(57)【要約】【課題】光軸方向に薄型化され、かつレンズの位置検出を正確に行うことが可能な光学モジュールおよびその光学モジュールを備えた携帯機器を提供する。【解決手段】検出部２００は、発光部と、そこからの照射光が被検出物で反射した光を受光する受光部とからなるフォトリフレクタ６１を備え、移動部１００の変化を検出できるように構成されている。移動部１００の検出部２００に面した位置に貫通孔１３０を設けて、その貫通孔１３０から検出部２００を臨むように高反射部材（反射板１１０）を取り付けた構成となっていて、移動に伴ってフォトリフレクタ６１の検出対象領域が反射板１１０を臨む貫通孔１３０と孔部以外の部分とで切換わり、フォトリフレクタ６１の出力信号も大きく変化することで、移動部１００の位置を正確に検出できる。【選択図】図１
2008083396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリフレクタを備えた検出部と、
該検出部に反射面を向けた反射板よりなる被検出部を有し、かつ前記検出部に対して相対的に移動する移動部と、
から成り、
前記移動部は検出部の対向面に貫通孔が形成されており、該貫通孔の前記検出部の対向面とは反対側に貫通孔を塞ぐように被検出部が装着されていることを特徴とする
移動部の位置検出機構。
【請求項２】
前記反射板から前記対向面までの距離が、前記対向面から前記フォトリフレクタまでの距離より長く設定されている
請求項１に記載の移動部の位置検出機構。
【請求項３】
前記貫通孔は、前記対向面の反対側に２段階の開口を備え、段差を成す１段目の開口に前記反射板を当接し、２段目の開口はその中に反射板の外形が収まる形状を成す
請求項１もしくは２に記載の移動部の位置検出機構。
【請求項４】
前記貫通孔の壁が前記反射面に対して垂直から傾斜した面を成すか、
もしくは前記対向面が前記フォトリフレクタの受発光面に対して傾斜した面を成す、
請求項１から３のいずれか一に記載の移動部の位置検出機構。
【請求項５】
前記フォトリフレクタの発光の光軸中心が前記傾斜した面に投射されるときには、反射の光軸中心が前記フォトリフレクタの受光部の方に向かないように、前記傾斜の角度が形成されている
請求項４に記載の移動部の位置検出機構。
【請求項６】
前記フォトリフレクタは、赤外成分を含んだ光を照射する発光部と、当該照射光が前記被検出部で反射された光を受光可能で該赤外成分を含んだ光に感度を持つ受光部と、
を備え、
且つ前記反射板は反射タイプの赤外カットフィルタにて構成されている
請求項１から５のいずれか一に記載の移動部の位置検出機構。
【請求項７】
フォトリフレクタを備えた検出部と、
該検出部に反射面を向けた反射板よりなる被検出部と、レンズを保持するレンズ保持体とを有し、かつ前記検出部に対して相対的に移動する移動部と、
から成り、
前記移動部は検出部の対向面に貫通孔が形成されており、該貫通孔の前記検出部の対向面とは反対側に貫通孔を塞ぐように被検出部が装着されていることを特徴とする
光学モジュール。
【請求項８】
フォトリフレクタを備えた検出部と、
該検出部に反射面を向けた反射板よりなる被検出部と、レンズを保持するレンズ保持体とを有し、かつ前記検出部に対して相対的に移動する移動部と、
から成り、
前記移動部は検出部の対向面に貫通孔が形成されており、該貫通孔の前記検出部の対向面とは反対側に貫通孔を塞ぐように被検出部が装着されている光学モジュールを搭載し、該光学モジュールに本体側電源から電力を供給する携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小移動を行なう移動部をフォトリフレクタによって高精度で位置検出する機構、及びその機構を用いたカメラモジュール、更には該モジュールを搭載した携帯機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の携帯機器にカメラモジュールが組み込まれ、撮影機能を有するものが急増している。その機能、性能は目覚ましく向上を続けており、撮影の範囲を広げ、且つ画質を向上させるために、オートフォーカス（以下ＡＦ）機能を有するものも必要とされている。
【０００３】
カメラモジュールのＡＦ機能等のレンズ駆動制御において、レンズの基準位置検出を行ない、ステッピングモータの駆動パルス数で制御する方法が特許文献１に開示されている。ここでは、基準位置の検出にフォトインタラプタを用いる方法が示されているが、特許文献２ではフォトリフレクタを用いる方法が開示されておりこちらの方が小型化にはより有利な構成である。
【０００４】
また、Ｓ／Ｎ比を上げて検出精度を向上させる手段として、被検出部分に反射率の高い塗料の印刷や反射率の高いテープの貼付ける方法が開示されている。
【０００５】
但し、小型化が求められるとレンズの移動量は微小となってきて、フォトセンサによる高分解能、高精度の位置検出は非常に困難となってくる。
【０００６】
また、基準位置検出の別の方法として、モータの回転を最終減速させる前の段階で、連動するエンコーダを設け、その変化をフォトリフレクタで検出する方法が特許文献３に提案されている。これによって分解能の向上が望める。
【特許文献１】特開平４−１８４３０９号公報
【特許文献２】特開平６−１７４９９５号公報
【特許文献３】特開２００３−５７５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯機器の小型化が進むと、そこに組み込まれるカメラモジュールにも必然的に小型化が要求される。
【０００８】
しかし、上述の技術では、小型化が進むとレンズ移動量はより微小となり、従来のフォトセンサで直接レンズ移動を検出する方法では、高分解能、高精度の基準位置検出は非常に困難である。しかしながら、分解能を向上させるためにエンコーダを設けたのでは、小型化に相反してしまう。また、エンコーダとレンズ移動部の間に駆動伝達系（ギヤ等）が介在することによりバックラッシュが生じ、それに対する制御上の考慮を必要とする。
【０００９】
更には、検出精度を向上させるために、被検出部分に反射率の高い塗料やテープの印刷や貼付けを行なうと、それがばらつきを生じる原因となる。
【００１０】
そこで、小型化の障害となるエンコーダを設けず、高精度の位置検出を行なうために、フォトセンサの出力ダイナミックレンジを大きく、且つ切り替わりの信号変化が急峻となるようにする必要がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記した様に、小型化が可能で、且つ移動部の位置検出を高精度で行うことが可能な移動部の位置検出機構、及びその位置検出機構を備えた光学モジュール、更には該光学モジュールを搭載した携帯機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の観点の位置検出機構は、フォトリフレクタを備えた検出部と、該検出部に反射面を向けた反射板よりなる被検出部を有し、かつ前記検出部に対して相対的に移動する移動部とから成り、前記移動部は検出部の対向面に貫通孔が形成されており、該貫通孔の前記検出部の対向面とは反対側に貫通孔を塞ぐように被検出部が装着されることによって、検出距離の変化する位置と反射率の変化する位置が完全に一致し、移動部の被検出基準位置は開口部の位置で一義的に決まる。
【００１３】
好適には、前記反射板から前記貫通孔の前記検出部側開口までの距離が、該開口からフォトリフレクタの受発光面までの距離より長く設定されている。
【００１４】
好適には、前記貫通孔は、前記対向面の反対側に２段階の開口を備え、前記対向面に近い方の１段目の開口に前記反射板が当て付けられ、前記対向面から遠い方の２段目の開口は反射板の外形が収まる形状を成す。
【００１５】
好適には前記貫通孔の壁が前記反射面に対して垂直から傾斜した面を成すか、もしくは前記対向面が前記フォトリフレクタの受発光面に対して傾斜した面を成す。
【００１６】
好適には、前記フォトリフレクタの発光の光軸中心が前記傾斜した面に投射されるときには、反射の光軸中心が前記フォトリフレクタの受光部の方に向かないように、前記傾斜の角度を形成する。
【００１７】
更に好適には、前記フォトリフレクタは、赤外成分を含んだ光を照射する発光部と、当該照射光が前記被検出部で反射された光を受光可能で赤外成分の光に反応する受光部と、を備え、且つ前記反射板は反射タイプの赤外カットフィルタにて構成されている。
【００１８】
本発明の第２の観点の光学モジュールは、フォトリフレクタを備えた検出部と、該検出部に反射面を向けた反射板よりなる被検出部と、レンズを保持するレンズ保持体とを有し、かつ前記検出部に対して相対的に移動する移動部とから成り、前記移動部は検出部の対向面に貫通孔が形成されており、該貫通孔の前記検出部の対向面とは反対側に貫通孔を塞ぐように被検出部が装着されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第３の観点の携帯機器は、フォトリフレクタを備えた検出部と、該検出部に反射面を向けた反射板よりなる被検出部と、レンズを保持するレンズ保持体とを有し、かつ前記検出部に対して相対的に移動する移動部とから成り、前記移動部は検出部の対向面に貫通孔が形成されており、該貫通孔の前記検出部の対向面とは反対側に貫通孔を塞ぐように被検出部が装着されている光学モジュールを搭載し、該光学モジュールに携帯機器本体側電源から電力を供給する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、小型化が可能で、且つ移動部の位置検出を高精度で行うことが可能な移動部の位置検出機構、及びその位置検出機構を備えた光学モジュール、更には該光学モジュールを搭載した携帯機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。但し、図及び説明はあくまでも実施の一例であって、本発明の権利範囲を何ら限定するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施構成の一例を示す断面図である。
【００２３】
移動部１００の移動方向と平行で、移動部１００に面した位置に検出部２００を設ける。検出部２００は、発光部と、そこからの照射光が被検出物で反射した光を受光する受光部とからなるフォトリフレクタ６１を備え、移動部１００の変化を検出できるように構成されている。フォトリフレクタ６１は、一般的には図２に示すように発光ダイオードからなる発光部６１ａと、フォトトランジスタからなる受光部６１ｂが一体に成型されたものとなっている。発光部６１ａから照射された光が被検出物に反射して返ってくるのを、受光部６１ｂで光電変換して出力信号として出力する。この出力信号の値は被検出物の反射面の反射率や、被検出物との距離等によって変化するので、これらの特性を用いて被検出物の位置検出を行なう。フォトリフレクタ６１への電源供給、及び出力信号の伝達は図1に示すようにＦＰＣ（フレキシブル基板）２１０を介して行なわれる。
【００２４】
移動部１００は、例えば光学モジュールの場合、レンズを保持して、図示しないステッピングモータ等の駆動源によって移動し、フォーカシングやズーミングの制御を行なう部分である。本発明では、図１に示すように移動部１００の検出部２００に面した位置に貫通孔１３０を設けて、その貫通孔１３０から検出部２００を臨むように高反射部材（反射板１１０）を取り付けた構成となっている。移動に伴ってフォトリフレクタ６１の検出対象領域が反射板１１０を臨む貫通孔１３０と孔部以外の部分とで切換わり、フォトリフレクタ６１の出力信号も大きく変化する。その点を被検出基準位置としてステッピングモータの送りステップ数等で移動部１００の位置制御を行なう。
【００２５】
図１の実施例において移動部１００が移動するときの、フォトリフレクタ６１の出力信号の変化を模式的に示したのが図３である。フォトリフレクタの照射光が移動部１００の貫通孔１３０以外の場所で主に反射している位置関係にあるときは、受光部６１ｂへの入射光量が少なく出力信号も低い状態にある。移動部１００が動いてフォトリフレクタの照射光が移動部１００の貫通孔１３０にある反射板１１０で主に反射している位置関係となったときは、受光部６１ｂへの入射光量が多くなって出力信号も高い状態となる。この高い出力信号値と低い出力信号値との間に閾値を設けて、出力信号が閾値を超えて変化する点を基準位置として検出する。
【００２６】
精度の高い位置検出を行なうためには、フォトリフレクタ出力信号は、図４（ａ）のように変化のダイナミックレンジが大きく、且つ図４（ｂ）のように変化が急峻であることが望ましい。信号変化のダイナミックレンジが大きければ、信号に多少のノイズが乗っても閾値を超える可能性が低くなり、誤検出の確率が下がる。また、図４（ｂ）に示すように出力信号はノイズや環境条件や経年変化等によって検出誤差が生じる。その場合、実線で示すＸの曲線ように信号変化が急峻であれば、検出位置のばらつきはｘで示すような幅に納めることができる。対してＹで示すように信号変化が緩慢であれば、ｙで示すように検出位置のばらつき幅は広くなる。信号変化が急峻であればあるほど曖昧さの要因が排除され、検出精度は向上すると言える。
【００２７】
更に、近年、携帯電話等へのカメラ機能の組み込みによって、光学モジュールの小型化への要求は著しいものがある。そのため、設計上のばらつきや、組込みにおけるばらつきを極力小さくする必要がある。光学モジュール移動量が微小なレンズの位置検出を高精度で行なうためには、被検出物の反射率や、フォトリフレクタと被検出物との距離といった要素に可能な限り大きな変化をつけ、フォトリフレクタの出力信号のダイナミックレンジが大きく取れるようにして、分解能を上げてやる必要がある。
【００２８】
図１に示す実施例において、まず反射率の要素については、貫通孔１３０から臨む反射面１２０の部分は極力反射率の高い材料・加工を、それ以外の部分については極力反射率の低い材料・加工を用いることによって反射光量に大きな差が生じるようにする。具体的には、反射面１２０の反射率を高くするためには、ミラー等の高反射率部材を取り付けたり、表面に金属蒸着等による鏡面加工や色塗装（例えば、白色塗装等）を施したりといった方法があり、反射率を低くするためには、つや消し部材を用いたり、表面を梨地処理するといった方法がある。
【００２９】
次にフォトリフレクタは被検出物との距離の要素について説明する。図５（ｂ）に示すように、フォトリフレクタには検出に最適な被検出物との距離があり、その距離関係においてフォトリフレクタから最大の出力信号が得られる様になっている。それより遠いと図５（ａ）のように反射光の中心の光軸は受光部６１ｂより外側に外れてしまうことによって受光量が減り、出力信号は低下してしまう。逆に、最適距離より短いと図５（ｃ）のように反射光の中心の光軸は受光部６１ｂより手前に位置してしまうことによって、やはり受光量が減り、出力信号が低下してしまう。被検出物との距離と出力信号の関係を表したのが図６である。最適検出距離でフォトリフレクタの出力信号はピークの値をとり、近距離側も遠距離側も最適検出距離から離れるほど出力信号のレベルは小さくなってくる。
【００３０】
検出距離に差をつけてフォトリフレクタの出力信号の違いを得る場合、図７の（ａ）と図７（ｂ）に示すような２種類の構成がある。図７（ａ）は最適検出距離となる部分が凹んでそれ以外の部分がフォトリフレクタに対して近距離となる構成。図７（ｂ）は最適検出距離となる部分が凸となりそれ以外の部分がフォトリフレクタに対して遠距離となる構成である。最適検出距離となる部分とそれ以外の部分の出力信号のレベル差が大きくなる様に、図７（ａ）の場合にはフォトリフレクタと最適検出距離以外の部分との距離を小さくし、図７（ｂ）の場合にはフォトリフレクタと最適検出距離以外の部分との距離を大きくする必要がある。ここで図６の特性図から判るように、近距離側は変化が急峻で距離を小さくすると急激に出力信号が小さくなるのに対して、遠距離側の変化は緩やかで距離を大きくしても出力信号の減少の度合いはだんだん鈍くなる。小型化を考慮した場合、この特性面から図７（ｂ）の構成の方が不利であり、基本的な配置上からも図７（ａ）の方が小型化に有利な構成となる。よって、本願では図７（ａ）の構成を採用している。
【００３１】
上記の様に、最適検出距離となる部分を凹ませ、且つ反射率を高くする構成とする場合に、凹部を貫通孔でなく底のある穴形状にして、底部に反射シールを貼り付けたり、反射率の高い塗料で底部を塗ったりする方法では、図８（ａ）に示すように検出処理の変化点と反射率の変化点に若干のずれが生じてしまう。その結果、図８の出力信号変化のグラフの点線で示すように２段階に変化をしてしまい、変化の急峻さが若干失われて基準位置検出の精度低下につながる。さらに、反射部材のエッジ部分の加工精度を必要とし、この加工精度にばらつきがあると、基準位置検出の精度に悪影響を与えてしまう。そこで、本発明で提案しているように凹部を貫通孔１３０に反射板１１０を組み合わせる構成にすると、図８（ｂ）に示すように検出処理の変化点と反射率の変化点が完全に一致し、図８の出力信号変化のグラフの実線で示すように一気に且つ急峻に変化する。よって高精度な基準位置検出が可能となる。
【００３２】
また、被検出基準位置が、テープの貼り付けや、塗料の塗布の工程ばらつきに左右されず、部品精度（貫通孔１３０の位置精度）のみで一義的に決まるため、個体差ばらつきを最小レベルに抑えることができる。
【００３３】
ここで、反射板１１０の取り付けがずれて貫通孔１３０を塞ぎきれないと、隙間が生じて検出位置にずれが生じる恐れがある。そのため、図１の構成例の様に、貫通孔１３０の対向面とは反対側の開口を２段階にして、対向面に近い方の一段目の開口に反射板１１０を当て付け、対向面から遠い方の二段目の開口は一段目の開口を含み、且つ反射板１１０の外形を収める形状とすることによって、反射板１１０の取り付けがずれることを防止することができる。
【００３４】
次に、最適検出距離となる部分とそれ以外の部分で検出距離を異ならせる条件について説明する。図６の特性図で示されるように、反射面を最適検出距離に、それ以外の部分は最適検出距離とはなるべく大きく異なる距離に設定することが、フォトリフレクタの出力信号のダイナミックレンジを大きくし、検出精度の向上につながる。上述したように、小型化を目的の一つとする本発明の図９のような実施例の場合、貫通孔１３０から臨む反射面１２０を最適検出距離となるように設定し、貫通孔１３０以外の部分はそれより近距離となる構成となる。図６においては、特性の曲線のピーク近傍とその左側（近距離側）で表される領域となる。特性上では貫通孔１３０以外の部分はフォトリフレクタに近いほど良いという事になるが、移動部１００が検出部２００に対して干渉しないように移動するためには、部品ばらつきや組み込みばらつきも含めてある程度のクリアランスが必要となる。そこで、反射板１１０から貫通孔１３０の検出部側開口までの距離をａ、開口からフォトリフレクタの受発光面までの距離をｂとしたときに、最低でもａ＞ｂの関係を確保する事で、フォトリフレクタの出力信号のダイナミックレンジを得て、検出精度を確保する。
【００３５】
本発明のような構成における移動部の基準位置検出には、反射面から非反射面への変化、もしくは非反射面から反射面への変化のいずれかを捉えればよい場合がある。そのような場合にオン信号とオフ信号の差を大きくする別の手段として、貫通孔１３０の壁を反射面１２０に対して垂直から傾斜、もしくは貫通孔１３０の開口近傍のフォトリフレクタへの対向面を傾斜させて、移動部１００の移動によりフォトリフレクタの発光の光軸中心が反射面１２０に照射される位置に達するまでは、投射光を受光面側とは異なる方向へ反射させる方法もある。但し、この場合フォトリフレクタの発光の反射光束中心が受光部６１ｂに近い方向に戻ってくるような構成としてしまうと、傾斜面を形成した効果が低かったり、逆の効果を生んでしまう恐れがある。
【００３６】
具体的には、フォトリフレクタの取り付け方向と非反射部の傾斜面の方向を以下の様に工夫することにより、受光部６１ｂへの反射をより効果的に防ぐことができる。
【００３７】
図１０の様に、移動部１００の被検出基準位置１１０ａにおいて反射面側（反射板１１０に対向する位置）に受光部６１ｂ、非反射面側（開口周辺部１００ａに対向する位置）に発光部６１ａとなる位置が存在するような配置で、貫通孔１３０の壁に傾斜面を形成すると、発光部６１ａの光は図示する様に受光部６１ｂに返ってしまうおそれがある。したがって図１１のように移動部１００の被検出基準位置１１０ａの反射面側に発光部６１ａ、非反射面側に受光部６１ｂとなる方向でフォトリフレクタを取り付けることで、発光部６１ａの光が受光部６１ｂに返ることを防ぐことができる。このとき図示する傾斜角ΘをＴａｎΘ≧ａ／（２Ｄ）の関係を満たすようにすることで、発光の光軸中心に対して、反射光が受光部６１ｂとは反対の方向に光軸中心を持つ事になり、発光部６１ａの光が受光部６１ｂに返ることを効果的に防ぐことができる。
【００３８】
一方部材の配置上、移動部１００の被検出基準位置１１０ａの反射側に受光部６１ｂ、非反射側に発光部６１ａとなる方向にフォトリフレクタを取り付けざるを得ない場合もある。その場合は図１２のように貫通孔１３０の開口近傍のフォトリフレクタへの対向面を被検出位置１１０ａから遠ざかる方向に傾斜させて形成することで、発光部６１ａの光が受光部６１ｂに返ることを防ぐことができる。一方図１３のようにフォトリフレクタの受発光部を結ぶ線が移動部１００の移動方向に直交するようにフォトリフレクタを配置した場合は、傾斜面の方向によらず効果が得られる。
【００３９】
更に、フォトリフレクタの出力信号のダイナミックレンジを大きくする方法として、フォトリフレクタを赤外線領域の光を用いるものにし、反射板１１０に反射型の赤外カットフィルタを用いる構成がある。ここで用いるフォトリフレクタは、発光部６１ａのＬＥＤは赤外領域に分光特性のピークを持つ光を照射し、受光部６１ｂのフォトトランジスタはその光の特性に分光感度のピークを合わせたものとする。反射板１１０に反射タイプの赤外カットフィルタを用いる事で、ここで必要な赤外光のみを反射して受光部６１ｂに返すことができる。これによって、赤外光のみが位置検出に寄与し、例えこの検出部近傍に余分な光が存在したとしても、その影響を排除することができる。
【００４０】
また、赤外カットフィルタを用いる事のメリットとして、移動部１００への固定に振動に強い紫外線硬化型の接着剤を有効に用いることができる。紫外線が赤外カットフィルタを通過するので、組み立て時に、接着剤を塗布して赤外カットフィルタを乗せた後にフィルタ越しに紫外線を照射することで、短時間に効率よく接着が完了するという大きなメリットが生じる。紫外線硬化型の接着剤は振動に強いので、携帯電話のカメラのような携帯機器には、非常に良く適しているといえる。
【００４１】
図１４〜１８は本発明の位置検出機構を用いた光学モジュールの実施の一例である。
【００４２】
図１４は、レンズユニット１４を被写体とは反対側からみた斜視図であり、図１５は、レンズユニット１４の内部構成を示す斜視図であり、図１６（ａ）は、本実施形態に係る伝達機構のカムギア５６を被写体側からみた斜視図、図１６（ｂ）は、カムギア５６を回転軸方向にみた正面図である。また、図１７は、本実施形態に係る軸受部の構成例を示す斜視図である。
【００４３】
レンズ保持体２２は、レンズ２１の径方向外側に突出する被案内部２２ａ、２２ｂを備えている。被案内部２２ａには貫通孔２２ｃが設けられ、当該貫通孔２２ｃにガイド軸５１が挿通されている。ガイド軸５１は光軸方向に延びてレンズ用基体２３に固定されており、被案内部２２ａを光軸方向に案内する。被案内部２２ｂは、レンズ用基体２３に設けられた凹状のレール部２３ｄに挿入されている。レール部２３ｄは光軸方向に延びるように形成されて被案内部２２ｂを光軸方向に案内する。
【００４４】
モータ１３は、たとえばステッピングモータにより構成され、ロータ等を含むモータ本体１３ａと、モータ本体１３ａから延出し、回転駆動される出力軸１３ｂとを有している。モータ本体１３ａはたとえば略円筒形に形成され、出力軸１３ｂは当該円筒形の端面から延出する。
【００４５】
図１４および図１５に示すように、モータ本体１３ａは、出力軸１３ｂ方向の長さが出力軸１３ｂに直交する方向の幅よりも大きい。また、モータ本体１３ａの長さと出力軸１３ｂの長さとを積算した長さは、レンズ群２１の径よりも大きく、モータ本体１３ａの出力軸１３ｂに直交する方向の幅はレンズ群２１の光軸方向の厚さよりも小さい。
【００４６】
モータ１３は、出力軸１３ｂが、光軸に直交する方向であってシャッタユニット１２との配列方向に対して直交する方向に沿って延びるように配置されている。すなわち、モータ１３の全体形状における長手方向を光軸に直交に、短手方向を光軸に平行にして配置されている。
【００４７】
モータ本体１３ａのシャッタユニット１２と反対側の側面には、端子フォルダ５２が設けられており、端子フォルダ５２の端子５２ａは、図示しないＦＰＣに接続されている。モータ１３の動作は、携帯電話機１の不図示の制御部により、不図示の制御基板、ＦＰＣ、端子フォルダ５２を介して制御される。
【００４８】
図１４および図１５に示すように、レンズユニット１４には、モータ１３の出力軸１３ｂの回転を光軸方向の直線運動に変換してレンズ保持体２２に伝達する伝達機構５３が設けられている。
【００４９】
伝達機構５３は、モータ１３の出力軸１３ｂに設けられるウォーム５４と、ウォーム５４と噛合するウォームホイール５５と、ウォームホイール５５と噛合するカムギア５６とを備えている。なお、ウォーム５４、ウォームホイール５５およびカムギア５６は後述するカム部５６ｂを駆動するカム駆動部として機能する。
【００５０】
ウォーム５４とウォームホイール５５とはウォーム歯車装置を構成し、出力軸１３ｂの光軸に直交する軸回りの回転を光軸に平行な軸回りの回転に変換する。すなわち、ウォーム５４は光軸に直交する軸回りに回転し、ウォームホイール５５はウォーム５４により伝達された駆動力により光軸に平行な軸回りに回転する。
【００５１】
また、ウォームホイール５５は、ウォーム５４と噛合する大径ギア部５５ａと、大径ギア部５５ａよりも歯数が少なく、カムギア５６と噛合する小径ギア部５５ｂとを備えており、ウォーム５４から伝達された回転を所定の減速比で減速して伝達する。
【００５２】
前述したように、図１６（ａ）は、カムギア５６を被写体側からみた斜視図、図１６（ｂ）は、カムギア５６を回転軸方向にみた正面図である。
【００５３】
カムギア５６は、外周部の一部にギア部５６ａを、外周部の他の一部にカム部５６ｂを備えている。ギア部５６ａおよびカム部５６ｂは、それぞれカムギア５６の略半周に亘って形成されている。ギア部５６ａはウォームホイール５５と噛合し、カムギア５６は光軸に平行な軸回りに回転する。
【００５４】
カム部５６ｂは、カムギア５６の回転軸に直交する面に対して傾斜する、すなわち、光軸に直交する面に傾斜するカム面５６ｃを有している。
【００５５】
一方、図１７に示すように、レンズ保持体２２は、カム面５６ｃに当接する当接部２２ｄを有しており、当接部２２ｄはカムギア５６の回転に伴ってカム面５６ｃに摺動可能である。また、レンズ保持体２２は、ばね載置部２２ｋを形成し、このばね載置部２２ｋにばね５７を載置することによりカム面５６ｃへ付勢されている。したがって、カムギア５６の回転に伴ってレンズ保持体２２は光軸方向に案内される。
【００５６】
本実施形態では、ばね５７を円錐形状のコイルスプリングとしたことを特徴とし、レンズ保持体２２とレンズ用基体２３との間に所定の圧縮力で挟持されている。このように、円錐形状のコイルスプリングを用いることにより、圧縮された時にコイル状部分が重なることが無くなり、厚みを極力抑えることができ、レンズ保持体２２が移動してレンズ用基体２３と最短距離となった場合でも、ばね５７の厚みを考慮した距離とする必要がないために、光軸方向の薄型化を実現することができるようになる。
【００５７】
図１５に示すように、レンズユニット１４には、レンズ保持体２２の光軸方向の位置の検出をするための検出部としての光電センサ６１が設けられている。
【００５８】
そして、図１５に示すように、筒状に形成されたレンズ保持体２２の側面部(基台)２２１には被検出部６２が形成されている。
【００５９】
光電センサ(フォトリフレクタ)６１はレンズ保持体２２の側面部２２１に対して対向するように配置されており、発光部６１ａはレンズ保持体２２の側面部２２１に光を照射し、受光部６１ｂはレンズ保持体２２の側面部２２１により反射された光を受光し、受光した光に応じた電気信号を出力する。
【００６０】
光電センサ６１は、レンズ保持体２２の側面部２２１と対向する側と反対側に設けられた端子６１ｃにＦＰＣ２１０が接続されることにより、不図示の制御基板と接続されている。光電センサ６１の動作は、ＦＰＣ２１０、不図示の制御基板、図示しないＦＰＣを介して携帯電話機１の不図示の制御部により制御される。
【００６１】
図１８の（ａ）と（ｂ）は本発明の光学モジュールを用いた携帯機器の実施の一例である。
【００６２】
図１８は、本発明を適用した携帯電話機の一実施形態を示す外観斜視図である。携帯電話機はいわゆる折り畳み式の携帯電話機として構成されており、（ａ）は開状態を、（ｂ）は閉状態を示している。
【００６３】
携帯電話機は、受話筐体２と、送話筐体３とを備え、受話筐体２及び送話筐体３は連結部４により開閉可能に連結されている。受話筐体２及び送話筐体３は、閉状態で互いに対向する面（正面）側の正面側ケース２ｃ,３ｃ、その背面側の背面側ケース２ｄ,３ｄと、をそれぞれ備えている。
【００６４】
受話筐体２には、正面側に画像を表示するメイン表示部５と、その背面側に画像を表示するサブ表示部６とが、それぞれ各面に沿って設けられている。受話筐体２には、背面側ケース２ｄに設けられた開口部２ｅから被写体を撮像するための光学モジュール７と、背面側から発光するストロボ８とが設けられている。
【００６５】
送話筐体３は正面側に操作部９を備えている。操作部９には、テンキーボタン９ａ等の携帯電話機１を操作するための各種ボタンが配置されている。携帯電話機１は、テンキーボタン９ａへの入力操作に応じて、無線通信や光学モジュール７による撮像を行う。
【００６６】
また、図示は省略しているが、操作部の反対面にはカバーを有し、カバーを開放すると電池収納があり、電池が収納されている。本発明では、本電池から光学モジュール７の駆動源に電力供給を供給することで、部品点数の削減、および携帯電話機１の小型化を実現している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態の携帯電話機の外観を開状態で示す斜視図である。
【図２】フォトリフレクタの動作原理を説明するための図である。
【図３】移動部が移動するときのフォトリフレクタの出力信号の変化を示す図である。
【図４】出力信号の変化特性と検出精度の関係を説明するための図である。
【００６８】
（ａ）信号変化のダイナミックレンジの大きさと対ノイズ
（ｂ）信号変化の緩急と検出誤差
【図５】一般的なフォトリフレクタの検出距離と反射光の受光状態を示す図である。
【図６】一般的なフォトリフレクタの検出距離と信号出力の特性を示す図である。
【図７】最適検出距離部分を凸状にするか凹状にするかの違いを示す図である。
【図８】検出部の凹形状構成と貫通孔構成とでの信号出力の違いを示す図である。
【図９】最適検出距離以外の部分のフォトリフレクタに対する距離条件を説明するための図である。
【図１０】フォトリフレクタの受／発光部の並び位置によって貫通孔の壁の傾斜で反射光が受光部に返ってしまう例を示す図である。
【図１１】反射光が受光部に返るのを防ぐようにフォトリフレクタの受／発光部の並び位置を配置し、貫通孔の壁を傾斜させた図である。
【図１２】被検出部の開口近傍のフォトリフレクタへの対向面を傾斜させた図である。
【図１３】フォトリフレクタの受発行部を結ぶ線が移動部の移動方向に直交するようにフォトリフレクタを配置した図である。
【図１４】本発明の位置検出機構を用いた光学モジュールのレンズユニットの斜視図である。
【図１５】図１４のレンズユニットの内部構成を示す斜視図である。
【図１６】図１４のレンズユニットのカムギアを示す図である。
【図１７】図１４のレンズユニットのレンズ保持体の貫通孔近傍を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態の携帯電話機の例を示す図        （ａ）本発明の実施形態の携帯電話機の外観を開状態で示す斜視図である。
【００６９】
（ｂ）図１の携帯電話機の外観を閉状態で示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００…移動部
１００ａ…開口周辺部
１１０…反射板
１１０ａ…被検出基準位置
１２０…反射面
１３０…貫通孔
２００…検出部
２１０…ＦＰＣ（フレキシブル基板）
６１…光電センサ(フォトリフレクタ) 
６１ａ…発光部
６１ｂ…受光部
６１ｃ…フォトリフレクタ端子
１…携帯電話機
２…受話筐体
３…送話筐体
４…連結部
２ｃ,３ｃ…正面側ケース
２ｄ,３ｄ…背面側の背面側ケース
５…メイン表示部
６…サブ表示部
７…光学モジュール
８…ストロボ
９…操作部
９ａ…テンキーボタン
１２…シャッタユニット
１３…モータ
１３ａ…モータ本体
１３ｂ…出力軸
１４…レンズユニット
１６…基板
２１…レンズ群
２１…レンズ
２２…レンズ保持体
２２ａ、２２ｂ…被案内部
２２ｃ…貫通孔
２２ｄ…当接部
２２ｋ…ばね載置部
２２１…側面部
２３…レンズ用基体
２３ｄ…レール部
５１…ガイド軸
５２…端子フォルダ
５２ａ…端子
５３…伝達機構
５４…ウォーム
５５…ウォームホイール
５５ａ…大径ギア部
５５ｂ…小径ギア部
５６…カムギア
５６ａ…ギア部
５６ｂ…カム部
５６ｃ…カム面
５７…ばね
６２…被検出部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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