(57)【要約】【課題】圧電素子を用い、カメラモジュールに組み込んでもカメラモジュールの小型化を妨げないようにし、かつ、圧電素子の駆動部と被駆動部材とが摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処して小型で軽量に構成したカメラモジュールと、そのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することが課題である。【解決手段】レンズユニット８を光軸方向に移動させるカムスロープ６１を有した回転リング６と、カムスロープ６１に当接するカムピン８１と、板状に延在した圧電素子で形成した駆動部材７０の長手方向を回転リング６の接線方向に延在させ、略中央に設けた駆動ヘッド７０７とで構成し、駆動ヘッド７０７を回転リング６に線接触させて擬似円運動させ、回転リング６を周方向に回転させると共に、回転リング６と駆動部材７０を収容する枠モジュールを、開口部を覆う部材で閉塞してゴミがレンズ２方向に行かないようにした。【選択図】図３
2008167561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
該枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材とからなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したことを特徴とする、
圧電素子を用いた駆動機構。
【請求項２】
リング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
該枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材と、
前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段とからなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段により、前記駆動ヘッドの円周方向擬似円運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換し、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したことを特徴とする、
圧電素子を用いた駆動機構。
【請求項３】
前記枠モジュールを構成する前記リング体支持部のリング体側における前記駆動ヘッド両側部近傍と、
前記外面側壁状部外から前記駆動ヘッドをリング体に接触させるため、前記外面側壁状部に設けられた開壁部における前記駆動ヘッド両側部と、
前記枠モジュールにおける駆動部材収容部の前記リング体側とのそれぞれに吸塵パッドを設けたことを特徴とする、
請求項１または２に記載した圧電素子を用いた駆動機構。
【請求項４】
前記枠モジュール内における前記開口部を覆う部材で閉塞したゴミが移動する空間に、前記ゴミが前記閉塞空間外に移動する経路を設け、該経路端に、ゴミの拡散を防止する吸塵機構を備えたことを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれかに記載した圧電素子を用いた駆動機構。
【請求項５】
前記ゴミが前記閉塞空間外に移動する経路は、前記開口部を覆う部材に設けられ、前記駆動部材を前記リング体側に押圧する弾性部材を形成する切れ込み部を含むことを特徴とする請求項４に記載した圧電素子を用いた駆動機構。
【請求項６】
少なくとも１つ以上の光学レンズと、
前記光学レンズにより光像が結像される撮像素子と、
前記光学レンズの光軸を中心に回転可能なリング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
前記光学レンズ用開口を有し、前記枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材と、
前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段と、
前記リング体の回転運動を回転面に垂直な方向の変位に変換する手段に固設され、前記光学レンズを光軸方向に移動可能に保持するレンズ保持体と、からなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段により、前記駆動ヘッドの円周方向擬似円運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換し、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したことを特徴とする、
カメラモジュール。
【請求項７】
前記枠モジュールを構成する前記リング体支持部のリング体側における前記駆動ヘッド両側部近傍と、
前記外面側壁状部外から前記駆動ヘッドをリング体に接触させるため、前記外面側壁状部に設けられた開壁部における前記駆動ヘッド両側部と、
前記枠モジュールにおける駆動部材収容部の前記リング体側とのそれぞれに吸塵パッドを設けたことを特徴とする、
請求項６に記載したカメラモジュール。
【請求項８】
前記枠モジュール内における前記開口部を覆う部材で閉塞したゴミが移動する空間に、前記ゴミが前記閉塞空間外に移動する経路を設け、該経路端に、ゴミが前記光学レンズ側に行くことを防止する吸塵機構を備えたことを特徴とする、
請求項６または７に記載したカメラモジュール。
【請求項９】
前記ゴミが前記閉塞空間外に移動する経路は、前記開口部を覆う部材に設けられ、前記駆動部材を前記リング体側に押圧する弾性部材を形成する切れ込み部を含むことを特徴とする請求項８に記載したカメラモジュール。
【請求項１０】
前記リング体の回転運動を光軸方向の変位に変換する手段は、前記リング体のリング面に設けられたカムスロープと、前記カムスロープに当接して前記レンズ保持体を固設したカムフォロワと、であることを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載したカメラモジュール。
【請求項１１】
少なくとも１つ以上の光学レンズと、
前記光学レンズにより光像が結像される撮像素子と、
前記光学レンズの光軸を中心に回転可能なリング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
前記光学レンズ用開口を有し、前記枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材と、
前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段と、
前記リング体の回転運動を回転面に垂直な方向の変位に変換する手段に固設され、前記光学レンズを光軸方向に移動可能に保持するレンズ保持体と、からなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段により、前記駆動ヘッドの円周方向擬似円運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換し、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したカメラモジュールと、
該カメラモジュールが装着されたケース体と、
該ケース体に設けられ、前記カメラモジュールを操作する操作部とを有することを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を用いた駆動機構と該駆動機構を用いた携帯電話などの携帯端末に用いられるカメラモジュール、及び該カメラモジュールを備えた携帯端末に係り、特に、ピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子を用いて小型に構成した駆動機構と、その駆動機構を用いてレンズを光軸方向に移動させるようにし、小型に構成したカメラモジュールと、そのカメラモジュールを備えた携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話などの携帯端末に使われるカメラモジュールは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子の高画素化に伴ない、通常の電子カメラ（デジカメ）と同様な、高速、高精度なオートフォーカス（ＡＦ）機能や焦点距離の変化（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。
【０００３】
オートフォーカスや焦点距離の変化（ズーム）機構を備えたカメラモジュールにおいては、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、円筒カムやリードスクリューをモータで駆動し、オートフォーカス用レンズ群とズームレンズ群とを移動させてオートフォーカスやズーミングを実現していた。しかしながらモータを用いた場合、回転子とその周囲に電磁石や永久磁石が必要であって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り、さらに騒音なども発生する。
【０００４】
そのため、駆動源としてピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子を用い、こういったオートフォーカスやズーミングを実現するカメラモジュールが種々提案され、本願出願人も、例えば特許文献１、特許文献２などにおいて、圧電セラミック（ピエゾ素子）を用いた摩擦駆動型の駆動源を用いたカメラモジュールを提案してきた。
【０００５】
これら特許文献１、特許文献２などに用いられる圧電セラミック（ピエゾ素子）を用いた摩擦駆動型の駆動源は、例えば特許文献３に示されているように、略長方形の板状外形の圧電セラミック（ピエゾ素子）における、長手方向と短手方向で形成される第１面の相対する辺の中心同士を結んで４ブロックに区切り、ブロック毎に電極を設けると共に対角線方向に配置された電極をワイヤで結び、さらに、第１面に対して反対側となる第２面の全面に一つの電極を設けてある。
【０００６】
また、短手方向の第３面には、比較的堅いセラミックの作動部であるスペーサが、例えば接合剤によって辺の略中央付近に取り付けられ、相対的に移動させる物体と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）は、周囲に固定された一対の支持体と、バネ付きの支持体によって変形可能に支持され、第１面における長手方向に並んだ一対の電極に正の電圧を、隣接する一対の電極に負の電圧を印加すると、正の電圧を印加した側が負の電圧を印加した側より長くなり、バネ付きの支持体で支持されていることで変形が可能なため、スペーサが係合している物体の負の電圧を印加した側に移動する。
【０００７】
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）は元の状態に戻るが、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）におけるスペーサと物体との摩擦により、パルスの立ち下がり時にスペーサと物体が係合したままスペーサが最初の位置に戻り、そのため、パルスの立ち上がり時の変位分、スペーサと物体が相対的に移動して、これを繰り返すことで、スペーサと物体とは相対的に逆の方向に移動することになる。
【０００８】
本願出願人が提案した特許文献１、特許文献２に示されたカメラモジュールは、このように構成したピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子を駆動源として用い、例えば特許文献１に示されたカメラモジュールでは、レンズホルダに係合し、光軸と平行に設けられたリードスクリューにローターを取り付け、これも光軸と平行に設けられたピエゾ素子のスペーサでこのローターの側面を駆動してリードスクリューを回転させ、レンズホルダを光軸方向に駆動できるようにしている。
【０００９】
また、特許文献２に示されたカメラモジュールでは、レンズ保持部を光軸を中心に略対称的、且つ、平行に配置した軸部材で光軸方向に移動可能に保持し、これら軸部材に作動部が当接するようピエゾ素子の長手方向を光軸方向に対して直角にレンズ保持部に取り付け、ピエゾ素子の駆動によってレンズ保持部を軸部材に対して相対的に移動させて、光軸方向に駆動できるようにしている。
【００１０】
また、圧電セラミック（ピエゾ素子）を用いた摩擦駆動型の駆動源としては、前記した特許文献３に示されたような形態のものだけでなく、例えば特許文献４には、２つの圧電素子を互いに直交するように配置し、圧電素子の交差部に設けられて回転可能なロータの円筒面に当接したチップ部材を楕円軌跡を描くように駆動し、それによってロータを回転させるようにした圧電アクチュエータが示されている。
【００１１】
また、特許文献５、特許文献６には、圧電材料、電歪材料、反強誘電材料などの、電流または電圧が加えられることでその形状を変化させる板状部材で形成し、２つの直列に接続された屈曲部と中央部に設けた駆動パッドとから成る駆動部材と、この駆動部材本体の長手方向に対して平行に延びて駆動パッドが押し当てられたレールとで構成され、駆動部材に加えられる進行波エネルギーにより、駆動パッドが楕円状の運動をすることで駆動部材がレールに対して相対的に移動するようになっている、近共振電気機械モータが示されている。
【００１２】
しかしながら、こういったピエゾ素子（ＰＺＴ）などの圧電材料、電歪材料、反強誘電材料などを用いた摩擦駆動型の駆動源では、ピエゾ素子が被駆動体と当接する部位が摩擦により削れ、削れカスが粉塵としてレンズを汚し、ゴーストやフレアなどを生じることがある。こういった光学系内部の粉塵に対処する方法としては、例えば特許文献７、８に、粘着剤を光学系内部に施してポリゴンミラーの回転によって飛散する粉塵を捉えたり、粘着テープで光路周辺の開口を閉塞して塵を吸着することが示されている。また特許文献９、１０には、光軸領域外に静電吸着材を用いて塵埃を吸着させるようにしたり、回転多面体鏡軸受に樹脂材料を用いて摩擦により発生する摩耗紛を、摩擦帯電によって軸受部に付着させたりするようにした構造が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−９８５７５号公報
【特許文献２】特開２００６−９８６００号公報
【特許文献３】特許第２９８０５４１号公報
【特許文献４】特開２０００−１３９０８６号公報
【特許文献５】特表２００５−５３０４７５号公報
【特許文献６】Ｐｕｂ，Ｎｏ．；ＵＳ  ２００５／０１３４１４６号公報
【特許文献７】特開平６−１４８５５０号公報
【特許文献８】特開平７−７７７４５号公報
【特許文献９】特開平９−２９４１９３号公報
【特許文献１０】特開平９−１２７４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に示されたカメラモジュールは、光軸と平行に設けられたリードスクリューと、そのリードスクリューに取り付けられてピエゾ素子のスペーサで駆動されるローターとが存在し、ローターの径だけカメラモジュールの幅または奥行きが大きくなる。また、特許文献２に示されたカメラモジュールでも、やはり光軸を中心にレンズ保持部に対して略対称的で平行に配置した軸部材と、その軸部材に作動部が当接するピエゾ素子との存在で、それだけカメラモジュールの幅または奥行きが大きくなって、より一層の小型化を妨げている。また、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６は、それぞれピエゾ素子を用いた駆動部材が示されているだけで、カメラモジュールに用いられる構成が示されているわけではない。
【００１５】
また特許文献７乃至９に示された技術も、光学系内部に浮遊する塵埃や飛散する異物を吸着するものであって摩擦により削れたカスに対処するものではなく、また特許文献１０に示されたものは摩耗紛ではあるが、摩擦帯電によって吸着しているだけのため、回転が止まれば塵として浮遊する可能性があり、根本的な解決策にはなり得ない。
【００１６】
そのため本発明においては、ピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子を用い、カメラモジュールに組み込んでもカメラモジュールの小型化を妨げないようにし、かつ、圧電素子の駆動部と被駆動部材とが摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処した小型の駆動機構と、該駆動機構を用いてレンズを光軸方向に移動させ、小型で軽量に構成したカメラモジュールと、そのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため本発明になる圧電素子を用いた駆動機構は、
リング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
該枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材とからなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したことを特徴とする。
【００１８】
このようにリング体と、そのリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドとが当接することで生じるゴミを、枠モジュールにおけるリング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材で閉塞される空間に閉じこめることで、こういったゴミにより生じる障害を防ぐことができる。またリング体は、長手方向をリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドによって回転運動し、駆動機構を小型に構成することができる。
【００１９】
また同様に、上記課題を解決するため本発明になる圧電素子を用いた駆動機構は、
リング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
該枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材と、
前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段とからなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段により、前記駆動ヘッドの円周方向擬似円運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換し、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したことを特徴とする。
【００２０】
このように駆動機構を構成すれば、駆動部材における駆動ヘッドの円周方向擬似円運動をリング体の回転面に垂直な方向の変位に変換することができ、また、前記したようにリング体と、そのリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドとが当接することで生じるゴミを、枠モジュールにおけるリング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材で閉塞される空間に閉じこめることができ、こういったゴミにより生じる障害を防ぐことができる。またリング体は、長手方向をリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドによって回転運動し、駆動機構を小型に構成することができる。
【００２１】
そして、前記空間内に閉じこめたゴミは、前記枠モジュールを構成する前記リング体支持部のリング体側における前記駆動ヘッド両側部近傍と、前記外面側壁状部外から前記駆動ヘッドをリング体に接触させるため、前記外面側壁状部に設けられた開壁部における前記駆動ヘッド両側部と、前記枠モジュールにおける駆動部材収容部の前記リング体側とのそれぞれに吸塵パッドを設けたことで、これらの吸塵パッドに捕捉され、外部に出ることがない。
【００２２】
また、前記枠モジュール内における前記開口部を覆う部材で閉塞したゴミが移動する空間に、前記ゴミが前記閉塞空間外に移動する経路を設け、該経路端に、ゴミの拡散、またはゴミが前記光学レンズ側に行くことを防止する吸塵機構を備えたことで、吸塵パッドに捕捉できなかったゴミが外部に出ることを防止でき、さらに、前記ゴミが前記閉塞空間外に移動する経路は、前記開口部を覆う部材に設けられ、前記駆動部材を前記リング体側に押圧する弾性部材を形成する切れ込み部を含むようにすることで、外部に出ようとするゴミを特定の位置で捕捉することが可能となる。
【００２３】
また、このような駆動機構を用いたカメラモジュールは、
少なくとも１つ以上の光学レンズと、
前記光学レンズにより光像が結像される撮像素子と、
前記光学レンズの光軸を中心に回転可能なリング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
前記光学レンズ用開口を有し、前記枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材と、
前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段と、
前記リング体の回転運動を回転面に垂直な方向の変位に変換する手段に固設され、前記光学レンズを光軸方向に移動可能に保持するレンズ保持体と、からなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段により、前記駆動ヘッドの円周方向擬似円運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換し、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したことを特徴とする。
【００２４】
また、このようなカメラモジュールを用いた携帯端末は、
少なくとも１つ以上の光学レンズと、
前記光学レンズにより光像が結像される撮像素子と、
前記光学レンズの光軸を中心に回転可能なリング体と、
板状に延在した圧電素子を厚さ方向に積層して形成した駆動部材と、
該駆動部材の駆動力を前記リング体に伝える駆動ヘッドと、
前記リング体を回転可能に支持すると共に前記駆動部材を収容する駆動部材収容部が設けられた枠モジュールと、
前記光学レンズ用開口を有し、前記枠モジュールにおける前記リング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材と、
前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段と、
前記リング体の回転運動を回転面に垂直な方向の変位に変換する手段に固設され、前記光学レンズを光軸方向に移動可能に保持するレンズ保持体と、からなり、
前記駆動部材は長手方向を前記リング体における接線方向に延在され、前記駆動ヘッドは前記駆動部材における表層の長手方向略中央に設けられて前記リング体の接線部分に線接触するよう前記枠モジュールに収容され、
前記枠モジュールは、前記リング体における内面側及び外面側のそれぞれに設けられた壁状部と、該両壁状部を結ぶリング体支持部とを有し、
前記駆動部材により前記リング体の円周方向に擬似円運動する前記駆動ヘッドによって前記リング体を周方向に回動又は回転させ、前記リング体の回転運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換する手段により、前記駆動ヘッドの円周方向擬似円運動を前記リング体における回転面に垂直な方向の変位に変換し、前記枠モジュール内における前記駆動ヘッドとリング体の摩擦によって生じるゴミが移動する空間を、前記枠モジュールの開口部を覆う部材で閉塞したカメラモジュールと、
該カメラモジュールが装着されたケース体と、
該ケース体に設けられ、前記カメラモジュールを操作する操作部とを有することを特徴とする。
【００２５】
このようにカメラモジュールと該カメラモジュールを用いた携帯端末を構成することで、前記したように駆動部材における駆動ヘッドの円周方向擬似円運動をリング体の回転面に垂直な方向の変位に変換することができ、また、リング体と、そのリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドとが当接することで生じるゴミを、枠モジュールにおけるリング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材で閉塞される空間に閉じこめることで、こういったゴミにより生じるフレアなどの障害を防ぐことができる。またリング体は、長手方向をリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドによって回転運動し、かつ、レンズ保持体はそれによって光軸方向に変位して駆動機構を小型に構成できるから、カメラモジュールと携帯端末を小型に構成することができる。
【００２６】
そして、前記リング体の回転運動を光軸方向の変位に変換する手段は、前記リング体のリング面に設けられたカムスロープと、前記カムスロープに当接して前記レンズ保持体を固設したカムフォロワとで構成することで、カムフォロワはレンズ保持体における所定位置でカムスロープにより押されることになるから、レンズの光軸に対する倒れが常に一定となり、光学系調整が容易なカメラモジュールとすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上記載のごとく本発明になる圧電素子を用いた駆動機構は、リング体と、そのリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドとが当接して摩擦することで生じるゴミを、枠モジュールにおけるリング体収容部及び駆動部材収容部の開口部を覆う部材で閉塞される空間に閉じこめることで、こういったゴミにより生じる障害を防ぐことができる。またリング体は、長手方向をリング体における接線方向に延在させた駆動部材に設けられた駆動ヘッドによって回転運動し、駆動機構を小型に構成することができる。
【００２８】
また、前記空間内に閉じこめたゴミは、枠モジュールを構成するリング体支持部のリング体側における駆動ヘッド両側部近傍と、外面側壁状部外から駆動ヘッドをリング体に接触させるため、外面側壁状部に設けられた開壁部における駆動ヘッド両側部と、枠モジュールにおける駆動部材収容部のリング体側とのそれぞれに吸塵パッドを設けたことで、これらの吸塵パッドに捕捉され、外部に出ることがなくなる。
【００２９】
さらに、開口部を覆う部材で閉塞した枠モジュール内におけるゴミが移動する空間に、ゴミが空間外に移動する経路を設けて経路端に、ゴミの拡散を防止する吸塵機構を備えたから、吸塵パッドで捕捉できなかったゴミが外部に出ることを防止できる。従って、発生したゴミはレンズ方向に移動することがなく、画像品質が落ちるということが防止できるカメラモジュールと携帯端末とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明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、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限り、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】
【００３１】
図１は、実施形態になるカメラモジュールの（Ａ）が外観斜視図、（Ｂ）が矢印１０方向から見た側面図、（Ｃ）が上面図である。以下、実施形態になるカメラモジュール１の説明を、単焦点の光学レンズ系を有するカメラモジュール１のオートフォーカス機構を例に説明するが、本発明はそれだけに限らず、ズームレンズ等にも応用できることは明らかである。
【００３２】
図１においてカメラモジュール１は、長方体形状に形成されてその上面にレンズ２を露出させる開口を有し、レンズ２の光軸方向移動を行うための駆動機構を収容した駆動機構ユニット３、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を収容し、この駆動機構ユニット３と結合するセンサカバー４とで構成されている。なお、この図１において、５は板バネ（フリクション板）、５２は固定ビス、５３は回転リング押さえ突起であり、これらについては後述する。
【００３３】
図２は、実施形態になるカメラモジュール１の分解斜視図で、（Ａ）と（Ｂ）は分解図をそれぞれ異なった方向から示したものである。カメラモジュール１の構成要素のそれぞれを上から順に説明すると、５１はカメラモジュール１の上面を覆うよう略長方形状にカットされ、レンズ２（図１参照）にゴミが入らないようにカバーするための透明カバーで、必要に応じてレンズ２の部分に孔を設けても良い。５はレンズ用開口５４を有し、カメラモジュール１の上面の回転リング６と側部に設けられる圧電素子ユニット７を覆って延在され、回転リング６を回転リング押さえ突起５３で押さえ、圧電素子（駆動部材）ユニット７を圧電素子押圧用バネ５５で押圧しながら固定すると共に、圧電素子７０の半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６と摩擦することで生じるゴミを、レンズ２側に行かせないようにする板バネ（フリクション板）、５２はこの板バネ５の一端を、駆動機構ユニット３に固定する固定ビスである。
【００３４】
６はリング状に形成されて、リング面にレンズユニット８を光軸方向に移動させるためのカムスロープ６１（図２（Ａ）参照）を有し、圧電素子７０の駆動ヘッド７０７によって回転される回転リング、７は圧電素子ユニットで、後で詳述する圧電素子（駆動部材）７０、半円柱形状駆動ヘッド７０７、フレキシブル基板７１、圧電素子パッド７２、フレキ押さえ７３などからなる。３は駆動機構ユニットで、圧電素子ユニット７を圧電素子載置部３１に収容すると共に、レンズユニット８の鏡筒を収容してリング状に形成され、回転リング６の中心側となる内面側壁状部３９１、回転リング６の外側となる外面側壁状部３９２、レンズユニット８におけるガイド軸受け部８６に嵌合されているガイド軸４１を支持する、ガイド軸受け穴３２などが設けられている。また、４は前記したようにセンサカバーであり、４２はガイド軸４１に挿通されてレンズユニット８を駆動機構ユニット側に押圧するスプリングである。
【００３５】
図９は、実施形態になるカメラモジュール１に用いられる圧電素子７０を用いた駆動機構の要部を示した斜視図である。実施形態になる駆動機構は、回転リング６、圧電素子ユニット７、カムピン８１が立設されたレンズユニット８とで構成される。
【００３６】
圧電素子ユニット７は、前記特許文献５、特許文献６に示されているように、板状に形成されて厚さ方向に積層され、表層における長手方向略中央に半円柱形状駆動ヘッド７０７が設けられた圧電素子（駆動部材）７０を用いる。そのため、この図９を説明する前に、図１０、図１１を用いて実施形態になるカメラモジュール１に用いられる圧電素子７０の構造概略と、電圧印加により圧電素子がどのような挙動をするかを説明する。
【００３７】
図１０（Ａ）において７０は、板状の圧電素子７０１、７０２が積層された圧電素子（駆動部材）で、一表層における長手方向略中央に、例えば半楕円柱形状に形成された駆動ヘッド７０３が設けられる。７０４、７０５は、図示されていない被駆動体に半楕円柱形状駆動ヘッド７０３を押しつけるための弾性体からなる支持部である。
【００３８】
そしてこの圧電素子７０の、半楕円柱形状駆動ヘッド７０３が設けられた側の圧電素子７０１における表層の全面にＶｃｃを印加し、逆側の圧電素子７０２の表層の全面をＧｎｄ（アース）として、長手方向両端のＡ、Ｂに、（Ｆ）に示したように位相をπ／２だけずらした進行波を印加してやると、圧電素子７０が両端Ａ、Ｂに印加される電圧によって、（Ｂ）に示したようにＡ＝Ｖｃｃ、Ｂ＝Ｖｃｃの場合は半楕円柱形状駆動ヘッド７０３側が凸に、（Ｃ）のようにＡ＝Ｖｃｃ、Ｂ＝Ｇｎｄの場合は図上半楕円柱形状駆動ヘッド７０３より左側が凸に、右側が凹になり、（Ｄ）に示したようにＡ＝Ｇｎｄ、Ｂ＝Ｇｎｄの場合は半楕円柱形状駆動ヘッド７０３側が凹に、（Ｅ）のようにＡ＝Ｇｎｄ、Ｂ＝Ｖｃｃの場合は図上半楕円柱形状駆動ヘッド７０３より左側が凹に、右側が凸になって、半楕円柱形状駆動ヘッド７０３の頂点が擬似円運動を行う。なお、ここで言う擬似円運動とは、完全な円形ではないが、楕円や多角形等それに類する軌跡を描く運動のことを言う。
【００３９】
そのため、半楕円柱形状駆動ヘッド７０３が押しつけられた図示していない被駆動体は、図上左右何れかに送られることになり、例えば図１１（Ａ）、（Ｂ）に示したように、被駆動体を回転リング６とするとこの回転リングが回転する。この場合、図１０（Ｆ）に示した進行波のずれる方向を逆にすると、擬似円運動の方向が逆になって回転リング６の回転方向が逆になる。半楕円柱形状駆動ヘッド７０３や、半円柱形状駆動ヘッド７０７が被駆動体に対し線接触するような形状・構造とすると、摩擦面積が多く、摺動トルクが大きくて駆動力のロスも少なく、停止時の保持力も強くできる駆動機構とすることができる。また、回転リング６における半楕円柱形状駆動ヘッド７０３や、半円柱形状駆動ヘッド７０７が接触する部分の表面粗さを粗くし、摩擦係数を高くしたほうがより大きな効果が望め、さらに印加する進行波は、正弦波に限らず、矩形波、三角波などでもよい。
【００４０】
なお、圧電素子７０の駆動ヘッドとして被駆動部材が前記したような回転リング６の場合、図１０、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示した半楕円柱形状駆動ヘッド７０３、または半円柱形状駆動ヘッド７０７とするだけでなく、図１１（Ｃ）、（Ｄ）に示したような直方体形状駆動ヘッド７０８としてもよい。すなわち、駆動ヘッドを被駆動体に対し線接触させるためには、相手が回転リング６であれば、その接線方向に平面を当接させても接点は線接触し、上記した効果が得られる。また、半楕円柱形状駆動ヘッド７０３、半円柱形状駆動ヘッド７０７は加工が難しく、圧電素子７０との接合部に接着溜まりを考えたりせねばならないが、直方体形状の駆動ヘッド７０８とすると、加工が容易になると共に例えば型成型などで作成することもでき、圧電素子７０との接着も容易で、それだけ安価に製作することができる。
【００４１】
また、半円柱形状駆動ヘッド７０７や半楕円柱形状駆動ヘッド７０３の場合、図１１（Ｂ）からわかるように駆動ヘッドが設けられた駆動部材と回転リング６までの長さが半円分、半楕円分、あるいはそれ以上とせねばならないが、直方体形状だとその必要がなく、図１１（Ｂ）、（Ｄ）からわかるように、駆動ヘッドが設けられた駆動部材と回転リング６までの長さが短くできて、カメラモジュールの奥行き（図上上下方向長さ）が短くでき、それだけカメラモジュールを小さく構成できる。
【００４２】
再度図９に戻って回転リング６は、前記したようにリング状に形成されてレンズユニット８を光軸方向に移動させるためのカムスロープ６１をリング面に有し、圧電素子７０の駆動ヘッド７０７によって回転される。また、レンズユニット８は、スプリング４２によってカムピン（カムフォロワ）８１が回転リング６に設けられたカムスロープ６１に当接するよう押圧されている。
【００４３】
そして圧電素子７０は、図１０で説明した長手方向を回転リング６における接線方向とし、接線部分に半円柱形状駆動ヘッド７０７が当接されて、この半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６の円周方向で前記図１０において説明したように、擬似円運動することで回転リング６を周方向に回転させる。するとその回転リング６の周方向回転は、カムスロープ６１とカムピン８１とによってレンズユニット８をレンズ２の光軸方向に変位させ、圧電素子７０における半円柱形状駆動ヘッド７０７の円周方向擬似円運動が、レンズ２の光軸方向変位、すなわち回転リング６における回転面に垂直な方向の変位に変換されるわけである。
【００４４】
このようにすることでカムピン８１は、レンズユニット８における立設した位置でカムスロープ６１により押され、レンズユニット８を光軸方向に変位させることになるから、レンズ２の光軸に対する倒れが常に一定となり、光学系調整が容易なカメラモジュール１とすることができる。
【００４５】
このように構成したカメラモジュール１の圧電素子７０を用いた駆動機構においては、前記したように圧電素子７０の駆動ヘッド７０７は、回転リング６と当接する部位が摩擦により削れ、削れカスが粉塵としてレンズを汚し、ゴーストやフレアなどを生じることがある。図３、図４、図５は、このように駆動ヘッド７０７が回転リング６と当接することで生じるゴミに対する吸塵、排出構造を示した図であり、図３は、こういったゴミを吸着する部材を説明するための分解斜視図、図４はこのゴミを吸着する部材の配置状態を説明するための斜視図、図５はさらに、駆動ヘッド７０７と回転リング６との摩擦によって生じるゴミの吸塵、排出構造を示した図で、（Ａ）が回転リングを除いて回転リングを位置決めする構造と吸塵パッドを示した上面図、（Ｂ）が図８（Ｂ）における右上部分を拡大してゴミが駆動機構ユニットから外に出る場合の経路を示した断面図、（Ｃ）が図５（Ａ）にＧ−Ｇ’で示した位置の断面図である。
【００４６】
この図３、図４、図５において、３５、３６、３７は駆動ヘッド７０７と回転リング６との摩擦によって生じるゴミを吸着させる吸塵パッド、３８はゴミの経路である、これらの部材や構造によって実施形態のカメラモジュール１では、ゴミがレンズ２の方に行かないようになっているが、これらの部材の位置や構造を理解しやすくするため、図６、図７、図８を用い、駆動機構ユニット３についてさらに説明する。
【００４７】
図６は、実施形態になるカメラモジュールに用いられる圧電素子を用いた駆動機構ユニット３の構成を説明するための図で、（Ａ）が外観斜視図、（Ｂ）が回転リング６と圧電素子７０を押さえると共に駆動機構ユニット３に蓋をする板バネ５を取り除いた状態で、センサカバー４と組み合わせた斜視図、（Ｃ）が圧電素子７０に信号を供給するフレキシブル基板７１と回転リング６を除いた斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）の状態に回転リング６を加えた斜視図、（Ｅ）は駆動機構ユニット３における回転リング６を位置決めする構造を説明するための回転リング６を除いた上面図、（Ｆ）は（Ｅ）の状態に回転リング６と圧電素子７０に信号を供給するフレキシブル基板７１とを加えた上面図である。
【００４８】
この駆動機構ユニット３は図６（Ａ）の外観斜視図からわかるように、カメラモジュール１の被写体側を透明カバー５１（図２参照）とレンズ２に対応する部分を開口５４とした板バネ５で覆い、固定ビス５２で固定しており、その板バネ５には、回転リング６を被写体側から押さえるための突起５３が３箇所に設けられている。そして図６（Ｂ）に示したようにこの駆動機構ユニット３をセンサカバー４と組み合わせたとき、駆動機構ユニット３における圧電素子７０を収容した部分とセンサカバー４とが接触する部分から、圧電素子７０における半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６と摩擦することによって生じるゴミを、レンズ２側に行かないようにするためゴミ防止シート５６が貼り付けられる。
【００４９】
図６（Ｂ）は上記したように、駆動機構ユニット３とセンサカバー４とを組み合わせて板バネ５を取り除いた状態を示しており、回転リング６における内面側、及び外面側の圧電素子の半円柱形状駆動ヘッド７０７との接触部を除いた部分（開壁部）に壁状部３９１（内面側）、３９２（外面側）が形成され、その間を結ぶリング体支持部３９３（図６（Ｃ、Ｅ）参照）とでリング体収容部を構成して回転リング６が収容されている。図中７１は、圧電素子７０に信号を送るフレキシブル基板であり、３２は図２に４１で示したガイド軸を挿通させるガイド軸受け穴である。
【００５０】
図６（Ｃ）はこの図６（Ｂ）の状態から、さらにフレキシブル基板７１と回転リング６を取り除いた斜視図であり、圧電素子７０は、駆動機構ユニット３に設けられた圧電素子載置部（駆動機構収容部）３１に長手方向両端位置を規制されながら載置されている。半円柱形状駆動ヘッド７０７の両側に位置する外面側壁状部３９２の開壁部には、前記したように、半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６と摩擦することによって生じるゴミを吸塵するため、吸塵パッド３６が貼り付けられ、さらに圧電素子収容部３１における回転リング６側にも、吸塵パッド３７が貼り付けられている。また、駆動機構ユニット３における内面側壁状部３９１と外面側壁状部３９２とを結ぶリング体支持部３９３には、カムピン（カムフォロワ）８１を挿通させる穴が設けられ、また、この図６（Ｃ）では２箇所に、図６（Ｅ）には３箇所に図示された、回転リング６の撮像素子側位置決めを行うための回転リング押さえ突起８４が設けられている。また、外面側壁状部３９２の２箇所には、図６（Ｅ）に８５で示した回転リング位置決め突起が設けられ、圧電素子７０の半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６を押圧したとき、回転リング６における逆側を回転リング位置決め突起８５が支え、回転リング６の位置決めを行うようになっている。
【００５１】
図６（Ｄ）はこの図６（Ｃ）に回転リング６を嵌め込んだ状態であり、図６（Ｅ）は上記したように回転リング６を位置決めするための突起８４、８５を示したもので、図６（Ｆ）は図６（Ｅ）の状態に回転リング６を嵌め込み、フレキシブル基板７１を装着した状態である。なお、図中７２は板バネ５の圧電素子押圧用バネ５５により圧電素子７０を押圧するため間に設けた圧電素子パッドであり、７３はフレキシブル基板を押さえるフレキ押さえである。
【００５２】
図７は、実施形態になるカメラモジュール１における、（Ａ）が図１（Ｃ）にＡ−Ａ’で示した位置の板バネ５とセンサカバー４の間の断面図、（Ｂ）が同じく図１（Ｃ）にＢ−Ｂ’で示した位置の圧電素子７０を板バネ５５と圧電素子パッド７２とにより押圧する部分の断面図である。まず図７（Ａ）において、５は圧電素子ユニット７を覆った状態の板バネであり、５５で示した部分が切れ込みによって図示されていない圧電素子７０を押圧するようになっている。また３３は、圧電素子ユニット７を覆って駆動機構ユニット３の撮像素子側まで延在させた板バネ５を止めるための板バネ固定爪であり、この板バネ固定爪３３と固定ビス５２とで板バネ５は駆動機構ユニット３に固定される。
【００５３】
図７（Ｂ）において７２は前記したように圧電素子７０を板バネ５５により押圧する際、圧電素子７０に傷を付けたりしないよう間に介される圧電素子パッドであり、圧電素子７０は、前記図１０に示した弾性体からなる支持部７０４、７０５の役目をこの圧電素子パッド７２に持たせている。なお、７１はフレキシブル基板であり、７３はフレキ押さえである。
【００５４】
図８は、以上説明してきた実施形態になるカメラモジュールにおける、駆動機構ユニット３、センサカバー４、レンズユニット８の断面図で、（Ａ）が図１（Ｂ）にＣ−Ｃ’で示した位置の断面図、（Ｂ）が同じく図１（Ｃ）にＤ−Ｄ’で示した位置の断面図、（Ｃ）が図８（Ａ）にＥ−Ｅ’で示した位置の断面図、（Ｄ）が同じく図８（Ａ）にＦ−Ｆ’で示した位置の断面図、（Ｅ）が同じく図８（Ａ）の断面図における左上部の部分断面図である。
【００５５】
まず図８（Ａ）は、圧電素子７０の載置状態と半円柱形状駆動ヘッド７０７と回転リング６との接触状態、及びレンズユニット８を光軸方向に移動させるガイド軸４１の配置状態を示した図で、圧電素子７０における長手方向略中央に設けられた半円柱形状駆動ヘッド７０７は、圧電素子パッド７２を介して板バネ５５により回転リング６方向に押圧されている。
【００５６】
次の図８（Ｂ）は、圧電素子７０の半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６と接触している状態と、回転リング６が内面側壁状部３９１、外面側壁状部３９２、その間を結ぶリング体支持部３９３とで構成されるリング体収容部に収容されている状態を示した断面図である。ここでレンズユニット８は、内面側壁状部３９１にレンズ鏡筒部が嵌合され、駆動機構ユニット３におけるリング体支持部３９３側に張り出した部分を有し、その部分がリング体支持部３９３に当接したときに最も被写体側に寄った状態となる。９はセンサユニットであり、その被写体側には、赤外線をカットとするためのＩＲカットフィルタ９１が設けられている。
【００５７】
この図８（Ｂ）は、レンズユニット８が最も被写体側に移動した状態を示していて、このとき、レンズユニット８に設けられたカムピン（カムフォロワ）８１は、回転リング６のリング面に設けられたカムスロープ６１における最も被写体側に当接した状態となっている。それを示したのが図８（Ｄ）である。すなわちこの図８（Ｄ）では、回転リング６における図上左側における光軸方向高さが、右側における光軸方向高さより低く、それだけカムスロープ６１が最も被写体側になった状態であることを示している。
【００５８】
そして図８（Ｃ）は、さらにレンズユニット８における、ガイド軸受け部８６に設けられたガイド軸穴８２挿通されたガイド軸４１とスプリング４２の状態を示した断面図である。前記したようにレンズユニット８は、ガイド軸受け部８６を有してそのガイド軸受け部８６にガイド軸穴８２が設けられている。そして、センサカバー４に設けられたガイド軸４１は、そのガイド軸受け部８６と駆動機構ユニット３に設けられたガイド軸受け穴３２に挿通され、間に設けたスプリング４２によってレンズユニット８を駆動機構ユニット３側に押しつけながら、レンズユニット８が光軸方向に移動できるようになっている。
【００５９】
図８（Ｅ）は、板バネ５に設けた圧電素子押圧用バネ５５（図２参照）により圧電素子７０を押圧する状態を示している。前記図２で説明したように、板バネ５は、カメラモジュール１の上面の回転リング６と、駆動機構ユニット３の側部に設けられた圧電素子載置部３１に載置される圧電素子ユニット７を覆い、駆動機構ユニット３の撮像素子側まで延在されているが、圧電素子ユニット７の位置に５５で示したように切れ込み部により圧電素子７０を押圧するバネ部が形成されている。
【００６０】
従って圧電素子７０は、半円柱形状駆動ヘッド７０７とは逆側に設けられた圧電素子パッド７２を介し、この板バネ５に設けた圧電素子押圧用バネ５５により回転リング６側に押圧されている。そして回転リング６は、前記図６（Ｅ）に示した回転リング位置決め突起８５に当接して位置決めされ、半円柱形状駆動ヘッド７０７の擬似円運動によって前記したように回転するわけである。なお、この図８（Ｅ）において、８６はセンサカバー４に設けられたガイド軸４１を挿通させるため、前記したようにレンズユニット８に設けられたガイド軸受け部であり、７１はフレキシブル基板である。
【００６１】
以上がカメラモジュール１の駆動機構ユニット３であるが、前記したように図３は、圧電素子７０の駆動ヘッド７０７と回転リング６とが当接することで生じるゴミを吸着したり、レンズ２側に行かないようにして、レンズ２が汚されるのを防止するために配した部材を説明するための分解斜視図で、図４はゴミを吸着する部材の配置状態を説明するための斜視図、図５はさらにゴミの吸塵、排出構造を示した図である。
【００６２】
まず図３により、ゴミの吸塵、排出構造の構成要素のそれぞれについて説明すると、５はレンズ用開口５４を有し、カメラモジュール１の上面の内面側壁状部３９１、外面側壁状部３９２、リング体支持部３９３で形成される回転リング６の収容部と、側部に設けられる圧電素子載置部３１に収容される圧電素子７０やフレキシブル基板７１とを覆って延在し、圧電素子７０の半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６と摩擦することで生じるゴミを閉じこめる閉塞空間を形成し、さらに、回転リング６を押さえると共に、圧電素子ユニット７を圧電素子（駆動部材）押圧用バネ５５で押圧しながら固定する板バネ（フリクション板）、５２はこの板バネ５の一端を駆動機構ユニット３に固定する固定ビス、５６は板バネ５に設けられた圧電素子押圧用バネ５５の切れ込みから板バネ５のセンサカバー４側に出たゴミが、レンズ２側に行かないようにするためのゴミ防止シートである。
【００６３】
３５は、駆動機構ユニット３に設けられたリング体支持部３９３上における半円柱形状駆動ヘッド７０７の両側近傍に載置される吸塵パッド、３６は、外面側壁状部３９２における開壁部の半円柱形状駆動ヘッド７０７の両側となる位置に貼り付けられる吸塵パッド、３７は、圧電素子載置部３１における回転リング６側に設けられる吸塵パッド、４３はゴミ吸着モケットである。
【００６４】
そしてこれら吸塵パッド３５、３６、３７、ゴミ吸着モケット４３は、図４に示したように、吸塵パッド３５がリング体支持部３９３上に載置され、吸塵パッド３６が外面側壁状部３９２の開壁部の半円柱形状駆動ヘッド７０７における両側となる位置に貼り付けられ、吸塵パッド３７が圧電素子載置部３１における回転リング６側に設けられて、ゴミ吸着モケット４３は駆動機構ユニット３がセンサカバー４と組み合わされたときに、フレキシブル基板７１周囲からゴミがレンズ２側に行かないように押さえる役目をしている。
【００６５】
図５は、以上説明してきた吸塵部材の配置状況と、ゴミが駆動機構ユニットから外に出る場合の経路３８を説明するための図であり、（Ａ）が回転リングを除いて回転リングを位置決めする構造と吸塵パッドを示した上面図、（Ｂ）が図８（Ｂ）における右上部分を拡大してゴミが駆動機構ユニットから外に出る場合の経路を示した断面図、（Ｃ）が図５（Ａ）にＧ−Ｇ’で示した位置の断面図である。
【００６６】
実施形態になるカメラモジュール１の駆動機構ユニット３では、前記したように、圧電素子７０の半円柱形状駆動ヘッド７０７が回転リング６と摩擦することで生じるゴミを、レンズ２側に行かせないよう閉塞する板バネ（フリクション板）５が設けられているが、この板バネ５は、半円柱形状駆動ヘッド７０７の周囲に生じたゴミがその近辺で移動することまで妨げることはできない。
【００６７】
そのため前記し、図５（Ａ）にも示したように、両面テープなどで構成された吸塵パッド３５、３６、３７、ゴミ吸着モケット４３が設けられているわけであるが、板バネ５に設けられた圧電素子押圧用バネ５５は図７で説明したように切れ込みで形成されており、図５（Ｂ）に示したように、半円柱形状駆動ヘッド７０７と回転リング６との接触で生じたゴミが、点線で示したゴミ経路３８を通ってこの圧電素子押圧用バネ５５の切れ込みから、駆動機構ユニット３とセンサカバー４との間に出ていく可能性がある。
【００６８】
そのため、このゴミ経路３８で駆動機構ユニット３とセンサカバー４との間に出て行ったゴミが、レンズ２側に行かないよう、カメラモジュール１の駆動機構ユニット３とセンサカバー４との間に前記したゴミ防止シート５６が、また、板バネ５とフレキシブル基板７１との間にはゴミ防止テープ５７が設けられている。なお、図５（Ｃ）は、圧電素子７０を押圧する圧電素子押圧用バネ５５部の切れ込みがはっきり判るよう、図５（Ａ）におけるＧ−Ｇ’で示した位置の断面図であり、圧電素子パッド７２とそれを介して圧電素子７０を押圧する圧電素子押圧用バネ５５部の切れ込み部分が、白く抜けた状態で示されている。
【００６９】
以上が実施形態の圧電素子７０を用いた駆動機構と該駆動機構を用いたカメラモジュール１の構成であるが、以上の説明からも判るように、圧電素子７０を用いた駆動部材における半円柱形状駆動ヘッド７０７の回転リング６に対する円周方向擬似円運動を、回転リング６に設けたカムスロープ６１とカムピン（カムフォロワ）８１とでレンズユニット８の光軸方向の変位に変換することができ、それによってオートフォーカス機構を構成すれば、非常に簡単で小さな構成でオートフォーカス機構を構築でき、カメラモジュール１を小型に製造することができる。
【００７０】
また、圧電素子７０の駆動ヘッド７０７が回転リング６と当接する部位に生じる削れカスは、以上説明してきた吸塵、排出構造によってレンズ２側には行かないから、ゴミによるゴーストやフレアなどが生じることがなく、常にきれいな画像を出力できるカメラモジュールとすることができる。
【００７１】
図１２は、以上説明してきたカメラモジュール１を組み込んだ携帯端末の一例としての携帯電話機１００を示した図である。この図１２において（Ａ）は表示部１０１を閉じてカメラ１０３が判る状態を示し、（Ｂ）は表示部１０１を開いて操作部１１０に設けられた操作釦１１１を操作できる状態を示している。
【００７２】
図中１０２は、操作部１１０に設けられた操作釦１１１が操作できる（Ｂ）の状態のとき、種々の情報を表示する第１の表示装置であり、１０４は（Ａ）のように操作釦１１１が操作できない状態のとき、メール着信などを知らせる第２の表示装置で、１１２は表示部１０１と操作部１１０を開閉するためのヒンジ機構である。このうち、表示部１０１と操作部１１０はそれぞれケース体を構成する。
【００７３】
表示部１０１には、１０３で示した位置に、以上説明してきたカメラモジュール１のレンズ２を露出させる穴が設けられ、カメラモジュール１の本体はその中に収容されている。そして、操作部１１０の所定の操作釦１１１を操作すると、カメラモジュール１によって撮像が行われ、撮像された画像は、例えば、第１の表示装置１０２上に表示される。なお、図示はしないが、操作部１１０にはバッテリー及び通信部等が収納されており、さらに、表示部１０１の厚さ寸法は、略カメラモジュール１の高さに規制されている。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上種々述べてきたように本実施形態によれば、レンズ光軸方向に駆動する駆動機構を小型に、安価に構成できると共に、常にきれいな画像を出力できる、小型で軽量なカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態になるカメラモジュールの（Ａ）が外観斜視図、（Ｂ）が矢印１０方向から見た側面図、（Ｃ）が上面図である。
【図２】実施形態になるカメラモジュールの異なった方から見た分解斜視図である。
【図３】実施形態になるカメラモジュールの駆動機構ユニットにおける、圧電素子に設けた駆動ヘッドが回転リングと摩擦することによって生じるゴミを吸着する部材を説明するための分解斜視図である。
【図４】実施形態になるカメラモジュールの駆動機構ユニットにおける、駆動ヘッドと回転リングとの摩擦によって生じるへのゴミを吸着する部材の配置状態を説明するための斜視図である。
【図５】駆動ヘッドと回転リングとの摩擦によって生じるゴミの吸塵、排出構造を示した図であり、（Ａ）が回転リングを除いて回転リングを位置決めする構造と吸塵パッドを示した上面図、（Ｂ）が図８（Ｂ）における右上部分を拡大してゴミが駆動機構ユニットから外に出る場合の経路を示した断面図、（Ｃ）が図５（Ａ）にＧ−Ｇ’で示した位置の断面図である。
【図６】実施形態になるカメラモジュールに用いられる圧電素子を用いた駆動機構ユニットの、（Ａ）が外観斜視図、（Ｂ）が回転リングと圧電素子を押さえると共に駆動機構ユニットに蓋をする板バネを取り除いた状態でセンサカバー部と組み合わせた斜視図、（Ｃ）が圧電素子に信号を供給するフレキシブル基板と駆動機構ユニットにおける回転リングを除いた斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）の状態に回転リングを加えた斜視図、（Ｅ）は駆動機構ユニットにおける回転リングを位置決めする構造を説明するための回転リングを除いた上面図、（Ｆ）は（Ｅ）の状態に回転リングと圧電素子に信号を供給するフレキシブル基板とを加えた上面図である。
【図７】実施形態になるカメラモジュールにおける光軸方向断面図で、（Ａ）が図１（Ｃ）にＡ−Ａ’で示した位置の断面図、（Ｂ）が同じく図１（Ｃ）にＢ−Ｂ’で示した位置の断面図である。
【図８】実施形態になるカメラモジュールにおける、（Ａ）が図１（Ｂ）にＣ−Ｃ’で示した位置の断面図、（Ｂ）が同じく図１（Ｃ）にＤ−Ｄ’で示した位置の断面図、（Ｃ）が図８（Ａ）にＥ−Ｅ’で示した位置の断面図、（Ｄ）が同じく図８（Ａ）にＦ−Ｆ’で示した位置の断面図、（Ｅ）が同じく図８（Ａ）の断面図における左上部の部分断面図である。
【図９】実施形態になるカメラモジュールに用いられる圧電素子を用いた駆動機構の要部を示した斜視図である。
【図１０】実施形態になる圧電素子を用いた駆動機構を構成する圧電素子（駆動部材）の構造概略と、電圧印加により圧電素子がどのような挙動をするかを説明するための図である。
【図１１】実施形態になる圧電素子を用いた駆動機構を構成する圧電素子における、回転リングと接触する駆動ヘッドの形状による違いを説明するための図で、（Ａ）、（Ｂ）は半円柱形状の場合、（Ｃ）、（Ｄ）は直方体形状とした場合である。
【図１２】実施形態のカメラモジュールが組み込まれた携帯端末の一例としての形態電話機を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  カメラモジュール
２  レンズ
３  駆動機構ユニット
３１  圧電素子載置部
３２  ガイド軸受け穴
３３  板バネ固定爪
３４  カムピン穴
３５、３６、３７  吸塵パッド
３８  ゴミ経路
３９１  内面側壁状部
３９２  外面側壁状部
３９３  リング体支持部
４  センサカバー
４１  ガイド軸
４２  スプリング
４３  ゴミ吸着モケット
５  板バネ（フリクション板）
５１  透明カバー
５２  固定ビス
５３  回転リング押さえ突起
５４  レンズ用開口
５５  圧電素子押圧用バネ
５６  ゴミ防止シート
５７  ゴミ防止テープ
６  回転リング
６１  カムスロープ
７  圧電素子ユニット
７０  圧電素子（駆動部材）
７０１、７０２  積層圧電素子
７０３  半楕円柱形状駆動ヘッド
７０４、７０５  弾性体からなる支持部
７０７  半円柱形状駆動ヘッド
７０８  直方体形状駆動ヘッド
７１  フレキシブル基板
７２  圧電素子パッド
７３  フレキ押さえ
８  レンズユニット
８１  カムピン（カムフォロワ）
８２  ガイド軸穴
８４  回転リング押さえ突起
８５  回転リング位置決め突起
８６  ガイド軸受け部
９  センサユニット
９１  ＩＲカットフィルタ
【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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