(57)【要約】【課題】  可動レンズ枠の位置検出手段を備える機器のさらなる小型化及び低コスト化を実現し得るレンズ駆動モジュールを提供する。【解決手段】  可動レンズ枠５の光軸方向への移動により被検出部材６が接触することで導通状態とされてレンズ群４の基準位置を検出する接点パターン１３、１４を備え、付勢部材７が接点パターン１３、１４に押し付けることにより被検出部材６を接触させてレンズ群４の基準位置を検出する。【選択図】図２
2008026505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段により光軸方向に移動可能に形成した可動レンズ枠と、
前記可動レンズ枠に固着されて前記可動レンズ枠と一体的に光軸方向に移動する少なくとも１つの可動レンズを含む光学系と、
前記可動レンズ枠に取り付けられた被検出部材と、
前記被検出部材に対応させて配設された検出部と、
前記被検出部材を前記可動レンズ枠に押し付ける付勢部材と、
を有することを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記可動レンズ枠の光軸方向への移動により、前記検出部と前記被検出部材が接触することで、レンズの基準位置を検出することを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記可動レンズ枠に、光軸方向と略平行に貫いて前記被検出部材を配設する穴と、
前記被検出部材に、前記可動レンズ枠と当接して前記被検出部材の前記検出部側への動きを規制する当接部と、
を有することを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記被検出部材を前記可動レンズ枠に押し付ける付勢部材は、前記可動レンズ枠に固定されることを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項５】
請求項３に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記被検出部材を前記可動レンズ枠に押し付ける付勢部材は、前記可動レンズ枠を付勢している付勢部材により前記可動レンズ枠に押し付けられることを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記検出部に当接する前記被検出部材の当接面の一部が凹形状であることを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記付勢部材に当接する前記被検出部材の当接面の一部が凸形状であることを特徴とするレンズ駆動モジュール。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールにおいて、
前記検出部が回路基板の表面に配設されることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールに撮像素子を備えたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電子機器例えばカード形デジタルカメラやカメラ付き携帯電話等に搭載されて、フォーカシングやズーミング等のために用いられるレンズ群の駆動モジュールに関する。
また、本発明は、レンズ群のフォーカシングやズーミング等のために用いられるレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュール及びカメラモジュールを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ等の撮像装置においては、携帯性の向上・使い勝手の良化が求められ、装置全体の小型化が行われており、撮像装置に用いられる光学系鏡筒及びレンズの小型化も進められているが、更なる高画質化・高画素化の要望は非常に強く、レンズ移動装置を小型化することによって光学系鏡筒としての小型化が要望される。
最近は、デジタルスチルカメラより小型かつ薄型のカメラモジュールを搭載する携帯電話にも、オートフォーカス機能や光学ズーム機能が搭載される状況になり、更なる光学系鏡筒としての薄型化、低コスト化が要求されている。特に携帯電話用のカメラモジュールにおいては、位置決め精度及びスペース上の制約から、フォトインタラプタ等のレンズ位置検出用センサの搭載数も限られるため、フォトインタラプタ等の位置検出デバイスを使用して、光学的なレンズの基準位置を設定し、この基準位置に基づき、ステップモータの入力信号のカウントによるソフトウェア制御によってレンズ移動範囲を設定する場合が多い。
【０００３】
このフォトインタラプタの使用数を削減した従来のレンズ移動装置の一例として、変倍を行うズームレンズと、焦点調節を行うフォーカスレンズのそれぞれの位置検出を単一の位置検出手段を使用して時系列的に行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このレンズ移動装置は、ズームレンズ及びフォーカスレンズの位置検出を単一のフォトインタラプタを使用して、最初にズームレンズ位置検出と初期位置への移動を行い、次にフォーカスレンズ位置検出と初期位置への移動を行うように制御手段で制御されている。
【０００４】
ところが、従来の技術ではフォトインタラプタを用いた位置検出機構は、フォトインタラプタを設置するエリアの他に、フォトインタラプタを通過する遮蔽板が必要である。この結果、両部品で大きなスペースが必要となって小型化が阻害され、設計の自由度も低下するばかりでなく、コストが高騰する原因ともなる。
【特許文献１】特許第２９２５３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、可動レンズ枠の位置検出手段を備える機器のさらなる小型化及び低コスト化を実現し得るレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、駆動手段により光軸方向に移動可能に形成した可動レンズ枠と、前記可動レンズ枠に固着されて前記可動レンズ枠と一体的に光軸方向に移動する少なくとも１つの可動レンズを含む光学系と、前記可動レンズ枠に取り付けられた被検出部材と、前記被検出部材に対応させて配設された検出部と、前記被検出部材を前記可動レンズ枠に押し付ける付勢部材と、を有することを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
【０００７】
本態様によれば、付勢部材によって可動レンズ枠に押し付けられた被検出部材と平面的な検出部との組み合わせにより、レンズ群所定の基準位置に占位したことを特徴とするレンズ駆動モジュールである。この結果、位置検出手段の設置スペースを縮小することができるばかりでなく、取り付け位置に関する制約がなくなり、更に前記被検出部材が前記検出部に当接した際の衝撃や、前記可動レンズ枠の駆動が停止するまでの足掻きも吸収できる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、OLE_LINK2上記第１の態様に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、OLE_LINK2前記可動レンズ枠の光軸方向への移動により前記検出部と前記被検出部材が接触することで、レンズの基準位置を検出することを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
本態様によれば、検出部と被検出部材が接触することでレンズ群の位置を検出するので、動力損失が少なく被検出部材に力を伝達することができる。
【０００９】
本発明の第３の態様は、上記第１の態様に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、前記可動レンズ枠に、光軸方向と略平行に貫いて前記被検出部材を配設する穴と、前記被検出部材に、前記可動レンズ枠と当接して前記被検出部材の前記検出部側への動きを規制する当接部と、を有することを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
本態様によれば、レンズ駆動モジュール全体が振動したとき被検出部材だけが動いて検出部に接触することはない。
【００１０】
本発明の第４の態様は、上記第３の態様に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、前記被検出部材を前記可動レンズ枠に押し付ける付勢部材は、前記可動レンズ枠に固定されることを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
本態様によれば、レンズ群の基準位置を検出する場合以外は可動レンズ枠に余計な力がかからないので、可動レンズ枠の傾きや不安定な分解能の原因になるような影響を及ぼさない。
【００１１】
本発明の第５の態様は、上記第３の態様に記載のレンズ駆動モジュールにおいて、前記被検出部材を前記可動レンズ枠に押し付ける付勢部材は、前記可動レンズ枠を付勢している付勢部材により前記可動レンズ枠に押し付けられることを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
本態様によれば、付勢部材を固定するためのサブアッセンブルが不要である。また、組立が簡単になり、接点部分の分解や部品交換が容易にできる。
【００１２】
本発明の第６の態様は、上記第１乃至第５の態様のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールにおいて、前記検出部に当接する前記被検出部材の当接面の一部が凹形状であることを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
本態様によれば、磨耗粉等の塵や被検出部材と検出部の表面粗さの影響を受けにくくなるので、より確実に検出部と被検出部材が接触し、レンズ群の位置を検出することができる。
【００１３】
本発明の第７の態様は、上記第１乃至第６の態様のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールにおいて、前記付勢部材に当接する前記被検出部材の当接面の一部が凸形状であることを特徴とするレンズ駆動モジュールにある。
本態様によれば、付勢部材の付勢力を被検出部材に伝え、当接時の衝撃や被検出部材の傾きを効率良く吸収するので、被検出部材と検出部がスムーズに当接できる。
本発明の第８の態様は、上記第１乃至第７の態様のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールにおいて、前記検出部が回路基板の表面に配設されることを特徴とするカメラモジュールにある。
本態様によれば、各検出部と回路基板との間の配線を可及的に短くすることができる。
【００１４】
本発明の第９の態様は、上記第１乃至第７の態様のいずれかに記載のレンズ駆動モジュールに撮像素子を備えたことを特徴とするカメラモジュールにある。
本態様によれば、小型で低コストのレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュールを提供できる。
【００１５】
本発明の第１０の態様は、上記第９の態様に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする電子機器にある。
本態様によれば、小型で低コストのレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュールを有する電子機器を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成の本発明によれば、単純な形状の被検出部材、付勢部材、検出部を用いてレンズ群の基準位置を検出することで、フォトインタラプタ等を設置する場合に比べて位置検出手段を構成する部品のスペースを小さくし、設計の自由度を大きくすることができる。この結果、前記位置検出手段を組み込むレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた電子機器の更なる小型化を実現するとともに、低コスト化も実現し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１乃至図３に基づいて本発明の第１実施形態例を説明する。
【００１８】
図１には本発明の第１実施形態例に係るレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュールの平面視、図２、図３には図１中のａ−ａ線矢視を示してあり、図２はレンズユニットが中間地点にある状態、図３はレンズユニットが検出部に達してレンズ群の基準位置を検出した状態である。
【００１９】
図１、図２に示すように、カメラモジュール１のベース２には回路基板２４と共に撮像素子２５が設けられ、撮像素子２５の上方にはレンズ群４を保持する可動レンズ枠５が備えられている。可動レンズ枠５には光軸方向と略平行に貫く穴が設けられ、前記穴に略円柱状の被検出部材６が配設されている。被検出部材６の外周には、被検出部材６と当接して付勢部材７の、後述する検出部方向への動きを規制する当接部１０を設け、可動レンズ枠５に固定された付勢部材７によって被検出部材６が可動レンズ枠５に押え付けられている。カバー３には、モータとしてのステッピングモータ８が設けられ、ステッピングモータ８の駆動により可動レンズ枠５をレンズ群４の光軸方向（図２中上下方向）に往復移動させる駆動伝達機構９が備えられている。OLE_LINK1被検出部材６は可動レンズ枠５と一体的に光軸方向と略平行な方向（図２中下方向）へ移動OLE_LINK1する。
【００２０】
被検出部材６の下端部の回路基板２４との間には空間部２６が形成され、空間部２６の被検出部材６の下端部の直下における回路基板２４には一対の接点パターン（検出部）１３、１４が、被検出部材６の当接面１１を含むように対応させ被検出部材6と対向して回路基板面に設けられている。接点パターン１３、１４は、それぞれ導電性を有するとともに、相互に絶縁された二対の電極として構成してあり、被検出部材６が一対の接点パターン１３、１４に当接した位置がレンズ群４の基準位置とされ、導通することによってレンズ群４の基準位置が検出される。接点パターン１３、１４を回路基板に設けたことにより、接点パターン１３、１４のための配線部材を新たに設ける必要がない。尚、一対の接点パターン１３、１４を回路基板２４以外のベース２に設けることも可能である。
【００２１】
接点パターン１３、１４に当接する被検出部材６の当接面１１には当接面１１の中心部に円形の凹部２８を設けている。このため、当接面１１の面積が減ることにより、磨耗粉等の塵や当接面１１と接点パターン１３、１４の表面粗さの影響を受けにくくなり、その結果、被検出部材６と接点パターン１３、１４が確実に当接できる。更に、付勢部材７に当接する被検出部材６の当接面１２の中心部に円形の凸部２９を設けている。このため、付勢部材７の付勢力が被検出部材６の中心軸に加わることとなり、結果、当接時の衝撃や被検出部材６の傾きを効率良く吸収するので、被検出部材６と接点パターン１３、１４がスムーズに当接できる。
【００２２】
ベース２とカバー３とにわたり一対のガイド軸１５が設けられ、ガイド軸１５には可動レンズ枠５の腕部５ａ、５ｂが摺動自在に支持されている。一方の腕部５aにはナット部材１６が設けられ、ナット部材１６にはレンズ群４の光軸に沿って伸びる送りねじ軸１７が螺合し、ベース２に回転自在に支持されている。
送りねじ軸１７は軸方向（光軸方向）に光軸移動自在とされ、送りねじ軸１７には入力歯車１９が取り付けられている。入力歯車１９を介して送りねじ軸１７が回転することにより、ナット部材１６を介して可動レンズ枠５が上下に往復運動する。可動レンズ枠が下降し、被検出部材６の下部の当接面１１が一対の接点パターン１３、１４に当接した位置が光学的なレンズ群４の基準位置とされ、この基準位置に基づき、ステッピングモータ８の入力信号のカウントによるソフトウェア制御によってレンズ移動範囲を設定する。
【００２３】
可動レンズ枠５の腕部５aとカバー３との間には圧縮コイルばね１８が設けられ、圧縮コイルばね１８の付勢力により腕部５ａを介して可動レンズ枠５が下方側に付勢されている。つまり、ナット部材１６と送りねじ軸１７のねじ部のバックラッシュがつめられた状態にされている。更に、送りねじ軸１７をベース２に付勢する働きもある。
ステッピングモータ８の出力歯車２０には減速軸２１の入力平歯車２２が噛み合い、減速軸２１の出力歯車２３には送りねじ軸１７の入力歯車１９が噛み合っている。つまり、ステッピングモータ８の駆動により、減速軸２１の入力歯車２２及び入力歯車１９を介して送りねじ軸１７が回転する。そして、送りねじ軸１７の所定回転により、ナット部材１６を介して可動レンズ枠５が一対のガイド軸１５に案内されて図２中上下方向に往復運動する。
【００２４】
空間部２６は仕切壁２７によって撮像素子２５と隔離され、仕切壁２７によって空間部２６側からの塵等が撮像素子２５の部位に入り込むことが阻止されている。即ち、接点パターン１３、１４の接点部や送りねじ軸１７の磨耗粉等の塵が画像面に流入することがない。
上記構成のカメラモジュール１では、ステッピングモータ８の駆動により可動レンズ枠５が上下方向に往復運動し、レンズ群４が撮像素子２５に対して移動して被写体がフォーカシング（ズーミング）されて撮像素子２５により電気信号に変換される。
レンズ群４の移動位置の制御は、レンズ郡４の基準位置を原点として実施される。レンズ群４の基準位置の検出について図２、図３を参照して説明する。
【００２５】
ステッピングモータ８の駆動により送りねじ軸１７を回転させて可動レンズ枠５を図２中上下に移動させる。可動レンズ枠５が下方に移動すると、図３に示すように、被検出部材６の当接面１１が一対の接点パターン１３、１４に当接する。被検出部材６の当接面１１が一対の接点パターン１３、１４に当接することにより、被検出部材６が導通経路となって一対の接点パターン１３、１４が導通し、レンズ群４の基準位置が検出される。このとき、被検出部材６の当接面１１の中心部に円形の凹部２８を設けているので、当接面１１の面積が減ることにより、磨耗粉等の塵や当接面１１と接点パターン１３、１４の表面粗さの影響を受けにくくなり、被検出部材６と接点パターン１３、１４が確実に当接できる。更に、付勢部材７に当接する当接面１２の中心部に円形の凸部２９を設けているので、付勢部材７の付勢力が被検出部材６の中心軸に加わることとなり、この結果、当接時の衝撃や被検出部材６の傾きを効率良く吸収するので、被検出部材６と接点パターン１３、１４がスムーズに当接できる。このようにして、被検出部材６と接点パターン１３、１４が確実に当接する。
【００２６】
上述したカメラモジュール１では、被検出部材６と付勢部材７と一対の接点パターン１３、１４のみで構成される単純な構造のため、フォトインタラプタを用いたときよりもコンパクトで小スペース、安価に製造できる。また、OLE_LINK3OLE_LINK4被検出部材６を付勢部材7で可動レンズ枠５に押し付けることにより、カメラモジュール１が振動したとき被検出部材６が可動して接点パターン１３、１４に接触することを防止し、レンズ郡４の基準位置を検出後のステッピングモータ８が停止するまでのアガキや、被検出部材６が接点パターン１３、１４に当接した際の衝撃を吸収OLE_LINK3OLE_LINK4できる。更に、付勢部材７が被検出部材６を接点パターン１３、１４に押し付けることにより位置を検出するため、被検出部材６が接点パターン１３、１４に当接するまでは可動レンズ枠５の傾きや分解能の変化の原因になるような余計な力がかからない。
【００２７】
なお、図４乃至図６に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。
図４には本発明の第２実施形態例に係るレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュールの平面視、図５、図６には図４中のｂ−ｂ線矢視を示してあり、図５はレンズユニットが中間地点にある状態、図６はレンズユニットが検出部に達してレンズ群の基準位置を検出した状態である。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００２８】
可動レンズ枠５の腕部５ａとカバー３との間に設けられている圧縮コイルばね１８の付勢力により付勢部材７を可動レンズ枠５に押し付けている。被検出部材６は可動レンズ枠５と一体的に光軸方向と略平行な方向（図２中下方向）へ移動し、被検出部材６が一対の接点パターン１３、１４に当接した位置がレンズ群４の基準位置とされ、導通することによってレンズ群４の基準位置が検出される。
上述したカメラモジュール３０では、被検出部材６を付勢している付勢部材７を、圧縮コイルばね１８の付勢力を利用して可動レンズ枠５に押し付けているので、付勢部材７を固定するための部材やサブアッセンブルが不要になる。また、組立が簡単になり、接点部材の分解や部品交換が容易になる。
【００２９】
検出の方法として、部材同士の接触時の電気的導通による例を挙げたが、本発明の特徴である、機構的に動力損失が少なく被検出部材６に力を伝達することができることを利用し、他の検出方法を利用することもできる。
例えば、圧電センサを用いて接触時の変位により発生した電流を検知する方法などを適用することも可能である。具体的には、第１実施形態例の図２において、接点パターン１３、１４を削除し、そこに圧電センサを設置する。こうすれば、被検出部材６が圧電センサに接触した際の圧力変動を検知することができる。
【００３０】
また、光学的なレンズ群４の基準位置として、被検出部材６が一対の接点パターン１３、１４に当接した位置を例に挙げたが、当接後にステッピングモータ８の入力信号のカウントによるソフトウェア制御によって、被検出部材６を一対の接点パターン１３、１４から離した位置を光学的なレンズ群４の基準位置とし、レンズ移動範囲を設定することも可能である。こうすれば、当接時の可動レンズ枠５の傾きや不安定な分解能の影響を受けないレンズ移動範囲を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、携帯電子機器例えばカード型デジタルカメラやカメラ付き携帯電話等に搭載されて、フォーカシングやズーミング等のために用いられるレンズ群の駆動モジュールの産業分野で利用することができる。
また、本発明は、レンズ群のフォーカシングやズーミング等のために用いられるレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュール及びカメラモジュールを備えた電子機器の産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュールの平面図である。
【図２】図１中のａ−ａ線矢視図である。
【図３】図１中のａ−ａ線矢視図である。
【図４】本発明の第２実施形態例に係るレンズ駆動モジュールを備えたカメラモジュールの平面図である。
【図５】図４中のb−b線矢視図である。
【図６】図４中のb−b線矢視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１、３０  カメラモジュール
２  ベース
３  カバー
４  レンズ群
５  可動レンズ枠
６  被検出部材
７  付勢部材
８  ステッピングモータ
９  駆動伝達機構
１０  当接部
１１、１２  当接面
１３、１４  接点パターン
１５  ガイド軸
１６  ナット部材
１７  送りねじ軸
１８  圧縮コイルばね
１９、２２  入力歯車
２０、２３  出力歯車
２１  減速軸
２４  回路基板
２５  撮像素子
２６  空間部
２７  仕切壁
２８  凹部
２９  凸部
【図１】
2008026505.tif 000003
【図２】
2008026505.tif 000004
【図３】
2008026505.tif 000005
【図４】
2008026505.tif 000006
【図５】
2008026505.tif 000007
【図６】
2008026505.tif 000008