を押圧する。押圧力はレンズ２０をレンズ鏡筒１０に固定する。押圧はまたレンズ２０を変形しやすくする。このような取り付けの関係は、締まり嵌めと呼ばれる。

レンズ鏡筒１０の内面１５は、窪み領域１２を有する。窪み領域１２は、正方形の溝、湾曲した溝、半円形の溝、三角形の溝、又は不規則な形状の溝であってもよい。あるいは、窪み領域１２は、複数の微細なストライプ状のチャネル又はスリットによって形成される領域であってもよい。窪み領域１２は、材料を除去することによってレンズ鏡筒１０の内壁に形成された凹状の領域である。

図４及び図５を参照すると、レンズ２０の側面２１は微小凸構造２２を含み、レンズ２０の側面２１の微小凸構造２２は、加工中にレンズ２０上に現れる不規則な表面突出構造である。例えば、レンズ２０の側面２１は、滑らかな円筒面として理論的には設計されるはずである。しかしながら、製造中に、モールド構造及び加工技術などの理由に起因して、レンズ２０の側面２１上に微小凸構造２２が不可避的に形成される。微小凸構造２２は、任意の形状である可能性がある。図５に示す実施形態では、レンズ２０は、４つの異なる形状の微小凸構造２２を含む。

本願では、窪み領域１２がレンズ鏡筒１０に構成されている。レンズ２０がレンズ鏡筒１０に取り付けられる場合に、レンズ２０は、レンズ２０の微小凸構造２２が窪み領域１２に落ちるように回転させられることが可能である。これにより、微小凸構造２２とレンズ鏡筒との嵌合量を変化させ、レンズ鏡筒１０とレンズ２０との間の組立干渉を調整する、即ち、レンズ鏡筒１０とレンズ２０との間の押圧を調整する。

レンズ２０が鏡筒１０に取り付けられた後、側面２１は内面１５と締まり嵌めを形成し、レンズ２０の変形を引き起こし、撮像品質に影響を及ぼす。図４に示す実施形態では、微小凸構造２２と窪み領域１２とは交わらず、互いに分離されている。この場合、微小凸構造２２とレンズ鏡筒１０の内面１５との間の干渉は比較的大きく、レンズ２０を変形しやすくする。図５に示すように、レンズ２０は、微小凸構造２２の少なくとも一部が窪み領域１２内に移動するように回転させられる。即ち、窪み領域１２は、レンズ鏡筒１０とレンズ２０との間の相互の押圧力を低減するために、微小凸構造２２と内面１５との間で幾らか干渉を吸収する。微小凸構造２２が窪み領域１２に完全に収容される場合、レンズ２０とレンズ鏡筒１０との間の干渉は最小になる。本願では、レンズ２０と鏡筒１０との間の干渉を低減することによって、レンズ２０の変形量は抑制され、それにより撮像品質を確保する。

図１を参照すると、ある実装においては、窪み領域１２は緩衝材３０で満たされ、緩衝材３０は、レンズ２０とレンズ鏡筒１０の内面１５との間の組立干渉を吸収するために、レンズ２０に接触するように使用される。緩衝材３０は、接着剤、発泡体、及びシリコーンのような弾性緩衝材により特徴付けられる材料であってもよい。

図２及び図３を参照すると、ある実装においては、複数の窪み領域１２が存在する。複数の窪み領域１２は、互いに分離され、レンズ２０の周囲に沿って配置され、レンズ２０の側面２１に直接的に対向する。２つ以上の窪み領域１２を配置すると、レンズ２０とカメラとの間の干渉効率を改善することができ、その結果、微小凸構造２２は、レンズ２０の回転中に窪み領域１２に迅速に適合することができる。確かに、レンズ２０の側面２１上の微小凸構造２２の量は、唯１つに限定されない。２つ以上の微小凸構造２２が存在してもよい。このようにして、２つ以上の微小凸構造２２は、２つ以上の窪み領域１２に嵌合し、レンズ２０とレンズ鏡筒１０との間の干渉をより大きく調整することができる。

ある実装において、窪み領域１２は第１窪み領域と第２窪み領域とを含み、第１窪み領域は１つ以上の第１窪み構造であり、第２窪み領域は１つ以上の第２窪み構造である。

ある実装において、レンズ２０は、トップ・レンズと、ボトム・レンズと、トップ・レンズ及びボトム・レンズの間で重なる少なくとも１つのミドル・レンズとを含む。少なくとも１つの第１窪み構造はトップ・レンズの微小凸構造体に嵌合し、トップ・レンズ及びボトム・レンズは両方ともレンズ鏡筒に嵌合し、少なくとも１つの第２窪み構造はボトム・レンズの微小凸構造に嵌合する。

図１に示すように、レンズ２０は、順次積層される第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、及び第６レンズ２６を含む。第１レンズ２１及び第２レンズ２２はトップ・レンズであり、第３レンズ２３、第４レンズ２４及び第５レンズ２５はミドル・レンズであり、第６レンズ２６はボトム・レンズである。窪み領域１２は、トップ・レンズ及びボトム・レンズの周辺に沿って分配されている。ミドル・レンズは、レンズ鏡筒と隙間嵌めを形成する。この実装では、多層レンズ構造が定められている。トップ・レンズとボトム・レンズの位置が決定されると、ミドル・レンズの位置が固定される。従って、ミドル・レンズとレンズ鏡筒１０との間の隙間嵌めは、組立干渉に起因してミドル・レンズが変形しないことを保証することができる。トップ・レンズは、１層又は２層のレンズ構造であってもよい。ボトム・レンズもまた１層又は２層のレンズ構造であってもよい。

ある実装においては、接着剤滑降路がレンズ鏡筒１０に配置され、接着剤滑降路はレンズ鏡筒１０の端面から窪み領域１２まで延びており、接着剤滑降路は、レンズ２０がレンズ鏡筒１０に組み込まれた後に、接着剤を窪み領域１２へ充填するように構成される。接着剤滑降路に接着剤を充填することは、レンズ２０の変位又は変形を回避しながら、レンズ・アセンブリの強度及び全体的な剛性を改善することができる。

ある実施において、接着剤滑降路は第１接着剤滑降路１４と第２接着剤滑降路１６とを含む。第１接着剤滑降路１４は、レンズ鏡筒１０の上端面から、トップ・レンズ（第１レンズ２１）に嵌合する窪み領域１２まで延び、第１接着剤滑降路１４は、第１レンズ２１及び第２レンズ２２に嵌合する窪み領域１２内の位置まで延びる。第２接着剤滑降路１６は、レンズ鏡筒１０の底部端面から、ボトム・レンズ（第６レンズ２６）に嵌合する窪み領域１２まで延びる。この実装では、トップ・レンズ及びボトム・レンズのために接着剤を分配し、窪み領域１２に接着剤を充填するために、２つの接着剤滑降路１４及び１６が提供されている。これは、ミドル・レンズ２０に影響を及ぼすことなく、接着剤の充填を容易にする。

図２に示すように、ある実装においては、接続チャネル１９がレンズ鏡筒１０の内壁に更に配置されている。レンズ２０の周辺に沿った窪み領域１２は、少なくとも２つの窪み構造を含み、接続チャネル１９は、少なくとも２つの窪み構造１２を接続するために使用される。

窪み領域１２は、互いに隣接して並列に配置された複数のスリット又は溝を含む。ある実装において、窪み領域１２は複数のスリットを含み、これらは、レンズ鏡筒１０の軸方向に並列に配置され、トップ・レンズ又はボトム・レンズの周辺に沿って対応して配置される。図１に示すように、第１レンズ２１の周辺に沿って構成される窪み領域１２は、平行に配置された３つのスリットを含む。換言すれば、１つの位置の窪み領域１２は、完全な溝を含む構造、又は複数のスリットを含む構造であってもよい。

図６を参照すると、本願は更に、回路基板７０、チップ８０、光フィルタ９０、及びレンズ・アセンブリを含むカメラ・モジュールを提供する。チップ８０は回路基板７０の上面に配置され、光フィルタ９０はレンズ・アセンブリのレンズ鏡筒１０の底面（即ち、第２端面１３）に固定され、レンズ鏡筒１０の底面は回路基板７０の上面に接続され、チップ８０はレンズ２０に対向して配置される。ブラケット１７は、レンズ鏡筒１０と回路基板７０との間に配置される。ブラケット１７は、回路基板７０とレンズ鏡筒１０との間に固定的に接続される。接着剤は、ブラケット１７を回路基板７０に、及びブラケット１７をレンズ鏡筒１０に固定するために使用されることが可能である。

以上の説明は、本願の単なる具体的な実装に過ぎないが、本願の保護範囲を限定するようには意図されていない。本発明で開示された技術的範囲内で当業者により容易に把握される如何なる変更や代替も、本発明の保護範囲に含まれるものとする。従って、本願の保護範囲は特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

ある実施において、接着剤滑降路は第１接着剤滑降路１４と第２接着剤滑降路１６とを含む。第１接着剤滑降路１４は、レンズ鏡筒１０の上端面から、トップ・レンズ（第１レンズ２１）に嵌合する窪み領域１２まで延び、第１接着剤滑降路１４は、第１レンズ２１及び第２レンズ２２に嵌合する窪み領域１２内の位置まで延びる。第２接着剤滑降路１６は、レンズ鏡筒１０の底部端面から、ボトム・レンズ（第６レンズ２６）に嵌合する窪み領域１２まで延びる。この実装では、トップ・レンズ及びボトム・レンズのために接着剤を分配し、窪み領域１２に接着剤を充填するために、２つの接着剤滑降路１４及び１６が提供されている。これは、ミドル・レンズに影響を及ぼすことなく、接着剤の充填を容易にする。

Claims (11)

1. レンズ鏡筒とレンズとを含むレンズ・アセンブリであって、前記レンズ鏡筒は中空であって内面を含み、前記レンズは前記レンズ鏡筒の内側に配置され、前記レンズは前記内面と締まり嵌めを形成する側面を含み、前記内面は窪み領域を有し、前記側面は微小凸構造を含み、前記窪み領域は前記微小凸構造に嵌合する、レンズ・アセンブリ。
2. 前記微小凸構造と前記窪み領域との間の嵌合量は、前記レンズ鏡筒と前記レンズとの間の組立干渉を調整するために、前記レンズと前記レンズ鏡筒との相対的な回転により変化させられる、請求項１に記載のレンズ・アセンブリ。
3. 前記窪み領域は緩衝材で充填され、前記レンズは前記窪み領域の中で前記緩衝材に接触している、請求項１又は２に記載のレンズ・アセンブリ。
4. 前記窪み領域は第１窪み領域と第２窪み領域とを含み、前記第１窪み領域は１つ以上の第１窪み構造であり、前記第２窪み領域は１つ以上の第２窪み構造であり；
   前記レンズは、トップ・レンズと、ボトム・レンズと、前記トップ・レンズ及び前記ボトム・レンズの間で重なる少なくとも１つのミドル・レンズとを含み、前記トップ・レンズ及び前記ボトム・レンズ双方が前記レンズ鏡筒と締まり嵌めを形成し、前記少なくとも１つのミドル・レンズは前記レンズ鏡筒と隙間嵌めを形成し；及び
   前記少なくとも１つの第１窪み構造は前記トップ・レンズの前記微小凸構造に嵌合し、前記少なくとも１つの第２窪み構造は前記ボトム・レンズの前記微小凸構造に嵌合する、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載のレンズ・アセンブリ。
5. 接着剤滑降路が前記レンズ鏡筒に配置され、前記接着剤滑降路は前記レンズ鏡筒の端面から前記窪み領域へ延びている、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載のレンズ・アセンブリ。
6. 前記接着剤滑降路は第１接着剤滑降路と第２接着剤滑降路とを含み、前記第１接着剤滑降路は前記レンズ鏡筒の上端面から前記トップ・レンズに嵌合する前記窪み領域へ延び、前記第２接着剤滑降路は前記レンズ鏡筒の底端面から前記ボトム・レンズに嵌合する前記窪み領域へ延びている、請求項５に記載のレンズ・アセンブリ。
7. 前記複数の第1窪み構造は接続チャネルにより互いに接続され、前記第２窪み構造は前記接続チャネルにより互いに接続されている、請求項４〜６のうちの何れか１項に記載のレンズ・アセンブリ。
8. 前記窪み領域は、互いに隣接し且つ平行に配置される複数のスリット又は溝を含む、請求項１〜７のうちの何れか1項に記載のレンズ・アセンブリ。
9. 前記複数のスリットは前記レンズ鏡筒の軸方向と平行に配置されている、請求項８に記載のレンズ・アセンブリ。
10. 
    回路基板と、チップと、光フィルタと、請求項１〜９のうちの何れか１項に記載のレンズ・アセンブリとを含むカメラ・モジュールであって、前記チップは前記回路基板の上面に配置され、前記光フィルタは前記レンズ・アセンブリの前記レンズ鏡筒の底面に固定され、前記レンズ鏡筒の前記底面は前記回路基板の前記上面に接続され、前記チップは前記レンズに対向して配置されている、カメラ・モジュール。
11. 請求項１０に記載のカメラ・モジュールを含む端末。
    
    

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