JP2009282375A - レンズ駆動装置及びカメラモジュール並びに携帯端末 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像光学系の光軸方向及び光軸直交方向の双方に対し高い耐衝撃性を有するレンズ駆動装置を備えたカメラモジュールを得、耐衝撃性に優れた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光学系を保持する鏡枠と、撮像光学系の光軸方向に鏡枠を移動させるアクチュエータと、を有し、鏡枠の外面の少なくとも一部にヤング率が10N/mm2以下の材料で形成された伸縮部材を配設し、鏡枠が伸縮部材を介して支持されているレンズ駆動装置とする。
【選択図】図1
【解決手段】被写体光を導く撮像光学系を保持する鏡枠と、撮像光学系の光軸方向に鏡枠を移動させるアクチュエータと、を有し、鏡枠の外面の少なくとも一部にヤング率が10N/mm2以下の材料で形成された伸縮部材を配設し、鏡枠が伸縮部材を介して支持されているレンズ駆動装置とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、携帯端末に内蔵されるに好適な、レンズ駆動装置を備えた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、撮影のみならず、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光学系を光軸に沿って移動させるためのレンズ駆動装置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、鏡枠の前方と後方の2箇所に板材で形成されたバネ部材を取り付け、バネ部材の付勢力に抗して撮影光学系を移動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載のレンズ駆動装置は、鏡枠の保持にプレス加工やエッチング加工で形成された板材のバネ性を有する部分に湾曲状の繋部を形成して、光軸直交方向の衝撃にも対応しようとするものである。
特開2006−201525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、バネ部材が板材であるため、撮像光学系の光軸直交方向であるバネ部材の板面に略平行な方向の耐衝撃性が、板面に直交する方向の耐衝撃性に比べて弱く、塑性変形を起こし易く、正常なフォーカシング動作の障害となるという問題がある。
本発明は上記問題に鑑み、撮像光学系の光軸方向及び光軸直交方向の双方に対し高い耐衝撃性を有するレンズ駆動装置を備えたカメラモジュールを得ること及び、耐衝撃性に優れた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光学系を保持する鏡枠と、前記撮像光学系の光軸方向に前記鏡枠を移動させるアクチュエータと、を有し、前記鏡枠の外面の少なくとも一部にヤング率が10N/mm2以下の材料で形成された伸縮部材を配設し、前記鏡枠が前記伸縮部材を介して支持されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2.前記アクチュエータによる前記鏡枠の移動時は、前記伸縮部材が弾性変形することを特徴とする前記1.に記載のレンズ駆動装置。
3.前記伸縮部材を前記撮像光学系の光軸に直交する面に配置したことを特徴とする前記1.又は2.に記載のレンズ駆動装置。
4.前記伸縮部材を前記撮像光学系の光軸に平行な面に配置したことを特徴とする前記1.又は2.に記載のレンズ駆動装置。
5.前記1.〜4.のいずれかに記載のレンズ駆動装置と、被写体光を光電変換する撮像素子を有することを特徴とするカメラモジュール。
6.前記5.に記載のカメラモジュールを有することを特徴とする携帯端末。
本発明によれば、撮像光学系の光軸方向及び光軸直交方向の双方に対し高い耐衝撃性を有するレンズ駆動装置を備えたカメラモジュールを得ることが可能となり、耐衝撃性に優れた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。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の概略構成を示す断面図である。図2は、図1に示すレンズ駆動装置1を被写体側から見た正面図である。
図1は、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の概略構成を示す断面図である。図2は、図1に示すレンズ駆動装置1を被写体側から見た正面図である。
図1及び図2に示すように、撮像光学系10を保持する鏡枠22に形成された鍔部22tの外周面側に、コイル33を有しており、このコイル33に対向してマグネット32が配置されている。マグネット32は、コの字状のヨーク31に保持されている。ヨーク31は、鏡枠22の外側に配置された筐体である上側筐体11、下側筐体12に保持されている。
鏡枠22は、伸縮可能な材料で形成された伸縮部材25を介してヨーク31に支持されている。なお、本願で言う伸縮可能な材料とは、ヤング率10N/mm2以下の材料を指すものである。伸縮部材25は、ヨーク31側の面は撮像素子側の接着部25Sで固着され、鏡枠22側の面では被写体側の接着部25hで固着されている。この固着は、例えば接着等で行われる。伸縮部材25の材料としては、例えばゴム、ゲル状素材、ウレタン素材等が好ましい。
なお、伸縮部材25は、移動量、厚み及び光軸方向の長さに応じて、ヨーク31側の面及び鏡枠22側の面の全面を用いて接着してもよい。
鏡枠22は、コイル33に通電することで発生する電磁力により、伸縮部材25の弾性力に抗して光軸O方向被写体側に移動可能となされている。コイル33に通電されていない状態では、鏡枠22は、下側筐体12に当接して停止した状態となされている。
また、図2に示すように、伸縮部材25は、略矩形状の鏡枠22の側面の4箇所に配置されている。
図3は、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の鏡枠22に伸縮部材25が固着された状態を示す斜視図である。同図は、伸縮部材25の形状がわかるよう、鏡枠22に形成された鍔部22tを省略してある。
図3に示す例では、等厚の伸縮部材25が用いられている。
図4は、コイル33に通電しない場合と、通電した場合の伸縮部材25の状態を示す拡大断面模式図である。
図4は、光軸Oの左側に通電しない場合の伸縮部材25及び鏡枠22の状態を示し、光軸Oの右側に通電した場合の伸縮部材25及び鏡枠22の状態を示している。
コイル33に通電した際には、発生する電磁力により、図示の如く、鏡枠22は伸縮部材25の弾性力に抗して光軸O方向被写体側にF(例えば0.1mm)だけ移動し、伸縮部材25は図示のように弾性変形する。コイルへの通電をやめると、図示の如く、伸縮部材25は元の状態に復元する。
以上のように形成されたレンズ駆動装置1の伸縮部材25の、具体的な例について説明する。
例えば、伸縮部材25の1個の縦×横×厚みが2mm×2mm×0.5mmであり、発生させる電磁力が0.05Nで鏡枠22を0.1mm移動させたい場合、伸縮部材25の材料としてヤング率が0.25N/mm2のものを選択して使用すればよい。また、発生させる電磁力が0.5Nで鏡枠22を0.1mm移動させたい場合、伸縮部材25の材料としてヤング率が2.5N/mm2のものを選択して使用すればよい。
上記のように、伸縮部材25を配置し、鏡枠22を支持することで、光軸直交方向の衝撃には、伸縮部材25の厚み方向でヨークと当接して伸縮部材25の弾性で衝撃を吸収させ、光軸方向の衝撃にも伸縮部材25の伸縮で吸収させることが可能となる。また、伸縮部材25の光軸方向の弾性は、鏡枠22の光軸方向の付勢力として利用することが可能となる。
更に、鏡枠22の移動時の過渡的な振動が伸縮部材25により吸収される、ダンピング効果をも有している。これにより、コイルに通電してから所定の位置で鏡枠22が安定するまでの時間を短縮できる。
即ち、本実施の形態に係るレンズ駆動装置の伸縮部材25は、レンズ駆動装置に高い耐衝撃性を与えると共に、鏡枠22の光軸方向の動作に関わるダンピング効果を持ったバネとしての機能も有するものである。
図5は、図3に示した伸縮部材25の変形例を示す斜視図である。
図5に示す伸縮部材は、断面がクランク形状で接着部25s及び25h以外の面は、鏡枠22及びヨーク31と微小な隙間を有するように形成したものである。伸縮部材25は等厚でなく、このような形状であってもよい。
図6は、第1の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の変形例を被写体側から見た正面図である。図7は、図6に示す鏡枠22に伸縮部材25が固着された状態を示す斜視図である。同図は、伸縮部材25の形状がわかるよう、鏡枠22に形成された鍔部22tを省略してある。なお、レンズ駆動装置1の断面は、図1と同様であるので省略する。
図6に示すレンズ駆動装置1は、伸縮部材25を鏡枠22の外側面を覆うように形成したものである。図6及び図7に示す伸縮部材25は、撮像素子側で接着部25sがヨーク31に固着され、被写体側で不図示の接着部25hが鏡枠22に固着されている。
このように形成されたレンズ駆動装置1の伸縮部材25の、具体的な例について説明する。
例えば、図7に示す鏡枠22のH×V×Tが4mm×4mm×2mmであり、伸縮部材25の厚みが0.5mmで、発生させる電磁力が0.05Nで鏡枠22を0.1mm移動させたい場合、伸縮部材25の材料としては、ヤング率が0.125N/mm2のものを選択すればよい。
このような形状にしても、上記と同様の効果を得ることができる。
図8は、図7に示した伸縮部材25の変形例を示す斜視図である。同図は、伸縮部材25の形状がわかるよう、鏡枠22に形成された鍔部22tを省略してある。
図8に示す伸縮部材25は、撮像素子側に形成された凸部25sがヨーク31に固着され、被写体側に形成された不図示の凸部25hが鏡枠22に固着される。接着部25s及び25h以外の面は、鏡枠22及びヨーク31と微小な隙間を有するようになる。伸縮部材25は等厚でなく、このような形状であってもよい。
(第2の実施の形態)
図9は、第2の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の概略構成を示す断面図である。図9に示すレンズ駆動装置1については、図1に示すものと異なる部分についてのみ説明する。
図9は、第2の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の概略構成を示す断面図である。図9に示すレンズ駆動装置1については、図1に示すものと異なる部分についてのみ説明する。
図9に示すレンズ駆動装置1は、鏡枠22の撮像素子側の面と下側筐体12の間と、鏡枠22の被写体側の面と上側筐体11の間とに、それぞれ伸縮部材25を配置して、鏡枠22を支持するよう構成したものである。
図10は、第2の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の鏡枠22に伸縮部材25が固着された状態を示す斜視図である。同図は、伸縮部材25の形状がわかるよう、鏡枠22に形成された鍔部22tを省略してある。
伸縮部材25は、鏡枠22の撮像素子側の面と被写体側の面で、撮像光学系10を通過する光束を避けた開口を有する形状に形成され、固着されている。
このように形成されたレンズ駆動装置1の伸縮部材25の、具体的な例について説明する。
例えば、図10に示す鏡枠22のH×Vが9mm×9mmであり、開口の直径Dが6mm、伸縮部材25の厚みがそれぞれ0.5mmで、発生させる電磁力が0.1Nで鏡枠22を0.1mm移動させたい場合を想定する。また、上側筐体11と下側筐体12は、伸縮部材25の全面に当接している場合、伸縮部材25の材料としては、ヤング率が0.0047N/mm2のものを選択すればよい。
このような構成でも、上記と同様の効果を得ることができる。
図11は、第2の実施の形態に係るレンズ駆動装置1の鏡枠22に固着される伸縮部材25の変形例を示す斜視図である。同図も、伸縮部材25の形状がわかるよう、鏡枠22に形成された鍔部22tを省略してある。
同図は、鏡枠22の被写体側の面と上側筐体11の間のみに、伸縮部材25を配置した例を示している。なお、鏡枠22の撮像素子側の面と下側筐体12の間にのみに、伸縮部材25を配置してもよい。この場合、伸縮部材25が配置されていない側は、上側もしくは下側の筐体に当接している。
このような構成でも、上記と同様の効果を得ることができる。
なお、上述の第1及び第2の実施の形態の具体例では、発生させる電磁力、鏡枠の移動量、伸縮部材の寸法より伸縮部材のヤング率を求めたが、これに限るものでなく、発生させる電磁力、鏡枠の移動量、伸縮部材の寸法とヤング率のいずれか3つから、残りの1つを決めればよい。
また、鏡枠22が直方体状のもので説明したが、これに限るものでなく、第1及び第2の実施の形態の伸縮部材を円筒状のものに適用することも可能である。
以下に、上記実施の形態のレンズ駆動装置に撮像素子が組み付けられたカメラモジュールを備えた携帯端末の例を示す。
図12は、本実施の形態に係るカメラモジュール15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15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15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15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13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15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15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15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。
1 レンズ駆動装置
10 撮像光学系
11 上側筐体
12 下側筐体
15 カメラモジュール
22 鏡枠
25 伸縮部材
31 ヨーク
32 マグネット
33 コイル
100 携帯電話機
O 光軸
10 撮像光学系
11 上側筐体
12 下側筐体
15 カメラモジュール
22 鏡枠
25 伸縮部材
31 ヨーク
32 マグネット
33 コイル
100 携帯電話機
O 光軸
Claims (6)
- 被写体光を導く撮像光学系を保持する鏡枠と、前記撮像光学系の光軸方向に前記鏡枠を移動させるアクチュエータと、を有し、
前記鏡枠の外面の少なくとも一部にヤング率が10N/mm2以下の材料で形成された伸縮部材を配設し、前記鏡枠が前記伸縮部材を介して支持されていることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記アクチュエータによる前記鏡枠の移動時は、前記伸縮部材が弾性変形することを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
- 前記伸縮部材を前記撮像光学系の光軸に直交する面に配置したことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
- 前記伸縮部材を前記撮像光学系の光軸に平行な面に配置したことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、被写体光を光電変換する撮像素子を有することを特徴とするカメラモジュール。
- 請求項5に記載のカメラモジュールを有することを特徴とする携帯端末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008135443A JP2009282375A (ja) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | レンズ駆動装置及びカメラモジュール並びに携帯端末 |
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JP2008135443A JP2009282375A (ja) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | レンズ駆動装置及びカメラモジュール並びに携帯端末 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010014938A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Alps Electric Co Ltd | レンズ駆動装置 |
JP2011197626A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | カメラモジュール |
JP2016031532A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 台湾東電化股▲ふん▼有限公司 | 電磁駆動モジュールおよびそれを用いたレンズ装置 |
CN107534377A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-01-02 | 日本电产三协株式会社 | 线性致动器 |
-
2008
- 2008-05-23 JP JP2008135443A patent/JP2009282375A/ja active Pending
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