(57)【要約】【課題】撮像素子に付着した塵を振動によって除去することができ、撮像品質の低下防止を図ること。【解決手段】本発明は、本体筐体にレンズモジュールと振動モータ２０とを備えた撮像装置において、レンズモジュールが、レンズ保持枠２の内部に配置される撮像素子４と、レンズ保持枠２の内壁に設けられる保持手段５とを備え、振動モータ２０が、撮像素子４の近傍に設けられ、撮像素子４に付着した塵を剥離して保持手段５に付着させる第１の振動機能を有するものである。また、撮像素子４による撮像時以外のタイミングで振動モータ２０を駆動することで振動を撮像素子４に伝え、この撮像素子４に付着した塵を剥離して保持手段５に付着させる方法である。【選択図】図１
2009111671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体筐体にレンズモジュールと振動モータとを備えた撮像装置において、
前記レンズモジュールは、
レンズ保持枠の内部に配置される撮像素子と、
前記レンズ保持枠の内壁に設けられる保持手段とを備え、
前記振動モータは、
前記撮像素子の近傍に設けられ、前記撮像素子に付着した塵を剥離して前記保持手段に付着させる第１の振動機能を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
本体筐体にレンズモジュールと振動モータとを備えた撮像装置において、
前記レンズモジュールは、
基板に実装され、レンズ保持枠の内部に配置される撮像素子と、
前記レンズ保持枠の内壁に設けられる保持手段とを備え、
前記振動モータは、
前記基板上に配置されるとともに前記撮像素子の近傍に配置され、前記撮像素子に付着した塵を剥離して前記保持手段に付着させる第１の振動機能を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記振動モータは、前記基板を間にして前記撮像素子の反対側の面に配置される
ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記振動モータは、前記基板を間にして前記撮像素子の反対側の面の当該撮像素子と対応する位置に配置される
ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項５】
情報の通信を行う通信機能を備えており、
前記振動モータは、前記通信機能によって情報の受信を行った際に報知する第２の振動機能で用いられる振動モータと兼用となっている
ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記レンズ保持枠のレンズ開口部に進退可能に設けられるレンズカバーと、
前記レンズカバーによってレンズ開口部が覆われた状態で前記撮像素子によって撮像した画像から塵を認識した場合、前記振動モータを駆動する制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記レンズ保持枠のレンズ開口部に進退可能に設けられる導光型レンズカバーと、
前記導光型レンズカバーによってレンズ開口部が覆われた状態で前記導光型レンズカバーに光を照射するとともに、この状態で前記導光型レンズカバーを前記撮像素子によって撮像し、その撮影した画像から塵を認識した場合、前記振動モータを駆動する制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像素子と、
前記撮像素子の近傍に設けられる振動モータと、
情報の通信を行う通信機能とを備え、
前記振動モータは、
前記撮像素子に付着した塵を剥離する第１の振動機能と、前記通信機能によって情報の受信を行った際に報知する第２の振動機能とが必要に応じて与えられる
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記振動モータは、前記撮像素子を用いた撮影中に前記通信機能によって情報の受信を行った際は前記第２の振動機能が与えられないよう制御される
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記振動モータは、前記撮像素子を用いた撮影中に前記通信機能によって情報の受信を行った際は前記第２の振動機能が与えられないよう制御される
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１１】
レンズ保持枠の内部に配置される撮像素子と、
前記レンズ保持枠の内壁に設けられる保持手段とを備えるレンズモジュールの塵除去方法において、
前記撮像素子による撮像時以外のタイミングで、前記撮像素子の近傍に配置される振動モータを駆動することで振動を前記撮像素子に伝え、当該撮像素子に付着した塵を剥離して前記保持手段に付着させる
ことを特徴とするレンズモジュールの塵除去方法。
【請求項１２】
前記レンズ保持枠のレンズ開口部をレンズカバーで覆った状態で前記撮像素子によって撮像を行い、この撮像によって得た画像から塵を認識した場合、前記振動モータを駆動する
ことを特徴とする請求項１１記載のレンズモジュールの塵除去方法。
【請求項１３】
前記レンズ保持枠のレンズ開口部を導光型レンズカバーで覆った状態で前記導光型レンズカバーに光を照射するとともに、この状態で前記導光型レンズカバーを前記撮像素子によって撮像し、その撮影した画像から塵を認識した場合、前記振動モータを駆動する
ことを特徴とする請求項１１記載のレンズモジュールの塵除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ保持枠の内部に撮像素子が配置されるレンズモジュールを備えた撮像装置およびレンズモジュールの塵除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の利用が更に進んでおり、移動体通信の端末機、いわゆる携帯電話あるいはＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の情報機器が広く使用されている。こうした情報機器では、記憶装置の大容量化、処理装置あるいは通信速度の高速化等の性能向上により、情報量の大きな画像データの処理が容易になった。このため、情報機器に静止画像を撮影するカメラ機能の搭載が進んでいる。
【０００３】
こうしたカメラ機能を搭載するために、単一の基板にＣＣＤ(Charge Coupled Device)型固体撮像素子あるいはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型固体撮像素子を実装し、光学系を組み込んだ光学ユニットを取り付け、信号処理の回路を用いたカメラモジュールが用いられている。
【０００４】
このようなカメラモジュールでは、さらに高品質の画像を求める顧客の要望によって、より高精細な画像を撮影する機能が求められているが、そのためにカメラモジュールのサイズを拡大することは認められず、むしろサイズを縮小することが求められている。このため、撮像素子の画素を構成する光学素子を微細化し、画素ピッチを狭小化する必要があるが、狭小化に伴い塵が撮像素子に再付着するといった影響が大きくなっている。
【０００５】
通常、塵は、摩擦や剥離によって塵自身が帯電している。導光空間内部の鏡筒、レンズ、撮像素子、光学フィルター等に付着している塵は、この帯電によって生じるクーロン力により付着していることが多い。そして、生産工程や市場において、このクーロン力より大きな外力（例えば振動、衝撃）が加わったとき、塵は付着箇所から移動してレンズ、撮像素子の受光面、光学フィルター等に再付着する可能性が高く、撮像品質を低下させる原因となっている。
【０００６】
ここで、特許文献１〜７において、粘着材質のものを使用して、導光空間内の塵を保持し、撮像素子受光面への塵の再付着を防止することが述べられている。これらは、導光空間内に滞在している塵を、前記粘着材質のものが配設された箇所へ塵を移動させ、撮像面への再付着を防止することを目的としている。
【０００７】
また、特許文献８では、外部に露出するカメラの光学要素の最前部に付着した塵を超音波振動にて加振することにより、塵を除去することが述べられている。さらに、特許文献９〜１１では、ＬＥＤフラッシュ付きカメラモジュールについて記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３０２２８１８号明細書
【特許文献２】特開２００５−３１６１２７号公報
【特許文献３】特開昭６２−２６１１５８号公報
【特許文献４】特開２００５−２７８０３４号公報
【特許文献５】特開２００６−４２２３０号公報
【特許文献６】特開２００６−１６５９６４号公報
【特許文献７】特開２００３−３７２６０号公報
【特許文献８】特開平７−１５１９４６号公報
【特許文献９】特開２００６−２４３３１０号公報
【特許文献１０】特開２００６−２２１０９８号公報
【特許文献１１】特開２００４−２１５２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜７に記載の技術では、塵を移動させる具体的な手段については述べられていない。また、特許文献８に記載の技術では、特に大型・中型のカメラに関するものであり、小型化・低コスト化を要求されているカメラモジュール、携帯電話に関しては実現困難である。また、特許文献９〜１１に記載の技術では、塵の除去については触れられていない。したがって、本発明は、小型の電子機器に対応したレンズモジュールであっても塵付着による撮像品質の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために成されたものである。すなわち、本発明は、本体筐体にレンズモジュールと振動モータとを備えた撮像装置において、レンズモジュールが、レンズ保持枠の内部に配置される撮像素子と、レンズ保持枠の内壁に設けられる保持手段とを備え、振動モータが、撮像素子の近傍に設けられ、撮像素子に付着した塵を剥離して保持手段に付着させる第１の振動機能を有するものである。
【００１１】
このような本発明では、撮像素子近傍に振動モータが配置されていることから、振動モータの第１の振動機能による振動が撮像素子に伝わり、この振動によって撮像素子に付着した塵を剥離して、この塵を保持手段に付着させることができるようになる。
【００１２】
ここで、振動モータの配置における撮像素子の近傍とは、振動モータの振動によって撮像素子に付着した塵が剥離できる程度の距離を言う。また、保持手段としては、主として粘着部材を用いるが、塵を確実に捕獲できる手段であればよい。
【００１３】
また、本発明は、本体筐体にレンズモジュールと振動モータとを備えた撮像装置において、レンズモジュールが、基板に実装され、レンズ保持枠の内部に配置される撮像素子と、レンズ保持枠の内壁に設けられる保持手段とを備え、振動モータが、基板上に配置されるとともに撮像素子の近傍に配置され、撮像素子に付着した塵を剥離して保持手段に付着させる第１の振動機能を有するものである。
【００１４】
このような本発明では、本体筐体にレンズモジュールと振動モータとを備えた撮像装置において、そのレンズモジュールにおける撮像素子を実装する基板で撮像素子の近傍に振動モータが配置されていることから、振動モータの駆動による振動が撮像素子に伝わり、この振動によって撮像素子に付着した塵を剥離して、この塵を保持手段に付着させることができるようになる。
【００１５】
ここで、振動モータは、基板における撮像素子が実装される面であっても反対側の面であってもよい。特に、反対側の面における撮像素子と対応する位置に振動モータを配置することで、振動モータの振動を効率良く撮像素子に伝えることができる。
【００１６】
また、本発明は、情報の通信を行う通信機能を備えた撮像装置において、振動モータを、通信機能によって情報の受信を行った際に報知する第２の振動機能で用いられる振動モータと兼用にしたものである。これにより、機器の小型化を図ることができるとともに、受信を報知する際の第２の振動機能を作動させるのと同時にその振動を撮像素子に与え、自動的に塵の除去を行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、レンズ保持枠のレンズ開口部に進退可能に設けられるレンズカバーと、このレンズカバーによってレンズ開口部が覆われた状態で撮像素子によって撮像した画像から塵を認識した場合、振動モータを駆動する制御を行う制御手段とを更に備える電子機器でもある。
【００１８】
このような本発明では、レンズカバーによってレンズ開口部を覆った状態で撮像素子によって撮像した一様な明度の画像を取得でき、この画像から容易に塵の付着を認識して、塵がある場合に自動的に振動モータの振動による塵の除去を行うことができる。
【００１９】
特に、本発明では、このレンズカバーとして導光型レンズカバーを用いることで、導光型レンズカバーによってレンズ開口部を覆った状態で光を照射して導光型レンズカバーにこの光を導くと、撮像素子によって明度の高い画像を取り込むことができ、容易に塵の認識が可能となる。ここで、導光型レンズカバーに光を照射する光源としては、通常の撮影の際に用いるフラッシュ光源（例えば、高輝度ＬＥＤ（Light Emitting Diode））を利用することができる。
【００２０】
また、本発明は、撮像素子と、撮像素子の近傍に設けられる振動モータと、情報の通信を行う通信機能とを備え、振動モータが、撮像素子に付着した塵を剥離する第１の振動機能と、通信機能によって情報の受信を行った際に報知する第２の振動機能とが必要に応じて与えられるものである。
【００２１】
このような本発明では、一つの振動モータによって撮像素子に付着した塵を剥離する第１の振動機能と、通信機能によって情報の受信を行った際に報知する第２の振動機能とを兼用するため、機器の小型化を図ることができるとともに、受信を報知する際の第２の振動機能を作動させるのと同時にその振動を撮像素子に与え、自動的に塵の除去を行うことができる。
【００２２】
ここで、第１の振動機能と第２の振動機能とを一つの振動モータで兼用する場合、撮像素子を用いた撮影中には第２の振動機能が与えられないよう制御している。これにより、撮影中に情報受信を振動によって報知してしまうことを回避できるようになる。
【００２３】
また、本発明は、レンズ保持枠の内部に配置される撮像素子と、レンズ保持枠の内壁に設けられる保持手段とを備えるレンズモジュールの塵除去方法において、撮像素子による撮像時以外のタイミングで、撮像素子の近傍に配置される振動モータを駆動することで振動を撮像素子に伝え、当該撮像素子に付着した塵を剥離して保持手段に付着させるレンズモジュールの塵除去方法である。
【００２４】
このような本発明では、撮像素子による撮像時以外のタイミングで振動モータを駆動することから、撮像素子での撮像に影響を与えることなく振動による塵の除去を実行できるようになる。
【００２５】
また、本発明は、上記レンズモジュールの塵除去方法において、レンズ保持枠のレンズ開口部をレンズカバーで覆った状態で撮像素子によって撮像を行い、この撮像によって得た画像から塵を認識した場合、振動モータを駆動するものである。
【００２６】
このような本発明では、レンズカバーによってレンズ開口部を覆った状態で撮像素子によって撮像した一様な明度の画像を取得でき、この画像から容易に塵の付着を認識して、塵がある場合に自動的に振動モータの振動による塵の除去を行うことができる。
【００２７】
また、本発明では、このレンズカバーとして導光型レンズカバーを用いることで、導光型レンズカバーによってレンズ開口部を覆った状態で光を照射して導光型レンズカバーにこの光を導き、撮像素子によって明度の高い画像を取り込むことができ、容易に塵の認識が可能となる。ここで、導光型レンズカバーに光を照射する光源としては、通常の撮影の際に用いるフラッシュ光源（例えば、高輝度ＬＥＤ）を利用することができる。
【発明の効果】
【００２８】
したがって、本発明によれば、撮像素子に付着した塵を振動によって除去することができ、撮像品質の低下防止を図ることが可能となる。また、基板上のレンズモジュールに振動による塵除去機構を集約でき、小型化を達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
（レンズモジュール）
図１は、本発明の第１実施形態に係るレンズモジュールを説明する模式断面図である。すなわち、このレンズモジュールは、レンズ１を保持するレンズ保持枠２の内部に配置される撮像素子４と、レンズ保持枠２の内壁に設けられる保持手段５とを備えた構成となっている。また、レンズモジュールは基板１０に実装され、レンズモジュールの撮像素子４を実装する基板１０で撮像素子４の近傍に振動モータ２０が配置されている。
【００３１】
レンズ１は、例えば自動焦点合わせ機能（ＡＦ機能）や倍率調整機能（ズーム機能）が設けられたもので、レンズ保持枠２の内側に配置される。このレンズ保持枠２は、例えば樹脂のモールド成形によって形成されたもので、筒状もしくは箱体となっていてレンズ１を保持するとともに、必要に応じてＩＲカットフィルタ３を配置できるようになっている。
【００３２】
撮像素子４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ型の撮像素子であり、基板１０上に実装され、基板１０の配線パターンとボンディングワイヤー等によって接続されている。レンズ１や必要に応じてＩＲカットフィルタ３が配置されたレンズ保持枠２は、撮像素子４の上に被せられており、下端が基板１０に固定されている。レンズ保持枠２が被せられることで、撮像素子４の上方空間は基板１０とレンズ保持枠２とで密閉される状態となる。
【００３３】
また、レンズ保持枠２の内壁には、保持手段５が設けられている。保持手段５としては、主として粘着部材を用いるが、塵を確実に捕獲できる手段であればよい。本実施形態では、保持手段５として粘着部材を用いる例を説明する。保持手段５は、レンズ保持枠２の内壁のうち、撮像素子４の近傍に設けられている。これにより、撮像素子４の上方空間を浮遊する塵を付着できるようになっている。保持手段５に一旦付着した塵は、通常の使用状態では剥離することはない。なお、この保持手段５は、レンズ保持枠２の内壁のほか、撮像素子４による撮影に影響のない範囲で撮像素子４のチップ周辺を含む周囲に設けられていてもよい。
【００３４】
振動モータ２０は、モータ回転軸に偏芯の重りが取り付けられたもので、モータ回転軸の回転によって偏芯の重りが回転する際の重量バランスのズレを利用して振動を発生させる構造となっている。本実施形態では、この振動モータ２０を基板１０上における撮像素子４の近傍に配置している。ここで、振動モータ２０の配置における撮像素子４の近傍とは、振動モータ２０の振動によって撮像素子４に付着した塵が剥離できる程度の距離を言う。
【００３５】
具体的には、振動モータ２０のケースがレンズ保持枠２に接触するよう基板１０上に配置されている。これにより、振動モータ２０の駆動による振動がケースからレンズ保持枠２および基板１０を介して撮像素子４に伝わることになる。撮像素子４にこのような振動が伝わると、撮像素子４の表面等に付着している塵がこの振動によって浮遊し、レンズ保持枠２の内壁に設けられた保持手段５に付着することになる。つまり、撮像素子４に付着する塵は、帯電によって生じるクーロン力によって付着していることが多いため、撮像素子４に振動モータ２０から振動を与えることで（第１の振動機能）、このクーロン力に打ち勝って塵が撮像素子４より剥がれることになる。そして、この塵は上方空間に浮遊し、やがてレンズ保持枠２の内壁に設けられた例えば粘着部材から成る保持手段５に付着する。したがって、振動モータ２０の駆動によって、撮像素子４に付着していた塵を除去でき、撮像素子４の上方空間すなわち光路上での塵の浮遊を防止できるようになる。
【００３６】
図２は、第１実施形態に係るレンズモジュールの他の例を説明する模式断面図である。すなわち、このレンズモジュールは、レンズ１を保持するレンズ保持枠２の内部に配置される撮像素子４と、レンズ保持枠２の内壁に設けられる保持手段５と、撮像素子４を実装する基板１０で撮像素子４の近傍に配置される振動モータ２０とを備える点で図１に示すレンズモジュールと同様であるが、図２に示す例では、振動モータ２０が基板１０を間にして撮像素子４の反対側の面に配置される点で相違する。
【００３７】
図１に示す例と同様、レンズ１は、例えば自動焦点合わせ機能（ＡＦ機能）や倍率調整機能（ズーム機能）が設けられたもので、レンズ保持枠２の内側に配置される。このレンズ保持枠２は、例えば樹脂のモールド成形によって形成されたもので、筒状となっていてレンズ１を保持するとともに、必要に応じてＩＲカットフィルタ３を配置できるようになっている。
【００３８】
撮像素子４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ型の撮像素子であり、基板１０上に実装され、基板１０の配線パターンとボンディングワイヤー等によって接続されている。レンズ１や必要に応じてＩＲカットフィルタ３が配置されたレンズ保持枠２は、撮像素子４の上に被せられており、下端が基板１０に固定されている。レンズ保持枠２が被せられることで、撮像素子４の上方空間は基板１０とレンズ保持枠２とで密閉される状態となる。
【００３９】
また、レンズ保持枠２の内壁には、保持手段５が設けられている。保持手段５としては、主として粘着部材を用いるが、塵を確実に捕獲できる手段であればよい。本実施形態では、保持手段５として粘着部材を用いる例を説明する。保持手段５は、レンズ保持枠２の内壁のうち、撮像素子４の近傍に設けられている。これにより、撮像素子４の上方空間を浮遊する塵を付着できるようになっている。保持手段５に一旦付着した塵は、通常の使用状態では剥離することはない。なお、この保持手段５は、レンズ保持枠２の内壁のほか、撮像素子４による撮影に影響のない範囲で撮像素子４のチップ周辺を含む周囲に設けられていてもよい。
【００４０】
振動モータ２０は、モータ回転軸に偏芯の重りが取り付けられたもので、モータ回転軸の回転によって偏芯の重りが回転する際の重量バランスのズレを利用して振動を発生させる構造となっている。本実施形態では、この振動モータ２０を基板１０の裏面（撮像素子４が実装される面と反対の面）に実装している。特に、図２に示す例では、基板１０の裏面における撮像素子４と対応する位置（撮像素子４の真下）に配置している。なお、図２に示す例では、基板１０がフレキシブルケーブル１１上に実装されているため、振動モータ２０もフレキシブルケーブル１１を介して基板１０に実装されている。このフレキシブルケーブル１１は必要に応じて設ければよい。
【００４１】
このように、撮像素子４の真下の位置に振動モータ２０を配置することで、振動モータ２０の駆動による振動がケースから基板１０を介して撮像素子４に伝わることになる。撮像素子４にこのような振動が伝わると、撮像素子４の表面等に付着している塵がこの振動によって浮遊し、レンズ保持枠２の内壁に設けられた保持手段５に付着することになる。つまり、撮像素子４に付着する塵は、帯電によって生じるクーロン力によって付着していることが多いため、撮像素子４に振動モータ２０から振動を与えることで（第１の振動機能）、このクーロン力に打ち勝って塵が撮像素子４より剥がれることになる。そして、この塵は上方空間に浮遊し、やがてレンズ保持枠２の内壁に設けられた例えば粘着部材から成る保持手段５に付着する。したがって、振動モータ２０の駆動によって、撮像素子４に付着していた塵を除去でき、撮像素子４の上方空間すなわち光路上での塵の浮遊を防止できるようになる。
【００４２】
図１、図２のいずれの例においても、振動モータ２０の振動を撮像素子４に効率良く伝え、撮像素子４を振動させることによって塵を除去し、上方空間に浮遊させずに保持手段５に保持させることが可能となる。特に、図１に示す例では、振動モータ２０が基板１０における撮像素子４が実装されている面に配置されることから、モジュール全体の薄型化を図ることができる。また、図２に示す例では、振動モータ２０が撮像素子４の真下に配置されているため、振動モータ２０による振動を効率良く撮像素子４に伝えることが可能となる。
【００４３】
なお、図２に示すように、振動モータ２０を撮像素子４の真下に配置する例のほか、基板１０の裏面であって撮像素子４の真下以外の位置に配置してもよい。この場合、振動モータ２０の振動が効率良く撮像素子４に伝わるような位置や、振動モータ２０のケースに接触するアームを設け、このアームをレンズ保持枠２等の撮像素子４の近傍に接触させるようにすれば、このアームを介して振動を効率良く撮像素子４へ伝えることが可能となる。
【００４４】
（電子機器：撮像装置）
図３は、本実施形態のレンズモジュールを用いた電子機器（撮像装置）を説明するブロック図である。本実施形態のレンズモジュールは、上記説明した構成に撮像素子４の出力信号を処理する回路（画像処理回路）を含めてカメラモジュールとして構成することができる。このカメラモジュールが図示しない本体筐体に組み込まれることで電子機器が構成される。
【００４５】
図３に示すように、このカメラモジュールでは、先に説明したレンズ１、撮像素子４の後段に、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）やＡＧＣ（ゲイン・コントロール・アンプ）、ＡＤコンバータ等で構成されるＡＦＥ（アナログ・フロントエンド）３１、シェーディング補正や欠陥補正を行う補正回路３２、ホワイトバランス、ガンマ補正、同期処理、強調処理等の各種画像処理を行う画像処理回路３３、同期カウンタ３４等を備えている。また、各部を制御するコントローラ４０、振動モータ２０を制御するコントローラ５０、レンズ１を制御するコントローラ６０、振動モータ２０のモータドライバ７０が具備されている。振動モータ２０のモータドライバ７０は、ＡＦ（オートフォーカス）ドライバを兼ねている。ＡＦ動作と塵除去モードとが同時に行われることが無い排他的な関係にあることから、兼用にすることでモータドライバの出力容量も小さくすることが可能となる。
【００４６】
本実施形態のレンズモジュールは、主として携帯電話のカメラモジュールに適用される。すなわち、情報の通信を行う通信機能を備えた電子機器に適用されることが望ましい。通信機能を備えた電子機器では、情報の受信を行った際に報知する機能として、着信音のほかに振動による報知（バイブレーション着信通知）の機能（第２の振動機能）を持っている。このバイブレーション着信機能で適用される振動モータを、本実施形態のレンズモジュールで適用される振動モータ２０と兼用にすることで、部品点数の増加を避けることが可能となる。
【００４７】
特に、携帯電話においては、マナーモード等で使用されるバイブレーション着信通知機能において、着信時に前記振動モータを動作させ、使用者に着信を知らせることから、この振動モータを先に説明したレンズモジュールの振動モータとして利用することで、バイブレーション着信通知機能が作動するときに撮像素子４の塵除去を同時に行うことが可能となる。また、着信以外であっても、塵除去モードによって振動モータを駆動して、撮像素子４の塵除去を行うことも可能である。
【００４８】
（レンズモジュールの塵除去方法）
図４は、第１実施形態に係るレンズモジュールの塵除去方法を説明するフローチャートであり、（ａ）はカメラの通常撮影動作のフローチャート、（ｂ）は塵除去モードのフローチャートを示す。先ず、図４（ａ）に沿ってカメラの通常撮影動作を説明する。初めに、カメラのイニシャライズを行う（ステップＳ０１）。
【００４９】
次に、カメラをプレビューモードに設定し、撮影可能な状態にする（ステップＳ０２）。この状態でハーフレリーズボタンになっているか否かを判断し（ステップＳ０３）、なっていない場合にはステップＳ０２へ戻る。ハーフレリーズボタンになっている場合には、ＡＥ（自動露出調整）、ＡＷＢ（自動ホワイトバランス調整）を行い、レンズのオートフォーカスを実行する（ステップＳ０４）。
【００５０】
その後、レリーズボタンが押し込まれることで画像のキャプチャーを行い（ステップＳ０５）、プレビューモードに戻り（ステップＳ０６）、レンズ位置を元に戻す処理を行う（ステップＳ０７）。
【００５１】
次に、図４（ｂ）に示す塵除去モードを説明する。この塵除去モードは、先に説明した通常撮影動作の中の、撮影時以外の任意のタイミングで行うことができる。例えば、カメラのイニシャライズ処理に含めたり、使用者の指示に応じて行ったりすることができる。
【００５２】
先ず、カメラ起動中か否かを判断する（ステップＳ１０）。カメラ起動中であれば、カメラ機能をＯＦＦにする（ステップＳ１１）。ここで、カメラ機能のＯＦＦは、撮像素子による画像の取り込みに関わる処理（図４（ａ）に示す処理のうち、ステップＳ０３〜ステップＳ０５）を一時停止することである。
【００５３】
次に、振動モータを駆動して、バイブレーションをスタートさせる（ステップＳ１２）。これにより、振動モータの振動が撮像素子に伝わって、撮像素子に付着した塵を除去し、保持手段に付着させることができる。その後、バイブレーションをストップさせ（ステップＳ１３）、元の状態すなわちカメラ機能をＯＮに戻す（ステップＳ１４）。
【００５４】
このような処理により、撮影中は塵除去モードに入れないようになっており、例えばプレビュー時には使用者によるモード選択により、塵除去モードに入ることが可能となる。また、塵除去モードは、使用者によるモード選択によって実行してもよいし、例えばカメラ起動時にイニシャライズ動作として自動的に塵除去モードに入る機能を設けておいてもよい。また、塵除去モードが終了したら、自動的に元の状態に戻ることになる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
（レンズモジュール）
図５は、本発明の第２実施形態に係るレンズモジュールを説明する模式図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図でレンズカバーが退いている状態、（ｃ）は平面図でレンズカバーが被せられた状態である。
【００５６】
すなわち、このレンズモジュールは、レンズ１を保持するレンズ保持枠２の内部に配置される撮像素子４と、レンズ保持枠２の内壁に設けられる保持手段５とを備える点およびレンズモジュールの撮像素子４を実装する基板１０で撮像素子４の近傍に振動モータ２０が配置される点で第１実施形態と同様であるが、レンズ保持枠２に設けられたレンズ開口部１ａに進退可能にレンズカバー１５が設けられている点、および照明用の光源１６が設けられている点で相違する。
【００５７】
レンズ１は、例えば自動焦点合わせ機能（ＡＦ機能）や倍率調整機能（ズーム機能）が設けられたもので、レンズ保持枠２の内側に配置される。このレンズ保持枠２は、例えば樹脂のモールド成形によって形成されたもので、筒状もしくは箱体となっていてレンズ１を保持するとともに、必要に応じてＩＲカットフィルタ（図示せず）を配置できるようになっている。
【００５８】
撮像素子４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ型の撮像素子であり、基板１０上に実装され、基板１０の配線パターンとボンディングワイヤー等によって接続されている。レンズ１や必要に応じてＩＲカットフィルタが配置されたレンズ保持枠２は、撮像素子４の上に被せられており、下端が基板１０に固定されている。レンズ保持枠２が被せられることで、撮像素子４の上方空間は基板１０とレンズ保持枠２とで密閉される状態となる。
【００５９】
また、レンズ保持枠２の内壁には、保持手段（図示せず）が設けられている。保持手段としては、主として粘着部材を用いるが、塵を確実に捕獲できる手段であればよい。本実施形態では、保持手段として粘着部材を用いる例を説明する。保持手段は、レンズ保持枠２の内壁のうち、撮像素子４の近傍に設けられている。これにより、撮像素子４の上方空間を浮遊する塵を付着できるようになっている。保持手段に一旦付着した塵は、通常の使用状態では剥離することはない。なお、この保持手段は、レンズ保持枠２の内壁のほか、撮像素子４による撮影に影響のない範囲で撮像素子４のチップ周辺を含む周囲に設けられていてもよい。
【００６０】
振動モータ２０は、モータ回転軸に偏芯の重りが取り付けられたもので、モータ回転軸の回転によって偏芯の重りが回転する際の重量バランスのズレを利用して振動を発生させる構造となっている。本実施形態では、この振動モータ２０を基板１０上における撮像素子４の近傍に配置している。ここで、振動モータ２０の配置における撮像素子４の近傍とは、振動モータ２０の振動によって撮像素子４に付着した塵が剥離できる程度の距離を言う。
【００６１】
具体的には、振動モータ２０のケースがレンズ保持枠２に接触するよう基板１０上に配置されている。これにより、振動モータ２０の駆動による振動がケースからレンズ保持枠２および基板１０を介して撮像素子４に伝わることになる。撮像素子４にこのような振動が伝わると、撮像素子４の表面等に付着している塵がこの振動によって浮遊し、レンズ保持枠２の内壁に設けられた保持手段に付着することになる。つまり、撮像素子４に付着する塵は、帯電によって生じるクーロン力によって付着していることが多いため、撮像素子４に振動モータ２０から振動を与えることで（第１の振動機能）、このクーロン力に打ち勝って塵が撮像素子４より剥がれることになる。そして、この塵は上方空間に浮遊し、やがてレンズ保持枠２の内壁に設けられた例えば粘着部材から成る保持手段に付着する。したがって、振動モータ２０の駆動によって、撮像素子４に付着していた塵を除去でき、撮像素子４の上方空間すなわち光路上での塵の浮遊を防止できるようになる。
【００６２】
図５に示す例では、振動モータ２０が基板１０における撮像素子４が実装されている面に配置されているが、基板１０における撮像素子４が実装されていない面に配置されていてもよい。
【００６３】
レンズカバー１５は撮影時には退いているが、撮影時でない場合はレンズ開口部１ａをカバーして、レンズ１への塵の付着を防止できるようになっている。特に、本実施形態では、レンズカバー１５が導光型レンズカバーとなっており、レンズカバー１５によってレンズ開口部１ａをカバーした状態で光源１６から光を出射すると、その光を伝えて拡散しレンズ開口部１ａに伝える役目を果たす。
【００６４】
光源１６は、例えば高輝度ＬＥＤから成り、撮影時に外光の量に応じてフラッシュ光を出射するフラッシュ光源として利用される。すなわち、外光の明るさを検出手段（図示せず）によって検出し、外光の明るさが所定の閾値より暗いことが検出されている場合、例えば高輝度ＬＥＤから成る光源１６を点灯させるようＬＥＤドライバを制御する。また、操作手段を介して使用者からの撮影実行指示を受けた時、光源１６を点灯させるようＬＥＤドライバを制御する。また、レンズカバー１５を閉じた状態でも光源１６を点灯することができる。レンズカバー５１を閉じた状態では、レンズカバー１５の端部が光源１６を覆う状態となり、光源１６から出射した光をレンズカバー１５の端部から先端側へ送ることができる。
【００６５】
このレンズカバー１５を閉じた状態で光源１６から光を出射し、レンズ開口部１ａの上部を光らせるのは、この状態で撮像素子４による撮影を行って一様な明度の画像を取り込むことで、撮像素子４上に付着する塵の画像を検出しやすくするためである。この動作は、後述する塵除去モードの際に行われる。
【００６６】
（電子機器：撮像装置）
図６は、本実施形態のレンズモジュールを用いた電子機器（撮像装置）を説明するブロック図である。本実施形態のレンズモジュールは、上記説明した構成に撮像素子４の出力信号を処理する回路（画像処理回路）を含めてカメラモジュールとして構成することができる。このカメラモジュールが図示しない本体筐体に組み込まれることで電子機器が構成される。
【００６７】
図６に示すように、このカメラモジュールでは、先に説明したレンズ１、撮像素子４の後段に、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）やＡＧＣ（ゲイン・コントロール・アンプ）、ＡＤコンバータ等で構成されるＡＦＥ（アナログ・フロントエンド）３１、シェーディング補正や欠陥補正を行う補正回路３２、ホワイトバランス、ガンマ補正、同期処理、強調処理等の各種画像処理を行う画像処理回路３３、同期カウンタ３４等を備えている。また、各部を制御するコントローラ４０、振動モータ２０を制御するコントローラ５０、レンズ１を制御するコントローラ６０、振動モータ２０のモータドライバ７０が具備されている。振動モータ２０のモータドライバ７０は、ＡＦ（オートフォーカス）ドライバを兼ねている。ＡＦ動作と塵除去モードとが同時に行われることが無い排他的な関係にあることから、兼用にすることでモータドライバの出力容量も小さくすることが可能となる。
【００６８】
また、上記構成に加え、コントローラ４０によって制御されるＬＥＤコントローラ８０、ＬＥＤコントローラ８０からの指示によって光源１６である例えば高輝度ＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバ８１を備えている。
【００６９】
本実施形態のレンズモジュールは、主として携帯電話のカメラモジュールに適用される。すなわち、情報の通信を行う通信機能を備えた電子機器に適用されることが望ましい。通信機能を備えた電子機器では、情報の受信を行った際に報知する機能として、着信音のほかに振動による報知（バイブレーション着信通知）の機能（第２の振動機能）を持っている。このバイブレーション着信機能で適用される振動モータを、本実施形態のレンズモジュールで適用される振動モータ２０と兼用にすることで、部品点数の増加を避けることが可能となる。
【００７０】
特に、携帯電話においては、マナーモード等で使用されるバイブレーション着信通知機能において、着信時に前記振動モータを動作させ、使用者に着信を知らせることから、この振動モータを先に説明したレンズモジュールの振動モータとして利用することで、バイブレーション着信通知機能が作動するときに撮像素子４の塵除去を同時に行うことが可能となる。また、着信以外であっても、塵除去モードによって振動モータを駆動して、撮像素子４の塵除去を行うことも可能である。
【００７１】
また、本実施形態の電子機器では、レンズ開口部を覆うレンズカバーを開けると撮影モードになり、光源１６によるフラッシュ撮影も使用可能になる。さらに、レンズカバーを閉じると非撮影モードとなり、カメラ機能を停止させている状態になる。ここで、自動塵除去モードに入っていれば、光源１６を発光させ、レンズカバーに導かれた光による全白画像を自動的にキャプチャーさせる。この撮影画像に関して、塵の有無が確認でき、塵が有ると判別された場合は、自動的に振動モータ２０を駆動させ、塵を除去することになる。
【００７２】
（レンズモジュールの塵除去方法）
図７は、第２実施形態に係るレンズモジュールの塵除去方法を説明するフローチャートである。なお、図７は塵除去モードのフローチャートを示しているが、通常撮影動作は第１実施形態と同様であり（図４（ａ）参照）、説明を省略する。
【００７３】
本実施形態の塵除去モードでは、先ず、レンズカバーが閉じているか否かを判断する（ステップＳ２０）。レンズカバーが閉じている場合、カメラに関する電源をＯＦＦにして（ステップＳ２１）、自動塵除去モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ２２）。自動塵除去モードの選択は、初期設定で選択されていても、使用者によって設定されていてもよい。
【００７４】
自動塵除去モードが選択されている場合、光源１６を点灯して（ステップＳ２３）、この状態でレンズカバー表面の画像を撮像素子で取り込む。この画像は、もし塵がない状態では例えば全白画像のように一様な明度の画像となる。一方、撮像素子に塵が付着していると、一様な明度の画像の中に塵によるノイズが映り込むようになる。
【００７５】
この画像を参照して塵の有無を認識する（ステップＳ２４）。そして、塵が認識された場合には、この取り込んだ画像をプレビュー画面に表示する、もしくは警告音で知らせる処理を行う（ステップＳ２５）。
【００７６】
その後、振動モータを駆動して、バイブレーションをスタートさせる（ステップＳ２６）。これにより、振動モータの振動が撮像素子に伝わって、撮像素子に付着した塵を除去し、保持手段に付着させることができる。その後、バイブレーションをストップさせるとともに光源を消灯する（ステップＳ２７）。
【００７７】
このような処理により、撮影の終了によってレンズカバーを閉じた際、光源の発光とともにレンズカバーの表面の撮影を行い、塵が撮影されていれば自動的に塵除去を行うことができ、使用者に処理を行わせることなく塵除去を実行できるようになる。
【００７８】
＜適用例＞
次に、本実施形態のレンズモジュールが適用される具体例を説明する。図８は、本実施形態のレンズモジュールが適用される携帯電話機の例を示す図で、（ａ）は開いた状態での正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は閉じた状態での正面図、（ｄ）は左側面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は上面図、（ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのカメラ１４７に本実施形態に係るレンズモジュールが適用される。この携帯電話機では、上側筐体１４１の表面にレンズ開口部が臨むよう配置されている。また、レンズモジュールにおける撮像素子の近傍に振動モータが配置され、着信を知らせるバイブレーション着信通知機能を利用して撮像素子に振動を与え、塵の除去を行うことができる。
【００７９】
すなわち、振動モータは、撮像素子に付着した塵を剥離して保持手段に付着させる第１の振動機能と、携帯電話機の通信機能によって情報の受信を行った際に報知する第２の振動機能とが必要に応じて与えられるよう兼用となっている。
【００８０】
これにより、単独で撮像素子の塵の除去を行いたい場合には第１の振動機能を利用できるとともに、情報の受信を行った際の報知（着信通知機能）で第２の振動機能を利用した場合には、この報知とともに撮像素子の塵除去も同時に行うことが可能となる。
【００８１】
ここで、撮像素子を用いて画像の撮影を行っている際には、上記と同様、塵除去モード（第１の振動機能）による振動モータの駆動が行われないよう制御されるとともに、第２の振動機能による振動モータの駆動についても行われないよう制御される。これは、撮像素子による撮影中、通信機能によって情報の受信を行った場合、ユーザの意図しないタイミングで第２の振動機能により振動モータが駆動してしまい、その振動が撮像素子に伝わって撮影に影響を与えることを防止するためである。
【００８２】
なお、本実施形態のレンズモジュールは、携帯電話機以外でも、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等の情報機器にも適用可能である。例えば、ＰＤＡにカメラとともに通信機能が設けられ、着信時のバイブレーション着信通知機能を備えた場合には、上記携帯電話機と同様に、着信時のバイブレーション着信通知機能を利用して撮像素子の塵の除去を行うことができる。
【００８３】
また、通信機能を備えていない電子機器であっても、カメラ機能を備えたものであれば本実施形態のレンズモジュールを適用することができる。例えば、携帯型ゲーム機の拡張機能として接続可能なカメラモジュールに本実施形態のレンズモジュールを適用したり、バイブレーション機能を備えたゲームコントローラにカメラ機能が設けられている場合には、このカメラ機能として本実施形態のレンズモジュールを適用すれば、このバイブレーション機能を利用して撮像素子の塵の除去を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレンズモジュールを説明する模式断面図である。
【図２】第１実施形態に係るレンズモジュールの他の例を説明する模式断面図である。
【図３】第１実施形態のレンズモジュールを用いた電子機器（撮像装置）を説明するブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るレンズモジュールの塵除去方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るレンズモジュールを説明する模式図である。
【図６】第２実施形態のレンズモジュールを用いた電子機器（撮像装置）を説明するブロック図である。
【図７】第２実施形態に係るレンズモジュールの塵除去方法を説明するフローチャートである。
【図８】本実施形態のレンズモジュールが適用される携帯電話機の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…レンズ、２…レンズ保持枠、３…ＩＲカットフィルタ、４…撮像素子、５…保持手段、１０…基板、１５…レンズカバー、１６…光源、２０…振動モータ
【図１】
2009111671.tif 000003
【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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