JP2007178841A

JP2007178841A - カメラモジュール

Info

Publication number: JP2007178841A
Application number: JP2005378881A
Authority: JP
Inventors: Makoto Konno; 誠今野; Masaru Ajiki; 賢安食
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】ホルダに対する駆動力を十分に確保することができるムービングマグネット型のカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】カメラモジュール１は、カメラモジュール１の外殻をなすハウジング２と、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３と、レンズユニット３を収容するバレル４と、バレル４を収容すると共にレンズユニット３の光軸方向に沿ってハウジング２に対して移動可能な円筒状のホルダ５と、ホルダ５をハウジング２に対して移動可能に支持する支持手段である板バネ７、８と、ハウジング２に支持されている円筒状のコイル６と、レンズユニット３の下方に配設されている撮像素子１１とを有し、ホルダ５の外周面５ａはコイル６の内周部分６ａと対向していると共に、ホルダ５は熱可塑性樹脂とフェライト粉末または希土類マグネット粉末の混合物の射出成型物であるプラスチックマグネットから成ることを特徴とする。
【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、レンズユニットを収容したホルダに装着したコイルに電流を供給することによって発生する磁界と、ハウジングに設けた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アクチュエータ機構としては、特許文献１に開示されているようなムービングコイル型のものが知られている。従来のカメラモジュールのアクチュエータ機構１００は、図９に示されるように、内筒部１３１と外筒部１３２を備えた円筒形状のヨーク１３０と、ヨーク１３０の外筒部１３２の内壁に取付けられているマグネット１４０と、中央にカメラモジュールの光学系を構成するレンズユニット１０４を収容したバレル１０５と、中央にバレル１０５を収容した合成樹脂製のホルダ１１０と、ホルダ１１０のフランジ部１１０ｂに装着されているコイル１２０と、ヨーク１３０が装着されている合成樹脂製のハウジング１８０と、ホルダ１１０を支持する２枚の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌとを備えている。さらに、板バネ１６０Ｕの上部には上カバー１０２が、また板バネ１６０Ｌの下部には下カバー１０３が設けられている。

ホルダ１１０は、ヨーク１３０の内筒部１３１によって形成される挿通孔に挿入されている。また、２枚の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌは同一形状の部品であり、ホルダ１１０を上下から挟むように支持し、ホルダ１１０を上下方向に移動可能に支持するように配置されている。また、２枚の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌは、コイル１２０の給電経路としての機能を有している。

このカメラモジュールのアクチュエータ機構１００では、コイル１２０に供給される電流と２枚の板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌの復元力との釣り合いによってホルダ１１０に装着されたレンズユニット１０４の移動量が制御されている。

特開２００４−２８００３１

上記のカメラモジュールのアクチュエータ機構１００では、コイル１２０がホルダ１１０に設けられているため、板バネ１６０Ｕ、１６０Ｌによる給電経路を確保する必要があった。このため、カメラモジュールの部品点数が増加すると共に構造が複雑となり、カメラモジュールの製造工程や製造時間が増加してしまうという問題点がある。

上記問題点を解決するために、ホルダ側にマグネットを取付け、ハウジング側にコイルを取付けたムービングマグネット型のアクチュエータ機構を考えることができる。この場合、コイルとマグネットが対向している面積をある程度確保しなければ、電磁誘導による駆動力を十分に発生することができない。そこで、マグネットをホルダの外周面の広い範囲に延在させることが考えられる。

しかし、マグネットはコイルよりもはるかに重いため、このようにマグネットをホルダの外周面の広い範囲に延在させると、マグネットの重量によりホルダとマグネットから成るホルダ部分が重くなりすぎ、このホルダ部分を十分に駆動することができないという新たな問題点が発生する。

本発明は上記問題点に鑑み、ムービングマグネット型のカメラモジュールであって、ホルダに対する駆動力を十分に確保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。

本発明に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの外殻をなすハウジングと、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バレルと、前記バレルを収容すると共に前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記ハウジングに対して移動可能な円筒状のホルダと、前記ホルダを前記ハウジングに対して移動可能に支持する支持手段と、前記ハウジングに支持されている円筒状のコイルと、前記レンズユニットの下方に配設されている撮像素子とを有し、前記ホルダの外周面は前記コイルの内周部分と対向していると共に、前記ホルダはプラスチックマグネットから成ることを特徴とする。

さらに、本発明に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの外殻をなすハウジングと、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バレルと、前記バレルを収容すると共に前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記ハウジングに対して移動可能な円筒状のホルダと、前記ホルダを前記ハウジングに対して移動可能に支持する支持手段と、前記ハウジングに支持されている円筒状のコイルと、前記レンズユニットの下方に配設されている撮像素子とを有し、前記バレルの外周面は前記コイルの内周部分と対向していると共に、前記バレルはプラスチックマグネットから成ることを特徴とする。

さらに、本発明に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの外殻をなすハウジングと、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前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記ハウジングに対して移動可能な円筒状のホルダと、前記ホルダを前記ハウジングに対して移動可能に支持する支持手段と、前記ハウジングに支持されている円筒状のコイルと、前記レンズユニットの下方に配設されている撮像素子とを有し、前記ホルダの外周面は前記コイルの内周部分と対向していると共に、前記ホルダはプラスチックマグネットから成ることを特徴とする。

さらに、本発明に係るカメラモジュールは、前記プラスチックマグネットが、熱可塑性樹脂とフェライト粉末または希土類マグネット粉末の混合物の射出成型物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、ホルダの外周面はコイルの内周部分と対向し、ホルダはプラスチックマグネットから成ることを特徴とする。このため、コイルに電流を供給すると、コイルの周囲に電磁誘導による磁界が形成され、プラスチックマグネットであるホルダと引き合い、又は反撥し、支持手段の復元力との釣り合いによって、ホルダがレンズユニットの光軸方向に沿って移動することができる。

また、ホルダはプラスチックマグネットから成るため、ホルダ自体がマグネットの役割を果たす。このため、ホルダとは別部材であるマグネットをホルダの外周面に設ける必要がなく、部品点数を減少することができる。さらに、バレルとホルダから成るホルダ部分の全体がプラスチックマグネットとして構成されていないため、ホルダ部分の全体の重量を軽減することができ、マグネットとして機能する部分を適正に配置することができる。従って、ムービングマグネット型のカメラモジュールであってもホルダに対する駆動力を十分に確保することができる
請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、バレルがプラスチックマグネットであることを特徴とする。ホルダの内部に収容されホルダよりも体積が小さいバレルをプラスチックマグネットとすることにより、バレルとホルダから成るホルダ部分をより軽量化することができる。

請求項３記載の発明に係るカメラモジュールは、レンズユニットを収容しているホルダがプラスチックマグネットであるという特徴を有している。カメラモジュールが超小型である場合には、このような構成であってもホルダの体積が小さいため、ホルダをプラスチックマグネットとした場合でも、その重量が問題となることはない。本発明においては、バレルを設ける必要がないため、部品点数の更なる減少を図ることができる。

以下、本発明に係る第１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における概念説明図である。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１５が配設されている方向を上、また、基板１２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の外殻をなすハウジング２と、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３と、レンズユニット３を収容するバレル４と、バレル４を収容すると共にレンズユニット３の光軸方向に沿ってハウジング２に対して移動可能な円筒状のホルダ５と、ホルダ５をハウジング２に対して移動可能に支持する支持手段である板バネ７、８と、ハウジング２に支持されている円筒状のコイル６と、レンズユニット３の下方に配設されている撮像素子１１とを有し、ホルダ５の外周面５ａはコイル６の内周部分６ａと対向していると共に、ホルダ５はプラスチックマグネットから成ることを特徴としている。

ハウジング２は、合成樹脂製の直方体形状の部材であり、その上部は金属製のカバー１５により覆われている。ハウジング２には中央空間が形成されており、その中央空間の内周面２ａには、後述するコイル６が支持されている。さらに、ハウジング２の中央空間には、後述するホルダ５をハウジング２に対して移動可能に支持する支持手段である板バネ７、８の各外周部が固定されている。

レンズユニット３は、後述するバレル４の内部空間内に収容されており、複数のレンズによりカメラモジュール１の光学系を構成している。

バレル４は、合成樹脂製の円筒状部材であり、レンズユニット３をその内部に収容している。このバレル４の外周面４ａにはネジ山（図示せず）が形成されており、後述するホルダ５の内周面５ｂに形成されているネジ山（図示せず）と螺合する。

ホルダ５は、円筒状のプラスチックマグネットである。このホルダ５のプラスチックマグネットは、熱可塑性樹脂とフェライト粉末または希土類マグネット粉末の混合物の射出成型物である。ホルダ５の外周面は、後述するコイル６の内周部分６ａと対向している。また、ホルダ５の内周面５ｂにはネジ山が形成されており、バレル４の外周面に形成されているネジ山と螺号する。さらに、ホルダ５の上部には板バネ７の内周部が、また、ホルダ５の下部には板バネ８の内周部が固定されている。

なお、上記バレル４とホルダ５とは、レンズユニット３を収容するホルダ部分を構成している。

コイル６は円筒状コイルであり、カメラモジュール１の外部から電流を供給されることにより、電磁誘導による磁界を発生する。このコイル６は、バレル４やホルダ５と同軸に配置されるように、ハウジング２の中央空間の内周面２ａに支持されている。このため、コイル６の内周部分６ａはホルダ５の外周面５ａと対向して配置されている。

板バネ７、８は、中央に中央孔が形成されている金属製の円盤状板バネである。この板バネ７、８は弾性を有し、レンズユニット３の光軸方向に沿ってホルダ５をハウジング２に対して移動可能に支持する支持手段を構成している。

なお、符号１１はレンズユニット３の下方に配設されている撮像素子を示し、この撮像素子１１は基板１２に取付けられている。また、符号１３は下部ベースを、符号１４はＩＲカットフィルタを示している。

以下、本実施形態の作用効果を説明する。本実施形態のカメラモジュール１においては、ホルダ５の外周面５ａはコイル６の内周部分６ａと対向し、ホルダ５はプラスチックマグネットから成る。このため、コイル６に電流を供給すると、コイル６の周囲に電磁誘導による磁界が形成され、ホルダ５に含有されているフェライト粉末または希土類マグネット粉末と引き合い、又は反撥し、板バネ７、８の復元力との釣り合いによって、ホルダ５がレンズユニット３の光軸方向に沿って移動する。

ホルダ５はプラスチックマグネットから成るため、ホルダ５自体がマグネットの役割を果たす。このため、ホルダとは別部材であるマグネットをホルダの外周面に設ける必要がなく、部品点数を減少することができる。さらに、バレル４とホルダ５から成るホルダ部分の全体にフェライト粉末または希土類マグネット粉末が含有されているのではなく、ホルダ部分のみにこれら粉末が含有されているため、ホルダ部分の全体の重量を軽減できると共に、これら粉末の適正な配置を実現することができる。

次に、本発明に係る第２実施形態のカメラモジュールについて説明する。このカメラモジュールは、バレル４がプラスチックマグネットであり、ホルダ５が合成樹脂製である点が上記第１実施形態と異なる。本実施形態においては、ホルダ５の内部に収容されているため、ホルダ５よりも体積が小さいバレル４をプラスチックマグネットとすることにより、バレル４とホルダ５から成るホルダ部分をより軽量化することができる。

次に、本発明に係る第３実施形態のカメラモジュールについて説明する。このカメラモジュールは、上記第１実施形態のバレル４とホルダ５を一体化し同一部材としたホルダを備えており、このホルダをプラスチックマグネットとしたものである。カメラモジュールが超小型である場合には、このような構成であってもホルダの体積が小さいため、ホルダをプラスチックマグネットとした場合でも、その重量が問題となることはない。本実施形態においては、バレルとホルダが一体化されているため、部品点数の更なる減少を図ることができる。

上記実施形態においては、オートフォーカスについてのレンズ駆動機構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の断面を示す概念説明図である。公知のカメラモジュールのレンズアクチュエータ機構１００を示す断面図である。

符号の説明

１カメラモジュール
２ハウジング
２ａ内周面
３レンズユニット
４バレル
４ａ外周面
５ホルダ
５ａ外周面
５ｂ内周面
６コイル
６ａ内周部分
７、８板バネ
１１撮像素子
１２基板
１３下部ベース
１４ＩＲカットフィルタ
１５カバー
１００アクチュエータ機構
１０２上カバー
１０３下カバー
１０４レンズユニット
１０５バレル
１１０ホルダ
１１０ｂフランジ部
１２０コイル
１３０ヨーク
１３１内筒部
１３２外筒部
１４０マグネット
１６０Ｕ、１６０Ｌ板バネ
１８０ハウジング

Claims

カメラモジュールの外殻をなすハウジングと、
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バレルと、
前記バレルを収容すると共に前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記ハウジングに対して移動可能な円筒状のホルダと、
前記ホルダを前記ハウジングに対して移動可能に支持する支持手段と、
前記ハウジングに支持されている円筒状のコイルと、
前記レンズユニットの下方に配設されている撮像素子とを有し、
前記ホルダの外周面は前記コイルの内周部分と対向していると共に、前記ホルダはプラスチックマグネットから成るカメラモジュール。
カメラモジュールの外殻をなすハウジングと、
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バレルと、
前記バレルを収容すると共に前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記ハウジングに対して移動可能な円筒状のホルダと、
前記ホルダを前記ハウジングに対して移動可能に支持する支持手段と、
前記ハウジングに支持されている円筒状のコイルと、
前記レンズユニットの下方に配設されている撮像素子とを有し、
前記バレルの外周面は前記コイルの内周部分と対向していると共に、前記バレルはプラスチックマグネットから成るカメラモジュール。
カメラモジュールの外殻をなすハウジングと、
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前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記ハウジングに対して移動可能な円筒状のホルダと、
前記ホルダを前記ハウジングに対して移動可能に支持する支持手段と、
前記ハウジングに支持されている円筒状のコイルと、
前記レンズユニットの下方に配設されている撮像素子とを有し、
前記ホルダの外周面は前記コイルの内周部分と対向していると共に、前記ホルダはプラスチックマグネットから成るカメラモジュール。
前記プラスチックマグネットは、熱可塑性樹脂とフェライト粉末または希土類マグネット粉末の混合物の射出成型物である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のカメラモジュール。