JP2007163707A - マクロ機構およびそれを利用したマクロ機構付カメラモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズホルダ14の内壁にネジ部145が形成された空間内に、外周にレンズホルダ14のネジ部145に螺合するネジ部125が形成されたレンズバレル12が螺合して装着される。レンズバレル12は上部につまみ124を有しており、このつまみ124をマクロレバー11の開口112内に挿入して、マクロレバー11をレンズバレル12に嵌合させる。レンズホルダ14およびレンズバレル12が螺合するネジピッチはマクロネジピッチに合わせられており、ネジピッチ変換用のマクロリングを使用しなくても、マクロ撮影をする際のレバーの移動距離を短くすることができる。
【選択図】 図1
Description
従来のマクロ機構付カメラモジュールにおける接写機能としては、永久磁石式によるもの、カムリング式によるもの、電気モーター式によるものなど種々の方式のものがあるが、通常撮影モードとマクロ撮影モード切り替え時の操作量が少なく、少ない部品数でコンパクトな構成として、ねじ込み式のマクロ撮影用レンズ繰出し装置がある。
図6はねじ込み式マクロ撮影用レンズ繰出し装置の一例である。ねじ山が内側に形成されているレンズホルダ105にテンションリング104を乗せ、その上にねじ山が内外共に形成されているマクロリング103を配して外側のねじ山をレンズホルダ105の内側のねじ山にねじ込み、その上にねじ山が外側に形成されているレンズバレル102を配してレンズバレル102の外側のねじ山をマクロリング103の内側のねじ山にねじ込み、最後にマクロレバー101をかぶせている。マクロリング103の内側に形成されているねじ山のピッチと外側に形成されているねじ山のピッチは互いに異なっており、内側のピッチはレンズバレル102をねじ込むために存在し、ねじピッチを小さくすることでレンズの焦点を合わせやすくしている。すなわち、マクロ撮影用レンズ繰出し装置を製造する最終工程でフォーカシングというレンズの焦点を合わせる工程が有り、その後最終検査を行うが、この焦点を合わせる工程はレンズバレル102のねじ込み位置を微妙に調整して決定している。そのため、ねじピッチが小さければ小さいほど微妙なねじ込みができる。一方外側に形成されているねじ山のピッチは内側のピッチより大きくして、レンズをマクロ(接写)位置に移動する際にマクロレバー101の小さい回転距離でレンズを大きく移動させるようにしている。
このマクロ撮影用レンズ繰出し装置を実際に使って接写する際にはレンズを接写位置まで移動させなければならないが、その動作はマクロレバー101の移動で行われる。このマクロレバー101の移動は35度から50度程度の移動で実現できなければならないが、レンズバレル102の外側のねじ山と同じピッチでは十分な移動距離を実現することができない。そのため、ピッチ変換を行うためにマクロリング103が介在し、このマクロリング103内側のねじピッチは、レンズバレル102のねじ込み用により小さいピッチになっており、外側のねじピッチは、マクロレバー101の回転によりレンズバレル102が接写位置まで移動するためにより大きなピッチになっている。
このように従来のマクロ機構はレンズバレル102の微妙な焦点合わせとマクロレバー101の小さな回転角で接写位置にレンズバレル102が移動するという相反する課題を達成するために、レンズバレル102の微小な焦点合わせのための小さいねじピッチと、マクロ調整のための大きいねじピッチの2つのねじピッチを使用し、マクロ調整用にねじピッチを変換する機能を持たせたマクロリング103が必要になっていた。
また、携帯電話におけるカメラモジュールは、マクロ機構付きの要求とマクロ機構無しの要求が機種毎に変わるので、マクロ機構の有無でマクロリング103の有無が発生し、マクロリング103の有無によりレンズバレル102、レンズホルダ105をそれぞれ専用部品で構成しなければならないので、マクロ機構の有無で2種類の設計、製造を行わなければならない。したがって、低コスト化を実現することが難しかった。
また、レンズバレルとレンズホルダをマクロ機構の有無にかかわらず共用することができるマクロ機構およびマクロ機構付カメラモジュールを提供することを目的とする。
また、マクロレバーによるマクロ撮影と通常撮影の切り換えを簡単に行うことができるマクロ機構およびマクロ機構付カメラモジュールを提供することを目的とする。
また、マクロレバーをレンズバレルに簡単に取り付けることができるマクロ機構およびマクロ機構付カメラモジュールを提供することを目的とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のマクロ機構において、前記レンズホルダは、中央に円形の透孔を有する台座部と、前記台座部に植立され、前記ネジ部が形成された空間を有するリング状の円筒部とを有しており、前記円筒部の外壁に前記マクロレバーの回転角度を規制するストッパを有することを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項2に記載のマクロ機構において、前記マクロレバーは中央部に開口を有するリング部材と、前記リング部材から外方に延長する操作部と、前記リング部材の下方に延び、前記ストッパに当接可能な突起を有することを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載のマクロ機構において、前記ストッパおよび前記突起は90度間隔で4箇所形成されていることを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1に記載のマクロ機構において、前記レンズバレルは、内部にレンズ系を内包する本体部と、前記本体部の上部に形成されたつまみとを有し、前記本体部の周囲に、前記マクロレバーと嵌合する凹部または凸部が形成されたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項5に記載のマクロ機構において、前記マクロレバーのリング部材の内壁に前記レンズバレルに嵌合する凸部または凹部が形成されたことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載のマクロ機構において、前記レンズバレルの下端と前記レンズホルダとの間にテンションリングを配置したことを特徴とする。
請求項8記載の本発明のマクロ機構付カメラモジュールは、請求項1から請求項7のいずれかに記載のマクロ機構を受像素子上に載置したマクロ機構付カメラモジュールであって、回路実装用パターンを形成したフレキシブルプリント回路の一方の面に押え板を貼り付けて回路実装用基板部を形成し、前記回路実装用基板部が形成された前記フレキシブルプリント回路の他方の面に受像素子を実装したことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載のマクロ機構付カメラモジュールにおいて、前記レンズホルダにおける前記台座部の前記透孔内に前記受像素子を配置したことを特徴とする。
請求項10記載の本発明のカメラモジュールは、請求項7に記載のマクロ機構を受像素子上に載置したマクロ機構付カメラモジュールであって、回路実装用パターンを形成したフレキシブルプリント回路の一方の面に押え板を貼り付けて回路実装用基板部を形成し、前記回路実装用基板部が形成された前記フレキシブルプリント回路の他方の面に前記受像素子を実装し、前記受像素子上に前記マクロレバーおよび前記テンションリングを除いて前記マクロ機構を配置したことを特徴とする。
また、マクロ機構の有無により専用のレンズバレルとレンズホルダを用意する必要が無いので、レンズバレルとレンズホルダをマクロ機構の有無にかかわらず共用することができるので、製造初期費用の削減、部品材料費用の削減および製造工程の削減を実現することができる。
また、マクロレバーの操作部をカメラモジュールに対して上下左右いずれの位置にも向けることができ、しかもマクロレバーの回転範囲を90度以下の小さい角度範囲に規制しているので、マクロレバーによるマクロ撮影と通常撮影の切り換えを簡単に行うことができる。
また、マクロレバーをレンズバレルにワンタッチ式で嵌込むことができるので、マクロレバーのレンズバレルへの取り付けが非常に簡単であり、かつ、マクロレバーの操作部をカメラモジュールに対して上下左右のどの角度にも簡単に取り付けることができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態におけるマクロ機構において、レンズホルダが中央に円形の透孔を有する台座部と、ネジ部が形成された空間を有するリング状の円筒部を有し、円筒部の外壁にマクロレバーの回転角度を規制するストッパを有するものである。本実施の形態によれば、マクロレバーの回転範囲をストッパで規制することにより、通常撮影とマクロ撮影を簡単に切り換えることができる。
本発明の第3の実施の形態は、第2の実施の形態におけるマクロ機構において、マクロレバーが中央部に開口を有するリング部材と、このリング部材から外方に延長する操作部と、リング部材の下方に延びる突起を有するものである。本実施の形態によれば、操作部でマクロレバーを回転させ、回転範囲をストッパに当接する突起で規制することにより、通常撮影とマクロ撮影を簡単に切り換えることができる。
本発明の第4の実施の形態は、第3実施の形態におけるマクロ機構において、ストッパおよび突起を90度間隔で4箇所形成したものである。本実施の形態によれば、マクロレバーの操作部をカメラモジュールに対して上下左右いずれの位置にも向けることができ、しかもマクロレバーの回転範囲を90度以下の小さい角度範囲に規制しているので、マクロレバーによるマクロ撮影と通常撮影を簡単に切り換えることができる。
本発明の第5の実施の形態は、第1実施の形態におけるマクロ機構において、レンズバレルが内部にレンズ系を内包する本体部とつまみで形成され、本体部の周囲にマクロレバーと嵌合する凹部または凸部を形成したものである。本実施の形態によれば、マクロレバーをレンズバレルにワンタッチ式で嵌込むことができるので、マクロレバーのレンズバレルへの取り付けが非常に簡単であり、かつ、マクロレバーの操作部をカメラモジュールに対して上下左右のどの角度にも簡単に取り付けることができる。
本発明の第6の実施の形態は、第5実施の形態におけるマクロ機構において、マクロレバーのリング部材の内壁にレンズバレルに嵌合する凸部または凹部を形成したものである。本実施の形態によれば、マクロレバーをレンズバレルにワンタッチ式で嵌込むことができるので、マクロレバーのレンズバレルへの取り付けが非常に簡単であり、かつ、マクロレバーの操作部をカメラモジュールに対して上下左右のどの角度にも簡単に取り付けることができる。
本発明の第7の実施の形態は、第1から第6の実施の形態におけるマクロ機構において、レンズバレルの下端とレンズホルダ間にテンションリングを配置したものである。本実施の形態によれば、レンズホルダとレンズバレルを螺合するネジ部のネジピッチをマクロネジピッチに合わせても、ネジ部のがたつきをテンションリングで吸収することができる。
本発明の第8の実施の形態によるマクロ機構付カメラモジュールは、第1から第7の実施の形態のマクロ機構を受像素子上に載置したマクロ機構付カメラモジュールであって、回路実装用パターンを形成したフレキシブルプリント回路の一方の面に押え板を貼り付けて回路実装用基板部を形成し、回路実装用基板部が形成されたフレキシブルプリント回路の他方の面に受像素子を実装したものである。本実施の形態によれば、レンズバレルとレンズホルダのネジピッチをマクロレバーのネジピッチに合わせることで、ネジピッチ変換用のマクロリングを採用しなくても、接写撮影をする際のレバーの移動距離を短くすることができる。したがって、マクロ機構付カメラモジュールの小型化、薄型化および低コスト化を実現することができる。
本発明の第9の実施の形態は、第8実施の形態におけるマクロ機構付カメラモジュールにおいて、レンズホルダにおける台座部の透孔内に受像素子を配置したものである。本実施の形態によれば、マクロ機構で撮影した被写体像を受像素子に確実に結像させることができる。
本発明の第10の実施の形態によるカメラモジュールは、回路実装用パターンを形成したフレキシブルプリント回路に形成された受像素子上に、マクロレバーおよびテンションリングを除いてマクロ機構を配置したものである。本実施の形態によれば、マクロ機構用に設計されたレンズホルダとレンズバレルをマクロ機構の有無にかかわらず、双方のカメラモジュールで共用することができる。したがって、レンズホルダとレンズバレルを汎用的に使用することができるので、量産効果が発揮できる。
図1は本発明のカメラモジュールにおけるマクロ機構の分解斜視図、図2は図1のマクロ機構の組み立て後の全体構成を示す斜視図、図3は図2のマクロ機構を使用したカメラモジュールのX−X線対応の断面側面図、図4は図3の一部拡大図である。
一方、円筒部143の内部はテンションリング13およびレンズバレル12を収納する空間を形成しており、内壁に後述するレンズバレル12を螺合するためのネジ部145が形成されている。ネジ部145はらせん状の一条ネジまたは多条ネジで構成され、そのピッチはマクロ操作におけるマクロネジピッチに設定される。円筒部143の外壁には、マクロレバー11の回転範囲を規制するためのストッパ146が形成されている。ストッパ146を設ける位置はマクロレバー11との関係で任意に定められるが、90度間隔で4箇所形成することが好ましい。
レンズホルダ14の円筒部143の内部におけるフランジ144上にはテンションリング13が載置される。テンションリング13は二重リング構造で構成され、下側がレンズホルダ14のフランジ144上に支持され、上側はレンズバレル12の下端に当接する荷重部分を構成している。
まず、レンズホルダ14の円筒部143の内部におけるフランジ144上にテンションリング13を載置する。つぎに、レンズバレル12をレンズホルダ14の円筒部143の内部に挿入して、レンズバレル12のネジ部125をレンズホルダ14のネジ部145と螺合させてねじ込みながら挿入し、レンズバレル12の下端をテンションリング13の上端に当接させる。このとき、つまみ124によりレンズバレル12のレンズホルダ14に対するねじ込み回転量を調節して、レンズバレル12のねじ込み位置を調整しながらフォーカシング工程を行い、レンズの焦点を合わせる。このフォーカシング工程におけるレンズの光軸方向への移動量は、レンズバレル12のネジ部125のピッチとレンズホルダ14のネジ部145のピッチとレンズバレル12の回転量により定まる。つぎに、マクロレバー11の凸部116をレンズバレル12の凹部127に嵌合させてマクロレバー11をレンズバレル12にかぶせる。このとき、レンズバレル12のつまみ124はマクロレバー11の開口112内に収納される。
人物や風景の撮影などの通常の撮影においては、マクロ機構を使用しないのでマクロレバー11を操作せずにそのままの状態で撮影する。
生花や昆虫などを撮影する近接撮影やQRコードの撮影などの接写撮影を行うときは、マクロ機構を使用してマクロ撮影を行う。この場合は、マクロレバー11の操作部113によりマクロレバー11を回転させる。マクロレバー11の回転範囲は、マクロレバー11の突起114がレンズホルダ14の隣接する2つのストッパ146に当接する範囲で定まる。たとえば、マクロレバー11の突起114を時計方向に回転させて一方のストッパ146に当接したときは通常撮影状態、反時計方向に回転させて他方のストッパ146に当接したときはマクロ撮影状態に切り換えるようにする。このマクロレバー11の回転範囲はマクロレバー11の突起114の幅で調節することができ、たとえば、マクロレバー11の突起114が一方のストッパ146に当接している通常撮影状態から反時計方向に35度〜45度回転させると他方のストッパ146に当接してマクロ撮影状態に切り換えるように突起114の幅を設定すれば、マクロレバー11の小さい回転量により通常撮影とマクロ撮影を簡単に切り換えることができる。
また、マクロ機構をつけないカメラモジュールとするには、テンションリング13とマクロレバー11を省略するだけでよい。すなわち、レンズホルダ14の円筒部143の内部にレンズバレル12を挿入して、ネジ部125をレンズホルダ14の多条のネジ145と螺合させてねじ込みながら挿入すればよい。したがって、マクロ機構の有無により専用のレンズバレルとレンズホルダを用意する必要は無く、レンズバレル12とレンズホルダ14はマクロ機構の有無にかかわらず共用することができるので、製造初期費用の削減、部品材料費用の削減および製造工程の削減を実現することができる。
また、レンズホルダ14の円筒部143の外側にストッパ146を90度間隔で4箇所形成し、マクロレバー11に突起114を90度間隔で4箇所形成してマクロレバー11を所定範囲で回動させたときに突起114をストッパ146に当接させてマクロレバー11の回転範囲を規制しているので、マクロレバーの操作部をカメラモジュールに対して上下左右いずれの位置にも向けることができ、しかもマクロレバーの回転範囲を90度以下の小さい角度範囲に規制しているので、マクロレバーによるマクロ撮影と通常撮影の切り換えを簡単に行うことができる。
また、マクロレバー11をレンズバレル12に取り付ける際に、マクロレバー11の凸部116をレンズバレル12の凹部127に嵌合させるだけのワンタッチ式の嵌込み構造にしているので、マクロレバー11のレンズバレル12への取り付けが非常に簡単であり、かつ、マクロレバー11の操作部113をカメラモジュールに対して上下左右のどの角度にも簡単に取り付けることができる。
11 マクロレバー
12 レンズバレル
13 テンションリング
14 レンズホルダ
20 マクロ機構付カメラモジュール
22 フレキシブルプリント回路
23 押え板
25 CMOSセンサ
26 光学フィルタ
27 凹部
28 接続端子
111 リング部材
113 操作部
112 開口
114 突起
116 凸部
121 開口
122 レンズ系
123 本体部
124 つまみ
125 ネジ部
127 凹部
141 台座部
142 透孔
143 円筒部
144 フランジ
145 ネジ部
146 ストッパ
Claims (10)
- 内壁にネジ部が形成された空間を有するレンズホルダと、外周に前記ネジ部に螺合するネジ部が形成され、前記レンズホルダの前記空間内に螺合して装着されたレンズバレルと、前記レンズバレルに嵌合されたマクロレバーとを有し、前記レンズホルダと前記レンズバレルのネジ部が螺合するネジピッチをマクロネジピッチにすることを特徴とするマクロ機構。
- 前記レンズホルダは、中央に円形の透孔を有する台座部と、前記台座部に植立され、前記ネジ部が形成された空間を有するリング状の円筒部とを有しており、前記円筒部の外壁に前記マクロレバーの回転角度を規制するストッパを有することを特徴とする請求項1に記載のマクロ機構。
- 前記マクロレバーは、中央部に開口を有するリング部材と、前記リング部材から外方に延長する操作部と、前記リング部材の下方に延び、前記ストッパに当接可能な突起とを有することを特徴とする請求項2に記載のマクロ機構。
- 前記ストッパおよび前記突起は90度間隔で4箇所形成されていることを特徴とする請求項3に記載のマクロ機構。
- 前記レンズバレルは、内部にレンズ系を内包する本体部と、前記本体部の上部に形成されたつまみとを有し、前記本体部の周囲に前記マクロレバーと嵌合する凹部または凸部が形成されたことを特徴とする請求項1に記載のマクロ機構。
- 前記マクロレバーのリング部材の内壁に前記レンズバレルに嵌合する凸部または凹部が形成されたことを特徴とする請求項5に記載のマクロ機構。
- 前記レンズバレルの下端と前記レンズホルダとの間にテンションリングを配置したことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のマクロ機構。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載のマクロ機構を受像素子上に載置したマクロ機構付カメラモジュールであって、回路実装用パターンを形成したフレキシブルプリント回路の一方の面に押え板を貼り付けて回路実装用基板部を形成し、前記回路実装用基板部が形成された前記フレキシブルプリント回路の他方の面に前記受像素子を実装したことを特徴とするマクロ機構付カメラモジュール。
- 前記レンズホルダにおける前記台座部の前記透孔内に前記受像素子を配置したことを特徴とする請求項8に記載のマクロ機構付カメラモジュール。
- 請求項7に記載のマクロ機構を受像素子上に載置したマクロ機構付カメラモジュールであって、回路実装用パターンを形成したフレキシブルプリント回路の一方の面に押え板を貼り付けて回路実装用基板部を形成し、前記回路実装用基板部が形成された前記フレキシブルプリント回路の他方の面に前記受像素子を実装し、前記受像素子上に前記マクロレバーおよび前記テンションリングを除いて前記マクロ機構を配置したことを特徴とするカメラモジュール。
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KR100972441B1 (ko) | 2007-11-26 | 2010-07-26 | 삼성전기주식회사 | 렌즈배럴 및 이를 포함하는 카메라 모듈 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20120228 |