JP2006154202A - 光学モジュールおよびこれを備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化を図ることができる光学モジュールおよびこれを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】 円筒カム１３の一対の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａの突状部(１３６ａ〜１３９ａ）が、撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ）と光軸方向における位置で重なる。撮像素子１０は、角部（１０ａ〜１０ｄ）にある位置検出用の受光素子領域に突状部(１３６ａ〜１３９ａ）の影が投影されると、電気信号に変換して円筒カム１３の回動位置の位置検出信号を出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば焦点調整機能または変倍機能を有する撮像装置に搭載する光学モジュール、および、これを備えた撮像装置に関する。

近年、微小なカメラを搭載した携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ等の携帯用電子機器が広く普及している。これらの携帯用電子機器には小型化、省電力化が求められており、これに伴ってこれらの携帯用電子機器に搭載するカメラについても小型化、省電力化が求められる。

ところで、焦点調整機能または変倍機能を有するカメラにおいては、オートフォーカス等のフォーカス制御、あるいは、ズーム制御の際に移動させるレンズ鏡筒やレンズの位置を検出することが行われている。このレンズの基準位置や位置情報を検出するのに、従来では、カメラに位置検出用の投光レンズ、受光レンズ群を設けてズームレンズ等の位置検出を行う方法や (例えば、特許文献１)、レンズの位置を検出するための位置検出板およびフォトセンサ等により構成される検出器をカメラに備えさせて、検出板の位置を検出器で検出することにより、レンズの移動量や位置を検出する構成がとられる場合(例えば、特許文献２)があった。
特開２００３−１７７３１１号公報 特開２００２−１８９１６８号公報

しかしながら、上述したようにレンズの位置を検出するのに、位置検出用の部品である投光レンズ、受光レンズ群やフォトセンサをカメラ内部に配置すると、位置検出用の部品により、カメラ内部にある程度大きなスペースが必要となり、構造が複雑化してしまう。

このため、このような位置検出用の部品が内部に配置されたカメラの外形寸法は大きくなってしまうので、携帯用電子機器に用いることができなくなってしまう場合が生じてしまうという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、小型化を図ることができる光学モジュールおよびこれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の光学モジュールは、
レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
前記レンズを保持するとともに、前記レンズと前記撮像素子の撮像面との距離を調整するために光軸方向に移動可能なレンズホルダと、
前記撮像素子を囲むように配置されるとともに、回動することにより内部に配置された前記レンズホルダを光軸方向に移動させる円筒カムとを備えた光学モジュールであって、
前記円筒カムは内面に中心軸方向に凸状である突起を有し、
前記撮像素子は、前記被写体像を撮像する被写体撮像用の受光素子領域と、該被写体撮像用の受光素子領域外にあって、前記円筒カムの前記突起の影が投影されることによって前記レンズの光軸方向における位置を検出する位置検出用の受光素子領域とを有することを特徴とする。

また、前記レンズホルダは、径方向に突設された一対のカムフォロワピンを有し、
前記円筒カムは、前記一対のカムフォロワピンが摺動するカム面を有するようにしてもよい。

また、前記位置検出用の受光素子領域は、前記撮像素子の受光素子領域全体の四隅の領域のうち少なくとも一つの領域であるようにしてもよい。

また、前記レンズホルダを複数備えるようにしてもよい。

また、前記円筒カムは、前記突起を複数有するようにしてもよい。

また、前記突起は、前記円筒カムの中心軸方向に凸状である複数の突状部を有するようにしてもよい。

また、前記円筒カムを駆動する超音波アクチュエータを備えるようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、上述した光学モジュールを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、小型化が可能な光学モジュールおよびこれを備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る光学モジュールおよびこれを備えた撮像装置について、以下図面を参照して説明する。

（実施形態１）
この発明の実施形態１に適用される光学モジュールの構成の一例が図１〜図３に示されている。光学モジュール１は、図１〜図３に示すように、基板１１上に配置された撮像素子(画像センサ)１０と、基板１１上に設けられたベース１２と、ベース１２上を回動するとともに位置検出用突起１３１ａ，１３２ａを備えた円筒カム１３と、第１のレンズ１４を保持する第１のレンズホルダ１５と、第２のレンズ１６を保持する第２のレンズホルダ１７と、カバー１８とを備えている。なお、図１〜図３では、フィルターや絞り等は省略されている。

撮像素子１０は、第１のレンズ１４および第２のレンズ１６により結像された被写体像を撮像して電気信号に変換するとともに、円筒カム１３の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａの影が投影されて電気信号に変換するものである。撮像素子１０は、例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサ、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等により構成される。撮像素子１０は、図２に示すように、正方形をなすように形成されている。撮像素子１０は、所定の配線パターンが形成された基板１１に電気的に接続されるとともに固定される。

撮像素子１０は、被写体像を撮像するための被写体撮像用の受光素子領域と、第１のレンズ１４および第２のレンズ１６の光軸方向の位置を検出するための位置検出用の受光素子領域とを備えている。すなわち、撮像素子１０において、被写体像を撮像するために用いられない受光素子領域を、第１のレンズ１４および第２のレンズ１６の位置検出のために利用している。受光素子領域には、例えば複数のフォトダイオードが配列されている。撮像素子１０の四隅にある４つの角部（１０ａ〜１０ｄ）が、第１のレンズ１４および第２のレンズ１６の光軸方向の位置を検出するための受光素子領域となっている。撮像素子１０において、この位置検出のための角部(１０ａ〜１０ｄ)を含んだ周縁部分の領域を除いた領域が、被写体像を撮像するための受光素子領域である。撮像素子１０は、角部(１０ａ〜１０ｄ)にある受光素子領域に円筒カム１３の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａの影が投影されると、光電変換特性により電気信号に変換して、円筒カム１３(第１のレンズ１４および第２のレンズ１６)の位置検出信号を出力する。なお、撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ)は、角部１０ａを基準にして、図２において反時計回り方向に、角部１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとする。

ベース１２は、主に円筒カム１３を回動自在に支持するものである。ベース１２は、円筒カム１３がその上を回動する輪状のベース台１２ａと、カバー１８の取付のための一対の凹部１２ｂとを備えている。ベース台１２ａには、円筒カム１３が回動する輪状の回動溝１２１ａが形成されている。なお、基板１１上のベース台１２ａの中央の位置に撮像素子１０は配置される。

円筒カム１３は、回動することにより、第１のレンズホルダ１５，第２のレンズホルダ１７を介して第１のレンズ１４および第２のレンズ１６を光軸方向にそれぞれ移動させるものである。円筒カム１３は、光軸方向においてベース１２側に配置される第１のカム１３ａおよび光軸方向において被写体側に配置される第２のカム１３ｂにより構成される。第１のカム１３ａに第２のカム１３ｂが嵌合されることにより円筒カム１３となる。円筒カム１３は、撮像素子１０を中央に囲むように配置される。

第１のカム１３ａは、円筒状の基体１３０ａと、基体１３０ａの内壁に対向するように形成された一対の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａと、基体１３０ａの外壁の一部に外周に沿って形成された歯列部１３３ａと、基体１３０ａの一端面に等間隔に形成された４つの凸部１３４ａと、基体１３０ａの一端面の凸部１３４ａの間に形成された第１のカム面１３５ａとを備えている。

第２のカム１３ｂは、円筒状の基体１３１ｂと、基体１３１ｂの一端面に等間隔に形成された４つの凹部１３２ｂと、基体１３１ｂの一端面の凹部１３２ｂの間に形成された第２のカム面１３３ｂとを備えている。

位置検出用突起１３１ａ，１３２ａは、撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ)の受光素子領域に影を投影させることにより、円筒カム１３の回動位置、ひいては、第１のレンズ１４および第２のレンズ１６の光軸方向の位置を検出するためのものである。位置検出用突起１３１ａ，１３２ａは、基体１３０ａの内壁から中心軸方向に凸状となるように突設され、撮像素子１０の撮像面と平行になるように形成されている。位置検出用突起１３１ａ，１３２ａは、図２に示すように、突状部１３６ａ，１３７ａおよび突状部１３８ａ，１３９ａをそれぞれ有している。突状部１３６ａおよび突状部１３８ａが円筒カム１３の時計回り方向側に位置し、突状部１３７ａおよび突状部１３９ａが円筒カム１３の反時計回り方向側に位置する。突状部(１３６ａ〜１３９ａ）が、正方形の撮像素子１０の４つの角部(１０ａ〜１０ｄ)のいずれかと光軸方向の位置において重なることにより、撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ)の受光素子領域に突状部(１３６ａ〜１３９ａ）の影が投影される。

歯列部１３３ａは、円筒カム１３の中心軸を中心として円弧状に形成されている。歯列部１３３ａには、ギア(図示せず)が噛合され、このギアを介してモータ３６(図４)の駆動力が円筒カム１３に伝達される。

第１のカム１３ａの凸部１３４ａを第２のカム１３ｂの凹部１３２ｂに嵌合することにより、円筒カム１３が構成される。この嵌合によって、第１のカム面１３５ａと第２のカム面１３３ｂが対向して配置されることになる。第１のカム面１３５ａと第２のカム面１３３ｂは、第１のレンズホルダ１５及び第２のレンズホルダ１７を光軸方向に所定の軌跡でそれぞれ移動させることができるように所定の形状に形成されている。

第１のレンズ１４及び第２のレンズ１６は、被写体の光学画像を集光するものであり、光学特性の向上や光学モジュールの小型化などを考慮して設計されている。

第１のレンズホルダ１５は、光軸方向において撮像素子１０側に配置され、第２のレンズホルダ１７は、光軸方向において被写体側に配置されている。第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７は、中心軸が一致するように円筒カム１３の内部に配置されている。第１のレンズホルダ１５は、第１のレンズ１４を保持する輪状の基体１５ａと、基体１５ａの径方向に外向きに突設された対向する一対のカムフォロワピン１５ｂとを備えている。第２のレンズホルダ１７も、第１のレンズホルダ１５と同様に構成されており、第２のレンズ１７を保持する基体１７ａと一対のカムフォロワピン１７ｂとを備えている。

第１のレンズホルダ１５のカムフォロワピン１５ｂおよび第２のレンズホルダ１７のカムフォロワピン１７ｂは、第１のカム面１３５ａと第２のカム面１３３ｂとの間に配置され、カムフォロワピン１５ｂ，１７ｂに対して第１のカム面１３５ａおよび第２のカム面１３３ｂが摺動自在となっている。

カバー１８には、ベース１２の一対の凹部１２ｂに嵌合される一対の凸部１８ａと、第１のレンズホルダ１５のカムフォロワピン１５ｂおよび第２のレンズホルダ１７のカムフォロワピン１７ｂを光軸方向に摺動自在に案内する案内溝１８ｂとを備えている。カバー１８は、凸部１８ａをベース１２の凹部１２ｂに嵌合することにより、ベース１２に取り付けられる。案内溝１８ｂは、円周方向に等間隔に４つ形成されており、光軸の方向に深さを有している。案内溝１８ｂは、カムフォロワピン１５ｂ，１７ｂの円筒カム１３の接線方向の移動を規制することにより、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７の回動を規制する。

この光学モジュール１を組み立てるには、撮像素子１０が配置された基板１１上に設けられたベース１２のベース台１２ａの回動溝１２１ａに第１のカム１３ａの第１のカム面１３５ａが形成された端面と逆側の端面を回動自在に嵌め込む。第１のレンズホルダ１５の一対のカムフォロワピン１５ｂを第１のカム面１３５ａに載せた後、第２のレンズホルダ１７の一対のカムフォロワピン１７ｂを第１のカム面１３５ａに載せる。この際、カムフォロワピン１５ｂとカムフォロワピン１７ｂの突設方向がなす角度は直角となる。次に、第１のカム１３ａの凸部１３４ａを第２のカム１３ｂの凹部１３２ｂに、第１のカム面１３５ａと第２のカム面１３３ｂとが対向するように嵌合させる。カムフォロワピン１５ｂおよびカムフォロワピン１７ｂは、第１のカム面１３５ａと第２のカム面１３３ｂとの間に挟まれるように摺動自在に配置される。そして、カバー１８の案内溝１８ｂにカムフォロワピン１５ｂ，１７ｂを挿通させるとともに、カバー１８の凸部１８ａをベース１２の凹部１２ｂに嵌合させる。これにより光学モジュール１が組み立てられる。

ここで、光学モジュール１を備えた撮像装置であるカメラにおいて、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７(第１のレンズ１４および第２のレンズ１６)を光軸方向に移動させて、オートフォーカス制御またはズーム制御を行うための制御回路について図４を用いて説明する。カメラは、制御部３０を有し、この制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１とメモリ３２とドライバ３３と位置検出回路３４とを備えている。ＣＰＵ３１は、光学モジュール１全体の制御や演算処理等を行うものである。メモリ３２には、光学モジュール１を制御するためのプログラムや制御情報が格納されている。ドライバ３３は、ＣＰＵ３１からの制御信号に応じて、モータ３６を駆動して、円筒カム１３を回動させて、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７を介して、第１のレンズ１４および第２のレンズ１６を光軸方向に移動させる。位置検出回路３４は、撮像素子１０からの位置検出信号を受けてＣＰＵ３１に位置検出信号を伝える。操作ボタン３５は、ＣＰＵ３１に接続されている。

ここで、この光学モジュール１を備えたカメラで、オートフォーカス制御を行う方法について説明する。操作ボタン３５が押されると、例えばオートフォーカス投受光器（図示せず）等によって被写体までの距離情報が取得される。ＣＰＵ３１は、被写体までの距離情報に対応した位置となるように円筒カム１３を回動させるべく、モータ３６を駆動するための出力をドライバ３３に指示する。ドライバ３３は、指示に従って、モータ３６を駆動する。モータ３６によって、ギア(図示せず)および歯列部１３３ａを介して円筒カム１３を回動させて、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７を光軸方向に移動させる。第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７が、光軸方向に撮像素子１０に対して最も遠ざかっている状態を図２(ａ)、図３(ａ)および図３(ｂ)に示し、最も近づいている状態を図２(ｂ)、図３(ｃ)および図３(ｄ)に示す。なお、図面をわかりやすくするために、図２においては、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７を省略し、図３（ｂ）および図３（ｄ）においては、カバー１８、第２のカム１３ｂ、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７を省略している。

円筒カム１３が、図２(ａ)、図３(ａ)および図３(ｂ)に示すように、時計回り方向に最大限回動すると、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７は、光軸方向について、図３(ａ)に示すように、最も撮像素子１０から遠ざかる状態になる。この状態では、一対の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａの時計回り方向側の突状部１３６ａ，１３８ａが、撮像素子１０の角部１０ａ，１０ｃと光軸方向における位置でそれぞれ重なることになる。撮像素子１０は、角部１０ａ，１０ｃにある受光素子領域に突状部１３６ａ，１３８ａの影がそれぞれ投影されると、電気信号に変換して円筒カム１３の回動位置(第１のレンズ１４および第２のレンズ１６の光軸方向の位置)の位置検出信号を出力する。

また、円筒カム１３が、図２(ｂ)、図３(ｃ)および図３(ｄ)に示すように、反時計回り方向に最大限回動すると、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７は、光軸方向について、図３(ｃ)に示すように、最も撮像素子１０に近づいた状態になる。この状態では、一対の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａの反時計回り方向側の突状部１３７ａ，１３９ａが、撮像素子１０の角部１０ｂ，１０ｄと光軸方向における位置でそれぞれ重なることになる。撮像素子１０は、角部１０ｂ，１０ｄにある受光素子領域に突状部１３７ａ，１３９ａの影がそれぞれ投影されると、電気信号に変換して円筒カム１３の回動位置の位置検出信号を出力する。

撮像素子１０から、円筒カム１３の位置検出信号が位置検出回路３４に供給され、位置検出回路３４からＣＰＵ３１へと伝えられる。

ＣＰＵ３１では、円筒カム１３の位置検出信号に基づいて、円筒カム１３、ひいては、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７（第１のレンズ１４および第２のレンズ１６）の位置が被写体までの距離に応じた位置に移動されたかどうかが判定される。そして、ＣＰＵ３１において、円筒カム１３の位置が適切な位置に配置されたと判定された場合には、ドライバ３３にモータ３６の駆動を停止させる信号を出力する。このように光学モジュール１を備えたカメラでは、オートフォーカス制御が行われる。

また、光学モジュール１を備えたカメラで、ズーム制御を行う場合には、操作ボタン３５により所望の焦点距離情報がＣＰＵ３１に入力される。ＣＰＵ３１はこの所望の焦点距離情報に対応した位置になるように円筒カム１３を回動させるべく、モータ３６を駆動するための出力をドライバ３３に指示する。ドライバ３３は、指示に従って、モータ３６を駆動して、円筒カム１３を回動させる。

撮像素子１０からは、オートフォーカス制御時と同様にして、円筒カム１３の位置検出信号が位置検出回路３４に供給され、位置検出回路３４からＣＰＵ３１へと伝えられる。ＣＰＵ３１では、円筒カム１３の位置検出信号に基づいて、円筒カム１３の位置が所望の焦点距離情報に応じた位置に移動されたかどうかが判定される。そして、ＣＰＵ３１において、円筒カム１３の位置が適切な位置に配置されたと判定された場合には、ドライバ３３にモータ３６の駆動を停止させる信号を出力する。このように光学モジュール１を備えたカメラでは、ズーム制御が行われる。

本実施の形態の光学モジュールでは、被写体像の撮像に用いられる撮像素子１０の被写体撮像範囲外の領域である角部(１０ａ〜１０ｄ)の受光素子領域を、オートフォーカス制御またはズーム制御時における円筒カム１３の回動位置(第１のレンズ１４および第２のレンズ１６の光軸方向の位置)の位置検出用の受光素子領域として利用するようにしたので、位置検出用のセンサを別途配置する必要がなくなり、小型化し、構造を簡易化することができる。また、本実施の形態の光学モジュールでは、位置検出用のセンサを別途配置する必要がないので、電力を無駄に消費することがなく省エネルギー化を図ることができ、また、製造コストを低減することもできる。

本実施の形態の撮像装置では、小型化、省エネルギー化、構造が簡易化された光学モジュールを備えるようにしたので、省スペース化、省エネルギー化を図ることができ、簡易な構成にすることができる。また、このような撮像装置を携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯用電子機器に搭載することにより、携帯用電子機器の小型化、省エネルギー化等を図ることができる。

（実施形態２）
この発明の実施形態２に適用される光学モジュールの構成の一例が図５および図６に示されている。この光学モジュール２０は、円筒カム１３の駆動源として、実施形態１におけるモータ３６の代わりに超音波アクチュエータ４０を用いている。その他の構成については実施形態１と同様であるので、実施形態１と異なる点についてのみ説明し、その他の説明については図面に同一の符号を付して省略する。なお、図５、図６（ｂ）および図６（ｄ）においては、図面をわかりやすくするために、カバー１８、第２のカム１３ｂ、第１のレンズホルダ１５および第２のレンズホルダ１７を省略している。

超音波アクチュエータ４０は、リング状のステータ４１とリング状のロータ４２とを備えている。ステータ４１には、ロータ４２が一定の圧力で圧着されている。ステータ４１は、例えば金属からなる弾性振動体と、ロータ４２に圧着されない側の面に設けられた例えば圧電セラミックからなる圧電素子とを有する。ステータ４１の弾性振動体のロータ４２に圧着される面には凹凸が形成されている。ロータ４２のステータ４１と圧着する面と逆側の面は、円筒カム１３の端面に固定されている。なお、ステータ４１およびロータ４２は、回動溝１２１ａに配置される。

超音波アクチュエータ４０により円筒カム１３を駆動するには、ステータ４１の圧電素子により超音波振動を発生させて、ステータ４１の弾性振動体に進行波を生じさせる。ステータ４１とロータ４２との間に生じる摩擦力によって、ロータ４２が回動するとともに円筒カム１３も回動する。

本実施形態においても、実施形態１と同様に、図６に示すように、撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ)を、オートフォーカス制御またはズーム制御時における円筒カム１３の回動位置の位置検出用の受光素子領域として利用することができ、位置検出用のセンサを別途配置する必要がなくなる。さらに、本実施形態の光学モジュールでは、超音波アクチュエータ４０を用いるようにしたので、実施形態１のようにモータ３６により駆動されるための歯列部１３３ａを設ける必要がないので、実施形態１の光学モジュールよりもさらに小型化することができ、また、駆動時の静音化を図ることもできる。

また、このような光学モジュールを備えた撮像装置では、更なる小型化、静音化を図ることができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記各実施形態においては撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ)を位置検出用の受光素子領域として用いる例について説明したが、被写体撮像用の受光素子領域外の領域であれば位置検出用の受光素子領域として利用することが可能であり、撮像素子１０の角部(１０ａ〜１０ｄ)の領域には限られず、撮像素子１０の周縁部分を位置検出用の受光素子領域として利用することも可能である。また、撮像素子１０の４つの角部(１０ａ〜１０ｄ)をすべて位置検出用の受光素子領域として利用する必要はなく、１つ以上３つ以下の角部を用いるようにしてもよい。また、上記各実施形態においては撮像素子１０の形状が正方形である例について説明したが、撮像素子の形状は例えば矩形等の多角形、円形等であってもよく正方形には限られない。

また、上記各実施形態においては、円筒カム１３を第１のカム１３ａおよび第２のカム１３ｂにより構成する例について説明したが、円筒カムは一体に形成されたものであってもよい。円筒カムを一体に形成した場合には、円筒カムの内壁にカムフォロワが摺動するカム溝を形成するようにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、第１のレンズ１４を保持した第１のレンズホルダ１５と第２のレンズ１６を保持した第２のレンズホルダ１７とを備える例について説明したが、レンズホルダは２つに限らず１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、１つのレンズホルダに複数のレンズを備えるものであってもよい。

また、上記各実施形態においては、２つの突状部(１３６ａ，１３７ａまたは１３８ａ，１３９ａ)をそれぞれ有する一対の位置検出用突起１３１ａ，１３２ａによって、円筒カム１３の反時計方向、時計方向の最大回動時の位置を検出する例について説明したが、位置検出用突起の形状、数、位置等は目的、用途によって任意に設定することが可能である。例えば、撮像素子１０が正方形で４つの角部(１０ａ〜１０ｄ)が位置検出用の受光素子領域として利用され、円筒カム１３の回転角度が２７０度以上の場合には、一つの突状部を有する一つの位置検出用突起を設ければ、円筒カム１３の４つの回動位置を検出することができる。また、この場合に、複数の位置検出用突起を設ければ、４つの角部(１０ａ〜１０ｄ)での位置検出用突起の投影の有無の組み合わせにより、円筒カム１３のさらに多くの回動位置を検出することができる。

位置検出用突起の形状は、円筒カムの中心軸の方向に長さを有し、位置検出用の受光素子領域に影が撮像される形状であればよい。位置検出用突起には、３つ以上の突状部を形成するようにしてもよい。位置検出用突起の数は一つであっても、３つ以上であってもよい。位置検出用突起に３つ以上の突状部を形成するようにしたり、３つ以上の位置検出用突起を設けるようにすれば、レンズの光軸方向の位置をより精度よく検出することができる。位置検出用突起を円筒カムに設ける位置は、レンズの光軸方向の検出を所望する位置に応じて、設定すればよい。また、位置検出用突起は、円筒カムと一体に形成する必要はなく、別個に形成してもよく、別個に形成して円筒カムに取り外し可能に取り付けられるようにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、撮像素子１０の撮像面と平行になるように位置検出用突起１３１ａ，１３２ａを円筒カム１３に設ける例について説明したが、位置検出用突起１３１ａ，１３２ａは、撮像素子１０の位置検出用の受光素子領域に影が撮像されれば撮像素子１０の撮像面に対して傾きがあってもよく、必ずしも撮像素子１０の撮像面と平行である必要はない。

本発明の実施形態１に係る光学モジュールの構成を表す分解斜視図である。 (ａ)は円筒カムが時計回り方向に回動した場合の図１に示した光学モジュールの概略平面図、(ｂ)は円筒カムが反時計回り方向に回動した場合の図１に示した光学モジュールの概略平面図である。 (ａ)は円筒カムが時計回り方向に回動した場合の図１に示した光学モジュールの断面図、(ｂ)は円筒カムが時計回り方向に回動した場合の図１に示した光学モジュールの概略斜視図、(ｃ)は円筒カムが反時計回り方向に回動した場合の図１に示した光学モジュールの断面図、(ｄ)は円筒カムが反時計回り方向に回動した場合の図１に示した光学モジュールの概略斜視図である。 図１に示した光学モジュールを備えたカメラにおいて、オートフォーカス制御またはズーム制御を行うための制御回路のブロック図である。 本発明の実施形態２に係る光学モジュールの概略構成を表す分解斜視図である。 (ａ)は円筒カムが反時計回り方向に回動した場合の本発明の実施形態２に係る光学モジュールの断面図、(ｂ)は円筒カムが反時計回り方向に回動した場合の本発明の実施形態２に係る光学モジュールの概略斜視図、(ｃ)は円筒カムが時計回り方向に回動した場合の本発明の実施形態２に係る光学モジュールの断面図、(ｄ)は円筒カムが時計回り方向に回動した場合の本発明の実施形態２に係る光学モジュールの概略斜視図である。

符号の説明

１，２０ 光学モジュール
１０ 撮像素子
１０ａ〜１０ｄ 角部
１４，１６ レンズ
１５，１７ レンズホルダ
１５ｂ，１７ｂ カムフォロワピン
１３５ａ 第１のカム面
１３３ｂ 第２のカム面
１３１ａ，１３２ａ 位置検出用突起
１３６ａ〜１３９ａ 突状部
４０ 超音波アクチュエータ

Claims (8)

1. レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記レンズを保持するとともに、前記レンズと前記撮像素子の撮像面との距離を調整するために光軸方向に移動可能なレンズホルダと、
   前記撮像素子を囲むように配置されるとともに、回動することにより内部に配置された前記レンズホルダを光軸方向に移動させる円筒カムとを備えた光学モジュールであって、
   前記円筒カムは内面に中心軸方向に凸状である突起を有し、
   前記撮像素子は、前記被写体像を撮像する被写体撮像用の受光素子領域と、該被写体撮像用の受光素子の領域外にあって、前記円筒カムの前記突起の影が投影されることによって前記レンズの光軸方向における位置を検出する位置検出用の受光素子領域とを有することを特徴とする光学モジュール。
2. 前記レンズホルダは、径方向に突設された一対のカムフォロワピンを有し、
   前記円筒カムは、前記一対のカムフォロワピンが摺動するカム面を有することを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
3. 前記位置検出用の受光素子領域は、前記撮像素子の受光素子領域全体の四隅の領域のうち少なくとも一つの領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学モジュール。
4. 前記レンズホルダを複数備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学モジュール。
5. 前記円筒カムは、前記突起を複数有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学モジュール。
6. 前記突起は、前記円筒カムの中心軸方向に凸状である複数の突状部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学モジュール。
7. 前記円筒カムを駆動する超音波アクチュエータを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学モジュール。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学モジュールを備えたことを特徴とする撮像装置。
   

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