(57)【要約】【課題】高精度の手振れ補正が可能な小型のカメラモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュール（５０）は、フォーカスモジュール（７）と、フォーカスモジュール（７）が配置される第１面および第１面と対向する第２面を有するチルトテーブル（８）と、チルトテーブル（８）をチルト可能に支持する支持機構と、チルトテーブル（８）をチルト駆動する駆動装置とを備え、支持機構および駆動装置が第２面側に配置されている。【選択図】図２
2015114484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズおよび撮像素子を含むフォーカスモジュールと、
前記フォーカスモジュールが配置される第１面および当該第１面と対向する第２面を有するテーブル部材と、
前記テーブル部材をチルト可能に支持する支持部と、
前記テーブル部材をチルト駆動する駆動部とを備え、
前記支持部および前記駆動部が前記第２面側に配置されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記フォーカスモジュールが回路基板をさらに含み、
前記撮像素子が前記回路基板に実装されてい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】
前記回路基板が前記テーブル部材であることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記フォーカスモジュールが、
前記フォーカスモジュールの変位を検出する変位検出部と、
検出された前記フォーカスモジュールの変位を補正する制御を行う制御部と、
前記制御部による制御に応じて前記駆動部に駆動電力を供給する電力供給部とをさらに含み、
前記変位検出部、前記制御部および前記電力供給部が前記回路基板に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記回路基板がチップ状の電子部品を内蔵していることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項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、携帯電話やウエアラブル機器等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに関し、特に、手振れ補正機能を備えたカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話においては、携帯電話内にカメラモジュールを組み込んだ機種が大半を占めるようになってきている。これらのカメラモジュールは、携帯電話内に収納される必要から、デジタルカメラと比べて小型および軽量化に対する要求が大きい。
【０００３】
また、レンズ駆動装置によってオートフォーカス（ＡＦ）機能を有するタイプのカメラモジュールが携帯電話等の電子機器に搭載される例も増加してきている。レンズ駆動装置には、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプ、ＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）を利用するタイプ等の様々なタイプが存在しており、すでに市場に流通している。
【０００４】
一方、このようにオートフォーカス機能を有するカメラモジュールが当たり前になってきた状況においては、次の特徴ある機能として手振れ補正機能が注目されてきている。手振れ補正機能は、デジタルカメラおよびビデオカメラにおいて世間で広く採用されている一方、携帯電話においては、サイズ面の問題などがあるため、これまでは採用機種が限られていた。しかし、小型薄型化が可能な手振れ補正機構の新規な構造も提案されつつあり、今後は手振れ補正機能を搭載した携帯電話用カメラモジュールが増加していくと予想されている。
【０００５】
さらに、カメラの用途は携帯電話やタブレット端末等にとどまらず、最近では、メガネのフレーム部分にカメラを含む情報端末を取り付けたウエアラブル情報端末も提案されている。したがって、このような端末にも手振れ補正機能の搭載が要望されている。
【０００６】
メガネに取り付ける情報端末では、メガネの耳かけ部分にカメラモジュールを固定するようなデザインが提案されている。このようなデザインでは、カメラモジュールは厚さ（光軸方向）よりも小型化が重要視される。さらには、このような用途では、視線の動きに応じて頭全体が動くことも予想され、手振れ以上の広範囲の振れ補正能力が望まれる。
【０００７】
最近の手振れ補正機能付きカメラモジュールを搭載した携帯電話（特にスマートフォン）では、カメラモジュールの厚さが最重要視されるため、レンズバレル全体を撮像素子に対してシフトさせるバレルシフト方式が広く採用されている。バレルシフト方式は、レンズバレルを光軸に垂直な方向にシフトさせて手振れを補正する方式であり、レンズから撮像素子までの距離は、通常のオートフォーカスカメラモジュールと同等にすることができる。しかしながら、バレルシフト方式では、レンズと撮像素子との相対変位を利用して手振れを補正するため、レンズの中心部分と周辺部分とで光路長が異なることによって補正のための最適シフト量が異なる。このため、周辺画像に歪が生じる場合があり、手振れ補正量が大きくなるほどその影響が顕著になる。
【０００８】
このような周辺画像歪が生じない手振れ補正システムとして、モジュールチルト方式と呼ばれる方法も提案されている。モジュールチルト方式は、レンズと撮像素子を含むフォーカスカメラモジュール全体を、手振れ量に応じてチルトさせることで手振れを補正する方式である。
【０００９】
モジュールチルト方式の手振れ補正機構として、特許文献１に一例が示されている。特許文献１に示された手振れ補正装置では、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有する撮影ユニット含む可動モジュール全体をヨークあるいは磁性体に取り付け、チルト可能なように弾性体で回路基板上に支持する。また、この手振れ補正装置では、コイルに電流を流すことによって発生する磁気的な吸引力および反発力を利用して、可動モジュールをチルト駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２７９４７号公報（２０１１年２月１０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１には、可動モジュールの変位を検出するジャイロスコープからの検出信号および可動モジュールへの駆動信号の電気的伝達手段としてフレキシブル基板を用いることが記載されているが、撮像素子からの画像信号をどう処理するかは明記されていない。ジャイロスコープからの検出信号および駆動モジュールへの駆動信号に加えて、撮像素子からの画像信号もフレキシブル基板を介して通電することを想定した場合、フレキシブル基板は幅広構造となる。このため、可動モジュールに取り付けられたジャイロスコープと回路基板との間に接続されるフレキシブル基板のバネ力がチルト駆動に影響を及ぼしかねない。このような不要なバネ力がチルト駆動に影響を及ぼすと、光学的な歪みが生じやすくなる。
【００１２】
また、特許文献１の手振れ補正装置では、オートフォーカス機能を有する撮影ユニットの外形サイズから大きくはみ出して、手振れ補正のための駆動機構が設けられている。また、この手振れ補正装置の構造では、フレキシブル基板が光学ユニット（カメラモジュール）の外形から、光学ユニットが組み込まれる光学機器の外部にまで大きくはみ出している。このため、当該手振れ補正装置をメガネタイプのような小型化が要求されるウエアラブル情報端末へ適用することは困難である。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高精度の手振れ補正を実現しつつ、小型化されたカメラモジュールを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカメラモジュールは、撮像レンズおよび撮像素子を含むフォーカスモジュールと、前記フォーカスモジュールが配置される第１面および当該第１面と対向する第２面を有するテーブル部材と、前記テーブル部材をチルト可能に支持する支持部と、前記テーブル部材をチルト駆動する駆動部とを備え、前記支持部および前記駆動部が前記第２面側に配置されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、光学的な歪が少なく、高精度の手振れ補正が可能なモジュールチルト方式の手振れ補正機構を採用しつつ、メガネタイプのような小型化が要求されるウエアラブル情報端末への採用に好適な手振れ補正機能付きカメラモジュールを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態から第８実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】上記カメラモジュールの概略構成を模式的に示す図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】上記カメラモジュールの概略構成を模式的に示す図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】第１実施形態の変形例に係るカメラモジュールの一部（チルトテーブルを含む）の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るカメラモジュールの一部（チルトテーブルを含む）の構造を示す断面図である。
【図６】第２実施形態の変形例に係るカメラモジュールの一部（チルトテーブルを含む）の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るカメラモジュールの一部（チルトテーブルを含む）の構造を示す断面図である。
【図８】第３実施形態の変形例に係るカメラモジュールの一部（チルトテーブルを含む）の構造を示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るカメラモジュールにおける付勢バネの構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るカメラモジュールの一部（ＦＰＣを含む）の構造を示す断面図である。
【図１１】図１０におけるＦＰＣのパターンを被写体側から見た図である。
【図１２】本発明の第６実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を模式的に示す図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態１について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態（第１実施形態）および他の実施形態（第２実施形態〜第５実施形態）に係るカメラモジュール５０の概略構成を模式的に示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るカメラモジュール５０の概略構成を模式的に示す図１のＡ−Ａ線における矢視断面図である。図３は、第１実施形態に係るカメラモジュール５０の概略構成を模式的に示す図２のＢ−Ｂ線における矢視断面図である。
【００２０】
（カメラモジュールの概要）
図１〜図３に示すように、カメラモジュール５０は、フォーカスモジュール７、チルトテーブル８、ボール９、ベース１０、チルト駆動用マグネット１１、チルト駆動用コイル１２、付勢バネ１３、カバー１４、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１５（フレキシブル配線板）およびボールカバー１６を備えている。
【００２１】
フォーカスモジュール７は、撮像レンズ１を収納するレンズバレル２、レンズバレル２を収納するレンズホルダー３、ＩＲカットフィルター機能を有するガラス基板４、撮像素子５を搭載し、レンズホルダー３が固定された回路基板６などから構成される。このフォーカスモジュール７は、チルトテーブル８の上に搭載されている。
【００２２】
一方、チルトテーブル８は、ボール９を介してベース１０（基礎部材）上に支持されている。ベース１０は、後述する支持機構がフォーカスモジュール７を支持する基礎となる。
【００２３】
チルトテーブル８には、チルト駆動用マグネット１１が固定されており、ベース１０側には、チルト駆動用マグネット１１に対向してチルト駆動用コイル１２が固定されている。また、ボール９に対するチルトテーブル８およびベース１０の接触を保持するためと、チルトテーブル８のチルト範囲で中立を保持するために付勢バネ１３が設けられている。
【００２４】
フォーカスモジュール７からベース１０までを覆うようにカバー１４が設けられている。また、通電用のＦＰＣ１５は、ベース１０の下側から引き出されるように設けられている。カバー１４の上端面は、レンズバレル２およびレンズホルダー３の上端部が露出するように開口している。
【００２５】
なお、以下では、便宜上、撮像レンズ１側を上方、撮像素子５側を下方として説明するが、これはカメラモジュール５０の使用時における上下方向を規定するものではなく、例えば、上下が逆であってもよい。
【００２６】
（フォーカスモジュール）
本実施形態のフォーカスモジュール７は、撮像レンズ１が光軸方向に固定された固定焦点構造のものとして説明するが、これに限定される訳ではない。例えば、フォーカスモジュール７は、オートフォーカス機能を有するモジュールとして構成されていてもかまわない。また、オートフォーカス機能を有するモジュールの場合、その駆動機構としてはＶＣＭ方式でもかまわないし、形状記憶合金を用いた駆動機構や、ポリマーレンズの形状を変形させるようなオートフォーカス機構でもかまわない。このように、フォーカス手段や、オートフォーカス機構は自由に選択できる。
【００２７】
フォーカスモジュール７は、複数枚の撮像レンズ１（図では３枚）を収納するレンズバレル２、レンズバレル２を収納するレンズホルダー３を有する。撮像素子５と撮像レンズ１との高さ位置を調整するため、レンズバレル２とレンズホルダー３との間に調整用のネジ機構を設けてもかまわない。部品精度で必要精度を確保できるのなら、ネジ機構を設けず、レンズホルダー３とレンズバレル２とを一体的に構成してもかまわない。
【００２８】
レンズバレル２の下方側では、レンズホルダー３に対してＩＲカットフィルター機能を備えたガラス基板４がレンズホルダー３に固定されている。一方、撮像素子５は回路基板６上に実装されており、レンズホルダー３も回路基板６上に固定されている。回路基板６は、撮像素子５から出力される画像信号の外部への出力および外部からの撮像素子５への電力や信号の供給、およびその他の回路部品（図示せず）と外部との信号や電力の授受を行うための回路が形成されている基板である。以上のように構成されたフォーカスモジュール７は、チルトテーブル８に搭載されている。
【００２９】
フォーカスモジュール７における撮像素子５や、フォーカスモジュール７がオートフォーカス機能を有する場合の駆動コイルには通電が必要である。これらは振れ補正のためにチルトする可動部に搭載されているため、当該可動部と固定部（ベース１０）との間で通電を行う通電手段が必要になる。通電の方法については様々なものが考えられ、詳細は後述する。
【００３０】
（チルト駆動部）
チルトテーブル８は、振れ補正のためにチルト駆動される部材であり、板状のテーブル部８ａ（テーブル部材）を有している。ただし、テーブル部８ａは、完全な平板である必要はなく、必要に応じて突起部分を有していてもかまわない。本実施形態では、テーブル部８ａの上端面（第１面）に回路基板６が固定されている。また、テーブル部８ａにおいて上端面に対向する（上端面と反対側の）下端面（第２面）側には、チルト駆動用マグネット１１を固定するためのマグネット保持部８ｂ、ボール９が当接するボール当接部８ｃ、等が設けられている。
【００３１】
ボール当接部８ｃは、点荷重を受けることになるため、例えば金属のように強度の大きな材料からなる別部材として構成されてもかまわない。また、ボール当接部８ｃは、ボール９の受け面に、ボール９の位置ずれを防ぐための凹部を有していてもかまわない。ボール当接部８ｃの下端面には、ボール９を取り囲むように、ボール９が抜け落ちるのを防ぐためのボールカバー１６が設けられている。図２では、ボールカバー１６がチルトテーブル８と別体に形成される構造を示しているが、ボールカバー１６とチルトテーブル８とを一体に形成してもかまわない。
【００３２】
チルトテーブル８は、ボール９を介してベース１０に対して点支持されている。すなわち、ボール９とボール当接部８ｃとの接点を中心として、チルトテーブル８はチルトが可能な状態になっている。また、チルトテーブル８は、ベース１０に対して付勢バネ１３を介して接続されている。
【００３３】
付勢バネ１３（弾性部材）は、チルトテーブル８の浮き上がりを抑えて、チルトテーブル８に対するボール９およびベース１０の接触状態を維持するとともに、チルトテーブル８のチルト範囲での中立を保持するために設けられている。付勢バネ１３は、外側端部１３ａでベース１０に固定されるとともに、内側端部１３ｂでチルトテーブル８の下端面側に固定されることにより、フォーカスモジュール７とベース１０とを接続している。付勢バネ１３は、このような構造により、下側に（ベース１０に向けて）引っ張る付勢力をチルトテーブル８に作用させている。
【００３４】
付勢バネ１３は、複数箇所に設けられている。本実施形態では、付勢バネ１３がベース１０の４か所のコーナー部にそれぞれ設けているが、これに限定される訳ではない。例えば、付勢バネ１３は、ベース１０の辺部の４か所に設けられていてもかまわないし、上記のコーナー部および辺部の計８か所、あるいはそれ以上の箇所に設けられていてもかまわない。後述のように、付勢バネ１３を回路基板６と外部との間の通電手段として用いる場合は、通電に必要な信号の数に応じて付勢バネ１３の数も決めればよい。
【００３５】
上記のボール当接部８ｃ、ボール９、付勢バネ１３およびボールカバー１６は、チルトテーブル８をチルト可能に支持する支持機構（支持部）を構成している。
【００３６】
このように、チルトテーブル８は、付勢バネ１３によって複数箇所で下方向に引っ張られることで、ボール９がチルトテーブル８によってベース１０に押さえ込まれるので、接点におけるボール９の浮きを防ぐことができる。また、ボール９を中心に点対称でチルトテーブル８に付勢力を与えることで、チルトテーブル８のチルト範囲の中央付近で中立状態を保持することが可能になる。
【００３７】
チルトテーブル８のマグネット保持部８ｂの外側には、チルト駆動用マグネット１１が固定されている。これに対し、ベース１０の凹部１０ａには、チルト駆動用マグネット１１に対向するように、チルト駆動用コイル１２が固定されている。チルト駆動用コイル１２は小判状の平坦形状であり、その上側ターン部１２ａと下側ターン部１２ｂとには、それぞれ、チルト駆動用マグネット１１の異なる磁極が対向している。チルト駆動用マグネット１１およびチルト駆動用コイル１２のペアは、ボール９を間において反対側にも設けられ、さらには、上記のペアと９０度ずれた位置にも同様にして配置されている。このように配置されたチルト駆動用マグネット１１およびチルト駆動用コイル１２の４つのペアは、それぞれ個別に駆動されて上下逆方向に力を発生させることで、チルトテーブル８を２軸方向にチルト駆動する。
【００３８】
上記のチルト駆動用マグネット１１およびチルト駆動用コイル１２は、チルトテーブル８をチルト駆動する駆動装置（駆動部）を構成している。また、当該駆動装置および前述の支持機構によって、チルト駆動機構が構成される。
【００３９】
ＦＰＣ１５は、ベース１０の上端面から側面を経て底面に至るまでベース１０の壁面に沿うように配置されており、チルト駆動用コイル１２の端子と接続することで配線手段として利用される。また、様々な手法でチルト可動部から固定部（ベース１０）に通電を橋渡しするように設けられる通電手段もＦＰＣ１５と接続される。付勢バネ１３を通電手段として用いる場合は、付勢バネ１３の外側端部１３ａがＦＰＣ１５を接続される。
【００４０】
（第１実施形態の効果）
以上のように、本実施形態のカメラモジュール５０は、フォーカスモジュール７をチルトさせるチルトテーブル８を備えている。また、テーブル部８ａの上端面にはフォーカスモジュール７が配置され、テーブル部８ａの下端面側に、チルトテーブル８を点支持するボール９と、チルト駆動力を発生させるチルト駆動用マグネット１１およびチルト駆動用コイル１２が設けられている。
【００４１】
これにより、チルトテーブル８のテーブル部８ａのほぼ範囲内でコンパクトなチルト駆動機構が構成されるので、小型の手振れ補正機能付きカメラモジュールを実現できる。さらには、フォーカスモジュール７がテーブル部８ａの上端面（片面）側に集約されて、チルト駆動機構と分離されている。
【００４２】
これにより、テーブル部８ａの上端面に配置されたフォーカスモジュール７において、入射する被写体からの光は撮像レンズ１によって撮像素子５へ導かれる。それゆえ、テーブル部８ａの上端面側から下端面側に光を導くようにテーブル部８ａに穴を設ける必要はない。
【００４３】
また、テーブル部８ａの下端面側には、フォーカスモジュール７の一部が配置されるようなことはなく、テーブル部８ａの下端面側には、チルト駆動機構を配置する空間が確保できる。それゆえ、ほぼテーブル部８ａの範囲内に収まるようにチルト駆動機構をコンパクトに構成することができる。したがって、小型の手振れ補正機能付きのカメラモジュール５０を実現できる。
【００４４】
また、テーブル部８ａに搭載するフォーカスモジュール７を適宜選択することにより、フォーカスモジュール７としてオートフォーカスカメラモジュールを採用するか、固定焦点カメラモジュールを採用するかの選択が容易になる。あるいは、オートフォーカスカメラモジュールの中でも、ＶＣＭ駆動方式を用いるか、圧電駆動方式を用いるかなど、チルト駆動機構とは独立してフォーカスモジュールの種類を自由に選択しやすい。
【００４５】
また、付勢バネ１３が回路基板６と外部との通電手段として用いられているので、ＦＰＣ１５がベース１０から回路基板６にまで配置されることはない。これにより、ＦＰＣ１５が幅広構造となっても、ＦＰＣ１５のバネ力がチルト駆動力に影響を及ぼすことはない。また、ＦＰＣ１５は、その一部が、接続される付勢バネ１３からベース１０の壁面に沿って配置されているので、カメラモジュール５０から引き出される部分を少なくすることができる。
【００４６】
したがって、本実施形態のカメラモジュール５０によれば、光学的な歪が少なく、高精度の手振れ補正が可能なモジュールチルト方式の手振れ補正機構を採用することができる。しかも、メガネタイプのような小型化が要求されるウエアラブル情報端末への採用に好適な手振れ補正機能付きのカメラモジュール５０を提供することができる。
【００４７】
（変形例）
本実施形態の変形例について、図１および図４を用いて説明する。図４は、第１実施形態の変形例に係るカメラモジュールの一部（回路基板６およびチルトテーブル８とその周辺の部品）を抜粋して示した断面図である。
【００４８】
図４に示すように、本変形例が前述の構成と異なるのは、撮像素子５と回路基板６との電気的接続手段として、ワイヤー１７を備えること、および回路基板６上に、撮像素子５周辺に搭載されるチップ部品１８を備えることである。チップ部品１８は、チップ状に形成されている電子部品であり、撮像素子５から出力される画像信号の処理を行う電子部品や、その他の機能を有する各種の電子回路を内蔵している。
【００４９】
上記の電気的接続手段としてワイヤー１７によるワイヤーボンディングを用いたのは一例であり、これに限定される訳ではない。例えば、電気的接続手段としてフリップチップボンディングを採用してもかまわない。
【００５０】
また、チップ部品１８は、一般に、携帯電話用のカメラモジュールでは、カメラモジュールの外形サイズの外側にあるＦＰＣ部分に搭載される場合が多い。しかしながら、メガネ装着タイプの機器用のカメラモジュールでは、ＦＰＣのはみ出しが問題になるため、チップ部品１８を、できる限りカメラモジュールの外形内に搭載することが望ましい。
【００５１】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。図５は本発明の第２実施形態に係るカメラモジュールの一部（回路基板６およびチルトテーブル８とその周辺の部品）を抜粋して示した断面図である。
【００５２】
なお、本実施形態において、前述の第１実施形態における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００５３】
図５に示すように、本実施形態が第１実施形態と異なるのは、回路基板６Ａがチルトテーブル８のテーブル部８ａを兼ねており、テーブル部８ａとしても機能することである。実施形態１では、マグネット保持部８ｂおよびボール当接部８ｃが、テーブル部８ａと一体に形成されているが、回路基板６Ａがマグネット保持部８ｂおよびボール当接部８ｃと一体となるように、回路基板６Ａを立体的に形成することが困難である。そこで、本実施形態では、マグネット保持部８ｂおよびボール当接部８ｃが、回路基板６Ａとは別部材として用意されており、回路基板６Ａの下端面に固定されている。回路基板６Ａが、チルトテーブル８の主要部分であるテーブル部８ａを構成することで、テーブル部８ａの薄型化を図ることができる。
【００５４】
なお、回路基板６Ａがテーブル部８ａを兼用されることで部品点数も削減できるが、マグネット保持部８ｂおよびボール当接部８ｃを別部材で設けるので、かえって部品点数が増えることになる。部品点数をより削減するには、例えば、マグネット保持部８ｂおよびボール当接部８ｃを薄い板部材と一体に形成し、この板部材を回路基板６Ａの下端面に固定するようにしてもかまわない。
【００５５】
（変形例）
本実施形態の変形例について、図６を用いて説明する。図６は第３実施形態の変形例に係るカメラモジュールの一部（回路基板６およびチルトテーブル８とその周辺の部品）を抜粋して示した断面図である。
【００５６】
図６に示すように、本変形例が前述の構成と異なるのは、チルトテーブル８が、回路基板６Ａに代えて回路基板６Ｂを有することである。回路基板６Ｂは、下端面側に掘り込まれた凹部６Ｂａが形成されている。この凹部６Ｂａには、フォーカスモジュール７の手振れによる変位を検出するジャイロスコープ１９（変位検出部）が配置されている。また、ボール当接部８ｃは、凹部６Ｂａを閉じる蓋として用いることにより、ジャイロスコープ１９をカバーするジャイロカバーの役割も兼ねる。また、ジャイロスコープ１９と固定部（ベース１０）との間の電気的接続は、第１実施形態の構成と同様に、付勢バネ１３によって行われる。
【００５７】
ジャイロスコープ１９をチルトする可動部（チルトテーブル８）に搭載した場合、ジャイロスコープ１９による振れ検出信号がゼロになるようにチルト制御することで、振れ補正が可能になる。すなわち、外乱による振れが作用しても、フォーカスモジュール７を空間座標に対して動かないように制御できることになり、画像のブレが生じない、あるいは極力小さくなる。また、ジャイロスコープ１９を可動部外に設けた場合は、可動部の変位を検出するためのホール素子等を可動部に設けることが必要になるのに対して、ジャイロスコープ１９を可動部に搭載すれば、変位検出素子は不要となる。
【００５８】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。図７は本発明の第３実施形態に係るカメラモジュールの一部（回路基板６およびチルトテーブル８とその周辺の部品）を抜粋して示した断面図である。
【００５９】
なお、本実施形態において、前述の第１および２実施形態における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００６０】
図７に示すように、本実施形態が第２実施形態と異なるのは、チルトテーブル８が、回路基板６Ａに代えて部品内蔵基板６Ｃを有することである。部品内蔵基板６Ｃは、前述のチップ部品１８を内部に収納した回路基板である。部品内蔵基板６Ｃは、具体的には、基板の銅コアの一部をエッチング等で除去して形成された凹部にチップ部品１８が実装され、チップ部品１８を覆うように凹部内に樹脂が充填されることで基板状に形成されたものである。内蔵されたチップ部品１８の端子は、部品内蔵基板６Ｃに形成されたスルーホール（図示せず）を利用して基板表面に形成される。
【００６１】
このように、チルトテーブル８のテーブル部８ａとして部品内蔵基板６Ｃを用いることにより、部品を搭載するために基板全体を利用することが可能になる。これにより、チルトテーブル８が、多くのチップ部品（チップ状に形成された電子部品）を実装することができる。具体的には、部品内蔵基板６Ｃにおける撮像素子５の実装面にチップ部品１８を実装する必要がなくなるので、部品内蔵基板６Ｃの表面におけるチップ部品１８の実装面積を減らすことにより、部品内蔵基板６Ｃの小型化が可能になる。したがって、カメラモジュール５０の小型化を実現できる。
【００６２】
例えば、図７に示すように、部品内蔵基板６Ｃは、第２実施形態で示したジャイロスコープ１９を内蔵してもよいし、Ｂｌｕｅ−ｔｏｏｔｈなどの無線通信部となるチップ部品２０を内蔵してもよい。これにより、フォーカスモジュール７と外部との間で画像信号などの信号の伝送（授受）を無線通信（ワイヤレス通信）で行うことが可能であり、可動部から固定部への通電手段の本数を減らすことが可能になる。チップ部品２０への電源供給だけであれば、最小限の通電手段でまかなえる。
【００６３】
また、部品内蔵基板６Ｃは、振れ補正のためのクローズドループ制御回路（制御部）やチルト駆動用コイルに電流を流す（駆動電力を供給する）ためのドライバー回路（電力供給部）のチップ部品２１も内蔵してもよい。これにより、振れ補正の制御が可動部内でクローズできるので、やはり通電手段の本数を削減できる。
【００６４】
なお、チップ部品２０，２１およびジャイロスコープ１９は、図４に示すチップ部品１８と同様、回路基板６の実装面（上端面）に実装されていてもよい。
【００６５】
（変形例）
本実施形態の変形例について、図８を用いて説明する。図８は第３実施形態の変形例に係るカメラモジュールの一部（回路基板６およびチルトテーブル８とその周辺の部品）を抜粋して示した断面図である。
【００６６】
図８に示すように、本変形例が前述の構成と異なるのは、部品内蔵基板６Ｃ内に共通のグランドライン２２（グランド配線）が形成され、部品内蔵基板６Ｃの一部に形成された穴６Ｃａ内に、グランドライン２２の一部が露出していることである。
【００６７】
部品内蔵基板６Ｃは、チップ部品１８，２０，２１（電子部品）およびジャイロスコープ１９（電子部品）を内蔵しているため、これらの部品の発熱が問題になりやすい。そこで、これらの部品が発生する熱を、グランドライン２２を通じて、穴６Ｃａから外部に放出する。このため、穴６Ｃａは、部品内蔵基板６Ｃのなるべく側端部付近に設けられている。部品内蔵基板６Ｃの側端部はチルト駆動された場合の振幅が大きいので、当該側端部の動きに伴う穴６Ｃａ内の空気の流れが大きくなる。そして、穴６Ｃａ内にグランドライン２２の一部を露出させることで、空気による放熱効果がより高まる。
【００６８】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態について、図９を用いて説明する。図９は本発明の第４実施形態に係るカメラモジュールにおける付勢バネの構造を示す断面図である。
【００６９】
なお、本実施形態において、前述の第１実施形態における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００７０】
図９に示すように、本実施例が、第１実施形態と異なるのは、付勢バネ１３が多層構造を有していることである。付勢バネ１３は、上層の金属バネ１３ｃと下層の金属バネ１３ｄとにより絶縁層１３ｅを挟み込んだ構造を有している。
【００７１】
絶縁層１３ｅとして粘弾性体を用いると、付勢バネ１３は自己減衰効果を有することになる。これにより、共振によるサーボ制御への悪影響を緩和することができる。また、付勢バネ１３は、２層の金属バネ１３ｃ，１３ｄを有しており、それぞれが絶縁層１３ｅを介して電気的に絶縁されているため、それぞれを通電経路として用いることが可能になる。これにより、１つの通電手段で２つの通電経路が確保されるので、通電手段の数の増加を抑えることができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、図９に示すように、付勢バネ１３が２層の金属バネ１３ｃ，１３ｄおよび絶縁層１３ｅからなる３層構造を有しているが、さらに積層される層を増やして５層以上の構造を有していてもかまわない。これにより、増えた層数に応じて通電経路の数を増やすことができる。
【００７３】
また、本実施形態は、前述の実施形態２〜３のチルトテーブル８を含むカメラモジュール５０にも適用が可能である。
【００７４】
〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は本発明の第５実施形態に係るカメラモジュールの一部（通電用ＦＰＣとその周辺の部品）を示す断面図であり、図１１は、図１０におけるＦＰＣの構造を被写体側から見た図である。
【００７５】
なお、本実施形態において、前述の第１実施形態における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００７６】
前述の第１実施形態から第４実施形態では、通電手段として付勢バネ１３を用いる例などを示したが、付勢バネ１３の本数だけで通電経路が不足する場合はＦＰＣ２３（フレキシブル配線板）を併用してもかまわない。
【００７７】
本実施形態において、チルトテーブル８は、第２実施形態のチルトテーブル８における回路基板６Ａに代えて、テーブル部８ａとして機能する回路基板６Ｄを有している。回路基板６Ｄは、上端面から下端面に貫通するスルーホール等により形成される電極６Ｄａを複数有している。
【００７８】
ＦＰＣ２３は、チルトテーブル８に接続される可動端２３ａ、ベース１０に固定される固定端２３ｂ、および可動端２３ａと固定端２３ｂの間の本体部２３ｃからなる。可動端２３ａは、回路基板６Ｄの下端面に固定され、上記の電極６Ｄａと電気的に接続される。また、ＦＰＣ２３の固定端２３ｂはベース１０の上端面に固定される。固定端２３ｂが、さらに延長してベース１０の上端面から壁面を経て下端面にかけて配置されることにより、ＦＰＣ１５と電気的に接続される。このような延長されたＦＰＣ２３は、ＦＰＣ１５と一体に形成されることで１つのＦＰＣとなってもかまわない。
【００７９】
また、ＦＰＣ２３の本体部２３ｃは渦巻き状に形成されている。本体部２３ｃが渦巻き状の形状をなすことで、本体部２３ｃが直線的に形成されるよりもＦＰＣ２３の全長を長くすることが可能である。これにより、ＦＰＣ２３がチルトによって変位しやすくなるので、ＦＰＣ２３の変形に伴う応力がチルトテーブル８の変位に及ぼす影響を抑えることができる。
【００８０】
〔第６実施形態〕
本発明の第６実施形態について、図１および図１２を用いて説明する。図１２は、第１実施形態に係るカメラモジュール５０の概略構成を模式的に示す図１のＡ−Ａ線における矢視断面図である。
【００８１】
なお、本実施形態において、前述の第１実施形態における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。
【００８２】
本実施形態に係るカメラモジュール６０は、第１実施形態のカメラモジュール５０と異なるのは、チルト駆動部として、チルト駆動用マグネット１１およびチルト駆動用コイル１２に代えて、形状記憶合金（ＳＭＡ）２９を備えていることである。また、カメラモジュール６０は、カメラモジュール５０のチルトテーブル８に代えて、チルトテーブル２８を備えている。さらに、カメラモジュール６０は、カメラモジュール５０のベース１０に代えて、ベース３０を備えている。カメラモジュール６０において、フォーカスモジュール７は、カメラモジュール５０におけるフォーカスモジュール７と同等に構成されている。
【００８３】
チルトテーブル２８は、チルトテーブル８と異なり、テーブル部８ａおよびボール当接部８ｃとそれぞれ同等の機能を有するテーブル部２８ａ（テーブル部材）およびボール当接部２８ｂを有しているが、マグネット保持部８ｂに相当する部分を有していない。上記のボール当接部２８ｂは、チルトテーブル８のボール当接部８ｃと同様に、ボールカバー１６が設けられている。
【００８４】
ベース３０（基礎部材）は、カメラモジュール５０のベース１０と異なり、上端面が平坦に形成されている。
【００８５】
ＳＭＡ２９（弾性部材）は、ワイヤー状に形成されており、テーブル部２８ａにおける４つの辺の側端面に、それぞれ山形を形成するように２本ずつ張られている。ＳＭＡ２９は、電流が内部に流れると、自己発熱により温度が上昇し、それに伴って縮む。すると、テーブル部２８ａの１辺の側端部が、縮んだＳＭＡ２９に引っ張られることにより引き下げられるため、チルトテーブル２８がチルト駆動される。テーブル部２８ａにおける各辺の側端部に接続されるＳＭＡ２９の縮み量を電流量によって調整することにより、チルトテーブル２８のチルト方向およびチルト量を制御することができる。このようにして、ＳＭＡ２９を支持機構に用いることにより、振れ補正が可能となる。
【００８６】
また、ＳＭＡ２９は、前述の付勢バネ１３と同様、通電手段として機能する。
【００８７】
なお、テーブル部２８ａの対向する辺の側端部に接続される２組のＳＭＡ２９のうち、一方をワイヤーバネに置き替えてもかまわない。このような構成では、ＳＭＡ２９に流す電流量を調整することでＳＭＡ２９の温度を下げると、ＳＭＡ２９が伸びるので、テーブル部２８ａにおけるワイヤーバネの接続部分が、ワイヤーバネの張力によって引っ張られることにより引き下げられる。このように、支持機構として、ＳＭＡ２９とワイヤーバネとを組み合わせて用いることにより、ＳＭＡ２９への通電制御を簡素化することができる。
【００８８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るカメラモジュール（５０，６０）は、撮像レンズ（１）および撮像素子（５）を含むフォーカスモジュール（７）と、前記フォーカスモジュールが配置される第１面および当該第１面と対向する第２面を有するテーブル部材（テーブル部８ａ，２８ａ）と、前記テーブル部材をチルト可能に支持する支持部（ボール当接部８ｃ，２８ｂ、ボール９、付勢バネ１３、ＳＭＡ２９およびボールカバー１６）と、前記テーブル部材をチルト駆動する駆動部（チルト駆動用マグネット１１およびチルト駆動用コイル１２）とを備え、前記支持部および前記駆動部が前記第２面側に配置されている。
【００８９】
上記の構成では、フォーカスモジュールが、テーブル部材の第１面に配置され、第２面側に支持部および駆動部が配置されている。
【００９０】
これにより、テーブル部材の第１面に配置されたフォーカスモジュールにおいて、入射する被写体からの光は撮像レンズによって撮像素子へ導かれる。それゆえ、第１面側から第２面側に光を導くようにテーブル部材に穴を設ける必要はない。
【００９１】
また、テーブル部材の第２面側には、フォーカスモジュールの一部が配置されるようなことはなく、テーブル部材の第２面側には、支持部および駆動部からなるチルト駆動機構を配置する空間が確保できる。それゆえ、ほぼテーブル部材の範囲内に収まるようにチルト駆動機構をコンパクトに構成することができる。したがって、小型の手振れ補正機能付きカメラモジュールを実現できる。
【００９２】
また、フォーカスモジュールがテーブル部材の第１面側に集約されて、第２面側のチルト駆動機構と分離されている。これにより、チルト駆動機構とは独立して、第１面に配置するフォーカスモジュールの種類を自由に選択することができる。例えば、フォーカスモジュールとして、オートフォーカスカメラモジュールまたは固定焦点カメラモジュールを採用するか、あるいは、オートフォーカスカメラモジュールの中でも、ＶＣＭ駆動方式を用いるか、圧電駆動方式を用いるかなどの選択が容易になる。
【００９３】
本発明の態様２に係るカメラモジュールは、上記態様１において、フォーカスモジュールが回路基板（回路基板６，６Ａ，６Ｂ，６Ｄおよび部品内蔵基板６Ｃ）をさらに含み、前記撮像素子が前記回路基板に実装されていることが好ましい。
【００９４】
上記の構成では、回路基板が、テーブル部材の第１面に配置され、撮像素子を実装している。これにより、テーブル部材の第２側の空間を、前述のチルト駆動機構を配置する空間などに有効に活用することが可能である。
【００９５】
なお、回路基板は、撮像素子を実装するだけでなく、他の電子部品等を実装してもよい。
【００９６】
本発明の態様３に係るカメラモジュールは、上記態様２において、前記回路基板が前記テーブル部材であることが好ましい。
【００９７】
上記の構成によれば、回路基板をテーブル部材として用いることができ、部品点数を削減することが可能になる。回路基板をテーブル部材として用いるためには、回路基板に機械的な強度も必要になるので、回路基板を厚く形成することが好ましい。このように回路基板を厚く形成した場合には、前記のように、回路基板内に電子部品を内蔵する空間を確保しやすくなるので、より好適である。
【００９８】
本発明の態様４に係るカメラモジュールは、上記態様２または３において、前記フォーカスモジュールが、前記フォーカスモジュールの変位を検出する変位検出部と、検出された前記フォーカスモジュールの変位を補正する制御を行う制御部と、前記制御部による制御に応じて前記駆動部に駆動電力を供給する電力供給部とをさらに含み、前記変位検出部、前記制御部および前記電力供給部が前記回路基板に設けられていることが好ましい。
【００９９】
上記の構成では、変位検出部、制御部および電力供給部が、テーブル部材に設けられるので、テーブル部材を含む可動部において上記の各部間で相互に電気的な接続がなされる。これにより、例えば、制御部および電力供給部が可動部の外部に設けられる場合に必要である、外部と可動部との間の電気的配線が不要になる。したがって、外部と可動部との間の電気的配線の数を減らすことが可能になる。
【０１００】
本発明の態様５に係るカメラモジュールは、上記態様２から４のいずれかにおいて、前記フォーカスモジュールが、前記フォーカスモジュールと外部との間で信号を無線通信により伝送する無線通信部をさらに含み、前記無線通信部が前記回路基板に設けられていることが好ましい。
【０１０１】
上記の構成では、無線通信部により、撮像素子で検出した画像信号などを外部に伝送したり、外部からの信号をテーブル部材に設けられた部品などに伝送したりすることが可能になる。これにより、有線で上記のような通信を行う場合に必要である、外部と可動部との間の電気的配線が不要になる。したがって、外部と可動部との間の電気的配線の数を減らすことが可能になる。
【０１０２】
本発明の態様６に係るカメラモジュールは、上記態様２から５のいずれかにおいて、前記回路基板（部品内蔵基板６Ｃ）がチップ状の電子部品（チップ部品１８，２０，２１およびジャイロスコープ１９）を内蔵していることが好ましい。
【０１０３】
上記の構成によれば、チップ状の電子部品であれば、例えば、前記の変位検出部、制御部および電力供給部であっても、回路基板内に内蔵される。これにより、回路基板における撮像素子の実装面にチップ部品を実装する必要がなくなるので、回路基板の表面におけるチップ部品の実装面積を減らすことにより、回路基板の小型化が可能になる。したがって、カメラモジュールの小型化を実現できる。
【０１０４】
本発明の態様７に係るカメラモジュールは、上記態様６において、前記回路基板が、前記電子部品に接続されるグランド配線をさらに内蔵し、前記グランド配線を外部に露出させる穴を有していることが好ましい。
【０１０５】
上記の構成では、電子部品が発生する熱は、グランド配線を通じて、回路基板に設けられた穴から外部に放出される。また、この穴においては、テーブル部材が駆動されることによって空気の流れが生じるので、放熱効果がより高まる。
【０１０６】
本発明の態様８に係るカメラモジュールは、上記態様１から７のいずれかにおいて、前記フォーカスモジュールを支持する基礎となる基礎部材をさらに備え、前記支持部が、前記基礎部材に向けて引っ張る力を前記フォーカスモジュールに作用させるように前記フォーカスモジュールと前記基礎部材とを接続する弾性部材を有し、前記弾性部材が前記フォーカスモジュールと前記基礎部材との間の電気的な接続を兼ねていることが好ましい。
【０１０７】
上記の構成では、弾性部材がフォーカスモジュールと基礎部材との間の電気的な接続を兼ねているので、フォーカスモジュールと基礎部材との間の電気的な接続を行う配線等を省くことができる。これにより、支持部の動きが、当該配線等によって妨げられるという不都合を回避することができる。
【０１０８】
本発明の態様９に係るカメラモジュールは、上記態様１から７のいずれかにおいて、前記フォーカスモジュールを支持する基礎となる基礎部材と、前記フォーカスモジュールと前記基礎部材との間の電気的な接続を行うフレキシブル配線板とをさらに備え、前記フレキシブル配線板が渦巻き状に形成されていることが好ましい。
【０１０９】
上記の構成では、フレキシブル配線板が渦巻き状に形成されていることにより、直線的に形成されたフレキシブル配線板よりもフレキシブル配線板の全長を長くすることが可能である。これにより、フレキシブル配線板がチルトによって変位しやすくなるので、フレキシブル配線板の変形に伴う応力がテーブル部材の変位に及ぼす影響を抑えることができる。
【０１１０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、カメラモジュールにおいて利用可能であり、特に、ウエアラブル端末等の通信機器を含む各種電子機器に搭載されるカメラモジュールにおいて好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１      撮像レンズ
２      レンズバレル
３      レンズホルダー
４      ガラス基板
５      撮像素子
６      回路基板
６Ａ    回路基板
６Ｂ    回路基板
６Ｂａ  凹部
６Ｃ    部品内蔵基板
６Ｄ    回路基板
７      フォーカスモジュール
８      チルトテーブル
８ａ    テーブル部（テーブル部材）
８ｃ    ボール当接部（支持部）
９      ボール（支持部）
１０      ベース（基礎部材）
１１      チルト駆動用マグネット（駆動部）
１２      チルト駆動用コイル（駆動部）
１３      付勢バネ（支持部，弾性部材）
１６      ボールカバー（支持部）
１８      チップ部品
１９      ジャイロスコープ（変位検出部）
２０      チップ部品（無線通信部）
２１      チップ部品（制御部，電力供給部）
２２      グランドライン（グランド配線）
２８      チルトテーブル
２８ａ    テーブル部（テーブル部材）
２８ｂ    ボール当接部（支持部）
２９      ＳＭＡ（弾性部材）
３０      ベース（基礎部材）
５０      カメラモジュール
６０      カメラモジュール
【図１】
2015114484.tif 000003
【図２】
2015114484.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
2015114484.tif 000011
【図１０】
2015114484.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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