(57)【要約】【課題】  光学的な特性の異なるレンズを備えて三次元方向に変位自在な複数の光学部材を備えてモード変換機能を有し、かつ、各光学部材が他部材と干渉しないようにしたコンパクトなカメラモジュールを提供する。【解決手段】  複数の光学部材４，５を、光軸に対応する光軸位置と前記光軸から外れた退避位置とに各独立に変位させる操作部材１８が、各光学部材４，５に対応したカム部１９，２８を備えるカム部材であり、カム部１９，２８は、カム部材１８の支軸１８ａの周りに形成され、光学部材４，５を退避位置に退避させるために支軸１８ａに沿う面内に形成される第一カム面２０と、光学部材４，５を光軸位置で焦点調整するために支軸１８ａに交差する面内に形成される第二カム面２２と、光学部材４，５を退避位置にて支軸１４に沿う方向に位置規制するために第一カム面２０の周りの支軸１８ａに交差する面内に形成される第三カム面３６と、を備える。【選択図】  図５
2007101626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的な特性がそれぞれ異なるレンズを備えて光軸に沿う方向及び光軸と交差する方向に変位自在に支持される複数の光学部材を、前記光軸に対応する光軸位置と前記光軸から外れた退避位置とにそれぞれ独立に変位させる操作部材が、単一の駆動手段によって駆動されるようにしたカメラモジュールであって、
前記操作部材は、前記光学部材を前記退避位置に退避させるために該操作部材の支軸に沿う面内に形成される第一カム面と、前記光学部材を前記光軸位置で焦点調整するために前記支軸に交差する面内に形成される第二カム面と、前記光学部材を前記退避位置にて前記支軸に沿う方向に位置規制するために前記第一カム面の周りの前記支軸に交差する面内に形成される第三カム面と、を備えることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記第一カム面は、小径の逃がし部を有して大径に形成される大径部の外周面に形成され、前記第二カム面は、前記逃がし部から前記支軸の半径方向外方に離間して前記支軸と交差する面内に周方向に沿って傾斜する傾斜部を有し、前記第三カム面は、前記逃がし部における前記支軸寄りの部位から半径方向外方に延びて前記大径部の外周を囲むように平坦状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記第三カム面に接触するカムフォロワーと、前記第二カム面に接触するカムフォロワーとがそれぞれ前記各光学部材に設けられ、かつ、前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面との間には、所定の落差が設定され、
前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記所定の落差に相当する落差が設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記第三カム面に接触するカムフォロワーと、前記第二カム面に接触するカムフォロワーとがそれぞれ前記各光学部材に設けられ、かつ、前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面との間には、所定の落差が設定され、
前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記第二カム面から前記第三カム面への移行部では、前記所定の落差より小さい落差が設定され、前記第三カム面から前記第二カム面への移行部では、前記所定の落差より大きい落差が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面は、曲面状に形成されることを特徴とする請求項３又は４に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末等に搭載されるカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズを光軸上の位置と光軸から外れた位置とに切り換えることにより、単一のレンズを用いて倍率の変更を行うようにしたカメラモジュールは公知である（例えば、特許文献１）。また、焦点距離の異なる複数のレンズを選択的に切り換えることにより、倍率の変更を行うようにしたカメラモジュールも公知である（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−１０２５７２号公報
【特許文献２】特許第２６５７１０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近時は、携帯電話機等のいわゆる携帯端末にもカメラモジュールが搭載され、簡易に撮影を行えるようになったが、撮影モードの多様化や撮影技術の高度化、高機能化等の要請に応えるために、例えば、倍率変更と焦点調整を適宜選択して行えるようなモード変換機能が追求されるようになった。しかし、上記従来のカメラモジュール（特許文献１，２等）は焦点調整機能を備えていない。
【０００４】
倍率変更に加えて焦点調整を可能とするためには、光学的な特性の異なるレンズをそれぞれ有する複数の光学部材を、光軸に沿う方向及び光軸と交差する方向に変位自在となるように各独立に支持させなければならない。このような構成をカメラモジュール内の限られたスペース内に実現する場合、小型化、簡素化、の要求は勿論、正確な動作も要求され、容易に実現できるものではない。特に、各光学部材を光軸と交差する方向に変位させる際、光軸に沿う方向の動作を規制しておく必要があるが、限られたスペース内でこれを行うことは容易ではない。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、光学的な特性の異なるレンズを備えて三次元方向に変位自在な複数の光学部材を備えてモード変換機能を有し、かつ、光学部材を光軸と交差する方向に変位させる際、光軸に沿う方向の動作を規制可能なカメラモジュール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】
（１）本発明に係るカメラモジュールは、光学的な特性がそれぞれ異なるレンズを備えて光軸に沿う方向及び光軸と交差する方向に変位自在に支持される複数の光学部材を、前記光軸に対応する光軸位置と前記光軸から外れた退避位置とにそれぞれ独立に変位させる操作部材が、単一の駆動手段によって駆動されるようにしたカメラモジュールであって、前記操作部材は、前記各光学部材に対応したカム部を備えるカム部材であり、前記カム部は、前記カム部材の支軸周りに形成され、前記光学部材を前記退避位置に退避させるために前記支軸に沿う面内に形成される第一カム面と、前記光学部材を前記光軸位置で焦点調整するために前記支軸に交差する面内に形成される第二カム面と、前記光学部材を前記退避位置にて前記支軸に沿う方向に位置規制するために前記第一カム面の周りの前記支軸に交差する面内に形成される第三カム面と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成からなるカメラモジュールによれば、カム部が、カム部材の支軸周りに形成され、光学部材を退避位置に退避させるための第一カム面と、光学部材を光軸位置で焦点調整するための第二カム面と、を備えているので、操作部材を単一の駆動手段によって駆動させることにより、特性の異なるレンズを光軸に対して出退させるように各光学部材を変位させることで倍率変更を行うことができ、また、レンズを光軸上に位置させて光学部材を光軸に沿って変位させることで焦点調整を行うことができる。
【０００８】
そして、カム部が、光学部材を退避位置で位置規制するための第三カム面を第一カム面の周りに形成しているので、各光学部材が第二カム面から第三カム面及び第一カム面に移行すれば、焦点調整モードから位置規制を伴う退避モードに移行し、光学部材を退避位置にて支軸に沿う方向に位置規制することが可能となる。
【０００９】
（２）このようなカメラモジュールでは、カムとして機能する操作部材のカム部の構成として、前記第一カム面は、小径の逃がし部を有して大径に形成される大径部の外周面に形成され、前記第二カム面は、前記逃がし部から前記支軸の半径方向外方に離間して前記支軸と交差する面内に周方向に沿って傾斜する傾斜部を有し、前記第三カム面は、前記逃がし部における前記支軸寄りの部位から半径方向外方に延びて前記大径部の外周を囲むように平坦状に形成される小径の逃がし部を有して大径に形成されるようにしてもよい。このようにすれば、面倍率変更モードと焦点調整モードと位置規制を伴う退避モードを行う３つのカム面を単一の操作部材に集約して形成することができ部品点数を少なくして構成を簡素化することができる。
【００１０】
（３）前記第三カム面に接触するカムフォロワーと、前記第二カム面に接触するカムフォロワーとがそれぞれ前記各光学部材に設けられ、かつ、前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面との間には、所定の落差が設定され、前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記所定の落差に相当する落差が設定されていてもよい。このようにすれば、第三カム面に接触するカムフォロワーと第二カム面に接触するカムフォロワーとを各別に設けているため、カム面とカムフォロワーの間の対応関係が構成上明確になり、正確な動作の確保が可能となる。
【００１１】
（４）前記第三カム面に接触するカムフォロワーと、前記第二カム面に接触するカムフォロワーとがそれぞれ前記各光学部材に設けられ、かつ、前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面との間には、所定の落差が設定され、前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記第二カム面から前記第三カム面への移行部では、前記所定の落差より小さい落差が設定され、前記第三カム面から前記第二カム面への移行部では、前記所定の落差より大きい落差が設定されていてもよい。このようにすれば、上記（３）の作用、効果に加えて、カムフォロワーが第二カム面と第三カム面との間を相互にスムーズに移行することができるようになる。
【００１２】
（５）前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面は、曲面状に形成されていてもよい。このようにすれば、カムフォロワーの円滑な摺接動作が得られ、しかも、カム面に対する接触抵抗が少なくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のカメラモジュールによれば、倍率変更モードと焦点調整モードに加えて各光学部材の光軸に沿う方向の位置規制を伴う退避モードとを実現する３つのカム面を単一の操作部材に形成したので、部品点数を増やすことなく小型化に有利なカメラモジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の最良の実施の形態に係るカメラモジュールについて図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は操作部材の斜視図、図２は光学部材の斜視図、図３（Ａ）（Ｂ）は、操作部材と光学部材の対応関係を示す平面図、図４（Ａ）（Ｂ）は、操作部材と光学部材の対応関係を示す斜視図、図５は光学部材が退避位置にある状態のカメラモジュールの内部の構成を示す斜視図、図６は光学部材が光軸位置にある状態のカメラモジュールの内部の構成を示す斜視図である。
【００１６】
まず、このカメラモジュールの全体の構成について説明する。このカメラモジュールは、図５及び図６に示すように、撮像素子１と、それぞれ光学的な特性の異なるレンズ５，１０を有する光学部材４、９と、各光学部材４，９を操作する操作部材１８と、該操作部材１８を駆動する駆動手段３２とを備え、筐体３３（図７参照）内に収容され、該筺体３３には、外部の光をレンズ５，１０を介して撮像素子１に導入するための撮影用の孔３４が一方のレンズ５の前面側に形成される。
【００１７】
撮像素子１は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの周知の素子であり、内側に撮像面２を有し、その撮像面２の周囲は壁部３によって包囲される。
【００１８】
一方の光学部材４は被写体側に配置され、他方の光学部材９は撮像素子１側に配置される。各光学部材４，９は、共通の支軸１４に各独立に回動自在かつ軸方向に変位自在となるように軸支される。支軸１４は光軸に沿う方向に設けられており、各光学部材４，９は、それぞれ該支軸１４に対してほぼ直交する面内、即ち、光軸に直交する面内に回動し、光軸に対応する光軸位置と、光軸から外れた退避位置とに変位する。その光学部材４，９間には、開口孔が形成された遮光板１５と、電磁石等のアクチュエーターによって駆動されるシャッター１６とが介装される。
【００１９】
光学部材４は、円形状の周縁を有する長焦点距離のテレレンズ５と、該テレレンズ５の周縁を取り囲むように設けられる枠部６と、該枠部６の一部から延長するアーム部７と、操作部材１８が有する後述するカム部に沿うフォロア部８とを備えている。レンズが嵌め込まれていない光学部材４を裏側から見た斜視図である図２に示すように、フォロア部８には、曲面状の接触面を有する２つのカムフォロワー８ａ，８ｂが所定の落差ｇを有して段違い状に設けられており、後述するように、一方のカムフォロワー８ａは第二カム面２２に、他方のカムフォロワー８ｂは第三カム面３６に、それぞれ付勢当接する（図３（Ａ）（Ｂ）参照）。なお、筺体３３に形成される撮影用の孔３４は、枠部６よりも大径に形成される。また、アーム部７は、枠部６よりも軸方向の寸法が小さく形成される。そして、アーム部７には、支軸１４が挿通される軸孔７ａ，７ｂが形成され、該アーム部７によって光学部材４が支軸１４の周りに回動自在かつ支軸１４の軸方向に変位自在に支持される。
【００２０】
他方の光学部材９は、短焦点距離のワイドレンズ１０を有するとともに、光学部材４と同様に、枠部１１と、アーム部１２と、フォロア部１３とを備えている。そのフォロア部１３には、図示は省略するが、光学部材４のフォロア部８と同様に所定の落差ｇを有する２つのカムフォロワー（図示省略）が設けられている。なお、前記撮像素子１の撮像面の周囲を包囲する前記壁部３は、前記枠部１１よりも大径に形成される。また、前記アーム部１２は、枠部１１よりも軸方向の寸法が小さく形成される。そして、アーム部１２には、支軸１４が挿通される軸孔が形成され、該アーム部１２によって光学部材９は支軸１４の周りに回動自在かつ支軸１４の軸方向に変位自在に支持される。
【００２１】
この両光学部材４，９は、バネなどの周知の弾性部材１７で連結され、両光学部材４，９が支軸１４の軸方向に沿って互いに接近するように付勢している。
【００２２】
本実施の形態では、以下に説明するように、操作部材１８によって、両光学部材４，９は支軸１４に沿う方向に位置規制されるようになっている。
【００２３】
操作部材１８は、駆動手段３２によって回転駆動されるカム部材であり、該カム部材１８は、支軸１４に沿う方向の上部と下部に、各光学部材４，９に対応した二つのカム部（上方カム部及び下方カム部）１９，２８を備える。これにより、単一のカム部材１８によって前記二つの光学部材４，９が操作可能となる。即ち、該カム部１９，２８には、各光学部材４，９が有する前記フォロア部８，１３がそれぞれ当接する。
【００２４】
このカム部材１８は、下端部に設けられた歯車（図示省略）を介してステップモーターなど周知の駆動手段３２によって回転駆動され、その支軸１８ａは、光軸の方向に沿って設けられる。また、該カム部材１８は、上面視反時計回りに駆動されるものであるが、これに限られず、時計回りに駆動されるものであってもよく、適宜回転方向を変更可能なものであってもよい。各カム部１９，２８は、該カム部１９，２８に当接する前記各フォロア部８，１３との関係において、ほぼ同一形状を有し、それぞれは支軸１８ａに対して位相がほぼ半周期分ずれた位置に形成される。なお、各カム部１９，２８の形状、配置の関係は、テレレンズ５およびワイドレンズ１０の光学設計により各々独立にあらゆる形態をとり得る。
【００２５】
上方のカム部１９は、カム部材１８の支軸１８ａの周りに形成され、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、光学部材４を退避位置に退避させるための第一カム面２０と、光学部材４を光軸位置で焦点調整するための第二カム面２２と、光学部材４の退避位置にて支軸１４に沿う方向の位置を規制するための第三カム面３６と、を備え、前記第三カム面３６は、図１（Ｂ）に示すように、第二カム面２２からの移行部において第二カム面２２に対して所定の落差ｇを有している。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）にて、１８ｂは支軸１８ａを挿通させさるための軸孔を示す。
【００２６】
第一カム面２０は、小径の逃がし部２１を有して所定の曲率半径で大径に形成される大径部２０Ａの支軸１８ａに沿う方向の外周面に形成され、第二カム面２２は、逃がし部２１から支軸１８ａの半径方向外方に離間して支軸１８ａに交差する平面上に周方向に沿って形成され、平坦部２６と傾斜部２３と平坦部２７ａ，２７ｂを有し、第三カム面３６は、逃がし部２１における支軸１８ａ寄りの部位から半径方向外方に延びて大径部２０Ａの外周を囲むように支軸１８ａと交差する平面上に、前記第二カム面２２と対向し合うように平坦状に形成される。
【００２７】
第二カム面２２の平坦部２６は、支軸１８ａ方向の高さが一定に設定され、その上流側は、第三カム面３６の上流端に壁面状に立ち下がる移行部３６ｂに接続され、その下流側は、上り斜面２４に接続される。上り斜面２４は、頂部ｍを介して下り斜面２５に接続される。この上り斜面２４と頂部ｍと下り斜面２５で支軸１８ａに沿う方向に高さが変化する本発明の傾斜部２３が構成される。
【００２８】
そして、下り斜面２５の下流側は平坦部２７ａに接続され、平坦部２７ａの下流側は上りの傾斜部ｎを介して平坦部２７ｂに接続され、平坦部２７ｂの下流側は、第三カム面３６の導入側の移行部３６ａに、落差ｇを有して接続される。
【００２９】
下方カム部２８は、第一カム面２９と、逃がし部３０と、第二カム面３１と、第三カム面３８とを備え、これらの互いの位置関係は、上方カム部１９の場合と同様に設定されている。
【００３０】
第二カム面２２から第三カム面３６への移行部３６ａでは、所定の落差ｇより小さい落差が設定されてもよい。また、第三カム面３６から第二カム面２２への移行部３６ｂでは、所定の落差ｇより大きい落差が設定されてもよい。このようにすれば、フォロア部８が第二カム面２２と第三カム面３６との間を相互にスムーズに移行することができる。
【００３１】
図３（Ａ）（Ｂ）及び図４（Ａ）（Ｂ）は、光学部材４のフォロア部８とカム部材１８の対応関係を示し、図３（Ａ）及び図４（Ａ）は、フォロア部８が第二カム面２２に付勢当接して、光学部材４が光軸位置にあるいる状態（図６参照）、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）は、フォロア部８が第一カム面２０及び第三カム面３６に付勢当接して、光学部材４が退避位置にある状態（図５参照）、をそれぞれ示す。
【００３２】
各光学部材４，９は、各フォロア部８，１３がそれぞれ対応する各第一カム面２０，２９に当接すると、光軸位置から離間する方向つまり退避位置に向けて回動すると共に、各フォロア部８，１３が第三カム面３６，３８にも当接し、両光学部材４，９における支軸１４に沿う方向の位置規制がなされる。要するに、各光学部材４，９が光軸位置にあっても退避位置にあっても、弾性部材１７によって、各フォロア部８，１３が、それぞれ、第二カム面２２，３１又は第三カム面３６，３８に付勢当接するので、各光学部材４，９は、支軸１４に沿う方向に位置規制された状態が維持される。
【００３３】
次いで、このような構成からなるカメラモジュールによる光学部材４，９の動作について、図７（Ａ）〜（Ｄ）を参照しつつ説明する。まず、図７（Ａ）に示す状態では、テレレンズ５を有する光学部材４が退避位置にあり、ワイドレンズ１０を有する光学部材９が光軸位置にある。次に、倍率変更の動作としてレンズ５，１０の切り換えが行われると、図７（Ｂ）に示す状態となる。即ち、光学部材４が光軸位置に配置され、光学部材９が退避位置に配置される。
【００３４】
そして、焦点調整の動作としてテレレンズ５を有する光学部材４が光軸上を被写体側に変位し、図７（Ｃ）の状態となる。このとき、上記のように、光学部材４の枠部６が撮影用の孔３４よりも小径であり、かつ、枠部６がアーム部７より突出することから、光学部材４は、枠部６が撮影用の孔３４に入り込む位置まで変位可能である。
【００３５】
一方、ワイドレンズ１０が焦点調整の動作を行う場合には、図７（Ａ）に示す状態から、ワイドレンズ１０を有する光学部材９が光軸上を撮像素子１側に変位し、図７（Ｄ）に示す状態となる。このとき、上記のように、光学部材９の枠部１１が前記撮像素子１の撮像面２の周囲を包囲する前記壁部３よりも小径であり、かつ、枠部１１がアーム部１２より突出することから、光学部材９は、枠部１１が前記壁部３の内側に入り込む位置まで変位可能である。
【００３６】
次に、光学部材４，９を上記のように動作させるためのカム部材１８の動作について、カム面の展開図を示す図８及びその他の図面を参照して説明する。なお、便宜上、上方カム部１９を例にとり、フォロア部８が、第一カム面２０及び第三カム面３６から第二カム面へ移行する箇所を０°（基準点）として説明する。
【００３７】
まず、０°においては、光学部材４は退避位置の終端にあり、フォロア部８の側部が第一カム面２０に付勢当接し、かつ、カムフォロワー８ｂが第三カム面３６に付勢当接しており、光学部材４は支軸１４に沿う方向の位置規制が行われ他部材との当接干渉が防止される（図７（Ａ）の状態）。
【００３８】
０°の位置から、カム部材１８が反時計回りに回転すると、フォロア部８の側部は第一カム面２０から外れ、かつ、カムフォロワー８ｂが第三カム面３６から離間し、カムフォロワー８ａが平坦部２６に当接してフォロア部８が径方向内方に変位し、これに伴って、テレレンズ５が光軸に接近するように変位する。そして、カム部材１８の回転開始から約６０°以内で、フォロア部８が向きを変え、テレレンズ５が光軸上に挿入されて、光学部材４は光軸位置にある状態となる（図７（Ｂ）の状態）。
【００３９】
さらにカム部材１８が反時計回りに回転すると、カムフォロワー８ａが第二カム面２２の上り斜面２４に至り約９０°の角度範囲に亘って該上り斜面２４に沿って頂部ｍまで上昇する（図７（Ｃ）の状態）。なお、該頂部は、約１５０°の角度位置にある。
【００４０】
そして、フォロア部８のカムフォロワー８ａが、第二カム面２２の急斜面２５に至り約３０°の角度範囲に亘って下り斜面２５に沿って降下し、約１８０°の角度位置にある平坦部２７に復帰する（図６及び図７（Ｂ）の状態）。焦点調整は、フォロア部８が上り斜面２４に沿って上昇する間、もしくは下り斜面２５に沿って降下する間のいずれかの間に行う。
【００４１】
さらに、フォロア部８のカムフォロワー８ａは約６０°の角度範囲に亘って、前記平坦部２７上を径方向外方に変位し、これに伴って、テレレンズ５が光軸から離脱するように変位する。また、フォロア部８のカムフォロワー８ａは、第二カム面２２の終端を画する端面に当接し、該端面の端縁を支点として径方向外方に作用する力を受ける。
【００４２】
その際に、フォロア部８のカムフォロワー８ｂが、第三カム面３６の移行部３６ａに付勢当接した時点で、フォロア部８が向きを変え、フォロア部８が第一カム面２０に付勢当接し、かつカムフォロワー８ｂが大径部２０Ａの外周に形成した第三カム面３６に移行しテレレンズ５が光軸から離脱して、光学部材４が退避位置に復帰する（図５及び図７（Ａ）の状態）。
【００４３】
このとき、フォロア部８は、約２４０°の角度位置にあって、第一カム面２０に当接すると共に、第三カム面３６にカムフォロワー８ｂが当接することによって、光学部材４の位置規制が行われ、この後、フォロア部８は、０°の角度位置まで約１２０°の角度範囲に亘って、第一カム面２０及び第三カム面３６に当接し、光学部材４が位置規制された状態で退避位置に移行する。
【００４４】
前述したように、第三カム面３６と第二カム面２２の間に落差ｇが設定される一方、カムフォロワー８ａとカムフォロワー８ｂの間に落差ｇが設定されているため、フォロア部８が第二カム面２２から第三カム面３６（及び第一カム面２０）に移行する際に、フォロア部８の支軸１４方向の高さレベルは変化しない。なお、フォロア部８が第二カム面２２から第三カム面３６（及び第一カム面２０）に移行する際に、フォロア部８の支軸１４方向の高さレベルを若干変化させるようにしてもよい。即ち、第二カム面２２と第三カム面３６の間の落差ｇと、カムフォロワー８ａとカムフォロワー８ｂの間の落差とを適宜異ならせてもよい。
【００４５】
また、第二カム面２２に接触するカムフォロワー８ａと第三カム面３６に接触するカムフォロワー８ｂとを各別に設けているため、カム面とカムフォロワーの対応関係が構成上明確になり、カム面とカムフォロワーの対応関係の混乱（相互干渉）の発生を防ぐことができる。なお、カム面とカムフォロワーの対応関係を構成上明確にすることができれば、第三カム面３６を第二カム面２２の平坦部２７と（落差を設けることなく）同一レベルに平坦に形成してもよい。
【００４６】
他方の下方カム部２８は、前述したように、上方カム部１９と半周期分位相がずれた同等の形状を有するものである。そのため、例えば、光学部材４が光軸位置にあって、そのフォロア部８が第二カム面２２の前記傾斜部２３に当接するときは、光学部材９のフォロア部１３が下方カム部２８の第一カム面に当接し、即ち、光学部材９は退避位置にあるという関係にある。
【００４７】
以上のように、本実施形態に係るカメラモジュールによれば、倍率変更機能や焦点調整機能に加えて光学部材４，９の位置規制を伴う退避機能を有しつつも、これらの機能を単一の駆動手段によって実現してカメラモジュールの顕著な小型化を図ることができる。
【００４８】
また、テレレンズ５が光軸上に位置する状態において光学部材４の一部が前記撮影用の孔３４に入り込むように該光学部材４を光軸に沿って変位させることができるため、焦点調整を行うために光学部材４を変位させることのできる有効な領域を確保しつつ、筐体の薄型化を図ることができる。
【００４９】
さらに、光学部材９の一部が前記壁部３の内側に入り込むことで、前記ワイドレンズ１０と撮像面２との間は、前記枠部１１及び壁部３によって包囲された状態となり、塵埃や外乱光を有効に遮断することができる。しかも、ワイドレンズ１０が光軸上に位置する状態において光学部材９の一部が前記壁部３の内側に入り込むように該光学部材９を光軸に沿って変位させることができるため、焦点調整を行うために光学部材９を変位させることのできる有効な領域を確保しつつ、筐体の薄型化を図ることができる。
【００５０】
ところで、上記カメラモジュールは、前記光軸上に位置する一つのレンズ又は複数のレンズの組み合わせによって、焦点距離が異なる複数の光学系を光軸上において構成可能であり、光学倍率が離散的に異なる複数の画像を得ることができるが、デジタルズームを併用することにより、前記光学系によって得られる画像を基に、連続的に倍率の変化する画像を得ることができる。
【００５１】
具体的には、短焦点距離側の光学系による基準画像を処理した拡大画像の領域が、長焦点距離側の光学系による基準画像の領域と同等となる際に、該長焦点距離側の光学系が光軸上に介在する状態となるように、前記光学部材の位置制御が実行される。なお、前記各光学系は、単一のレンズで構成される場合もあるが、複数のレンズの組み合わせによって構成される場合もある。この場合には、その光学系の焦点距離は、各レンズによる合成焦点距離である。
【００５２】
以下に、図９に基づいて、長焦点距離側の光学系として光学倍率が２．５倍のテレレンズ５を備え、短焦点距離側の光学系として光学倍率が１倍のワイドレンズ１０を備えるカメラモジュールにおいて、倍率を連続的に上げるズーム操作を行い、画像をワイドレンズ１０の光学倍率である１倍からテレレンズ５の光学倍率より大きい５倍まで連続的に拡大して画像を提供する場合について説明する。なお、デジタル処理及びレンズの切換処理は、任意の演算処理装置によって行われる。
【００５３】
まず、前記光軸上にワイドレンズ１０を介在させ、該ワイドレンズ１０による第一の基準画像を得る。そして、倍率を上げる操作に応じて、第一の基準画像をデジタル処理により拡大して拡大画像を提供する。このとき、提供される画像の画質は、倍率が高くなるにつれて低下する関係にある。倍率が２．５倍まで上げられると、光軸上に介在するレンズをワイドレンズ１０からテレレンズ５に切り換える操作が行われる。
【００５４】
そして、該テレレンズ５による第二の基準画像を得ると、２．５倍まで拡大された前記拡大画像を、該第二の基準画像と差し替える。この処理により、提供される画像の画質は第一の基準画像と同程度となる。なお、このとき、該拡大画像の画像提供領域と、第二の基準画像の領域とが同等となっている。さらに倍率を上げる操作が行われると、前記第二の基準画像をデジタル処理により拡大して拡大画像を提供する。このとき、先ほどと同様に、提供される画像の画質は、倍率が高くなるにつれて低下する関係にある。
【００５５】
このようにすれば、ズーム操作を行った場合、ズーム操作で要求される倍率が長焦点距離側の光学系の倍率となった際に光学系を変更することで画質を向上させることができるため、広い倍率の範囲に亘って画質を好適に維持しつつ、任意の倍率の画像を提供することが可能となる。なお、本発明に係るカメラモジュールは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５６】
例えば、図１０に示すように、撮像素子１は、少なくとも前記光軸上に配置される透明な部位を有する固定部材３５によって撮像面２が閉塞される構成であってもよい。このようにすれば、塵埃や外乱光を有効に遮断することができる。この場合、前記固定部材３５は、レンズを備えた部材であり、特に、標準レンズや広角レンズを備えた部材であることが好ましい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、カム部材１８は、位相が半周期分ずれた位置に形成される二つのカム部１９，２８を有するものとして説明したが、位相をずらす度合いや、設けられるカム部の数や、カム部の形状は、これに限定されるものではない。そして、カメラモジュールが有するカム部材は、一つには限定されず、一つの駆動手段によってそれぞれ回転駆動されるものであれば、複数であってもよい。なお、本発明においては、カメラモジュールは、光学部材を二つ有するものであったが、光学部材を一つのみ有するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係るカメラモジュールは、倍率変更機能や焦点調整機能を備えてコンパクト化を達成することができ、かつ、光学部材の当接干渉等のトラブルの発生を少なくしたので、モード変換機能を健全に維持することができ、携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末装置の分野に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の実施形態に係るカメラモジュールの操作部材の斜視図
【図２】同光学部材の斜視図
【図３】（Ａ）は同光軸位置にある光学部材と操作部材の平面対応図、（Ｂ）は同退避位置にある光学部材と操作部材の平面対応図
【図４】（Ａ）は同光軸位置にある光学部材と操作部材の斜視対応図、（Ｂ）は同退避位置にある光学部材と操作部材の斜視対応図
【図５】同光学部材が退避位置にある状態のカメラモジュールの内部構成を示す斜視図
【図６】同光学部材が光軸位置にある状態のカメラモジュールの内部構成を示す斜視図
【図７】同実施形態に係るカメラモジュールの動作を示す概略断面図であって、（Ａ）は撮像素子側の光学部材が退避位置にあり被写体側の光学部材が光軸位置にある状態を示す断面図、（Ｂ）は撮像素子側の光学部材が光軸位置にあり被写体側の光学部材が退避位置にある状態を示す断面図、（Ｃ）は撮像素子側の光学部材が光軸位置にあって該光学部材の一部が撮影用の孔に入り込んでいる状態を示す断面図、（Ｄ）は被写体側の光学部材が光軸位置にあって該光学部材の一部が壁部の内側に入り込んでいる状態を示す断面図
【図８】同実施形態に係るカメラモジュールの光学部材の動作説明図
【図９】同実施形態に係るカメラモジュールを用いて撮影される画像の画質と倍率との関係図
【図１０】同実施形態に係るカメラモジュールの概略断面図であって、（Ａ）は撮像面を閉塞する固定部材と変位可能な二つの光学部材とを備えるカメラモジュールを示す断面図、（Ｂ）は撮像面を閉塞する固定部材と変位可能な一つの光学部材とを備えるカメラモジュールの断面図
【符号の説明】
【００６０】
５，１０…レンズ
４，９…光学部材
８ａ，８ｂ…カムフォロワー
１４，１８ａ…支軸
１８…操作部材
１９，２８…カム部
２０…第一カム面
２０Ａ…大径部
２１…逃がし部
２２…第二カム面
３２…駆動手段
３６…第三カム面
３６ａ，３６ｂ…移行部
ｇ…落差
【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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