(57)【要約】【課題】落下時の衝撃が加わってもレンズを保持するばね部材の損傷を回避できるカメラモジュールを提供すること。【解決手段】レンズ３と、レンズ３を光軸方向の初期位置へ弾性付勢する圧縮コイルばね４と、圧縮コイルばね４の付勢力に抗する電磁力を生起してレンズ３を光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段（コイル６やマグネット７）と、この電磁駆動手段に供給される駆動電流を制御することによってレンズ３を所定位置へ移動させる制御手段とを備えたカメラモジュールにおいて、制御手段に落下状態を検出可能な加速度センサ５を付設し、レンズ３に電磁力が作用しているときに加速度センサ５が落下状態を検出すると、その検出信号に基づいて制御手段が電磁駆動手段を制御（例えばコイル６に対する駆動電流の供給を遮断したり、該電流の向きを逆転させるなど）して、ばね部材４の弾性変形量を低減させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段と、この電磁駆動手段に供給される駆動電流を制御する制御手段と、この制御手段に接続された加速度センサとを備え、
前記加速度センサが落下状態を検出したとき、その検出信号に基づいて前記制御手段が前記電磁駆動手段の駆動電流を制御して前記ばね部材の弾性変形量を低減させるように構成したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記加速度センサが落下状態を検出したとき、その検出信号に基づいて前記制御手段が前記駆動電流を遮断して前記ばね部材を弾性復帰させるように構成したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
請求項１の記載において、前記加速度センサが落下状態を検出したとき、その検出信号に基づいて前記制御手段が前記駆動電流の向きを逆転させて前記ばね部材の弾性変形量を強制的に低減させるように構成したことを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね部材の付勢力に抗する電磁力でレンズを移動させることによってオートフォーカス動作を行うカメラモジュールに係り、特に、落下時の衝撃によるばね部材の損傷に配慮したカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話等の小型電子機器に搭載されるカメラモジュールのレンズ駆動方式として、ばね部材の付勢力に抗する電磁力でレンズを移動させることによってオートフォーカス動作を行うという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のレンズ駆動方式を採用したカメラモジュールには、レンズを光軸方向の初期位置へ弾性付勢する圧縮コイルばねや板ばね等のばね部材と、該ばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起してレンズを光軸方向へ駆動可能なコイルやマグネットを含む電磁駆動手段と、該電磁駆動手段に供給される駆動電流を制御することによってレンズを所定位置へ移動させる制御手段とが具備されている。その動作原理について簡単に説明すると、電磁駆動手段のコイルへ通電されていないとき、ばね部材はレンズを初期位置に保持しているが、電源から電磁駆動手段のコイルへ駆動電流が供給されると、ばね部材の付勢力に抗する電磁力が生起されてコイルがレンズと一体的に光軸方向へ移動する。そのため、駆動電流の大きさを制御手段で制御することによって、レンズを光軸上の所望の位置へ移動させるというオートフォーカス動作が行えるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２８００３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したレンズ駆動方式を採用しているカメラモジュールにおいて、レンズを保持しているばね部材を大きく弾性変形させているときに光軸方向に強い衝撃が加わると、このばね部材が弾性の比例限界を越えて変形して元に戻らなくなる危険性が高い。すなわち、この種のカメラモジュールを搭載した携帯電話等の小型電子機器をユーザが誤って落下させたときに、そのカメラモジュールのレンズが初期位置から大きく離れた位置に移動されていると、落下による衝撃でばね部材が自身の比例限界を越えて過度に変形してしまう虞がある。そして、比例限界を越えて変形してしまったばね部材は所謂へたりを生じてしまうため、以後、オートフォーカス動作を正常に行うことが困難となる。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、落下時の衝撃が加わってもレンズを保持するばね部材の損傷を回避できるカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、レンズと、このレンズを光軸方向の初期位置に弾性付勢するばね部材と、このばね部材の付勢力に抗する電磁力を生起して前記レンズを光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段と、この電磁駆動手段に供給される駆動電流を制御する制御手段と、この制御手段に接続された加速度センサとを備え、前記加速度センサが落下状態を検出したとき、その検出信号に基づいて前記制御手段が前記電磁駆動手段の駆動電流を制御して前記ばね部材の弾性変形量を低減させるように構成した。
【０００７】
このように構成されたカメラモジュールでは、レンズに電磁力が作用して例えば初期位置から最も離れたオートフォーカス位置にあるときに、落下状態になったことを加速度センサが検出すると、制御手段が電磁駆動手段の駆動電流を制御してばね部材の弾性変形量を低減させるため、大きく弾性変形したばね部材を変形前の状態に戻すことができる。それゆえ、ばね部材が弾性の比例限界を越えて過度に変形する危険性がなくなり、落下時の衝撃が加わってもばね部材の損傷を回避できて、カメラモジュールの耐衝撃性を向上させることができる。
【０００８】
制御手段が電磁駆動手段の駆動電流を制御してばね部材の弾性変形量を低減させる具体的手段として、例えば、制御手段が駆動電流を遮断してばね部材を弾性復帰させるように構成しておけば良く、こうすることによってレンズ駆動機構の回路構成を単純化できる。あるいは、制御手段が駆動電流の向きを逆転させてばね部材の弾性変形量を強制的に低減させるように構成しても良く、こうすることによってばね部材の弾性変形量を迅速に低減させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカメラモジュールによれば、レンズに電磁力が作用している状態で落下状態になったことを加速度センサが検出すると、制御手段が電磁駆動手段の駆動電流を遮断させたり電流の向きを逆転させてばね部材の弾性変形量を低減させるため、大きく弾性変形したばね部材を変形前の状態に戻すことができる。それゆえ、ばね部材が弾性の比例限界を越えて過度に変形する危険性がなくなり、落下時の衝撃が加わってもばね部材の損傷を回避できて、カメラモジュールの耐衝撃性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るカメラモジュールのレンズが初期位置にある状態を示す説明図、図２は該レンズがオートフォーカス位置にある状態を示す説明図、図３は該カメラモジュールのレンズ駆動機構の回路構成を示す説明図である。
【００１１】
これらの図に示すカメラモジュールは回路基板１上に搭載されており、キャリア２に担持されたレンズ３と、キャリア２を保持してレンズ３を光軸方向の初期位置に弾性付勢する圧縮コイルばね４と、圧縮コイルばね４の付勢力に抗する電磁力を生起してレンズ３を光軸方向へ駆動可能な電磁駆動手段と、この電磁駆動手段に供給される駆動電流を制御する制御手段と、この制御手段に付設された加速度センサ５とを備えている。
【００１２】
電磁駆動手段には、キャリア２に固定されたコイル６と、径方向に磁化されてコイル６を囲繞するマグネット７と、図示せぬヨークとが含まれており、電源（Ｖｃｃ）からコイル６に駆動電流が供給されると公知の電磁力が生起されるようになっている。また、制御手段には加速度センサ５のほかに、コイル６に供給される駆動電流を変化させる電流制御ドライバ８と、この電流制御ドライバ８に制御信号を出力するマイコン内蔵の主制御部９とが含まれており、加速度センサ５の検出信号は主制御部９に出力される。そして、電磁駆動手段の電磁力がレンズ３に作用しているときに加速度センサ５がカメラモジュールの落下を検出すると、その検出信号に基づいて主制御部９がコイル６への通電を直ちに遮断させるべく電流制御ドライバ８を制御して、駆動電流がコイル６に流れなくなるように設定されている。なお、図３中に示す矢印は、電源（Ｖｃｃ）からコイル６に供給される駆動電流の流れる向きを示している。
【００１３】
このように構成されたカメラモジュールにおいて、コイル６へ通電されていないときには、図１に示すように、レンズ３は圧縮コイルばね４の付勢力によって初期位置に保持されており、圧縮コイルばね４は弾性変形する前の圧縮状態にある。また、オートフォーカス動作時には電源（Ｖｃｃ）から電磁駆動手段のコイル６へ駆動電流が供給されるため、図２に示すように、圧縮コイルばね４の付勢力に抗する電磁力が生起されてコイル６がキャリア２と一体的に光軸方向へ移動し、レンズ３がオートフォーカス位置へ移動して圧縮コイルばね４が比例限界の範囲内で伸長する。このとき、コイル６へ供給される駆動電流の大きさは主制御部９によって制御される。なお、オートフォーカス位置にあるレンズ３を初期位置へ戻す際には、コイル６への通電を遮断して電磁力を消失させることによって圧縮コイルばね４を弾性復帰させる。
【００１４】
以上説明したように、本実施形態例に係るカメラモジュールは、落下状態を検出可能な加速度センサ５を備えており、電磁駆動手段の電磁力がレンズ３に作用しているとき、例えばレンズ３が初期位置から大きく離れたオートフォーカス位置にあるときに、カメラモジュールが落下状態になったことを加速度センサ５が検出すると、主制御部９の制御によってコイル６への通電が直ちに遮断されるように構成されているため、落下による衝撃が加わる前に圧縮コイルばね４を初期状態に戻して、その弾性変形量を大幅に低減することができる。そのため、落下時の衝撃が加わっても圧縮コイルばね４の損傷を回避することができ、耐衝撃性に優れたカメラモジュールが実現されている。また、このカメラモジュールを従来の一般的なものと比較した場合、加速度センサ５のほかに特別な部品を追加する必要がなく、レンズ駆動機構の回路構成の変更もほとんど必要ないため、コスト面でも有利である。
【００１５】
なお、上記の第１実施形態例では、レンズ３を光軸方向の初期位置へ弾性付勢するばね部材として圧縮コイルばね４を用いているが、圧縮コイルばね４の代わりに板ばね等のばね部材を用いても良い。
【００１６】
図４は本発明の第２実施形態例に係るカメラモジュールのレンズ駆動機構の回路構成を示す説明図であり、図３と対応する部分には同一符号が付してあるため重複する説明は省略する。
【００１７】
図４に示すカメラモジュールのレンズ駆動機構には３個の電子スイッチ１０，１１，１２が付設されており、これら電子スイッチ１０〜１２のオン・オフ切換え制御は主制御部９によって行われる。そして、電磁駆動手段の電磁力がレンズに作用しているとき、例えばレンズ３が初期位置から大きく離れたオートフォーカス位置にあるときに、カメラモジュールが落下状態になったことを加速度センサ５が検出すると、その検出信号に基づいて主制御部９が電源（Ｖｃｃ）からコイル６へ供給される駆動電流の向きを逆転させるようになっている。
【００１８】
具体的には、加速度センサ５がカメラモジュールの落下を検出しない通常時において、電子スイッチ１０，１１，１２はそれぞれオン、オフ、オフに設定されているため、電源からコイル６へ供給される駆動電流は図４中に実線矢印で示す向きに流れる。しかるに、電磁駆動手段の電磁力がレンズに作用しているときに加速度センサ５がカメラモジュールの落下を検出すると、主制御部９が電子スイッチ１０，１１，１２をそれぞれオフ、オン、オンに切り換えるため、図４中に破線矢印で示す向きに駆動電流が流れて電磁力の向きが逆転し、レンズが初期位置へ向けて移動されるのに伴い、該レンズを保持する圧縮コイルばね等のばね部材の弾性変形量が強制的かつ迅速に低減されるようになっている。そのため、この第２実施形態例に係るカメラモジュールは、ばね部材を落下時の衝撃から保護する効果が前述した第１実施形態例と比べて高まっている。
【００１９】
なお、上記の第２実施形態例では、主制御部９に制御される３個の電子スイッチ１０〜１２を配設することによって駆動電流の向きを逆転させるようにしているが、他の回路構成によって駆動電流の向きを逆転させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るカメラモジュールのレンズが初期位置にある状態を示す説明図である。
【図２】図１に示すレンズがオートフォーカス位置にある状態を示す説明図である。
【図３】図１，２に示すカメラモジュールのレンズ駆動機構の回路構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態例に係るカメラモジュールのレンズ駆動機構の回路構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  回路基板
３  レンズ
４  圧縮コイルばね（ばね部材）
５  加速度センサ
６  コイル（電磁駆動手段）
７  マグネット（電磁駆動手段）
８  電流制御ドライバ（制御手段）
９  主制御部（制御手段）
１０〜１２  電子スイッチ
【図１】
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【図２】
2009115895.tif 000004
【図３】
2009115895.tif 000005
【図４】
2009115895.tif 000006