JP2008058731A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で小型のカメラモジュールを低価格で提供する。
【解決手段】少なくとも１個の光学レンズと、該光学レンズを保持するレンズ鏡筒と、光学レンズを透過した光を受光し外形形状が四辺形形状をなす撮像素子とを備えたカメラモジュールにおいて、光学レンズの外形及び前記レンズ鏡筒の外形を、円形形状の少なくとも一部を直線に沿って切り落とした形状となし、該レンズ鏡筒の外形を直線に沿って切り落とした部分に対応するレンズ鏡筒の外側壁に平面状側壁部を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラモジュールに関するものであり、より詳しくは、レンズ、レンズを支持するレンズ支持部及びイメージセンサチップを備えたカメラモジュールに関する。

近年、携帯電話、携帯端末（ＰＤＡ）やカードカメラの用途に、カメラモジュールが広く使用されている。また、これらの撮影レンズについても単焦点ではなく焦点距離を切り替えることが可能な光学ズーム機能を有するカメラモジュールが要求されてきている。これらのカメラモジュール用いられているレンズ鏡筒は、複数の可動レンズを有して構成され、この可動レンズをモータ等により光軸方向に移動させる構成となっている。このカメラモジュールを携帯電話、携帯端末（ＰＤＡ）等の電子機器へ内蔵するために小型のレンズ鏡筒が作られる様になってきている。

以下、図４、図５を参照して従来例について説明する。図４は、従来技術における光学ズーム機能を有するカメラモジュールの光学レンズ駆動部を示す模式図で、図４（ａ）は光学レンズ開口側から見た正面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すの光学レンズ駆動部の断面図である。また、図５は回転を線移動に変換する変換手段であるカムの平面図である。

図４に示すように、従来技術における光学ズームレンズ駆動部は、レンズ鏡筒３０１と、レンズ鏡筒３０１の内部に収納されているレンズ群を光軸上にスライドさせるための駆動ユニット３２０及びカム３１０とを備えている。レンズ筐筒３０１には、内側に筐状の空間を成す収納部３０１ｅ、光を取り入れる開口３０１ａ、これに対向してＣＣＤ３０５にのぞむ開口３０１ｄが設けられている。光学レンズ３０３と３０４とはそれぞれホルダ３０３ａ、３０４ａに保持されており、ホルダ３０４ａは、ここではレンズ筐筒３０１の収納部３０１ｅ内に固定される。一方でホルダ３０３ａは、レンズ筐筒３０１の収納部３０１ｅ内に、図４（ｂ）の上下にスライド可能に保持される。

ホルダ３０３ａには、レンズ筐筒３０１側面に設けられた長穴３０１ｂにスライド可能に篏合する作動ピン３０３ｂが設けられている。作動ピン３０３ｂは、レンズ筐筒３０１の外に伸びて、カム３１０のガイド穴３１０ｂに篏合する。カム３１０は、図４、図５に示すように、回転中心にその厚みより両面側に長く伸びた筒状の軸ブッシュ３１０ａが固定されている。また図５に示すように上記ガイド穴３１０ｂは、その回転中心からの距離Ｒが変化した長穴である。カム３１０の軸ブッシュ３１０ａは、レンズ筐筒３０１側面に設けられた軸穴３０１ｃに一方の先端を回転可能に案内されるとともに、他方側の先端部分はモータギアユニット３２０から出た出力軸２０８ｂとその筒状内面とを締まり嵌合させている。

したがって、出力軸２０８ｂの回転でカム３１０は回転し、光学レンズ３０３を支持したホルダ３０３ａは、作動ピン３０３ｂがカム３１０のガイド穴３１０ｂと筐筒３０１側面に設けられた長穴３０１ｂに案内されてスライドし、光学レンズ３０３は、光学レンズ３０４またはＣＣＤ３０５との距離を変更できるようになっている。一方、被写体光はレンズ鏡筒３０１に設けられた光学レンズ３０３、３０４を通過した後、ＣＣＤ３０５に入射する。これにより、ＣＣＤ３０５の撮像面上に被写体像が結像されるようになっている。このように駆動ユニット３２０及びカム３１０は通常レンズ筐筒３０１の外側に配置されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、図６は従来技術におけるカメラモジュールの移動式ズームレンズの具体的な構成例を示すものである。このカメラモジュールは図６に示すように対物レンズ５、ズームレンズ群６、フォーカスレンズ７、ＩＲカットガラス８、結像面である撮像素子（ＣＣＤ）９を具備している。図６は１倍時のレンズ配置を示し、対物レンズ５とフォーカスレンズ７との間にあるズームレンズ群６がフォーカスレンズ７側に配置されている。２倍時においてはズームレンズ群６が対物レンズ５側に距離ｂだけ移動した位置に配置されるようになっている。

特開２００４−３６４４９０号公報（第１６頁、図１３−１５）

しかしながら、従来技術におけるカメラモジュールにおいては、図４、５に示すようにレンズ群を移動するための駆動ユニット３２０は、レンズ群を収納しているレンズ鏡筒３０１の外側に配置される。このためズーム調整や焦点調整が可能なレンズ鏡筒を有するカメラモジュールは、可動レンズを移動させるモータ等によって大きなスペースを占有してしまい携帯電話等の携帯電子機器に組み込むことが難しいという問題があった。特に、図６に示すように高倍率になればなるほど、対物レンズ５の外径ａが大きくなってズームレンズ群６及びフォーカスレンズ７との径差が拡大する。必然的にレンズ鏡筒３０１の寸法も大きくなる。このため高倍率の移動式ズームレンズを用いた小型のカメラモジュールを実現することは困難であった。

（発明の目的）
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、レンズ鏡筒の形状及び駆動ユニットの配置を改善することによって、構造が簡単で小型のカメラモジュールを低価格で提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため本発明のカメラモジュールは、少なくとも１個の光学レンズと、該光学レンズを保持するレンズ鏡筒と、光学レンズを透過した光を受光し外形形状が四辺形形状をなす撮像素子とを備えたカメラモジュールにおいて、光学レンズの外形及びレンズ鏡筒の外形を、円形形状の少なくとも一部を直線に沿って切り落とした形状となし、該レンズ鏡筒の外形を直線に沿って切り落とした部分に対応するレンズ鏡筒の外側壁に平面状側壁部を設けたことを特徴とする。

また、光学レンズの外形及びレンズ鏡筒の外形が、円形形状を互いに平行な二本の直線に沿って切り落とした形状をなし、レンズ鏡筒の外側壁に二つの平面状側壁部を設けたことを特徴とする。

また、光学レンズの外形及び前記レンズ鏡筒の外形が前記撮像素子の外形の辺方向に対応した端部を切り落とした形状をなすことを特徴とする。

また、該平面状側壁部に対応する位置にモータ等のカメラモジュールを構成する部品を配置したことを特徴とする。

また、光学レンズを所定の方向に移動させる駆動ユニットとを備え、該駆動ユニットを平面状側壁部に対応する位置に配置したことを特徴とする。

また、光学レンズを所定の方向に移動させる駆動ユニットとを備え、該駆動ユニットを前記二つの平面状側壁部のうち一方の平面状側壁部に対応する位置に配置し、配線基板等の他の構成部品を他方の平面状側壁部に対応する位置に配置したことを特徴とする。

以上のように本発明によれば、光学レンズの外形及びレンズ鏡筒の外形の少なくとも一部を直線に沿って切り落とした形状とし、レンズ鏡筒の外側壁の少なくとも一部に平面状側壁部を設けることによってレンズ鏡筒の小型化が可能となり小型のカメラモジュールを提供することができる。さらに、レンズ鏡筒の平面状側壁部に対応する位置にモータ等のカメラモジュールの構成部品を配置することによって、小型のカメラモジュールを提供することができる。

また、レンズ鏡筒の平面状側壁部に対応する位置に駆動ユニットを配置することによって、光学レンズ群の光軸から駆動ユニットまでの距離を小さくすることができる。この結果、小型のレンズ鏡筒の実現が可能となり構造が簡素で携帯機器に特に好適な小型のカメラモジュールを提供することができる。

また、レンズ鏡筒の外側壁に二つの平面状側壁部を設け、一方の平面状側壁部に対応する位置に駆動ユニットを配置し、他方の平面状側壁部に対応する位置に配線基板等の他の構成部品を配置することによって、さらに、小型のカメラモジュールを提供することが可能となる。

図１は本発明の実施形態におけるカメラモジュールの主要部を示す斜視図、図２はカメラモジュールの主要部を示す正面図、図３は光学レンズの具体的な構成例を示し、図３（ａ）は全体の概略図、図３（ｂ）は第１のレンズ群を示す正面図、図３（ｃ）は撮像素子（ＣＣＤ）を示す正面図である。本実施形態におけるカメラモジュールの基本的な構造は従来例と同様であるため、同様な構成要素については、同一番号を付与し説明は省略する。以下、本発明のカメラモジュールの具体的実施例について図１から図３を用いて説明する。

図１、図２に示すように本実施例におけるカメラモジュールは、第１のレンズ群としての対物レンズ１５と、第２のレンズ群としてのズームレンズ群６等の光学レンズ群と、この光学レンズ群を保持するレンズ鏡筒１１と、レンズ群を透過した光を受光する撮像素子９と、ズームレンズ群６を所定の方向に移動させる駆動ユニット３２０及びカム３１０とを備えている。

レンズ鏡筒１１の外形は、円形形状を互いに平行な二本の直線に沿って切り落とした形状に形成されており、この切り落とされた位置に対応するレンズ鏡筒の外側壁に互いに対抗する二つの平面状側壁部１１ａ、１１ｂが設けられている。この二つの平面状側壁部１１ａ、１１ｂのうち、一方の平面状側壁部１１ａに対応する位置には、ズームレンズ群６を所定の位置に移動するための駆動ユニット３２０とカム３１０とが配置されている。

レンズ鏡筒１１の内部には第１、第２のレンズ群１５、６等を含む光学レンズ群が内蔵されている。この光学レンズ群の構成を図３（ａ）に示す。図３に示すように、この光学レンズ群は、対物レンズ１５、ズームレンズ群６、フォーカスレンズ７、ＩＲカットガラス８、結像面である撮像素子（ＣＣＤ）９を具備している。また図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように対物レンズ１５の外形は円形形状を互いに平行な二本の直線に沿って切り落とした形状に形成されており、二つのＤカット部１５ａ、１５ｂが設けられている。対物レンズ１５は、この二つのＤカット部１５ａ、１５ｂがレンズ鏡筒１１の二つの平面状側壁部１１ａ、１１ｂにそれぞれ対応するように、レンズ鏡筒１１の内部に収納、配置されている。

また、図３（ｃ）に示すように撮像素子９の外形は四辺形形状に形成されており、対物レンズ１５の二つのＤカット部１５ａ、１５ｂ及びレンズ鏡筒１１の二つの平面状側壁部１１ａ、１１ｂが撮像素子９の外形の辺９ａ、９ｂの方向に対応した端部を切り落とした形状に形成されている。さらに、Ｄカット部１５ａ、１５ｂ及び平面状側壁部１１ａ、１１ｂのそれぞれが撮像素子９の外形の辺９ａ、９ｂの方向に対応した位置に配置されている。

なお、図１、図２においてレンズ鏡筒１１の他方の平面状側壁部１１ｂに対応する位置に配線基板（図示せず）を配置することができる。また、オートフォーカス機能を持たせる上で光学レンズ群と撮像素子９との距離を調整するために光学レンズ群を移動するため駆動ユニット（図示せず）を配置することもできる。
また、本実施例においては、対物レンズ１５に二つのＤカット部１５ａ、１５ｂを、レンズ鏡筒１１に二つの平面状側壁部１１ａ、１１ｂを設けた例で説明したが、対物レンズ１５に一つのＤカット部を形成し、レンズ鏡筒１１に一つの平面状側壁部を設けても良い。

以上のように、本実施例におけるカメラモジュールは、対物レンズ１５の外形及びレンズ鏡筒１１の外形の一部を直線に沿って切り落とした形状とし、レンズ鏡筒１１の外側壁に平面状側壁部１１ａ、１１ｂを設けることによってレンズ鏡筒１１の小型化が可能となり小型のカメラモジュールを実現することができる。さらに、レンズ鏡筒１１の一方の平面状側壁部１１ａに対応する位置に駆動ユニット３２０を配置することによって、光学レンズ群の光軸１７から駆動ユニット３２０までの距離ｄの値を小さくすることができる。この結果、小型のレンズ鏡筒の実現が可能となり構造が簡素で携帯機器に特に好適な小型のカメラモジュールを提供することができる。

また、レンズ鏡筒１１の外側壁に設けた二つの平面状側壁部１１ａ、１１ｂのうち、一方の平面状側壁部１１ａに対応する位置に駆動ユニット３２０を配置し、他方の平面状側壁部１１ｂに対応する位置に配線基板等の他の構成部品を配置することによって、さらに、小型のカメラモジュールを提供することが可能となる。

また、本実施例におけるカメラモジュールは、対物レンズ１５にＤカット部を設けることにより光学レンズ群の重量を従来より小さくすることが可能となる。このためオートフォーカス機能を持たせて光学レンズ群を移動させる場合、移動するための動力を小さくできるため駆動ユニットの小型が可能となりカメラモジュールをさらに小型化することができる。

また、レンズ鏡筒１１の外側面に配置する部品がステッピングモータ等の厚みの大きい駆動ユニットである場合、光学レンズ群の光軸から駆動ユニットまでの距離を小さくすることができる。これによって、光軸中心をカメラモジュールの中央に配置し易くすることができる。

なお、本実施例においては複数のレンズ群を備えた例で説明したが、これに限定されるものではなく単独のレンズ群の場合においても同様の効果を得ることができる。また、本実施例においては、対物レンズにＤカット部を設ける例で説明したが、これに限定されるものではなく、必要に応じて他のレンズにＤカット部を設けても良い。また、Ｄカットを施すレンズは、１個に限らず複数または全部のレンズであっても良く、適宜選択することができる。また、レンズ鏡筒の外側壁に設けた平面状側壁部に配置する部品は、実施例に記載した部品に限定されるものではなく、他の構成部品も自由に選択できる。

本発明の実施例におけるカメラモジュールの主要部を示す概略斜視図である。 本発明の実施例におけるカメラモジュールの主要部を示す正面図である。 本発明の実施例におけるレンズ構成例を示し、図３（ａ）は全体の概略図、図３（ｂ）は第１のレンズ群を示す正面図、図３（ｃ）は撮像素子（ＣＣＤ）を示す正面図ある。 従来技術におけるカメラモジュールの主要部を示し、図４（ａ）は概略正面図、図４（ｂ）は概略断面図である。 従来技術におけるレンズ駆動に用いられるカムの正面図である。 従来技術におけるレンズ構成例を示す概略図である。

符号の説明

６ ズームレンズ群
７ フォーカスレンズ
８ ＩＲカットガラス
９ 撮像素子
９ａ、９ｂ 撮像素子の辺
１１ レンズ鏡筒
１１ａ、１１ｂ 平面状側壁部
１５ 対物レンズ
１５ａ、１５ｂ Ｄカット部
１７ 光軸
３１０ カム
３２０ 駆動ユニット

Claims (6)

1. 少なくとも１個の光学レンズと、該光学レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記光学レンズを透過した光を受光し外形形状が四辺形形状をなす撮像素子とを備えたカメラモジュールにおいて、
   前記光学レンズの外形及び前記レンズ鏡筒の外形を、円形形状の少なくとも一部を直線に沿って切り落とした形状となし、該レンズ鏡筒の外形を直線に沿って切り落とした部分に対応するレンズ鏡筒の外側壁に平面状側壁部を設けたことを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記光学レンズの外形及び前記レンズ鏡筒の外形が、円形形状を互いに平行な二本の直線に沿って切り落とした形状をなし、前記レンズ鏡筒の外側壁に二つの平面状側壁部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記光学レンズの外形及び前記レンズ鏡筒の外形が前記撮像素子の外形の辺方向に対応した端部を切り落とした形状をなすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラモジュール。
4. 前記平面状側壁部に対応する位置にモータ等のカメラモジュールを構成する部品を配置したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
5. 前記光学レンズを所定の方向に移動させる駆動ユニットとを備え、該駆動ユニットを前記平面状側壁部に対応する位置に配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
6. 前記光学レンズを所定の方向に移動させる駆動ユニットとを備え、該駆動ユニットを前記二つの平面状側壁部のうち一方の平面状側壁部に対応する位置に配置し、配線基板等の他の構成部品を他方の平面状側壁部に対応する位置に配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
   

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