(57)【要約】【課題】付勢部を覆い隠して、外部からの付勢部に対する接触を抑制して付勢部の変形を防止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】レンズ１５が収められたレンズユニット４と、レンズ１５の光軸方向の一面が開放された収容部２１にレンズユニット４を収容する筐体部３と、筐体部３に取り付けられ、収容部２１の一面およびレンズユニット４の外周側を覆うカバー部材５とを備え、カバー部材５は、筐体部３に支持される受け板４１と、受け板４１から収容部２１側に折り返されて、レンズユニット４の外周側を収容部２１内に向けて付勢する折り返し片４３とを有する構成とした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズが収められたレンズユニットと、
前記レンズの光軸方向の一面が開放された収容部に前記レンズユニットを収容する筐体部と、
前記筐体部に取り付けられ、前記収容部の一面および前記レンズユニットの外周側を覆うカバー部材とを備え、
前記カバー部材は、前記筐体部に支持される受け板と、前記受け板から前記収容部側に折り返されて、前記レンズユニットの外周側を収容部内に向けて付勢する折り返し片とを有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記筐体部は、前記収容部に前記レンズユニットを前記レンズの光軸方向に移動可能に収容す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３】
前記折り返し片は、少なくとも２つであり、少なくとも前記レンズの光軸を挟んで対向する２箇所において前記レンズユニットを付勢することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記折り返し片は、４つであり、前記レンズの光軸回りの等間隔の４箇所において前記レンズユニットを付勢することを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記カバー部材は、少なくとも前記レンズを挟んで対向する２箇所において前記筐体部の側壁に設けられた係合突起に弾性係合する係合片を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記筐体部は、前記受け板を支持する複数の突起部を有し、
前記係合片は、隣り合う前記突起部間において、前記受け板から前記筐体部の側壁側に折り曲げられて形成されたことを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記突起部は、前記受け板における前記折り返し片が折り返された位置の近傍を支持することを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記筐体部および前記カバー部材は、平面視略矩形状に形成され、
前記折り返し片は、前記カバー部材の隅部から各辺に沿って延在することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の電子機器に用いられるカメラモジュールに関し、特に、焦点距離を２段階に調整可能なカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、焦点距離を調整可能なカメラモジュールとして、通常撮影モードおよび２次元コードの読み取り等のマクロ撮影モードで焦点距離を２段階に切り替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このカメラモジュールは、レンズを収めたレンズユニットを筐体部内に回動可能に載置し、筐体部の上面に設けられたカバー部材によりレンズユニットを筐体部内に保持するように構成されている。
【０００３】
レンズユニットの底面および筐体部の載置面には、カム機構が形成されており、このカム機構によりレンズユニットの回動がレンズの光軸方向の移動に変換されて焦点距離が調整される。また、カバー部材は、筐体部に上板が熱カシメにより固定されており、上板中央の開口の周囲には、下方に向けて凸状に屈曲した付勢部が形成されている。そして、上板に形成された付勢部がレンズユニットの上面を付勢することでレンズユニットが筐体部内に安定的に保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４０２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような従来のカメラモジュールにおいては、カバー部材の上板に形成された付勢部が外部に露出された状態で出荷されるため、出荷先においてカメラモジュールを製品に組み込む際に、付勢部が触れられて変形するおそれがあった。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、付勢部を覆い隠して、外部からの付勢部に対する接触を抑制して付勢部の変形を防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカメラモジュールは、レンズが収められたレンズユニットと、前記レンズの光軸方向の一面が開放された収容部に前記レンズユニットを収容する筐体部と、前記筐体部に取り付けられ、前記収容部の一面および前記レンズユニットの外周側を覆うカバー部材とを備え、前記カバー部材は、前記筐体部に支持される受け板と、前記受け板から前記収容部側に折り返されて、前記レンズユニットの外周側を収容部内に向けて付勢する折り返し片とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、レンズユニットを収容部内に付勢する付勢部として機能する折り返し片が、受け板から収容部側に折り返されているため、受け板により折り返し片が覆い隠される。したがって、外部からの折り返し片に対する接触が抑制され、折り返し片の変形が防止される。
【０００９】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記筐体部は、前記収容部に前記レンズユニットを前記レンズの光軸方向に移動可能に収容することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、焦点距離を調整可能なカメラモジュールにおいて、折り返し片の変形を防止することができる。
【００１１】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記折り返し片は、少なくとも２つであり、少なくとも前記レンズの光軸を挟んで対向する２箇所において前記レンズユニットを付勢することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、レンズユニットを筐体部の収容部内に安定的に保持することができる。
【００１３】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記折り返し片は、４つであり、前記レンズの光軸回りの等間隔の４箇所において前記レンズユニットを付勢することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、レンズユニットを筐体部の収容部内に、より安定的に保持することができる。
【００１５】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記カバー部材は、少なくとも前記レンズを挟んで対向する２箇所において前記筐体部の側壁に設けられた係合突起に弾性係合する係合片を有することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、筐体部にカバー部材を安定的に固定することができ、カバー部材の外れを防止することができる。
【００１７】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記筐体部は、前記受け板を支持する複数の突起部を有し、前記係合片は、隣り合う前記突起部間において、前記受け板から前記筐体部の側壁側に折り曲げられて形成されたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、隣り合う突起部により受け板が支持された状態で、係合片が筐体部の側壁の係合突起に弾性係合するため、係合片に引張力が生じる。したがって、係合片との係合突起との係合性が高められ、筐体部に対するカバー部材のガタツキを抑え、カメラモジュールの落下等の強い衝撃によるカバー部材の外れを防止することができる。
【００１９】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記突起部は、前記受け板における前記折り返し片が折り返された位置の近傍を支持することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、折り返し片の弾性変形時の支点部分の近傍をしっかりと支持することができる。
【００２１】
また本発明は、上記カメラモジュールにおいて、前記筐体部および前記カバー部材は、平面視略矩形状に形成され、前記折り返し片は、前記カバー部材の隅部から各辺に沿って延在することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、折り返し片を長くとることができ、折り返し片のバネ定数を適切に調整することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、付勢部を覆い隠して、外部からの付勢部に対する接触を抑制して付勢部の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るカメラモジュールの実施の形態を示す図であり、カメラモジュールの斜視図である。
【図２】本発明に係るカメラモジュールの実施の形態を示す図であり、カメラモジュールの分解斜視図である。
【図３】本発明に係るカメラモジュールの実施の形態を示す図であり、図１に示すカメラモジュールをＡ面で切断した断面図である。
【図４】本発明に係るカメラモジュールの実施の形態を示す図であり、カメラモジュールの焦点距離の切換動作の説明図である。
【図５】本発明に係るカメラモジュールの実施の形態を示す図であり、カバー部材の筐体部に対する取付構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明を通常撮影モードおよび２次元コードの読み取り等のマクロ撮影モードで焦点距離を２段階に切り替えるカメラモジュールに適用する場合について説明する。しかしながら、本実施の形態に係るカメラモジュールの適用対象については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。
【００２６】
図１から図３を参照して、カメラモジュールの全体構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るカメラモジュールの斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るカメラモジュールの分解斜視図である。図３は、図１に示すカメラモジュールをＡ面で切断した断面図である。
【００２７】
図１から図３に示すように、本実施の形態に係るカメラモジュール１は、撮像素子１１が実装された基板２に取り付けられ、撮像素子１１に対してレンズ１５を光軸方向に移動させて２段階に焦点距離が調整されるように構成されている。また、カメラモジュール１は、フィルタ１２が取り付けられた筐体部３に、レンズホルダ１３およびカム部材１４から成るレンズユニット４を収容し、筐体部３に上方からカバー部材５を装着して組み立てられている。
【００２８】
基板２は、上面視矩形の板状に形成され、中央部の周囲に撮像素子１１に接続される導体パターンが形成されている。撮像素子１１は、上面視矩形の薄板状に形成され、平面上に多数の光電変換素子を配置して構成されている。レンズ１５およびフィルタ１２を介して受光された撮像対象からの光は、光電変換素子において電気信号に変換され、画像データとして基板２に出力される。
【００２９】
筐体部３は、上面が開放された箱状であり、内部にレンズユニット４が収容される有底円筒状の収容部２１が形成されている。筐体部３の底壁の中央は、上面視円形状に窪んで円形凹部２２が形成され、円形凹部２２の中央に撮像素子１１の光電変換素子に対向するように矩形状の開口が形成されている。この円形凹部２２には、赤外線カット用のフィルタ１２が載置され、中央に形成された矩形状の開口が被覆される。
【００３０】
円形凹部２２の周囲には、円環状に突出した環状突部２３が形成され、この環状突部２３の外周面と収容部２１の内周面との間にレンズユニット４が載置される環状のレール面２４が形成されている。このレール面２４は、カム部材１４と共にカム機構を構成するものであり、レンズユニット４を回動に応じて上下動させる３つの段差２５が形成されている。各段差２５の上段と下段との間は傾斜面が形成されており、傾斜面は上面視において反時計回りに登るように傾斜している。
【００３１】
筐体部３の各側壁は、レンズユニット４を回動可能にガイドしており、各側壁のうち一の側壁には筐体部３外にレバー３２を露出させる切欠部２７が形成されている。また、各側壁には、それぞれ外面から外方に向けて係合突起２８が突出しており、この係合突起２８によりカバー部材５が筐体部３に固定される。さらに、各側壁の上面には、上方に向けて突出する支持突起２９が形成されており、この４つの支持突起２９によりカバー部材５が下側から支持される。
【００３２】
カム部材１４は、中空円筒状の円筒部３１と、円筒部３１の一部から半径方向外側に突出して形成されたレバー３２とを有している。円筒部３１の下部には、筐体部３の環状突部２３の内周面に沿って第１の環状底部３３、および環状突部２３の外周面に沿って第２の環状底部３４が形成され、この第１、第２の環状底部３３、３４によりカム部材１４が筐体部３に摺動可能に係合される（図３参照）。
【００３３】
また、第２の環状底部３４の底面には、下方に向けて突出する３つの摺動突起３５が形成され、この３つの摺動突起３５が筐体部３のレール面２４に摺動可能に当接されている。各摺動突起３５は、レンズユニット４が筐体部３に対して回動されると、レール面２４上を移動して段差２５を昇降することで、レンズユニット４を上下動させている。このように、筐体部３に形成されたレール面２４の段差２５とカム部材１４の複数の摺動突起３５によりカム機構が構成されている。
【００３４】
円筒部３１の上部には、半径方向外側に位置して、カバー部材５に形成された折り返し片４３より付勢される上面視弧状の摺接面３６が形成され、この摺接面３６にはそれぞれ段差３７が形成されている。各段差３７の上段と下段との間は傾斜面が形成されており、傾斜面は上面視において反時計回りに下るように傾斜している。円筒部３１の内周面には、雌ねじが形成されており、この雌ねじにレンズホルダ１３が装着される。
【００３５】
レンズホルダ１３は、下面を開放した円筒状に形成され、内部にレンズ１５が収容されている。レンズホルダ１３の外周面には雄ねじが形成されており、この雄ねじがカム部材１４の内周面に形成された雌ねじに螺合することによりレンズホルダ１３がカム部材１４に固定される。また、レンズホルダ１３の雄ねじの上側の頭部分は、八角形の外周面を有し、中央部分にホルダ内に収容されたレンズ１５を外部に露出する円形開口３９が形成されている。
【００３６】
カバー部材５は、金属等の弾性材料で形成され、中央が円形に開口された矩形枠状の受け板４１と、受け板４１の四辺から下方に折り曲げられた４つの係合片４２と、受け板４１の四隅から受け板４１の裏側に折り返された折り返し片４３とを有している。受け板４１は、中央の開口からレンズホルダ１３を露出させた状態でカム部材１４および筐体部３の上面を覆い、筐体部３の支持突起２９により四点支持される。
【００３７】
各係合片４２には、矩形状の係合孔４４が形成されており、この係合孔４４が筐体部３の各側壁から突出した係合突起２８に挿通されることで、カバー部材５が筐体部３に固定される。また、各係合片４２は、受け板４１に対して、略直角よりも僅かに内向きとなる角度に折り曲げられ、筐体部３の各側壁に弾性接触する。このように、各係合片４２が筐体部３の各側壁に弾性接触することにより、係合孔４４と係合突起２８との係合性が高められている。
【００３８】
各折り返し片４３は、受け板４１の四隅の折り返し位置から受け板４１の各辺に沿って延在し、カム部材１４の摺接面３６に上方から当接する。この場合、各折り返し片４３の延在長は同一であり、摺接面３６の光軸回りの等間隔の４箇所に当接し、レンズユニット４を筐体部３の収容部２１内に付勢している。このように、折り返し片４３の付勢によりレンズユニット４が筐体部３内に安定的に保持される。
【００３９】
また、各折り返し片４３は、それぞれ受け板４１の四隅から受け板４１の裏側に折り返されて受け板４１の各辺に沿って延在するため、受け板４１に上方から覆われて外部からの接触が抑制される。したがって、カメラモジュール１が出荷された際に、出荷先における外部からの接触を起因とする折り返し片４３の変形が防止される。
【００４０】
図４を参照して、カメラモジュールによる焦点距離の切換動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るカメラモジュールの焦点距離の切換動作の説明図であり、（ａ）が通常撮影モード時、（ｂ）がマクロ撮影モード時をそれぞれ示している。なお、ここでは、説明の便宜上、カメラモジュールにおいて焦点距離の切換動作に関わる特徴的な部分のみを模式的に表した図を用いて説明する。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、通常撮影モード時においては、カム部材１４の摺動突起３５が筐体部３のレール面２４の段差２５の上段に乗り上げており、カメラモジュール１の焦点距離が長めに調整される。このとき、カバー部材５の折り返し片４３は、カム部材１４の摺接面３６の段差３７の下段に当接して、レンズユニット４を筐体部３の収容部２１内に付勢している。このように、折り返し片４３の付勢力によりカム部材１４の摺動突起３５が筐体部３の段差２５の上段に押し付けられることで、レンズユニット４が収容部２１で通常撮影モード時の焦点距離を維持した状態で保持される。
【００４２】
この通常撮影モードから、レバー３２の操作により、レンズユニット４が回動されると、通常撮影モード時から図４（ｂ）に示すようなマクロ撮影モードに切り換えられる。マクロ撮影モード時においては、カム部材１４の摺動突起３５が筐体部３のレール面２４の段差２５を上段から下段に下り、カメラモジュール１の焦点距離が短めに調整される。このとき、カバー部材５の折り返し片４３は、カム部材１４の摺接面３６の段差３７の上段に当接して、レンズユニット４を筐体部３の収容部２１内に付勢する。このように、折り返し片４３の付勢力によりカム部材１４の摺動突起３５が筐体部３のレール面２４の段差２５の下段に押し付けられることで、レンズユニット４が収容部２１でマクロ撮影モード時の焦点距離を維持した状態で保持される。
【００４３】
この場合、筐体部３のレール面２４の段差２５の高さとカム部材１４の摺接面３６の段差３７の高さは略同一に形成されており、モードの切り換えによって折り返し片４３の付勢方向におけるカム部材１４の摺接面３６との接触位置が変わらないように設計されている。このように、折り返し片４３は、一定の高さでカム部材１４を付勢するため、一定の付勢力でレンズユニット４が収容部２１に保持されると共に、折り返し片４３の耐久性が向上される。
【００４４】
図５を参照して、カバー部材の筐体部に対する取付構造について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係るカバー部材の筐体部に対する取付構造の説明図であり、（ａ）は上面模式図、（ｂ）は側面模式図をそれぞれ示している。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、カバー部材５は、レンズホルダ１３を除いてカメラモジュール１の上面を覆うように取り付けられ、カバー部材５の折り返し片４３は受け板４１により完全に覆われている。したがって、カメラモジュール１の組み立て後においては、折り返し片４３が外部から直接接触されることがないため、接触による折り返し片４３の変形が確実に防止される。また、折り返し片４３は、レンズ１５の光軸回りの４箇所において、レンズユニット４を収容部２１内に付勢しているため、レンズユニット４を収容部２１内に安定的に保持させることが可能となる。
【００４６】
また、カバー部材５は、筐体部３の各側壁の上面から突出した支持突起２９により４箇所において下方から支持されており、各支持突起２９は、折り返し片４３の折り返し部分の近傍に位置されている。したがって、各支持突起２９により各折り返し片４３の弾性変形時の支点部分の近傍をしっかりと支持させることが可能となる。
【００４７】
また、図５（ｂ）に示すように、カバー部材５の係合片４２は、隣り合う支持突起２９により支持される支持位置の間において、筐体部３の係合突起２８に係合されるように構成されている。このとき、筐体部３の各側壁において、支持突起２９の支持位置および係合突起２８による係合位置の高さ方向における位置関係が、係合片４２に引張力を生じさせるように設計されている。
【００４８】
このように、係合片４２は、受け板４１を介して隣り合う支持突起２９により両持ちで支持されて引張力が生じるため、係合突起２８との係合力が増大される。したがって、筐体部３に対するカバー部材５のガタツキが抑えられ、カメラモジュール１の落下等の強い衝撃によるカバー部材５の外れを確実に防止することが可能となる。また、従来のように熱カシメによりカバー部材５が筐体部３に固定される構成と比較して、カバー部材５および筐体部３の耐久性を向上させると共に、簡易かつ強く固定することが可能となる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態に係るカメラモジュール１によれば、レンズユニット４を収容部２１内に付勢する４つの折り返し片４３が、受け板４１から収容部２１側に折り返されているため、受け板４１により折り返し片４３が覆い隠される。したがって、外部からの折り返し片４３に対する接触が抑制され、折り返し片４３の変形が防止される。
【００５０】
なお、上記した実施の形態においては、本発明を通常撮影モードおよび２次元コードの読み取り等のマクロ撮影モードで焦点距離を２段階に切り替えるカメラモジュールに適用する構成としたが、この構成に限定されるものではない。レンズユニットを筐体部に保持させる構成であればよく、例えば、焦点距離の調整機能を備えていないカメラモジュールにも本発明を適用可能である。
【００５１】
また、上記した実施の形態においては、４つの折り返し片によりレンズの光軸回りの等間隔の４箇所においてレンズユニットを付勢する構成としたが、この構成に限定されるものではない。折り返し片によりレンズユニットを筐体部に安定的に付勢可能な構成であればよく、例えば、２つの折り返し片によりレンズの光軸を挟んで対向する２箇所においてレンズユニットを付勢する構成としてもよい。
【００５２】
また、上記した実施の形態においては、筐体部の四方の側壁にそれぞれ係合突起を形成し、カバー部材に各係合突起に係合する係合片を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではない。少なくとも、レンズを挟んで対向する２箇所において係合突起と係合片とを係合させる構成であればよい。
【００５３】
また、上記した実施の形態においては、筐体部の側壁から突出した係合突起がカバー部材の係合片に形成された係合孔に挿通されることで、カバー部材が筐体部に固定される構成としたが、この構成に限定されるものではなく、カバー部材を筐体部に固定可能な構成であればどのような構成でもよい。
【００５４】
また、上記した実施の形態においては、筐体部の側壁の上面から突出した支持突起によりカバー部材が支持される構成としたが、この構成に限定されるものではない。筐体部の上面でカバー部材を支持可能な構成であればどのような構成でもよく、例えば、支持突起を設けずに側壁の上面でカバー部材を支持する構成としてもよい。
【００５５】
また、上記した実施の形態においては、折り返し片をカバー部材の四隅から各辺に沿って延在する構成としたが、この構成に限定されるものではない。受け板から折り返されて折り返し片が形成される構成であればよく、折り返し片の延在方向および折り返し位置が限定されるものではない。
【００５６】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上説明したように、本発明は、付勢部を覆い隠して、外部からの付勢部に対する接触を抑制して付勢部の変形を防止することができるという効果を有し、特に、焦点距離を２段階に調整可能なカメラモジュールに有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１  カメラモジュール
３  筐体部
４  レンズユニット
５  カバー部材
１１  撮像素子
１３  レンズホルダ（レンズユニット）
１４  カム部材（レンズユニット）
１５  レンズ
２１  収容部
２８  係合突起
２９  支持突起（突起部）
４１  受け板
４２  係合片
４３  折り返し片
４４  係合孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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