JP2006017924A

JP2006017924A - 小型カメラ

Info

Publication number: JP2006017924A
Application number: JP2004194379A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yaegashi; 和宏八重樫; Makoto Kohama; 誠小浜
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】レンズユニットを電磁力で移動させる小型カメラ装置において、コイルから延びているリード線の断線の危険性を回避させて信頼性の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】ＣＭＯＳイメージセンサ１０２の上方のレンズユニット３１を径方向に着磁してあるレンズホルダ６０に固定し、このレンズホルダ６０を上側及び下側支持板ばね７０，８０によって小型カメラ装置のフレームを構成する筒形状のコイルホルダ４０に対して移動可能に支持し、コイル５０をコイルホルダ４０内に固定し、コイル５０から延びているリード線５１，５２がフレキシブルプリント配線板９０の端子パッド９１，９２に半田付けしてある。
【選択図】図１

Description

本発明は固体撮像素子を備えた小型カメラに係り、特に、携帯電話機に組み込まれる小型カメラであって、自動焦点合わせ動作が可能である小型カメラに関する。

図３及び図４は従来の小型カメラ１を示す。小型カメラ１は、自動焦点合わせ動作の際、レンズユニット３を移動させる方式が、駆動コイル４がレンズユニット３と一体的に動くムービングコイル型である構成である。小型カメラ１は、レンズホルダ２に、レンズユニット３と筒形状の駆動コイル４とが固定してあり、且つ、ヨーク５の内側に径方向に着磁してある筒状のマグネット６が固定してあり、且つ、レンズホルダ２がヨーク５の中心に位置するように配置され、駆動コイル４がマグネット６が発生する磁界中に配置してあり、円形の支持板ばね７，８の外周側がヨーク５の上面と下面とに固定してあり、レンズホルダ２の上面と下面とが支持板ばね７，８の中心側に固定してあり、レンズホルダ２がその光軸Ｚの方向に移動可能に支持されており、且つ、ヨーク５の下面側に、ＣＭＯＳイメージセンサ１０を備えたセンサユニット１１が固定してある構成である。

また、図３中、２０，２１は駆動コイル４の端から延びている巻き始め又は巻き終わりのリード線であり、リード線２０は、下側の支持板ばね８の一部に半田付けしてあり、別のリード線２１は、ヨーク５とレンズホルダ２との間の隙間を通って上方に引き回されて、上側の板ばね７の一部に半田付けしてある。焦点合わせのための駆動電流は、支持板ばね７、８を通して駆動コイル４に供給される。

駆動コイル４に焦点合わせのための駆動電流が供給されると、フレミングの法則に基づいて駆動コイル４にＺ方向の電磁力が発生し、板ばね７，８が撓まされて、レンズユニット３がレンズホルダ２と共にＺ方向に移動されて、焦点合わせがなされる。

また、駆動電流を支持板ばね７、８を通して供給するため、支持板ばね７、８をヨーク５に対して絶縁するための絶縁シート２５，２６がヨーク５と支持板ばね７、８との間に設けてある。
特開２０００−２９５８３１号公報

上記の小型カメラ１は駆動コイル４が動かされる構成であるため、焦点合わせ動作の都度、リード線２０、２１の板ばね８、７に半田付けした部分に曲げ応力が繰り返して作用するため、断線に到る虞れがあり、信頼性の点で問題があった。

また、特にリード線２１については、ヨーク５とレンズホルダ２との間の隙間を通って上方に引き回わしてあり、小型カメラ１の組立てがし難くなっていた。

そこで、本発明は、上記課題を解決した小型カメラを提供することを目的とする。

そこで、上記課題を解決するため、本発明は、固体撮像素子（１０２）を備えており、該固体撮像素子に対向しているレンズ（３１）を電磁力によって光軸方向に動かす構成の小型カメラ装置において、
該小型カメラ装置のフレームを構成する筒形状のコイルホルダ（４０）と、
該コイルホルダの内周面に固定してある筒形状のコイル（５０）と、
レンズが固定され、磁性材料から成り、筒形状であり、径方向に着磁してあり、上記コイルの内側に配置してあるレンズホルダ（６０）と、
外側部を上記コイルホルダ、内側部を該レンズホルダの上面側に固定され、同じく外側部を上記コイルホルダ、内側部を該レンズホルダの下面側に固定されて、該レンズホルダと該コイルホルダとの間に設けてあり、レンズホルダをコイルホルダに対して、その光軸方向に移動可能に支持する上側及び下側板ばね（７０，８０）とよりなる構成とした。

本発明によれば、コイルが可動ではなく固定であるので、焦点合わせ動作の影響が駆動コイルより延びているリード線を半田付けした部分に及ぶことがなく、よって、信頼性の向上を図ることが出来る。

また、コイルが固定であり上下板ばねを電極として用いていないため、コイルより延びている巻き始め又は巻き終わりのリード線の引き回しが短くて足りるようになり、よって、組立て作業が容易である構造を実現することが出来る。

次に本発明の実施の形態について説明する。

図１及び図２は本発明の実施例１になる小型カメラ３０を示す。図１（Ａ）は小型カメラ３０の縦断正面図であり、同図（Ｂ）は小型カメラ３０の一部断面して示す平面図である。図２は小型カメラ３０を分解して示す斜視図である。小型カメラ３０は、レンズユニット３１を移動させる方式が、コイルホルダ４０にコイル５０が固定され、該コイル５０に電流を流し発生する磁界によって磁性材料からなるレンズホルダ６０が光軸方向に動くムービング永久磁石型である構成である。

小型カメラ３０は、レンズユニット３１と、コイルホルダ４０と、コイル５０と、レンズホルダ６０と、上側支持板ばね７０と、下側支持板ばね８０と、フレキシブルプリント配線板９０と、センサユニット１００とを有し、コイルホルダ４０が小型カメラ３０のフレームを形成し、Ｚが光軸である構成である。

レンズユニット３１は、筒体３２内に２つのレンズ３３，３４が固定してある構成である。

コイルホルダ４０は、筒部４１と、筒部４１の上側部分の内側へのフランジ部４２とよりなり、小型カメラ３０の外形を形成し且つ小型カメラ３０のフレームを構成する。コイルホルダ４０は合成樹脂成形部品であり、軽量である。

コイル５０は、筒形状の空芯のコイルであり、コイルホルダ４０の筒部４１の内周側に嵌合して且つフランジ部４２に突き当った位置に固定してある。５１，５２はコイル５０の下側の端から延びている巻き始め又は巻き終わりのリード線である。

レンズホルダ６０は、磁性材料から成る磁性粉末に樹脂粉末を混入させたものを成形し、着磁したものであり、筒形状を有し、径方向に着磁してあり、例えば内周側がＳ極、外周側がＮ極である。樹脂が混入してあることによって、レンズホルダ６０は軽量化が図られている。レンズホルダ６０の内側壁には、レンズユニット３１を挿入するためネジ切りされ、規定焦点位置（後述するＣＭＯＳイメージセンサ１０２とレンズ３３，３４間の距離）まで挿入されている。

上側支持板ばね７０及び下側支持板ばね８０は、夫々、略円形であり、外側のリング部７１，８１と、中心側のリング部７２，８２と、径方向に延在して両者の間をつないでいる複数のつなぎ部７３，８３とを有する。この上側板ばね７０及び下側板ばね８０は、電流の供給路としては利用されない。

フレキシブルプリント配線板９０は、一端部９０ａに端子パッド９１，９２を並んで有し、且つ、端子パッド９１，９２から配線パターン９３，９４が延びている構成である。

センサユニット１００は、扁平な箱体１０１の内部にＣＭＯＳイメージセンサ１０２が固定してあり、且つ、ＣＭＯＳイメージセンサ１０２の真上の部位に赤外線カットフィルタ１０３が設けてある構成である。

小型カメラ３０は上記の構成部分が以下のように組合わされて構成してある。レンズユニット３１が固定してあるレンズホルダ６０が、コイル５０が固定してあるコイルホルダ４０の中心に位置し、上側を上側支持板ばね７０の外側リング部７１がコイルホルダ４０の上端部に固定され中心側リング部７２がレンズホルダ６０の上端部に固定されて、下側を下側支持板ばね８０の外側リング部８１がコイルホルダ４０の下端部に固定され中心側リング部８２がレンズホルダ６０の下端部に固定されて、レンズホルダ６０がコイルホルダ４０に対して光軸Ｚ方向に変位可能に支持されている。コイル５０はレンズホルダ６０を囲む関係にあり、コイル５０にはレンズホルダ６０が発生している磁界が及んでいる。また、フレキシブルプリント配線板９０の一端部９０ａがコイルホルダ４０の下端に固定してあり、コイルホルダ４０より外側に延びて設けてある。また、コイル５０の下側の端から延びている巻き始め又は巻き終わりのリード線５１，５２が夫々端子パッド９１，９２に半田付けしてある。また、センサユニット１００がコイルホルダ４０の下端側に固定してある。

焦点合わせのための駆動電流はフレキシブルプリント配線板９０を通してコイル５０に供給される。コイル５０に駆動電流が供給されると、コイル５０の周囲に磁界が発生し、この磁界が磁性材料から成るレンズホルダ６０から発生している磁界に作用して、電磁力によって、支持板ばね７０、８０のつなぎ部７３，８３を撓ませつつ、レンズホルダ６０がレンズユニット３１と共に軸線Ｚ方向に変位されて、焦点合わせがなされる。レンズホルダ６０は樹脂が混入してあることによって軽量化が図られているので、小さな電流でレンズホルダ６０の光軸Ｚ方向の動きは円滑になされるため、省電力化が図れる。

焦点合わせ動作においてコイル５０は動かない。よって、リード線５１，５２は少しも振らされず、リード線５１，５２の端子パッド９１，９２に半田付けしてある部分に曲げ応力は少しも作用しない。よって、リード線５１，５２が断線する虞れが改善される。

また、コイル５０の下側の端とフレキシブルプリント配線板９０の端子パッド９１，９２との間の距離は短く、よって、リード線５１，５２の長さは短くて足り、リード線５１，５２を引き回す必要はなく、リード線５１，５２を処理する作業の過程における断線の虞れも改善される。リード線５１，５２を引き回す必要がないため、小型カメラ３０を組立てる作業はし易くなる。

また、上記の小型カメラ３０においては、図３及び図４に示す小型カメラ１において必要とされていたヨークが不要となり、その分、小型化が図られている。

また、重いヨークが組み込まれていないこと、レンズホルダ６０は樹脂粉末が混入してあることによって軽量化が図られていること等によって、小型カメラ３０は従来に比較して軽量化が図られており、これによって、携帯電話機に組み込まれる場合に必要とされる耐衝撃性や省電力化が向上している。

本発明の実施例１になる小型カメラを示す図である。図１の小型カメラを分解して示す斜視図である。従来の小型カメラの断面図である。図３の小型カメラを分解して示す斜視図である。

符号の説明

３０小型カメラ
３１レンズユニット
３２筒体
３３，３４レンズ
４０コイルホルダ
４１筒部
４２フランジ部
５０コイル
５１，５２リード線
６０レンズホルダ
７０上側支持板ばね
８０下側支持板ばね
９０フレキシブルプリント配線板
９１，９２端子パッド
１００センサユニット
１０１箱体
１０２ＣＭＯＳイメージセンサ
１０３赤外線カットフィルタ

Claims

固体撮像素子を備えており、該固体撮像素子に対向しているレンズを電磁力によって光軸方向に動かす構成の小型カメラ装置において、
該小型カメラ装置のフレームを構成する筒形状のコイルホルダと、
該コイルホルダの内周面に固定してある筒形状のコイルと、
レンズが固定され、磁性材料から成り、筒形状であり、径方向に着磁してあり、上記コイルの内側に配置してあるレンズホルダと、
外側部を上記コイルホルダ、内側部を該レンズホルダの上面側に固定され、同じく外側部を上記コイルホルダ、内側部を該レンズホルダの下面側に固定されて、該レンズホルダと該コイルホルダとの間に設けてあり、レンズホルダをコイルホルダに対して、その光軸方向に移動可能に支持する上側及び下側支持板ばねとよりなる構成としたことを特徴とする小型カメラ装置。
請求項１に記載の小型カメラ装置において、
上記レンズホルダは、樹脂成分を含んでいる構成であることを特徴とする小型カメラ装置。
請求項１に記載の小型カメラ装置において、
上記コイルホルダは、樹脂成形部品であることを特徴とする小型カメラ装置。
請求項１に記載の小型カメラ装置において、
端子パッドが並んでいる一端側が該小型カメラ装置に固定されて設けてあるフレキシブルプリント基板を更に有し、
上記コイルから延びているリード線が、上記端子パッドと接続してある構成としたことを特徴とする小型カメラ装置。