(57)【要約】【課題】モード切替機能が付いたカメラモジュールにおいて、モード切替時の光軸のずれを許容範囲内に抑えて、良好な撮影品質を維持したレンズモジュール等を提供する。【解決手段】外部から入射される光を集光して出射する第１及び第２のレンズ４，６と、第１及び第２のレンズ４，６を保持するバレル２ａと、略円筒形状を有し、バレル２ａを内部に保持するバレル保持部８と、バレル保持部８を第１及び第２のレンズ４，６の光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部８を摺動可能な状態にて収納するレンズ収納部３ａを有する台座３とを有し、台座３は、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面が複数の線で接触してバレル保持部８を収納する。【選択図】図３
2009075271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入射される光を集光して出射するレンズと、
前記レンズを保持するバレルと、
略円筒形状を有し、前記バレルを内部に保持するバレル保持部と、
前記バレル保持部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記バレル保持部を摺動可能な状態にて収納する収納部を有する台座マウントと
を有し、
前記台座マウントは、当該台座マウントの前記収納部の内壁面が複数の線で接触して前記バレル保持部を収納することを特徴とするレンズモジュール。
【請求項２】
前記台座マウントの前記収納部の前記内壁面が前記バレル保持部に接触する線の間隔は、当該接触する複数の線を結んで形成される仮想の内接円の径と当該バレル保持部の外径と前記レンズの光軸に許容されるズレ量とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
【請求項３】
前記台座マウントは、当該台座マウントの前記収納部の前記内壁面に複数の突起部が形成され、当該突起部が接触して前記バレル保持部を収納することを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
【請求項４】
前記台座マウントの前記収納部は、多角形状の内壁面を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズモジュール。
【請求項５】
外部から入射される光を集光して出射するレンズと、
前記レンズを保持するバレルと、
略円筒形状を有し、前記バレルを内部に保持するバレル保持部と、
前記バレル保持部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記バレル保持部を収納する収納部を有し、当該収納部の内壁面に形成された複数の突起部に接触して当該バレル保持部を摺動可能な状態にて収納する台座マウントと
を含むことを特徴とするレンズモジュール。
【請求項６】
前記移動手段は、
前記バレル保持部の下端面に形成され、前記台座マウントの前記収納部の内底面に接触する凹部又は凸部と、
前記台座マウントの前記収納部の内底面に形成され、前記バレル保持部の前記下端面の前記凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部と
により構成され、
前記バレル保持部が回転されて当該バレル保持部の前記凹部又は凸部が前記台座マウントの前記凸部又は凹部に係合するとき、当該バレル保持部を前記レンズの光軸方向の第１の位置に移動させ、
前記バレル保持部が回転されて当該バレル保持部の前記凹部又は凸部が前記台座マウントの前記凸部又は凹部に係合しないとき、当該バレル保持部を前記光軸方向の第２の位置に移動させることを特徴とする請求項５に記載のレンズモジュール。
【請求項７】
前記バレル保持部の前記下端面を前記台座マウントの前記収納部の前記内底面に押し付ける弾性部材を更に有することを特徴とする請求項６に記載のレンズモジュール。
【請求項８】
前記バレル保持部に連結されたレバーを更に有し、
前記台座マウントは、前記バレル保持部の前記レバーの移動範囲を制限する２つのストッパーが所定間隔を有して形成され、
前記レバーが前記ストッパーのいずれか一方に当接するとき、前記バレル保持部は前記光軸方向の第１又は第２のいずれかの位置にて保持されることを特徴とする請求項５に記載のレンズモジュール。
【請求項９】
前記台座マウントは、前記バレル保持部の下端面が入り込む環状凹部が当該台座マウントの前記収納部の内底面に形成されており、
前記バレル保持部の前記下端面が前記台座マウントの前記環状凹部に入り込んだ状態において、当該バレル保持部の内壁面と当該環状凹部の内周側壁面との間の隙間は当該バレル保持部が当該台座マウントの前記収納部内の摺動で生じる小片よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のレンズモジュール。
【請求項１０】
外部から入射される光を集光して出射するレンズと、
前記レンズを保持するバレルと、
略円筒形状を有し、前記バレルを内部に保持するバレル保持部と、
前記バレル保持部を前記レンズの光軸方向に移動させる移動手段と、
前記バレル保持部を収納する収納部を有し、当該収納部の内壁面に形成された複数の突起部に接触して前記バレル保持部を摺動可能な状態にて収納する台座マウントと、
前記台座マウントに収納され、前記レンズにより出射された光を受光領域にて受光して電気信号に変換して出力する撮像素子と
を有する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、携帯電話機等に搭載されるモード切替機能付のレンズモジュール等に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影機能付き携帯電話機や監視用カメラ等に用いられる小型カメラモジュールには、簡易な方法で標準撮影モード（無限遠モード）と接写モードとを切り替えるモード切替機能付のカメラモジュールが登場してきている。
撮影モードの切替機能が付いたカメラモジュールに関する公報記載の従来技術として、例えば、光学ユニットを内側に収納保持する円筒状のリード枠体と、このリード枠体と内側で螺合する本体部と、この本体部の底部に取り付けられる固体撮像素子とを有し、リード枠体を回転させることによって本体部内で軸方向に移動して光学ユニットの焦点距離を変化させるカメラにおいて、リード枠体の外周に周方向に断続的でかつ軸方向でずれた複数条のねじ山またはねじ溝を形成し、この多条のねじ山またはねじ溝と螺合するねじ溝またはねじ山を本体部の内周に形成したカメラの技術が存在する（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５７２９０号公報（特に段落〔００８６〕参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モード切替機能が付いたカメラモジュールは、撮像素子に対するレンズの位置（撮像素子とレンズとの距離）を変化させてモードの切り替えを実現するのが一般的である。カメラモジュール内でレンズの位置を移動させ、且つ、移動後の位置にてレンズを固定するには、レンズを基準となる面に対して摺動させることが最も簡易かつ確実な方法である。
しかし、摺動部分を有する場合、摺動によって生じた磨耗塵が受光領域へ侵入して磨耗塵が画像に大きく写り込む恐れがある。
一方、発生する磨耗塵を抑制するために摺動部分を少なくすると、レンズの光軸がずれる恐れもある。
【０００５】
本発明は、モード切替機能が付いたカメラモジュールにおいて、モード切替時の光軸のずれを許容範囲内に抑えて、良好な撮影品質を維持したレンズモジュール等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】
上記課題を解決するために、本発明にかかるレンズモジュールは、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するバレルと、略円筒形状を有し、バレルを内部に保持するバレル保持部と、バレル保持部をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部を摺動可能な状態にて収納する収納部を有する台座マウントとを有し、台座マウントは、台座マウントの収納部の内壁面が複数の線で接触してバレル保持部を収納することを特徴とする。
【０００７】
ここで、台座マウントの収納部の内壁面がバレル保持部に接触する線の間隔は、接触する複数の線を結んで形成される仮想の内接円の径とバレル保持部の外径とレンズの光軸に許容されるずれ量とに基づいて決定されることを特徴とすれば、バレル保持部に接触する線を許容範囲内で少なくでき、バレル保持部の摺動時の摩擦も少なくすることができる。
また、台座マウントは、台座マウントの収納部の内壁面に複数の突起部が形成され、突起部が接触してバレル保持部を収納することを特徴とすれば、簡易な構成で線接触を実現できる。
更に、台座マウントの収納部は、多角形状の内壁面を有することを特徴とすれば、簡易な構成で線接触を実現できる。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるレンズモジュールは、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するバレルと、略円筒形状を有し、バレルを内部に保持するバレル保持部と、バレル保持部をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部を収納する収納部を有し、収納部の内壁面に形成された複数の突起部に接触してバレル保持部を摺動可能な状態にて収納する台座マウントとを含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、移動手段は、バレル保持部の下端面に形成され、台座マウントの収納部の内底面に接触する凹部又は凸部と、台座マウントの収納部の内底面に形成され、バレル保持部の下端面の凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部とにより構成され、バレル保持部が回転されてバレル保持部の凹部又は凸部が台座マウントの凸部又は凹部に係合するとき、バレル保持部をレンズの光軸方向の第１の位置に移動させ、バレル保持部が回転されてバレル保持部の凹部又は凸部が台座マウントの凸部又は凹部に係合しないとき、バレル保持部を光軸方向の第２の位置に移動させることを特徴とすれば、バレル保持部を光軸方向の第１又は第２の位置に移動させることができる。
また、バレル保持部の下端面を台座マウントの収納部の内底面に押し付ける弾性部材を更に有することを特徴とすれば、モード切替時にバレル保持部の位置決めを確実に行うことができる。
更に、バレル保持部に連結されたレバーを更に有し、台座マウントは、バレル保持部のレバーの移動範囲を制限する２つのストッパーが所定間隔を有して形成され、レバーがストッパーのいずれか一方に当接するとき、バレル保持部は光軸方向の第１又は第２のいずれかの位置にて保持されることを特徴とすれば、レバーの操作でモード切替を行うことができる。
更にまた、台座マウントは、バレル保持部の下端面が入り込む環状凹部が台座マウントの収納部の内底面に形成されており、バレル保持部の下端面が台座マウントの環状凹部に入り込んだ状態において、バレル保持部の内壁面と環状凹部の内周側壁面との間の隙間はバレル保持部が台座マウントの収納部内の摺動で生じる小片よりも小さいことを特徴とすれば、摺動によって発生する小片を閉じ込めることができる。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかるカメラモジュールは、外部から入射される光を集光して出射するレンズと、レンズを保持するバレルと、略円筒形状を有し、バレルを内部に保持するバレル保持部と、バレル保持部をレンズの光軸方向に移動させる移動手段と、バレル保持部を収納する収納部を有し、収納部の内壁面に形成された複数の突起部に接触してバレル保持部を摺動可能な状態にて収納する台座マウントと、台座マウントに収納され、レンズにより出射された光を受光領域にて受光して電気信号に変換して出力する撮像素子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モード切替機能が付いたカメラモジュールにおいて、モード切替時の光軸のずれを許容範囲内に抑えて、良好な撮影品質を維持したレンズモジュール等を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態にかかるカメラモジュール１を示す外観斜視図であり、図２は、本実施形態にかかるカメラモジュール１の分解斜視図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、カメラモジュール１は、複数のレンズを収納して保持し（図３参照）、センサ１６（図３参照）の受光領域（撮像エリア）１６ａ（図３参照）上に入射光を結像するレンズユニット２と、レンズユニット２を保持する台座マウントの一例としての台座３とを備えている。台座３には、ばね押さえ９が嵌め込まれて取り付けられている。そして、ばね押さえ９と台座３との間から後述するバレル保持部８（図３参照）のレバー８ａ（図３参照）が突出している。
台座３は、接着剤（図示省略）を使って回路基板２０に接着されている。回路基板２０において、台座３が接着された位置とは反対側の端にコネクタ２１が接続されている。台座３は、回路基板２０に埋め込まれた図示しない回路パターンによってコネクタ２１に電気的に接続されている。
【００１４】
図２に示すように、カメラモジュール１は、複数のレンズを収納して保持するレンズユニット２と、レンズユニット２を螺合して保持するバレル保持部８とを有している。また、カメラモジュール１は、バレル保持部８に取り付けられる弾性部材の一例としてのばね１０と、ばね１０を押さえるばね押さえ９とを有している。ばね押さえ９は、台座３に嵌め込まれて固定される。
レンズユニット２が螺合されるバレル保持部８は、台座３に収納される。また、カメラモジュール１は、外光の特定の周波数成分を除去するフィルタ１５と、受光領域１６ａに入射した光を電気信号に変換する撮像素子の一例としてのセンサ１６（図３参照）と、フィルタ１５とセンサ１６との間に配置された方形のガラスカバー１７とを備えている。
【００１５】
図３は、図１の断面Ｘ−Ｘ’の位置におけるカメラモジュール１の縦断面図である。
図３に示すように、レンズユニット２は、レンズユニット２本体を構成するバレル２ａ内に、入射側に配置される第１のレンズ４と出射側に配置される第２のレンズ６とを保持している。また、レンズユニット２は、第１及び第２のレンズ４，６の間に中間環５を備えている。更に、レンズユニット２は、レンズ押さえ７を有しており、第２のレンズ６を所定位置に保持している。
【００１６】
バレル２ａは、略円筒形状を有している。バレル２ａは、外光が入射する端面側に開口部２ｂが形成されている。バレル２ａの外周面には、雄ねじ２ｃが形成されている。
バレル２ａは、例えば、黒色のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリフタルアミド（ＰＦＡ）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
【００１７】
第１及び第２のレンズ４，６は、外光を透過してセンサ１６の受光領域（撮像エリア）１６ａに結像させるための光学素子である。即ち、バレル２ａの開口部２ｂから入射した外光が第１及び第２のレンズ４，６によってセンサ１６の受光領域１６ａに結像させるように、第１及び第２のレンズ４，６が所定の光学系を形成する。尚、本実施形態では、レンズユニット２は、第１及び第２のレンズ４，６という２枚のレンズで構成されるが、レンズは１枚或いは３枚であっても構わない。所定の光学系は、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成される。
第１及び第２のレンズ４，６は、例えば、透明なポリカーボネート（ＰＣ）樹脂や環状オレフィン（ＣＯＰ）樹脂等の熱可塑性樹脂、或いは、シリコーン樹脂やガラスなど透光性を有する材料で構成される。
【００１８】
中間環５は、薄板円環形状を有している。中間環５は、例えば、カーボンブラックを練り込んだ延伸ポリエステル（ＰＥＴ）等の合成樹脂フィルムで構成されている。中間環５は、第１のレンズ４と第２のレンズ６の面間距離を一定に保つと共に、通過光量を制限する絞り機能を有しており、光学系の開口径を決定する光学絞り、或いは、ゴースト、フレア等の不要光を遮光する遮光絞りとして使われる。
レンズ押さえ７は、略円環形状を有している。レンズ押さえ７は、例えば、黒色のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂等で構成される。図示しない接着剤にてバレル２ａの内壁面に接着されている。
レンズユニット２は、バレル保持部８にねじ込まれる。バレル保持部８の上部にはばね１０が取り付けられ、ばね押さえ９が台座３の所定位置に嵌め込まれることによって、レンズユニット２が螺合されたバレル保持部８は台座３のレンズ収納部３ａに収納される。
【００１９】
ここで、バレル保持部８の形状を図面を用いて説明する。
図４は、バレル保持部８の斜視図である。
バレル保持部８は、例えば、黒色のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリフタルアミド（ＰＦＡ）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
【００２０】
図４に示すように、バレル保持部８は、概ね円筒形状であって、外周面にレバー８ａが突出して形成されている。このレバー８ａを操作することにより、バレル保持部８は台座３（図３参照）のレンズ収納部３ａ（図３参照）内で摺動して回転する。また、バレル保持部８は、内壁面にバレル２ａの雄ねじ２ｃと螺合する雌ねじ８ｂが形成されている。
バレル保持部８は、側壁部の下端面８ｃに３つの凹部８ｄが周方向にほぼ均等に形成されている。
【００２１】
図３に戻って説明を続ける。
バレル保持部８は、レンズユニット２を収納した状態で台座３にセットされる。このとき、バレル保持部８の下端面８ｃ（図４参照）が台座３のレンズ収納部３ａに形成された環状凹部３ｅの底面に当接する。バレル保持部８の下端面８ｃが台座３の環状凹部３ｅに入り込んだ状態において、バレル保持部８の内壁面と環状凹部３ｅの内周側壁面との間の隙間は、バレル保持部８が台座３のレンズ収納部３ａ内の摺動で生じる小片（磨耗塵）よりも小さくなるように形成されている。これにより、摺動により発生する磨耗塵を閉じ込めて、受光領域１６ａへ入り込むことを防いでいる。
台座３のレンズ収納部３ａの内底面には、バレル保持部８の凹部８ｄ（図４参照）に対応して、凸部３ｆ（図５参照）が形成されている。これについては後述する。
【００２２】
ばね押さえ９は、後述するばね１０を押さえるように覆いかぶさった状態で取り付けられる円環部と、その円環部の周囲に形成されたスカート部とを有している。そして、スカート部が台座３に嵌まり込むことで、ばね押さえ９は固定される。
ばね押さえ９は、例えば、黒色のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリフタルアミド（ＰＦＡ）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。ばね押さえ９は、後述する台座３に嵌め込まれ固定されて使用されるので、カメラモジュール１の使用環境下の温度における台座３との膨張差を考慮して材料が選択される。例えば、台座３と同じ材料が好ましい。
ばね１０は、略円環形状で、周方向に山と谷とが交互に且つ等間隔に複数形成された波状の薄板である。例えば、板厚が０．０５ｍｍ程度のリン青銅やＳＵＳ鋼板等の一般的なばね材で構成される。ばね１０は、ばね押さえ９と共に、バレル保持部８を上方から下方に向かって押し付ける機能を有している。これにより、バレル保持部８の下端面８ｃが台座３の環状凹部３ｅ（後述）の底面に当接する。
【００２３】
台座３は、レンズユニット２が取り付けられる収納部の一例としてのレンズ収納部３ａと、フィルタ１５やセンサ１６、ガラスカバー１７を収容保持する素子収納部３ｂとが一体に構成されている。また、台座３は、レンズ収納部３ａの内部空間と素子収納部３ｂの内部空間とが連続するように構成されている。また、台座３は、内面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部３ｃを有する。
更に、台座３のレンズ収納部３ａには、内壁面に凸部３ｄが形成されている。更にまた、フランジ部３ｃのレンズ収納部３ａ側の底面でバレル保持部８の下端面８ｃが当接する位置には、全周にわたって環状凹部３ｅが形成されている。
【００２４】
ここで、台座３の形状を図面を用いて説明する。
図５は、台座３の斜視図である。
図５に示すように、台座３は、レンズ収納部３ａ（図３参照）の内壁面には突起部の一例としての複数の凸部３ｄが形成されている。そして、この凸部３ｄがバレル保持部８（図３参照）の外壁面に接触している。ここで、本実施形態では、凸部３ｄの断面は円弧状に図示されているが、これに限定されるものではなく、断面が、例えば、矩形状であっても良い。
【００２５】
また、台座３は、レンズ収納部３ａの底面（図３におけるレンズ収納部３ａの下面）に、内壁面に沿って全周にわたって、環状凹部３ｅが形成されている。環状凹部３ｅの底面には、３つの凸部３ｆが周方向にほぼ均等に形成されている。この凸部３ｆは、バレル保持部８の下端面８ｃに形成された３つの凹部８ｄに対応して形成されている。これについては、焦点調節機能として後述する。更に、台座３は、レバー８ａの移動範囲を制限する２つのストッパー３ｇ，３ｈが形成されている。
台座３は、例えば、黒色のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリフタルアミド（ＰＦＡ）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂等の遮光性を有する合成樹脂により構成される。
【００２６】
図３に戻って説明を続ける。
フィルタ１５は、外光の特定の波長成分を除去する薄板の部材である。本実施形態では、多層膜による光の干渉によって赤外光をカットする赤外線除去フィルタ（ＩＲＣＦ：Infrared Cut Filter）を用いている。フィルタ１５は、台座３のフランジ部３ｃに取り付けられる。フィルタ１５がフランジ部３ｃに取り付けられたとき、台座３の内部空間はレンズ収納部３ａと素子収納部３ｂの２つに仕切られる。このフィルタ１５は、センサ１６の近傍に配置されており、センサ１６側を密閉して異物がセンサ１６側に浸入することを防止している。
センサ１６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ（撮像素子）である。本実施形態では、ＣＳＰ（Chip Scale Package）構造を有するセンサを用いている。センサ１６は、レンズユニット２を介して受光領域１６ａに結像した光に応じて電気信号を生成し、出力する。
【００２７】
ガラスカバー１７は、フィルタ１５とセンサ１６との間に配置されている。ガラスカバー１７には、センサ１６の受光領域１６ａ側の面をガラスカバー１７に向けた状態でセンサ１６が固着されている。これにより、センサ１６の受光領域１６ａに埃等が直接落ちることを防いでいる。
ガラスカバー１７は、方形を有している。ガラスカバー１７は、例えば、ガラス又は石英ガラス等の可視光に対して透光性を有する透明体により構成される。このガラスカバー１７の撮像素子側の面（図３における下側）には、配線パターン１７ａが形成されている。
【００２８】
ガラスカバー１７の出射面（図３における下面）側には、配線パターン１７ａが予め設けられている。そして、この配線パターン１７ａの電極とセンサ１６とをつなぐように複数の半田バンプ１８が位置している。電極の位置に取り付けられた半田バンプ１８によって、センサ１６はガラスカバー１７に固定されると共に、ガラスカバー１７の電極と電気的に接続されている。
ここで、センサ１６とガラスカバー１７との離間距離は、半田バンプ１８の大きさによって決定される。半田バンプ１８の大きさを制御することは容易であるから、センサ１６とガラスカバー１７との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプ１８により位置決めすることから、センサ１６とガラスカバー１７との離間距離が平均化される。
【００２９】
ガラスカバー１７の出射面側の電極の別の位置には、半田バンプ１９が配置されている。この半田バンプ１９により、ガラスカバー１７と回路基板２０との間の電気的な接続が確保される。この半田バンプ１９は、ガラスカバー１７に固定されているセンサ１６と回路基板２０とが互いに離間するためのスペーサとしても用いられている。
回路基板２０は、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂を主材とする絶縁性材料で構成され、表面に銅等の導体箔層を形成し、更に導体箔層の上に絶縁体層を被せて保護している。本実施形態に使用する回路基板２０は、厚さが約０．３ｍｍ以上である。尚、ポリイミド樹脂を主体とするフレキシブルプリント基板で構成されても良い。
【００３０】
（焦点調節機能）
以上の構成を有するカメラモジュール１における焦点調節機能について説明する。
レバー８ａが操作されてバレル保持部８が台座３のレンズ収納部３ａ内で回転されると、バレル保持部８の下端面８ｃが台座３の環状凹部３ｅに当接された状態で摺動して回転する。このとき、ばね押さえ９とばね１０とによってバレル保持部８は台座３に押し付けられる方向の力を受けるので、バレル保持部８が浮き上がることはない。
レバー８ａが操作されてバレル保持部８が回転されて、バレル保持部８の凹部８ｄは台座３のレンズ収納部３ａの環状凹部３ｅに形成された凸部３ｆの対応する位置となる。バレル保持部８はばね１０の力によって下側に押されて、バレル保持部８の下端面８ｃに形成された凹部８ｄが台座３の環状凹部３ｅに形成された凸部３ｆに嵌まり込む。これにより、レンズユニット２は、センサ１６の側に近い位置（第１の位置）となる。このとき、レンズユニット２は、焦点位置が無限遠モード（標準撮影モード）となるように調整される。
【００３１】
レバー８ａが反対方向に操作されてバレル保持部８を逆方向に回転摺動させる。バレル保持部８の下端面８ｃが台座３の環状凹部３ｅに形成された凸部３ｆに乗り上げて、バレル保持部８はセンサ１６から離れる位置（第２の位置）に持ち上げられる。このときのレンズユニット２は、焦点位置が接写モードとなるように調整される。
このように、レバー８ａを操作することによって、レンズユニット２を無限遠モード又は接写モードにセットすることができる。よって、台座３の環状凹部３ｅに形成された凸部３ｆとバレル保持部８の凹部８ｄとは、バレル保持部８をレンズユニット２の光軸方向に移動させる移動手段の一例として機能する。尚、カメラモジュール１は、部品をすべて組み立てた後に焦点調節を行い、図示しない接着剤で接着することで、無限遠モードと接写モードの設定を確実にしている。尚、台座３の環状凹部３ｅに凹部が形成され、バレル保持部８に凸部が形成されて、バレル保持部８をレンズユニット２の光軸方向に移動させてもよい。
【００３２】
（光軸のずれ対策）
次に、台座３のレンズ収納部３ａ及びバレル保持部８とレンズユニット２の光軸のずれとの関係について以下に説明する。
図６は、図１に示すカメラモジュール１の光軸のずれを説明するための図である。ここで、図５では、レンズ収納部３ａの内側壁に９個の凸部３ｄが形成された図を示しているが、図６では、図示の簡略化と説明の都合上、凸部３ｄを３つとしている。
【００３３】
図６に示すように、バレル保持部８の側壁面が、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成された凸部３ｄに接触する。このとき、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成された凸部３ｄに内接する仮想の内接円（図６では破線にて表示）の中心と、バレル保持部８の中心（即ちレンズユニット２の光軸）との距離が、光軸のずれに相当する。光軸のずれは撮像品質に影響を与えるため、仮想の内接円とバレル保持部８との中心間距離を極力小さくすることが好ましい。この中心間距離を小さくする方法として、（１）台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成される凸部３ｄの数を増やして隣接する凸部３ｄの間にバレル保持部８が入り込む量を少なくする方法、或いは、（２）台座３のレンズ収納部３ａに形成された複数の凸部３ｄに内接する仮想の内接円の径とバレル保持部８の外径との差を小さくする方法、等が考えられる。
【００３４】
（１）凸部３ｄの数を増やす方法
バレル保持部８の外径をφ７．００ｍｍとし、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成される凸部３ｄに内接する内接円の径をφ７．０５ｍｍとして、凸部３ｄの数と光軸のずれ量との関係を算出した。結果を表１に示す。光軸のずれ量が撮像品質に影響を与えない５μｍ以下となるのは、凸部３ｄが６個以上形成されたときであることが判る。このように、バレル保持部８の外径と複数の凸部３ｄに内接する仮想の内接円の径と許容される光軸のずれ量とが決定されれば、レンズ収納部３ａの内壁面に形成する凸部３ｄの数を決定できる。
【００３５】
【表１】
2009075271.tif 000003
【００３６】
（２）凸部３ｄに内接する仮想の内接円の径とバレル保持部８の外径との差を小さくする方法
台座３のレンズ収納部３ａに形成された複数の凸部３ｄに内接する仮想の内接円の径とバレル保持部８の外径との差を小さくするために、本実施形態では、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成した凸部３ｄに内接する仮想の内接円の径とバレル保持部８の外径との差を０〜０．０２５ｍｍとした。バレル保持部８は、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成された複数の凸部３ｄに接触して保持されるので、凸部３ｄとバレル保持部８の外壁面とは面と線との接触となって、摩擦を軽減することができる。バレル保持部８の外径と台座３の凸部３ｄが形成する仮想の内接円の径とが同一寸法となっても、摩擦を軽減できることが確認できた。
尚、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に凸部３ｄを形成したことにより、磨耗により発生する磨耗塵（小片）は隣り合う凸部３ｄの隙間に入り込むので、バレル保持部８と台座３との摺動の妨げとはならない。
【００３７】
比較のために、従来の台座の形状を示す。
図７は、従来の台座３３の斜視図である。
図７に示すように、従来の台座３３は、内壁面から延びて内部空間を狭めるように形成されたフランジ部３３ｃを有する。また、内壁面に沿って全周にわたって、環状凹部３３ｅが形成されている。環状凹部３３ｅの底面には、３つの凸部３３ｆが周方向にほぼ均等に形成されている。フランジ部３３ｃ、環状凹部３３ｅ、凸部３３ｆはいずれも、図５に示す台座３のフランジ部３ｃ、環状凹部３ｅ、凸部３ｆと同じ機能を果たす。台座３３は、レンズ収納部の内壁面に凸部が形成されていないので、バレル保持部８（図４参照）と台座３３のレンズ収納部とは面と面との接触となって接触面積が大きくなる。また、バレル保持部８の外壁面と台座３３のレンズ収納部の内壁面との隙間がないと、バレル保持部８は台座３３のレンズ収納部内で回転することができない。無理に回転させると、レバー８ａ（図２，４参照）が折れたり、磨耗によって多くの磨耗塵が発生する恐れがある。
【００３８】
（変形例）
図５に示す凸部３ｄは半円形状の突起であるが、本発明はこれに限定されるものではない。バレル保持部８と台座３のレンズ収納部３ａとの接触面積が減るのであれば形状に限定されない。例えば、台座３のレンズ収納部３ａの内側形状を矩形（角柱）であっても良い（図示省略）。
図８は、変形例としての台座４３の斜視図である。台座４３のレンズ収納部の形状が、円形穴ではなく角形状の穴である点が、図５に示した台座３と相違する。
表１に示したようにバレル保持部８の外周面との接触箇所の数は、所定条件下で６以上が好ましいので、台座４３のレンズ収納部の内側形状は、同じ条件下では六角形以上が望ましい。
【００３９】
図５に示した本実施形態では、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成された凸部３ｄは、内壁面に対して等間隔に形成されていたが、本発明はこれに限定されるのものではない。例えば、レバー８ａの操作によって、バレル保持部８がレバー８ａとは反対側に押される傾向があるときには、レバー８ａに近い側の間隔を広くし反対側で狭くすることで、凸部３ｄの数を減らすようにしても良い（図示省略）。バレル保持部８が凸部３ｄに接触する数が減るので、発生する磨耗塵を減らすことができる。
【００４０】
図９は、レンズユニットの変形例を示す縦断面図である。
図９に示すバレル保持部８は、雌ねじ８ｂが形成された内壁面から底面部分が更に形成され、その底面部分に環状凹部８ｅが形成されている点が、図３に示すバレル保持部８と相違する。バレル２ａとこの環状凹部８ｅとの隙間は狭小に形成されている。即ち、バレル２ａの下端面がバレル保持部８の環状凹部８ｅに入り込んだ状態において、バレル２ａの内壁面と環状凹部８ｅの内周側壁面との間の隙間は、バレル２ａの雄ねじ２ｃとバレル保持部８の雌ねじ８ｂとの螺合で生じる小片（磨耗塵）よりも小さくなるように形成されている。これにより、螺合する際に発生する小片（磨耗塵）や、バレル２ａをバレル保持部８に接着する際の余剰の接着剤（図示省略）を受け止めて閉じ込める機能を果たしている。
【００４１】
このように、本実施形態にかかるカメラモジュール１によれば、バレル保持部８は、バレル保持部８の外壁面がレンズ収納部３ａの内壁面に形成された複数の凸部３ｄに接触して保持される。このとき、台座３のレンズ収納部３ａに形成された複数の凸部３ｄに内接する仮想の内接円の径と、バレル保持部８の外径と、レンズユニット２の光軸に許容されるずれ量とによって、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面に形成される凸部３ｄの数（即ち、隣り合う凸部３ｄの間隔）が決定される。よって、レンズユニット２の光軸に許容されるずれ量に従って凸部３ｄの数が決定されるので、凸部３ｄの数を少なくすることができる。これにより、バレル保持部８の回転摺動時の摩擦も少なくすることができる。
また、台座３のレンズ収納部３ａの内壁面とバレル保持部８の外壁面とは線により接触し、バレル保持部８は保持される。これにより、従来の面と面との接触から面と線との接触となるので、簡易な構成で接触面積を少なくすることが可能となり、バレル保持部８の回転摺動時の摩擦を減らすことができる。これにより、モード切替時の摺動による磨耗塵の発生を抑えることが可能となる。
【００４２】
台座３のレンズ収納部３ａの凸部３ｄとバレル保持部８との摺動により発生する小片（磨耗塵）を、レンズ収納部３ａの環状凹部３ｅ（凹部）とバレル保持部８の下端面８ｃとが形成する閉空間に閉じ込めるので、小片がフィルタ１５上に落ちて発生する画像シミを抑止できる。これにより、カメラモジュール１の内部の構造を工夫するだけで、製造原価をほとんど上げることなく、撮影品質の高いカメラモジュール１を提供できる。
また、図８に示す台座４３では、台座４３のレンズ収納部の内壁面に内接する仮想の内接円の径と、バレル保持部の外径と、レンズユニット２の光軸に許容されるずれ量とによって、台座４３のレンズ収納部の内側形状が決定される。よって、レンズユニット２の光軸に許容されるずれ量に従って接触の数が決定されるので、簡易な構成で接触の数を極力少なくすることができる。これにより、バレル保持部の回転摺動時の摩擦も少なくすることができる。
図９に示す変形例では、バレル２ａの雄ねじ２ｃとバレル保持部８の雌ねじ８ｂとの螺合によって発生する小片（磨耗塵）を、バレル２ａの下端面とバレル保持部８の環状凹部８ｅとが形成する閉空間に閉じ込めるので、小片がフィルタ１５上に落ちて発生する画像シミを抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態にかかるカメラモジュールの外観斜視図である。
【図２】図１に示すカメラモジュールの分解斜視図である。
【図３】図１に示す断面Ｘ−Ｘ’位置でのカメラモジュールの縦断面図である。
【図４】図１に示すカメラモジュールのバレル保持部の斜視図である。
【図５】図１に示すカメラモジュールの台座の斜視図である。
【図６】図１に示すカメラモジュールの光軸のずれを説明するための図である。
【図７】従来の台座の斜視図である。
【図８】台座の変形例の斜視図である。
【図９】レンズユニットの変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…カメラモジュール、２…レンズユニット、２ａ…バレル、２ｃ…雄ねじ、３，３３，４３…台座（台座マウント）、３ａ…レンズ収納部（収納部）、３ｂ…素子収納部、３ｅ…環状凹部、３ｇ，３ｈ…ストッパー、４…第１のレンズ、５…中間環、６…第２のレンズ、７…レンズ押さえ、８…バレル保持部、８ａ…レバー、９…ばね押さえ、１０…ばね（弾性部材）、１６…センサ（撮像素子）
【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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