JP2007101626A - Camera module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯端末等に搭載されるカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a camera module mounted on a portable terminal or the like.
従来、レンズを光軸上の位置と光軸から外れた位置とに切り換えることにより、単一のレンズを用いて倍率の変更を行うようにしたカメラモジュールは公知である(例えば、特許文献1)。また、焦点距離の異なる複数のレンズを選択的に切り換えることにより、倍率の変更を行うようにしたカメラモジュールも公知である(例えば、特許文献2)。
近時は、携帯電話機等のいわゆる携帯端末にもカメラモジュールが搭載され、簡易に撮影を行えるようになったが、撮影モードの多様化や撮影技術の高度化、高機能化等の要請に応えるために、例えば、倍率変更と焦点調整を適宜選択して行えるようなモード変換機能が追求されるようになった。しかし、上記従来のカメラモジュール(特許文献1,2等)は焦点調整機能を備えていない。
Recently, so-called mobile terminals such as mobile phones have also been equipped with camera modules that allow easy shooting, but respond to demands for diversified shooting modes, advanced shooting technology, and higher functionality. For this reason, for example, a mode conversion function has been pursued so that magnification change and focus adjustment can be appropriately selected. However, the conventional camera modules (
倍率変更に加えて焦点調整を可能とするためには、光学的な特性の異なるレンズをそれぞれ有する複数の光学部材を、光軸に沿う方向及び光軸と交差する方向に変位自在となるように各独立に支持させなければならない。このような構成をカメラモジュール内の限られたスペース内に実現する場合、小型化、簡素化、の要求は勿論、正確な動作も要求され、容易に実現できるものではない。特に、各光学部材を光軸と交差する方向に変位させる際、光軸に沿う方向の動作を規制しておく必要があるが、限られたスペース内でこれを行うことは容易ではない。 In order to enable focus adjustment in addition to changing the magnification, a plurality of optical members each having a lens having different optical characteristics can be displaced in a direction along the optical axis and in a direction intersecting the optical axis. Each must be supported independently. When such a configuration is realized in a limited space in the camera module, not only miniaturization and simplification are required, but also an accurate operation is required, which cannot be easily realized. In particular, when displacing each optical member in the direction intersecting the optical axis, it is necessary to regulate the operation in the direction along the optical axis, but this is not easy to perform in a limited space.
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、光学的な特性の異なるレンズを備えて三次元方向に変位自在な複数の光学部材を備えてモード変換機能を有し、かつ、光学部材を光軸と交差する方向に変位させる際、光軸に沿う方向の動作を規制可能なカメラモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, has a plurality of optical members that are displaceable in a three-dimensional direction with lenses having different optical characteristics, has a mode conversion function, and uses the optical members as light. An object of the present invention is to provide a camera module capable of restricting the movement in the direction along the optical axis when displacing in the direction intersecting the axis.
(1)本発明に係るカメラモジュールは、光学的な特性がそれぞれ異なるレンズを備えて光軸に沿う方向及び光軸と交差する方向に変位自在に支持される複数の光学部材を、前記光軸に対応する光軸位置と前記光軸から外れた退避位置とにそれぞれ独立に変位させる操作部材が、単一の駆動手段によって駆動されるようにしたカメラモジュールであって、前記操作部材は、前記各光学部材に対応したカム部を備えるカム部材であり、前記カム部は、前記カム部材の支軸周りに形成され、前記光学部材を前記退避位置に退避させるために前記支軸に沿う面内に形成される第一カム面と、前記光学部材を前記光軸位置で焦点調整するために前記支軸に交差する面内に形成される第二カム面と、前記光学部材を前記退避位置にて前記支軸に沿う方向に位置規制するために前記第一カム面の周りの前記支軸に交差する面内に形成される第三カム面と、を備えることを特徴とする。 (1) A camera module according to the present invention includes a plurality of optical members that are provided with lenses having different optical characteristics and are movably supported in a direction along the optical axis and in a direction intersecting the optical axis. The operation member that is independently displaced to the optical axis position corresponding to and the retracted position deviated from the optical axis is driven by a single driving means, and the operation member is A cam member having a cam portion corresponding to each optical member, wherein the cam portion is formed around a support shaft of the cam member and is in-plane along the support shaft so as to retract the optical member to the retracted position. A first cam surface formed on the surface, a second cam surface formed in a plane intersecting the support shaft to adjust the focus of the optical member at the optical axis position, and the optical member at the retracted position. Direction along the spindle A third cam surface formed on the intersecting pivot plane around said first cam surface for regulating the position, characterized in that it comprises a.
上記構成からなるカメラモジュールによれば、カム部が、カム部材の支軸周りに形成され、光学部材を退避位置に退避させるための第一カム面と、光学部材を光軸位置で焦点調整するための第二カム面と、を備えているので、操作部材を単一の駆動手段によって駆動させることにより、特性の異なるレンズを光軸に対して出退させるように各光学部材を変位させることで倍率変更を行うことができ、また、レンズを光軸上に位置させて光学部材を光軸に沿って変位させることで焦点調整を行うことができる。 According to the camera module having the above configuration, the cam portion is formed around the support shaft of the cam member, and the first cam surface for retracting the optical member to the retracted position and the optical member at the optical axis position are focus-adjusted. And a second cam surface for moving the operation member by a single drive means, thereby displacing each optical member so that a lens having a different characteristic is retracted and retracted with respect to the optical axis. The magnification can be changed by moving the lens on the optical axis, and the optical member can be displaced along the optical axis to adjust the focus.
そして、カム部が、光学部材を退避位置で位置規制するための第三カム面を第一カム面の周りに形成しているので、各光学部材が第二カム面から第三カム面及び第一カム面に移行すれば、焦点調整モードから位置規制を伴う退避モードに移行し、光学部材を退避位置にて支軸に沿う方向に位置規制することが可能となる。 Since the cam portion forms a third cam surface around the first cam surface for restricting the position of the optical member at the retracted position, each optical member moves from the second cam surface to the third cam surface and the first cam surface. If it shifts to one cam surface, it becomes possible to shift from the focus adjustment mode to a retreat mode with position restriction, and to restrict the position of the optical member in the direction along the support shaft at the retreat position.
(2)このようなカメラモジュールでは、カムとして機能する操作部材のカム部の構成として、前記第一カム面は、小径の逃がし部を有して大径に形成される大径部の外周面に形成され、前記第二カム面は、前記逃がし部から前記支軸の半径方向外方に離間して前記支軸と交差する面内に周方向に沿って傾斜する傾斜部を有し、前記第三カム面は、前記逃がし部における前記支軸寄りの部位から半径方向外方に延びて前記大径部の外周を囲むように平坦状に形成される小径の逃がし部を有して大径に形成されるようにしてもよい。このようにすれば、面倍率変更モードと焦点調整モードと位置規制を伴う退避モードを行う3つのカム面を単一の操作部材に集約して形成することができ部品点数を少なくして構成を簡素化することができる。 (2) In such a camera module, as a configuration of the cam portion of the operation member functioning as a cam, the first cam surface has a small-diameter relief portion and is formed to have a large diameter and an outer peripheral surface of the large diameter portion. The second cam surface has an inclined portion that is spaced apart from the relief portion radially outward of the support shaft and is inclined along a circumferential direction in a plane that intersects the support shaft, The third cam surface has a small-diameter relief portion that has a small-diameter relief portion that is formed in a flat shape so as to extend radially outward from a portion of the relief portion near the support shaft and surround the outer periphery of the large-diameter portion. You may make it form. In this way, the three cam surfaces that perform the surface magnification change mode, the focus adjustment mode, and the retraction mode with position restriction can be formed in a single operation member, thereby reducing the number of parts and the configuration. It can be simplified.
(3)前記第三カム面に接触するカムフォロワーと、前記第二カム面に接触するカムフォロワーとがそれぞれ前記各光学部材に設けられ、かつ、前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面との間には、所定の落差が設定され、前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記所定の落差に相当する落差が設定されていてもよい。このようにすれば、第三カム面に接触するカムフォロワーと第二カム面に接触するカムフォロワーとを各別に設けているため、カム面とカムフォロワーの間の対応関係が構成上明確になり、正確な動作の確保が可能となる。 (3) A cam follower in contact with the third cam surface and a cam follower in contact with the third cam surface, and a cam follower in contact with the third cam surface. A predetermined drop is set between the surface and the contact surface of the cam follower that contacts the second cam surface, and the third cam surface faces the second cam surface across the support shaft. In addition, a head corresponding to the predetermined head may be set between the third cam surface and the second cam surface at the opposite location. In this way, since the cam follower that contacts the third cam surface and the cam follower that contacts the second cam surface are provided separately, the correspondence between the cam surface and the cam follower is clarified in the configuration. As a result, accurate operation can be ensured.
(4)前記第三カム面に接触するカムフォロワーと、前記第二カム面に接触するカムフォロワーとがそれぞれ前記各光学部材に設けられ、かつ、前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面との間には、所定の落差が設定され、前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記第二カム面から前記第三カム面への移行部では、前記所定の落差より小さい落差が設定され、前記第三カム面から前記第二カム面への移行部では、前記所定の落差より大きい落差が設定されていてもよい。このようにすれば、上記(3)の作用、効果に加えて、カムフォロワーが第二カム面と第三カム面との間を相互にスムーズに移行することができるようになる。 (4) A cam follower in contact with the third cam surface and a cam follower in contact with the third cam surface, and a cam follower in contact with the third cam surface. A predetermined drop is set between the surface and the contact surface of the cam follower that contacts the second cam surface, and the third cam surface faces the second cam surface across the support shaft. And at the opposite portion, between the third cam surface and the second cam surface, at the transition from the second cam surface to the third cam surface, the predetermined drop A smaller head may be set, and a head larger than the predetermined head may be set at the transition portion from the third cam surface to the second cam surface. If it does in this way, in addition to the effect | action and effect of said (3), a cam follower will be able to change now smoothly between a 2nd cam surface and a 3rd cam surface.
(5)前記第二カム面に接触するカムフォロワーの接触面と前記第三カム面に接触するカムフォロワーの接触面は、曲面状に形成されていてもよい。このようにすれば、カムフォロワーの円滑な摺接動作が得られ、しかも、カム面に対する接触抵抗が少なくなる。 (5) The contact surface of the cam follower that contacts the second cam surface and the contact surface of the cam follower that contacts the third cam surface may be formed in a curved surface shape. In this way, a smooth sliding contact operation of the cam follower is obtained, and the contact resistance with respect to the cam surface is reduced.
本発明のカメラモジュールによれば、倍率変更モードと焦点調整モードに加えて各光学部材の光軸に沿う方向の位置規制を伴う退避モードとを実現する3つのカム面を単一の操作部材に形成したので、部品点数を増やすことなく小型化に有利なカメラモジュールを提供できる。 According to the camera module of the present invention, in addition to the magnification change mode and the focus adjustment mode, the three cam surfaces that realize the retraction mode with position restriction in the direction along the optical axis of each optical member are formed as a single operation member. Since it is formed, a camera module advantageous for downsizing can be provided without increasing the number of parts.
本発明の最良の実施の形態に係るカメラモジュールについて図面を参照しつつ詳細に説明する。 A camera module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1(A)〜(C)は操作部材の斜視図、図2は光学部材の斜視図、図3(A)(B)は、操作部材と光学部材の対応関係を示す平面図、図4(A)(B)は、操作部材と光学部材の対応関係を示す斜視図、図5は光学部材が退避位置にある状態のカメラモジュールの内部の構成を示す斜視図、図6は光学部材が光軸位置にある状態のカメラモジュールの内部の構成を示す斜視図である。 1A to 1C are perspective views of the operation member, FIG. 2 is a perspective view of the optical member, FIGS. 3A and 3B are plan views showing the correspondence between the operation member and the optical member, and FIG. FIGS. 5A and 5B are perspective views showing the correspondence between the operation member and the optical member, FIG. 5 is a perspective view showing the internal configuration of the camera module in a state where the optical member is in the retracted position, and FIG. It is a perspective view which shows the structure inside the camera module in the state in an optical axis position.
まず、このカメラモジュールの全体の構成について説明する。このカメラモジュールは、図5及び図6に示すように、撮像素子1と、それぞれ光学的な特性の異なるレンズ5,10を有する光学部材4、9と、各光学部材4,9を操作する操作部材18と、該操作部材18を駆動する駆動手段32とを備え、筐体33(図7参照)内に収容され、該筺体33には、外部の光をレンズ5,10を介して撮像素子1に導入するための撮影用の孔34が一方のレンズ5の前面側に形成される。
First, the overall configuration of this camera module will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the camera module includes an
撮像素子1は、CCDやC−MOSなどの周知の素子であり、内側に撮像面2を有し、その撮像面2の周囲は壁部3によって包囲される。
The
一方の光学部材4は被写体側に配置され、他方の光学部材9は撮像素子1側に配置される。各光学部材4,9は、共通の支軸14に各独立に回動自在かつ軸方向に変位自在となるように軸支される。支軸14は光軸に沿う方向に設けられており、各光学部材4,9は、それぞれ該支軸14に対してほぼ直交する面内、即ち、光軸に直交する面内に回動し、光軸に対応する光軸位置と、光軸から外れた退避位置とに変位する。その光学部材4,9間には、開口孔が形成された遮光板15と、電磁石等のアクチュエーターによって駆動されるシャッター16とが介装される。
One
光学部材4は、円形状の周縁を有する長焦点距離のテレレンズ5と、該テレレンズ5の周縁を取り囲むように設けられる枠部6と、該枠部6の一部から延長するアーム部7と、操作部材18が有する後述するカム部に沿うフォロア部8とを備えている。レンズが嵌め込まれていない光学部材4を裏側から見た斜視図である図2に示すように、フォロア部8には、曲面状の接触面を有する2つのカムフォロワー8a,8bが所定の落差gを有して段違い状に設けられており、後述するように、一方のカムフォロワー8aは第二カム面22に、他方のカムフォロワー8bは第三カム面36に、それぞれ付勢当接する(図3(A)(B)参照)。なお、筺体33に形成される撮影用の孔34は、枠部6よりも大径に形成される。また、アーム部7は、枠部6よりも軸方向の寸法が小さく形成される。そして、アーム部7には、支軸14が挿通される軸孔7a,7bが形成され、該アーム部7によって光学部材4が支軸14の周りに回動自在かつ支軸14の軸方向に変位自在に支持される。
The
他方の光学部材9は、短焦点距離のワイドレンズ10を有するとともに、光学部材4と同様に、枠部11と、アーム部12と、フォロア部13とを備えている。そのフォロア部13には、図示は省略するが、光学部材4のフォロア部8と同様に所定の落差gを有する2つのカムフォロワー(図示省略)が設けられている。なお、前記撮像素子1の撮像面の周囲を包囲する前記壁部3は、前記枠部11よりも大径に形成される。また、前記アーム部12は、枠部11よりも軸方向の寸法が小さく形成される。そして、アーム部12には、支軸14が挿通される軸孔が形成され、該アーム部12によって光学部材9は支軸14の周りに回動自在かつ支軸14の軸方向に変位自在に支持される。
The other
この両光学部材4,9は、バネなどの周知の弾性部材17で連結され、両光学部材4,9が支軸14の軸方向に沿って互いに接近するように付勢している。
The
本実施の形態では、以下に説明するように、操作部材18によって、両光学部材4,9は支軸14に沿う方向に位置規制されるようになっている。
In the present embodiment, as described below, the position of the
操作部材18は、駆動手段32によって回転駆動されるカム部材であり、該カム部材18は、支軸14に沿う方向の上部と下部に、各光学部材4,9に対応した二つのカム部(上方カム部及び下方カム部)19,28を備える。これにより、単一のカム部材18によって前記二つの光学部材4,9が操作可能となる。即ち、該カム部19,28には、各光学部材4,9が有する前記フォロア部8,13がそれぞれ当接する。
The operating
このカム部材18は、下端部に設けられた歯車(図示省略)を介してステップモーターなど周知の駆動手段32によって回転駆動され、その支軸18aは、光軸の方向に沿って設けられる。また、該カム部材18は、上面視反時計回りに駆動されるものであるが、これに限られず、時計回りに駆動されるものであってもよく、適宜回転方向を変更可能なものであってもよい。各カム部19,28は、該カム部19,28に当接する前記各フォロア部8,13との関係において、ほぼ同一形状を有し、それぞれは支軸18aに対して位相がほぼ半周期分ずれた位置に形成される。なお、各カム部19,28の形状、配置の関係は、テレレンズ5およびワイドレンズ10の光学設計により各々独立にあらゆる形態をとり得る。
The
上方のカム部19は、カム部材18の支軸18aの周りに形成され、図1(A)〜(C)に示すように、光学部材4を退避位置に退避させるための第一カム面20と、光学部材4を光軸位置で焦点調整するための第二カム面22と、光学部材4の退避位置にて支軸14に沿う方向の位置を規制するための第三カム面36と、を備え、前記第三カム面36は、図1(B)に示すように、第二カム面22からの移行部において第二カム面22に対して所定の落差gを有している。なお、図1(A)〜(C)にて、18bは支軸18aを挿通させさるための軸孔を示す。
The
第一カム面20は、小径の逃がし部21を有して所定の曲率半径で大径に形成される大径部20Aの支軸18aに沿う方向の外周面に形成され、第二カム面22は、逃がし部21から支軸18aの半径方向外方に離間して支軸18aに交差する平面上に周方向に沿って形成され、平坦部26と傾斜部23と平坦部27a,27bを有し、第三カム面36は、逃がし部21における支軸18a寄りの部位から半径方向外方に延びて大径部20Aの外周を囲むように支軸18aと交差する平面上に、前記第二カム面22と対向し合うように平坦状に形成される。
The
第二カム面22の平坦部26は、支軸18a方向の高さが一定に設定され、その上流側は、第三カム面36の上流端に壁面状に立ち下がる移行部36bに接続され、その下流側は、上り斜面24に接続される。上り斜面24は、頂部mを介して下り斜面25に接続される。この上り斜面24と頂部mと下り斜面25で支軸18aに沿う方向に高さが変化する本発明の傾斜部23が構成される。
The
そして、下り斜面25の下流側は平坦部27aに接続され、平坦部27aの下流側は上りの傾斜部nを介して平坦部27bに接続され、平坦部27bの下流側は、第三カム面36の導入側の移行部36aに、落差gを有して接続される。
The downstream side of the
下方カム部28は、第一カム面29と、逃がし部30と、第二カム面31と、第三カム面38とを備え、これらの互いの位置関係は、上方カム部19の場合と同様に設定されている。
The
第二カム面22から第三カム面36への移行部36aでは、所定の落差gより小さい落差が設定されてもよい。また、第三カム面36から第二カム面22への移行部36bでは、所定の落差gより大きい落差が設定されてもよい。このようにすれば、フォロア部8が第二カム面22と第三カム面36との間を相互にスムーズに移行することができる。
In the
図3(A)(B)及び図4(A)(B)は、光学部材4のフォロア部8とカム部材18の対応関係を示し、図3(A)及び図4(A)は、フォロア部8が第二カム面22に付勢当接して、光学部材4が光軸位置にあるいる状態(図6参照)、図3(B)及び図4(B)は、フォロア部8が第一カム面20及び第三カム面36に付勢当接して、光学部材4が退避位置にある状態(図5参照)、をそれぞれ示す。
3A, 3B, 4A, and 4B show the correspondence between the
各光学部材4,9は、各フォロア部8,13がそれぞれ対応する各第一カム面20,29に当接すると、光軸位置から離間する方向つまり退避位置に向けて回動すると共に、各フォロア部8,13が第三カム面36,38にも当接し、両光学部材4,9における支軸14に沿う方向の位置規制がなされる。要するに、各光学部材4,9が光軸位置にあっても退避位置にあっても、弾性部材17によって、各フォロア部8,13が、それぞれ、第二カム面22,31又は第三カム面36,38に付勢当接するので、各光学部材4,9は、支軸14に沿う方向に位置規制された状態が維持される。
Each
次いで、このような構成からなるカメラモジュールによる光学部材4,9の動作について、図7(A)〜(D)を参照しつつ説明する。まず、図7(A)に示す状態では、テレレンズ5を有する光学部材4が退避位置にあり、ワイドレンズ10を有する光学部材9が光軸位置にある。次に、倍率変更の動作としてレンズ5,10の切り換えが行われると、図7(B)に示す状態となる。即ち、光学部材4が光軸位置に配置され、光学部材9が退避位置に配置される。
Next, the operation of the
そして、焦点調整の動作としてテレレンズ5を有する光学部材4が光軸上を被写体側に変位し、図7(C)の状態となる。このとき、上記のように、光学部材4の枠部6が撮影用の孔34よりも小径であり、かつ、枠部6がアーム部7より突出することから、光学部材4は、枠部6が撮影用の孔34に入り込む位置まで変位可能である。
Then, as a focus adjustment operation, the
一方、ワイドレンズ10が焦点調整の動作を行う場合には、図7(A)に示す状態から、ワイドレンズ10を有する光学部材9が光軸上を撮像素子1側に変位し、図7(D)に示す状態となる。このとき、上記のように、光学部材9の枠部11が前記撮像素子1の撮像面2の周囲を包囲する前記壁部3よりも小径であり、かつ、枠部11がアーム部12より突出することから、光学部材9は、枠部11が前記壁部3の内側に入り込む位置まで変位可能である。
On the other hand, when the
次に、光学部材4,9を上記のように動作させるためのカム部材18の動作について、カム面の展開図を示す図8及びその他の図面を参照して説明する。なお、便宜上、上方カム部19を例にとり、フォロア部8が、第一カム面20及び第三カム面36から第二カム面へ移行する箇所を0°(基準点)として説明する。
Next, the operation of the
まず、0°においては、光学部材4は退避位置の終端にあり、フォロア部8の側部が第一カム面20に付勢当接し、かつ、カムフォロワー8bが第三カム面36に付勢当接しており、光学部材4は支軸14に沿う方向の位置規制が行われ他部材との当接干渉が防止される(図7(A)の状態)。
First, at 0 °, the
0°の位置から、カム部材18が反時計回りに回転すると、フォロア部8の側部は第一カム面20から外れ、かつ、カムフォロワー8bが第三カム面36から離間し、カムフォロワー8aが平坦部26に当接してフォロア部8が径方向内方に変位し、これに伴って、テレレンズ5が光軸に接近するように変位する。そして、カム部材18の回転開始から約60°以内で、フォロア部8が向きを変え、テレレンズ5が光軸上に挿入されて、光学部材4は光軸位置にある状態となる(図7(B)の状態)。
When the
さらにカム部材18が反時計回りに回転すると、カムフォロワー8aが第二カム面22の上り斜面24に至り約90°の角度範囲に亘って該上り斜面24に沿って頂部mまで上昇する(図7(C)の状態)。なお、該頂部は、約150°の角度位置にある。
When the
そして、フォロア部8のカムフォロワー8aが、第二カム面22の急斜面25に至り約30°の角度範囲に亘って下り斜面25に沿って降下し、約180°の角度位置にある平坦部27に復帰する(図6及び図7(B)の状態)。焦点調整は、フォロア部8が上り斜面24に沿って上昇する間、もしくは下り斜面25に沿って降下する間のいずれかの間に行う。
Then, the
さらに、フォロア部8のカムフォロワー8aは約60°の角度範囲に亘って、前記平坦部27上を径方向外方に変位し、これに伴って、テレレンズ5が光軸から離脱するように変位する。また、フォロア部8のカムフォロワー8aは、第二カム面22の終端を画する端面に当接し、該端面の端縁を支点として径方向外方に作用する力を受ける。
Further, the
その際に、フォロア部8のカムフォロワー8bが、第三カム面36の移行部36aに付勢当接した時点で、フォロア部8が向きを変え、フォロア部8が第一カム面20に付勢当接し、かつカムフォロワー8bが大径部20Aの外周に形成した第三カム面36に移行しテレレンズ5が光軸から離脱して、光学部材4が退避位置に復帰する(図5及び図7(A)の状態)。
At that time, when the
このとき、フォロア部8は、約240°の角度位置にあって、第一カム面20に当接すると共に、第三カム面36にカムフォロワー8bが当接することによって、光学部材4の位置規制が行われ、この後、フォロア部8は、0°の角度位置まで約120°の角度範囲に亘って、第一カム面20及び第三カム面36に当接し、光学部材4が位置規制された状態で退避位置に移行する。
At this time, the
前述したように、第三カム面36と第二カム面22の間に落差gが設定される一方、カムフォロワー8aとカムフォロワー8bの間に落差gが設定されているため、フォロア部8が第二カム面22から第三カム面36(及び第一カム面20)に移行する際に、フォロア部8の支軸14方向の高さレベルは変化しない。なお、フォロア部8が第二カム面22から第三カム面36(及び第一カム面20)に移行する際に、フォロア部8の支軸14方向の高さレベルを若干変化させるようにしてもよい。即ち、第二カム面22と第三カム面36の間の落差gと、カムフォロワー8aとカムフォロワー8bの間の落差とを適宜異ならせてもよい。
As described above, since the drop g is set between the
また、第二カム面22に接触するカムフォロワー8aと第三カム面36に接触するカムフォロワー8bとを各別に設けているため、カム面とカムフォロワーの対応関係が構成上明確になり、カム面とカムフォロワーの対応関係の混乱(相互干渉)の発生を防ぐことができる。なお、カム面とカムフォロワーの対応関係を構成上明確にすることができれば、第三カム面36を第二カム面22の平坦部27と(落差を設けることなく)同一レベルに平坦に形成してもよい。
In addition, since the
他方の下方カム部28は、前述したように、上方カム部19と半周期分位相がずれた同等の形状を有するものである。そのため、例えば、光学部材4が光軸位置にあって、そのフォロア部8が第二カム面22の前記傾斜部23に当接するときは、光学部材9のフォロア部13が下方カム部28の第一カム面に当接し、即ち、光学部材9は退避位置にあるという関係にある。
As described above, the other
以上のように、本実施形態に係るカメラモジュールによれば、倍率変更機能や焦点調整機能に加えて光学部材4,9の位置規制を伴う退避機能を有しつつも、これらの機能を単一の駆動手段によって実現してカメラモジュールの顕著な小型化を図ることができる。
As described above, according to the camera module according to the present embodiment, in addition to the magnification changing function and the focus adjusting function, the camera module has a retreat function with the position restriction of the
また、テレレンズ5が光軸上に位置する状態において光学部材4の一部が前記撮影用の孔34に入り込むように該光学部材4を光軸に沿って変位させることができるため、焦点調整を行うために光学部材4を変位させることのできる有効な領域を確保しつつ、筐体の薄型化を図ることができる。
Further, since the
さらに、光学部材9の一部が前記壁部3の内側に入り込むことで、前記ワイドレンズ10と撮像面2との間は、前記枠部11及び壁部3によって包囲された状態となり、塵埃や外乱光を有効に遮断することができる。しかも、ワイドレンズ10が光軸上に位置する状態において光学部材9の一部が前記壁部3の内側に入り込むように該光学部材9を光軸に沿って変位させることができるため、焦点調整を行うために光学部材9を変位させることのできる有効な領域を確保しつつ、筐体の薄型化を図ることができる。
Further, when a part of the
ところで、上記カメラモジュールは、前記光軸上に位置する一つのレンズ又は複数のレンズの組み合わせによって、焦点距離が異なる複数の光学系を光軸上において構成可能であり、光学倍率が離散的に異なる複数の画像を得ることができるが、デジタルズームを併用することにより、前記光学系によって得られる画像を基に、連続的に倍率の変化する画像を得ることができる。 By the way, in the camera module, a plurality of optical systems having different focal lengths can be configured on the optical axis by one lens or a combination of a plurality of lenses positioned on the optical axis, and optical magnifications are discretely different. A plurality of images can be obtained, but by using the digital zoom together, an image having a continuously changing magnification can be obtained based on the image obtained by the optical system.
具体的には、短焦点距離側の光学系による基準画像を処理した拡大画像の領域が、長焦点距離側の光学系による基準画像の領域と同等となる際に、該長焦点距離側の光学系が光軸上に介在する状態となるように、前記光学部材の位置制御が実行される。なお、前記各光学系は、単一のレンズで構成される場合もあるが、複数のレンズの組み合わせによって構成される場合もある。この場合には、その光学系の焦点距離は、各レンズによる合成焦点距離である。 Specifically, when the region of the enlarged image obtained by processing the reference image by the short focal length side optical system is equivalent to the region of the reference image by the long focal length side optical system, the long focal length side optical Position control of the optical member is performed so that the system is in a state of being interposed on the optical axis. Each optical system may be composed of a single lens or may be composed of a combination of a plurality of lenses. In this case, the focal length of the optical system is the combined focal length of each lens.
以下に、図9に基づいて、長焦点距離側の光学系として光学倍率が2.5倍のテレレンズ5を備え、短焦点距離側の光学系として光学倍率が1倍のワイドレンズ10を備えるカメラモジュールにおいて、倍率を連続的に上げるズーム操作を行い、画像をワイドレンズ10の光学倍率である1倍からテレレンズ5の光学倍率より大きい5倍まで連続的に拡大して画像を提供する場合について説明する。なお、デジタル処理及びレンズの切換処理は、任意の演算処理装置によって行われる。
Below, based on FIG. 9, a camera including a
まず、前記光軸上にワイドレンズ10を介在させ、該ワイドレンズ10による第一の基準画像を得る。そして、倍率を上げる操作に応じて、第一の基準画像をデジタル処理により拡大して拡大画像を提供する。このとき、提供される画像の画質は、倍率が高くなるにつれて低下する関係にある。倍率が2.5倍まで上げられると、光軸上に介在するレンズをワイドレンズ10からテレレンズ5に切り換える操作が行われる。
First, a
そして、該テレレンズ5による第二の基準画像を得ると、2.5倍まで拡大された前記拡大画像を、該第二の基準画像と差し替える。この処理により、提供される画像の画質は第一の基準画像と同程度となる。なお、このとき、該拡大画像の画像提供領域と、第二の基準画像の領域とが同等となっている。さらに倍率を上げる操作が行われると、前記第二の基準画像をデジタル処理により拡大して拡大画像を提供する。このとき、先ほどと同様に、提供される画像の画質は、倍率が高くなるにつれて低下する関係にある。
When the second reference image obtained by the
このようにすれば、ズーム操作を行った場合、ズーム操作で要求される倍率が長焦点距離側の光学系の倍率となった際に光学系を変更することで画質を向上させることができるため、広い倍率の範囲に亘って画質を好適に維持しつつ、任意の倍率の画像を提供することが可能となる。なお、本発明に係るカメラモジュールは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In this way, when the zoom operation is performed, the image quality can be improved by changing the optical system when the magnification required for the zoom operation becomes the magnification of the optical system on the long focal length side. Thus, it is possible to provide an image with an arbitrary magnification while suitably maintaining the image quality over a wide magnification range. The camera module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、図10に示すように、撮像素子1は、少なくとも前記光軸上に配置される透明な部位を有する固定部材35によって撮像面2が閉塞される構成であってもよい。このようにすれば、塵埃や外乱光を有効に遮断することができる。この場合、前記固定部材35は、レンズを備えた部材であり、特に、標準レンズや広角レンズを備えた部材であることが好ましい。
For example, as shown in FIG. 10, the
また、上記実施形態においては、カム部材18は、位相が半周期分ずれた位置に形成される二つのカム部19,28を有するものとして説明したが、位相をずらす度合いや、設けられるカム部の数や、カム部の形状は、これに限定されるものではない。そして、カメラモジュールが有するカム部材は、一つには限定されず、一つの駆動手段によってそれぞれ回転駆動されるものであれば、複数であってもよい。なお、本発明においては、カメラモジュールは、光学部材を二つ有するものであったが、光学部材を一つのみ有するものであってもよい。
In the above embodiment, the
本発明に係るカメラモジュールは、倍率変更機能や焦点調整機能を備えてコンパクト化を達成することができ、かつ、光学部材の当接干渉等のトラブルの発生を少なくしたので、モード変換機能を健全に維持することができ、携帯電話やPDAなどの携帯端末装置の分野に好適である。 The camera module according to the present invention has a magnification change function and a focus adjustment function, and can achieve downsizing, and the occurrence of troubles such as contact interference of optical members is reduced, so the mode conversion function is sound. It is suitable for the field of mobile terminal devices such as mobile phones and PDAs.
5,10…レンズ
4,9…光学部材
8a,8b…カムフォロワー
14,18a…支軸
18…操作部材
19,28…カム部
20…第一カム面
20A…大径部
21…逃がし部
22…第二カム面
32…駆動手段
36…第三カム面
36a,36b…移行部
g…落差
5, 10 ...
Claims (5)
前記操作部材は、前記光学部材を前記退避位置に退避させるために該操作部材の支軸に沿う面内に形成される第一カム面と、前記光学部材を前記光軸位置で焦点調整するために前記支軸に交差する面内に形成される第二カム面と、前記光学部材を前記退避位置にて前記支軸に沿う方向に位置規制するために前記第一カム面の周りの前記支軸に交差する面内に形成される第三カム面と、を備えることを特徴とするカメラモジュール。 A plurality of optical members which are provided with lenses having different optical characteristics and are supported so as to be displaceable in a direction along the optical axis and in a direction crossing the optical axis, from the optical axis position corresponding to the optical axis and the optical axis. A camera module in which the operation members that are displaced independently from each other in the retracted retraction position are driven by a single drive means,
The operating member is configured to adjust the focus of the optical member at the optical axis position and a first cam surface formed in a plane along the support shaft of the operating member to retract the optical member to the retracted position. And a second cam surface formed in a plane intersecting the support shaft, and the support around the first cam surface for restricting the optical member in a direction along the support shaft at the retracted position. And a third cam surface formed in a plane intersecting the axis.
前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記所定の落差に相当する落差が設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のカメラモジュール。 A cam follower that contacts the third cam surface and a cam follower that contacts the second cam surface are provided on each of the optical members, and the contact surface of the cam follower that contacts the third cam surface and the A predetermined head is set between the contact surface of the cam follower that contacts the second cam surface,
The third cam surface is disposed so as to face the second cam surface across the support shaft, and between the third cam surface and the second cam surface at the facing portion. The camera module according to claim 1, wherein a head corresponding to the predetermined head is set.
前記第三カム面は、前記支軸を挟んで前記第二カム面と対向し合うように配設され、かつ、この対向箇所において前記第三カム面と前記第二カム面との間には、前記第二カム面から前記第三カム面への移行部では、前記所定の落差より小さい落差が設定され、前記第三カム面から前記第二カム面への移行部では、前記所定の落差より大きい落差が設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載のカメラモジュール。 A cam follower that contacts the third cam surface and a cam follower that contacts the second cam surface are provided on each of the optical members, and the contact surface of the cam follower that contacts the third cam surface and the A predetermined head is set between the contact surface of the cam follower that contacts the second cam surface,
The third cam surface is disposed so as to face the second cam surface across the support shaft, and between the third cam surface and the second cam surface at the facing portion. In the transition portion from the second cam surface to the third cam surface, a head smaller than the predetermined head is set, and in the transition portion from the third cam surface to the second cam surface, the predetermined head The camera module according to claim 1, wherein a larger head is set.
5. The camera module according to claim 3, wherein a contact surface of the cam follower that contacts the second cam surface and a contact surface of the cam follower that contacts the third cam surface are formed in a curved shape. .
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- 2005-09-30 JP JP2005288115A patent/JP2007101626A/en active Pending
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