(57)【要約】【課題】  歩留まりが向上する光学モジュール等を提供することができる。【解決手段】  光学系ユニット２０を組み立てるには、円筒カム２１をラック部２１ｂが軸１５に固定されたギア３４ｂと噛合するように、基台１１の底板上に載置する。カムフォロア２２ｃを鏡筒１４の摺動溝１４１ａに嵌めることによって、第２のレンズホルダ２２を鏡筒１４に取り付ける。コイルバネ２３を第２のレンズホルダ２２のフランジ部２２ｂの前面に載置する。保護カバー１７を、コイルバネ２３を光入射側から押さえつけるようして基台１１に固定する。この機構系に、最終的に、レンズ２５を固定した第１のレンズホルダ２６を組み込んで取り付ける。すなわち、第１のレンズホルダ２６の雄ねじ部２６ａを第２のレンズホルダ２２の雌ねじ部２２ａと螺合させて、第１のレンズホルダ２６を第２のレンズホルダ２２に固定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子に撮影画像を結像するレンズと、
前記レンズを保持する第１のレンズホルダと、
前記第１のレンズホルダが取り付けられる第２のレンズホルダと、
を備えることを特徴とする光学モジュール。
【請求項２】
前記第２のレンズホルダは、外周面の対向する位置に設けられた突起部を有し、
前記突起部に当接するカム面を有するとともに、前記第２のレンズホルダを光軸方向に移動させる円筒カムを備えることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
前記第２のレンズホルダを前記円筒カムの方向に付勢するコイルバネを備えることを特徴とする請求項２に記載の光学モジュール。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学モジュールを含む携帯用電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ(Charge Coupled Devices)等の撮像素子を用いたカメラ等に用いられる光学モジュール及びこの光学モジュールを含む携帯用電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微小なカメラを搭載した携帯電話、ノート型のパーソナルコンピュータ、携帯型テレビ電話等の携帯用電子機器が広く提供されるようになっている。これらの携帯用電子機器が有するカメラの光学系部品である光学モジュールとして、カメラ本体に固定される固定筒と、レンズと、レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダの側面から延在させた係合ピンに係合するカム溝を有し、固定筒に対して光軸方向へ相対移動するカム筒と、カム筒を駆動するアクチュエータと、撮像素子とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２９０５２３号公報（第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した光学モジュールにおいては、レンズはレンズホルダを介して、カム筒、固定筒等の機構系に位置決めされて予め組み込まれてしまうので、レンズまたは機構系のどちらかのみに不具合があった場合にも、光学モジュール全体を交換せねばならず、どちらかのみを交換することができない。このため、歩留まりが悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、レンズを保持するレンズホルダのみの交換が容易にでき、歩留まりが向上する光学モジュール及びこの光学モジュールを含む携帯用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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の光学モジュールは、
撮像素子と、
前記撮像素子に撮影画像を結像するレンズと、
前記レンズを保持する第１のレンズホルダと、
前記第１のレンズホルダが取り付けられる第２のレンズホルダと、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、前記第２のレンズホルダは、外周面の対向する位置に設けられた突起部を有し、
前記突起部に当接するカム面を有するとともに、前記第２のレンズホルダを光軸方向に移動させる円筒カムを備えるようにしてもよい。
【０００７】
また、前記第２のレンズホルダを前記円筒カムの方向に付勢するコイルバネを備えるようにしてもよい。
【０００８】
また、本発明の携帯用電子機器は、上述した光学モジュールを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズを保持するレンズホルダのみの交換が容易にでき、歩留まりが向上する光学モジュール及びこの光学モジュールを含む携帯用電子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】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る光学モジュールについて、以下、図１から図３を参照して説明する。なお、図３においては、コイルバネおよび保護カバーは省略されている。
【００１１】
光学モジュール１０は、ズーム機構を有している。光学モジュール１０は、図１に示すように、基台１１と、光学系ユニット２０と、電磁アクチュエータによる駆動部３０と、保護カバー１７とを備えている。
【００１２】
基台１１は、光学系ユニット２０および駆動部３０を収納するものである。基台１１の裏側には、図２に示すように、基板１２が設けられており、この基板１２上には撮像素子であるＣＣＤ１３が固定されている。このＣＣＤ１３上に撮像画像が結像するように光学系ユニット２０が配置される。
【００１３】
また、基台１１には、光学系ユニット２０を構成する鏡筒１４が突設されている。鏡筒１４は、大径部１４ａと小径部１４ｂとから構成されている。大径部１４ａには、外周面から突出して２つの摺動溝１４１ａが対向した位置に形成されている。
【００１４】
光学系ユニット２０は、鏡筒１４と、円筒カム２１と、レンズ２５を保持する第１のレンズホルダ２６と、第２のレンズホルダ２２と、コイルバネ２３とを備えている。なお、図１および図２では、特徴的な構成が理解しやすくなるように、フィルタや絞り等を省略して示している。
【００１５】
円筒カム２１は、回転することにより、第２のレンズホルダ２２を光軸方向ＬＤに前後に移動させるものである。すなわち、第２のレンズホルダ２２には、第１のレンズホルダ２６を介してレンズ２５が保持されるために、円筒カム２１は、レンズ２５をズーム移動させるものである。円筒カム２１には、前面、すなわち、光の入射側の面に、カム面２１ａが形成されている。円筒カム２１の外周面には、ラック部２１ｂが形成されている。このラック部２１ｂは、後述する駆動部３０のギア３４ｂと噛合する。円筒カム２１は、基台１１の底板と第２のレンズホルダ２２の後述するカムフォロア２２ｃとの間に挟まれて配置される。
【００１６】
第２のレンズホルダ２２は、第１のレンズホルダ２６を介してレンズ２５を保持するものである。第２のレンズホルダ２２は筒状体からなり、第２のレンズホルダ２２には、筒状体の内周面の前面側、すなわち、光の入射面側に雌ねじ部２２ａが形成されている。この雌ねじ部２２ａは、後述する第１のレンズホルダ２６の雄ねじ部２６ａと螺合する。第２のレンズホルダ２２の外周面にはフランジ部２２ｂが形成されている。フランジ部２２ｂには、半径方向に突出し対向する２組の突起部からなるカムフォロア２２ｃが形成されている。このカムフォロア２２ｃは、円筒カム２１のカム面２１ａと当接している。第２のレンズホルダ２２は、カムフォロア２２ｃが鏡筒１４の大径部１４ａの摺動溝１４１ａに摺動自在に嵌められることによって鏡筒１４に固定される。
【００１７】
コイルバネ２３は、第２のレンズホルダ２２を円筒カム２１側に付勢するものである。コイルバネ２３は、第２のレンズホルダ２２のフランジ部２２ｂの前面、すなわち、光の入射側面と、保護カバー１７との間に設けられている。コイルバネ２３が第２のレンズホルダ２２を円筒カム２１側に付勢することによって、第２のレンズホルダ２２を光軸方向ＬＤに安定して移動させることができる。
【００１８】
第１のレンズホルダ２６は、レンズ２５を保持するものであり、独立した部材である。第１のレンズホルダ２６は筒状体からなる。第１のレンズホルダ２６は、筒状体の外周面の光入射側に雄ねじ部２６ａが形成されている。第１のレンズホルダ２６は、雄ねじ部２６ａを第２のレンズホルダ２２の雌ねじ部２２ａに螺合させることにより、簡単に、かつ、安定して取り付けることができるとともに、雄ねじ部２６ａと雌ねじ部２２ａとの螺合を解除して簡単に取り外すこともできる。また、第１のレンズホルダ２６の雄ねじ部２６ａと第２のレンズホルダ２２の雌ねじ部２２ａとの螺合位置を調整することにより、第１のレンズホルダ２６と第２のレンズホルダ２２との位置調整を行うこともできる。なお、レンズ２５は、図２では省略されているが、例えば、光入射側から対物レンズ、変倍系のレンズ、補正系のレンズの３枚のレンズから構成されている。このように３枚のレンズからレンズ２５を構成した場合には、第１のレンズホルダ２６により３枚のレンズを精度よく組み立てることができるとともに、３枚のレンズを検査することができる。
【００１９】
電磁アクチュエータを有する駆動部３０は、円筒カム２１を回転駆動するものである。駆動部３０は、ロータ３１と、二組のステータ３２と、補助ヨーク３３と、ギア３４と、電磁アクチュエータ固定部材３５とを備えている。電磁アクチュエータ固定部材３５には、図示しない駆動部用の基板が設けられている。
【００２０】
ロータ３１は、複数の磁極を着磁した永久磁石構造体からなる。ロータ３１は、ロータ軸３１ａを有しており、このロータ軸３１ａは電磁アクチュエータ固定部材３５に軸支される。ロータ３１は、ロータ軸３１ａを中心として回転する。ロータ軸３１ａには、ロータ３１と一体に回転するギア３１ｂが設けられている。
【００２１】
ステータ３２は、図１および図３に示すように、軟磁性材料からなるＵ字状のヨーク３２ａと、ステータコイル３２ｂとからなる。ステータ３２は、ヨーク３２ａの両端の磁極部がロータ３１の外周面に近接して位置するように、電磁アクチュエータ固定部材３５に固定されている。
【００２２】
補助ヨーク３３は、部分円筒状体からなり、ステータ３２のヨーク３２ａの両端の磁極部の間において、ロータ３１の外周面に対面している。このような位置関係になるように、補助ヨーク３３も電磁アクチュエータ固定部材３５に固定されている。
【００２３】
ギア３４は、基台１１に軸支された軸１５に二枚設けられている。一方のギア３４ａは、ロータ軸３１ａに設けられたギア３１ｂと噛合し、他方のギア３４ｂは、円筒カム２１のラック部２１ｂに噛合する。
【００２４】
電磁アクチュエータ固定部材３５は、基台１１に取り付けられる。
【００２５】
保護カバー１７は、光学系ユニット２０および駆動部３０を保護するためのカバーである。また、保護カバー１７は、コイルバネ２３のバネ押さえとしての役割も兼ねている。保護カバー１７は、基台１１に固定されることによって、コイルバネ２３の光入射側への付勢力に耐えることができる。
【００２６】
この光学モジュール１０において、レンズ２５をズーム移動させるには、ステータコイル３２ｂに流す電流を制御して、ヨーク３２ａの両端の磁極部の磁極を変化させてロータ３１を回転させる。ロータ３１の回転に伴って、ロータ軸３１ａが回転し、ロータ軸３１ａに固定されたギア３１ｂと噛合するギア３４ａが固定された軸１５も回転する。軸１５に固定されたもう一つのギア３４ｂは円筒カム２１のラック部２１ｂと噛合しているので、円筒カム２１が回転する。円筒カム２１の回転に伴い、円筒カム２１のカム面２１ａ上をカムフォロア２２ｃが摺動することにより、第２のレンズホルダ２２が光軸方向ＬＤに移動する。これにより、第２のレンズホルダ２２に第１のレンズホルダ２６を介して取り付けられたレンズ２５はズーム移動する。すなわち、レンズ２５とＣＣＤ１３との距離である焦点距離を変化させることができる。なお、図２においては、Ｂ側が第１のレンズホルダ２６が光入射側へ移動した場合を示しており、Ａ側がその逆側へ移動した場合を示している。
【００２７】
次に、この光学モジュール１０を組み立てる方法について説明する。駆動部３０を組み立てるには、まず、基台１１に軸支された軸１５にギア３４を固定する。次に、電磁アクチュエータ固定部材３５にステータ３２、補助ヨーク３３、および、ロータ３１を固定して、ロータ軸３１ａに固定されたギア３１ｂと、基台１１の軸１５に固定されたギア３４ａとが噛合するように、電磁アクチュエータ固定部材３５を基台１１に取り付ける。
【００２８】
光学系ユニット２０を組み立てるには、円筒カム２１をラック部２１ｂが軸１５に固定されたギア３４ｂと噛合するように、基台１１の底板上に載置する。次に、カムフォロア２２ｃを鏡筒１４の摺動溝１４１ａに嵌めることによって、第２のレンズホルダ２２を鏡筒１４に取り付ける。この際、円筒カム２１のカム面２１ａとカムフォロア２２ｃとが接するように、第２のレンズホルダ２２を取り付ける。次に、コイルバネ２３を第２のレンズホルダ２２のフランジ部２２ｂの前面に載置する。次に、保護カバー１７を、コイルバネ２３を光入射側から押さえつけるようにして基台１１に固定する。
【００２９】
そして、この機構系に、最終的に、レンズ２５を固定した第１のレンズホルダ２６を組み込んで取り付ける。すなわち、第１のレンズホルダ２６の雄ねじ部２６ａを第２のレンズホルダ２２の雌ねじ部２２ａと螺合させて、第１のレンズホルダ２６を第２のレンズホルダ２２に固定する。この際に、第１のレンズホルダ２６の雄ねじ部２６ａと第２のレンズホルダ２２の雌ねじ部２２ａとの螺合位置を調整することにより、第１のレンズホルダ２６と第２のレンズホルダ２２との位置調整も行う。
【００３０】
このように本実施形態の光学モジュールでは、レンズ２５を固定した第１のレンズホルダ２６を、最終的に組み込むようにしたので、もし、第１のレンズホルダ２６を組み込む前の機構系、または、第１のレンズホルダ２６に不具合があった場合には、それぞれを不具合のないものと組み替えることにより対応できるので、歩留まりが向上する。また、光学モジュール１０の組み立て中にレンズが汚れてしまうことを防止できる。さらに、レンズ２５は第１のレンズホルダ２６に対してのみ位置合わせをして固定すればよいので、光学性能を保証しやすくなる。
【００３１】
また、このような光学モジュールを、携帯電話、ノート型のパーソナルコンピュータ、携帯型テレビ電話等のカメラを有する携帯用電子機器に用いることにより、携帯用電子機器のカメラ性能を向上させることができる。
【００３２】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、本実施形態では、第２のレンズホルダ２２に突状部からなるカムフォロア２２ｃを形成する例について説明したが、第２のレンズホルダ２２に係合ピンを設けるようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、ズーム機構を有する光学モジュールについて説明したが、ズーム機構を有さない光学モジュールに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る光学モジュールの構成を表す分解斜視図である。
【図２】図１に示した光学モジュールの光学系ユニットの断面図である。
【図３】図１に示した光学モジュールの構成を表す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０      光学モジュール
１２      基板
１３      ＣＣＤ
１４      鏡筒
２０      光学系ユニット
２１      円筒カム
２１ａ    カム面
２２      第２のレンズホルダ
２２ａ    雌ねじ部
２２ｃ    カムフォロア
２３      コイルバネ
２５      レンズ
２６      第１のレンズホルダ
２６ａ    雄ねじ部
３０      駆動部
【図１】
2005227503.tif 000003
【図２】
2005227503.tif 000004
【図３】
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