(57)【要約】【課題】  レンズホルダーを支持するモジュール基台の周囲に、ステップモータ、画像センサー、ＩＳＰの３者をコンパクトに構成したカメラモジュールの配置構造を提供すること。更に、それによって利用し易くコンパクトな電子機器（親機）を得ること。【解決手段】  光軸に沿って所定の範囲で移動するレンズホルダーを納めたほぼ直方体をなすブロック状のモジュール基台の各面にカメラモジュールの部品を配置する構成において、前記光軸に垂直な焦点面である底面に画像センサを配置し、前記モジュール基台の側面の１つに偏平な形状のステップモータを密接配置し、また前記モジュール基台の面の一つに平行してＩＳＰを配置したこと。【選択図】  図１
2007174380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って所定の範囲で移動するレンズホルダーを納めたほぼ直方
体をなすブロック状のモジュール基台の各面にカメラモジュールの部品を配置する構成に
おいて、前記光軸に垂直な焦点面である底面に画像センサを配置し、前記モジュール基台
の側面の１つに偏平な形状のステップモータを密接配置し、また前記モジュール基台の面
の一つに平行してＩＳＰを配置したことを特徴とするカメラモジュールの配置構造。
【請求項２】
前記ステップモータと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の互いにほ
ぼ９０°をなす２つの側面に分けて配置されていることを特徴とする請求項１のカメラモ
ジュールの配置構造。
【請求項３】
前記ステップモータと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の互いにほ
ぼ１８０°をなし互いに対向する２つの側面に分けて配置されていることを特徴とする請
求項１のカメラモジュールの配置構造。
【請求項４】
前記ステップモータと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の１つの同
じ側面に重ねて配置されていることを特徴とする請求項１のカメラモジュールの配置構造
。
【請求項５】
前記画像センサーと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の底面に重ね
て配置されていることを特徴とする請求項１のカメラモジュールの配置構造。
【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の配置構造に関する。更に詳しくは、モジュール基台の周囲に配置される、偏平で比較的面積が大きい主要部品である、ステップモータ、画像センサー、ＩＳＰの占める相互の位置関係に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話機等の小型電子機器に組み込むことを目的とした超小型の電子カメラモジュールが種々開発されている。このモジュールは例えば、レンズを保持するレンズホルダー（鏡筒）を光軸方向に移動可能に支持する機能を有するモジュール基台に、更にＣ−ＭＯＳ等の画像センサー、合焦のためにレンズを進退させるモーターと付属メカニズム、また、画像や色の処理補正、更には撮影のための周辺ハード部品の動作を制御するＩＳＰと呼ばれる集積回路を一体化したものである。カメラの主要機能が纏めてモジュール化されているため、これを組み込むことにより、容易に電子カメラが一体化した小型電子機器が得られる利便がある。
【０００３】
図７は従来例の側面図（一部断面図）である。１はモジュール基台であり、その内部でレンズ５ａを保持するレンズホルダー５が図の上下方向（レンズの光軸の方向）に摺動可能に支持されている。３は画像センサーで、回路基板（ＰＣ）１０上に実装され、レンズの結像位置に置かれる。４はＩＳＰであり、やはりＰＣ上に実装されている。ＩＳＰ４はＰＣ１０上で画像センサー３やレンズホルダー５を駆動する円筒型モーター１１の駆動端子と相互に結線されている。
【０００４】
従来例におけるレンズホルダー５をフォーカシングするための駆動機構について述べる。この原動力は円筒型モーター１１で、モーター軸は回路基板ＰＣ１０と平行になるようその上に載置される（支持部材は図示せず）。モーター１１の端部に突出する出力軸にはウォーム１２が取り付けられ、それと噛み合うウォーム歯車１３は円筒カム１４と一体になっており、両者の共通回転軸１５はレンズホルダー５の摺動方向と平行であり、レンズホルダー５から出た突起１７の先端が円筒カム１４の円筒面に掘られた螺旋状のカム溝１６に嵌まっている。従ってモーターを正又は逆方向に回転させるとその回転数に比例した角度だけ円筒カム１４が駆動され、レンズホルダー５を光軸方向に合焦位置まで前後に移動させる。合焦すると制御回路であるＩＳＰ４によって駆動は停止される。なお円筒カム１４をネジで、レンズホルダー５の突起１７をそれに螺合するナットで置換することもある。
【０００５】
従来、本例のように画像センサー３とＩＳＰ４とは同じＰＣ上で同一平面上に配置され
ていた。また円筒型モーターは、図７に示されたようにモータケースの円筒型の周囲（斜めの隅部）に無駄な空間を生じる。ウォーム機構や円筒カムも直交軸を有する配置のため合理的な配置になり難い。カメラモジュールは、親機となる電子機器に組み込まれる関係上、関連部品が平面的に展開されたり円筒型モータを備えた配置は不利であって、主体となるモジュール基台の周囲に密着してコンパクトに配置されている方が、親機を含めて小型化し易いので好ましいが、従来構造はこの条件を満たしていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、レンズホルダーを支持するモジュール基台の周囲に、ステップモータ、画像センサー、ＩＳＰの３者をコンパクトに構成したカメラモジュールの配置構造を提供することである。更なる目的は、それによって利用し易くコンパクトな電子機器（親機）を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のカメラモジュールの配置構造は次の特徴を備える。
（１）光軸に沿って所定の範囲で移動するレンズホルダーを納めたほぼ直方体をなすブロック状のモジュール基台の各面にカメラモジュールの部品を配置する構成において、前記光軸に垂直な焦点面である底面に画像センサを配置し、前記モジュール基台の側面の１つに偏平な形状のステップモータを密接配置し、また前記モジュール基台の面の一つに平行してＩＳＰを配置したこと。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のカメラモジュールの配置構造は更に次の特徴を備えることがある。
（２）前記ステップモータと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の互いにほぼ９０°をなす２つの側面に分けて配置されていること。
【０００９】
（３）前記ステップモータと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の互いにほぼ１８０°をなし互いに対向する２つの側面に分けて配置されていること。
【００１０】
（４）前記ステップモータと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の１つの同じ側面に重ねて配置されていること。
【００１１】
（５）前記画像センサーと前記ＩＳＰとは前記モジュール基台の底面に重ねて配置されていること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、カメラモジュールをコンパクトに構成することができた。またそれによって落下衝撃による回路基板負荷を減らし、カメラモジュールの信頼性を向上させることができた。また形態電話機等である電子機器（親機）に組み込み易くなり、親機をも小型に構成することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明においては、レンズホルダーを支持するモジュール基台をほぼ直方体とし、その底面（結像位置）に画像センサーを配置し、モジュール基台の周囲の４つの側面を選んで、ステップモータとＩＳＰを配置した。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の実施例１の正面図、図２はその断面図、図３はその平面図である。１はモジュール基台で、外面はほぼ直方体のブロックに納まる形状である。光軸は図示しないが、その方向は図１および２においては画面の上下方向、図３においては画面に垂直方向である。５はレンズホルダーで、内部に撮影用のレンズ５ａ（例えば３枚構成のレンズ群より成っている）を保持している円筒部と、その厚さの上下端部に設けた２か所の張出部５ｃを有する。
【００１５】
レンズホルダー５の上記円筒部はこれに遊合する凹面をなしている、モジュール基台１の凹壁面１ａにガイドされる。また上下の張出部５ｃに設けた穴にはモジュール基台１の切欠部１ｂに植設されたガイドポスト６が遊嵌していて、レンズホルダー５は光軸の方向に所定の範囲で平行にスライドすることができる。
【００１６】
レンズ５ａの結像面であるモジュール基台１の底部には窓１ｂを設け、ＦＰＣ即ちフレキシブル回路基板９に保持され、多くの画素を有するＣＭＯＳ等の画像センサー８を臨ませてある。また画像や撮影動作を制御する集積回路であるＩＳＰ４はＦＰＣ９上に搭載され、ステップモータ２を固着したモジュール基台１の側面と垂直な他の側面の一つである、図１および図３の正面側に位置する側面に配置しＦＰＣ９ごとモジュール基台１に固着されている。画像センサー８とＩＳＰ４を搭載するＦＰＣ９は１体であってモジュール基台１の２面の角に沿って折り曲げて配置されている。またＦＰＣ９の一部は延長されてステップモータ２の端子（モーターの偏平な側面の一つである図１および図２の下面側にあることを想定してある）と接続されている。
【００１７】
図１のモジュール基台１の左側面に固着されたステップモータ２は通常多い円筒形ではなく偏平な形状をしている。これは電磁型モーターであって、時計においてよく用いられる、平面的に展開されたステーターおよびコイルと、円筒型永久磁石を主体とするローターを採用しており、そのため偏平な形状を達成できた（内部構造は図示しない）。その適宜減速された出力端である駆動軸２ａは偏平な面に垂直な方向に突出し、その先端には平板状のカム８が固着されている。図示しない制御回路から発生する駆動パルスがコイルに供給されると、そのパルス数に比例した角度だけ駆動軸２ａ、従ってカム８が選択された順方向または逆方向に回転する。
【００１８】
カム８の外周には、レンズホルダー５の側面に植設したピンであるカムフォロア５ｂが図２、３に示すように上側から当接している。７は与圧バネで圧縮されたコイルバネであって、上端はガイドポスト６の段差部６ａの下面に係合し、下端はレンズホルダー５の下側の張出部５ｃの上面に係合している。すなわちレンズホルダー５は与圧バネ７によって常に下方（駆動軸２ａに向かう方向）に付勢され、カムフォロア５ｂとカム８とに必要な当接力を与えている。
【００１９】
カム８の外周はカムの回転角と共にスパイラル状に半径が変化する形状を与えてあり、それにカムフォロア５ｂが当接しているので、レンズホルダー５はカム８のいずれかの方向の回転によって上下方向（光軸方向）に移動する。撮影準備段階において焦点調節動作中にこの移動が行われるが、画像センサ３から得た信号で制御回路ＩＳＰ４が合焦状態を達成したと判断するとステップモータ２の駆動信号は停止し、レンズホルダー５はその位置を維持し（オートフォーカス動作完了）、カメラは撮影操作（シャッターレリーズ動作）ができる状態になる。
【００２０】
実施例１においてはステップモータ２、画像センサー３、ＩＳＰ４の主要部品がモジュール基台１の周囲３面に密集した構成であるので、カメラモジュールを極めてコンパクトに纏めることができた。また、回路基板もモジュール基台１の近辺にのみ存在し、小面積で軽量化されたので、カメラモジュールが衝撃を受けても衝撃力の負荷が小さく、耐破壊性が増し、信頼度も向上した。
【実施例２】
【００２１】
図４は本発明の実施例２であるカメラモジュールの正面図、図５は断面図、図６は平面図である。本例においてはモジュール基台１の内部については実施例１と同じ構造を採っており、また対応部材に同じ符号を与えているので、不要な重複を避け説明しない。実施例１との相違点は、ＩＳＰ４をモジュール基台１のステップモータ２を設けた左側面とは反対側の右側面に平行させるように配置したことと、ＦＰＣ９の形状にある。
【００２２】
ステップモータ２と画像センサー３とＩＳＰ４とは１枚のＦＰＣ９にて接続される。本例においてはステップモータ２の端子は駆動軸２ａのある側に想定されているので、ＦＰＣ９はステップモータ２とモジュール基台１との間に挟まれるように配置されている。そしてＦＰＣ９はモジュール基台１の下面側で画像センサー３を保持し、右側面側でＩＳＰ４を保持する。ＦＰＣ９は更にモジュール基台１の右側面側でＩＳＰ４を囲むように屈曲すると共にその末端が延びているが、これは他部品挿入のスペース創成、クッション性の付与、他の回路や電源とのコネクタとの接続等の目的であって、本発明の眼目である配置（偏平型ステップモータ２とＩＳＰ４をモジュール基台の対向する側面に配置すること）とは特に関係がない。本例においてもカメラモジュールのコンパクト性や高度の信頼性は維持される。
【実施例３】
【００２３】
次に図示しないが実施例３の配置構造について述べる。本例においてはＩＳＰ４を偏平なステップモータ２と同じ側のモジュール基台１の側面に配置する。すなわち、ＩＳＰ４をステップモータ２の外側に平行かつ密着させて配置する。ＦＰＣ９は適宜折り曲げることによって接続する。本例においてもカメラモジュールのコンパクト性や耐衝撃性の向上は十分達成できる。
【実施例４】
【００２４】
更に図示しないが実施例４の配置構造についても述べる。本例においてはＩＳＰ４を画像センサー３の外側（下側）に重なるように配置する。ＦＰＣ９はもちろん折り重ねる。本例においてもカメラモジュールのコンパクト性や耐衝撃性の向上は十分達成可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によってカメラモジュールのコンパクト性、またそれが組み込まれる電子機器のコンパクト性、更にカメラモジュールの信頼性を向上させることができるので、産業上の利用可能性は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１の正面図である。
【図２】本発明の実施例１の断面図である。
【図３】本発明の実施例１の平面図である。
【図４】本発明の実施例２の正面図である。
【図５】本発明の実施例２の断面図である。
【図６】本発明の実施例２の平面図である。
【図７】本発明の従来例の側面図（一部断面図）である。
【符号の説明】
【００２７】
１  モジュール基台
１ａ  凹壁
１ｂ  窓
２  ステップモータ
２ａ  駆動軸
３  画像センサー
４  ＩＳＰ
５  レンズホルダー
５ａ  レンズ
５ｂ  カムフォロア
５ｃ  張出部
６  ガイドポスト
６ａ  段差部
７  与圧バネ
８  カム
９  ＦＰＣ
１０  ＰＣ
１１  円筒型モータ
１２  ウォーム
１３  ウォーム歯車
１４  円筒カム
１５  回転軸
１６  カム溝
１７  突起
【図１】
2007174380.tif 000003
【図２】
2007174380.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007174380.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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