JP2009086139A

JP2009086139A - カメラモジュール及び携帯端末

Info

Publication number: JP2009086139A
Application number: JP2007253738A
Authority: JP
Inventors: Hikari Nagasawa; 光長澤; Kenichi Kubo; 憲一久保
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】磁気回路の効率が高く、低コストで小型のカメラモジュール及び該カメラモジュールを備えた携帯端末を得る。
【解決手段】被写体光を導く撮像レンズ群と、撮像レンズ群を移動させるレンズ駆動部とを有し、レンズ駆動部は、撮像レンズ群の光軸周りに四辺形状に形成されたコイルと、コイルの対向する２辺に配置された平板状のマグネットとヨークと、で構成されているカメラモジュールとする。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯端末に内蔵されるに好適な小型のカメラモジュールに関するものである。

従来より、携帯電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯端末に、小型で薄型のカメラモジュールが搭載されており、遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。このようなカメラモジュールにおいても、オートフォーカス撮影を可能とすべく撮影レンズ群を光軸に沿って移動させるためのレンズ駆動部を備えたものがある。

このようなカメラモジュールのレンズ駆動装置として、ベースを平面視四角形状に形成し、円形状のコイルに対し、ベースの角部にマグネットを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１３９８１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、コイルと、マグネット及びヨークで構成される磁気回路とが曲面で対向するため、駆動効率が低下する問題がある。また、マグネットを４個必要とすると共に、曲面形状を有するためコスト高となる問題がある。

本発明は上記問題に鑑み、磁気回路の効率が高く、低コストで小型のカメラモジュール及び該カメラモジュールを備えた携帯端末を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．被写体光を導く撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を移動させるレンズ駆動部とを有し、前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸周りに四辺形状に形成されたコイルと、該コイルの対向する２辺に配置された平板状のマグネットとヨークと、で構成されていることを特徴とするカメラモジュール。

２．前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸を含む断面で見たとき、光軸から外側に向かって、内ヨーク、マグネット、外ヨークの順に配置され、前記コイルと前記マグネットは、内ヨークと外ヨークの間で光軸方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする１に記載のカメラモジュール。

３．前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸を含む断面で見たとき、内ヨークと外ヨークの間に前記コイルとマグネットが光軸に直交する方向に並べて配置されていることを特徴とする１に記載のカメラモジュール。

４．前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸を含む断面で見たとき、光軸から外側に向かってコイル、マグネット、ヨークの順に配置され、前記コイルは光軸方向に２つ並べて配置され、前記マグネットは１極着磁のマグネットを２個連設したもの又は２極着磁のマグネットであることを特徴とする１に記載のカメラモジュール。

５．１〜４のいずれかに記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする携帯端末。

本発明によれば、磁気回路の効率が高く、低コストで小型のカメラモジュール及び該カメラモジュールを備えた携帯端末を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係るカメラモジュールＣを備えた携帯端末の一例である携帯電話機１００の外観図である。

同図に示す携帯電話機１００は、表示画面Ｄ１及びＤ２を備えたケースとしての上筐体７１と、入力部である操作ボタン６０を備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。カメラモジュールＣは、上筐体７１内の表示画面Ｄ２の下方に内蔵されており、カメラモジュールＣが上筐体７１の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。

なお、このカメラモジュールの位置は上筐体７１内の表示画面Ｄ２の上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。

図２は、携帯電話機１００の制御ブロック図である。

同図に示すように、カメラモジュールＣは、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１へ出力する。

一方、携帯電話機１００は、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等を指示入力するための入力部である操作ボタン６０と、所定のデータ表示や撮像した画像を表示する表示画面Ｄ１、Ｄ２と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１により実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、カメラモジュールＣによる画像データ等を一時的に格納したり、作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）９２を備えている。

また、カメラモジュールＣから入力された画像信号は、携帯電話機１００の制御部１０１により、不揮発性記憶部（フラッシュメモリ）９３に記憶されたり、或いは表示画面Ｄ１、Ｄ２に表示されたり、更には、無線通信部８０を介し画像情報として外部へ送信されるようになっている。

図３は、本実施の形態に係るカメラモジュールＣの外観を示す斜視図である。

同図に示すカメラモジュールＣの外側は、外カバー１２、地板２２、実装基板２３により、略直方体形状に形成されている。外カバー１２には被写体光を取り込むための開口部が形成され、赤外カットフィルタ１１が固定されている。以下、カメラモジュールＣの内部について説明する。

（第１の実施の形態）
図４は、第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０の分解斜視図である。図５は、第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０を図３に示すＦ−Ｆ線で切断した、光軸Ｏを含む断面図である。なお、第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０は、図１〜図３に示すカメラモジュールＣに相当する。

被写体光を導く撮像レンズ群１９を保持する鏡枠１７の外周には光軸Ｏの周りに四辺形状（本例では、矩形状）にコイル１８が形成されている（図４参照）。この四辺形状のコイル１８の対向する２辺に対して、コイル１８を所定の隙間を有して挟むように平板状の外ヨーク１４と内ヨーク１６が配置されている（図５参照）。更に、図５に示すように、コイル１８とマグネット１５は、外ヨーク１４と内ヨーク１６の間で、光軸Ｏ方向にずれた位置に配置されている。

なお、外ヨーク１４と内ヨーク１６は、一体でコの字状に形成されたものであってもよい。また、撮像レンズ群１９は模式的に図示してあるが、１枚もしくは複数枚のレンズで構成されているものである。

鏡枠１７は、板バネ２１及び板バネ１３により保持され、光軸Ｏ方向に移動可能となっている。より詳しくは、板バネ２１の一方の端部２１ａが鏡枠１７の下面、板バネ１３の一方の端部１３ａが鏡枠１７の上面に固定され、板バネ２１の他方の端部は地板２２に固定され、板バネ１３の他方の端部は外カバー１２の内面に固定されている。

また、２つの板バネ２１はコイル１８に接続されており、板バネ２１に形成された接続用電極２１ｂは基板２３に形成されたランドに接続され、外部から基板２３を介してコイル１８への給電がなされるようになっている。

基板２３上には、撮像素子２４が実装されており、不図示のボンディングワイヤにより電気的な接続がなされている。また、不図示であるが、基板２３には、表裏面に回路パターン及び電極パッドが形成されており、スルーホール等を用いて、表裏の回路パターン及び電極パッドへの接続がなされている。１１は赤外光カットフィルタである。

このような構成により、マグネット１５、内ヨーク１６及び外ヨーク１４からなる磁気回路中で、接続用電極２１ｂを介してコイル１８へ給電がなされると、発生する電磁力により、コイル１８が固着された鏡枠１７は光軸Ｏ方向に移動するようになっている。

即ち、第１の実施の形態のカメラモジュール５０におけるレンズ駆動部は、四辺形状に形成されたコイル１８と、コイル１８の対向する２辺に配置された平板状のマグネット１５と内ヨーク１６と外ヨーク１４を有しており、内ヨーク１６と外ヨーク１４の間でコイル１８とマグネット１５を光軸方向にずれた位置に配置したものである。

このように構成することで、コイル１８と磁気回路を直線的に配置でき磁気回路の効率がよく、また、簡単な形状である短冊状のマグネット１５を２個使用するだけとなり低コストのカメラモジュールとすることができる。更に、コイル１８とマグネット１５を光軸方向にずれた位置に配置することで、撮像レンズ群１９の光軸Ｏに直交する方向のサイズを小型に形成することが可能となる。

（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態に係るカメラモジュール１５０の分解斜視図である。図７は、第２の実施の形態に係るカメラモジュール６０を図３に示すＦ−Ｆ線で切断した、光軸Ｏを含む断面図である。第２の実施の形態に係るカメラモジュール１５０は、図１〜図３に示すカメラモジュールＣに相当する。なお、説明の重複を避けるため、第２の実施の形態に係るカメラモジュール１５０については、第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０と同部材には同符号を付与し、異なる部分についてのみ説明する。

被写体光を導く撮像レンズ群１９を保持する鏡枠１７の外周には光軸Ｏの周りに四辺形状（本例では、矩形状）にコイル１８が形成されている（図６参照）。この四辺形状のコイル１８の対向する２辺に対応して、一体のコの字状に形成された外ヨーク２７と内ヨーク２９が配置され、外ヨーク２７と内ヨーク２９の間にコイル１８とマグネット２８が光軸に直交する方向に並べて配置されている（図７参照）。なお、外ヨーク２７と内ヨーク２９は別々の部品に形成されていてもよい。

このような構成により、マグネット２８、内ヨーク２９及び外ヨーク２７からなる磁気回路中で、接続用電極２１ｂを介してコイル１８へ給電がなされると、発生する電磁力により、コイル１８が固着された鏡枠１７は光軸Ｏ方向に移動することができる。

即ち、第２の実施の形態におけるカメラモジュール１５０のレンズ駆動部は、四辺形状に形成されたコイル１８と、コイル１８の対向する２辺に配置された平板状のマグネット２８と内ヨーク２９と外ヨーク２７を有しており、外ヨーク２７と内ヨーク２９の間にコイル１８とマグネット２８を光軸に直交する方向に並べて配置したものである。

このように構成することで、コイル１８と磁気回路を直線的に配置でき磁気回路の効率がよく、また、簡単な形状である短冊状のマグネット２８を２個使用するだけとなり低コストのカメラモジュールとすることができる。

（第３の実施の形態）
図８は、第３の実施の形態に係るカメラモジュール２５０の分解斜視図である。図９は、第３の実施の形態に係るカメラモジュール２５０を図３に示すＦ−Ｆ線で切断した、光軸Ｏを含む断面図である。第３の実施の形態に係るカメラモジュール２５０は、図１〜図３に示すカメラモジュールＣに相当する。なお、説明の重複を避けるため、第３の実施の形態に係るカメラモジュール２５０については、第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０と同部材には同符号を付与し、異なる部分についてのみ説明する。

被写体光を導く撮像レンズ群１９を保持する鏡枠４７の外周には光軸Ｏの周りに四辺形状（本例では、矩形状）の２つのコイル４８、４９が光軸方向に並べて配置されている（図８参照）。この四辺形状のコイル４８、４９のそれぞれの対向する２辺に対応して、マグネット３８、３９及びヨーク３７が配置されている（図９参照）。マグネット３８、３９は１極着磁のマグネットを２個連設したもの又は２極着磁のマグネットが用いられる。

コイル４８、４９は、接続用電極２１ｂを介して給電がなされると、互いに鏡枠４７の周りを逆方向に電流が流れるように形成されている。例えば、四辺形状のコイル３８が被写体方向から見て時計回りに電流が流れるようになっている場合には、四辺形状のコイル３９は被写体方向から見て反時計回りに電流が流れるようになっているということである。

このような構成により、接続用電極２１ｂを介してコイル３８、３９へ外部より給電がなされると、発生する電磁力により、コイル３８、３９が固着された鏡枠４７は光軸Ｏ方向に移動することができる。

即ち、第３の実施の形態におけるカメラモジュール２５０のレンズ駆動部は、四辺形状に形成された２つのコイル３８、３９と、コイル３８、３９のそれぞれの対向する２辺に配置された１極着磁の平板状のマグネットを２個連設したもの又は２極着磁の平板状のマグネットとヨーク３７とを有するものである。

このように構成することで、コイル４８、４９と磁気回路を直線的に配置でき磁気回路の効率がよく、また、簡単な形状である短冊状のマグネット３８、３９を２個使用するだけとなり低コストのカメラモジュールとすることができる。更に、光軸から外側に向かって光軸方向に並べたコイル４８、４９及びマグネット３８、３９、ヨーク３７の順に配置することで、撮像レンズ群１９の光軸Ｏに直交する方向のサイズを小型に形成することが可能となる。

以上のような、磁気回路の効率が高く、低コストで小型のカメラモジュールを備えることにより、動作の安定性の高い低コストの携帯端末を得ることが可能となる。

なお、上記の実施の形態では、赤外光カットフィルタを外カバーに固定したもので説明したが、これに限るものでなく、撮像レンズ群内や撮像レンズ群の後方等に配置したものであってもよい。また、撮像レンズ群のいずれかのレンズ面にコーティングされたものであってもよい。

なお、本明細書でいう四辺形状とは、４つの直線状の辺を有する略矩形状のものをいい、これら４つの辺を繋ぐ４つの角部が角丸めされた形状のものや、４つの角部が面取りされたような形状のものも含むものである。

図１０は、鏡枠及びコイルを光軸Ｏ方向被写体側から見た形状を示す模式図である。同図（ａ）は第１、第２の実施の形態に対応し、同図（ｂ）は第３の実施の形態に対応している。

同図（ａ）、（ｂ）に示すように、形成されたコイルの４つの辺のうち、マグネットの配置される辺の内側の長さをＬとし、この辺の直線部の長さをＬ１としたとき、
Ｌ１／Ｌ≧０．５
を満足するよう形成されたものが好ましく、
Ｌ１／Ｌ≧０．７
を満足するよう形成されたものであれば、より好ましい。

また、コイルが形成された鏡枠に撮像レンズ群を収めた構成で説明したが、コイルが形成された枠体に、撮像レンズ群が収められた鏡枠が組み込まれて一体的に固定されたものであってもよい。

本実施の形態に係るカメラモジュールＣを備えた携帯端末の一例である携帯電話機１００の外観図である。携帯電話機１００の制御ブロック図である。本実施の形態に係るカメラモジュールＣの外観を示す斜視図である。第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０の分解斜視図である。第１の実施の形態に係るカメラモジュール５０を図３に示すＦ−Ｆ線で切断した、光軸Ｏを含む断面図である。第２の実施の形態に係るカメラモジュール１５０の分解斜視図である。第２の実施の形態に係るカメラモジュール１５０を図３に示すＦ−Ｆ線で切断した、光軸Ｏを含む断面図である。第３の実施の形態に係るカメラモジュール２５０の分解斜視図である。第３の実施の形態に係るカメラモジュール２５０を図３に示すＦ−Ｆ線で切断した、光軸Ｏを含む断面図である。鏡枠及びコイルを光軸Ｏ方向被写体側から見た形状を示す模式図である。

符号の説明

１１赤外光カットフィルタ
１２外カバー
１３板バネ
１４、２７外ヨーク
１５、２８、３８、３９マグネット
１６、２９内ヨーク
１７、４７鏡枠
１８、４８、４９コイル
１９撮像レンズ群
２１板バネ
２２地板
２３基板
２４撮像素子
５０カメラモジュール
１００携帯電話機
Ｏ光軸

Claims

被写体光を導く撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を移動させるレンズ駆動部とを有し、
前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸周りに四辺形状に形成されたコイルと、該コイルの対向する２辺に配置された平板状のマグネットとヨークと、で構成されていることを特徴とするカメラモジュール。
前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸を含む断面で見たとき、光軸から外側に向かって、内ヨーク、マグネット、外ヨークの順に配置され、
前記コイルと前記マグネットは、内ヨークと外ヨークの間で光軸方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸を含む断面で見たとき、内ヨークと外ヨークの間に前記コイルとマグネットが光軸に直交する方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
前記レンズ駆動部は、前記撮像レンズ群の光軸を含む断面で見たとき、光軸から外側に向かってコイル、マグネット、ヨークの順に配置され、前記コイルは光軸方向に２つ並べて配置され、前記マグネットは１極着磁のマグネットを２個連設したもの又は２極着磁のマグネットであることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする携帯端末。