(57)【要約】【課題】オートフォーカスカメラモジュールをより小型化するとともにコストを削減する。【解決手段】シリンダー部２２の底板部２３の上面にシリンダー部の円筒内面に沿った螺旋状の上向き螺旋傾斜面を２７備えるとともに、レンズユニット４０の下端面の周縁部には、下向き螺旋傾斜面４５を備え、レンズユニットの外周面には、その光軸方向に向けた多数のガイド溝４４を円周方向に並べて備えるとともに前記シリンダーの内面には前記光軸方向に向けたキー溝２５を備え、シリンダー部内でレンズユニットの下端の下向き螺旋傾斜面を前記底板上面の上向き螺旋傾斜面に当接させた状態での該シリンダーとレンズユニットの円周方向の相対角度によって、レンズユニットの基点位置を設定し、その位置で前記キー溝と、該キー溝に最も近い前記ガイド溝内にガイドキー５０を挿入することにより、レンズユニットをシリンダー部内の底板部側に移動させる動作によってフォーカス動作初期時にレンズユニットを基点位置に位置させることができるようにした。【選択図】図２
2010164892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子が設置された基板の上面に下端面が固着された台座と、円筒形のレンズバレル内にレンズを支持させたレンズユニットとを有し、該台座に備えた内周面が円筒形のシリンダー部内に前記レンズユニットをその光軸方向にのみ移動可能に収容し、レンズユニットをアクチュエータにより前記光軸方向に変移させるようにしてなるオートフォーカスカメラモジュールにおいて、
前記シリンダー部の内底部には中央に撮像光が透過する透光窓孔が形成された内向きフランジ状の底板部を有し、該底板部の上面に前記シリンダー部の円筒内面に沿った螺旋状の上向き螺旋傾斜面が形成され、
前記レンズユニットの下端面の周縁部には、前記底板部上面の上向き螺旋傾斜面と同ピッチの下向き螺旋傾斜面を備え、
前記レンズユニットの外周面には、前記光軸方向に向けた多数のガイド溝を円周方向に並べて備えるとともに前記シリンダーの内面には前記光軸方向に向けたキー溝を備え、
前記シリンダー部内でレンズユニットの下端の下向き螺旋傾斜面を前記底板上面の上向き螺旋傾斜面に当接させた状態での該シリンダーとレンズユニットの円周方向の相対角度によって、レンズユニットの基点位置が設定され、
該基点位置にある状態において前記キー溝と、該キー溝に最も近い前記ガイド溝内に、レンズユニットを前記光軸方向にのみ移動可能にガイドさせるガイドキーを挿入したことを特徴としてなるオートフォーカスカメラモジュール。
【請求項２】
前記基点位置は、撮像素子に対してレンズユニットが無限大となる位置である請求項１に記載のオートフォーカスカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機や携帯端末機などに用いられ、ネジ構造を使用せずにフォーカス調整ができ、且つフォーカス起動時におけるレンズユニット基点位置の設定が容易なオートフォーカスカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のオートフォーカス（以下ＡＦと記す）カメラモジュールのアクチュエータとして、ボイスコイルモータによるものや、圧電素子によるものが開発されている。
【０００３】
ボイスコイルモータによるものはレンズバレル内にレンズを固定したレンズユニットを、非磁性体であるコイルボビンの中心部分に固定し、コイルボビンに駆動コイルを巻回し、該駆動コイルの外側に永久磁石を間隔を隔てて設置するとともに永久磁石を支持させた磁性体からなるヨークを駆動コイルの内周側に挿入し、駆動コイルに通電する発生する磁界と永久磁石との反発力と、コイルボビンを支持している板バネとのバランスさせるようになっている。このため、レンズユニットはコイルボビンとともに、駆動コイルへ供給する電流量に応じて光軸方向の変移がなされるようになっている（例えば特許文献1）。
【０００４】
また、圧電素子によるものは、図７に示すように、圧電素子１０に固定した駆動軸１１に対し、所定の摩擦力によって接触させた移動体１２をレンズユニット１３に一体化させておき、圧電素子１０に対する駆動電圧をゆっくり昇圧させることによって該圧電素子１０をゆっくり伸張させ、これによって駆動軸１１に接触している移動体１２を駆動軸１１とともに移動させ、しかる後駆動電圧を急激に降圧させて圧電素子１０を急激に縮めることにより移動体１２を残して駆動軸１１を元の位置に戻す。この動作を繰り返すことによって移動体１２を必要な長さまで変移させるものであり、また移動体１２を前述とは逆の方向に変移させる場合には、駆動電圧を急激に昇圧させた後ゆっくり降下させるようにしている（例えば非特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−６４９３７号公報
【非特許文献１】コニカミノルタテクノロジーレポート２００６年版（VOL.3）技術紹介「携帯電話向け汎用ＡＦユニットの開発」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のＡＦカメラモジュールの内、アクチュエータにボイスコイルモータを使用したものは、レンズユニットの外側に多層状に多くの部材を設置する必要があるため、小型化が難しく、部品点数も多くコスト高でもあるという問題があった。
【０００６】
また、アクチュエータに圧電素子を使用したものは、圧電素子を急激に変形させてゆっくり戻すという動作を繰り返して移動体を変移させるものであるため、駆動電源側から移動体の位置を知ることができない。一般にＡＦカメラモジュールでは、フォーカス動作の始動時にレンズを無限大位置である基点位置に停止させ、しかる後ＡＦ動作をさせるものであるため、この基点位置にレンズユニットを移動させる動作のための、移動体の位置を検出する位置センサが必要であり、従来位置センサとしてホール素子が使用されていた。このため部品数が多くなるとともに、位置センサ取り付けのためのスペースが必要となり、その分小型化ができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、ＡＦカメラモジュールをより小型化するとともにコストを削減することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、撮像素子が設置された基板の上面に下端面が固着された台座と、円筒形のレンズバレル内にレンズを支持させたレンズユニットとを有し、該台座に備えた内周面が円筒形のシリンダー部内に前記レンズユニットをその光軸方向にのみ移動可能に収容し、レンズユニットをアクチュエータにより前記光軸方向に変移させるようにしてなるAFカメラモジュールにおいて、
前記シリンダー部の内底部には中央に撮像光が透過する透光窓孔が形成された内向きフランジ状の底板部を有し、該底板部の上面に前記シリンダー部の円筒内面に沿った螺旋状の上向き螺旋傾斜面が形成され、前記レンズユニットの下端面の周縁部には、前記底板部上面の上向き螺旋傾斜面と同ピッチの下向き螺旋傾斜面を備え、前記レンズユニットの外周面には、前記光軸方向に向けた多数のガイド溝を円周方向に並べて備えるとともに前記シリンダーの内面には前記光軸方向に向けたキー溝を備え、前記シリンダー部内でレンズユニットの下端の下向き螺旋傾斜面を前記底板上面の上向き螺旋傾斜面に当接させた状態での該シリンダーとレンズユニットの円周方向の相対角度によって、レンズユニットの基点位置が設定され、該基点位置にある状態において前記キー溝と、該キー溝に最も近い前記ガイド溝内に、レンズユニットを前記光軸方向にのみ移動可能にガイドさせるガイドキーを挿入したことにある。
【０００９】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記基点位置は、撮像素子に対してレンズユニットが無限大となる位置であることにある。
【発明の効果】
【００１０】
上述の如く、本発明に係るＡＦカメラモジュールは、シリンダー部の底板部の上面に該シリンダー部の円筒内面に沿った螺旋状の上向き螺旋傾斜面を備えるとともに、レンズユニットの下端面の周縁部には、前記底板部上面の上向き螺旋傾斜面と同ピッチの下向き螺旋傾斜面を備え、レンズユニットの外周面には、その光軸方向に向けた多数のガイド溝を円周方向に並べて備えるとともに前記シリンダーの内面には前記光軸方向に向けたキー溝を備え、シリンダー部内でレンズユニットの下端の下向き螺旋傾斜面を前記底板上面の上向き螺旋傾斜面に当接させた状態での該シリンダーとレンズユニットの円周方向の相対角度によって、レンズユニットの基点位置が設定され、その位置で前記キー溝と、該キー溝に最も近い前記ガイド溝内に、レンズユニットを前記光軸方向にのみ移動可能にガイドさせるガイドキーを挿入したことにより、レンズユニットをシリンダー部内の底板部側に移動させる動作によってＡＦ動作初期時にレンズユニットを基点位置に位置させることができることとなり、従来のようにレンズユニット位置検出用の位置センサが不要となり、小型化に寄与するとともに部品点数を少なくでき、コストが削減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明に係るＡＦカメラモジュールを実施するための最良の形態を、図１〜図７に示す実施例を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るカメラモジュールを示しており、図において符号２０は台座である。この台座２０は、四角リング状をした基台部２１と、その上に連続した配置に円筒状の内面を有するシリンダー部２２とが一体に形成されている。台座２０は、その基台部２１の下端面が接着剤によって回路基板（以下単に基板と記す）３０に固定されている。基板３０の上面には、撮像素子３１が固定されている。
【００１２】
シリンダー部２２の内底部には内向きフランジ状の底板部２３が形成され、該底板部２３の中央部分に透光用窓孔２４が開口されている。この底板部２３の上側のシリンダー部２２内に、レンズユニット４０が収容されている。このレンズユニット４０は円筒状をしたレンズバレル４１内にレンズ４２が組み込まれており、このレンズユニット４０を光軸方向に変移させることによって撮像素子３１との間隔を調整するフォーカス動作がなされるようになっている。
【００１３】
レンズバレル４１の外周にはフランジ状の環状突条４３が一体に形成されており、該環状突上の外周面に、レンズユニット４０の光軸方向と平行な多数のガイド溝４４が円周方向に一定間隔を隔てて形成されている。
【００１４】
一方、シリンダー部２２の内周面には、その中心軸を中心にして対称な２箇所の位置にキー溝２５が前記中心軸と平行に向けて形成されており、このキー溝２５と前記何れかのガイド溝４４とにガイドキー５０が挿入されており、このガイドキー５０によってレンズバレル４１がシリンダー部２２内において軸方向にのみ変移できるようになっている。
【００１５】
シリンダー部２２の底板部２３の上面にはシリンダー部の内周面に沿った螺旋状の上向き螺旋傾斜面２７，２７が形成されている。この上向き螺旋傾斜面２７，２７はシリンダー部内周面の半周ずつにそれぞれ対象配置に形成されており、半周にて底板部表面と同高さの最低部から最上部まで、同傾斜にて変移する形状となっている。
【００１６】
一方レンズユニット４０を構成しているレンズバレル４１の底面には、前記上向き螺旋傾斜面２７，２７に対向する位置にこれと同じピッチの下向き螺旋傾斜面４５，４５が一体に形成されており、この下向き傾斜面４５，４５が前述した上向き螺旋傾斜面２７，２７に当接した位置が、レンズユニット４０の基点位置、即ち、撮像素子３１表面に無限大位置の画像が結像する無限大位置となるように設定されている。
【００１７】
この基点位置の設定は、シリンダー部２２内にレンズユニット４０を挿入し、ガイドキー５０を挿入しない状態、即ちレンズバレル４１がシリンダー部２２内で自由に回転できるようにした状態にしておき、この状態で上向き、下向きの各螺旋傾斜面２７，４５を接合させ、レンズバレル４１をシリンダー部２２に対して相対的に回動させる。これによって両螺旋傾斜面２７，４５の接合位置が変移し、レンズバレル４１の撮像素子３１に対する距離を変移させる。このようにして螺旋傾斜面の長さであるレンズバレル半周分だけ回動させる間に、撮像素子３１表面に結像する画像によって基点位置を検出する。
【００１８】
このようにして基点位置を検出した後、図５に示すようにシリンダー部２２内周面の各キー溝２５，２５と、レンズバレル外周のガイド溝４４の内、このキー溝２５，２５に最も近いガイド溝４４，４４とにガイドキー５０を挿入し、シリンダー部２２に対してレンズバレル４１を回動不能な状態とする。これによって、レンズユニット４０は、レンズバレル下面の下向き螺旋傾斜面４５を底板部の上向き螺旋傾斜面２７に当接させることによって基点位置にある状態となる。
【００１９】
シリンダー部２２の外面にはカバー部材５５が嵌めつけられている。このカバー部材５５は、レンズユニット４０のＡＦ動作に必要な軸方向の移動を可能とした状態でレンズユニット４０をシリンダー部２２から抜け止めするものであり、天板部５６にレンズユニット先端部が軸方向に出入可能な窓孔５７が形成され、裾部に所謂パッチン止めの為の係止孔５８が形成されている。
【００２０】
そして、カバー部材５５をシリンダー部２２の先端側からその海面に被せることによって係止孔５８にシリンダー部外周に突設した係止突起２８が嵌り合って外れ止めされるようになっている。この状態でカバー部材天板部５６の下面がシリンダー部２２の頂面に当接してガイドキー５０が抜け止めされ、ピン窓孔５７の内周縁下面にレンズバレル外周の環状突条３４の上面が当接することによってレンズユニット４０が抜け止めされるようになっている。
【００２１】
シリンダー部２２の側面には、ＡＦ動作用のための窓孔６０が形成されており、レンズバレル４１に固定した操作腕６１が窓孔６０を通して外側に突出しており、この操作腕６１を圧電素子を使用したアクチュエータ６２によって操作させることによってレンズユニット４０を軸方向に変移させてＡＦ動作をさせるようになっている。
【００２２】
このアクチュエータ６２によって、ＡＦ動作の初期時に、レンズユニット４０をシリンダ部２２の際奥部まで押し込ませることによって、互いに対向している上向き下向きの螺旋傾斜面の相対角度によって設定されている基点位置、即ち無限大位置に自動的に戻され、この位置からＡＦ動作をさせることができ、アクチュエータとして従来の圧電素子を使用したものの場合であっても、レンズユニットの位置を検出するための位置センサを使用することなくＡＦ動作を開始させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るＡＦカメラモジュールの一実施例を示すもので、アクチュエータを省略した状態の斜視図である。
【図２】同上のカメラモジュールのカバー部材を省略した０分解斜視図である。
【図３】図１に示すカメラモジュールにおける台座の斜視図である。
【図４】図１に示すカメラモジュールのレンズバレルの底面側からの斜視図である。
【図５】図１に示すカメラモジュールの台座のシリンダー部内にレンズバレルを回動可能に挿入し、シリンダバレルとシリンダー部間にガイドキーを挿入した状態の斜視図である。
【図６】図１に示す実施例のアクチュエータ付の状態を示す縦断面図である。
【図７】従来の圧電素子を使用したアクチュエータ付のＡＦカメラモジュールを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
２０  台座
２１  基台部
２２  シリンダー部
２３  底板部
２４  透光用窓孔
２５  キー溝
２６  ピン嵌合孔
２７  上向き螺旋傾斜面
２８  係止突起
３０  基板
３１  撮像素子
４０  レンズユニット
４１  レンズバレル
４２  レンズ
４３  環状突条
４４  ガイド溝
４５  下向き螺旋傾斜面
５０  ガイドキー
５１  ピン
５５  カバー部材
５６  天板部
５７  窓孔
５８  係止孔
６０  窓孔
６１  操作腕
６２  アクチュエータ
【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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【図６】
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【図７】
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