JP6585912B2 - カメラモジュール - Google Patents
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Description
本発明の目的は、磁気検出に関する性能が外力に影響して変動することを抑制できるカメラモジュールを提供することにある。
本発明の第1実施形態によるホールセンサデバイスについて図1から図6を用いて説明する。まず、本実施形態によるホールセンサデバイス1の適用例の1つである位置検出装置100について図1を用いて説明する。
図1に示すように、位置検出装置100は、N極S極をそれぞれ1極ずつ着磁した複数(本例では4つ)の直方体磁石15と、直方体磁石15の下方に設けられたホールセンサデバイス1とを有している。ホールセンサデバイス1は、可撓性を有するフレキシブル基板2と、フレキシブル基板2上に実装されたコイル基板5とを有している。ホールセンサデバイス1は、コイル基板5の中央領域にコイル基板5を貫通して形成された中央孔53を有している。コイル基板5には、中央孔53を囲んで設けられた複数(本例では4つ)のコイル(不図示)が形成された領域のコイルパターン部52が設けられている。コイルパターン部52の内側には不図示のホールセンサ(詳細は後述)が配置されている。直方体磁石15は、ホール素子及びコイルパターン部52上に配置されている。位置検出装置100は、ホールセンサデバイス1に対する直方体磁石15の相対的な移動量をホールセンサデバイス1に設けられたホールセンサがホール電圧として検出し、このホール電圧に基づいて位置検出や位置調整を行うようになっている。例えば、レンズに取り付けた磁石の移動に伴って変化する磁場をホール素子で検出し、検出結果に基づいてコイルに駆動電流を流し、磁石を移動させる手振れ補正装置等が挙げられる。手振れ補正装置は、ホールセンサデバイス、ホール素子の出力信号に基づいてコイルに駆動電流を供給する信号処理回路がフレキシブル基板の内部配線と接続される形態でもよい。なお、中央孔は、カメラモジュールとして構成したときに、撮像素子へ光を透過するためのものである。
次に、ホールセンサデバイス1の概略構成について図2から図6を用いて説明する。
図2及び図3に示すように、ホールセンサデバイス1は、平面視でコイルパターン部52にパターン形成されたコイル521,522と、コイル521,522の内周側に形成された貫通孔51とを備えたコイル基板5を有している。また、ホールセンサデバイス1は、コイル基板5が実装されてコイル521と導通する第1内部配線22を有するフレキシブル基板2を有している。さらに、ホールセンサデバイス1は、コイル基板5が実装された側のフレキシブル基板2上で貫通孔51の内側に実装されたホールセンサ3を有している。ホールセンサ3は、貫通孔51の内側面511との間に間隙を設けて配置される外表面3aを備えている。ホールセンサデバイス1は、磁気を検出するホールセンサ3と磁場を発生するコイル基板5とがフレキシブル基板2の同一面上に実装されている。なお、ホールセンサ3は、4個実装されてもよく、例えば、X軸方向とY軸方向にそれぞれ1個ずつ実装される形態でもよい。2個の場合、少なくとも貫通孔が2つ形成されていればよい。
コイル521,522及びこの導体は、同一の材料(例えば銅)で形成されている。これにより、第1内部配線22、コイル521及びコイル522は電気的に接続される。コイル521及びコイル522は、銅めっきで形成されてもよい。
図4及び図5に示すように、ホールセンサ3は、電極313a,313b,313c,313d(図5参照)を備えるホール素子31と、電極313a,313b,313c,313dと、外部端子35a,35b,35c,35d(図5参照)と、電極313a,313b,313c,313dと外部端子35a,35b,35c,35dとをそれぞれ接続するワイヤー配線33a,33b,33c,33d(図5参照)とを有している。以下、電極313a,313b,313c,313dを総称して「電極313」と称する場合があり、外部端子35a,35b,35c,35dを総称して「外部端子35」と称する場合があり、ワイヤー配線33a,33b,33c,33dを総称して「ワイヤー配線33」と称する場合がある。ホール素子31は、絶縁層34と、絶縁層34上に配置されて例えば半絶縁性のガリウムヒ素(GaAs)で形成された基板312と、基板312上に形成された半導体薄膜からなる感磁部311とを有している。
次に、本発明の第2実施形態によるホールセンサデバイスについて図7から図10を用いて説明する。本実施形態によるホールセンサデバイス10は、図1に示したのと同様の構造の位置検出装置やその他のホールセンサデバイス1を用いることができるのと同じ装置に適用可能である。以下、上記第1実施形態によるホールセンサデバイス1と同一の作用・機能を奏する構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
図7及び図8に示すように、本実施形態によるホールセンサデバイス10は、ホールセンサ3に設けられて感磁部311及び電極313を備えるホール素子31を有している。また、ホールセンサデバイス10は、フレキシブル基板2に設けられて電極313と導通する第2内部配線23と、コイル基板5に形成された貫通孔51内に設けられて電極313と第2内部配線23とを接続するワイヤー配線36とを有している。また、ホールセンサデバイス10は、貫通孔51内でフレキシブル基板2にホール素子31を接着する接着層91を有している。本実施形態では、ホールセンサ3及びワイヤー配線36が貫通孔51内に露出して配置されている。なお、接着層91は、コイル基板とフレキシブル基板とを接着する接着層9と同じ材料であってもよく、接着層91を別の材料としてもよい。
図10に示すように、本実施形態の変形例によるホールセンサデバイス10は、ホールセンサ3が貫通孔51内で露出せずにモールド部材314で覆われている点に特徴を有している。モールド部材314は、例えばエポキシ系の熱硬化型樹脂で形成されている。ホールセンサ3は、貫通孔51内でホール素子31がモールド部材314で覆われているものの、上記第1及び第2実施形態と同様に、貫通孔51の内側面511と間隙を設けて配置されている。すなわち、ホールセンサ3は、貫通孔51の内側面511とホールセンサ3の外表面3aの少なくとも一部との間に空間、隙間あるいは空隙を設けて配置されている。本実施形態では、ホールセンサ3の外表面3aは、モールド部材314の外表面に相当する。このため、ホールセンサ3の外表面3aの少なくとも一部は、内側面511に直接接触していない。これにより、本変形例によるホールセンサデバイス10は、コイル基板5やフレキシブル基板2に外力が加わって歪んだりしても、ホールセンサ3に応力が生じ難くなる。このため、ホールセンサ3は、コイル基板5やフレキシブル基板2の歪みなどの発生の前後でほぼ同じ形状を維持できる。その結果、ホールセンサデバイス1は、オフセット電圧等の磁気検出に関する性能が外力に影響して変動することを抑制できる。また、ホール素子31やワイヤー配線36がモールド部材314で覆われているため、ホールセンサ3がより破損し難くなる。
なお、貫通孔は、コイルの内周側に形成してもよく、また、コイルの外周側に形成してもよく、さらに、コイルに隣接して形成してもよい。
また、コイルとしてはファインパターンコイル等が挙げられる。
また、ホールセンサデバイスと、コイルと対向して配置され、レンズの移動に伴って移動する磁石と、を備え、ホールセンサが磁石の磁場を検知する位置検出装置として構成してもよい。
また、光軸方向に垂直な第1方向と、光軸方向及び第1方向と垂直な第2方向に、第1コイル及び第2コイルが形成され、第1コイルの内周側に第1貫通孔、第2コイルの内周側に第2貫通孔が形成されたコイル基板と、第1貫通孔の内側でフレキシブル基板に第1ホールセンサと、第2貫通孔の内側でフレキシブル基板に実装される第2ホールセンサと、を備えるカメラモジュールとして構成してもよい。また、第1コイル及び第2コイルに光軸方向に沿って対向して配置された、第1磁石及び第2磁石を備える形態であってもよい。
2 フレキシブル基板
2a 実装面
3 ホールセンサ
3a 外表面
3b,512 上面
5 コイル基板
9,91 接着層
13 半田接続部
15 直方体磁石
21 外部接続端子
22 第1内部配線
23,23a,23b,23c,23d 第2内部配線
31 ホール素子
32 半田
32 半田
33,33a,33b,33c,33d,36,36a,36b,36c,36d ワイヤー配線
34 絶縁層
35,35a,35b,35c,35d 外部端子
37,314 モールド部材
51 貫通孔
52 コイルパターン部
53 中央孔
100 位置検出装置
311 感磁部
312 基板
313、電極
313a,313a,313b,313c,313d 電極
511 内側面
521,522 コイル
523 絶縁膜
Claims (2)
- パターン形成されたコイルと、貫通孔とを有するコイル基板と、
前記コイル基板が実装され、前記コイルと導通する第1内部配線を有するフレキシブル基板と、
前記コイル基板が実装された側の前記フレキシブル基板上で、前記貫通孔の内側に実装され、前記貫通孔の内側面との間に間隙を設けて配置される外表面を備えるホールセンサと
を有するホールセンサデバイスと、
レンズと、
前記コイルと対向して配置され、前記レンズの移動に伴って移動する磁石と、
を備え、
前記ホールセンサデバイスは、
前記コイルとして光軸方向に垂直な第1方向に形成された第1コイル及び前記光軸方向及び前記第1方向と垂直な第2方向に形成された第2コイルと、
前記貫通孔として前記第1コイルの内周側に第1貫通孔、前記第2コイルの内周側に第2貫通孔と
が形成された前記コイル基板と、
前記ホールセンサとして前記第1貫通孔の内側で前記フレキシブル基板に第1ホールセンサと、前記第2貫通孔の内側で前記フレキシブル基板に実装される第2ホールセンサと、
を備え、
前記磁石として前記第1コイル及び前記第2コイルに前記光軸方向に沿って対向して配置された、第1磁石及び第2磁石を備える
カメラモジュール。 - 前記コイル基板の中央領域に前記コイル基板を貫通して形成された中央孔を備え、
前記第1コイル、前記第2コイル、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔は、前記中央孔を囲んで形成されている
請求項1に記載のカメラモジュール。
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