JP3791847B1 - カメラモジュールおよび該カメラモジュールを搭載した情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で軽量に構成すると共に電歪素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処したカメラモジュールおよび該カメラモジュールを搭載した情報端末を提供する。
【解決手段】 電歪素子８と、該電歪素子８に一端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸９と、該駆動軸９の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材５が連結されたレンズ保持部２と、備えたカメラモジュールで１あって、摺動部材５近傍に粘着部材１１を配設し、好ましくは前記摺動部材５が駆動軸９に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、前記駆動軸９に当接するように前記隙間に前記粘着部材１１を配設した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報端末等に用いられる小型軽量に構成されたカメラモジュールおよび該カメラモジュールを搭載した情報端末に関する。

最近の携帯電話などの情報端末に使われるカメラモジュールは、撮像素子（ＣＣＤ）の高画素化に伴ない、通常の電子カメラ（デジカメ）と同様な、高速、高精度なオートフォーカス（ＡＦ）機能や焦点距離の変化（ズーム）機能が要求され、さらに情報端末そのものの小型化、軽量化によって、必然的にカメラモジュールも小型化、軽量化が望まれている。

このようなカメラモジュールに於けるオートフォーカスや焦点距離の変化（ズーム）のためには、レンズ群を光軸方向に移動させることが必要であり、そのため従来では、例えば特許文献１に示されているように、光学系の側面に配置された一つの円筒カムをモータで駆動し、ズームレンズ枠とＡＦレンズ枠とを駆動するようにしたものや、同じくレンズ枠に隣接して配置した円筒カムをモータにより駆動し、それによってオートフォーカス用レンズ枠とズームレンズ枠とを移動させて、テレとマクロの２点切換をするようにした機構などが用いられている。

又円筒カムだけでなく、オートフォーカス用レンズ枠やズーム用レンズ枠をそれぞれに対応したオートフォーカス用リードスクリューやズーム用リードスクリューで駆動するよう構成し、最も被写体側のレンズをケース前面に固定すると共に、これらのリードスクリューをケースにおける一辺の隅に設ける、ケースにレンズ枠のガイド支持部を設ける、さらに、光軸周りの第１象限にズーム用リードスクリューを、第２象限にフォーカス用リードスクリューを、第３象限にレンズ枠のガイドシャフトを配置する、などの構成としたカメラモジュールや、ヘリコイド機構を用いてレンズ群を光軸方向に移動させる機構を有したカメラモジュールなどが存在する。

しかしながら、こういった円筒カム、リードスクリュー、ヘリコイドなどを用いた従来のカメラモジュールでは、その駆動源として一般的に回転子を有する電磁モータやパルスモータが用いられているが、こういった回転子を用いた電磁モータは、回転子とその周囲に電磁石や永久磁石が必要であって軸方向長さを短くしたとしても、円柱形状部分が不可欠であるからカメラモジュールを小型化する上でのネックとなり、さらに騒音なども発生する。

そこで、こういった電磁モータに於ける欠点を解決するため従来から、レンズ枠を光軸方向へ移動させる駆動源として、電界や磁界の変化に応じて機械的歪みを発生するピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子で機械振動子を構成し、ロータやスライダをこの機械振動子に接触させて機械振動子の振動を出力として取り出せるようにした摩擦駆動型の駆動源、いわゆる電歪素子が用いられている。このような摩擦駆動型の駆動源は、低速であるが高トルクで応答性・制御性に優れ、微小な位置決めが可能、無通電時に保持トルク（または保持力）を有する、静粛性に優れる、小型・軽量であるなどの利点を有している。

例えば特許文献２には、レンズ枠に圧電素子を配置し、尺取り虫のようにしてレンズを駆動する光学機器が示され、また、特許文献３には、リニア駆動式振動波アクチュエータ（電歪素子）を用い、電歪素子の当接により、レンズ枠を直接駆動するものなどが提案されている。

さらに、往復運動または伸縮振動をする駆動軸に、スライダを当該駆動軸に沿って移動可能に摩擦係合させ、駆動軸を前後非対称に駆動させることによって、スライダを任意の方向に移動させるリニアアクチュエータが存在し、このようなリニアアクチュエータでは、非駆動状態において駆動軸上をスライダが所定の摩擦力を持って滑らかに動けるようにしておくことが安定な動作のために必要である。

しかしながら、こういった電歪素子を用いたリニアアクチュエータや摩擦駆動型の駆動源では、長期間使用したり使用環境によっては、駆動部と被駆動部の当接する部位が摩擦により削れ、削れカスが粉塵としてレンズを汚し、ゴーストやフレアなどを生じたり、硫化水素、ＮＯｘ、オゾンなどの腐食性ガス及び酸化ガスなどにより生成された腐食物や、塵埃や磨耗分等の付着物が堆積することがある。また、高温・多湿の環境下においても駆動軸やスライダ材料によっては、材料表面に組成成分が遊離・付着し、スライダ及び駆動軸間の摩擦係合部を汚染する結果、摩擦力を増大させ、スライダが滑らかに動かなくなる場合がある。

こういった光学系内部の粉塵に対処する方法としては、例えば特許文献４に、粘着剤を光学系内部に施してポリゴンミラーの回転によって飛散する粉塵を捉えたり、粘着テープで光路周辺の開口を閉塞して塵を吸着することが示されている。また特許文献５、６には、光軸領域外に静電吸着材を用いて塵埃を吸着させるようにしたり、回転多面体鏡軸受に樹脂材料を用いて摩擦により発生する摩耗紛を、摩擦帯電によって軸受部に付着させたりするようにした構造が開示されている。

特開平７−６３９７０号公報 特開平５−１０７４４０号公報 特開平７−１０４１６６号公報 特開平６−１４８５５０号公報 特開平９−２９４１９３号公報 特開平９−１２７４５１号公報

しかしながら特許文献２に示された技術は、通常の大きさのカメラレンズを駆動する機構であり、携帯電話などの情報端末に使われるカメラモジュールは常に小型化を要求されているので、こういった情報端末に適用するには大きすぎる。

また特許文献４、５に示された技術も、光学系内部に浮遊する塵埃や飛散する異物を吸着するものであって摩擦により削れたカスに対処するものではなく、また特許文献６に示されたものは摩耗紛ではあるが、摩擦帯電によって吸着しているだけなので、回転が止まれば塵として浮遊する可能性があり、根本的な解決策にはなり得ない。

そのため本発明においては、電歪素子を用いたリニアアクチュエーターを用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共に電歪素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処したカメラモジュールおよび該カメラモジュールを搭載した情報端末を提供することが課題である。

かかる課題を解決する本発明のカメラモジュールは、電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材が連結されたレンズ保持部と、を備えたカメラモジュールであって、前記摺動部材近傍に粘着部材を配設し、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したことを特徴とする。

本発明によれば、電歪素子と連動した駆動軸と摺動部材との摺動により生じる削りカスや、腐食性ガスや酸性ガスにより生成される腐食物等の付着物が生じた場合でも、摺動面近傍に配置した粘着部材で捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができる。従って、長期間の使用においても、駆動軸と摺動部材との摩擦力を安定して適度に維持することができ、リニアアクチュエーターの動作不良を防止することが可能である。さらに、本発明によれば、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。
尚、前記摺動部材近傍とは、該摺動部材のうち駆動軸に対面する側であれば何れの位置でも良く、電歪素子に対面する位置を含む。
また、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したことを特徴とする。このように構成することにより、省スペース化が図れ、小型化することができる。
さらに、前記摺動部材が、前記駆動軸と２箇所で摩擦係合することを特徴とする。このように構成することにより、摺動箇所が分散され、駆動軸への押圧箇所の集中を避けて削りカスの発生を抑え、且つレンズの光軸をより安定させることができる。

また、前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端部で且つ前記駆動軸若しくは前記電歪素子周面と対面する側に、集塵部材を配設したことを特徴とする。このように電歪素子側端部に集塵部材を配設することにより、粘着部材で捕集しきれない削りカスを効果的に捕集することができる。さらにまた、前記電歪素子側とともに前記摺動部材の逆側端部にも集塵部材を配設することが好ましく、これにより摺動部材の駆動軸方向両端部に集塵部材が設けられ、より効果的な集塵が可能となる。

また、前記摺動部材の前記駆動軸に当接する面が断面円弧状に形成され、断面円弧状の略円環状に形成された前記隙間に集塵部材を配設したことを特徴とする。
このように、摺動部材を円環状ではなく断面円弧状の略円環状に形成することにより、該摺動部材を一方向のみからの付勢により支持することができ、且つ駆動軸への当接性を高く維持することができる。

また、前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向に２箇所以上設けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、集塵部材を配設したことを特徴とする。
これにより、粘着部材で捕集しきれない削りカスを集塵部材で捕集することが可能となり、付着物捕集性能がより一層向上する。
さらに、前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸の軸方向両端側に２箇所設けられ、該２箇所の隙間に集塵部材を夫々配設したことを特徴とする。
このような構成とすることにより、削りカス等の付着物を効果的に除去することができる。特に、削りカスが発生し易い駆動軸の上下端部側に集塵部材を配設することにより、削りカスが飛散する前にこれを補足することができる。
さらにまた、前記２箇所の間に前記粘着部材を配設したことを特徴とする。これにより、粘着部材の配設スペースを追加せずに、該粘着部材を配設することができる。

また、前記駆動軸のうち前記摺動部材と当接する箇所の表面を、非当接の表面より粗く処理することを特徴とする。さらに、前記駆動軸が、前記摺動部材と該摺動部材の逆側に配設された固定枠とに挟まれて支持されるようにし、前記固定枠側の摺動面における摩擦係数を前記摺動部材側の摺動面における摩擦係数より低く処理したことを特徴とする。さらにまた、前記駆動軸が、前記摺動部材と該摺動部材の逆側に配設された固定枠とに挟まれて支持されるようにし、前記駆動軸のうち前記固定枠に摺動する側の表面に潤滑処理を施し、前記摺動部材に摺動する側の表面に前記潤滑処理を省いたことを特徴とする。これらの発明によれば、電歪素子による駆動がより効果的に行え、且つ摺動面の摩擦ロスを低減することができる。

また、前記摺動部材を前記駆動軸に当接する方向に付勢する弾性部材が設けらていることを特徴とする。
これにより、簡単な構成で以って電歪素子に適度な力で不勢力を加えることが可能である。

また、本発明の情報端末は、電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材が連結されたレンズ保持部と、を備えたカメラモジュールであって、前記摺動部材近傍に粘着部材を配設し、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したカメラモジュールと、操作部材と、表示部材と、バッテリーと、通信部と、前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする。このようなカメラモジュールを組み込んだ情報端末とすることで、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。

以上記載のごとく本発明によれば、ピエゾ素子に代表される電歪素子を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成するととももに、電歪素子に連結された駆動軸と、レンズ保持部に連結された摺動部材とが摩擦当接することで生じる削りカスや、腐食性ガスや酸性ガスにより生じた腐食物等の付着物などにも対処した、カメラモジュールを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は本実施形態における駆動部分のカメラモジュールの概略断面図、図２は図１のカメラモジュールを被写体側レンズ方向から見た斜視図（Ａ）、撮像素子方向から見た斜視図（Ｂ）、図３は本実施形態に係るカメラモジュールの動作説明図で、レンズが最も望遠（テレ）側にある状態（ａ）、同じく最も広角（ワイド）側にある状態（ｂ）、図４は摺動部材と駆動軸の当接状態を示す図で、側断面図（ａ）、平断面図（ｂ）、要部断面図（ｃ）、図５は本実施形態に係るカメラモジュールの構造説明図で、左側面図（ａ）、上面図（ｂ）、右側面図（ｃ）、左下方からの斜視図（ｄ）、右上方からの斜視図（ｅ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図（ｆ）、同じく（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図（ｇ）、同じく（ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図（ｈ）、図６は本実施形態のカメラモジュールの全体構成を示す斜視図（ａ）、カバーを装着した際の斜視図（ｂ）、図７は本実施形態のカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。図中、同一構成要素には同一番号が付してある。

まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るカメラモジュール１の主要概略構成につき説明する。同図に示されるように、本実施形態のカメラモジュール１は、撮像レンズを保持するレンズ保持枠２と、軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸９と、前記レンズ保持枠２に連結され前記駆動軸９に沿って摩擦係合する摺動部材５と、前記駆動軸９に連結されレンズ保持枠２の位置決めをする電歪素子８と、前記駆動軸９とは他端側の電歪素子に連結される安定重量部材３と、該安定重量部材３に連結され駆動軸９の移動を規制する固定枠４と、前記摺動部材５を駆動軸９に付勢するばね部材７と、該ばね部材７を支持するばね受け６と、を主要構成とする。

レンズ保持枠２を駆動制御するリニアアクチュエータは、安定重量部材３、電歪素子８、駆動軸９の順に構成される。前記安定重量部材３は、振動による反発を吸収するため、重量が大きくならず、カメラモジュール構成部品への影響及びカメラモジュール構成部品からの影響を極力小さくするために柔軟性の高い（固有振動数の低い）接合部材により固定されている。電歪素子３は、積層型で電圧を印加することにより光軸と平行方向に伸縮駆動する素子で、ピエゾ素子に代表される。駆動軸９は、電歪素子８に押圧固定、若しくは接合剤による固定などによって接合されており、該電歪素子８と連動して光軸と平行方向に伸縮駆動する。該駆動軸９は、固定枠４の摺動面４ａと、レンズ枠保持部２に連結された摺動部材５の摺動面５ａとに挟まれており、該摺動部材５とばね受け６の間には摺動面加圧用のばね部材７が配されている。尚、ばね部材としては、スプリングの他に降伏点を超えない板ばね、プラスチックばね、粘性高分子材料等の弾性部材を用いることができる。即ち、前記摺動部材５は、ばね部材７により駆動軸９に押圧され、支持されている。
また、ばね部材７の荷重は、駆動軸９と摺動部材５の摩擦より十分に小さいながらも、レンズの光軸を安定させるのに十分なものとする。

本実施形態におけるレンズ保持枠２の駆動機構は、電歪素子８の急峻な体積変化と、移動体である駆動軸９の慣性と摩擦力を利用することにより、小型で高精度の駆動を可能とし、レンズの位置決めを精密に行うことを可能としている。
電歪素子によるレンズの移動動作の駆動原理は、以下のようになる。
電歪素子８が急速に伸びた場合に、該電歪素子８に連結された駆動軸９は同時に急速に移動し、駆動軸９の周面と、レンズ保持枠２に連結された摺動部材５の摺動面５ａが滑って、レンズ保持枠２自体は略その位置にとどまり、駆動軸９のみが移動する。その後電歪素子８をゆっくり縮ませると、駆動軸９の周面と摺動部材５の摺動面５ａの面摩擦により摺動部材５がレンズ保持枠２を伴ってＺ軸＋方向（図１参照）に動く。この伸縮動作を繰り返すことによってレンズ保持枠２はＺ軸＋方向に変位する。同様に、電歪素子８をゆっくり伸ばした後に急速に縮ませると、レンズ保持枠２は逆にＺ軸−方向（図１参照）に進む。このとき、電歪素子８を変位させるためには、図５、６に示した回路基盤１３によって電歪素子８に矩形波若しくはノコギリ波状の非対称の電圧波形を入力して制御する。

具体的には、例えば立ち下がり時間が立ち上がり時間より少なくとも４倍程度長い非対称の電圧パルスを電歪素子８に印加すると、駆動軸９の周面と摺動部材５の摺動面５ａの摩擦によってパルスの立ち下がり時に駆動軸９と摺動部材５が係合したまま出発位置に戻り、そのためパルスの立ち上がり時の変位分、駆動軸９と摺動部材５が相対的に移動する。また、上記電圧を逆にかけると、この電歪素子８は逆の方に変形し、従って、駆動軸９と摺動部材５は相対的に逆の方向に移動する。このとき、ばね受け６、安定重量部材３、固定枠４は固定され、ばね部材７の駆動軸側先端のみが−方向に向く。

図３（ａ）に、レンズ保持枠２がＺ軸−方向に最も変位した状態を示し、図６（ｂ）にレンズ保持枠２がＺ軸＋方向に最も変位した状態を示す。レンズ保持枠２の変位幅は、駆動軸９の長さにより自在に設定可能である。また、駆動軸９に基づき設定される変位幅の範囲内であれば、リニアアクチュエータの制御によりレンズ保持枠２は微小移動が可能となる。

このように電歪素子は、連続的に変形が生じるような信号電圧を与えることで、駆動軸９とレンズ保持枠２の摺動部材５の間の面摩擦によって相対的な位置を変位させていくため、応答性、制御性に優れた微小な位置決めが可能で、無通電時に保持トルク（または保持力）を有する、静粛性に優れる、小型・軽量であるなどの利点を有する駆動源となる。

以上が本実施形態のカメラモジュール１における電歪素子８の動作原理であるが、続いて本実施形態のカメラモジュールの構成につき、図４、５を用いてを更に詳細に説明する。

図４は摺動部材と駆動軸の当接状態を示す図であり、図４（ａ）の側断面図に示されるように、前記摺動部材５は、駆動軸９に対面する側に凹状の隙間１１を３箇所有しており、夫々の隙間は、駆動軸９の軸方向に対して、摺動部材５の最上端に一箇所、最下端に一箇所、さらに該最上端と最下端の間の中間部に一箇所設けられ、これらの隙間は軸方向に所定距離だけ離間させて設けられている。図４（ｃ）の要部断面図に示されるように、前記隙間１１は半円環状に形成される。
最上部及び最下部に位置する隙間には、図４（ｂ）の平断面図に示されるように、断面扇形状の集塵部材１０が設けられる。集塵部材１０の摺動負荷は、摺動部材５の摩擦より十分小さく、且つ削りカスを集塵するのに十分な荷重のものであればよい。また、好適には摺動部材５の中間に位置する隙間に、粘着部材１１を設ける。

摺動部材５のうち駆動軸９と摺動する面は、隙間を除く２箇所の摺動面５ａとなり、従って、摺動部材５側は、駆動軸の軸方向に対して、集塵部材１０、摺動面５ａ、粘着部材１１、摺動部５ａ、集塵部材１０の順で配置され、夫々の軸方向厚みは略同等となるようにする。このように、摺動部材５を摺動面に対して断面上広くとることで、削りカス等の飛散を抑えるようになる。
さらに他の部材の摺動面としては、集塵部材１０の略半円環状の内側円弧に相当する内周面と、固定枠４の摺動部４ａとが駆動軸との摺動面となる。このとき、摺動性向上、削りカス低減のために固定枠４との摩擦は小さく、駆動ロス低減のために摺動部材５との摩擦はある程度あった方が良い。具体例として、前記駆動軸９のうち摺動部材５と当接する箇所の表面を、非当接の表面より粗く処理すると良い。また、前記駆動軸９が、固定枠４側の摺動面４ａにおける摩擦係数を摺動部材５側の摺動面５ａにおける摩擦係数より低く処理することも好適である。例えば、フッ素配合のポリカーボネートやＰＰＳなどを用いて低摩擦とした樹脂材料で駆動軸９を形成したり、摺動面４ａをコートしたりすれば良い。さらにまた、前記駆動軸９のうち、固定枠４の摺動面４ａに摺動する側の表面に潤滑処理を施し、摺動部材５の摺動面５ａに摺動する側の表面では前記潤滑処理を省くことも好適である。

尚、本実施形態では、駆動軸の軸方向に対して３箇所の隙間を設け、最上部及び最下部の２箇所に集塵部材１０を設け、摺動部材５が駆動軸９と２箇所で摩擦係合する構成とし、これにより、摺動箇所が分散されて削りカスの発生を抑え、且つレンズの光軸をより安定させることができる。また、２箇所の集塵部材１０の間に粘着部材１１を配設しており、これにより粘着部材１１の配設スペースを別に追加せずに該粘着部材１１を配設できる。

本実施例のカメラモジュールは上記構成に限定されるものではなく、前記摺動部材５近傍に粘着部材１１を配設すれば何れの構成であっても良く、これにより、駆動軸９と摺動部材５との摺動により生じる削りカスや、腐食性ガスや酸性ガスにより生成される腐食物等の付着物が生じた場合でも、摺動面近傍に配置した粘着部材１１で捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができ、延いては長期間の使用においても、駆動軸と摺動部材との摩擦力を安定して適度に維持することができ、リニアアクチュエーターの動作不良を防止することが可能である。さらに、本実施例によれば、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。
尚、前記摺動部材近傍とは、摺動部材５のうち駆動軸９に対面する側であれば何れの位置でも良く、電歪素子８に対面する位置を含む。例えば、摺動部材５の面上に粘着部材１１を載置、固着してもよい。
また、摺動部材５が駆動軸９に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、前記隙間に粘着部材１１を配設することで、省スペース化が図れ、小型化することができる。

さらに、摺動部材５の駆動軸９に当接する面が断面円弧状に形成され、前記隙間に粘着部材１１を配設することにより、該摺動部材５を一方向のみからの付勢により支持することができ、且つ駆動軸９への当接性を高く維持することができる。このとき、前記隙間に配設する集塵部材１０を、同様に断面円弧状とすることが好ましく、これにより摺動部材５と駆動軸９の摺動面で発生した削りカスを確実に捕集することが可能となり、集塵性能が向上する。
また、摺動部材５のうち電歪素子８側の端部で且つ駆動軸９若しくは電歪素子８周面と対面する側に、集塵部材１０を配設することが好ましい。該集塵部材１０の配置は、摺動部材５のうち駆動軸９若しくは電歪素子８と対面する側に隙間を設けて、該集塵部材１０をこの隙間内に配設しても良いし、また摺動部材５の摺動方向端側で且つ駆動軸９若しくは電歪素子８に当接する側に付設しても良い。このように電歪素子側端部に集塵部材１０を配設することにより、粘着部材１１で捕集しきれない削りカスを効果的に捕集することができる。さらにまた、電歪素子８側とともに摺動部材５の逆側端部にも集塵部材１０を配設することが好ましく、これにより摺動部材５の駆動軸方向両端部に集塵部材１０が設けられ、より効果的な集塵が可能となる。

なお、前記集塵部材１０としては、低反発、低負荷で経年変化が少なく、空気層の多い材料を選択し、駆動軸９に当接しながら削りカスを捕集、保持できる部材であればよい。例えば、スポンジ状部材等の発泡体もしくは繊維状体のように、部材内に多数の微小空隙を有し、この微小空隙により削りカスを捕集、保持する構造であればよい。また、材料としては、モケット、スポンジ、またはウレタンなどの発泡性高分子材料であればよい。あるいは、駆動軸９に対向する面に植毛紙、植毛布、若しくはベースに直接植毛を塗布するようにしてもよい。

また、摺動部材１０の隙間が駆動軸９の軸方向に２箇所以上設けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、集塵部材１０を配設することにより、粘着部材１１で捕集しきれない削りカスを集塵部材１０で捕集することが可能となり、集塵性能がより一層向上する。
さらに、摺動部材５の隙間が、少なくとも駆動軸９の軸方向両端側に２箇所設けられ、該２箇所の隙間に集塵部材１０が夫々配設されるようにする。このように削りカスが発生し易い駆動軸の上下端部側に集塵部材１０を配設することにより、削りカスが飛散する前にこれを補足することができる。
さらにまた、前記２箇所の間に前記粘着部材を配設すると良い。これにより、粘着部材１１の配設スペースを追加せずに、該粘着部材１１を配設することができる。
なお、前記粘着部材１１としては、駆動軸に当接せずに削りカス、浮遊ゴミを表面に付着させる部材であればよく、経年変化の少ないアクリル系、高重量に用いられるゴム系、あるいは耐熱使用に有用なシリコン系などを用いればよいが、安価で、化学的に安定、かつ構造の経年変化のないアクリル系粘着材が適している。

本実施例における電歪素子８と駆動軸９からなる駆動制御手段は、摩擦駆動型であるため、駆動軸表面と摺動部材５の摺動部５ａ及び固定枠４の摺動部４ａとが当接することで削れカスが生じ、その削れカスが粉塵としてレンズを汚してゴーストやフレアなどを生じたり、腐食性ガスや酸性ガスにより生成される腐食物等の付着物が生じることがある。前記粘着部材１１はこの付着物を回収し、飛散するのを防止するために設けられる。
本実施形態では、一例として、軸方向中央付近に１箇所設けたスペース１１に粘着部材を配置している。さらに、摺動部材５の軸方向上方と下方に２箇所設けたスペースに集塵部材１０を配置している。このように、削りカスが生じる近傍に集塵部材１０、粘着部材を配置することで、削りカスは集塵部材１０に集められるとともに、粘着部材１１に付着して、飛散を効果的に防止することができる。
また、こういった生じた削りカスを集めるだけでなく、削りカスを出さないようにすることも重要であり、上述したように駆動軸９と固定枠４の摺動部４ａが当接する箇所の表面を滑らかに、駆動軸９と摺動部材５の摺動面５ａが当接する表面をより荒く処理することで、集塵部材１０や粘着部材１１が設けられていない方には削りカスが生じないようにすると良い。

以上、図１乃至図４に示したカメラモジュールの実施形態は、単一のレンズ保持部２を駆動するための構成であり、このようなカメラモジュールを例えばズームレンズを構成する複数のレンズのそれぞれに対応させて用意し、焦点距離に応じてレンズを所定位置に駆動することで、ズーミングとピント合わせを同時に行えるカメラモジュールを構成することが可能である。

また、本発明のカメラモジュールを、単焦点のカメラモジュールとしてレンズの焦点位置にＣＣＤなどの撮像素子を用意すれば、オートフォーカス機能を備えた例えばカメラ機能付き携帯電話等の情報端末や監視カメラなどに応用することが可能である。

この場合の実施形態を示したのが図５、図６である。この図５、図６に示したカメラモジュールは、以上説明してきたカメラモジュールをＣＣＤ等の撮像素子と組み合わせ、単焦点の独立したカメラモジュールとして構成した一例の構造説明図であり、図５（ａ）は左側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は左下方からの斜視図、（ｅ）は右上方からの斜視図、（ｆ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図、同じく（ｇ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図、同じく（ｈ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。

また、図６（Ａ）は、上記した撮像用レンズやレンズ移動機構、各種電装部品を組み込んで調整を行ったカメラモジュール１で、図６（Ｂ）は、このカメラモジュール１にカバー１４を被せた図である。

この図５、図６において、前記した図１乃至図４の構成要素と同一の構成要素には同一番号が付してあるので説明を省略する。図中１３はＣＣＤ等の撮像素子を搭載した基板、１４はカメラモジュールのカバー、１５はレンズの露出部、１６はこのカメラモジュールを搭載する携帯機器などとの電気的接続を行う連絡フレキシブルプリンタ基盤（ＦＰＣ）、１７はレンズ保持枠２の位置を検出するためのホール素子、１８はホール素子１７のためのマグネット、１９はＣＣＤ等の撮像素子２０を保護するためのフィルタ、２１はホール素子１７などの保持用案内軸である。

この図５、図６に示したカメラモジュールは、前記図１乃至図４で説明したカメラモジュールにおける固定枠４を、図５（ｇ）に示したように基板１３上に設けた基体２２に固定し、さらにレンズ保持枠２に固定したホール素子１７とマグネット１８を移動させるための軸２１を、図５（ｈ）に示したように、同様に基体２２に固定して安定重量部材３のガイドをも兼ねさせている。

そして図５（ｆ）の断面図に示したように、基体２２の内部にＣＣＤなどの撮像素子２０とフィルタ１９を収容し、全体をカバーで覆って図６に示したようなカメラモジュールとしたものである。

このようにカメラモジュールを構成することにより、前記図１乃至図４で説明したようにレンズ保持枠２は電歪素子８によって駆動することができ、また、ホール素子１７とマグネット１８によってそのレンズ保持枠２の現在位置を正確に検出することが可能であるから、単焦点とはいえ、非常に小型で、焦点合わせをスピーディに、正確に行えるカメラモジュールを提供することができる。

図７は、以上説明してきたカメラモジュール１を組み込んだ情報端末の一例である。この図７に示した情報端末は、一例として携帯電話機５０の場合を示している。図中５１は操作部（操作部材）、５２はディスプレイ（表示部材）で、この図７はこれら操作部（操作部材）５１、ディスプレイ（表示部材）５２が見える状態（開状態）で示した平面図であり、図示の携帯電話機５０は、操作部５１が搭載された第１のケース部５３とディスプレイ５２が搭載された第２のケース部５４とがヒンジ機構５５によって連結され、第１及び第２のケース部５３及び５４は、ヒンジ機構５５の回りに回動可能となっている。なお、第１及び第２のケース部５３及び５４はケース体を構成する。

第２のケース５４には、図中破線二重丸で示すように、前述したカメラモジュール１が組み込まれており、操作部５１の所定のボタンを操作すると、カメラモジュール１によって撮像が行われ、撮像された画像は、例えば、ディスプレイ５２上に表示される。なお、カメラモジュール１は、図１に示す上側が第２のケース部５４の外側に向けられている。つまり、第２のケース部５４には、カメラモジュール１における第３レンズ保持部２０に保持された第１のレンズ群２を露出させる開口部が形成され、また、図示はしないが、第１のケース部５３にはバッテリー及び通信部等が収納されており、さらに、第２のケース部５４の厚さ寸法は、略カメラモジュール１の高さに規制されている。

以上種々述べてきたように本実施形態によれば、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んだ、小型で軽量に構成できるカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた情報端末を提供することができる。

オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んだカメラモジュールを、小型で軽量に構成することが可能となり、各種の小型情報端末におけるカメラモジュールとして最適である。

本実施形態における駆動部分のカメラモジュールの概略断面図である。 図１のカメラモジュールを被写体側レンズ方向から見た斜視図（Ａ）、撮像素子方向から見た斜視図（Ｂ）である。 本実施形態に係るカメラモジュールの動作説明図で、レンズが最も望遠（テレ）側にある状態（ａ）、同じく最も広角（ワイド）側にある状態（ｂ）を示す。 摺動部材と駆動軸の当接状態を示す図で、側断面図（ａ）、平断面図（ｂ）、要部断面図（ｃ）である。 本実施形態に係るカメラモジュールの構造説明図で、左側面図（ａ）、上面図（ｂ）、右側面図（ｃ）、左下方からの斜視図（ｄ）、右上方からの斜視図（ｅ）、（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図（ｆ）、同じく（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図（ｇ）、同じく（ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図（ｈ）である。 本実施形態のカメラモジュールの全体構成を示す斜視図（ａ）、カバーを装着した際の斜視図（ｂ）である。 本実施形態のカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。

符号の説明

１ カメラモジュール
２ レンズ保持枠
６ ばね受け
３ 安定重量部材
４ 固定枠
４ａ 摺動面
５ 摺動部材
５ａ 摺動面
７ ばね部材
８ 電歪素子
９ 駆動軸
１０ 集塵部材
１１ 粘着部材
１２ レンズ
１３ 回路基盤
１４ カバー
１６ 連絡フレキシブルプリント基板
１７ ホール素子
１８ マグネット
１９ フィルタガラス
２０ 撮像素子
２１ 案内軸

Claims (12)

1. 電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材が連結されたレンズ保持部と、を備えたカメラモジュールであって、
   前記摺動部材近傍に粘着部材を配設し、
   前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したことを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記摺動部材が、前記駆動軸と２箇所で摩擦係合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。
3. 前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端部で且つ前記駆動軸若しくは前記電歪素子周面と対面する側に、集塵部材を配設したことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
4. 前記摺動部材の前記駆動軸に当接する面が断面円弧状に形成され、断面円弧状の略円環状に形成された隙間に集塵部材を配設したことを特徴とする請求項１若しくは３記載のカメラモジュール。
5. 前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向に２箇所以上設けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、集塵部材を配設したことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
6. 前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸の軸方向両端側に２箇所設けられ、該２箇所の隙間に集塵部材を夫々配設したことを特徴とする請求項１若しくは２記載のカメラモジュール。
7. 前記２箇所の間に前記粘着部材を配設したことを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
8. 前記駆動軸のうち前記摺動部材と当接する箇所の表面を、非当接の表面より粗く処理したことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
9. 前記駆動軸が、前記摺動部材と該摺動部材の逆側に配設された固定枠とに挟まれて支持されるようにし、前記固定枠側の摺動面における摩擦係数を前記摺動部材側の摺動面における摩擦係数より低く処理したことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
10. 前記駆動軸が、前記摺動部材と該摺動部材の逆側に配設された固定枠とに挟まれて支持されるようにし、前記駆動軸のうち前記固定枠に摺動する側の表面に潤滑処理を施し、前記摺動部材に摺動する側の表面では前記潤滑処理を省いたことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
11. 前記摺動部材を前記駆動軸に当接する方向に付勢する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
12. 電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材が連結されたレンズ保持部と、を備えたカメラモジュールであって、前記摺動部材近傍に粘着部材を配設し、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したカメラモジュールと、
    操作部材と、
    表示部材と、
    バッテリーと、
    通信部と、
    前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする情報端末。

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