JP2008185817A

JP2008185817A - カメラモジュールの駆動検出機構

Info

Publication number: JP2008185817A
Application number: JP2007019688A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Watanabe; 真輔渡邊; Hiroto Isoda; 寛人磯田
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】端面カムの安定した動作と不動作検出の容易化。
【解決手段】駆動手段である駆動モータであるパルスモータ４は、パルスモータ４の動力を伝達する手段であるギアユニット５の下部に配設されている。同じ伝達手段である端面カム６は、厚みの厚い部分から薄い部分にかけて１８０°の範囲にカム斜面部６ａが形成されており、回転軸に対してカム斜面部６ａと反対側の外周に突出して突起部６ｃが一体形成されている。突起部６ｃは、この端面カム６の重心位置が軸心にくるように位置と大きさが設定されている。鏡筒３の側面に固定されたカムフォロワ３ａが図示しないバネによって付勢されて端面カム６のカム斜面部６ａを押圧している。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話、小型カメラなどの小型携帯機器に搭載されるカメラモジュールに関し、更に詳しくは、カメラモジュールにおける駆動モータの回転を検出する検出機構に関する。

近年、携帯電話などの小型携帯機器にカメラモジュールが多用されている。このようなカメラモジュールの基本構成としては、まず、フレームがあり、このフレームにレンズを保持した鏡筒が光軸方向へ移動するのを案内する案内手段と、前記鏡筒を移動させる駆動手段を備えている。前記フレームの下部に配列された回路基板には、撮像素子の他にこの撮像素子で捉えた画像を処理して前記駆動手段へ駆動信号を出力するための制御回路が搭載されており、レンズの焦点を自動的に合わせる所謂オートフォーカス（ＡＦ）機能を有している。

そして、前記駆動手段は駆動モータと、この駆動モータの動力を前記鏡筒へ伝達する伝達手段とを含んでいる。この伝達手段は、歯車列とカムとから成り、このカムには、板カムを用いたもの（例えば、特許文献１参照。）、端面カム（スラスト方向端面にカムフォロワが当接するカム斜面部が形成されているカム）を用いたもの（例えば、特許文献２参照。）、端面カムを用いたもの（例えば、特許文献３参照。）、カムではなくネジを用いたもの（例えば、特許文献４参照。）などがある。

そして、前記駆動モータには、一般にフラットなパルスモータが、回転制御とカメラモジュールの薄型化に有利であることから採用されている。また、ＡＦ機能の他にマクロ機能やズーム機能を組み込みながら、小型で軽量、かつ強固に構成されたカメラモジュールが開発されている（例えば、特許文献３、特許文献５参照。）。

ここで、駆動手段に端面カムを用いた従来のカメラモジュールの一例を図面に基づいて説明する。図６はこのような従来のカメラモジュールの基本構成を示している部分断面正面図である。図６において、カメラモジュール５０のフレーム５１には、レンズ群５２を保持した鏡筒５３が光軸方向へ移動するのを案内する案内手段であるガイドポスト５１ａが植設されている。

フレーム５１には、鏡筒５３を駆動する駆動モータとしてのパルスモータ５４と、このパルスモータ５４の出力軸に連動して動力を伝達する手段であるギアユニット５５と、このギアユニット５５の最終段に取り付けられる端面カム５６とが配設されている。光軸方向に受光面を向けてＣＣＤ又はＣＭＯＳ方式の撮像素子５７が配設されており、撮像素子５７で捉えた画像情報を処理する図示しない制御回路を搭載した回路基板５８がフレーム５１の底面に配設されている。

鏡筒５３には、カムフォロワ５３ａが鏡筒の外周から径方向外側へ突出して一体に形成されており、カムフォロワ５３ａは引っ張りコイルバネ５９によってカム斜面部５６ａを押圧している。

カメラモジュール５０は、撮像素子５７が捉えた画像情報を制御回路が処理してパルスモータ５４を駆動する信号を出力する。パルスモータ５４の制御には初期位置を検出する必要があり、端面カム５６の突き当て面をストッパに突き当てることによってカムの初期位置としてパルスカウンタを０に払うようにする。端面カム５６に貼ったアルミなどの反射テープをフォトリフレクタなどの光学的センサーによって検出する。或いは鏡筒５３の外周から伸びて設けられた図示しない突起をフォトインタラプタに通過させることによって検出するという光学的検出方法によっていた。
特願２００５−３３７５０８実開昭６１−１４３１２８号公報特開２００５−２１５５３９号公報特開２００６−２２１０９７号公報特開昭６３−１４９６２９号公報

しかし、パルスモータのコイルが断線したような場合には、パルスモータにパルスを送っただけでは、鏡筒が動作しているか分からない。通常はフォトインタラプタなどの検出器を鏡筒や回転軸に配置して不動作検出をしていたが、検出部材を設置するためのスペースが必要になるので、カメラの小型化に対して不利であった。また、端面カム５６には、光軸方向の端面にカム斜面部５６ａが形成されているが、カム斜面部５６ａを１８０°以下に設定するような場合には、カム斜面部５６ａ用の肉が回転軸に対して片側に偏ることによって片重り状態になり、重心のバランスが崩れる。そして、端面カム５６に片重りがあると慣性モーメントが大きくなり、駆動トルクを大きくしなければならないという問題が生じる。また、端面カム５６の初期位置をフォトリフレクタで検出するために、カムにアルミテープを貼り付ける工数やコスト、貼り付け位置ズレなどの問題があった。

本発明の目的は、以上のような問題点を解決して、カムの初期位置検出及び不動作検出が容易にできて小型化を達成できるカメラモジュールの駆動検出機構を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明の手段は、駆動モータと、このモータの出力軸に連動して動力を伝達するギアユニットと、このギアユニットの最終段に取り付けられる端面カムと、この端面カムに接して光軸方向に移動するレンズを保持した鏡筒と、前記レンズを通して受光する撮像素子とから成るカメラモジュールの駆動検出機構において、前記端面カムには、回転軸に対してカム斜面部と反対側に外周から突出するように突起部を設け、前記端面カムの重心位置が軸心にくるようにしたことを特徴とする。

また、前記突起部が前記駆動モータの不動作検出のための検出部を兼ねていることを特徴とする。

本発明によれば、カメラモジュールにおいて、駆動モータと、このモータの出力軸に連動して動力を伝達するギアユニットと、このギアユニットの最終段に取り付けられる端面カムと、この端面カムに接して光軸方向に移動するレンズを保持した鏡筒と、前記レンズを通して受光する撮像素子とから成るカメラモジュールの駆動検出機構において、前記端面カムには、回転軸に対してカム斜面部と反対側に外周から突出するように突起部を設け、前記端面カムの重心位置が軸心にくるようにしたので、端面カムの軌道が安定して動作するようになった。また、前記突起部が前記駆動モータの不動作検出のための検出部を兼ねているので、パルスモータの不動作検出が容易にできるようになった。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態であるカメラモジュールの斜視図であり、フレームカバーを取り除いてある。図２は同カメラモジュールの駆動部を示す部分斜視図であり、駆動部カバーを取り除いてある。図３は駆動部カバーの裏面側から見た斜視図である。図４は同カメラモジュールに採用された端面カムを示す斜視図である。図５は図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。

まず、このカメラモジュールの構成について説明する。図１において、カメラモジュール１０のフレーム１にはレンズ２を保持する鏡筒３が光軸方向に移動するのを案内する移動手段であるガイドポスト１ａが植設されている。図示しない撮像素子がレンズ２の光軸に垂直に受光面を向けて、フレーム１下部に延在しているＦＰＣ８に搭載されている。鏡筒３の側方に鏡筒３を駆動する駆動部が駆動部カバー１ｂに覆われて配設されている。駆動部カバー１ｂには、図示しない後述の端面カムの外周部を検出するための窓が開いており、そこにフォトリフレクタ９が配設されている。

図２において、駆動手段である駆動モータであるパルスモータ４は、パルスモータ４の動力を伝達する手段であるギアユニット５の下部に配設されている。同じ伝達手段である端面カム６は、図４に示すように、厚みの厚い部分から薄い部分にかけて１８０°の範囲にカム斜面部６ａが形成されており、回転軸に対してカム斜面部６ａと反対側の外周に突出して突起部６ｃが一体形成されている。突起部６ｃは、この端面カム６の重心位置が軸心にくるように位置と大きさが設定されている。裏面には同心の環状凹部６ｄが形成されている。鏡筒３の側面に固定されたカムフォロワ３ａが図示しないバネによって付勢されて端面カム６のカム斜面部６ａを押圧している。

駆動部カバー１ｂの裏面には図３に示すように、端面カム６が収納される凹部の側壁面に突起部６ｃを突き当てるストッパ部１ｃが形成されている。次に、このカメラモジュールの端面カム６の初期位置出し方法について説明する。パルスモータ４を回転させて駆動部カバー１ｂに設けられたストッパ部１ｃに突起部６ｃをぶつける。そのぶつけた位置を原点と認識して、パルスカウンタをリセットし、以降はパルス数によって、端面カム６の位置（レンズ位置）を設定する。その原点において距離∞になるようにレンズ位置とカム位置の関係を調整する。

次に、本発明の実施形態の効果について説明する。端面カム６のカム面の肉厚が最も薄い部分の外周部に突出した突起部６ｃを設け、端面カム６の重心位置が軸心にあるようにしたので、端面カム６は安定して回転するようになり、レンズ２の位置が正確に決まるようになった。また、端面カム６は裏面に設けた凹溝６ｄによって軽量化が図られており、高速で旋回しても安定した軌道を持って動作するようになり、レンズ２の位置が正確に決まるようになった。また、端面カム６の初期位置検出の際に突起部６ｃを端面カム６の外側の駆動部カバー１ｂのストッパ部１ｃに付き当てることによって原点の認識が容易にできるのでスペース／コスト／工数の点から有利になった。また、突起部６ｃをフォトリフレクタ９によって検出することでパルスモータ４の不動作検出ができる。

本発明の実施形態であるカメラモジュールの斜視図である。本発明の実施形態であるカメラモジュールの斜視図である。駆動部カバーの裏面側から見た斜視図である。本発明の実施形態である端面カムの斜視図である。図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。従来のカメラモジュールの基本構成を示す部分断面正面図である。

符号の説明

２レンズ
３鏡筒
４パルスモータ
５ギアユニット
６端面カム
６ａカム斜面部
６ｃ突起部
１０カメラモジュール

Claims

駆動モータと、このモータの出力軸に連動して動力を伝達するギアユニットと、このギアユニットの最終段に取り付けられる端面カムと、この端面カムに接して光軸方向に移動するレンズを保持した鏡筒と、前記レンズを通して受光する撮像素子とから成るカメラモジュールの駆動検出機構において、前記端面カムには、回転軸に対してカム斜面部と反対側に外周から突出するように突起部を設け、前記端面カムの重心位置が軸心にくるようにしたことを特徴とするカメラモジュールの駆動検出機構。
前記突起部が前記駆動モータの不動作検出のための検出部を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの駆動検出機構。