JP5512783B2 - カメラモジュール - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態(第1実施形態)に係るカメラモジュール50の概略構成を模式的に示す斜視図である。図2は、第1実施形態に係るカメラモジュール50の概略構成を模式的に示す図1のA−Aにおける矢視断面図である。図3は、第1実施形態に係るカメラモジュール50の概略構成を模式的に示す図3のB−Bにおける矢視断面図である。
図1〜図3に示すように、カメラモジュール50は、撮像レンズ1、撮像レンズ1を収納するレンズバレル2、および、接着剤3を用いてレンズバレル2を内部に固定しているレンズホルダー4を有する。
レンズ駆動装置5は、AFバネ12aおよび12b、中間保持部材13、AFコイル14、永久磁石15、サスペンションワイヤー16、OISコイル18、ならびに、ベース19を備えている。
本実施形態では、レンズバレル2が組み込まれた状態で、レンズバレル2の一部が、ベース19の開口8b内にまで入り込んでいる。一般に、撮像レンズ1のフランジバック(レンズバレル2の下端面から撮像素子6面までの距離)を十分に大きく取ることが困難なため、このような構成になる場合が多い。レンズ駆動装置5は、センサカバー8上に搭載される。
本実施形態における特徴的な構成は、図3に示すように、上側のAFバネ12aの一部が中間保持部材13の外周よりも突出(延出)して、可撓性を有するアーム部(延出部分)12cを形成し、アーム部12cのほぼ先端位置にサスペンションワイヤー16の上端を固定するとともに、アーム部12cの一部にダンパー材11を装着している点である。サスペンションワイヤー16は、アーム部12cの固定部分12gにて固定されている。
次に、本発明の実施形態に係るカメラモジュール50における落下対策について、より詳細に説明する。サスペンションワイヤー16およびアーム部(弾性体)12cのバネ定数の関係を図8に示す。図8は、アーム部12cとサスペンションワイヤー16の長手方向のバネの構成を簡略的に示す図である。k1が上側AFバネ12aのアーム部12cのバネ定数、k2がサスペンションワイヤー16の長手方向のバネ定数である。すなわち、k1とk2という2つのバネが直列に接続された構造となっている。簡単のため、1箇所のみのサスペンションワイヤー16に関して説明を行う。
サスペンションワイヤー16の変形量δ2=δk1/(k1+k2)・・・(2)
また、サスペンションワイヤー16をδ2だけ変形させるのに必要な力Fは、下記式(3)のように求められる。
従って、サスペンションワイヤー16の長手方向の変形量によって規定される応力は、サスペンションワイヤー16の断面積をAとすると、下記式(4)のように求められる。
このσがサスペンションワイヤー16の座屈応力σeを超えないことが必須となる。座屈応力を問題にしているのは、通常の場合、降伏応力よりも座屈応力の方が小さくなるためである。なお、k1については、ダンパー材11を塗布した場合の弾性体(アーム部12c)として計算すべきである。
なお、座屈応力としては、通常Eulerの座屈応力が目安とされる。Eulerの座屈応力は、下記式(6)で表される。Cは定数であり、両端固定梁の場合C=4となる。Eはヤング率、λは細長比をそれぞれ示す。
一つの設計例に基づいて、Eulerの座屈応力を計算すると、1×108N/m2程度の値となった。しかしながら、Eulerの座屈応力は理想的な垂直荷重が加えられた場合の式であり、現実には斜めに荷重がかかる場合もあり、ある程度のマージンを見て、座屈応力を設定するのが望ましい。従って、上記のσが、このようにして計算された座屈応力を超えないようにk1およびk2の値を設定するのがより望ましい。
次に、本発明の実施形態に係るカメラモジュール50におけるサーボ系の発振リスク対策について、より詳細に説明する。
第1実施形態では、サスペンションワイヤー16とOIS可動部との接続部であるアーム部12cが、サスペンションワイヤー16に加わる応力を抑制するための弾性体として機能しているが、本発明はこれに限定されない。サスペンションワイヤー16とOIS固定部との接続部を、サスペンションワイヤー16に加わる応力を抑制するための弾性体として機能させることも可能である。このような構成を、本発明の第2実施形態として以下に説明する。
次に、ダンパー材11のさらに好適な配置について、図12(a)に示す構成例Aと、図12(b)に示す構成例Bとを対比させながら説明する。なお、図12(a)および(b)は、何れも図3におけるC−C断面図である。また、図12に示すように、以降の説明では、サスペンションワイヤー16におけるアーム部12cに接続している部分を可動部側固定端または第1接続部16aと称し、ベース19に接続している部分を固定部側固定端または第2接続部16bと称し、第1接続部16aと第2接続部16bとの間の領域を可撓部16cと称する。可撓部16cは、可動部の駆動に伴って撓む部分である。
2 レンズバレル
3、20 接着剤
4 レンズホルダー
5 レンズ駆動装置
6 撮像素子
7 基板
8 センサカバー
9 ガラス基板
10 撮像部
11 ダンパー材
12a、12b AFバネ(板バネ部材)
12c アーム部(延出部分、弾性体)
12d 腕部
12e 可撓性部分
12f 孔
12g 固定部分
13 中間保持部材(保持部材)
13a 受け部
14 AFコイル
15 永久磁石
16 サスペンションワイヤー
16a 第1接続部
16b 第2接続部
16c 可撓部
17 カバー
18 OISコイル(駆動手段)
19 ベース
19a 樹脂部分
19b 基板部分(弾性体)
21 半田
50 カメラモジュール
Claims (6)
- 手ぶれ補正機能を有するカメラモジュールであって、
撮像レンズを備えている可動部と、
該可動部を囲う固定部と、
該可動部を、該撮像レンズの光軸に垂直な方向に駆動する駆動手段と、
該光軸に対して平行または斜めに延在し、該可動部が該光軸に垂直な方向に駆動されるように該可動部を支持するサスペンションワイヤーと、
該サスペンションワイヤーの少なくとも一端に接続され、該サスペンションワイヤーに加わる応力を抑制する弾性体と、
該弾性体に装着され、該弾性体の振動を減衰させるダンパー材とを備え、
該可動部は、該撮像レンズを支持する板バネ部材を備えており、
該弾性体は、該板バネ部材が該固定部側に延出した延出部分からなり、
該可動部は、該板バネ部材を保持する保持部材を更に備えており、
該ダンパー材は、該延出部分の該サスペンションワイヤーが固定されている固定部分と、該保持部材とを橋渡しするように設けられていることを特徴とするカメラモジュール。 - 上記ダンパー材は、上記延出部分の少なくとも一部を覆うように配置されてい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。
- 上記ダンパー材は、上記固定部分と、上記弾性体の振動時における光軸方向の変位量が当該固定部分に比べて小さい部位と、を橋渡しするように設けられ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。
- 上記固定部が、可撓性を有する可撓性部分を備えた基板を備えており、
上記弾性体が、該可撓性部分からな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。 - 上記ダンパー材が、紫外線硬化型ゲルであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のカメラモジュール。
- 上記サスペンションワイヤーは、上記可動部に接続する第1接続部と、上記固定部に接続する第2接続部と、第1接続部および第2接続部に挟まれた可撓部とを備えており、
上記ダンパー材が、上記弾性体における該可撓部に面する側に設けられ、該可撓部の該弾性体側の端部の少なくとも一部を覆っていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のカメラモジュール。
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