(57)【要約】【課題】製造や組み付けが容易であり且つ品質が良好な光学モジュール、レンズ駆動装置及びカメラ付き携帯電話を提供する。【解決手段】本発明の光学モジュール１０は、内周にレンズ４を固定した円筒形状のバレル２と、内周にバレル２を取付ける円筒形状のレンズ支持体７とを備えており、バレル２は外周面に周方向に次第に径を大きくした大径部２ａを有し、レンズ支持体７は内周面に周方向に次第に径を小さくした小径部７ａを有している。バレル２をレンズ支持体７に取付けるときには、レンズ支持体７の内周にバレル２を配置してバレル２を回転することにより、バレル２の外周面の大径部２ａとレンズ支持体７の内周面の小径部７ａとを圧接して固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周にレンズを固定した円筒形状のバレルと、内周にバレルを取付ける円筒形状のレンズ支持体とを備える光学モジュールにおいて、
バレルは外周面に周方向に次第に径を大きくした大径部を有し、レンズ支持体は内周面に周方向に次第に径を小さくした小径部を有し、バレルをレンズ支持体に取付けるときにレンズ支持体の内周にバレルを配置してバレルを回転することにより、バレルの外周面の大径部とレンズ支持体の内周面の小径部とを圧接して固定したことを特徴とする光学モジュール。
【請求項２】
バレルの外周には、周方向に径を異にする段差部が周方向に間隔をあけて複数形成してあり、大径部は段差部から隣の段差部まで周方向に次第に径を大きくしてあり、レンズ支持体の内周面にはバレルの段差部と対応する位置に周方向に径を異にする段差部が複数形成してあり、小径部は段差部から次の段差部まで周方向に次第に径を小さくしてあることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
バレルの外周面はレンズの光軸に直交する断面が楕円を成し、レンズ支持体の内周面はレンズの光軸に直交する断面が楕円を成していることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の光学モジュールと、環状のヨークと、環状のコイルと、マグネットと、スプリングとを備え、レンズ支持体はヨークの内周側に配置され且つ外周にコイルが固定され、マグネットはヨークに固定してあり、スプリングはヨークとレンズ支持体との間に設けてヨークに対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に沿って前後に移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ駆動装置と、光軸上に設けた画像センサとを有するカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付き携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型カメラ用の光学モジュール、その光学モジュールを備えるレンズ駆動装置及びカメラ付き携帯電話に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レンズ駆動装置において、内周にレンズを固定した円筒形のバレルを円筒形のレンズ支持体の内周に取付けることが開示されている。この技術では、バレルの外周にねじ溝（雄ねじ）を形成しておき、レンズ支持体の内周にもバレルのねじ溝に歯合するねじ溝（雌ねじ）を形成しておき、バレルをねじ歯合によりレンズ支持体に固定している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８４６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、ねじ歯合によりバレルをレンズ支持体に固定するものであるから、バレルを一回転（３６０度）以上まわす必要があり、組み付けが煩雑になるという問題がある。
【０００５】
また、ねじ歯合をするとねじ部が擦れて滓（ゴミ）がでるおそれがあり、特に、光学モジュールにおいては、わずかなゴミが品質を阻害することがある。
【０００６】
更に、バレルの外周面とレンズ支持体の内周面の各々にねじを形成しなければならないので、製造に手間がかかるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、製造や組み付けが容易であり且つ品質が良好な光学モジュール、レンズ駆動装置及びカメラ付き携帯電話の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、内周にレンズを固定した円筒形状のバレルと、内周にバレルを取付ける円筒形状のレンズ支持体とを備える光学モジュールにおいて、バレルは外周面に周方向に次第に径を大きくした大径部を有し、レンズ支持体は内周面に周方向に次第に径を小さくした小径部を有し、バレルをレンズ支持体に取付けるときにレンズ支持体の内周にバレルを配置してバレルを回転することにより、バレルの外周面の大径部とレンズ支持体の内周面の小径部とを圧接して固定したことを特徴とする光学モジュールである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、バレルの外周には、周方向に径を異にする段差部が周方向に間隔をあけて複数形成してあり、大径部は段差部から隣の段差部まで周方向に次第に径を大きくしてあり、レンズ支持体の内周面にはバレルの段差部と対応する位置に周方向に径を異にする段差部が複数形成してあり、小径部は段差部から次の段差部まで周方向に次第に径を小さくしてあることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、バレルの外周面はレンズの光軸に直交する断面が楕円を成し、レンズ支持体の内周面はレンズの光軸に直交する断面が楕円を成していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の光学モジュールと、環状のヨークと、環状のコイルと、マグネットと、スプリングとを備え、レンズ支持体はヨークの内周側に配置され且つ外周にコイルが固定され、マグネットはヨークに固定してあり、スプリングはヨークとレンズ支持体との間に設けてヨークに対してレンズ支持体を光軸方向に移動自在に支持しており、コイルに通電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に沿って前後に移動することを特徴とするレンズ駆動装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のレンズ駆動装置と、光軸上に設けた画像センサとを有するカメラを搭載したことを特徴とするカメラ付き携帯電話である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、バレルの外周面及びレンズ支持体の内周面にはねじ溝を形成していないので、ねじ溝の形成工程を省略でき、製造が容易である。
【００１４】
バレルをレンズ支持体に対して回転させることによりバレル外周面の大径部とレンズ支持体内周面の小径部とを圧接固定する構成としているので、レンズ支持体に対するバレルの回転は一回転（３６０度）よりも小さくでき、組み付けが容易にできる。しかも、ねじ歯合をしないから、ねじ歯合による擦れがなく滓の発生を防止できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を奏すると共に、バレルの段差部とレンズ支持体の段差部とを一致させてレンズ支持体の内周にバレルを挿入して回転すればよいので、バレルをレンズ支持体に挿入するときの位置決めが、段差部を目印として容易にできる。
【００１６】
大径部及び小径部は周方向の複数の位置に設けているので、更に小さな回転角度でバレルとレンズ支持体とを圧接固定できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができると共に、バレルの外周は楕円の長軸を大径部とし、レンズ支持体は楕円の短軸を小径部としているので、バレルの楕円の長軸（又は短軸）とレンズ支持体の楕円の長軸（又は短軸）とを一致させるようにしてレンズ支持体の内周にバレルを挿入して回転すればよいので、バレルをレンズ支持体に挿入するときの位置決めが、楕円の長軸又は短軸を一致するようにすることで容易にできる。
【００１８】
大径部及び小径部は直行する位置にあるので、９０度以下の回転角度でバレルとレンズ支持体とを圧接固定できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を得ることができるレンズ駆動装置を提供できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の作用効果を得ることができるカメラ付き携帯電話を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はバレルとレンズ支持体とを抜き出して示すレンズ駆動装置の横断面図であり、図２はレンズ駆動装置においてバレルの取付け前の状態を示す斜視図であり、図３はレンズ駆動装置の分解斜視図であり、図４は基板に搭載したレンズ駆動装置の縦断面図である。
【００２２】
本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれるオートフォーカスカメラのレンズ駆動装置である。図３及び図４に示すように、このレンズ駆動装置１は、内周にレンズ４を固定したバレル２と、内周にバレル２を取付けるレンズ支持体７と、環状のヨーク３と、前側スプリング９と、後側スプリング１１と、ヨーク３の後側に配置されるベース５（筐体）と、ヨークの前側に配置されるフレーム（筐体）６とを備えており、レンズ４を固定したバレル２とレンズ支持体７とで光学モジュール１０を構成している。尚、ヨーク３と後側スプリング１１との間には絶縁体（スペーサ）１７が配置されている。このレンズ駆動装置１は、縦横が約１０ｍｍ、高さが約３．５ｍｍで非常に小さいものである。
【００２３】
バレル２は本体が円筒形を成しており、外周面には、ねじが形成されていない。図１に示すように、バレル２の外周面の周方向には、次第に径を大きくした大径部２ａが周方向に等間隔に３箇所形成されている。バレル２の外周面には、周方向に径が異なる段差を形成した段差部２ｂが形成されており、大径部２ａは、段差部２ｂから隣の段差部２ｂに亘って次第に径を大きくしている。即ち、バレルの外周面は周方向の３箇所で周方向に次第に径を大きくした大径部２ａと段差部２ｂとが形成されている。このバレル２は樹脂製であり金型成形により製造されている。
【００２４】
尚、バレル２の前側（図３参照）において、平面視四角形状の部分２ｃはバレル２をレンズ支持体７に組み付けるときに治具で把持する把持部である。
【００２５】
レンズ支持体７は円筒形状であり、その内周面にねじが形成されていない。レンズ支持体７の内周面の周方向には次第に径を小さくした小径部７ａが周方向に等間隔に３箇所形成されている。レンズ支持体の内周面には、バレル２の段差部２ｂと対応した位置に段差部７ｂが３箇所に形成されており、小径部７ａは、段差部７ｂから隣の段差部７ｂに亘って次第に径を小さくしている。即ち、レンズ支持体７の内周面は周方向の３箇所で周方向に次第に径を小さくした小径部７ｂと段差部７ｂとが形成されている。このレンズ支持体７は樹脂製であり金型成形により製造されている。
【００２６】
また、レンズ支持体７はヨーク３の内周側に配置され、ヨーク３の内周側を光軸方向（前後方向）に移動自在に設けられおり、レンズ支持体７の外周には円環状のコイル１５が固定されている。
【００２７】
ヨーク３は、図３に示すように、前側から見て外周が平面視四角形であり、内周が平面視円形になっており、角筒状の外周壁３ａと、円筒状の内周壁３ｂと、外周壁３ａと内周壁３ｂとを間隔をあけて連結する連結壁３ｃとからなり、外周壁３ａと内周壁３ｂと連結壁３ｃとで断面がコ字形状を成している。外周壁３ａと内周壁３ｂとはレンズ支持体７の移動方向（前後方向）の寸法が略同じ寸法である。内周壁３ｂには、後側端から前方に向けて切除部１２が形成されている。切除部１２は周方向に等間隔をあけて配置してあり、本実施の形態では、平面視四角形状の外周壁３ａにおいて、隣り合う角部１４間（平面の部分）に対応する位置に設けてある。
【００２８】
ヨーク３の各角部１４において、外周壁３ａの内周面にはマグネット１３が固定されている。マグネット１３は、角部１４のみに設けてあり、内周壁３ｂに形成された切除部１２に対応する位置にはない。
【００２９】
コイル１５はヨーク３の外周壁３ａと内周壁３ｂとの間に配置するが、マグネット１３がある角部１４ではマグネット１３と内周壁３ｂとの間に位置し、レンズ支持体７と共にヨーク３内を前後方向に移動するようになっている。
【００３０】
コイル固定部２２は、レンズ支持体７の外周面の周方向に間隔をあけて配置してあり、ヨーク３の内周壁３ｂに設けた切除部１２内に位置するものである。
【００３１】
前側スプリング９は環状の板ばねであり、内周側部９ａと外周側部９ｂとが設けてあり、内周側部９ａはレンズ支持体７に取付けてあり、外周側部９ｂはヨーク３とフレーム６との間に挟持して固定されている。内周側部９ａと外周側部９ｂとは弾性変形可能な腕部９ｃにより連結してある。
【００３２】
後側スプリング１１は全体として環状の板ばねであるが、本実施の形態では、左右に分割した一方側部３０と他方側部３２とから構成されている。後側スプリング１１の各外周側部１１ｂ、１１ｂは、絶縁体（スペーサ）１７を介してベース５とヨーク３との間に挟持されており、絶縁体１７は後側スプリング１１とヨーク３との間の電気的絶縁を図っている。各内周側部１１ａ、１１ａは、レンズ支持体７の後端に取付けてある。後側スプリング１１の各内周側部１１ａと外周側部１１ｂとは弾性変形可能な腕部１１ｃにより連結してある。
【００３３】
本実施の形態では、後側スプリング１１を構成する一方側部３０には端子１８が形成されており、他方側部３２には端子１９が形成されて各端子１８、１９が電源供給端子に接続されるようになっている。尚、一方側部３０と他方側部３２とは、各々コイル１５にハンダ付け等により電気的に接続されており、後側スプリング１１からコイル１５に通電するようになっている。
【００３４】
これらの前側スプリング９と後側スプリング１１とは、組み立て前の自然状態（フレーム６を組付ける前の状態）において平坦であるが（図３参照）、少なくとも前側スプリング９は、組み付け後には図４に示すように、内周側部９ａが外周側部９ｂよりも前方に位置するように弾性変形した状態で取付けてある。これにより、ばねの復帰力（付勢力）により内周側部９ａがレンズ支持体７をベース５側に向けた付勢力で常時付勢するようにしている。
【００３５】
フレーム６はレンズ支持体７の前側に配置されており、ヨーク３との間に前側スプリング９の外周側部９ｂを挟んで保持すると共に、ベース５に嵌合固定してベース５とフレーム６とで筐体を形成している。
【００３６】
レンズ駆動装置１は、図４に示すように、画像センサ２９が搭載された基板３１に固定されて、画像センサ２９に被写体の画像を結像するようになっている。
【００３７】
次に、本発明にかかるレンズ駆動装置１の作用及び効果について説明する。光学モジュール１０の組み立ては、図１及び図２に示すように、バレル２の段差部２ｂとレンズ支持体７の段差部７ｂとを一致させてレンズ支持体７の内周にバレル２を挿入して、バレル２を治具（図示せず）により矢印で示すように回転させ、レンズ支持体７の小径部７ａにバレル２の大径部２ａを圧接固定する。バレル２とレンズ支持体７とを圧接固定した後には、バレル２とレンズ支持体７との間の隙間に接着剤を流し込んで固める。
【００３８】
本実施の形態によれば、バレル２をレンズ支持体７の内周に挿入するときの位置決めが、バレル２の段差部２ｂとレンズ支持体７の段差部７ｂとを一致させて挿入すれば良いので、段差部２ａ、７ｂを目印として容易にできる。
【００３９】
バレル２の大径部２ａ及びレンズ支持体７の小径部７ｂは周方向の３箇所の位置に設けているので、少なくとも１２０度以下の回転でバレル２とレンズ支持体７とを圧接固定できる。また、バレル２とレンズ支持体７とは周方向の３箇所で圧接固定しているので、レンズ支持体７の空間において、３点支持により安定に保持することができる。
【００４０】
バレル２の外周面及びレンズ支持体７の内周面にはねじ溝を形成していないので、ねじ溝の形成工程を省略でき、製造が容易である。
【００４１】
バレル２とレンズ支持体７とはねじ歯合をしないから、ねじ歯合による擦れがなく滓の発生を防止できる。
【００４２】
本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１において、レンズ支持体７の移動時には、端子１８、１９からコイル１５に通電すると、コイル１５に作用する電磁力で、レンズ支持体７は前側スプリング９及び後側スプリング１１の付勢力に抗して移動し、スプリング９、１１との力の釣り合う位置で停止する。
【００４３】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００４４】
例えば、図５に示すように、バレル２の外周面は、レンズの光軸に直交する断面が楕円形状を成し、レンズ支持体７の内周面はレンズの光軸に直交する断面が楕円形状を成すように形成して、レンズ支持体７の内周面の楕円とバレルの外周面の楕円との長軸を一致させてレンズ支持体７の内周にバレル２を挿入して、その後、バレル２をレンズ支持体７に対して回転させることにより、レンズ支持体７の小径部７ａにバレル２の大径部２ａを圧接固定しても良い。この場合には、バレル２とレンズ支持体７とは２箇所で圧接固定する。尚、バレル２とレンズ支持体７とを圧接固定した後に、レンズ支持体７とバレル２との隙間に接着剤を流し込んで、固める。
【００４５】
バレル２とレンズ支持体７との接着剤による固定は、両者の組み付け前にバレル２とレンズ支持体７とのいずれか一方又は両方に接着剤を塗布しておき、組み付け後に熱硬化により接着固定するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】バレルとレンズ支持体とを抜き出して示すレンズ駆動装置の横断面図である。
【図２】レンズ駆動装置においてバレルの取付け前の状態を示す斜視図である。
【図３】レンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】基板に搭載したレンズ駆動装置の縦断面図である。
【図５】他の実施の形態を示す図であり、バレルとレンズ支持体とを抜き出して示すレンズ駆動装置の横断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      レンズ駆動装置
２      バレル
２ａ    大径部
２ｂ    段差部
３      ヨーク
４      レンズ
７      レンズ支持体
７ａ    小径部
７ｂ    段差
９      前側スプリング
１１    後側スプリング
１３    マグネット
１５    コイル
【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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