JP2015197627A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの位置を正確に検出して姿勢差を修正するとともに、磁気的なノイズの影響を受けることなくレンズの搖動を制御し、高速且つ高精度な応答が可能な手振れ補正装置を搭載したカメラモジュールを提供する。【解決手段】オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａのレンズホルダー１２に巻回されてフォーカスコイルと兼用される送信コイル１３に駆動電流とともに送信電流を重畳させて誘導磁界を発生させ、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭを光軸Ｏに対して回転対称となるようにベースに装着して誘導磁界を検出するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等に搭載されるカメラに使用され、オートフォーカス機能及び手振れ補正機能を備えたカメラモジュールに関するものである。

オートフォーカス機能及び手振れ補正機能を備えたカメラモジュールは、カメラに搭載されたレンズの前方にある被写体に向けてレンズを前進もしくは後退動作をさせて焦点合わせするとともに、カメラの揺れに対応して被写体方向に対して直角な方向へレンズを搖動させ、イメージセンサー上に結像させた像のブレ，流れを抑制するものである。カメラモジュールの一例として、手振れ補正装置がイメージセンサーの前方に装着され、オートフォーカス用レンズ駆動装置を、Ｚ方向に延在するサスペンションワイヤによりイメージセンサーを保持するベース側に対してＸ方向及びＹ方向に搖動可能に懸架支持するようにしたカメラモジュールが提案されている（例えば特許文献１参照）。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、カメラモジュール６０１は、Ｚ方向前方を被写体側として、Ｚ方向に光軸を有するレンズ６１４を保持するレンズホルダー６０２と、Ｚ方向に巻回されて、レンズホルダー６０２に装着されたフォーカスコイル６０３と、マグネットホルダー６０５に保持されて、フォーカスコイル６０３の外周側に空隙を隔てて対向するように配設された四角板状の永久磁石６０４と、Ｚ方向と直角な方向に延在し、マグネットホルダー６０５に接続されてレンズホルダー６０２を懸架支持する上側板バネ６０６及び下側板バネ６０７と、これら上側板バネ６０６及び下側板バネ６０７を挟持する上側基板６０８及びストッパ６０９とよりなるオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａ、Ｚ方向に延在してオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａを懸架支持するサスペンションワイヤ６１１と、Ｘ方向及びＹ方向に巻回された手振れ補正用コイル６１２ａ，６１２ｂとよりなりオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１ＡをＸ方向及びＹ方向に搖動する手振れ補正装置６０１Ｂ、中央にＺ方向を向いた開口部を有する四角板状のベース６１０、ベース６１０の四辺中央部に取付けられて永久磁石６０４からの直流磁界を検出するホール素子等の４個の位置検出手段６１５、及び、ベース６１０に取付けられてＺ方向前方を向いたイメージセンサー６１６よりなる。

オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａは、被写体の像をイメージセンサー６１６上に合焦，結像させるために、レンズ６１４をＺ方向に前進もしくは後退させるものである。すなわち、フォーカスコイル６０３に駆動電流が通電されると、フォーカスコイル６０３にはＺ方向前向きのローレンツ力が生じて、上側板バネ６０６及び下側板バネ６０７の復元力と釣り合う位置までレンズ６１４を移動させる。

手振れ補正装置６０１Ｂは、サスペンションワイヤ６１１の一端側がベース６１０に接続され、他端側がオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａの上側基板６０８に接続されている。手振れ補正用コイル６１２ａ，６１２ｂは、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａに設けられた永久磁石６０４の外側磁極面に対して空隙を隔てて対向するようにシールドカバー６１３のＸ側側面内壁及びＹ側側面内壁に取り付けられている。そして、手振れ補正用コイル６１２ａ及び手振れ補正用コイル６１２ｂに手振れ補正電流が通電されると、手振れ補正用コイル６１２ａ及び手振れ補正用コイル６１２ｂには、Ｙ方向及びＸ方向のローレンツ力を生じる。その結果、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａに装着されている永久磁石６０４は、このローレンツ力に対する反力を生じるので、懸架されたオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａを手振れ補正用コイル６１２ａ及び手振れ補正用コイル６１２ｂに生じるローレンツ力と反対の方向に搖動させることができる。

４個の位置検出手段６１５には、永久磁石６０４からの直流磁界が等しく印加され、永久磁石６０４の搖動に伴ってそれぞれの位置検出手段６１５に印加される直流磁界の強度が変化するので、搖動の方向及び速度と、永久磁石６０４の位置とを知ることができる。

また、カメラモジュール６０１は、ジャイロスコープや加速度センサー等よりなる図示しない手振れセンサーがベース６１０側に取付けられており、撮影時に手振れが生じると手振れの方向及び速度を検出する。
そして、カメラモジュール６０１は、検出された手振れの方向及び速度に応じた適切な配分比率で、手振れ補正電流を各手振れ補正用コイル６１２ａ，６１２ｂに供給し、イメージセンサー６１６上に結像した被写体の像のブレを抑制する方向にオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａを搖動させる。

このようにして、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１ＡにＹ方向及びＸ方向への搖動が加えられると、位置検出手段６１５は、搖動の速度と方向とを検出し、図示しない制御回路にフィードバックする。そして、制御回路は、像ブレの補償に必要とされる手振れ補正電流値を計算して、手振れ補正用コイル６１２ａ，６１２ｂに最適な電流を供給し、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａを適切な速度と方向とに搖動する。

一方、サスペンションワイヤ６１１により懸架されているオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａは、カメラモジュール６０１を水平方向に向けたときに、その重みによって鉛直方向下方に沈み、レンズ６１４の光軸がイメージセンサー６１６の中心からずれるという姿勢差現象を生じる。そのため、カメラモジュール６０１は、永久磁石６０４から４個の位置検出手段６１５に対して印加される直流磁界のバランスの変化を測定することによって、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１ＡのＸ方向及びＹ方向への中心ずれを検出し、検出した中心ずれを修正する電流を手振れ補正用コイル６１２ａ，６１２ｂに供給することにより、姿勢差現象の発生を防止する。その後、カメラモジュール６０１は、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａを４個の位置検出手段６１５における直流磁界の検出強度が等しくなる位置に戻すとともに、手振れ補正電流を重畳通電させる。

特開２０１１−６５１４０号公報

このように、上記従来のカメラモジュール６０１における姿勢差の修正は、永久磁石６０４の位置情報によってオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａに対してなされるので、レンズ６１４の姿勢差を修正することはできない。すなわち、レンズホルダー６０２は、上側板バネ６０６と下側板バネ６０７とにより懸架支持されているので、カメラモジュール６０１が水平方向に向けられた時に姿勢差を生じた永久磁石６０４に対してさらに鉛直方向下方側にずれてしまう。
このため、従来のカメラモジュール６０１においては、永久磁石６０４に対して姿勢差を検出して修正することはできるものの、レンズ６１４の姿勢差を検出することができず、位置修正が不可能となるため、レンズ６１４の光軸がイメージセンサー６１６の中心からずれたまま手振れ補正することになり、撮影された画像が像面歪曲を生じたものとなってしまうという問題がある。

また、位置検出手段６１５としてホール素子が使用されている場合には、通電された手振れ補正用コイル６１２ａ，６１２ｂから発生した磁界が、永久磁石６０４からの直流磁界とともに位置検出手段６１５に加わって磁気的なノイズとなるため、オートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａの正確な搖動方向や速度を検出できなくなり、手振れに対して手振れ補正装置６０１Ｂの補正精度が低下する問題がある。

さらに、このカメラモジュール６０１は、４個の位置検出手段６１５に加わる直流磁界の強度バランスの変化を搖動の方向及び速度の情報として検出する必要があることから、永久磁石６０４を搖動させなければならないが、永久磁石６０４がオートフォーカス用レンズ駆動装置６０１Ａに取付けられるため、搖動部の質量が大きくなって応答性能が悪くなり、高速な手振れ補正が困難となるという問題がある。

本発明は、レンズの位置を正確に検出して姿勢差を修正するとともに、磁気的なノイズの影響を受けることなくレンズの搖動を制御し、高速且つ高精度な応答が可能な手振れ補正装置を搭載したカメラモジュールを提供することを目的とする。

本願発明は、被写体側を光軸方向前方とするレンズと、レンズを保持するレンズホルダーを備え、当該レンズホルダーを光軸方向に移動させるオートフォーカス用レンズ駆動装置と、オートフォーカス用レンズ駆動装置を光軸方向と直角な方向に搖動させる手振れ補正装置と、手振れ補正装置のベースに保持されるイメージセンサーと、光軸と同軸周りに巻回され、レンズホルダーに装着される送信コイルと、光軸に対して回転対称となるようにベースに装着され、送信コイルからの誘導磁界を検出する受信コイルとを備えることを特徴とするものである。
このように、オートフォーカス用レンズ駆動装置側に送信コイルを装着し、複数の受信コイル片を光軸に対して回転対称となるようにベース側に装着して電磁誘導結合させると、受信コイル片によってレンズホルダーの位置を正確に知ることができ、レンズの姿勢差を修正するとともに高精度な搖動制御が可能なカメラモジュールを提供することができる。しかも、これら複数の受信コイル片を送信コイルと電磁誘導結合させるようにしているので、永久磁石を搖動させなくてもレンズを揺動制御することができる。これにより、オートフォーカス用レンズ駆動装置を高速に揺動させることができる。

また、本願発明は、送信コイルが、レンズホルダーに巻回されたフォーカスコイルと兼用され、フォーカスコイルには、駆動電流に重畳して送信電流が通電されることを特徴とする。
このようにオートフォーカス用レンズ駆動装置のフォーカスコイルに送信電流が重畳して通電されるようにすれば、専用の送信コイルを設ける必要がなく、軽量化できる。これにより、オートフォーカス用レンズ駆動装置の組立工程が複雑化せず、高速応答が可能な手振れ補正装置を備えたカメラモジュールとすることができる。

また、本願発明は、受信コイルには、検出回路が接続され、検出回路は送信電流と同一の周波数を通過させるバンドパスフィルターを備えていることを特徴とする。
これにより、検出回路は手振れ補正用コイルや永久磁石から発生する磁気的なノイズを排除して送信電流と同一の周波数の電磁信号だけを抽出できるので、さらに高精度な手振れ補正が可能なカメラモジュールを提供することができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールを示す斜視図及び分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールを背面側から示す斜視図及び要部斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールにおける検出回路の一例を示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係るカメラモジュールにおける受信コイルの他の例を示す要部斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るカメラモジュールを示す斜視図及び分解斜視図である。 従来のカメラモジュールを示す斜視図及び分解斜視図である。

以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１（ａ）は、本実施の形態１に係るカメラモジュール１０の構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は分解斜視図である。また、図２（ａ），（ｂ）は本実施の形態１に係るカメラモジュール１０の要部斜視図である。
図１（ａ），（ｂ）に示すカメラモジュール１０は、概略、オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａと、手振れ補正装置１０Ｂと、イメージセンサー２１と、受信コイル２２とよりなる。

オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａは、Ｚ方向前方（＋Ｚ）を被写体側として、Ｚ方向に光軸Ｏを有するレンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、光軸Ｏと同軸であり、光軸Ｏ周りに巻回されてレンズホルダー１２に装着され、フォーカスコイルと兼用される送信コイル１３と、送信コイル１３の外周側でマグネットホルダー１５に保持され、送信コイル１３と空隙を隔てて径方向に対向するように配設された四角板状の永久磁石１４と、Ｚ方向と直角な方向に延在しマグネットホルダー１５に接続されて、レンズホルダー１２をＺ方向に移動可能に懸架支持する前側バネ部材１６Ａ及び後側バネ部材１６Ｂとよりなる。

手振れ補正装置１０Ｂは、中央にＺ方向を向いた開口部を有する四角板状のベース１８と、オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａを保持する保持部材１７と、Ｚ方向に延在して一端がベース１８に接続され、他端が保持部材１７に接続されてオートフォーカス用レンズ駆動装置１０ＡをＸ方向及びＹ方向に揺動可能に懸架支持するサスペンションワイヤ１９と、永久磁石１４の外側でＹ方向及びＸ方向に巻回されて永久磁石１４と径方向に対向するようにベース１８に取付けられた手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙとを備え、オートフォーカス用レンズ駆動装置１０ＡをＸ方向及びＹ方向に搖動する。

イメージセンサー２１は、受像面を被写体側に向けてその中心がレンズ１１の光軸Ｏ上に位置するようにベース１８側に取付けられる。受信コイル２２は、４個の受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭで構成される。受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、Ｚ方向に巻回され、イメージセンサー２１の後方において光軸Ｏに対して互いに回転対称となるように光軸Ｏの周りに９０°間隔でベース１８に取付けられる。

オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａは、レンズ１１をＺ方向に前進もしくは後退させ、被写体の像をイメージセンサー２１の受像面に合焦させるものである。具体的には、フォーカスコイルと兼用される送信コイル１３に駆動電流が通電されると、送信コイル１３には、Ｚ方向前向きのローレンツ力が生じて、前側バネ部材１６Ａ及び後側バネ部材１６Ｂの復元力と釣り合う位置までレンズ１１を移動させることができる。

手振れ補正装置１０Ｂは、オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａに取付けられたレンズ１１をＸ方向及びＹ方向に揺動させ、カメラモジュール１０が手振れを受けたときに生じるイメージセンサー２１上の像のブレを抑制するものである。具体的には、手振れ補正用コイル２０Ｘ及び手振れ補正用コイル２０Ｙに手振れ補正電流が通電されると、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙには、永久磁石１４に対するＸ方向及びＹ方向のローレンツ力が生じる。その結果、永久磁石１４には、このローレンツ力に対する反力が生じるので、手振れ補正装置１０Ｂは、オートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａに装着されたレンズ１１を手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに生じたローレンツ力と反対の方向に揺動させる。

図２（ａ）に示すように、カメラモジュール１０には、受信コイル２２を構成する受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭがそれぞれＺ方向に巻回される。受信コイル２２は、イメージセンサー２１の−Ｚ側（後方側）において、レンズ１１の光軸Ｏに対して４回対称となるようにそれぞれ＋Ｘ寄り，−Ｘ寄り，＋Ｙ寄り，−Ｙ寄りに配設され、送信コイル１３と電磁誘導により結合（電磁誘導結合）している。
図２（ｂ）に示すように、送信コイル１３には、フォーカス用の駆動電流とともに交流の送信電流が重畳されている。送信コイル１３は、レンズ１１をＺ方向に移動させるとともに、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに対して誘導磁界を等しく印加し、各受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに大きさの等しい受信電流としての誘導電流を誘起させる（誘導電流を流す）。

そして、送信コイル１３をＸ方向及びＹ方向、またはＸ方向，Ｙ方向のいずれか一方へ搖動させると、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに印加する誘導磁界の大きさが変化して、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに誘起される誘導電流が増減するので、送信コイル１３の位置と搖動の方向と速度とを知ることができる。
例えば、Ｘ方向に生じた手振れに対して手振れ補正用コイル２０Ｘを稼働して、送信コイル１３を＋Ｘ方向に揺動させたとき、光軸Ｏと同軸にある送信コイル１３の巻回軸は受信コイル片２２ＸＰに近づき、受信コイル片２２ＸＭからは遠ざかるので、受信コイル片２２ＸＰに生じる誘導電流は大きくなり、受信コイル片２２ＸＭに生じる誘導電流は小さくなる。したがって、受信コイル片２２ＸＰと受信コイル片２２ＸＭとにおける誘導電流の振幅の差から、Ｘ方向への揺動における送信コイル１３の移動の向き及び距離を知ることができる。また、受信コイル片２２ＸＰと受信コイル片２２ＸＭとにおける誘導電流の振幅の変化の速さから移動速度を知ることができる。Ｙ方向への揺動やＸ，Ｙ合成方向への揺動に対しても同様に、その移動の向き，距離，速度を知ることができる。
これにより、レンズホルダー１２に保持されたレンズ１１の移動の向きと距離と速度とを正確に測定することが可能となる。

図３は、送信コイル１３の移動の向きと距離と速度とを検出する検出回路２９の一例を示す図である。
この検出回路２９は、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭに接続されて、送信コイル１３のＸ方向への揺動における移動の向きと距離と速度とを検出するものである。また、Ｙ方向への揺動における移動の向きと距離と速度とを検出する回路も同様に、受信コイル片２２ＹＰ，２２ＹＭに接続される。なお、この検出回路２９は、Ｚ方向への移動距離を検出することもできる。

上述したように、送信コイル１３は、レンズ１１の光軸Ｏと同軸に巻回される。受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、レンズ１１の光軸Ｏに対して４回対称となるようにそれぞれ＋Ｘ寄り，−Ｘ寄り，＋Ｙ寄り，−Ｙ寄りに配設されている。初期状態においては、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭに誘起される誘導電流の大きさは等しいが、送信コイル１３が受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭの回転対称軸からＸ方向にずれると誘導電流の大きさに差が生じる。また、送信コイル１３がＺ方向に移動すると、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭを流れる誘導電流は増減する。従って、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭを流れる誘導電流の差によってＸ方向の変位を知ることができ、誘導電流の和によってＺ方向の変位を知ることができる。

受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭは、送信コイル１３からの誘導磁界の送信に伴い、誘導電流を受信する。受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭのそれぞれの一端側には、バンドパスフィルター２３が接続される。受信コイル片２２ＸＰには、バンドパスフィルター２３のバンドパスフィルター２３Ｐが接続され、受信コイル片２２ＸＭには、バンドパスフィルター２３のバンドパスフィルター２３Ｍが接続される。バンドパスフィルター２３は、送信コイル１３に通電される送信電流と同じ周波数の磁気信号成分だけを抽出する。バンドパスフィルター２３Ｐ，２３Ｍを通過した電気信号は、和動回路２４、及び差動回路２５に入力する。

和動回路２４においては、バンドパスフィルター２３Ｐ，２３Ｍを通過した電気信号が加算され、その振幅が演算されて振幅信号とされる。振幅信号とともに参照信号源２６から参照信号が除算回路２７に入力され、除算回路２７において振幅信号が参照信号により割り算されて除算信号とされる。除算信号は、乗算回路２８に入力する。

差動回路２５においては、バンドパスフィルター２３Ｐ，２３Ｍを通過した電気信号が減算され、送信コイル１３に通電される送信電流を基準として同期検波されて検波信号とされる。検波信号は、除算回路２７による除算信号とともに乗算回路２８に入力され、乗算回路２８において検波信号と除算信号とが乗算されて乗算信号とされる。乗算信号は、図示しない揺動制御用の回路に供給される。

除算回路２７においては、得られた除算信号に基づいて、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭに対する送信コイル１３のＺ方向への移動距離を知ることができる。例えば、除算信号が大きければ、送信コイル１３と受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭとの距離が近いこととなるが、除算信号が小さければ、送信コイル１３と受信コイル片２２ＸＰ及び受信コイル片２２ＸＭとの距離が遠いこととなる。

検波信号は、乗算回路２８において除算信号と乗算され、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭにおいて送信コイル１３がＺ方向へ移動することによって、変動する誘導電流が補正される。これにより、送信コイル１３のＺ方向への移動による誘導磁界の増減の影響が排除され、Ｘ方向への移動距離を正確に知ることができる。
このように、乗算回路２８の乗算信号に基づいて、信号レベルの極性から送信コイル１３の移動方向の向きを知ることができ、信号レベルの大きさから送信コイル１３の移動距離を知ることができ、信号レベルの変化の速さから送信コイル１３の移動速度を知ることができる。その結果、Ｘ方向への揺動におけるレンズ１１の移動の向きと距離と速度とを知ることができ、レンズ１１の姿勢差の修正と揺動の制御とが可能となる。

以上のように構成されたカメラモジュール１０に手振れが生じると、ベース１８に取付けられたジャイロスコープや加速度センサー等の図示しない手振れセンサーが手振れの方向と速度とを検出する。そして、手振れ補正電流が、手振れセンサーにより検出された手振れの方向及び速度に応じて、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに適切な配分比率で供給され、イメージセンサー２１上に結像した被写体の像のブレを抑制する方向にオートフォーカス用レンズ駆動装置１０Ａを搖動させる。
このように、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、オートフォーカス用レンズ駆動装置１０ＡにＸ方向及びＹ方向への搖動が加えられると、搖動の速度と方向とを検出し、図示しない揺動制御回路にフィードバックする。そして、像のブレの補償に必要とされる手振れ補正電流値が計算され、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙには、最適な大きさの電流が供給され、当該電流によって送信コイル１３ひいてはレンズ１１が適切な速度と方向とに搖動される。

さらに、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、カメラモジュール１０を水平方向に向けたときのイメージセンサー２１に対するレンズ１１の姿勢差を検出し、姿勢差の大きさに対応する中心ずれ修正電流を手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに供給し、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭの検出強度が等しくなる位置までレンズ１１の光軸Ｏを移動させて姿勢差を修正しつつ、手振れ補正電流を手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに重畳通電する。そのため、レンズ１１の光軸Ｏをイメージセンサー２１の中心に合わせた状態で手振れ補正することができるようになり、歪のない像を撮影することが可能となる。

以上のように、この実施の形態１に係るカメラモジュール１０には、フォーカスコイルを兼用する送信コイル１３がレンズ１１の光軸Ｏと同軸に巻回されてレンズホルダー１２に取付けられ、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭが光軸Ｏに対して４回対称となるようにベース１８に取付けられている。そのため、送信コイル１３の移動位置と方向と移動速度とを正確に知ることができるようになって、レンズ１１の姿勢差と揺動とを精度良く制御することができる。
また、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、送信コイル１３から送信された誘導磁界を検出するようにしたので、永久磁石１４や手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙから発生する磁界の影響を受け難くなり、揺動の制御が安定する。
さらに、フォ−カスコイルを送信コイル１３と兼用しているので、レンズホルダー１２上の巻線が複雑化せず、組立コストの上昇を招くことがない。
また、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭには検出回路２９が接続され、検出回路２９は送信電流と同一の周波数を通過させるバンドパスフィルター２３を備えるので、送信コイル１３から送信された誘導磁界を選択的に検出することができ、カメラモジュール１０としてさらに精度の高い揺動制御が可能となる。
なお、上記実施の形態１においては、フォ−カスコイルを送信コイル１３と兼用させたが、それぞれを別体に設けるようにしてもよい。

図４（ａ）乃至（ｃ）は、上記実施の形態１において受信コイル２２の配置を変えた変形例を示す要部斜視図である。
図４（ａ）においては、光軸Ｏと直角な方向に巻回された受信コイル片２２ＸＰ，２２ＹＰ，２２ＸＭ，２２ＹＭが４回対称となるようにイメージセンサー２１の４辺の外側において光軸Ｏの周りに９０°間隔で配設されている。
また、図４（ｂ）においては、Ｚ向きに巻回された受信コイル片２２ＸＰ，２２ＹＰ，２２ＸＭ，２２ＹＭが４回対称となるようにイメージセンサー２１の４辺の外側において光軸Ｏの周りに９０°間隔で配設されている。
また、図４（ｃ）においては、Ｚ向きに巻回された受信コイル片２２ＰＰ，２２ＱＰ，２２ＰＭ，２２ＱＭが４回対称となるようにイメージセンサー２１の４隅の外側において光軸Ｏの周りに９０°間隔で配置されている。

このように、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭや受信コイル片２２ＰＰ，２２ＱＰ，２２ＰＭ，２２ＱＭは、巻回の向きや取り付け位置を変えた場合であっても、光軸Ｏを対称軸として互いに回転対称となるように形成すれば、送信コイル１３から送信された誘導磁界を検出して、レンズ１１の移動位置と方向と移動速度とを正確に知ることができ、レンズ１１の姿勢差と揺動とを精度良く制御することができる。

なお、本変形例においては、光軸Ｏを対称軸として４個の受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭや受信コイル片２２ＰＰ，２２ＱＰ，２２ＰＭ，２２ＱＭが４回対称となる受信コイル２２について説明したが、これに限らず、光軸Ｏを対称軸として２回以上の回転対称に配置されていればよい。したがって、例えば、２回対称に配置した２個の受信コイル片としてＸ方向またはＹ方向の揺動に対してのみ検知し、カメラモジュール１０として１軸の揺動制御を行う方式にすることも可能である。また、３回対称として、３個の受信コイル片よりなる受信コイル２２としてもよい。
また、上記実施の形態１において、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙを永久磁石１４の外側に設けて、これらの巻回方向をそれぞれＹ方向，Ｘ方向としたが、これに限定されることなく、例えば永久磁石１４のＺ方向後方に設けてこれらの巻回方向をＺ方向とするなど、各種の変形を施すことが可能であることは言うまでもない。

図５（ａ），（ｂ）に示すカメラモジュール３０は、概略、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａと、手振れ補正装置３０Ｂと、イメージセンサー２１と、受信コイル２２とよりなる。
オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａは、Ｚ方向前方（＋Ｚ）を被写体側として、Ｚ方向に光軸Ｏを有するレンズ１１を保持するレンズホルダー１２と、光軸Ｏと同軸であり、光軸Ｏ周りに巻回されてレンズホルダー１２に装着され、フォーカスコイルを兼用する送信コイル１３と、送信コイル１３の外周側でベース１８に取付けられたマグネットホルダー１５に保持され、送信コイル１３と空隙を隔てて径方向に対向するように配設された四角板状の永久磁石１４と、中間支持部材３５と、Ｚ方向と直角な方向に延在し中間支持部材３５に接続されて、レンズホルダー１２をＺ方向に移動可能に懸架支持する前側バネ部材１６Ａ及び後側バネ部材１６Ｂとを備える。

手振れ補正装置３０Ｂは、中央にＺ方向を向いた開口部を有する四角板状のベース１８と、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａを保持する保持部材１７と、Ｚ方向に延在して一端がベース１８に接続され、他端が保持部材１７に接続されてオートフォーカス用レンズ駆動装置３０ＡをＸ方向及びＹ方向に揺動可能に懸架支持するサスペンションワイヤ１９と、送信コイル１３と永久磁石１４との間に位置するとともに、Ｙ方向及びＸ方向に巻回されて永久磁石１４と径方向に対向し、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａの中間支持部材３５に取付けられた手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙとを備える。

イメージセンサー２１は、受像面を被写体側に向け、その中心がレンズ１１の光軸Ｏ上に位置するようにベース１８側に取付けられる。受信コイル２２は、４個の受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭで構成される。受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、Ｚ方向に巻回され、イメージセンサー２１の後方において光軸Ｏに対して互いに回転対称となるようにＸ方向とＹ方向とに９０°間隔でベース１８に取付けられる。

オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａは、移動側に設けられた送信コイル１３と固定側に設けられた永久磁石１４とにより、レンズホルダー１２をＺ方向に移動させる。また、手振れ補正装置３０Ｂは、揺動側に設けられた手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙと固定側に設けられた永久磁石１４とにより、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０ＡをＸ方向及びＹ方向に揺動させる。

オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａは、被写体の像をイメージセンサー２１の受像面に合焦させるために、レンズ１１をＺ方向に移動させるものである。送信コイル１３は、駆動電流の通電に伴うＺ方向前向きのローレンツ力が生じて、前側バネ部材１６Ａ及び後側バネ部材１６Ｂの復元力と釣り合う位置までレンズ１１を移動させる。

手振れ補正装置３０Ｂは、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａに取付けられたレンズ１１をＸ方向及びＹ方向に揺動させ、カメラモジュール３０が手振れを受けた時に生じるイメージセンサー２１上の像のブレを抑制するものである。手振れ補正用コイル２０Ｘ及び手振れ補正用コイル２０Ｙには、当該手振れ補正用コイル２０Ｘ及び手振れ補正用コイル２０Ｙへの手振れ補正電流の通電に伴い、ベース１８に取付けられた永久磁石１４に対するＸ方向及びＹ方向のローレンツ力が生じる。その結果、手振れ補正装置３０Ｂは、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａに装着されたレンズ１１をＸ方向及びＹ方向に揺動させることができる。

カメラモジュール３０には、図２（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭがそれぞれＺ方向に巻回される。受信コイル２２は、イメージセンサー２１の−Ｚ側（後方側）において、レンズ１１の光軸Ｏに対して４回対称となるようにそれぞれ＋Ｘ寄り，−Ｘ寄り，＋Ｙ寄り，−Ｙ寄りに配設され、送信コイル１３と電磁誘導により結合（電磁誘導結合）している。
図２（ｂ）に示すように、送信コイル１３には、フォーカス用の駆動電流とともに交流の送信電流が重畳されている。送信コイル１３は、レンズ１１をＺ方向に移動させるとともに、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに対して誘導磁界を等しく発生し、各受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに大きさの等しい受信電流としての誘導電流を誘起させる。

そして、送信コイル１３がＸ方向及びＹ方向、またはＸ方向，Ｙ方向のいずれか一方へ搖動すると、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに印加する誘導磁界の大きさが変化して、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭに誘起される誘導電流が増減するので、送信コイル１３の位置と搖動の方向と速度とを知ることができる。
例えば、Ｘ方向に生じた手振れに対して手振れ補正用コイル２０Ｘを稼働して、送信コイル１３を＋Ｘ方向に揺動させたとき、光軸Ｏと同軸にある送信コイル１３の巻回軸は受信コイル片２２ＸＰに近づき、受信コイル片２２ＸＭからは遠ざかるので、受信コイル片２２ＸＰに生じる誘導電流は大きくなり、受信コイル片２２ＸＭに生じる誘導電流は小さくなる。したがって、受信コイル片２２ＸＰと受信コイル片２２ＸＭとにおける誘導電流の振幅の差から、Ｘ方向への揺動における送信コイル１３の移動の向き及び距離を知ることができる。また、受信コイル片２２ＸＰと受信コイル片２２ＸＭとにおける誘導電流の振幅の変化の速さから移動速度を知ることができる。Ｙ方向への揺動やＸＹ合成方向への揺動に対しても同様に、その移動の向き，距離，速度を知ることができる。
これにより、レンズホルダー１２に保持されたレンズ１１の移動の向きと距離と速度とを正確に測定することが可能となる。

このようにして、実施の形態１において説明したカメラモジュール１０と同様に、送信コイル１３とともにレンズホルダー１２に取付けられているレンズ１１の揺動の向きと距離と速度とを知ることができ、レンズ１１の姿勢差の修正と揺動の制御とが可能となる。
また、手振れ補正装置３０Ｂは、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙが揺動される側にある中間支持部材３５に設けられ、永久磁石１４が固定側となるベース１８に取付けられることにより、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａが軽量化されるので、素早い手振れに対して高速な揺動により応答することができるようになる。

以上のように構成されたカメラモジュール３０に手振れが生じると、ベース１８に取付けられたジャイロスコープや加速度センサー等の図示しない手振れセンサーが手振れの方向と速度とを検出する。そして、手振れ補正電流が、検出された手振れの方向及び速度に応じて、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに適切な配分比率で供給され、イメージセンサー２１上に結像した被写体の像のブレを抑制する方向にオートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａを搖動させる。
このように、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０ＡにＸ方向及びＹ方向への搖動が加えられると、搖動の速度と方向とを検出し、図示しない揺動制御回路にフィードバックする。そして、像のブレの補償に必要とされる手振れ補正電流値が計算され、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙには、最適な大きさの電流が供給され、当該電流によって送信コイル１３ひいてはレンズ１１が適切な速度と方向とに搖動される。

さらに、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、カメラモジュール３０を水平方向に向けたときのイメージセンサー２１に対するレンズ１１の姿勢差を検出し、姿勢差の大きさに対応する中心ずれ修正電流を手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに供給し、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭの検出強度が等しくなる位置までレンズ１１の光軸Ｏを移動させて姿勢差を修正しつつ、手振れ補正電流を手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙに重畳通電する。そのため、レンズ１１の光軸Ｏをイメージセンサー２１の中心に合わせた状態で手振れ補正することができるようになり、歪のない像を撮影することが可能となる。

以上のように、この実施の形態２に係るカメラモジュール３０には、フォーカスコイルを兼用する送信コイル１３がレンズ１１の光軸Ｏと同軸に巻回されてレンズホルダー１２に取付けられ、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭが光軸Ｏに対して４回対称となるようにベース１８に取付けられている。さらに、永久磁石１４がベース１８に取付けられ、手振れ補正装置３０Ｂの手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙが中間支持部材３５に取付けられている。

そのため、カメラモジュール３０は、送信コイル１３の移動位置と方向と移動速度とを正確に知ることができるようになって、レンズ１１の姿勢差と揺動とを精度良く制御することができる。
加えて、カメラモジュール３０は、永久磁石１４がベース１８側に取付けられ、手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙが中間支持部材３５に取付けられているので、手振れ補正装置３０Ｂが軽量化され、オートフォーカス用レンズ駆動装置３０Ａを高速に揺動させることが可能となる。
また、受信コイル片２２ＸＰ，２２ＸＭ，２２ＹＰ，２２ＹＭは、送信コイル１３から送信された誘導磁界を検出するようにしたので、永久磁石１４や手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙから発生する磁界の影響を受け難くなり、揺動の制御が安定する。
さらに、フォーカスコイルを送信コイル１３と兼用しているので、レンズホルダー１２上の巻線が複雑化せず、組立コストの上昇を招くことがない。
なお、上記実施の形態２の手振れ補正用コイル２０Ｘ，２０Ｙは、それぞれＹ方向，Ｘ方向に巻回するとともに、中間支持部材３５に取付けることによって送信コイル１３と永久磁石１４との間に配設したがこれに限定されない。例えば、巻回方向をＺ方向として中間支持部材３５に取付け、永久磁石１４のＺ方向後方に配設する等、各種の変形を施すことが可能である。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

１０ カメラモジュール、１０Ａ オートフォーカス用レンズ駆動装置、
１０Ｂ 手振れ補正装置、１１ レンズ、１２ レンズホルダー、
１３ 送信コイル、１４ 永久磁石、１５ マグネットホルダー、
１６Ａ 前側バネ部材、１６Ｂ 後側バネ部材、１７ 保持部材、１８ ベース、
１９ サスペンションワイヤ、２０Ｘ 手振れ補正用コイル、
２０Ｙ 手振れ補正用コイル、２１ イメージセンサー、２２ 受信コイル、
２３ バンドパスフィルター、２９ 検出回路
３０ カメラモジュール、３０Ａ オートフォーカス用レンズ駆動装置、
３０Ｂ 手振れ補正装置。

Claims (3)

1. 被写体側を光軸方向前方とするレンズと、
   前記レンズを保持するレンズホルダーを備え、当該レンズホルダーを前記光軸方向に移動させるオートフォーカス用レンズ駆動装置と、
   前記オートフォーカス用レンズ駆動装置を前記光軸方向と直角な方向に搖動させる手振れ補正装置と、
   前記手振れ補正装置のベースに保持されるイメージセンサーと、
   光軸と同軸周りに巻回され、前記レンズホルダーに装着される送信コイルと、
   前記光軸に対して回転対称となるように前記ベースに装着され、前記送信コイルからの誘導磁界を検出する受信コイルと、
   を備えるカメラモジュール。
2. 前記送信コイルが、前記レンズホルダーに巻回されたフォーカスコイルと兼用され、
   前記フォーカスコイルには、駆動電流に重畳して送信電流が通電されることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記受信コイルには、検出回路が接続され、
   前記検出回路は、前記送信電流と同一の周波数を通過させるバンドパスフィルターを備えていることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。

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