JP2008083541A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】コイルへの所定の電流量が供給された際に、その電流量に応じたホルダの正確な変位量を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。
【解決手段】上部板バネ４及び下部板バネ１０は、コイル７に電流が供給されていない状態において、ホルダ８をベース１２側に付勢しており、ホルダ８は、ベース１２に支持されるベース側の円筒縁部分８ａを有し、ベース１２には、ホルダ８の円筒縁部分８ａを支持すると共に、ベース１２からの突出高さを可変できる突出高さ可変手段である螺子山１３ａを有する支持部材１３が設けられている。この支持部材１３はリング状部材であり、突出高さ可変手段が支持部材１３の外周面に形成した螺子山１３ａであり、ベース１２は支持部材１３の外周面に形成した螺子山１３ａと螺合する螺子山１２ｂを有することを特徴とする。
【選択図】図２

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、オートフォーカスやズーム等を目的として、コイルに流れる電流により発生する磁界と、ヨーク及びマグネットにより構成された磁気回路の磁界との相互作用によって、光軸方向にレンズユニットを変位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。

このようなカメラモジュールには、レンズユニットを保持しているバレル、及びこのバレルを保持しているホルダを光軸方向に変位可能に支持するための板バネが使用されている。

図４は、このようなカメラモジュールのレンズユニット（図示せず）を光軸方向に変位させるためのアクチュエータ機構１００の分解斜視図である。なお、撮像素子（図示せず）はベース１１１の下方に配置されている。

カバー１０１とベース１１１との間の空間には、レンズユニットを保持するバレル（図示せず）を保持しているホルダ１０８がレンズユニットの光軸方向へ変位可能に収容されている。

ホルダ１０８のカバー１０１側（上方）及びベース１１１側（下方）の各円筒縁部には上部板バネ１０４の内環部１０４ｂと下部板バネ１１０の内環部１１０ｂがそれぞれ接着されており、上部板バネ１０４の外環部１０４ａはベース１１１に固定されているヨーク１０５の上面に取り付けられており、下部板バネ１１０の外環部１１０ａはベース１１１に接着されている。また、このホルダ１０８の上縁部には、符号１０２により示すストッパが部材が上部板バネ１０４の内環部１０４ｂの上面に接着されている。

この上部板バネ１０４と下部板バネ１１０のそれぞれの外環部１０４ａ、１１０ａと内環部１０４ｂ、１１０ｂとの間に形成されている各３本の架橋部１０４ｃ、１１０ｃが撓むことによりホルダ１０８がレンズユニットの光軸方向へ変位することができる。

上記ヨーク１０５には複数のマグネット１０６が接着されており磁気回路を構成している。そしてこの磁気回路により形成された磁界にコイル１０７が配置されている。このコイル１０７はホルダ１０８の外周に巻回されており、コイル１０７に電流を供給することによりホルダ１０８をレンズユニットの光軸方向へ変位させる駆動力を得る。なお、図３において、符号１０９により示す部材は下部板バネ１１０とヨーク１０５の底面との間に装着されるプレートである。また、コイル１０７へ電流を供給するためにリング状のフレキシブルプリント基板１０３が下部板バネ１１０の外環部１１０ａの下方に設けられている。

ホルダ１０８は、コイル１０７に電流が供給されていない状態において、上部板バネ１０４と下部板バネ１１０によりベース１１１の方向（図４において下方向）へ付勢されている。即ち、ベース１１１には円筒状の突起１１１ａが形成されており、この突起１１１ａはカバー１０１の方向（図４において上方向）に向かって突出している。このため、ホルダ１０８のベース側の円筒縁部は、コイル１０７に電流が供給されていない状態において、ホルダ１０８は、この突起１１１ａによりカバー１０１の方向（図４において上方向）に押し上げられた状態に支持されている。

ホルダ１０８のベース側の円筒縁部が突起１１１ａによって押し上げられた状態にある場合、このホルダ１０８の変位に応じて上部板バネ１０４の架橋部１０４ｃと下部板バネ１１０の架橋部１１０ｃが撓み、この架橋部１０４ｃと１１０ｃの撓みによって、ホルダ１０８をベース１１１の方向へ付勢している。この架橋部１０４ｃと１１０ｃの付勢力により、コイル１０７に電流が供給されていない状態にある場合、ホルダ１０８はベース１１１に支持されている。

このように、ホルダ１０８は、コイル１０７に電流が供給されていない状態において、上部板バネ１０４と下部板バネ１１０によりベース１１１の方向へ付勢されているのは、コイル１０７への電流供給開始時におけるホルダ１０８の良好な始動応答性を実現し、ホルダ１０８の変位方向をカバー１０１側（図４において上方向）にするためである。

上記のようなアクチュエータ機構１００に類似するアクチュエータ機構が特許文献１に開示されている。

特開2004-280031

上記のようにコイル１０７に電流が供給されていない状態にある場合、架橋部１０４ｃと１１０ｃの付勢力により、ホルダ１０８はベース１１１に支持されているが、この架橋部１０４ｃと１１０ｃの付勢力は、上記アクチュエータ機構の組立精度や架橋部１０４ｃと１１０ｃの板バネ特性のばらつきにより、所定の付勢力よりも強かったり弱かったりすることがある。架橋部１０４ｃと１１０ｃの付勢力が予め定めた付勢力よりも強い場合、コイル１０７に所定の電流量が供給されるとホルダ１０８の変位量（カバー１０１へのホルダ１０８の変位した距離）が小さくなり、また、架橋部１０４ｃと１１０ｃの付勢力が予め定めた付勢力よりも弱い場合、コイル１０７に所定の電流量が供給されるとホルダ１０８の変位量（カバー１０１へのホルダ１０８の変位した距離）が大きくなるという問題がある。コイル１０７に供給された電流量に応じたホルダ１０８の変位量が安定しない場合には、ホルダ１０８の変位制御が困難となり、カメラモジュールがその所定の性能を発揮することができない。

本発明は上記問題点に鑑み、コイルへの所定の電流量が供給された際に、その電流量に応じたホルダの正確な変位量を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。

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前記レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダと、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、前記コイルに電流が供給されていない状態において前記ホルダを支持するベースと、前記レンズユニットの下方に配置されている撮像素子とを有するカメラモジュールにおいて、前記板バネは、前記コイルに電流が供給されていない状態において、前記ホルダを前記ベース側に付勢しており、前記ホルダは、前記ベースに支持されるベース側の円筒縁部分を有し、前記ベースには、前記ホルダの前記円筒縁部分を支持すると共に、前記ベースからの突出高さを可変できる突出高さ可変手段を有する支持部材が設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、前記支持部材がリング状部材であり、前記突出高さ可変手段は前記支持部材の外周面に形成した螺子山であり、前記ベースは前記支持部材の外周面に形成した螺子山と螺合する螺子山を有していることが好ましい。

請求項１記載の発明に係るカメラモジュールは、板バネが、コイルに電流が供給されていない状態において、ホルダをベース側に付勢しており、ホルダは、ベースに支持されるベース側の円筒縁部分を有し、ベースには、ホルダの円筒縁部分を支持すると共に、ベースからの突出高さを可変できる突出高さ可変手段を有する支持部材が設けられている。従って、ホルダの円筒縁部分を支持している支持部材の突出高さ可変手段によって、ベースからの支持部材の突出高さを可変することにより、ホルダの変位量を調整することができる。このホルダの変位量を調整することにより、カメラモジュールの組立精度や板バネのバネ特性のばらつきにより、板バネによるホルダへの付勢力が強かったり弱かったりした場合でも、ホルダを適正な付勢力によってベースの方向へ付勢することができる。故に、コイルに供給された電流量に応じたホルダの変位量が安定し、ホルダの正確な変位制御を確保することができる。

さらに、請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、支持部材がリング状部材であり、突出高さ可変手段が支持部材の外周面に形成した螺子山であり、ベースは支持部材の外周面に形成した螺子山と螺合する螺子山を有する。このため、支持部材の突出高さ可変手段である螺子山をベースの螺子山に螺合させ回転させるだけで支持部材の突出高さの調整を行うことができ、その調整作業を容易且つ迅速なものとすることができる。

以下、本発明に係る実施形態のカメラモジュールについて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態の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（図示せず）と、レンズユニットを収容すると共にレンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダ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５及びマグネット６と、ホルダ８を支持する上部板バネ４及び下部板バネ１０と、コイル７に電流が供給されていない状態においてホルダ８を支持するベース１２と、レンズユニットの下方に配置されている撮像素子（図示せず）とを有するカメラモジュールにおいて、上部板バネ４及び下部板バネ１０は、コイル７に電流が供給されていない状態において、ホルダ８をベース１２側に付勢しており、ホルダ８は、ベース１２に支持されるベース側の円筒縁部分８ａを有し、ベース１２には、ホルダ８の円筒縁部分８ａを支持すると共に、ベース１２からの突出高さを可変できる突出高さ可変手段である螺子山１３ａを有する支持部材１３が設けられていることを特徴とする。

最初に図１を参照しつつ本実施形態のカメラモジュールのアクチュエータ機構１について説明する。なお、撮像素子はベース１２の下方に配置されている。

カバー２とベース１２との間の空間には、レンズユニットを保持するバレル（図示せず）を保持しているホルダ８がレンズユニットの光軸方向へ変位可能に収容されている。

ホルダ８は合成樹脂製の円筒状部材であり、その外周にコイル７が巻回されている。ホルダ８の上下の各円筒縁部には上部板バネ４の内環部４ｂと下部板バネ１０の内環部１０ｂがそれぞれ接着されており、上部板バネ４の外環部４ａはベース１２に固定されているヨーク５の上面に取り付けられており、下部板バネ１０の外環部１０ａはベース１２に接着されている。また、このホルダ８の上縁部には、符号３により示すストッパが部材が上部板バネ４の内環部４ｂの上面に接着されている。このストッパ３はホルダ８の過度の変位の際にカバー２の裏面と接触することにより、ホルダ８の上方への変位範囲を規制する。

上部板バネ４及び下部板バネ１０はベリリウム銅製の金属板を打抜き加工したものであり、それぞれリング状の外環部４ａ、１０ａと、この外環部４ａ、１０ａと同軸に配置されているリング状の内環部４ｂ、１０ｂを有している。内環部４ｂ、１０ｂは３本の架橋部４ｃ、１０ｃにより外環部４ａ、１０ａに支持されている。この架橋部４ｃ、１０ｃは円弧状の形状を有し、外環部４ａ、１０ａの内周縁と内環部４ｂ、１０ｂの外周縁に沿うように延在している。そして、各３本の架橋部４ｃ、１０ｃが撓むことによりホルダ８がレンズユニットの光軸方向へ変位することができる。

上記ヨーク５には複数のマグネット６が接着されており磁気回路を構成している。そしてこの磁気回路により形成された磁界にコイル７が配置されている。このコイル７はホルダ８の外周に巻回されており、コイル７に電流を供給することによりホルダ８をレンズユニットの光軸方向へ変位させる駆動力を得る。なお、符号９により示す部材は下部板バネ１０とヨーク５の底面との間に装着されるプレートであり、また、符号１１により示す部材は、コイル７へ電流を供給するためのフレキシブルプリント基板である。

ベース１２は合成樹脂製の成型部材であり、中央部に円形の孔１２ａが形成されている。図２に示すように、この孔１２ａの内側には合成樹脂製のリング状部材である支持部材１３が設けられている。

図３は、コイル７に電流が供給されていない状態におけるホルダ８、ベース１２、及び支持部材１３の状態を示している。この図３に示すように、支持部材１３の上端１３ｂはホルダ８の円筒縁部分８ａを上方に向かって押し上げるように支持している。即ち、この図３に示す状態において、支持部材１３の上端１３ｂによって押し上げられているホルダ８の変位に応じて上部板バネ４の架橋部４ｃと下部板バネ１０の架橋部１０ｃが撓み、この架橋部４ｃ、１０ｃの撓みによって、ホルダ８をベース１２の方向へ付勢している。この架橋部４ｃ、１０ｃの付勢力により、コイル７に電流が供給されていない状態にある場合、ホルダ８はベース１２の方向へ付勢され、支持部材１３の上端１３ｂに押し付けられるように支持されている。ホルダ８が、コイル７に電流が供給されていない状態において、上部板バネ４及び下部板バネ１０によりベース１２の方向へ付勢されているのは、コイル７への電流供給開始時におけるホルダ８の良好な始動応答性を実現し、ホルダ８の変位方向をカバー２側（図１において上方向）にするためである。

支持部材１３の外周面には螺子山１３ａが形成されている。この螺子山１３ａは支持部材１３の突出高さ可変手段である。一方、ベース１２の孔１２ａの周壁には螺子山１２ｂが形成されており、この螺子山１２ｂは螺子山１３ａと螺合するように形成されている。このため、支持部材１３の突出高さ可変手段である螺子山１３ａをベース１２の螺子山１２ｂに螺合させ回転させることにより、前記ベース１２からの支持部材１３の突出高さを自由に設定することができる。このように、ベース１２からの支持部材１３の突出高さを可変とすることにより、コイル７に電流が供給されていない状態において、この支持部材１３により押し上げられているホルダ８の変位量を調整することができる。なお、支持部材１３をベース１２に対して回転させ、ホルダ８の変位量を調整した後、この支持部材１３をベース１２に部分的に接着し回転不能とすることが好ましい。

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は、上部板バネ４及び下部板バネ１０が、コイル７に電流が供給されていない状態において、ホルダ８をベース１２側に付勢しており、ホルダ８は、ベース１２に支持されるベース側の円筒縁部分８ａを有し、ベース１２には、ホルダ８の円筒縁部分８ａを支持すると共に、ベース１２からの突出高さを可変できる突出高さ可変手段である螺子山１３ａを有する支持部材１３が設けられている。従って、ホルダ８の円筒縁部分８ａを支持している支持部材１３の突出高さ可変手段である螺子山１３ａによって、ベース１２からの支持部材１３の突出高さを可変することにより、ホルダ８の変位量を調整することができる。このホルダ８の変位量を調整することにより、アクチュエータ機構１の組立精度や架橋部４ｃ、１０ｃの板バネ特性のばらつきにより、上部板バネ４及び下部板バネ１０の付勢力が強かったり弱かったりした場合でも、ホルダ８を適正な付勢力によってベース１２の方向へ付勢することができる。故に、コイル７に供給された電流量に応じたホルダ８の変位量が安定し、ホルダ８の正確な変位制御を確保することができる。

さらに、本実施形態のカメラモジュールは、支持部材１３はリング状部材であり、突出高さ可変手段が支持部材１３の外周面に形成した螺子山１３ａであり、ベース１２は支持部材１３の外周面に形成した螺子山１３ａと螺合する螺子山１２ｂを有する。このため、支持部材１３の突出高さ可変手段である螺子山１３ａをベース１２の螺子山１２ｂに螺合させ回転させるだけで支持部材１３の突出高さの調整を行うことができ、その調整作業を容易且つ迅速なものとすることができる。

本発明に係る実施形態のカメラモジュールのアクチュエータ機構１の分解斜視図である。 図1に示すカメラモジュールのアクチュエータ機構１のホルダ８、ベース１２、及び支持部材１３の位置関係を示す部分断面斜視図である。 図1に示すカメラモジュールのアクチュエータ機構１のホルダ８、ベース１２、及び支持部材１３の位置関係を示す部分断面図である。 従来のカメラモジュールのアクチュエータ機構１００の分解斜視図である。

符号の説明

１、１００ アクチュエータ機構
２、１０１ カバー
３、１０２ ストッパ
４、１０４ 上部板バネ
４ａ、１０ａ、１０４ａ、１１０ａ 外環部
４ｂ、１０ｂ、１０４ｂ、１１０ｂ 内環部
４ｃ、１０ｃ、１０４ｃ、１１０ｃ 架橋部
５、１０５ ヨーク
６、１０６ マグネット
７、１０７ コイル
８、１０８ ホルダ
８ａ 円筒縁部分
９、１０９ プレート
１０、１１０ 下部板バネ
１１、１０３ フレキシブルプリント基板
１２、１１１ ベース
１２ａ 孔
１２ｂ、１３ａ 螺子山
１３ 支持部材
１３ｂ 上端
１１１ａ 突起

Claims (2)

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前記レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダと、
   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、
   前記コイルに電流が供給されていない状態において前記ホルダを支持するベースと、
   前記レンズユニットの下方に配置されている撮像素子とを有するカメラモジュールにおいて、
   前記板バネは、前記コイルに電流が供給されていない状態において、前記ホルダを前記ベース側に付勢しており、
   前記ホルダは、前記ベースに支持されるベース側の円筒縁部分を有し、
   前記ベースには、前記ホルダの前記円筒縁部分を支持すると共に、前記ベースからの突出高さを可変できる突出高さ可変手段を有する支持部材が設けられていることを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記支持部材はリング状部材であり、前記突出高さ可変手段は前記支持部材の外周面に形成した螺子山であり、前記ベースは前記支持部材の外周面に形成した螺子山と螺合する螺子山を有することを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。

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