JP2007206629A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】焦点調整が可能で、迅速に焦点調整が行えるカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】本発明のカメラモジュールにおいて、保持部材１と取付部材３との間に形状記憶合金線１４が設けられたため、形状記憶合金線１４によってレンズ２の焦点調整が行えると共に、形状記憶合金線１４への通電、及び非通電によって、形状記憶合金線１４を収縮、伸長を行わせるため、収縮、伸長の応答が早く、迅速な焦点調整ができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機等に使用して好適なカメラモジュールに関するものである。

図６は従来のカメラモジュールの構成、及び動作を示す説明図であり、次に、従来のカメラモジュールの構成を図６に基づいて説明すると、筒状のレンズ押さえ５１とレンズホルダ５２は、互いに側面同士が結合されて、傾斜状の溝からなるカム部５３が設けられている。

レンズ５４は、レンズ押さえ５１とレンズホルダ５２の内部に収納され、レンズ５４に設けられたピン５５がカム部５３内に係合すると共に、このピン５５は、形状記憶合金材５６と板バネ５７によって挟持されて、従来のカメラモジュールが形成されている（例えば、特許文献１参照）。

このような構成を有する従来のカメラモジュールの動作を説明すると、図６（ａ）に示すように、周囲温度が低い状態では、形状記憶合金材５６が直線状となって、ピン５５がカム部５３の一端５３ａに板バネ５７によって押されている。

この状態で、周囲温度が上昇すると、図６（ｂ）に示すように、形状記憶合金材５６が撓んで、ピン５５が板バネ５７に抗して一端５３ａから他端５３ｂに移動し、また、周囲温度が低下すると、ピン５５が図６（ｂ）から図６（ａ）の状態となって、周囲温度の変化によるレンズ５４の位置補正を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００ー１３７１５５号公報

しかし、従来のカメラモジュールにおいて、形状記憶合金材５６は、焦点固定型カメラモジュールの周囲温度の補正用として使用されているため、焦点調整可能なカメラモジュールには不向きであると共に、形状記憶合金材５６は周囲温度によって変形するため、その変形の応答が遅く、迅速な焦点調整ができないという問題がある。

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、その目的は、焦点調整が可能で、迅速に焦点調整が行えるカメラモジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、保持部材と、レンズが取り付けられ、保持部材に対して移動可能に配置された取付部材とを備え、保持部材と取付部材との間には、通電時には収縮し、非通電時には伸長状態になる形状記憶合金線が配置されると共に、取付部材は、焦点調整のためにレンズを伴って光軸方向に移動して、第１，第２の位置の間を移動可能となし、形状記憶合金線によって取付部材を移動して、レンズの焦点調整を行うようにしたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、形状記憶合金線によってレンズの焦点調整が行えると共に、形状記憶合金線への通電、及び非通電によって、形状記憶合金線を収縮、伸長を行わせるため、収縮、伸長の応答が早く、迅速な焦点調整ができる。

また、本発明は、上記発明において、形状記憶合金線は、少なくとも第１，第２の形状記憶合金線を備え、第１，第２の形状記憶合金線の何れか一方によって、取付部材を第１の位置から第２の位置に移動し、第１，第２の形状記憶合金線の何れか他方によって、取付部材を第２の位置から第１の位置に移動して、レンズの焦点調整を行うようにしたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、第１，第２の形状記憶合金線の存在によって、取付部材が第１，第２の位置間を確実に移動できて、焦点調整の確実なものが得られる。

また、本発明は、上記発明において、取付部材は、第１，第２の形状記憶合金線の何れか一方によって時計方向に回転すると共に、第１，第２の形状記憶合金線の何れか他方によって反時計方向に回転し、この回転に伴って取付部材が第１の位置から第２の位置と第２の位置から第１の位置に移動するようにしたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、第１，第２の形状記憶合金線による取付部材の回転を大きくできて、第１，第２の位置への位置決めの確実なものが得られる。

また、本発明は、上記発明において、取付部材と係合するカム部材を有し、カム部材は、取付部材を第１，第２の位置に保持するためのカム部を有したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、カム部材の存在によって、取付部材の第１，第２の位置への位置決めの確実なものが得られる。

また、本発明は、上記発明において、取付部材をカム部材に押圧するための付勢部材が設けられたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、付勢部材の存在によって、第１，第２の位置での取付部材の支持が安定して、焦点調整の確実なものが得られる。

また、本発明は、上記発明において、第１，第２の形状記憶合金線が取付部材を挟んで対向する位置に配置されたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、第１，第２の形状記憶合金線が互いに邪魔されることなく配置できて、組立性の良好なものが得られる。

本発明は、形状記憶合金線によってレンズの焦点調整が行えると共に、形状記憶合金線への通電、及び非通電によって、形状記憶合金線を収縮、伸長を行わせるため、収縮、伸長の応答が早く、迅速な焦点調整ができる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明のカメラモジュールの第１実施例に係る要部断面図、図２は本発明のカメラモジュールの第１実施例に係り、形状記憶合金線の配置状態を示す断面図、図３は本発明のカメラモジュールの第１実施例に係り、カム部材の斜視図、図４は本発明のカメラモジュールの第１実施例に係り、焦点調整の動作を模式的に示す説明図、図５は本発明のカメラモジュールの第２実施例に係る要部断面図である。

次に、本発明のカメラモジュールの第１実施例に係る構成を図１〜図４に基づいて説明すると、筒状の保持部材１は、絶縁樹脂の成形品等からなり、中空部１ａ内にはレンズ２を取り付けた取付部材３が回転方向と光軸方向に移動可能に配置されている。

筒状のカム部材４は、特に図３に示すように、円周上に設けられた複数のカム部５を有し、このカム部５は、方軸方向に段差を持って形成された平坦状の第１，第２の位置面６ａ、６ｂと、この第１、第２の位置面６ａ、６ｂを繋ぐ傾斜面７を有する。

このカム部材４は、第１の位置面６ａが後方部に位置し、第２の位置面６ｂが前方に位置した状態で、保持部材１の中空部１ａ内に取り付けられ、このカム部５には、取付部材３に設けられた突部３ａが係合可能となっている。

そして、突部３ａが第１の位置面６ａに係合している時、レンズ２と取付部材３は、第１の位置Ｐ１にあって、ノーマル撮影（遠距離撮影）が可能であると共に、突部３ａが第２の位置面６ｂに係合している時、レンズ２と取付部材３は、第２の位置Ｐ２にあって、近距離撮影が可能となっている。

コイルバネ等からなる付勢部材８は、保持部材１の中空部１ａ内に配置され、保持部材１に取り付けられた掛止め部９と取付部材３との間に配置されて、ワッシャーＷを介して取付部材３を常時、カム部材４方向に弾圧して、突部３ａが第１の位置面６ａ、或いは第２の位置面６ｂに押し付けられている。

赤外線除去フィルタ（ＩＲカットフィルタ）１０は、中空部１ａの後方部を塞ぐように保持部材１に取り付けられると共に、保持部材１の後方部には、内部に赤外線除去フィルタ１０を収納した状態で、ケース１１が取り付けられている。

回路基板１２には、撮像素子１３が取り付けられており、この回路基板１２は、撮像素子１３がケース１１内に位置した状態で、ケース１１の後方部を塞ぐようにケース１１に取り付けられて、撮像素子１３が赤外線除去フィルタ１０に対向した状態となっている。

第１，第２の形状記憶合金線１４，１５は、通電時には収縮し、非通電時には伸長状態になり、この第１，第２の形状記憶合金線１４，１５は、互いに対向した状態で、保持部材１と取付部材３との間にそれぞれ取り付けられると共に、第１，第２の形状記憶合金線１４，１５のそれぞれの両端部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂは、保持部材１外に導出されている。

そして、第１の形状記憶合金線１４の両端部１４ａ、１４ｂ間に電流を流すと、第１の形状記憶合金線１４は収縮して、取付部材３が時計方向に回転し、その結果、突部３ａが第１の位置面６ａから傾斜面７を経由して第２の位置面６ｂに移行して、レンズ２と取付部材３が後方の第１の位置Ｐ１から前方の第２の位置Ｐ２に移動する。

また、第２の形状記憶合金線１５の両端部１５ａ、１５ｂ間に電流を流すと、第２の形状記憶合金線１５は収縮して、取付部材３が反時計方向に回転し、その結果、突部３ａが第２の位置面６ｂから傾斜面７を経由して第１の位置面６ａに移行して、レンズ２と取付部材３が前方の第２の位置Ｐ２から後方の第１の位置Ｐ１に移動するようになって、本発明のカメラモジュールが形成されている。

次に、このような構成を有する本発明のカメラモジュールの動作を図４に基づいて説明すると、先ず、図４（ａ）に示すように、取付部材３の突部３ａが第１の位置面６ａに位置した第１の位置Ｐ１では、第１、第２の形状記憶合金線１４、１５には電流が流れておらず、第１、第２の形状記憶合金線１４、１５は共に伸長状態となっている。

この状態で、第１の形状記憶合金線１４に電流が流れると加熱されて、図４（ｂ）に示すように、第１の形状記憶合金線１４は収縮して、取付部材３が時計方向に回転すると共に、取付部材３が第１の位置面６ａから第２の位置面６ｂである第２の位置Ｐ２に移動して、近距離撮影の可能な位置になり、この状態で、第１の形状記憶合金線１４への電流を切って、非通電状態にすると、図４（ｃ）に示すように、第１、第２の形状記憶合金線１４、１５は共に伸長状態になる。

この図４（ｃ）の状態で、第２の形状記憶合金線１５に電流が流れると加熱されて、図４（ｄ）に示すように、第２の形状記憶合金線１５は収縮して、取付部材３が反時計方向に回転すると共に、取付部材３が第２の位置面６ｂから第１の位置面６ａである第１の位置Ｐ１に移動して、ノーマル撮影の可能な位置になり、この状態で、第２の形状記憶合金線１５への電流を切って、非通電状態にすると、図４（ａ）に示すように、第１、第２の形状記憶合金線１４、１５は共に伸長状態になる。

このように、第１，第２の形状記憶合金線１４，１５への通電と非通電を行うことによって、レンズ２と取付部材３は、第１，第２の位置Ｐ１，Ｐ２間を移動して、焦点調整が行われるようになっている。

また、図５は本発明のカメラモジュールの第２実施例を示し、この第２実施例について説明すると、レンズ２を取付部材３は、方軸方向の第１，第２の位置Ｐ１，Ｐ２間で移動可能であると共に、取付部材３が第１の位置Ｐ１では、後方部に配置されたストッパー部１６によって停止され、取付部材３が第２の位置Ｐ２では、前方部に配置されたストッパー部１７によって停止されるようになっている。

そして、第１の形状記憶合金線１４が通電されて、取付部材３がストッパー部１６にぶつかった第１の位置Ｐ１にある時、第１の形状記憶合金線１４への通電を切ると共に、第２の形状記憶合金線１５への通電を行う。

すると、第１の形状記憶合金線１４が伸長状態になると共に、第２の形状記憶合金線１５は収縮して、取付部材３が第２の位置Ｐ２に移動して、ストッパー部１７にぶつかった状態になる。

また、第２の形状記憶合金線１５が通電されて、取付部材３がストッパー部１７にぶつかった第２の位置Ｐ２にある時、第２の形状記憶合金線１５への通電を切ると共に、第１の形状記憶合金線１４への通電を行う。

すると、第２の形状記憶合金線１５が伸長状態になると共に、第１の形状記憶合金線１４は収縮して、取付部材３が第１の位置Ｐ１に移動して、ストッパー部１６にぶつかった状態になる。

このように、第１，第２の形状記憶合金線１４，１５への通電と非通電を交互に行うことによって、レンズ２と取付部材３は、第１，第２の位置Ｐ１，Ｐ２間を移動して、焦点調整が行われるようになっている。

なお、第１，第２の形状記憶合金線１４，１５の保持部材１と取付部材３への取付構成や配置は、種々の形態が適用できること勿論である。

本発明のカメラモジュールの第１実施例に係る要部断面図である。 本発明のカメラモジュールの第１実施例に係り、形状記憶合金線の配置状態を示す断面図である。 本発明のカメラモジュールの第１実施例に係り、カム部材の斜視図である。 本発明のカメラモジュールの第１実施例に係り、焦点調整の動作を模式的に示す説明図である。 本発明のカメラモジュールの第２実施例に係る要部断面図である。 従来のカメラモジュールの構成、及び動作を示す説明図である。

符号の説明

１ 保持部材
１ａ 中空部
２ レンズ
３ 取付部材
３ａ 突部
４ カム部材
５ カム部
６ａ 第１の位置面
６ｂ 第２の位置面
７ 傾斜面
８ 付勢部材
９ 掛止め部
１０ 赤外線除去フィルタ
１１ ケース
１２ 回路基板
１３ 撮像素子
１４ 第１の形状記憶合金線
１４ａ、１４ｂ 端部
１５ 第２の形状記憶合金線
１５ａ、１５ｂ 端部
１６ ストッパー部
１７ ストッパー部
Ｗ ワッシャー
Ｐ１ 第１の位置
Ｐ２ 第２の位置

Claims (6)

1. 保持部材と、レンズが取り付けられ、前記保持部材に対して移動可能に配置された取付部材とを備え、前記保持部材と前記取付部材との間には、通電時には収縮し、非通電時には伸長状態になる形状記憶合金線が配置されると共に、前記取付部材は、焦点調整のために前記レンズを伴って光軸方向に移動して、第１，第２の位置の間を移動可能となし、前記形状記憶合金線によって前記取付部材を移動して、前記レンズの焦点調整を行うようにしたことを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記形状記憶合金線は、少なくとも第１，第２の形状記憶合金線を備え、前記第１，第２の形状記憶合金線の何れか一方によって、前記取付部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動し、前記第１，第２の形状記憶合金線の何れか他方によって、前記取付部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動して、前記レンズの焦点調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
3. 前記取付部材は、前記第１，第２の形状記憶合金線の何れか一方によって時計方向に回転すると共に、前記第１，第２の形状記憶合金線の何れか他方によって反時計方向に回転し、この回転に伴って前記取付部材が前記第１の位置から前記第２の位置と前記第２の位置から前記第１の位置に移動するようにしたことを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
4. 前記取付部材と係合するカム部材を有し、前記カム部材は、前記取付部材を前記第１，第２の位置に保持するためのカム部を有したことを特徴とする請求項３記載のカメラモジュール。
5. 前記取付部材を前記カム部材に押圧するための付勢部材が設けられたことを特徴とする請求項４記載のカメラモジュール。
6. 前記第１，第２の形状記憶合金線が前記取付部材を挟んで対向する位置に配置されたことを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載のカメラモジュール。

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