説明

カメラモジュールおよびカメラ

【課題】 光軸方向に移動するレンズを含む結像光学系と、その結像光学系による結像位置に置かれた撮像素子とを有するカメラモジュールおよびカメラに関し、小型化を図る。
【解決手段】 内部空間を有し光軸方向後方に光軸とは垂直に広がり内外に通じる開口が形成された後壁部が設けられた鏡胴と、光軸方向に移動するレンズを含む、鏡胴に収容された結像光学系と、上記レンズを保持するレンズ枠と、光軸方向に延在しレンズ枠の光軸方向の動きをガイドするガイド軸と、後壁部の開口から内部空間を覗き、結像光学系により結像された被写体を受ける撮像素子が搭載され後壁部の外壁に沿って広がる基板とを有し、後壁部が、内外に通じ内部空間側がガイド軸の軸受穴であり外壁側がネジ穴である貫通孔を有し、上記基板がそのネジ穴にネジ止めされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光軸方向に移動するレンズを含む結像光学系と、その結像光学系による結像位置に置かれた撮像素子とを有するカメラモジュールおよびそのカメラモジュールを有するカメラに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、例えば焦点調節用のレンズや変倍用のレンズなどを光軸方向に移動させる機構を備えたカメラモジュールが知られている。レンズを光軸方向に移動させるには、光軸方向に延びるガイド軸を備え、レンズをレンズ枠に保持させてそのレンズ枠をガイド軸にガイドさせながら光軸方向に移動させる構造が多用されている(特許文献1〜3参照)。
【0003】
また、カメラモジュールには撮像素子が搭載された基板が組み込まれる。撮像素子を搭載した基板をカメラモジュールに組み込むには、鏡胴の後壁部に形成された開口から内部を覗いて結像光学系により結像された被写体像を受ける位置に撮像素子を配置し、基板自体はその後壁部の外壁にネジ止めされる。この場合に、鏡胴の後壁部は、ガイド軸の軸受としての役割りと基板のネジ止めの役割りの双方を担うことになり、光軸に対し垂直な方向の寸法が大きくなりがちである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−53769号公報
【特許文献2】特開2006−309054号公報
【特許文献3】特開2008−205911号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記事情に鑑み、小型化が図られたカメラモジュールおよびカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のカメラモジュールは、
内部空間を有し、光軸方向後方に光軸とは垂直に広がり内外に通じる開口が形成された後壁部が設けられた鏡胴と、
光軸方向に移動するレンズを含む、鏡胴に収容された結像光学系と、
上記レンズを保持するレンズ枠と、
光軸方向に延在しレンズ枠の光軸方向の動きをガイドするガイド軸と、
後壁部の開口から内部空間を覗き、結像光学系により結像された被写体を受ける撮像素子が搭載され後壁部の外壁に沿って広がる基板とを有し、
後壁部が、内外に通じ内部空間側がガイド軸の軸受穴であり、外壁側がネジ穴である貫通孔を有し、基板がそのネジ穴にネジ止めされていることを特徴とする。
【0007】
本発明のカメラモジュールは、後壁部に形成された内外に通じる貫通孔であって、その貫通孔の内部空間側をガイド軸の軸受穴とし、外壁側を基板固定用のネジ穴としてるため、光軸に垂直な面内での部材配置の広がりが避けられ、小型化が図られたカメラモジュールとなる。
【0008】
ここで、本発明のカメラモジュールにおいて、上記レンズは変倍用のレンズであってもよく、あるいは上記レンズは焦点調節用のレンズであってもよい。また、上記結像光学系は、プリズムを有し被写体側からの入射光束を該プリズムで反射して撮像素子に導く屈曲光学系であってもよい。
【0009】
また、本発明のカメラは、上記カメラモジュールと、
上記カメラモジュールを内蔵するカメラボディとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明のカメラモジュールおよびカメラによれば、各種部材をコンパクトにまとめることができ、小型化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態であるカメラモジュールの内部構造を示した斜視図である。である。
【図2】図1に示すカメラモジュール10を光軸方向後方から見た平面図である。
【図3】ガイド軸の支持構造を示した図である。
【図4】比較例であって、ガイド軸の軸受とネジ穴を独立して設けた場合の支持構造を示した図である。
【図5】図4に示す比較例のカメラモジュールの問題点の説明図である。
【図6】図1に示すカメラモジュールを内蔵したカメラを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【0013】
図1は、本発明の一実施形態であるカメラモジュールの内部構造を示した斜視図である。
【0014】
このカメラモジュール10は、屈曲光学系が採用されており、対物レンズ12で筐体11に取り込んだ光束を図示しないプリズム13によって反射し、さらに第1の変倍レンズ14、フォーカスレンズ15、および第2の変倍レンズ16を通り、筐体11の内部空間111と外部とに通じる開口(図示せず)に配置された撮像素子17に入射する。この撮像素子17は、基板18に搭載され、撮像素子17が内部空間111を覗く開口に配置され基板18自体はネジ19によりその開口が形成された後壁部112の外壁に沿って広がるようにネジ止めされている。基板18上の撮像素子17からは信号伝達用のフレキシブル基板20が延びている。
【0015】
フォーカスレンズ15は、フォーカスレンズ枠21に保持されている。このフォーカスレンズ枠21は、光軸方向に延びる2本のガイド軸22によって光軸方向に移動自在に支持されていおり、このフォーカスレンズ枠21は、フォーカス用モータ23が回転すると、2本のガイド軸22にガイドされながら光軸方向に移動する。これにより被写体距離が異なっていても撮像素子上に合焦した被写体像が形成される。
【0016】
また、第1および第2の変倍レンズ14,16は、それぞれ第1および第2の変倍レンズ枠24,25に保持されている。これら第1および第2の変倍レンズ枠24,25は、光軸方向に延びる2本のガイド軸26(ここには1本のみ示されている)によって光軸方向に移動自在に支持されている。変倍用モータ27が回転すると、その回転は減速ギア28を介してカムロッド29に伝達され、そのカムロッド29が回転する。このカムロッド29には、第1の変倍レンズ枠24用のカム溝291と第2の変倍レンズ枠25用のカム溝292が形成されている。また、第1の変倍レンズ枠24には、カム溝291に入り込むカムピン(図示せず)が形成され、第2の変倍レンズ枠25にはカム溝292に入り込むカムピン(図示せず)が形成されている。したがって、変倍用モータ27の回転によりカムロッド29が回転すると、そのカムロッド29に形成された2つのカム溝291,292に従って第1および第2の変倍レンズ枠24,25が光軸方向に移動する。これにより結像光学系の焦点距離が変更される。
【0017】
これらフォーカス用モータ23および変倍用モータ27への回転の指令は、フレキシブル基板30を経由して各モータ23,27へ伝達される。
【0018】
図2は、図1に示すカメラモジュール10を光軸方向後方から見た平面図である。
【0019】
ここでは、基板18は筐体11の後壁部112に、4本のネジ19でネジ止めされている。ここでは、ネジ止め用のネジ穴と、レンズ枠を光軸方向に案内するガイド軸との位置関係が重要である。ここではこの図2に示すように光軸方向に見たとき、この図2の4本のネジ19のうちの2本のネジ19aは、フォーカスレンズ枠21をガイドする2本のガイド軸22(図1参照)のそれぞれと重なっており、残りの2本のネジ19bは、第1および第2の変倍レンズ枠24,25をガイドする2本のガイド軸26のそれぞれと重なっている。
【0020】
図3は、ガイド軸の支持構造を示した図である。ここでは、フォーカスレンズ枠21をガイドする2本のガイド軸22と第1と第2の変倍レンズ枠24,25をガイドする2本のガイド軸26の中から代表的に1本のガイド軸22を示している。他のガイド軸についても同様である。
【0021】
筐体11の後壁部112には、内外に通じる貫通孔113が形成されている。この貫通孔113の、ガイド軸22が配置された内部空間111側は、ガイド軸22の径に合った径に形成されており、ガイド軸22の軸受穴113aとして使われている。また、この貫通孔113の軸受穴113aよりも外側の部分は、ネジ19に合った径に形成され、そのネジ19と螺合する雌ネジが形成されたネジ穴113bであって、基板18のネジ止め用として使われている。
【0022】
ここで、上記の実施形態の特徴の把握のために、以下では比較例を説明する。
【0023】
図4は、比較例であって、ガイド軸の軸受とネジ穴を独立して設けた場合の支持構造を示した図である。
【0024】
ここでは、後壁部112にガイド軸22を受ける軸受穴114と、ネジ穴115が別々に形成されている。この場合、軸受穴114とネジ穴115との間の間隔dが問題となる。仮に、この間隔dが狭いとすると、このことは、後壁部112の軸受穴114とネジ穴115とに挟まれた部分の、軸受穴114とネジ穴115とを結ぶ方向の肉厚が薄いことを意味し、この部分に亀裂や欠けが発生するおそれがある。したがって、この間隔dは、そのような亀裂や欠けを発生するおそれのない間隔である必要がある。この関係は、軸受穴114とネジ穴115との間だけではなく、ネジ穴115と後壁部112の側壁116との間も同様である。
【0025】
図5は、図4に示す比較例のカメラモジュールの問題点の説明図であり、上述の実施形態の図2に対応する図である。
【0026】
この図5には、ガイド軸22,26を支持する軸受穴114に隣接して円Rが示されている。この円Rは、ネジ穴115(図4参照)を形成するのに必要な、そのネジ穴114の周囲の寸法を示したものであり、亀裂や欠けの発生を抑えたときの図4の寸法Dに相当するものである。
【0027】
この円Rは、図2に示す実施形態の平面外形から外れており、したがって軸受穴114とは別にネジ穴115を形成すると光軸と垂直な面内で部材が広がり、外形寸法が大きくなってしまう結果となる。
【0028】
これに対し、上記の実施形態の場合、後壁部112の光軸方向の肉厚を利用し、内側を軸受穴、外側をネジ穴として使っているため、小型化が実現している。
【0029】
図6は、図1に示すカメラモジュールを内蔵したカメラを示す斜視図である。
【0030】
図6に示すカメラ200は、カメラボディ211に上述したカメラモジュール10が内蔵されており、カメラボディ211の正面には、カメラモジュール10の対物レンズ12が露出している。また、カメラボディ211には、押下操作されることによりカメラモジュール10に撮影動作を行わせるシャッタボタン212が配備されている。
【0031】
カメラ200は、上述した小型化したカメラモジュール10によって、小型化が実現している。
【0032】
尚、上述の実施形態では、4本のガイド軸22,26と4本のネジ19の全てについて上記の構成を採用したが、一部のガイド軸と一部のネジについて上記の構成を採用してもよく、その場合であっても、軸受穴とネジ穴の全てを別々に形成した場合よりも小型化が図られる。
【0033】
また、本実施形態は、プリズムを用いて光路を屈曲させる屈曲光学系であるが、本発明は、屈曲光学系でないカメラモジュールにも適用可能である。
【符号の説明】
【0034】
10 カメラモジュール
11 鏡胴
12 対物レンズ
13 プリズム
14 第1の変倍レンズ
15 フォーカスレンズ
16 第2の変倍レンズ
17 撮像素子
18 基板
19 ネジ
21 フォーカスレンズ枠
22,26 ガイド軸
23 フォーカス用モータ
24 第1の変倍レンズ枠
25 第2の変倍レンズ枠
27 変倍用モータ
28 減速ギア
29 カムロッド
30 フレキシブル基板
111 内部空間
112 後壁部
113 貫通孔
113a,114 軸受穴
113b,115 ネジ穴
116 側壁
291,292 カム溝
200 カメラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部空間を有し、光軸方向後方に光軸とは垂直に広がり内外に通じる開口が形成された後壁部が設けられた鏡胴と、
光軸方向に移動するレンズを含む、前記鏡胴に収容された結像光学系と、
前記レンズを保持するレンズ枠と、
光軸方向に延在し前記レンズ枠の光軸方向の動きをガイドするガイド軸と、
前記後壁部の開口から前記内部空間を覗き、前記結像光学系により結像された被写体像を受ける撮像素子が搭載され前記後壁部の外壁に沿って広がる基板とを有し、
前記後壁部が、内外に通じ前記内部空間側が前記ガイド軸の軸受穴であり外壁側がネジ穴である貫通孔を有し、前記基板が該ネジ穴にネジ止めされていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項2】
前記レンズが変倍用のレンズであることを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
【請求項3】
前記レンズが焦点調整用のレンズであることを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。
【請求項4】
前記結像光学系がプリズムを有し被写体側からの入射光束を該プリズムで反射して前記撮像素子に導く屈曲光学系であることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項記載のカメラモジュール。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールを内蔵するカメラボディとを備えたことを特徴とするカメラ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−191372(P2011−191372A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−55537(P2010−55537)
【出願日】平成22年3月12日(2010.3.12)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】