JP2024098619A - 光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズを保持する部材をスムーズに移動させること。【解決手段】光学素子を保持可能な保持部と、支持部材を介して、保持部を移動可能に支持する固定部と、保持部及び固定部の一方に配置される第１マグネットと、他方に配置される第１コイルと、を有し、保持部を移動させる駆動部と、第１マグネットに対向して他方に配置され、保持部を支持部材に付勢する第１ヨークと、保持部及び固定部の一方に配置される第２マグネットと、他方に配置される第２コイルと、を有し、保持部を支持部材に付勢する付勢力を調整する調整部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、光学素子を駆動する光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置に関する。

一般に、スマートフォンやドローン等のカメラ搭載装置には、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、光学素子を駆動する光学素子駆動装置が使用されている。なお、ドローンとは、遠隔操作又は自動制御により飛行させることができる無人航空機であり、マルチコプターと呼ばれるものもある。

光学素子駆動装置は、オートフォーカス機能（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）等を有している。光学素子駆動装置は、ＡＦ機能により、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行っている。

このようなＡＦ機能を有する光学素子駆動装置として、例えば、特許文献１には、レンズを有するレンズバレルをハウジング内に収容し、レンズバレルを光軸方向に駆動する駆動部を備えたレンズ駆動装置が開示されている。

特開２０１１－１９７６２６号公報

特許文献１に示すレンズ駆動装置においては、レンズバレルを光軸方向に移動可能に支持するガイドボール（支持部材）が、ハウジングとレンズバレルとの間に配置されている。ガイドボールは、レンズバレルに固定された駆動部を構成するマグネットとハウジングに固定されたヨークとの間の磁力により、ハウジングとレンズバレルとの間に保持されている。

近年、カメラモジュールの高画質化のため、そのイメージセンサーが大口径化する傾向があり、これに伴い、レンズのサイズも大口径化する傾向がある。レンズのサイズが大口径化すると、レンズバレルを駆動する駆動力を大きく必要があり、そのため、レンズバレルの駆動に用いられるマグネット自体の磁力を大きくする必要がある。

マグネット自体の磁力が大きくなると、ヨークとの間の磁力も大きくなる。そのため、ハウジング及びレンズバレルをガイドボールに付勢する付勢力が大きくなり、ガイドボールとの摩擦力が大きくなって、レンズバレルの移動を阻害する可能性がある。

本発明の目的は、レンズを保持する部材をスムーズに移動可能な光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することにある。

本発明に係る光学素子駆動装置は、
光学素子を保持可能な保持部と、
支持部材を介して、前記保持部を移動可能に支持する固定部と、
前記保持部及び前記固定部の一方に配置される第１マグネットと、他方に配置される第１コイルと、を有し、前記保持部を移動させる駆動部と、
前記第１マグネットに対向して前記他方に配置され、前記保持部を前記支持部材に付勢する第１ヨークと、
前記保持部及び前記固定部の一方に配置される第２マグネットと、他方に配置される第２コイルと、を有し、前記保持部を前記支持部材に付勢する付勢力を調整する調整部と、
を備える。

本発明に係るカメラモジュールは、
前記光学素子駆動装置と、
前記光学素子を用いて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、
前記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、レンズを保持する部材をスムーズに移動させることができる。

本発明の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正面図である。 図１Ａに示すスマートフォンの背面図である。 カメラモジュール及び撮像部を示す斜視図である。 図２に示したカメラモジュールの光学素子駆動装置が有する光学素子駆動装置本体の平面図である。 図３に示した光学素子駆動装置本体の保持部を示す斜視図である。 図３に示した光学素子駆動装置本体の収容部を示す図であって、基板部を取り外した状態を示す斜視図である。 図３に示した光学素子駆動装置本体の収容部を示す図であって、基板部を取りつけた状態を示す斜視図である。 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正面図である。 図７Ａに示す自動車を斜め後方側から見た斜視図である。

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。

［スマートフォン］
図１Ａ及び図１Ｂは、本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。

スマートフォンＭは、２つの背面カメラＯＣ１、ＯＣ２からなるデュアルカメラを有する。本実施の形態では、背面カメラＯＣ１、ＯＣ２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ことができる。なお、カメラモジュールＡは、振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する；ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を備えていてもよい。ＯＩＳ機能により、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。

［カメラモジュール］
図２は、カメラモジュールＡ及び撮像部５を示す斜視図である。図３は、図２に示したカメラモジュールＡの光学素子駆動装置１が有する光学素子駆動装置本体４の平面図である。図２及び図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。また、後述する図においても、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。

カメラモジュールＡは、例えば、スマートフォンＭで撮影が行われる場合、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、図２に示すレンズ部２の光軸ＯＡの光軸方向であり、図２において、図中上側（＋Ｚ側）が光軸方向の受光側、下側（－Ｚ側）が光軸方向の結像側である。また、以降において、Ｚ軸に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称し、ＸＹ面を「光軸直交面」と称する。また、光軸に直交する方向を「径方向」と称する。

なお、以降では、光軸ＯＡを用いて説明を行うが、光軸ＯＡの光軸方向は、光学素子の種類に応じて、光路方向、焦点方向（焦点を調整する方向）と言い換えてもよい。ここで、後述するカバー３の開口部３０１、後述する保持部１０の開口部１１、あるいは、後述する収容部２０の収容開口部２１によって形成される光の通り道が光路であり、この光路の延びる方向（各開口部の貫通方向）が光路方向である。

図２に示すように、カメラモジュールＡは、ＡＦ機能を実現する光学素子駆動装置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５等を備える。すなわち、光学素子駆動装置１は、光学素子としてレンズ部２を駆動する、いわゆる、レンズ駆動装置である。

［カバー］
光学素子駆動装置１において、光学素子駆動装置本体４は、外側をカバー３で覆われている。カバー３は、Ｚ方向から見た平面視で略矩形状の有蓋四角筒状体である。本実施の形態では、カバー３は、平面視で略正方形状を有している。カバー３は、上面に略円形の開口部３０１を有する。レンズ部２は、光学素子駆動装置本体４の保持部１０の開口部１１に収容され、カバー３の開口部３０１から外部に臨み、Ｚ方向における移動に伴い、カバー３の開口面よりも受光側に突出するように構成されている。カバー３の内壁は、例えば、光学素子駆動装置本体４の収容部２０に、接着等により固定され、光学素子駆動装置本体４を収容する。

カバー３は、光学素子駆動装置１の外部やカバー３の内部からの電磁波を遮断する部材、例えば、磁性体からなるシールド部材を有している。

［撮像部］
撮像部５は、光学素子駆動装置１の結像側に配置される。撮像部５は、例えば、イメージセンサー基板５０１、イメージセンサー基板５０１に実装される撮像素子５０２及び制御部５０３を有する。撮像素子５０２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、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５０３は、例えば、制御ＩＣで構成され、光学素子駆動装置１の駆動制御を行う。光学素子駆動装置１は、イメージセンサー基板５０１に搭載され、機械的かつ電気的に接続される。制御部５０３は、イメージセンサー基板５０１に設けられてもよいし、カメラモジュールＡが搭載されるカメラ搭載機器（本実施の形態では、スマートフォンＭ）に設けられてもよい。

なお、図２では、位置が固定されたイメージセンサー基板５０１に対し、レンズ部２を光学素子駆動装置１でＺ方向に駆動することで、被写体像を撮像素子５０２に結像しているが、例えば、撮像素子５０２をＺ方向に駆動してもよい。この場合、レンズ部２をカバー３に固定し、光学素子である撮像素子５０２を光学素子駆動装置１でＺ方向に駆動することで、被写体像を撮像素子５０２に結像すればよい。

［光学素子駆動装置本体］
光学素子駆動装置本体４は、光学素子であるレンズ部２をＺ方向に駆動する光学素子駆動装置１の本体部分である。なお、以降では、説明の便宜上、光学素子駆動装置１がレンズ部２を駆動することを前提に説明を行うが、上述したように、光学素子駆動装置１が撮像素子５０２を駆動してもよい。

光学素子駆動装置本体４は、図３に示すように、保持部１０、収容部２０、支持部３０、駆動部４０、付勢部５０、調整部６０Ａ、６０Ｂ、基板部７０等を有する。

光学素子駆動装置本体４の保持部１０、収容部２０、支持部３０、駆動部４０、調整部６０Ａ、６０Ｂ、基板部７０について、図３と共に、図４～図６も参照して、以下に説明を行う。図４は、図３に示した光学素子駆動装置本体４の保持部１０を示す斜視図である。図５は、図３に示した光学素子駆動装置本体４の収容部２０を示す図であって、基板部７０を取り外した状態を示す斜視図である。図６は、図３に示した光学素子駆動装置本体４の収容部２０を示す図であって、基板部７０を取りつけた状態を示す斜視図である。

［保持部］
保持部１０は、中央部に開口部１１が形成された枠部１２を有し、開口部１１は、図２に示したレンズ部２を内側に保持可能に構成されている。例えば、開口部１１は、その内周面に取付溝等を形成することにより、レンズ部２を内周面に保持可能に構成されている。このように、保持部１０は、レンズ部２の外周を囲んでレンズ部２を保持する。

枠部１２の外周側である外周面１３において、その複数箇所に、Ｚ方向に沿って延在する溝部１４が設けられている。保持部１０は、一例として、その外形の平面視が矩形状であり、矩形の一辺に対応する第１外面１３ａにおいて、その２箇所に溝部１４が設けられている。

溝部１４は、Ｚ方向に沿って延在する後述のシャフト部材３１に対応して設けられ、溝部１４とシャフト部材３１とにより、支持部３０を構成する。溝部１４は、ここでは、円柱状のシャフト部材３１の形状に対応して、半円形断面の溝に形成されており、シャフト部材３１に対して、Ｚ方向に摺動可能に接触するよう構成されている。保持部１０は、支持部３０により、Ｚ方向に移動可能に支持されている。

また、枠部１２には、駆動部４０を構成するマグネット４１が設けられている。具体的には、第１外面１３ａに設けられた凹部１５にマグネット４１が取り付けられている。保持部１０は、マグネット４１と後述のコイル４２とを有する駆動部４０により、Ｚ方向に移動可能に構成されている。

なお、開口部１１は、円筒形状のレンズ部２に対応して、円筒形状に形成されているが、レンズ部２の形状に対応して、適宜な形状に変更可能である。

また、光学素子駆動装置１が撮像素子５０２を駆動する場合、保持部１０に開口部１１はなくてもよく、つまり、保持部１０は枠部でなくてもよく、その場合、例えば、保持部１０の上面（受光側の面）に撮像素子５０２を保持するようにすればよい。

［収容部］
収容部２０（本発明における固定部）は、中央部に収容開口部２１が形成された枠部２２を有し、収容開口部２１は、保持部１０の外周を囲んで保持部１０を内側に収容可能に構成されている。

収容開口部２１の内側である内周面２３は、平面視において、保持部１０の外周面１３の形状に対応して形成される。内周面２３において、保持部１０の第１外面１３ａに対向する第１内面２３ａ側には、支持部３０を構成するシャフト部材３１が設けられている。具体的には、図５及び図６に示すように、Ｚ方向に沿って延在する円柱状のシャフト部材３１が収容開口部２１の底部２７に立設するように設けられている。収容部２０は、溝部１４とシャフト部材とを有する複数の支持部３０により、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持する。

また、収容部２０の枠部２２において、第１外面１３ａに対向する第１辺部２２ａには、駆動部４０を構成するコイル４２が設けられている。コイル４２が通電され、通電された電流とマグネット４１の磁界との相互作用により、駆動部４０は、収容部２０に対して、保持部１０をＺ方向に移動する。保持部１０は、駆動部４０に駆動される可動部として機能し、収容部２０は、保持部１０に対する固定部として機能する。

なお、図３において、保持部１０の外周面１３及び収容開口部２１の内周面２３の形状は一例であり、例えば、支持部３０、駆動部４０の配置等に応じて、適宜に変更可能である。

［支持部］
支持部３０は、収容部２０に対して、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持する。支持部３０は、一例として、図３に示すように、平面視で、外周面１３及び内周面２３の周方向で異なる２箇所の位置に配置される。更に具体的には、支持部３０は、互いに対向する第１外面１３ａ及び第１内面２３ａにおいて、駆動部４０を間に挟む位置に配置される。

支持部３０は、一例として、上述した保持部１０の溝部１４とシャフト部材３１（本発明における支持部材）とを有する。溝部１４は、上述したように、シャフト部材３１に対して、Ｚ方向に摺動可能に接触するよう構成されている。

そして、本実施の形態においては、後述するように、マグネット４１とヨーク５１とを有する付勢部５０において、マグネット４１がヨーク５１を磁気吸引することにより、溝部１４をシャフト部材３１側に付勢するようにしている。つまり、付勢部５０は、磁力Ｆａ（本発明における第１磁力）により、－Ｘ方向の力を保持部１０に付与して、保持部１０をシャフト部材３１に付勢している。これにより、支持部３０は、謂わば、片持ち支持構造のように、保持部１０を保持する。

このように、支持部３０は、Ｚ方向に沿って延在する溝部１４とシャフト部材３１とを有し、付勢部５０により、溝部１４をシャフト部材３１側に付勢するので、保持部１０の傾き（チルト）を抑制することができる。

また、シャフト部材３１は、収容開口部２１の底部２７に設けられ、保持部１０に対する固定部として機能する収容部２０側に固定されているので、シャフト部材３１に対する後述の付勢力Ｆを調整する際に、保持部１０の安定した動作が可能となる。

また、溝部１４は、シャフト部材３１に対して、Ｚ方向に摺動可能に接触するよう構成されているので、収容部２０は、支持部３０を介して、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持することができる。

なお、ここでは、支持部３０は、一例として、保持部１０が溝部１４を有し、収容部２０がシャフト部材３１を有する構成であるが、保持部１０がシャフト部材３１を有し、収容部２０が溝部１４を有する構成でもよい。

また、シャフト部材３１は、溝部１４が摺動可能に接触する構成であれば、他の部材でもよい。例えば、収容部２０の内周面２３から内側に突出すると共に、Ｚ方向に延在する突出部を設け、当該突出部に溝部１４が摺動可能に接触する構成でもよい。

また、溝部１４は、シャフト部材３１に摺動可能に接触できれば、半円形断面の溝に限らず、Ｖ字断面やＵ字断面等の溝でもよい。

［駆動部］
駆動部４０は、収容部２０に対して、保持部１０をＺ方向に駆動するアクチュエーターである。駆動部４０は、一例として、図３に示すように、２箇所に配置された支持部３０の間に配置される。

駆動部４０は、保持部１０に取り付けられたマグネット４１（本発明における第１マグネット）と収容部２０に取り付けられたコイル４２（本発明における第１コイル）とを有する。このような構成を有する駆動部４０は、ムービングマグネット方式のボイスコイルモーター（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）として機能する。

マグネット４１は、上述したように、保持部１０の第１外面１３ａに設けた凹部１５に取り付けられる。

コイル４２は、収容部２０の第１辺部２２ａに取り付けられる。具体的には、コイル４２は、図５に示すように、後述の基板部７０（基板７１）の内側となる面に取り付けられる。そして、図６に示すように、基板部７０が収容部２０の外周面２４に取り付けられると、収容部２０の枠部２２を貫通する貫通部２５にコイル４２は配置される。保持部１０が収容部２０に収容されると、マグネット４１とコイル４２とが、径方向において、互いに対向するように離間して配置されることになる。

コイル４２は、Ｘ方向に沿う方向を巻回軸として巻回された巻線から構成される。マグネット４１は、コイル４２を径方向に横切る磁界が形成されるように、例えば、＋Ｚ方向側がＳ極、－Ｚ方向側がＮ極になるように、着磁される。

コイル４２へ電力が供給されていないとき（無通電時）には、保持部１０は、例えば、後述する付勢部５０の磁力Ｆａ（マグネット４１がヨーク５１を磁気吸引する磁力）による力により、基準位置に支持されている（自己保持）。図示省略した配線により、コイル４２へ電力が供給されると（通電時）、コイル４２に流れる電流とマグネット４１の磁界との相互作用により、コイル４２にローレンツ力が生じる。

ローレンツ力の方向は、マグネット４１による磁界の方向とコイル４２に流れる電流の方向に直交する方向となるＺ方向である。コイル４２は収容部２０に固定されているので、マグネット４１に反力が働き、この反力がＶＣＭの駆動力となる。コイル４２に流れる電流の向きや大きさを制御すると、上述した基準位置に対して、マグネット４１を有する保持部１０が光軸方向受光側又は光軸方向結像側に移動し、ピント合わせが行われることになる。

図示は省略しているが、後述する基板部７０には、収容部２０に対する保持部１０のＺ方向の位置を検出するＺ位置検出部が設けられている。光学素子駆動装置１は、Ｚ位置検出部で検出されたＺ方向の位置に基づいて、コイル４２に流れる電流の向きや大きさを制御する。Ｚ位置検出部としては、例えば、位置の検出用のマグネット及び当該マグネットによる磁界を検出するホールセンサー等が用いられる。

光学素子駆動装置１は、上述した支持部３０及び駆動部４０により、保持部１０と共にレンズ部２をＺ方向に駆動することができ、これにより、ＡＦ機能を実現する。

なお、ここでは、保持部１０は、１つの駆動部４０により、Ｚ方向に移動可能に構成されているが、複数の駆動部４０により、Ｚ方向に移動可能に構成されてもよい。

［付勢部］
付勢部５０は、収容部２０に設けたシャフト部材３１に対して、保持部１０を付勢する。付勢部５０は、一例として、図３に示すように、２箇所に配置された支持部３０の間に配置される。

付勢部５０は、一例として、上述した保持部１０のマグネット４１と、収容部２０に取り付けられ、磁性材料からなるヨーク５１とを有する。マグネット４１は、駆動部４０及び付勢部５０において兼用されている。

ヨーク５１は、収容部２０の第１辺部２２ａに取り付けられる。具体的には、ヨーク５１は、図５に示すように、後述の基板部７０（基板７１）の外側となる面に取り付けられる。基板部７０が収容部２０の外周面２４に取り付けられ、保持部１０が収容部２０に収容されると、マグネット４１とヨーク５１とが、径方向において、互いに対向するように離間して配置されることになる。

このような構成により、ヨーク５１はマグネット４１の磁力により磁気吸引され、その結果、マグネット４１が配置された保持部１０は、ヨーク５１が配置された収容部２０のシャフト部材３１側に付勢される。つまり、付勢部５０は、磁力Ｆａにより、－Ｘ方向の力を保持部１０に付与して、保持部１０の溝部１４をシャフト部材３１に付勢している。

このように、付勢部５０により、溝部１４をシャフト部材３１側に付勢するので、保持部１０の傾き（チルト）を抑制することができる。

特に、コイル４２へ電力が供給されていないとき（無通電時）には、保持部１０は、付勢部５０の磁力Ｆａによる力により、基準位置に支持されて、自己保持することになる。

なお、ここでは、保持部１０側にマグネット４１を設け、収容部２０側にコイル４２を設けているが、配置を逆にして、保持部１０側にコイル４２を設け、収容部２０側にマグネット４１を設けてもよい。この場合、ヨーク５１は、収容部２０側に配置されることになる。

また、ここでは、駆動部４０のマグネット４１を利用してヨーク５１を磁気吸引しているが、ヨーク５１を磁気吸引するためのマグネットを別途設けてもよい。その場合、保持部１０において、当該マグネットをマグネット４１と異なる位置に配置し、この位置に対応して、ヨーク５１を配置すればよい。

［調整部］
調整部６０Ａ、６０Ｂは、溝部１４をシャフト部材３１に付勢する付勢力Ｆを調整するよう構成される。調整部６０Ａ、６０Ｂは、一例として、図３に示すように、平面視で、外周面１３及び枠部２２の周方向において、付勢部５０と異なる箇所に配置される。ここでは、調整部６０Ａ、６０Ｂは、付勢部５０が配置される第１外面１３ａ及び第１辺部２２ａとは異なる箇所として、第２外面１３ｂ及び第２辺部２２ｂと、第３外面１３ｃ及び第３辺部２２ｃとにそれぞれ配置される。

調整部６０Ａは、保持部１０に取り付けられたマグネット６１Ａ（本発明における第２マグネット）と収容部２０に取り付けられたコイル６２Ａ（本発明における第２コイル）とを有する。

マグネット６１Ａは、具体的には、保持部１０の第２外面１３ｂに設けられた凹部１６Ａに取り付けられている。

コイル６２Ａは、収容部２０の第２辺部２２ｂに取り付けられる。具体的には、コイル６２Ａは、図５に示すように、基板部７０（基板７１）の内側となる面に取り付けられる。そして、図６に示すように、基板部７０が収容部２０の外周面２４に取り付けられると、収容部２０の枠部２２（第２辺部２２ｂ）を貫通する貫通部２６Ａにコイル６２Ａは配置される。保持部１０が収容部２０に収容されると、マグネット６１Ａとコイル６２Ａとが、径方向において、互いに対向するように離間して配置されることになる。

コイル６２Ａは、Ｙ方向に沿う方向を巻回軸として巻回された巻線から構成される。マグネット６１Ａは、コイル６２Ａを径方向に横切る磁界が形成されるように、例えば、－Ｘ方向側がＮ極、＋Ｘ方向側がＳ極になるように、着磁される。

図示省略した配線により、コイル６２Ａへ電力が供給されると（通電時）、コイル６２Ａに流れる電流とマグネット６１Ａの磁界との相互作用により、コイル６２Ａにローレンツ力が生じる。

ローレンツ力の方向は、マグネット６１Ａによる磁界の方向とコイル６２Ａに流れる電流の方向に直交する方向となるＸ方向である。コイル６２Ａは収容部２０に固定されているので、マグネット６１Ａに反力となる磁力Ｆｂ（本発明における第２磁力）が働き、この磁力Ｆｂが付勢力Ｆを調整する調整力となる。磁力Ｆａは、－Ｘ方向に働く力であるので、磁力Ｆｂは、＋Ｘ方向に働く力となるように、コイル６２Ａに流れる電流の向きや大きさを制御する。

同様に、調整部６０Ｂは、保持部１０に取り付けられたマグネット６１Ｂ（本発明における第２マグネット）と収容部２０に取り付けられたコイル６２Ｂ（本発明における第２コイル）とを有する。

マグネット６１Ｂは、具体的には、保持部１０の第３外面１３ｃに設けられた凹部１６Ｂに取り付けられている。

コイル６２Ｂは、収容部２０の第３辺部２２ｃに取り付けられる。具体的には、コイル６２Ｂは、図５に示すように、基板部７０（基板７１）の内側となる面に取り付けられる。そして、図６に示すように、基板部７０が収容部２０の外周面２４に取り付けられると、収容部２０の枠部２２（第３辺部２２ｃ）を貫通する貫通部２６Ｂにコイル６２Ｂは配置される。保持部１０が収容部２０に収容されると、マグネット６１Ｂとコイル６２Ｂとが、径方向において、互いに対向するように離間して配置されることになる。

コイル６２Ｂは、Ｙ方向に沿う方向を巻回軸として巻回された巻線から構成される。マグネット６１Ｂは、コイル６２Ｂを径方向に横切る磁界が形成されるように、例えば、－Ｘ方向側がＮ極、＋Ｘ方向側がＳ極になるように、着磁される。

図示省略した配線により、コイル６２Ｂへ電力が供給されると（通電時）、コイル６２Ｂに流れる電流とマグネット６１Ｂの磁界との相互作用により、コイル６２Ｂにローレンツ力が生じる。

ローレンツ力の方向は、マグネット６１Ｂによる磁界の方向とコイル６２Ｂに流れる電流の方向に直交する方向となるＸ方向である。コイル６２Ｂは収容部２０に固定されているので、マグネット６１Ｂに反力となる磁力Ｆｃ（本発明における第２磁力）が働き、この磁力Ｆｃが付勢力Ｆを調整する調整力となる。磁力Ｆａは、－Ｘ方向に働く力であるので、磁力Ｆｃは、＋Ｘ方向に働く力となるように、コイル６２Ｂに流れる電流の向きや大きさを制御する。

このように、付勢部５０による磁力Ｆａとは反対方向の磁力Ｆｂ、Ｆｃを生成する調整部６０Ａ、６０Ｂを設けることにより、付勢力Ｆを調整する。

例えば、カメラモジュールＡの高画質化のため、イメージセンサー基板５０１のイメージセンサーが大口径化すると、レンズ部２のサイズも大口径化する。レンズ部２のサイズが大口径化すると、レンズ部２を駆動する駆動力を大きく必要があり、レンズ部２の駆動に用いられるマグネット４１自体の磁力を大きくする必要がある。

マグネット４１自体の磁力が大きくなると、ヨーク５１との間の磁力も大きくなるため、溝部１４をシャフト部材３１に付勢する付勢力Ｆが大きくなり、シャフト部材３１と溝部１４との摩擦力が大きくなって、レンズ部２の移動を阻害する可能性がある。

そのため、本実施の形態では、上述した構成の調整部６０Ａ、６０Ｂを設け、付勢部５０による磁力Ｆａとは反対方向の磁力Ｆｂ、Ｆｃを加えることにより、付勢力Ｆを調整するようにしている。

例えば、調整部６０Ａ、６０Ｂによる調整前の付勢力Ｆは、「１／２×Ｆａ」であるが、調整部６０Ａ、６０Ｂによる調整により、付勢力Ｆは、「１／２×（Ｆａ－Ｆｂ－Ｆｃ）」となる。このように、調整部６０Ａ、６０Ｂによる調整により、調整前よりも付勢力Ｆを低減することができる。その結果、シャフト部材３１と溝部１４との摩擦力も小さくなり、レンズ部２をスムーズに移動させることができる。

このように、本実施の形態では、上述した構成の調整部６０Ａ、６０Ｂを設けることにより、付勢力Ｆを調整することができ、これは、特に、マグネット４１自体の磁力が大きくなる場合に有用であり、レンズ部２をスムーズに移動させることができる。

また、ここでは、矩形状の保持部１０及び収容部２０の一辺に付勢部５０を配置し、当該一辺を挟んで直交するニ辺にそれぞれ調整部６０Ａ、６０Ｂを配置している。そのため、調整部６０Ａ、６０Ｂによる磁力Ｆｂ、Ｆｃは、付勢部５０による磁力Ｆａとは反対方向の成分のみになり、付勢力Ｆの調整を簡単且つ安定して行うことができる。

なお、ここでは、矩形状の保持部１０及び収容部２０の一辺に付勢部５０を配置し、当該一辺を挟むニ辺にそれぞれ調整部６０Ａ、６０Ｂを配置したが、このような構成に限らず、調整部６０Ａ、６０Ｂの位置や数は、適宜に変更可能である。例えば、付勢部５０を配置した一辺に対向する一辺に１つ以上の調整部を配置して、付勢力Ｆを調整してもよい。

また、ここでは、保持部１０側にマグネット６１Ａ、６１Ｂを設け、収容部２０側にコイル６２Ａ、６２Ｂを設けているが、配置を逆にして、保持部１０側にコイル６２Ａ、６２Ｂを設け、収容部２０側にマグネット６１Ａ、６１Ｂを設けてもよい。

また、付勢部５０と同様に、調整部６０Ａ、６０Ｂは、ヨークを有する構成でもよい。この場合、付勢部５０のヨーク５１と同様に、基板部７０（基板７１）の外側となる面に、マグネット６１Ａ、６１Ｂと対向するように、調整部６０Ａ、６０Ｂ用のヨークは取り付けられる。

調整部６０Ａ、６０Ｂ用のヨークを設けることにより、磁力Ｆｂ、Ｆｃを強くすることができ、付勢力Ｆの調整範囲を広くすることができる。又は、マグネット６１Ａ、６１Ｂのサイズを小さくして、マグネット６１Ａ、６１Ｂ自体の磁力が小さくなっても、所望の磁力Ｆｂ、Ｆｃを得ることができ、付勢力Ｆの調整することができる。

［基板部］
基板部７０は、コイル４２、６２Ａ、６２Ｂに電力を供給する。基板部７０は、コイル４２、６２Ａ、６２Ｂ、ヨーク５１、基板７１等を有する。基板７１には、コイル４２、６２Ａ、６２Ｂに電力を供給する配線（図示省略）が形成されている。また、図示は省略するが、基板部７０は、上述したように、収容部２０に対する保持部１０のＺ方向の位置を検出するＺ位置検出部（例えば、ホールセンサー等）を有している。

基板部７０の基板７１において、収容部２０に取り付けるときに内側となる面に、コイル４２、コイル６２Ａ、６２Ｂが取り付けられる。図５に示す例では、基板７１の中央部分である中央部７１ａの内側となる面にコイル４２が取り付けられ、中央部７１ａの両側の側部７１ｂ、７１ｃの内側となる面に、それぞれ、コイル６２Ａ、６２Ｂが取り付けられる。

また、基板部７０の基板７１において、収容部２０に取り付けるときに外側となる面に、ヨーク５１が取り付けられる。図５に示す例では、中央部７１ａの外側となる面にヨーク５１が取り付けられる。ヨーク５１は、コイル４２に対して、基板７１の中央部７１ａ部を挟んで対向するように配置されている。

このようにして、コイル４２、コイル６２Ａ、６２Ｂ、ヨーク５１を配置した基板部７０は、コイル４２、コイル６２Ａ、６２Ｂが、それぞれ、収容部２０の貫通部２５、２６Ａ、２６Ｂに配置されるよう、収容部２０の外周面２４に取り付けられる。

このように、１つの基板７１上にコイル４２、コイル６２Ａ、６２Ｂ、ヨーク５１を配置して、基板部７０を収容部２０の外周面２４に取り付けることにより、収容部２０の所望の位置にコイル４２、コイル６２Ａ、６２Ｂ、ヨーク５１を配置することができる。これにより、基板部７０の収容部２０への組み立てが容易になると共に、コイル４２、コイル６２Ａ、６２Ｂ、ヨーク５１の配置も容易になり、レイアウト性を高めることができる。

基板部７０には、例えば、制御部５０３（図２を参照）の制御により、電力が供給され、これにより、コイル４２やコイル６２Ａ、６２Ｂに対する通電が制御されて、保持部１０がＺ方向に移動される。

具体的には、制御部５０３は、基準状態においては、コイル４２やコイル６２Ａ、６２Ｂに対する通電は行わない。この基準状態においては、マグネット４１がヨーク５１を磁気吸引する付勢部５０の磁力Ｆａによる力により、保持部１０は基準位置に支持される（自己保持）。

そして、制御部５０３は、保持部１０をＺ方向に移動させるときには、まず、コイル６２Ａ、６２Ｂに対する通電を行って、付勢部５０による磁力Ｆａとは反対方向の磁力Ｆｂ、Ｆｃを調整部６０Ａ、６０Ｂで生成する。これにより、付勢力Ｆを、コイル６２Ａ、６２Ｂへの通電前よりも低減する。

そして、制御部５０３は、付勢力Ｆを低減した状態のままで、コイル４２に対する通電を行って、保持部１０をＺ方向に移動させる。このとき、付勢力Ｆを低減した状態のままであるので、シャフト部材３１と溝部１４との摩擦力も小さくなり、レンズ部２をスムーズに移動させることができる。

この際、制御部５０３は、重力方向を考慮して、調整部６０Ａ、６０Ｂによる磁力Ｆｂ、Ｆｃを変更してもよい。例えば、重力方向が－Ｘ方向である場合、付勢力Ｆとしては、付勢部５０による磁力Ｆａによる力にレンズ部２及び保持部１０の自重による力が加わる。そのため、レンズ部２及び保持部１０の自重による力を考慮して、調整部６０Ａ、６０Ｂによる磁力Ｆｂ、Ｆｃを大きくする。一方、重力方向が＋Ｘ方向である場合、付勢力Ｆとしては、付勢部５０による磁力Ｆａによる力からレンズ部２及び保持部１０の自重による力を差し引いた力が加わる。そのため、レンズ部２及び保持部１０の自重による力を考慮して、調整部６０Ａ、６０Ｂによる磁力Ｆｂ、Ｆｃを小さくする。

なお、ここでは、制御部５０３がコイル４２やコイル６２Ａ、６２Ｂに対する通電を制御する例を説明したが、基板７１に、別途、制御部を設け、当該制御部がコイル４２やコイル６２Ａ、６２Ｂに対する通電を制御してもよい。

［他の実施の形態］
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、上記実施の形態では、スマートフォンＭを例に挙げて説明したが、本発明は、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画像処理部とを有するカメラ搭載装置に適用できる。カメラ搭載装置は、情報機器及び輸送機器を含む。情報機器は、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）等を含む。また、輸送機器は、例えば、自動車やドローン等を含む。

図７Ａ、図７Ｂ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７Ａは自動車Ｖの正面図であり、図７Ｂ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、上記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７Ａ、図７Ｂ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、上記実施の形態では、光学素子としてレンズ部２を駆動する光学素子駆動装置１について説明したが、駆動対象となる光学素子は、ミラーやプリズム等のレンズ以外の光学素子であっても、撮像素子５０２のような光学素子でもよい。この場合、保持部１０の開口部１１は、取り付ける光学素子の形状に応じて、形状を変更したり、場合によっては、無くしたりしてもよい。

また、上記実施の形態では、光学素子駆動装置１はＡＦ機能を有しているが、ＡＦ機能だけでなく、ズーム機能等、レンズ部２をＺ方向に移動させる機能を有するものでもよい。

また、上記実施の形態では、ＡＦ機能を有する光学素子駆動装置１を例にとって説明したが、光学素子駆動装置１は、ＯＩＳ機能を備えていてもよい。ＯＩＳ機能を備える場合、光学素子駆動装置１は、ＯＩＳ支持部を介して、収容部２０をＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持する基部、基部に対して、収容部２０をＸ方向及びＹ方向に駆動するＯＩＳ駆動部を備えることになる。この場合、収容部２０と基部との間に配置されるＯＩＳ支持部に対して、上述した付勢部５０及び調整部６０Ａ、６０Ｂと同様の構成の付勢部及び調整部を設け、ＯＩＳ支持部に対する付勢力も、上述したように調整するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は、本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明に係る光学素子駆動装置及びカメラモジュールは、例えば、スマートフォン、携帯電話機、デジタルカメラ、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯型ゲーム機、車載カメラ、ドローン等のカメラ搭載装置に搭載して、有用なものである。

１ 光学素子駆動装置
２ レンズ部
３ カバー
４ 光学素子駆動装置本体
５ 撮像部
１０ 保持部
１１ 開口部
１２ 枠部
１３ 外周面
１４ 溝部
１５、１６Ａ、１６Ｂ 凹部
２０ 収容部
２１ 収容開口部
２２ 枠部
２３ 内周面
２４ 外周面
２５、２６Ａ、２６Ｂ 貫通部
２７ 底部
３０ 支持部
３１ シャフト部材
４０ 駆動部
４１ マグネット
４２ コイル
５０ 付勢部
５１ ヨーク
６０Ａ、６０Ｂ 調整部
６１Ａ、６１Ｂ マグネット
６２Ａ、６２Ｂ コイル
７０ 基板部
７１ 基板
３０１ 開口部
５０１ イメージセンサー基板
５０２ 撮像素子
５０３ 制御部

Claims (7)

1. 光学素子を保持可能な保持部と、
   支持部材を介して、前記保持部を移動可能に支持する固定部と、
   前記保持部及び前記固定部の一方に配置される第１マグネットと、他方に配置される第１コイルと、を有し、前記保持部を移動させる駆動部と、
   前記第１マグネットに対向して前記他方に配置され、前記保持部を前記支持部材に付勢するヨークと、
   前記保持部及び前記固定部の一方に配置される第２マグネットと、他方に配置される第２コイルと、を有し、前記保持部を前記支持部材に付勢する付勢力を調整する調整部と、
   を備える、光学素子駆動装置。
2. 前記第２マグネットは、前記保持部に配置され、
   前記第２コイルは、前記固定部に配置される、
   請求項１に記載の光学素子駆動装置。
3. 前記第１マグネットは、前記保持部に配置され、
   前記第１コイルは、前記第２コイルと共に、基板上に配置され、当該基板が前記固定部に配置される、
   請求項２に記載の光学素子駆動装置。
4. 前記支持部材は、前記固定部に配置される、
   請求項１に記載の光学素子駆動装置。
5. 前記第１コイル及び前記第２コイルに対する通電を制御する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記保持部を移動させる場合、前記第２コイルへの通電を行って、前記付勢力を当該通電前より低減した後、前記第１コイルへの通電を行う、
   請求項１に記載の光学素子駆動装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の光学素子駆動装置と、
   前記光学素子を用いて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. 情報機器又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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