JP4725467B2

JP4725467B2 - カメラモジュール

Info

Publication number: JP4725467B2
Application number: JP2006249708A
Authority: JP
Inventors: 貴石沢; 智彦大坂
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: EP1901103A1; EP1901103B1; US20080069557A1; US7641403B2; JP2008072493A

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。また、光軸方向に変位可能なホルダの外周に巻回されているコイルに電流を供給するためのリード線を有している。

図３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の上下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片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の外周に巻回されており、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３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。

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おり、このフレキシブルプリント基板１０３から２本のリード線１０３ａ、１０３ｂが引き出されている（図４参照）。このリード線１０３ａ、１０３ｂのそれぞれの一端はフレキシブルプリント基板１０３の電極１０３ｃ、１０３ｄのそれぞれに接続されており、またリード線１０３ａ、１０３ｂのそれぞれの他端はコイル１０７に接続されている。各リード線１０３ａ、１０３ｂは、それぞれ下部板バネ１１０の２本の架橋部１１０ｃの底面から所定の間隔を隔てて延在している。そして、各リード線１０３ａ、１０３ｂの上記他端は、それぞれ下部板バネ１１０の内環部１１０ｂの切欠き１１０ｄ、１１０ｄを通じてコイル１０７に接続されている。なお、下部板バネ１１０はヨーク１０５に取り付けられており、ヨーク１０５はこのカメラモジュールが装着されている基板（図示せず）のカバーと導通されており、当該基板にグランドされている。

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。

特開2004-280031

上記のように各リード線１０３ａ、１０３ｂは、２本の架橋部１１０ｃの表面から所定の間隔を隔てて延在している。このカメラモジュールを備えている小型電子機器を落下等させ、その衝撃によってホルダ１０８が異常な速度で変位した場合、下部板バネ１１０の各架橋部１１０ｃが急激に大きく撓み、リード線１０３ａ、１０３ｂと各架橋部１１０ｃとが激しく接触し、各架橋部１１０ｃによってリード線絶縁皮膜を傷つける場合がある。リード線１０３ａ、１０３ｂの何れかのリード線絶縁皮膜が傷付き、この傷付いた部分が何れかの架橋部１１０ｃと接触すると、瞬間的に上記基板のグランドと導通するため、リード線１０３ａ、１０３ｂにおいて瞬間的な絶縁不良が生じる。

このリード線１０３ａ、１０３ｂにおける瞬間的な絶縁不良を防止するために、リード線１０３ａ、１０３ｂが延在している領域に対応する架橋部１１０ｃの表面にシリコン樹脂等が塗布されており、リード線１０３ａ、１０３ｂと架橋部１１０ｃとが激しく接触してもリード線絶縁皮膜が傷付くことを防止していた。

しかし、このシリコン樹脂等を各架橋部１１０ｃに塗布するための塗布作業を行わなければならないという問題がある。このシリコン樹脂等の塗布作業は、非常に狭い面積である各架橋部１１０ｃの表面に対して行わなければならないため、この塗布作業を慎重に行う必要があり、当該塗布作業の作業時間の短縮化を図ることができないという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、コイルに電流供給を行うリード線の瞬間的な絶縁不良を防止することができ、且つ、製造が容易なカメラモジュールを提供することを目的とする。

請求項１記載の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、前記ホルダに設けられているコイルと、前記コイルに磁界を提供するヨーク及びマグネットと、前記コイルに電流を供給するためのリード線と、絶縁シート部分とパターン部分とを有し、前記リード線に電流を供給するためのフレキシブルプリント基板と、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、前記板バネは、外環部と、前記外環部に対して変位すると共に前記ホルダに固定されている内環部と、前記内環部の側の基部を有すると共に前記内環部を前記外環部に対して支持している複数の架橋部とを有し、前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シート部分の一部分は舌片状に延長されており、前記板バネの前記架橋部と前記リード線との間の空間に前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シート部分の一部分が延出しており、前記板バネの前記架橋部が撓んだ際、前記板バネの前記架橋部と前記リード線とが接触しないように、前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シートの一部分は前記架橋部と前記リード線との間の空間に配設されていることを特徴とする。

さらに、請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、前記リード線が前記コイルの正極用リード線と前記コイルの負極用リード線であり、前記正極用リード線と前記負極用リード線は、何れも前記板バネの一の前記架橋部に沿うように配設されており、前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シートの一部分は、前記正極用リード線と前記負極リード線の配設されている領域にのみ延出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、板バネの架橋部とリード線との間の空間にフレキシブルプリント基板の絶縁シート部分の一部分が延出しており、板バネの架橋部が撓んだ際、板バネの架橋部とリード線とが接触しないように、フレキシブルプリント基板の絶縁シートの当該一部分は架橋部とリード線との間の空間に配設されている。このため、カメラモジュールに対する衝撃によりホルダが異常な速度で変位し架橋部が過大に振幅した際に、フレキシブルプリント基板の絶縁シートの当該一部分により、架橋部とリード線とが直接接触することを防止することができる。従って、架橋部によってリード線のリード線絶縁皮膜が傷つけられることがない。故に、従来行われてきた架橋部へのシリコン樹脂等の塗布作業が不要となり、カメラモジュールの製造コストの低廉化を図ることができる。

さらに、請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、コイルの正極用のリード線と負極用のリード線は、何れも板バネの一の架橋部に沿うように配設されており、フレキシブルプリント基板の絶縁シートの当該一部分は、リード線の配設されている領域にのみ延出していることを特徴としている。２本のリード線の何れもが一の架橋部に沿うように配設されているため、フレキシブルプリント基板の絶縁シートの当該一部分によって絶縁を行う領域を最狭化することが可能となり、フレキシブルプリント基板の絶縁シートの当該一部分の面積を必要最小限度の面積にすることができる。従って、フレキシブルプリント基板の面積を必要最小限度にすることにより、製造コストのさらなる低廉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に設けられているコイル７と、コイル７に磁界を提供するヨーク５及びマグネット片６と、コイル７に電流を供給するためのリード線１１ａ、１１ｂと、絶縁シート部分とパターン部分とを有し、リード線１１ａ、１１ｂに電流を供給するためのフレキシブルプリント基板１１と、ホルダ８を支持する下部板バネ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）とを有するカメラモジュールであり、下部板バネ１０は、外環部１０ａと、外環部１０ａに対して変位すると共にホルダ８に固定されている内環部１０ｂと、内環部１０ｂ側の基部を有すると共に内環部１０ｂを外環部１０ａに対して支持している複数の架橋部１０ｃとを有し、フレキシブルプリント基板１１の前記絶縁シート部分の一部分である舌片部分１１ｃは舌片状に延長されており、下部板バネ１０の架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとの間の空間にフレキシブルプリント基板１１の絶縁シート部分の一部分である舌片部分１１ｃが延出しており、下部板バネ１０の架橋部１０ｃが撓んだ際、下部板バネ１０の架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとが接触しないように、フレキシブルプリント基板１１の絶縁シートの一部分である舌片部分１１ｃは架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとの間の空間に配設され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、その外周壁の３箇所にコイル７を支持するための３つのボス８ａを有している。この３つのボス８ａの内の一つのボス８ａの基部には、後述する孔８ｂが形成されている。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片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る。

コイル７へ電流を供給するためにフレキシブルプリント基板１１が下部板バネ１０の外環部１０ａの下方に設けられている。図２に示すように、このフレキシブルプリント基板１１から２本のリード線１１ａ、１１ｂが引き出されている。このリード線１１ａ、１１ｂのそれぞれの一端はフレキシブルプリント基板１１のパターン部分の電極１１ｄ、１１ｅのそれぞれに接続されており、またリード線１１ａ、１１ｂのそれぞれの他端はコイル７に接続されている。リード線１１ａはコイル７の正極用のリード線であり、またリード線１１ｂはコイル７の負極用のリード線である。

各リード線１１ａ、１１ｂは、それぞれ下部板バネ１０の３本の架橋部１０ｃの内の一の架橋部１０ｃの底面から所定の間隔を隔てて延在している。また、このリード線１１ａ、１１ｂは当該一の架橋部１０ｃに沿うように配設されている。そして、各リード線１１ａ、１１ｂの上記他端は、それぞれホルダ８の３つのボス８ａの内の一つのボス８ａに形成されている孔８ｂを通じてコイル７に接続されている。なお、下部板バネ１０はヨーク５に取り付けられており、ヨーク５はこのカメラモジュールが装着されている基板（図示せず）のカバーと導通されており、当該基板にグランドされている。

フレキシブルプリント基板１１は、絶縁シート部分とパターン部分とを有するフレキシブルプリント基板を折り曲げて略くの字型に折り曲げたものであり、下部板バネ１０の下方に配設されている。フレキシブルプリント基板１１は、このカメラモジュールが装着されている基板に電気的に接続されており、当該基板からフレキシブルプリント基板１１と各リード線１１ａ、１１ｂとを介してコイル７へと電流が供給される。

フレキシブルプリント基板１１の絶縁シート部分の一部分は舌片状に延長され舌片部分１１ｃを構成している。この舌片部分１１ｃは、下部板バネ１０の架橋部１０ｃが撓んだ際、下部板バネ１０の架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとが接触しないように、フレキシブルプリント基板１１の絶縁シートの一部分である舌片部分１１ｃは架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとの間の空間に配設されている。即ち、図２に示すように、２本のリード線１１ａ、１１ｂが配設されている領域に位置する一の架橋部１０ｃの底面側において当該架橋部１０ｃとは間隔を隔てて舌片部分１１ｃが延在しており、また、その舌片部分１１ｃの底面側において舌片部分１１ｃとは間隔を隔てて２本のリード線１１ａ、１１ｂが延在している。このように、架橋部１０ｃと舌片部分１１ｃとの間の間隔と、舌片部分１１ｃと２本のリード線１１ａ、１１ｂとの間の間隔は、ホルダ８が電流供給により変位した場合でも、架橋部１０ｃと舌片部分１１ｃとが接触せず、また舌片部分１１ｃと２本のリード線１１ａ、１１ｂとが接触しない間隔を有している。一方、カメラモジュールに対する衝撃によりホルダ８が異常な速度で変位した場合には、架橋部１０ｃが過大に振幅する。この場合、架橋部１０ｃを覆うように配設されている舌片部分１１ｃにより、架橋部１０ｃと２本のリード線１１ａ、１１ｂとが直接接触することを防止する。

舌片部分１１ｃは、各リード線１１ａ、１１ｂの配設されている領域にのみ延出している。このため、舌片部分１１ｃの面積は、架橋部１０ｃと２本のリード線１１ａ、１１ｂとが直接接触することを防止するために必要最小限の面積となっている。

以下、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、下部板バネ１０の架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとの間の空間にフレキシブルプリント基板１１の絶縁シート部分の一部分である舌片部分１１ｃが延出しており、下部板バネ１０の架橋部１０ｃが撓んだ際、下部板バネ１０の架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとが接触しないように、フレキシブルプリント基板１１の絶縁シートの一部分である舌片部分１１ｃは架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとの間の空間に配設されている。このため、カメラモジュールに対する衝撃によりホルダ８が異常な速度で変位し架橋部１０ｃが過大に振幅した際に、舌片部分１１ｃにより、架橋部１０ｃと２本のリード線１１ａ、１１ｂとが直接接触することを防止することができる。従って、架橋部１０ｃによってリード線１１ａ、１１ｂのリード線絶縁皮膜が傷つけられることがない。故に、従来行われてきた架橋部１０ｃへのシリコン樹脂等の塗布作業が不要となり、カメラモジュールの製造コストの低廉化を図ることができる。

さらに、本実施形態のカメラモジュールは、コイル７の正極用のリード線１１ａと負極用のリード線１１ｂは、何れも下部板バネ１０の一の架橋部１０ｃに沿うように配設されており、フレキシブルプリント基板１１の絶縁シートの一部分である舌片部分１１ｃは、リード線１１ａ、１１ｂの配設されている領域にのみ延出していることを特徴としている。２本のリード線の何れもが一の架橋部１０ｃに沿うように配設されているため、舌片部分１１ｃによって絶縁を行う領域を最狭化することが可能となり、舌片部分１１ｃの面積を必要最小限度の面積にすることができる。従って、フレキシブルプリント基板１１の面積を必要最小限度にすることにより、製造コストのさらなる低廉化を図ることができる。

なお、上記実施形態においては、下部板バネ１０の架橋部１０ｃとリード線１１ａ、１１ｂとの間の絶縁について説明したが、上部板バネ４の架橋部４ｃの近傍にリード線を配置した場合においても本発明を適用することができる。さらに、上記実施形態におけるフレキシブルプリント基板１１の舌片部分１１ｃの形状等は一例に過ぎず、カメラモジュールの構造や板バネの架橋部の形状に合わせて適宜変更することが可能である。

本発明に係る実施形態のカメラモジュールのアクチュエータ機構１の分解斜視図である。図1に示すカメラモジュールのアクチュエータ機構１のホルダ８、下部板バネ１０、リード線１１ａ、１１ｂ、及びフレキシブルプリント基板１１を示す平面図であり、ホルダ８の下方側から見た状態を示している。従来のカメラモジュールのアクチュエータ機構１００の分解斜視図である。図３に示すカメラモジュールのアクチュエータ機構１００のホルダ１０８、下部板バネ１１０、リード線１０３ａ、１０３ｂ、及びフレキシブルプリント基板１０３を示す平面図であり、ホルダ１０８の下方側から見た状態を示している。

符号の説明

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マグネット片
７、１０７コイル
８、１０８ホルダ
８ａボス
８ｂ孔
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
１１ａ、１１ｂ、１０３ａ、１０３ｂリード線
１１ｃ舌片部分
１１ｄ、１１ｅ、１０３ｃ、１０３ｄ電極
１２、１１１ベース
１１０ｄ切欠き

Claims

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、
前記ホルダに設けられているコイルと、
前記コイルに磁界を提供するヨーク及びマグネットと、
前記コイルに電流を供給するためのリード線と、
絶縁シート部分とパターン部分とを有し、前記リード線に電流を供給するためのフレキシブルプリント基板と、
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、
前記板バネは、外環部と、前記外環部に対して変位すると共に前記ホルダに固定されている内環部と、前記内環部の側の基部を有すると共に前記内環部を前記外環部に対して支持している複数の架橋部とを有し、
前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シート部分の一部分は舌片状に延長されており、
前記板バネの前記架橋部と前記リード線との間の空間に前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シート部分の一部分が延出しており、
前記板バネの前記架橋部が撓んだ際、前記板バネの前記架橋部と前記リード線とが接触しないように、前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シートの一部分は前記架橋部と前記リード線との間の空間に配設されていることを特徴とするカメラモジュール。
前記リード線は前記コイルの正極用リード線と前記コイルの負極用リード線であり、前記正極用リード線と前記負極用リード線は、何れも前記板バネの一の前記架橋部に沿うように配設されており、前記フレキシブルプリント基板の前記絶縁シートの一部分は、前記正極用リード線と前記負極リード線の配設されている領域にのみ延出していることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。