(57)【要約】【課題】カメラモジュールにおいて、ピエゾ素子を用いてオートフォーカス機能及びズーム機能を組み込んだ際にも小型・軽量化できるようにする。【解決手段】レンズホルダ２６には、ガイド軸受部２６ｂと軸受部２６ａとが形成され、ガイド軸がガイド軸受部２６ｂと当接して、かつ駆動軸を軸受部２６ａに挿通してレンズホルダ２６を移動可能にガイドし、レンズホルダ２６のピエゾ保持部２６ｃに配置したピエゾ素子２９によって駆動軸が駆動力を受ける。固定部材３２に光軸と略直交方向に延在したピエゾ素子２９を所定方向に押圧する押圧部２６ｄと、レンズ保持部２６に配置した第１の位置検出用部材２６ｅ，３３とをさらに含み、ガイド軸受部２６ｂと軸受部２６ａとを外装となる筐体で形成される対角線上の略対向する位置に配置するとともに、押圧部２６ｄと位置検出用部材２６ｅ，３３とを略対向する位置に配置する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、
前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、
前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、
前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、
前記第１の軸受部に挿通することによって前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、
弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、を含み、
該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、
前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、
前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置したカメラモジュール。
【請求項２】
前記押圧部と略対向する位置に配置した前記第１のレンズ保持部と係止する係止部とをさらに含む請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記ピエゾ保持部は、前記第１のピエゾ素子の向かい合う側面二箇所と当接することにより前記第１のピエゾ素子を保持する請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記ピエゾ保持部は、前記二箇所の当接する部分以外の側面に肉抜き部を配置した請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記ピエゾ保持部は、光軸と略直交する方向から前記第１のピエゾ素子を挿通可能な挿通部を備え、
前記第１の固定部材は、前記挿通部に挿通した前記第１のピエゾ素子の端部を押圧する請求項１〜４いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記第１の固定部材は、導電性の部材で構成されるとともに、前記第１のピエゾ素子の側面と略対向する位置に配置した絶縁部材を備える請求項１〜５いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記第１の固定部材は、前記第１のレンズ保持部の光学レンズの抜け止め部材を備える請求項１〜６いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記第１のピエゾ素子に通電する第１の配線材を含み、
前記第１のレンズ保持部に前記第１の配線材の取付位置決め用の溝部を設けた請求項１〜７いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記第１のレンズ保持部の四隅に対応する位置に挿通部、前記第１のガイド軸受部、前記押圧部、及び前記第１の位置検出用部材をそれぞれ配置する請求項１または２記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、
前記第１のレンズ保持部の前記第１のガイド軸受部と同軸位置に配置した第２のガイド軸受部と、
前記第１のレンズ保持部の前記第１の軸受部と同軸位置に配置した第２の軸受部と、
弾性力を有し第２のピエゾ素子をピエゾ保持部に押圧固定する第２の固定部材と、をさらに含み、
前記軸部材は、前記第２の軸受部に挿通することにより前記第２のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向にガイドするとともに、前記第２のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第２のピエゾ素子により駆動力を受ける請求項１〜９いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
第１のピエゾ素子に通電する第１の配線材と、
前記第２のピエゾ素子に通電する第２の配線材とをさらに含み、
前記第１のレンズ保持部を被写体側に配置するとともに、前記第２のレンズ保持部を結像側に配置し、
前記第１の配線材をフレキシブル部材で構成するとともに、前記第１のレンズ保持部の被写体側に該第１の配線材の折り返し部を配置し、
前記第２の配線材をフレキシブル部材で構成するとともに、前記第２のレンズ保持部の結像側に前記第２の配線材の折り返し部を配置した請求項１０記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
光軸と略平行な少なくとも四つの側面を有する略立方体形状を有し、
前記第１のレンズ保持部及び前記第２のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置した軸部材と、
前記第１のピエゾ素子の端部に配置された前記軸部材の側面と当接する第１の作動部と、
前記第２のピエゾ素子の端部に配置された前記軸部材の側面と当接する第２の作動部と、を含み、
前記第１のピエゾ素子と前記第２のピエゾ素子を所定面に相当する第１の側面側に配置し、
前記軸部材を前記第１の側面側の前記立方体の第１の角部近傍に配置して、
前記ガイド軸部材を前記第１の角部と対向する他の角部に配置する請求項１０または１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記第１のピエゾ素子及び前記第２のピエゾ素子は略長方形の板状外形を有し、
前記第１のピエゾ素子は、長手方向を光軸に対して略直交する方向と平行の状態で前記第１のレンズ保持部に保持され、
前記第２のピエゾ素子は、長手方向を光軸に対して略直交する方向と平行の状態で前記第２のレンズ保持部に保持された請求項１０〜１２いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、前記第１の軸受部に挿通することにより前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置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、前記表示部材、前記バッテリー及び前記通信部を収納すると共に厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さに制限した筐体と、を含むことを特徴する携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラモジュールに関し、特に、小型軽量に構成したカメラモジュール及びこのカメラモジュールを搭載した携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラモジュールにおいては、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を備えており、例えば、光学系レンズの側面側に円筒カムを配置して、この円筒カムによってズームレンズ枠とＡＦレンズ枠とを駆動するようにしたものがあり、ここでは、前面カバー（固定枠）に円筒カムの軸受け及びレンズ枠の軸受けを配置している。そして、ハウジング（ケース）に固体撮像素子（ＣＣＤ）を直接配設して、円筒カムの側面に回動角度を検出するためのカムを配置し、メカニカルスイッチによって円筒カムの回動角度を検出するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、ケースの一辺側の隅にそれぞれＡＦ用リードスクリューとズーム用リードスクリューとを配置して、リードスクリューに沿ってズームレンズ系の可動レンズ群を移動するようにしたものがあり、また、カムを駆動して撮影光学系を光軸方向に移動させる際、カムに通常変倍撮影用カム領域とマクロ撮影用カム領域とを連続して形成し、このカムをステップモータで駆動するようにしたものがあり、ここでは、所謂テレとマクロの２点切替でレンズ枠に隣接して円筒カムを配置して、この円筒カムによってＡＦレンズ枠とズームレンズ枠とを駆動するようにして、ステッピングモータは円筒カム側面側に配置されている。
【０００４】
また、ステッピングモータにリードスクリューを一体的に設けて、リードスクリューをステッピングモータ２２ａ，２２ｂとともに独立的に保持部材で保持し、これら保持部材を鏡胴基体である函体１１へ取り付ける取り付け部材を、リードスクリューに対して片側だけに配設するようにしたものがあり、ここでは、２本のリードスクリューによってズーム及びＡＦ用レンズ枠を駆動し、ハウジングにレンズ枠のガイド支持部を設けて、ハウジング下部にＣＣＤを配置している。
【０００５】
加えて、撮影レンズを駆動するためのフォーカスモータ及びズームモータと内部機構を駆動するシャッタモータ及び絞りモータとを備えて、撮影レンズの光軸と直交する平面を、光軸と直交し且つ相直交する第一軸と第二軸とにより分割した第１〜第４象限に、これらのモータをそれぞれ配置して、シャッタユニットのベースにフォーカスモータとズームモータとの回転中心軸を通過させるための切り欠き部を設けるようにしたものがある。
【０００６】
また、スクリュー軸によって可動レンズを光軸方向に駆動し、スクリュー軸を装置本体に回転可能に保持する軸受け部が型成形により一体形成されて、軸受け部を、互いにスライド方向が異なる複数のスライド型よって形成するようにしたものがあり、ここでは、２本のリードスクリューによってズーム及びＡＦ用レンズ枠を駆動し、上部ハウジングで２本のリードスクリューの軸受けと２つのレンズ枠ガイドシャフトの軸受けを行って、下部ハウジングにＣＣＤを保持するようにしている。
【０００７】
ところで、最近の携帯電話機などの携帯端末に用いられるカメラモジュールでは、固体撮像素子（ＣＣＤ）の高画素化に伴って、通常の電子カメラ（デジカメ）と同様に、高速、高精度なオートフォーカス（ＡＦ）機能及び焦点距離の変化（ズーム）機能が要求され、さらに、携帯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。
【０００８】
このようなカメラモジュールにおけるオートフォーカス及び焦点距離の変化のためには、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、回転子を有する電磁モータ又はパルスモータが用いられ、ヘリコイド機構又はカムリング、リードスクリューなどを駆動してレンズ群を光軸方向に移動させている。
【０００９】
しかしながら、上記の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及び永久磁石が必要であり、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る。
【００１０】
そのため、駆動源として、ピエゾ素子を用いることが提案されており、例えば、レンズ保持枠の外周面の突起に積層型圧電体の一端を固定して、圧電体の他端にバイモルフ圧電体の一端を固定して、さらに、突起の反対側には別のバイモルフ圧電体４を固定し、これらバイモルフ圧電体が電圧のオンで湾曲して、先端の係合部材と鏡筒内面とのクランプを外し、電圧オフで元の形に戻って鏡筒にクランプし、積層型圧電素子は電圧オンで伸長して、電圧オフで元の長さに戻り、バイモルフ圧電体を交互にクランプさせるとともに、積層圧電体を伸長及び復元させて、レンズを前進及び後退させるようにしたものがある（特許文献２参照）。
【００１１】
また、レンズ保持枠を送るための回転送り部材に圧電素子を近接して配置して、この圧電素子によって回転送り部材に歩進的回転を与えるようにしたものがあり、ここでは、圧電素子をレンズ枠駆動用の送りネジの端部円周に接触配置している（特許文献３参照）。
【００１２】
さらに、レンズ保持枠を案内する案内部材に二種の圧電素子を一体的に取り付けて、これら圧電素子に交互に伸縮動作を行わせて、案内部材に間欠的送り動作を生じさせるようにしたものがあり、ここでは、圧電素子を、レンズ保持枠を駆動するための送りネジの端部に配置している（特許文献４参照）。
【００１３】
また、電気信号を印加することにより振動する電気−機械エネルギー変換素子（圧電素子）を、ネジ部を有する出力部材に接触させて、この出力部材を変換素子の振動によって回転させて、出力部材のネジ部に移動部材を当接させて、ネジ部の回転に伴って移動部材を出力部材の軸方向に移動させるようにしたものがあり、ここでは、送りネジ端部の円筒形状部分の周囲に圧電素子を配置している（特許文献５参照）。
【００１４】
加えて、鏡筒と一体のスリーブ部をガイドバーに摺動可能に嵌合して、スリーブ部の外周面にリニア駆動式振動波アクチュエーターの振動子を板ばねで圧接して、圧電素子に所定の位相差の二つの交流電圧を印加し、スリーブ部に軸方向推力を加え、鏡筒を光軸に沿って移動するようにしたものがある（特許文献６参照）。
【００１５】
また、一つの移動レンズ枠に対して、それぞれ１個のセラミック振動子を移動レンズ枠又はレンズ装置の固定部（鏡筒）の何れかに配置して、セラミック振動子が配置されていない方の移動レンズ枠又は固定部の何れかの一部にセラミック振動子を圧接して、セラミック振動子セラミック振動子の楕円運動によってレンズ駆動を行うようにしたものがある。
【００１６】
さらに、図２１に示すように、軸回りに回転自在に設けられた駆動軸２３１のねじ部２３１Ａにレンズ保持枠２１１を螺合して、圧電素子を備えた振動体３０１を駆動軸２３１の周面に当接して、駆動軸２３１を振動体３０１の振動によって回転運動させて、レンズ保持枠２１１を駆動軸２３１の軸方向に沿って進退駆動するようにしたものがある。
【００１７】
加えて、図２２に示すように、圧電振動子１を板バネ３でガイド軸部材６に押圧し、圧電振動子１を可動レンズ保持部材５のスリーブ部に収納して、モータの回転運動を直線運動に変換するための伝達部材を無くしてスペース効率を向上させて、レンズ駆動装置を小型するようにしたものがある。
【００１８】
ピエゾ素子（圧電素子）を用いた駆動源は、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。そして、ピエゾ素子を用いた駆動源として、例えば、長縁部及び短縁部と第一及び第二の面とを有する少なくとも一つの矩形の圧電板１０を備え、第一及び第二の面に電極を取り付けるとともに、縁部の第一の縁部に中心にセラミックスペーサを取り付けて、弾性力を第一の縁部と反対の第二の縁部の中心に付与して、セラミックスペーサを物体に押し付け、電極に交流又は非対称の単一極のパルス電圧の何れかを印加するようにしたものがある（特許文献７参照）。
【００１９】
また、ピエゾ素子を用いた駆動源として、第１及び第２長辺、第１及び第２短辺、長辺と短辺で囲まれた前面及び裏面、この前面に接続された複数の電極と裏面に接続された対向電極を有する第１圧電プレートを備えるとともに、第１及び第２長辺、第１及び第２短辺、長辺と短辺で囲まれた前面及び裏面、前面に接続された複数の電極と裏面に接続された対向電極を有する第２圧電プレートを備えて、第１スペーサを第１圧電プレートの第１短辺の近傍の一端で第１長辺に取り付け、物体の表面に係合させ、第２スペーサを第２圧電プレートの第１短辺の近傍の一端で第１長辺に取り付けて、物体の表面に係合させて、各スペーサを物体の表面に押圧し、複数の電極に励起電圧を印加するようにして、第１圧電プレートの第１短辺を第２圧電プレートの第１短辺にほぼ平行でかつ近接させるようにしたものがある（特許文献８参照）。
【００２０】
また、ピエゾ素子を用いた駆動源として、２つの長エッジ部、２つの短エッジ部、及び長エッジ部の１つに取り付けたスペーサを有する圧電プレートを備えて、軸心を中心として回動自在とした少なくとも１つのアームとを設け、アームが、軸心から離間してその両端に設けた第１と第２の端部、アームの第１端部に取り付けたリード／ライトヘッド、及び第２端部上に剛性の部材を有し、圧電プレートのスペーサを剛性部材に弾性的に付勢されて、圧電プレートを、軸心に対し可動とするようにしたものがある（特許文献９参照）。
【００２１】
同様に、ピエゾ素子を用いた駆動源として、圧電プレートの一面に複数の電極を設けるとともに、他面に対向電極を設けて、軸回りに旋回可能なアームの一端にヘッドを設けるとともに、アームの他端に剛体を設けて、圧電プレートを剛体に弾性的に付勢するようにしたものがある（特許文献１０参照）。
【００２２】
さらに、ピエゾ素子を用いた駆動源として、ピエゾ素子が第１の電極グループと共通電極の間に電圧が印加されると第１の方向に運動を起こし、第２の電極グループと共通電極の間に電圧が印加されると第２の方向に運動を起こして、スイッチによって第１及び第２の電極グループを低電圧に接続して、第１又は第２の方向に選択的に運動を起こすようにしたものがある（特許文献１１参照）。
【００２３】
加えて、ピエゾ素子を用いた駆動源として、バイブレータが圧電性材料からなる複数の薄い層から形成された直方体の形状を有し、この層は第１及び第２の同一の比較的大きな四角い主面を備えて、主面が長い端面及び短い端面から規定され、層が積層されるとともに、主面を互いに接着されて、電極が層の面上に存在し、接触領域が層の１以上の端面に配置されて、接触領域に振動を励起するために電極に電圧を印加するようにしたものがある（特許文献１２参照）。  
【特許文献１】特開平７−６３９７０号公報
【特許文献２】特開平５−１０７４４０号公報
【特許文献３】特開平４−２１２９１３号公報
【特許文献４】特開平４−２１２９１０号公報
【特許文献５】特開平８−４７２７３号公報
【特許文献６】特開平７−１０４１６６号公報
【特許文献７】特開平７−１８４３８２号公報
【特許文献８】特許第２９８０５４１号公報
【特許文献９】特開平９−３７５７５号公報
【特許文献１０】特開２０００−４０３１３公報
【特許文献１１】特表２００２−５２９０３７公報
【特許文献１２】特表２００３−５０１９８８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところで、携帯電話機などの携帯端末に用いられるカメラモジュールでは、常に小型化が要求されているので、このような携帯端末に適用するには駆動機構を小型化しなければならず、従来のカメラモジュールでは、ピエゾ素子を用いたとしても、レンズ保持部材とピエゾ素子とが独立的に存在して、レンズ保持部材をスライダーで移動させるようにしているため、小型に構成することが難しく、しかもその構成が複雑になってしまうという課題がある。
【００２５】
上記事情に鑑み本発明は、ピエゾ素子を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を組み込んでも小型で軽量に構成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】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明におけるカメラモジュールは、少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、前記第１の軸受部に挿通することによって前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、を含み、該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置したものである。
【００２７】
本発明では、前記第１の固定部材は、前記押圧部と略対向する位置に配置した前記第１のレンズ保持部と係止する係止部とをさらに含んでいる。
【００２８】
本発明では、前記ピエゾ保持部は、前記第１のピエゾ素子の向かい合う側面二箇所と当接することにより前記第１のピエゾ素子を保持する。また、前記ピエゾ保持部は、前記二箇所の当接する部分以外の側面に肉抜き部を配置している。
【００２９】
本発明では、前記ピエゾ保持部は光軸と略直交する方向から前記第１のピエゾ素子を挿通可能な挿通部を備え、前記第１の固定部材は、前記挿通部に挿通した前記第１のピエゾ素子の端部を押圧する。また、前記第１の固定部材は、導電性の部材で構成されるとともに、前記第１のピエゾ素子の側面と略対向する位置に配置した絶縁部材を備えている。そして、前記第１の固定部材は、前記第１のレンズ保持部の光学レンズの抜け止め部材を備えている。
【００３０】
本発明では、第１のピエゾ素子に通電する第１の配線材を含み、前記第１のレンズ保持部に前記第１の配線材の取付位置決め用の溝部が設けられている。
【００３１】
本発明では、前記第１のレンズ保持部の四隅に対応する位置に挿通部、前記第１のガイド軸受部、前記押圧部、及び前記第１の位置検出用部材をそれぞれ配置するようにしている。
【００３２】
本発明では、少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部の前記第１のガイド軸受部と同軸位置に配置した第２のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部の前記第１の軸受部と同軸位置に配置した第２の軸受部と、弾性力を有し第２のピエゾ素子をピエゾ保持部に押圧固定する第２の固定部材とをさらに含み、前記軸部材は、前記第２の軸受部に挿通することにより前記第２のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向にガイドするとともに、前記第２のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第２のピエゾ素子により駆動力を受ける。
【００３３】
本発明では、第１のピエゾ素子に通電する第１の配線材と、第２のピエゾ素子に通電する第２の配線材とをさらに含み、前記第１のレンズ保持部を被写体側に配置するとともに、前記第２のレンズ保持部を結像側に配置して、前記第１の配線材をフレキシブル部材で構成するとともに、前記第１のレンズ保持部の被写体側に該第１の配線材の折り返し部を配置し、前記第２の配線材をフレキシブル部材で構成するとともに、前記第２のレンズ保持部の結像側に前記第２の配線材の折り返し部を配置するようにしている。
【００３４】
本発明では、光軸と略平行な少なくとも四つの側面を有する略立方体形状を有し、前記第１のレンズ保持部及び前記第２のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置した軸部材と、前記第１のピエゾ素子の端部に配置された前記軸部材の側面と当接する第１の作動部と、前記第２のピエゾ素子の端部に配置された前記軸部材の側面と当接する第２の作動部とを含み、前記第１のピエゾ素子と前記第２のピエゾ素子を所定面に相当する第１の側面側に配置して、前記軸部材を前記第１の側面側の前記立方体の第１の角部近傍に配置して、前記ガイド軸部材を前記第１の角部と対向する他の角部に配置するようにしている。
【００３５】
本発明では、前記第１のピエゾ素子及び前記第２のピエゾ素子は略長方形の板状外形を有し、前記第１のピエゾ素子は、長手方向を光軸に対して略直交する方向と平行の状態で前記第１のレンズ保持部に保持され、前記第２のピエゾ素子は、長手方向を光軸に対して略直交する方向と平行の状態で前記第２のレンズ保持部に保持されている。
【００３６】
本発明によれば、少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、前記第１の軸受部に挿通することにより前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置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、前記表示部材、前記バッテリー及び前記通信部を収納すると共に厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さに制限した筐体と、を含むことを特徴する携帯端末が得られる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明では、第１のレンズ保持部に第１のガイド軸受部を配置するとともに、第１のレンズ保持部に第１の軸受部を配置して、さらに、第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に第１のピエゾ素子を配置し、軸部材が第１の軸受部に挿通されると、軸部材が第１のレンズ保持部をガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受け、この際、弾性力を有する第１の固定部材によって第１のピエゾ素子をピエゾ保持部に押圧固定しているから、さらに、第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、第１の固定部材の押圧部と第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置しているから、第１のレンズ保持部は軸部材及びガイド軸部材に沿って移動することになって、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を組み込んだ際のカメラモジュールを小型で軽量に構成できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して実施形態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。
【実施例１】
【００３９】
図１は、本発明の実施例１によるカメラモジュールで用いられる撮像素子組み立て体（撮像部）の一例を分解して示す斜視図であり、図示のように撮像素子であるＣＣＤ１０はＣＣＤ基板１１の一面上に搭載され、このＣＣＤ基板１１の他面側にはＣＣＤ１０と対向してデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２が搭載されている。ＣＣＤ基板１１にはＣＣＤ１０側からＣＣＤカバー１３が被せられて、ＣＣＤカバー１３の開口面には赤外線（ＩＲ）遮断フィルタ１１３ａが装着され、撮像素子組み立て体（以下ＣＣＤ組み立て体と呼ぶ）１４となる。
【００４０】
図２は本発明の実施例１によるカメラモジュールで用いられるレンズホルダ（第１のレンズ保持部）を光学レンズとともに示す斜視図であり、図示のように、レンズホルダ１５（第１のレンズ保持部）には光学レンズ収納空間が規定され、この光学レンズ収納空間に少なくとも１枚の光学レンズ１６が保持される。レンズホルダ１５は上方から見て略正方形状に成形されており、互いに対向する一対の隅部にはそれぞれ図中下方から上方に向う軸受け部１５ａ及びガイド軸受け部１５ｂが形成されている。また、軸受け部１５ａ側の辺に沿って後述する駆動素子部１７が挿入される駆動素子部保持部（ピエゾ保持部）１５ｃが形成されている。そして、図２には示されていないが、このピエゾ保持部１５ｃには軸受け部１５ａに連通する挿通部（穴）が形成されている。
【００４１】
図３を参照して、前述のようにして、レンズホルダ１５に光学レンズ１６を装着した後、ピエゾ保持部１５ｃに駆動素子部１７が配置される。駆動素子部１７は略長方形の板状ピエゾ素子１８を有しており、このピエゾ素子１８は長手方向と短手方向で形成される第１面１８ａ、その反対側となる第２面１８ｂに電極（図示せず）を設けるとともに、短手方向の第３面１８ｃに相対的に移動させる物体に係合させるスペーサ（作動部）１８ｄを設けて、第１面１８ａと第２面１８ｂに設けた電極にサイン波形状の電圧を印加することによって作動部１８ｄに往復運動を生成し、それによって、作動部１８ｄが係合した物体に対する相対的な移動を実現するものである。
【００４２】
図４を参照して、さらに詳しくピエゾ素子１８について説明すると、ピエゾ素子１８は、特許文献７〜１２に詳細に述べられているように、図４（ａ）における略長方形の板状外形に形成された圧電セラミック（ピエゾ素子）１８の長手方向と短手方向で形成される第１面１８ａに、図４（ｂ）に示すように、４つの電極１８１、１８２、及び１８３、１８４を、その反対側となる第２面１８ｂの全面に一つの電極を設けてある。そして、第１面１８ａの電極１８１、１８２、１８３、１８４は、対角線方向に配置された電極１８１、１８２、及び１８３、１８４が、それぞれの電極の連結部分近傍に配置されたワイヤ１８５及び１８６によって電気的に接続され、第２面１８ｂ上の電極は接地されていることが好ましい。
【００４３】
また、短手方向の第３面１８ｃには、比較的堅いセラミックの作動部としてのスペーサ１８ｃが、例えば、接合剤により、好ましくはその辺における中央付近に取り付けられて、相対的に移動させる例えば軸部材や壁面等の当接部物体１６１に係合するようになっている。さらにこの圧電セラミック（ピエゾ素子）１８は、図４（ｂ）に示すように、振動節の位置に、周囲に固定された一対の支持体１７１、１７２と、バネなどの弾性部材付きの支持体１７３、１７４、１７５で変形可能に支持する。
【００４４】
このように構成された圧電セラミック（ピエゾ素子）１８における、電極１８１、１８４に正の電圧を、電極１８２、１８３に負の電圧を印加すると、圧電セラミック（ピエゾ素子）１８は、図４（ｃ）に誇張して示すように図上左側が右側より長くなり、バネ付きの支持体１７３、１７４、１７５で振動節を支持されていることで変形が可能なため、スペーサ１８ｄが係合している物体１６１の右方向に移動する。そして、電圧が印加されなくなると圧電セラミック（ピエゾ素子）１８は元に戻るが、このとき、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極に印加すると、圧電セラミック（ピエゾ素子）１８におけるスペーサ１８ｄと物体１６１の摩擦により、パルスの立ち下がり時にスペーサ１８ｄと物体１６１が係合したままスペーサ１８ｄが出発位置に戻り、そのため、パルスの立ち上がり時の変位分、スペーサ１８ｄと物体１６１が相対的に移動する。なお、上記電圧を逆に掛けると、この圧電セラミック（ピエゾ素子）１８は逆の方に変形し、従って、スペーサ１８ｄと物体１６１とは相対的に逆の方向に移動する。
【００４５】
このように圧電セラミック（ピエゾ素子）１８は、連続的に図４（ｃ）に示す変形が生じるような信号電圧を与えることで、スペーサ１８ｄと物体１６１との間の摩擦によって物体１６との相対的な位置を変位させていくため、低速では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。
【００４６】
再び、図３を参照すると、ピエゾ素子１８の上面には二股状の板バネ部材１９が配置され、さらにピエゾ素子１８には配線材（フレキシブル配線）２０が接続されている。そして、この配線材２０には符号２０ａで示す折り返し部で折り返され、この折り返し部２０ａは後述するように、レンズホルダ１５の被写体側に位置付けられる。
【００４７】
図２及び図３に示すように、ピエゾ保持部１５ｃにおいて、軸受け部１５ａと反対側の面は開口されるとともに上面側も開口されており、この反対面と上面とを区切る仕切部１５ｄが設けられている。図３に実線矢印で示すように、作動部１８ｄ側からピエゾ素子１８をピエゾ保持部１５ｃに挿入すると、板バネ部材１９が仕切部１５ｄを跨ぐ状態でピエゾ素子１８がピエゾ保持部１５ｃに挿入される。そして、作動部１８ｄは挿通部を通って軸受け部１５ａ内に臨む。
【００４８】
続いて、図３に実線矢印で示す方向から固定部材２１をレンズホルダ１５に装着する。この固定部材２１は弾性力を有し、リング状の本体部２１ａを備え、この本体部には第１の押え部２１ｂ、係止片部２１ｃ、及びアーム状に延びる第２の押え部２１ｄを有している。そして、固定部材２１をレンズホルダ１５に装着すると、第１の押え部２１ｂによって板バネ部材１９が下方に押圧され、第２の押え部２１ｄによってピエゾ素子１８の後端（作動部１８ｄと反対側端）が軸受け部１５ａ側に押圧される。そして、係止片部２１ｃがレンズホルダ１５に係止されて本体部２１ａがレンズホルダ１５に係止される。この際、固定部材２１によって、レンズホルダ１５に装着された光学レンズ１６の抜け止めが行われる。なお、固定部材２１は、導電性の材料で成形して、ピエゾ素子１８の側面と対向する位置に絶縁部材２１ｅを配置するようにしてもよい。
【００４９】
図５を参照すると、図３で説明したようにして、レンズ組み立て体（第１のレンズ組み立て体）２２を組み立てた後、ＲＦプレート２２ａをレンズホルダ１５に装着する。図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれＲＦプレート２３を装着後のレンズ組み立て体２２を別の角度から示す斜視図であり、レンズホルダ１５には配線材２０の位置決めを行う溝部２４が形成されており、この溝部２４に配線材２０の一部が収納されて、配線材２０の位置決めが行われる。なお、レンズホルダ１５には位置検出用部材であるセンサテープ（図示せず）が貼付される。
【００５０】
図７を参照して、図７はレンズ組み立て体（第２のレンズ組み立て体）２５を分解して示す斜視図であり、このレンズ組み立て体２５は、レンズホルダ２６（第２のレンズ保持部）を有しており、このレンズホルダ２６は、起立部２６ｅを除いてレンズホルダ１５と同様の構造を有している。つまり、レンズホルダ２６には光学レンズ収納空間が規定され、この光学レンズ収納空間に少なくとも１枚の光学レンズ２７が保持される。そして、レンズホルダ２６の互いに対向する一対の隅部にはそれぞれ図中下方から上方に向う軸受け部２６ａ及びガイド軸受け部２６ｂが形成されている。また、軸受け部２６ａ側の辺に沿って後述する駆動素子部２８が挿入される駆動素子部保持部（ピエゾ保持部）２６ｃが形成されている。そして、図７には示されていないが、このピエゾ保持部２６ｃには軸受け部２６ａに連通する挿通部が形成されている。
【００５１】
図２及び図３で説明したように、レンズホルダ２６に光学レンズ２７を装着した後、ピエゾ保持部２６ｃに駆動素子部２８が配置される。駆動素子部２８は、ピエゾ素子１８と同様のピエゾ素子２９を有しており、ピエゾ素子２９の上面には二股状の板バネ部材３０が配置され、さらにピエゾ素子２９には配線材（フレキシブル配線）３１が接続されている。そして、この配線材３１には符号３１ａで示す折り返し部で折り返され、この折り返し部３１ａは後述するように、レンズホルダ２６の結像側に位置付けられる。
【００５２】
図７に示すように、ピエゾ保持部２６ｃにおいて、軸受け部２６ａと反対側の面は開口されるとともに上面側も開口されており、この反対面と上面とを区切る仕切部２６ｄが設けられている。図７に実線矢印で示すように、作動部２９ａ側からピエゾ素子２９をピエゾ保持部２６ｃに挿入すると、板バネ部材３０が仕切部２６ｄを跨ぐ状態でピエゾ素子２９がピエゾ保持部２６ｃに挿入される。そして、作動部２９ａは挿通部を通って軸受け部２６ａ内に臨む。
【００５３】
続いて、図７に実線矢印で示す方向から固定部材３２をレンズホルダ２６に装着する。この固定部材３２は固定部材２１と同様の構造を有しており、固定部材３２はリング状の本体部３２ａを備え、この本体部３２ａには第１の押え部３２ｂ、係止片部３２ｃ、及びアーム状に延びる第２の押え部３２ｄを有している。そして、固定部材３２をレンズホルダ２６に装着すると、第１の押え部３２ｂによって板バネ部材３０が下方に押圧され、第２の押え部３２ｄによってピエゾ素子２９の後端（作動部２９ａと反対側端）が軸受け部２６ａａ側に押圧される。そして、係止片部３２ｃがレンズホルダ２６に係止されて本体部３２ａがレンズホルダ２６に係止される。この際、固定部材３２によって、レンズホルダ２６に装着された光学レンズ２７の抜け止めが行われる。レンズホルダ２６には起立部２６ｅが形成され、この起立部２６ｅには位置検出用のセンサテープ３３が貼付される。なお、固定部材３２は、導電性の材料で成形して、ピエゾ素子２９の側面と対向する位置に絶縁部材３２ｅを配置するようにしてもよい。
【００５４】
図８を参照して、図８はカメラモジュールのケース（上ケース）を示す斜視図であり、ケース３４は被写体側に位置するホルダ部３４ａが下側となるようにされて、ホルダ部３４ａに形成されたレンズ収納空間に光学レンズ３５が実線矢印で示すように配置される。ホルダ部３４ａの上面にはガイド軸３６及び駆動軸３７が挿入される軸受け部３４ｂ及び３４ｃが形成されており、これら軸受け部３４ｂ及び３４ｃにそれぞれガイド軸３６及び駆動軸３７の一端が挿入される。なお、ケース３４はホルダ部３４ａに一体に形成された起立壁３４ｄを有しており、この起立壁３４ｄにはセンサテープ３８が貼付される。
【００５５】
図９を参照して、図示のように、ホルダ部３４ａの側面には四個のコンデンサ３９が装着され（コンデンサ３９の内２つはピエゾ素子１８の駆動に用いられ、残りの２つはピエゾ素子２９の駆動に用いられる）、起立壁３４ｄの一辺側には切り欠き部３４ｅが形成されており、起立壁３４ｄには四個のインダクタ４０が装着されるとともに（インダクタ４０の内２つはピエゾ素子１８の駆動に用いられ、残りの２つはピエゾ素子２９の駆動に用いられる）、レンズ組み立て体２２用の位置検出センサ４１及びレンズ組み立て体２５用の位置検出センサ４２が装着される。つまり、起立壁３４ｄには電気素子を収納する収納部が形成されていることになる。
【００５６】
図１０を参照して、続いて、レンズ組み立て体２２を折り返し部２０ａが被写体側（つまり、ホルダ部３４ａ側を向くようにして、軸受け部１５ａを駆動軸３７に挿入し、軸受け部１５ｂをガイド軸３６に挿入する。図１１はレンズ組み立て体２２を駆動軸３７及びガイド軸３６に挿入した状態を示す図であり、レンズ組み立て体２２の装着に続いてレンズ組み立て体２５の装着が行われる。そして、切り欠き部３４ｅには配線材２０及び３１が位置付けられる（図１５も参照）。
【００５７】
図１２及び図１３を参照すると、図１２はレンズ組み立て体２２を装着した後の平面図であり、図１３はその断面図である。図１２に示すように、軸受け部１５ａにおいて、ピエゾ素子１８の作動部１８ａの対向面はＶ溝状１５−１となっており、駆動軸３７はこのＶ溝１５−１に当接している。つまり、駆動軸３７の外周面は第１の箇所で作動部１８ａに当接するとともに、第２の箇所でＶ溝１５−１に当接し、この第２の箇所において駆動軸３７は摺動する。この際、ピエゾ素子１８の左右側面（図１１において上下の側面）はピエゾ収納部２１ｄの一対の固定壁２１１によってガイドされる。そして、この第１及び第２の箇所ではその表面加工を異ならせて、例えば、第２の箇所の表面を第１の箇所の表面よりも滑らかに処理している（つまり、第１の箇所の表面を第２の箇所の表面よりも滑らかに荒く処理している）。また、その結果、第２の箇所における摩擦係数は第１の箇所における摩擦係数よりも小さくなる。さらに、第２の箇所の表面にのみ潤滑処理を施すようにしてもよい。なお、前述のＶ溝１５−１を上下方向に２箇所形成し、作動部１８ａをこの２個のＶ溝の間において、駆動軸３７に当接させるようにしてもよい。また、ガイド軸３６にも駆動軸３７と同一の表面処理を施すようにしてもよい。
【００５８】
前述のように、第２の押さえ部２１ｄによってピエゾ素子１８の後端が押圧される結果、作動部１８ａは駆動軸３７の外周面に当接して、駆動軸３７はＶ溝１５−１に当接する。図１３に示すように、ピエゾ収納部１５ｃの固定壁（上面及び下面）には所定の間隔をおいてそれぞれ一対の突起部１５−２が形成されており、板バネ１９を介して第１の押え部２１ｂによってピエゾ素子１８は図中下方に押圧され、突起部１５−２間に挟持される。一方、前述のように、ピエゾ素子１８の後端は第２の押さえ部２１ｄによって駆動軸３７側に押圧され、作動部１８ｄが駆動軸３７の外周面に当接する。つまり、図１３に示すように、図中ピエゾ素子１８の上下側面はそれぞれ２箇所に形成された突起部１５−２によって変形可能に押圧されて保持され、ピエゾ素子１８の作動部１８ｄと反対側の端部は付勢手段によって駆動軸３７に押圧されている。なお、前述の突出部１５−２はピエゾ素子１８の振動節部分を押圧する位置に形成される。そして、駆動軸３７は第１の当接部１５−３及び第２の当接部１５−４を有する当接体４３に当接し、この当接体４３は当接部１５−５によって当接体４４に当接して保持されている。
【００５９】
上述のようにして、前述のように、レンズ組み立て体２２を駆動軸３７及びガイド軸３６に装着すると、ピエゾ素子１８の作動部１８ｄが駆動軸３７に当接することになる。その後、図１１に示すようにして、レンズ組み立て体２５を折り返し部３１ａが結像側（つまり、ホルダ部３４ａと反対側）を向くようにして、軸受け部２６ａを駆動軸３７に挿入し、軸受け部２６ｂをガイド軸３６に挿入する。なお、軸受け部２６ａは前述した軸受け部１５ａと同様に構成されており、レンズ組み立て体２５を駆動軸３７及びガイド軸３６に装着すると、ピエゾ素子１９の作動部２９ａが駆動軸３７に当接することになる。
【００６０】
なお、上述の例では、軸受け部１５ａの対向面（作動部当接面）をＶ字形状に成形し、軸受け１５ｂをガイド軸３６の外形に対応した形状としているが、例えば、軸受け部１５ａの作動部当接面及び軸受け１５ｂをＶ字型形状としたローラを用いて構成するようにしてもよく、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、円筒形状の平型ローラ４０１、４１１をガイド軸３６に対してＶ型となるように軸受け部に収容するようにして構成してもよい（図１４（ａ）〜（ｃ）においては、軸受け部１５ｂを軸受け部４２１で表しており、ガイド軸３６を軸部材２９１で表している）。
【００６１】
図１４（ａ）は、この軸受け部４２１の平面図であり、図１４（ｂ）及び（ｃ）は、軸受け部４２１の側面図及び斜視図であり、平型ローラ４０１及び４１１は、この軸受け部４２１に設けられたＶ型の切れこみ４３１の内部に、Ｕ字型に設けられた軸受４４１で軸部材２９１に対してＶ型となるように保持されている。このように軸受部４２１を構成することにより、第１及び第２のレンズホルダに製造上の誤差が生じ、直交した平型ローラ４０１及び４１１の各々にスラストガタにより、軸受け部の位置が正規の位置とずれても、平型ローラ４０１及び４１１を直交させたときに形成されるＶ字型の谷間に軸部材２９１を当接させることで、平型ローラ４０１及び４１１のスラストガタは、第１及び第２のレンズホルダの光軸に影響を与えなくなる。
【００６２】
前述のようにして、レンズ組み立て体２５を装着した後、図１５に示すように、ボトムカバー（下カバー）４５が結像側からケース３４に装着される。このボトムカバー４５にはガイド軸３６及び駆動軸３７が挿入される軸受け部（図示せず）が形成されている。さらに、図１６に示すように、サイドカバー（遮光カバー）４６及び４７をケース３４に装着して、カメラモジュール筐体４８を構成する。その結果、ピエゾ素子１８及び１９はカメラモジュール筐体４８を構成するサイドカバー４６の一面４６ａ（以下第１の側面と呼ぶ）側に位置付けられることになる。そして、第１の側面４６ａに隣接する側面４６ｂを第２の側面４６ｂと呼ぶことにすると、センサテープ及び位置検出用センサ４１及び４２は第２の側面側に配置されることになる。また、第１及び第２の配線材２０及び３１はそれぞれ第２の側面４６ｂ側に配置されることになる。
【００６３】
図１７に示すようにして、ＣＣＤ組み立て体１４をカメラモジュール筐体４８に装着して、図１８に示すカメラモジュール４９とする。図１８においては、結像側が上側となっており、配線材２０及び配線材３１とＣＣＤ組み立て体１４とを結ぶＡＳＩＣ（第３の配線材）４９ａをカメラモジュール筐体４８の側面に配置する（このＡＳＩＣ４９ａには位置検出用センサ４１及び４２も接続される）。この際、配線材２０及び３１の配線スペースが第２の側面４６ｂの第１の側面４６ａ近傍に位置付けられるとともに、配線材２０及び３１と第３の配線材とを連結する接続部が第２の側面４６ｂに位置付けられる。そして、図１９に示すように、被写体側を上側としてカメラモジュール４９が完成する。
【００６４】
なお、インダクタ４０は第２の側面４６ｂ側に位置付けられることになるが、インダクタ４０を第１の側面４６ａ側に位置付けるようにしてもよい。同様に、コンデンサ３９は第１の側面４６ａ側に位置付けられることになるが、コンデンサ３９を第２の側面４６ｂ側に位置付けるようにしてもよい。また、前述の電気素子が収納される起立壁は上カバーに設ける必要はなく、下カバーに起立壁を設けるようにしてもよい。さらに、上カバーと下カバーとの接合は、例えば、係合部材と被係合部材とによって接合するようにしてもよく、さらには、接着剤を用いて上カバーと下カバーとを接合するようにしてもよい。
【００６５】
上述のように、カメラモジュール４９は光軸と平行な４つの側面を有する略立方体形状のケース体を有しており、ピエゾ素子１８及び２９はケース体の一側面側に位置付けられている。また、駆動軸３７は上記の一側面とこの一側面と隣り合う側面とによって規定される角部近傍に配置され、ガイド軸３６はこの角部と対向する角部に配置されている。
【００６６】
実施例１で示すカメラモジュール４９では、光学レンズ３５は固定的に配置されており、レンズ組み立て体２２及び２５はガイド軸３６及び駆動軸３７に移動可能に支持されている。レンズ組み立て体２５が光学レンズ３５側に移動すると、望遠状態となり、レンズ組み立て体２５の移動に追従して、レンズ組み立て体２２も光学レンズ３５側に移動する。一方、レンズ組み立て体２５をレンズ組み立て体２２側へ戻すと、広角状態となって、レンズ組み立て体２５の移動に追従して、レンズ組み立て体２２も移動する。
【００６７】
また、前述の位置検出用センサ４１及び４２によってセンサテープが検出されて、これら位置検出センサ４１及び４２によってレンズ組み立て体２５及び２２の基準位置及び基準位置からの移動量が検出される。
【００６８】
ところで、ピエゾ素子１８を励振させると、作動部１８ｄに高次の曲げ振動が生じて進行波が生じる。そして、作動部１８ｄが圧接された駆動軸３７の外周面と作動部１８ｄとの間に摩擦力が生じ、この摩擦力によってピエゾ素子１８が搭載されたレンズ組み立て体２２が駆動軸３７に沿って移動する（例えば、特許第２９８０５４１号公報又は特表２００２−５２９０３７公報参照）。つまり、ピエゾ素子１８を励振すると、ピエゾ素子１８は屈曲運動を行い、この屈曲運動によって駆動軸３７と作動部１８ｄとの間に生じる摩擦力によって、レンズ組み立て体２２が駆動軸３７に沿って移動することになる。なお、レンズ組み立て体２５も同様にして移動することになる。
【００６９】
上述の説明から明らかなように、この実施例１では、駆動軸３７を軸受け部に挿通すると、レンズホルダがガイド軸３６に沿って光軸方向にガイドされ、ピエゾ素子によって駆動軸３７が駆動力を受ける。そして、固定部材によってピエゾ素子をピエゾ保持部に押圧固定するようにしたから、つまり、レンズホルダに二つの軸受け部、ピエゾ保持部、及び固定部材を取り付けるようにしたから、カメラモジュールを小型化できる。
【００７０】
さらに、ピエゾ保持部は、ピエゾ素子の向かい合う側面二箇所と当接して、ピエゾ素子を保持するようにし、二箇所の当接する部分以外の側面に肉抜き部としたので、レンズホルダ、ひいてはカメラモジュール自体を軽量化できる。
【００７１】
また、実施例１では、ピエゾ保持部には光軸と直交する方向からピエゾ素子が挿通され、固定部材によってピエゾ素子の後端を押圧するようにしたので、ピエゾ素子固定構造の小型化と組み立て工程の簡略化を図ることができる。
【００７２】
実施例１では、固定部材を導電性として、ピエゾ素子の側面と対向する位置を絶縁性とするようにしたので、ピエゾ素子の側面に配置した電極のショートが防止でき、固定部材がレンズホルダと係止する係止片部を有しているので、小型化及び軽量化を図ることができる。
【００７３】
実施例１では、レンズホルダに配線材の取付位置決め用の溝部を設けたので、フレキシブル配線等の配線材の位置決め固定をレンズホルダで兼用できる結果、小型化及び軽量化を図ることができる。
【００７４】
実施例１では、ズーム系とフォーカス系の２群レンズを有するカメラモジュールにおいて、各レンズホルダに設けられた構成要素を略対称に配置するようにしたので、カメラモジュール自体の小型化及び軽量化を図ることができる。また、配線材をフレキシブル配線として、被写体側の配線材は被写体側に折り返し部を設け、結像側の配線材は結像側に折り返し部を設けたので、レンズホルダが移動する際、互いに干渉しないようにすることができる。
【００７５】
加えて、実施例１によれば、駆動軸３７及びガイド軸３６がレンズホルダの隅に位置付け、ピエゾ素子をレンズホルダの所定の面側に集約するようにしたので、カメラモジュールの小型化を図ることができる。さらに、長方形のピエゾ素子の長手方向を光軸に対して直交する方向に配置したので、レンズホルダの移動に伴うピエゾ素子の移動空間を最小にすることができ、その結果、カメラモジュールを小型化できることになる。
【００７６】
上述したカメラモジュールは、例えば、携帯端末に組み込まれる。図２０は、携帯端末の一例である携帯電話機５０を操作部（操作部材）５１及びディスプレイ（表示部材）５２が見える状態（開状態）で示す平面図であり、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。
【００７７】
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５６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５６によって撮像が行われて、カメラモジュール５６によって撮像された画像は、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５６は図１９に示す上側（光学レンズ３５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５６の光学レンズ３５を露出させる開口部が形成されていることになる。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５６の高さに制限されている。
【００７８】
このようにして、第１及び第２のピエゾ素子を用いてそれぞれ第１及び第２のレンズホルダ１５及び１６を光軸方向に駆動するようにしたので、第１及び第２のレンズホルダ１５及び１６、つまり、光学レンズ系を駆動する際のレンズ移動機構の構造が極めて簡単となり、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を組み込んでも、カメラモジュールを小型・軽量化できるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
第１のレンズ保持部に第１のガイド軸受部を配置するとともに、第１のレンズ保持部に第１の軸受部を配置して、さらに、第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に第１のピエゾ素子を配置し、軸部材が第１の軸受部に挿通されると、軸部材が第１のレンズ保持部をガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受け、この際、弾性力を有する第１の固定部材によって第１のピエゾ素子をピエゾ保持部に押圧固定しているので、第１のレンズ保持部は軸部材及びガイド軸部材に沿って移動することになって、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を組み込んだ際のカメラモジュールを小型・軽量化できる結果、携帯端末等に搭載されるカメラモジュールに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１によるカメラモジュールで用いられるＣＣＤ組み立て体の一例を分解して示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１で用いられるレンズホルダ（第２のレンズホルダ）に光学レンズを装着する状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１で用いられるレンズ組み立て体（第２のレンズ組み立て体）を分解して示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例１で用いられるピエゾ素子を説明するための図であり、（ａ）はピエゾ素子を示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は動作原理を説明するための図である。
【図５】図３に示すレンズ組み立て体にＲＦプレートを装着する状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例１で用いられるレンズ組み立て体（第２のレンズ組み立て体）を示す斜視図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ別の角度から見た斜視図である。
【図７】本発明の実施例１で用いられるレンズ組み立て体（第１のレンズ組み立て体）を分解して示す斜視図である。
【図８】ケースに光学レンズ、ガイド軸及び駆動軸を装着する状態を示す斜視図である。
【図９】ケースに電装部品を装着する状態を示す斜視図である。
【図１０】ガイド軸及び駆動軸に第２のレンズ組み立て体を装着する状態を示す斜視図である。
【図１１】ガイド軸及び駆動軸に第１のレンズ組み立て体を装着する状態を示す斜視図である。
【図１２】ガイド軸及び駆動軸に第２のレンズ組み立て体を装着した状態を示す平面図である。
【図１３】図１２の断面図である。
【図１４】レンズホルダのガイド用当接部におけるガイド軸に対する面が平型であるローラ２つをＶ型に配して構成した図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はガイド軸側から見た側面図、（ｃ）は斜視図である。
【図１５】ボトムカバーを装着する状態を示す斜視図である。
【図１６】サイドカバーを装着する状態を示す斜視図である。
【図１７】ＣＣＤ組み立て体を装着する状態を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施例１によるカメラモジュールを逆さまの状態でその外観を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施例１によるカメラモジュールの外観を示す斜視図である。
【図２０】本発明による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２１】従来のカメラモジュールの一例を示す図である。
【図２２】従来のカメラモジュールの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１４：ＣＣＤ組み立て体
１５，２６：レンズホルダ
１５ａ，１５ｂ，２６ａ，２６ｂ：軸受け部
１５ｃ，２６ｃ：ピエゾ保持部
１８，２９：ピエゾ素子
２０，３１：配線材
２１，３２：固定部材
２２，２５：レンズ組み立て体
３６：ガイド軸
３７：駆動軸
３９：コンデンサ
４０：インダクタ
４１，４２：位置検出センサ
【図１】
2006251818.tif 000003
【図２】
2006251818.tif 000004
【図３】
2006251818.tif 000005
【図４】
2006251818.tif 000006
【図５】
2006251818.tif 000007
【図６】
2006251818.tif 000008
【図７】
2006251818.tif 000009
【図８】
2006251818.tif 000010
【図９】
2006251818.tif 000011
【図１０】
2006251818.tif 000012
【図１１】
2006251818.tif 000013
【図１２】
2006251818.tif 000014
【図１３】
2006251818.tif 000015
【図１４】
2006251818.tif 000016
【図１５】
2006251818.tif 000017
【図１６】
2006251818.tif 000018
【図１７】
2006251818.tif 000019
【図１８】
2006251818.tif 000020
【図１９】
2006251818.tif 000021
【図２０】
2006251818.tif 000022
【図２１】
2006251818.tif 000023
【図２２】
2006251818.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月14日(2006.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、
前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、
前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、
前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、
前記第１の軸受部に挿通することによって前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、
弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、を含み、
該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、
前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、
前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置し、かつ前記第１のレンズ保持部の四隅に対応する位置に光軸と略直交する方向から前記第１のピエゾ素子を挿通可能な挿通部、前記第１のガイド軸受部、前記押圧部、及び前記第１の位置検出用部材をそれぞれ配置したカメラモジュール。
【請求項２】
前記押圧部と略対向する位置に配置した前記第１のレンズ保持部と係止する係止部とをさらに含む請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記ピエゾ保持部は、前記第１のピエゾ素子の向かい合う側面二箇所と当接することにより前記第１のピエゾ素子を保持する請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記ピエゾ保持部は、前記二箇所の当接する部分以外の側面に肉抜き部を配置した請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記第１の固定部材は、前記挿通部に挿通した前記第１のピエゾ素子の端部を押圧する請求項１〜４いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記第１の固定部材は、導電性の部材で構成されるとともに、前記第１のピエゾ素子の側面と略対向する位置に配置した絶縁部材を備える請求項１〜５いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記第１の固定部材は、前記第１のレンズ保持部の光学レンズの抜け止め部材を備える請求項１〜６いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記第１のピエゾ素子に通電する第１の配線材を含み、
前記第１のレンズ保持部に前記第１の配線材の取付位置決め用の溝部を設けた請求項１〜７いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項９】
少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、
前記第１のレンズ保持部の前記第１のガイド軸受部と同軸位置に配置した第２のガイド軸受部と、
前記第１のレンズ保持部の前記第１の軸受部と同軸位置に配置した第２の軸受部と、
弾性力を有し第２のピエゾ素子をピエゾ保持部に押圧固定する第２の固定部材と、をさらに含み、
前記軸部材は、前記第２の軸受部に挿通することにより前記第２のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向にガイドするとともに、前記第２のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第２のピエゾ素子により駆動力を受ける請求項１〜８いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
第１のピエゾ素子に通電する第１の配線材と、
前記第２のピエゾ素子に通電する第２の配線材とをさらに含み、
前記第１のレンズ保持部を被写体側に配置するとともに、前記第２のレンズ保持部を結像側に配置し、
前記第１の配線材をフレキシブル部材で構成するとともに、前記第１のレンズ保持部の被写体側に該第１の配線材の折り返し部を配置し、
前記第２の配線材をフレキシブル部材で構成するとともに、前記第２のレンズ保持部の結像側に前記第２の配線材の折り返し部を配置した請求項９記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
光軸と略平行な少なくとも四つの側面を有する略立方体形状を有し、
前記第１のレンズ保持部及び前記第２のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置した軸部材と、
前記第１のピエゾ素子の端部に配置された前記軸部材の側面と当接する第１の作動部と、
前記第２のピエゾ素子の端部に配置された前記軸部材の側面と当接する第２の作動部と、を含み、
前記第１のピエゾ素子と前記第２のピエゾ素子を所定面に相当する第１の側面側に配置し、
前記軸部材を前記第１の側面側の前記立方体の第１の角部近傍に配置して、
前記ガイド軸部材を前記第１の角部と対向する他の角部に配置する請求項９または１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記第１のピエゾ素子及び前記第２のピエゾ素子は略長方形の板状外形を有し、
前記第１のピエゾ素子は、長手方向を光軸に対して略直交する方向と平行の状態で前記第１のレンズ保持部に保持され、
前記第２のピエゾ素子は、長手方向を光軸に対して略直交する方向と平行の状態で前記第２のレンズ保持部に保持された請求項９〜１１いずれかに記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、前記第１の軸受部に挿通することによって前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、を含み、該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置し、かつ前記第１のレンズ保持部の四隅に対応する位置に光軸と略直交する方向から前記第１のピエゾ素子を挿通可能な挿通部、前記第１のガイド軸受部、前記押圧部、及び前記第１の位置検出用部材をそれぞれ配置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、前記表示部材、前記バッテリー及び前記通信部を収納すると共に厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さに制限した筐体と、を含むことを特徴する携帯端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明におけるカメラモジュールは少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、前記第１の軸受部に挿通することによって前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、を含み、該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置し、かつ前記第１のレンズ保持部の四隅に対応する位置に光軸と略直交する方向から前記第１のピエゾ素子を挿通可能な挿通部、前記第１のガイド軸受部、前記押圧部、及び前記第１の位置検出用部材をそれぞれ配置したものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明では、前記第１の固定部材は、前記挿通部に挿通した前記第１のピエゾ素子の端部を押圧する。また、前記第１の固定部材は、導電性の部材で構成されるとともに、前記第１のピエゾ素子の側面と略対向する位置に配置した絶縁部材を備えている。そして、前記第１の固定部材は、前記第１のレンズ保持部の光学レンズの抜け止め部材を備えている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上のように、本発明では、少なくとも１つ以上の光学レンズを保持するとともに光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１のガイド軸受部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の軸受部と、前記第１のガイド軸受部と当接することにより前記第１のレンズ保持部を移動可能にガイドするとともに、光軸と平行に配置したガイド軸部材と、前記第１の軸受部に挿通することによって前記第１のレンズ保持部を前記ガイド軸部材に沿って光軸方向に移動可能にガイドするとともに、前記第１のレンズ保持部のピエゾ保持部に配置した第１のピエゾ素子により駆動力を受ける軸部材と、弾性力を有し前記第１のピエゾ素子を前記ピエゾ保持部に押圧固定する第１の固定部材と、を含み、該第１の固定部材に光軸と略直交方向に延在した前記第１のピエゾ素子を所定方向に押圧する押圧部と、前記第１のレンズ保持部に配置した第１の位置検出用部材と、をさらに含み、前記ガイド軸部材と前記軸部材は、外装となる筐体の角部でかつ互いが前記筐体が形成する対角線上の位置に夫々配置し、前記第１のレンズ保持部は、前記第１のガイド軸受部と前記第１の軸受部とを前記対角線上の略対向する位置に配置するとともに、前記第１の固定部材の前記押圧部と前記第１の位置検出用部材とを略対向する位置に配置し、かつ前記第１のレンズ保持部の四隅に対応する位置に光軸と略直交する方向から前記第１のピエゾ素子を挿通可能な挿通部、前記第１のガイド軸受部、前記押圧部、及び前記第１の位置検出用部材をそれぞれ配置しているから、第１のレンズ保持部は軸部材及びガイド軸部材に沿って移動することになって、オートフォーカス（ＡＦ）機能及びズーム機能を組み込んだ際のカメラモジュールを小型で軽量に構成できるという効果がある。