(57)【要約】【課題】  小型軽量で、しかもオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んでもレンズの移動距離を充分稼ぐことができるよう構成したカメラモジュールを提供することが課題である。【解決手段】  鏡筒に備えた光学レンズを保持する保持部に、移動機構により移動自在としたレンズホルダの進入を可能とする切り欠き部を備え、レンズホルダが保持部に保持されたレンズに接近できるようにした。【選択図】      図１０
2005195646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズ群と、該光学レンズ群における複数のレンズを所定の方向に移動させて焦点調節及び／または撮影倍率を変更するレンズ移動機構を筐体に内包したカメラモジュールにおいて、
前記光学レンズ群における一のレンズを保持するレンズ保持部を備えた鏡筒と、
該鏡筒に収容されたレンズを前記移動機構により移動自在としたレンズホルダと、
前記鏡筒における前記レンズ保持部に前記レンズホルダの進入を可能とする切り欠き部と、を備えたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
光学レンズ群と、
該光学レンズ群における複数のレンズを所定の方向に移動させて焦点調節及び／または撮影倍率を変更するレンズ移動機構を内包すると共にカメラモジュールの筐体を構成する一のハウジングと、
該一のハウジングに形成された前記光学レンズ群における一のレンズを位置決め保持するレンズ保持部と、
前記移動レンズを収容するレンズホルダと、
前記レンズ保持部に設けられ、少なくとも３点以上で前記一のレンズと当接して位置決めを行う突出部と、
該突出部に前記一のレンズの外周部分が露出するように設けられた切り欠き部とを備え、
前記突出部に設けた前記切り欠き部に前記レンズホルダが進入可能としたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
前記レンズ移動機構は、前記レンズホルダの外周に配置された円筒カムと、前紀円筒カムを軸受するカム軸受け部と、前記レンズホルダをガイドするガイド軸と、前記ガイド軸を軸受けするガイド軸受け部と、を含み、
前記ガイド軸受部と前記カム軸受部とを前記一のハウジングに一体成形にて配置すると共に、少なくとも一部のガイド軸受部を前記突出部近傍に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載したカメラモジュール。
【請求項４】
前記レンズホルダは、前記レンズ保持部側に、レンズ保持部側に設けられた突出部に対応した第２の切り欠き部を有していることを特徴とする請求項２または３に記載したカメラモジュール。
【請求項５】
前記円筒カムは、前記レンズホルダの外周と、前記レンズホルダをガイドするガイド軸に近接させて配置したことを特徴とする請求項３または４に記載したカメラモジュール。
【請求項６】
前記一のハウジングを、フッ素を含有する樹脂で形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項７】
光学レンズ群と、
該光学レンズ群における複数のレンズを所定の方向に移動させて焦点調節及び／または撮影倍率を変更するレンズ移動機構を内包すると共にカメラモジュールの筐体を構成する一のハウジングと、
該一のハウジングに形成された前記光学レンズ群における一のレンズを位置決め保持するレンズ保持部と、
前記移動レンズを収容するレンズホルダと、
前記レンズ保持部に設けられ、少なくとも３点以上で前記一のレンズと当接して位置決めを行う突出部と、
該突出部に前記一のレンズの外周部分が露出するように設けられた切り欠き部とを備え、
前記突出部に設けた前記切り欠き部に前記レンズホルダが進入可能としたカメラモジュールと、
前記カメラモジュールが装着されたケース体と、
前記ケース体に設けられ、前記カメラモジュールの前記レンズ移動機構を駆動する操作部と、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、カメラモジュールに関し、特に、小型軽量に構成したカメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を要求され、さらに携帯端末そのものが小型化、軽量化を要求されているため、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】
しかしながら、このようにオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を盛り込んだカメラモジュールを小型化した場合、必然的にズームレンズも小型に構成する必要があるが、ズームレンズはその焦点距離を変化させるため、レンズを一定距離移動させる必要があり、レンズを小型に形成すると共にその移動距離を稼ぐ工夫が必要であり、レンズを保持するレンズホルダや、その移動機構も小型に形成する必要がある。
【０００４】
こういった小型カメラモジュールとしては、例えば特許文献１に、１つのモータで光学系側面に配置された円筒カムを駆動し、ズームレンズ枠とフォーカス用レンズ枠とを駆動するようにしたものが示されている。また特許文献２には、携帯電話に内蔵するズーム付カメラモジュールが示され、光学系の側面に配置され携帯電話側面に露出した円筒カムを、操作者が手動で操作すると、ズームレンズ枠とフォーカス用レンズ枠とが駆動され、被写体側レンズが移動するようになっている。
【０００５】
また特許文献３には、ズームレンズの駆動機構を小スペースで設置できるようにすると共に、駆動機構周りの遮光も同時におこなえるよう、ズームレンズ鏡筒を移動させるためのピニオンギアをカメラボディ筒状部内面に設けた切り欠き内部に収納できるようにしたカメラが示されている。また、特許文献４には、レンズを安定して移動させるため、レンズ全周を保持するレンズ枠の周囲に、突出して形成した２つのガイド受け部を備えた、ビデオカメラなどに用いるレンズ移動装置が示されている。そして特許文献５には、この特許文献５における従来例としての鏡筒ではあるが、切り欠きを設け、レンズの光軸ズレを無くすようにした鏡筒が示されている。
【０００６】
また、被写体側レンズを保持するハウジングにレンズ枠のガイド支持部があり、２本のリードスクリューでズームとフォーカス用レンズ枠を駆動するようにしてレンズ鏡筒のスペース効率を良くしたもの（以下従来技術１と称する）、レンズ鏡筒を小型に構成するため、光軸周りの第１象限にズーム用リードスクリュー、第２象限にフォーカス用リードスクリュー、第３象限にレンズ枠のガイドシャフトを配置したもの（以下従来技術２と称する）、上部ハウジングで一被写体側レンズを保持すると共にズームとフォーカス用のレンズ枠をそれぞれリードスクリューで駆動し、その２本のリードスクリューの軸受けと、２つのレンズ枠ガイドシャフトの軸受けを上部ハウジング設け、下部ハウジングにＣＣＤを取り付けたもの（以下従来技術３と称する）などがある。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−６３９７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５８９７１号公報
【特許文献３】実開平５−８４９１２号公報
【特許文献４】特開平５−３３３２５４号公報
【特許文献５】特開平２−４６４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１に記載された装置は、ビデオカメラに於けるカメラモジュールに関するもので比較的大型のものであり、前記したような携帯端末に組み込むカメラモジュールのように小型化に対する配慮はなされていない。また特許文献２に示された装置は、携帯電話などに内蔵する小型カメラモジュールではあるが操作者が手動で操作するものであり、ズームやフォーカスをモータで行うようにしたカメラモジュールには適用できない。さらに従来技術１も、アルミニウム合金などで構成した軸を別途フッ素樹脂コーティングなどせねばならず、高価になってしまう。
【０００９】
また、特許文献３に示されたものは、ズームレンズの駆動機構を小スペースで設置できるようにするためのもので、ズームレンズの移動距離を稼ぐような機構については触れられていない。さらに、特許文献４の装置は、ビデオカメラなどに用いるレンズを安定して移動させるための機構であり、特許文献５のものも、レンズの光軸ズレを無くす構成であって、ズームレンズの移動距離を稼ぐような機構については触れられていない。
【００１０】
そして、前記した従来技術１は、レンズ鏡筒のスペース効率は良くなるが、カメラモジュールとしてみた場合は単にハウジングに被写体側レンズを保持させ、レンズ枠のガイド支持部を設けただけで、モータなどの駆動源が一体化されず、参考にするのは難しい。また、従来技術２は、光軸周りにズーム用リードスクリュー、フォーカス用リードスクリュー、レンズ枠のガイドシャフトを配置して、光軸周りを効率よく使うようにはできているが、これもまたズームレンズの移動距離を稼ぐような機構の参考にはならず、従来技術４のものも、駆動機構とＣＣＤが別のハウジングに取り付けられ、組み立ては複雑な工程を必要とする。
【００１１】
上記事情に鑑み本発明は、小型軽量で、しかもオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んでもレンズの移動距離を充分稼ぐことができるよう構成したカメラモジュール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】
【００１２】
上記課題を解決するため本発明におけるカメラモジュールは、
光学レンズ群と、該光学レンズ群における複数のレンズを所定の方向に移動させて焦点調節及び／または撮影倍率を変更するレンズ移動機構を筐体に内包したカメラモジュールにおいて、
前記光学レンズ群における一のレンズを保持するレンズ保持部を備えた鏡筒と、
該鏡筒に収容されたレンズを前記移動機構により移動自在としたレンズホルダと、
前記鏡筒における前記レンズ保持部に前記レンズホルダの進入を可能とする切り欠き部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するため本発明におけるカメラモジュールは、
光学レンズ群と、該光学レンズ群における複数のレンズを所定の方向に移動させて焦点調節及び／または撮影倍率を変更するレンズ移動機構を内包すると共にカメラモジュールの筐体を構成する一のハウジングと、該一のハウジングに形成された前記光学レンズ群における一のレンズを位置決め保持するレンズ保持部と、前記移動レンズを収容するレンズホルダと、前記レンズ保持部に設けられ、少なくとも３点以上で前記一のレンズと当接して位置決めを行う突出部と、該突出部に前記一のレンズの外周部分が露出するように設けられた切り欠き部とを備え、前記突出部に設けた前記切り欠き部に前記レンズホルダが進入可能としたことを特徴とする。
【００１４】
そして、前記レンズ移動機構は、前記レンズホルダの外周に配置された円筒カムと、前紀円筒カムを軸受するカム軸受け部と、前記レンズホルダをガイドするガイド軸と、前記ガイド軸を軸受けするガイド軸受け部と、を含み、
前記ガイド軸受部と前記カム軸受部とを前記一のハウジングに一体成形にて配置すると共に、少なくとも一部のガイド軸受部を前記突出部近傍に配置したことを特徴とする。
【００１５】
また、前記レンズホルダは、前記レンズ保持部側に、レンズ保持部側に設けられた突出部に対応した第２の切り欠き部を有していることを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記円筒カムは、前記レンズホルダの外周と、前記レンズホルダをガイドするガイド軸に近接させて配置したことを特徴とする。
【００１７】
そして、前記一のハウジングを、フッ素を含有する樹脂で形成したことを特徴とする。
【００１８】
そして、上記課題を解決する携帯端末は、
光学レンズ群と、該光学レンズ群における複数のレンズを所定の方向に移動させて焦点調節及び／または撮影倍率を変更するレンズ移動機構を内包すると共にカメラモジュールの筐体を構成する一のハウジングと、該一のハウジングに形成された前記光学レンズ群における一のレンズを位置決め保持するレンズ保持部と、前記移動レンズを収容するレンズホルダと、
前記レンズ保持部に設けられ、少なくとも３点以上で前記一のレンズと当接して位置決めを行う突出部と、該突出部に前記一のレンズの外周部分が露出するように設けられた切り欠き部とを備え、前記突出部に設けた前記切り欠き部に前記レンズホルダが進入可能としたカメラモジュールと、
前記カメラモジュールが装着されたケース体と、前記ケース体に設けられ、前記カメラモジュールの前記レンズ移動機構を駆動する操作部と、を有することを特徴とする携帯端末。
【発明の効果】
【００１９】
このように、光学レンズ群における一のレンズを保持する保持部に、レンズホルダの進入を可能とする切り欠き部を備えたことにより、小型軽量で、しかもオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んでも、レンズの移動距離を充分稼ぐことができるよう構成したカメラモジュール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】
【００２０】
以下、図面を参照して実施形態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、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、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。
【００２１】
図１は実施形態になるカメラモジュールの一例を示す斜視図、図２は実施形態になるカメラモジュールで用いられる筐体の第１のハウジングを示す斜視図、図３は図２に示す第１のハウジングの平面図、図４は図２に示す第１のハウジングにシャフトを装着する状態を示した斜視図、図５は図４に示すシャフトにギアを装着する状態を示す斜視図、図６は図４に示すシャフトにギアを装着した後の状態を示す斜視図、図７は図２に示す第１のハウジングに組み込まれる光学レンズ系及び円筒カムを示す斜視図、図８は図７に示す光学レンズ系及び円筒カムを第１のハウジングに組み込んだ状態を示す斜視図、図９はレンズホルダの上面図（Ａ）と下面図（Ｂ）、図１０は第１のハウジングにレンズホルダを組み込んだときの斜視図、図１１は駆動用モータが取り付けられる第２のハウジングをフレキシブル基板とともに示す斜視図、図１２は駆動用モータを第２のハウジングに形成された切り欠き部の外縁に固定した状態を示す斜視図、図１３は駆動用モータを第２のハウジングに形成された切り欠き部の外縁に固定した状態をフレキシブル基板とともに示す斜視図、図１４はＣＣＤの取り付けを説明するための斜視図、図１５は実施形態によるカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。
【００２２】
図中同一要素には同一番号が付してあり、図１において１１は、例えばフッ素入りポリカーボネイトで成形されているカメラ筐体（以下単に筐体と呼ぶ）、１２は光学レンズ系、１３はレンズ駆動機構、１１ａは筐体１１に形成された切り欠き部、１４で示した斜線部はカバー板（遮光部材）、１５はＣＣＤで筐体１１の底面側に配置され、光学レンズ系１２を介して受光した光を電気信号に変換する。１６は筐体１１の側面に取り付けられた光学センサ（発光素子及び受光素子）で、この光学センサ１６によって光学レンズ系１２の基準位置及び基準位置からの移動量が算出される。
【００２３】
図２において、２１は第１のハウジングで、この第１のハウジング２１は、その上面に連続する第１の側壁部２１ａ及び第２の側壁部２１ｂを有しており、その他の部分は切り欠き状態となっている。２２は第１のハウジング２１のベース部（図２において上面）に収納される光学レンズ系（図２には示さず）の開口部、２２ａはこの開口部２２の内周面に径方向内側に延ばした環状体、２２ｂはこの環状体２２ａの径方向内側に突出して所定の角度間隔で複数形成されている（図示の例では三箇所に形成されているが、その内の１つは隠れている）基準面部、２２ｃはレンズを中心位置に位置決めするための位置決め凸部、２２ｄは切り欠き部レンズホルダ３４を進入させるための切り欠き部、２３は、この筐体部２１の図中上方に突出させて複数形成された基準点部で、図示の例では３箇所に形成されている。
【００２４】
図４において、２４は前述の開口部２２に近接して形成され、第１のハウジング２１のベース部に搭載されるレンズ駆動機構（図４には示さず）の搭載部で、この搭載部２４には、後述する円筒カムが取り付けられるカム載置部２７、及びカム載置部２７に近接して上方に突出する軸体２８が形成されている。２５ａ、２５ｂは開口部２２の外縁側のベース部に約１８０度の間隔をおいて形成された第１及び第２の孔部、２５ｃ、２５ｄは搭載部２４に形成された第３及び第４の孔部、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは例えばステンレス製の第１、第２、第３、第４のシャフトで、これらシャフト２６ａ〜２６ｄはその順に長さが短くなっており、このうち２６ａ、２６ｂのシャフトは光学レンズ系（図４には示さず）をガイドするガイド部材として第１の孔部２５ａ及び第２の孔部２５ｂに挿入され、２６ｃ、２６ｄのシャフトは第３の孔部２５ｃ及び第４の孔部２５ｄに挿入されてギアが装着される。４６は、第１のハウジング２１と後記する第２のハウジング４１をネジ（図示せず）によって合体させるときのネジ孔である。
【００２５】
図５において２９ａ〜２９ｄは、第３、第４のシャフト２６ｃ、２６ｄに破線矢印で示すように挿入するギアで、第３のシャフト２６ｃには第１のギア２９ａが挿入され、その第１のギア２９ａ上には第２のギア２９ｂが挿入される。また、第４のシャフト２６ｄには第３のギア２９ｃが挿入され、軸体２８には第４のギア２９ｄが挿入される。そして第２のギア２９ｂと第３のギア２９ｃが噛み合い、第３のギア２９ｃと第１のギア２９ａが噛み合い、第１のギア２９ａと第４のギア２９ｄが噛み合って駆動力が伝達され、これら第１〜第４のギア２９ａ〜２９ｄを組み込むと、図６に示す状態となる。４７は第１のハウジング２１と第２のハウジング４１を接着するための接着部である。
【００２６】
図７、図８、図９において、３０は第１のハウジング２１に組み込まれるレンズ駆動機構１３を構成する円筒カムで、この円筒カム（カム部材）３０は略円筒形状に形成され、円筒部３０ａとこの円筒部３０ａの外周面に形成された螺旋状体３０ｂとを有しており、この螺旋状体３０ｂには、図中上側に位置する面３０ｃと下側に位置する面３０ｄとが規定されて、面３０ｃはズーム・フォーカス面として、面３０ｄはズーム面として用いられ、更に下端には、第１のハウジング２１のカム載置部２７に設けられた軸受け部に挿入する挿入端３０ｅを備えている。なお、図示はしていないが円筒カム３０の円筒部３０ａには、図中上下方向に延びて、例えば円筒部３０ａの外周面とその色が異なる基準線が形成されている。３１、３２は光学レンズ系１２を構成する円環状の第１及び第２のレンズ体、３３、３４はこの第１及び第２のレンズ体３１及び３２のレンズホルダ（レンズ保持部）、３３ａ、３３ｂはレンズホルダ３３の外周面の径方向外側に突出して形成されている支持腕部、３３ｃは円筒カム３０に当接するカム当接体、３４ａ、３４ｂはレンズホルダ３４の外周面の径方向外側に突出して形成されている支持腕部、３４ｃは円筒カム３０に当接するカム当接体、３４ｄは切り欠き部、３５、３６はレンズホルダ３３及び３４によって保持されている光学レンズ（光学レンズ群）、３７はレンズホルダ３３及び３４を連結させて互いに引き合う方向に付勢するバネ部材、４５は第１のハウジング２１に於ける第１の側壁部２１ａが後記する第２の筐体４１の壁部４４と接する壁部である。
【００２７】
図１１、図１２、図１３において、３８はレンズ駆動機構１３を構成する駆動用モータ（例えば、ステッピングモータ）、３８ａは駆動用モータ３８のモータ軸に取り付けたギアで、この駆動用モータ３８は、図１１においてギア３８ａ側を下向きにして図８に示す第３のギア２９ｃ上に配置され、この際ギア３８ａは第２のギア２９ｂと噛み合う。３９は駆動用モータ３８の側面に配置されているフレキシブル基板４０の取り付け部で、このフレキシブル基板４０の他側には、前述の光学センサ１６が備えられて円筒カム３０と対面し、駆動用モータ（例えば、ステッピングモータ）３８が取り付けられるモータベース部として用いられる第２のハウジング４１の外側に引き出されている。４１ａは駆動用モータ３８の底部（軸ギア側の面）が搭載されて位置決めを行う支持面部、４１ｂは支持面部４１ａに形成されている開口孔部で、第３のギア２９ｃと噛み合う駆動用モータ３８の軸ギアが挿入される。４１ｃは第２のハウジング４１の一側壁、４１ｄはこの一側壁４１ｃに形成されている孔、４２は第２のハウジング４１の側面に上下方向に延び、上端が開放されている切り欠き部（開口部、図１２、図１３参照）で、この切り欠き部４２付近では、第２のハウジング４１の側壁は肉薄状態となっており、また、切り欠き部４２の幅は、駆動用モータ３８の径よりも小さくなっている。そして、レンズホルダ３３及び３４の光軸と垂直な面における第２のハウジング４１の奥行き方向長さは、円筒カム３０の直径と駆動用モータ３８の直径とを加えた長さに略等しくしてある。斜線で示した４３（図１３参照）はカバー板で、フレキシブル基板４０の引き出し部分を閉塞する。４４は前記した第１のハウジング２１に於ける第１の側壁部２１ａの壁部４５と接する第２の筐体４１における壁部である。
【００２８】
図１４において、４７、４８、４９は図１に示したＣＣＤ１５を固定する際の測定基準点、図１５において５０は携帯端末の一例である携帯電話機、５１は操作部、５２は液晶などを用いたディスプレイ、５３は操作部５１が搭載された第１のケース部、５４はディスプレイ５２が搭載された第２のケース部、５５はヒンジ機構、５６はカメラモジュールである。
【００２９】
本実施形態のカメラモジュールは、カメラ筐体１１を、例えばフッ素を含有するポリカーボネイトなどの樹脂で形成して耐久性と摺動性を高めた第１のハウジング２１と、第２のハウジング４１とで構成し、図２、図３、図１０に示したように、この第１のハウジング２１のベース部にレンズ収納用開口部２２を設け、その開口部２２の内周面に径方向内側に延ばした環状体２２ａ、この環状体２２ａの径方向内側に突出して所定の角度間隔で複数形成されている基準面部２２ｂ、この基準面図２２ｂの間にレンズホルダ３４を進入させるための切り欠き部２２ｄを設けた。一方図７、図８、図９に示したように、レンズ系１２を保持して移動するレンズホルダ３４の開口部２２側に、環状体２２ａに突出した基準面部２２ｂを避けてこのレンズホルダ３４が切り欠き部２２ｄ内に進入できるよう、レンズホルダ３４にも切り欠き部３４ｄを設けたものである。
【００３０】
このようにすることにより、レンズ系１２を保持して移動するレンズホルダ３４は、開口部２２側の環状体部２２ａに進入でき、ズーミングに伴って移動するレンズホルダ３４の移動距離を稼ぐことができて、充分なズーム比を持たせたカメラモジュールを提供することができる。
【００３１】
図１に示した実施形態になるカメラモジュールは、例えばフッ素入りポリカーボネイトなどの樹脂で成形され、光学レンズ系１２と、ズームやオートフォーカス用駆動機構１３を組み込む図２に示した第１のハウジング２１と、図１２に示したモータ３８を保持する第２のハウジング４１とを組み合わせたカメラ筐体（以下単に筐体と呼ぶ）１１に、撮像用ＣＣＤを組み込んだ基板１５、発光素子と受光素子からなる光学センサ１６、カバー板（遮光部材）１４を取り付けて構成され、例えば携帯端末の一例である図１５に示したような携帯電話機５０用の撮像装置として用いるため、非常に小さく構成されている。また、操作部５１の操作によって、カメラモジュールの撮影操作や変倍（ズーム）操作等がおこなえるようになっている。
【００３２】
なおこの図１５は、携帯電話機５０の操作部５１及びディスプレイ５２が見える状態（開状態）として示した平面図であり、図示の携帯電話機５０は、操作部５１が搭載された第１のケース部５３と、ディスプレイ５２が搭載された第２のケース部５４とがヒンジ機構５５によって連結され、第１及び第２のケース部５３及び５４は、ヒンジ機構５５の回りに回動可能となっている。
【００３３】
そして第２のケース５４には、図中破線二重丸で示した位置に光学レンズ系１２が来るよう前記したカメラモジュールが組み込まれ、操作部５１の所定のボタンを操作すると、カメラモジュールによって撮像が行われて画像がディスプレイ５２上に表示される。そのためカメラモジュールは、前記したように非常に小型に構成されることが要求される。また、操作部５１における別の所定の釦を操作することにより、カメラモジュールの変倍（ズーム）操作が可能となっている。
【００３４】
そして実施形態のカメラモジュールは、図２、図３に示した第１のハウジング２１を有し、この第１のハウジング２１は、そのベース部（図２において上面）に光学レンズ系（図２には示さず）１２が収納される開口部２２が形成され、この開口部２２の内周面には、径方向内側に延びる環状体２２ａが、さらにこの環状体２２ａには、径方向内側に突出する基準面部２２ｂが所定の角度間隔で複数形成（図示の例では三箇所に形成されているが、その内の１つは隠れている）され、さらにこの基準面図２２ｂの間にレンズホルダ３４を進入させるための切り欠き部２２ｄが設けられている。また、この開口部２２の内周面の側面には、レンズ系１２を中心で位置決めするため、位置決め凸部２２ｃが設けられて、これら基準面部２２ｂによってレンズ３６の光軸方向位置が、また、位置決め凸部２２ｃで中心方向の位置が、それぞれ精度良く位置決めされる。
【００３５】
また、第１のハウジング２１は、その上面に連続する第１の側壁部２１ａ及び第２の側壁部２１ｂを有し、その他の部分は切り欠き状態となっていて、図２における上面のベース部には、図中上方に突出する複数の基準点部２３が、図示の例では３箇所形成されている。この基準点２３は、図４のようにカメラモジュールを第１のハウジング２１のベース部を下側にして自動組み立てを行う際、組立基準面（図示せず）に当接し、レンズや駆動機構の組み込みや調整における精度出しのための基準面となる。
【００３６】
また、第１のハウジング２１のベース部には、レンズ駆動機構（図４には示さず）が搭載される搭載部２４が前述の開口部２２に近接して形成されており、さらに、開口部２２の外縁側においてベース部には、第１及び第２の軸受け部用孔部２５ａ及び２５ｂが約１８０度の間隔をおいて形成され、搭載部２４には第３及び第４の孔部２５ｃ及び２５ｄが形成されている。
【００３７】
そして図示のように第１〜第４の孔部２５ａ〜２５ｄには、例えばステンレス製の第１〜第４のシャフト２６ａ〜２６ｄの一端が、破線矢印で示すように第１のハウジング２１の上側から挿入され、またベース部の搭載部２４の近傍に、後述する円筒カム３０が取り付けられるカム載置部２７（カム軸受け）が、ベース部の搭載部２４には、ハウジングと一体に形成されて上方に突出する軸体２８が設けられて図５に示したようになる。これら第１〜第４のシャフト２６ａ〜２６ｄは、符号の順にその長さが短くなっており、第１及び第２のシャフト２６ａ及び２６ｃは、後述するように、光学レンズ系（図４には示さず）をガイドするガイド部材として用いられる。第３のシャフト２６ｃには、図５に破線矢印で示すように第１のギア２９ａが、そして同じく第３のシャフト２６ｃにおける第１のギア２９ａの上には、第２のギア２９ｂが挿入される。また、第４のシャフト２６ｄには第３のギア２９ｃが挿入され、この第３のギア２９ｃは、第１のギア２９ａと噛み合う。さらに軸体２８には、第４のギア２９ｄが挿入され、この第４のギア２９ｄは、第１のギア２９ａと噛み合い、このようにして、第１〜第４のギア２９ａ〜２９ｄが組み込まれると、図６に示す状態となる。
【００３８】
一方、光学レンズ系１２と、そのフォーカスとズーミングのためのレンズ駆動機構１３を構成する円筒カム３０は、図７、図８、図９に示したような構成となっている。すなわち光学レンズ系１２は、円環状の第１及び第２のレンズ体３１及び３２からなり、それぞれのレンズ体３１及び３２は、レンズホルダ（レンズ保持部）３３及び３４で保持される光学レンズ（光学レンズ群）３５及び３６を有している。レンズホルダ３３の外周面には、径方向外側に突出する支持腕部３３ａ及び３３ｂが形成されていると共に、円筒カム３０に当接するカム当接体３３ｃが形成されており、同様にしてレンズホルダ３４の外周面には、径方向外側に突出する支持腕部３４ａ及び３４ｂが形成されていると共に、円筒カム３０に当接するカム当接体３４ｃが形成され、さらに図７の図上下側には、第１のハウジング２１の開口部２２に設けた環状体２２ａの突出した基準面部２２ｂを避け、このレンズホルダ３４が切り欠き部２２ｄ内に進入できるよう、レンズホルダ３４にも切り欠き部３４ｄが設けられている。
【００３９】
円筒カム（カム部材）３０は略円筒形状であり、円筒部３０ａとこの円筒部３０ａの外周面に形成された螺旋状体３０ｂとを有しており、この螺旋状体３０ｂには、図中上側に位置するズーム・フォーカス面３０ｃと、下側に位置するズーム面３０ｄとが規定されている。この実施形態に於けるカメラモジュールの光学系は一例として２焦点の光学系であり、ズーム面３０ｄは、円筒カム３０の回転によって焦点移動用の第２のレンズ体３２を所定間隔移動させた後、円筒カム３０の回転によっては移動しないようになっている。そしてズーム・フォーカス面３０ｃは、第１のレンズ体３１を焦点移動で移動させた後、円筒カム３０の回転によってフォーカス用の移動ができるようになっている。そして、円筒カム３０及び光学レンズ系１２を第１のハウジング２１に組み込んだ際には、フォーカス面３０ｃにカム当接体３３ｃの下面側が当接し、ズーム面３０ｄにカム当接体３４ｃの上面側が当接することになる。なお、レンズホルダ３３及び３４は、バネ部材３７によって連結されて互いに引き合う方向に付勢されており、また、図示はしていないが、円筒カム３０の円筒部３０ａに図中上下方向に延びる基準線が付加されており、この基準線は、例えば、円筒部３０ａの外周面とその色が異なるようにされていて、前記図１に示した光学センサ１６によって検出してこの円筒カム３０の原点位置を検出できるようになっている。
【００４０】
そして図８に示したように、光学レンズ系１２及び円筒カム３０を第１のハウジング２１に組み込む際には、まず、第１のハウジング２１の上側から第２のレンズ体３２の支持腕部３４ａを第１のシャフト２６ａに、支持腕部３４ｂを第２のシャフト２６ｂに挿通させながら組み込み、次に同じく第１のハウジング２１の上側から、カム載置部２７（図４）に円筒カム３０の挿入端３０ｅを挿入して、カム載置部２７に円筒カム３０を搭載し、円筒カム３０のズーム面３０ｄにカム当接体３３ｃが当接するようにする。そして次に第１のハウジング２１の上側から第１のレンズ体３１の支持腕部３３ａを第１のシャフト２６ａに、支持腕部３３ｂを第２のシャフト２６ｂに挿通させながら組み込み、カム当接体３３ｃが円筒カム３０のズーム・フォーカス面３０ｃに当接するようにし、最後にバネ部材３７を第１のレンズ体３１、第２のレンズ体３２のバネかけ部にかけて互いに引き合う方向に付勢させる。このようにすることにより、第１、第２のレンズ体３１、３２は、円筒カム３０の回転に伴い、ズーム・フォーカス面３０ｃ、ズーム面３０ｄに沿って第１と第２のシャフト２６ａ、２６ｂに支えられながら滑らかに移動可能となる。
【００４１】
そしてレンズホルダ３４は、図９、図１０に示したように、第１のハウジング２１に設けられた図３に示す開口部２２における内周面の径方向内側に延ばした環状体２２ａの、径方向内側に突出した基準面部２２ｂを避けて進入できるよう切り欠き部３４ｄが設けられているから、この開口部２２に保持されるレンズに近接させることができ、ズーミングに伴って移動するレンズホルダ３４の移動距離を稼いで充分なズーム比を持たせたカメラモジュールを提供することができる。
【００４２】
レンズ駆動機構１３を構成する駆動用モータ（例えば、ステッピングモータ）３８は、図１１に示したようにモータ軸にギア３８ａが取り付けられ、軸ギア側を下向きにして第２の筐体４１における開口孔部４１ｂにギア３８ａを挿入し、支持面部４１ａで支持される。そしてギア３８ａは、図８に示す第３のギア２９ｃ上に配置され、第２のギア２９ｂと噛み合うようになっている。さらにこの駆動用モータ３８の側面には、取り付け部３９を介してフレキシブル基板４０が取り付けられて第２のハウジング４１の外側に引き出され、このフレキシブル基板４０の他側には、光学センサ１６が備えられて前記した円筒カム３０の円筒部３０ａに付された基準線を検出し、円筒カム３０の原点を検出できるようになっている。
【００４３】
そして本実施形態のカメラモジュールは、前記したように、軸体２８に円筒カム３０に駆動力を伝える最終段のギア２９ｄを挿入し、この最終段のギア２９ｄに駆動力を伝えるギア２９ａ〜２９ｃを挿入するシャフト２６ｃ、２６ｄは、金属製としてある。このようにすることにより、金属製シャフト２６ｃ、２６ｄは回転速度は高いが負荷が小さいため、小径のシャフトを用いることができるから結果として小径のギアを使用でき、装置の小型化を図れる一方、機械的なノイズも小さく押さえることができる。樹脂製とした最終段のギア２９ｄを挿入するシャフト２８は、ギア２９ｄの回転速度が遅いから回転に伴う音の発生がなく、また、樹脂製のため、負荷に対して強度を確保することができ、また、樹脂製のため、強度を確保するために太くしても軽量で済む利点がある。またここでは、最終段のギア２９ｄのシャフトのみ樹脂製としたが、負荷がかかる最終段に近い個所の複数のギアシャフトを樹脂製としてもよいことは言うまでもない。さらに、この樹脂製のシャフトをハウジングと一体に成型したことにより、この場合には、部品点数の削減、シャフト組み込みの工数の削減を図ることができる。
【００４４】
そしてこの駆動用モータ３８は、本実施形態においては、図１２に示したようにモータベース部として用いられる筐体１１を構成する第２のハウジング（モータ保持部材）４１に取り付けられる。この第２のハウジング４１の側面には、上下方向に延びる切り欠き部（開口部）４２が形成されており、この切り欠き部４２の上端は開放されている。さらに、第２のハウジング４１の側面に形成された切り欠き部４２付近の側壁は肉薄状態にされており、この切り欠き部４２の幅は、駆動用モータ３８の径よりも小さくなっている。そして、レンズホルダ３３及び３４の光軸と垂直な面における第２のハウジング４１の奥行き方向長さは、円筒カム３０の直径と駆動用モータ３８の直径とを加えた長さに略等しくしてある。そのため、駆動用モータ３８は、レンズ移動機構としての円筒カム３０に隣接して設けられることになる。
【００４５】
また、切り欠き部４２の図中上下方向に延びる周辺縁の内面側は円柱面状に形成されており、駆動用モータ３８が支持面部４１ａに載置されると、この円柱状面に駆動用モータ３８の外周面がぴったり当接する。そのため、この図１２において斜線部で示すように円柱状面に予め接着剤を塗布し、前記したようにして駆動用モータ３８を組み込むと、接着剤によって駆動用モータ３８が第２のハウジング４１にしっかりと接着固定される。一方、図１３に示すように、フレキシブル基板４０は第２の筐体４１の上部分から外側に引き出され、図１３に斜線部４３で示すカバー板によってフレキシブル基板４０の引き出し部分が閉塞される。
【００４６】
このようにして駆動用モータ３８を固定することにより、駆動用モータ３８は、円柱面状に形成された切り欠き部４２の上下方向に延びる内面側にぴったり当接して精度良く接着されるから、従来装置のようにネジ止めしたり、巻き板を巻き付けて本体に固定して取り付ける、といった部品とコストを要する方法を取る必要が無く、簡単、安価な方法で精度良く固定することができる。
【００４７】
また本発明では、第１の筐体部２１にカム体３０に隣接して駆動用モータ３８を保持し、光学レンズ系１２の光軸と垂直な面における奥行き方向において、第１の筐体部２１の長さをカム体３０の直径と駆動用モータ３８の直径とを加えた長さに略等しくしたので、カメラモジュール自体を小型化できる。
【００４８】
そして、駆動用モータ３８が固定された第２のハウジング４１における壁部４４と第１のハウジング２１における壁部４５とを合わせ、第２のハウジング４１における一側壁４１ｃを第１のハウジング２１における一側壁部２１ｂの上に載るようにして組み合わせる。このとき、第１のハウジング２１における接着部４７に接着剤付け、図４に４６で示したネジ孔にネジ（図示せず）を通して固定することにより、第１及び第２のハウジング２１及び４１は図１４に示したように合体して固定される。
【００４９】
このようにして第１のハウジング２１、及び第２のハウジング４１が合体して固定されたら、次いで図１に１５で示したＣＣＤが接着される。このＣＣＤ１５の接着は筐体１１を固定し、例えば図１４に符号４７〜４９で示す三点を測定基準点として、ＣＣＤ１５を５軸で動かしながら光学レンズ系１２を通して送られてくる像を撮像し、ＣＣＤ１５の光軸と光学レンズ系１２の光軸が一致すると共に最適なフォーカス位置となる所を探し、その位置でＣＣＤ１５を筐体１１に接着剤で接着して固定する。
【００５０】
そして第１のハウジング２１、及び第２のハウジング４１が合体し、ＣＣＤ１５が固定されたら、図１に１４で示したカバー板（遮光部材）が第１のハウジング２１と第２のハウジング４１で形成されている切り欠き部に接着剤によって取り付けられ、また、駆動モータ３８の取り付け部に於ける４２で示した切り欠き部、及び他の切り欠き部（開口）が、同様なカバー板（遮光部材）で閉塞されて、図１に示すような実施形態のカメラモジュールを得ることができる。
【００５１】
このように構成した実施形態のカメラモジュールにおいて、図１１に示した駆動モータ３８が回転すると、ギア３８ａから図８のギア２９ａ〜２９ｄを介して回転が円筒カム３０に伝えられ、円筒カム３０における螺旋状体３０ｂの回転によって、第１のレンズ体３１と第２のレンズ体３２のカム当接体３３ｃ、３４ｃが移動され、前記したようにしてズームとフォーカスが行われる。そして円筒カム３０は、円筒部３０ａに付された基準線を光学センサ１６により検出し、原点が検出できるようになっており、パルスモータなどの駆動用モータ３８へ与えるパルス数を計数することで、焦点距離とフォーカス位置を知ることができるようになっている。
【００５２】
以上、種々述べてきたように本発明によれば、光学レンズ群における一のレンズを保持する保持部に、レンズホルダの進入を可能とする切り欠き部を備えたことにより、小型軽量で、しかもオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んでも、レンズの移動距離を充分稼ぐことができるよう構成したカメラモジュールを提供することができる。
【００５３】
また、本発明によるカメラモジュールの筐体１１をフッ素を含有する樹脂で構成したから、耐久性と摺動性が高められ、軸や軸受けなどを形成しても、ギアが良好に回転でき、しかも耐久性が良くなる。更に単なる樹脂ではなく、フッ素を含有したものを用いることにより、筐体の強度を向上させることができ、結果として筐体の肉厚の薄肉化が図られ、カメラモジュールの小型化、軽量化が実現できる。
【００５４】
そして、第１のハウジング２１に円筒カム３０を駆動するギア群のギアシャフト軸受けを一体形成し、前記自動組み立て用基準面を前記ギアシャフト軸受けより離間させて配置したから、シャフト軸受けは第１のハウジング２１にしっかり保持される。
【００５５】
さらに、前記一のハウジングに設けられた固定レンズの取り付け基準面は、前記一のハウジングに設けられた固定レンズの収納用開口部内周面に、径方向内側に延ばした環状体上に設けられ、環状体は所定角度間隔で更に内側に突出した基準面部を少なくとも３つ以上有してレンズの取り付け基準面を基準面部に設けたから、レンズは精度良く位置決めすることができる。
【００５６】
そして、前記モータ保持部材は、前記レンズ移動機構に隣接して前記駆動用モータを保持するようにし、また、前記レンズ移動機構は、前記レンズ保持部を前記所定の方向に移動する略円筒形状のカム部材を有し、前記レンズ保持部の光軸と垂直な面における奥行き方向の長さが前記カム部材の直径と前記駆動用モータの直径とを加えた長さに略等しくするようにしたから、カメラモジュールを非常に小さく構成することができる。
【００５７】
さらに、前記モータ保持部材は、前記切り欠き部に連続して形成された薄肉部を有し、該薄肉部には遮光部材が位置付けられて前記切り欠き部を閉塞するようにしたから、モータ保持部材を合体させるために必要以上に肉厚を厚く作る必要が無く、カメラモジュールを非常に小型に作ることができる。
【００５８】
そして、前記切り欠き部の幅は前記駆動用モータの直径よりも小さく、前記駆動用モータの外周面と当接する前記切り欠き部の外縁は前記駆動用モータの外周面と同一形状に形成したから、モータは精度良く固定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、小型で充分なズーム比を備え、携帯端末などに組み込むのに最適なカメラモジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態になるカメラモジュールの一例を示す斜視図である。
【図２】実施形態になるカメラモジュールで用いられる筐体の第１のハウジングを示す斜視図である。
【図３】図２に示す第１のハウジングの平面図である。
【図４】図２に示す第１のハウジングにシャフトを装着する状態を示した斜視図である。
【図５】図４に示すシャフトにギアを装着する状態を示す斜視図である。
【図６】図４に示すシャフトにギアを装着した後の状態を示す斜視図である。
【図７】図２に示す第１のハウジングに組み込まれる光学レンズ系及び円筒カムを示す斜視図である。
【図８】図７に示す光学レンズ系及び円筒カムを第１の筐体に組み込んだ状態を示す斜視図である。
【図９】レンズホルダの上面図（Ａ）と下面図（Ｂ）である。
【図１０】第１のハウジングにレンズホルダを組み込んだときの斜視図である。
【図１１】駆動用モータが取り付けられる第２のハウジングをフレキシブル基板とともに示す斜視図である。
【図１２】駆動用モータを第２のハウジングに形成された切り欠き部の外縁に固定した状態を示す斜視図である。
【図１３】駆動用モータを第２のハウジングに形成された切り欠き部の外縁に固定した状態をフレキシブル基板とともに示す斜視図である。
【図１４】ＣＣＤの取り付けを説明するための斜視図である。
【図１５】実施形態によるカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
２１  第１のハウジング
２１ａ  第１の側壁部
２１ｂ  第２の側壁部
２２  開口部
２２ａ  環状体
２２ｂ  基準面部
２２ｃ  位置決め凸部
２２ｄ  切り欠き部
２３  基準点部
３４  レンズホルダ（レンズ保持部）
３４ｄ  切り欠き部
３６  光学レンズ（光学レンズ群）
【図１】
2005195646.tif 000003
【図２】
2005195646.tif 000004
【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】
2005195646.tif 000009
【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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