(57)【要約】【課題】嵩張らず、焦点距離の変化を効果的に掌握できる可変焦点レンズモジュールを提供すること。【解決手段】ハウジング１０と、軟質レンズ２０と、媒質制御装置３０を含み、ハウジング１０が収容空間１１と、収容空間１１に相通された開口端１２と、連通孔１３を備え、軟質レンズ２０が開口端１２に設置されて収容空間１１を封鎖し、軟質レンズ２０が、ハウジング１０の外部に露出された第１曲面２１と、収容空間１１の内部に配置された第２曲面２２を備え、媒質制御装置３０が連通孔１３に連通されて収容空間１１内の媒質４０の体積を制御し、媒質４０の体積変化を利用して第２曲面２２と第１曲面２１の間の距離を変化させることで、焦点距離を変化させる。【選択図】図１
2019184997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変焦点レンズモジュールであって、ハウジングと、軟質レンズと、媒質制御装置と、を含み、
前記ハウジングが収容空間と、該収容空間に相通された開口端と、連通孔を備え、
前記軟質レンズが前記ハウジングの開口端に設置されて前記収容空間を封鎖し、該軟質レンズがさらに前記ハウジング外部に露出され、かつ第１曲率を有する第１曲面と、前記収容空間内部に配置され、かつ該第１曲面に相対し、第２曲率を有する第２曲面を備え、
前記媒質制御装置が前記連通孔に連通され、前記収容空間内における媒質の体積を制御するために用いられ、前記収容空間内における前記媒質の体積変化を利用して前記第２曲面を圧迫し、前記第２曲面の第２曲率を変化させ、該第２曲面と前記第１曲面の間の距離を変化させることで、焦点距離を変化させることを特徴とする、可変焦点レンズモジュール。
【請求項２】
前記ハウジングがさらに、外部ハウジングと、密封板を含んで構成され、前記開口端が前記外部ハウジングの上端に設けられ、前記連通孔が前記外部ハウジングの一側に形成され、かつ前記収容空間が前記外部ハウジングと前記密封板により構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項３】
前記外部ハウジングが非透光性の硬質プラスチックで製造されたことを特徴とする、請求項２に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項４】
前記軟質レンズが射出成形で前記外部ハウジングの開口端箇所に一体成型されたことを特徴とする、請求項３に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項５】
前記密封板が透光性の硬質プラスチックで製造されたことを特徴とする、請求項２に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項６】
前記軟質レンズが透光性の軟質材料で製造されたことを特徴とする、請求項１に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項７】
前記軟質材料がシリコンであることを特徴とする、請求項６に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項８】
前記第１曲面が凸面であることを特徴とする、請求項１に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項９】
前記第２曲面が凹面であることを特徴とする、請求項１に記載の可変焦点レンズモジュール。
【請求項１０】
前記媒質が液体または気体から選択されたいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の可変焦点レンズモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変焦点レンズモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
可変焦点レンズモジュールはスマートフォンやカメラに多く応用されており、焦点距離の変化によってイメージの結像効果をよりはっきりさせる。
従来、特許文献１に記載された可変焦点レンズモジュールが知られている。
これはレンズ曲率を調整可能なレンズモジュールであり、主に、フレーム中にレンズセットが設置され、該レンズセットが基層レンズを備え、該基層レンズの少なくとも一側に少なくとも１つの軟性レンズが設置され、該基層レンズと該軟性レンズの間に隙間があり、かつ該フレームの一側に該隙間に連通された入口が設けられ、該入口に液体供給装置が連接され、かつ該液体供給裝置中に液体が収容され、制御装置により該液体供給装置内の該液体を該フレームの該入口から各レンズの該隙間中に注入することで、各レンズの曲率を変化させている。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、主に液体を通じて軟性レンズ全体に形状変化を生じさせることで、曲率を変える効果を達成しているが、軟性レンズの２つの相対する面に同時に形状変化を生じさせるため、形状変化を生じさせる過程で、これら２つの相対する面の間の曲率変化を確実に掌握することができず、そのために焦点距離の変化を確実に掌握することができなくなり、迷光現象が発生する。
【０００４】
また、特許文献２には、レンズモジュール及びカメラモジュールが開示されている。これは鏡筒と、第１レンズと、第２レンズと、空気圧制御装置とを含み、鏡筒の側壁に少なくとも１つの通気孔が開設され、第１レンズが該鏡筒内に収容されると共に、鏡筒内に固定して設置され、第２レンズが鏡筒内に収容され、主体部と、該主体部を囲む周辺弾性部を備え、該周辺弾性部が鏡筒と緊密に結合され、第２レンズ、第１レンズ及び鏡筒が１つの空間を形成し、該空間が該少なくとも１つの通気孔に連通され、空気圧制御装置が少なくとも１つの通気孔に連通され、該空間の空気圧を変え、第２レンズを駆動して第１レンズに対して運動させるために用いられる。
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載のものは、第１レンズと第２レンズ間の距離を変化させることで、焦点変化を達成しているが、このような方法は曲率の変化を効果的に制御できるものの、レンズモジュール全体の体積が大きくなり、薄型化されたスマートフォンやカメラに応用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾特許公告第Ｉ３６３２０２号明細書
【特許文献２】台湾特許公告第Ｉ４０２５９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、嵩張らず、焦点距離の変化を効果的に掌握できる可変焦点レンズモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の可変焦点レンズモジュールは、ハウジングと、軟質レンズと、媒質制御装置とを含み、前記ハウジングが収容空間と、該収容空間に相通された開口端と、連通孔を備え、前記軟質レンズが前記ハウジングの開口端に設置されて前記収容空間を封鎖し、該軟質レンズがさらに前記ハウジング外部に露出され、かつ第１曲率を有する第１曲面と、前記収容空間内部に配置され、かつ該第１曲面に相対し、第２曲率を有する第２曲面を備え、前記媒質制御装置が前記連通孔に連通され、前記収容空間内における媒質の体積を制御するために用いられ、前記収容空間内における前記媒質の体積変化を利用して前記第２曲面を圧迫し、前記第２曲面の第２曲率を変化させ、該第２曲面と前記第１曲面の間の距離を変化させることで、焦点距離を変化させる。
【０００９】
一実施例において、前記ハウジングがさらに、外部ハウジングと、密封板を含み、前記開口端が前記外部ハウジングの上端に設けられ、前記連通孔が前記外部ハウジングの一側に形成され、かつ前記収容空間が前記外部ハウジングと前記密封板により構成される。
一実施例において、前記外部ハウジングが非透光性の硬質プラスチックで製造される。
一実施例において、前記軟質レンズが射出成形で前記外部ハウジングの開口端箇所に一体成型される。
一実施例において、前記密封板が透光性の硬質プラスチックで製造される。
【００１０】
一実施例において、前記軟質レンズが透光性の軟質材料で製造される。
一実施例において、前記軟質材料がシリコンである。
一実施例において、前記第１曲面が凸面である。
一実施例において、前記第２曲面が凹面である。
一実施例において、前記媒質が液体または気体から選択されたいずれかである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の該可変焦点レンズモジュールは従来技術と比較して次のような利点を備えている。
１. 本発明は媒質の収容空間内における体積の変化を通じて軟質レンズの第２曲面を圧縮し、該第２曲面の第２曲率を変化させ、その単面の曲率変化で焦点距離を変えるので、焦点距離の変化を制御しやすい。
２. 本発明は単面の曲率変化によりレンズモジュールの体積を効果的に減少できるので、薄型化されたスマートフォンやカメラに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例を示すレンズモジュールの断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る撮影モジュールの断面図である。
【図３】本発明の実施例を示すレンズモジュールの軟質レンズの第２曲率が変化した後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の可変焦点レンズモジュールは、ハウジング１０と、軟質レンズ２０と、媒質制御装置３０を含む。
ハウジング１０は収容空間１１と、収容空間１１に連通された開口端１２と、ハウジング１０の一側に設けられ、かつ収容空間１１に連通された連通孔１３を備えている。
本実施例において、ハウジング１０は外部ハウジング１０１と、密封板１０２で構成される。
外部ハウジング１０１は非透光性の硬質プラスチックを射出成形して製造され、開口端１２が外部ハウジング１０１の上端に位置し、連通孔１３が外部ハウジング１０１の一側に位置する。
密封板１０２は透光性の硬質プラスチックで形成され、密封板１０２は高調波等を用いて外部ハウジング１０１の開口端１２に相対する位置に固定され、密封板１０２を利用して外部ハウジング１０１を封鎖し、収容空間１１が形成される。
【００１４】
軟質レンズ２０は外部ハウジング１０１の開口端１２に設置され、収容空間１１を封鎖する。軟質レンズ２０は、例えば、シリコン等の透光性の軟質材料を射出成形で開口端１２の位置に一体成型され、軟質レンズ２０と外部ハウジング１０１を結合して一体と成す。
軟質レンズ２０はハウジング１０外部に露出された第１曲面２１と、収容空間１１内に位置する第２曲面２２を備え、第１曲面２１が第１曲率を有し、第２曲面２２が第２曲率を有する。第１曲面２１は凸面であり、第２曲面２２は凹面である。
【００１５】
媒質制御装置３０とハウジング１０の一側に設置された連通孔１３が相互に連通され、媒質制御装置３０は媒質４０を連通孔１３から該収容空間１１内に注入するために用いられる。
媒質４０は気体または液体のいずれかを選択でき、媒質制御装置３０により媒質４０を連通孔１３から収容空間１１に注入して、媒質４０の収容空間１１内における体積を変化させる。
【００１６】
図２は、本発明の可変焦点レンズモジュールを応用した撮影モジュール５０を示す。
撮影モジュール５０はレンズ座体５１と、イメージセンサーモジュール５２と、回路板５３を含み、ハウジング１０がレンズ座体５１に連接され、密封板１０２がイメージセンサーモジュール５２の上方に配置され、イメージセンサーモジュール５２が回路板５３上に設置されて電気的に接続され、回路板５３がレンズ座体５１内に設置される。
【００１７】
図１に示す軟質レンズ２０の第２曲面２２の第２曲率は初期形状であり、このとき媒質４０の体積が収容空間１１の体積に等しい、またはこれより小さい。
図３に示すように、媒質制御装置３０をオンにして、媒質４０を該連通孔１３から収容空間１１内部に進入させると、外部ハウジング１０１と密封板１０２がいずれも硬質プラスチックで製造されており、軟質レンズ２０がシリコンで製造されているため、収容空間１１内の媒質４０の体積が徐々に増加するのに伴って、媒質４０が軟質レンズ２０の第２曲面２２を押圧し、第２曲面２２の第２曲率に変化を生じさせ、第２曲率が徐々に大きくなり、第２曲面２２が徐々に第１曲面２１の方向に近づき、第１曲面２１と第２曲面２２間の距離が短縮される。
【００１８】
媒質４０が連通孔１３を通過して媒質制御装置３０に戻ると、媒質４０の収容空間１１内における体積が徐々に小さくなり、軟質レンズ２０がシリコンの弾性もよって徐々に初期状態を回復する。これにより媒質４０を通じて第２曲面２２の第２曲率を変化させ、焦点距離を変える効果を達成することができる。
【００１９】
本発明は、媒質４０の収容空間１１内における体積を変化させることを通じて第２曲面２２の第２曲率を変化させている点が重要である。これにより、従来技術と比較して、本発明は軟質レンズ２０の単一曲面の曲率を変えることで、焦点距離を変える効果を実現でき、焦点距離の変化を制御しやすいだけでなく、体積を縮小できる等の利点もあり、薄型化されたスマートフォンやカメラに応用し、薄型化の要求を満たすことができる。
【００２０】
以上は、本発明の最良の実施例を説明するものであり、本発明の権利範囲はこれに限らない。特許請求の範囲を逸脱しない当業者による同等の代替または変更はいずれも本発明の権利範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００２１】
１０   ハウジング
１０１  外部ハウジング
１０２  密封板
１１   収容空間
１２   開口端
１３   連通孔
２０   軟質レンズ
２１   第１曲面
２２   第２曲面
３０   媒質制御装置
４０   媒質
５０   撮影モジュール
５１   レンズ座体
５２   イメージセンサーモジュール
５３   回路板
【図１】
2019184997.tif 000003
【図２】
2019184997.tif 000004
【図３】
2019184997.tif 000005