JP4315181B2 - カメラモジュール - Google Patents
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Description
本発明は、カメラモジュールに関し、さらに詳しくは、比較的小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話などのカメラ付き小型電子機器に用いることができるカメラモジュールに関する。
比較的小型のデジタルカメラなどにおいて、オートフォーカスやズーム等を目的として、コイルに流れる電流により発生する磁界と、ヨーク及びマグネットにより構成された磁気回路の磁界との相互作用によって、光軸方向にレンズユニットを変位させることができるカメラモジュールが使用されている。
このようなカメラモジュールには、レンズユニットを保持しているバレル、及びこのバレルを保持しているホルダを光軸方向に変位可能に支持するための板バネが使用されている。
図６は、このようなカメラモジュールのレンズユニット（図示せず）を光軸方向に変位させるためのアクチュエータ機構１００の分解斜視図である。なお、撮像素子（図示せず）はベース１１１の下方に配置されている。
カバー１０１とベース１１１との間の空間には、レンズユニットを保持するバレル（図示せず）を保持しているホルダ１０８がレンズユニットの光軸方向へ変位可能に収容されている。
ホルダ１０８のカバー１０１側（上方）及びベース１１１側（下方）の各円筒縁部には上部板バネ１０４の内環部１０４ｂと下部板バネ１１０の内環部１１０ｂがそれぞれ接着されており、上部板バネ１０４の外環部１０４ａはベース１１１に固定されているヨーク１０５の上面に取り付けられており、下部板バネ１１０の外環部１１０ａはベース１１１に接着されている。また、このホルダ１０８の上縁部には、符号１０２により示すストッパが部材が上部板バネ１０４の内環部１０４ｂの上面に接着されている。
この上部板バネ１０４と下部板バネ１１０のそれぞれの外環部１０４ａ、１１０ａと内環部１０４ｂ、１１０ｂとの間に形成されている各３本の架橋部１０４ｃ、１１０ｃが撓むことによりホルダ１０８がレンズユニットの光軸方向へ変位することができる。
上記ヨーク１０５には複数のマグネット１０６が接着されており磁気回路を構成している。そしてこの磁気回路により形成された磁界にコイル１０７が配置されている。このコイル１０７はホルダ１０８の外周に設けられており、コイル１０７に電流を供給することによりホルダ１０８をレンズユニットの光軸方向へ変位させる駆動力を得る。なお、図６において、符号１０９により示す部材は下部板バネ１１０とヨーク１０５の底面との間に装着されるプレートである。また、コイル１０７へ電流を供給するためにリング状のフレキシブルプリント基板１０３が下部板バネ１１０の外環部１１０ａの下方に設けられている。
図６及び図７に示すように、ホルダ１０８はその周囲の３箇所にコイル支持部１０８ａを有している。コイル１０７は、このコイル支持部１０８ａの接着部分１０８ｂにおいてエポキシ樹脂等により接着されている。
上記のようなアクチュエータ機構１００に類似するアクチュエータ機構が特許文献１に開示されている。
上記のようにコイル１０７をホルダ１０８の周囲に設けるためにはコイル１０７をホルダ８の外周のコイル支持部１０８ａに接着しなければならず、このためエポキシ樹脂等をコイル支持部１０８ａの接着部分１０８ｂに塗布しなければならない。このような接着作業は、エポキシ樹脂等の塗布作業と硬化時間を必要とするため、製造時間の短縮化を図ることができないという問題がある。
さらに、コイル支持部１０８ａの接着部分１０８ｂは非常に接着面積が小さい。このため、このカメラモジュールを搭載している小型電子機器を誤って落下させた場合、当該落下衝撃によって接着部分１０８ｂからコイル１０７が剥離してしまうという問題がある。
本発明は上記問題点に鑑み、コイルをホルダの外周へ容易に設けることができ、さらにコイルをホルダに強固に結合することができるカメラモジュールを提供することを目的とする。
本発明に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、前記レンズユニットを収容すると共に前記レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダと、前記ホルダの周囲に設けられている円筒状のコイルと、前記コイルに磁界を提供するヨーク及びマグネットと、前記ホルダを支持する板バネと、前記レンズユニットの下方に配置されている撮像素子と、を有するカメラモジュールであり、前記ホルダは、前記ホルダの周囲に前記コイルを固定するために前記コイルを嵌合する複数のコイル嵌合手段を有しており、前記コイル嵌合手段のそれぞれは、前記ホルダが変位する方向に沿って延在しており、各嵌合手段は、前記コイルの一部に係合する鍵状部と、前記コイルの内周部の少なくとも一部を支持する支柱部と、前記コイルの下端部を支持する支持部と、を有することを特徴とする。
また、本発明のカメラモジュールでは、前記各コイル嵌合手段の前記鍵状部が係合する前記コイルの一部は、前記コイルの上端部の一部であり、各支柱部は前記コイルの内周部を光軸方向の全長にわたって支持していることが好ましい。
さらに、本発明のカメラモジュールでは、前記コイルは前記コイルの巻回数が少ない薄巻回部と巻回数が多い厚巻回部とを有しており、前記コイルの内周部側における前記薄巻回部と前記厚巻回部との間には前記コイルの一部をなす段部が形成されており、前記コイル嵌合手段の前記鍵状部は前記コイルの薄巻回部の内周壁と前記ホルダの周囲との間の空間に位置して前記コイルの前記段部と嵌合しており、前記コイル嵌合手段の各支柱部は前記コイルの厚巻回部の内周部を光軸方向の全長にわたって支持していることが好ましい。
さらに、本発明のカメラモジュールでは、前記コイルは前記コイルの巻回数が少ない薄巻回部と巻回数が多い厚巻回部とを有しており、前記コイルの内周部側における前記薄巻回部と前記厚巻回部との間には前記コイルの一部をなす段部が形成されており、前記コイル嵌合手段の前記鍵状部は前記コイルの薄巻回部の内周壁と前記ホルダの周囲との間の空間に位置して前記コイルの前記段部と嵌合しており、前記コイル嵌合手段の各支柱部は前記コイルの厚巻回部の内周部を光軸方向の全長にわたって支持していることが好ましい。
請求項１記載の発明に係るカメラモジュールは、レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダの周囲にコイルを固定するためにコイルを嵌合する複数のコイル嵌合手段を有している。そして、このコイル嵌合手段のそれぞれは、前記ホルダが変位する方向に沿って延在しており、各嵌合手段は、前記コイルの一部に係合する鍵状部と、前記コイルの内周部の少なくとも一部を支持する支柱部と、前記コイルの下端部を支持する支持部と、を有するように構成されている。すなわち、コイルはコイル嵌合手段によって嵌合支持され、合成樹脂等の接着剤を使用することなく固定される。この状態において、コイルの一部がコイル嵌合手段の鍵状部により、コイルの内周部はコイル嵌合手段の支柱部により、コイルの下端部はコイル嵌合手段の支持部により、それぞれ支持される。鍵状部がコイルの一部と係合し、また、支柱部の外壁面がコイルの内周部を支持するので、コイルは水平方向及び垂直方向の何れの方向においてもしっかりと固定される。このため、コイルをホルダの周囲に固定するために従来行われてきた接着作業が不要となる。従って、コイルの接着作業及び接着用樹脂の硬化時間を省くことができ、製造時間の短縮化を図ることができる。また、コイルは接着手段を用いずにホルダに固定されるため、カメラモジュールを搭載している小型電子機器を誤って落下させた場合の落下衝撃によって接着部分からコイルが剥離してしまうという問題が生じない。
また、請求項２に記載の発明に係るカメラモジュールは、前記各コイル嵌合手段の前記鍵状部が係合する前記コイルの一部は、前記コイルの上端部の一部であり、各支柱部は前記コイルの内周部を光軸方向の全長にわたって支持するようになっている。この構成によれば、鍵状部と支持部との間の間隔は、コイルの上端部と下端部との間の間隔と略等しく、また支柱部の外壁面の位置はコイルの内周直径と略等しいため、コイルは水平方向及び垂直方向の何れの方向においてもしっかりと固定される。
さらに、請求項３に記載の発明に係るカメラモジュールは、前記コイルは前記コイルの巻回数が少ない薄巻回部と巻回数が多い厚巻回部とを有しており、前記コイルの内周部側における前記薄巻回部と前記厚巻回部との間には前記コイルの一部をなす段部が形成されており、前記コイル嵌合手段の前記鍵状部は前記コイルの薄巻回部の内周壁と前記ホルダの周囲との間の空間に位置して前記コイルの前記段部と嵌合しており、前記コイル嵌合手段の各支柱部は前記コイルの厚巻回部の内周部を光軸方向の全長にわたって支持している。このため、鍵状部が薄巻回部の内周壁とホルダ周囲との間の空間内に位置し、コイルを超えて突出することがない。従って、ホルダの全高を低くすることができ、カメラモジュールの薄型化を図ることができる。
さらに、請求項３に記載の発明に係るカメラモジュールは、前記コイルは前記コイルの巻回数が少ない薄巻回部と巻回数が多い厚巻回部とを有しており、前記コイルの内周部側における前記薄巻回部と前記厚巻回部との間には前記コイルの一部をなす段部が形成されており、前記コイル嵌合手段の前記鍵状部は前記コイルの薄巻回部の内周壁と前記ホルダの周囲との間の空間に位置して前記コイルの前記段部と嵌合しており、前記コイル嵌合手段の各支柱部は前記コイルの厚巻回部の内周部を光軸方向の全長にわたって支持している。このため、鍵状部が薄巻回部の内周壁とホルダ周囲との間の空間内に位置し、コイルを超えて突出することがない。従って、ホルダの全高を低くすることができ、カメラモジュールの薄型化を図ることができる。
以下、本発明に係る実施形態のカメラモジュールについて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態のカメラモジュールは、カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニット（図示せず）と、レンズユニットを収容すると共にレンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダ８と、ホルダ８の周囲に設けられている円筒状のコイル７と、コイル７に磁界を提供するヨーク５及びマグネット６と、ホルダ８を支持する上部板バネ４及び下部板バネ１０と、レンズユニットの下方に配置されている撮像素子（図示せず）とを有し、ホルダ８は、ホルダ８の周囲にコイル７を固定するためにコイル７を嵌合するコイル嵌合手段であるコイル嵌合部材８ａを有していることを特徴とする。
最初に図１を参照しつつ本実施形態のカメラモジュールのアクチュエータ機構１について説明する。なお、撮像素子はベース１２の下方に配置されている。
カバー２とベース１２との間の空間には、レンズユニットを保持するバレル（図示せず）を保持しているホルダ８がレンズユニットの光軸方向へ変位可能に収容されている。
ホルダ８は合成樹脂製の円筒状部材であり、その周囲にコイル７が設けられている。ホルダ８の上下の各円筒縁部には上部板バネ４の内環部４ｂと下部板バネ１０の内環部１０ｂがそれぞれ接着されており、上部板バネ４の外環部４ａはベース１２に固定されているヨーク５の上面に取り付けられており、下部板バネ１０の外環部１０ａはベース１２に接着されている。また、このホルダ８の上縁部には、符号３により示すストッパが部材が上部板バネ４の内環部４ｂの上面に接着されている。このストッパ３はホルダ８の過度の変位の際にカバー２の裏面と接触することにより、ホルダ８の上方への変位範囲を規制する。
上部板バネ４及び下部板バネ１０はベリリウム銅製の金属板を打抜き加工したものであり、それぞれリング状の外環部４ａ、１０ａと、この外環部４ａ、１０ａと同軸に配置されているリング状の内環部４ｂ、１０ｂを有している。内環部４ｂ、１０ｂは３本の架橋部４ｃ、１０ｃにより外環部４ａ、１０ａに支持されている。この架橋部４ｃ、１０ｃは円弧状の形状を有し、外環部４ａ、１０ａの内周縁と内環部４ｂ、１０ｂの外周縁に沿うように延在している。そして、各３本の架橋部４ｃ、１０ｃが撓むことによりホルダ８がレンズユニットの光軸方向へ変位することができる。
上記ヨーク５には複数のマグネット６が接着されており磁気回路を構成している。そしてこの磁気回路により形成された磁界にコイル７が配置されている。このコイル７はホルダ８の外周に巻回されており、コイル７に電流を供給することによりホルダ８をレンズユニットの光軸方向へ変位させる駆動力を得る。なお、符号９により示す部材は下部板バネ１０とヨーク５の底面との間に装着されるプレートであり、また、符号１１により示す部材は、コイル７へ電流を供給するためのフレキシブルプリント基板である。
図２に示すように、ホルダ８の周囲の３箇所には、コイル嵌合手段であるコイル嵌合部材８ａがそれぞれ等間隔を隔てて形成されている。図３に示すように、これらコイル嵌合部材８ａは、それぞれホルダ８の変位方向に沿って延在しており、それぞれ鍵状部８ｂ、支柱部８ｃ、支持部８ｄを順に有している。また、これらのコイル嵌合部材８ａは、合成樹脂製のホルダ８と一体に成型されており、ある程度の可撓性を有している。
図２及び図３に示すように、コイル７はコイル嵌合部材８ａによって嵌合支持され、合成樹脂等の接着剤を使用することなく固定される。この状態において、コイル７の上端部７２はコイル嵌合部材８ａの鍵状部８ｂにより、コイル７の内周部７１はコイル嵌合部材８ａの支柱部８ｃにより、コイル７の下端部７３はコイル嵌合部材８ａの支持部８ｄにより、それぞれ支持される。鍵状部８ｂと支持部８ｄとの間の間隔は、コイル７の上端部７２と下端部７３との間の間隔と略等しく、また、支柱部８ｄの外壁面の位置はコイル７の内周直径と略等しいため、コイル７は水平方向及び垂直方向の何れの方向においてもしっかりと固定される。
上述したようにコイル嵌合部材８ａは可撓性を有するため、コイル７をホルダ８の上方からホルダ８に被せるようにしながら押し下げてゆくと、コイル７の下端部７３により鍵状部８ｂの傾斜面８ｅが押圧され、コイル嵌合部材８ａの支柱部８ｃがホルダ８の外周面方向に撓んでゆく。そして、コイル７の下端部７３がコイル嵌合部材８ａの支持部８ｄに当接すると、鍵状部８ｂがコイル７の上端部７２と嵌合すると共に支柱部８ｃが元の位置まで復元し、コイル７はコイル嵌合部材８ａにより嵌合され支持される。
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態のカメラモジュールは、レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダ８の周囲にコイル７を固定するためにコイル７を嵌合するコイル嵌合手段であるコイル嵌合部材８ａを有している。このため、コイル７をホルダ８の周囲に固定するために従来行われてきたコイル７の接着作業が不要となる。従って、コイル７の接着作業及び接着用樹脂の硬化時間を省くことができ、製造時間の短縮化を図ることができる。また、コイル７は接着を用いずホルダ８に固定されるため、カメラモジュールを搭載している小型電子機器を誤って落下させた場合の落下衝撃によって接着部分からコイルが剥離してしまうという問題が生じない。
本実施形態のカメラモジュールは、レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダ８の周囲にコイル７を固定するためにコイル７を嵌合するコイル嵌合手段であるコイル嵌合部材８ａを有している。このため、コイル７をホルダ８の周囲に固定するために従来行われてきたコイル７の接着作業が不要となる。従って、コイル７の接着作業及び接着用樹脂の硬化時間を省くことができ、製造時間の短縮化を図ることができる。また、コイル７は接着を用いずホルダ８に固定されるため、カメラモジュールを搭載している小型電子機器を誤って落下させた場合の落下衝撃によって接着部分からコイルが剥離してしまうという問題が生じない。
次に、図４及び図５を参照しつつ、本発明に係る他の実施形態について説明する。なお、本実施形態はコイル７の形状及びコイル嵌合部材８ａの全長が異なる以外は上記実施形態と同様の構成を有している。このため、上記実施形態の各部材と同様の機能を備える部材に関し、同一の符号を用いて説明する。
本実施形態は、コイル７はコイル７の巻回数が少ない薄巻回部７ａと巻回数が多い厚巻回部７ｂとを有し、コイル７の内周壁側であって薄巻回部７ａと厚巻回部７ｂとの間には段部７ｃが形成されており、コイル嵌合手段であるコイル嵌合部材８ａはコイル７の段部７ｃを嵌合する鍵状部８ｂを有し、コイル嵌合部材８ａの鍵状部８ｂがコイル７の薄巻回部７ａの内周壁とホルダ８の周囲との間の空間に位置している。
本実施形態のコイル７は、周壁が段状に形成された冶具の周囲に自己融着線を巻回し、これを加熱及び冷却硬化させて製造する。また、本実施形態のコイル嵌合部材８ａの鍵状部８ｂと支柱部８ｃとを合わせた長さは上記実施形態の同部分の長さよりも短かくなっており、このコイル嵌合部材８ａの鍵状部８ｂと支柱部８ｃとを合わせた長さは、コイル７の上端部７２と下端部７３との間の距離よりも短い。このため、コイル嵌合部材８ａにコイル７を固定した場合において、鍵状部８ｂが薄巻回部７ａの内周壁とホルダ８の周囲との間の空間内に位置し、鍵状部８ｂがコイル７の上端部７２を超えて上方に突出することがない。
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態のカメラモジュールは、コイル７が巻回数が少ない薄巻回部７ａと巻回数が多い厚巻回部７ｂと段部７ｃとを有し、コイル嵌合部材８ａの鍵状部８ｂがコイル７の段部７ｃと嵌合し、鍵状部８ｂがコイル７の薄巻回部７ａの内周壁とホルダ８の周囲との間の空間に位置している。このため、鍵状部８ｂが薄巻回部７ａの内周壁とホルダ８の周囲との間の空間内に位置し、コイル７を超えて突出することがない。従って、ホルダ８の全高を低くすることができ、カメラモジュールの薄型化を図ることができる。
本実施形態のカメラモジュールは、コイル７が巻回数が少ない薄巻回部７ａと巻回数が多い厚巻回部７ｂと段部７ｃとを有し、コイル嵌合部材８ａの鍵状部８ｂがコイル７の段部７ｃと嵌合し、鍵状部８ｂがコイル７の薄巻回部７ａの内周壁とホルダ８の周囲との間の空間に位置している。このため、鍵状部８ｂが薄巻回部７ａの内周壁とホルダ８の周囲との間の空間内に位置し、コイル７を超えて突出することがない。従って、ホルダ８の全高を低くすることができ、カメラモジュールの薄型化を図ることができる。
なお、上記各実施形態において、コイル嵌合部材８ａはホルダ８の周囲の３箇所に形成されているが、コイル嵌合部材８ａの形成箇所は３箇所以外あっても良い。また、コイル嵌合部材８ａの各部の形状及びコイル７の段部７ｃの形状は一例であり、他の形状に変更することも可能である。
１、１００ アクチュエータ機構
２、１０１ カバー
３、１０２ ストッパ
４、１０４ 上部板バネ
４ａ、１０ａ、１０４ａ、１１０ａ 外環部
４ｂ、１０ｂ、１０４ｂ、１１０ｂ 内環部
４ｃ、１０ｃ、１０４ｃ、１１０ｃ 架橋部
５、１０５ ヨーク
６、１０６ マグネット
７、１０７ コイル
７ａ 薄巻回部
７ｂ 厚巻回部
７ｃ 段部
７１ 内周部
７２ 上端部
７３ 下端部
８、１０８ ホルダ
８ａ コイル嵌合部材
８ｂ 鍵状部
８ｃ 支柱部
８ｄ 支持部
８ｅ 傾斜面
９、１０９ プレート
１０、１１０ 下部板バネ
１１、１０３ フレキシブルプリント基板
１２、１１１ ベース
１０８ａ コイル支持部
１０８ｂ 接着部分
２、１０１ カバー
３、１０２ ストッパ
４、１０４ 上部板バネ
４ａ、１０ａ、１０４ａ、１１０ａ 外環部
４ｂ、１０ｂ、１０４ｂ、１１０ｂ 内環部
４ｃ、１０ｃ、１０４ｃ、１１０ｃ 架橋部
５、１０５ ヨーク
６、１０６ マグネット
７、１０７ コイル
７ａ 薄巻回部
７ｂ 厚巻回部
７ｃ 段部
７１ 内周部
７２ 上端部
７３ 下端部
８、１０８ ホルダ
８ａ コイル嵌合部材
８ｂ 鍵状部
８ｃ 支柱部
８ｄ 支持部
８ｅ 傾斜面
９、１０９ プレート
１０、１１０ 下部板バネ
１１、１０３ フレキシブルプリント基板
１２、１１１ ベース
１０８ａ コイル支持部
１０８ｂ 接着部分
Claims (3)
- カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、
前記レンズユニットを収容すると共に前記レンズユニットの光軸方向に沿って変位可能である円筒状のホルダと、
前記ホルダの周囲に設けられている円筒状のコイルと、
前記コイルに磁界を提供するヨーク及びマグネットと、
前記ホルダを支持する板バネと、
前記レンズユニットの下方に配置されている撮像素子と、を有するカメラモジュールにおいて、
前記ホルダは、前記ホルダの周囲に前記コイルを固定するために前記コイルを嵌合する複数のコイル嵌合手段を有しており、
前記コイル嵌合手段のそれぞれは、前記ホルダが変位する方向に沿って延在しており、各嵌合手段は、前記コイルの一部に係合する鍵状部と、前記コイルの内周部の少なくとも一部を支持する支柱部と、前記コイルの下端部を支持する支持部と、を有することを特徴とするカメラモジュール。 - 前記各コイル嵌合手段の前記鍵状部が係合する前記コイルの一部は、前記コイルの上端部の一部であり、各支柱部は前記コイルの内周部を光軸方向の全長にわたって支持している請求項１に記載のカメラモジュール。
- 前記コイルは前記コイルの巻回数が少ない薄巻回部と巻回数が多い厚巻回部とを有しており、前記コイルの内周部側における前記薄巻回部と前記厚巻回部との間には前記コイルの一部をなす段部が形成されており、前記コイル嵌合手段の前記鍵状部は前記コイルの薄巻回部の内周壁と前記ホルダの周囲との間の空間に位置して前記コイルの前記段部と嵌合しており、前記コイル嵌合手段の各支柱部は前記コイルの厚巻回部の内周部を光軸方向の全長にわたって支持している請求項１に記載のカメラモジュール。
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