JP2011215349A - レンズ組立体およびカメラユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、レンズを収容し、収容したレンズを光軸に垂直な面内で移動させるアクチュエータを備えたレンズ組立体等に関し、光軸方向から見たときに光軸をほぼ中央に位置させるとともに小型化を図る。
【解決手段】 レンズモジュールと、矩形のベース板の４辺のうちの共通の角を持つ第１辺および第２辺との間に配置された、レンズモジュールを光軸に垂直な面内で移動させるアクチュエータと、電子部品が搭載されＬ字形状に折り曲げられて、ベース板の矩形の４辺のうちの、上記第１辺および第２辺を除く第３辺および第４辺に沿って光軸と平行に広がる回路基板とを備えた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レンズを収容し、収容したレンズを光軸と平行な面内で移動させるアクチュエータを備えたレンズ組立体およびカメラユニットに関する。

近年、デジタルカメラの小型化、軽量化が進み、携帯電話機等の小型携帯機器にもデジタルカメラが内蔵された機種が増えてきている。小型携帯機器に内蔵される小型のデジタルカメラにも手ブレ補正機構等の高機能の搭載が要求されている。デジタルカメラの小型化のために、配線基板や手ぶれ検出用の角速度センサ部品を光軸と直交する方向を向いた壁に取り付けることが提案されている（特許文献１，２）。

また、デジタルカメラの小型化が今日のように進んでくると、小型であるがゆえの課題も生じてきている。通常、小型携帯機器にデジタルカメラを搭載するにあたっては、デジタルカメラ前面のレンズの周囲を小型携帯機器に備えられた防塵部材や緩衝部材等に当て付けて固定する構造が採用されることが多い。この場合、デジタルカメラを安定的に当て付けるには、デジタルカメラ前面に、光軸の周囲全周に渡って当て付けることができる領域が必要である。ところが、例えば手ぶれ補正機構を採用すると、その手ぶれ補正機構にかなり大きなスペースが割かれてしまう（特許文献３参照）。この場合、光軸方向に投影したとき、光軸が中央付近に位置せずに隅に寄ってしまい、光軸の周囲全周に渡って十分に当て付ける領域を確保することができずに固定が不安定になってしまうおそれがある。

さらに、小型化された場合のもう１つの課題として、必要な電子部品がデジタルカメラのモジュール化された部分の外に追い出されてフレキシブル基板等で接続する構造が採用されていることがあるという点である。

この場合、モジュール化された部分は小型化されても、そのモジュール以外に電子部品の配置スペースやその間をつなぐフレキシブル基板等の配置スペースが必要となり、その分、その小型携帯機器のデジタルカメラ機能以外の機能実現のための部品配置スペースや部品のレイアウトの自由度を奪うおそれがある。したがって、デジタルカメラ用の電子部品はできる限りモジュールの中に配置し、かつ小型化を実現することが好ましい。

特開２００４−１５３５０３号公報 特開２００９−２９６４５４号公報 特開２００８−８９８０３号公報

本発明は、上記事情に鑑み、光軸方向から見たときに光軸をほぼ中央に位置させるとともに小型化が図られたレンズ組立体およびカメラユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ組立体は、
矩形のベース板と、
レンズを収容し、光軸に垂直な面内で移動自在にベース板に支持されたレンズモジュールと、
レンズモジュールと、ベース板の矩形の４辺のうちの共通の角を持つ第１辺および第２辺との間に配置された、レンズモジュールを光軸に垂直な面内で移動させるアクチュエータと、
電子部品が搭載され、ベース板の矩形の４辺のうちの、上記第１辺および第２辺を除く第３辺および第４辺に沿って光軸と平行に広がる回路基板と、
光束が通過する開口を有し、ベース板と共同して、回路基板の、少なくとも上記取付壁に沿って広がる部分、およびレンズモジュールを内部に収容するカバー部材とを有することを特徴とする。

ここで、本発明のレンズ組立体において、上記回路基板は、上記第３辺と上記第４辺とに跨るようにＬ字状に折り曲げられたフレキシブル基板であってもよい。

また、本発明のレンズ組立体において、上記回路基板が、電子部品の１つとしてブレを検出するブレ検出センサを搭載したものであり、上記アクチュエータは、ブレ検出センサで検出されたブレを補正するようにレンズモジュールを移動させるものであってもよい。

さらに、本発明のカメラユニットは、本発明のレンズ組立体と、そのレンズ組立体を構成するレンズモジュールに収容されたレンズを経由してきた被写体像を捉える撮像素子とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ベース板の第１辺および第２辺側にアクチュエータが配置され、電子部品が搭載され光軸と平行に広がる回路基板が第３辺および第４辺側に配置されており、これにより、光軸をほぼ中心に配置し、かつ小型に構成することが可能となる。

比較例としてのレンズ組立体を光軸方向から見た平面図である。 本発明の一実施形態のレンズ組立体を含む、本発明の一実施形態のカメラユニットの外観斜視図である。 図２に外観を示すカメラユニットを前面側から光軸方向に見た平面図である。 図３に平面図を示すカメラユニットからフレキシブル基板を取り外して示した分解斜視図である。

以下では、先ず、本発明の実施形態と対比するのに適切な比較例を説明し、次いで、その比較例の説明を踏まえて本発明の実施形態を説明する。

図１は、比較例としてのレンズ組立体を光軸方向から見た平面図である。

この図１に示す比較例は、前掲の特許文献３に開示された技術を基にしたものである。ここでは、内部の構造を示すために、このレンズ組立体１Ａの前面を覆うカバーは取り除かれている。

この図１に示すレンズ組立体１Ａは、ベース板１０と、レンズモジュール２０と、アクチュエータ３０とを備えている。

レンズモジュール２０は、レンズ２１を収容し、ベース板１０に対し光軸に垂直な面内で移動自在である。

ベース板１０は、矩形形状を有し、アクチュエータ３０は、レンズモジュール２０と、ベース板１０の矩形の４辺のうちの共通の角１９を持つ第１辺１１と第２辺１２との間に配置されている。このアクチュエータ３０は、レンズモジュール２０を光軸に垂直な面内で移動させる。

この図１に示すレンズ組立体１Ａの場合、アクチュエータ３０が第１辺１１および第２辺１２に寄った位置に配置されているため、レンズモジュール２０は、ベース板１０の第３辺１３および第４辺１４に寄った位置に配置されている。このため、光軸の周りのスペースは第１辺１１および第２辺１２の側と第３辺１３および第４辺１４の側とではアンバランスとなっており、前述したように、このレンズ組立体１Ａの前面を防塵部材や緩衝部材に安定的に突き当てることが難かしい場合も考えられる。

また、このレンズ組立体１Ａからはフレキシブル基板４０が延在し、そのフレキシブル基板４０に、加速度センサや、その加速度センサによるブレ検出結果に応じてアクチュエータ３０を駆動する駆動回路等の電子部品４１が搭載されている。このように、この図１に示すレンズ組立体１Ａの場合、そのレンズ組立体１Ａを駆動するための回路がレンズ組立体１Ａの外部に設けられており、このレンズ組立体１Ａを搭載する機器において他の部品との干渉を避ける必要があるなど、配置スペースやレイアウトの問題を生じるおそれもある。

ここで、この図１に示すレンズ組立体１Ａのアクチュエータ３０の構造は、前掲の特許文献３に開示されているので、ここではこのアクチュエータ３０の構造についてその概要のみ説明しておく。

アクチュエータ３０は、第１アクチュエータ３１と第２アクチュエータ３２とを有する。第１アクチュエータ３１は、ベース板１０に支持された、圧電素子からなる駆動部３１１と、その駆動部３１１からベース板３０の第２辺１２に沿って延びるロッド３１２とを有する。このロッド３１２には、中継部材３３が、そのロッド３１２との間で所定の摩擦力を持って接している。駆動部３１１に駆動電圧を印加して駆動するとロッド３１２がその長手方向に往復し、その往復のさせ方に応じて、中継部材３３が、そのロッド３１２に案内されながらベース板１０の第１辺１１に近づく方向又はその第１辺１１から遠ざかる方向に移動する。

また、第２アクチュエータ３２は、支持板３４に支持された、圧電素子からなる駆動部３２１と、その駆動部３１２からベース板３０の第１辺１１に沿って延びるロッド３２２とを有する。このロッド３２２には、中継部材３３が、そのロッド３２２との間で所定の摩擦力を持って支持されている。

駆動部３２１に駆動電圧を印加して駆動すると、ロッド３２２がその長手方向に往復し、その往復のさせ方に応じて、支持板３４がベース板１０の第２辺１２に近づく方向又はその第２辺１２から遠ざかる方向に移動する。

支持板３４は、光軸に垂直な面内で二次元的に移動自在にベース板１０に支持されており、レンズモジュール２０は、その支持板３４に支持されている。

また、この支持板３４には、ベース板１０の第１辺１１と平行に延びるロッド３５が支持されており、支持板３４は、そのロッド３５に案内され、中継部材３３に対して第１辺１１と平行に移動する。

第１アクチュエータ３１が駆動されると中継部材３３が第２辺１２に沿って移動し、これにより、この中継部材３３および支持板３４を介してレンズモジュール２０も第２辺１２に平行な方向に移動する。

また、第２アクチュエータ３２が駆動されると、中継部材３３は、第１辺１１に沿う方向については、第１アクチュエータ３１のロッド３１２に位置規制されて移動できないため、第２アクチュエータ３２の駆動部３２１が支持された支持板３４の方が、第１辺１１に沿う方向に移動し、レンズモジュール２０もその支持板３４とともに移動する。

このようにして、第１アクチュエータ３１および第２アクチュエータ３２を駆動することにより、支持板３３およびその支持板３３に支持されているレンズモジュール２０を光軸に垂直な平面内で二次元的に移動させることができる。

以上の比較例の説明を踏まえ、次に本発明の実施形態を説明する。

図２は、本発明の一実施形態のレンズ組立体を含む、本発明の一実施形態のカメラユニットの外観斜視図である。この図２では、内部構造についてもその一部を点線で表現している。

また、図３は、図２に外観を示すカメラユニットの、前面側から光軸方向に見た平面図である。ただし、この図３ではカバーは取り外して示している。

さらに図４は、図３に平面図を示すカメラユニットからフレキシブル基板を取り外して示した分解斜視図である。この図４においてもカバーは図示省略されている。

これら図２〜図４に示すカメラユニット１Ｂは、ベース板５０と、レンズモジュール６０と、アクチュエータ７０とを有する。

レンズモジュール６０は、レンズ６１を収容し、光軸に垂直な面内で移動自在にベース板５０に支持されている。

このベース板５０は矩形形状を有し、アクチュエータ７０は、レンズモジュール６０と、ベース板５０の矩形の４辺のうちの共通の角５９を持つ第１辺５１と第２辺５２との間に配置されている。このアクチュエータ７０は、第１アクチュエータ７１と第２アクチュエータ７２とを有し、図１に示す比較例の場合と同じ原理によりレンズモジュール６０を光軸に垂直な平面内で二次元的に移動させる。この実施形態におけるアクチュエータ７０は、図１に示す比較例の場合とはレイアウト等が異なるが、原理的には同一であり、これ以上の説明は省略する。

この実施形態のカメラユニット１Ｂは、さらに、電子部品８１が搭載されたフレキシブル基板８０を有する。このフレキシブル基板８０は、Ｌ字形状に折り曲げられて、ベース板５０の第３辺５３および第４辺５４に沿ってそのベース板５０に立設した、ＦＰＣ取付部材５５（図４参照）のＦＰＣ取付け面５５１に、光軸と平行に広がる姿勢に取り付けられている。

このフレキシブル基板８０に搭載されている電子部品８１のうちの１つは、ブレを検出するブレ検出センサを搭載した電子部品であり、他の電子部品８１のうちの１つは、アクチュエータ７０を駆動して、レンズモジュール６０を、そのブレ検出センサで検出されたブレを補正するように移動させる駆動回路を搭載した電子部品である。

また、このカメラユニット１Ｂには、レンズ６１の結像面側にセンサ基板９０が配置されている。このセンサ基板９０には、レンズ６１で結像された被写体像を受けて画像信号を生成する撮像素子（図示せず）が搭載されている。

図２〜図４に示すカメラユニット１Ｂによれば、レンズモジュール６０から見てベース板５０の第１辺５１および第２辺５２側にアクチュエータ７０が配置され、第３辺５３および第４辺５４側に、電子部品８１を搭載したＬ字形状のフレキシブル基板８０が、光軸と平行に広がる姿勢に配置されている。このため、レンズモジュール６０は光軸方向から見たときのカメラユニット１Ｂのほぼ中央の位置に配置される。これにより、このカメラユニット１Ｂを収容する機器に設けられた防塵部材又は緩衝部材等に、このカメラユニット１Ｂのカバー１００（図２参照）の光軸の周りの領域を均等に押し当てることができ、安定的な固定が可能となる。

また、図２〜図４に示すカメラユニット１Ｂによれば、電子部品８１が搭載されたフレキシブル基板８０がカバー１００の内側に配置されている。このため、このカメラユニット１Ｂの外部に配置される電子部品がその分少なくて済み、このカメラユニット１Ｂを収容する機器の部品レイアウト等の自由度が増すことになる。

尚、本実施形態では全ての電子部品８１がフレキシブル基板８０に搭載されているかのように示されているが、フレキシブル基板８０には必ずしも全ての電子部品８１が搭載されている必要はない。例えば高さが高く、フレキシブル基板８０に搭載した状態ではカバー１００の内部に収容するのが無理な電子部品は、センサ基板９０の隅に搭載してもよい。あるいは、フレキシブル基板８０をカバー１００の外部にまで延長し、フレキシブル基板８０の、カバー１００の外に延長した領域に電子部品の一部を搭載してもよい。この場合であっても、フレキシブル基板８０の、このカメラユニット１Ｂに示す部分に搭載する電子部品８１が存在する分、カバー１００の外に搭載される電子部品の数が減少し、その分はこのカメラユニット１Ｂに関する部品以外の部品の配置スペースや配置の自由度を拡げることができる。

１Ａ レンズ組立体
１Ｂ カメラユニット
１０，３０，５０ ベース板
１１，５１ 第１辺
１２，５２ 第２辺
１３，５３ 第３辺
１４，５４ 第４辺
１９，５９ 角
２０，６０ レンズモジュール
２１，６１ レンズ
３０，７０ アクチュエータ
３１，７１ 第１アクチュエータ
３２，７２ 第２アクチュエータ
３４ 支持板
３３ 中継部材
３５，３１２，３２１，３２２ ロッド
４０，８０ フレキシブル基板
４１，８１ 電子部品
５５ ＦＰＣ取付部材
９０ センサ基板
１００ カバー
３１１，３２１ 駆動部
５５１ ＦＰＣ取付け面

Claims (4)

1. 矩形のベース板と、
   レンズを収容し、光軸に垂直な面内で移動自在に前記ベース板に支持されたレンズモジュールと、
   前記レンズモジュールと、前記ベース板の矩形の４辺のうちの共通の角を持つ第１辺および第２辺との間に配置された、該レンズモジュールを光軸に垂直な面内で移動させるアクチュエータと、
   電子部品が搭載され、前記ベース板の矩形の４辺のうちの、前記第１辺および前記第２辺を除く第３辺および第４辺に沿って光軸と平行に広がる回路基板と、
   光束が通過する開口を有し、前記ベース板と共同して、前記回路基板の、少なくとも前記取付壁に沿って広がる部分、および前記レンズモジュールを内部に収容するカバー部材とを有することを特徴とするレンズ組立体。
2. 前記回路基板は、前記第３辺と前記第４辺とに跨るようにＬ字状に折り曲げられたフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
3. 前記回路基板が、前記電子部品の１つとしてブレを検出するブレ検出センサを搭載したものであり、
   前記アクチュエータは、前記ブレ検出センサで検出されたブレを補正するように前記レンズモジュールを移動させるものであることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ組立体。
4. 請求項１から３のうちいずれか１項記載のレンズ組立体と、該レンズ組立体を構成する前記レンズモジュールに収容されたレンズを経由してきた被写体像を捉える撮像素子とを有することを特徴とするカメラユニット。

Images