JP6129513B2 - 手振れ補正機能付きカメラモジュールおよびこれを搭載した電子機器 - Google Patents
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Description
撮像レンズおよび当該撮像レンズを収納したレンズバレルが設けられた光学部と、モジュール外殻として上記光学部の一部を覆うカバーと、上記撮像レンズによって集光された光が入射する位置に設けられた撮像素子が設けられた撮像部と、を備え、当該光学部と当該撮像素子との相対位置を変えることにより光学的に手振れを補正する機能を有するカメラモジュールであって、
上記光学部と上記撮像部とは弾性部材によって連結されており、
上記光学部および上記撮像部のうち、一方が、上記手振れを補正する際に位置を移動することができる可動部であり、他方が、上記手振れを補正する際に位置を移動しない固定部であり、
上記カバーは、上記固定部に設けられており、
上記可動部に更に設けられたマグネットと、上記固定部に設けられた手振れ補正用コイルとによって上記相対位置を変え、
上記マグネットによって吸引される磁性体を、上記マグネットよりも外側に位置固定されて更に備えていることを特徴としている。
撮像レンズおよび当該撮像レンズを収納したレンズバレルが設けられた光学部と、モジュール外殻として上記光学部の一部を覆うカバーと、上記撮像レンズによって集光された光が入射する位置に設けられた撮像素子が設けられた撮像部と、を備えたカメラモジュールであって、当該光学部と当該撮像素子との相対位置を変えることにより、光学的に手振れを補正する機能を有するカメラモジュールと、
上記カメラモジュールを収容するカメラケースと、
を筐体内に備えている電子機器であって、
上記カメラモジュールは、
上記光学部と上記撮像部とが弾性部材によって連結されており、
上記光学部および上記撮像部のうち、一方が、上記手振れを補正する際に位置を移動することができる可動部であり、他方が、上記手振れを補正する際に位置を移動しない固定部であり、
上記カバーは、上記固定部に設けられており、
上記可動部に更に設けられたマグネットと、上記固定部に設けられた手振れ補正用コイルとによって上記相対位置を変え、
上記マグネットによって吸引される磁性体を、上記カメラモジュールよりも外側に位置固定されて更に備えていることを特徴としている。
本発明に係るカメラモジュールおよび電子機器の一実施形態(第1実施形態)について、図1〜図3を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るスマートフォン型の携帯電話(電子機器)50の部分破断斜視図である。図2は、図1の携帯電話50のA−A矢視断面の断面図である。図3は、携帯電話50に搭載されているカメラモジュール30の、光軸に垂直な面における断面図である。なお、図1では、携帯電話50の筐体51、および保持部材(カメラケース40)によって筐体51に固定されているカメラモジュール30のみを、筐体51の一部を切断して筐体51内が見えるように示した上で、本発明に関係のない他の部材は示していない。
カメラモジュール30は、図1に示すように、スマートフォン型の携帯電話50に搭載される小型のカメラである。カメラモジュール30は、集光用の撮像レンズ1を収納したレンズバレル2を含む光学部を手振れ補正のための可動部とし、撮像素子6を含む撮像装置10(撮像部)を手振れ補正のための固定部として、当該可動部を、撮像レンズ1を通過する光の光軸に直交しかつ互いに直交する第1方向および第2方向に移動させることによって、光学的に手振れを補正する機能を有する。
次に磁性体について説明する。磁性体は、可動部の外側に、永久磁石15に対して所定の距離を隔てて配置されている。第1実施形態において、モジュールカバー17およびカメラケース40の少なくとも一方が、磁性体である。
本発明に係るカメラモジュールおよび電子機器の他の実施形態(第2実施形態)について、図4を参照しつつ説明する。図4は、本発明の第2実施形態における、図2同等の断面図である。
第1実施形態と異なる点は、保持部材としてカメラケース40を用いておらず、基板7が保持部材の役割を兼ねている点である。第2実施形態のカメラモジュール30においては、モジュールカバー17の下端側先端の一部を内側に折り曲げ、ここで生じたスペースに半田53を設け、基板7内の導電パターンとモジュールカバー17とを電気的、かつ機械的に接続している。基板7内の導電パターンをグランド端子とし、モジュールカバー17を導電性の金属等で構成することによって、輻射対策をしている。カメラモジュール30の一部としてのモジュールカバー17と保持部材としての基板7とが、半田53によって強固に固定される。基板7は、携帯電話50の筐体51に対してネジ52により固定されている。このようにして、カメラモジュール30は筐体51に対して強固に固定される。
第2実施形態においては、カメラケースが設けられていない。そのため、モジュールカバー17が磁性体となっている。
本発明に係るカメラモジュールおよび電子機器の他の実施形態(第3実施形態)について、図5を参照しつつ説明する。図5は、本発明の第3実施形態における、図2同等の断面図である。
第1実施形態と異なる点は、手振れ補正のための可動部が光学部ではなく、撮像装置10(撮像部)としている点である。すなわち、第3実施形態では、手振れ補正において、光学部を手振れ補正のための固定部とし、撮像装置10(撮像部)を手振れ補正のための可動部としている。第1実施形態と同じ作用をする部材については同じ番号を付し、詳細の説明を省略する。
なお、第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態では携帯電話における例を説明しているが、本発明においてカメラモジュールを備えている電子機器は携帯電話に限定されない。電子機器としては、デジタルカメラ、携帯ゲーム機等が挙げられる。
図2の構造に基づいて、モジュールカバー17を非磁性体とし、カメラケース40を磁性体とした装置(実施例)を作製し、手振れ補正システムのクローズドループ特性を測定した。上記磁性体は、加工によってマルテンサイト化したオーステナイト系ステンレス材である。
図6に、実施例および比較例における、手振れ補正システムのクローズドループ特性の測定結果を示す。図6は、サーボ制御回路およびホールセンサーの特性を含めた一巡伝達関数を表している。実施例および比較例を比べると、実施例(磁性体のケース40を用いた場合)には、比較例(非磁性体の場合)よりも、1次共振周波数が低下し、低域のゲインがアップしていることがわかった。この結果から、磁性体を用いる場合には、低域のゲインがアップし、手振れに対する抑圧効果が高められることがわかった。
カメラケース40に磁性体を用いることによって1次共振周波数が変化することに対する考察を以下に示す。図7は、モジュールカバーまたはカメラケースに磁性体を用いた場合の運動モデルを説明するための図である。図7において、磁性体がない場合はフックの法則が成り立つため、力Fiと変位xとバネ定数kとの間には、
Fi=k*x
の関係がある。しかしながら、磁性体が存在する場合は、吸引力FmによりΔxの変位が付加されると考えられる。すなわち、磁性体がある場合のみかけのバネ定数k´は、
k´=Fi/(x+Δx)
とみなせる。したがって、k´<kとなる。そして、1次共振周波数f0は、
f0=(1/2π)*√(k′/m)
なので、磁性体がない場合に比べて共振周波数が低下すると考えられる。
本発明に係るカメラモジュールは、
撮像レンズおよび当該撮像レンズを収納したレンズバレルが設けられた光学部と、モジュール外殻として上記光学部の一部を覆うカバーと、上記撮像レンズによって集光された光が入射する位置に設けられた撮像素子が設けられた撮像部と、を備え、当該光学部と当該撮像素子との相対位置を変えることにより光学的に手振れを補正する機能を有するカメラモジュールであって、
上記光学部と上記撮像部とは弾性部材によって連結されており、
上記光学部および上記撮像部のうち、一方が、上記手振れを補正する際に位置を移動することができる可動部であり、他方が、上記手振れを補正する際に位置を移動しない固定部であり、
上記カバーは、上記固定部に設けられており、
上記可動部に更に設けられたマグネットと、上記固定部に設けられた手振れ補正用コイルとによって上記相対位置を変え、
上記マグネットによって吸引される磁性体を、上記マグネットよりも外側に位置固定されて更に備えていることを特徴としている。
上記磁性体が、上記カバーに取り付けられていることが好ましい。
上記磁性体が、上記カバーの少なくとも一部分を構成していることが好ましい。
上記光学部と上記撮像素子とは、上記撮像レンズの光軸に直交しかつ互いに直交する第1方向および第2方向に上記相対位置を変え、
上記マグネットは、上記レンズバレルの外周における、上記第1方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域と、上記第2方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域とに設けられており、
上記磁性体によって吸引される力は、上記第1方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域の上記マグネットにおいて均等であり、
上記磁性体によって吸引される力は、上記第2方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域の上記マグネットにおいて均等であることが好ましい。
上記磁性体が、加工によってマルテンサイト化したオーステナイト系のステンレス材であることが好ましい。
上記光学部が上記可動部であり、
上記撮像レンズは光軸方向にも移動可能であり、
上記マグネットは光軸方向への移動用途と手振れ補正用途との兼用であることが好ましい。
撮像レンズおよび当該撮像レンズを収納したレンズバレルが設けられた光学部と、モジュール外殻として上記光学部の一部を覆うカバーと、上記撮像レンズによって集光された光が入射する位置に設けられた撮像素子が設けられた撮像部と、を備えたカメラモジュールであって、当該光学部と当該撮像素子との相対位置を変えることにより、光学的に手振れを補正する機能を有するカメラモジュールと、
上記カメラモジュールを収容するカメラケースと、
を筐体内に備えている電子機器であって、
上記カメラモジュールは、
上記光学部と上記撮像部とが弾性部材によって連結されており、
上記光学部および上記撮像部のうち、一方が、上記手振れを補正する際に位置を移動することができる可動部であり、他方が、上記手振れを補正する際に位置を移動しない固定部であり、
上記カバーは、上記固定部に設けられており、
上記可動部に更に設けられたマグネットと、上記固定部に設けられた手振れ補正用コイルとによって上記相対位置を変え、
上記マグネットによって吸引される磁性体を、上記カメラモジュールよりも外側に位置固定されて更に備えていることを特徴としている。
上記磁性体が、上記カメラケースに取り付けられていることが好ましい。
上記磁性体が、上記カメラケースの少なくとも一部分を構成していることがより好ましい。
さらに上記カバーにも上記磁性体が取り付けられているか、もしくは、上記カバーも少なくとも一部分が上記磁性体で構成されていることが好ましい場合がある。
上記光学部と上記撮像素子とは、上記撮像レンズの光軸に直交しかつ互いに直交する第1方向および第2方向に上記相対位置を変え、
上記マグネットは、上記レンズバレルの外周における、上記第1方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2箇所と、上記第2方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2箇所とに設けられており、
上記磁性体は、各上記箇所において、各箇所の上記マグネットを吸引する力が均等であることが好ましい。
上記磁性体が、加工によるマルテンサイト化によって磁性を帯びたオーステナイト系のステンレス材であることが好ましい。
上記光学部が上記可動部であり、
上記撮像レンズは光軸方向にも移動可能であり、
上記マグネットは光軸方向への移動用途と手振れ補正用途との兼用であることが好ましい。
2 レンズバレル
3 接着剤
4 レンズホルダー
4a 突起部
5 レンズ駆動装置
6 撮像素子
7 基板
8 センサカバー
8a 突起
8b 開口
9 ガラス基板
10 撮像装置
12a AFバネ
12b AFバネ
13 中間保持部材
14 AFコイル
15 永久磁石(マグネット)
16 サスペンションワイヤー(弾性部材)
17 モジュールカバー
18 OISコイル(手振れ補正用コイル)
19 ベース
19a 開口
20 接着剤
21 接着剤
30 カメラモジュール
31 AF固定部材
32 AF駆動用永久磁石
33 手振れ補正用永久磁石(マグネット)
40 カメラケース
50 携帯電話
51 筐体
52 ネジ
53 半田
Claims (13)
- 撮像レンズおよび当該撮像レンズを収納したレンズバレルが設けられた光学部と、モジュール外殻として上記光学部の一部を覆うカバーと、上記撮像レンズによって集光された光が入射する位置に設けられた撮像素子が設けられた撮像部と、を備え、当該光学部と当該撮像素子との相対位置を変えることにより光学的に手振れを補正する機能を有するカメラモジュールであって、
上記光学部と上記撮像部とは弾性部材によって連結されており、
上記光学部および上記撮像部のうち、一方が、上記手振れを補正する際に位置を移動することができる可動部であり、他方が、上記手振れを補正する際に位置を移動しない固定部であり、
上記カバーは、上記固定部に設けられており、
上記可動部に更に設けられたマグネットと、上記固定部に設けられた手振れ補正用コイルとによって上記相対位置を変え、
上記マグネットによって吸引される磁性体を、上記マグネットよりも外側に位置固定されて更に備えており、
上記磁性体が、加工によってマルテンサイト化したオーステナイト系のステンレス材であることを特徴とするカメラモジュール。 - 上記磁性体が、上記カバーに取り付けら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。
- 上記磁性体が、上記カバーの少なくとも一部分を構成し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。
- 上記光学部と上記撮像素子とは、上記撮像レンズの光軸に直交しかつ互いに直交する第1方向および第2方向に上記相対位置を変え、
上記マグネットは、上記レンズバレルの外周における、上記第1方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域と、上記第2方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域とに設けられており、
上記磁性体によって吸引される力は、上記第1方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域の上記マグネットにおいて均等であり、
上記磁性体によって吸引される力は、上記第2方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2領域の上記マグネットにおいて均等であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 上記光学部が上記可動部であり、
上記撮像レンズは光軸方向にも移動可能であり、
上記マグネットは光軸方向への移動用途と手振れ補正用途との兼用であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカメラモジュールを筐体内に備えていることを特徴とする電子機器。
- 撮像レンズおよび当該撮像レンズを収納したレンズバレルが設けられた光学部と、モジュール外殻として上記光学部の一部を覆うカバーと、上記撮像レンズによって集光された光が入射する位置に設けられた撮像素子が設けられた撮像部と、を備えたカメラモジュールであって、当該光学部と当該撮像素子との相対位置を変えることにより、光学的に手振れを補正する機能を有するカメラモジュールと、
上記カメラモジュールを収容するカメラケースと、
を筐体内に備えている電子機器であって、
上記カメラモジュールは、
上記光学部と上記撮像部とが弾性部材によって連結されており、
上記光学部および上記撮像部のうち、一方が、上記手振れを補正する際に位置を移動することができる可動部であり、他方が、上記手振れを補正する際に位置を移動しない固定部であり、
上記カバーは、上記固定部に設けられており、
上記可動部に更に設けられたマグネットと、上記固定部に設けられた手振れ補正用コイルとによって上記相対位置を変え、
上記マグネットによって吸引される磁性体を、上記カメラモジュールよりも外側に位置固定されて更に備えており、
上記磁性体が、加工によるマルテンサイト化によって磁性を帯びたオーステナイト系のステンレス材であることを特徴とする電子機器。 - 上記磁性体が、上記カメラケースに取り付けられていることを特徴とする請求項7に記載の電子機器。
- 上記磁性体が、上記カメラケースの少なくとも一部分を構成していることを特徴とする請求項7または8に記載の電子機器。
- さらに上記カバーにも上記磁性体が取り付けられているか、もしくは、上記カバーも少なくとも一部分が上記磁性体で構成されていることを特徴とする請求項8または9に記載の電子機器。
- 上記光学部と上記撮像素子とは、上記撮像レンズの光軸に直交しかつ互いに直交する第1方向および第2方向に上記相対位置を変え、
上記マグネットは、上記レンズバレルの外周における、上記第1方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2箇所と、上記第2方向に沿って上記撮像レンズを挟んで対向する2箇所とに設けられており、
上記磁性体は、各上記箇所において、各箇所の上記マグネットを吸引する力が均等であることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の電子機器。 - 上記光学部が上記可動部であり、
上記撮像レンズは光軸方向にも移動可能であり、
上記マグネットは光軸方向への移動用途と手振れ補正用途との兼用であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の電子機器。 - 上記電子機器が、携帯電話であることを特徴とする請求項6〜12のいずれか1項に記載の電子機器。
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