JP2009139558A - レンズモジュール及びカメラモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】モード切替機能が付いたカメラモジュールにおいて、モード切替時の摺動によって生じる磨耗塵が受光領域へ侵入するのを防いで、良好な撮影品質を維持する。
【解決手段】カメラモジュール1は、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するレンズユニット2と、フランジ部を有し、レンズユニット2を保持するバレル保持部8と、バレル保持部8をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部8のフランジ部が突出した状態で、且つ、摺動可能な状態で収納するレンズ収納部を有する台座3とを有し、移動手段は、バレル保持部8のフランジ部の下端面と台座3のレンズ収納部の上端面とに形成されている。
【選択図】図2
【解決手段】カメラモジュール1は、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するレンズユニット2と、フランジ部を有し、レンズユニット2を保持するバレル保持部8と、バレル保持部8をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部8のフランジ部が突出した状態で、且つ、摺動可能な状態で収納するレンズ収納部を有する台座3とを有し、移動手段は、バレル保持部8のフランジ部の下端面と台座3のレンズ収納部の上端面とに形成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、携帯電話機等に搭載されるモード切替機能付のレンズモジュール等に関する。
撮影機能付き携帯電話機や監視用カメラ等に用いられる小型カメラモジュールには、簡易な方法で標準撮影モード(無限遠モード)と接写モードとを切り替えるモード切替機能付のカメラモジュールが登場してきている。
撮影モードの切替機能が付いたカメラモジュールに関する公報記載の従来技術として、例えば、光学ユニットを内側に収納保持する円筒状のリード枠体と、このリード枠体と内側で螺合する本体部と、この本体部の底部に取り付けられる固体撮像素子とを有し、リード枠体を回転させることによって本体部内で軸方向に移動して光学ユニットの焦点距離を変化させるカメラにおいて、リード枠体の外周に周方向に断続的でかつ軸方向でずれた複数条のねじ山またはねじ溝を形成し、この多条のねじ山またはねじ溝と螺合するねじ溝またはねじ山を本体部の内周に形成したカメラの技術が存在する(特許文献1参照)。
撮影モードの切替機能が付いたカメラモジュールに関する公報記載の従来技術として、例えば、光学ユニットを内側に収納保持する円筒状のリード枠体と、このリード枠体と内側で螺合する本体部と、この本体部の底部に取り付けられる固体撮像素子とを有し、リード枠体を回転させることによって本体部内で軸方向に移動して光学ユニットの焦点距離を変化させるカメラにおいて、リード枠体の外周に周方向に断続的でかつ軸方向でずれた複数条のねじ山またはねじ溝を形成し、この多条のねじ山またはねじ溝と螺合するねじ溝またはねじ山を本体部の内周に形成したカメラの技術が存在する(特許文献1参照)。
モード切替機能が付いたカメラモジュールは、撮像素子に対するレンズの位置(撮像素子とレンズとの距離)を変化させてモードの切り替えを実現するのが一般的である。カメラモジュール内でレンズの位置を移動させ、且つ、移動後の位置にてレンズを固定するには、レンズを基準となる面に対して摺動させることが最も簡易かつ確実な方法である。
しかし、小型化のために摺動部分をカメラモジュール内に配置すると、摺動によって生じた磨耗塵がカメラモジュール内を移動し受光領域へ侵入して磨耗塵が画像に大きく写り込む恐れがある。
しかし、小型化のために摺動部分をカメラモジュール内に配置すると、摺動によって生じた磨耗塵がカメラモジュール内を移動し受光領域へ侵入して磨耗塵が画像に大きく写り込む恐れがある。
本発明は、モード切替機能が付いたカメラモジュールにおいて、モード切替時の摺動によって生じる磨耗塵が受光領域へ侵入するのを防いで、良好な撮影品質を維持することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるレンズモジュールは、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するバレルと、フランジ部を有し、バレルを保持するバレル保持部と、バレル保持部をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部のフランジ部が突出した状態で、且つ、摺動可能な状態で収納する収納部を有する台座マウントとを有し、移動手段は、バレル保持部のフランジ部の下端面と台座マウントの収納部の上端面とに形成されたことを特徴とする。
ここで、移動手段は、バレル保持部のフランジ部の下端面に形成され、台座マウントの収納部の上端面に接触する凹部又は凸部と、台座マウントの収納部の上端面に形成され、バレル保持部のフランジ部の下端面の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部とを有することを特徴とすれば、凹部と凸部の係合により、レンズの光軸方向に移動させたバレル保持部を確実に保持することができる。
また、移動手段を構成する凹部は、深さが異なる第1の保持位置及び第2の保持位置と、第1及び第2の保持位置の間に形成された傾斜面とを有し、バレル保持部が回転されてバレル保持部又は台座マウントの凸部がバレル保持部又は台座マウントの第1の保持位置に保持されるとき、バレル保持部をレンズの光軸方向の第1の位置に移動させ、バレル保持部が回転されてバレル保持部又は台座マウントの凸部がバレル保持部又は台座マウントの第2の保持位置に保持されるとき、バレル保持部を光軸方向の第2の位置に移動させることを特徴とすれば、凸部は傾斜面を移動して第1の保持位置と第2の保持位置との間を移動できるので、摺動時に生じる磨耗粉を減らすことができる。
更に、移動手段を構成する凹部は、第1及び第2の保持位置の間に凸部を有し、第1及び第2の保持位置と凸部とは傾斜面により接続されていることを特徴とすれば、凸部を第1の保持位置又は第2の保持位置に留まらせることができるので、衝撃等によって凸部が移動することを抑えられ、磨耗粉を減らすことができる。
また、移動手段を構成する凹部は、深さが異なる第1の保持位置及び第2の保持位置と、第1及び第2の保持位置の間に形成された傾斜面とを有し、バレル保持部が回転されてバレル保持部又は台座マウントの凸部がバレル保持部又は台座マウントの第1の保持位置に保持されるとき、バレル保持部をレンズの光軸方向の第1の位置に移動させ、バレル保持部が回転されてバレル保持部又は台座マウントの凸部がバレル保持部又は台座マウントの第2の保持位置に保持されるとき、バレル保持部を光軸方向の第2の位置に移動させることを特徴とすれば、凸部は傾斜面を移動して第1の保持位置と第2の保持位置との間を移動できるので、摺動時に生じる磨耗粉を減らすことができる。
更に、移動手段を構成する凹部は、第1及び第2の保持位置の間に凸部を有し、第1及び第2の保持位置と凸部とは傾斜面により接続されていることを特徴とすれば、凸部を第1の保持位置又は第2の保持位置に留まらせることができるので、衝撃等によって凸部が移動することを抑えられ、磨耗粉を減らすことができる。
上記課題を解決するために、本発明にかかるレンズモジュールは、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するバレルと、フランジ部を有し、バレルを保持するバレル保持部と、バレル保持部をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部のフランジ部が突出した状態で、且つ、バレル保持部を摺動可能な状態で収納する収納部を有する台座マウントと、バレル保持部のフランジ部の下端面を台座マウントの収納部の上端面に押し付ける弾性部材と、台座マウントの収納部に取り付けられ、弾性部材をレンズの光軸方向に押圧する弾性部材押圧手段とを有し、台座マウントは、台座マウントの収納部に弾性部材押圧手段が取り付けられる取付穴を有し、台座マウントは、レンズの光軸に垂直の方向に移動し相対して配置された2つのスライダ金型によって台座マウントの収納部の側壁面から取付穴まで形成され、弾性部材押圧手段が係合する係合面を有することを特徴とする。
ここで、台座マウントは、台座マウントの取付穴が少なくとも3個あることを特徴とすれば、簡易な構成の金型で台座マウントを成形することができる。
上記課題を解決するために、本発明にかかるカメラモジュールは、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するバレルと、フランジ部を有し、バレルを保持するバレル保持部と、バレル保持部をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部のフランジ部が突出した状態で、且つ、摺動可能な状態にて収納する収納部を有する台座マウントと、台座マウントに収納され、レンズから出射された光を受光領域にて受光して電気信号に変換して出力する撮像素子とを有し、移動手段は、バレル保持部のフランジ部の下端面と台座マウントの収納部の上端面とに形成されたことを特徴とする。
本発明によれば、モード切替機能が付いたカメラモジュールにおいて、モード切替時の摺動によって生じる磨耗塵が受光領域へ侵入するのを防いで、良好な撮影品質を維持できる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1の分解斜視図である。
図1は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1を示す外観斜視図であり、図2は、本実施の形態にかかるカメラモジュール1の分解斜視図である。
図1及び図2に示すように、カメラモジュール1は、複数のレンズを収納して保持し(図3参照)、センサ16(図3参照)の受光領域(撮像エリア)16a上に入射光を結像するレンズユニット2と、レンズユニット2を保持する台座マウントの一例としての台座3とを備えている。台座3には、ばね押さえ9が嵌め込まれて取り付けられている。そして、ばね押さえ9と台座3との間から後述するバレル保持部8(図3参照)のレバー8aが突出している。
台座3は、接着剤(図示省略)を使って回路基板20に接着されている。回路基板20において、台座3が接着された位置とは反対側の端にコネクタ21が接続されている。台座3は、回路基板20に埋め込まれた図示しない回路パターンによってコネクタ21に電気的に接続されている。
台座3は、接着剤(図示省略)を使って回路基板20に接着されている。回路基板20において、台座3が接着された位置とは反対側の端にコネクタ21が接続されている。台座3は、回路基板20に埋め込まれた図示しない回路パターンによってコネクタ21に電気的に接続されている。
図2に示すように、カメラモジュール1は、複数のレンズを収納して保持するレンズユニット2と、レンズユニット2を螺合して保持するバレル保持部8とを有している。また、カメラモジュール1は、バレル保持部8に取り付けられる弾性部材の一例としてのばね10と、ばね10を押さえる弾性部材押圧手段の一例としてのばね押さえ9とを有している。ばね押さえ9は脚部9c(図3参照)が台座3の取付穴3dに嵌め込まれて取り付けられている。
レンズユニット2が螺合されるバレル保持部8は、台座3に収納される。また、カメラモジュール1は、外光の特定の周波数成分を除去するフィルタ15と、受光領域16aに入射した光を電気信号に変換する撮像素子の一例としてのセンサ16(図3参照)と、フィルタ15とセンサ16との間に配置された方形のガラスカバー17とを備えている。
レンズユニット2が螺合されるバレル保持部8は、台座3に収納される。また、カメラモジュール1は、外光の特定の周波数成分を除去するフィルタ15と、受光領域16aに入射した光を電気信号に変換する撮像素子の一例としてのセンサ16(図3参照)と、フィルタ15とセンサ16との間に配置された方形のガラスカバー17とを備えている。
図3は、図1の断面X−X’の位置におけるカメラモジュール1の縦断面図である。
図3に示すように、レンズユニット2は、レンズユニット2本体を構成するバレル2a内に、入射側に配置される第1のレンズ4と出射側に配置される第2のレンズ6とを保持している。また、レンズユニット2は、第1及び第2のレンズ4,6の間に中間環5を備えている。更に、レンズユニット2は、レンズ押さえ7を有しており、第2のレンズ6を所定位置に保持している。
図3に示すように、レンズユニット2は、レンズユニット2本体を構成するバレル2a内に、入射側に配置される第1のレンズ4と出射側に配置される第2のレンズ6とを保持している。また、レンズユニット2は、第1及び第2のレンズ4,6の間に中間環5を備えている。更に、レンズユニット2は、レンズ押さえ7を有しており、第2のレンズ6を所定位置に保持している。
バレル2aは、略円筒形状を有している。バレル2aは、外光が入射する端面側に開口部2bが形成されている。バレル2aの外周面には、雄ねじ2cが形成されている。
バレル2aは、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
バレル2aは、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
第1及び第2のレンズ4,6は、外光を透過してセンサ16の受光領域(撮像エリア)16aに結像させるための光学素子である。即ち、バレル2aの開口部2bから入射した外光が第1及び第2のレンズ4,6によってセンサ16の受光領域16aに結像させるように、第1及び第2のレンズ4,6が所定の光学系を形成する。尚、本実施の形態では、レンズユニット2は、第1及び第2のレンズ4,6という2枚のレンズで構成されるが、レンズは1枚或いは3枚であっても構わない。所定の光学系は、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成される。
第1及び第2のレンズ4,6は、例えば、透明なポリカーボネート(PC)樹脂や環状オレフィン(COP)樹脂等の熱可塑性樹脂、或いは、シリコーン樹脂やガラスなど透光性を有する材料で構成される。
第1及び第2のレンズ4,6は、例えば、透明なポリカーボネート(PC)樹脂や環状オレフィン(COP)樹脂等の熱可塑性樹脂、或いは、シリコーン樹脂やガラスなど透光性を有する材料で構成される。
中間環5は、薄板円環形状を有している。中間環5は、例えば、カーボンブラックを練り込んだ延伸ポリエステル(PET)等の合成樹脂フィルムで構成されている。中間環5は、第1のレンズ4と第2のレンズ6の面間距離を一定に保つと共に、通過光量を制限する絞り機能を有しており、光学系の開口径を決定する光学絞り、或いは、ゴースト、フレア等の不要光を遮光する遮光絞りとして使われる。
レンズ押さえ7は、略円環形状を有している。レンズ押さえ7は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂等で構成される。図示しない接着剤にてバレル2aの内壁面に接着されている。
レンズユニット2は、バレル保持部8にねじ込まれる。バレル保持部8の上部にはばね10が取り付けられ、ばね押さえ9が台座3の所定位置に嵌め込まれることによって、レンズユニット2が螺合されたバレル保持部8は台座3のレンズ収納部3aに収納される。
レンズ押さえ7は、略円環形状を有している。レンズ押さえ7は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂等で構成される。図示しない接着剤にてバレル2aの内壁面に接着されている。
レンズユニット2は、バレル保持部8にねじ込まれる。バレル保持部8の上部にはばね10が取り付けられ、ばね押さえ9が台座3の所定位置に嵌め込まれることによって、レンズユニット2が螺合されたバレル保持部8は台座3のレンズ収納部3aに収納される。
次に、バレル保持部8の形状を図面を用いて説明する。
図4は、バレル保持部8を下方より見た斜視図である。
バレル保持部8は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
図4は、バレル保持部8を下方より見た斜視図である。
バレル保持部8は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
図4に示すように、バレル保持部8は、概ね円筒形状であって、外周面にレバー8aが突出して形成されている。このレバー8aを操作することにより、バレル保持部8は台座3(図3参照)のレンズ収納部3a(図3参照)内で摺動して回転する。また、バレル保持部8は内壁面に、バレル2aの雄ねじ2cと螺合する雌ねじ8bが形成されている。
バレル保持部8の上方(図4では下方)にはフランジ部8cが形成されており、フランジ部8cの下端面に複数の凸部8dが周方向にほぼ均等に形成されている。
バレル保持部8の上方(図4では下方)にはフランジ部8cが形成されており、フランジ部8cの下端面に複数の凸部8dが周方向にほぼ均等に形成されている。
図3に戻って説明を続ける。
バレル保持部8は、レンズユニット2を収納した状態で台座3にセットされる。このとき、バレル保持部8のフランジ部8cの下端面に形成された凸部8d(図4参照)が、台座3のレンズ収納部3aの上端面に形成された凹部3f(図5参照)に当接して、レンズユニット2の光軸方向の移動を実現している。この点については、焦点調節機能として後述する。
台座3は、レンズユニット2が取り付けられる収納部の一例としてのレンズ収納部3aと、フィルタ15やセンサ16、ガラスカバー17を収容保持する素子収納部3bとが一体に構成されている。また、台座3は、レンズ収納部3aの内部空間と素子収納部3bの内部空間とが連続するように構成されている。また、台座3は、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部3cを有する。
バレル保持部8は、レンズユニット2を収納した状態で台座3にセットされる。このとき、バレル保持部8のフランジ部8cの下端面に形成された凸部8d(図4参照)が、台座3のレンズ収納部3aの上端面に形成された凹部3f(図5参照)に当接して、レンズユニット2の光軸方向の移動を実現している。この点については、焦点調節機能として後述する。
台座3は、レンズユニット2が取り付けられる収納部の一例としてのレンズ収納部3aと、フィルタ15やセンサ16、ガラスカバー17を収容保持する素子収納部3bとが一体に構成されている。また、台座3は、レンズ収納部3aの内部空間と素子収納部3bの内部空間とが連続するように構成されている。また、台座3は、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部3cを有する。
ここで、台座3の形状を図面を用いて説明する。
図5は、台座3の斜視図である。
図5に示すように、台座3は、レンズ収納部3a(図3参照)の四隅に、ばね押さえ9の脚部9c(図3参照)が入り込んで取り付けられる取付穴3dが形成されている。この取付穴3dは、図3に示すように、素子収納部3b(図3参照)まで貫通しておらず、迷光が素子収納部3bに浸入するのを防いでいる。また、取付穴3dには、側壁面から横穴3eが形成されている。この横穴3eについては後述する。
図5は、台座3の斜視図である。
図5に示すように、台座3は、レンズ収納部3a(図3参照)の四隅に、ばね押さえ9の脚部9c(図3参照)が入り込んで取り付けられる取付穴3dが形成されている。この取付穴3dは、図3に示すように、素子収納部3b(図3参照)まで貫通しておらず、迷光が素子収納部3bに浸入するのを防いでいる。また、取付穴3dには、側壁面から横穴3eが形成されている。この横穴3eについては後述する。
また、台座3は、レンズ収納部3a(図3参照)の上端面には移動手段の一例としての凹部3fが複数形成されている。本実施の形態では、3つの凸部3fが周方向にほぼ均等に形成されている。そして、この凹部3fにバレル保持部8(図3参照)の凸部8dが当接して、レンズユニット2の光軸方向の移動を実現している。これについては、焦点調節機能として後述する。更に、台座3は、レバー8a(図4参照)の移動範囲を制限する2つのストッパー3g,3hが形成されている。
台座3は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
台座3は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
図6は、ばね押さえ9の斜視図である。
ばね押さえ9は、ばね10(図2参照)に覆いかぶさって押さえる円環部9aと、円環部9aの周囲に形成され、ばね10(図2参照)を所定位置に保持するスカート部9bと、ばね押さえ9を台座3(図2参照)に取り付ける脚部9cとを有して形成されている。そして、脚部9cの先端部分が台座3の取付穴3dの横穴3eに係合することで、ばね押さえ9はばね10(図2参照)を押さえた状態で取り付けられる。
ばね押さえ9は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。ばね押さえ9は、台座3の取付穴3dに嵌め込まれて使用されるので、カメラモジュール1の使用環境下の温度における台座3との膨張差を考慮して材料が選択される。例えば、台座3と同じ材料が好ましい。
ばね押さえ9は、ばね10(図2参照)に覆いかぶさって押さえる円環部9aと、円環部9aの周囲に形成され、ばね10(図2参照)を所定位置に保持するスカート部9bと、ばね押さえ9を台座3(図2参照)に取り付ける脚部9cとを有して形成されている。そして、脚部9cの先端部分が台座3の取付穴3dの横穴3eに係合することで、ばね押さえ9はばね10(図2参照)を押さえた状態で取り付けられる。
ばね押さえ9は、例えば、黒色のポリカーボネート(PC)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフタルアミド(PFA)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。ばね押さえ9は、台座3の取付穴3dに嵌め込まれて使用されるので、カメラモジュール1の使用環境下の温度における台座3との膨張差を考慮して材料が選択される。例えば、台座3と同じ材料が好ましい。
図7は、ばね押さえ9が台座3に係合する状態を説明するための図である。
図7に示すように、ばね押さえ9が有する脚部9cが、台座3の取付穴3dに入り込んで、脚部9cの先端部分が台座3の横穴3eに形成された水平面に引っ掛かることで係合する。そして、ばね押さえ9は、台座3との間に挟み込んだばね10(図2参照)の復元力によって、バレル保持部8を台座3に押し付ける。
図7に示すように、ばね押さえ9が有する脚部9cが、台座3の取付穴3dに入り込んで、脚部9cの先端部分が台座3の横穴3eに形成された水平面に引っ掛かることで係合する。そして、ばね押さえ9は、台座3との間に挟み込んだばね10(図2参照)の復元力によって、バレル保持部8を台座3に押し付ける。
図3に戻って説明を続ける。
ばね10は、略円環形状で、周方向に山と谷とが交互に且つ等間隔に複数形成された波状の薄板である。例えば、板厚が0.05mm程度のリン青銅やSUS鋼板等の一般的なばね材で構成される。ばね10は、ばね押さえ9と共に、バレル保持部8を上方から下方に向かって押し付ける機能を有している。これにより、バレル保持部8のフランジ部8c(図4参照)の下端面に形成された凸部8d(図4参照)が、台座3のレンズ収納部3aの上端面に形成された凹部3f(図5参照)に当接する。
フィルタ15は、外光の特定の波長成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、多層膜による光の干渉によって赤外光をカットする赤外線除去フィルタ(IRCF:Infrared Cut Filter)を用いている。フィルタ15は、台座3のフランジ部3cに取り付けられる。フィルタ15がフランジ部3cに取り付けられたとき、台座3の内部空間はレンズ収納部3aと素子収納部3bの2つに仕切られる。このフィルタ15は、センサ16の近傍に配置されており、センサ16側を密閉して異物がセンサ16側に浸入することを防止している。
ばね10は、略円環形状で、周方向に山と谷とが交互に且つ等間隔に複数形成された波状の薄板である。例えば、板厚が0.05mm程度のリン青銅やSUS鋼板等の一般的なばね材で構成される。ばね10は、ばね押さえ9と共に、バレル保持部8を上方から下方に向かって押し付ける機能を有している。これにより、バレル保持部8のフランジ部8c(図4参照)の下端面に形成された凸部8d(図4参照)が、台座3のレンズ収納部3aの上端面に形成された凹部3f(図5参照)に当接する。
フィルタ15は、外光の特定の波長成分を除去する薄板の部材である。本実施の形態では、多層膜による光の干渉によって赤外光をカットする赤外線除去フィルタ(IRCF:Infrared Cut Filter)を用いている。フィルタ15は、台座3のフランジ部3cに取り付けられる。フィルタ15がフランジ部3cに取り付けられたとき、台座3の内部空間はレンズ収納部3aと素子収納部3bの2つに仕切られる。このフィルタ15は、センサ16の近傍に配置されており、センサ16側を密閉して異物がセンサ16側に浸入することを防止している。
センサ16は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ(撮像素子)である。本実施の形態では、CSP(Chip Scale Package)構造を有するセンサを用いている。センサ16は、レンズユニット2を介して受光領域16aに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
ガラスカバー17は、フィルタ15とセンサ16との間に配置されている。ガラスカバー17には、センサ16の受光領域16a側の面をガラスカバー17に向けた状態でセンサ16が固着されている。これにより、センサ16の受光領域16aに埃等が直接落ちることを防いでいる。
ガラスカバー17は、方形を有している。ガラスカバー17は、例えば、ガラス又は石英ガラス等の可視光に対して透光性を有する透明体により構成される。
ガラスカバー17は、フィルタ15とセンサ16との間に配置されている。ガラスカバー17には、センサ16の受光領域16a側の面をガラスカバー17に向けた状態でセンサ16が固着されている。これにより、センサ16の受光領域16aに埃等が直接落ちることを防いでいる。
ガラスカバー17は、方形を有している。ガラスカバー17は、例えば、ガラス又は石英ガラス等の可視光に対して透光性を有する透明体により構成される。
ガラスカバー17の出射面(図3における下面)側には、配線パターン17aが予め設けられている。そして、この配線パターン17aの電極とセンサ16とをつなぐように複数の半田バンプ18が位置している。電極の位置に取り付けられた半田バンプ18によって、センサ16はガラスカバー17に固定されると共に、ガラスカバー17の電極と電気的に接続されている。
ここで、センサ16とガラスカバー17との離間距離は、半田バンプ18の大きさによって決定される。半田バンプ18の大きさを制御することは容易であるから、センサ16とガラスカバー17との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプ18により位置決めすることから、センサ16とガラスカバー17との離間距離が平均化される。
ここで、センサ16とガラスカバー17との離間距離は、半田バンプ18の大きさによって決定される。半田バンプ18の大きさを制御することは容易であるから、センサ16とガラスカバー17との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプ18により位置決めすることから、センサ16とガラスカバー17との離間距離が平均化される。
ガラスカバー17の出射面側の電極の別の位置には、半田バンプ19が配置されている。この半田バンプ19により、ガラスカバー17と回路基板20との間の電気的な接続が確保される。この半田バンプ19は、ガラスカバー17に固定されているセンサ16と回路基板20とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
回路基板20は、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂を主材とする絶縁性材料で構成され、表面に銅等の導体箔層を形成し、更に導体箔層の上に絶縁体層を被せて保護している。本実施の形態に使用する回路基板20は、厚さが約0.2mmである。尚、ポリイミド樹脂を主体とするフレキシブルプリント基板で構成されても良い。
回路基板20は、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂を主材とする絶縁性材料で構成され、表面に銅等の導体箔層を形成し、更に導体箔層の上に絶縁体層を被せて保護している。本実施の形態に使用する回路基板20は、厚さが約0.2mmである。尚、ポリイミド樹脂を主体とするフレキシブルプリント基板で構成されても良い。
(焦点調節機能)
図4を用いて説明したように、バレル保持部8のフランジ部8cの下端面には、台座3のレンズ収納部3aの上端面に当接する凸部8dが形成されている。また、図5を用いて説明したように、台座3のレンズ収納部3aの上端面には、凸部8dに対応して凹部3fが形成されている。
図4を用いて説明したように、バレル保持部8のフランジ部8cの下端面には、台座3のレンズ収納部3aの上端面に当接する凸部8dが形成されている。また、図5を用いて説明したように、台座3のレンズ収納部3aの上端面には、凸部8dに対応して凹部3fが形成されている。
ここで、カメラモジュール1における焦点調節機能を実現するための移動手段を、各部の構成を模式的に示した図8を用いて以下に説明する。
図8は、焦点調節機能を説明するための図である。図8(a)は、焦点調節機能を実現するための移動手段の一例を示す図であり、図8(b)は、移動手段の他の例を示す図である。
図8は、焦点調節機能を説明するための図である。図8(a)は、焦点調節機能を実現するための移動手段の一例を示す図であり、図8(b)は、移動手段の他の例を示す図である。
図8(a)に示すように、凹部3fは、深さが異なる第1の保持位置3f1及び第2の保持位置3f2が傾斜面を挟んで接続されて形成されている。また、説明のために、バレル保持部8(図4参照)の凸部8dが、第1及び第2の保持位置3f1,3f2のそれぞれに係合した状態が表示されている。
バレル保持部8(図4参照)が回転されて、凸部8dが第1の保持位置3f1に係合するとき、バレル保持部8はレンズユニット2の光軸方向の第1の位置に移動する。これにより、レンズユニット2は、センサ16の側に近い位置(第1の位置)となる。このとき、レンズユニット2は、焦点位置が無限遠モード(標準撮影モード)となるように調整される。
バレル保持部8(図4参照)が回転されて、凸部8dが第1の保持位置3f1に係合するとき、バレル保持部8はレンズユニット2の光軸方向の第1の位置に移動する。これにより、レンズユニット2は、センサ16の側に近い位置(第1の位置)となる。このとき、レンズユニット2は、焦点位置が無限遠モード(標準撮影モード)となるように調整される。
レバー8a(図4参照)が操作されてバレル保持部8が台座3のレンズ収納部3a内で回転操作されると、ばね押さえ9とばね10とによってバレル保持部8は台座3に押し付けられる方向の力を受けるので、凸部8dは凹部3fに当接された状態で摺動する。
凸部8dが第2の保持位置3f2に係合するとき、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向の第2の位置に移動させる。これにより、バレル保持部8はセンサ16から離れる位置(第2の位置)に持ち上げられる。このとき、レンズユニット2は、焦点位置が接写モードとなるように調整される。
凸部8dが第2の保持位置3f2に係合するとき、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向の第2の位置に移動させる。これにより、バレル保持部8はセンサ16から離れる位置(第2の位置)に持ち上げられる。このとき、レンズユニット2は、焦点位置が接写モードとなるように調整される。
このように、第1の保持位置3f1と第2の保持位置3f2とは傾斜面を挟んで接続されているので、凸部8dの摺動によって生じる磨耗塵を抑えることができる。
レバー8aの操作によって、レンズユニット2を無限遠モード又は接写モードにセットすることができるので、凹部3fと凸部8dとは、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向に移動させる移動手段の一例として機能する。尚、台座3に凸部が形成され、バレル保持部8に凹部が形成されて、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向に移動させてもよい。
レバー8aの操作によって、レンズユニット2を無限遠モード又は接写モードにセットすることができるので、凹部3fと凸部8dとは、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向に移動させる移動手段の一例として機能する。尚、台座3に凸部が形成され、バレル保持部8に凹部が形成されて、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向に移動させてもよい。
図8(b)に示すように、台座3のレンズ収納部3aの上端面に形成される凹部3fは、第1の保持位置3f1及び第2の保持位置3f2の間に凸部3jを有し、第1の保持位置3f1及び第2の保持位置3f2と凸部3jとが傾斜面により接続された形状としても良い。凸部3jがあることで、例えばカメラモジュール1の落下等の衝撃によって、凸部8dが第2の保持位置3f2から移動するのを防ぐことができ、摺動によって生じる磨耗塵を抑えることができる。
以上に説明したように、本実施の形態にかかるカメラモジュール1によれば、台座3のレンズ収納部3aの上端面に形成された凹部3fとバレル保持部8のフランジ部8cの下端面に形成された凸部8dとが移動手段として機能し、バレル保持部8をレンズユニット2の光軸方向に移動させる。凹部3fと凸部8dとの摺動によって生じる磨耗塵は約50μmであり、バレル保持部8と台座3のレンズ収納部3aとの隙間は約25μmになるように製作されているので、磨耗塵が受光領域16aへ侵入するのを防ぐ。よって、カメラモジュール1は良好な撮影品質を維持することができる。
また、凹部3fと凸部8dとは傾斜面を介して接続しているので、摺動時に生じる磨耗粉を減らすことができる。
更に、凹部3fは、第1の保持位置3f1と第2の保持位置3f2との間に凸部が形成されれば、例えばカメラモジュール1の落下等の衝撃によって、凸部8dが第2の保持位置3f2から移動するのを防ぐことができ、摺動によって生じる磨耗塵を抑えることができる。
また、凹部3fと凸部8dとは傾斜面を介して接続しているので、摺動時に生じる磨耗粉を減らすことができる。
更に、凹部3fは、第1の保持位置3f1と第2の保持位置3f2との間に凸部が形成されれば、例えばカメラモジュール1の落下等の衝撃によって、凸部8dが第2の保持位置3f2から移動するのを防ぐことができ、摺動によって生じる磨耗塵を抑えることができる。
(成形を考慮した台座3の形状)
次に、成形を考慮した台座3の形状を以下に説明する。
図7を用いて既に説明したように、ばね押さえ9の脚部9cが台座3の取付穴3dに入り込み、脚部9cの先端部分を台座3の横穴3eに形成された水平面に引っ掛けることで係合している。
台座3が四角形状であることを考慮すれば、台座3に対してばね押さえ9を確実に取り付けるには、台座3の対角線上に取付穴3dを2箇所配するよりも、各角部に対応させて4箇所設けることが好ましい。このとき、横穴3eも4箇所設けることになる。
次に、成形を考慮した台座3の形状を以下に説明する。
図7を用いて既に説明したように、ばね押さえ9の脚部9cが台座3の取付穴3dに入り込み、脚部9cの先端部分を台座3の横穴3eに形成された水平面に引っ掛けることで係合している。
台座3が四角形状であることを考慮すれば、台座3に対してばね押さえ9を確実に取り付けるには、台座3の対角線上に取付穴3dを2箇所配するよりも、各角部に対応させて4箇所設けることが好ましい。このとき、横穴3eも4箇所設けることになる。
ところで、台座3は、バレル収納部3aと素子収納部3b(いずれも図3参照)の上下2方向(レンズユニット2の光軸方向)に分けられる2つの金型によって成形される。よって、レンズユニット2の光軸方向(金型の移動方向)に垂直な横穴3eは、スライド金型によって製作される。
図9は、本実施の形態にかかる台座3の成形金型を説明するための図であり、図10は、従来の成形金型を説明するための図である。
図9は、本実施の形態にかかる台座3の成形金型を説明するための図であり、図10は、従来の成形金型を説明するための図である。
4つの角部に設けられた取付穴3dに対応させて4つの横穴をスライド金型にて成形するには、例えば、図10に示すように、各横穴に対応させた4つのスライド金型を4方向にスライドさせる構成が考えられる。しかし、これでは、金型が複雑で、金型製造等の製造設備の費用が高い。また、同時に複数の成形品を製作するいわゆる複数個取りが困難であると共に、スライド移動の管理が複雑ゆえ成形時のサイクルタイムが大きくなって、製造原価の低減が困難である。
これに対して、図9に示すように、対向して配置された2つのスライド金型が左右2方向にスライドする構成とすれば、スライド金型の製作費(初期費用)が低減でき、また、台座3の成形時におけるサイクルタイムを短縮できるので、製造原価を低減できる。
これに対して、図9に示すように、対向して配置された2つのスライド金型が左右2方向にスライドする構成とすれば、スライド金型の製作費(初期費用)が低減でき、また、台座3の成形時におけるサイクルタイムを短縮できるので、製造原価を低減できる。
図9に示すスライド金型で4つの横穴3eを成形できるようにするためには、横穴3eがスライド金型の移動の障害とならない形状にする必要がある。具体的には、相対して配置されレンズユニット2の光軸に垂直の方向に移動する2つのスライダ金型によって、横穴3eが成形されればよい。
具体的には、スライド金型が製作する横穴3eの面が、スライド金型の移動方向に対して陽であればよい。即ち、スライド金型が製作する横穴3eの面の法線ベクトルが、対応するスライド金型の移動方向のベクトルに対して直角であるか、或いは、同じ向きの成分を有していれば良い。
具体的には、スライド金型が製作する横穴3eの面が、スライド金型の移動方向に対して陽であればよい。即ち、スライド金型が製作する横穴3eの面の法線ベクトルが、対応するスライド金型の移動方向のベクトルに対して直角であるか、或いは、同じ向きの成分を有していれば良い。
図11は、本実施の形態にかかる台座3の横穴3eの形状を説明するための図である。
図11(a)に示すように、例えば、面31の法線ベクトルは、スライド金型の移動方向のベクトルと同じである。面32の法線ベクトルは、スライド金型の移動方向のベクトルに対して45度であるから、同じ向きの成分を有している。面33の法線ベクトルは、スライド金型の移動方向のベクトルに対して直角である。図11(b)に示す面34の法線ベクトルは、面32の法線ベクトルと同様、スライド金型の移動方向のベクトルに対して45度であるから、同じ向きの成分を有している。
図11(a)に示すように、例えば、面31の法線ベクトルは、スライド金型の移動方向のベクトルと同じである。面32の法線ベクトルは、スライド金型の移動方向のベクトルに対して45度であるから、同じ向きの成分を有している。面33の法線ベクトルは、スライド金型の移動方向のベクトルに対して直角である。図11(b)に示す面34の法線ベクトルは、面32の法線ベクトルと同様、スライド金型の移動方向のベクトルに対して45度であるから、同じ向きの成分を有している。
このように、本実施の形態にかかる台座3によれば、相対して配置されレンズユニット2の光軸に垂直の方向に移動する2つのスライダ金型によって、3個以上の横穴3eが成形できるので、スライド金型の製作費(初期費用)が低減でき、また、台座3の製造原価を低減できる。
1…カメラモジュール、2…レンズユニット、2a…バレル、3…台座(台座マウント)、3a…レンズ収納部(収納部)、3f…凹部(移動手段)、3f1…第1の保持位置、3f2…第2の保持位置、3j…凸部、4…第1のレンズ、6…第2のレンズ、8…バレル保持部、8c…フランジ部、8d…凸部(移動手段)、9…ばね押さえ(弾性部材押圧手段)、10…ばね(弾性部材)、16…センサ(撮像素子)
Claims (7)
- 外部から入射される光を集光して出射するレンズと、
前記レンズを保持するバレルと、
フランジ部を有し、前記バレルを保持するバレル保持部と、
前記バレル保持部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記バレル保持部の前記フランジ部が突出した状態で、且つ、摺動可能な状態で収納する収納部を有する台座マウントと
を有し、
前記移動手段は、前記バレル保持部の前記フランジ部の下端面と前記台座マウントの前記収納部の上端面とに形成されたことを特徴とするレンズモジュール。 - 前記移動手段は、
前記バレル保持部の前記フランジ部の前記下端面に形成され、前記台座マウントの前記収納部の前記上端面に接触する凹部又は凸部と、
前記台座マウントの前記収納部の前記上端面に形成され、前記バレル保持部の前記フランジ部の前記下端面の前記凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部と
を有することを特徴とする請求項1に記載のレンズモジュール。 - 前記移動手段を構成する前記凹部は、深さが異なる第1の保持位置及び第2の保持位置と、当該第1及び第2の保持位置の間に形成された傾斜面とを有し、
前記バレル保持部が回転されて当該バレル保持部又は前記台座マウントの前記凸部が当該バレル保持部又は当該台座マウントの前記第1の保持位置に保持されるとき、当該バレル保持部を前記レンズの光軸方向の第1の位置に移動させ、
前記バレル保持部が回転されて当該バレル保持部又は前記台座マウントの前記凸部が当該バレル保持部又は当該台座マウントの前記第2の保持位置に保持されるとき、当該バレル保持部を前記光軸方向の第2の位置に移動させることを特徴とする請求項2に記載のレンズモジュール。 - 前記移動手段を構成する前記凹部は、前記第1及び第2の保持位置の間に凸部を有し、
前記第1及び第2の保持位置と前記凸部とは傾斜面により接続されていることを特徴とする請求項3に記載のレンズモジュール。 - 外部から入射される光を集光して出射するレンズと、
前記レンズを保持するバレルと、
フランジ部を有し、前記バレルを保持するバレル保持部と、
前記バレル保持部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記バレル保持部の前記フランジ部が突出した状態で、且つ、当該バレル保持部を摺動可能な状態で収納する収納部を有する台座マウントと、
前記バレル保持部の前記フランジ部の下端面を前記台座マウントの前記収納部の上端面に押し付ける弾性部材と、
前記台座マウントの前記収納部に取り付けられ、前記弾性部材を前記レンズの光軸方向に押圧する弾性部材押圧手段と
を有し、
前記台座マウントは、当該台座マウントの前記収納部に前記弾性部材押圧手段が取り付けられる取付穴を有し、
前記台座マウントは、前記レンズの光軸に垂直の方向に移動し相対して配置された2つのスライダ金型によって当該台座マウントの前記収納部の側壁面から前記取付穴まで形成され、前記弾性部材押圧手段が係合する係合面を有することを特徴とするレンズモジュール。 - 前記台座マウントは、当該台座マウントの前記取付穴が少なくとも3個あることを特徴とする請求項5に記載のレンズモジュール。
- 外部から入射される光を集光して出射するレンズと、
前記レンズを保持するバレルと、
フランジ部を有し、前記バレルを保持するバレル保持部と、
前記バレル保持部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記バレル保持部の前記フランジ部が突出した状態で、且つ、摺動可能な状態にて収納する収納部を有する台座マウントと、
前記台座マウントに収納され、前記レンズから出射された光を受光領域にて受光して電気信号に変換して出力する撮像素子と
を有し、
前記移動手段は、前記バレル保持部の前記フランジ部の下端面と前記台座マウントの前記収納部の上端面とに形成されたことを特徴とするカメラモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007314788A JP2009139558A (ja) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | レンズモジュール及びカメラモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007314788A JP2009139558A (ja) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | レンズモジュール及びカメラモジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009139558A true JP2009139558A (ja) | 2009-06-25 |
Family
ID=40870237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007314788A Withdrawn JP2009139558A (ja) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | レンズモジュール及びカメラモジュール |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009139558A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017104983A1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Lens assembly and electronic device including the same |
-
2007
- 2007-12-05 JP JP2007314788A patent/JP2009139558A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017104983A1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Lens assembly and electronic device including the same |
US9979869B2 (en) | 2015-12-14 | 2018-05-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Lens assembly and electronic device including the same |
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