JP2014232190A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話などに搭載可能な撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus that can be mounted on a mobile phone or the like.
携帯電話やパソコン、あるいは車載やセキュリティ用途などに搭載可能な小型の撮像装置(カメラモジュール)が従来から知られている。近年、スマートフォンやタブレット端末の普及もあり、カメラ機能の高度化への要求が高まっている。そのため、例えばカメラの小型化、低背化、高画質化に対するレンズの低Fナンバー化に伴う大口径化、撮像センサの狭ピッチ化(高画素化)に対するレンズの傾き(チルト)の抑制等、サイズ、高画質化に対する要求は益々高まっている。更には、大量生産、低コスト化に対するタクトタイムの縮減の要求も高まっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a small imaging device (camera module) that can be mounted on a mobile phone, a personal computer, an in-vehicle device, a security application, or the like is known. In recent years, with the spread of smartphones and tablet terminals, there is an increasing demand for advanced camera functions. For this reason, for example, the size of the camera is reduced, the height is lowered, the aperture is increased due to the lower F-number of the lens for higher image quality, and the tilt (tilt) of the lens is reduced when the imaging sensor is narrowed (higher pixels). The demand for higher size and higher image quality is increasing. Furthermore, there is an increasing demand for reduction in tact time for mass production and cost reduction.
このようなカメラモジュールにおいて、例えば特許文献1では、レンズを保持し、外周に雄ネジ部を形成したレンズバレル(レンズ収容部材)と、内周に、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジを形成したバレルホルダーと、バレルホルダーの一端側に配設されたレンズ収容部材固定手段としての弾性を有するリング状のレンズ固定ワッシャとを備えたカメラモジュールが開示されている。そして、この特許文献1では、レンズバレルがバレルホルダーに螺合されるとともに、レンズバレルの軸方向の一端面がレンズ固定ワッシャに当て止めされることにより、レンズ固定ワッシャの弾性力によってレンズバレルとバレルホルダーとを固定する。
In such a camera module, for example, in
しかしながら、上記特許文献1では、レンズを保持したレンズバレルの軸方向の一端面側に、レンズ固定ワッシャが配設されている。そのため、例えばレンズバレルの径方向の肉厚を薄くして内周側に大径のレンズを保持しようとするとレンズ固定ワッシャが光路の制約になるおそれが高くなってしまう。その結果、撮像装置全体が大型化することなくレンズの大口径化を図ることが難しいという問題点がある。
However, in
本発明は、撮像装置全体が大きくなることなくレンズの大口径化を図ることができる撮像装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of increasing the diameter of a lens without increasing the size of the entire imaging apparatus.
本発明の撮像装置は、1又は複数のレンズを保持したレンズバレルと、前記レンズバレルを保持した筒状のバレルホルダーとを備え、前記バレルホルダーは、その内周に形成された多条ネジの雌ネジ部と、前記バレルホルダーの軸方向の一端側に形成され前記レンズバレルを当て止めする当て止め部とを備え、前記レンズバレルは、その外周に形成され前記雌ネジに螺合する多条ネジの雄ネジ部と、前記当て止め部に当接して当て止めされる被当て止め部とを備え、前記被当て止め部は、前記雄ネジ部の一端が光軸方向と略垂直な垂直面になるように、前記雄ネジ部の一端に形成された多条ネジ当接部を備えていることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes a lens barrel that holds one or more lenses, and a cylindrical barrel holder that holds the lens barrel, and the barrel holder is a multi-thread screw formed on the inner periphery thereof. A plurality of female threads, and an abutment portion formed on one end side in the axial direction of the barrel holder for retaining the lens barrel, wherein the lens barrel is formed on an outer periphery thereof and is threaded into the female screw. A male screw portion of the screw, and a stopper portion that contacts and stops against the stopper portion, and the stopper portion has a vertical surface in which one end of the male screw portion is substantially perpendicular to the optical axis direction. The multi-thread screw contact portion formed at one end of the male screw portion is provided.
この構成によれば、当て止め部の開口径を大きくでき、撮像装置全体が大きくなることなくレンズの大口径化(低Fナンバーのレンズ設計)を図ることができ、或いは、撮像装置全体の小型化を図ることができる。 According to this configuration, it is possible to increase the aperture diameter of the stopper, and to increase the lens diameter (designing a lens with a low F number) without increasing the size of the entire imaging apparatus, or to reduce the size of the entire imaging apparatus. Can be achieved.
又、その際、多条ネジ当接部は、多条ネジの雄ネジ部の一端が光軸方向と略垂直な垂直面になるように形成されているため、周方向の複数個所に等間隔に配設され、これにより、レンズバレルが撮像センサに対する光軸方向の位置及び姿勢を決められるようにしてバレルホルダーに保持され、撮像装置の高画質化を図ることができる。 In this case, the multi-threaded screw contact portion is formed so that one end of the male thread portion of the multi-threaded screw is a vertical surface substantially perpendicular to the optical axis direction. Accordingly, the lens barrel is held by the barrel holder so that the position and posture in the optical axis direction with respect to the imaging sensor can be determined, and the image quality of the imaging apparatus can be improved.
又、バレルホルダーとレンズバレルとは、多条ネジの雄ネジ部と雌ネジとにより螺合されるため、ねじ込みトルクを小さくできるとともに回転量を少なくでき、生産性の向上が図られる。 Further, since the barrel holder and the lens barrel are screwed together by the male screw portion and the female screw of the multi-threaded screw, the screwing torque can be reduced and the rotation amount can be reduced, thereby improving the productivity.
他の一態様では、前記雌ネジ部及び雄ネジ部は、3条以上の多条ネジであることを特徴とする。 In another aspect, the female screw portion and the male screw portion are three or more multi-thread screws.
この構成によれば、多条ネジ当接部は、周方向における少なくとも3箇所に等間隔に形成され、これにより、レンズバレルが撮像センサに対する光軸方向の位置及び姿勢を、より一層、正確な状態でバレルホルダーに保持され、より一層、撮像装置の高画質化を図ることができる。 According to this configuration, the multi-thread screw contact portions are formed at equal intervals in at least three locations in the circumferential direction, whereby the lens barrel can more accurately and accurately determine the position and posture in the optical axis direction with respect to the image sensor. It is held by the barrel holder in the state, and the image quality of the imaging device can be further improved.
他の一態様では、前記雌ネジ部及び雄ネジ部は、角ネジ又は台形ネジであることを特徴とする。 In another aspect, the female screw portion and the male screw portion are square screws or trapezoidal screws.
この構成によれば、多条ネジ当接部の面積は、例えば三角ネジの場合に較べて大きくなり、これにより、レンズバレルは、さらに安定的にバレルホルダーに位置決めされて保持される。 According to this configuration, the area of the multi-thread screw abutting portion is larger than that of, for example, a triangular screw, whereby the lens barrel is more stably positioned and held by the barrel holder.
他の一態様では、前記バレルホルダーを光軸方向に移動させる駆動部材を、更に備えていることを特徴とする。 In another aspect, the apparatus further includes a drive member that moves the barrel holder in the optical axis direction.
この構成によれば、一定の大きさのレンズを使用する場合には、外径が小さいバレルホルダーが用いられ、駆動装置の配設スペースを大きくとることができ、駆動力や直進性の確保に寄与できる。 According to this configuration, when a lens of a certain size is used, a barrel holder with a small outer diameter is used, so that a space for arranging the driving device can be increased, and driving force and straightness can be ensured. Can contribute.
本発明の撮像装置は、撮像装置全体が大きくなることなくレンズの大口径化を図ることができる。 The imaging device of the present invention can increase the diameter of the lens without increasing the size of the entire imaging device.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の分解斜視図、図2は、図1の撮像装置の断面図である。尚、以下の説明において、図1〜図4、図6〜図15におけるX方向を上側(対物側)とし、Y方向を下側(像側)として説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging apparatus of FIG. In the following description, the X direction in FIGS. 1 to 4 and 6 to 15 will be described as the upper side (object side), and the Y direction will be described as the lower side (image side).
本発明の撮像装置1は、例えば携帯電話などに搭載されて使用される。この実施形態の撮像装置1は、図1、図2に示すように、装置本体1aと、装置本体1aに保持されたレンズバレル9とを備えている。
The
装置本体1aは、図3に示すように、アクチュエータホルダー2と、アクチュエータホルダー2に保持されたアクチュエータ(駆動部材)3と、弾性部材6を介してアクチュエータ3に保持されたバレルホルダー5と、カバー8とを備えている。
As shown in FIG. 3, the apparatus
アクチュエータホルダー2は、図5に示すように、LCP(液晶ポリマー)などの樹脂材料からなり、後述の電極端子22、23の一部をインサートした形で射出成形により形成されている。この実施形態のアクチュエータホルダー2は、外周が矩形状を呈し、中心部に光路となる円形状の貫通孔20gを有する筒状体からなる。
As shown in FIG. 5, the
このアクチュエータホルダー2は、左前方側の第1隅角部2aに、第1支持柱20aを備えている。又、アクチュエータホルダー2は、第1隅角部2aにおける第1支持柱20aの内側に、アクチュエータ3を保持するアクチュエータ固定部21を備えている。
The
このアクチュエータ固定部21は、アクチュエータホルダー2の上面2eから所定の深さで円柱状に窪まされるように形成され上方が開放されている。
The
又、アクチュエータホルダー2は、第1隅角部2aにおけるアクチュエータ固定部21を挟んでその両側に、第1電極端子22の先端22aと第2電極端子23の先端23aとがアクチュエータホルダー2の上方側に突出するように配設されている。
Further, the
これらの第1電極端子22及び第2電極端子23は、図6に示すように、それぞれ、その中間部がアクチュエータホルダー2に埋設され、その基端側がアクチュエータホルダー2の外側面から突設されて外部接続端子22b、23bをなしている。そして、この撮像装置1が搭載される図示しない携帯電話の回路基板やコネクタと、この外部接続端子22b、23bとが接続される。
As shown in FIG. 6, the
又、この実施形態では、図6に示すように第1電極端子22の外部接続端子22b及び第2電極端子23の外部接続端子23bは、それぞれ、互いの外部接続端子22b、22bの下面同士が面一になるように、段部を介して折り曲げ成形されている。これにより、第1電極端子22の外部接続端子22b及び第2電極端子23の外部接続端子23bのそれぞれが、例えば携帯電話の回路基板に置かれることにより回路基板に通電可能に接続できるようになっている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the
又、アクチュエータホルダー2は、図3に示すように第2隅角部2b、第3隅角部2c及び第4隅角部2dに、それぞれ、第2支持柱20b、第3支持柱20c、第4支持柱20dを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, the
又、アクチュエータホルダー2は、図2に示すように、下面が、撮像素子を取り付ける際の撮像素子取付基準面19aを備えている。この実施形態では、アクチュエータホルダー2の下面の略全体が撮像素子取付基準面19aをなしており、後述の撮像素子72を有するセンサ基板7がこの撮像素子取付基準面19aに取り付けられることにより、撮像素子72の光学面が撮像素子取付基準面19aと平行に配設されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
アクチュエータ3は、図4に示すように軸方向に伸縮する電気機械変換素子である圧電素子31と、圧電素子31の一端に接合された駆動軸32と、圧電素子31の他端に接合された錘33とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
錘33は、圧電素子31の伸縮による変位を駆動軸32側に、より大きい変位を発生させるためのものである。この実施形態では、錘33は、タングステンやタングステン合金など比重の高い材料から構成されている。
The
又、錘33は、外径が圧電素子31の外周から全周に渡って外周方向に突出するように形成された円柱状のものから構成されている。
Further, the
尚、この錘33は、圧電素子31の他端がアクチュエータホルダー2に取付けられるなどして、錘33の機能と同様の機能を発揮することができる場合には、省略されてもよい。
The
圧電素子31は、入力の電気エネルギーを、伸縮する機械エネルギー、すなわち、機械的な運動に変換する素子であり、例えば、入力の電気エネルギーを圧電効果によって機械的な伸縮運動に変換する圧電素子等である。このような圧電素子は、例えば、積層体と、一対の外部電極とを備えている。
The
積層体は、圧電材料から成る薄膜状(層状)の圧電層と導電性を有する薄膜状(層状)の内部電極層とを交互に複数積層して成るものである。積層体は、本実施形態では、四角柱形状となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、多角柱状や円柱形状等であってよい。 The laminated body is formed by alternately laminating a plurality of thin film (layered) piezoelectric layers made of a piezoelectric material and a conductive thin film (layered) internal electrode layer. In the present embodiment, the laminate has a quadrangular prism shape, but is not limited to this, and may be, for example, a polygonal column shape or a cylindrical shape.
複数の内部電極層は、その一部が互いに対向する一対の外周側面で外部に臨むようにそれぞれ構成されている。一対の外部電極は、積層体における前記一対の外周側面上に積層方向に沿って形成され、前記電気エネルギーを積層体に供給するものであり、前記複数の内部電極と順次交互に接続されている。 Each of the plurality of internal electrode layers is configured to face the outside with a pair of outer peripheral side surfaces facing each other. The pair of external electrodes are formed along the stacking direction on the pair of outer peripheral side surfaces in the stacked body, and supply the electric energy to the stacked body, and are sequentially and alternately connected to the plurality of internal electrodes. .
圧電材料は、例えば、いわゆるPZT、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸タンタル酸カリウム(K(Ta,Nb)O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)およびチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)等の無機圧電材料である。 Examples of the piezoelectric material include so-called PZT, lithium niobate (LiNbO 3 ), potassium niobate tantalate (K (Ta, Nb) O 3 ), barium titanate (BaTiO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), and titanium. An inorganic piezoelectric material such as strontium acid (SrTiO 3 ).
又、圧電素子31は、各層間の電極を並列に接続する外部電極31aが対向する2つの側面に銀などをスパッタするなどして形成されている。
The
そして、この圧電素子31は、下端面が錘33の上端面に、エポキシ系接着剤等の接合用接着剤により接着されている。又、この実施形態では、接合用接着剤は、錘との短絡防止及び接着層厚を安定化させるため、樹脂性のビーズをエポキシ系接着剤に混入したものが用いられている。
The lower end surface of the
駆動軸32は、軸方向にカーボン繊維が配列するようにして樹脂により円柱状に成形されたCFRPからなる。この実施形態の駆動軸32は、外径が圧電素子31の外周から全周に渡って外周方向に突出するように形成されている。
The
そして、駆動軸32は、その下端面が圧電素子31の上端面に、接合用接着剤により接着されている。この接合用接着剤は、圧電素子31と錘33とを接着した接合用接着剤と同じものである。
The lower end surface of the
又、接合用接着剤は、駆動軸32と圧電素子31との接合面からはみ出た接合用接着剤(フィレット)は、圧電素子側に形成され、これにより、駆動軸32の全領域をバレルホルダー5との摺動に使うことができ、短い駆動軸32で大きなストロークが実現できるようにされている。
Also, the bonding adhesive (fillet) that protrudes from the bonding surface between the
このように構成されたアクチュエータ3は、図2に示すように、錘33側(一端側)を下にしてアクチュエータホルダー2のアクチュエータ固定部21に上方側から嵌挿されるようにして配置され、ホルダー固定用接着剤によってアクチュエータ固定部21と錘33とが接着されて固定されている。
As shown in FIG. 2, the
又、このようにしてアクチュエータホルダー2のアクチュエータ固定部21に保持されたアクチュエータ3は、2つの第1電極連結バネ24a及び第2電極連結バネ24bを介して圧電素子31の外部電極31aと、第1電極端子22の先端22a及び第2電極端子23の先端23aのそれぞれが通電可能に接続されている。
In addition, the
詳しくは、図6に示すように第1電極連結バネ24aと第2電極連結バネ24bとは、同構成を採っており、それぞれは、金や白金などでメッキが施されており、コイル部25aと、コイル部25aから径方向外側に突設された第1足部25b及び第2足部25cとを備えたねじりコイルバネから構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the first
そして、第1電極連結バネ24aは、コイル部25aに第1電極端子22の先端22aが押し入れられるようにして、第1足部25bが圧電素子31の一方の外部電極31aに当接し、第2足部25cがアクチュエータホルダー2に設けられたバネ係止部26(図9に図示)に係止されている。この状態で、コイル部25aにねじり力が蓄積してそのねじり力によって第1足部25bが圧電素子31の外部電極31aを押圧した状態になっている。
The first
又、第2電極連結バネ24bは、コイル部25aに第2電極端子23の先端23aが押し入れられるようにして、第1足部25bが圧電素子31の他方の外部電極31aに当接し、第2足部25cがアクチュエータホルダー2のバネ係止部26(図9参照)に係止されている。そして、その状態で、コイル部25aにねじり力が蓄積してそのねじり力によって第1足部25bが圧電素子31の外部電極31aを押圧した状態になっている。
The second
又、この実施形態では、第1電極連結バネ24a及び第2電極連結バネ24bのそれぞれの第1足部25bと圧電素子31の外部電極31aとの当接部からコイル部25aにかけて導電性接着剤27が介在するように配設されている。これにより、第1電極連結バネ24a及び第2電極連結バネ24bに加えて、導電性接着剤27が圧電素子31の外部電極31aと第1電極端子22及び第2電極端子23とを通電可能に接続し、両者の接続をより確実なものにしている。
In this embodiment, the conductive adhesive is applied from the contact portion between the
また、この実施形態では、導電性接着剤27は、その表面に、補強接着剤28によって被覆され、導電性接着剤27の接着強度が補強されている。
In this embodiment, the surface of the
次に、バレルホルダー5について説明する。バレルホルダー5は、この実施形態では、液晶ポリマー(LCP)等の合成樹脂からなり、図8に示すように射出成形により円筒状に形成されている。
Next, the
このバレルホルダー5は、内周に形成された多条ネジの雌ネジ部51と、内周における軸方向の下端(一端)に形成された当て止め部52とを備えている。
The
雌ネジ部51は、レンズバレル9を連結するためのもので、この実施形態では、後述するレンズバレル9の雄ネジ部91と同様に、リードがピッチの3倍になった3条ネジから構成されている。又、雌ネジ部51は、ネジ山の断面が三角形状の三角ネジのものからなる(図11参照)。
The
当て止め部52は、レンズバレル9を当て止めするためのもので、図11に示すように、バレルホルダー5の下端内周に全周に亘って形成されている。この当て止め部52の内径は、後述のレンズバレル9の雄ネジ部91の外径よりも小さく設定されている。この実施形態では、当て止め部52は、その内径が雄ネジ部91の谷の径よりもやや小さい程度に形成されている。
The
弾性部材6は、図3、図7に示すように、板バネを略リング状に成形することにより形成されている。そして、この弾性部材6は、バレルホルダー5の外周を保持する弾性を有するリング状の保持部63と、その保持部63の一端に配設された第1挟持部61と、その保持部63の他端に配設された第2挟持部62とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 7, the
第1挟持部61は、径外側に突出するように形成されている。一方、第2挟持部62は、径内側に突出するように形成されている。そして、第1挟持部61が第2挟持部62の径外側(外周側)に配設され、これにより、第1挟持部61と第2挟持部62との間に、駆動軸32の軸方向に摺動可能且つ径方向に移動不能に駆動軸32を挟持(摩擦係合)する挟持部64が区画形成されている。
The
この挟持部64は、駆動軸32を挟持していない状態で、図7(c)に示すように、第1挟持部61の内側面と第2挟持部62の外側面との距離L5が、駆動軸42の外径よりも小さくなるように形成されている。
As shown in FIG. 7C, the holding
このように構成された弾性部材6は、保持部63がバレルホルダー5の外周に巻き付けられるように配設されてその弾性によってバレルホルダー5を固定的に保持するとともに、第1挟持部61と第2挟持部62とで駆動軸32を挟持する。これにより、バレルホルダー5は、アクチュエータ3の駆動軸32に移動可能に保持される。
The
次に、カバー8について、図1、図3に基いて説明する。この実施形態のカバー8は、0.1mm〜0.2mmのステンレス製の薄板を絞り加工、プレス加工により形成されており、上壁81に光路となる貫通孔82を備えている。
Next, the
又、カバー8は、4つの側壁83のそれぞれに、アクチュエータホルダー2の側面に設けられた係止用突起20fに係止する係止用孔84を備えている。尚、この実施形態では、係止用突起20fは、2個であり、対向する2つの係止用孔84と係止するようになっている。
Further, the
そして、このカバー8は、アクチュエータホルダー2の第1支持柱20a、第3支持柱20c及び第4支持柱20dのそれぞれの上面に設けられた載置台20e、及び、第2支持柱20bの上面に、カバー8の上壁81の内面とが当接した状態で、係止用孔84と係止用突起20fとが係止している。
The
又、この係止状態で、載置台20e、及び、第2支持柱20bの上面と、カバー8の上壁81の内面とが接着剤により接着されて結合される。
Further, in this locked state, the upper surface of the mounting table 20e and the
又、装置本体1aは、図2に示すように、アクチュエータホルダー2の下方側に、IRカットフィルタ71及び撮像素子72を有するセンサ基板7が付設されている。
Further, as shown in FIG. 2, the apparatus
撮像素子72は、全体を図示していない撮像光学系によって結像された物体(被写体)の光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路(不図示)へ出力する素子である。撮像素子72は、例えば、CCD型のイメージセンサや、CMOS型のイメージセンサ等である。
The
次に、レンズバレル9について説明する。このレンズバレル9は、図1、図9及び図11に示すように、円筒状のバレル本体90と、バレル本体90に保持されたレンズ12とから構成されている。バレル本体90は、この実施形態では、必要に応じてガラス繊維などが混入されたLCPなどの材料によって射出成形などにより形成されている。
Next, the
このバレル本体90は、その外周面に、バレルホルダー5の雌ネジ部51と螺合する雄ネジ部91を備えている。雄ネジ部91は、そのリードLがピッチPの3倍になった3条ネジである。3条ネジの各ネジ山91aは、バレルホルダー5の雌ネジ部51のネジ山と同形状の三角ネジから構成されている。
The barrel
又、バレル本体90は、その下端(一端)に、バレルホルダー5の当て止め部52に当接して当て止めされる被当て止め部91b、92a(図10中の網掛けを施した部分)を備えている。被当て止め部91b、92aは、バレルホルダー5の軸方向(光軸方向)と略垂直な垂直面に形成されている。
Further, the barrel
この実施形態の被当て止め部は、雄ネジ部91に形成された多条ネジ当接部91bと、バレル本体90の下端面92の一部に形成された端面当接部92aとから構成されている。
The stopper portion of this embodiment is composed of a multi-thread
詳しくは、バレル本体90の下端面92は、軸方向(光軸方向)と略垂直な垂直面に形成されている。そして、下端面92の径方向外側部の全周が端面当接部92aをなしている。
Specifically, the
又、雄ネジ部91の各ネジ山91aは、バレル本体90の下端面92を始端としそれらの各始端から軸方向の上端(他端)に向かってらせん状に延されるようにして形成されている。そして、それらの始端の全体が多条ネジ当接部91bをなしている。又、多条ネジ当接部91bは、バレル本体90の下端面92の径方向外側における周方向の3箇所に、隣接する2つの中心角αが120°になるように等間隔で配設されている。
Each
又、バレル本体90は、図1に示すように、上面に、工具と係脱自在に係合する工具係合部91cを備えている。この実施形態の工具係合部91cは、上面における周方向の3箇所に、上面から凹まされるようにして形成されている。
Moreover, as shown in FIG. 1, the barrel
レンズ12は、物体の光学像を撮像素子72の受光面上に結像する。レンズ12は、1枚のレンズであってよく、また複数のレンズを備えるものであってもよい。レンズ12は、例えば、フォーカシング(合焦)を行うために光軸に沿って移動するレンズであってよく、また例えば、ズーミング(変倍)を行うために光軸に沿って移動するレンズであってよい。このようなレンズ12を備える撮像光学系によって物体の光学像が、撮像光学系によりその光軸に沿って撮像素子72の受光面まで導かれ、撮像素子72によって前記物体の光学像が撮像される。
The
そして、レンズ12は、バレル本体90の内周側に、例えば接着剤により接着されている。
The
このように構成されたレンズバレル9は、雄ネジ部91がバレルホルダー5の雌ネジ部51に螺合される。そして、螺合されたレンズバレル9が、例えば工具係合部91cに係合された工具(図示せず)を介してバレルホルダー5に対して回転操作される。
In the
そして、レンズバレル9の被当て止め部91b、92aがバレルホルダー5の当て止め部52に当接するまで回転操作される。
Then, the rotating operation is performed until the
その際、レンズバレル9の雄ネジ部91とバレルホルダー5の雌ネジ部51とが3条ネジから構成されているため、一条ネジに比較してリード角が立っているため、少ない回転量でねじ込むことが可能であり、組み込み工程のタクトタイムを短縮することができる。
At that time, since the male threaded
又、レンズバレル9の被当て止め部91b、92aは、周方向に沿って等間隔に配設された3つのネジ山91aの始端からなる多条ネジ当接部91bを備えているため、レンズバレル9は、その軸方向がバレルホルダー5の軸方向に対して傾くことなく平行に位置決めされる。
Further, the
例えば図15(a)に示すように、一条ネジの雄ネジ部191を有するレンズバレル109とその雄ネジ部191に螺合した雌ネジ部151を有するバレルホルダー105とを備えた比較例の場合、当て止め部152は、円周上で安定的にレンズバレル109を当接させるため、雌ネジ部151の内径よりも小さな開口内径とし、レンズバレル109の一端に形成された被当て止め部191aが当て止め部152に当接するよう構成される。
For example, as shown in FIG. 15A, in the case of a comparative example provided with a
このような構成の比較例においては、以下の問題点がある。即ち、当て止め部152における被当て止め部191aとの係り代L6(当接する部分の径方向の長さ)を大きくとると、当て止め部152の開口内径が小さくなってしまい、光路に制約が生じ、又、レンズ外径が小さくなるため、Fナンバーを小さくする設計が困難になってしまう。
The comparative example having such a configuration has the following problems. That is, if the engagement allowance L6 (the length in the radial direction of the abutting part) of the
その一方、レンズ外径を大きくするために当て止め部152の係り代L6を小さくすると、図15(b)に示すようにレンズバレル109の被当て止め部191aが当て止め部152に当接後も過剰にねじ込んでしまい、適正な位置に当て止めして固定することができない。これは、レンズバレル109をねじ込む際のトルクによるレンズバレル109の推進力に対して、当て止め部152の腕長さ(ネジ高さL7+係り代L6、図15(a)に図示)が長いためにバレルホルダー105の当て止め部152が変形しやすく、かつ、係り代L6が小さいために、当接時のトルク変化が小さく、作業者、あるいは、ねじ込み装置が検出できないために起こる。例えば雄ネジ部191及び雌ネジ部151がM6P0.3では、ネジ山の高さL7が0.16mm、係り代L6を0.2mmに設定すると、腕長さ(ネジ高さL7+係り代L6)が0.36mm、レンズ外径が最大5.28mmとなる。
On the other hand, when the engagement allowance L6 of the
その場合において、バレルホルダー105の外径自体を大きくすることは、撮像装置全体の外形寸法を大きくすることに繋がる。あるいは、アクチュエータ3のサイズを制約し、駆動力不足や、直進性の悪化を招く。
In that case, increasing the outer diameter itself of the
又、レンズバレル109の雄ネジ部191のねじ山自体に被当て止め部を形成して当て止め部152に当接させる構成にする場合、一条ネジでは円周上の1箇所にしか当接部を形成できないため、安定的に固定することができず、レンズバレル109の傾き(チルト悪化)などを招く。
Further, in the case of forming a contact stop portion on the screw thread itself of the
又、当て止め部152を設けず、ねじ込み回転量でレンズ位置を所定位置に保持し、検査後接着固定することも可能であるが、回転量の制御が必要であること、保持する力が発生しないため、検査、接着工程の間に回転してしまう可能性があること、雌ネジと雄ネジ部のガタにより、レンズバレルの姿勢が傾く可能性がある。
In addition, it is possible to hold the lens position at a predetermined position by screwing rotation amount without providing the
一方、本実施形態では、図12に示すように、当て止め部52の係り代L2は、雄ネジ部91のネジ山91aの高さL3と略同じになり、又、当て止め部52の腕の長さは、係り代L2のみとなり、上記図15(a)に示した比較例に較べて、当て止め部52の内径L1が大きくなるとともに、腕の長さが短くなる。従って、レンズバレル9の回転操作に際して、当て止め部52が変形するおそれの少ないものにできる。しかも、周方向に等間隔に配設された3つの多条ネジ当接部91bによって、レンズバレル9は、その軸方向がバレルホルダー5の軸方向に対して傾くことがない。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, the engagement allowance L <b> 2 of the
例えば、雄ネジ部91がM6P0.3のネジの場合で、係り代L2を0.2mmに設定すると、上記比較例では、上述のように腕長さ(ネジ高さL7+係り代L6、図15参照)が0.36mm、最大レンズ外径が5.28mmとなるが、本実施形態では、腕長さが0.2mm、最大レンズ外径が5.6mmにできる。マイクロカメラモジュールにとっては、この差が、画質面、サイズ面、あるいは、設計余裕量としての生産安定性への影響が非常に大きい。
For example, when the
そして、このようにしてレンズバレル9の被当て止め部91b、92bとバレルホルダー5の当て止め部52とが当接された状態で、工具係合部91c付近に接着剤が充填されてレンズバレル9とバレルホルダー5とが接着される。
In this way, the adhesive is filled in the vicinity of the
以上のように構成された本発明の撮像装置1は、例えば携帯電話機の回路基板に、第1電極端子22の外部接続端子22b及び第2電極端子23の外部接続端子23b(図1等参照)が置かれるようにして携帯電話機の筐体内に設置される。
The
そして、駆動回路から第1電極端子22の外部接続端子22b及び第2電極端子23の外部接続端子23bに電力が供給されると、アクチュエータ3の圧電素子31が軸方向に振動してその振動によって駆動軸32が往復移動し、その往復移動によってバレルホルダー5が駆動軸32の軸方向(光軸方向)に移動する。
When electric power is supplied from the drive circuit to the
より詳しくは、圧電素子31に所定のデューティ比の矩形波が付与されることによって圧電素子31の変位が三角波状となり、その矩形波のデューティ比を変えることによって振幅の上昇時と下降時とで傾きの異なる三角波が発生する。アクチュエータ3の駆動メカニズムは、これを利用するものである。
More specifically, when a rectangular wave having a predetermined duty ratio is applied to the
例えば、駆動軸32をゆっくりと振動させることで、その駆動軸32に摩擦係合しているバレルホルダー5もその振動に応じて移動し、摩擦係合した摩擦力を超える程の瞬時に、駆動軸32を振動させると、バレルホルダー5がそのまま取り残される。このような駆動軸32の軸方向の振動を繰返し行うことで、バレルホルダー5が駆動軸32の軸方向に移動する。
For example, when the
尚、上記実施形態では、レンズバレル9の被当て止め部が多条ネジ当接部91bと端面当接部92aとから構成されたが、この形態のものに限らず、例えばレンズバレル9の被当て止め部は、多条ネジ当接部91bのみから構成されたものでもよい。この場合でも、多条ネジ当接部91bは円周上等間隔の3箇所で明確にバレルホルダー5に当接でき、傾き無く平行に位置決めできる。
In the above embodiment, the stopper portion of the
上記実施形態では、バレルホルダー5の雌ネジ部51とそれに螺合したレンズバレル9の雄ネジ部91とは、それぞれ、ネジ山の断面が三角形状の三角ネジから構成されたが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。
In the above-described embodiment, the
例えば図12(a)(b)に示すように、バレルホルダー205の雌ネジ部251とそれに螺合したレンズバレル209の雄ネジ部291とは、それぞれ、ネジ山の断面が、例えばJIS規格に規定するような台形状の台形ネジから構成されたものでもよい。
For example, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the female threaded
このような台形ネジから構成すれば、図12(c)に示すように、雄ネジ部291のネジ山291aの始端からなる多条ネジ当接部291bと、端面292の径方向外側の端面当接部292aとからなる被当て止め部(網掛け部)におけるその多条ネジ当接部291bの面積は、上記実施形態の三角ネジの雄ネジ部91の場合に較べて大きくなる。これにより、レンズバレル209は、さらに安定的にバレルホルダー205に位置決めされて保持される。
With such a trapezoidal screw, as shown in FIG. 12 (c), the multiple threaded
尚、この場合においても、被当て止め部は、多条ネジ当接部291bのみから構成されたものでもよい。
In this case as well, the to-be-stopped portion may be composed only of the multi-thread
更には、図13(a)(b)に示すように、バレルホルダー305の雌ネジ部351とそれに螺合したレンズバレル309の雄ネジ部391とは、それぞれ、ネジ山の断面が、例えばJIS規格に規定するような矩形状の角ネジから構成されたものでもよい。
Further, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the female threaded
このような角ネジから構成すれば、図13(c)に示すように、雄ネジ部391のネジ山391aの始端からなる多条ネジ当接部391bと、端面392の径方向外側の端面当接部392aとからなる被当て止め部(網掛け部)におけるその多条ネジ当接部391bの面積は、上記の三角ネジの雄ネジ部91又は台形ネジの雄ネジ部391の場合に較べて大きくなる。これにより、レンズバレル309は、より一層、安定的にバレルホルダー305に位置決めされて保持される。
With such a square screw, as shown in FIG. 13 (c), a multi-thread
尚、この場合においても、被当て止め部は、多条ネジ当接部391bのみから構成されたものでもよい。
In this case as well, the to-be-stopped portion may be composed only of the multi-thread
又、上記実施形態では、バレルホルダー5の雌ネジ部51とそれに螺合したレンズバレル9の雄ネジ部91とは、それぞれ、3条ネジから構成されたが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。
Moreover, in the said embodiment, although the
例えば図14(a)(b)に示すように、バレルホルダー405の雌ネジ部451とそれに螺合したレンズバレル409の雄ネジ部491とは、それぞれ、2条ネジから構成され、或いは、4条以上の多条ネジから構成されてもよい(図14では、2条ネジから構成された場合を例示)。
For example, as shown in FIGS. 14A and 14B, the female threaded
この場合でも、ねじ山491aの始端からなる多条ネジ当接部491bは、周方向における2箇所又は4箇所以上に形成され、これにより、バレルホルダー405が撮像センサに対する光軸方向の位置及び姿勢を、正確な状態で保持され、撮像装置の高画質化を図ることができる。又、レンズバレル409のバレルホルダー405に対するねじ込みトルクが1条ネジのものに較べて小さくなるとともに回転量が少なくなり、生産性の向上が図られる。
Even in this case, the multi-thread
1 撮像装置
2 アクチュエータホルダー
3 アクチュエータ
5、205、305、405 バレルホルダー
6 弾性部材
8 カバー
9、209、309、409 レンズバレル
51、251、351、451 雌ネジ部(多条ネジの雌ネジ部)
91、291,391、491 雄ネジ部(多条ネジの雄ネジ部)
91b、291b、391b、491b 多条ネジ当接部
DESCRIPTION OF
91,291,391,491 Male threaded part (Male threaded part of multiple threads)
91b, 291b, 391b, 491b Multi-thread screw contact part
Claims (4)
前記レンズバレルを保持した筒状のバレルホルダーとを備え、
前記バレルホルダーは、その内周に形成された多条ネジの雌ネジ部と、前記バレルホルダーの軸方向の一端側に形成され前記レンズバレルを当て止めする当て止め部とを備え、
前記レンズバレルは、その外周に形成され前記雌ネジに螺合する多条ネジの雄ネジ部と、前記当て止め部に当接して当て止めされる被当て止め部とを備え、
前記被当て止め部は、前記雄ネジ部の一端が光軸方向と略垂直な垂直面になるように、前記雄ネジ部の一端に形成された多条ネジ当接部を備えていることを特徴とする撮像装置。 A lens barrel holding one or more lenses;
A cylindrical barrel holder holding the lens barrel;
The barrel holder includes a female thread portion of a multi-thread screw formed on an inner periphery thereof, and a stopper portion that is formed on one end side in the axial direction of the barrel holder and stops the lens barrel.
The lens barrel includes a male thread portion of a multi-threaded screw that is formed on an outer periphery of the lens barrel and is engaged with the female screw, and a stopper portion that contacts and stops against the stopper portion,
The abutted stopper includes a multi-thread screw contact portion formed at one end of the male screw portion so that one end of the male screw portion is a vertical surface substantially perpendicular to the optical axis direction. An imaging device that is characterized.
Priority Applications (1)
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JP2013112539A JP2014232190A (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013112539A JP2014232190A (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Imaging device |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2013112539A Pending JP2014232190A (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
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2013
- 2013-05-29 JP JP2013112539A patent/JP2014232190A/en active Pending
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