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JP2007232805A - Camera module and portable terminal equipped therewith - Google Patents

Camera module and portable terminal equipped therewith Download PDF

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JP2007232805A
JP2007232805A JP2006051371A JP2006051371A JP2007232805A JP 2007232805 A JP2007232805 A JP 2007232805A JP 2006051371 A JP2006051371 A JP 2006051371A JP 2006051371 A JP2006051371 A JP 2006051371A JP 2007232805 A JP2007232805 A JP 2007232805A
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JP
Japan
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lens group
cam
camera module
optical axis
zoom
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JP2006051371A
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Hisanori Togawa
久憲 戸川
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera module having a zoom function capable of achieving consecutive zooming and an autofocus (AF) function and constituted to be small in size and light in weight, and to provide a portable terminal equipped with the camera module. <P>SOLUTION: The camera module is equipped with a plurality of driving sources for moving an optical lens group for autofocus and an optical lens group for zoom in an optical axis direction through respectively independent cam bodies. The camera module is constituted by fitting the respectively independent cam bodies so as to freely rotate independently respectively on an axial line which is the same and parallel with the optical axis, arranging the plurality of driving sources in series so that their driving shafts may be positioned on a common axial line, and also arranging the axial line of the cam body, a guide shaft for supporting the optical lens group to freely move in the optical axis direction and the driving shafts of the plurality of driving sources so as to be parallel with the optical axis. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カメラモジュールとそのカメラモジュールを備えた携帯端末に関し、特に、小型軽量に構成したカメラモジュールとそのカメラモジュールを備えた携帯端末に関するものである。   The present invention relates to a camera module and a portable terminal including the camera module, and more particularly to a small and lightweight camera module and a portable terminal including the camera module.

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やCMOS等)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、軽量化によって、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。   Camera modules used in portable terminals such as recent mobile phones are equipped with high-speed, high-precision autofocus (similar to normal electronic cameras (digital cameras)) as the image sensor (CCD, CMOS, etc.) increases. AF) function and focal length change (zoom) function are required, and further downsizing and weight reduction of the mobile terminal itself inevitably requires downsizing and weight reduction of the camera module.

このような小型化したカメラモジュールに関する先行技術としては、本件出願人の出願になる特許文献1がある。この特許文献1に示されたカメラモジュールは、被写体側に設けられた固定レンズ群と、光軸方向に移動可能とした焦点距離変化用とフォーカス用の2つのレンズ群と、この2つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のカムとで構成されている。そしてこのカムには、焦点距離変化用レンズ群を一定距離移動させて変倍した後、それ以上回転させてもレンズ群を光軸方向に移動させないようにしたフォーカス用領域が設けられ、フォーカス用のレンズ群は、そのフォーカス用領域で光軸方向に移動させることでピントを合わせられるようになっていて、テレとワイドの2種類の焦点距離切り替えとオートフォーカスとを可能としている。   As a prior art regarding such a miniaturized camera module, there is Patent Document 1 filed by the present applicant. The camera module disclosed in Patent Document 1 includes a fixed lens group provided on the subject side, two lens groups for changing the focal length and a focus that are movable in the optical axis direction, and the two lens groups. And a single cam for moving in the optical axis direction. This cam is provided with a focus area that prevents the lens group from moving in the optical axis direction even if it is further rotated after the focal length changing lens group is moved by a fixed distance and scaled. This lens group can be focused by moving in the optical axis direction in the focusing area, and enables two types of focal length switching of tele and wide and auto focus.

しかしながら現在の一般的なデジタルカメラは、焦点距離を連続的に変化(ズーム)させるようにしているのが普通であり、携帯端末に搭載するカメラモジュールも、こういった焦点距離を連続的に変化(ズーム)させながらピントのあった画像が得られるようにすることが望まれている。そのためには焦点距離変化用のレンズ群の連続的な移動機構と、この焦点距離変化用レンズ群の移動とは独立し、焦点合わせ用のレンズ群を連続的に移動させて、どのような焦点距離においてもピントが合わせられるようにしたピント合わせ用の機構が必要となる。   However, the current general digital camera usually changes the focal length continuously (zoom), and the camera module mounted on the mobile terminal also changes the focal length continuously. It is desired to obtain a focused image while zooming. For that purpose, the continuous movement mechanism of the focal length changing lens group and the movement of the focal length changing lens group are independent of the focal length changing lens group. A focusing mechanism that can focus even at a distance is required.

このように焦点距離変化用のレンズ群の移動機構と、ピント合わせ用レンズ群の移動機構とを別々に設けたカメラとしては、例えば本件出願人の出願になる特許文献2に示されたようなものがある。この特許文献2に示されたカメラでは、被写体側の第1レンズ群と第2レンズ群とをカムによって光軸方向に移動させて焦点距離を連続的に変化させることができ、ピント合わせは、最も撮像素子側に近い第3レンズ群をリードスクリューで送って行なえるようになっている。従って、カムとリードスクリューを動かすため、それぞれに対応した別個のモータが撮像素子側に上下に重ねて設置されている。   As a camera in which the moving mechanism of the lens group for changing the focal length and the moving mechanism of the focusing lens group are separately provided as described above, for example, as shown in Patent Document 2 filed by the present applicant. There is something. In the camera disclosed in Patent Document 2, the focal length can be continuously changed by moving the first lens group and the second lens group on the subject side in the optical axis direction by a cam. The third lens group closest to the image sensor side can be sent with a lead screw. Therefore, in order to move the cam and the lead screw, separate motors corresponding to the cam and the lead screw are installed on the image pickup element side so as to overlap each other.

また特許文献3には、それぞれのモータの配置状況やレンズの移動機構が詳細には示されていないが、ズーム用モータとオートフォーカス(AF)用モータとを備え、被写体までの距離を測定した結果を用いてそれぞれのモータに対応した制御回路が、最適な撮影範囲(画角)となるように自動ズーミングを行うようにしたカメラが示されている。   Although Patent Document 3 does not show the arrangement of each motor and the lens moving mechanism in detail, it has a zoom motor and an autofocus (AF) motor to measure the distance to the subject. Using the result, a camera is shown in which automatic zooming is performed so that the control circuit corresponding to each motor has an optimum shooting range (angle of view).

特開2005−215535号公報JP 2005-215535 A 特開2004−341466号公報JP 2004-341466 A 特開平8−94918号公報JP-A-8-94918

しかしながら、特許文献1に示されたカメラモジュールは、前記したようにテレとワイドの2種類の焦点距離切り替えが行えるだけであり、連続的な焦点距離変化は実現できない。また特許文献2に示されたカメラは、いわゆるコンパクトデジカメと称される小型デジカメであって、携帯端末等に組み込める大きさではない。また、例えその機構をそのまま小型化したとしても、カムとリードスクリューという2つのレンズ枠移動機構と、それぞれのレンズ枠移動機構を駆動するモータがカメラの厚さ方向に重ねて設置されていて、光学系を小型化した場合、光学系光軸に直交する方向の幅が大きくなってしまう。   However, as described above, the camera module disclosed in Patent Document 1 can only switch between two types of focal lengths, tele and wide, and cannot continuously change the focal length. The camera disclosed in Patent Document 2 is a small digital camera called a so-called compact digital camera, and is not large enough to be incorporated into a portable terminal or the like. In addition, even if the mechanism is downsized as it is, two lens frame moving mechanisms, a cam and a lead screw, and a motor that drives each lens frame moving mechanism are installed in the thickness direction of the camera, When the optical system is downsized, the width in the direction perpendicular to the optical axis of the optical system is increased.

また特許文献3に示されたカメラは、単にズーム用モータとオートフォーカス(AF)用モータとを使うことが示されているだけで、小型化のためのモータ配置やレンズの移動機構の構成は示されていない。   In addition, the camera disclosed in Patent Document 3 merely shows that a zoom motor and an autofocus (AF) motor are used. The motor arrangement for downsizing and the configuration of the lens moving mechanism are as follows. Not shown.

すなわち、携帯電話などの携帯端末に使うカメラモジュールは、要望される大きさが例えば10〜20mm立方程度であり、このようにカメラモジュールを小型化するためには、例えばレンズ群を光軸方向に移動させるカムやそのカムを駆動するモータ、そしてモータからの駆動力をカムに伝えるギアやレンズ群を収容したレンズ枠をガイドする軸、シャッタや絞りなどを、どのような大きさでどのように配置して構成するかが重要となる。また、ズーム機構を用いたカメラモジュールでは、レンズが現在どの位置にあるかを正確に判断する必要があると共に、それらを収容した制御回路などを搭載した場合は、ノイズに影響されずに正確な制御を行えるようにすることも重要となる。   That is, a camera module used for a mobile terminal such as a mobile phone has a desired size of about 10 to 20 mm cubic, for example. The size and size of the cam to be moved, the motor that drives the cam, the gear that transmits the driving force from the motor to the cam, the shaft that guides the lens frame that houses the lens group, the shutter, and the aperture It is important to arrange and configure. In addition, in a camera module using a zoom mechanism, it is necessary to accurately determine where the lens is currently located, and when a control circuit that houses them is installed, it is accurate without being affected by noise. It is also important to be able to control.

そのため本発明においては、連続的なズーミングを可能としたズーム機能とオートフォーカス(AF)機能を有し、小型で軽量に構成したカメラモジュールとそのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することが課題である。   Therefore, it is an object of the present invention to provide a camera module that has a zoom function and an autofocus (AF) function that enable continuous zooming, is configured to be small and lightweight, and a portable terminal including the camera module. It is.

上記課題を解決するため本発明におけるカメラモジュールは、
オートフォーカス用光学レンズ群とズーム用光学レンズ群とを夫々独立したカム体を介して光軸方向に移動させる複数の駆動源とを具えたカメラモジュールにおいて、
前記夫々独立したカム体が、同軸で且つ光軸と平行な軸線上をそれぞれ独立して回転自在に嵌合されており、且つ、駆動軸が共通する軸線上に位置するように前記複数の駆動源を直列配列するとともに、前記カム体の軸線と、前記光学レンズ群を光軸方向に移動自在に支持するガイド軸と、前記複数の駆動源の駆動軸とが光軸と平行に配列されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the camera module according to the present invention is:
In a camera module comprising a plurality of drive sources that move the optical lens group for autofocus and the optical lens group for zoom in the optical axis direction through independent cam bodies,
The plurality of driving units are configured such that the independent cam bodies are fitted on the same axis line coaxially and parallel to the optical axis so as to be independently rotatable, and the driving shafts are located on a common axis line. The sources are arranged in series, the axis of the cam body, the guide shaft that supports the optical lens group so as to be movable in the optical axis direction, and the drive shafts of the plurality of drive sources are arranged in parallel with the optical axis. It is characterized by being.

また、このカメラモジュールを用いた携帯端末は、
オートフォーカス用光学レンズ群とズーム用光学レンズ群とを夫々独立したカム体を介して光軸方向に移動させる複数の駆動源とを具え、前記夫々独立したカム体が、同軸で且つ光軸と平行な軸線上をそれぞれ独立して回転自在に嵌合されており、且つ、駆動軸が共通する軸線上に位置するように前記複数の駆動源を直列配列するとともに、前記カム体の軸線と、前記光学レンズ群を光軸方向に移動自在に支持するガイド軸と、前記複数の駆動源の駆動軸とが光軸と平行に配列されたカメラモジュールと、
前記カメラモジュールが装着されたケース体と、
前記ケース体に設けられ、前記カメラモジュールの前記レンズ駆動機構を操作する操作部とを有することを特徴とする。
In addition, portable terminals using this camera module are
A plurality of drive sources that move the optical lens group for autofocus and the optical lens group for zoom in the optical axis direction via independent cam bodies, respectively, and the independent cam bodies are coaxial with the optical axis. The plurality of drive sources are arranged in series so that the drive shafts are positioned on a common axis so that they can be rotated independently on parallel axes, and the axis of the cam body, A guide module that supports the optical lens group movably in the optical axis direction, and a camera module in which drive axes of the plurality of drive sources are arranged in parallel with the optical axis;
A case body mounted with the camera module;
And an operation unit that is provided in the case body and operates the lens driving mechanism of the camera module.

このように、夫々独立したカム体の軸線と複数の駆動源の駆動軸、及び光学レンズ群を光軸方向に移動自在に支持するガイド軸とが全て光軸と平行に配列されていることで、2つのカム体と複数の駆動源の光軸方向の投影面積は、それぞれ単一のカムと駆動源の場合と同様になってそれだけカメラモジュールを、ひいては携帯端末を小型化できる。また、これら全てが光軸と平行に配列されていることにより、組み込み方向がすべて同じとなり、それぞれの部品を組み込む自由度が増してレイアウトが容易になる。   As described above, the axis of the independent cam body, the drive shafts of the plurality of drive sources, and the guide shaft that supports the optical lens group movably in the optical axis direction are all arranged in parallel with the optical axis. The projected areas in the optical axis direction of the two cam bodies and the plurality of drive sources are the same as in the case of the single cam and the drive source, respectively, and the camera module and thus the portable terminal can be reduced in size. Further, since all of these are arranged in parallel with the optical axis, the assembling directions are all the same, and the degree of freedom for assembling the respective components is increased, thereby facilitating the layout.

そして、前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作する第1のカム体と前記ズーム用光学レンズ群を移動操作する第2のカム体とが、同軸で、且つ、光軸と平行な軸線上をそれぞれ独立して回転自在に嵌合されているとともに、前記複数の駆動源の駆動軸が互いにモジュールを構成するハウジング体の光軸方向外端側に向くように光軸と平行に直列配置され、前記ハウジング体外端側に夫々設けた伝達系を介して夫々のカム体が独立して回転駆動されることで、駆動力伝達機構の配列がシンプルになって配列しやすくなると共にギアなどの駆動力伝達機構の組立が容易となり、中間部分には駆動力伝達機構が来ないようにできるから、その部分をレンズの移動に使うことができ、レンズ設計の自由度が大きくなったカメラモジュールとすることができる。   The first cam body for moving the autofocus optical lens group and the second cam body for moving the zoom optical lens group are coaxial and on an axis parallel to the optical axis. Each of the plurality of drive sources is fitted in series so as to be parallel to the optical axis so that the drive shafts of the plurality of drive sources face each other toward the outer end side in the optical axis direction of the housing body constituting the module. The cam bodies are independently driven to rotate through transmission systems provided on the outer ends of the housing bodies, thereby simplifying the arrangement of the driving force transmission mechanism and facilitating the arrangement, and driving forces such as gears. Assembly of the transmission mechanism is easy, and the drive force transmission mechanism can be prevented from coming to the middle part, so that part can be used for moving the lens, and the camera module has a greater degree of freedom in lens design. Rukoto can.

そして、前記カメラモジュールにおけるハウジング体の、光軸と直交する第1の端面側とその反対側に位置する第2の端面側に、前記複数の駆動源からの駆動力を対応する夫々のカム体に伝達する変速歯車群が配置されていることで、カメラモジュールにおける駆動力伝達機構が配列しやすく、また配列がシンプルになって組立が容易になる。   And each cam body which respond | corresponds to the 1st end surface side orthogonal to an optical axis, and the 2nd end surface side located in the other side of the housing body in the said camera module respond | corresponds to the drive force from these drive sources. Since the transmission gear group for transmitting to is arranged, the driving force transmission mechanisms in the camera module can be easily arranged, and the arrangement becomes simple and easy to assemble.

また、前記夫々独立したカム体は、回転軸部が同一軸線上に位置させて対応するモータよりの回転力を受けて夫々独立して駆動回転する複数の円筒状カム体であって、少なくとも前記ズーム用光学レンズ群を移動操作させる第1のカム体は、像入射面側に位置する第1の端面側の変速歯車群と連結されており、前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作させる第2のカム体は、撮像素子側に位置する第2の端面側の変速歯車群と連結されていることで、第1と第2の端面の中間部分は駆動力伝達機構がないから、その部分をレンズの移動に使うことができ、レンズ設計の自由度が大きくなったカメラモジュールとすることができる。   Further, each of the independent cam bodies is a plurality of cylindrical cam bodies whose rotational shaft portions are positioned on the same axis line and which are each independently driven and rotated by receiving a rotational force from a corresponding motor, The first cam body for moving the zoom optical lens group is connected to the first end face side transmission gear group located on the image incident surface side, and moves the autofocus optical lens group. Since the second cam body is connected to the transmission gear group on the second end face side located on the image pickup element side, the intermediate portion between the first and second end faces has no driving force transmission mechanism, so that part Can be used for moving the lens, and the camera module can have a greater degree of freedom in lens design.

さらに、前記駆動軸が同一軸線上に位置させた前記複数のモータは同一形状であって、その側面に設けた駆動端子部が、前記ハウジング体側壁面と対面させて平行に配置されていることで、モータの種類が減り、また、モータ収容部も同じに作ることが可能となってそれだけコストダウンすることができる。   Further, the plurality of motors with the drive shafts positioned on the same axis have the same shape, and the drive terminal portions provided on the side surfaces thereof are arranged in parallel so as to face the side wall surface of the housing body. The number of types of motors can be reduced, and the motor housing can be made the same, which can reduce the cost accordingly.

そして、前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作させる第1のカム体と変速歯車群とで構成される第1の伝達系を、前記ズーム用光学レンズ群を移動操作させる第2のカム体と変速歯車群とで構成される第2の伝達系より摩耗しにくい材料で構成し、例えば、前記ズーム用光学レンズ群を移動操作させる第2のカム体と変速歯車群とで構成される第2の伝達系を非結晶性の樹脂材料で形成し、前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作させる第1のカム体と変速歯車群とで構成される第1の伝達系を結晶性樹脂材料で構成することで、通常オートフォーカス用光学レンズ群はピントを調整するために常時動いていて摩耗が激しいが、それに対してズーム用レンズ群は、構図を決めるときなどの限られた時にしか駆動されないと共に精度が要求される。そのため、オートフォーカス用の伝達系には摩耗しにくい材料、すなわち結晶性の樹脂材料を用い、ズーム用の伝達系はオートフォーカス用の伝達系に対して摩耗性で劣るが精度で勝る材料、すなわち非結晶性の樹脂材料を使うことで、摩耗や精度に対する許容度の大きいカメラモジュールとすることができる。   A first transmission system including a first cam body for moving the autofocus optical lens group and a transmission gear group; a second cam body for moving the zoom optical lens group; For example, a second cam body that includes a second cam body that moves the zoom optical lens group and a transmission gear group is formed of a material that is less likely to wear than the second transmission system that includes the transmission gear group. The transmission system is formed of an amorphous resin material, and the first transmission system composed of a first cam body and a transmission gear group for moving the autofocus optical lens group is formed of a crystalline resin material. By configuring, the auto-focus optical lens group usually moves constantly to adjust the focus and wears a lot. On the other hand, the zoom lens group is driven only at a limited time, such as when determining the composition. When Precision is required to. Therefore, the autofocus transmission system uses a material that does not easily wear, that is, a crystalline resin material, and the zoom transmission system is inferior in wearability to the autofocus transmission system, but is superior in accuracy, that is, By using a non-crystalline resin material, a camera module having a high tolerance for wear and accuracy can be obtained.

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組み込んだ、小型で軽量に構成できるカメラモジュールとそのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a small and lightweight camera module incorporating an autofocus (AF) function and a zoom function, and a portable terminal including the camera module.

以下、図面を参照して実施形態の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

図1は、実施形態のカメラモジュール1の外観斜視図で、(A)は外装カバー2を掛けた状態を、(B)は外装カバー2を外した状態の斜視図である。このカメラモジュール1は、図1(A)に示した外装カバー2を掛けた状態で、携帯電話などの携帯端末に組み込めるよう、例えば幅10〜12mm程度、高さ20〜24mm程度、長さ15〜20mm程度の大きさとし、連続的なズーミングとオートフォーカスを可能とするものである。図中、3は被写体側光学レンズ、4はCCD(Charge Coupled Device)等を用いた撮像素子と、ズームやオートフォーカス用のモータやシャッタなどの制御回路を搭載した撮像素子ユニット、5はカメラモジュール本体、52は内部に収容された光学系を遮光するためのカバー、6はメインフレキシブル基板でカメラモジュール1と、このカメラモジュール1を収容する図示していない携帯端末との信号やり取りや、カメラモジュール1への電力供給を行うためのものである。   1A and 1B are external perspective views of a camera module 1 according to the embodiment, in which FIG. 1A is a perspective view of a state in which an exterior cover 2 is hung, and FIG. 1B is a perspective view of a state in which the exterior cover 2 is removed. The camera module 1 has a width of about 10 to 12 mm, a height of about 20 to 24 mm, and a length of 15 so that the camera module 1 can be incorporated into a mobile terminal such as a mobile phone with the exterior cover 2 shown in FIG. The size is about ˜20 mm and enables continuous zooming and autofocus. In the figure, 3 is an object side optical lens, 4 is an image sensor unit using a CCD (Charge Coupled Device) and the like, and an image sensor unit equipped with a control circuit such as a zoom and autofocus motor and shutter, and 5 is a camera module. A main body, 52 is a cover for shielding an optical system accommodated therein, 6 is a main flexible substrate, and signal exchange between the camera module 1 and a portable terminal (not shown) that accommodates the camera module 1, and a camera module 1 for supplying electric power to 1.

図2は、実施形態のカメラモジュール1を構成するレンズ群と、そのレンズ群を収容したレンズ保持枠を光軸方向へ移動させる機構とを示した構成図である。図中30は被写体側第1レンズ群で31はその第1レンズ群を収容する第1レンズ保持枠、32は第2レンズ群で33はその第2レンズ群を収容する第2レンズ保持枠、34はこの第2レンズ保持枠33に取り付けられて、第2レンズ保持枠33と一緒に移動するシャッタユニット、35はフォーカス用の第3レンズ群で36はその第3レンズ群を収容する第3レンズ保持枠である。実施形態になるカメラモジュール1は、これら第1レンズ群30、シャッタユニット34と一体となった第2レンズ群32が光軸方向に移動して焦点距離の連続的な変化、すなわちズーミングを行い、そのズーミングによって変化したピント位置を補正するため、第3レンズ群36が同時に移動してゆく。   FIG. 2 is a configuration diagram showing a lens group constituting the camera module 1 of the embodiment and a mechanism for moving a lens holding frame accommodating the lens group in the optical axis direction. In the figure, 30 is a first lens group on the subject side, 31 is a first lens holding frame that houses the first lens group, 32 is a second lens group, and 33 is a second lens holding frame that houses the second lens group, Reference numeral 34 denotes a shutter unit which is attached to the second lens holding frame 33 and moves together with the second lens holding frame 33. Reference numeral 35 denotes a third lens group for focusing. Reference numeral 36 denotes a third lens group which accommodates the third lens group. It is a lens holding frame. In the camera module 1 according to the embodiment, the second lens group 32 integrated with the first lens group 30 and the shutter unit 34 moves in the optical axis direction to perform continuous change in focal length, that is, zooming. In order to correct the focus position changed by the zooming, the third lens group 36 moves simultaneously.

そのため、この図2におけるレンズ移動機構を説明する前に図3を用い、実施形態になるカメラモジュール1に用いられる光学系の概略を説明する。この図3において、(A)はレンズ群の各々を構成するレンズと撮像素子との関係を示した断面図、(B)は広角(Wide)の状態における各レンズ群の位置関係を示した図、(C)は同じく望遠(Tele)の状態における各レンズ群の位置関係を示した図である。   Therefore, before explaining the lens moving mechanism in FIG. 2, an outline of an optical system used in the camera module 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, (A) is a cross-sectional view showing the relationship between the lenses constituting each of the lens groups and the image sensor, and (B) is a diagram showing the positional relationship of each lens group in a wide angle (Wide) state. (C) is the figure which showed the positional relationship of each lens group in the state of telephoto (Tele).

実施形態になるカメラモジュール1における光学系は、前記したように第1レンズ保持枠31に収容された被写体側第1レンズ群30、第2レンズ保持枠33に収容された第2レンズ群32、第3レンズ保持枠36に収容された第3レンズ群35とからなり、ズーム用カムにより、第1レンズ群30と第2レンズ群32とを光軸方向に移動させてズーミングを行うと共に、ズーミングによって変化したピント位置に対応させてオートフォーカス用カムにより、第3レンズ群35を移動させて焦点合わせを行ない、撮像素子ユニット基板41上に設けられた撮像素子40に画像を結像するようになっている。また、第2レンズ群32における第1レンズ群30側には、絞り341とシャッタ羽根342とを装備したシャッタユニット34が設けられている。   The optical system in the camera module 1 according to the embodiment includes the subject-side first lens group 30 housed in the first lens holding frame 31, the second lens group 32 housed in the second lens holding frame 33, as described above. The third lens group 35 accommodated in the third lens holding frame 36 is used to perform zooming by moving the first lens group 30 and the second lens group 32 in the optical axis direction with a zoom cam. The third lens group 35 is moved and focused by an autofocus cam in accordance with the focus position changed according to the above, and an image is formed on the image sensor 40 provided on the image sensor unit substrate 41. It has become. A shutter unit 34 equipped with a diaphragm 341 and shutter blades 342 is provided on the first lens group 30 side of the second lens group 32.

そしてこの光学系は、例えば第1のレンズ群30を負のパワー(拡散光)を有する複数のプラスチックレンズ群で、第2のレンズ群32を正のパワー(集光)を有する複数のガラスレンズ群で、第3のレンズ群35を単体のプラスチックレンズで構成し、レンズの第一面から焦点までの長さを短縮できるようにすると共に、第1のレンズ群30と第3のレンズ群35に挟まれた第2のレンズ群32における光軸方向の移動範囲を、第1のレンズ群30や第3のレンズ群35の光軸方向の移動範囲より大きくなるように設計してある。   In this optical system, for example, the first lens group 30 is a plurality of plastic lens groups having negative power (diffuse light), and the second lens group 32 is a plurality of glass lenses having positive power (condensation). The third lens group 35 is composed of a single plastic lens, so that the length from the first surface of the lens to the focal point can be shortened, and the first lens group 30 and the third lens group 35 are arranged. The moving range in the optical axis direction of the second lens group 32 sandwiched between the first lens group 30 and the third lens group 35 is designed to be larger than the moving range in the optical axis direction of the first lens group 30 and the third lens group 35.

そのため、図3(B)、(C)を見ればわかるとおり、この第2レンズ群32に入射する光束は、広角(Wide)、望遠(Tele)のどちらにおいても最も絞られた状態となる。また、第2レンズ群32は、3つのレンズ群のうち最も移動範囲が大きくなるが、その被写体側、及び撮像素子側の両方に或る程度の空間を確保できる。従って、絞り341やシャッタ342をこの第2レンズ群32と一体となるよう設置することで、絞り341やシャッタ342の最大開口を大きくすることなく設置することが可能となる。また、第1レンズ群30のさらに被写体側にこのシャッタユニット34を設ける場合に比較して、光学系の光軸方向高さをシャッタユニット34分だけ低くでき、それだけ、カメラモジュール1を小さく構成することが可能となると共に、シャッタ342や絞り341を開閉するための駆動力も小さなものですむことになる。   For this reason, as can be seen from FIGS. 3B and 3C, the light beam incident on the second lens group 32 is most confined in both the wide angle (Wide) and the telephoto (Tele). Further, the second lens group 32 has the largest movement range among the three lens groups, but a certain amount of space can be secured on both the subject side and the image sensor side. Accordingly, by installing the diaphragm 341 and the shutter 342 so as to be integrated with the second lens group 32, the diaphragm 341 and the shutter 342 can be installed without increasing the maximum aperture. Further, as compared with the case where the shutter unit 34 is further provided on the subject side of the first lens group 30, the height of the optical system in the optical axis direction can be lowered by the amount of the shutter unit 34, and the camera module 1 can be made smaller accordingly. In addition, a driving force for opening and closing the shutter 342 and the aperture 341 is small.

また、第2レンズ群32を収納する第2レンズ保持枠33は、第2レンズ群32の被写体側が小径に構成され、シャッタユニット34は、逆に第2レンズ保持枠33側がこの小径に構成されて被写体側に凸となった第2レンズ群32側周壁と係合するよう、第2レンズ群32側に凹部とした外周壁が形成されている。そのため、シャッタユニット34は、この第2レンズ保持枠33に偏心しないように係合、固定できるようになっている。なお、シャッタユニット34は、複数の羽根をアクチュエータなどを用いて開閉させる構造のものであれば従来から用いられているものが使用でき、また、以上の説明では、第2レンズ保持枠33の被写体側に設けた場合を例に説明してきたが、第2レンズ保持枠33の撮像素子ユニット4側を同様に構成して設けても良いことは勿論である。   The second lens holding frame 33 that houses the second lens group 32 has a small diameter on the subject side of the second lens group 32, and the shutter unit 34 has a small diameter on the second lens holding frame 33 side. An outer peripheral wall that is a concave portion is formed on the second lens group 32 side so as to engage with the second lens group 32 side peripheral wall that is convex toward the subject side. Therefore, the shutter unit 34 can be engaged and fixed to the second lens holding frame 33 so as not to be eccentric. As the shutter unit 34, a conventionally used shutter unit 34 can be used as long as it has a structure in which a plurality of blades are opened and closed using an actuator or the like. In the above description, the subject of the second lens holding frame 33 is used. Although the case where it is provided on the side has been described as an example, it goes without saying that the image sensor unit 4 side of the second lens holding frame 33 may be similarly configured and provided.

そしてこれら第1レンズ群30、第2レンズ群32、第3レンズ群35は、図3(B)に示した広角(Wide)の状態では、第1レンズ群30と第3レンズ群35が被写体側に寄り、第2レンズ群32は撮像素子40側に寄っている。また、図3(C)に示した望遠(Tele)の状態では、第1レンズ群30が図3(B)に示した広角(Wide)の状態よりdで示したようにわずかに撮像素子40側に移動し、第3レンズ群35が第1レンズ群30の移動量に較べれば多少大きく撮像素子40側に移動して、第2レンズ群32が大きく被写体側に移動している。   The first lens group 30, the second lens group 32, and the third lens group 35 are configured so that the first lens group 30 and the third lens group 35 are subjects in the wide-angle state shown in FIG. The second lens group 32 is closer to the image sensor 40 side. In the telephoto state shown in FIG. 3C, the first lens group 30 is slightly in the image sensor 40 as shown by d in the wide-angle state shown in FIG. If the third lens group 35 moves to the image sensor 40 side, the second lens group 32 moves largely to the subject side.

以上が光学系の構成であるが、以下、再度図2を参照してレンズ群の移動機構を続けて説明する。第1レンズ群30、第2レンズ群32、第3レンズ群35をそれぞれ収容した第1レンズ保持枠31、第2レンズ保持枠33、第3レンズ保持枠36には、それぞれ第1レンズ保持枠軸受部311、後記図6の分解図に図示してこの図2には図示されていない第2レンズ保持枠軸受部331、第3レンズ保持枠軸受部361が設けられている。そして、第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361とは第1ガイド軸37に挿通され、第2レンズ保持枠軸受部331は第1ガイド軸37とは別軸とした第2ガイド軸38に挿通されると共に、それぞれのレンズ保持枠の軸受部とは略逆側に設けられた軸受部が第3ガイド軸39に挿通されてガイドされ、光軸方向へ移動できるようになっている。そして、これら第1レンズ保持枠軸受部311、第2レンズ保持枠軸受部331、第3レンズ保持枠軸受部361は、それぞれの光軸方向長さが略同一となるよう揃えられ、各レンズ保持枠のガイド軸に対する傾きが同量となるように配慮されている。   The above is the configuration of the optical system. Hereinafter, the lens group moving mechanism will be described with reference to FIG. 2 again. The first lens holding frame 31, the second lens holding frame 33, and the third lens holding frame 36 that accommodate the first lens group 30, the second lens group 32, and the third lens group 35, respectively. A bearing portion 311, a second lens holding frame bearing portion 331 and a third lens holding frame bearing portion 361 which are shown in an exploded view of FIG. 6 and not shown in FIG. 2 are provided. The first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 are inserted through the first guide shaft 37, and the second lens holding frame bearing portion 331 is a separate shaft from the first guide shaft 37. The second guide shaft 38 is inserted through the third guide shaft 39 and the bearing portion provided on the substantially opposite side of the bearing portion of each lens holding frame is guided and moved in the optical axis direction. It has become. The first lens holding frame bearing portion 311, the second lens holding frame bearing portion 331, and the third lens holding frame bearing portion 361 are aligned so that their optical axis lengths are substantially the same, and each lens holding Consideration is made so that the inclination of the frame with respect to the guide axis is the same.

また、それぞれのレンズ保持枠軸受部311、331、361には、第1レンズ保持枠カムフォロワ312、後記図6の分解図に図示してこの図2には示されてない第2レンズ保持枠カムフォロワ332、第3レンズ保持枠カムフォロワ362が設けられている。これらカムフォロワ312、332、362は、第1ガイド軸37と第2ガイド軸38に対面して設けられたズーム用カム72を構成する第1ズーム用カム721の第1レンズ群用カム面722、第2レンズ群用カム面723、第2ズーム用カム725の第2レンズ群用カム面726、オートフォーカス用カム75における第3レンズ群用カム面751にそれぞれ当接し、これらズーム用カム72、オートフォーカス用カム75の回転によって、レンズ保持枠軸受部311、331、361を光軸方向に移動させるようになっている。   Each lens holding frame bearing portion 311, 331, 361 includes a first lens holding frame cam follower 312, and a second lens holding frame cam follower not shown in FIG. 332 and a third lens holding frame cam follower 362 are provided. These cam followers 312, 332, and 362 are the first lens group cam surface 722 of the first zoom cam 721 that constitutes the zoom cam 72 provided to face the first guide shaft 37 and the second guide shaft 38. The second lens group cam surface 723, the second lens group cam surface 726 of the second zoom cam 725, and the third lens group cam surface 751 of the autofocus cam 75 are in contact with the zoom cam 72, respectively. The lens holding frame bearings 311, 331, and 361 are moved in the optical axis direction by the rotation of the autofocus cam 75.

なお、第3ガイド軸39は、それぞれのレンズ保持枠軸受部311、331、361の回転止めの役目を持っていると共に、各レンズ保持枠が安定して光軸方向に移動できるよう、光軸に対し、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38の略逆側に設けられている。また、この第1ガイド軸37、第2ガイド軸38は、第3ガイド軸29は、それぞれ光学系光軸に平行とされていると共に、後記図7(C)に示したカメラモジュール1の被写体側から見た正面図からわかるように、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38は、ズーム用カム72、オートフォーカス用カム75のカム軸心に対して同心円上となる位置に所定角度離間させて配列され、第3ガイド軸39、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38の軸心が作る三角形が、略2等辺三角形となるような配置となっている。   The third guide shaft 39 serves to prevent rotation of the lens holding frame bearing portions 311, 331, and 361, and the optical axis so that each lens holding frame can move stably in the optical axis direction. On the other hand, it is provided on the substantially opposite side of the first guide shaft 37 and the second guide shaft 38. Further, the first guide shaft 37 and the second guide shaft 38, the third guide shaft 29 is parallel to the optical system optical axis, respectively, and the subject of the camera module 1 shown in FIG. As can be seen from the front view seen from the side, the first guide shaft 37 and the second guide shaft 38 are spaced apart from each other by a predetermined angle with respect to the cam shaft centers of the zoom cam 72 and the autofocus cam 75. The triangles formed by the axes of the third guide shaft 39, the first guide shaft 37, and the second guide shaft 38 are arranged in an approximately isosceles triangle.

再度図2に戻って、第1ガイド軸37に挿通された第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361には、その周囲に、端部が第1レンズ保持枠カムフォロワ312と第3レンズ保持枠カムフォロワ362とに掛けられたコイルスプリング79が巻回され、互いに引き合う方向に力が掛けられている。   Returning again to FIG. 2, the first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 inserted through the first guide shaft 37 have an end portion around the first lens holding frame cam follower 312. And the third lens holding frame cam follower 362 are wound, and a force is applied in a direction to attract each other.

そして後記図5または図6で説明するように、ズーム用カム72は、第1ズーム用カム721と第2ズーム用カム725とで構成されて、第1ズーム用カム721の前記第2レンズ群用カム面723と、第2ズーム用カム725における第2レンズ群用カム面726とが略等価なカム面とされ、互いのカム面で図2には示されてない第2レンズ保持枠カムフォロワ332を挟むようになっている。そのため、第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361とが、スプリング79によって互いに引き合う方向に力が加えられていることにより、オートフォーカス用カム75が図示していない第2ズーム用カム725を第1ズーム用カム721方向に押し、第2レンズ群用カム面726と前記第2レンズ群用カム面723とで図示されてない第2レンズ保持枠カムフォロワ332をしっかりと挟んで保持し、3つのカムフォロワ312、332、362が、それぞれ対応するカム面にガタつくことなく当接するようになっている。   As will be described later with reference to FIG. 5 or FIG. 6, the zoom cam 72 includes a first zoom cam 721 and a second zoom cam 725, and the second lens group of the first zoom cam 721. The cam surface 723 for the second lens group and the cam surface 726 for the second lens group in the second zoom cam 725 are substantially equivalent cam surfaces, and the second lens holding frame cam follower not shown in FIG. 332 is sandwiched between them. Therefore, a force is applied to the first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 in the direction in which they are attracted to each other by the spring 79, so that the autofocus cam 75 is not shown. The zoom cam 725 is pushed in the direction of the first zoom cam 721, and the second lens holding frame cam follower 332 (not shown) is firmly sandwiched between the second lens group cam surface 726 and the second lens group cam surface 723. The three cam followers 312, 332, and 362 are in contact with the corresponding cam surfaces without rattling.

なお、このコイルスプリング79は、前記したように、第1レンズ群30と第3レンズ群35の相対的移動量が第2レンズ群32の移動量より小さいため、引っ張り力は大きく変化することがない。従って、第1レンズ保持枠カムフォロワ312と第3レンズ保持枠カムフォロワ362のカム面722と751への当接力は、焦点距離の変化やフォーカシングに伴う第1レンズ群30と第3レンズ群35の移動に際しても、大きく変化することがないため、ズーミングやフォーかシングは常時一定の駆動力で行うことが可能となる。   Note that, as described above, since the relative movement amount of the first lens group 30 and the third lens group 35 is smaller than the movement amount of the second lens group 32, the pulling force of the coil spring 79 may change greatly. Absent. Accordingly, the abutting force of the first lens holding frame cam follower 312 and the third lens holding frame cam follower 362 to the cam surfaces 722 and 751 is a movement of the first lens group 30 and the third lens group 35 due to a change in focal length or focusing. At this time, since there is no significant change, zooming and focusing can always be performed with a constant driving force.

またこの図2の例では、第1レンズ群30と第3レンズ群35を近寄せる方向にスプリング79を掛けているが、ズーム用カム72の第1レンズ群用カム面722とオートフォーカス用カム75の第3レンズ群用カム面751とを、第1レンズ保持枠カムフォロワ312と第3レンズ保持枠カムフォロワ362の当接方向が逆となるよう設けることで、第1レンズ群30と第3レンズ群35とを互いに離す方向のスプリングとしても良い。但しこの場合、この図2には図示されていない第2レンズ保持枠カムフォロワ332を、常時一定の力で対応するカム面へ当接させる力を別途加える必要がある。   In the example of FIG. 2, the spring 79 is applied in the direction in which the first lens group 30 and the third lens group 35 are brought closer to each other, but the first lens group cam surface 722 of the zoom cam 72 and the autofocus cam The third lens group cam surface 751 is provided so that the contact directions of the first lens holding frame cam follower 312 and the third lens holding frame cam follower 362 are reversed, so that the first lens group 30 and the third lens are provided. It is good also as a spring of the direction which separates the group 35 from each other. However, in this case, it is necessary to separately apply a force that makes the second lens holding frame cam follower 332 not shown in FIG. 2 abut against the corresponding cam surface at a constant force.

そしてこれらズーム用カム72、オートフォーカス用カム75は、後記するように、図示していないズーム用モータとオートフォーカス用モータから、ズーム用ギア群74、ズーム用ギア73、及びオートフォーカス用ギア群77、オートフォーカス用ギア76を介して駆動力が伝達され、回転できるようになっている。   As will be described later, the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 include a zoom gear group 74, a zoom gear 73, and an autofocus gear group from a zoom motor and an autofocus motor (not shown). 77, the driving force is transmitted through the autofocus gear 76 so that it can rotate.

このズーム用カム72とオートフォーカス用カム75の構造を、詳細に図示したのが図5であり、次に、この図5を用いてこれらズーム用カム72とオートフォーカス用カム75の構造を先に説明する。   FIG. 5 shows the structure of the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 in detail. Next, the structure of the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 will be described with reference to FIG. Explained.

図5(A)は、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75の構成と、カムのホームポジションを検出するフォトリフレクタ60、61との関係を示した図、(B)と(C)は、前記した第1レンズ保持枠31と第3レンズ保持枠36とにかけられた弾性部材79により、第1レンズ保持枠31と第3レンズ保持枠36の中間に設けられた第2レンズ保持枠33のカムフォロワ332を挟み、ガタを無くすようにした構成の説明用断面図である。   FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the configuration of the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 and the photo reflectors 60 and 61 that detect the home position of the cam. FIGS. By the elastic member 79 applied to the first lens holding frame 31 and the third lens holding frame 36, the second lens holding frame 33 provided between the first lens holding frame 31 and the third lens holding frame 36 is used. It is sectional drawing for description of the structure which pinched | interposed the cam follower 332 and eliminated backlash.

ズーム用カム72は、図5(A)に示したように、第1レンズ群用カム面722と第2レンズ群用カム面723とを有する第1ズーム用カム721と、この第2レンズ群用カム面723と略等価なカム面とされた第2レンズ群用カム面726を有する第2ズーム用カム725とで構成されている。そして図5(C)に示したように、この第2レンズ群用カム面723と726とで第2レンズ保持枠カムフォロワ332を挟んでいる。また、オートフォーカス用カム75は第3レンズ群用カム面751を有し、これらズーム用カム72とオートフォーカス用カム75は、図5(B)、(C)に78で示した、軸心が光軸と平行なカムシャフトに独立して回転自在に嵌合されている。なお、これらのカムのうち、ズーム用カム72は後記するように非結晶性の樹脂材料で形成され、オートフォーカス用カム75は結晶性の樹脂材料で形成されている。   As shown in FIG. 5A, the zoom cam 72 includes a first zoom cam 721 having a first lens group cam surface 722 and a second lens group cam surface 723, and the second lens group. And a second zoom cam 725 having a second lens group cam surface 726 that is substantially equivalent to the cam surface 723 for the first lens group. As shown in FIG. 5C, the second lens holding frame cam follower 332 is sandwiched between the second lens group cam surfaces 723 and 726. The autofocus cam 75 has a third lens group cam surface 751. The zoom cam 72 and the autofocus cam 75 have an axial center indicated by 78 in FIGS. 5B and 5C. Is rotatably fitted to a camshaft parallel to the optical axis. Of these cams, the zoom cam 72 is formed of an amorphous resin material, as will be described later, and the autofocus cam 75 is formed of a crystalline resin material.

また、前記したように、第1ガイド軸37に挿通された第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361とには、その周囲に、端部が第1レンズ保持枠カムフォロワ312と第3レンズ保持枠カムフォロワ362とに掛けられたコイルスプリング79が巻回されていて、互いに引き合う方向に力が掛けられている。そのため、第1レンズ保持枠カムフォロワ312が当接する第1レンズ群用カム面722と、第3レンズ保持枠カムフォロワ362が当接する第3レンズ群用カム面751とは、これらのカムフォロワによって図5(B)に矢印724、752で示したような力が加えられており、中間にある第2ズーム用カム725は、図5(C)に矢印727、753で示したように、両方のカムに押されてその第2レンズ群用カム面726と第2レンズ群用カム面723が、第2レンズ保持枠カムフォロワ332をしっかりと挟む形になっている。   Further, as described above, the first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 inserted through the first guide shaft 37 have an end portion around the first lens holding frame cam follower. A coil spring 79 is wound around the 312 and the third lens holding frame cam follower 362, and a force is applied in a direction that attracts each other. Therefore, the first lens group cam surface 722 with which the first lens holding frame cam follower 312 abuts and the third lens group cam surface 751 with which the third lens holding frame cam follower 362 abuts are shown in FIG. A force as indicated by arrows 724 and 752 is applied to B), and the second zoom cam 725 in the middle is applied to both cams as indicated by arrows 727 and 753 in FIG. The second lens group cam surface 726 and the second lens group cam surface 723 are pressed so as to firmly sandwich the second lens holding frame cam follower 332.

一方、これらズーム用カム72とオートフォーカス用カム75とを挿通させたカムシャフト78は、図5(B)に示したように、一端が撮像素子側固定枠51(図5(B)で下側)に固定され、中間に設けられたフランジ形状部781の図上下側にオートフォーカス用カム75が、上側にズーム用カム72が挿通されている。そしてオートフォーカス用カム75は、挿通したカムシャフト78に巻回されたカムスプリング782により矢印752方向に押され、前記したコイルスプリング79による引っ張り力と一緒に、オートフォーカス用カム75をズーム用カム72方向に押圧するようになっている。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, the cam shaft 78 through which the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 are inserted has one end at the lower side of the image sensor side fixed frame 51 (FIG. 5B). The autofocus cam 75 is inserted on the upper and lower sides of the flange-shaped portion 781 provided in the middle, and the zoom cam 72 is inserted on the upper side. The autofocus cam 75 is pushed in the direction of the arrow 752 by a cam spring 782 wound around the inserted camshaft 78, and the autofocus cam 75 is moved along with the pulling force by the coil spring 79 described above. It pushes in 72 directions.

そしてカムシャフト78におけるフランジ形状部781の図上上側には、第2ズーム用カム725の中心部に設けられた軸受部729が回転自在に嵌挿され、さらにその軸受部729の周囲には、第1ズーム用カム721の軸受部が嵌挿固定されている。また、第1ズーム用カム721の図上上側でカムシャフト78の上側には、ズーム用ギア73がカムシャフト78に回転自在に嵌挿されると共に第1ズーム用カム721の上側に嵌挿されて固定され、さらにこのズーム用ギア73は、被写体側固定枠50に設けられた軸受部505内の玉軸受731によって、なめらかに回転できるようにされている。そのため、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75とは、ズーム用ギア73とオートフォーカス用ギア76に伝えられる駆動力により、それぞれスムーズに回転することができる。   A bearing portion 729 provided at the center of the second zoom cam 725 is rotatably fitted on the upper side of the flange-shaped portion 781 of the camshaft 78 in the figure. Further, around the bearing portion 729, The bearing portion of the first zoom cam 721 is fitted and fixed. Further, on the upper side of the first zoom cam 721 in the figure and on the upper side of the camshaft 78, a zoom gear 73 is rotatably fitted on the camshaft 78 and on the upper side of the first zoom cam 721. The zoom gear 73 is fixed, and can be smoothly rotated by a ball bearing 731 in a bearing portion 505 provided in the subject side fixed frame 50. Therefore, the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 can be rotated smoothly by the driving force transmitted to the zoom gear 73 and the autofocus gear 76, respectively.

さらに、図5(C)に示した第2レンズ保持枠カムフォロワ332は、前記した矢印727、753方向の押圧力を受けると共に、第2ズーム用カム725に設けられた第2レンズ群用カム面726が斜面を形成し、第2レンズ保持枠カムフォロワ332が矢印333方向の押圧力を受けるようされていることで、第2レンズ保持枠33は前記図2に38で示した第2ガイド軸方向に押しつけられ、第2レンズ保持枠軸受部331と第2ガイド軸38とのガタを軽減するようになっている。   Further, the second lens holding frame cam follower 332 shown in FIG. 5C receives the pressing force in the directions of the arrows 727 and 753 and is provided with the second lens group cam surface provided on the second zoom cam 725. 726 forms a slope, and the second lens holding frame cam follower 332 receives the pressing force in the direction of arrow 333, so that the second lens holding frame 33 is in the second guide axis direction indicated by 38 in FIG. The backlash between the second lens holding frame bearing portion 331 and the second guide shaft 38 is reduced.

図4は、(A)が実施形態のカメラモジュール1のレンズ群とガイド軸を収容する被写体側固定枠50の斜視図、(B)が撮像素子と一部の制御回路などを収容した撮像素子ユニット4の斜視図、(C)はレンズ群を光軸方向に移動させるためのモータ70、71やカム72、75を含むレンズ駆動機構と撮像素子ユニット4とを組み合わせて示した斜視図である。   4A is a perspective view of a subject-side fixed frame 50 that accommodates the lens group and guide shaft of the camera module 1 of the embodiment, and FIG. 4B is an image sensor that accommodates the image sensor and some control circuits. FIG. 4C is a perspective view showing the unit 4 in combination with a lens driving mechanism including motors 70 and 71 and cams 72 and 75 for moving the lens group in the optical axis direction and the image sensor unit 4. .

図4(A)に示したカメラモジュール1の被写体側固定枠50は、その被写体側に、第1レンズ群30を収容した第1レンズ保持枠31が光軸方向に移動できる直径とした開口部501を有し、さらに、前記図2に37で示した第1ガイド軸を挿入する軸受穴502、38で示した第2ガイド軸を挿入する軸受穴503、39で示した第3ガイド軸を挿入する軸受穴504が設けられている。また、モータ70、71やカム72、75を含むレンズ駆動機構は、図6の分解図に示し、この図4には図示されていない別体となる固定枠51に組み込まれ、被写体側固定枠50の開いた方の空間に組み込まれる。   The subject-side fixed frame 50 of the camera module 1 shown in FIG. 4A has an opening having a diameter on the subject side that allows the first lens holding frame 31 that houses the first lens group 30 to move in the optical axis direction. , And further includes third guide shafts indicated by bearing holes 503 and 39 for inserting second guide shafts indicated by bearing holes 502 and 38 for inserting the first guide shaft indicated by 37 in FIG. A bearing hole 504 for insertion is provided. The lens driving mechanism including the motors 70 and 71 and the cams 72 and 75 is shown in the exploded view of FIG. 6, and is incorporated in a separate fixed frame 51 not shown in FIG. It is incorporated into the 50 open space.

また図4(B)は、撮像素子と一部の制御回路などを収容した撮像素子ユニット4の斜視図であり、図示していない撮像素子40を搭載した撮像素子ユニット基板41上に、撮像素子と制御回路モジュール44とを区切るための撮像ユニットフレーム42が設けられ、さらに図示していない撮像素子40の上には、例えば赤外線カットフィルタ43が設けられて撮像素子ユニット4が構成され、被写体側固定枠50の下部に固定される。   FIG. 4B is a perspective view of the image sensor unit 4 accommodating the image sensor and a part of the control circuit. The image sensor is mounted on the image sensor unit substrate 41 on which the image sensor 40 (not shown) is mounted. An imaging unit frame 42 is provided for separating the control circuit module 44 from the control circuit module 44. Further, on the imaging device 40 (not shown), for example, an infrared cut filter 43 is provided to configure the imaging device unit 4, and the subject side It is fixed to the lower part of the fixed frame 50.

図4(C)は、レンズ群を光軸方向に移動させるためのモータ70、71や、カム72、75を含むレンズ駆動機構と撮像素子ユニット4とを組み合わせて示した斜視図である。このズーム用カム72を回転させるズーム用モータ70、オートフォーカス用カム75を回転させるオートフォーカス用モータ71は、同一形状のモータを、互いにそれぞれの駆動軸がカメラモジュール1における光軸方向外端側に向くように、さらに、駆動軸が共通する軸線上に位置してレンズ光軸と平行となるよう直列配置させてある。そしてそれぞれのモータ70、71には、外部からの電源や回転指示信号を送る駆動端子701、711が設けられ、さらにそれら駆動端子701、711は、被写体側固定枠51側の側壁面と対面させて平行に配置されている。   FIG. 4C is a perspective view showing a combination of the lens drive mechanism including the motors 70 and 71 and the cams 72 and 75 for moving the lens group in the optical axis direction and the image sensor unit 4. The zoom motor 70 for rotating the zoom cam 72 and the autofocus motor 71 for rotating the autofocus cam 75 are motors having the same shape, and the drive axes of the camera module 1 are in the optical axis direction outer end side. Further, the drive shafts are arranged in series so as to be positioned on a common axis and parallel to the lens optical axis. Each of the motors 70 and 71 is provided with drive terminals 701 and 711 for sending an external power supply and a rotation instruction signal. Further, the drive terminals 701 and 711 face the side wall surface on the subject side fixed frame 51 side. Are arranged in parallel.

そのため、ズーム用モータ70とオートフォーカス用モータ71の2つのモータの光軸方向に投影した場合の面積が、単一のモータのみを配した場合と同じになり、幅方向が小さなカメラモジュールとすることができる。また、それぞれのモータの駆動軸が、互いにカメラモジュールの光軸方向外端側に向くように配置したことで、ギアなどの駆動力伝達機構は光軸方向両端に設けられることになるから組立が容易となり、さらに中間部分には、駆動力伝達機構を設けなくて済むから、その部分をレンズの移動に使うことができ、レンズ設計の自由度が大きなカメラモジュールとすることができる。   Therefore, the area when projected in the optical axis direction of the two motors of the zoom motor 70 and the autofocus motor 71 is the same as when only a single motor is arranged, and the camera module has a small width direction. be able to. Also, since the drive shafts of the respective motors are arranged so as to face each other toward the outer end side in the optical axis direction of the camera module, driving force transmission mechanisms such as gears are provided at both ends in the optical axis direction. In addition, since it is not necessary to provide a driving force transmission mechanism at the intermediate portion, the portion can be used for moving the lens, and a camera module having a large degree of freedom in lens design can be obtained.

すなわち、これらズーム用モータ70とオートフォーカス用モータ71から、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75に駆動力を伝える変速歯車群は、例えばズーム用カム72に設けられたズーム用ギア73、そのズーム用ギア73に駆動力を伝えるズーム用ギア群74等が被写体側固定枠50の被写体側に設けられ、オートフォーカス用カム75に設けられたオートフォーカス用ギア76と、オートフォーカス用ギア群77が撮像素子4側に設けられている。   That is, a transmission gear group that transmits driving force from the zoom motor 70 and the autofocus motor 71 to the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 is, for example, a zoom gear 73 provided on the zoom cam 72, A zoom gear group 74 or the like that transmits driving force to the zoom gear 73 is provided on the subject side of the subject-side fixed frame 50, and an autofocus gear 76 provided on the autofocus cam 75 and an autofocus gear group 77. Is provided on the image sensor 4 side.

また、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75は、回転軸部が同一軸線上に位置して光軸に対して平行に設けられ、対応するモータ70、71からの駆動力を、ズーム用ギア群74、ズーム用ギア73、オートフォーカス用ギア群77、オートフォーカス用ギア76などの駆動力伝達系から受けて、夫々独立して回転できるようになっている。また、ズーム用カム72は、前記したようにズーミングに当たって第2レンズ群32を大きく移動させ、それに対してオートフォーカス用カム75が移動させる第3レンズ群35は、その光軸方向へ動く距離が短い。しかし、オートフォーカスは従来より高速が求められ、また、オートフォーカス用の第3レンズ群35は、カメラモジュール1の向きが変わって被写体までの距離が変化したり、ズーミングに伴ってピントがづれた場合にその都度合焦動作を行うから頻繁に動作する。   Further, the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 are provided so that the rotation shaft portions are positioned on the same axis and parallel to the optical axis, and the driving force from the corresponding motors 70 and 71 is applied to the zoom gear. In response to driving force transmission systems such as the group 74, the zoom gear 73, the autofocus gear group 77, and the autofocus gear 76, they can rotate independently. Further, as described above, the zoom cam 72 greatly moves the second lens group 32 during zooming, and the third lens group 35 to which the autofocus cam 75 moves is moved in the optical axis direction. short. However, autofocusing is required to be faster than before, and the third lens group 35 for autofocusing has changed the direction of the camera module 1 to change the distance to the subject, or has been in focus with zooming. Since the focusing operation is performed each time, it operates frequently.

そのため本実施形態のカメラモジュール1では、少なくともオートフォーカス用の第3レンズ群36を光軸方向に移動させる駆動系を、ズーム用の第1レンズ群30、第2レンズ群32を光軸方向に移動させる駆動系より摩耗しにくい材質で構成し、逆にズーム用の第1レンズ群30、第2レンズ群32を光軸方向に移動させる駆動系は、精度が要求されるから高精度に形成できる材質のもので構成するようにした。   Therefore, in the camera module 1 of the present embodiment, a drive system that moves at least the third lens group 36 for autofocus in the optical axis direction, and the first lens group 30 for zooming and the second lens group 32 in the optical axis direction are used. The drive system that is made of a material that is less likely to wear than the moving drive system, and the drive system that moves the first lens group 30 and the second lens group 32 for zooming in the direction of the optical axis is formed with high accuracy because accuracy is required. Made of materials that can be used.

これらの材料としては、例えばオートフォーカス用の第3レンズ群36を光軸方向に移動させる駆動系に結晶性樹脂材料を、ズーム用の第1レンズ群30、第2レンズ群32を光軸方向に移動させる駆動系を非結晶性の樹脂材料を用いて構成することで、オートフォーカス用の第3レンズ群36を光軸方向に移動させる駆動系は摩耗しにくく、ズーム用の第1レンズ群30、第2レンズ群32を光軸方向に移動させる駆動系は高精度に形成することができる。   As these materials, for example, a crystalline resin material is used for a drive system that moves the third lens group 36 for autofocus in the optical axis direction, and the first lens group 30 and the second lens group 32 for zoom are used in the optical axis direction. By configuring the drive system to be moved to a non-crystalline resin material, the drive system for moving the autofocus third lens group 36 in the optical axis direction is less likely to wear, and the first lens group for zooming 30 and the drive system for moving the second lens group 32 in the optical axis direction can be formed with high accuracy.

そして具体的には、オートフォーカス用カム75とそのオートフォーカス用カム75に駆動力を伝えるオートフォーカス用ギア76を例えば一体に形成し、結晶性樹脂材料で形成するなどしても良い。この結晶性樹脂材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ナイロン(PA6、PA66、MXD)、ポリアセタール(POM)、ポリエステル(PBT、PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶性ポリエステル(LCP)等が上げられる。なお、オートフォーカス用ギア群77も、これら結晶性の材料で構成しても良く、逆に、オートフォーカス用カム75とオートフォーカス用ギア76を、一体に形成しなくても良いことは勿論である。   Specifically, the autofocus cam 75 and the autofocus gear 76 that transmits the driving force to the autofocus cam 75 may be integrally formed, for example, by a crystalline resin material. As this crystalline resin material, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA), nylon (PA6, PA66, MXD), polyacetal (POM), polyester (PBT, PET), polyphenylene sulfide (PPS), Examples thereof include liquid crystalline polyester (LCP). It should be noted that the autofocus gear group 77 may also be made of these crystalline materials, and conversely, the autofocus cam 75 and the autofocus gear 76 need not be integrally formed. is there.

一方、ズーム用カム72は非結晶性の樹脂材料を用い、その非結晶性の樹脂材料としては、例えばポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)、ポリスルホン(PSU)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルイミド(PEI)等を上げることができる。そしてズーム用ギア73をズーム用カム72を上記材料で一体に形成したり、ズーム用ギア群74も上記材料で構成するようにしても良い。また、非結晶性の樹脂材料に、さらに強化繊維を含有させることで、これら非結晶性の樹脂材料を耐久性のある駆動力伝達系とすることも可能である。   On the other hand, the zoom cam 72 uses an amorphous resin material. Examples of the amorphous resin material include polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), and polycarbonate (PC). , Modified polyphenylene ether (m-PPE), polysulfone (PSU), polyarylate (PAR), polyetherimide (PEI) and the like. The zoom gear 73 and the zoom cam 72 may be integrally formed of the above material, or the zoom gear group 74 may be formed of the above material. Further, by adding reinforcing fibers to the non-crystalline resin material, it is possible to make the non-crystalline resin material a durable driving force transmission system.

また、こういったカメラモジュール1は、電源をONしたとき、図示していない制御回路は、それぞれのレンズ群30、32、35がどのような状態にあるかがわからない。そのため、電源ONしたときにそれぞれのレンズ群30、32、35をホームポジションに戻し、ズーム状態やフォーカス状態をリセットして動作を開始するといったことが一般的に行われている。このホームポジションを検出するため、フォトリフレクタ60、61を用いているが、その設置位置は図5(A)に示されている。すなわち図5(A)に、60、61で示したのがフォトリフレクタであり、一方、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75には、それぞれのフォトリフレクタ60、61に対応してホームポジション被検出面728と755とが設けられている。   In addition, when such a camera module 1 is turned on, a control circuit (not shown) does not know what state each lens group 30, 32, 35 is in. Therefore, generally, when the power is turned on, each lens group 30, 32, 35 is returned to the home position, and the zoom state and the focus state are reset to start the operation. In order to detect this home position, the photo reflectors 60 and 61 are used. The installation position is shown in FIG. That is, photoreflectors 60 and 61 in FIG. 5A are provided on the other hand, while the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 are provided with home position coverage corresponding to the photoreflectors 60 and 61, respectively. Detection surfaces 728 and 755 are provided.

このフォトリフレクタ60、61は、後記するようにモータ70、71に電源や動作指示信号を送るモータ駆動用フレキシブル基板7に取り付けられ、さらにモータ70、71を固定する撮像素子側固定枠51に設けられた開口541、542(図6参照)に取り付けられる。それによってフォトリフレクタ60、61は、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75に対面して、ホームポジション被検出面728と755を検出できるようになっている。なお、後記するようにフレキシブル基板7は、撮像素子側固定枠51に固定されるモータ70、71のそれぞれに設けられた駆動端子701、711に接続して撮像素子側固定枠51に嵌合固定される。   As will be described later, the photo reflectors 60 and 61 are attached to the motor driving flexible board 7 that sends power and operation instruction signals to the motors 70 and 71, and are further provided on the image sensor side fixing frame 51 that fixes the motors 70 and 71. Are attached to the openings 541 and 542 (see FIG. 6). Accordingly, the photo reflectors 60 and 61 can detect the home position detected surfaces 728 and 755 facing the zoom cam 72 and the autofocus cam 75. As will be described later, the flexible substrate 7 is connected to the drive terminals 701 and 711 provided on the motors 70 and 71 fixed to the imaging element side fixing frame 51 to be fitted and fixed to the imaging element side fixing frame 51. Is done.

そして、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75に設けたホームポジション被検出面728と755には、例えば反射テープを貼り付けたり、反射率の高い材料を印刷しても良い。また、反射率が異なる部分を形成したり、突起部を形成し、その突起部の反射率を異ならせるようにしても良く、例えば第1の反射部と第2の反射部とを設け、第1の反射部は第2の反射部よりもフォトリフレクタ側に突出する突状に形成したり、あるいは、第1の反射部よりも第2の反射部の光の反射率を低く設定するなどしても良い。さらに、第1の反射部のフォトリフレクタ側の表面に金属蒸着等による鏡面加工や色塗装(例えば、白色塗装等)を施したり、高い反射率の部材(例えば、白色または銀色のテープ)を貼付けたり、第2の反射部の表面を梨地処理することなどにより、第1の反射部の反射率を第2の反射部の反射率よりも高く設定するようにしても良い。   The home position detected surfaces 728 and 755 provided on the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 may be attached with a reflective tape, for example, or printed with a highly reflective material. Further, a part having a different reflectance may be formed, or a protrusion may be formed, and the reflectance of the protrusion may be made different. For example, a first reflection part and a second reflection part are provided, The first reflecting portion is formed in a protruding shape that protrudes toward the photo reflector side than the second reflecting portion, or the light reflectance of the second reflecting portion is set lower than that of the first reflecting portion. May be. In addition, the surface of the first reflector on the photo reflector side is mirror-finished by metal vapor deposition or color coating (for example, white coating), or a highly reflective member (for example, white or silver tape) is attached. Alternatively, the reflectance of the first reflecting part may be set higher than the reflectance of the second reflecting part, for example, by subjecting the surface of the second reflecting part to a matte finish.

このようにすることにより、例えばカメラモジュール1の電源をONしたとき、ズーム用カム72とオートフォーカス用カム75を回転させ、フォトリフレクタ60、61がホームポジション被検出面728と755からの反射光でホームポジションであることを検出したら、ズーミングや焦点合わせ(フォーカシング)のホームポジションであると認識してモータ70、71の回転を停止させるようにする。   By doing so, for example, when the camera module 1 is powered on, the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 are rotated, and the photo reflectors 60 and 61 are reflected from the home position detected surfaces 728 and 755. When the home position is detected, the home position for zooming or focusing is recognized and the rotation of the motors 70 and 71 is stopped.

以上が実施形態のカメラモジュール1の構成であるが、この実施形態のカメラモジュール1における光学レンズを除いた本体の部品構成を示したのが図6に示した分解図であり、図7はカバー52を外して内部機構を示した斜視図と被写体側正面図で、(A)はカバー52を被せて被写体側から見た斜視図、(B)は被写体側固定枠50を外した斜視図、(C)は被写体側正面図、(D)は撮像素子ユニット組み込み側から見た斜視図である。図中、以上説明してきたのと同じ構成部品には同一番号が付されている。   The above is the configuration of the camera module 1 of the embodiment, but the exploded configuration shown in FIG. 6 shows the component configuration of the main body excluding the optical lens in the camera module 1 of this embodiment, and FIG. 5A is a perspective view showing the internal mechanism after removing 52 and a subject side front view, FIG. 5A is a perspective view as seen from the subject side with the cover 52 covered, and FIG. 5B is a perspective view with the subject side fixing frame 50 removed; (C) is a subject side front view, and (D) is a perspective view as seen from the image sensor unit incorporation side. In the figure, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.

まず、図6の分解図であるが、前記したように実施形態のカメラモジュール1は、被写体側固定枠50、撮像素子側固定枠51により、第1レンズ保持枠31、第3レンズ保持枠36を光軸方向に移動させるための第1ガイド軸37、シャッタユニット34が一体化された第2レンズ保持枠33を光軸方向に移動させるために別軸とした第2ガイド軸38、これらレンズ枠31、36、33を回り止めしながらガイドする第3ガイド軸39や、ズーム用カム72(第1ズーム用カム721、第2ズーム用カム725)、オートフォーカス用カム75を挿通させたカムシャフト78等が支持されている。   First, as shown in the exploded view of FIG. 6, as described above, the camera module 1 according to the embodiment includes the first lens holding frame 31 and the third lens holding frame 36 by the subject side fixing frame 50 and the image sensor side fixing frame 51. A first guide shaft 37 for moving the lens in the optical axis direction, a second guide shaft 38 as a separate axis for moving the second lens holding frame 33 in which the shutter unit 34 is integrated in the optical axis direction, and these lenses A cam in which a third guide shaft 39 that guides the frames 31, 36, and 33 while preventing rotation, a zoom cam 72 (first zoom cam 721, second zoom cam 725), and an autofocus cam 75 are inserted. A shaft 78 and the like are supported.

これら第1ガイド軸37、第2ガイド軸38、第3ガイド軸39は、それぞれレンズ群の光軸と平行に設けられ、第1レンズ保持枠31と第3レンズ保持枠36とは、それぞれに設けられた第1レンズ保持枠軸受部311、第3レンズ保持枠軸受部361が第1ガイド軸37に挿通され、一方、第2レンズ保持枠33に設けられた第2レンズ保持枠軸受部331が第2ガイド軸38に挿通されると共に、それぞれの一端に設けられた軸受に第3ガイド軸が共通に挿通されて、それぞれ光軸方向に移動できるようになっている。   The first guide shaft 37, the second guide shaft 38, and the third guide shaft 39 are provided in parallel with the optical axis of the lens group, and the first lens holding frame 31 and the third lens holding frame 36 are provided respectively. The provided first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 are inserted through the first guide shaft 37, while the second lens holding frame bearing portion 331 provided on the second lens holding frame 33. Are inserted into the second guide shaft 38, and the third guide shaft is commonly inserted into the bearings provided at the respective ends so as to be movable in the optical axis direction.

また、第1ガイド軸37に挿通された第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361には、さらにスプリング79が巻回され、そのスプリング79の両端は、第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361のそれぞれに設けられた第1レンズ保持枠カムフォロワ312、第3レンズ保持枠カムフォロワ362に掛けられている。そのため、前記したように第1レンズ保持枠軸受部311と第3レンズ保持枠軸受部361とは、互いに引き合う方向の力が掛けられている。   Further, a spring 79 is wound around the first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 inserted through the first guide shaft 37, and both ends of the spring 79 are connected to the first lens holding frame. It is hung on a first lens holding frame cam follower 312 and a third lens holding frame cam follower 362 provided in each of the frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361. For this reason, as described above, the first lens holding frame bearing portion 311 and the third lens holding frame bearing portion 361 are applied with forces in a direction that attracts each other.

ズーム用カム72は、第1ズーム用カム721、第2ズーム用カム725とで構成され、第2ズーム用カム725は、その内部に第1ズーム用カム721を受ける軸受部729が設けられている。そして中心部に、フランジ形状部781が設けられているカムシャフト78が挿通され、また、そのフランジ形状部781に対してズーム用カム72とは逆側には、オートフォーカス用カム75が挿通されている。さらに、オートフォーカス用カム75の撮像ユニット4側には、オートフォーカス用ギア76が、カムスプリング782でオートフォーカス用カム75方向に押圧されながら設けられている。また、ズーム用カム72(721)の被写体側には、ズーム用ギア73が取り付けられてカムシャフト78が挿通され、さらに被写体側には、被写体側固定枠50の軸受部505(図5(B)参照)に玉軸受731が入れる軸受部505が設けられて、ズーム用ギア73がスムーズに回転できるようになっている。   The zoom cam 72 includes a first zoom cam 721 and a second zoom cam 725, and the second zoom cam 725 has a bearing portion 729 for receiving the first zoom cam 721 therein. Yes. A cam shaft 78 provided with a flange-shaped portion 781 is inserted in the center, and an autofocus cam 75 is inserted on the opposite side of the flange-shaped portion 781 from the zoom cam 72. ing. Further, an autofocus gear 76 is provided on the image pickup unit 4 side of the autofocus cam 75 while being pressed in the direction of the autofocus cam 75 by a cam spring 782. Further, a zoom gear 73 is attached to the subject side of the zoom cam 72 (721) and the cam shaft 78 is inserted, and further, on the subject side, a bearing portion 505 of the subject side fixed frame 50 (FIG. 5B). )) Is provided with a bearing portion 505 into which the ball bearing 731 is inserted so that the zoom gear 73 can rotate smoothly.

電源や制御信号を入力するための駆動端子701、711を備えたズーム用モータ70とオートフォーカス用モータ71とは、同一形状をして、それぞれの駆動軸が光軸に平行に、かつ、光軸方向外側を向くよう直列に撮像素子側固定枠51に取り付けられる。そしてズーム用ギア群74、オートフォーカス用ギア群77が、撮像素子側固定枠51に植立されたそれぞれのギア軸623、624に挿入され、オートフォーカス用ギア群77は、さらにギアプレート625で抜け止めされる。   The zoom motor 70 and the autofocus motor 71 having drive terminals 701 and 711 for inputting power and control signals have the same shape, each drive axis is parallel to the optical axis, and light It is attached to the image sensor side fixed frame 51 in series so as to face the outside in the axial direction. The zoom gear group 74 and the autofocus gear group 77 are inserted into the gear shafts 623 and 624 planted on the image sensor side fixed frame 51, and the autofocus gear group 77 is further connected to the gear plate 625. It is prevented from coming off.

また、この撮像素子側固定枠51には、ズーム用カム72、オートフォーカス用カム75に設けられたホームポジション被検出面728、755を検出するための、フォトリフレクタ60、61を挿入して固定する開口541、542が設けられている。フォトリフレクタ60、61は、モータ駆動用フレキシブル基板7における621、622で示した位置の図上、裏側に取り付けられている。そして、モータ駆動用フレキシブル基板7にはズーム用モータ70とオートフォーカス用モータ71の駆動端子701、711に嵌め込む開口626が設けられ、モータ駆動用フレキシブル基板62のこの開口626を駆動端子701、711に嵌め込んだとき、撮像素子側固定枠51の開口541、542にフォトリフレクタ60、61が嵌め込まれて固定される。   In addition, photo reflectors 60 and 61 for detecting home position detected surfaces 728 and 755 provided on the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 are inserted and fixed to the image sensor side fixed frame 51. Openings 541 and 542 are provided. The photo reflectors 60 and 61 are attached on the back side of the positions indicated by 621 and 622 in the motor-driven flexible substrate 7. The motor driving flexible board 7 is provided with openings 626 to be fitted into the driving terminals 701 and 711 of the zoom motor 70 and the autofocus motor 71, and the opening 626 of the motor driving flexible board 62 is connected to the driving terminals 701 and 701. When fitted in 711, the photo reflectors 60 and 61 are fitted and fixed in the openings 541 and 542 of the image sensor side fixing frame 51.

撮像素子ユニット4は、前記したように撮像素子40、制御回路モジュール44が実装された撮像素子ユニット基板41、赤外線カットフィルタ43、撮像ユニットフレーム42とで構成され、制御回路モジュール44は、メインフレキシブル基板6によって外部との信号のやり取りを行うようになっている。なお、この図6中、52、53は被写体側固定枠50の開口部を覆うカバーである。   As described above, the image sensor unit 4 includes the image sensor 40, the image sensor unit substrate 41 on which the control circuit module 44 is mounted, the infrared cut filter 43, and the image unit frame 42. The control circuit module 44 is the main flexible circuit. The substrate 6 exchanges signals with the outside. In FIG. 6, 52 and 53 are covers that cover the opening of the subject side fixed frame 50.

図7はカバー52を外して内部機構を示した斜視図と被写体側正面図で、(A)はカバー52を被せて被写体側から見た斜視図、(B)は被写体側固定枠50を外した斜視図、(C)は被写体側正面図、(D)は撮像素子ユニット組み込み側から見た斜視図である。以上説明してきた図6の分解図に示した各部品は、図7(B)に示したように、各レンズ群30、32、35が各レンズ保持枠31、33、36に固定され、被写体側固定枠50に植立された第1ガイド軸37、第3ガイド軸39に第1レンズ保持枠軸受部311と第3ガイド軸側軸受部とが挿通された後、スプリング79が第1レンズ保持枠軸受部311に巻回される。次いで第2ガイド軸38、第3ガイド軸39に第2レンズ保持枠軸受部331と第3ガイド軸側軸受部とが挿通され、さらにその後、第3レンズ保持枠軸受部361が、既に第1レンズ保持枠軸受部311に巻回されているスプリング79が巻回されながら第1ガイド軸37に挿通され、第3ガイド軸側軸受部が第3ガイド軸39に挿通されて、全てのレンズ枠が各ガイド軸で光軸方向に移動できるようになる。   7A and 7B are a perspective view and a subject-side front view showing the internal mechanism with the cover 52 removed. FIG. 7A is a perspective view of the subject 52 with the cover 52 covered, and FIG. (C) is a front view on the subject side, and (D) is a perspective view seen from the image sensor unit incorporation side. Each component shown in the exploded view of FIG. 6 described above has the lens groups 30, 32, and 35 fixed to the lens holding frames 31, 33, and 36 as shown in FIG. After the first lens holding frame bearing portion 311 and the third guide shaft side bearing portion are inserted into the first guide shaft 37 and the third guide shaft 39 planted in the side fixed frame 50, the spring 79 is moved to the first lens. It is wound around the holding frame bearing portion 311. Next, the second lens holding frame bearing portion 331 and the third guide shaft side bearing portion are inserted into the second guide shaft 38 and the third guide shaft 39, and then the third lens holding frame bearing portion 361 is already in the first position. A spring 79 wound around the lens holding frame bearing portion 311 is inserted through the first guide shaft 37 while being wound, and the third guide shaft side bearing portion is inserted through the third guide shaft 39 so that all lens frames are inserted. Can be moved in the optical axis direction by each guide shaft.

一方、ズーム用カム72、オートフォーカス用カム75は、カムシャフト78にまずズーム用ギア73が挿通された後、第1ズーム用カム721、第2ズーム用カム725が組み込まれ、フランジ形状部781の撮像素子ユニット4側にオートフォーカス用カム75、オートフォーカス用ギア76が組み込まれた後、カムスプリング782が組み込まれる。そして、モータ70、71やズーム用ギア群74、オートフォーカス用ギア群77が組み込まれた撮像素子側固定枠51に、これらズーム用カム72、オートフォーカス用カム75からなるカム群が嵌め込まれ、図7(A)あるいは(C)のように被写体側固定枠50に固定する際、カムシャフト78の被写体側に設けられた前記図5(B)に示した玉軸受731が、軸受部505に挿入されて固定される。   On the other hand, in the zoom cam 72 and the autofocus cam 75, after the zoom gear 73 is first inserted into the cam shaft 78, the first zoom cam 721 and the second zoom cam 725 are incorporated, and the flange-shaped portion 781 is inserted. After the autofocus cam 75 and the autofocus gear 76 are incorporated on the image sensor unit 4 side, a cam spring 782 is incorporated. Then, a cam group including the zoom cam 72 and the autofocus cam 75 is fitted into the image sensor side fixed frame 51 in which the motors 70 and 71, the zoom gear group 74, and the autofocus gear group 77 are incorporated. The ball bearing 731 shown in FIG. 5B provided on the subject side of the camshaft 78 is fixed to the bearing portion 505 when being fixed to the subject side fixing frame 50 as shown in FIG. 7A or 7C. Inserted and fixed.

また、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38は、図7(C)に示した正面図からわかるように、ズーム用カム72、オートフォーカス用カム75のカム軸心に対して同心円上となる位置に所定角度離間させて配列され、第3ガイド軸29、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38の軸心が作る三角形が、略2等辺三角形となるような配置となっている。また、フォトリフレクタ60、61は、この図7(A)、(B)、(D)に示したように、それぞれ、撮像素子側固定枠51のフォトリフレクタ用開口541、542に固定される。   Further, as can be seen from the front view shown in FIG. 7C, the first guide shaft 37 and the second guide shaft 38 are concentric with respect to the cam shaft centers of the zoom cam 72 and the autofocus cam 75. The triangles formed by the axes of the third guide shaft 29, the first guide shaft 37, and the second guide shaft 38 are arranged so as to be substantially isosceles triangles. The photo reflectors 60 and 61 are fixed to the photo reflector openings 541 and 542 of the image sensor side fixing frame 51, respectively, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7D.

このように実施形態になるカメラモジュール1は、オートフォーカス用の第3レンズ群35、ズーム用の第1、第2レンズ群30、32とを、同軸、かつ、光軸と平行な軸線上で、夫々独立して回転自在に嵌合させたオートフォーカス用カム75、ズーム用カム72とを用いて光軸方向に移動させ、それぞれを駆動するオートフォーカス用モータ71、ズーム用モータ70も、駆動軸が光軸と平行な共通する軸線上に位置するように直列配列してある。さらに、レンズ群を光軸方向に移動自在に支持する第1、第2、第3ガイド軸37、38、39もカムやモータと同様、光軸と平行に配列されているから、オートフォーカス用カム75、ズーム用カム72とオートフォーカス用モータ71、ズーム用モータ70の光軸方向の投影面積は、それぞれ単一のカムとモータの場合と同様になって、それだけカメラモジュール1を、ひいては携帯端末そのものを小型化することができる。また、これら全てが光軸と平行に配列されていることにより、組み込み方向がすべて同じとなり、それぞれの部品を組み込む自由度が増してレイアウトも容易になる。   In this way, the camera module 1 according to the embodiment includes the third lens group 35 for autofocus and the first and second lens groups 30 and 32 for zoom on the axis that is coaxial and parallel to the optical axis. The autofocus cam 75 and the zoom motor 70 which are respectively moved in the optical axis direction using the autofocus cam 75 and the zoom cam 72 which are independently fitted to each other so as to rotate are also driven. They are arranged in series so that the axes are located on a common axis parallel to the optical axis. Further, the first, second, and third guide shafts 37, 38, and 39 that support the lens group so as to be movable in the optical axis direction are also arranged in parallel with the optical axis in the same manner as the cam and motor. The projected areas in the optical axis direction of the cam 75, the zoom cam 72, the autofocus motor 71, and the zoom motor 70 are the same as in the case of the single cam and the motor, respectively. The terminal itself can be reduced in size. Further, since all of these are arranged in parallel with the optical axis, the assembling directions are all the same, and the degree of freedom for assembling the respective components is increased, and the layout is facilitated.

また、移動範囲の大きい第2レンズ群32をガイドする第2ガイド軸38は、第1レンズ群30、第3レンズ群35のガイド軸とは別軸としたから、他のレンズ群と干渉することなく動作させることができ、レンズ設計の自由度を大幅に向上させることが可能となり、さらにガイド軸の軸受けも長く構成することが可能となるから、レンズ群の倒れ等を少なくできる。また、第2レンズ群32はシャッタユニット34と一体化されているが、その第2レンズ保持枠軸受部331の長さを第2レンズ群32とシャッタユニット34の厚さを合わせた厚さと同程度とすることで、最大長さの軸受けとすることができ、それだけレンズ保持部の倒れを少なくすることができる。   Further, the second guide shaft 38 that guides the second lens group 32 having a large moving range is different from the guide shafts of the first lens group 30 and the third lens group 35, and therefore interferes with other lens groups. Therefore, the degree of freedom in designing the lens can be greatly improved, and the bearing of the guide shaft can be configured to be long, so that the tilting of the lens group can be reduced. The second lens group 32 is integrated with the shutter unit 34, but the length of the second lens holding frame bearing portion 331 is the same as the combined thickness of the second lens group 32 and the shutter unit 34. By setting the degree, the maximum length of the bearing can be obtained, and the tilt of the lens holding portion can be reduced accordingly.

このように、構成された各部品を図1(B)のように組み立て、最終的に図1(A)のように外装カバー2を掛けることで、実施形態のカメラモジュール1となるわけであるが、前記したようにこのカメラモジュール1の内部には、制御回路モジュール44やズーム用モータ70、オートフォーカス用モータ71、そしてシャッタユニット34には、絞り341とシャッタ342を駆動するためのアクチュエータなど、各種のノイズ源が存在し、また、外部からノイズが侵入すると、制御回路モジュール44が誤動作を起こす可能性がある。   In this way, each configured component is assembled as shown in FIG. 1B, and finally the exterior cover 2 is hung as shown in FIG. 1A, so that the camera module 1 of the embodiment is obtained. However, as described above, the camera module 1 includes the control circuit module 44, the zoom motor 70, the autofocus motor 71, and the shutter unit 34 that includes an actuator for driving the aperture 341 and the shutter 342. When various noise sources exist and noise enters from the outside, the control circuit module 44 may malfunction.

そのため実施形態のカメラモジュール1では、図8に示したように、被写体側固定枠50を覆う外装カバー2または被写体側固定枠50、あるいは、シャッタユニット34と、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38、第3ガイド軸39のうちのいずれか(シャッタユニット34の場合は第2ガイド軸38のみ)、または全てを、金属、若しくは炭素やステンレスを混入して電気伝導性を持たせた材料で構成し、例えば第3ガイド軸39の一端を、対応する外装カバー2に設けた接触部21やシャッタユニット34に接触させ、かつ、他端を撮像素子ユニット4を構成する撮像素子ユニット基板41のアース面に、導通線22で接続するようにしたものである。   Therefore, in the camera module 1 of the embodiment, as shown in FIG. 8, the exterior cover 2 or the subject side fixing frame 50 that covers the subject side fixing frame 50, or the shutter unit 34, the first guide shaft 37, and the second guide. Either the shaft 38 or the third guide shaft 39 (in the case of the shutter unit 34, only the second guide shaft 38), or all of which is made of metal, carbon, or stainless steel to have electrical conductivity. For example, one end of the third guide shaft 39 is brought into contact with the contact portion 21 or the shutter unit 34 provided on the corresponding exterior cover 2, and the other end of the image sensor unit substrate 41 constituting the image sensor unit 4. It is made to connect with the earth surface of this by the conduction line 22.

このようにすることにより、外装カバー2または電気伝導性を持たせた被写体側固定枠50、あるいは、シャッタユニット34と撮像素子ユニット基板41のアース面とが第3ガイド軸39で接続され、外部から侵入しようとしたノイズは外装カバー2または電気伝導性を持たせた被写体側固定枠50から撮像素子ユニット基板41のアース面に落ち、また、制御回路モジュール44やズーム用モータ70、オートフォーカス用モータ71、そしてシャッタユニット34などから発生したノイズも外に出ていったり、内部制御回路に影響を与えることが無くなるか少なくなる。なお、アース接続する軸は、前記した第3ガイド軸39だけに限らず、第1ガイド軸37、第2ガイド軸38を用いても良いことは自明である。   By doing so, the exterior cover 2 or the subject-side fixed frame 50 having electrical conductivity, or the shutter unit 34 and the ground plane of the image sensor unit substrate 41 are connected by the third guide shaft 39, and the external From the exterior cover 2 or the subject-side fixed frame 50 imparted with electrical conductivity to the ground plane of the image sensor unit substrate 41, and the control circuit module 44, the zoom motor 70, and autofocus Noise generated from the motor 71, the shutter unit 34, and the like will also go out or will not affect the internal control circuit. It is obvious that the shaft for ground connection is not limited to the third guide shaft 39 described above, and the first guide shaft 37 and the second guide shaft 38 may be used.

このように構成した実施形態のカメラモジュール1は、図示していない電源がONされるとやはり図示していない制御回路によってズーム用モータ70、オートフォーカス用モータ71が駆動され、ズーム用カム72、オートフォーカス用カム75がホームポジション方向に回転して、それぞれのカムに設けられたホームポジション被検出面728、755がフォトリフレクタ60、61で検出される。するとズーム用モータ70、オートフォーカス用モータ71の駆動が停止され、撮像素子40によって検出された被写体までの距離に応じてオートフォーカス用モータ71が駆動されて、オートフォーカス用カム75によって第3レンズ群35が光軸方向に移動し、現在撮像している被写体にピントを合わせる位置で停止する。   In the camera module 1 of the embodiment configured as described above, when a power supply (not shown) is turned on, a zoom motor 70 and an autofocus motor 71 are driven by a control circuit (not shown), and a zoom cam 72, The auto focus cam 75 rotates in the home position direction, and the home position detected surfaces 728 and 755 provided on the respective cams are detected by the photo reflectors 60 and 61. Then, the driving of the zoom motor 70 and the autofocus motor 71 is stopped, the autofocus motor 71 is driven according to the distance to the subject detected by the image sensor 40, and the third lens is driven by the autofocus cam 75. The group 35 moves in the direction of the optical axis and stops at a position where the subject currently being imaged is focused.

その位置でズーミングの指示が来た場合、図示していない制御回路はズーム用モータ70を駆動し、ズーム用カム72を駆動して第1レンズ群30、第2レンズ群32を指示されたズーム比となるよう光軸方向に移動させる。そして、オートフォーカス用モータ71が駆動され、変更された焦点距離によって移動したピント位置を補正するため、第3レンズ群35が光軸方向に移動して、変化した焦点距離に応じたピント位置で停止する。   When a zooming instruction is given at that position, a control circuit (not shown) drives the zoom motor 70 and drives the zoom cam 72 to instruct the first lens group 30 and the second lens group 32 to be instructed. It is moved in the optical axis direction so that the ratio becomes equal. Then, the autofocus motor 71 is driven, and the third lens group 35 moves in the optical axis direction to correct the focus position moved by the changed focal length, and at a focus position corresponding to the changed focal length. Stop.

その間、第2レンズ保持枠33は前記図3(B)、(C)で説明したように大きく移動するが、図2、図4に示したスプリング79による第1レンズ保持枠31と第3レンズ保持枠36を互いに近寄る方向へ引き合う力と、図5(B)、(C)に示したカムシャフト78に巻回されたカムスプリング781による弾性力で、第1ズーム用カム721、第2ズーム用カム725に挟まれた第2レンズ保持枠カムフォロワ332がガタつくことなく駆動され、正確なズーミングが可能となる。   In the meantime, the second lens holding frame 33 moves greatly as described in FIGS. 3B and 3C, but the first lens holding frame 31 and the third lens by the spring 79 shown in FIGS. The first zoom cam 721 and the second zoom are generated by a force that pulls the holding frame 36 toward each other and an elastic force generated by the cam spring 781 wound around the camshaft 78 shown in FIGS. The second lens holding frame cam follower 332 sandwiched between the cams 725 is driven without rattling and enables accurate zooming.

図9は、以上説明してきたカメラモジュール1を組み込んだ携帯端末の一例である。この図9に示した携帯端末は、一例として携帯電話機80の場合を示している。図中81は操作部(操作部材)、82はディスプレイ(表示部材)で、この図9はこれら操作部(操作部材)81、ディスプレイ(表示部材)82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80は、操作部81が搭載された第1のケース部83とディスプレイ82が搭載された第2のケース部84とがヒンジ機構85によって連結され、第1及び第2のケース部83及び84は、ヒンジ機構85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83及び84はケース体を構成する。   FIG. 9 is an example of a portable terminal incorporating the camera module 1 described above. The mobile terminal shown in FIG. 9 shows a case of a mobile phone 80 as an example. In the figure, 81 is an operation unit (operation member), 82 is a display (display member), and FIG. 9 is a plan view showing the operation unit (operation member) 81 and the display (display member) 82 visible (open state). In the illustrated mobile phone 80, a first case portion 83 on which an operation portion 81 is mounted and a second case portion 84 on which a display 82 is mounted are connected by a hinge mechanism 85, and the first and first case portions are connected. The two case portions 83 and 84 are rotatable around the hinge mechanism 85. In addition, the 1st and 2nd case parts 83 and 84 comprise a case body.

第2のケース84の外側には、図中破線二重丸で示す位置に、前述したカメラモジュール1におけるレンズ3を露出させる開口部が形成され、レンズ3が外側を向くようカメラモジュール1が組み込まれており、操作部81の所定のボタンを操作すると、カメラモジュール1によって撮像が行われ、撮像された画像は、例えば、ディスプレイ82上に表示される。なお、図示はしないが、第1のケース部83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84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。   On the outer side of the second case 84, an opening for exposing the lens 3 in the camera module 1 described above is formed at a position indicated by a double circle in the figure, and the camera module 1 is incorporated so that the lens 3 faces outward. When a predetermined button of the operation unit 81 is operated, the camera module 1 captures an image, and the captured image is displayed on the display 82, for example. Although not shown in the drawing, the first case portion 83 houses a battery, a communication portion, and the like, and the thickness dimension of the second case portion 84 is substantially regulated by the height of the camera module 1. ing.

以上種々述べてきたように本実施形態によれば、オートフォーカス(AF)機能やズーム機能を組み込んだ、小型で軽量に構成できるカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a small and lightweight camera module incorporating an autofocus (AF) function and a zoom function, and a portable terminal equipped with the camera module. .

本発明によれば、オートフォーカス(AF)機能や連続的な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におけるカメラモジュールとして最適である。   According to the present invention, a camera module incorporating an autofocus (AF) function or a continuous zoom function can be configured to be small and lightweight, and is optimal as a camera module in various small portable terminals.

実施形態のカメラモジュールの外観斜視図で、(A)は外装カバーを掛けた状態を、(B)は外装カバーを外した状態の斜視図である。It is an external appearance perspective view of the camera module of an embodiment, (A) is the state where the exterior cover was hung, and (B) is the perspective view of the state where the exterior cover was removed. 実施形態のカメラモジュールを構成するレンズ群と、そのレンズ群を収容したレンズ保持枠を光軸方向へ移動させる機構とを示した構成図である。It is the block diagram which showed the lens group which comprises the camera module of embodiment, and the mechanism which moves the lens holding frame which accommodated the lens group to an optical axis direction. (A)は実施形態のカメラモジュールのレンズ群の各々を構成するレンズと撮像素子との関係を示した断面図、(B)は広角(Wide)の状態における各レンズ群の位置関係を示した図、(C)は同じく望遠(Tele)の状態における各レンズ群の位置関係を示した図である。(A) is sectional drawing which showed the relationship between the lens which comprises each of the lens group of the camera module of embodiment, and an image pick-up element, (B) showed the positional relationship of each lens group in the state of a wide angle (Wide). FIG. 4C is a diagram showing the positional relationship of each lens group in the telephoto state (Tele). (A)は実施形態のカメラモジュールのレンズ群とガイド軸を収容する被写体側固定枠の斜視図、(B)は撮像素子と一部の制御回路などを収容した撮像素子ユニットの斜視図、(C)はレンズ群を光軸方向に移動させるためのモータやカムを含むレンズ駆動機構と撮像素子ユニット4とを組み合わせて示した斜視図である。(A) is a perspective view of a subject side fixed frame that accommodates the lens group and guide shaft of the camera module of the embodiment, (B) is a perspective view of an image sensor unit that houses an image sensor and some control circuits, C) is a perspective view showing a combination of a lens driving mechanism including a motor and a cam for moving the lens group in the optical axis direction and the imaging element unit 4. 実施形態のカメラモジュールにおける各レンズ群を移動させるズーム用カムとオートフォーカス用カムの構成を示した図で、(A)はこれらカムの構成とカムのホームポジションを検出するフォトリフレクタとの関係を示した図、(B)と(C)は、被写体側レンズ群保持枠と撮像素子側レンズ群保持枠とにかけられた弾性部材により、被写体側レンズ保持枠と撮像素子側レンズ保持枠の中間に設けられたレンズ保持枠のカムフォロワを挟み、ガタを無くすようにした構成の説明用断面図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a zoom cam and an autofocus cam for moving each lens group in the camera module of the embodiment. FIG. 5A shows the relationship between the configuration of these cams and a photo reflector that detects the home position of the cam. In the drawings, (B) and (C), an elastic member placed between the subject side lens group holding frame and the image sensor side lens group holding frame is placed between the subject side lens holding frame and the image sensor side lens holding frame. It is sectional drawing for description of the structure which pinched | interposed the cam follower of the provided lens holding frame and eliminated backlash. 実施形態のカメラモジュール本体の部品構成を示す分解図である。It is an exploded view which shows the components structure of the camera module main body of embodiment. 実施形態のカメラモジュールにおけるカバー52を外して内部機構を示した斜視図と被写体側正面図で、(A)はカバー52を被せて被写体側から見た斜視図、(B)は被写体側固定枠50を外した斜視図、(C)は被写体側正面図、(D)は撮像素子ユニット組み込み側から見た斜視図である。3A and 3B are a perspective view illustrating the internal mechanism with the cover 52 removed from the camera module of the embodiment, and a front view of the subject side. FIG. The perspective view which removed 50, (C) is a subject side front view, (D) is the perspective view seen from the image sensor unit incorporation side. 実施形態のカメラモジュールの外装カバーと撮像素子ユニットの基板とを、一のレンズ枠ガイド軸によってアースする機構を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the mechanism which earth | grounds the exterior cover of the camera module of embodiment, and the board | substrate of an image pick-up element unit with one lens frame guide shaft. 実施形態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。It is a figure which shows roughly an example of the mobile telephone with which the camera module of embodiment was incorporated.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラモジュール
2 外装カバー
3 光学レンズ
4 撮像素子ユニット
5 カメラモジュール本体
6 メインフレキシブル基板
7 モータ駆動用フレキシブル基板
30 第1レンズ群
31 第1レンズ保持枠
311 第1レンズ保持枠軸受部
312 第1レンズ保持枠カムフォロワ
32 第2レンズ群
33 第2レンズ保持枠
331 第2レンズ保持枠軸受部
332 第2レンズ保持枠カムフォロワ
34 シャッタユニット
35 第3レンズ群
36 第3レンズ保持枠
361 第3レンズ保持枠軸受部
362 第3レンズ保持枠カムフォロワ
37 第1ガイド軸
38 第2ガイド軸
39 第3ガイド軸
70 ズーム用モータ
701 駆動端子
71 オートフォーカス用モータ
711 駆動端子
72 ズーム用カム
721 第1ズーム用カム
722 第1レンズ群用カム面
723 第2レンズ群用カム面
725 第2ズーム用カム
726 第2レンズ群用カム面
73 ズーム用ギア
74 ズーム用ギア群
75 オートフォーカス用カム
751 第3レンズ群用カム面
76 オートフォーカス用ギア
77 オートフォーカス用ギア群
78 カムシャフト
79 スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera module 2 Exterior cover 3 Optical lens 4 Image pick-up element unit 5 Camera module main body 6 Main flexible board 7 Motor drive flexible board 30 1st lens group 31 1st lens holding frame 311 1st lens holding frame bearing part 312 1st lens Holding frame cam follower 32 Second lens group 33 Second lens holding frame 331 Second lens holding frame bearing portion 332 Second lens holding frame cam follower 34 Shutter unit 35 Third lens group 36 Third lens holding frame 361 Third lens holding frame bearing Part 362 Third lens holding frame cam follower 37 First guide shaft 38 Second guide shaft 39 Third guide shaft 70 Zoom motor 701 Drive terminal 71 Autofocus motor 711 Drive terminal 72 Zoom cam 721 First zoom cam 722 First Cam surface 723 for one lens group Second lens group cam surface 725 Second lens group cam surface 726 Second lens group cam surface 73 Zoom gear 74 Zoom gear group 75 Autofocus cam 751 Third lens group cam surface 76 Autofocus gear 77 Auto Focus gear group 78 Camshaft 79 Spring

Claims (8)

オートフォーカス用光学レンズ群とズーム用光学レンズ群とを夫々独立したカム体を介して光軸方向に移動させる複数の駆動源とを具えたカメラモジュールにおいて、
前記夫々独立したカム体が、同軸で且つ光軸と平行な軸線上をそれぞれ独立して回転自在に嵌合されており、且つ、駆動軸が共通する軸線上に位置するように前記複数の駆動源を直列配列するとともに、前記カム体の軸線と、前記光学レンズ群を光軸方向に移動自在に支持するガイド軸と、前記複数の駆動源の駆動軸とが光軸と平行に配列されていることを特徴とするカメラモジュール。
In a camera module comprising a plurality of drive sources that move the optical lens group for autofocus and the optical lens group for zoom in the optical axis direction through independent cam bodies,
The plurality of driving units are configured such that the independent cam bodies are fitted on the same axis line coaxially and parallel to the optical axis so as to be independently rotatable, and the driving shafts are located on a common axis line. The sources are arranged in series, the axis of the cam body, the guide shaft that supports the optical lens group so as to be movable in the optical axis direction, and the drive shafts of the plurality of drive sources are arranged in parallel with the optical axis. A camera module characterized by comprising:
前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作する第1のカム体と前記ズーム用光学レンズ群を移動操作する第2のカム体とが、同軸で、且つ、光軸と平行な軸線上をそれぞれ独立して回転自在に嵌合されているとともに、前記複数の駆動源の駆動軸が互いにモジュールを構成するハウジング体の光軸方向外端側に向くように光軸と平行に直列配置され、前記ハウジング体外端側に夫々設けた伝達系を介して夫々のカム体が独立して回転駆動され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。   The first cam body for moving the autofocus optical lens group and the second cam body for moving the zoom optical lens group are coaxial and independent on an axis parallel to the optical axis. The drive shafts of the plurality of drive sources are arranged in series in parallel with the optical axis so that the drive shafts of the plurality of drive sources face each other toward the outer end side in the optical axis direction of the housing body constituting the module. 2. The camera module according to claim 1, wherein each cam body is independently driven to rotate through a transmission system provided on each outer end side of the body. 3. 前記カメラモジュールにおけるハウジング体の、光軸と直交する第1の端面側とその反対側に位置する第2の端面側に、前記複数の駆動源からの駆動力を対応する夫々のカム体に伝達する変速歯車群が配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載したカメラモジュール。   The driving force from the plurality of driving sources is transmitted to the corresponding cam bodies on the first end face side orthogonal to the optical axis and the second end face side located on the opposite side of the housing body in the camera module. The camera module according to claim 1, wherein a transmission gear group is disposed. 前記夫々独立したカム体は、回転軸部が同一軸線上に位置させて対応するモータよりの回転力を受けて夫々独立して駆動回転する複数の円筒状カム体であって、少なくとも前記ズーム用光学レンズ群を移動操作させる第1のカム体は、像入射面側に位置する第1の端面側の変速歯車群と連結されており、前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作させる第2のカム体は、撮像素子側に位置する第2の端面側の変速歯車群と連結されていることを特徴とする請求項3に記載したカメラモジュール。   The independent cam bodies are a plurality of cylindrical cam bodies whose rotating shaft portions are positioned on the same axis line and are independently driven and rotated by receiving a rotational force from a corresponding motor, at least for zooming. The first cam body for moving the optical lens group is connected to the first end face side transmission gear group located on the image incident surface side, and the second cam body for moving the autofocus optical lens group. 4. The camera module according to claim 3, wherein the cam body is connected to a transmission gear group on the second end face side located on the imaging element side. 前記駆動軸が同一軸線上に位置させた前記複数のモータは同一形状であって、その側面に設けた駆動端子部が、前記ハウジング体側壁面と対面させて平行に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載したカメラモジュール。   The plurality of motors in which the drive shafts are positioned on the same axis have the same shape, and drive terminal portions provided on the side surfaces of the motors are arranged parallel to the housing body side wall surface. The camera module according to claim 1. 前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作させる第1のカム体と変速歯車群とで構成される第1の伝達系を、前記ズーム用光学レンズ群を移動操作させる第2のカム体と変速歯車群とで構成される第2の伝達系より摩耗しにくい材料で構成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載したカメラモジュール。   A first transmission system composed of a first cam body that moves the autofocus optical lens group and a transmission gear group, and a second cam body and transmission gear that moves the zoom optical lens group. 6. The camera module according to claim 1, wherein the camera module is made of a material that is less likely to wear than the second transmission system including the group. 前記ズーム用光学レンズ群を移動操作させる第2のカム体と変速歯車群とで構成される第2の伝達系を非結晶性の樹脂材料で形成し、前記オートフォーカス用光学レンズ群を移動操作させる第1のカム体と変速歯車群とで構成される第1の伝達系を結晶性樹脂材料で構成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載したカメラモジュール。   A second transmission system composed of a second cam body and a transmission gear group for moving the zoom optical lens group is formed of an amorphous resin material, and the autofocus optical lens group is moved. 6. The camera module according to claim 1, wherein the first transmission system constituted by the first cam body and the transmission gear group to be made is made of a crystalline resin material. オートフォーカス用光学レンズ群とズーム用光学レンズ群とを夫々独立したカム体を介して光軸方向に移動させる複数の駆動源とを具え、前記夫々独立したカム体が、同軸で且つ光軸と平行な軸線上をそれぞれ独立して回転自在に嵌合されており、且つ、駆動軸が共通する軸線上に位置するように前記複数の駆動源を直列配列するとともに、前記カム体の軸線と、前記光学レンズ群を光軸方向に移動自在に支持するガイド軸と、前記複数の駆動源の駆動軸とが光軸と平行に配列されたカメラモジュールと、
前記カメラモジュールが装着されたケース体と、
前記ケース体に設けられ、前記カメラモジュールの前記レンズ駆動機構を操作する操作部とを有することを特徴とする携帯端末。
A plurality of drive sources that move the optical lens group for autofocus and the optical lens group for zoom in the optical axis direction via independent cam bodies, respectively, and each of the independent cam bodies is coaxial with the optical axis. The plurality of drive sources are arranged in series so that the drive shafts are positioned on a common axis so that they can be rotated independently on parallel axes, and the axis of the cam body, A guide module that supports the optical lens group movably in the optical axis direction, and a camera module in which drive axes of the plurality of drive sources are arranged in parallel with the optical axis;
A case body mounted with the camera module;
A portable terminal comprising: an operation unit provided on the case body and operating the lens driving mechanism of the camera module.
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