JP2021175992A - レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンションワイヤーに想定以上の負荷が加わるのを抑制でき、信頼性の向上を図ることができるレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供する。【解決手段】レンズ駆動装置は、駆動部の駆動力を受けて、第１可動部が光軸直交面内で移動することにより振れ補正を行うレンズ駆動装置であって、支持部は、光軸方向に延在するサスペンションワイヤーで構成され、光軸直交面内の互いに直交するＸ方向及びＹ方向における第１可動部の移動可能ストロークが第１の移動ストロークＬ１の範囲に収まるように、第１可動部の移動を規制するＸＹ方向移動規制部と、Ｘ方向及びＹ方向と４５°をなす中間方向における第１可動部の移動可能ストロークが第２の移動ストロークＬ２の範囲に収まるように、第１可動部の移動を規制する中間方向移動規制部と、を備え、第２の移動ストロークＬ２は、Ｌ１≦Ｌ２＜√２×Ｌ１を満たす。【選択図】図７

Description

本発明は、レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置に関する。

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オートフォーカス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。

ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を有するレンズ駆動装置は、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駆動部（以下、「ＡＦ駆動部」と称する）と、レンズ部を光軸方向に直交する光軸直交面内で揺動させるための振れ補正駆動部（以下、「ＯＩＳ駆動部」と称する）を備える。特許文献１では、ＡＦ駆動部及びＯＩＳ駆動部に、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）が適用されている。

オートフォーカス時に光軸方向に移動可能なオートフォーカス可動部（以下、「ＡＦ可動部」と称する）は、例えば、オートフォーカス固定部（以下、「ＡＦ固定部」と称する）に対して径方向に離間して配置される。振れ補正時に光軸直交面内で揺動する振れ補正可動部（以下、「ＯＩＳ可動部」と称する）は、ＡＦ可動部、ＡＦ固定部及びＡＦ駆動部を含むＡＦユニットで構成され、例えば、振れ補正固定部（以下、「ＯＩＳ固定部」と称する）に対して光軸方向に離間して配置される。

ＯＩＳ可動部は、例えば、サスペンションワイヤー等のＯＩＳ支持部によって、ＯＩＳ固定部に接続され、光軸直交面内で揺動可能となっている。このようなレンズ駆動装置においては、適正に振れ補正を行うことができる程度を示す保証ストロークが規定されている。そして、サスペンションワイヤーの強度などは、少なくとも、ＯＩＳ可動部が保証ストロークの範囲内で移動するときに座屈等の不具合が生じないように設計されている。また、互いに直交するＸ方向及びＹ方向におけるＯＩＳ可動部の移動は、ＯＩＳ可動部がカバーに当接するなどして、物理的に規制されている。

特開２０１３−２１０５５０号公報

しかしながら、従来のように、ＯＩＳ可動部のＸ方向及びＹ方向の移動を規制するだけでは、Ｘ方向及びＹ方向と４５°をなす中間方向における移動可能ストローク（物理的に移動可能なストローク）は、Ｘ方向及びＹ方向における移動可能ストローク（例えば、保証ストロークと同じ）の√２倍となる。すなわち、ＯＩＳ可動部は、中間方向において、保証ストロークを越えて移動可能となっている。
そのため、保証ストロークに基づいてサスペンションワイヤーを設計した場合、中間方向におけるＯＩＳ可動部の移動によって、サスペンションワイヤーに想定以上の負荷が加わり、座屈等の不具合を生じる虞がある。一方、中間方向におけるＯＩＳ可動部の移動可能ストロークを考慮してサスペンションワイヤーを設計した場合、ワイヤー径が増大する等して、レンズ駆動装置の小型化及び軽量化が阻害される虞がある。

本発明の目的は、サスペンションワイヤーに想定以上の負荷が加わるのを抑制でき、信頼性の向上を図ることができるレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することである。

本発明に係るレンズ駆動装置は、
第１固定部と、
前記第１固定部に対して光軸方向に離間して配置される第１可動部と、
前記第１固定部と前記第１可動部とを連結する支持部と、
前記第１可動部を移動させるための駆動部と、を備え、
前記駆動部の駆動力を受けて、前記第１可動部が前記光軸方向に直交する光軸直交面内で移動することにより振れ補正を行うレンズ駆動装置であって、
前記支持部は、前記光軸方向に延在するサスペンションワイヤーで構成され、
前記光軸直交面内の互いに直交するＸ方向及びＹ方向における前記第１可動部の移動可能ストロークが第１の移動ストロークＬ１の範囲に収まるように、前記第１可動部の移動を規制するＸＹ方向移動規制部と、
前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と４５°をなす中間方向における前記第１可動部の移動可能ストロークが第２の移動ストロークＬ２の範囲に収まるように、前記第１可動部の移動を規制する中間方向移動規制部と、を備え、
前記第２の移動ストロークＬ２は、Ｌ１≦Ｌ２＜√２×Ｌ１を満たす。

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、
前記第１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。

本発明に係るカメラ搭載装置は、
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
上記のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える。

本発明によれば、サスペンションワイヤーに想定以上の負荷が加わるのを抑制でき、信頼性の向上を図ることができる。

図１Ａ、図１Ｂは、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。 図２は、カメラモジュールの外観斜視図である。 図３は、レンズ駆動装置のカバーを外した状態を示す斜視図である。 図４は、レンズ駆動装置の概略構成を示す分解斜視図である。 図５は、レンズ駆動装置の詳細構成を示す分解斜視図である。 図６は、レンズ駆動装置の詳細構成を示す分解斜視図である。 図７は、レンズ駆動装置の中間方向移動規制部を示す斜視図である。 図８Ａ、図８Ｂは、レンズ駆動装置の光軸直交面内における移動規制構造を示す平面図である。 図９Ａ、図９Ｂは、レンズ駆動装置の光軸直交面内での移動可能ストロークを示す平面図である。 図１０Ａ、図１０Ｂは、車載用カメラモジュールを搭載するカメラ搭載装置としての自動車を示す図である。

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１Ａ、図１Ｂ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（カメラ搭載装置の一例）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。

本実施の形態では、スマートフォンＭの背面カメラＯＣ１に、カメラモジュールＡが適用されている。カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を備え、被写体を撮影するときのオートフォーカスを自動的に行うとともに、撮影時に生じる振れ（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２に示すように、実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。また、Ｘ方向及びＹ方向と４５°をなす中間方向、すなわち、カメラモジュールＡを光軸方向から見た平面視形状における対角方向をＵ方向、Ｖ方向として説明する。

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。また、Ｚ軸に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称する。

カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を実現するレンズ駆動装置１、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２、及びレンズ部２により結像された被写体像を撮像する撮像部３等を備える。

撮像部３は、レンズ駆動装置１の光軸方向結像側に配置される。撮像部３は、例えば、イメージセンサー基板４１、撮像素子４２、及びレンズ駆動装置１の駆動制御をおこなう制御部４３等を有する。レンズ駆動装置１は、イメージセンサー基板４１に搭載され、機械的かつ電気的に接続される。撮像素子４２は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled 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４２は、イメージセンサー基板４１に実装され、レンズ部２により結像された被写体像を撮像する。制御部４３は、レンズ駆動装置１の駆動制御をおこなう。制御部４３は、イメージセンサー基板４１に実装されてもよいし、カメラモジュールＡが搭載されるカメラ搭載機器（実施の形態では、スマートフォンＭ）に設けられてもよい。

レンズ駆動装置１は、図３に示すように、駆動装置本体（符号略）の外側をカバー２５で覆われている。カバー２５は、光軸方向から見た平面視で矩形形状の有蓋四角筒体であり、上面に開口２５１を有する。この開口２５１からレンズ部２が外部に臨む。カバー２５は、レンズ駆動装置１のベース２１に、例えば、接着により固定される。すなわち、レンズ駆動装置１は、光軸方向から見た平面視において、Ｘ方向及びＹ方向に拡がる矩形形状を有している。以下の説明において、「平面視」とは光軸方向から見た平面視のことを意味する。

図４は、レンズ駆動装置１の概略構成を示す分解斜視図である。図５、図６は、レンズ駆動装置１の詳細構成を示す分解斜視図である。なお、図４〜図６では、カバー２５を省略して示している。
機能的に説明すると、レンズ駆動装置１は、図４に示すように、ＯＩＳ可動部Ｍ１、ＯＩＳ固定部Ｆ１、ＯＩＳ駆動部Ｄ１、ＯＩＳ支持部Ｓ１、ＡＦ可動部Ｍ２、ＡＦ固定部Ｆ２、ＡＦ駆動部Ｄ２及びＡＦ支持部Ｓ２を備える。

ＯＩＳ可動部Ｍ１は、振れ補正時に、ＯＩＳ駆動部Ｄ１の駆動力を受けて光軸直交面内で揺動する部分であり、本実施の形態では、ＡＦ可動部Ｍ２、ＡＦ固定部Ｆ２、ＡＦ駆動部Ｄ２及びＡＦ支持部Ｓ２を含むＡＦユニットで構成されている。
ＯＩＳ固定部Ｆ１は、ＯＩＳ可動部Ｍ１を支持する部分であり、本実施の形態では、ベース２１で構成されている。ＯＩＳ固定部Ｆ１は、例えば、ＯＩＳ可動部Ｍ１に対して光軸方向結像側に離間して配置される。
ＯＩＳ支持部Ｓ１は、ＯＩＳ可動部Ｍ１とＯＩＳ固定部Ｆ１を連結する部分であり、ＯＩＳ可動部Ｍ１を光軸直交面内で揺動可能に支持する。本実施の形態では、ＯＩＳ支持部Ｓ１は、四隅に配置されるサスペンションワイヤー２４で構成されている。
ＯＩＳ駆動部Ｄ１は、ＯＩＳ固定部Ｆ１に配置されるＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄと、ＯＩＳ可動部Ｍ１に配置される駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄ（ＯＩＳ用マグネット）とで構成される。すなわち、ＯＩＳ駆動部Ｄ１には、ムービングマグネット方式のボイスコイルモーターが適用されている。なお、ＯＩＳ駆動部Ｄ１は、ムービングコイル方式のボイスコイルモーターで構成されてもよい。

ＡＦ可動部Ｍ２は、オートフォーカス時に、ＡＦ駆動部Ｄ２の駆動力を受けて光軸方向に移動する部分であり、本実施の形態では、レンズホルダー１１で構成されている。
ＡＦ固定部Ｆ２は、ＡＦ可動部Ｍ２を支持する部分であり、本実施の形態では、マグネットホルダー１２で構成されている。ＡＦ固定部Ｆ２は、例えば、ＡＦ可動部Ｍ２対して径方向外側に離間して配置される。
ＡＦ支持部Ｓ２は、ＡＦ可動部Ｍ２とＡＦ固定部Ｆ２を連結する部分であり、本実施の形態では、光軸方向受光側（上側）に配置される上側弾性支持部材１５及び光軸方向結像側（下側）に配置される下側弾性支持部材１６とで構成されている。
ＡＦ駆動部Ｄ２は、オートフォーカス時にＡＦ可動部Ｍ２を駆動する部分であり、本実施の形態では、ＡＦ可動部Ｍ２に配置されるＡＦ用コイル１３と、ＡＦ固定部Ｆ２に配置される駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄ（ＡＦ用マグネット）とで構成されている。すなわち、本実施の形態のＡＦ駆動部Ｄ２には、ムービングコイル方式のボイスコイルモーターが適用されている。なお、ＡＦ駆動部Ｄ２は、ムービングマグネット方式のボイスコイルモーターで構成されてもよい。

レンズ駆動装置１では、適正に振れ補正を行うことができる程度を示す保証ストロークが規定されている。すなわち、ＯＩＳ可動部Ｍ１、ＯＩＳ固定部Ｆ１、ＯＩＳ駆動部Ｄ１及びＯＩＳ支持部Ｓ１は、保証ストロークを実現するように、構成部材の形状、大きさ及び強度等が設定されている。

構造的に説明すると、レンズ駆動装置１は、図５、図６に示すように、レンズホルダー１１、マグネットホルダー１２、ＡＦ用コイル１３、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄ、上側弾性支持部材１５、下側弾性支持部材１６、ベース２１、コイル基板２２、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄ、及びサスペンションワイヤー２４等を有する。

レンズホルダー１１は、ＡＦ可動部Ｍ２として機能する部材であり、筒状のレンズ収容部１１１においてレンズ部２（図２参照）を保持する。レンズ収容部１１１には、レンズ部２が接着又は螺合により固定される。本実施の形態では、レンズホルダー１１は、平面視で概略八角形状の外形を有している。また、レンズホルダー１１の周面には、ＡＦ用コイル１３が取り付けられる。

レンズホルダー１１は、上面（レンズ収容部１１１の上端面）に、上側弾性支持部材１５が固定される上バネ固定部１１１２を有する。上バネ固定部１１２には、例えば、光軸方向受光側に突出する位置決めボス（符号略）が設けられ、この位置決めボスによって、上側弾性支持部材１５が位置決めされるようになっている。

レンズホルダー１１は、下面に、下側弾性支持部材１６が固定される下バネ固定部１１３を有する。下バネ固定部１１３には、例えば、光軸方向結像側に突出する位置決めボス（符号略）が設けられ、この位置決めボスによって、下側弾性支持部材１６が位置決めされるようになっている。

また、レンズホルダー１１は、上面において、ＡＦ用コイル１３の端部が接続される絡げ部１１４を有する。また、レンズホルダー１１は、レンズ収容部１１１の外周面の上部に、径方向外側に突出する凸部１１５を有する。本実施の形態では、Ｘ方向及びＹ方向に対向する４箇所に、凸部１１５が設けられている。

マグネットホルダー１２は、４つの側部壁体１２２が連結された平面視で略矩形筒状の保持部材である。マグネットホルダー１２は、レンズホルダー１１の平面視における略八角形状の外形に対応する部分が切り欠かれた開口１２１を有する。

マグネットホルダー１２は、４つの側部壁体１２２の連結部（マグネットホルダー１２の四隅）の内側に、マグネット保持部１２３を有する。マグネット保持部１２３に、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄが固定される。マグネット保持部１２３には、例えば、外部に連通する開口（符号略）が設けられ、マグネット保持部１２３と駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄとの接触面に接着剤を注入できるようになっている。

マグネットホルダー１２は、側部壁体１２２の外周面において、連結部の上部に、径方向内側に円弧状に凹むワイヤー挿通部１２４を有する。ワイヤー挿通部１２４に、サスペンションワイヤー２４が配置される。ワイヤー挿通部１２４を設けることにより、ＯＩＳ可動部Ｍ１が揺動する際に、サスペンションワイヤー２４とマグネットホルダー１２が干渉するのを回避することができる。

マグネットホルダー１２は、側部壁体１２２の上面に、上側弾性支持部材１５を固定するための上バネ固定部１２６を有する。上バネ固定部１２６において、ワイヤー挿通部１２４の周縁は、上側弾性支持部材１５の取付面よりも下側に凹んで形成され、上側弾性支持部材１５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。
また、マグネットホルダー１２は、側部壁体１２２の下面に、下側弾性支持部材１６を固定するための下バネ固定部１２７を有する。

マグネットホルダー１２は、側部壁体１２２の上部において、レンズホルダー１１の凸部１１５と対応する位置に、光軸方向受光側から結像側に向かって凹む凹部１２５を有する。レンズホルダー１１が光軸方向結像側に移動する際、マグネットホルダー１２の凹部１２５にレンズホルダー１１の凸部１１５が係止されることにより、レンズホルダー１１の光軸方向結像側への移動が規制される。

また、マグネットホルダー１２の上面には、光軸方向受光側に突出する複数の突出部１２８が設けられている。突出部１２８を設けることにより、落下等により光軸方向の外力が作用したときに、カバー２５とレンズ駆動装置１の主要部とが直接衝突するのを回避でき、レンズ駆動装置１の故障を抑制することができる。

さらに、マグネットホルダー１２は、ＯＩＳ可動部Ｍ１のＵ方向及びＶ方向における移動を規制する可動側規制部１２９を有している。可動側規制部１２９は、ベース２１の固定側規制部２１２とともに、中間方向移動規制部５２を構成する（図７参照）。
本実施の形態では、可動側規制部１２９は、側部壁体１２２の外周面において、連結部の下部（ワイヤー挿通部１２４の下方）に、マグネットホルダー１２の外形よりも内側（光軸側）に凹むように設けられている。可動側規制部１２９は、Ｕ方向又はＶ方向に垂直な中間方向対向面１２９ａを有するとともに、光軸方向に垂直な光軸方向対向面１２９ｂを有する。

ＡＦ用コイル１３は、オートフォーカス時に通電される空芯コイルであり、レンズホルダー１１のコイル巻線部の外周面に巻線される。ＡＦ用コイル１３は、駆動用マグネット１４Ａ〜１４ＤとともにＡＦ駆動部Ｄ２として機能するボイスコイルモーターを構成する。ＡＦ用コイル１３の両端は、それぞれ、レンズホルダー１１の絡げ部１１４に絡げられる。ＡＦ用コイル１３には、例えば、サスペンションワイヤー２４及び上側弾性支持部材１５を介して通電が行われる。ＡＦ用コイル１３の通電電流は、例えば、制御部４３によって制御される。

駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、マグネットホルダー１２のマグネット保持部１２３に、例えば、接着により固定される。本実施の形態では、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、平面視で、略等脚台形状を有している。これにより、マグネットホルダー１２の角部のスペース（マグネット保持部１２３）を有効利用することができる。

駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、ＡＦ用コイル１３に対して径方向に離間し、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄに対して光軸方向に離間して配置される。駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、ＡＦ用コイル１３を径方向（Ｕ方向又はＶ方向）に横切るとともに、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄを光軸方向（Ｚ方向）に横切る磁界が形成されるように着磁される。駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、ＡＦ用コイル１３とともにＡＦ駆動部Ｄ２として機能するボイスコイルモーターを構成する。また、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３ＤとともにＯＩＳ駆動部Ｄ１として機能するボイスコイルモーターを構成する。すなわち、本実施の形態では、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは、ＡＦ用マグネットとＯＩＳ用マグネットを兼用している。

上側弾性支持部材１５は、ＡＦ固定部Ｆ２であるマグネットホルダー１２に対してＡＦ可動部Ｍ２であるレンズホルダー１１を光軸方向受光側で弾性的に支持する。上側弾性支持部材１５は、例えば、チタン銅、ニッケル銅、ステンレス等で形成される。上側弾性支持部材１５は、全体として平面視で矩形状、すなわちマグネットホルダー１２と同等の形状を有する。上側弾性支持部材１５は、２つの板バネで構成され、マグネットホルダー１２上に互いに接触しないように配置される。上側弾性支持部材１５は、例えば、一枚の板金をエッチング加工することにより形成される。

上側弾性支持部材１５は、レンズホルダー１１に固定されるレンズホルダー固定部１５１、マグネットホルダー１２に固定されるマグネットホルダー固定部１５２、及びレンズホルダー１１の移動に伴い弾性変形するアーム部１５３を有する。

レンズホルダー固定部１５１は、レンズホルダー１１の上バネ固定部１１２に対応する形状を有している。レンズホルダー固定部１５１は、レンズホルダー１１が光軸方向に移動するときに、レンズホルダー１１とともに変位する。マグネットホルダー固定部１５２は、マグネットホルダー１２の上バネ固定部１２６に対応する形状を有する。アーム部１５３は、レンズホルダー固定部１５１とマグネットホルダー固定部１５２を連結する。アーム部１５３は、曲がりくねった形状を有し、レンズホルダー１１が移動するときに弾性変形しやすいようになっている。

上側弾性支持部材１５は、レンズホルダー１１及びマグネットホルダー１２に対して位置決めされ、例えば、接着により固定される。レンズホルダー固定部１５１の一部は、レンズホルダー１１の絡げ部１１４に絡げられたＡＦ用コイル１３と、例えば、半田付けにより、電気的に接続される。また、マグネットホルダー固定部１５２の端部（角部）は、サスペンションワイヤー２４と接続される（ワイヤー接続部１５４）。上側弾性支持部材１５は、サスペンションワイヤー２４とともに、端子金具２７からＡＦ用コイル１３への給電経路を形成する。

下側弾性支持部材１６は、ＡＦ固定部Ｆ２であるマグネットホルダー１２に対してＡＦ可動部Ｍ２であるレンズホルダー１１を光軸方向結像側で弾性的に支持する。下側弾性支持部材１６は、例えば、チタン銅、ニッケル銅、ステンレス等で形成される。下側弾性支持部材１６は、全体として平面視で矩形状、すなわちマグネットホルダー１２と同等の形状を有する。下側弾性支持部材１６は、例えば、一枚の板金をエッチング加工することにより形成される。

下側弾性支持部材１６は、レンズホルダー１１に固定されるレンズホルダー固定部１６１、マグネットホルダー１２に固定されるマグネットホルダー固定部１６２、及びレンズホルダー１１の移動に伴い弾性変形するアーム部１６３を有する。

レンズホルダー固定部１６１は、レンズホルダー１１の下バネ固定部１１３に対応する形状を有している。レンズホルダー固定部１６１は、レンズホルダー１１が光軸方向に移動するときに、レンズホルダー１１とともに変位する。マグネットホルダー固定部１６２は、マグネットホルダー１２の上バネ固定部１２８に対応する形状を有する。アーム部１６３は、レンズホルダー固定部１６１とマグネットホルダー固定部１６２を連結する。アーム部１６３は、曲がりくねった形状を有し、レンズホルダー１１が移動するときに弾性変形しやすいようになっている。
下側弾性支持部材１６は、レンズホルダー１１及びマグネットホルダー１２に対して位置決めされ、例えば、接着により固定される。

ベース２１は、平面視で矩形形状を有し、中央に円形の開口２１１が形成されている。カメラモジュールＡにおいて、ベース２１の光軸方向結像側に、撮像素子４２を実装したイメージセンサー基板４１が配置される。

ベース２１には、例えば、インサート成形により、端子金具２６、２７が埋め込まれている。
端子金具２６は、イメージセンサー基板４１の配線パターンと電気的に接続され、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄ及び磁気センサー３１Ａ、３１Ｂに給電するための電源ライン、並びに磁気センサー３１Ａ、３１Ｂから出力される検出信号用の信号ラインを形成する。
端子金具２７は、ベース２１の四隅から露出し、サスペンションワイヤー２４の他端と、はんだ付けにより接続される。４つの端子金具２７のうちの２つは、イメージセンサー基板４１の配線パターンと電気的に接続され、ＡＦ用コイル１３に給電するための電源ラインを形成する。

また、ベース２１は、ＯＩＳ可動部Ｍ１のＵ方向及びＶ方向における移動を規制する固定側規制部２１２を有している。固定側規制部２１２は、マグネットホルダー１２の可動側規制部１２９とともに、中間方向移動規制部５２を構成する（図７参照）。
本実施の形態では、固定側規制部２１２は、ベース２１の四隅において、光軸方向受光側に突出するように設けられている。固定側規制部２１２は、例えば、三角柱形状を呈し、Ｕ方向又はＶ方向に垂直な中間方向対向面２１２ａを有するとともに、光軸方向に垂直な光軸方向対向面２１２ｂを有する。なお、本実施の形態では、一つの隅部に対して、２つの固定側規制部２１２が、サスペンションワイヤー２４を挟むように配置されているが、固定側規制部２１２の形態はこれに限定されない。例えば、２つの固定側規制部２１２の中間方向対向面２１２ａが連結されてもよい。

中間方向対向面２１２ａは、マグネットホルダー１２の中間方向対向面１２９ａと、Ｕ方向又はＶ方向において対向する。ＯＩＳ可動部Ｍ１が光軸直交面内で揺動する際、中間方向対向面１２９ａ、２１２ａが当接することにより、ＯＩＳ可動部Ｍ１のＵ方向及びＶ方向への移動が規制される。
また、光軸方向対向面２１２ｂは、マグネットホルダー１２の光軸方向対向面１２９ｂと、光軸方向において対抗する。光軸方向対向面２１２ｂ、１２９ｂの離間距離は、ＯＩＳ可動部Ｍ１とＯＩＳ固定部Ｆ１との離間距離よりも小さく設定される。これにより、落下等により光軸方向の外力が作用したときに、レンズ駆動装置１の主要部（例えば、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄと駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄ等）が直接衝突するのを回避でき、レンズ駆動装置１の故障を抑制することができる。

コイル基板２２は、ベース２１と同様に平面視で矩形形状の基板であり、中央に円形の開口２２１を有する。コイル基板２２は、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄ及び磁気センサー３１Ａ、３１Ｂに給電するための電源ライン、並びに磁気センサー３１Ａ、３１Ｂから出力される検出信号用の信号ラインを含む配線パターン（図示略）を有する。配線パターンは、ベース２１に配置された端子金具２６と電気的に接続される。

ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄは、光軸方向において、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄと対向する位置に配置される。ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄは、例えば、コイル基板２２の製造工程において、コイル基板２２の内部に作り込まれる。

ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄは、振れ補正時に通電される空芯コイルである。駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄの径方向のエッジがＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれのコイル断面幅に入るように、すなわち、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄの底面から放射される磁界がＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄの対向する２辺を横切って駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄに戻るように、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄ及び駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄの大きさや配置が設定される。ここでは、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄは、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄの平面形状（ここでは略等脚台形形状）と同様の形状を有している。これにより、ＯＩＳ可動部Ｍ１を光軸直交面内で揺動させるための駆動力（電磁力）を、効率よく発生させることができる。ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄの通電電流は、例えば、制御部４３によって制御される。

Ｕ方向に対向して配置されるＯＩＳ用コイル２３Ａ、２３Ｃと、Ｖ方向に対向して配置されるＯＩＳ用コイル２３Ｂ、２３Ｄは、それぞれ結線されており、同じ電流が通電される。駆動用マグネット１４Ａ、１４ＣとＯＩＳ用コイル２３Ａ、２３Ｃとで、ＯＩＳ可動部Ｍ１をＵ方向に揺動させるＯＩＳ用ボイスコイルモーターが構成される。また、駆動用マグネット１４Ｂ、１４ＤとＯＩＳ用コイル２３Ｂ、２３Ｄとで、ＯＩＳ可動部Ｍ１をＶ方向に揺動させるＯＩＳ用ボイスコイルモーターが構成される。

コイル基板２２の下面には、磁気センサー３１Ａ、３１Ｂが実装される。磁気センサー３１Ａ、３１Ｂは、例えば、ホール素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサー等で構成され、それぞれ、光軸方向において駆動用マグネット１４Ａ、１４Ｂと対向する位置に配置される。本実施の形態では、磁気センサー３１Ａ、３１Ｂは、それぞれ、ＯＩＳ用コイル２３Ａ、２３Ｂの空芯部分の裏面に配置されている。

駆動用マグネット１４Ａ、１４Ｂによって形成される磁界を、磁気センサー３１Ａ、３１Ｂで検出することにより、光軸直交面内におけるＯＩＳ可動部Ｍ１の位置を特定することができる。すなわち、本実施の形態では、磁気センサー３１Ａ、３１Ｂ及び駆動用マグネット１４Ａ、１４Ｂにより、ＸＹ位置検出部が構成されている。なお、駆動用マグネット１４Ａ、１４Ｂとは別に、ＯＩＳ可動部Ｍ１のＸＹ位置検出用のマグネットをＯＩＳ可動部Ｍ１に配置するようにしてもよい。つまり、本実施の形態では、駆動用マグネット１４Ａ、１４Ｂが、ＸＹ位置検出用のマグネットを兼用している。

サスペンションワイヤー２４は、光軸方向に延在する線状部材であり、ＯＩＳ可動部Ｍ１の揺動に伴い弾性変形する。サスペンションワイヤー２４の一端（光軸方向受光側の端部、上端）はＯＩＳ可動部Ｍ１（本実施の形態では上側弾性支持部材１５）に固定され、他端（光軸方向結像側の端部）はＯＩＳ固定部Ｆ１（本実施の形態ではベース２１）に固定される。本実施の形態において、４本のサスペンションワイヤー２４のうちの２本は、上側弾性支持部材１５とともにＡＦ用コイル１３への給電経路として使用される。

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２３Ａ〜２３Ｄへの通電が行われる。具体的には、ＯＩＳ用駆動部では、カメラモジュールＡの振れが相殺されるように、振れ検出部（図示略、例えばジャイロセンサー）からの検出信号に基づいて、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄの通電電流が制御される。このとき、磁気センサー３１Ａ、３１Ｂの検出結果をフィードバックすることで、ＯＩＳ可動部Ｍ１の揺動を正確に制御することができる。

ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄに通電すると、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄの磁界とＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄに流れる電流との相互作用により、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄ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、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄの長辺部分における磁界の方向（Ｚ方向）と電流の方向（Ｕ方向又はＶ方向）に直交する方向（Ｖ方向又はＵ方向）である。ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄは固定されているので、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄ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、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄを有するＯＩＳ可動部Ｍ１がＸＹ平面内で揺動し、振れ補正が行われる。

図８Ａ、図８Ｂは、レンズ駆動装置１の光軸直交面内における移動規制構造を示す平面図である。
図８Ａ、図８Ｂに示すように、ＯＩＳ可動部Ｍ１のＸ方向及びＹ方向への移動は、マグネットホルダー１２の外面とカバー２５の内面とが当接することにより規制される。すなわち、カバー２５及びマグネットホルダー１２は、Ｘ方向及びＹ方向におけるＯＩＳ可動部Ｍ１の移動可能ストロークが第１の移動ストロークＬ１（例えば、保証ストローク＋１２０μｍ）の範囲内に収まるように、ＯＩＳ可動部Ｍ１の移動を規制するＸＹ方向移動規制部５１を構成する。つまり、カバー２５の内面とマグネットホルダー１２の外面は、第１の移動ストロークＬ１だけ離間している。

一方、ＯＩＳ可動部Ｍ１のＵ方向及びＶ方向（中間方向）への移動は、マグネットホルダー１２の可動側規制部１２９（中間方向対向面１２９ａ）とベース２１の固定側規制部２１２（中間方向対向面２１２ａ）とが当接することにより規制される。すなわち、可動側規制部１２９及び固定側規制部２１２は、中間方向におけるＯＩＳ可動部Ｍ１の移動可能ストロークが第２の移動ストロークＬ２の範囲内に収まるように、ＯＩＳ可動部Ｍ１の移動を規制する中間方向移動規制部５２を構成する。つまり、マグネットホルダー１２の中間方向対向面１２９ａとベース２１の中間方向対向面２１２ａは、第２の移動ストロークＬ２だけ離間している。そして、第２の移動ストロークＬ２は、Ｌ１≦Ｌ２＜√２×Ｌ１を満たすように設定されている。

従来のレンズ駆動装置のように、中間方向移動規制部５２が設けられていない場合、ＯＩＳ可動部Ｍ１の中間方向における移動可能ストロークは、第１の移動可能ストロークＬ１の√２倍となる（図９Ｂ参照）。これに対して、本実施の形態では、中間方向移動規制部５２により、ＯＩＳ可動部Ｍ１の中間方向における移動可能ストロークは、第１の移動可能ストロークＬ１と同等（少なくとも√２未満）になる。これにより、ＯＩＳ可動部Ｍ１が揺動する際に、サスペンションワイヤー２４に想定以上の負荷が加わるのを抑制することができる。特に、第２の移動ストロークＬ２を第１の移動ストロークＬ１と同じに設定することで、保証ストロークに基づく最低限の特性を有する適性品質のサスペンションワイヤー２４を採用することができ、レンズ駆動装置１の小型化・軽量化を図ることができる。

レンズ駆動装置１においてオートフォーカスを行う場合には、ＡＦ用コイル１３に通電が行われる。ＡＦ用コイル１３への給電は、ベース２１からサスペンションワイヤー２４及び上側弾性支持部材１５を介して行われる。ＡＦ用コイル１３に通電すると、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄの磁界とＡＦ用コイル１３に流れる電流との相互作用により、ＡＦ用コイル１３にローレンツ力が生じる。ローレンツ力の方向は、駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄによる磁界の方向とＡＦ用コイル１３に流れる電流の方向に直交する方向（Ｚ方向）である。駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄは固定されているので、ＡＦ用コイル１３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１３が配置されているレンズホルダー１１（ＡＦ可動部Ｍ２）が光軸方向に移動し、オートフォーカスが行われる。

なお、オートフォーカスを行わない無通電時には、ＡＦ可動部Ｍ２（レンズホルダー１１）は、例えば、ＡＦ支持部Ｓ２（上側弾性支持部材１５及び下側弾性支持部材１６）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）で保持される。すなわち、ＡＦ可動部Ｍ２が、ＡＦ支持部Ｓ２によって、ＡＦ固定部Ｆ２（マグネットホルダー１２）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。オートフォーカスを行うときには、レンズホルダー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、レンズホルダー１１の基準状態からの移動距離（ストローク）に応じて、電流の大きさが制御される。

このように、レンズ駆動装置１は、ＯＩＳ固定部Ｆ１（第１固定部）と、ＯＩＳ固定部Ｆ１に対して光軸方向に離間して配置されるＯＩＳ可動部Ｍ１（第１可動部）と、ＯＩＳ固定部Ｆ１とＯＩＳ可動部Ｍ１とを連結するＯＩＳ支持部Ｓ１（支持部）と、ＯＩＳ可動部Ｍ１を移動させるためのＯＩＳ駆動部Ｄ１（駆動部）と、を備え、ＯＩＳ駆動部Ｄ１の駆動力を受けて、ＯＩＳ可動部Ｍ１が光軸方向に直交する光軸直交面内で移動することにより振れ補正を行う。
ＯＩＳ支持部Ｓ１は、光軸方向に延在するサスペンションワイヤー２４で構成され、光軸直交面内の互いに直交するＸ方向及びＹ方向におけるＯＩＳ可動部Ｍ１の移動可能ストロークが第１の移動ストロークＬ１の範囲に収まるように、ＯＩＳ可動部Ｍ１の移動を規制するＸＹ方向移動規制部５１と、Ｘ方向及びＹ方向と４５°をなすＵ方向及びＶ方向（中間方向）におけるＯＩＳ可動部Ｍ１の移動可能ストロークが第２の移動ストロークＬ２の範囲に収まるように、ＯＩＳ可動部Ｍ１の移動を規制する中間方向移動規制部５２と、を備える。そして、第２の移動ストロークＬ２は、Ｌ１≦Ｌ２＜√２×Ｌ１を満たす用に設定されている。

レンズ駆動装置１によれば、ＯＩＳ可動部Ｍ１が揺動する際に、サスペンションワイヤー２４に想定以上の負荷が加わるのを抑制することができる。したがって、レンズ駆動装置１の信頼性が向上する。

また、レンズ駆動装置１は、光軸方向から見た平面視においてＸ方向及びＹ方向に拡がる矩形形状を有し、中間方向移動規制部５２は、矩形形状の四隅に対応する位置に設けられている。
これにより、サスペンションワイヤー２４の周囲のデッドスペースを有効利用して、ＯＩＳ可動部Ｍ１の中間方向における移動を規制することができる。

また、レンズ駆動装置１において、中間方向移動規制部５２は、光軸方向受光側に突出するようにＯＩＳ固定部Ｆ１に設けられる固定側規制部２１２と、ＯＩＳ可動部Ｍ１の平面視における外形よりも内側に凹むようにＯＩＳ可動部Ｍ１に設けられる可動側規制部１２９と、を有し、固定側規制部２１２及び可動側規制部１２９は、それぞれ、中間方向において対向する中間方向対向面２１２ａ、１２９ａを有する。
これにより、中間方向対向面２１２ａ、１２９ａの面接触によりＯＩＳ可動部Ｍ１の移動が規制されるので、ＯＩＳ可動部Ｍ１の中間方向における移動を確実に規制することができる。

また、レンズ駆動装置１において、ＯＩＳ可動部Ｍ１は、光軸方向に移動可能なＡＦ可動部Ｍ２（第２可動部）を有し、固定側規制部２１２及び可動側規制部１２９は、それぞれ、光軸方向において対向する光軸方向対向面２１２ｂ、１２９ｂを有する。
これにより、落下等により光軸方向の外力が作用したときに、レンズ駆動装置１の主要部（例えば、ＯＩＳ用コイル２３Ａ〜２３Ｄと駆動用マグネット１４Ａ〜１４Ｄ等）が直接衝突するのを回避でき、レンズ駆動装置１の故障を抑制することができる。

また、レンズ駆動装置１において、第１の移動ストロークＬ１と第２の移動ストロークＬ２は同じである。これにより、保証ストロークに基づく最低限の特性を有する適性品質のサスペンションワイヤー２４を採用することができ、レンズ駆動装置１の小型化・軽量化を図ることができる。

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、実施の形態では、カメラモジュールＡを備えるカメラ搭載装置の一例として、カメラ付き携帯端末であるスマートフォンＭを挙げて説明したが、本発明は、情報機器または輸送機器であるカメラ搭載装置に適用できる。情報機器であるカメラ搭載装置とは、カメラモジュールとカメラモジュールで得られた画像情報を処理する制御部を有する情報機器であり、例えば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、カメラ付き車載装置（例えば、バックモニター装置、ドライブレコーダー装置）を含む。また、輸送機器であるカメラ搭載装置とは、カメラモジュールとカメラモジュールで得られた画像を処理する制御部を有する輸送機器であり、例えば自動車を含む。

図１０Ａ、図１０Ｂは、車載用カメラモジュールＶＣ（Vehicle Camera）を搭載するカメラ搭載装置としての自動車Ｖを示す図である。図１０Ａは自動車Ｖの正面図であり、図１０Ｂは自動車Ｖの後方斜視図である。自動車Ｖは、車載用カメラモジュールＶＣとして、実施の形態で説明したカメラモジュールＡを搭載する。図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、車載用カメラモジュールＶＣは、例えば前方に向けてフロントガラスに取り付けられたり、後方に向けてリアゲートに取り付けられたりする。この車載用カメラモジュールＶＣは、バックモニター用、ドライブレコーダー用、衝突回避制御用、自動運転制御用等として使用される。

また例えば、中間方向移動規制部の構成は実施の形態で説明したものに限定されず、適宜変更可能である。例えば、中間方向移動規制部を構成する固定側規制部は、ベース２１ではなく、カバー２５に設けられてもよい。

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 レンズ部
１１ レンズホルダー
１２ マグネットホルダー
１３ ＡＦ用コイル
１４Ａ〜１４Ｄ 駆動用マグネット
１５ 上側弾性支持部材
１６ 下側弾性支持部材
２１ ベース
２２ コイル基板
２３Ａ〜２３Ｄ ＯＩＳ用コイル
２４ サスペンションワイヤー
５１ ＸＹ方向移動規制部
５２ 中間方向移動規制部
Ｄ１ ＯＩＳ駆動部（駆動部）
Ｆ１ ＯＩＳ固定部（第１固定部）
Ｍ１ ＯＩＳ可動部（第１可動部）
Ｓ１ ＯＩＳ支持部（支持部）
Ｍ スマートフォン
Ａ カメラモジュール

Claims (7)

1. 第１固定部と、
   前記第１固定部に対して光軸方向に離間して配置される第１可動部と、
   前記第１固定部と前記第１可動部とを連結する支持部と、
   前記第１可動部を移動させるための駆動部と、を備え、
   前記駆動部の駆動力を受けて、前記第１可動部が前記光軸方向に直交する光軸直交面内で移動することにより振れ補正を行うレンズ駆動装置であって、
   前記支持部は、前記光軸方向に延在するサスペンションワイヤーで構成され、
   前記光軸直交面内の互いに直交するＸ方向及びＹ方向における前記第１可動部の移動可能ストロークが第１の移動ストロークＬ１の範囲に収まるように、前記第１可動部の移動を規制するＸＹ方向移動規制部と、
   前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と４５°をなす中間方向における前記第１可動部の移動可能ストロークが第２の移動ストロークＬ２の範囲に収まるように、前記第１可動部の移動を規制する中間方向移動規制部と、を備え、
   前記第２の移動ストロークＬ２は、Ｌ１≦Ｌ２＜√２×Ｌ１を満たす、
   レンズ駆動装置。
2. 光軸方向から見た平面視において前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に拡がる矩形形状を有し、
   前記中間方向移動規制部は、前記矩形形状の四隅に対応する位置に設けられている、
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記中間方向移動規制部は、
   光軸方向受光側に突出するように前記第１固定部に設けられる固定側規制部と、
   前記第１可動部の平面視における外形よりも内側に凹むように前記第１可動部に設けられる可動側規制部と、を有し、
   前記固定側規制部及び前記可動側規制部は、それぞれ、前記中間方向において対向する中間方向対向面を有する、
   請求項２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記第１可動部は、前記光軸方向に移動可能な第２可動部を有し、
   前記固定側規制部及び前記可動側規制部は、それぞれ、光軸方向において対向する光軸方向対向面を有する、
   請求項３に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記第１の移動ストロークＬ１と前記第２の移動ストロークＬ２は同じである、請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、
   前記第１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、
   を備えるカメラモジュール。
7. 情報機器または輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
   請求項６に記載のカメラモジュールと、
   前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、
   を備えるカメラ搭載装置。

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