(57)【要約】【課題】レンズ調整機構における安定した焦点調整動作と機構の小型化とを図ること。【解決手段】本発明は、レンズＬを保持する鏡筒１０と、レンズＬによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子を固定するとともに鏡筒１０をレンズＬの光軸に沿って進退自在に保持するイメージャーホルダー２１とを備えており、このイメージャーホルダー２１と鏡筒１０との互いの接触面に各々傾斜端面２２、１１が設けられており、鏡筒１０を回転させることで互いの傾斜端面１１、２２に沿うよう鏡筒１０がレンズＬの光軸に沿って進退するものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持する鏡筒と、
前記レンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を固定するとともに前記鏡筒を前記レンズの光軸に沿って進退自在に保持するホルダーとを備えており、
前記ホルダーと前記鏡筒との互いの接触面には各々傾斜端面が設けられており、前記鏡筒を回転させることで互いの傾斜端面に沿うよう前記鏡筒が前記レンズの光軸に沿って進退する
ことを特徴とするレンズ調整機構。
【請求項２】
前記ホルダーは筒状から成り、前記鏡筒の端部が前記ホルダーの筒内に嵌め合い挿入され、前記鏡筒の前記レンズの光軸に沿った進退のガイドとなっている
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ調整機構。
【請求項３】
前記ホルダーは筒状から成り、前記ホルダーの端部が前記鏡筒の筒内に嵌め合い挿入され、前記鏡筒の前記レンズの光軸に沿った進退のガイドとなっている
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ調整機構。
【請求項４】
レンズを保持する鏡筒と、
前記レンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を固定するとともに前記鏡筒を前記レンズの光軸に沿って進退自在に保持するホルダーとを備えており、
前記ホルダーと前記鏡筒との互いの接触面には各々傾斜端面が設けられており、前記鏡筒を回転させることで互いの傾斜端面に沿うよう前記鏡筒が前記レンズの光軸に沿って進退するレンズ調整機構を本体筐体に備えている
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズを光軸方向に沿って進退可能に保持するレンズ調整機構およびそれを用いた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型パーソナルコンピュータや携帯電話等の機器に用いられる単焦点小型カメラモジュールは、レンズ部（１枚玉、２枚玉）、鏡筒部、イメージャー部（ＣＭＯＳ、ＣＣＤ）、イメージャーホルダー部に大別される。
【０００３】
このような構成から成る短焦点小型カメラモジュールにおいて、組み立ての際のレンズとイメージャーとの焦点調整を行う機構として、以下のようなものが用いられている。
【０００４】
（１）鏡筒部およびイメージャーホルダーに複数段の傾斜端面を旋回させて調整を行うもの（例えば、特許文献１参照）。
（２）ねじ調整方式のレンズ鏡筒をもつもの（例えば、特許文献２参照）。
（３）カムを備えたレンズ繰り出し方式を用いるもの（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３１８８３５７号
【特許文献２】
特許第３０９１９９７号
【特許文献３】
実公平８−９６９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の調整機構では、複数段の傾斜端面によって鏡筒部やイメージャーホルダーの薄肉化が図れないという問題がある。また、上記（２）の調整機構では、成形時において、ねじ部の薄肉化に限界があり、小型化を図る上で問題となる。さらに、上記（３）の調整機構では、小型カメラモジュールにとって部品点数が多くなってしまうとともに、それぞれ個々の部品による製造誤差の積み重ねが増大するという問題がある。また、カム部と傾斜端面との点接触では、調整時に摩擦によるＺ軸（光軸）方向の振動が発生してしまい、微妙なピント調整に影響を与えてしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、レンズを保持する鏡筒と、レンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子を固定するとともに鏡筒をレンズの光軸に沿って進退自在に保持するホルダーとを備えており、このホルダーと鏡筒との互いの接触面に各々傾斜端面が設けられており、鏡筒を回転させることで互いの傾斜端面に沿うよう鏡筒がレンズの光軸に沿って進退するものである。
【０００８】
このような本発明では、ホルダーと鏡筒との互いの接触面に各々傾斜端面が設けられているため、この傾斜端面でホルダーと鏡筒とが面接触で支えられることから安定してレンズの光軸方向に沿った進退動作を行うことができる。また、ホルダーと鏡筒とが傾斜端面で支えられることで、ねじによる係合よりも薄肉化することができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係るレンズ調整機構を説明する分解斜視図、図２は本実施形態に係るレンズ調整機構を説明する三面図および断面図である。このレンズ調整機構の構成としては、レンズＬ、鏡筒１０、イメージャー部２０に大別される。
【００１０】
すなわち、イメージャー部２０のイメージャーホルダー２１には、イメージャー（例えば、ＣＭＯＳセンサー、ＣＣＤ）２が取り付けられた基板３が設置されている。基板３はイメージャー２を駆動するための一般基板である。
【００１１】
このイメージャーホルダー２１には、接着剤注入用の穴２３が２つ設けられている。イメージャーホルダー２１の内径は、レンズＬの鏡筒１０の筒部１０ａが挿入できるように成型されている。
【００１２】
また、鏡筒１０をイメージャーホルダー２１に挿入した状態で、互いの接触面には各々傾斜端面１１、２２が設けられている。本実施形態では、傾斜端面１１、２２が筒の１周について１８０度づつ２つに分けて設けられている。したがって、鏡筒１０をイメージャーホルダー２１に挿入した状態で鏡筒１０を回転させると鏡筒１０の傾斜端面１１がイメージャーホルダー２１の傾斜端面２２に沿って摺動し、この傾斜に応じて鏡筒１０がレンズＬの光軸方向に沿って進退できるようになる。
【００１３】
ここで、図３を用いて本実施形態のレンズ調整機構と従来のねじ方式よるレンズ調整機構との相違を説明する。図３（ａ）は本実施形態のレンズ調整機構、図３（ｂ）は従来のねじ方式によるレンズ調整機構である。図３（ｂ）に示すように従来のレンズ調整機構では、鏡筒１０’とイメージャーホルダー２１’との摺動部分にねじ部１３が設けられているため、ねじ部の山と谷（山、谷は図中省略）を設けるための肉厚が必要となり、径方向のサイズが大きくなってしまう（例えば、φ８．５ｍｍ）。
【００１４】
一方、本実施形態では、イメーシャーホルダー２１の図中上端に傾斜端面２２を設け、これに鏡筒１０の傾斜端面１１を突き合わせる状態で接触させていることから、径方向のサイズを最小にすることができる（例えば、従来の同じレンズサイズであっても、本実施形態ではφ７．６ｍｍ）。
【００１５】
このように鏡筒１０の進退機構としてねじ方式から傾斜端面１１、２２にすることで鏡筒１０やイメージャーホルダー２１の薄肉化を図ることができ、組み付け状態での体積も小さくできる（例えば、従来のねじ方式の場合０．４ｃｃであったものが、本実施形態では０．３ｃｃ）。
【００１６】
本実施形態のレンズ調整機構では、イメージャーホルダー２１に設ける傾斜端面として、上面から見て反時計まわりに１８０度、面に沿うごとらせん状に徐々に上昇し、例えば最大０．３ｍｍ（使用するレンズＬの焦点バラツキ内をまかなうように設定した値）まで高さが変化するように成型してある。
【００１７】
ただし、この高さは、使用するレンズ設計の算出結果により、鏡筒１０を約９０度回転したところ（鏡筒１０の進退の約中央）でジャストピント位置となるようにし、その位置を基準に前後の±９０度で焦点バラツキ範囲を加味して決定されるよう構成されている。
【００１８】
さらに、１８０度を超える３６０度まで、高さは前記と同様にもとの高さから徐々に例えば０．３ｍｍまでらせん状に上昇するようになっている。
【００１９】
また、鏡筒１０にはレンズＬが設置されており、鏡筒１０の先端にはイメージャーホルダー２１と同じ調整のための傾斜端面１１が作られている。この傾斜端面１１は、鏡筒１０の下側から見て反時計まわりで鏡筒１０の表面から端までの高さが例えば０．３ｍｍから徐々にらせん状に低くなってゆくように成型してある。さらに、１８０度超える３６０度までも同様に、高さが例えば０．３ｍｍから徐々にらせん状に低くなっていく。
【００２０】
このように、鏡筒１０およびイメージャーホルダー２１に各々接触する傾斜端面１１、２２が設けられていることで、鏡筒１０がイメージャーホルダー２１に面接触で支えられる状態となり、鏡筒１０の回転による光軸方向の進退を行っても安定した支持とともに焦点調整を行うことができるようになる。
【００２１】
なお、上記のような鏡筒１０およびイメージャーホルダー２１に各々設けた傾斜端面１１、２２の傾斜は一例であり、高さが異なっていても、また逆方向の回転（傾斜）にしても同様に適用可能である。
【００２２】
次に、本実施形態のレンズ調整機構の組み立ておよび焦点合わせについて説明する。先ず、図４（ａ）に示すように、レンズＬを組み込んだ鏡筒１０をイメージャーホルダー２１の内径に挿入する。これにより、イメージャーホルダー２１の傾斜端面２１に鏡筒１０の傾斜端面１１が突き当たる状態となって鏡筒１０がイメージャーホルダー２１の上に載置される。
【００２３】
また、この挿入では、鏡筒１０の筒部１０ａがイメージャーホルダー２１の内径に嵌め込まれることから、鏡筒１０がイメージャーホルダー２１の筒内壁に沿って正確に進退できるよう保持される。つまり、イメージャーホルダー２１の筒内壁をレンズＬの光軸に沿うよう成形することで正確な光軸方向への移動を行うことができる。
【００２４】
また、鏡筒１０の筒部１０ａとイメージャーホルダー２１の内径とを、すきま嵌めにすることで、レンズＬのθｚ方向の傾きを規制することが可能となる。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、イメージャーホルダー２１内のイメージャーからの出力信号を画像モニター８および波形モニター１２を見ながら、ピントの調整を鏡筒１０の溝が切られた径の部分９を手で持ち、イメージャーホルダー２１側に軽く押さえて溝に沿って動くように、鏡筒１０上面から見て反時計まわりにゆっくりと回転させる。
【００２６】
ここで問題点にあげられる不安定性に関して、上から軽く押さえながら回転させ鏡筒１０の傾斜端面１１とイメージャーホルダー２１の傾斜端面２１との接触を維持することで解決できる。
【００２７】
そして、鏡筒１０を反時計まわりに回転させて、合焦した位置を見つけて、合焦位置を通り過ぎた場合は、時計まわりに回転させて、所望のピント位置にする。所望のピントの位置に調整されたところで、回転をとめて接着剤を穴２３の２箇所に注入し固定、完了する。この接着剤による固定では、ねじ止めによる固定に比べて部品点数の削減および小型化を図ることができる。
【００２８】
図５は他の例を説明する図である。このレンズ調整機構は、先に説明したレンズ調整機構の構造（鏡筒１０が凸、イメージャーホルダー２１が凹）とは逆に、鏡筒１０が凹、イメージャーホルダー２１が凸となっている。
【００２９】
すなわち、鏡筒１０をイメージャーホルダー２１に組み付ける際、イメージャーホルダー２１の端部から延出する筒部２１ａを鏡筒１０の筒内に挿入する。このような構造であっても、各々の傾斜端面１１、２２を突き合わせるようにすることで、鏡筒１０の回転によってレンズ光軸方向に沿った調整を行うことができる。
【００３０】
なお、上記説明した鏡筒１０およびイメージャーホルダー２１の傾斜端面１１、２２は筒の１周について１８０度づつ２つ（２組み）設けているが、３６０度で１つ（１組み）であっても、所定角度づつ３つ（３組み）以上設けてもよい。
【００３１】
上記説明したレンズ調整機構は、例えば小型のカメラモジュールのような撮像装置に適用され、パーソナルコンピュータや携帯電話、携帯端末の筐体に組み込まれて使用される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、レンズを収納する鏡筒をホルダーに組み付ける場合、互いの傾斜端面の面接触によって安定した調整動作を行うことが可能となる。また、ねじ方式に比べてホルダーや鏡筒の肉厚を薄くできるため、更なる小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るレンズ調整機構を説明する分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るレンズ調整機構を説明する三面図および断面図である
【図３】本実施形態と従来例との比較を説明する図である。
【図４】本実施形態の組み立ておよび焦点合わせについて説明する図である。
【図５】他の例を説明する図である。
【符号の説明】
２…イメージャー、３…基板、１０…鏡筒、１１…傾斜端面、２１…イメージャーホルダー、２２…傾斜端面、２３…穴
【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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