JP2007155801A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトを用いず、耐衝撃性に優れると共に、製造コストの上昇を回避することができるカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】レンズユニット６と、レンズユニット６を収容すると共にカメラモジュール１の光軸方向に沿って移動可能なホルダ８と、ホルダ８に設けられているコイル７と、コイル７に磁界を提供するヨーク９２及びマグネット９３と、ホルダ８を支持する板バネ５と、ヨーク９２及びマグネット９３と板バネ５とを支持するベース９とを有し、ホルダ８は、ホルダ８に一体に形成されている突出片８２を有し、ベース９は、ベース９と一体に形成されていると共に、突出片８２をレンズユニット６の光軸方向に摺動可能に支持している凹部９４を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラモジュールに関し、さらに詳しくは、比較的小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話などのカメラ付き小型電子機器に用いることができるカメラモジュールに関する。

比較的小型のデジタルカメラなどにおいて、オートフォーカスおよびズームを目的として、コイルに流れる電流により発生する磁界と、マグネットによる磁界との相互作用によって、光軸方向にレンズを移動させることができるカメラモジュールが使用されている。また、最近では、携帯電話に搭載されている小型のカメラも、撮像素子の画素数が１００万画素以上のメガピクセル化するに伴い、オートフォーカス機能が要求されるようになってきている。こうした携帯電話に搭載されるカメラモジュールの外形寸法は、例えば、縦約１０ｍｍ、横約１０ｍｍ、厚さ約５ｍｍというような大きさを有している。

従来のカメラモジュールのオートフォーカス用のレンズ駆動部を図６に示す。このレンズ駆動部１００は、レンズユニット１０１と、レンズユニット１０１を収容するレンズホルダ１０２と、レンズホルダ１０２の両側に突出して設けられている２つの摺動支持部１０３と、各摺動支持部１０３と摺動可能に係合している２本のシャフト１０４とを備えている。各シャフト１０４は、図示しないカメラモジュール本体（図示せず）に固定されている。

このレンズ駆動部１００では、レンズホルダ１０２に設けられているコイル（図示せず）へ電流を供給することにより、レンズホルダ１０２が図６の図面上下方向へ移動しオートフォーカスが実行される。この際、摺動支持部１０３がシャフト１０４に支持されつつ摺動することにより、レンズホルダ１０２がレンズユニット１０１の光軸方向に沿って移動する。

上記のようなレンズ駆動部を備えたカメラモジュールとして特許文献１に開示されているようなカメラモジュールがある。

特開平６−１０２４４７号公報

上記のカメラモジュールのレンズ駆動部１００は、２本のシャフト１０４をカメラモジュール本体から垂直に立設する必要があるという問題点がある。これは、シャフト１０４が正確に垂直になるように立設されていないと、オートフォーカスの際、レンズホルダ１０２が移動することによってレンズユニット１０１の光軸が傾いてしまうためである。

さらに、２本のシャフト１０４には十分な強度を与えなければならないという問題点がある。カメラモジュールに衝撃が加わった際に、シャフト１０４がカメラモジュール本体から脱落し、あるいはシャフト１０４自体が傾斜するおそれがあるためである。

また、シャフト１０４の装着工程が必要となるためカメラモジュールの製造コストが上昇するという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑み、シャフトを用いず、耐衝撃性に優れると共に、製造コストの上昇を回避することができるカメラモジュールを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、前記レンズユニットを収容すると共にカメラモジュールの光軸方向に沿って移動可能なホルダと、前記ホルダに設けられているコイルと、前記コイルに磁界を提供するヨーク及びマグネットと、前記ホルダを支持する板バネと、前記ヨーク及びマグネットと前記板バネとを支持するベースとを有し、前記ホルダは、前記ホルダに一体に形成されている第１摺動手段を有し、前記ベースは、前記ベースと一体に形成されていると共に、前記第１摺動手段を前記レンズユニットの光軸方向に摺動可能に支持している第２摺動手段を有していることを特徴とする。

請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、前記第１摺動手段が、前記ホルダの側部に形成されている複数の突出片であり、前記第２摺動手段が、前記突出片に対応するように前記ベースに形成されている凹部であることが好ましい。

請求項３記載の発明に係るカメラモジュールは、前記第１摺動手段が、前記ホルダの底部に形成されている複数の突起であり、前記第２摺動手段が、前記突起に対応するように前記ベースに形成されている摺動孔であることが好ましい。

請求項４記載の発明に係るカメラモジュールは、前記カメラモジュールが、さらに、前記ベースに固定されると共に、前記ホルダを覆うように設けられているカバーと前記カバーの下方に設けられているストッパ部材を有し、前記ストッパ部材により、前記カバーの底面と前記ホルダの上面との間に間隙を形成していることが好ましい。

請求項５記載の発明に係るカメラモジュールは、前記ホルダと前記ベースとの摺動部分にリンギング防止手段が設けられていることが好ましい。

請求項６記載の発明に係るカメラモジュールは、前記リンギング防止手段が、ゲル状樹脂であることが好ましい。

請求項１記載の発明に係るカメラモジュールは、ホルダに一体に形成されている第１摺動手段が、ベースに形成されている第２摺動手段によりレンズユニットの光軸方向に摺動可能に支持されている。このため、ホルダは光軸方向に沿ってのみ移動可能であり、光軸方向以外の方向への移動が規制されている。そして、第１摺動手段はホルダと一体に形成されており、また、第２摺動手段はベースと一体に形成されているため、ホルダを摺動可能に支持するためのシャフト等の部材を必要としない。従って、シャフト等の部材を装着する工程を必要とせず、カメラモジュールの製造コストを低減することができる。

請求項２記載の本発明に係るカメラモジュールは、突出片がホルダの側部に形成されているため、カメラモジュールの全体の高さを低く構成することができる。従って、カメラモジュールの小型化を達成することができる。

請求項３記載の本発明に係るカメラモジュールは、第１摺動手段をホルダの底部に形成した複数の突起とし、また、第２摺動手段をベースに形成した摺動孔としている。このように第１摺動手段と第２摺動手段を構成することにより、カメラモジュールの幅方向の大きさを小さくすることができ、カメラモジュールの小型化を達成することができる。

請求項４記載のカメラモジュールは、ベースに固定されると共に、ホルダを覆うように設けられているカバーの下方に設けられているストッパ部材を有している。このストッパ部材により、カバーの底面とホルダの上面との間に間隙が形成され、カメラモジュールに衝撃が加わった際に、ホルダの上面がカバーの底面へ移動し衝突することを防止することができる。

請求項５記載の本発明に係るカメラモジュールは、ホルダとベースとの摺動部分にリンギング防止手段が設けられている。このリンギング防止手段により、オートフォーカス等の実行時におけるホルダのリンギングを効果的に減少させることができる。

請求項６記載の本発明に係るカメラモジュールは、リンギング防止手段としてゲル状樹脂を用いている。従って、リンギング防止手段としての最適な粘度調整を容易に行えるほか、製造コストが極めて安価であるという利点がある。

以下、本発明に係る実施形態のカメラモジュール１について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本実施形態のカメラモジュール１の断面説明図であり、図２は、その分解斜視図である。なお、本明細書において用いられている上及び下という文言は、カメラモジュールのカバー２が配設されている方向を上、また、ベース９が配設されている方向を下としている。

カメラモジュール１は、カメラモジュール１の光学系を構成するレンズユニット６と、前記レンズユニット６を収容すると共にカメラモジュール１の光軸方向に沿って移動可能なホルダ８と、前記ホルダ８に設けられているコイル７と、前記コイル７に磁界を提供するヨーク９２及びマグネット９３と、前記ホルダ８を支持する板バネ５と、前記ヨーク９２及びマグネット９３と前記板バネ５とを支持するベース９とを有し、前記ホルダ８は、前記ホルダ８に一体に形成されている第１摺動手段である突出片８２を有し、前記ベース９は、前記ベース９と一体に形成されていると共に、前記第１摺動手段である突出片８２を前記レンズユニット６の光軸方向に摺動可能に支持している第２摺動手段である凹部９４を有していることを特徴とする。

さらに、カメラモジュール１は、前記ベース９に固定されると共に、前記ホルダ８を覆うように設けられているカバー２と、前記カバー２の下方に設けられているストッパ部材３と、前記ストッパ部材３の下方に設けられているフレキシブルプリント基板４とを有している。また、カメラモジュール１は、ベース９の下方に設けられている下部ベース１０と、下部ベース１０の下方に設けられている基板１１と、基板１１の表面中央に配設されている撮像素子１２とを有している。

カバー２は、ホルダ８を覆うように設けられており、ステンレス製の金属板を加工して一体に形成されたものであり、中央部に中央孔２１が形成されている。また、カバー２は、そのの四隅に、後述するベース９の係合突起９８に係合するための係合孔２３を有する側板２２を有している。

ストッパ部材３は、図２に示すように、合成樹脂製の矩形の枠体である。このストッパ部材３は、ベース９の上面に固定され、カバー２の下方に設けられている。そして、カバー２の底面とホルダ８の上面との間に間隙を形成し、カメラモジュール１に衝撃が加わった際に、ホルダ８の上面がカバー２の底面へ移動し、これと衝突することを防止している。

フレキシブルプリント基板４は、後述するコイル７へ外部から電流を供給するための可撓性のある薄板状のプリント基板である。

板バネ５は、ベリリウム銅製の板バネであり、中央孔５１においてホルダ８を揺動可能に支持している。

レンズユニット６は、内部に複数のレンズを収容した合成樹脂製の円筒状部材であり、その外周面にはネジ山６１が形成されている。このネジ山６１によって、後述するホルダ８の中央孔８０内部のネジ山８０ａ（図３参照）へ螺着される。

コイル７は、矩形状に旋回されているホルダ８の駆動用コイルであり、後述するホルダ８の外周に取付けられている。

ホルダ８は、矩形状の合成樹脂製部材であるホルダ本体８１を有し、レンズユニット６を収容するために、ホルダ本体８１の中央に中央孔８０が形成されている。また、ホルダ本体８１の四隅側部には、第１摺動部材である４つの突出片８２が一体に形成されている。この突出片８２は、ホルダ本体８１の側方及び下方へ向かって突出しており、後述するベース９に形成されている第２摺動手段である凹部９４に摺動可能に挿入される。なお、上記コイル７は、この４つの突出片８２の側方に支持されている。

ホルダ本体８１の内側には、摺動溝８３が形成されており（図１参照）、この摺動溝８３には、後述するベース９の摺動壁９６が摺動可能に挿入されている。

ベース９は、矩形状の合成樹脂製部材であるベース本体９１を有し、その４つの側面には、断面Ｕ字型に形成された鉄板であるヨーク９２がそれぞれ組み込まれている。このヨーク９２の内側にはマグネット９３が接着剤により貼着されており、このマグネット９３はヨーク９２と共に磁気回路を構成している。図１に示すように、この磁気回路は、コイル７を駆動するための磁界を提供している。

ベース９の四隅には、第２摺動手段である４つの凹部９４が形成されている。各凹部９４は、上記ホルダ８の各突出片８２の形状に対応する形状を有している。

ベース本体９１の中央には中央孔９０が形成されており、この中央孔９０の周囲には摺動壁９６が形成されている。この摺動壁９６は、上記ホルダ本体８１の摺動溝８３に摺動可能に挿入されている。また、摺動壁９６と摺動溝８３との間の間隙には、図４に示すように、リンギング防止手段であるゲル状樹脂９６ａが設けられている。

以下、本実施形態のカメラモジュールの作用効果を説明する。

このカメラモジュール１では、フレキシブルプリント基板４を介してコイル７に電流が供給されると、ベース９のヨーク９２とマグネット９３によって形成されている磁界の働きにより、コイル７を保持しているホルダ８がレンズユニット６の光軸方向へ沿って移動し、オートフォーカスが実行される。

このホルダ８の移動は、ホルダ８に形成されている第１摺動手段である突出片８２が、ベース９に形成されている第２摺動手段である凹部９４によりレンズユニット６の光軸方向に案内されながら摺動されることにより規制されている。このため、ホルダ８は光軸方向に沿ってのみ移動可能であり、光軸方向以外の方向への移動が規制されている。

この第１摺動手段である突出片８２はホルダ８と一体に形成されており、また、第２摺動手段である凹部９４はベース９と一体に形成されているため、ホルダを摺動可能に支持するためのシャフト等の部材を必要としない。従って、シャフト等の部材を装着する工程を必要とせず、カメラモジュールの製造コストを低減することができる。

また、突出片８２はホルダ８の側部に形成されているため、カメラモジュール１の全体の高さを低く構成することができる。従って、カメラモジュール１の小型化を達成することができる。

本実施形態においては、第１摺動手段を突出片とし、また、第２摺動手段を凹部として構成しているが、第１摺動手段をホルダ８の底部に形成した複数の突起とし、また、第２摺動手段をベース９に形成した摺動孔とすることも可能である。このように第１摺動手段と第２摺動手段を構成することにより、カメラモジュールの幅方向の大きさを小さくすることができ、カメラモジュール１の小型化を達成することができる。

カメラモジュール１は、ベース９に固定されると共に、ホルダ８を覆うように設けられているカバー２の下方に設けられているストッパ部材３を有している。このストッパ部材３により、カバー２の底面とホルダ８の上面との間に間隙が形成され、カメラモジュール１に衝撃が加わった際に、ホルダ８の上面がカバー２の底面へ移動し衝突することを防止することができる。

さらに、ホルダ８とベース９との摺動部分である摺動溝８３と摺動壁９６との間の間隙にはリンギング防止手段であるゲル状樹脂９６ａが設けられている。このリンギング防止手段により、オートフォーカスの実行時におけるリンギングを効果的に減少させることができる。図５に示すように、このリンギングとは、ホルダ８が所定の変位を行った場合に、所定の変位以上に変位した後、板バネ５の反撥により好ましくない振動を生じてしまうことをいう。そして、このゲル状樹脂９６ａを用いることにより、ゲル状樹脂９６ａがホルダ８の好ましくない振動を熱エネルギに変換する。ゲル状樹脂９６ａを用いることにより、リンギング防止手段としての最適な粘度調整を容易に行えるほか、製造コストが極めて安価であるという利点がある。

上記実施形態においては、オートフォーカスにおける第１摺動部材と第２摺動部材について説明したが、オートフォーカス機構の他、ズーム機構にも同様の構成を用いることができる。

本発明に係る実施形態のカメラモジュール１の断面説明図である。 図１に示すカメラモジュール１の分解斜視図である。 図１に示すカメラモジュール１のホルダ８とベース９の拡大斜視図である。 図１に示すカメラモジュール１の摺動壁９６、摺動溝８３、及びゲル状樹脂９６ａの周辺を示す断面拡大図である。 図１に示すカメラモジュール１において、ゲル状樹脂９６ａを備えない場合のホルダ８のリンギング状態を示すグラフ図である。 公知のカメラモジュールのレンズ駆動部１００を示す斜視図である。

符号の説明

１ カメラモジュール
１０ 下部ベース
１１ 基板
１２ 撮像素子
２ カバー
２１ 中央孔
２２ 側板
２３ 係合孔
３ ストッパ部材
４ フレキシブルプリント基板
５ 板バネ
５１ 中央孔
６ レンズユニット
６１ ネジ山
７ コイル７
８ ホルダ
８０ 中央孔
８０ａ ネジ山
８１ ホルダ本体
８２ 突出片
８３ 摺動溝
９ ベース
９０ 中央孔
９１ ベース本体
９２ ヨーク
９３ マグネット
９４ 凹部
９６ 摺動壁
９６ａ ゲル状樹脂
９６ 摺動壁
９８ 係合突起
１００ レンズ駆動部
１０１ レンズユニット
１０２ レンズホルダ
１０３ 摺動支持部
１０４ シャフト

Claims (6)

1. カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、
   前記レンズユニットを収容すると共にカメラモジュールの光軸方向に沿って移動可能なホルダと、
   前記ホルダに設けられているコイルと、
   前記コイルに磁界を提供するヨーク及びマグネットと、
   前記ホルダを支持する板バネと、
   前記ヨーク及びマグネットと前記板バネとを支持するベースとを有し、
   前記ホルダは、前記ホルダに一体に形成されている第１摺動手段を有し、
   前記ベースは、前記ベースと一体に形成されていると共に、前記第１摺動手段を前記レンズユニットの光軸方向に摺動可能に支持している第２摺動手段を有していることを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記第１摺動手段は、前記ホルダの側部に形成されている複数の突出片であり、前記第２摺動手段は、前記突出片に対応するように前記ベースに形成されている凹部である請求項１記載のカメラモジュール。
3. 前記第１摺動手段は、前記ホルダの底部に形成されている複数の突起であり、前記第２摺動手段は、前記突起に対応するように前記ベースに形成されている摺動孔である請求項１記載のカメラモジュール。
4. 前記カメラモジュールは、さらに、前記ベースに固定されると共に、前記ホルダを覆うように設けられているカバーと前記カバーの下方に設けられているストッパ部材を有し、
   前記ストッパ部材により、前記カバーの底面と前記ホルダの上面との間に間隙を形成したことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
5. 前記ホルダと前記ベースとの摺動部分にリンギング防止手段を設けた請求項１記載のカメラモジュール。
6. 前記リンギング防止手段は、ゲル状樹脂である請求項５記載のカメラモジュール。
   

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