(57)【要約】【課題】レンズ駆動装置を小型薄型に構成可能にする。【解決手段】レンズを保持し、光軸方向に往復移動自在に支持されたカメラモジュールと、光軸に垂直な方向に延びるシャフトを有するモータと、前記シャフトに嵌合し、前記モータの動作に応じたシャフトの回転に応じて光軸に垂直な方向に往復移動自在なナットと、を備え、光軸に垂直な方向の前記ナットの移動に応じて、光軸方向に前記カメラモジュールが移動するよう、前記ナットと前記カメラモジュールとが嵌合している、レンズ駆動装置とする。【選択図】図２
2018124396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持し、光軸方向に往復移動自在に支持されたカメラモジュールと、
光軸に垂直な方向に延びるシャフトを有するモータと、
前記シャフトに嵌合し、前記モータの動作に応じたシャフトの回転に応じて光軸に垂直な方向に往復移動自在なナットと、を備え、
光軸に垂直な方向の前記ナットの移動に応じて、光軸方向に前記カメラモジュールが移動するよう、前記ナットと前記カメラモジュールとが嵌合している、
レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記カメラモジュールがカム溝を有しており、
前記ナットが、前記カム溝に嵌合する突出部を有している、
請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記モータは、光軸に垂直な方向に延びる端子を有している、
請求項１または請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記カメラモジュール、前記モータ、及び前記ナットを収容するケースをさらに備え、
前記ケースは、光軸方向に延びるガイドを有し、
前記カメラモジュールは、前記ガイドに嵌合する被ガイドを有する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、レンズ駆動装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等のポータブル機器に搭載される従来のレンズ駆動装置として、ＣＣＤ等を固定するベース、ベースに固定された円筒状の固定筒、固定筒の内側において回転自在に配置された円筒状のカム筒、カム筒の内側において光軸方向に往復動自在に配置されレンズを保持するレンズ筒、カム筒を駆動するモータ等を備え、モータの回転によりカム筒が回転すると、そのカム溝がレンズ筒のフォロワピンにカム作用を及ぼして、レンズ筒を光軸方向に移動させて、フォーカシングあるいはズーミングを行うものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このようなレンズ駆動装置をさらに小型、薄型にする構成として、例えば特許文献３に記載されたようなレンズ駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８６９９３号公報
【特許文献２】特開２００３−０５７７０５号公報
【特許文献３】特開２００６−１１１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、従来よりもさらに小型、薄型化に対する要求があり、上記従来のレンズ駆動装置よりもさらに小型、薄型にすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
レンズを保持し、光軸方向に往復移動自在に支持されたカメラモジュール（１、２）と、
光軸に垂直な方向に延びるシャフト（４ｂ）を有するモータ（４）と、
前記シャフトに嵌合し、前記モータの動作に応じたシャフトの回転に応じて光軸に垂直な方向に往復移動自在なナット（５）と、を備え、
光軸に垂直な方向の前記ナットの移動に応じて、光軸方向に前記カメラモジュールが移動するよう、前記ナットと前記カメラモジュールとが嵌合している（２ａ、２ｂ、５ａ、５ｂ）、
レンズ駆動装置である。
【０００７】
上記構成のレンズ駆動装置では、シャフトが光軸に垂直な方向に延びる構成としているため、光軸方向に薄型な構成とすることができる。また、光軸方向の厚みは、レンズ駆動装置を備える装置の厚み及びサイズに直接影響するため、レンズ駆動装置を備える携帯機器などのサイズを小型化することなどが可能となる。
【０００８】
上記レンズ駆動装置において、好ましくは、
前記カメラモジュール（１、２）がカム溝（２ａ、２ｂ）を有しており、
前記ナット（５）が、前記カム溝に嵌合する突出部（５ａ、５ｂ）を有している。
【０００９】
上記構成のレンズ駆動装置では、カメラモジュールとナットとをカム嵌合させる構成としているため、比較的安定的にカメラモジュールを光軸方向に移動させる構成とすることができる。
【００１０】
上記レンズ駆動装置において、好ましくは、
前記モータ（４）は、光軸に垂直な方向に延びる端子（４ａ）を有している。
【００１１】
上記構成のレンズ駆動装置では、端子が光軸方向ではなく、光軸に垂直な方向に延びているため、光軸に垂直な方向からモータに対して電力を供給する構成とすることができる。そのため、光軸方向の厚みをより薄く構成しやすくすることができる。
【００１２】
上記レンズ駆動装置において、好ましくは、
前記カメラモジュール、前記モータ、及び前記ナットを収容するケース（３）をさらに備え、
前記ケースは、光軸方向に延びるガイド（３ａ、３ｂ）を有し、
前記カメラモジュールは、前記ガイドに嵌合する被ガイド（２ｃ、２ｄ）を有する。
【００１３】
上記構成のレンズ駆動装置では、ガイドと被ガイドとが嵌合する構成としているため、カメラモジュールを光軸方向に安定的に動作させる構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】レンズ駆動装置の外観斜視図。
【図２】レンズ駆動装置の分解斜視図。
【図３】レンズ駆動装置の分解斜視図。
【図４】レンズ駆動装置の分解斜視図。
【図５】レンズ駆動装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のレンズ駆動装置は、スマートフォンなどの携帯端末に搭載されるカメラなどであって、モータのシャフトの延びる方向及び端子の突出方向を光軸に対して垂直な方向にすることで、薄型に構成しやすくしている点に特徴のひとつがある。
【００１６】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項
【００１７】
＜１．実施形態＞
本発明の一実施形態としてのレンズ駆動装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のカメラ駆動装置の外観斜視図である。図２〜図５は、それぞれ別の方向から見たカメラ駆動装置の分解斜視図である。なお、図１では、カバー６、及びケース３のＸ軸方向−側の面が省略されている。
【００１８】
なお、本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。レンズに対して被写体が位置する方向を、「光軸方向前方」または「被写体側」と称することがある。レンズに対して撮像素子が位置する方向を、「光軸方向後方」または「撮像素子側」と称することがある。また、各図には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示している。Ｚ軸は、光軸の延びる方向と平行な方向である。
【００１９】
図１〜図５に示されるように、本実施形態のレンズ駆動装置は、カメラモジュール１、フレーム２、ケース３、モータ４、ナット５、及びカバー６を含んで構成される。
【００２０】
＜カメラモジュール１＞
カメラモジュール１は、円筒状のレンズ鏡筒１ａ、レンズ１ｂ、撮像素子、及びホルダを有する。
【００２１】
レンズ鏡筒１ａは、光軸方向に伸びる円筒状の部材であり、レンズ１ｂを含む１以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒１ａに保持される光学部材には、レンズ１ｂの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタ（図示省略）などが含まれる。レンズ１ｂを含むレンズは、ガラスまたはプラスチック等の透過性を有する素材で形成され、光軸方向前方からの光を屈折させながら光軸方向後方に透過させる。スペーサは、光軸方向に適度な厚みを有する円板状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサは、光軸を含む中心部に開口部を有する。口径板は、通過する光の最外位置を決める。光学フィルタは、所定の波長の光を抑制または遮蔽する。光学フィルタは、例えば、通過する赤外線を抑制する赤外線カットフィルタなどが含まれる。これらの光学部材の数は、任意に変更可能である。
【００２２】
撮像素子（図示省略）は、レンズ鏡筒１ａの光軸方向後方に配置される。図１では、レンズ鏡筒１ａのＺ軸−側に配置されている。撮像素子は、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えばＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤなどであるが、これらに限定されるものではない。なお、撮像素子を含む撮像可能な部分を指して「撮像部」と称することがある。
【００２３】
ホルダは、カメラモジュールにおいてレンズ鏡筒１ａ、及び撮像素子を保持する。ホルダは、直方体形状であって、フレーム２により保持される。
【００２４】
＜フレーム２＞
フレーム２は、光軸方向（Ｚ軸方向）に往復移動自在にカメラモジュール１を保持する。つまり、カメラモジュール１は、フレーム２とともに光軸方向に往復移動自在である。フレーム２は直方体形状であって、Ｘ軸方向の側面（ＹＺ平面に平行な面）にカム溝２ａ及び２ｂを有し、Ｙ軸方向の側面（ＸＺ平面に平行な面）に被ガイド２ｃ及び２ｄを有する。
【００２５】
カム溝２ａ及び２ｂは、ＹＺ平面において斜め方向に延びる溝状部分または貫通孔であって、ナット５の突出部５ａ及び５ｂがそれぞれ挿入される。カム溝２ａ及び２ｂは、ＹＺ平面において同じ形状であり、Ｘ軸方向に対向する位置に配置される。より具体的には、カム溝２ａ及び２ｂは、Ｙ軸方向の直線部分、ＹＺ平面の斜め部分、及びＹ軸方向の直線部分が連結された形状である。カム溝２ａ及び２ｂは、ナット５のＹ軸方向の移動を、フレーム２のＺ軸方向の移動に変換する機能を有する。
【００２６】
被ガイド２ｃ及び２ｄは、フレーム２のＹ軸方向の側面（ＸＺ平面に平行な面）からＹ軸方向に突出し、Ｚ軸方向に延びる突出部分である。被ガイド２ｃ及び２ｄは、それぞれケース３のガイド３ａ及び３ｂに、光軸方向（Ｚ軸方向）に往復移動自在に嵌合する。
【００２７】
＜ケース３＞
ケース３は、カメラモジュール１、フレーム２、モータ４、及びナット５を収容する。ケース３は、直方体形状である。ケース３は、Ｙ軸方向の内面（ＸＺ平面に平行な面）に、Ｙ軸方向に切り欠かれ、Ｚ軸方向に延びるガイド３ａ及び３ｂを有する。上述のように、ガイド３ａ及び３ｂは被ガイド２ｃ及び２ｄに嵌合する。
【００２８】
ケース３は、Ｘ軸方向−側の側面（ＹＺ平面に平行な面）に、切欠部３ｃを有する。切欠部３ｃは、モータ４からＸ軸方向に突出する端子４ａに対応する箇所に形成されている。切欠部３ｃからは、端子４ａがＸ軸方向に露出する。
【００２９】
＜モータ４＞
モータ４は、電力の供給により回転する回転機である。モータ４は、外部から電力の供給を受ける端子４ａを有する。モータ４は、第１電位と第２電位との供給を受けるため、少なくとも２つの端子４ａを有する。端子４ａは、いずれもＸ軸方向−方向に突出している。ことができる。
【００３０】
モータ４は、Ｙ軸方向に延びるシャフト４ｂを有する。モータ４が駆動されると、シャフト４ｂが回転する。シャフト４ｂは円筒状であり、その外周にはネジ山が形成されている。シャフト４ｂのネジ山は、ナット５の貫通孔の内側に形成されたネジ山に嵌合する。
【００３１】
＜ナット５＞
ナット５は、内側にネジ山が形成された貫通孔を有する本体部分と、本体部分から延びる腕状部分とを有する。ナット５の貫通孔にはシャフト４ｂが挿入され、ナット５とシャフト４ｂとがねじ嵌合する。ナット５の本体部分には、Ｘ軸方向に突出する突出部５ａを有する。ナット５の腕状部分は、Ｘ軸方向＋側に延び、Ｘ軸方向−側に突出する突出部５ｂを有する。突出部５ａ及び５ｂは、それぞれカム溝２ａ及び２ｂに嵌合する。突出部５ａ及び５ｂは、Ｘ軸方向に対向する位置に配置される。
【００３２】
ナット５は、モータ４の回転によりＹ軸方向に往復移動可能である。ナット５がＹ軸方向に移動すると、突出部５ａ及び５ｂとカム溝２ａと２ｂとの連結位置が変化し、これによりフレーム２がＺ軸方向に移動する。
【００３３】
＜カバー６＞
カバー６は、カメラモジュール１及びフレーム２に対応する部分に開口部を有する蓋状の部材である。カバー６はケース３に連結され、カメラモジュール１、フレーム２、モータ４、及びナット５を収容する空間を形成する。
【００３４】
本実施形態のレンズ駆動装置では、シャフト４ｂが光軸に垂直な方向（Ｙ軸方向）に延びる構成としているため、光軸方向に薄型な構成とすることができる。また、光軸方向（Ｚ軸方向）の厚みは、レンズ駆動装置を備える電子機器などの装置の厚み及びサイズに直接影響するため、レンズ駆動装置を備える装置のサイズを小型化することなどが可能となる。
【００３５】
また、上記レンズ駆動装置では、カメラモジュール１を保持するフレーム２とナット５とをカム嵌合させる構成としているため、比較的安定的にカメラモジュール１を光軸方向に移動させる構成とすることができる。
【００３６】
また、上記レンズ駆動装置では、モータ４の端子４ａが光軸方向（Ｚ軸方向）ではなく、光軸に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延びているため、光軸に垂直な方向からモータ４に対して電力を供給する構成とすることができる。そのため、光軸方向の厚みをより薄く構成しやすくすることができる。
【００３７】
また、上記レンズ駆動装置では、ケース３のガイド３ａ及び３ｂと、フレーム２の被ガイド２ｃ及び２ｄとが嵌合する構成としているため、カメラモジュール１を光軸方向に安定的に動作させる構成とすることができる。
【００３８】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００３９】
上記実施形態の構成では、レンズ駆動装置がカメラモジュール１とフレーム２とを備えるが、カメラモジュール１とフレーム２とが一体に構成されていてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態のレンズ駆動装置では、カメラモジュール１、フレーム２、及びケース３が直方体形状であったが、これらの構成はそれぞれ円筒状や多角柱状などの形状であってもよい。
【００４１】
また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に延びる構成は、必ずしもＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸と完全に水平でなく、各軸に対して所定の角度を有していても良い。
【００４２】
本発明のレンズ駆動装置は、薄型に構成するニーズのある携帯端末などに搭載されるカメラ（撮像装置）用のレンズ駆動装置として特に有用である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、携帯端末用のレンズ駆動装置などとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００４４】
１…カメラモジュール
１ａ…レンズ鏡筒
１ｂ…レンズ
２…フレーム
２ａ、２ｂ…カム溝
２ｃ、２ｄ…被ガイド
３…ケース
３ａ、３ｂ…ガイド
３ｃ…切欠部
４…モータ
４ａ…端子
４ｂ…シャフト
５…ナット
５ａ、５ｂ…突出部
６…カバー
【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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