JP2015232682A - レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ付き携帯端末 - Google Patents

レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ付き携帯端末 Download PDF

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Abstract

【課題】さらなる小型化、省電力化を実現できるレンズ駆動装置、これを備えたカメラモジュール、及びカメラ付き携帯端末を提供する。【解決手段】レンズ駆動装置は、レンズ部の周囲に配置されるＡＦ用コイル部と、ＡＦ用コイル部に対して径方向に離間して配置されるＡＦ用マグネット部とを有し、自動的にピント合わせを行うＡＦ用駆動部と、ＡＦ可動部及びＡＦ固定部を含むＡＦユニットに配置されるＯＩＳ用マグネット部と、ＯＩＳ用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置されるＯＩＳ用コイル部とを有し、振れ補正を行うＯＩＳ用駆動部と、を備え、ＡＦ用駆動部は、ＡＦ可動部とＡＦ固定部とを接続する弾性支持部を有し、ＡＦ可動部は、弾性部材によって光軸方向両側に移動可能に支持される。【選択図】図９

Description

本発明は、オートフォーカス及び振れ補正用のレンズ駆動装置、オートフォーカス機能及び振れ補正機能を有するカメラモジュール、及びカメラ付き携帯端末に関する。
一般に、スマートフォン等の携帯端末には、小型のカメラモジュールが搭載されている。このようなカメラモジュールには、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うオートフォーカス機能（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）及び撮影時に生じる手振れ（振動）を光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する、ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を有するレンズ駆動装置が適用される（例えば特許文献１）。
オートフォーカス用及び振れ補正用のレンズ駆動装置は、レンズ部を光軸方向に移動させるためのオートフォーカス用駆動部（以下「ＡＦ用駆動部」と称する）と、レンズ部を光軸方向に直交する平面内で揺動させるための振れ補正用駆動部（以下「ＯＩＳ用駆動部」と称する）を備える。
ＡＦ用駆動部は、例えばレンズ部の周囲に配置されるオートフォーカス用コイル部（以下「ＡＦ用コイル部」と称する）と、ＡＦ用コイル部に対して径方向に離間して配置されるオートフォーカス用マグネット部（以下「ＡＦ用マグネット部」と称する）とを有する。ＡＦ用コイル部とＡＦ用マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＡＦ用マグネット部を含むオートフォーカス固定部（以下「ＡＦ固定部」と称する）に対してレンズ部及びＡＦ用コイル部を含むオートフォーカス可動部（以下「ＡＦ可動部」と称する）を光軸方向に移動させることにより、自動的にピント合わせが行われる。以下において、ＡＦ可動部及びＡＦ固定部を合わせて「オートフォーカスユニット（ＡＦユニット）」と称する。
ここで、最短撮影距離にある被写体にピントを合わせるときのレンズ位置（最も受光側）は「マクロ位置」と呼ばれ、無限遠にある被写体にピントを合わせるときのレンズ位置（最も結像側の位置）は「無限遠位置」と呼ばれる。すなわち、マクロ位置から無限遠位置までの範囲が、ＡＦ可動部の移動可能範囲である。
ＯＩＳ用駆動部は、例えばＡＦユニットに配置されるＯＩＳ用マグネット部と、ＯＩＳ用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置されるＯＩＳ用コイル部とを有する。ＯＩＳ可動部（ＡＦユニット及びＯＩＳ用マグネット部）は、支持部材によってＯＩＳ固定部（ＯＩＳ用コイル部）に対して光軸方向に離間した状態で支持される。ＯＩＳ用マグネット部とＯＩＳ用コイル部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＯＩＳ可動部を光軸方向に直交する平面内で揺動させることにより、振れ補正が行われる。
ＯＩＳ用マグネット部は、ＡＦ用マグネット部と兼用とすることもでき、この場合、レンズ駆動装置の小型化、低背化を図ることができる。
特許文献１に記載のレンズ駆動装置においては、外周面にＡＦ用コイル部が配置されるレンズホルダー（ＡＦ可動部の一部を構成）と、ＡＦ用マグネット部（ＯＩＳ用マグネット部を兼用）が配置されるマグネットホルダー（ＡＦ固定部の一部を構成）とが、弾性支持部（上側板バネ、下側板バネ）によって接続される。ピント合わせが行われる際には、ＡＦ用駆動部のボイスコイルモーターの駆動力（推進力）と弾性支持部の復元力とが釣り合う状態となるまでＡＦ可動部が光軸方向に移動し、この状態で保持される。したがって、ＡＦ用駆動部のボイスコイルモーターには、下側板バネ及び上側板バネの最大変位時の復元力に相当する駆動力が要求される。
また、特許文献１に記載のレンズ駆動装置においては、ＡＦ可動部の光軸方向結像側への移動を規制するために、下側板バネの結像側にはスペーサーが配置され、ピント合わせが行われない無通電時には、上側板バネ及び下側板バネのバックテンションによって、ＡＦ可動部がスペーサー側に付勢され最近接するようになっている（特許文献１の図２参照）。すなわち、ＡＦ可動部は、ピント合わせを行わない無通電時には無限遠位置で保持され、ピント合わせが行われる通電時にはマクロ位置に向けて移動する。
特開２０１３−２１０５５０号公報
近年では、携帯端末の薄型化に伴い、カメラモジュールのさらなる小型化、省電力化が望まれている。しかしながら、上述した従来の構造では、カメラモジュールのさらなる小型化、省電力化を実現することは困難である。また、携帯端末の高機能化（カメラモジュールの高倍率化）に対応することも容易ではない。
本発明の目的は、さらなる小型化、省電力化を実現できるレンズ駆動装置、これを備えたカメラモジュール、及びカメラ付き携帯端末を提供することである。
本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズ部の周囲に配置されるオートフォーカス用コイル部と、前記オートフォーカス用コイル部に対して径方向に離間して配置されるオートフォーカス用マグネット部とを有し、前記オートフォーカス用コイル部と前記オートフォーカス用マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記オートフォーカス用マグネット部を含むオートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス用コイル部を含むオートフォーカス可動部を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、
前記オートフォーカス可動部及び前記オートフォーカス固定部を含むオートフォーカスユニットに配置される振れ補正用マグネット部と、前記振れ補正用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される振れ補正用コイル部とを有し、前記振れ補正用コイル部と前記振れ補正用マグネット部で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記振れ補正用コイル部を含む振れ補正固定部に対して前記振れ補正用マグネット部を含む振れ補正可動部を光軸方向に直交する平面内で揺動させることにより振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、を備え、
前記オートフォーカス用駆動部は、前記オートフォーカス可動部と前記オートフォーカス固定部とを接続する弾性支持部を有し、
前記オートフォーカス可動部は、前記弾性支持部によって光軸方向両側に移動可能に支持されることを特徴とする。
本発明に係るカメラモジュールは、上記のレンズ駆動装置と、
前記オートフォーカス可動部に装着されるレンズ部と、
前記レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係るカメラ付き携帯端末は、上記のカメラモジュールを備えることを特徴とする。
本発明によれば、ピント合わせを行う際に、ＡＦ可動部が光軸方向両側に移動できるので、ＡＦ可動部の移動可能範囲（無限遠位置からマクロ位置までの範囲）が同じであっても、従来の構造に比較してＡＦ可動部の移動量は小さく、弾性支持部の変位量（最大変位量、積算変位量）も明らかに小さくなる。したがって、ピント合わせ時の消費電力を低減できるので、さらなる省電力化を図ることができる。また、ＡＦ用駆動部のボイスコイルモーター（ＡＦ用コイル部、ＡＦ用マグネット部）を小型化することも可能となるので、さらなる小型化を図ることができる。
本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールを搭載するスマートフォンを示す図である。 カメラモジュールの外観斜視図である。 カメラモジュールの分解斜視図である。 レンズ駆動装置の分解斜視図である。 ＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 ＯＩＳ可動部の上方斜視図である。 ＯＩＳ可動部の下方斜視図である。 ＯＩＳ固定部の分解斜視図である。 第１のストッパー構造を示すカメラモジュールの斜視断面図である。 第２のストッパー構造を示すカメラモジュールの斜視断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールＡを搭載するスマートフォンＭを示す図である。図１ＡはスマートフォンＭの正面図であり、図１ＢはスマートフォンＭの背面図である。
スマートフォンＭは、例えば背面カメラＯＣとして、カメラモジュールＡを搭載する。カメラモジュールＡは、オートフォーカス機能及び振れ補正機能を備え、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うとともに、撮影時に生じる手振れ（振動）を光学的に補正して像ぶれのない画像を撮影することができる。
図２は、カメラモジュールＡの外観斜視図である。図３は、カメラモジュールＡの分解斜視図である。
図２、図３に示すように、本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図４〜図１０においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。カメラモジュールＡは、スマートフォンＭで実際に撮影が行われる場合に、Ｘ方向が上下方向（又は左右方向）、Ｙ方向が左右方向（又は上下方向）、Ｚ方向が前後方向となるように搭載される。すなわち、Ｚ方向が光軸方向であり、図中上側が光軸方向受光側（「マクロ位置側）ともいう）、下側が光軸方向結像側（「無限遠位置側」ともいう）となる。
カメラモジュールＡは、円筒形状のレンズバレルにレンズが収容されてなるレンズ部（図示略）、オートフォーカス用及び振れ補正用のレンズ駆動装置１、レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部（図示略）、及び全体を覆うシールドカバー２等を備える。
シールドカバー２は、光軸方向から見た平面視で正方形状の有蓋四角筒体であり、上面に円形の開口２ａを有する。この開口２ａからレンズ部（図示略）が外部に臨む。シールドカバー２は、底部に、レンズ駆動装置１（ベース部材２３）に装着するための係合片２ｂを有する。係合片２ｂは、シールドカバー２の底部より下方に突出する。
撮像部（図示略）は、撮像素子（図示略）を有し、レンズ駆動装置１の光軸方向結像側に配置される。撮像素子（図示略）は、例えばＣＣＤ（chargecoupled device）型イメージセンサー、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型イメージセンサー等により構成される。撮像素子（図示略）は、レンズ部（図示略）により結像された被写体像を撮像する。
図４は、レンズ駆動装置１の分解斜視図である。
図４に示すように、レンズ駆動装置１は、ＯＩＳ可動部１０、ＯＩＳ固定部２０、及び支持部材３０等を備える。ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ用ボイスコイルモーターを構成するＯＩＳ用コイル部とＯＩＳ用マグネット部の何れか一方を有し、振れ補正時にＸＹ平面内で揺動する部分である。ＯＩＳ固定部２０は、ＯＩＳ用コイル部とＯＩＳ用マグネット部の何れか他方を有する部分である。本実施の形態では、ＯＩＳ可動部１０にＯＩＳ用マグネット部が配置され、ＯＩＳ固定部２０にＯＩＳ用コイル部が配置される。また、ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ用駆動部を含む「ＡＦユニット」に他ならない。
ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ固定部２０に対して光軸方向受光側に離間して配置され、支持部材３０によってＯＩＳ固定部２０と連結される。具体的には、支持部材３０は、Ｚ方向に沿って延在する４本のサスペンションワイヤーで構成される（以下「サスペンションワイヤー３０」と称する）。サスペンションワイヤー３０の一端（上端）はＯＩＳ可動部１０（上側弾性支持部１３）に固定され、他端（下端）はＯＩＳ固定部２０（コイル基板２１）に固定される。ＯＩＳ可動部１０は、サスペンションワイヤー３０によって、ＸＹ平面内で揺動可能に支持される。
なお、４本のサスペンションワイヤー３０のうちの２本は、ＡＦ用コイル部１１２に給電するために使用される。また、サスペンションワイヤー３０の本数は、４本に限定されず、複数本あればよい。
図５は、ＯＩＳ可動部１０の分解斜視図である。図６は、ＯＩＳ可動部１０の上方斜視図である。図７は、ＯＩＳ可動部１０の下方斜視図である。
図５〜図７に示すように、ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ可動部１１、ＡＦ固定部１２、上側弾性支持部１３、下側弾性支持部１４等を備える。ＡＦ可動部１１は、ＡＦ用ボイスコイルモーターを構成するＡＦ用コイル部とＡＦ用マグネット部の何れか一方を有し、ピント合わせ時に光軸方向に移動する部分である。ＡＦ固定部１２は、ＡＦ用コイル部とＡＦ用マグネット部の何れか他方を有する部分である。
本実施の形態では、ＡＦ可動部１１にＡＦ用コイル部が配置され、ＡＦ固定部１２にＡＦ用マグネット部が配置される。ＡＦ可動部１１は、ＡＦ固定部１２に対して径方向内側に離間して配置され、上側弾性支持部１３及び下側弾性支持部１４によってＡＦ固定部１２と連結される。
ＡＦ可動部１１は、レンズホルダー１１１及びＡＦ用コイル部１１２を有する。
レンズホルダー１１１は、円筒形状の部材であり、内周面にレンズ部（図示略）が接着又は螺合により固定される。
レンズホルダー１１１は、周面の下半部に、面取りされた四角形状のコイル巻線部１１１ａを有する。コイル巻線部１１１ａの平坦面１１１ｂは、ＡＦ可動部１１の光軸方向受光側への移動を規制するための被係止部となる（以下「第１の被係止部１１１ｂ」）。
レンズホルダー１１１は、周面の上半部において、Ｘ方向及びＹ方向（以下「十字方向」と称する）と交差する４つの部分に、径方向外側に張り出す突出部１１１ｃを有する。この突出部１１１ｃは、ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動を規制するための被係止部となる（以下「第２の被係止部１１１ｃ」）。第２の被係止部１１１ｃは、コイル巻線部１１１ａよりも径方向外側に張り出して形成される。
レンズホルダー１１１は、周面の上半部において、十字方向を４５°回転した方向（以下「対角方向」と称する）と交差する４つの部分に突出部１１１ｄを有する。この突出部１１１ｄは、上側弾性支持部１３を固定するための上バネ固定部となる（以下「上バネ固定部１１１ｄ」と称する）。
上バネ固定部１１１ｄには、上側弾性支持部１３を位置決めして固定するための上側ボス１１１ｅが配置される。また、４つの上バネ固定部１１１ｄのうちの対角に位置する２つの上バネ固定部１１１ｄには、径方向外側に突出する絡げ部１１１ｈが配置される。
レンズホルダー１１１は、下面の四隅に、下側弾性支持部１４を固定する下バネ固定部１１１ｆを有する。下バネ固定部１１１ｆには、下側弾性支持部１４を位置決めして固定するための下側ボス１１１ｇが配置される。
ＡＦ用コイル部１１２は、ピント合わせ時に通電される空心コイルであり、レンズホルダー１１１のコイル巻線部１１１ａの外周面に巻線される。ＡＦ用コイル部１１２の一端は一方の絡げ部１１１ｈに絡げられ、他端は他方の絡げ部１１１ｈに絡げられる。
ＡＦ固定部１２は、マグネットホルダー１２１及びマグネット部１２２を有する。図５では、マグネットホルダー１２１にマグネット部１２２を取り付けた状態で示しているが、実際には、マグネットホルダー１２１にＡＦ可動部１１が挿入された後、マグネット部１２２が取り付けられる。
マグネットホルダー１２１は、平面視正方形の四角筒形状を有する。マグネットホルダー１２１の側壁同士の４つの連結部（Ｚ軸方向に沿う４つの辺）は、径方向内側に湾曲して形成される（湾曲部１２１ａ）。この湾曲部１２１ａにサスペンションワイヤー３０が配置される。
マグネットホルダー１２１は、上部に、径方向内側にリング状に張り出すストッパー部１２１ｂを有する。ストッパー部１２１ｂは、十字方向と交差する４つの部分に第１の切欠部１２１ｃを有し、対角方向と交差する４つの部分に第２の切欠部１２１ｄを有する。
第１の切欠部１２１ｃがレンズホルダー１１１の第２の被係止部１１１ｃに対応し、第２の切欠部１２１ｄがレンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｄに対応する。
マグネットホルダー１２１は、上面の四隅に、上側弾性支持部１３を固定する上バネ固定部１２１ｅを有する。上バネ固定部１２１ｅには、上側弾性支持部１３を位置決めして固定するための上側ボス１２１ｆが配置される。台形柱状の上側ボス１２１ｆの周囲は、マグネットホルダー１２１の上面よりも僅かに凹んで形成され（ダンパー材配置部１２１ｉ）、上側板バネ１３Ａ、１３Ｂを取り付けたときに、隙間が形成されるようになっている。ダンパー材配置部１２１ｉの角部（湾曲部１２１ａの上部）は、下部よりも外側に延出して形成される。
マグネットホルダー１２１は、下面の四隅に、下側弾性支持部１４を固定する下バネ固定部１２１ｇを有する。下バネ固定部１２１ｇには、下側弾性支持部１４を位置決めして固定するための下側ボス１２１ｈが配置される。
マグネット部１２２は、４つの直方体状の永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄを有する。永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄは、マグネットホルダー１２１の４つの側壁の内面に沿って配置される。永久磁石１２２Ａ、１２２ＣがＹ方向に対向して配置され、永久磁石１２２Ｂ、１２２ＤがＸ方向に対向して配置される。永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄは、ＡＦ用コイル部１１２に径方向に直交する磁界が形成されるように着磁される。例えば、永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄは、内周側がＮ極、外周側がＳ極に着磁される。
マグネット部１２２及びＡＦ用コイル部１１２によって、ＡＦ用ボイスコイルモーターが構成される。本実施の形態では、マグネット部１２２が、ＡＦ用マグネット部とＯＩＳ用マグネット部を兼用する。
上側弾性支持部１３は、例えばベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等からなる板バネであり、同形状の２つの部材１３Ａ、１３Ｂで構成される（以下「上側板バネ１３Ａ、１３Ｂ」と称する）。上側板バネ１３Ａ、１３Ｂは光軸を中心として点対称に配置されており、上側弾性支持部１３は全体として平面視で正方形状を有する。
上側板バネ１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ２つのバネ部１３１、１３２を有する。バネ部１３１は、レンズホルダー１１１に固定されるレンズホルダー固定部１３１ａ、レンズホルダー固定部１３１ａから９０°回転した位置に配置されマグネットホルダー１２１に固定されるマグネットホルダー固定部１３１ｂ、及びレンズホルダー固定部１３１ａとマグネットホルダー固定部１３１ｂを連結するアーム部１３１ｃを有する。同様に、バネ部１３２は、レンズホルダー固定部１３２ａ、マグネットホルダー固定部１３２ｂ、及びアーム部１３２ｃを有する。レンズホルダー固定部１３１ａ、１３２ａはアーム部１３１ｃの内側で連結され、マグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３２ｂはアーム部１３２ｃの外側で連結される。
レンズホルダー固定部１３１ａ、１３２ａは、レンズホルダー１１１の上側ボス１１１ｅに対応する固定穴１３１ｄ、１３２ｄを有する。マグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３２ｂは、マグネットホルダー１２１の上側ボス１２１ｆに対応する固定穴１３１ｅ、１３２ｅを有する。
また、マグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３２ｂは、サスペンションワイヤー３０の一端が挿入されるワイヤー固定穴１３１ｆ、１３２ｆを有する。ワイヤー固定穴１３１ｆ、１３２ｆが形成される部分は、弾性変形しやすいように形成される。これとサスペンションワイヤー３０との撓みにより、落下時の衝撃が吸収されるので、サスペンションワイヤー３０が塑性変形したり破断したりすることはない。
下側弾性支持部１４は、上側弾性支持部１３と同様に、例えばベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等からなる板バネである（以下「下側板バネ１４」と称する）。下側板バネ１４は、４つのバネ部１４１〜１４４を有する。バネ部１４１〜１４４は、それぞれ、レンズホルダー１１１に固定されるレンズホルダー固定部１４ａ、レンズホルダー固定部１４ａから９０°回転した位置に配置されマグネットホルダー１２１に固定されるマグネットホルダー固定部１４ｂ、及びレンズホルダー固定部１４ａとマグネットホルダー固定部１４ｂを連結するアーム部１４ｃを有する。
隣り合うレンズホルダー固定部１４ａは、アーム部１４ｃの内側で、内側リング部１４ｆによって連結される。隣り合うマグネットホルダー固定部１４ｂは、アーム部１４ｃの外側で、外側リング部１４ｇによって連結される。
レンズホルダー固定部１４ａは、レンズホルダー１１１の下側ボス１１１ｇに対応する固定穴１４ｄを有する。マグネットホルダー固定部１４ｂは、マグネットホルダー１２１の下側ボス１２１ｈに対応する固定穴１４ｅを有する。
ＯＩＳ可動部１０を組み立てる場合、まず、上側板バネ１３Ａ、１３Ｂのマグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３２ｂがマグネットホルダー１２１の上バネ固定部１２１ｅに取り付けられる。また、下側板バネ１４のレンズホルダー固定部１４ａがレンズホルダー１１１の下バネ固定部１１１ｆに取り付けられる。
次に、レンズホルダー１１１が光軸方向結像側からマグネットホルダー１２１に挿嵌される。このとき、レンズホルダー１１１の第２の被係止部１１１ｃがマグネットホルダー１２１の第１の切欠部１２１ｃに嵌め込まれ、上バネ固定部１１１ｄが第２の切欠部１２１ｄに嵌め込まれる。そして、上側板バネ１３Ａ、１３Ｂのレンズホルダー固定部１３１ａ、１３２ａがレンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｄに取り付けられる。レンズホルダー固定部１３１ａは、レンズホルダー１１１の絡げ部１１１ｈに絡げられたＡＦ用コイル部１１２の一端及び他端に半田付けされ、電気的に接続される。また、下側板バネ１４のマグネットホルダー固定部１４ｂがマグネットホルダー１２１の下バネ固定部１２１ｇに取り付けられる。
次に、下側板バネ１４のアーム部１４ｃと外側リング部１４ｇとで囲まれた領域から永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄが挿入され、マグネットホルダー１２１に接着される。このようにしてＯＩＳ可動部１０（ＡＦ用駆動部）が組み立てられる。
図８は、ＯＩＳ固定部２０の分解斜視図である。
図８に示すように、ＯＩＳ固定部２０は、コイル基板２１、センサー基板２２、及びベース部材２３等を備える。
コイル基板２１は、平面視で正方形状の基板であり、中央に円形の開口２１ａを有する。コイル基板２１は、四隅に、サスペンションワイヤー３０の他端（下端）が挿入されるワイヤー固定穴２１ｂを有する。また、コイル基板２１は、開口２１ａの周縁部において、対角方向と交差する位置に、位置決め穴２１ｃを有する。
コイル基板２１は、光軸方向においてマグネット部１２２と対向する位置にＯＩＳ用コイル部２１１を有する。ＯＩＳ用コイル部２１１は、永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄに対応する４つのＯＩＳコイル２１１Ａ〜２１１Ｄを有する。ＯＩＳコイル２１１Ａ〜２１１Ｄのそれぞれの長辺部分を、永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄの底面から放射される磁界がＺ方向に横切るように、ＯＩＳコイル２１１Ａ〜２１１Ｄ及び永久磁石１２２Ａ〜１２２Ｄの大きさや配置が設定される。マグネット部１２２とＯＩＳ用コイル部２１１とで、ＯＩＳ用ボイスコイルモーターが構成される。
センサー基板２２は、コイル基板２１と同様に平面視で正方形状の基板であり、中央に円形の開口２２ａを有する。センサー基板２２は、開口２２ａの周縁部において、コイル基板２１の位置決め穴２１ｃと対応する位置に位置決め穴２２ｂを有する。センサー基板２２は、Ｘ方向に沿う２辺に、下方に屈曲して形成される第１の係止片２２ｃを有する。また、センサー基板２２は、Ｙ方向に沿う２辺に、下方に屈曲して形成される第２の係止片２２ｄを有する。
センサー基板２２は、ＸＹ平面におけるＯＩＳ可動部１０の位置を検出する位置検出部２２２、ＡＦ用コイル部１１２及びＯＩＳ用コイル部２１１に給電するための電源ライン（図示略）、位置検出部２２２から出力される検出信号用の信号ライン（図示略）を有する。
位置検出部２２２は、例えばホール効果を利用して磁界を検出するホール素子２２２Ａ、２２２Ｂ（磁気センサー）で構成される。ホール素子２２２Ａ、２２２Ｂは、センサー基板２２の下面の隣接する２辺において、それぞれの略中央に配置される。マグネット部１２２によって形成される磁界を、ホール素子２２２Ａ、２２２Ｂで検出することにより、ＸＹ平面におけるＯＩＳ可動部１０の位置を特定することができる。なお、マグネット部１２２とは別に、位置検出用磁石をＯＩＳ可動部１０に配置するようにしてもよい。
ベース部材２３は、コイル基板２１と同様に平面視で正方形状の部材であり、中央に円形の開口２３ａを有する。ベース部材２３は、開口２３ａの周縁部において、コイル基板２１の位置決め穴２１ｃ及びセンサー基板２２の位置決め穴２２ｂと対応する位置に位置決めボス２３ｂを有する。また、ベース部材２３は、開口２３ａの周縁部において、ホール素子２２２Ａ、２２２Ｂと対応する位置にホール素子収容部２３ｅを有する。また、ベース部材２３は、側壁において、センサー基板２２の第１の係止片２２ｃと対応する位置に小凹部２３ｃを有し、第２の係止片２２ｄと対応する位置に大凹部２３ｄを有する。小凹部２３ｃ及び大凹部２３ｄは、下方に向かって外側に拡がるテーパー状に形成される。
ＯＩＳ固定部２０を組み立てる場合、まず、コイル基板２１とセンサー基板２２を半田付けにより接着する。これにより、ＯＩＳ用コイル部２１１とセンサー基板２２の電源ライン（図示略）が電気的に接続される。
次に、ベース部材２３の位置決めボス２３ｂにコイル基板２１の位置決め穴２１ｃ及びセンサー基板２２の位置決め穴２２ｂを挿嵌し、コイル基板２１及びセンサー基板２２をベース部材２３に載置する。センサー基板２２の第１の係止片２２ｃがベース部材２３の小凹部２３ｃに係合され、第２の係止片２２ｄが大凹部２３ｄに係合されることにより、コイル基板２１及びセンサー基板２２がベース部材２３に固定される。このようにしてＯＩＳ固定部２０が組み立てられる。
レンズ駆動装置１を組み立てる場合、サスペンションワイヤー３０の一端（上端）は、上側板バネ１３Ａ、１３Ｂのワイヤー固定穴１３１ｆ、１３２ｆに挿通され、はんだ付けにより固定される。これにより、サスペンションワイヤー３０と上側板バネ１３Ａ、１３Ｂが電気的に接続される。
また、サスペンションワイヤー３０の他端（下端）は、コイル基板２１のワイヤー固定穴２１ｂに挿通され、はんだ付けにより固定される。これにより、サスペンションワイヤー３０とセンサー基板２２の電源ラインが電気的に接続される。サスペンションワイヤー３０及び上側板バネ１３Ａ、１３Ｂを介して、ＡＦ用コイル部１１２への給電が可能となる。
また、サスペンションワイヤー３０を囲むように、マグネットホルダー１２１のダンパー材配置部１２１ｉ（延出部の内側を含む）にダンパー材（図示略）が配置される。ダンパー材が上側板バネ１３Ａ、１３Ｂとマグネットホルダー１２１との間に介在することとなる。ダンパー材は、ディスペンサーを使用して、ダンパー材配置部１２１ｉに容易に塗布することができる。ダンパー材としては、例えば紫外線硬化性のシリコーンゲルを適用できる。
上側板バネ１３Ａ、１３Ｂとマグネットホルダー１２１との間にダンパー材（図示略）を介在させることにより、不要共振（高次の共振モード）の発生が抑制されるので、動作の安定性を確保することができる。
レンズ駆動装置１には、シールドカバー２の係合片２ｂがセンサー基板２２の第１の係止片２２ｃに当接するように、シールドカバー２が取り付けられる。ベース部材２３の小凹部２３ｃがテーパー形状を有することにより、センサー基板２２の第１の係止片２２ｃとシールドカバー２の係合片２ｂとの間には付勢力が働く。したがって、半田付けをすることなく、シールドカバー２とセンサー基板２２は電気的に接続される。これにより、シールドカバー２を容易に接地することができ、ＥＭＣノイズを遮断することができる。
レンズ駆動装置１において振れ補正を行う場合には、ＯＩＳ用コイル部２１１に通電する。ＯＩＳ用コイル部２１１への通電電流は、外部の制御部（図示略）によって制御される。ＯＩＳ用コイル部２１１に通電すると、マグネット部１２２の磁界とＯＩＳ用コイル部２１１に流れる電流との相互作用により、ＯＩＳ用コイル部２１１にローレンツ力が生じる（フレミング左手の法則）。ローレンツ力の方向は、磁界の方向（Ｚ方向）とＯＩＳ用コイル部２１１の長辺部分に流れる電流の方向（Ｘ方向又はＹ方向）に直交する方向（Ｙ方向又はＸ方向）である。ＯＩＳ用コイル部２１１は固定されているので、マグネット部１２２に反力が働く。この反力がＯＩＳ用ボイスコイルモーターの駆動力となり、マグネット部１２２を有するＯＩＳ可動部１０がＸＹ平面内で揺動し、振れ補正が行われる。
レンズ駆動装置１において自動ピント合わせを行う場合には、ＡＦ用コイル部１１２に通電する。ＡＦ用コイル部１１２に通電する。ＡＦ用コイル部１１２への通電電流は、外部の制御部（図示略）によって制御される。ＡＦ用コイル部１１２に通電すると、マグネット部１２２の磁界とＡＦ用コイル部１１２に流れる電流との相互作用により、ＡＦ用コイル部１１２にローレンツ力が生じる。ローレンツ力の方向は、磁界の方向（Ｘ方向又はＹ方向）とＡＦ用コイル部２１１に流れる電流の方向（Ｙ方向又はＸ方向）に直交する方向（Ｚ方向）である。マグネット部１２２は固定されているので、ＡＦ用コイル部１１２に反力が働く。この反力がＡＦ用ボイスコイルモーターの駆動力となり、ＡＦ用コイル部１１２を有するＡＦ可動部１１が光軸方向に移動し、ピント合わせが行われる。
ここで、ピント合わせを行わない無通電時には、ＡＦ可動部１１は、上側板バネ１３Ａ、１３Ｂ及び下側板バネ１４によって、無限遠位置とマクロ位置との間に吊られた状態（以下「基準状態」と称する）となる。すなわち、ＯＩＳ可動部１０においては、ＡＦ可動部１１（レンズホルダー１１１）が、上側板バネ１３Ａ、１３Ｂ及び下側板バネ１４によって、ＡＦ固定部１２（マグネットホルダー１２１）に対して位置決めされた状態で、Ｚ方向両側に変位可能に弾性支持される。
ピント合わせを行うときには、ＡＦ可動部１１を基準状態からマクロ位置側へ移動させるか、無限遠位置側に移動させるかに応じて、電流の向きが制御される。また、ＡＦ可動部１１の移動距離に応じて、電流の大きさが制御される。
図９は、ＡＦ可動部１１の無限遠位置側への移動を規制するためのストッパー構造を示す斜視断面図である。図９には、ＡＦ可動部１１が基準状態にある場合を示している。
図９に示すように、ピント合わせ時にＡＦ可動部１１が無限遠位置側へ移動すると、レンズホルダー１１１の第２の被係止部１１１ｃがマグネット部１２２の上面に近づく。そして、ＡＦ可動部１１がストロークＳ１だけ移動したときにレンズホルダー１１１の第２の被係止部１１１ｃがマグネット部１２２の上面に当接し、それ以上の移動が規制される。レンズホルダー１１１の第２の被係止部１１１ｃがマグネット部１２２の上面に当接する位置が無限遠位置である。
図１０は、ＡＦ可動部１１のマクロ位置側への移動を規制するためのストッパー構造を示す斜視断面図である。図１０には、ＡＦ可動部１１が基準状態にある場合を示している。
図１０に示すように、ピント合わせ時にＡＦ可動部１１がマクロ位置側へ移動すると、レンズホルダー１１１の第１の被係止部１１１ｂがマグネットホルダー１２１のストッパー部１２１ｂに近づく。そして、ＡＦ可動部１１がストロークＳ２だけ移動したときにレンズホルダー１１１の第１の被係止部１１１ｂがマグネットホルダー１２１のストッパー部１２１ｂに当接し、それ以上の移動が規制される。レンズホルダー１１１の第１の被係止部１１１ｃがマグネットホルダー１２１のストッパー部１２１ｂに当接する位置がマクロ位置である。
このように、実施の形態のレンズ駆動装置（１）は、レンズ部（図示略）の周囲に配置されるＡＦ用コイル部（１１２）と、ＡＦ用コイル部（１１２）に対して径方向に離間して配置されるＡＦ用マグネット部（マグネット部１２２）とを有し、ＡＦ用コイル部（１１２）とＡＦ用マグネット部（１２２）とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＡＦ用マグネット部（１２２）を含むＡＦ固定部（１２）に対してＡＦ用コイル部（１１２）を含むＡＦ可動部（１１）を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うＡＦ用駆動部を備える。
また、ＡＦ可動部（１１）及びＡＦ固定部（１２）を含むＡＦユニットに配置されるＯＩＳ用マグネット部（マグネット部１２２）と、ＯＩＳ用マグネット部（１２２）に対して光軸方向に離間して配置されるＯＩＳ用コイル部（２１１）とを有し、ＯＩＳ用コイル部（２１１）とＯＩＳ用マグネット部（１２２）で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＯＩＳ用コイル部（２１１）を含むＯＩＳ固定部（２０）に対してＯＩＳ用マグネット部（１２２）を含むＯＩＳ可動部（１０）を光軸方向に直交する平面内で揺動させることにより振れ補正を行うＯＩＳ用駆動部を備える。
ＡＦ用駆動部は、ＡＦ可動部（１１）とＡＦ固定部（１２）とを接続する弾性支持部（上側弾性支持部１３、下側弾性支持部１４）を有し、ＡＦ可動部（１１）は、弾性支持部（１３、１４）によって光軸方向両側に移動可能に支持される。
レンズ駆動装置１によれば、ピント合わせを行う際に、基準状態を中心としてＡＦ可動部１１が光軸方向両側に移動できるので、ＡＦ可動部１１の移動可能範囲（無限遠位置からマクロ位置までの範囲）が同じであっても、従来のレンズ駆動装置（特許文献１参照）に比較してＡＦ可動部１１の移動量は小さく、上側弾性支持部１３及び下側弾性支持部１４の変位量（最大変位量、積算変位量）も明らかに小さくなる。したがって、ピント合わせ時の消費電力を低減できるので、さらなる省電力化を図ることができる。また、ＡＦ用駆動部のボイスコイルモーター（ＡＦ用コイル部１１２、マグネット部１２２）を小型化することも可能となるので、さらなる小型化を図ることができる。さらに、従来のレンズ駆動装置におけるスペーサーを設ける必要はなく、部品点数を低減できるので、組立作業を簡易化できるとともに、小型化、低背化を図ることができる。
また、ＡＦ固定部（１２）は、ＡＦ可動部（１１）の光軸方向における移動を規制するストッパー部（ストッパー部１２１ｂ、マグネット部１２２の上面）を有し、ＡＦ可動部（１１）は、ストッパー部（１２１ｂ、１２２）に係止される被係止部（第１の被係止部１１１ｂ、第２の被係止部１１１ｃ）を有する。
具体的には、ＡＦ固定部（１２）は、ストッパー部として、ＡＦ可動部（１１）の光軸方向受光側（マクロ位置側）への移動を規制する第１のストッパー部（ストッパー部１２１ｂ）と、ＡＦ可動部（１１）の光軸方向結像側（無限遠位置側）への移動を規制する第２のストッパー部（マグネット部１２２の上面）と、を有する。
ＡＦ可動部（１１）は、被係止部として、第１のストッパー部（１２１ｂ）に係止される第１の被係止部（１１１ｂ）と、第２のストッパー部（１２２）に係止される第２の被係止部（１１１ｃ）と、を有する。
より具体的には、ＡＦ固定部（１２）は、ＡＦ用マグネット部（マグネット部１２２）が配置されるマグネットホルダー（１２１）を有し、マグネットホルダー（１２１）は、第１のストッパー部（ストッパー部１２１ｂ）を有する。
ＡＦ用マグネット部（マグネット部１２２）は、第２のストッパー部を構成する。
ＡＦ可動部（１１）は、ＡＦ用コイル部（１１２）が配置されるレンズホルダー（１１１）を有し、レンズホルダー（１１１）は、第１の被係止部（１１１ｂ）及び第２の被係止部（１１１ｃ）を有する。
このようなストッパー構造を有することにより、ＡＦ可動部１１を適切な移動可能範囲内で確実に移動させることができる。したがって、誤動作等により、ＡＦ可動部１１がＯＩＳ固定部２０に接触して、部品が破損したりＯＩＳ機能が阻害されたりするような問題が生じることはない。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、実施の形態において、マグネットホルダー１２１が第２のストッパー部を有するようにしてもよいし、マグネット部１２２が第１のストッパー部を構成するようにしてもよい。さらに言えば、ストッパー部や被係止部を別の部材で構成するようにしてもよい。
実施の形態では、カメラ付き携帯端末の一例としてスマートフォンを挙げて説明したが、本発明は、カメラ付き携帯電話機、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯型ゲーム機、ｗｅｂカメラ、車載用カメラ等にも適用できる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ レンズ駆動装置
２ シールドカバー
１０ ＯＩＳ可動部
１１ ＡＦ可動部
１１１ レンズホルダー
１１２ ＡＦ用コイル部
１２ ＡＦ固定部
１２１ マグネットホルダー
１２２ マグネット部（ＡＦ用マグネット部、ＯＩＳ用マグネット部）
１２２Ａ〜１２２Ｄ 永久磁石
１３ 上側弾性支持部
１３Ａ、１３Ｂ 上側板バネ
１４ 下側弾性支持部、下側板バネ
２０ ＯＩＳ固定部
２１ コイル基板
２１１ ＯＩＳ用コイル部
２１１Ａ〜２１１Ｄ ＯＩＳコイル
２２ センサー基板
２２１ 制御部
２２２ 位置検出部
２２２Ａ、２２２Ｂ ホール素子
２３ ベース部材
３０ 支持部材
Ｍ スマートフォン
Ａ カメラモジュール

Claims (8)

  1. レンズ部の周囲に配置されるオートフォーカス用コイル部と、前記オートフォーカス用コイル部に対して径方向に離間して配置されるオートフォーカス用マグネット部とを有し、前記オートフォーカス用コイル部と前記オートフォーカス用マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記オートフォーカス用マグネット部を含むオートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス用コイル部を含むオートフォーカス可動部を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、
    前記オートフォーカス可動部及び前記オートフォーカス固定部を含むオートフォーカスユニットに配置される振れ補正用マグネット部と、前記振れ補正用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される振れ補正用コイル部とを有し、前記振れ補正用コイル部と前記振れ補正用マグネット部で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記振れ補正用コイル部を含む振れ補正固定部に対して前記振れ補正用マグネット部を含む振れ補正可動部を光軸方向に直交する平面内で揺動させることにより振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、を備え、
    前記オートフォーカス用駆動部は、前記オートフォーカス可動部と前記オートフォーカス固定部とを接続する弾性支持部を有し、
    前記オートフォーカス可動部は、前記弾性支持部によって光軸方向両側に移動可能に支持されることを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 前記オートフォーカス固定部は、前記オートフォーカス可動部の光軸方向における移動を規制するストッパー部を有し、
    前記オートフォーカス可動部は、前記ストッパー部に係止される被係止部を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記オートフォーカス固定部は、前記ストッパー部として、前記オートフォーカス可動部の光軸方向受光側への移動を規制する第１のストッパー部と、前記オートフォーカス可動部の光軸方向結像側への移動を規制する第２のストッパー部と、を有し、
    前記オートフォーカス可動部は、前記被係止部として、前記第１のストッパー部に係止される第１の被係止部と、前記第２のストッパー部に係止される第２の被係止部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
  4. 前記オートフォーカス固定部は、前記オートフォーカス用マグネット部が配置されるマグネットホルダーを有し、
    前記マグネットホルダーは、前記第１のストッパー部及び前記第２のストッパー部のうち少なくとも一方を有することを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
  5. 前記オートフォーカス用マグネット部は、前記第１のストッパー部及び前記第２のストッパー部のうち少なくとも一方を構成することを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ駆動装置。
  6. 前記オートフォーカス可動部は、前記オートフォーカス用コイル部が配置されるレンズホルダーを有し、
    前記レンズホルダーは、前記第１の被係止部及び前記第２の被係止部のうち少なくとも一方を有することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、
    前記オートフォーカス可動部に装着されるレンズ部と、
    前記レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備えることを特徴とするカメラモジュール。
  8. 請求項７に記載のカメラモジュールを備えることを特徴とするカメラ付き携帯端末。
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