JP2007328079A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んだ小型カメラモジュールに用いられる駆動用モータ３８やセンサ１６、及び、こういった駆動用モータ３８やセンサ１６に電力を送ったり信号を送るためのフレキシブル基板４０を、簡単、安価な構成で組み立てに際しても工数や凝固時間などを要さずに精度良く固定し、かつ、フレキシブル基板４０が何かに引っかかっても駆動用モータ３８やセンサ１６との接続部が容易に剥離したりしないようにしたカメラモジュールを提供することが課題である。
【解決手段】駆動用モータ３８における、レンズ駆動機構に駆動力を伝えるギア３８ａが設けられた側の第１の端面を、カメラモジュールのモータベース４１に設けられた支持面部４１ａで支持し、第１の端面とは逆側となる第２の端面を、支持面部４１ａ側に付勢するようモータベース４１に設けられた複数の係合部で固定された駆動源押さえ部材４２により付勢して固定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラモジュールに関し、特に、小型軽量で組み立ての極めて容易なカメラモジュールに関するものである。

携帯電話などの携帯端末に使われるカメラモジュールは、携帯端末そのものが小型化、軽量化を要求されているため、必然的に小型化が望まれている。しかも、最近はこういった携帯端末用カメラモジュールにおいても、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を要求され、フォーカス用やズーム用に２つのモータを備えたものもある。しかしながら、こういった小型のカメラモジュールに使われるモータは、必然的に非常に小型のモータを用いる必要があるが、小型のモータは、精度良くカメラモジュールに固定することが難しいといった問題がある。

また、こういった小型のカメラモジュールに於いては、配線も通常の撚り線などを使うと配線部材の径がカメラモジュールの小型化の障害となるため、モータへの電源供給線や、ズームレンズやオートフォーカス用レンズの移動量を検出するためのセンサなどの信号線は、一般的にフレキシブル基板が用いられる。そしてこれらフレキシブル基板も、外部に引き出した部分が何かに引っかかって引っ張られ、モータやセンサとの接続部が剥がれてしまったりしないよう、固定する必要がある。

モータの固定については例えば特許文献１に、レーザプリンタ等に用いられる光偏光器用モータを電気回路基板と一体化し、モータをモータ保持部材に取り付けるビスを用い、モータに取り付けられた回転多面鏡を覆うようにしてミラーカバーを取り付けることが示されているが、携帯端末に使われるカメラモジュール用小型モータは外径が５ｍｍ以下といった場合もあり、このように固定用のネジ孔を設け、ネジ止めして固定するといったことが困難である。そのため、例えばモータ外周に取り付け部材である巻き板を巻き付け、この巻き板を本体に固定して取り付けるといったことも行われているが、こういった方法では、モータの取付位置や傾き精度を良くすることが困難であり、カメラモジュールにおける駆動用モータを取り付ける方法としては精度的に問題がある。

そのため本願出願人は、本願出願人の出願になる特許文献２において、その概略を図１１に示したように、筐体を構成する筐体の一壁面２４１にレンズ移動機構を駆動する駆動源であるモータ２３８を当接させて位置決めを行う駆動源位置決め部を設けた開口部２４１ａと、他の壁面に、レンズ移動機構を構成する円筒カムの回動位置または回動角度、もしくは回動量等を検出するセンサ取付用開口２４１ｆとを設けたカメラモジュールを提案した。

この図１１は、特許文献２に示されたカメラモジュールにおける、光学レンズ群を駆動するモータ２３８と光学レンズ群の移動量を検出する光学センサ２１６を固定する方法を説明するための図で、（Ａ）は光学レンズ群を駆動するモータ２３８と光学レンズ群の移動量を検出する光学センサ２１６、及びそれらに電源を供給したり信号を受けるためのフレキシブル基板２４０を示した図、（Ｂ）はカメラモジュールの筐体に設けられた切り欠き部２４２にモータ２３８を接着により固定した状態を示した図、（Ｃ）は光学センサ２１６を接着により固定した状態を示した図である。

図中、２３８は光学レンズ群を光軸方向に移動させるための駆動用モータ、２３９はフレキシブル基板２４０から駆動用モータ２３８に電源を供給するための端子である。光学レンズ群を光軸方向に移動させるための駆動用モータ２３８には、その電源供給端子２３９にフレキシブル基板２４０における２股に別れたモータ接続側２４０ａが接続され、モータ軸にはギア２３８ａが取り付けられる。そして駆動用モータ２３８は、カメラモジュールの筐体２４１に設けられたモータ支持面部２４１ａの開口孔部２４１ｂに、ギア２３８ａが挿入されて載置される。

一方、光学レンズ群の移動量を検出する光学センサ２１６は、フレキシブル基板２４０における２股に別れたセンサ取り付け側２４０ｂに取り付けられ、図１１（Ｂ）に、２４１ｃで示した筐体２４１における一側壁に設けられた光学センサ取り付け開口（切り欠き部）２４１ｆに取り付けられる。そして、図示していないカム体に設けられた基準線を検出し、カム体の原点、及び回動位置または回動角度、若しくは回動量等を検出して光学レンズ群の位置決め検出できるようになっている。なお、光学センサ取り付け開口２４１ｆに周囲に設けられた２４１ｅは、フレキシブル基板２４０におけるセンサ取り付け側２４０ｂを接着するための接着用突起である。

そして駆動用モータ２３８は、図１１（Ａ）の支持面部２４１ａに載置され、筐体２４１における図１１（Ｂ）に２４２で示した切り欠き部の、図中上下方向に延びる周辺縁の内面側に設けられた円柱状面に外周面が当接され、斜線部２４２ａに盛られた接着剤によってしっかりと接着固定される。また光学センサ２１６は、図１１（Ｂ）に２４１ｆで示した光学センサ取り付け開口（切り欠き部）に挿入され、図１１（Ｃ）に示したように、光学センサ２１６を取り付けているフレキシブル基板２４０におけるセンサ取り付け側２４０ｂが、光学センサ取り付け開口２４１ｆに設けられた接着用突起２４１ｅに接着されて取り付けられる。

特開平５−１３７３０８号公報 特開２００５−１９５６８６号公報

しかしながら特許文献１に記載された装置は、前記したようにレーザプリンタ等に用いられる光偏光器用モータで、かなり大きなモータであるのに対し、カメラモジュールに用いられるモータは前記したように５ｍｍ程度の大きさのモータであり、この特許文献１の機器のように固定用のネジ孔を設け、ネジ止めして固定するといったことが困難である。また特許文献２に示された装置は、駆動用モータ２３８と光学センサ２１６の固定に接着剤を用いているため、その接着剤の塗布のためにカメラモジュールの生産工程が１工程多くなり、また、接着剤の凝固に時間を要するために生産性が悪くなる。さらに、モータ側面を接着してモータの位置決めをしているため、モータは一面支持となり、モータの位置精度に課題が残る。

上記事情に鑑み本発明は、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んだ小型カメラモジュールに用いられるモータやセンサ、及び、こういったモータやセンサに電力を送ったり信号を送るためのフレキシブル基板を、簡単、安価な構成で組み立てに際しても工数や凝固時間などを要さずに精度良く固定し、かつ、フレキシブル基板が何かに引っかかってもモータやセンサとの接続部が容易に剥離したりしないようにしたカメラモジュールを提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明におけるカメラモジュールは、
光軸方向に移動してズーミング及び／又はオートフォーカス（ＡＦ）を行うレンズ群と、該レンズ群を光軸方向に移動させるレンズ駆動機構と、該レンズ駆動機構を駆動する駆動源と、前記レンズ駆動機構又は前記レンズ群の変位量を検出して前記レンズ群の光軸方向移動量を検出するセンサとを筐体に内包したカメラモジュールにおいて、
前記駆動源は、前記レンズ駆動機構に駆動力を伝える伝達手段が設けられた側の第１の端面を前記筐体に設けられた支持面部で支持され、前記第１の端面とは逆側となる第２の端面を、前記支持面部側に付勢するよう前記筐体に固定された駆動源押さえ部材により付勢されて固定されていることを特徴とする。

一方、前記センサは前記筐体に設けられた開口から前記レンズ駆動機構又は前記レンズ群に対面し、前記駆動源押さえ部材に立設された突起部により、前記センサにおけるレンズ駆動機構又は前記レンズ群とは逆側をレンズ駆動機構又は前記レンズ群側に押圧されて固定されていることを特徴とする。

このように、駆動源とセンサを接着剤を用いずに駆動源押さえ部材で固定することで、組み立てに際しても工数や凝固時間などを要さず、また、駆動源押さえ部材は、筐体に設けられた複数の係合手段で支持面部側に付勢されながら固定され、また、センサは筐体に設けられた開口にレンズ駆動機構側に押されて固定されているから、駆動源とセンサとはしっかり固定され、かつ、構成も非常に簡単であるから、安価にカメラモジュールを提供することができる。

そして、前記駆動源押さえ部材は前記筐体に設けられた複数の係合部で固定され、一の係合部が前記第１の端面と平行な方向に設けられた係合凸部と係合凹部であり、他の係合部が前記駆動源における駆動軸方向に前記駆動源押さえ部材を付勢しながら係止する係止手段とすることで、駆動源は第１の端面と平行な方向に設けられた係合凸部と係合凹部からなる一の係合部を支点とし、他の係合部で駆動源を駆動軸方向に付勢されるから、駆動源は支持面部と前記駆動源押さえ部材とによって二面支持されて位置精度が従来よりも高くなり、また軸心方向に駆動源を支持することで軸心の位置精度も高くなって、簡単な機構で確実に駆動源を固定することができる。

また、前記駆動源とセンサとは先端が二股にわかれたフレキシブル基板における一端側と他端側に取り付けられ、前記フレキシブル基板における駆動源を取り付けた一端側は前記駆動源押さえ部材で筐体との間に挟まれ、前記センサを取り付けた他端側は、先端が前記筐体に設けられたフレキシブル基板押さえ部に挿入されて、前記センサを取り付けた部分が前記突起部により押圧されることで固定されていることで、フレキシブル基板を部品点数を増やすことなく駆動源やセンサと同様、駆動源押さえ部材でしっかり固定され、検出位置精度も高くなる。

そして、前記駆動源押さえ部材は前記駆動源を押圧する方向に弾性を有して形成され、前記駆動源を設置せずに前記筐体に固定したとき、前記駆動源押さえ部材における第２の端面側から前記筐体に設けられた支持面部までの距離が、前記駆動源における第１の端面から第２の端面までの距離よりも短かくしたことで、駆動源はしっかりと支持面部側に押圧され、固定される。

さらに、前記駆動源押さえ部材は前記駆動源における第２の端面側に設けられた凸部または凹部に係合する押さえ部を有し、該押さえ部が、前記駆動源押さえ部材を固定する一の係合部と他の係合部とを結ぶ線から前記駆動源側に突出して設けられていることで、駆動源押さえ部材が弾性を有していることと相俟って、適度な力で、しかも、駆動源の軸心を正確に位置決めしながら固定することができる。

また、前記レンズ駆動機構は中心が前記レンズ群光軸に平行に設けられ、前記レンズ群を収容したレンズホルダに設けられたカム当接体に当接するカム面により、前記レンズ群を光軸方向に移動させるカム体とすることが本発明の好適な実施形態である。

本発明によれば、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んでも小型で軽量に構成できるカメラモジュールを提供することができると共に、駆動源やセンサを接着剤を用いずに固定することができるため、カメラモジュールの生産工程を一工程削減でき、従来よりもカメラモジュールの生産能力を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１０は、実施形態になるカメラモジュールを２方向から見た外観斜視図で、このカメラモジュールは、光学レンズ群１２やこの光学レンズ群を光軸方向に移動させるためのレンズ駆動機構たるカム体などを収容した筐体２１、カム体を駆動する駆動用モータとカム体の原点や回転量などを検出するセンサを組み込んだモータベース４１、撮像用にＣＣＤ等の撮像素子を組み込んだ基板１５などで構成され、モータベース４１へは電源や信号の送受のために、二股に分かれたフレキシブル基板４０における一端側４０ｄがカム体を駆動する駆動用モータへ、他端側４０ｂがセンサへ接続されて、このカメラモジュールを収容する携帯端末などに接続される。なお、この図１０に於いて、４０ａは、駆動用モータとセンサを固定するための駆動源押さえ部材に設けられた突起４２ａを挿通させる孔部、４１ｇはモータベース４１に設けられた係止孔で、駆動源押さえ部材に設けられた突起４２ｇを係止する。また、４１ｈはフレキシブル基板４０における他端側４０ｂの先端部４０ｃを固定するフレキシブル基板押さえ部であり、これらについては図１に基づき詳述する。

最初に図１を用い、実施形態になるカメラモジュールを簡単に説明すると、図１は、実施形態になるカメラモジュールにおける駆動源としてのモータ３８と、レンズ駆動機構の変位量を検出し、光学レンズ群の光軸方向移動量を検出するセンサ１６とを固定するための機構の分解図であり、図中３８はズーミングやオートフォーカス（ＡＦ）を行うレンズ群（図１には図示せず）を、光軸方向に移動させるレンズ駆動機構（図１には図示せず）を駆動する例えばステッピングモータ等を用いた駆動用モータ（駆動源）であり、１６は、このレンズ駆動機構の変位量（回転など）を検出して前記レンズ群の光軸方向移動量を検出するセンサである。なお、以下の説明では、センサ１６によってレンズ駆動機構の変位量（回転など）を検出し、その変位量をレンズ群の光軸方向移動量に換算してレンズ群の移動量を検出する場合を例に説明するが、センサ１６により、直接、レンズ群の移動量を検出するように構成しても良いことは勿論である。

駆動用モータ（駆動源）３８のモータ駆動軸３８ｅ（図１には図示せず）には駆動力伝達手段である３８ａで示したギアが取り付けられ、レンズ駆動機構に駆動力が伝えられる。また、駆動用モータ３８は、モータベース４１に設けられた開口孔部４１ｂにギア３８ａ、及びモータ軸受部３８ｆ（図２参照）が挿入され、この開口孔部４１ｂの周囲に設けられた駆動用モータ３８の位置決め支持面部４１ａにモータ駆動軸側端面が載置されて、４２で示した駆動源押さえ部材４２によって固定される。一方センサ１６は、フレキシブル基板の他端側４０ｂの先端部４０ｃが、同じくモータベース４１の側壁４１ｃに設けられたフレキシブル基板押さえ部４１ｈで固定され、センサ１６がそれを収容する側壁４１ｃに設けられた開口（切り欠き部）４１ｆに挿入されて、後で詳述するようにこの他端側４０ｂに設けられた孔部４０ａに、駆動源押さえ部材４２に設けられた突起部４２ａが通されて抜け止めされると共に、この突起部４２ａがフレキシブル基板の他端側４０ｂをセンサ１６側に押圧することで固定される。

駆動源押さえ部材４２は、モータ押さえ部４２ｃに設けられたＵ字状のモータ位置決め孔部４２ｄに、駆動用モータ３８のギア３８ａが取り付けられた端面とは逆側の端面３８ｄに設けられた凸部３８ｂを嵌合させ、この図１には図示されていない係合部としての突起４２ｇ（図３参照）を、モータベース４１の壁部に設けられた係止孔４１ｇに挿入する。そして、突起４２ｇとは逆側に設けられた孔部４２ｂに、モータベース４１に設けられた係止手段である係止爪部４１ｅを挿入して係止することで、モータベース４１と駆動源押さえ部材４２との間にフレキシブル基板の一端側４０ｄを挟んで固定される。

このように駆動用モータ３８とセンサ１６との取り付け構造を構成することにより、接着剤を用いずに駆動用モータ３８とセンサ１６とを固定できるから、組み立てに際しても工数や凝固時間などが必要なくなる。また、駆動源押さえ部材４２は、モータベース４１の壁部に設けられた係止孔４１ｇと係合する突起４２ｇとモータベース４１に設けられた係止爪部４１ｅとで、位置決め支持面部４１ａ側に付勢されながら固定され、また、センサ１６はモータベース４１に設けられた開口４１ｆにレンズ駆動機構側に押されて固定されるから、駆動用モータ３８とセンサ１６とはしっかり固定され、かつ、構成も非常に簡単であるから、安価にカメラモジュールを提供することができる。

以上が本実施形態のカメラモジュールにおける駆動用モータ３８とセンサ１６の固定機構の概略であるが、これら駆動用モータ３８やセンサ１６と、カメラモジュールを構成するレンズ群やレンズ駆動機構との関係を理解するため、以下、図７、図８、図９を用い、実施形態のカメラモジュールを構成するレンズ群やレンズ駆動機構について説明する。

図７は実施形態になるカメラモジュールを構成するレンズ群を収容したレンズ体３１、３２とレンズ駆動機構たる円筒カム（カム体）３０の斜視図、図８は、レンズ体３１、３２を光軸方向に移動させる際のガイドとなるシャフト２６ａ、２６ｂ、円筒カム３０に駆動用モータ３８からの駆動力を伝えるギア２９を、カメラモジュールの筐体に装着する状態を示した斜視図、図９はカメラモジュールの筐体にこれらレンズ体やカム体、ギアなどを組み込んだ状態を示した斜視図である。

図７において、３０はカメラモジュールの筐体に組み込まれ、光学レンズ３５、３６を光軸方向に移動させる、レンズ駆動機構１３を構成する円筒カム（カム体）である。この円筒カム３０は、金属、樹脂、フッ素を含む樹脂などで略円筒形状に形成され、円筒部３０ａと、この円筒部３０ａの外周面に形成された螺旋状体３０ｂとを有しており、この螺旋状体３０ｂには、図中上側に位置する面３０ｃと下側に位置する面３０ｄとが規定されている。このうち、面３０ｃはズーム・フォーカス面として、面３０ｄはズーム面として用いられ、更に下端には、カメラモジュールの筐体の外縁部に設けられたカム載置部２７（図８参照）の軸受け部に挿入する、挿入端３０ｅを備えている。なお、図示はしていないが円筒カム３０の円筒部３０ａには、図中上下方向に延びて、例えば円筒部３０ａの外周面とその色が異なる基準線が形成され、前記図１に４１ｆで示した開口から円筒カム３０に対面しているセンサ１６により、この基準線が検出されて、円筒カム３０の回動位置または回動角度、もしくは回動量等を検出して、光学レンズ系１２の基準位置及び基準位置からの移動量が検出される。

３１、３２は光学レンズ群１２を構成する円環状の第１及び第２のレンズ体であり、３３、３４はこの第１及び第２のレンズ体３１及び３２のレンズホルダ（レンズ保持部）、３３ａ、３３ｂは、レンズホルダ３３の外周面の径方向外側に突出して形成され、このレンズホルダ３３の光軸方向移動をガイドするガイド軸たるシャフト２６ａ、２６ｂ（図８参照）を挿通させる支持腕部、３３ｃは円筒カム３０のカム面３０ｃに当接するカム当接体、３４ａ、３４ｂは支持腕部３３ａ、３３ｂと同様に、レンズホルダ３４の光軸方向移動をガイドするガイド軸たるシャフト２６ａ、２６ｂを挿通させるため外周面の径方向外側に突出して形成されている支持腕部、３４ｃは円筒カム３０のカム面３０ｄに当接するカム当接体、３５、３６はレンズホルダ３３及び３４によって保持されている光学レンズ（光学レンズ群）、３７はレンズホルダ３３及び３４を連結させて互いに引き合う方向に付勢するバネ部材である。

また、このレンズホルダ３３、３４の光軸方向移動をガイドするガイド軸たるシャフト２６ｂを挿通させる支持腕部３３ｂ、３４ｂは、それぞれコの字状に形成され、互いに填るように上側の支持腕部３３ｂのすぐ下に支持腕部３４ｂの上側が、その下に支持腕部３３ｂの下側が、その下に支持腕部３４ｂの下側が来るようにされ、それぞれ一対の支持腕部３３ｂ、３４ｂが距離を持てるように構成してある。このようにすることにより、それぞれの支持腕部３３ｂ、３４ｂの間隔が大きいから、円筒カム３０によって支持腕部３３ｂ、３４ｂに光軸方向に移動させる力が加わっても、レンズホルダ３３、３４の倒れが少なくて済む。

さらに、この支持腕部３３ｂ、３４ｂとカム当接体３３ｃ、３４ｃが、レンズホルダ３３の光軸を中心とする円周上に所定角度を有し、かつ、支持腕部３３ｂ、３４ｂとカム当接体３３ｃ、３４ｃとが光軸方向に投影してみたとき、少なくとも一部が重なるような位置に配されていることにより、カム当接体３３ｃ、３４ｃと支持腕部３３ｂ、３４ｂそれぞれのレンズホルダ軸芯からの距離を縮めることができ、カメラモジュールを小型に構成できると共に、円筒カム３０によって支持腕部に光軸方向に移動させる力が加わってもレンズホルダの倒れが少なくて済む。また、レンズホルダ軸芯からの距離が短いということは、それだけ強度をもたせることができ、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んでも、小型で軽量、かつ、強固に構成できるカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することができる。

この実施形態に於けるカメラモジュールの光学系は一例として２焦点の光学系であり、ズーム面３０ｄは、円筒カム３０の回転によって焦点移動用の第２のレンズ体３２を所定間隔移動させた後、円筒カム３０の回転によっては移動しないようになっている。そしてズーム・フォーカス面３０ｃは、第１のレンズ体３１を焦点移動で移動させた後、円筒カム３０の回転によってフォーカス用の移動ができるようになっている。そして、円筒カム３０及び光学レンズ系１２を筐体２１に組み込んだ際には、フォーカス面３０ｃにカム当接体３３ｃの下面側が当接し、ズーム面３０ｄにカム当接体３４ｃの上面側が当接することになる。なお、レンズホルダ３３及び３４は、バネ部材３７によって連結されて互いに引き合う方向に付勢され、バックラッシュを吸収するようになっており、また、カメラモジュールの光学系を、２焦点ではなく、連続的に焦点を変化させる、通常のズームレンズとしても良いことは勿論である。

図８は、この図７に示したレンズ体３１、３２を光軸方向に移動させる際のガイドとなるシャフト２６ａ、２６ｂ、円筒カム３０に駆動用モータ３８の駆動軸に設けたギア３８ａからの駆動力を伝えるギア群２９ａ〜ｄを、カメラモジュールの筐体２１装着する状態を示した斜視図である。まず図８（Ａ）を参照して、カメラモジュールの筐体２１におけるベース部には、レンズ駆動機構である円筒カム３０が搭載される搭載部２４が形成されており、さらに、開口部２２の外縁側においてベース部には、第１及び第２の軸受け部用孔部２５ａ及び２５ｂが約１８０度の間隔をおいて第１の側壁部２１ａの切り欠き部１１ａ、１１ｂ側に形成され、搭載部２４には第３及び第４の孔部２５ｃ及び２５ｄが形成されている。

そして図示のように第１〜第４の孔部２５ａ〜２５ｄには、例えばステンレス製の第１〜第４のシャフト２６ａ〜２６ｄの一端が、破線矢印で示すように筐体２１の上側から挿入され、またベース部の搭載部２４の近傍に、後述する円筒カム３０が取り付けられるカム載置部２７（カム軸受け）が、ベース部の搭載部２４には、筐体と一体に形成されて上方に突出する軸体２８が設けられている。これら第１〜第４のシャフト２６ａ〜２６ｄは、符号の順にその長さが短くなっており、第１及び第２のシャフト２６ａ及び２６ｃは、光学レンズ系（図８には示さず）をガイドするガイド部材として用いられる。

第３のシャフト２６ｃには、図８（Ｂ）に破線矢印で示すように第１のギア２９ａが、そして同じく第３のシャフト２６ｃにおける第１のギア２９ａの上には、第２のギア２９ｂが挿入される。また、第４のシャフト２６ｄには第３のギア２９ｃが挿入され、この第３のギア２９ｃは、第１のギア２９ａと噛み合う。さらに軸体２８には、円筒カム３０に駆動力を伝える最終段の第４ギア２９ｄが挿入され、この第４のギア２９ｄは、第１のギア２９ａと噛み合い、このようにして、第１〜第４のギア２９ａ〜２９ｄが組み込まれると、図８（Ｃ）に示す状態となる。すなわち筐体２１は、円筒カム３０の軸受け部と、駆動源たるモータ３８からの駆動力を円筒カム３０に伝えるギア２９ａ〜２９ｄを挿通したシャフト２６ａ〜２６ｄの軸受け部とが、一体的に形成されて特別な軸受けを別途設けなくて済むようになっている。

またこのように、最終段のギア２９ｄに駆動力を伝えるギア２９ａ〜２９ｃを挿入するシャフト２６ｃ、２６ｄを金属製とすることにより、金属製シャフト２６ｃ、２６ｄは回転速度は高いが負荷が小さいため、小径のシャフトを用いることができるから結果として小径のギアを使用でき、装置の小型化を図れる一方、機械的なノイズも小さく押さえることができる。樹脂製とした最終段のギア２９ｄを挿入するシャフト２８は、ギア２９ｄの回転速度が遅いから回転に伴う音の発生がなく、また、樹脂製のため、強度を確保するために太くしても軽量で済む利点がある。またここでは、最終段のギア２９ｄのシャフトのみ樹脂製としたが、負荷がかかる最終段に近い個所の複数のギアシャフトを樹脂製としてもよいことは言うまでもない。さらに、この樹脂製のシャフトを筐体と一体に成型したことにより、この場合には、部品点数の削減、シャフト組み込みの工数の削減を図ることができる。

図９は、以上説明してきた図７に示した円筒カム３０やレンズ体３１、３２を図８に示した筐体２１に組み込んだ状態を示した斜視図である。これら円筒カム３０やレンズ体３１、３２を筐体２１に組み込む際には、まず、筐体２１の図上上側から第２のレンズ体３２の支持腕部３４ａを第１のシャフト２６ａに、支持腕部３４ｂを第２のシャフト２６ｂに挿通させながら組み込み、次に同じく筐体２１の上側から、筐体２１の外縁部側に設けられたカム載置部２７（図８参照）に円筒カム３０の挿入端３０ｅを挿入してカム載置部２７に円筒カム３０を搭載し、ガイド軸２６ｂに近接して配置して円筒カム３０のズーム面３０ｄにカム当接体３４ｃが当接するようにする。そして次に筐体２１の上側から第１のレンズ体３１の支持腕部３３ａを第１のシャフト２６ａに、支持腕部３３ｂを第２のシャフト２６ｂに挿通させながら組み込み、カム当接体３３ｃが円筒カム３０のズーム・フォーカス面３０ｃに当接するようにし、最後にバネ部材３７を第１のレンズ体３１、第２のレンズ体３２のバネかけ部にかけて互いに引き合う方向に付勢させる。このようにすることにより、第１、第２のレンズ体３１、３２は、円筒カム３０の回転に伴い、ズーム・フォーカス面３０ｃ、ズーム面３０ｄに沿って第１と第２のシャフト２６ａ、２６ｂに支えられながら滑らかに移動可能となる。

そして最終的に、図１に示した駆動用モータ３８とセンサ１６を組み込んだモータベース４１をこの筐体２１に組み込み、駆動用モータ３８に取り付けられたギア３８ａが、図９に示す第３のギア２９ｃ上に配置され、第２のギア２９ｂと噛み合うことでカム体３０に駆動力が伝えられて、レンズ群１２が光軸方向に移動する、図１０に示したようなカメラモジュールとなるわけである。

以下、図１乃至図６を用い、実施形態のカメラモジュールを更に詳細に説明する。図２は先端が二股にわかれたフレキシブル基板４０の一端側４０ｄに、駆動用モータ３８の取り付け部３９における取り付け端子３９ｂを取り付けた状態を、フレキシブル基板４０の背面側から見た斜視図、図３は駆動源押さえ部材４２の斜視図、図４はモータベース４１に、駆動用モータ３８を固定する駆動源押さえ部材４２を装着した状態の斜視図、図５はフレキシブル基板４０の一端側４０ｄに駆動用モータ３８を、他端側４０ｂにセンサ１６を取り付けてモータベース４１に装着し、駆動源押さえ部材４２で固定した状態を示した斜視図で、（Ａ）が他端側４０ｂにセンサ１６を固定した状態を、（Ｂ）が駆動用モータ３８を固定した状態を、（Ｃ）がセンサ１６の開口４１ｆへの固定状態がわかる状態をそれぞれ示している。図６はモータベース４１に駆動用モータ３８とセンサ１６を取り付けたフレキシブル基板４０を装着して固定した状態の、（Ａ）が駆動源押さえ部材４２側から見た平面図、（Ｂ）が駆動用モータ３８のギア３８ａを取り付けた側から見た平面図、（Ｃ）はこの図６（Ｂ）にＡ−Ａで示した位置における断面図、（Ｄ）は同じく図６（Ｂ）にＢ−Ｂで示した位置における断面図である。

駆動用モータ（駆動源）３８とセンサ１６とは、図２に詳細を示したように、駆動用モータ３８の取り付け部３９における取り付け端子３９ｂに、先端が二股にわかれたフレキシブル基板４０の一端側４０ｄに駆動用モータ（駆動源）３８が取り付けられ、電源を含む駆動信号が供給されるようになっている。また、フレキシブル基板４０の他端側４０ｂにはセンサ１６が取り付けられ、電源や信号が送受されるようになっていて、一端側４０ｄと他端側４０ｂとは、駆動用モータ３８とセンサ１６の取り付け位置の差だけ、互いに位相差を持って曲げられて、他端側４０ｂには、孔部４０ａが設けられている。なお、この図２に於いて３８ｅはモータ駆動軸、３８ｆはモータ３８のモータ軸受部、４０ｃはフレキシブル基板４０の他端側４０ｂにおける先端部である。

図３を参照して、駆動源押さえ部材４２の詳細を示したのが図３である。この駆動源押さえ部材４２は、例えばフッ素入りポリカーボネイトのような高弾性樹脂で形成され、モータ押さえ部４２ｃは、モータベース４１に設けられた係止孔４１ｇに係合させる突起４２ｇと孔部４２ｂとを結ぶ線から駆動用モータ３８側に突出して設けられて、その間に段差４２ｅ（図１参照）が設けられている。駆動用モータを押さえるモータ押さえ部４２ｃには、駆動用モータに設けられた凸部３８ｂと嵌合するＵ字状の孔部４２ｄが設けられ、高弾性樹脂で成形されていることと段差４２ｅ（図１も参照）が設けられていることで、適度な強さで駆動用モータ３８を固定することができる。また、モータ押さえ部４２ｃの逆側には、フレキシブル基板の他端側４０ｂに設けられた孔部４０ａに挿入されて、フレキシブル基板の他端側４０ｂとセンサ１６とを固定する突起４２ａが設けられている。

また、駆動源押さえ部材４２は、駆動用モータ３８を装着せずに突起４２ｇと孔部４２ｂによってモータベース４１に固定されたとき、モータ押さえ部４２ｃにおける駆動用モータ３８の端面側３８ｄと位置決め支持面部４１ａとの間の距離が、駆動用モータ３８における凸部３８ｂのある端面とギア３８ａを取り付けた側のモータ軸受部３８ｆのある端面までの距離よりも短くしてあり、これによって駆動用モータ３８はしっかりと固定される。なお、以上の説明では、駆動源押さえ部材４２におけるモータ押さえ部４２ｃは、駆動用モータ３８に設けられた凸部３８ｂと嵌合させるモータ位置決め用のＵ字状の孔部４２ｄによって駆動用モータ３８を固定するように説明したが、逆に駆動用モータ３８の端面に凹部を設け、モータ押さえ部４２ｃを凸状として固定するようにしても良いことは勿論である。

図４は、駆動用モータ３８を装着するモータベース４１に、駆動用モータ３８を固定する駆動源押さえ部材４２を装着した状態の斜視図であり、このモータベース４１には、フレキシブル基板の他端側４０ｂの先端部４０ｃを位置決め固定するフレキシブル基板押さえ部４１ｈ、センサ１６を挿入する開口（切り欠き部）４１ｆ、駆動源押さえ部材４２の突起４２ｇを挿入するための係止孔４１ｇ、駆動源押さえ部材４２の孔部４２ｂを係止して、駆動源押さえ部材４２を位置決め支持面部４１ａ側に付勢する係止爪部４１ｅが設けられている。そして、駆動源押さえ部材４２の突起４２ｇが、モータベース４１の側壁に設けられた係止孔４１ｇに挿入され、突起４２ｇとは逆側に設けられた孔部４２ｂに、モータベース４１に設けられた係止手段である係止爪部４１ｅが挿入されて、駆動源押さえ部材４２がモータベース４１の位置決め支持面部４１ａ側に付勢されながら係止されて固定される。

図５は、図１に示した各構成部品を組み合わせた斜視図であり、駆動用モータ３８の取り付け部３９における取り付け端子３９ｂにフレキシブル基板４０の一端側４０ｄを、センサ１６を他端側４０ｂに取り付けた状態でモータベース４１に装着し、さらに駆動源押さえ部材４２で固定した状態を示している。

まずセンサ１６は、図５（Ｃ）に示したようにモータベース４１に設けられた開口４１ｆに挿入され、前記したようにカム体３０と対面する。このセンサ１６を取り付けたフレキシブル基板の他端側４０ｂの先端部４０ｃは、図５（Ａ）に示したようにモータベース４１に設けられたフレキシブル基板押さえ部４１ｈで固定される。そして駆動源押さえ部材４２に設けられた突起４２ａがフレキシブル基板の他端側４０ｂに設けられた孔部４０ａから挿入され、他端側４０ｂとセンサ１６を押圧して固定する。なお、前記したようにセンサ１６は、レンズ駆動機構たる円筒カム３０の回転量を検出することでレンズ群の移動量を検出するだけでなく、直接、レンズ群を収容したレンズホルダ３３、３４（図７参照）の移動量を検出するように構成しても良いことは勿論であり、この場合は、センサ１６をレンズホルダ３３、３４を検出できる位置に同様に固定する。

また、駆動用モータ３８は、前記して図５（Ｂ）に示したように、モータベース４１に設けられた開口孔部４１ｂにギア３８ａ、及びモータ軸受部３８ｆが挿入されて位置決め支持面部４１ａ（これらは図５には図示せず）に載置され、駆動源押さえ部材４２によって固定される。この固定は、何度か記したように、駆動源押さえ部材４２の突起４２ｇがモータベース４１の側壁に設けられた係止孔４１ｇに挿入され、突起４２ｇとは逆側に設けられた孔部４２ｂに、モータベース４１に設けられた係止手段である係止爪部４１ｅが挿入されて、駆動源押さえ部材４２がモータベース４１の位置決め支持面部４１ａ側に付勢されながら係止されて行われる。

以上説明してきたように実施形態になるカメラモジュールは、駆動用モータ３８とセンサ１６とが接着剤を用いずにモータベース４１に固定されるわけであるが、この固定部分を更に詳細に示したのが図６である。この図６は、モータベース４１に駆動用モータ３８とセンサ１６を取り付けたフレキシブル基板４０を装着して固定した状態の、（Ａ）が駆動源押さえ部材４２側から見た平面図、（Ｂ）が駆動用モータ３８のギア３８ａを取り付けた側から見た平面図であり、上記したように、駆動用モータ３８とセンサ１６の固定状態がわかるように、図６（Ｂ）にＡ−Ａで示した位置における断面図を図６（Ｃ）に、同じく図６（Ｂ）にＢ−Ｂで示した位置における断面図を図６（Ｄ）に示した。

前記したように、センサ１６は図６（Ｂ）、（Ｃ）に４１ｆで示したモータベース４１に設けられた開口に挿入され、センサ１６を取り付けたフレキシブル基板の他端側４０ｂにおける先端部４０ｃが、フレキシブル基板押さえ部４１ｈで固定されると共に、フレキシブル基板４０の他端側４０ｂに設けられた孔部４０ａを通して挿入された、駆動源押さえ部材４２の４２ａで示した突起で押圧されて抜け止めと固定がなされている。

また駆動用モータ３８は図６（Ａ）、（Ｄ）に示したように、フレキシブル基板の一端側４０ｄが取り付け部３９における取り付け端子３９ｂに取り付けられ、ギア３８ａが取り付けられたモータ駆動軸３８ｅ側は、モータ軸受部３８ｆが開口孔部４１ｂに嵌合された状態で端面３８ｃが、モータベース４１の位置決め支持面部４１ａに載置されて、逆側の端面３８ｄに設けられた凸部３８ｂを駆動源押さえ部材４２のモータ押さえ部４２ｃが押圧して固定している。なお、フレキシブル基板の一端側４０ｄは、図６（Ｄ）に示したように、駆動源押さえ部材４２とモータベース４１に挟まれて保持されている。

このようにカメラモジュールにおける駆動用モータ３８とセンサ１６を接着剤を用いずに駆動源押さえ部材４２で固定することで、組み立てに際しても工数や凝固時間などを要さず、また、駆動源押さえ部材４２は、壁部に設けられた係止部と係合する係合部と筐体に設けられた係止手段とで、支持面部側に付勢されながら固定され、また、センサ１６はモータベース４１に設けられた開口４１ｆにレンズ駆動機構側に押されて固定されているから、駆動用モータ３８とセンサ１６とはしっかり固定され、かつ、構成も非常に簡単であるから、安価にカメラモジュールを提供することができる。

また、駆動用モータ３８を固定する駆動源押さえ部材４２を、センサ１６を取り付けたフレキシブル基板４０ｂを支持するためにも使用することで、センサ１６は接着剤を用いることなく固定することができ、また、フレキシブル基板４０も部品点数を増やすことなく抜け止めと固定、支持が可能となる。従って、カメラモジュールを大型化したり部品点数や工程を増やすことなく、レンズ群の基準位置と光軸方向の変位量を検出するセンサの位置精度が高まり、レンズ群の移動量の検出精度も高まる。

さらに駆動源押さえ部材４２は弾性を有し、モータベース４１に設けられた支持面部４１ａから駆動源押さえ部材４２における駆動用モータ３８の第２の端面側までの距離を、駆動用モータ３８における第１の端面から第２の端面までの距離よりも短かくしてあるから、駆動用モータ３８は、しっかりと支持面部側４１ａに押圧されて固定される。

なお、本実施例では駆動源としてモータ３８、伝達手段としてギア３８ａを用いた場合について説明したが、レンズ駆動機構（例えば円筒カム３０や図示はしていないがリードスクリューなど）を駆動させるものであれば、どのようなものを用いてもよいことは自明である。

本発明によれば、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んだ小型カメラモジュールに用いられるモータやセンサを、簡単、安価な構成で組み立てに際しても工数や凝固時間などを要さずに精度良く固定でき、高精度なカメラモジュールを提供することができる。

本発明になるカメラモジュールにおける駆動源としてのモータ３８と、レンズ駆動機構の変位量を検出し、光学レンズ群の光軸方向移動量を検出するセンサ１６とを固定するための機構の分解図である。 先端が二股にわかれたフレキシブル基板４０の一端側４０ｄに、駆動用モータ３８の取り付け部３９における取り付け端子３９ｂを取り付けた状態を、フレキシブル基板４０の背面側から見た斜視図である。 駆動源押さえ部材４２の斜視図である。 モータベース４１に、駆動用モータ３８を固定する駆動源押さえ部材４２を装着した状態の斜視図である。 フレキシブル基板４０の一端側４０ｄに駆動用モータ３８を、他端側４０ｂにセンサ１６を取り付けてモータベース４１に装着し、駆動源押さえ部材４２で固定した状態を示した斜視図で、（Ａ）が他端側４０ｂにセンサ１６を固定した状態を、（Ｂ）が駆動用モータ３８を固定した状態を、（Ｃ）がセンサ１６の開口４１ｆへの固定状態がわかる状態をそれぞれ示している。 モータベース４１に駆動用モータ３８とセンサ１６を取り付けたフレキシブル基板４０を装着して固定した状態の、（Ａ）が駆動源押さえ部材４２側から見た平面図、（Ｂ）が駆動用モータ３８のギア３８ａを取り付けた側から見た平面図、（Ｃ）はこの図６（Ｂ）にＡ−Ａで示した位置における断面図、（Ｄ）は同じく図６（Ｂ）にＢ−Ｂで示した位置における断面図である。 本発明になるカメラモジュールを構成するレンズ群を収容したレンズ体３１、３２とレンズ駆動機構たる円筒カム（カム体）３０の斜視図である。 レンズ体３１、３２を光軸方向に移動させる際のガイドとなるシャフト２６ａ、２６ｂ、円筒カム３０に駆動用モータ３８からの駆動力を伝えるギア群２９を、カメラモジュールの筐体２１に装着する状態を示した斜視図である。 カメラモジュールの筐体にレンズ体やカム体、ギアなどを組み込んだ状態を示した斜視図である。 本発明になるカメラモジュールを２方向から見た外観斜視図である。 従来のカメラモジュールにおける、光学レンズ群を駆動するモータ２３８と光学レンズ群の移動量を検出する光学センサ２１６を固定する方法を説明するための図で、（Ａ）は光学レンズ群を駆動するモータ２３８と光学レンズ群の移動量を検出する光学センサ２１６、及びそれらに電源を供給したり信号を受けるためのフレキシブル基板２４０を示した図、（Ｂ）はカメラモジュールの筐体に設けられた切り欠き部２４２にモータ２３８を接着により固定した状態を示した図、（Ｃ）は光学センサ２１６を接着により固定した状態を示した図である。

符号の説明

１６ センサ
３８ 駆動用モータ（駆動源）
３８ａ ギア
３８ｂ 凸部
３８ｃ モータ駆動軸側端面
３８ｄ 逆側の端面
３８ｅ モータ駆動軸
３８ｆ モータ軸受部
３９ 取り付け部
４０ フレキシブル基板
４０ａ 孔部
４０ｂ フレキシブル基板の他端側
４０ｃ 他端側先端部
４０ｄ フレキシブル基板の一端側
４１ モータベース
４１ａ 位置決め支持面部
４１ｂ 開口孔部
４１ｃ 側壁
４１ｅ 係止爪部
４１ｆ 開口（切り欠き部）
４１ｇ 係止孔
４１ｈ フレキシブル基板押さえ部
４２ 駆動源押さえ部材
４２ａ 突起
４２ｂ 孔部
４２ｃ モータ押さえ部
４２ｄ モータ位置決め孔部
４２ｅ 係止爪部

Claims (7)

1. 光軸方向に移動してズーミング及び／又はオートフォーカス（ＡＦ）を行うレンズ群と、該レンズ群を光軸方向に移動させるレンズ駆動機構と、該レンズ駆動機構を駆動する駆動源と、前記レンズ駆動機構又は前記レンズ群の変位量を検出して前記レンズ群の光軸方向移動量を検出するセンサとを筐体に内包したカメラモジュールにおいて、
   前記駆動源は、前記レンズ駆動機構に駆動力を伝える伝達手段が設けられた側の第１の端面を前記筐体に設けられた支持面部で支持され、前記第１の端面とは逆側となる第２の端面を、前記支持面部側に付勢するよう前記筐体に固定された駆動源押さえ部材により付勢されて固定されていることを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記駆動源押さえ部材は前記筐体に設けられた複数の係合部で固定され、一の係合部が前記第１の端面と平行な方向に設けられた係合凸部と係合凹部であり、他の係合部が前記駆動源における駆動軸方向に前記駆動源押さえ部材を付勢しながら係止する係止手段であることを特徴とする請求項１記載したカメラモジュール。
3. 前記センサは前記筐体に設けられた開口から前記レンズ駆動機構又は前記レンズ群に対面し、前記駆動源押さえ部材に立設された突起部により、前記センサにおけるレンズ駆動機構又は前記レンズ群とは逆側をレンズ駆動機構又は前記レンズ群側に押圧されて固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載したカメラモジュール。
4. 前記駆動源とセンサとは先端が二股にわかれたフレキシブル基板における一端側と他端側に取り付けられ、前記フレキシブル基板における駆動源を取り付けた一端側は前記駆動源押さえ部材で筐体との間に挟まれ、前記センサを取り付けた他端側は、先端が前記筐体に設けられたフレキシブル基板押さえ部に挿入されて、前記センサを取り付けた部分が前記突起部により押圧されることで固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載したカメラモジュール。
5. 前記駆動源押さえ部材は前記駆動源を押圧する方向に弾性を有して形成され、前記駆動源を設置せずに前記筐体に固定したとき、前記駆動源押さえ部材における第２の端面側から前記筐体に設けられた支持面部までの距離が、前記駆動源における第１の端面から第２の端面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載したカメラモジュール。
6. 前記駆動源押さえ部材は前記駆動源における第２の端面側に設けられた凸部または凹部に係合する押さえ部を有し、該押さえ部が、前記駆動源押さえ部材を固定する一の係合部と他の係合部とを結ぶ線から前記駆動源側に突出して設けられていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載したカメラモジュール。
7. 前記レンズ駆動機構は中心が前記レンズ群光軸に平行に設けられ、前記レンズ群を収容したレンズホルダに設けられたカム当接体に当接するカム面により、前記レンズ群を光軸方向に移動させるカム体であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載したカメラモジュール。

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