JP2010039062A - レンズ鏡筒、レンズユニット、カメラモジュール、及びレンズ駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒（レンズホルダ）に対して小スペースで駆動軸を取り付けること。
【解決手段】レンズユニット３０は、レンズと、レンズを保持したレンズホルダ３１と、ピエゾ素子４４が固定された伝達軸４４を摺動可能に押圧保持する押え板４７と、を備え、レンズホルダ３１は、押え板４７とレンズホルダ３１間の嵌合によって押え板４７の回転軸を軸支して押え板４７を保持する。これによってレンズホルダ３１に対して小スペースで伝達軸４４を取り付けることができる。また、新たな部品を導入する必要がないため、より少ない部品点数でレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、レンズ鏡筒、レンズユニット、カメラモジュール、及びレンズ駆動機構に関する。

近年、カメラ等の撮像装置は多種多様な製品に組み込まれている。携帯電話、ノートパソコン等といった小型な電子機器にカメラを実装する場合、カメラ自体の小型化も強く要求される。

カメラ内にはレンズのオートフォーカス機構が組み込まれる場合がある。この場合、レンズを変位させるアクチュエータの小型化が強く望まれている。小型なアクチュエータとしては、圧電素子を駆動することで移動対象物を変位させるものが知られている（特許文献１参照）。このアクチュエータでは、圧電素子に対する電圧波形の印加に伴って生じる振動を、圧電素子に連結した軸を介して、この軸に摺動可能な状態で係合したレンズ鏡筒に伝達する。圧電素子に印加される電圧の波形を適切に設定することで、圧電素子の伸び速度と縮み速度とを異ならしめる。レンズ鏡筒と軸間の摩擦、及びレンズ鏡筒の慣性によって、レンズ鏡筒は、圧電素子の伸縮状況に応じて変位したり、変位しなかったりする。

例えば、圧電素子が短時間で伸張した場合、レンズ鏡筒は実質的に変位しない。圧電素子が比較的長い時間で伸張した場合、レンズ鏡筒は変位する。逆に、圧電素子が短時間で収縮した場合、レンズ鏡筒は実質的に変位しない。圧電素子が比較的長い時間で収縮した場合、レンズ鏡筒は変位する。

所定の電圧波形（例えば、ノコギリ歯状の電圧波形）を圧電素子に連続的に印加することで、レンズ鏡筒をレンズ鏡筒が係合した軸上にて所望の方向に移動させることができる。

特許文献１では、圧電素子、及び圧電素子に連結した駆動軸を特殊なフレームで支持する構造が示されている。特許文献２では、錘を加えて駆動装置を形成した構造が開示されている。
特開２００６−９１２１０号公報 特許第２６２５５６７号

カメラの小型化に対する強い要求に伴って、レンズ鏡筒に対する駆動軸の取り付け機構も小型化することが要求されている。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、レンズ鏡筒に対して小スペースで駆動軸を取り付けることを目的とする。

本発明にかかるレンズ鏡筒は、圧電素子が固定された駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板の回転軸を、当該押え板と当該押え板が取り付けられるレンズ鏡筒間の嵌合によって軸支して、前記押え板を保持する。これによってレンズ鏡筒に対して小スペースで駆動軸を取り付けることができる。

前記押え板は、同軸上に配置された一対の突起を有し、前記レンズ鏡筒は、前記押え板の一対の前記突起を受け入れる受け部を有する、と良い。

前記押え板を付勢する弾性部材を部分的に収納する収納部を更に備える、と良い。

本発明にかかるレンズユニットは、レンズと、前記レンズを保持したレンズ鏡筒と、圧電素子が固定された駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板と、を備え、前記レンズ鏡筒は、前記押え板と当該レンズ鏡筒間の嵌合によって前記押え板の回転軸を軸支して前記押え板を保持する。

本発明にかかるカメラモジュールは、レンズと、前記レンズを保持したレンズ鏡筒と、圧電素子が固定された駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板と、前記レンズを介して入力する像を撮像する撮像素子と、を備え、前記レンズ鏡筒は、前記押え板と当該レンズ鏡筒間の嵌合によって前記押え板の回転軸を軸支して前記押え板を保持する。

本発明にかかるレンズ駆動機構は、圧電素子と、前記圧電素子が固定された駆動軸と、前記駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板と、前記押え板が嵌め合わされることによって前記押え板の回転軸を軸支して前記押え板を保持するレンズ鏡筒と、を備える。

本発明によれば、レンズ保持体に対してより狭いスペースで駆動軸を取り付けることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。

〔第１の実施の形態〕
以下、図１乃至図１７を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、カメラモジュールの概略的な分解斜視図である。図２は、カメラモジュールの概略的な部分斜視図である。図３は、完成状態のカメラモジュールの概略的な斜視図である。図４は、筐体の概略的な斜視図である。図５は、駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な斜視図である。図６は、押え板の断面構成を示す模式図である。図７は、押え板により押えられた状態の駆動部品を斜視した模式図である。図８は、蓋の概略的な斜視図である。図９は、駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な上面図である。図１０は、レンズユニットの概略的な断面構成を示す模式図である。図１１は、レンズユニットの側面図である。図１２は、レンズユニットの概略的な断面構成を示す模式図である。図１３は、筐体に対するレンズユニットの取り付け方法を説明するための説明図である。図１４は、携帯電話の構成を示す模式図である。図１５は、携帯電話の前面の構成を示す模式図である。図１６は、アクチュエータを駆動するための駆動部の構成を示すブロック図である。図１７は、圧電素子に印加される電圧波形を示す概略的な波形図である。

図１乃至図３に示すように、カメラモジュール（カメラ部品）１５０は、フレキシブル配線基板１０、コネクタ１１、撮像素子１２、ガラスカバー１３、駆動部品４０、筐体２０、レンズユニット３０、蓋５０、及びネジ５５を有する。駆動部品４０はレンズユニット３０に対して着脱可能になっている。

説明の便宜上、図４乃至図８を参照して、筐体２０、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０、及び蓋５０の各構成について前もって説明する。

図４に示すように、筐体２０は、側部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及び隔壁２２を有する。隔壁２２によって、筐体２０内には、撮像素子１２を収納する下部空間ＳＰ１、及びレンズユニット３０を収納する上部空間ＳＰ２が形成される。

隔壁２２は、レンズユニット３０に保持されたレンズを介して入力する像を撮像素子１２の撮像面に結像させるための開口ＯＰ１を有する。開口ＯＰ１によって、下部空間ＳＰ１と上部空間ＳＰ２は、光学的に連絡可能となっている。開口ＯＰ１は、光学的な意味での開口であれば足り、物理的に孔が形成されていなくても良い。

側部２１ａと側部２１ｂの境界部分２３ａには、ネジ５５が螺入されるネジ孔ＯＨが形成されている。側部２１ｂと側部２１ｃの境界部分２３ｂには、レール２４が形成されている。側部２１ａの内側面の上端部分には、リンク受け部２５が形成されている。なお、レール２４は、ｙ軸に沿って延在し、レンズホルダ３１の移動を案内するガイド部として機能する。

筐体２０は、駆動部品４０の配置位置を規定するための内板２８を有する。なお、内板２８は、側面視してＬ字状であり、上板と横板とから形成される。内板２８には、伝達軸（駆動軸）４４を横方向（伝達軸４４の軸方向に交差する方向）から受け入れる受け部２９が形成されている。なお、受け部２９は、図では内側が開放状態にあるが、穴状であっても構わない。

図５に示すように、レンズユニット３０は、レンズＬ１〜Ｌ４（図１０参照）、レンズホルダ（レンズ鏡筒）３１を有する。レンズホルダ３１には、支持板（支持部）３２、及びレール受け部３５が一体的に形成されている。駆動部品４０がレンズホルダ３１に取り付けられることでレンズ駆動機構が形成される。なお、レンズホルダ３１は、樹脂がモールド成形されることで製造される。

レール受け部３５は、外側に突出した凸状体であり、レール２４の形状に応じた窪み３５ａを有する。窪み３５ａの表面３５ｂには、レール２４の表面が接触する。レール２４とレール受け部３５間の接触によって、レンズホルダ３１がｙ軸に沿って変位するとき摩擦が生じる。これによって、レンズホルダ３１の移動を安定化させることができる。

レンズホルダ３１には、押え板４７、及びバネ（図１２参照）４８が取り付けられる。なお、図６に示すように、押え板４７は、基部４７ａ、胴部４７ｂ、及び頂部４７ｃを有する板状体である。また、図７に示すように、押え板４７の胴部４７ｂには、突出部４７ｄ、４７ｅが、その上面及び下面に夫々形成されている。突起部（突起）４７ｄ、４７ｅは、同軸上に配置されており、押え板４７の回転軸を形成する。なお、押え板４７は、金属板を切削又はプレス加工することで製造される。

図５に示すように、支持部３２は、上壁部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及び下壁部３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを有する。上壁部３２ａ〜３２ｃと下壁部３２ｄ〜３２ｆの間には、押え板４７を収納するための空間が形成されている。

上壁部３２ａには伝達軸（駆動軸）４４を受け入れる受け部３６が形成されている（図９も併せて参照）。同様に、下壁部３２ｄにも、伝達軸４４を受け入れる受け部３６が形成されている。上壁部３２ｂには、押え板４７に形成された突出部４７ｄを受け入れるための受け部３７が形成されている（図９も併せて参照）。同様に、下壁部３２ｅにも、押え板４７に形成された突出部４７ｅを受け入れるための受け部３７が形成されている。なお、上壁部３２ｃと下壁部３２ｆとの間には、バネ（弾性部材）４８を収納するための収納空間（収納部）が形成されている。

図６に示すように、押え板４７の基部４７ａ及び胴部４７ｂは、ともに平板状に形成されている。他方、押え板４７の頂部４７ｃは、伝達軸４４を囲むように、屈曲した形状を有する。基部４７ａに対して胴部４７ｂは、内側よりに位置する。頂部４７ｃは、胴部４７ｂに対して外側よりに位置する。

図７に示すように、基部４７ａは、バネ４８から外側に力を受ける。同軸上に配置された突出部４７ｄ、４７ｅを回転軸として、押え板４７は、半時計回りに回転するように付勢される。そして、頂部４７ｃは、内側へ付勢された状態になる。これによって、伝達軸４４は、押え板４７によって内側に押さえつけられ、レンズホルダ３１に対して摺動可能に係合された状態になる。

図８に示すように、蓋５０は、Ｌ字状部材であり、天板５１及び側板５２を有する。天板５１には、レンズホルダ３１の先端部分を部分的に収納可能な開口ＯＰ３が形成されている。これによって、カメラモジュール１５０の厚みの増加を抑制しつつ、レンズユニット３０のｙ軸に沿って変位させることができる。また、天板５１には、ネジ５５が挿通される孔（不図示）が形成されている。ネジ５５が挿通される孔の配置位置に対応して、天板５１には肉厚が薄くなった薄肉部５３が形成される。これによって、ネジ５５の頭分だけカメラモジュールの厚みが増加することを抑制することができる。

図１乃至図３を戻って説明する。なお、適宜、図４乃至図８も参照するものとする。

フレキシブル配線基板１０は、可撓性を有するシート状の配線基板である。フレキシブル配線基板１０は、撮像素子１２に入力される制御信号、及び撮像素子１２から出力されるビデオ信号の伝送路として機能する。また、フレキシブル配線基板１０は、ピエゾ素子４２に入力される電圧パルスの伝送路として機能する。

コネクタ１１は、カメラモジュール１５０を本体機器に電気的及び機械的に固定するための接続部分を形成する。

撮像素子１２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサといった一般的な固体撮像素子である。撮像素子１２は、ＸＺ平面にてマトリクス状に配置された複数の画素を有する。各画素で光電変換をすることによって入力像を像データに変換して出力する。

ガラスカバー１３は、入力光に対して実質的に透明な板状部材である。ガラスカバー１３の背面（出射面）には、撮像素子１２がバンプを介して実装されている。撮像素子１２の受光面１２ａは、ガラスカバー１３側に配置されている。ガラスカバー１３の背面には、配線パターンが予め形成されている。ガラスカバー１３と撮像素子１２間には、複数の半田バンプが配置される。配線パターンと撮像素子１２の電極間は、これらの間に位置する半田バンプにより電気的に接続される。撮像素子１２の電極の位置に取り付けられた半田バンプにより、撮像素子１２は、ガラスカバー１３に固定されると共に、ガラスカバー１３の電極（パッド）と電気的に接続されている。

撮像素子１２とガラスカバー１３との間の距離（離間距離）は、半田バンプの大きさによって決定される。半田バンプの大きさを制御することは容易である。従って、半田バンプの大きさを適宜制御することで、撮像素子１２とガラスカバー１３との位置決めを正確に行うことが可能である。また、複数の半田バンプにより位置決めすることから、撮像素子１２とガラスカバー１３との離間距離が平均化される。

ガラスカバー１３とフレキシブル配線基板１０間には、半田バンプが配置されている。この半田バンプによって、ガラスカバー１３とフレキシブル配線基板１０間の電気的な接続が確保される。なお、この半田バンプによって、撮像素子１２とフレキシブル配線基板１０間にスペースが確保される。換言すると、この半田バンプは、撮像素子１２とフレキシブル配線基板１０間に空間を形成するためのスペーサとして機能している。

筐体２０は、撮像素子１２上に配置される。筐体２０は、撮像素子１２を下部空間ＳＰ１で収納し、レンズユニット３０を上部空間ＳＰ２で収納する。筐体２０を採用することで、カメラ機能のモジュール化を図ることができる。なお、筐体２０は、例えば、樹脂がモールド成形されて製造される。

レンズユニット３０は、多段に積層されたレンズＬ１〜Ｌ４を保持する（図１０参照）。レンズユニット３０は、ｙ軸（レンズＬ１〜Ｌ４の光軸に一致する軸線）に沿って移動可能である。撮像素子１２の撮像面に対するレンズＬ１〜Ｌ４の配置高さを調整することで、被写体像を適切に撮像素子１２の撮像面に結像させることができる。

蓋５０は、レンズユニット３０が取り付けられた筐体２０に対して取り付けられる。これによって、筐体２０の上部空間ＳＰ２に配置されたレンズユニット３０を筐体２０内に閉じ込めることができる。

蓋５０は、ネジ５５によって筐体２０に取り付けられる。蓋５０を筐体２０に対して接着固定するのではなく、ネジ５５で固定することによって、筐体２０に対する蓋５０の着脱が可能になる。これによって、動作テストで不良と判定されたカメラモジュール１５０の不良原因をテスト後に取り除くこと等が可能になる。例えば、撮像素子１２の撮像面上に入り込んだゴミを動作テスト後に取り除くことでカメラモジュールの歩留まりを向上させることができる。なお、蓋５０は、例えば、樹脂がモールド成形されて製造される。

駆動部品４０は、ピエゾ素子４２の上面に伝達軸４４が接着固定されることで形成される。

ピエゾ素子４２は、セラミックス層（圧電層）が積層された一般的な圧電素子である。ピエゾ素子４２の側面には、一対の電極４３（図５参照）が形成される。例えば、一方の電極４３を接地させた状態で、他方の電極４３に電圧パルスを印加することによってピエゾ素子４２は伸縮する。

また、伝達軸４４は、ピエゾ素子４２の上面に固定されている。具体的には、伝達軸４４の下端面がピエゾ素子４２の上面に載置された状態で、伝達軸４４はピエゾ素子４２に対して接着剤を介して固定されている。なお、接着剤以外の方法で、伝達軸４４をピエゾ素子４２に対して固定しても構わない。

伝達軸４４は、ピエゾ素子４２で生じた振動をレンズホルダ３１に伝達する。伝達軸４４は筐体２０に機械的に固定されている。伝達軸４４は、軽量でかつ剛性が高いことが望ましい。伝達軸４４は、例えば、カーボン、ベリリウム等を成形して製造される。

図９乃至１２を参照して更に説明する。

図９に示すように、上壁部３２ｂには、押え板４７の配置位置を規制するための鉤部３８が形成されている。鉤部３８に突出部４７ｅが係合されることで、支持部３２に押え板４７を簡易に取り付けることができる。下壁部３２ｅにも、同様に、鉤部３８が形成されている鉤部３８に突出部４７ｅが係合されることで、支持部３２に押え板４７を簡易に取り付けることができる。

鉤部３８の形成によって受け部３７には、内側方向に延在する導入通路、図９を正面視して横方向に延在する移行通路、及び外側方向に凹んだ凹部が形成される。突起部４７ｅは、導入通路を介して内側へ移動され、移行通路を介して横方向に移動され、最後に凹部で保持される。バネ４８による押え板４７の付勢によって、好適に押え板４７は凹部に収納保持される。

図１０に示すように、レンズホルダ３１は、多段に積層されたレンズＬ１〜Ｌ４を収納する。レンズＬ１〜レンズＬ４に対して圧入されており、所定の精度でレンズホルダ３１に対して位置決めされている。なお、圧入以外の方法でレンズをレンズホルダ３１に対して固定しても良い。なお、レンズホルダ３１の上板には、開口ＯＰ２が形成されている。レンズホルダ３１の上板は、光学的に絞りとして機能する。更に、レンズの枚数は任意であり、１枚であっても複数枚であっても良い。

図１０乃至１２に示すように、伝達軸４４は、押え板４７とサポート板４９との間に挟持されて、レンズホルダ３１に対して摺動可能に係合される。

図１３に示すように、伝達軸４４の上端は、蓋５０の内面に固設される。蓋５０に対して伝達軸４４を接着固定しても良い。蓋５０に予め形成した凹部内に伝達軸４４の上端を圧入させても良い。

本実施形態では、レンズホルダ３１に対する押え板４７の嵌め合わせによって、レンズホルダ３１に押え板４７の回転軸を軸支させる。具体的には、レンズホルダ３１の受け部３７に対する押え板４７の突出部４７ｄ、４７ｅの嵌め込みによって、レンズホルダ３１に押え板４７を取り付ける。より具体的には、レンズホルダ３１の受け部３７に押え板４７の突出部４７ｄ、４７ｅを導入し、鍵部３８の形状により形成された受け部３７の凹部に押え板４７の突出部４７ｄ、４７ｅを嵌め合わせる。これによって、レンズホルダ３１に対して押え板４７を、小スペースで取り付けることができる。また、新たな部品を導入する必要がないため、より少ない部品点数でレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。同時に、レンズホルダ３１と押え板４７間の嵌め合わせによってレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができるため、特別な治具等を必要とせずに、簡易にレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。

また、本実施形態では、バネ４８で押え板４７の一端を付勢し、押え板４７の他端で伝達軸４４を摺動可能に押圧する。つまり、テコの原理を活用して、バネ４８によって付勢された押え板４７で伝達軸４４を押さえ込む。このような簡易な取り付け機構を採用することで、レンズホルダ３１に対して駆動部品４０を簡易に取り付けることができ、組立時の作業性を向上させることができる。

図１４乃至図１７を参照してカメラモジュール１５０の動作について説明する。

はじめに、図１４及び図１５を参照して、カメラモジュール１５０が組み込まれる携帯電話の構成について説明する。

カメラモジュール１５０は、図１４に示す携帯電話（電子機器）９０に組み込まれる。

図１４に示すように、携帯電話９０は、上側本体（第１部材）９１、下側本体（第２部材）９２、及びヒンジ９３を有する。上側本体９１と下側本体９２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ９３を介して連結される。上側本体９１と下側本体９２とはヒンジ９３によって開閉自在に構成される。上側本体９１と下側本体９２とが閉じた状態のとき、携帯電話９０は上側本体９１と下側本体９２とが重ね合わされた平板状の部材になる。

上側本体９１は、その内面に表示部９４を有する。表示部９４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話９０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部９４の下には液晶表示装置が組み込まれている。

下側本体９２は、その内面に複数のボタン９５を有する。携帯電話９０の操作者は、ボタン９５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話９０を意図したように操作する。携帯電話９０の操作者は、このボタン９５を操作することに基づいて、携帯電話９０内のカメラモジュール１５０を起動する。

図１５に、携帯電話９０の前面（上面）の構成を示す。図１５に示すように、上側本体９１の前面には、表示領域９６が形成されている。表示領域９６に配置されたＬＥＤが発光することで着信状態を操作者に報知することができる。上側本体９１の前面の領域９７には、上述のカメラモジュール１５０が組み込まれる。

次に図１６を参照して、カメラモジュール１５０を動作させるためのシステム構成（アクチュエータの駆動部の構成）について説明する。図１６に示すように、コントローラ８０の出力は、パルス生成回路８１に接続される。パルス生成回路８１の出力は、ピエゾ素子８２に接続される。

コントローラ８０は、携帯電話９０内に組み込まれたＣＰＵでプログラムが実行されることで形成される。コントローラ８０は、操作者による携帯電話９０の操作に応じて、カメラモジュールの機能を活性化する。パルス生成回路８１は、コントローラ８０からの制御信号に応じて、ピエゾ素子８２に印加される駆動パルスを生成する。このとき、カメラモジュールのオートフォーカス機能はオン状態にあり、また撮像素子も撮像モードになっている。なお、ピエゾ素子８２は、上述のピエゾ素子４２に対応する。

上述の点を前提としたうえで、図１７を参照して、カメラモジュール１５０の動作（特にそのレンズホルダ３１を変位させる動作）について説明する。ここでは、ノコギリ歯波形の駆動電圧をピエゾ素子４２に印加する。なお、ノコギリ歯波形の駆動電圧の生成方法は、通常の回路技術を活用すれば容易に実現できる。

はじめに、図１７（ａ）に示す駆動パルスをピエゾ素子４２に印加する場合について説明する。なお、図１７（ａ）に示す場合、駆動パルスは、立ち上がり期間ＴＲ１は、立ち下がり期間ＴＲ２に比べて長い。

駆動パルスの立ち上がり期間ＴＲ１に、レンズホルダ３１は前方に変位する。他方、駆動パルスの立ち下がり期間ＴＲ２に、レンズホルダ３１は変位しない。立ち上がり期間ＴＲ１が立ち下がり期間ＴＲ２よりも長い駆動パルスをピエゾ素子４２に印加することによってレンズホルダ３１を前方（物体側）に変位させることができる。

上述の動作のメカニズムを補足的に説明する。

立ち上がり期間ＴＲ１では、駆動パルスの入力に応じて、ピエゾ素子４２は、圧電層の積層方向（ｙ軸方向）に沿って緩やかに伸張する。ピエゾ素子４２の伸張速度が低速であるため、伝達軸４４に摺動可能に係合したレンズホルダ３１にも力が十分に伝達する。従って、レンズホルダ３１の慣性力に打ち勝って、伝達軸４４からみてレンズホルダ３１が前方に向かって摺動する。

立ち下がり期間ＴＲ２では、駆動パルスの入力に応じて、ピエゾ素子４２は、圧電層の積層方向に沿って急速に収縮する。ピエゾ素子４２の収縮速度が急速であるため、レンズホルダ３１の慣性力によって、伝達軸４４とレンズホルダ３１との間には滑りが生じる。従って、伝達軸４４からみてレンズホルダ３１が後方に摺動することは抑制される。結果的に、レンズホルダ３１は、その場に居留まり、後方に変位しない。

このようなメカニズムによって、レンズホルダ３１を前方に変位させることができる。なお、本実施形態では、付勢手段（支持部３２、押え板４７、及びバネ４８から形成される）の活用により、レンズホルダ３１に対して伝達軸４４は摺動可能に係合している。なお、上述のメカニズムの説明に誤りがあったとしても、本発明の技術的範囲が狭く解釈されるべきものではない。なお、バネの以外の弾性部材（ゴム等）を活用して押さ板４７を付勢しても良い。

次に、図１７（ｂ）に示す駆動パルスをピエゾ素子４２に印加する場合について説明する。なお、図１７（ｂ）に示す場合、駆動パルスは、立ち上がり期間ＴＲ３は、立ち下がり期間ＴＲ４に比べて短い。

駆動パルスの立ち上がり期間ＴＲ３に、レンズホルダ３１は変位しない。他方、駆動パルスの立ち下がり期間ＴＲ４に、レンズホルダ３１は後方に変位する。立ち上がり期間ＴＲ３が立ち下がり期間ＴＲ４よりも短い駆動パルスをピエゾ素子４２に印加することによって、レンズホルダ３１を後方（撮像素子側）に変位させることができる。なお、このメカニズムについては、上述のメカニズムと同様に説明がつく。この点は、当業者にとっては明らかであるため、重複する説明は省略する。

本実施形態では、レンズホルダ３１に対する押え板４７の嵌め合わせによって、レンズホルダ３１に押え板４７の回転軸を軸支させる。これによって、レンズホルダ３１に対して押え板４７を、小スペースで取り付けることができる。また、新たな部品を導入する必要がないため、より少ない部品点数でレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。同時に、レンズホルダ３１と押え板４７間の嵌め合わせによってレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができるため、特別な治具等を必要とせずに、簡易にレンズホルダ３１に対して押え板４７を取り付けることができる。

また、本実施形態では、バネ４８で押え板４７の一端を付勢し、押え板４７の他端で伝達軸４４を摺動可能に押圧する。つまり、テコの原理を活用して、バネ４８によって付勢された押え板４７で伝達軸４４を押さえ込む。このような簡易な取り付け機構を採用することで、レンズホルダ３１に対して駆動部品４０を簡易に取り付けることができ、組立時の作業性を向上させることができる。

また、本実施形態では、カメラモジュール１５０が組み立てられた状態のとき、ピエゾ素子４２は伝達軸４４に吊着され、上部空間ＳＰ２内で宙吊り状態にある。換言すると、ピエゾ素子４２は、筐体２０に対して直接的に当接していない。これによって、ピエゾ素子４２を固定するための構造を省略することができ、カメラモジュール１５０の小型化を図ることができる。また、ピエゾ素子４２を固定させるための工程（筐体への接着工程、伝達軸への錘の配置工程等）が不要になり、レンズユニット３０（カメラモジュール１５０）の低価格化を図ることができる。このように、カメラモジュール１５０に対する新たなアクチュエータの組み込み方法を提供することで、カメラモジュール１５０の初期開発、設計変更時の設計自由度を向上させ、カメラモジュール１５０の低価格化を図ることができる。

ピエゾ素子４２を宙吊り状態にしたとしてもレンズホルダ３１の変位は妨げられない。一般的に、効率的に移動対象物を変位させるためには、振動源として機能するピエゾ素子４２を他の部材（筐体等）に機械的に固定し、伝達軸４４をフリーな状態にすることが必要と考えられている。本発明者らの検討により、ピエゾ素子４２自身の重さによってピエゾ素子４２が空間内で固定されているとみなしたとしてもアクチュエータの機能は妨げられないことが明らかになった。従って、ピエゾ素子４２を宙吊り状態にしたとしてもレンズホルダ３１を変位させることは妨げられない。

最後に、本実施形態にかかるカメラモジュール１５０全体の組み立て方法について補足的に説明する。まず、フレキシブル配線基板１０上にコネクタ１１と撮像素子１２を予め固定しておく。次に、筐体２０に対して駆動部品４０を固着する。具体的には、下端にピエゾ素子４２が固着した伝達軸４４の上端を蓋５０の下面に固定する。次に、伝達軸４４に対してレンズユニット３０を係合させる。そして、これを筐体２０に取り付ける。最後に、ネジ５５で蓋５０を筐体２０に対して固定させる。なお、カメラモジュール１５０の具体的な製造方法は任意である。

［参考例］
図１８乃至図２２を参照して参考例について説明する。

図１８は、参考例に係るカメラモジュールの概略的な部分斜視図である。図１９は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な斜視図である。図２０は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の上面図である。図２１は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の側面図である。図２２は、駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な断面図である。

図１８乃至図２２に示すように、押え板４７は、カバー部材７０によって押さえ込まれることで、レンズホルダ３１に対して取り付けられている。図２２から明らかなように、カバー部材７０の厚みに応じてレンズユニット３０が大型化している。また、押え板４７に回転軸を設定するための構造をレンズホルダ３１とカバー部材７０に設けている。

上述した本発明の実施形態では、レンズホルダ３１と押え板４７間の嵌合によって、押え板４７はレンズホルダ３１に対して取り付けられている。この場合、参考例のようなカバー部材７０を設けなくても良い。これによって、レンズホルダ３１に対して伝達軸４４を小スペースで取り付けることができる。

本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。レンズユニット３０の具体的な用途は任意である。カメラモジュール１５０の具体的な用途は任意である。レンズユニット３０、及びカメラモジュール１５０の具体的な組み立て方法は任意である。レンズユニット３０、カメラモジュール１５０に含まれる部材の具体的な材料等は適宜選定される。押え板の具体的な形状は任意である。

本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な部分斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる完成状態のカメラモジュールの概略的な斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる筐体の概略的な斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる押え板の断面構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態にかかる押え板により押えられた状態の駆動部品を斜視した模式図である。 本発明の第１の実施形態にかかる蓋の概略的な斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる駆動部品が取り付けられたレンズユニットの概略的な上面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニットの概略的な断面構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニットの側面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレンズユニットの概略的な断面構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態にかかる筐体に対するレンズユニットの取り付け方法を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の前面の構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態にかかるアクチュエータを駆動するための駆動部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にかかる圧電素子に印加される電圧波形を示す概略的な波形図である。 本発明の参考例にかかるカメラモジュールの概略的な部分斜視図である。 本発明の参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な斜視図である。 本発明の参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の上面図である。 本発明の参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の側面図である。 本発明の参考例にかかる駆動部品４０が取り付けられたレンズユニット３０の概略的な断面図である。

符号の説明

１５０ カメラモジュール
３０ レンズユニット
３１ レンズホルダ

４２ ピエゾ素子
４４ 伝達軸
４７ 押え板
４８ バネ
４９ サポート板

１０ フレキシブル配線基板
１１ コネクタ
１２ 撮像素子
２０ 筐体
２２ 隔壁
２４ レール
５０ 蓋
５１ 天板
５２ 側板
５３ 薄肉部
５５ ネジ

７０ カバー部材

Claims (6)

1. 圧電素子が固定された駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板の回転軸を、当該押え板と当該押え板が取り付けられるレンズ鏡筒間の嵌合によって軸支して、前記押え板を保持するレンズ鏡筒。
2. 前記押え板は、同軸上に配置された一対の突起を有し、
   前記レンズ鏡筒は、前記押え板の一対の前記突起を受け入れる受け部を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 前記押え板を付勢する弾性部材を部分的に収納する収納部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. レンズと、
   前記レンズを保持したレンズ鏡筒と、
   圧電素子が固定された駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板と、
   を備え、
   前記レンズ鏡筒は、前記押え板と当該レンズ鏡筒間の嵌合によって前記押え板の回転軸を軸支して前記押え板を保持する、レンズユニット。
5. レンズと、
   前記レンズを保持したレンズ鏡筒と、
   圧電素子が固定された駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板と、
   前記レンズを介して入力する像を撮像する撮像素子と、
   を備え、
   前記レンズ鏡筒は、前記押え板と当該レンズ鏡筒間の嵌合によって前記押え板の回転軸を軸支して前記押え板を保持する、カメラモジュール。
6. 圧電素子と、
   前記圧電素子が固定された駆動軸と、
   前記駆動軸を摺動可能に押圧保持する押え板と、
   前記押え板が嵌め合わされることによって前記押え板の回転軸を軸支して前記押え板を保持するレンズ鏡筒と、
   を備えるレンズ駆動機構。

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