JP2008180911A

JP2008180911A - カメラモジュール

Info

Publication number: JP2008180911A
Application number: JP2007014336A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Honma; 俊彦本間; Masayuki Itagaki; 正幸板垣
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2008-08-07
Also published as: US7626776B2; US20080174890A1

Abstract

【課題】手動式レバーを用いることなく通常撮影とマクロ撮影等に切換え可能なカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】カメラモジュール１は、ハウジング２と、第１位置において磁性体５と対向するＮ極を有する第１磁石７と、第２位置において磁性体５と対向するＳ極を有する第２磁石８と、ホルダ４の側部に設けたコイル６により磁化される磁性体５と、撮像素子１４とを有し、コイル６へ正の直流電流を供給しホルダ４を第２位置へ変位させる行程と、コイル６への正の直流電流の供給を停止しホルダ４を第２位置に保持させる行程と、コイル６へ負の直流電流を供給しホルダ４を第１位置へ変位させる行程と、コイル６への負の直流電流の供給を停止しホルダ４を第１位置に保持される行程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラモジュールに関し、さらに詳しくは、比較的小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話などのカメラ付き小型電子機器に用いることができるカメラモジュールに関する。

比較的小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話などにおいて、マクロ機能を有するカメラモジュールが使用されている。これらのカメラモジュールは、手動式のレバーを備えており、この手動式レバーを操作することにより、カメラモジュールの光学系を構成するレンズを収容したホルダをレンズの光軸方向に沿って機械的に変位させている。この手動式レバーにより、ホルダは、通常撮影の際には撮像素子に近づくように、また、マクロ撮影の際には撮像素子から遠ざかるように変位されている。

従来のカメラモジュールでは手動式レバーを用いていたため、この手動式レバーに過剰な力が加わった場合には、手動式レバーが破損するという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑み、手動式レバーを用いることなく通常撮影とマクロ撮影等に切換え可能なカメラモジュールを提供することを目的とする。

本発明に係るカメラモジュールは、ハウジングと、カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、前記レンズユニットを収容すると共にレンズユニットの光軸方向に沿って第１位置と第２位置との間において変位可能なホルダと、前記ホルダの側部に設けられている磁性体と、前記磁性体を磁化するために前記磁性体に近接した位置において前記ホルダの側部に設けられているコイルと、前記ハウジングの内側において前記第１位置における前記磁性体と対向する一の磁極を有する第１磁石と、前記ハウジングの内側において前記第２位置における前記磁性体と対向する他の磁極を有する第２磁石と、前記ホルダの前記第１位置の方向において前記レンズユニットから離間して設けられている撮像素子とを有し、前記コイルへ正又は負の直流電流を供給し前記コイルに磁界を発生させ、前記第１位置において前記磁性体が一の磁極へ磁化され、前記第１磁石の一の磁極と反撥すると共に前記第２磁石の他の磁極に引き合い、前記ホルダを前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記第２位置へ変位させる行程と、前記コイルへの正又は負の直流電流の供給を停止し、前記第２位置において、前記磁性体が前記第２磁石の磁力によって保持される行程と、前記コイルへ負又は正の直流電流を供給し前記コイルに磁界を発生させ、前記第２位置において前記磁性体が他の磁極へ磁化され、前記第２磁石の他の磁極と反撥すると共に前記第１磁石の一の磁極に引き合い、前記ホルダを前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記第１位置へ変位させる行程と、前記コイルへの負又は正の直流電流の供給を停止し、前記第１位置において、前記磁性体が前記第１磁石の磁力によって保持される行程とを有していることを特徴とする。

さらに、本発明に係るカメラモジュールは、前記第１位置は前記ホルダが前記撮像素子側に変位している位置であり、前記第２位置は前記ホルダが前記撮像素子側の反対側に変位している位置であることが好ましい。

請求項１記載の発明に係るカメラモジュールは、第１位置において磁性体と対向する一の磁極を有する第１磁石と、第２位置において磁性体と対向する他の磁極を有する第２磁石と、ホルダの側部に設けたコイルにより磁化される磁性体を備えることにより、ホルダを第１位置又は第２位置へ変位させることができる。そして、コイルへの直流電流の供給を停止した後も、第１位置においては磁性体が第１磁石の磁力により、また、第２位置においては磁性体が第２磁石の磁力によって保持される。このため、ホルダの変位を手動式レバーで行う必要がないため、手動式レバーが破損するというような故障を回避することができる。また、第１位置又は第２位置においてホルダを保持するために直流電流を供給し続ける必要がないため、省電力を達成することができる。

さらに、請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、第１位置はホルダが撮像素子側に変位している位置であり、第２位置はホルダが撮像素子側の反対側に変位している位置となっている。このため、カメラモジュールを通常撮影状態とマクロ撮影状態に切換えることができる。

以下、本発明に係る実施形態のカメラモジュール１について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１及び図２は本実施形態のカメラモジュール１の断面説明図であり、図１は標準撮影状態を示し、図２はマクロ撮影状態を示している。なお、本明細書において用いられている上及び下という文言は、上部板バネ１０が配設されている方向を上、また、基板１３が配設されている方向を下としている。

カメラモジュール１は、ハウジング２と、カメラモジュール１の光学系を構成するレンズユニット３と、レンズユニット３を収容すると共にレンズユニット３の光軸方向に沿って第１位置と第２位置との間において変位可能なホルダ４と、ホルダ４の側部に設けられている磁性体５と、磁性体５を磁化するために磁性体５に近接した位置においてホルダ４の側部に設けられているコイル６と、ハウジング２の内側において第１位置における磁性体５と対向する一の磁極（Ｎ極）を有する第１磁石７と、ハウジング２の内側において第２位置における磁性体５と対向する他の磁極（Ｓ極）を有する第２磁石８と、ホルダ４の第１位置の方向においてレンズユニット３から離間して設けられている撮像素子１４とを有している。

そして、コイル６へ正の直流電流を供給しコイル６に磁界を発生させ、第１位置において磁性体５が一の磁極（Ｎ極）へ磁化され、第１磁石７の一の磁極（Ｎ極）と反撥すると共に第２磁石８の他の磁極（Ｓ極）に引き合い、ホルダ４をレンズユニット３の光軸方向に沿って第２位置へ変位させる行程と、コイル６への正の直流電流の供給を停止し、第２位置において、磁性体５が第２磁石８の磁力によって保持される行程と、コイル６へ負の直流電流を供給しコイル６に磁界を発生させ、第２位置において磁性体５が他の磁極（Ｓ極）へ磁化され、第２磁石８の他の磁極（Ｓ極）と反撥すると共に第１磁石７の一の磁極（Ｎ極）に引き合い、ホルダ４をレンズユニット３の光軸方向に沿って第１位置へ変位させる行程と、コイル６への負の直流電流の供給を停止し、第１位置において、磁性体５が第１磁石７の磁力によって保持される行程とを有していることを特徴とする。

ハウジング２は円筒状の部材であり、その内側において後述する第１磁石７と第２磁石８とを備えている。図１及び図２において、第１磁石７は第２磁石８の下方に配設されている。また、このハウジング２の内部には、後述するストッパ９が形成されている。

ホルダ４は円筒状の合成樹脂製部材であり、その中央部に円筒状の空間を有している。この空間内部には、カメラモジュール１の光学系を構成する凸レンズであるレンズユニット３が収容されている。このホルダ４は、レンズユニット３の光軸方向に沿って第１位置と第２位置との間において変位可能となっている。図１に示すホルダ４の位置が第１位置であり、図２に示すホルダ４の位置が第２位置である。第１位置は通常撮影状態におけるホルダ４の位置であり、第２位置はマクロ撮影状態におけるホルダ４の位置を示している。

ホルダ４の側部には、後述する磁性体５とコイル６とが設けられており、この磁性体５の下方の近接した位置においてコイル６が配設されている。

ホルダ４は、上部板バネ１０と下部板バネ１１によってハウジング２に弾性支持されている。この上部板バネ１０と下部板バネ１１によって、ホルダ４はレンズユニット３の光軸方向に沿って第１位置と第２位置との間において変位可能となっている。上部板バネ１０の内冠部分（図示せず）はホルダ４の上端部に接着されており、また、その外環部分（図示せず）はハウジング２の上端部に接着されている。同様に、下部板バネ１１の内環部分（図示せず）はホルダ４の下端部に接着されており、また、その外環部分（図示せず）はハウジング２の底面部に接着されている。

磁性体５は鉄製のリング状部材であり、円筒状のホルダ４の側部の周囲に接着されている。また、コイル６はリング状のコイル部材であり、円筒状のホルダ４の側部の周囲に巻回されている。本実施形態においてコイル６に正の直流電流が供給されると、コイル６に磁界が発生し、磁性体５がＮ極へ磁化される。また、コイル６に負の直流電流が供給されると、コイル６に磁界が発生し、磁性体５がＳ極へ磁化される。

第１磁石７は円筒状の永久磁石であり、第１位置における磁性体５と対向する磁極はＮ極となっており、ハウジング２側はＳ極となっている。また、第２磁石８も第１磁石７と同様に円筒状の永久磁石であり、第２位置における磁性体５と対向する磁極はＳ極となっており、ハウジング２側はＮ極となっている。

ハウジング２の下方にはベース１２が配設されており、ベース１２の下端には基板１３が配設されている。この基板１３の上側表面には撮像素子１４が搭載されている。

以下、本実施形態の作用効果を説明する。
図１は通常撮影状態におけるカメラモジュール１を示している。この通常撮影状態において、コイル６へは直流電流が供給されておらず、磁性体５が第１磁石７の磁力により引き寄せられ、ホルダ４は第１位置に保持されている。

次に、通常撮影状態にあるカメラモジュール１のホルダ４をマクロ撮影状態へ変位させる行程を説明する。図１において、コイル６に正の直流電流を供給しコイル６に磁界を発生されると、第１位置において磁性体５がＮ極に磁化される。Ｎ極に磁化された磁性体５は第１磁石７のＮ極と反撥すると共に第２磁石８のＳ極に引き合う。このため、図２に示すように、ホルダ４がレンズユニット３の光軸方向に沿って第２位置へ変位する。このホルダ４の変位が完了すると、コイル６への正の直流電流の供給が停止される。しかし、コイル６への正の直流電流が停止されても磁性体５は単なる磁性体に戻るため、第２磁石８の磁力によって磁性体５は第２位置において保持される。なお、ハウジング２の内部に形成されているストッパ９にホルダ４が当接することによりホルダ４の位置が規制され、第２位置に正確に保持される。このようにホルダ４が第２位置に保持されることにより、カメラモジュール１はマクロ撮影状態に移行することができる。

次に、マクロ撮影状態にあるカメラモジュール１のホルダ４を通常撮影状態へ変位させる行程を説明する。図２において、コイル６に負の直流電流を供給しコイル６に磁界を発生されると、第２位置において磁性体５がＳ極に磁化される。Ｓ極に磁化された磁性体５は第２磁石８のＳ極と反撥すると共に第１磁石７のＮ極に引き合う。このため、図１に示すように、ホルダ４がレンズユニット３の光軸方向に沿って第１位置へ変位する。このホルダ４の変位が完了すると、コイル６への負の直流電流の供給が停止される。しかし、コイル６への負の直流電流が停止されても磁性体５は単なる磁性体に戻るため、第１磁石７の磁力によって磁性体５は第１位置において保持される。従って、ホルダ４は第１位置に保持され、カメラモジュール１は通常撮影状態に復帰することができる。

本実施形態のカメラモジュール１によれば、第１位置において磁性体５と対向するＮ極を有する第１磁石７と、第２位置において磁性体５と対向するＳ極を有する第２磁石８と、ホルダ４の側部に設けたコイル６により磁化される磁性体５を備えることにより、ホルダ４を第１位置又は第２位置へ変位させることができる。そして、コイル６への直流電流の供給を停止した後も、第１位置においては磁性体５が第１磁石７の磁力により、また、第２位置においては磁性体５が第２磁石８の磁力によって保持される。このため、ホルダ４の変位を手動式レバーで行う必要がないため、手動式レバーが破損するというような故障を回避することができる。また、第１位置又は第２位置においてホルダ４を保持するために直流電流を供給し続ける必要がないため、省電力を達成することができる。

さらに、本実施形態のカメラモジュール１によれば、第１位置はホルダ４が撮像素子１４側に変位している位置であり、第２位置はホルダ４が撮像素子１４側の反対側に変位している位置となっている。このため、カメラモジュール１を通常撮影状態とマクロ撮影状態に切換えることができる。

なお、上記実施形態においては、標準撮影状態とマクロ撮影状態との切換えが可能なカメラモジュール１について説明したが、本発明に係るカメラモジュールは標準撮影状態とズーム撮影状態との切換えにも適用することができる。

本発明に係る実施形態のカメラモジュール１の標準撮影状態を示す断面説明図である。図１に示すカメラモジュール１のホルダ４が第２位置において保持されている状態を示す断面説明図である。

符号の説明

１カメラモジュール
２ハウジング
３レンズユニット
４ホルダ
５磁性体
６コイル
７第１磁石
８第２磁石
９ストッパ
１０上部板バネ
１１下部板バネ
１２ベース
１３基板
１４撮像素子

Claims

ハウジングと、
カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、
前記レンズユニットを収容すると共にレンズユニットの光軸方向に沿って第１位置と第２位置との間において変位可能なホルダと、
前記ホルダの側部に設けられている磁性体と、
前記磁性体を磁化するために前記磁性体に近接した位置において前記ホルダの側部に設けられているコイルと、
前記ハウジングの内側において前記第１位置における前記磁性体と対向する一の磁極を有する第１磁石と、
前記ハウジングの内側において前記第２位置における前記磁性体と対向する他の磁極を有する第２磁石と、
前記ホルダの前記第１位置の方向において前記レンズユニットから離間して設けられている撮像素子とを有し、
前記コイルへ正又は負の直流電流を供給し前記コイルに磁界を発生させ、前記第１位置において前記磁性体が一の磁極へ磁化され、前記第１磁石の一の磁極と反撥すると共に前記第２磁石の他の磁極に引き合い、前記ホルダを前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記第２位置へ変位させる行程と、
前記コイルへの正又は負の直流電流の供給を停止し、前記第２位置において、前記磁性体が前記第２磁石の磁力によって保持される行程と、
前記コイルへ負又は正の直流電流を供給し前記コイルに磁界を発生させ、前記第２位置において前記磁性体が他の磁極へ磁化され、前記第２磁石の他の磁極と反撥すると共に前記第１磁石の一の磁極に引き合い、前記ホルダを前記レンズユニットの光軸方向に沿って前記第１位置へ変位させる行程と、
前記コイルへの負又は正の直流電流の供給を停止し、前記第１位置において、前記磁性体が前記第１磁石の磁力によって保持される行程とを有していることを特徴とするカメラモジュール。
前記第１位置は前記ホルダが前記撮像素子側に変位している位置であり、前記第２位置は前記ホルダが前記撮像素子側の反対側に変位している位置である請求項１記載のカメラモジュール。