WO2006043456A1 - カメラモジュール及びこれを備えた携帯端末並びに情報端末 - Google Patents

Abstract

ピエゾ素子のような摩擦駆動型駆動源を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共にピエゾ素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処した、カメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供するために、カメラモジュールは、少なくとも１以上の光学レンズ４を保持すると共に軸穴部を備えるレンズ保持部と、軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に軸部材と当接する作動部を備えると共にレンズ保持部の軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子１０とを含むようにし、軸穴部近傍に粘着部材２７１ｓを配置して小型で軽量、かつ、ピエゾ素子１０と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスを粘着部材２７１ｓで飛散しないようにした。

Description

明 細 書

カメラモジュール及びこれを備えた携帯端末並びに情報端末

技術分野

[0001] 本発明は、小型軽量に構成したカメラモジュール及びこれを備えた携帯端末並び に情報端末に関する。

背景技術

[0002] 最近の携帯電話などの携帯端末に使われるカメラモジュールは、撮像素子 (CCD) の高画素化に伴ない、通常の電子カメラ (デジカメ）と同様な、高速、高精度なオート フォーカス (AF)機能や焦点距離の変化 (ズーム)機能が要求され、さらに携帯端末 そのものの小型化、軽量ィ匕によって、必然的にカメラモジュールも小型化、軽量化が 望まれている。

[0003] このようなカメラモジュールに於けるオートフォーカスや焦点距離の変化 (ズーム）の ためには、レンズ群を光軸方向に移動させることが必要であり、そのため従来では、 例えば特許文献 1に示されて 、るように、光学系の側面に配置された一つの円筒力 ムをモータで駆動し、ズームレンズ枠と AFレンズ枠とを駆動するようにしたものや、同 じくレンズ枠に隣接して配置した円筒カムをモータにより駆動し、それによつてオート フォーカス用レンズ枠とズームレンズ枠とを移動させて、テレとマクロの 2点切換をす るようにした機構などが用いられて 、る。

[0004] また、円筒カムだけでなぐオートフォーカス用レンズ枠やズーム用レンズ枠をそれ ぞれに対応したオートフォーカス用リードスクリューやズーム用リードスクリューで駆動 するよう構成し、最も被写体側のレンズをケース前面に固定すると共に、これらのリー ドスクリューをケースにおける一辺の隅に設ける、ケースにレンズ枠のガイド支持部を 設け、さらに、光軸周りの第 1象限にズーム用リードスクリューを、第 2象限にフォー力 ス用リードスクリューを、第 3象限にレンズ枠のガイドシャフトを配置するなどの構成と したカメラモジュールや、へリコイド機構を用いてレンズ群を光軸方向に移動させる機 構を有したカメラモジュールなどが存在する。

[0005] し力しながら、こういった円筒カム、リードスクリュー、へリコイドなどを用いた従来の カメラモジュールでは、その駆動源として一般的に回転子を有する電磁モータゃパ ルスモータが用いられている力 こういった回転子を用いた電磁モータは、回転子と その周囲に電磁石や永久磁石が必要であって軸方向長さを短くしたとしても、円柱 形状部分が不可欠であるからカメラモジュールを小型化する上でのネックとなり、さら に騒音なども発生する。

[0006] そこで、こういった電磁モータに於ける欠点を解決するため従来から、レンズ枠を光 軸方向へ移動させる駆動源として、電界や磁界の変化に応じて機械的歪みを発生 するピエゾ素子 (ρζτ)等の圧電素子で機械振動子を構成し、ロータゃスライダをこ の機械振動子に接触させて機械振動子の振動を出力として取り出せるようにした摩 擦駆動型の駆動源が用いられている。このような摩擦駆動型の駆動源は、低速であ るが高トルクで応答性 ·制御性に優れ、微小な位置決めが可能であり、無通電時に 保持トルク (または保持力）を有し、静粛性に優れる、小型'軽量であるなどの利点を 有している。

[0007] 例えば特許文献 2には、レンズ枠に圧電素子を配置し、尺取り虫のようにしてレンズ を駆動する光学機器が示され、また、特許文献 3及び特許文献 4には、レンズ枠駆動 の送りネジの端部に圧電素子を接触配置し、歩進的回転を与えるようにしたレンズ移 動装置が示され、また特許文献 5には、電気信号を印加することで振動する電気 機械工ネルギー変換素子と接触し、変換素子の振動によって回転させられる送りネ ジによってレンズ枠を移動させたり、特許文献 6に示されているように、リニア駆動式 振動波ァクチユエータ (圧電素子)を用い、圧電素子の当接により、レンズ枠を直接 駆動するものなどが提案されて ヽる。

[0008] さらに、レンズ枠又は鏡筒もしくはレンズホルダの何れかに圧電素子を配置し、圧 電素子の楕円運動でレンズを駆動するようにしたり、リードスクリュー端部にロータを 配置し、ロータの外周面に当接するように圧電素子を配置してロータを回転させ、レ ンズを移動するように構成したものも提案されており、こう ヽつたピエゾ素子 (PZT)な どを用いた摩擦駆動型の駆動源としては、例えば特許文献 7乃至特許文献 12など に詳細に示されている。

[0009] し力しながら、こう 、つたピエゾ素子 (PZT)などを用いた摩擦駆動型の駆動源では 、ピエゾ素子が被駆動体と当接する部位が摩擦により削れ、削れカスが粉塵としてレ ンズを汚し、ゴーストやフレアなどを生じることがある。こういった光学系内部の粉塵に 対処する方法としては、例えば特許文献 13、 14に、粘着剤を光学系内部に施してポ リゴンミラーの回転によって飛散する粉塵を捉えたり、粘着テープで光路周辺の開口 を閉塞して塵を吸着することが示されている。また特許文献 15、 16には、光軸領域 外に静電吸着材を用いて塵埃を吸着させるようにしたり、回転多面体鏡軸受に榭脂 材料を用いて摩擦により発生する摩耗紛を、摩擦帯電によって軸受部に付着させた りするようにした構造が開示されて 、る。

[0010] さらに、往復運動または伸縮振動をする駆動軸に、スライダを当該駆動軸に沿って 移動可能に摩擦係合させ、駆動軸を前後非対称に駆動させることによって、スライダ を任意の方向に移動させるリニアァクチユエータが存在し、このようなリニアァクチュ エータでは、非駆動状態において駆動軸上をスライダが所定の摩擦力を持って滑ら かに動けるようにしておくことが安定な動作のために必要である。

[0011] し力しながら、こういった電歪素子を用いたリニアァクチユエータゃ摩擦駆動型の駆 動源では、長期間使用したり使用環境によっては、駆動部と被駆動部の当接する部 位が摩擦により削れ、削れカスが粉塵としてレンズを汚し、ゴーストやフレアなどを生 じたり、硫化水素、 NOx、オゾンなどの腐食性ガス及び酸ィ匕ガスなどにより生成され た腐食物や、塵埃や磨耗分等の付着物が堆積することがある。また、高温'多湿の環 境下にお 1、ても駆動軸ゃスライダ材料によっては、材料表面に組成成分が遊離，付 着し、スライダ及び駆動軸間の摩擦係合部を汚染する結果、摩擦力を増大させ、スラ イダが滑らかに動かなくなる場合がある。

[0012] 特許文献 1 :特開平 7— 63970号公報

特許文献 2 :特開平 5— 107440号公報

特許文献 3：特開平 4 - 212913号公報

特許文献 4：特開平 4 - 212910号公報

特許文献 5 :特開平 8— 47273号公報

特許文献 6：特開平 7— 104166号公報

特許文献 7 :特開平 7— 184382号公報 特許文献 8：特許 2980541号公報

特許文献 9：特開平 9— 37575号公報

特許文献 10 :特開 2000— 40313号公報

特許文献 11：特表 2002— 522637号公報

特許文献 12：特開 2003— 501988号公報

特許文献 13：特開平 6— 148550号公報

特許文献 14：特開平 7— 77745号公報

特許文献 15：特開平 9 294193号公報

特許文献 16：特開平 9 127451号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] し力しながら、特許文献 2乃至特許文献 6に示された技術は、通常の大きさのカメラ レンズを駆動する機構であり、携帯電話などの携帯端末に使われるカメラモジュール は常に小型化を要求されているので、こういった携帯端末に適用するには大きすぎる

[0014] また特許文献 13乃至 15に示された技術も、光学系内部に浮遊する塵埃や飛散す る異物を吸着するものであって摩擦により削れたカスに対処するものではなぐまた 特許文献 16に示されたものは摩耗紛ではある力 摩擦帯電によって吸着しているだ けなので、回転が止まれば塵として浮遊する可能性があり、根本的な解決策にはなり 得ない。

[0015] そこで、本発明の課題は、ピエゾ素子のような摩擦駆動型駆動源を用いてオートフ オーカス (AF)機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共にピエゾ 素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処した、カメラモジ ユールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末及び情報端末を提供することである 課題を解決するための手段

[0016] 上述した課題を解決するための第 1の手段は、カメラモジュールにおいて、少なくと も 1以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴 部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当 接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエ ゾ素子と、を含み、前記軸穴部近傍に集塵部材を配置したことである。

[0017] 第 2手段は、第 1手段において、前記軸穴部における前記ピエゾ素子の作動部が 前記軸部材と当接する側に前記集塵部材を配置したことである。

[0018] 第 3手段は、第 1手段において、前記軸穴部は、一側に前記集塵部材を、該集塵 部材に対して前記軸部材を挟んだ逆側に前記摺動部が配され、前記軸部材を囲ん で形成されて ヽることである。

[0019] 第 4手段は、カメラモジュールにおいて、少なくとも 1以上の光学レンズを保持すると 共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行 に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レ ンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み、前記軸穴部近傍 に粘着部材を配置したことである。

[0020] 第 5手段は、第 4手段において、前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、 前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向 配置位置と略対応する位置であることである。

[0021] 第 6手段は、第 5手段において、前記軸穴部は、前記ピエゾ素子配置側が該ピエゾ 素子の保持部と連通し、前記ピエゾ素子の作動部に略対向する前記基部と、レンズ 側及び該レンズ側に略対向するそれぞれの側壁に前記粘着部材が配置されている ことである。

[0022] 第 7手段は、第 4手段において、前記軸穴部における前記作動部が前記軸部材と 当接する側に集塵部材を配置したことである。

[0023] 第 8手段は、第 5手段において、前記軸穴部は前記軸部材を囲繞し、一側に前記 軸部材に当接する摺動部が、該摺動部の前記軸部材を挟んだ逆側に前記ピエゾ素 子の当接部が配されていることである。

[0024] 第 9手段は、第 1又は第 4手段において、前記軸部材の前記作動部と当接する箇 所の表面を非当接の表面より荒く処理したことである。

[0025] 第 10手段は、第 1又は第 4手段において、前記レンズ保持部に、前記ピエゾ素子を 光軸方向に対して略直交する方向であって、前記作動部を前記軸部材に当接する 方向に付勢する第 1の弾性部材と、光軸方向に付勢する第 2の弾性部材とが設けら れていることである。

[0026] 第 11手段は、携帯端末において、少なくとも 1以上の光学レンズを保持すると共に 、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配 置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記第 1レ ンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み、前記軸穴部近傍 に集塵部材及び Z又は粘着部材を配置したカメラモジュールと、操作部材と、表示 部材と、バッテリーと、通信部と、前記カメラモジュール、前記操作部材、前記表示部 材、前記バッテリー、及び、前記通信部を収納する筐体であって、その厚さを略前記 カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことである。

[0027] 第 12手段は、カメラモジュールにおいて、電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一 端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しく は伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部 材が連結されたレンズ保持部と、を備え、前記摺動部材近傍に集塵部材を配設した ことである。

[0028] 第 13手段は、第 12手段において、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方 向に直角な方向に隙間を設け、前記駆動軸に当接するように前記隙間に前記集塵 部材を配設したことである。

[0029] 第 14手段は、第 13手段において、前記集塵部材を、前記摺動部材のうち前記電 歪素子側の端部で且つ前記駆動軸若しくは前記電歪素子周面と対面する側に配設 したことである。

[0030] 第 15手段は、第 13手段において、前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸 の軸方向両端側に 2箇所設けられ、該 2箇所の隙間に前記集塵部材を夫々配設した ことである。

[0031] 第 16手段は、第 13手段において、前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向 に 2箇所以上設けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、粘着部材を配設したことであ る。 [0032] 第 17手段は、カメラモジュールにおいて、電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一 端側が連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって軸方向に往復運動若しく は伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部 材が連結されたレンズ保持部と、を備え、前記摺動部材近傍に粘着部材を配設した ことである。

[0033] 第 18手段は、第 17手段において、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方 向に直角な方向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したことである。

[0034] 第 19手段は、第 18手段において、前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端部で 且つ前記駆動軸若しくは前記電歪素子周面と対面する側に、集塵部材を配設したこ とである。

[0035] 第 20手段は、第 18手段において、前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向 に 2箇所以上設けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、集塵部材を配設したことであ る。

[0036] 第 21手段は、第 18手段において、前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸 の軸方向両端側に 2箇所設けられ、該 2箇所の隙間に集塵部材を夫々配設したこと である。

[0037] 第 22手段は、第 12又は第 17手段において、前記摺動部材が、前記駆動軸と 2箇 所で摩擦係合することである。

[0038] 第 23手段は、第 12又は第 17手段において、前記摺動部材が、前記駆動軸と 2箇 所で摩擦係合し、前記 2箇所の間に粘着部材を配設したことである。

[0039] 第 24手段は、第 12又は第 17手段において、前記駆動軸のうち前記摺動部材と当 接する箇所の表面を、非当接の表面より粗く処理したことである。

[0040] 第 25手段は、情報端末において、少なくとも 1以上の光学レンズを保持するレンズ 保持部と、電歪素子が軸方向の一端側に連結されて、該電歪素子に加えられた電 圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、前記レンズ保持部に 連結されて前記駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材と、前記摺 動部材の駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に設けられた隙間に配置さ れた少なくとも 1の集塵部材及び Z又は少なくとも 1の粘着部材と、を備えたカメラモ ジュールと、操作部材と、表示部材と、ノ ッテリーと、通信部と、前記カメラモジュール 、前記操作部材、前記表示部材、前記バッテリー、及び、前記通信部を収納する筐 体であって、その厚さを略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含 むことである。

発明の効果

[0041] 第 1手段によれば、ピエゾ素子における作動部が軸部材に当接して削りカスが生じ ても、軸穴部近傍に配置した集塵部材によって集められるから、粉塵としてレンズを 汚し、ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができ、かつ、オートフォーカス（

AF)機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。

[0042] 第 2手段によれば、前記軸穴部における前記ピエゾ素子の作動部が前記軸部材と 当接する側に前記集塵部材を配置することにより、肖りカスが生じる近傍に集塵部材 を配置することで、肖りカスが飛散する前に集めることができる。

[0043] 第 3手段によれば、前記軸穴部は、一側に前記集塵部材を、該集塵部材に対して 前記軸部材を挟んだ逆側に前記摺動部が配され、前記軸部材を囲んで形成するこ とで、肖 IJりカスはこの軸穴部から飛散することなぐ集塵部材で集めて他に影響を及 ぼさな！/、ようにすることができる。

[0044] 第 4手段によれば、ピエゾ素子における作動部が軸部材に当接して削りカスが生じ ても、軸穴部近傍に配置した粘着部材で捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、ゴ 一ストやフレアなどが生じるのを防止することができ、かつ、オートフォーカス (AF)機 能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。

[0045] 第 5手段によれば、前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を 挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と略 対応する位置とすることで、肖 Uりカスが飛散する前に捕捉して集めることができる。

[0046] 第 6手段によれば、前記軸穴部は、前記ピエゾ素子配置側が該ピエゾ素子の保持 部と連通し、前記ピエゾ素子の作動部に略対向する前記基部と、レンズ側及び該レ ンズ側に略対向するそれぞれの側壁に前記粘着部材が配置することで、肖 ijりカスが 飛散する前に捕捉して集めることができる。

[0047] 第 7手段によれば、前記軸穴部における前記作動部が前記軸部材と当接する側に 集塵部材を配置することで、より効果的に削りカスが飛散する前に捕捉することがで きる。

[0048] 第 8手段によれば、前記軸穴部は前記軸部材を囲繞し、一側に前記軸部材に当接 する摺動部が、該摺動部の前記軸部材を挟んだ逆側に前記ピエゾ素子の当接部が 配されて!、ることで、レンズ保持部は安定して軸部材を上下することができる。

[0049] 第 9手段によれば、前記軸部材の前記作動部と当接する箇所の表面を非当接の表 面より荒く処理することにより、ピエゾ素子による駆動がより効果的に行える。

[0050] 第 10手段によれば、前記レンズ保持部に、前記ピエゾ素子を光軸方向に対して略 直交する方向であって、前記作動部を前記軸部材に当接する方向に付勢する第 1の 弾性部材と、光軸方向に付勢する第 2の弾性部材とを設けることで、簡単な構成でピ ェゾ素子に適度な力で付勢力を加えることができる。

[0051] 第 11手段によれば、ピエゾ素子における作動部が軸部材に当接して削りカスが生 じても、軸穴部近傍に配置した集塵部材によって集められるから、粉塵としてレンズを 汚し、ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができ、かつ、オートフォーカス（

AF)機能やズーム機能を有するカメラモジュールを備えた携帯端末を、小型で軽量 に構成できる。

[0052] 第 12手段によれば、電歪素子と連動した駆動軸と摺動部材との摺動により生じる 肖 IJりカスや、腐食性ガスや酸性ガスにより生成される腐食物等の付着物が生じた場 合でも、摺動面近傍に配置した集塵部材で捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、 ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができる。従って、長期間の使用にお いても、駆動軸と摺動部材との摩擦力を安定して適度に維持することができ、リニア ァクチユエ一ターの動作不良を防止することが可能である。さらに、本発明によれば、 オートフォーカス (AF)機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量 に構成できる。尚、前記摺動部材近傍とは、該摺動部材のうち駆動軸に対面する側 であれば何れの位置でも良ぐ電歪素子に対面する位置を含む。

[0053] 第 13手段によれば、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方 向に隙間を設け、前記駆動軸に当接するように前記隙間に前記集塵部材を配設し たため、省スペース化が図れ、小型化することができる。 [0054] 第 14手段によれば、前記集塵部材を、前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端 部で且つ前記駆動軸若しくは前記電歪素子周面と対面する側に配設し、電歪素子 側端部に集塵部材を配設することにより、発生した削りカスを効果的に捕集すること ができる。

[0055] 第 15手段によれば、前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸の軸方向両端 側に 2箇所設けられ、該 2箇所の隙間に前記集塵部材を夫々配設したため、肖 ijりカス 等の付着物を効果的に除去することができる。特に、肖りカスが発生し易い駆動軸の 上下端部側に集塵部材を配設することにより、肖りカスが飛散する前にこれを補足す ることがでさる。

[0056] 第 16手段によれば、前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向に 2箇所以上設 けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、粘着部材を配設したことを特徴とする。

これにより、集塵部材で捕集しきれない削りカスを粘着部材で粘着捕集することが 可能となり、集塵性能がより一層向上する。

[0057] 第 17手段によれば、電歪素子と連動した駆動軸と摺動部材との摺動により生じる 肖 IJりカスや、腐食性ガスや酸性ガスにより生成される腐食物等の付着物が生じた場 合でも、摺動面近傍に配置した粘着部材で捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、 ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができる。従って、長期間の使用にお いても、駆動軸と摺動部材との摩擦力を安定して適度に維持することができ、リニア ァクチユエ一ターの動作不良を防止することが可能である。さらに、本発明によれば、 オートフォーカス (AF)機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量 に構成できる。尚、前記摺動部材近傍とは、該摺動部材のうち駆動軸に対面する側 であれば何れの位置でも良ぐ電歪素子に対面する位置を含む。

[0058] 第 18手段によれば、前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方 向に隙間を設け、該隙間に前記粘着部材を配設したため、省スペース化が図れ、小 型ィ匕することができる。

[0059] 第 19手段によれば、前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端部で且つ前記駆動 軸若しくは前記電歪素子周面と対面する側に、集塵部材を配設したため、電歪素子 側端部に集塵部材を配設することにより、粘着部材で捕集しきれない削りカスを効果 的に捕集することができる。

[0060] 第 20手段によれば、前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向に 2箇所以上設 けられ、該隙間の少なくとも一箇所に、集塵部材を配設したため、粘着部材で捕集し きれない削りカスを集塵部材で捕集することが可能となり、付着物捕集性能がより一 層向上する。

[0061] 第 21手段によれば、前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸の軸方向両端 側に 2箇所設けられ、該 2箇所の隙間に集塵部材を夫々配設したため、肖 ijりカス等の 付着物を効果的に除去することができる。特に、肖りカスが発生し易い駆動軸の上下 端部側に集塵部材を配設することにより、肖りカスが飛散する前にこれを補足すること ができる。

[0062] 第 22手段によれば、前記摺動部材が、前記駆動軸と 2箇所で摩擦係合するため、 摺動箇所が分散され、駆動軸への押圧箇所の集中を避けて削りカスの発生を抑え、 且つレンズの光軸をより安定させることができる。

[0063] 第 23手段によれば、前記 2箇所の間に前記粘着部材を配設したため、粘着部材の 配設スペースを追加せずに、該粘着部材を配設することができる。

[0064] 第 24手段によれば、前記駆動軸のうち前記摺動部材と当接する箇所の表面を、非 当接の表面より粗く処理するため、電歪素子による駆動がより効果的に行え、且つ摺 動面の摩擦ロスを低減することができる。

[0065] 第 25手段によれば、第 12手段〜第 24手段記載のカメラモジュールを組み込み、 オートフォーカス (AF)機能やズーム機能を有する情報端末を、小型で軽量に構成 できる。

図面の簡単な説明

[0066] [図 1]実施形態のカメラモジュールの、 （A)が被写体側レンズ方向から見た外観斜視 図、（B)は撮像素子側力も見た外観斜視図である。

[図 2]図 1における（B)の撮像素子側力も見た実施形態のカメラモジュールにおける、 (A)が撮像素子モジュールを外した斜視図、 (B)がさらにサイドカバーを外した斜視 図である。

[図 3]撮像素子モジュールの構成を示す分解図である。 圆 4]実施形態のカメラモジュールにおける、 (A)が撮像素子側下カバーを取り外し た斜視図、（B)が第 3のレンズ群を保持する第 1レンズ保持枠を外した斜視図で、 (C )がさらに第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠を外した斜視図である。

[図 5]インダクタやセンサ、及びコンデンサなどの電装部品の取り付け状態を示した斜 視図である。

圆 6]第 1軸部材 (モータ軸)と第 2軸部材 (ガイド軸)、及び被写体側レンズの取り付 け状態を示した斜視図である。

圆 7]第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠の分解図である。

[図 8]第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠の、平面図 (A)とフレキシブル基板 を外してピエゾ素子側力 見た斜視図 (B)である。

圆 9]第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠の第 1軸部材 (モータ軸）と第 2軸部 材 (ガイド軸)の関係を示した斜視図 (A)と、ピエゾ素子と第 1軸部材 (モータ軸)の当 接状態を示した断面図 (B)である。

[図 10] (A)は第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠の他の実施例における平 面図であり、（B)はピエゾ素子と第 1軸部材 (モータ軸)の当接状態及び第 1軸受部 に設けた集塵部材と粘着部材を示した断面図である。

圆 11]第 3のレンズ群を保持する第 1レンズ保持枠の分解図である。

圆 12]実施形態のカメラモジュールにおける光学系を構成するレンズと撮像素子を 示し、（A)はレンズが広角（ワイド)側にある状態を、（B)が望遠 (テレ)側に有る状態 を示した図である。

圆 13]実施形態になるカメラモジュールに用いるピエゾ素子の (A)が斜視図、（B)、 ( C)は動作原理を説明するための図である。

圆 14]レンズ保持枠におけるガイド用当接部における、第 2軸部材 (ガイド軸）に対す る面が平型であるローラ 2つを V型に配して構成した例で、（A)は断面図、（B)は第 2 軸部材 (ガイド軸)側力 見た側面図、 (C)は斜視図である。

圆 15]実施形態 2における駆動部分のカメラモジュールの概略断面図である。

圆 16]図 15のカメラモジュールを被写体側レンズ方向力も見た斜視図 (A)、撮像素 子方向から見た斜視図（B)である。 圆 17]実施形態 2に係るカメラモジュールの動作説明図で、レンズが最も望遠 (テレ） 側にある状態 (a)、同じく最も広角（ワイド)側にある状態 (b)を示す。

[図 18]摺動部材と駆動軸の当接状態を示す図で、側断面図 (a)、平断面図 (b)、要 部断面図（c)である。

圆 19]実施形態 2に係るカメラモジュールの構造説明図で、左側面図（a)、上面図 (b )、右側面図 (c)、左下方からの斜視図 (d)、右上方からの斜視図 (e)、 (b)における A— A線断面図（f)、同じく（b)における B— B線断面図（g)、同じく（b)における C— C線断面図（h)である。

圆 20]実施形態 2のカメラモジュールの全体構成を示す斜視図 (A)、カバーを装着し た際の斜視図 (B)である。

圆 21]実施形態 2のカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に 示す図である。

符号の説明

1 カメラモジユーノレ

2 第 1のレンズ群

3 第 2のレンズ群

4 第 3のレンズ群

5 撮像素子

10 ピエゾ素子

15 スぺーサ

27 第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠

271 第 2レンズ保持枠本体

271a 第 1軸受部

271b 第 2軸受部

271c ピエゾ素子保持部

271d、 271e、 271f、 271g ピエゾ素子位置規制部

271p ピエゾ素子固定部

271q 摺動部 271qa 第 1摺動部

271qb 第 2摺動部

271qc 摺動部基部

271r 集塵部材

271s 粘着部材

272 ピエゾ素子付勢用パネ部材

272a 第 1の弾性部材

272b 第 2の弾性部材

272c 絶縁部材

272d 絶縁部材係止ピン

299 レンズ保持枠

69 ばね受け

39 安定重量部材

49 固定枠

49a 摺動面

59 摺動部材

59a 摺動面

79 ばね部材

89 電歪素子

99 駆動軸

109 集塵部材

119 粘着部材

129 レンズ

139 回路基盤

149 カバー

169 連絡フレキシブルプリント基板 179 ホール素子

189 マグネット 199 フイノレタガラス

209 撮像素子

219 案内軸

発明を実施するための最良の形態

[0068] 以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。但し、構成部品の寸 法、材質、形状、その相対的配置などに特定的な記載があっても、本発明をそれに 限定する趣旨ではない。

[0069] [実施形態 1]図 1から図 14、及び図 21を参照して、実施形態 1について説明する。

図 1は実施形態 1のカメラモジュールの、 (A)が被写体側レンズ方向力も見た外観斜 視図、（B)は撮像素子側力も見た外観斜視図、図 2は、図 1における (B)の撮像素子 側から見た実施形態のカメラモジュールにおける、 (A)が撮像素子モジュールを外し た斜視図、（B)がさらにサイドカバーを外した斜視図、図 3は撮像素子モジュールの 構成を示す分解図、図 4は実施形態 1のカメラモジュールにおける、（A)が撮像素子 側下カバーを取り外した斜視図、 (B)が第 3のレンズ群を保持する第 1レンズ保持枠 を外した斜視図で、 (C)がさらに第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠を外した 斜視図、図 5はインダクタやセンサ、及びコンデンサなどの電装部品の取り付け状態 を示した斜視図、図 6は第 1軸部材 (モータ軸)と第 2軸部材 (ガイド軸)、及び被写体 側レンズの取り付け状態を示した斜視図、図 7は第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ 保持枠の分解図、図 8は第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠の、平面図 (A) とフレキシブル基板を外してピエゾ素子側力 見た斜視図（B)、図 9は第 2のレンズ 群を保持する第 2レンズ保持枠の第 1軸部材 (モータ軸)と第 2軸部材 (ガイド軸)との 関係を示した斜視図 (A)と、ピエゾ素子と第 1軸部材 (モータ軸)の当接状態を示した 断面図（B)、図 10 (A)は第 2のレンズ群を保持する第 2レンズ保持枠の他の実施例 における平面図と、（B)はピエゾ素子と第 1軸部材 (モータ軸)の当接状態及び第 1 軸受部に設けた集塵部材と粘着部材を示した断面図、図 11は第 3のレンズ群を保持 する第 1レンズ保持枠の分解図、図 12は実施形態のカメラモジュールにおける光学 系を構成するレンズと撮像素子を示し、（A)はレンズが広角（ワイド)側にある状態を 、 （B)が望遠 (テレ)側に有る状態を示した図、図 13は実施形態になるカメラモジユー ルに用いるピエゾ素子の (A)が斜視図、（B)、 （C)は動作原理を説明するための図、 図 14はレンズ保持枠におけるガイド用当接部における、第 2軸部材 (ガイド軸）に対 する面が平型であるローラ 2つを V型に配して構成した例で、（A)は断面図、（B)は 第 2軸部材 (ガイド軸)側力も見た側面図、（C)は斜視図、図 21は実施形態 1のカメラ モジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。図中、同 一構成要素には同一番号が付してある。

[0070] 図 1は、実施形態 1のカメラモジュール 1の、 （A)が被写体側レンズ方向から見た外 観斜視図、（B)は撮像素子側力も見た外観斜視図である。図中 2は被写体側の第 1 のレンズ群、 20は CCDなどの撮像素子を搭載した撮像素子モジュール、 21はカメラ モジュール全体を制御する ASIC、 22はカメラモジュール 1の側面のうち三面を覆う 第 1のサイドカバー、 23は遮光のための第 2のサイドカバー、 201は CCDなどの撮像 素子が撮像した画像を処理するデジタル ·シグナル ·プロセッサ (DSP)であり、実施 形態 1のカメラモジュールは、全体が 10 X 10 X 20mm程度での大きさに作られる。

[0071] 図 2は、図 1における（B)の撮像素子側から見た実施形態のカメラモジュール 1にお ける、（A)が撮像素子モジュール 20を外した斜視図、（B)がさらに第 1と第 2のサイド カバー 22、 23を外し、撮像用レンズやレンズ移動機構、各種電装部品を組み込んだ カメラモジュール本体 24を示した斜視図である。図 2 (A)に示した撮像素子モジユー ル 20は、この図 2 (B)に 24で示した撮像用レンズやレンズ移動機構、各種電装部品 を組み込んで調整を行ったカメラモジュール本体 24に、第 1と第 2のサイドカバー 22 、 23を被せ、図 2 (A)のようにして、光軸に対する位置とピントを合わせながら装着す る。

[0072] 図 2 (B)におけるカメラモジュール本体 24は、撮像素子モジュール 20側となる下力 バー 25、後述する第 3のレンズ群を保持する第 1レンズ保持枠 26、第 2のレンズ群を 保持する第 2レンズ保持枠 27、これら第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27に組 み込まれたピエゾ素子により、第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27自体を上下 させるための第 1軸部材 (モータ軸） 28、この図 2 (B)では見えないが、第 1レンズ保 持枠 26、第 2レンズ保持枠 27を回転止めしながらガイドしてゆく第 2軸部材 (ガイド軸 ) 29、第 1のレンズ群を保持する上カバー 30、上カバー 30から立ち上がって電装部 品などを装着している直立部 31等で構成される。なお、下カバー 25に設けた 251は 第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27の移動領域を規制するための規制部材で あり、詳細は後述する。

[0073] そして撮像素子モジュール 20は、図 3に分解図を示したように、撮像素子基板 202 に設けられた CCD等の撮像素子 5を撮像素子カバー 204で覆い、さらにその上に赤 外線カット用などのフィルター 205を被せて構成される。

[0074] 以上が実施形態 1になるカメラモジュール 1の概略構成であり、以下、カメラモジュ ール 1の詳細について説明する力 その前に図 12、図 13を用い、実施形態 1のカメ ラモジュール 1に用いる光学系の構成と、ピエゾ素子の構成と動作原理を説明してお

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[0075] 図 12は、実施形態 1のカメラモジュール 1における光学系を構成するレンズと撮像 素子を示した図で、図 12 (A)はレンズが最も広角（ワイド)側にある状態、（B)は同じ く最も望遠 (テレ)側に有る状態を示している。この光学系は、最も被写体側となる第 1 のレンズ群 2、その第 1のレンズ群 2に対して撮像素子 5側に配された焦点距離変化 用の第 2のレンズ群 3、さらに撮像素子 5側に配された焦点距離を変化させると共に 焦点合わせ (合焦）のための第 3のレンズ群 4で構成される。それぞれのレンズ群は、 少なくとも 1枚以上の光学レンズで構成され、位置が固定された第 1のレンズ群 2に対 し、 （A)のように第 2のレンズ群 3、第 3のレンズ群 4が CCDなどを用いた撮像素子 5 側に移動したときは広角（ワイド)側となり、（B)のように第 2のレンズ群 3、第 3のレンズ 群 4が第 1のレンズ群 2側に寄ったときは望遠 (テレ)側となって、第 2のレンズ群 3に おけるそれぞれの位置で、第 3のレンズ群 4が前後に移動してピント合わせが行われ る。

[0076] 実施形態 1のカメラモジュール 1は、この第 2のレンズ群 3、第 3のレンズ群 4の移動 を、それぞれのレンズ群 3、 4を保持したレンズ保持枠 26、 27に組み込んだピエゾ素 子を用いて行うもので、第 2のレンズ群 3、第 3のレンズ群 4を独立して駆動できるため 、焦点距離を連続的に変化させながらピントを合わせることができ、通常のズームレン ズとしても、また、 2焦点のレンズとしても構成できる。なお、以下の説明では、レンズ 保持枠が 2つの場合を例に説明するが、さらに複数のレンズ枠を設けても良いことは 自明である。そして、ピエゾ素子は、上記したように第 2のレンズ群 3、第 3のレンズ群 4を保持したレンズ保持枠に組み込まれている力 次に図 13を用い、実施形態 1に 用いるピエゾ素子の構成と動作原理を説明する。

[0077] 図 13は、（A)が実施形態 1になるカメラモジュール 1に用いるピエゾ素子の斜視図 、（B)がピエゾ素子の構成、（C)が動作原理を説明するための図であり、ここで用い られるピエゾ素子 10は、特許文献 7乃至 12に詳細に述べられているように、図 13 (A )における略長方形の板状外形に形成された圧電セラミック (ピエゾ素子） 11の長手 方向と短手方向で形成される第 1面 12に、図 13 (B)に示したように 4つの電極 121、 122、及び 123、 124を、その反対側となる第 2面 13の全面に一つの電極を設けて ある。そして、第 1面 12の電極 121、 122、 123、 124は、対角線方向に配置された 電極 121、 122、及び 123、 124が、それぞれの電極の連結部分近傍に配置された ワイヤ 125及び 126によって電気的に接続され、第 2面 13上の電極は接地されてい ることが好ましい。

[0078] また、短手方向の第 3面 14には、比較的堅いセラミックの作動部としてのスぺーサ 1 5が例えば接合剤により、好ましくはその辺における中央付近に取り付けられて、相 対的に移動させる例えば軸部材ゃ壁面等の当接部としての物体 16に係合するよう になっている。さらにこの圧電セラミック (ピエゾ素子） 11は、図 13 (B)に示したように 、振動節の位置に、周囲に固定された一対の支持体 171、 172と、パネなどの弾性 部材付きの支持体 173、 174、 175で変形可能に支持する。

[0079] このように構成された圧電セラミック（ピエゾ素子） 11における、電極 121、 124に正 の電圧を、電極 122、 123に負の電圧を印加すると、圧電セラミック（ピエゾ素子） 11 は、図 13 (C)に誇張して示したように図上左側が右側より長くなり、パネ付きの支持 体 173、 174、 175で振動節を支持されていることで変形が可能なため、スぺーサ 15 が係合している物体 16の右方向に移動する。そして、電圧が印加されなくなると圧電 セラミック（ピエゾ素子） 11は元に戻る力 このとき、例えば立ち下がり時間が立ち上 力^時間より少なくとも 4倍程度長い非対称の電圧パルスを電極に印加すると、圧電 セラミック（ピエゾ素子） 11におけるスぺーサ 15と物体 16の摩擦により、パルスの立ち 下がり時にスぺーサ 15と物体 16が係合したままスぺーサ 15が出発位置に戻り、その ため、ノ ルスの立ち上がり時の変位分、スぺーサ 15と物体 16が相対的に移動する。 なお、上記電圧を逆に掛けると、この圧電セラミック (ピエゾ素子） 11は逆の方に変形 し、従って、スぺーサ 15と物体 16とは相対的に逆の方向に移動する。

[0080] このように圧電セラミック（ピエゾ素子） 11は、連続的に図 13 (C)に示した変形が生 じるような信号電圧を与えることで、スぺーサ 15と物体 16との間の摩擦によって物体 16との相対的な位置を変位させていくため、低速ではあるが高トルクで応答性 '制御 性に優れ、微小な位置決めが可能で、無通電時に保持トルク (または保持力）を有す る、静粛性に優れる、小型 ·軽量であるなどの利点を有する駆動源となる。

[0081] 以上が実施形態 1のカメラモジュール 1における光学系構成とピエゾ素子の動作原 理であり、続いて図 4乃至図 11を用 、て実施形態のカメラモジュール 1を更に詳細に 説明する。まず図 4は、実施形態 1のカメラモジュール 1における、（A)が撮像素子側 下カバー 25を取り外した斜視図、（B)が第 3のレンズ群 4を保持する第 1レンズ保持 枠 26を外した斜視図、 (C)がさらに第 2のレンズ群 3を保持する第 2レンズ保持枠 27 を外した斜視図である。

[0082] カメラモジュール本体 24は、図 4 (A)、（B)、 (C)に示したように、第 3のレンズ群 4 を保持する第 1レンズ保持枠 26と第 2のレンズ群 3を保持する第 2レンズ保持枠 27が 、第 1軸部材 (モータ軸） 28、第 2軸部材 (ガイド軸） 29に挿通され、さらにその上に下 カバー 25が被せられて構成される。

[0083] 下カバー 25は、これら第 1軸部材 (モータ軸） 28、第 2軸部材 (ガイド軸） 29を所定 位置に固定すると共に、第 1レンズ保持枠 26と第 2レンズ保持枠 27の光軸方向への 移動範囲を規制するため、図 4 (A)に示したように第 1レンズ保持部 26と第 2レンズ保 持部 27との間まで延在し、第 1レンズ保持枠 26における第 1軸受部 261aに設けられ た被規制部 261k (図 4 (B)、図 11参照）と、第 2レンズ保持枠 27における第 1軸受部 271a近傍に設けられた被規制部 271k (図 4、図 21 (A)、 （D)参照）に当接する、直 角に曲げた部位に設けた規制部 25 la、 25 lbを有する規制部材 251が設けられて いる。そのため、第 1レンズ保持枠 26は、図 2 (B)を参照すると明らかなように、撮像 素子側を下カバー 25で、被写体側をこの規制部材 251における規制部 25 laでその 移動範囲が規制され、第 2レンズ保持枠 27は、撮像素子側を規制部材 251における 規制部 25 lbで、被写体側を上カバー 30でその移動範囲が規制される。従って、こ れら第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27を駆動するに際して駆動源が暴走し ても、レンズ保持枠 26、 27が一定範囲を超えて移動することがなぐカメラモジユー ル 1が壊されると!、つたことがな！/、。

[0084] 図 5は、カメラモジュール 1を動作させる電装部品の取り付け状態を説明するための 図で、 32はコンデンサ、 33はインダクタであり、これらコンデンサ 32、インダクタ 33は 、ピエゾ素子の駆動電圧を昇圧するために用いられる。 341、 342は第 1レンズ保持 枠 26、第 2レンズ保持枠 27などの光軸方向位置を検出するための位置検出部材で あり、これらの電装部品は、カメラモジュール本体 24における上カバー 30に設けられ た電装部品取り付け孔 311、直立部 31に設けられた取り付け孔 312、 313、 314、 3 15、 316に取り付けられる。

[0085] 図 6は、第 1軸部材 (モータ軸） 28と第 2軸部材 (ガイド軸） 29、及び被写体側レンズ ホルダ 36の取り付け状況を示す図であり、第 1軸部材 (モータ軸） 28と第 2軸部材 (ガ イド軸） 29は、上カバー 30に設けられた軸穴部 301、 302に圧入され、図 4 (A)に示 した下カバー 25で撮像素子側が固定される。また、カメラモジュール本体 24におけ る直立部 31には、第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27の位置検出のためのセ ンサテープが孔 317に填め込まれ、第 1レンズ群 2を一体に保持した第 1レンズ群ホ ルダ 36が、上カバーに設けられたレンズ固定孔 303に装着される。

[0086] 図 7乃至図 11は、以上説明してきたカメラモジュール 1における第 1レンズ保持枠 2 6と第 2レンズ保持枠 27の詳細であり、後述するようにこれら第 1レンズ保持枠 26と第 2レンズ保持枠 27はほぼ同じように構成されて！、る。

[0087] 実施形態 1のカメラモジュール 1における第 2のレンズ群 3を保持する第 2レンズ保 持枠 27は、図 7にその分解図を示したように、第 2レンズ群 3を一体に保持し、第 2レ ンズ保持枠の本体 271に装着される第 2レンズ群ホルダ 37、第 2レンズ保持枠の本 体 271に填め込まれるピエゾ素子の付勢用パネ部材 272、フレキシブル基板 273、 この第 2レンズ保持枠 27の位置を検出するための位置検出用部材 274等で構成さ れる。そして、図 21 (A)と (B)は第 2レンズ保持枠 27を異なった角度カゝら見た斜視図 で、（C)はこの第 2レンズ保持枠 27から位置検出用部材 274を外した斜視図、 (D) はさらにピエゾ素子の付勢用パネ部材 272、フレキシブル基板 273を取り外した分解 斜視図、 (E)はさらに第 2レンズ群ホルダ 37を取り外した分解斜視図である。

[0088] また、図 9 (A)は、第 2レンズ保持枠 27から第 2レンズ保持枠本体 271、フレキシブ ル基板 273を除き、ピエゾ素子 10と第 1軸部材 (モータ軸） 28、第 2軸部材 (ガイド軸 ) 29、第 2レンズ群ホルダ 37、第 2レンズ保持枠 27に設けられて第 1軸部材 28に当 接する摺動部 271h、ピエゾ素子付勢用パネ部材 272のみを示したもので、図 9 (B) は、同じくピエゾ素子 10の作動部 15と摺動部 271hが第 1軸部材 28と当接している 状態を示した断面図である。

[0089] ピエゾ素子付勢用パネ部材 272は、図 7 (D)、図 9 (A)に示したように、第 2レンズ 保持枠本体 271が保持したピエゾ素子 10を光軸方向に対して略直交する方向で、 ピエゾ素子 10の作動部 15が第 1軸部材 28に当接する方向に付勢する第 1の弾性部 材 272aと、ピエゾ素子 10を光軸方向に付勢する第 2の弾性部材 272b、及び第 2の 弾性部材 272bとピエゾ素子 10が接触して導通してしまわな 、よう、榭脂等を用いた 絶縁部材 272c、その絶縁部材 272cを第 2の弾性部材 272bに係止するための絶縁 部材係止ピン 272dなどで構成され、第 2の弾性部材 262bへの絶縁部材 262cの固 定は、絶縁部材係止ピン 262dを第 2の弾性部材 262bと絶縁部材 262cに設けた穴 部を貫通させてカシメ止めするか、これら第 2の弾性部材 262bと絶縁部材 262cをァ ゥトサート成型にて作成する。そして、第 1の弾性部材 272aは、一辺に設けた切れ込 み 272eの延長線上で折り曲げられ、ピエゾ素子 10を第 1軸部材 28方向へ付勢する 片で形成され、さらに第 2の弾性部材 272bは、他の辺をピエゾ素子保持部 271c方 向に延在させ、ピエゾ素子 10を光軸方向に付勢する片で形成されて、これら第 1の 弾性部材 272aと第 2の弾性部材 272bを一体に形成した弾性部材で構成されている

[0090] そして、このピエゾ素子付勢用パネ部材 272は、レンズ保持枠本体 271に設けられ たピエゾ素子付勢用パネ部材固定用の第 1の爪 271m (図 7 (D)、図 8 (B)参照）に、 第 1の弾性部材 272aにおけるこの第 1の爪への係止部 272fが係止され、ピエゾ素 子付勢用パネ部材固定用の第 2の爪 271η (図 7 (C)参照）に、ピエゾ素子付勢用バ ネ部材の第 2の爪への係止部 272gが係止されて、図 7 (D)に示したように、第 2レン ズ保持枠本体 271へ填め込み式で固定される。なお、図 7 (D)、図 9 (A)に示した実 施形態 1では、ピエゾ素子 10をピエゾ素子付勢用パネ部材 272で図上、上から下に 押圧するよう構成した場合を示したが、これは逆方向から押圧するようにしたり、上下 とも押圧できるよう構成しても良いことはもちろんである。

[0091] そしてフレキシブル基板 273は、図 7 (D)に示したように、端部 273aがカメラモジュ ール本体 24に固定されて 273bの部分が第 2レンズ保持枠 27の上下に伴って伸縮 し、図 9 (B)の断面図に示したように、 273cの U字状になった部分でピエゾ素子付勢 用パネ部材 272における第 2の弾性部材 272bの部分を迂回して、ピエゾ素子 10に おける作動部 15側にある端子（図示せず）に接続されて電力を供給する。なお、この フレキシブル基板 273は配線部材を絶縁性被膜で覆ったものであるから、このように ピエゾ素子 10と第 2の弾性部材 272bとの間を通した場合、絶縁部材 272cを用いる 必要がなくなるから、第 2の弾性部材 272bに直接ピエゾ素子位置規制部 271f、 271 gを設け、絶縁部材 272cを用いないようにしても良い。また、このフレキシブル基板 2 73は、ピエゾ素子付勢用パネ部材 272側だけでなぐ反対側のピエゾ素子固定部 2 71p側に設けても良い。

[0092] そして第 2レンズ保持枠 27は、図 8 (A)に平面図を、図 8 (B)にフレキシブル基板 2 73を外してピエゾ素子側から見た斜視図を、図 9 (A)に第 1軸部材 28 (モータ軸)と 第 2軸部材 29 (ガイド軸)の関係を示した斜視図を、図 9 (B)にピエゾ素子 10におけ る作動部 15と第 1軸部材 28 (モータ軸)の当接状態を断面図として示したように、そ の本体 271に設けられた第 1軸受部 271aに第 1軸部材 28 (モータ軸）が、そして第 1 軸受部 271aの光軸に対して略対称の位置に設けられた第 2軸受部 271bに第 2軸 部材 29 (ガイド軸）がそれぞれ挿通され、また、図 7 (E)に示したように第 2レンズ群 3 のホルダ 37が挿入されて固定されて、第 1軸部材 28 (モータ軸）にピエゾ素子 10〖こ おける作動部 15が当接され、図 13で説明したように駆動されてこの第 2レンズ保持 枠 27を上下させる。なお、第 1軸受部 271a、第 2軸受部 271bは、図上、穴状 (第 1 軸受部 271a)と開放した穴状 (第 2軸受部 271b)として示したが、この形状にこだわ らないことは自明である。

[0093] ピエゾ素子 10自体は図 8 (B)、図 9 (B)に示したように、この第 2レンズ保持枠 27に 設けられ、第 1軸部材 28 (モータ軸)とは逆側が開放されてピエゾ素子 10を挿入でき るようにされていると共に、その内部で光軸と平行な側面は固定壁にてガイドされ、光 軸方向上下の面はピエゾ素子 10が図 13 (C)に示したような変形が可能なようにピエ ゾ素子固定部 271pに設けられた振動節の位置を押圧するよう、図 13に 171、 172 で示した支持体に相当するピエゾ素子位置規制部 271d、 271eが、他面側に図 13 に 173、 174で示したパネ付き支持体に相当し、パネを第 2の弾性部材 272bとした ピエゾ素子位置規制部 271f、 271gが設けられたピエゾ素子保持部 271c (図 8 (B) 参照）に収容され、前記した第 1の弾性部材 272aで光軸方向に対して略直交する方 向で、ピエゾ素子 10の作動部 15が第 1軸部材 28に当接する方向に付勢し、第 2の 弾性部材 272bで光軸方向に付勢して保持されて 、る。

[0094] また、このピエゾ素子保持部 271cにおける第 1軸部材 (モータ軸） 28側には、前記 したように第 1軸受部 271aが設けられ、第 1軸部材 28が挿通されていると共に、第 1 軸部材 28におけるピエゾ素子 10の作動部 15が当接している側とは逆側には、フッ 素配合のポリカーボネートや PPSなどを用いて低摩擦とした榭脂材料などを用いて 形成され、形状が V字形状とされた第 IV字型部たる第 1摺動部 271ha、第 2V字型 部たる第 2摺動部 271hbを有する摺動部 271hが、軸 271hcに支えられて設けられ ている。なお、このピエゾ素子 10の作動部 15が当接する第 1軸部材 (モータ軸） 28は 、このように作動部 15が当接する側より反対側の摺動部 271hの当接側の摩擦係数 を小さくするだけでなぐ例えば、作動部 15が当接する側の表面を摺動部 271hが当 接する側より荒く処理する、摺動部 271hが当接する側の表面に潤滑処理を施す、等 のことをすることで、ピエゾ素子 10の動作を確実にすると共に、摺動部 271hの滑りを 良くするようにしても良い。

[0095] この摺動部 271hにおける第 1摺動部 271ha、第 2摺動部 271hbは、ピエゾ素子 1 0における作動部 15に対して第 1軸部材 28の軸方向に所定距離離して配置され、か つ、作動部 15が第 1摺動部 271haと第 2摺動部 271hbの略中間に位置し、さらに、 第 2レンズ保持枠 27の厚みに対し、ピエゾ素子 10における作動部 15が略中間に位 置するようにピエゾ素子保持部 271cが形成されて 、る。

[0096] そのためこの摺動部 271hは、前記したピエゾ素子付勢用パネ部材 272における第 1の弾性部材 272aで、ピエゾ素子 10の作動部 15が第 1軸部材 28に当接する方向 に付勢されている反作用でこの第 1軸部材 28に加圧保持され、さらに、第 1軸部材（ モータ軸） 28と V字型形状部たる摺動部 271hとは線接触となるから、この摺動部 27 lhが低摩擦とした材料を用いて形成されていることと相俟って、第 2レンズ保持枠 27 は滑らかに上下できると共に、ピエゾ素子保持部 271cと第 2レンズ保持枠 27は、第 1 軸部材 28に対して倒れを生じることなく保持され、ピエゾ素子 10における作動部 15 の第 1軸部材 28への当接が橈みや偏りなぐより確実におこなうことができ、第 2レン ズ保持枠 27を上下させることができる。

[0097] またこの第 2レンズ保持枠 27には、図 8 (A)に示したように、第 1軸受部 271aの光 軸に対して略対称となる位置に、光軸に平行に設けた第 2軸部材 (ガイド軸) 29を挿 通させる第 2軸受部 271bが、フッ素配合のポリカーボネートや PPSなどを用いて低 摩擦とした榭脂材料などを用いて設けられ、第 2軸部材 (ガイド軸) 29によって第 2レ ンズ保持枠 27が回り止めされると共に、第 2レンズ保持枠 27の橈みを防止してスム ーズに上下できるようにしている。第 1軸受部 272aとこの第 2軸受部 271bは、図 8 (A )に示したように第 1軸受部 272aの摺動部 271hが略 V字型形状に、第 2軸受部 271 bが第 2軸部材 (ガイド軸） 29の外形に対応した形状としているが、例えば第 1軸受部 272aの摺動部 272hと、第 2軸受部 271bを略 V字型形状としたローラを用いて構成 したり、図 14に示したように、円筒形状の平型ローラ 40、 41を第 1軸部材 28、第 2軸 部材 29に対して V型となるように軸受部 42に収容するよう〖こして構成してもよ!/、。

[0098] この図 14 (A)は、この軸受部 42の平面図であり、図 14 (B)と（C)は、この軸受部 4 2の側面図（C)と斜視図（D)で、平型ローラ 40、 41は、この軸受部 42に設けられた V型の切れこみ 43の内部に、 U字型に設けられた軸受 44で軸部材 28、 29に対して V型となるように保持されている。このように軸受部 42を構成することにより、第 1レン ズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27に製造上の誤差が生じ、直交した平型ローラ 40、 41の各々〖こスラストガタにより第 2軸受部 271bの位置が正規の位置とずれても、平 型ローラ 40、 41を直交させたときに形成される V字型の谷間にガイド軸部材 29を当 接させることで、平型ローラ 40、 41のスラストガタは第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ 保持枠 27の光軸に影響を与えなくなる。 [0099] なお、ピエゾ素子 10は、前記したように摩擦駆動型であるため、その作動部 15が 第 1軸部材 (モータ軸） 28と当接することで削れカスが生じ、その削れカスが粉塵とし てレンズを汚してゴーストやフレアなどを生じることがある。それを防止するため、この 肖 IJりカスを集めたり付着させ、飛散するのを防止するように構成した一例を示したの が図 10である。なお、この図 10に示した例では、以上説明してきた第 2レンズ保持枠 27に応用した場合を説明するが、第 1レンズ保持枠 26の場合でも全く同様に構成で きることは自明である。

[0100] この図 10の（A)は、第 2のレンズ群 3を保持する第 2レンズ保持枠 27の平面図であ り、 （B)はピエゾ素子 10と第 1軸部材 (モータ軸） 28の当接状態及び第 1軸受部 271 aに設けた集塵部材 271rと粘着部材 271sを示した断面図である。図中、 271qは第 1摺動部 271qaと第 2摺動部 271qbとで構成され、第 1軸受部 271aに挿入された第 1軸部材 (モータ軸) 28と当接する摺動部で、この構造は図 8、図 9に示した第 1軸受 部 271aとは異なり、摺動部 271hが独立した部品ではなぐ摺動部 271qが第 1軸受 部 271aの一部そのものを構成するようにし、部品点数減少を計っている。そして 271 qcは、この第 1摺動部 271qaと第 2摺動部 271qbとを結ぶ摺動部基部で、 271rはピ ェゾ素子 10の作動部 15が第 1軸部材 (モータ軸） 28と当接することで生じた削れ力 スを集める集塵部材、点線で示した 271 sは同じく粘着部材である。

[0101] そしてこのうち集塵部材 271rは、この図 10 (B)から明らかなように、第 1軸受部 271 aにおけるピエゾ素子 10の作動部 15が第 1軸部材 (モータ軸） 28と当接する側のピ ェゾ素子保持部 271cの一部を延在させた部位で、かつ、第 1摺動部 271qaと第 2摺 動部 271qbが第 1軸部材 (モータ軸） 28と当接している逆側に設けられ、また粘着部 材 271sは、この第 1摺動部 271qaと第 2摺動部 271qbとを結ぶ摺動部基部 271qc、 及びピエゾ素子保持部 271cにおけるレンズ側及び該レンズ側に略対向するそれぞ れの側壁に設けられて！/ヽる。

[0102] また、この粘着部材 271sを配置した摺動部基部 271qcは、第 1軸部材 28を挟んで 逆側に配置されるピエゾ素子 10の光軸方向位置と略対応する位置となるよう設けら れ、このように削りカスが生じる近傍に集塵部材 271r、粘着部材 271sを配置すること で、肖 IJりカスはピエゾ素子 10側では集塵部材 271rで集められると共に集められなか つた削りカスは側壁に設けた粘着部材 271sに付着し、第 1摺動部 271qaと第 2摺動 部 271qb側の削りカスは摺動部基部 271qcに設けた粘着部材 271sに付着して、飛 散を効果的に防止することができる。

[0103] また、こういった生じてしまった削りカスを集めるだけでなぐ肖りカスを出さないよう にすることも大切であり、第 1軸部材 (モータ軸） 28におけるピエゾ素子 10の作動部 1 5が当接する箇所の表面を前記したように非当接の表面より荒く処理したり、第 1軸部 材 (モータ軸） 28と第 1摺動部 271qa、及び第 2摺動部 271qbとが当接する部位の摩 擦係数を、作動部 15が当接する側より低く処理する、さらに、第 1軸部材 (モータ軸） 28の第 1摺動部 271qaと第 2摺動部 271qbとが摺動する表面に潤滑処理を施し、ピ ェゾ素子 10の作動部 15側は潤滑処理を省くなどし、ピエゾ素子 10による駆動をより 効果的に行えるようにすると共に、第 1摺動部 271qaと第 2摺動部 271qbとがより滑ら かに摺動可能となるようにすると効果的である。

[0104] 図 11は第 3のレンズ群を保持する第 1レンズ保持枠 26の分解図斜視図であり、第 1 レンズ保持枠 26は、第 3レンズ群 4を一体に保持し、第 1レンズ保持枠の本体 261〖こ 装着される第 3レンズ群ホルダ 38、第 1レンズ保持枠 26の本体 261に保持されるピエ ゾ素子の付勢用パネ部材 262、フレキシブル基板 263、この第 1レンズ保持枠 26の 位置を検出するための位置検出用部材 264等で構成され、これらの構成部材は、図 7に示した第 2レンズ保持枠 27の構成部材とほぼ同じである。

[0105] このうち、ピエゾ素子付勢用パネ部材 262は、第 2レンズ保持枠 27におけるピエゾ 素子付勢用パネ部材 272と同様、第 1レンズ保持枠の本体 261が保持したピエゾ素 子 10を光軸方向に対して略直交する方向で、ピエゾ素子 10の作動部 15が第 1軸部 材 28に当接する方向に付勢する第 1の弾性部材 262aと、ピエゾ素子 10を光軸方向 に付勢する第 2の弾性部材 272b、及び第 2の弾性部材 262bとピエゾ素子 10が接触 して導通してしまわないよう、榭脂等を用いた絶縁部材 262c、その絶縁部材 262cを 第 2の弾性部材 262bに係止するための絶縁部材係止ピン 262dなどで構成され、第 2の弾性部材 262bへの絶縁部材 262cの固定は、絶縁部材係止ピン 262dを第 2の 弾性部材 262bと絶縁部材 262cに設けた穴部を貫通させてカシメ止めする力 これ ら第 2の弾性部材 262bと絶縁部材 262cをアウトサート成型にて作成し、第 2レンズ 保持枠材本体 261へのピエゾ素子付勢用パネ部材 262の固定は、第 2レンズ保持 枠 27において説明したのと同様にして填め込み式でおこなう。

[0106] また、その他の構成部品も、第 2レンズ保持枠 27とまったく同様であり、フレキシブ ル基板 263は、端部 263aがカメラモジュール本体 24に固定されて第 2レンズ保持枠 27のフレキシブル基板 263とは上下が逆に 263bの部分が下側となり、第 1レンズ保 持枠 26の上下に伴って伸縮できるようにされ、図 9 (B)の断面図に示したように、 26 3cの U字状になった部分でピエゾ素子付勢用パネ部材 262における第 2の弾性部 材 262bの部分を迂回して、ピエゾ素子 10における作動部 15側にある端子（図示せ ず)に接続されて電力を供給する。

[0107] さらに、第 1レンズ保持枠の本体 261には、第 1軸受部 261a、第 2軸受部 261bが 設けられて第 1軸部材 28 (モータ軸)と第 2軸部材 29 (ガイド軸)が挿通され、また、第 3レンズ群 4のホルダ 38が挿入されて固定されている。そして、第 1軸部材 28 (モータ 軸）にピエゾ素子 10における作動部 15を当接させ、図 13で説明したように駆動して この第 2レンズ保持枠 27を上下させる点や、その他のピエゾ素子保持部 261c、第 1 軸受部 261a、第 2軸受部 26 lb等の構成は、前記した第 2レンズ保持枠 27とまったく 同様である。

[0108] このように構成した実施形態 1のカメラモジュール 1は、図示していない制御回路に よって第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27に設けられたピエゾ素子 10のそれ ぞれに駆動信号からなる駆動電流を印加することで、前記したようにスぺーサ 15が 振動して往復運動が励起され、このピエゾ素子 10を保持した第 1レンズ保持枠 26、 第 2レンズ保持枠 27が、上方または下方に移動し、ズーミングを含む焦点距離の変 更と、ピント合わせ (合焦）をおこなうことができる。

[0109] このように第 1レンズ保持枠 26、第 2レンズ保持枠 27を共通の第 1軸部材 (モータ軸 ) 28、第 2軸部 (ガイド軸） 29に挿通させてカメラモジュール 1を構成することにより、力 メラモジュール 1を小型、軽量に構成できると共に、ピエゾ素子 10に信号電流を印加 するだけでオートフォーカス (AF)や焦点距離の変化を行うことができ、し力もピエゾ 素子 10は、前記したように低速ではあるが高トルクで応答性 ·制御性に優れ、微小な 位置決めが可能で小型 ·軽量であるなどの利点を有するから、小型で軽量、焦点距 離変化やピント合わせを短時間で行えるカメラモジュールを提供することができる。

[0110] [実施形態 2]

図 15は、実施形態 2における駆動部分のカメラモジュールの概略断面図、図 16は 図 15のカメラモジュールを被写体側レンズ方向力も見た斜視図 (A)、撮像素子方向 から見た斜視図（B)、図 17は本実施形態に係るカメラモジュールの動作説明図で、 レンズが最も望遠 (テレ)側にある状態 (a)、同じく最も広角（ワイド)側にある状態 (b) 、図 18は摺動部材と駆動軸の当接状態を示す図で、側断面図 (a)、平断面図 (b)、 要部断面図（c)、図 19は本実施形態に係るカメラモジュールの構造説明図で、左側 面図 (a)、上面図 (b)、右側面図 (c)、左下方からの斜視図 (d)、右上方からの斜視 図（e)、 （b)における A— A線断面図（f)、同じく（b)における B— B線断面図（g)、同 じく（b)における C— C線断面図（h)、図 20は本実施形態のカメラモジュールの全体 構成を示す斜視図 (A)、カバーを装着した際の斜視図 (B)、図 21は実施形態 2の力 メラモジュールが組み込まれた情報端末の一例を概略的に示す図である。図中、同 一構成要素には同一番号が付してある。

[0111] まず、図 15及び図 16を参照して、実施形態 2に係るカメラモジュール 1の主要概略 構成につき説明する。同図に示されるように、実施形態 2のカメラモジュール 1は、撮 像レンズを保持するレンズ保持枠 299と、軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する 駆動軸 99と、レンズ保持枠 299に連結されて駆動軸を少なくとも一部に摩擦係合す る摺動部材 59と、駆動軸 99に連結されレンズ保持枠 299の位置決めをする電歪素 子 89と、駆動軸 99とは他端側の電歪素子に連結される安定重量部材 39と、該安定 重量部材 39に連結され駆動軸 99の移動を規制する固定枠 49と、摺動部材 59を駆 動軸 99に付勢するばね部材 79と、該ばね部材 79を支持するばね受け 69と、を主要 構成とする。

[0112] レンズ保持枠 2を駆動制御するリニアァクチユエータは、安定重量部材 39、電歪素 子 89、駆動軸 99の順に構成される。安定重量部材 39は、振動による反発を吸収す るため、重量が大きくならず、カメラモジュール構成部品への影響及びカメラモジユー ル構成部品からの影響を極力小さくするために柔軟性の高 、（固有振動数の低 、） 接合部材により固定されている。電歪素子 89は、積層型で電圧を印加することにより 光軸と平行方向に伸縮駆動する素子で、ピエゾ素子に代表される。駆動軸 99は、電 歪素子 89に押圧固定、若しくは接合剤による固定などによって接合されており、該電 歪素子 89と連動して光軸と平行方向に伸縮駆動する。該駆動軸 99は、固定枠 49の 摺動面 49aと、レンズ枠保持部 2に連結された摺動部材 59の摺動面 59aとに挟まれ ており、該摺動部材 59とばね受け 69の間には摺動面加圧用のばね部材 79が配さ れている。尚、ばね部材としては、スプリングの他に降伏点を超えない板ばね、プラス チックばね、粘性高分子材料等の弾性部材を用いることができる。即ち、摺動部材 5 9は、ばね部材 79により駆動軸 99に押圧され、支持されている。

[0113] また、ばね部材 79の荷重は、駆動軸 99と摺動部材 59の摩擦より十分に小さいなが らも、レンズの光軸を安定させるのに十分なものとする。

[0114] 実施形態 2におけるレンズ保持枠 2の駆動機構は、電歪素子 89の急峻な体積変化 と、移動体である駆動軸 99の慣性と摩擦力を利用することにより、小型で高精度の駆 動を可能とし、レンズの位置決めを精密に行うことを可能として 、る。

[0115] 電歪素子によるレンズの移動動作の駆動原理は、以下のようになる。電歪素子 89 が急速に伸びた場合に、該電歪素子 89に連結された駆動軸 99は同時に急速に移 動し、駆動軸 99の周面と、レンズ保持枠 2に連結された摺動部材 59の摺動面 59aが 滑って、レンズ保持枠 2自体は略その位置にとどまり、駆動軸 99のみが移動する。そ の後電歪素子 89をゆっくり縮ませると、駆動軸 99の周面と摺動部材 59の摺動面 59a の面摩擦により摺動部材 59がレンズ保持枠 2を伴って Z軸 +方向（図 15参照）に動く 。この伸縮動作を繰り返すことによってレンズ保持枠 2は Z軸 +方向に変位する。同 様に、電歪素子 89をゆっくり伸ばした後に急速に縮ませると、レンズ保持枠 2は逆に Z軸一方向（図 15参照）に進む。このとき、電歪素子 89を変位させるためには、図 19 、 20に示した回路基盤 139によって電歪素子 89に矩形波若しくはノコギリ波状の非 対称の電圧波形を入力して制御する。

[0116] 具体的には、例えば立ち下がり時間が立ち上がり時間より少なくとも 4倍程度長い 非対称の電圧パルスを電歪素子 89に印加すると、駆動軸 99の周面と摺動部材 59 の摺動面 59aの摩擦によってパルスの立ち下がり時に駆動軸 99と摺動部材 59が係 合したまま出発位置に戻り、そのためパルスの立ち上がり時の変位分、駆動軸 99と 摺動部材 59が相対的に移動する。また、上記電圧を逆にかけると、この電歪素子 89 は逆の方に変形し、従って、駆動軸 99と摺動部材 59は相対的に逆の方向に移動す る。このとき、ばね受け 69、安定重量部材 39、固定枠 49は固定され、ばね部材 79の 駆動軸側先端のみが一方向に向く。

[0117] 図 17 (a)に、レンズ保持枠 2が Z軸—方向に最も変位した状態を示し、図 20 (B)に レンズ保持枠 2が Z軸 +方向に最も変位した状態を示す。レンズ保持枠 2の変位幅は 、駆動軸 99の長さにより自在に設定可能である。また、駆動軸 99に基づき設定され る変位幅の範囲内であれば、リニアァクチユエータの制御によりレンズ保持枠 2は微 小移動が可能となる。

[0118] このように電歪素子は、連続的に変形が生じるような信号電圧を与えることで、駆動 軸 99とレンズ保持枠 2の摺動部材 59の間の面摩擦によって相対的な位置を変位さ せていくため、応答性、制御性に優れた微小な位置決めが可能で、無通電時に保持 トルク (または保持力）を有する、静粛性に優れる、小型 ·軽量であるなどの利点を有 する駆動源となる。

[0119] 以上が実施形態 2のカメラモジュール 1における電歪素子 89の動作原理である力 続いて実施形態 2のカメラモジュールの構成につき、図 18、 19を用いてを更に詳細 に説明する。

[0120] 図 18は摺動部材と駆動軸の当接状態を示す図であり、図 18 (a)の側断面図に示さ れるように、摺動部材 59は、駆動軸 99に対面する側に凹状の隙間 119を 3箇所有し ており、夫々の隙間は、駆動軸 99の軸方向に対して、摺動部材 59の最上端に一箇 所、最下端に一箇所、さらに該最上端と最下端の間に一箇所設けられ、これらの隙 間は軸方向に所定距離だけ離間させて設けられている。図 18 (c)の要部断面図に 示されるように、隙間 119は半円環状に形成される。

最上部及び最下部に位置する隙間には、図 18 (b)の平断面図に示されるように、 断面扇形状の集塵部材 109が設けられる。集塵部材 109の摺動負荷は、摺動部材 5 9の摩擦より十分小さぐ且つ削りカスを集塵するのに十分な荷重のものであればよ い。また、好適には摺動部材 59の間に位置する隙間に、粘着部材 119を設ける。

[0121] 摺動部材 59のうち駆動軸 99と摺動する面は、隙間を除く 2箇所の摺動面 59aとなり 、従って、摺動部材 59側は、駆動軸の軸方向に対して、集塵部材 109、摺動面 59a 、粘着部材 119、摺動部 59a、集塵部材 109の順で配置され、夫々の軸方向厚みは 略同等となるようにする。このように、摺動部材 59を摺動面に対して断面上広くとるこ とで、肖りカス等の飛散を抑えるようになる。

さらに他の部材の摺動面としては、集塵部材 109の略半円環状の内側円弧に相当 する内周面と、固定枠 49の摺動部 49aとが駆動軸との摺動面となる。このとき、摺動 性向上、肖 IJりカス低減のために固定枠 49との摩擦は小さぐ駆動ロス低減のために 摺動部材 59との摩擦はある程度あった方が良い。具体例として、駆動軸 99のうち摺 動部材 59と当接する箇所の表面を、非当接の表面より粗く処理すると良い。また、駆 動軸 99が、固定枠 49側の摺動面 49aにおける摩擦係数を摺動部材 59側の摺動面 59aにおける摩擦係数より低く処理することも好適である。例えば、フッ素配合のポリ カーボネートや PPSなどを用いて低摩擦とした榭脂材料で駆動軸 99を形成したり、 摺動面 49aをコートしたりすれば良い。さらにまた、駆動軸 99のうち、固定枠 49の摺 動面 49aに摺動する側の表面に潤滑処理を施し、摺動部材 59の摺動面 59aに摺動 する側の表面では潤滑処理を省くことも好適である。

[0122] 尚、実施形態 2では、駆動軸の軸方向に対して 3箇所の隙間を設け、最上部及び 最下部の 2箇所に集塵部材 109を設け、摺動部材 59が駆動軸 99と 2箇所で摩擦係 合する構成とし、これにより、摺動箇所が分散されて削りカスの発生を抑え、且つレン ズの光軸をより安定させることができる。また、 2箇所の集塵部材 109の間に粘着部 材 119を配設すると良ぐこれにより粘着部材 119の配設スペースを別に追加せずに 該粘着部材 119を配設できる。

[0123] 実施形態 2のカメラモジュールは上記構成に限定されるものではなぐ摺動部材 59 近傍に集塵部材 109を配設すれば何れの構成であっても良ぐこれにより、駆動軸 9 9と摺動部材 59との摺動により生じる削りカスや、腐食性ガスや酸性ガスにより生成さ れる腐食物等の付着物が生じた場合でも、摺動面近傍に配置した集塵部材 109で 捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、ゴーストやフレアなどが生じるのを防止するこ とができ、延いては長期間の使用においても、駆動軸と摺動部材との摩擦力を安定 して適度に維持することができ、リニアァクチユエ一ターの動作不良を防止することが 可能である。さらに、本実施例によれば、オートフォーカス (AF)機能やズーム機能を 有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。尚、摺動部材近傍とは、摺動 部材 59のうち駆動軸 99に対面する側であれば何れの位置でも良ぐ電歪素子 89に 対面する位置を含む。

[0124] 集塵部材 109の配置は、摺動部材 59のうち駆動軸 99と対面する側に隙間を設け て、該集塵部材 109をこの隙間内に配設しても良いし、また摺動部材 59の摺動方向 端側で且つ駆動軸 99若しくは電歪素子 89に当接する側に付設しても良!ヽ。

[0125] また、摺動部材 59が駆動軸 99に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設 け、駆動軸 99に当接するように隙間に集塵部材 109を配設することで、省スペース 化が図れ、小型化することができる。また、摺動部材 59の隙間が、少なくとも駆動軸 9 9の軸方向両端側に 2箇所設けられ、該 2箇所の隙間に集塵部材 109を夫々配設さ れるようにする。このように削りカスが発生し易い駆動軸の上下端部側に集塵部材を 配設することにより、肖りカスが飛散する前にこれを補足することができる。

[0126] また、集塵部材 109を、摺動部材 59のうち電歪素子側端部で且つ駆動軸 99若しく は電歪素子 89周面と対面する側に配設することが好ましい。このように電歪素子側 端部に集塵部材 109を配設することにより、発生した削りカスを効果的に捕集するこ とができる。さらにまた、電歪素子 89側とともに摺動部材 59の逆側端部にも集塵部材 109を配設することが好ましぐこれにより摺動部材 59の駆動軸方向両端部に集塵 部材 109が設けられ、より効果的な集塵が可能となる。このとき、集塵部材 109は、摺 動部材 59の両端部に隙間を設けて該隙間内に設けるようにしても良いし、また摺動 部材 59の両端部に付設するようにしても良い。

[0127] さらに、摺動部材 59及び集塵部材 109の駆動軸 99に当接する面を断面円弧状の 略半円環状に形成することにより、該摺動部材 59を一方向のみ力 の付勢により支 持することができ、且つ駆動軸 99への当接性を高く維持することができ、また、集塵 部材 109を摺動部材 59と同様に断面円弧状とすることにより、摺動部材 59と駆動軸 99の摺動面で発生した削りカスを確実に捕集することが可能となり、集塵性能が向 上する。

[0128] なお、集塵部材 109としては、低反発、低負荷で経年変化が少なぐ空気層の多い 材料を選択し、駆動軸 99に当接しながら削りカスを捕集、保持できる部材であればよ い。例えば、スポンジ状部材等の発泡体もしくは繊維状体のように、部材内に多数の 微小空隙を有し、この微小空隙により削りカスを捕集、保持する構造であればよい。 また、材料としては、モケット、スポンジ、またはウレタンなどの発泡性高分子材料であ ればよい。あるいは、駆動軸 99に対向する面に植毛紙、植毛布、若しくはベースに 直接植毛を塗布するようにしてもょ 、。

[0129] さらにまた、摺動部材 59の隙間が駆動軸 99の軸方向に 2箇所以上設けられ、該隙 間の少なくとも一箇所に、粘着部材 119を配設することにより、集塵部材 109で捕集 しきれない削りカスを粘着部材 119で粘着捕集することが可能となり、集塵性能がより 一層向上する。

[0130] なお、粘着部材 119としては、駆動軸に当接せずに削りカス、浮遊ゴミを表面に付 着させる部材であればよぐ経年変化の少ないアクリル系、高重量に用いられるゴム 系、あるいは耐熱使用に有用なシリコン系などを用いればよいが、安価で、化学的に 安定、かつ構造の経年変化のな 、アクリル系粘着材が適して 、る。

[0131] 実施形態 2における電歪素子 89と駆動軸 99からなる駆動制御手段は、摩擦駆動 型であるため、駆動軸表面と摺動部材 59の摺動部 59a及び固定枠 49の摺動部 49a とが当接することで削れカスが生じ、その削れカスが粉塵としてレンズを汚してゴース トゃフレアなどを生じたり、腐食性ガスや酸性ガスにより生成される腐食物等の付着 物が生じることがある。集塵部材 109はこの付着物を回収し、飛散するのを防止する ために設けられる。

[0132] 実施形態 2では、一例として、摺動部材 59の軸方向上方と下方に 2箇所設けたス ペースに集塵部材 109を配置している。さらに、軸方向中央付近に 1箇所設けたスぺ ース 119に粘着部材を配置している。このように、肖りカスが生じる近傍に集塵部材 1 09、粘着部材を配置することで、肖 IJりカスは集塵部材 109に集められるとともに、粘 着部材に付着して、飛散を効果的に防止することができる。

[0133] また、こういった生じた削りカスを集めるだけでなぐ肖 ijりカスを出さないようにするこ とも重要であり、上述したように駆動軸 99と固定枠 49の摺動部 49aが当接する箇所 の表面を滑らかに、駆動軸 99と摺動部材 59の摺動面 59aが当接する表面をより荒く 処理することで、集塵部材 109や粘着部材が設けられていない方には削りカスが生 じないようにすると良い。

[0134] 以上、図 15乃至図 18に示したカメラモジュールの実施形態 2は、単一のレンズ保 持部 2を駆動するための構成であり、このようなカメラモジュールを例えばズームレン ズを構成する複数のレンズのそれぞれに対応させて用意し、焦点距離に応じてレン ズを所定位置に駆動することで、ズーミングとピント合わせを同時に行えるカメラモジ ユールを構成することが可能である。

[0135] また、実施形態 2のカメラモジュールを、単焦点のカメラモジュールとしてレンズの焦 点位置に CCDなどの撮像素子を用意すれば、オートフォーカス機能を備えた例えば カメラ機能付き携帯電話等の情報端末や監視カメラなどに応用することが可能である

[0136] この場合の実施形態 2を示したのが図 19、図 20である。この図 19、図 20に示した カメラモジュールは、以上説明してきたカメラモジュールを CCD等の撮像素子と組み 合わせ、単焦点の独立したカメラモジュールとして構成した一例の構造説明図であり 、図 19 (a)は左側面図、（b)は上面図、（c)は右側面図、（d)は左下方力 の斜視図 、 (e)は右上方からの斜視図、（f)は (b)における A— A線断面図、同じく（g)は (b)に おける B— B線断面図、同じく（h)は (b)における C— C線断面図である。

[0137] また、図 20 (A)は、上記した撮像用レンズやレンズ移動機構、各種電装部品を組 み込んで調整を行ったカメラモジュール 1で、図 20 (B)は、このカメラモジュール 1に カバー 149を被せた図である。

[0138] この図 19、図 20において、前記した図 15乃至図 18の構成要素と同一の構成要素 には同一番号が付してあるので説明を省略する。図中 139は CCD等の撮像素子を 搭載した基板、 149はカメラモジュールのカバー、 159はレンズの露出部、 169はこ のカメラモジュールを搭載する情報端末などの携帯機器との電気的接続を行う連絡 FPC、 179はレンズ保持枠 2の位置を検出するためのホール素子、 189はホール素 子 179のためのマグネット、 199は CCD等の撮像素子 209を保護するためのフィル タ、 219はホール素子 179などの保持用案内軸である。

[0139] この図 19、図 20に示したカメラモジュールは、前記図 15乃至図 18で説明したカメ ラモジュールにおける固定枠 49を、図 19 (g)に示したように基板 139上に設けた基 体 229に固定し、さらにレンズ保持枠 299に固定したホール素子 179とマグネット 18 9を移動させるための軸 219を、図 19 (h)に示したように、同様に基体 229に固定し て安定重量部材 39のガイドをも兼ねさせて 、る。

[0140] そして図 19 (f)の断面図に示したように、基体 229の内部に CCDなどの撮像素子 2 09とフィルタ 199を収容し、全体をカバーで覆って図 20に示したようなカメラモジユー ルとしたものである。

[0141] このようにカメラモジュールを構成することにより、図 15乃至図 18で説明したように レンズ保持枠 299は電歪素子 89によって駆動することができ、また、ホール素子 179 とマグネット 189によってそのレンズ保持枠 29の現在位置を正確に検出することが可 能であるから、単焦点とはいえ、非常に小型で、焦点合わせをスピーディに、正確に 行えるカメラモジュールを提供することができる。

[0142] 図 21は、以上説明してきたカメラモジュール 1を搭載した情報端末の一例である。

この図 21に示した情報端末は、一例として携帯電話機 50の場合を示している。図中 51は操作部 (操作部材）、 52はディスプレイ (表示部材)で、この図 21はこれら操作 部 (操作部材) 51、ディスプレイ (表示部材) 52が見える状態（開状態)で示した平面 図であり、図示の携帯電話機 50は、操作部 51が搭載された第 1のケース部 53とディ スプレイ 52が搭載された第 2のケース部 54とがヒンジ機構 55によって連結され、第 1 及び第 2のケース部 53及び 54は、ヒンジ機構 55の回りに回動可能となっている。な お、第 1及び第 2のケース部 53及び 54はケース体を構成する。

[0143] 第 2のケース 54には、図中破線二重丸で示すように、前述したカメラモジュール 1が 組み込まれており、操作部 51の所定のボタンを操作すると、カメラモジュール 1によつ て撮像が行われ、撮像された画像は、例えば、ディスプレイ 52上に表示される。なお 、カメラモジュール 1は、図 15に示す上側が第 2のケース部 54の外側に向けられてい る。つまり、第 2のケース部 54には、カメラモジュール 1における第 3レンズ保持部 20 に保持された第 1のレンズ群 2を露出させる開口部が形成され、また、図示はしない 力 第 1のケース部 53にはバッテリー及び通信部等が収納されており、さらに、第 2の ケース部 54の厚さ寸法は、略カメラモジュール 1の高さに規制されている。 産業上の利用可能性

オートフォーカス (AF)機能やズーム機能を組み込んだカメラモジュールを、小型で 軽量に構成することが可能となり、各種の小型携帯端末 ·情報端末におけるカメラモ ジュールとして最適である。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも 1以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、 前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、

端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴 部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み、

前記軸穴部近傍に集塵部材を配置したことを特徴とするカメラモジュール。

[2] 前記軸穴部における前記ピエゾ素子の作動部が前記軸部材と当接する側に前記 集塵部材を配置したことを特徴とする請求項 1に記載したカメラモジュール。

[3] 前記軸穴部は、一側に前記集塵部材を、該集塵部材に対して前記軸部材を挟ん だ逆側に前記摺動部が配され、前記軸部材を囲んで形成されていることを特徴とす る請求項 1に記載したカメラモジュール。

[4] 少なくとも 1以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、 前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、

端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴 部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み

前記軸穴部近傍に粘着部材を配置したことを特徴とするカメラモジュール。

[5] 前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置 された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と略対応する位置であ ることを特徴とする請求項 4に記載したカメラモジュール。

[6] 前記軸穴部は、前記ピエゾ素子配置側が該ピエゾ素子の保持部と連通し、前記ピ ェゾ素子の作動部に略対向する前記基部と、レンズ側及び該レンズ側に略対向する それぞれの側壁に前記粘着部材が配置されていることを特徴とする請求項 5に記載 したカメラモジュール。

[7] 前記軸穴部における前記作動部が前記軸部材と当接する側に集塵部材を配置し たことを特徴とする請求項 4に記載したカメラモジュール。

[8] 前記軸穴部は前記軸部材を囲繞し、一側に前記軸部材に当接する摺動部が、該 摺動部の前記軸部材を挟んだ逆側に前記ピエゾ素子の当接部が配されていることを 特徴とする請求項 5に記載したカメラモジュール。

[9] 前記軸部材の前記作動部と当接する箇所の表面を非当接の表面より荒く処理した ことを特徴とする請求項 1又は 4に記載のカメラモジュール。

[10] 前記レンズ保持部に、前記ピエゾ素子を光軸方向に対して略直交する方向であつ て、前記作動部を前記軸部材に当接する方向に付勢する第 1の弾性部材と、光軸方 向に付勢する第 2の弾性部材とが設けられていることを特徴とする請求項 1又は 4に 記載のカメラモジュール。

[11] 少なくとも 1以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、 前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記 軸部材と当接する作動部を備えると共に前記第 1レンズ保持部の前記軸穴部近傍に 配置されたピエゾ素子と、を含み、前記軸穴部近傍に集塵部材及び Z又は粘着部 材を配置したカメラモジュールと、

操作部材と、

表示部材と、

ノ ッテリ^ と、

通信部と、

前記カメラモジュール、前記操作部材、前記表示部材、前記バッテリー、及び、前 記通信部を収納する筐体であって、その厚さを略前記カメラモジュールの高さ寸法に 規制した筐体と、を含むことを特徴とする携帯端末。

[12] 電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一端側が連結されて、該電歪素子に加えられ た電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面 の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材が連結されたレンズ保持部と、を備えた力 メラモジュールであって、

前記摺動部材近傍に集塵部材を配設したことを特徴とするカメラモジュール。

[13] 前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、前 記駆動軸に当接するように前記隙間に前記集塵部材を配設したことを特徴とする請 求項 12記載のカメラモジュール。

[14] 前記集塵部材を、前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端部で且つ前記駆動軸 若しくは前記電歪素子周面と対面する側に配設したことを特徴とする請求項 13に記 載のカメラモジュール。

[15] 前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸の軸方向両端側に 2箇所設けられ 、該 2箇所の隙間に前記集塵部材を夫々配設したことを特徴とする請求項 13に記載 のカメラモジユーノレ。

[16] 前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向に 2箇所以上設けられ、該隙間の少 なくとも一箇所に、粘着部材を配設したことを特徴とする請求項 13記載のカメラモジ ユーノレ o

[17] 電歪素子と、該電歪素子に軸方向の一端側が連結されて、該電歪素子に加えられ た電圧によって軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸の周面 の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材が連結されたレンズ保持部と、を備えた力 メラモジュールであって、

前記摺動部材近傍に粘着部材を配設したことを特徴とするカメラモジュール。

[18] 前記摺動部材が駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に隙間を設け、該 隙間に前記粘着部材を配設したことを特徴とする請求項 17記載のカメラモジュール

[19] 前記摺動部材のうち前記電歪素子側の端部で且つ前記駆動軸若しくは前記電歪 素子周面と対面する側に、集塵部材を配設したことを特徴とする請求項 18に記載の カメラモジユーノレ。

[20] 前記摺動部材の隙間が前記駆動軸の軸方向に 2箇所以上設けられ、該隙間の少 なくとも一箇所に、集塵部材を配設したことを特徴とする請求項 18に記載のカメラモ ジュール。

[21] 前記摺動部材の隙間が、少なくとも前記駆動軸の軸方向両端側に 2箇所設けられ 、該 2箇所の隙間に集塵部材を夫々配設したことを特徴とする請求項 18に記載の力 メラモジユーノレ。

[22] 前記摺動部材が、前記駆動軸と 2箇所で摩擦係合することを特徴とする請求項 12 又は 17に記載のカメラモジュール。

[23] 前記摺動部材が、前記駆動軸と 2箇所で摩擦係合し、

前記 2箇所の間に粘着部材を配設したことを特徴とする請求項 12又は 17に記載の カメラモジユーノレ。

[24] 前記駆動軸のうち前記摺動部材と当接する箇所の表面を、非当接の表面より粗く 処理したことを特徴とする請求項 12又は 17に記載のカメラモジュール。

[25] 少なくとも 1以上の光学レンズを保持するレンズ保持部と、

電歪素子が軸方向の一端側に連結されて、該電歪素子に加えられた電圧によって 軸方向に往復運動若しくは伸縮運動する駆動軸と、前記レンズ保持部に連結されて 前記駆動軸の周面の少なくとも一部に摩擦係合する摺動部材と、前記摺動部材の 駆動軸に対面する側の摺動方向に直角な方向に設けられた隙間に配置された少な くとも 1の集塵部材及び Z又は少なくとも 1の粘着部材と、を備えたカメラモジュールと 操作部材と、

表示部材と、

ノ ッテリ^ と、

通信部と、

前記カメラモジュール、前記操作部材、前記表示部材、前記バッテリー、及び、前 記通信部を収納する筐体であって、その厚さを略前記カメラモジュールの高さ寸法に 規制した筐体と、を含むことを特徴とする情報端末。