JP5627991B2 - カメラモジュール - Google Patents
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Description
m2(d2x2/dt2)+k1(x2−x1)+k2x2=f0
ラプラス変換して、x1、x2それぞれについて連立方程式を解くと、以下のようになる。
X2/F0=(m1s2+k1)
/((m1s2+k1)×(m2s2+k1+k2)−k1 2)
ただし、sはラプラス変換の変数、X1、X2、F0はそれぞれx1、x2、f0のラプラス変換後の関数である。
本発明に係るカメラモジュールは、撮像レンズを備える光学部と、中間支持体と、固定支持体と、上記固定支持体に対して固定されている撮像素子とを備える光学的手振れ補正用のカメラモジュールであって、上記の課題を解決するために、上記中間支持体に対する、上記光学部の光軸に垂直な方向における変位を規制し、かつ、上記中間支持体に対して上記光学部を光軸方向に変位可能に支持する転動体または摺動部を有する第1支持手段と、上記中間支持体と上記固定支持体とを連結し、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸に垂直な方向に変位可能に支持する第2支持手段とを備えることを特徴としている。
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図7に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の光学的手振れ補正機能付きカメラモジュール100の構造を示す斜視図である。カメラモジュール100は、複数の撮像レンズを含む光学部1と、光学部1を光軸方向および光軸に垂直な方向に駆動するために光学部1の外側に配置された光学部駆動装置2と、光学部1を経由した光を撮像する撮像部3とを備える。光学部駆動装置2と、撮像部3とは光軸方向に積層されている。以下の説明では、便宜上、光学部1側(被写体側)を上方、撮像部3側を下方とする。
次に、光学部1のAF駆動機構について説明する。光学部1およびそれを支持するレンズホルダ7を光軸方向に変位させるAF機能は、AF用コイル16と、AF用マグネット17とを含むAF駆動機構によって実現される。
次に、光学部1および中間支持体8のOIS駆動機構について説明する。光学部1および中間支持体8を光軸に垂直な方向に変位させるOIS機能は、OIS用コイル18(図3参照)と、OIS用マグネット19とを含むOIS駆動機構によって実現される。
以上の構成により、光学部駆動装置2は、電磁力によって、光学部1を光軸方向および光軸に垂直な2軸の、計3軸の方向に駆動することができる。撮像部3の撮像素子6に対して光学部1を3軸駆動することで、オートフォーカス(AF)機能と光学的手振れ補正(OIS)機能の両方を実現する。
図6は、本実施形態のカメラモジュールの構成を模式的に表す振動モデルを示す図である。本実施形態の光軸に垂直な一方向における振動モデルは、図6に示すような1自由度系の振動モデルになる。なぜなら、光軸に垂直な方向については、バネとして作用するのはOIS用のサスペンションワイヤーのみであり、光軸に垂直な方向については、AFの可動部とOISの可動部とが一体のものとみなせるからである。m1がAF可動部の質量、m2がAF可動部を除いたOIS可動部の質量、k2がOIS可動部を支持しているサスペンションワイヤーの撓み方向(光軸に垂直な方向)のバネ定数である。各バネの自然長の位置を基準として、OIS可動部すなわちAF可動部の変位をx1とすると、本実施形態ではOIS駆動力f0はOIS可動部(m2に相当)に作用する。このモデルに対して運動方程式をたてると、
(m1+m2)(d2x1/dt2)+k2x1=f0
ラプラス変換してこの方程式を解くと、
X1/F0=1/((m1+m2)s2+k2)
となる。ただし、sはラプラス変換の変数、X1、F0はそれぞれx1、f0のラプラス変換後の関数である。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。本実施形態について、図8〜図9を参照して説明する。本実施形態では、ボールを介して中間支持体とレンズホルダを引き合わせるための与圧機構を設けている。
図8は、図2と同様の断面図であり、本実施形態のカメラモジュール200の対角を結ぶ位置を光軸方向に沿って切断した断面図である。図9は、図4と同様の断面図であり、図8のカメラモジュール200のD−D矢視断面図である。本実施形態では、ボール10に与圧を加えるために、与圧手段として、AF用マグネット17と磁性体20とを用いる。
2 光学部駆動装置
3 撮像部
4 撮像レンズ
5 レンズバレル
6 撮像素子
7 レンズホルダ
8 中間支持体
9 固定支持体
10 ボール(第1支持手段、転動体)
11 サスペンションワイヤー(第2支持手段)
12 フランジ部材
13 カバー
14 IRカットフィルター
15 基板
16 AF用コイル
17 AF用マグネット(与圧手段)
18 OIS用コイル
19 OIS用マグネット
20 磁性体(与圧手段)
100、200 カメラモジュール
Claims (6)
- 撮像レンズを備える光学部と、中間支持体と、固定支持体と、上記固定支持体に対して固定されている撮像素子とを備える光学的手振れ補正用のカメラモジュールであって、
上記中間支持体に対する、上記光学部の光軸に垂直な方向における変位を規制し、かつ、上記中間支持体に対して上記光学部を光軸方向に変位可能に支持する転動体または摺動部を有する第1支持手段と、
上記中間支持体と上記固定支持体とを連結し、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸に垂直な方向に変位可能に支持する第2支持手段と、
上記光学部を上記中間支持体に近づけるように上記光学部に力を加えることにより、第1支持手段の上記転動体または上記摺動部に与圧を加える与圧手段とを備えることを特徴とするカメラモジュール。 - 上記与圧手段は、磁力によって与圧を加え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。
- 第1支持手段は、上記光学部と上記中間支持体との間に配置される、複数の上記転動体を有し、
上記光学部の周囲の複数の位置にそれぞれ上記転動体が配置されており、
光軸から見て、上記与圧手段が力を加える方向とは異なる方向に位置する上記転動体が接する上記中間支持体側または上記光学部側の転動面が、上記与圧手段が力を加える方向に対して傾いていることを特徴とする請求項1または2に記載のカメラモジュール。 - コイルとマグネットとを含む駆動機構を備え、
上記コイルおよび上記マグネットのいずれか一方が上記光学部に対して固定されており、他方が上記中間支持体に対して固定されており、
上記駆動機構は、上記コイルと上記マグネットとの間に働く電磁力により、上記光学部を光軸方向に変位させ、
上記与圧手段は、上記光学部および上記中間支持体のうちの上記コイルが固定された方に設置された磁性体と、上記マグネットとの間に働く磁力によって与圧を加え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。 - 第2支持手段は、弾性力によって、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸に垂直な平面における所定の位置に保持するよう作用することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
- 第2支持手段は、少なくとも4つのサスペンションワイヤーからなることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
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