JP5203272B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、筐体に内蔵される基板にカメラホルダによってカメラモジュールが取り付けられる撮像装置に関するものである。

デジタルカメラ、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等の電子装置の筐体内の基板に、カメラホルダによってカメラモジュールを位置決めして取り付ける技術が知られている。例えば特許文献１には、カメラユニットをホルダ部材によって回路基板上に取り付けている。

かかるカメラユニットとホルダ部材の間、および、ホルダ部材と筐体との間には、それぞれ、防塵部材として、スポンジなどの柔らかい素材が用いられている。

特開２００４−２００９４４号公報

近年の携帯電話等は薄型化・高機能化が進み、テレビアンテナ、メモリカード、ＳＩＭカード等が電子部品が回路基板に実装されて、回路基板の高密度化が進んでいる。かかる事情から、筐体内の回路基板に取り付けられるカメラモジュールが占めるスペースも可能な限り小さくすることが求められている。

また、携帯電話等に搭載されるカメラモジュール自体も高機能化が進み、オートフォーカス（ＡＦ：Auto Focus）機能が搭載されているものも多い。ＡＦの場合はカメラ内部のレンズユニットが光軸方向に駆動し、被写体に合わせて自動的にピントが合うように制御されている。

しかしながら、カメラ上部に配置される防塵用のスポンジが、上記レンズユニットの可動部分に干渉してしまい、ＡＦ動作に支障をきたす場合があった。これは、カメラに対し、スポンジの当たる領域も狭く、スポンジの貼りズレの影響により、スポンジがつぶれてはみ出してしまう現象があったためである。

また、筐体側に防塵のスポンジを貼る場合でも、カメラが搭載されている基板との位置ズレ等により、同様にレンズユニットにスポンジが入り込み、レンズユニットの動作を妨げていた。

一方、防塵スポンジをより硬い部材（弾性ゴム）にした場合、組立時の高さ方向のバラツキにより、隙間が発生してしまうことがある。そこで防塵スポンジのつぶし量を増やして隙間の発生を防止しようとすると、こんどは筐体を変形させてしまうおそれが生じる。

本発明は、このような課題に鑑み、防塵機能を担保しながら、カメラモジュールのレンズユニットのＡＦ動作に支障をきたさず、筐体の変形も生じない撮像装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置の代表的な構成は、露光用開口が設けられた筐体と、筐体に内蔵される基板に取り付けられ、露光用開口の周囲にて第１の防塵部材を介して筐体に当接するカメラホルダと、カメラホルダのうち筐体に当接する部分の内面に第２の防塵部材を介して当接するカメラモジュールと、カメラモジュール内を移動可能なレンズユニットと、を備え、第２の防塵部材は、第１の防塵部材より弾性が高いことを特徴とする。

上記の第２の防塵部材は、第１の防塵部材より体積が小さくてよい。

上記のレンズユニットは移動して焦点距離を調節可能であり、第２の防塵部材はレンズユニットと干渉しない。

上記のカメラモジュールは、基板を貫通する位置で基板に取り付けられているとよい。

上記の第１の防塵部材はスポンジ製であり、第２の防塵部材はゴム製としてよい。

本発明によれば、防塵機能を担保しながら、カメラモジュールのレンズユニットのＡＦ動作に支障をきたさず、筐体の変形も生じない撮像装置を提供可能である。

本発明による撮像装置の実施形態である携帯電話機を示す図である。 図１の筐体内部の基板を示す図である。 図１および図２の携帯電話機カメラホルダ１４０周辺の構造図である。 図３のカメラホルダ・カメラモジュールの拡大図である。 図４のカメラホルダ・カメラモジュールの分解図である。 図４および図５のカメラホルダ・カメラモジュールの拡大図である。 図６（ｂ）のカメラモジュール・カメラホルダを、より簡略化して示す模式図である。 図６（ａ）のカメラモジュールの拡大平面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明による撮像装置の実施形態である携帯電話機１００を示す図であり、図２は図１の筐体内部の基板を示す図である。

なお、本実施形態では携帯電話機１００を撮像装置の実施形態としているが、デジタルカメラ、ＰＨＳ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルオーディオプレーヤなど、カメラモジュールを搭載可能なあらゆる電子機器を実施形態としてよい。

携帯電話機１００は、図１に示すように、露光用開口１１０が設けられた筐体１２０を備える。露光用開口１１０には、アクリル、ガラスなどの窓があり、一般的には筐体１２０に両面テープなどで取り付けられている。

携帯電話機１００は、図２に示すように、筐体１２０に内蔵される基板１３０に取り付けられ、露光用開口１１０の直下に位置するカメラホルダ１４０を備える。カメラホルダ１４０内には、後述するカメラモジュール１５０が保持されていて、カメラモジュール１５０は、筐体１２０に設けられた露光用開口１１０を通して被写界から光を取り込み、被写体を撮像する。

基板１３０上には、カメラホルダ１４０の他、振動モータ部１４２、メモリカード部１４４、リンガースピーカ部１４６、インターフェースコネクタ部１４８等が配置されている。このように携帯電話機１００は高機能化、および小型化により、電子部品の配置スペースを確保することが困難になっている。

図３は図１および図２の携帯電話機カメラホルダ１４０周辺の構造図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。カメラモジュール１５０はＺ状に曲げられたフレキシブル基板１５２によって基板１３０に接続されている。

図４は図３のカメラホルダ１４０・カメラモジュール１５０の拡大図であり、図５は図４のカメラホルダ１４０・カメラモジュール１５０の分解図であり、図５（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる角度からカメラホルダ１４０・カメラモジュール１５０を見た図である。

カメラホルダ１４０は、図４に示すように、露光用開口１１０周囲にて第１の防塵部材１６０を介して筐体１２０に当接する。一方、図５に示すように、カメラモジュール１５０は、カメラホルダ１４０のうち筐体１２０に当接する部分の内面に、第２の防塵部材１７０を介して当接する。

（第１の防塵部材）
本実施形態の特徴は、第２の防塵部材１７０が、第１の防塵部材１６０より弾性が高い（硬い）ことである。例えば、第１の防塵部材１６０はスポンジ製とし、第２の防塵部材１７０はシリコンゴムやクロロプレンゴムなどのゴム製としてよい。柔らかい第１の防塵部材１６０は、圧力を受けても、当接している筐体１２０を変形させることがない。

図６は図４および図５のカメラホルダ１４０・カメラモジュール１５０の拡大図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。カメラモジュール１５０は、レンズユニット１８０と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子１９０とを有する。携帯電話機１００を完成体にすると、レンズユニット１８０のレンズ部１８２の全面に粉塵が付着しないよう、カメラホルダ１４０に取り付けられた第１の防塵部材１６０と第２の防塵部材１７０とで、レンズ部１８２を密封することが可能である。

カメラモジュール１５０のレンズユニット１８０は、光軸２００方向にカメラモジュール１５０内を移動可能であり、これによって、レンズユニット１８０は焦点距離を調節可能である。すなわち、レンズユニット１８０はＡＦ機能を有する。

（第２の防塵部材）
本実施形態では、カメラホルダ１４０をカメラモジュール１５０に取り付けると、内側の第２の防塵部材１７０は、レンズユニット１８０が移動する際にも、レンズユニット１８０と干渉しない。したがって、レンズユニット１８０ＡＦ機能の精度に悪影響を及ぼさない。これは、第２の防塵部材１７０の弾性が高く（硬く）、貼りズレによってレンズユニット１８０に接触するといった現象は生じないからである。また第２の防塵部材１７０は、カメラモジュール１５０・カメラホルダ１４０の密着も精密に保ち、光軸がぶれない。これは、弾性が高い第２の防塵部材１７０は、圧力を受けると均等につぶれる性質があり、一部のみ深くつぶれて光軸をぶれさせたりすることがないからである。

また、携帯電話機１００を完成体としたとき、筐体１２０と第１の防塵部材１６０との密着圧力に対し、カメラホルダ１４０でその圧力を受けると、いくら金属とはいえ、変形してしまうおそれがある。しかし本実施形態では、第２の防塵部材１７０は、第１の防塵部材１６０より硬いため、カメラホルダ１４０をカメラモジュール１５０と密着させると同時に上記の圧力を受けても、カメラホルダ１４０は変形しない。このように、第２の防塵部材１７０は、防塵に加えて、カメラホルダ１４０を補強する役割も果たす。

図７は図６（ｂ）のカメラモジュール１５０・カメラホルダ１４０を、より簡略化して示す模式図である。図３（ｂ）にも示したように、カメラモジュール１５０は、筐体１２０全体の厚みを薄くするため、基板１３０を貫通する位置で基板１３０に取り付けられている。したがって、図７に示すように、第２の防塵部材１７０は、矢印２０２で示す、基板１３０裏側から到来する粉塵にも対処可能である。

なおカメラホルダ１４０は板金または板状樹脂によって一体成型されている。カメラホルダ１４０の素材は、弾性のある板状の部材であればいかなるものでもよい。

図８は図６（ａ）のカメラモジュール１５０の拡大平面図である。第２の防塵部材１７０は、レンズユニット１８０と干渉することは許されないため、レンズユニット１８０の動作領域２１０に入ってはならない。このように、貼り付けスペース２１２の狭さの関係上、第２の防塵部材１７０は、第１の防塵部材１６０より体積が小さくなり、貼りズレの問題を生じやすい。しかし既に述べたように、第２の防塵部材１７０の弾性が高く（硬く）、図７にも示すように、たとえ体積が小さくとも、貼りズレによってレンズユニット１８０に接触するといった現象は生じない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、筐体に内蔵される基板にカメラホルダによってカメラモジュールが取り付けられる撮像装置に利用することができる。

１００ …携帯電話機
１１０ …露光用開口
１２０ …筐体
１３０ …基板
１４０ …カメラホルダ
１４２ …振動モータ部
１４４ …メモリカード部
１４６ …リンガースピーカ部
１４８ …インターフェースコネクタ部
１５０ …カメラモジュール
１５２ …フレキシブル基板
１６０ …第１の防塵部材
１７０ …第２の防塵部材
１８０ …レンズユニット
１８２ …レンズ部
２００ …光軸
２１０ …レンズユニット動作領域

Claims (5)

1. 露光用開口が設けられた筐体と、
   前記筐体に内蔵される基板に取り付けられ、前記露光用開口の周囲にて第１の防塵部材を介して前記筐体に当接するカメラホルダと、
   前記カメラホルダのうち前記筐体に当接する部分の内面に第２の防塵部材を介して当接するカメラモジュールと、
   前記カメラモジュール内を移動可能なレンズユニットと、
   を備え、
   前記第２の防塵部材は、前記第１の防塵部材より弾性が高いことを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２の防塵部材は、前記第１の防塵部材より体積が小さいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記レンズユニットは移動して焦点距離を調節可能であり、
   前記第２の防塵部材は前記レンズユニットと干渉しないことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記カメラモジュールは、前記基板を貫通する位置で該基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第１の防塵部材はスポンジ製であり、
   前記第２の防塵部材はゴム製であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。