JP6050410B2

JP6050410B2 - 光学レンズ及び光学レンズの製造方法

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Publication number: JP6050410B2
Application number: JP2015053616A
Authority: JP
Inventors: ▲セン▼海斌; 陳振木; ▲トウ▼一滿; 葉清樹; 卓宏章
Original assignee: 玉晶光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: CN105093467B; CN105093467A; US20150323756A1; TW201543099A; TWI507758B; JP2015215595A

Description

本発明は、光学レンズに関し、より詳細には、光学レンズの素子の傾きを補正する突出ボス部を含む光学レンズ、及び、光学レンズを製造する方法に関する。

ここ数年、携帯用電子機器（例えばデジタルカメラ、タブレットコンピュータ及び携帯電話）における光学レンズモジュールの使用が普及するにつれて、光学レンズモジュールの光学性能の改善により多くの努力が注がれている。光学レンズモジュールの素子の設計に加えて、素子の組み立てプロセスも光学性能には重要である。

図１及び図２を参照する。従来の光学レンズは、光軸（Ａ）を画成する鏡筒１１、及び、鏡筒１１内に配置されるとともに光軸（Ａ）に沿って配列される複数の光学レンズ素子１２を含む。
光学レンズの光学性能に悪影響を与える、光軸（Ａ）に対する光学レンズ素子１２のそれぞれの傾きを低減するために、例えばガラス製の光学レンズ素子１２は、研削加工等の比較的複雑なプロセスによって個々に形作られる。しかし、光学レンズ素子１２のそれぞれを微調整するのは面倒である。したがって、鏡筒１１及びレンズ素子１２を形成するために、それぞれの金型を用いる射出成形法が用いられる。しかし、全ての隣接する２つの光学レンズ素子１２は、それらの間の比較的大きい面積によって互いに接触するため、光学レンズ素子１２の全てを形成する金型を調整することによって光軸（Ａ）に対する各光学レンズ素子１２の傾きを補正することは比較的面倒であり、難しい。

したがって、本発明の目的は、光学レンズの素子の傾きを補正する突出ボス部を含む光学レンズを提供することである。

本発明の１つの態様によると、光学レンズであって、光軸を囲繞する開口絞りが形成される正面壁を有するとともに、収容空間を画成する鏡筒と、前記収容空間の内部で前記光軸に沿って配列される複数の素子を有するレンズアセンブリであって、前記正面壁及び前記複数の素子のそれぞれが前記光軸に沿って互いに対向する対向正面及び対向背面を有するレンズアセンブリと、複数の環状対向面対であって、１対が、前記鏡筒の前記正面壁と前記複数の素子のうちの当該正面壁に最近接の１つの素子との間に位置する前記正面壁の対向背面と前記１つの素子の対向正面とからなり、他の対の各々が、前記複数の素子のうちの隣接する２つの素子の間に位置する当該隣接する２つの素子のうちの後方の素子の対向正面と前方の素子の対向背面とからなる複数の環状対向面対と、前記複数の環状対向面対のうちの１対の対向正面及び対向背面の一方に形成され、前記光軸に平行な方向に当該一対の対向正面及び対向背面の一方から突出して平坦な他方に当接する少なくとも１つのボス要素を有する少なくとも１つの突出ボス部と、を備えている。

本発明の別の目的によると、光学レンズの製造方法であって、ａ）光軸を囲繞する開口絞りが形成される正面壁を有するとともに収容空間を画成する鏡筒と、複数の素子を含むレンズアセンブリと、を有する複数の部品であって、当該複数の部品のうち少なくとも１つの部品に少なくとも１つのボス部が形成される複数の部品を、複数の金型のそれぞれを用いた射出成形法によって形成するステップと、ｂ）前記複数の素子を前記収容空間の内部で前記光軸に沿って配列して前記レンズアセンブリを構成するステップと、を備え、前記ステップａ）において、前記正面壁及び前記複数の素子の各々は、前記光軸に沿って互いに対向する対向正面及び対向背面を有するように形成され、前記鏡筒の前記正面壁と前記複数の素子のうちの当該正面壁に最近接の１つの素子との間及び前記複数の素子のうちの全ての隣接する２つの素子どうしの間について、複数の環状対向面対がそれぞれ画成され、前記鏡筒の前記正面壁と前記複数の素子のうちの当該正面壁に最近接の１つ素子との間に形成される環状対向面対は、前記正面壁の対向背面及び前記１つ素子の対向正面からなり、前記複数の素子のうちの隣接する２つの素子の間に形成される環状対向面対は、当該隣接する２つの素子のうちの後方の素子の対向正面及び前方の素子の対向背面からなり、前記少なくとも１つのボス部は、前記複数の環状対向面対のうちの１つの環状対向面対の対向正面及び対向背面の一方に形成され、前記光軸に平行な方向に当該対向正面及び対向背面の一方から突出して平坦な他方に当接する少なくとも１つのボス要素を有し、ｃ）前記ステップａ）及びｂ）の後で、前記光軸に対する前記複数の素子のそれぞれの傾きを測定して、前記複数の部品のうち前記少なくとも１つのボス部を有する１つの部品を形成するのに用いた、前記複数の金型のうちの１つの金型を再構成するステップと、ｄ）前記ステップｃ）において再構成した前記１つの金型を用いて、前記レンズアセンブリの前記素子の傾きを相殺するボス部を有する別の部品を形成するステップと、をさらに備えている。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面と、好ましい実施形態の以下の詳細な説明において明らかとなるであろう。

従来の光学レンズの概略断面図である。従来の光学レンズの概略分解図である。本発明による好ましい実施形態の光学レンズのレンズアセンブリの分解断面図である。組み立てられた後のレンズアセンブリの素子を示す、好ましい実施形態の断面図である。光軸を中心に互いから等角に離間した複数の突出ボス部を示す、好ましい実施形態の概略正面図である。本発明の好ましい実施形態による、光学レンズを製造する方法のフローチャートである。

図３〜図５を参照する。本発明による光学レンズの好ましい実施形態は、鏡筒２、レンズアセンブリ、複数の環状対向面対４、及び、複数の突出ボス部５を含む。
鏡筒２は、光軸（Ｌ）を囲繞する開口絞り２１を有して形成される正面壁２０を含み、収容空間２２を画成する。レンズアセンブリは、収容空間２２内に配置される複数の素子３を含む。この実施形態では、レンズアセンブリの素子３は、光軸（Ｌ）に沿って順に配列される、第１の光学レンズ素子３１、遮光シート３２、第２の光学レンズ素子３３、第３の光学レンズ素子３４、スペーサ３５、及び、第４の光学レンズ素子３６を含む。なお、レンズアセンブリの素子３の数及び配置は本発明の他の実施形態では変わる可能性があり、本明細書において開示されるものに限定されるべきではない。

正面壁２０及び素子３のそれぞれは、光軸（Ｌ）に沿って互いに対向する対向正面及び対向背面を有する。環状対向面対４は、第１の環状対向面対４１〜第５の環状対向面対４５を含む。
詳細には、第１の環状対向面対４１は、鏡筒２の正面壁２０と、正面壁２０に最も近接する第１のレンズ素子３１との間に配置され、正面壁２０の対向背面及び第１のレンズ素子３１の対向正面からなる。第２の環状対向面対４２〜第５の環状対向面対４５のそれぞれは、素子３のうちの隣接する２つの間に配置され、素子３のうちの隣接する２つのうちの後方の素子の対向正面、及び、素子３のうちの隣接する２つのうちの前方の素子の対向背面からなる。すなわち、第２の環状対向面対４２は、第１の光学レンズ素子３１と第２の光学レンズ素子３３との間に配置され、第３の環状対向面対４３は、第２の光学レンズ素子３３と第３の光学レンズ素子３４との間に配置され、第４の環状対向面対４４は、第３の光学レンズ素子３４とスペーサ３５との間に配置され、第５の環状対向面対４５は、スペーサ３５と第４の光学レンズ素子３６との間に配置される。

突出ボス部５のそれぞれは、環状対向面対４のうちの１つの対向正面及び対向背面の一方に形成される。この実施形態では、突出ボス部５の数は３つであり、突出ボス部５は、第１の環状対向面対４１、第２の環状対向面対４２、及び、第５の環状対向面対４５にそれぞれ形成される。突出ボス部５のうちの隣接する２つは、光軸（Ｌ）に沿う方向に互いにずらされる。

突出ボス部５のそれぞれは、複数のボス要素５１を含む。ボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿って対向正面及び対向背面のうちの一方から突出し、対向正面及び対向背面のうちの他方に当接する。ボス要素５１が当接する、対向正面及び対向背面のうちの他方は、平坦である。
より詳細には、この実施形態では、第１の環状対向面対４１に形成される、突出ボス部５のうちの１つのボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿って正面壁２０の対向背面から突出し、平坦であるように構成されている第１のレンズ素子３１の対向正面に当接する。第２の環状対向面対４２に形成される、突出ボス部５のうちの別の突出ボス部５のボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿って第２の光学レンズ素子３３の対向正面から突出し、平坦であるように構成されている第１の光学レンズ素子３１の対向背面に当接する。第５の環状対向面対４５に形成される、突出ボス部５のうちのまた別の突出ボス部５のボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿ってスペーサ３５の対向背面から突出し、平坦であるように構成されている第４の光学レンズ素子３６の対向正面に当接する。なお、突出ボス部５は、第３の環状対向面対４３及び第４の環状対向面対４４に形成してもよく、この実施形態の特定の形態に限定されない。

好ましくは、図５に示されているように、各突出ボス部５のボス要素５１の数は３つである。ボス要素５１は、光軸（Ｌ）を中心に互いから等角に離間し、光軸（Ｌ）に対して湾曲して延在する。
ボス要素５１の数及び形態は変えることができ、この実施形態に限定されるべきではないことに留意されたい。例えば、第２の光学レンズ素子３３から突出し、第３の光学レンズ素子３４に当接する、第３の環状対向面対４３に形成される１つのみのボス要素５１があることができる。代替的に、スペーサ３５から突出し、第３の光学レンズ素子３４に当接するボス要素５１を、第４の環状対向面対４４に形成してもよい。

図６を参照する。図６には、本発明の好ましい実施形態による光学レンズを製造する方法が、以下のステップを含むように開示される。ステップＳ０１において、鏡筒２及び素子３を含む複数の部品を、複数の金型により射出成形法によって形成し、ここで、突出ボス部５が部品のうちの１つに形成される。鏡筒２は、光軸（Ｌ）を囲繞する開口絞り２１を有して形成される正面壁２０を含み、収容空間２２を画成するように形成される。

ステップＳ０２において、素子３を、収容空間２２内に光軸（Ｌ）に沿って配置及び配列し、レンズアセンブリを構成する。

なお、ステップＳ０１において、突出ボス部５を、第１の環状対向面対４１、第２の環状対向面対４２及び第５の環状対向面対４５にそれぞれ形成する。第１の環状対向面対４１に配置される突出ボス部５のボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿って鏡筒２の正面壁２０の対向背面から突出する。第２の環状対向面対４２に配置される突出ボス部５のボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿って第２の光学レンズ素子３３の対向正面から突出する。第５の環状対向面対４５に配置される突出ボス部５のボス要素５１は、光軸（Ｌ）に平行な方向に沿ってスペーサ３５の対向背面から突出する。
ステップＳ０２の後で、それぞれのボス部５のボス要素５１は、第１の光学レンズ素子３１の対向正面、第１の光学レンズ素子３１の対向背面、及び、第４の光学レンズ素子３６の対向正面に当接する。

ステップＳ０１及びＳ０２に続いて、ステップＳ０３において、光軸（Ｌ）に対する各素子３の傾きを測定し、突出ボス部５を有して形成される部品を形成するのに用いた金型を、素子３の傾きを相殺する少なくとも１つの変更された突出ボス部５を有して形成される部品を形成するために、再構成する。
ステップＳ０４において、ステップＳ０３において再構成した金型を用いて、素子３の傾きを相殺する上記少なくとも１つの変更された突出ボス部５を有して形成される部品を形成する。

まとめると、本発明の光学レンズの利点のうちの幾つかは以下の通りである。
光学レンズにおいて用いられる全ての素子は射出成形法によって形成されるため、光学レンズの素子を製造して組み立てることが比較的簡単である。さらに、光軸（Ｌ）に対するレンズアセンブリの素子３の傾きを補正することが望ましい場合、突出ボス部５を有して形成される部品を形成するための金型を、素子３の傾きを相殺する少なくとも１つの変更された突出ボス部５を有して形成される部品を形成するように変更すればよく、その結果、比較的簡単な補正処理となる。最終的に、光軸（Ｌ）を中心に互いから等角に離間するボス要素５１、及び、光軸（Ｌ）に沿う方向に互いにずらされる、異なる環状対向面対に形成される突出ボス部５のうちの隣接する２つの形態は、本発明の素子３の間に比較的安定した接続を提供する。

本発明を、最も実用的で好ましい実施形態であるとみなされるものに関して説明したが、本発明は開示される実施形態に限定されず、最も広範な解釈の主旨及び範囲内に含まれる種々の配置をカバーし、全てのそのような変更及び均等な配置を包含するものである。

Claims

光軸を囲繞する開口絞りが形成される正面壁を有するとともに、収容空間を画成する鏡筒と、
前記収容空間の内部で前記光軸に沿って配列される複数の素子を有するレンズアセンブリであって、前記正面壁及び前記複数の素子のそれぞれが前記光軸に沿って互いに対向する対向正面及び対向背面を有するレンズアセンブリと、
複数の環状対向面対であって、１対が、前記鏡筒の前記正面壁と前記複数の素子のうちの当該正面壁に最近接の１つの素子との間に位置する前記正面壁の対向背面と前記１つの素子の対向正面とからなり、他の対の各々が、前記複数の素子のうちの隣接する２つの素子の間に位置する当該隣接する２つの素子のうちの後方の素子の対向正面と前方の素子の対向背面とからなる複数の環状対向面対と、
前記複数の環状対向面対のうちの１対の対向正面及び対向背面の一方に形成され、前記光軸に平行な方向に当該１対の対向正面及び対向背面の一方から突出して平坦な他方に当接する複数のボス要素を有するとともに、
異なる当該複数の環状対向面対に形成される少なくとも２つのうちの隣接する２つが、前記光軸に沿うそれぞれの位置に応じて、当該光軸を中心とするそれぞれの面上の角度位置が互いにずれている少なくとも２つの突出ボス部と、を備え、
前記少なくとも２つの突出ボス部の各々は複数のボス要素を有することを特徴とする光学レンズ。
前記複数のボス要素は３つのボス要素であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
前記複数のボス要素は前記光軸を中心に相互から等角に離間することを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
前記複数のボス要素は前記光軸に対して湾曲して延在することを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
前記レンズアセンブリの前記複数の素子は、スペーサと、当該スペーサに隣接して配置される少なくとも１つの光学レンズ素子とを有し、前記少なくとも２つの突出ボス部は、前記少なくとも１つの光学レンズ素子と前記スペーサとの間に形成される該当の環状対向面対における対向正面及び対向背面の一方に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
前記レンズアセンブリの前記複数の素子は、前記鏡筒に隣接して配置される少なくとも１つの光学レンズ素子を有し、前記少なくとも２つの突出ボス部は、前記少なくとも１つの光学レンズ素子と前記鏡筒との間に形成される該当の環状対向面対における対向正面及び対向背面の一方に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
前記レンズアセンブリの前記複数の素子は、少なくとも２つの光学レンズ素子を有し、前記少なくとも２つの突出ボス部は、前記少なくとも２つの光学レンズ素子間に形成される該当の環状対向面対における対向正面及び対向背面の一方に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
光学レンズの製造方法であって、
ａ）光軸を囲繞する開口絞りが形成される正面壁を有するとともに収容空間を画成する鏡筒と、複数の素子を含むレンズアセンブリと、を有するとともに、少なくとも２つのボス部が形成される複数の部品を、複数の金型のそれぞれを用いた射出成形法によって形成するステップと、
ｂ）前記複数の素子を前記収容空間の内部で前記光軸に沿って配列して前記レンズアセンブリを構成するステップと、
を備え、
前記ステップａ）において、
前記正面壁及び前記複数の素子の各々は、前記光軸に沿って互いに対向する対向正面及び対向背面を有するように形成され、
前記鏡筒の前記正面壁と前記複数の素子のうちの当該正面壁に最近接の１つの素子との間及び前記複数の素子のうちの全ての隣接する２つの素子どうしの間について、複数の環状対向面対がそれぞれ画成され、
前記鏡筒の前記正面壁と前記複数の素子のうちの当該正面壁に最近接の１つ素子との間に形成される環状対向面対は、前記正面壁の対向背面及び前記１つ素子の対向正面からなり、
前記複数の素子のうちの隣接する２つの素子の間に形成される環状対向面対は、当該隣接する２つの素子のうちの後方の素子の対向正面及び前方の素子の対向背面からなり、
前記少なくとも２つのボス部は、各々が前記複数の環状対向面対のうちの１対の環状対向面対の対向正面及び対向背面の一方に形成され、前記光軸に平行な方向に当該対向正面及び対向背面の一方から突出して平坦な他方に当接する複数のボス要素を有するとともに、異なる当該複数の環状対向面対に形成される少なくとも２つのうちの隣接する２つが、前記光軸に沿うそれぞれの位置に応じて、当該光軸を中心とするそれぞれの面上の角度位置が互いにずれており、
ｃ）前記ステップａ）及びｂ）の後で、前記光軸に対する前記複数の素子のそれぞれの傾きを測定して、前記複数の部品のうち前記少なくとも２つのボス部を有する１つの部品を形成するのに用いた、前記複数の金型のうちの１つの金型を再構成するステップと、
ｄ）前記ステップｃ）において再構成した前記１つの金型を用いて、前記レンズアセンブリの前記素子の傾きを相殺するボス部を有する別の部品を形成するステップと、
をさらに備える
ことを特徴とする光学レンズの製造方法。