JP6643720B2 - レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置 - Google Patents

レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置 Download PDF

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Description

本発明は、レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置に関する。
一般に、スマートフォン等の携帯端末には、小型の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、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うオートフォーカス(Auto Focus:以下「AF」と略称する)機能、及び撮影時に生じる振動を光学的に補正する振れ補正(Optical Image Stabilization:以下「OIS」と略称する)機能を有するレンズ駆動装置が適用される。
例えば、特許文献1、特許文献2には、マグネットとコイルとで構成するボイスコイルモーターによって、AF機能及びOIS機能を実現することが記載されている。
特開2013−210550号公報 特開2012−177753号公報
ところで、近年、デュアルカメラのように、複数のレンズ駆動装置を有するカメラモジュールの実用化が進められている。デュアルカメラは、焦点距離の異なる2枚の画像を同時に撮像できたり、静止画像と動画像を同時に撮像できたりするなど、利用シーンに応じて様々な可能性を有している。
しかしながら、デュアルカメラにおいては、二つのレンズ駆動装置が隣接して配置される。そのため、それぞれに、上記したAF機能やOIS機能を実現するためのマグネットやコイルを設けた場合、一方のレンズ駆動装置のマグネットからの磁気干渉によって、他方のレンズ駆動装置の動作が不安定になるおそれがある。例えば、特許文献1や特許文献2のレンズ駆動装置では、当該レンズ駆動装置の外周部分にマグネットが配置されており、当該マグネットが発生する磁界によって、他のレンズ駆動装置のコイルに磁界を作用させ、AF時やOIS時の動作が不安定になるおそれがある。
他方、二つのレンズ駆動装置同士を磁気干渉が生じない程度まで離間させた場合、カメラモジュールの小型化が阻害され、製品化する上で不利である。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、隣接する他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制できる、デュアルカメラの用途に好適なレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することを目的とする。
前述した課題を解決する本発明の第1の態様は、レンズ部を保持するレンズホルダーの周囲に配置される第1のコイル部と、前記第1のコイル部に対して径方向に離間して配置されるマグネット部と、前記マグネット部を含むオートフォーカス固定部に対して前記第1のコイル部を含むオートフォーカス可動部を光軸方向に移動可能に支持する第1の支持部材と、を有し、前記第1のコイル部と前記マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、前記オートフォーカス用駆動部に配置される前記マグネット部と、前記マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される第2のコイル部と、前記第2のコイル部を含む振れ補正固定部に対して前記マグネット部を含む振れ補正可動部を光軸直交面内で揺動可能に支持する第2の支持部材と、を有し、前記第2のコイル部と前記マグネット部で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、を備えるレンズ駆動装置であって、前記マグネット部は、平面視で、略矩形状の四辺のうちの対向する二辺に配置される第1のマグネットと他の一辺に配置される第2のマグネットとを有し、前記第2のマグネットが対向する辺は、マグネットが配置されないマグネット非配置部となっているレンズ駆動装置である。
また、前述した課題を解決する本発明の第2の態様は、レンズホルダーの周囲に配置される第1のコイル部と、前記第1のコイル部に対して径方向に離間して配置されるマグネット部と、を含み、前記マグネット部を含む第1の固定部に対して、前記レンズホルダーと前記第1のコイル部とを含む第1の可動部を、前記第1のコイル部と前記マグネット部とで構成される第1のボイスコイルモーターの駆動力を利用して、光軸方向に移動させる、第1の駆動部と、前記マグネット部と、前記マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される第2のコイル部と、を有し、前記第2のコイル部を含む第2の固定部に対して、前記第1の固定部と前記第1の可動部とを含む第2の可動部を、前記第2のコイル部と前記マグネット部で構成される第2のボイスコイルモーターの駆動力を利用して、光軸直交面内で揺動させる、第2の駆動部と、を備え、前記マグネット部は、複数のマグネットを含み、前記複数のマグネットは、前記光軸直交面を平面視した場合に前記光軸を略矩形状に囲む四辺のうちの三辺に、残余の一辺を除いて配置され、前記マグネット部は、前記四辺のうちの対向する二辺に配置される第1のマグネットと他の一辺に配置される第2のマグネットとを含み、マグネットが配置されないマグネット非配置部が、前記残余の一辺に配置される、レンズ駆動装置である。
本発明に係るレンズ駆動装置よれば、隣接する他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制することができる。
第1の実施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図 第1の実施形態に係るカメラモジュールの外観斜視図 第1の実施形態に係るカメラモジュールの分解斜視図 第1の実施形態に係るカメラモジュールの分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置のOIS可動部の分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置のOIS可動部の分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置のAF用制御部の構成を示す拡大図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置の上側弾性支持部材の平面図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置のOIS固定部の分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置のOIS固定部の分解斜視図 第1の実施形態に係るレンズ駆動装置のマグネットの配置位置について説明する図 第2の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第3の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第4の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第5の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第6の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第7の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第8の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図 第9の実施形態に係るレンズ駆動装置の構成の一例を示す図
(第1の実施形態)
以下、図1〜図13を参照して、第1の実施形態に係るレンズ駆動装置1、及び当該レンズ駆動装置1を搭載するカメラモジュールAの構成の一例について説明する。
図1A、図1Bは、本実施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、二つの隣接する背面カメラOC1、OC2からなるデュアルカメラを有する。少なくとも一方の背面カメラOC1に、本実施形態に係るカメラモジュールAが適用される。カメラモジュールAは、上記したAF機能及びOIS機能を有している。
尚、他方の背面カメラOC2は、背面カメラOC1と同様に、本実施形態に係るカメラモジュールAと同様の構成が適用されてもよいし、ボイスコイルモーターを有する他の構成が適用されてもよい。
図2は、カメラモジュールAの外観斜視図である。図3、図4は、カメラモジュールAの分解斜視図である。図3は上方斜視図であり、図4は下方斜視図である。
図2〜図4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。後述する図においても共通の直交座標系(X、Y、Z)で示している。
カメラモジュールAは、スマートフォンMで実際に撮影が行われる場合に、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方向が光軸方向であり、図中上側が光軸方向受光側(「マクロ位置側)ともいう)、下側が光軸方向結像側(「無限遠位置側」ともいう)となる。また、Z軸に直交するX方向及びY方向を「光軸直交方向」と称する。
カメラモジュールAは、AF機能及びOIS機能を実現するレンズ駆動装置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(図示略)、レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部(図示略)、及び全体を覆うカバー2等を備える。
カバー2は、光軸方向から見た平面視で正方形状の有蓋四角筒体であり、上面に円形の開口2aを有する。この開口2aからレンズ部(図示略)が外部に臨む。カバー2は、レンズ駆動装置1のOIS固定部20のベース21(図11、図12参照)に固定される。
撮像部(図示略)は、撮像素子(図示略)を有し、レンズ駆動装置1の光軸方向結像側に配置される。撮像素子(図示略)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る。撮像素子(図示略)は、レンズ部(図示略)により結像された被写体像を撮像する。
図5、図6は、レンズ駆動装置1の分解斜視図である。図5は上方斜視図であり、図6は下方斜視図である。図5、図6に示すように、レンズ駆動装置1は、OIS可動部10、OIS固定部20、及びOIS用支持部材30等を備える。
OIS可動部10は、OIS用ボイスコイルモーターを構成するOIS用マグネット部を有し、振れ補正時にXY平面内に揺動する部分である。OIS固定部20は、OIS用ボイスコイルモーターを構成するOIS用コイル部231を有し、OIS用支持部材30を介してOIS可動部10を支持する部分である。すなわち、レンズ駆動装置1のOIS用駆動部には、ムービングマグネット方式が採用されている。OIS可動部10は、AF用駆動部(AF可動部11及びAF固定部12、図7、図8参照)を含む。
OIS可動部10は、OIS固定部20に対して光軸方向受光側に離間して配置され、OIS用支持部材30によってOIS固定部20と連結される。具体的には、OIS用支持部材30は、Z方向に沿って延在する4本のサスペンションワイヤーで構成される(以下「サスペンションワイヤー30」と称する)。サスペンションワイヤー30の一端(上端)はOIS可動部10(上側弾性支持部材13、図7、図8参照)に固定され、他端(下端)はOIS固定部20(コイル基板23、図11、図12参照)に固定される。OIS可動部10は、サスペンションワイヤー30によって、XY平面内で揺動可能に支持される。
本実施の形態では、4本のサスペンションワイヤー30のうち、サスペンションワイヤー31A、31Bは制御IC161(図9参照)に制御信号を伝達する信号経路として使用され、サスペンションワイヤー32A、32Bは制御IC161の給電経路として使用される(以下「信号用サスペンションワイヤー31A、31B」、「給電用サスペンションワイヤー32A、32B」と称する)。
図7、図8は、OIS可動部10の分解斜視図である。図7は上方斜視図であり、図8は下方斜視図である。
図7、図8に示すように、OIS可動部10は、AF可動部11、AF固定部12、AF用支持部材13、14、AF用電源ライン171、172、及び信号ライン173、174等を備える。
AF可動部11は、AF用ボイスコイルモーターを構成するAF用コイル部112を有し、ピント合わせ時に光軸方向に移動する部分である。AF固定部12は、マグネット部122(AF用マグネット部)を有し、AF用支持部材13、14を介してAF可動部11を支持する部分である。すなわち、レンズ駆動装置1のAF用駆動部には、ムービングコイル方式が採用されている。
AF可動部11は、AF固定部12に対して径方向内側に離間して配置され、AF用支持部材13、14によってAF固定部12と連結される。AF用支持部材13は、AF固定部12に対してAF可動部11を上側で支持する上側弾性支持部材であり(以下「上側弾性支持部材13」と称する)、AF用支持部材14は、AF固定部12に対してAF可動部11を下側で支持する下側弾性支持部材である(以下「下側弾性支持部材14」と称する)。
AF可動部11は、レンズホルダー111、AF用コイル部112、及び位置検出用磁石15A、15Bを有する。
レンズホルダー111は、筒状のレンズ収容部111a、及びレンズ収容部111aから径方向外側に突出する平面視で略八角形状のフランジ部111b、111cを有するフランジ部111b、111cで挟まれる部分(以下「コイル巻線部」と称する)に、AF用コイル部112が巻線される。フランジ部111bの上面は、AF可動部11の光軸方向受光側への移動を規制するための被係止部となる。
レンズホルダー111は、レンズ収容部111aの上部外周において、X方向及びY方向(以下「十字方向」と称する)を45°回転した方向(以下「対角方向」と称する)と交差する4つの部分に、上側弾性支持部材13を固定するための上バネ固定部111dを有する。レンズホルダー111は、レンズ収容部111aの外周に沿って、第1のストッパー部111hを有する。第1のストッパー部111hの下面がAF可動部11の光軸方向結像側への移動を規制するための被係止部となる。
レンズホルダー111は、4つの上バネ固定部111dのうちの対角に位置する2つの上バネ固定部111dから径方向外側に突出する絡げ部111eを有する。レンズホルダー111は、絡げ部111eが配置されていない2つの上バネ固定部111dに、位置検出用磁石15A、15Bを収容する磁石収容部111fを有する。また、レンズホルダー111は、フランジ部111cの下面において、十字方向と交差する4つの部分に、下側弾性支持部材14を固定するための下バネ固定部111gを有する。
AF用コイル部112は、ピント合わせ時に通電される空芯コイルであり、レンズホルダー111のコイル巻線部の外周面に巻線される。AF用コイル部112の両端は、レンズホルダー111の絡げ部111e、111eに絡げられる。AF用コイル部112の通電電流は制御IC161(図9参照)によって制御される。
位置検出用磁石15A、15Bは、レンズホルダー111の磁石収容部111fに配置される。AF用制御部に対応する側に配置される位置検出用磁石15A(以下「第1の位置検出用磁石15A」と称する)が、実際にAF可動部11の位置検出に用いられる。他方の位置検出用磁石15B(以下「第2の位置検出用磁石15B」と称する)は、AF可動部11の位置検出には用いられないダミー磁石である。第2の位置検出用磁石15Bは、AF可動部11に作用する磁力をバランスさせ、AF可動部11の姿勢を安定させるために配置される。すなわち、第2の位置検出用磁石15Bを配置しない場合、マグネット部122が発生する磁界によってAF可動部11に片寄った磁力が作用し、AF可動部11の姿勢が不安定となるので、第2の位置検出用磁石15Bを配置することにより、これを防止している。
AF固定部12は、マグネットホルダー121、マグネット部122、及びAF用制御部16を有する。
マグネットホルダー121は、正方形状の上部枠体121a、及び上部枠体121aの四隅に垂設される脚部121bを有する。4つの脚部121bは、それぞれ、上部枠体121aの4辺に沿ってマグネット部122を保持するマグネット保持部121cを有する。また、脚部121bは、それぞれ、径方向内側に円弧状に凹むワイヤー挿通部121dを有する。ワイヤー挿通部121dに、サスペンションワイヤー30が配置される(図5、図6参照)。ワイヤー挿通部121dを設けることにより、OIS可動部10が揺動する際に、サスペンションワイヤー30とマグネットホルダー121が干渉するのを回避することができる。
マグネットホルダー121は、上部に、径方向内側に張り出す第2のストッパー部121eを有する。マグネットホルダー121は、レンズホルダー111のレンズ収容部111a、上バネ固定部111d、絡げ部111e、第1のストッパー部111hに対応する部分が切り欠かれた開口を有する。AF可動部11は、マグネットホルダー121の上面よりも光軸方向受光側に移動することができる。AF可動部11が光軸方向受光側に移動するときに、レンズホルダー111のフランジ部111bに第2のストッパー部121eが当接することにより、AF可動部11の光軸方向受光側への移動が規制される。
また、第2のストッパー部121eの上面には、上側弾性支持部材13のアーム部131c、131f、132c、132f(図10参照)が載置される。第2のストッパー部121eには、ダンパー収容部121jが配置される。
マグネットホルダー121は、脚部121bの下面に、下側弾性支持部材14を固定するための下バネ固定部121fを有する。マグネットホルダー121は、上部の四隅に、上側弾性支持部材13を固定するための上バネ固定部121hを有する。
上バネ固定部121hの角部121iは、マグネットホルダー121の上面(上側弾性支持部材13が取り付けられる面)よりも下側に凹んで形成され、上側弾性支持部材13を取り付けたときに、隙間が形成されるようになっている(以下「「ダンパー配置部121i」と称する)。ダンパー配置部121iの頂角部は外側に延出し、円弧状に切り欠かれている。ダンパー配置部121iの円弧状に切り欠かれている部分は、ワイヤー挿通部121dに連通する。
また、マグネットホルダー121は、一つの脚部121bに、AF用制御部16を収容するためのIC収容部121gを有する。
マグネット部122は、3つの直方体状のマグネット122A〜122Cを有する。マグネット122A〜122Cは、マグネットホルダー121のマグネット保持部121cに、接着により固定される。マグネット122A〜122Cは、AF用コイル部112に径方向に横切る磁界が形成されるように着磁される。例えば、マグネット122A〜122Cは、内周側がN極、外周側がS極に着磁された永久磁石である。
マグネット部122及びAF用コイル部112によって、AF用ボイスコイルモーターが構成される。本実施の形態では、マグネット部122は、AF用マグネット部とOIS用マグネット部を兼用する。
図9は、AF用制御部16の構成を示す拡大図である。AF用制御部16は、マグネットホルダー121のIC収容部121gに配置される。
AF用制御部16は、制御IC161、制御IC161が実装されるAF用回路基板162、及びコンデンサー(符号略)を有する。
制御IC161は、ホール効果を利用して磁界の変化を検出するホール素子(図示略)を内蔵し、Z位置検出部として機能する。制御IC161は、ホール素子(図示略)の検出方向が光軸方向と一致するように配置される。制御IC161は、主として第1の位置検出用磁石15Aによる磁界の変化を検出する。これにより、光軸方向におけるAF可動部11の位置が検出される。
また、制御IC161は、AF用コイル部112の通電電流を制御するコイル制御部(図示略)を有する。制御IC161は、AF用コイル部112に電気的に接続され、信号用サスペンションワイヤー31A、31B及び信号ライン173、174を介して供給される制御信号及びホール素子による検出結果に基づいて、AF用コイル部112の通電電流を制御する。
AF用回路基板162は、電源出力端子162a、162f、電源入力端子162b、162e、及び信号入力端子162c、162dを有する。電源出力端子162a、162fは上側弾性支持部材13(上側板バネ131、132)に接続され、電源入力端子162b、162eはAF用電源ライン171、172に接続され、信号入力端子162c、162dは信号ライン173、174に接続される。
AF用回路基板162は、電源出力端子162a、162f、電源入力端子162b、162e、及び信号入力端子162c、162dを有する。電源出力端子162a、162fは上側弾性支持部材13(上側板バネ131、132)に接続され、電源入力端子162b、162eはAF用電源ライン171、172に接続され、信号入力端子162c、162dは信号ライン173、174に接続される。
上側弾性支持部材13、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174は、例えばベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等で形成される。
図10は、上側弾性支持部材13、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174の構成を示す平面図である。図10Aは、上側弾性支持部材13、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174をAF可動部11及びAF固定部12に取り付ける前の状態を示し、図10Bは、取り付けた後の状態を示す。
図10に示すように、上側弾性支持部材13、AF用電源ライン171、172、信号ライン173、174は、全体として平面視で正方形状、すなわちマグネットホルダー121の上部枠体121aと同等の形状を有し、上部枠体121a上に互いに接触しないように配線される。上側弾性支持部材13は、マグネットホルダー121とレンズホルダー111を連結するため、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174の内側に配置される。上側板バネ131、132、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174は、例えば一枚の板金をエッチング加工することにより形成される。
上側弾性支持部材13は、AF固定部12に対してAF可動部11を弾性支持する上側板バネ131、132である。上側板バネ131、132は、AF用コイル部112に給電するためのコイル用電源ラインとして機能する。AF用電源ライン171、172は、給電用サスペンションワイヤー32B、32Aに接続され、AF用制御部16(制御IC161)に給電する。信号ライン173、174は、信号用サスペンションワイヤー31B、31Aに接続され、AF用制御部16(制御IC161)に制御信号を供給する。
上側板バネ131は、2つのバネ部131A、131Bを有する。バネ部131Aは、レンズホルダー111に固定されるレンズホルダー固定部131a、マグネットホルダー121に固定されるマグネットホルダー固定部131b、及びレンズホルダー固定部131aとマグネットホルダー固定部131bを連結するアーム部131cを有する。同様に、バネ部131Bは、レンズホルダー固定部131d、マグネットホルダー固定部131e、及びアーム部131fを有する。レンズホルダー固定部131a、131dは、レンズホルダー111のレンズ収容部111aに沿って連結されている。
レンズホルダー固定部131a、131dの固定穴(符号略)が、レンズホルダー111の上バネ固定部111dの位置決めボス(符号略)に挿嵌されることにより、レンズホルダー111に対して上側板バネ131が位置決めされ、固定される。また、マグネットホルダー固定部131b、131eの固定穴(符号略)が、マグネットホルダー121の上バネ固定部121eの位置決めボス(符号略)に挿嵌されることにより、マグネットホルダー121に対して上側板バネ131が位置決めされ、固定される。
アーム部131c、131fは、湾曲形状を有し、AF可動部11が移動するときに弾性変形する。上側板バネ131は、アーム部131c、131fのそれぞれから分岐して延在するダンパー固定部131j、131kを有する。ダンパー固定部131j、131kは、マグネットホルダー121のダンパー収容部121jに配置され、ダンパー材によって埋め込まれる。
上側板バネ131は、マグネットホルダー固定部131bからX方向に沿う一方の周縁に向かって延在する補助固定部131gを有する。補助固定部131gは、マグネットホルダー121の上面に配置され、マグネットホルダー121に対する上側板バネ131の固定状態を補強する。
上側板バネ131は、マグネットホルダー固定部131eからAF用回路基板162に向かって延在する端子接続部131hを有する。端子接続部131hは、AF用制御部16の電源出力端子162aに接続される。上側板バネ131は、レンズホルダー固定部131a、131dの連結部分から分岐して延在するコイル接続部131iを有する。コイル接続部131iの先端部は、U字形状を有する。コイル接続部131iは、AF用コイル部112の一端部と、半田付けにより接続される。すなわち、AF用制御部16とAF用コイル部112は、上側板バネ131を介して電気的に接続される。
上側板バネ132は、基本的な構造は上側板バネ131と同様である。すなわち、上側板バネ132は、2つのバネ部132A、132Bを有する。バネ部132A、132Bは、レンズホルダー固定部132a、132d、マグネットホルダー固定部132b、132e、及びアーム部132c、132fを有する。レンズホルダー固定部132a、132dは、レンズホルダー111のレンズ収容部111aに沿って連結されている。
レンズホルダー固定部132a、132dの固定穴(符号略)が、レンズホルダー111の上バネ固定部111dの位置決めボス(符号略)に挿嵌されることにより、レンズホルダー111に対して上側板バネ132が位置決めされ、固定される。また、マグネットホルダー固定部132b、132eの固定穴(符号略)が、マグネットホルダー121の上バネ固定部121eの位置決めボス(符号略)に挿嵌されることにより、マグネットホルダー121に対して上側板バネ132が位置決めされ、固定される。
アーム部132c、132fは、湾曲形状を有し、AF可動部11が移動するときに弾性変形する。上側板バネ132は、アーム部132c、132fのそれぞれから分岐して延在するダンパー固定部132j、132kを有する。ダンパー固定部132j、132kは、マグネットホルダー121のダンパー収容部121jに配置され、ダンパー材によって埋め込まれる。
上側板バネ132は、マグネットホルダー固定部132bからX方向に沿う一方の周縁を形成しつつマグネットホルダー固定部132eに向かって延在する補助固定部132gを有する。補助固定部132gは、マグネットホルダー121の上面に配置され、マグネットホルダー121に対する上側板バネ132の固定状態を補強する。
上側板バネ132は、マグネットホルダー固定部132eからAF用回路基板162に向かって延在する端子接続部132hを有する。端子接続部132hは、AF用制御部16の電源出力端子162fに接続される。上側板バネ132は、レンズホルダー固定部132a、132dの連結部分から分岐して延在するコイル接続部132iを有する。コイル接続部132iの先端部は、U字形状を有する。コイル接続部132iは、AF用コイル部112の他端部と、半田付けにより接続される。すなわち、AF用制御部16とAF用コイル部112は、上側板バネ132を介して電気的に接続される。
AF用電源ライン171、172は、マグネットホルダー固定部171a、172a、ワイヤー接続部171c、172c、及び端子接続部171d、172dを有する。
AF用電源ライン171、172は、マグネットホルダー固定部171a、172aの固定穴(符号略)がマグネットホルダー121の上バネ固定部121hの位置決めボス(符号略)に挿嵌されることにより、マグネットホルダー121に対して位置決めされ、固定される。
ワイヤー接続部171c、172cは、給電用サスペンションワイヤー32B、32A(図5、図6参照)に接続される。ワイヤー接続部171c、172cは、リンク部171b、172bによってマグネットホルダー固定部171aと連結される。端子接続部171d、172dは、マグネットホルダー固定部171a、172aからAF用回路基板162に向かって延在し、AF用制御部16の電源入力端子162b、162eに接続される。
信号ライン173、174は、マグネットホルダー固定部173a、174a、ワイヤー接続部173c、174c、及び端子接続部173d、174dを有する。
信号ライン173、174は、マグネットホルダー固定部173aの固定穴(符号略)がマグネットホルダー121の上バネ固定部121hの位置決めボス(符号略)に挿嵌されることにより、マグネットホルダー121に対して位置決めされ、固定される。
ワイヤー接続部173c、174cは、信号用サスペンションワイヤー31B、31A(図5、図6参照)に接続される。ワイヤー接続部173c、174cは、リンク部173b、174bによってマグネットホルダー固定部173aと連結される。端子接続部173d、174dは、マグネットホルダー固定部173a、174aからAF用回路基板162に向かって延在し、AF用制御部16の信号入力端子162c、162dに接続される。
AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174において、リンク部171b、172b、173b、174bは、マグネットホルダー固定部171a、172a、173a、174aから角部に向かって延在する2つの第1リンク(符号略)と、第1リンクの合流部分から内側に屈曲する第2リンク(符号略)を有する。第2リンクの先端に、ワイヤー接続部171c、172c、173c、174cが配置される。すなわち、マグネットホルダー固定部171a、172a、173a、174aとワイヤー接続部171c、172c、173c、174cの間に介在するリンク部171b、172b、173b、174bは、リンク長を確保しつつ多関節化されている。
これにより、振れ補正を行う際にリンク部171b、172b、173b、174bに生じる応力が緩和されるので、チルト特性が向上するとともに、落下等の衝撃に対する耐性が向上する。
上側弾性支持部材13において、上側板バネ131、132のダンパー固定部131j、131k、132j、132kは、マグネットホルダー121のダンパー収容部121jに配置され、ダンパー材によって埋め込まれる。また、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174において、ワイヤー接続部171c、172c、173c、174cと、マグネットホルダー121のダンパー配置部121iの間には隙間が形成され、この隙間にはサスペンションワイヤー30を取り囲むようにダンパー材が配置される。ダンパー材が上側弾性支持部材13とマグネットホルダー121との間に介在することとなる。
上側弾性支持部材13とマグネットホルダー121との間にダンパー材(図示略)を介在させることにより、不要共振(高次の共振モード)の発生が抑制されるので、動作の安定性を確保することができる。ダンパー材は、ディスペンサーを使用して容易に塗布することができる。ダンパー材としては、例えば紫外線硬化性のシリコーンゲルを適用できる。
下側弾性支持部材14は、上側弾性支持部材13と同様に、例えばベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等からなる板バネであり(以下「下側板バネ14」と称する)、全体として平面視で正方形状を有する。下側板バネ14は、AF固定部12(マグネットホルダー121)とAF可動部11(レンズホルダー111)とを弾性的に接続する。下側板バネ14は、エッチング加工により成形される。
下側板バネ14(下側弾性支持部材)は、4つのバネ部141〜144を有する。バネ部141は、レンズホルダー111に固定されるレンズホルダー固定部141a、レンズホルダー固定部141aから90°回転した位置に配置されマグネットホルダー121に固定されるマグネットホルダー固定部141b、及びレンズホルダー固定部141aとマグネットホルダー固定部141bを連結するアーム部141cを有する。バネ部142〜144も同様の構成を有する。
レンズホルダー固定部141a〜144aは、隣り合うレンズホルダー固定部同士が連結されており、全体として、レンズホルダー111の下バネ固定部111gに対応する形状を有する。レンズホルダー固定部141a〜144aの固定穴が、レンズホルダー111の下バネ固定部111gの位置決めボスに挿嵌されることにより、レンズホルダー111に対して下側板バネ14が位置決めされ、固定される。
マグネットホルダー固定部141b〜144bは、マグネットホルダー121の下バネ固定部121fに対応する形状を有する。マグネットホルダー固定部141b〜144bの固定穴が、下バネ固定部121eの位置決めボスに挿嵌されることにより、マグネットホルダー121に対して下側板バネ14が位置決めされ、固定される。
OIS可動部10において、マグネットホルダー121には、AF用制御部16、上側弾性支持部材13、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174が取り付けられる。
このとき、上側板バネ131、132の端子接続部131h、132hは、AF用回路基板162の電源出力端子162a、162fにはんだ付けされ、電気的に接続される。AF用電源ライン171、172の端子接続部171d、172dは、AF用回路基板162の電源入力端子162b、162eにはんだ付けされ、電気的に接続される。信号ライン173、174の端子接続部173d、174dは、AF用回路基板162の信号入力端子162c、162dにはんだ付けされ、電気的に接続される。
レンズホルダー111には、AF用コイル部112、位置検出用磁石15A、15B、及び下側板バネ14が取り付けられる。この状態で、レンズホルダー111が光軸方向結像側からマグネットホルダー121に挿嵌される。すなわち、レンズホルダー111は、AF用コイル部112がマグネット部122と対向するように、マグネットホルダー121の内側に配置される。そして、上側板バネ131、132がレンズホルダー111に取り付けられ、下側板バネ14がマグネットホルダー121に取り付けられる。また、マグネットホルダー121に、マグネット部122が取り付けられる。
このとき、上側板バネ131のコイル接続部131iは、レンズホルダー111の一方の絡げ部111eに絡げられたAF用コイル部112の一端部にはんだ付けされ、電気的に接続される。同様に、上側板バネ132のコイル接続部132iは、レンズホルダー111の他方の絡げ部111eに絡げられたAF用コイル部112の他端部にはんだ付けされ、電気的に接続される。
図11、図12は、OIS固定部20の分解斜視図である。図11は上方斜視図であり、図12は下方斜視図である。図11、図12に示すように、OIS固定部20は、ベース21、センサー基板22、コイル基板23、及びXY位置検出部24等を備える。
ベース21は、平面視で正方形状の部材であり、中央に円形の開口21aを有する。ベース21は、開口21aの周縁部において、コイル基板23の位置決め穴23c及びセンサー基板22の位置決め穴22bと対応する位置に位置決めボス21bを有する。
ベース21は、周縁部において、センサー基板22の制御端子22cと対応する位置に凹部21cを有する。凹部21cは、下方に向かって外側に拡がるテーパー形状を有する。また、ベース21は、開口210aの周縁部において、ホール素子24A、24Bを収容するホール素子収容部21d、センサー基板22の電源端子22dを収容する端子収容部21eを有する。
コイル基板23は、ベース21と同様に平面視で正方形状の基板であり、中央に円形の開口23aを有する。コイル基板23は、四隅に、切欠部23bを有する。また、コイル基板23は、開口23aの周縁部において、対角方向と交差する2箇所に、位置決め穴23cを有する。
コイル基板23は、光軸方向においてマグネット部122と対向する位置にOIS用コイル部231を有する。OIS用コイル部231は、マグネット122A〜122Cに対応する3つのOIS用コイル部231A〜231Cを有する。OIS用コイル部231A〜231Cのそれぞれの長辺部分を、マグネット122A〜122Cの底面から放射される磁界がZ方向に横切るように、OIS用コイル部231A〜231C及びマグネット122A〜122Cの大きさや配置が設定される。マグネット部122とOIS用コイル部231とで、OIS用ボイスコイルモーターが構成される。
センサー基板22は、ベース21と同様に平面視で正方形状の基板であり、中央に円形の開口22aを有する。センサー基板22は、開口22aの周縁部において、コイル基板23の位置決め穴23cと対応する位置に位置決め穴22bを有する。センサー基板22は、Y方向に沿う2辺に、それぞれ下方に屈曲して形成される端子22cを有する。端子22cは、撮像部(図示略)と電気的に接続される。
センサー基板22は、開口22aの内周縁部の対角方向と交差する2箇所に、OIS用コイル部231に給電するための電源端子22dを有する。センサー基板22は、四隅に、サスペンションワイヤー30の他端(下端)が挿入されるワイヤー固定穴22eを有する。
また、センサー基板22は、OIS可動部10(AF用制御部16)及びOIS用コイル部231に給電するための電源ライン(図示略)、XY位置検出部24A、24Bから出力される検出信号用の信号ライン(図示略)、OIS可動部10におけるオートフォーカス動作を制御するための制御信号用の信号ライン(図示略)を含む配線パターンを有する。センサー基板22の裏面には、XY平面におけるOIS可動部10の位置を検出するXY位置検出部24A、24Bが配置される。
位置検出部24A、24Bは、例えばホール効果を利用して磁界を検出するホール素子である(以下「ホール素子24A、24B」と称する)。ホール素子24A、24Bは、センサー基板22の下面の隣接する2辺において、それぞれの略中央に配置される。マグネット部122によって形成される磁界を、ホール素子24A、24Bで検出することにより、XY平面におけるOIS可動部10の位置を特定することができる。なお、マグネット部122とは別に、位置検出用磁石をOIS可動部10に配置するようにしてもよい。
OIS固定部20において、コイル基板23とセンサー基板22は、はんだ付けにより接着される。これにより、OIS用コイル部231とセンサー基板22の電源ライン(図示略)が電気的に接続される。
ベース21の位置決めボス21bにOIS用コイル基板23の位置決め穴23c及びセンサー基板22の位置決め穴22bが挿嵌され、OIS用コイル基板23及びセンサー基板22がベース21に載置される。センサー基板22の端子22cがベース21の凹部21cに係合されることにより、OIS用コイル基板23及びセンサー基板22がベース21に固定される。
レンズ駆動装置1においては、信号用サスペンションワイヤー31A、31Bの一端が、それぞれ、信号ライン174、173のワイヤー接続部174c、173cに挿通され、はんだ付けにより固定される。給電用サスペンションワイヤー32A、32Bの一端が、それぞれ、AF用電源ライン172、171のワイヤー接続部172c、171cに挿通され、はんだ付けにより固定される。これにより、サスペンションワイヤー30と、AF用電源ライン171、172及び信号ライン173、174が電気的に接続される。
サスペンションワイヤー30の他端(下端)は、センサー基板22のワイヤー固定穴22eに挿通され、はんだ付けにより固定される。これにより、サスペンションワイヤー30とセンサー基板22の電源ライン及び信号ラインが電気的に接続される。すなわち、サスペンションワイヤー30と上側弾性支持部材13を介して、AF用制御部16への給電及び動作制御が可能となる。
次に、本実施形態に係るレンズ駆動装置1のマグネット部122の配置位置について説明する。
図13A、図13Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1のマグネット部122の配置位置について説明する図である。図13Aはレンズ駆動装置1の平面図、図13Bはレンズ駆動装置1のA−A’軸に沿った断面図を示す。尚、図13AのOC2は、隣接する背面カメラの他のレンズ駆動装置を表している。
マグネット122A〜122Cは、マグネットホルダー121の矩形状の外縁部の四辺のうち、他のレンズ駆動装置と隣接する一辺以外の三辺に配置される。換言すると、マグネットホルダー121は、外縁部の四辺のうち三辺をマグネット配置部Qとし、他のレンズ駆動装置と隣接する一辺については、マグネット122が配置されないマグネット非配置部Rとする。これによって、隣接する他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制することができる。
尚、図13A、図13B中では、マグネットホルダー121の外縁部のX方向に対向する二辺のうち+X方向がマグネット非配置部Rに対応し、−X方向がマグネット配置部Qに対応する。又、マグネットホルダー121の外縁部のY方向に対向する二辺がマグネット配置部Qに対応する。換言すると、マグネット122Bは、マグネット非配置部Rに対向する辺に配置され、マグネット122A、122Cは、マグネット非配置部Rに隣接する二辺に配置されている。
マグネット122A〜122Cは、例えば、直方体状の永久磁石が適用される。本実施形態では、レンズ駆動装置1全体を小型化するため、マグネット122A〜122Cは、AF用及びOIS用で共用されており、AF用コイル部112に対して径方向に横切る磁界、及びOIS用コイル部231A〜231Cに対して光軸方向に横切る磁界を形成する。
<レンズ駆動装置の動作>
レンズ駆動装置1において振れ補正を行う場合には、OIS用コイル部231への通電が行われる。具体的には、OIS用駆動部では、カメラモジュールAの振れが相殺されるように、振れ検出部(図示略、例えばジャイロセンサー)からの検出信号に基づいて、OIS用コイル部231の通電電流が制御される。このとき、XY位置検出部24A、24Bの検出結果をフィードバックすることで、OIS可動部10の揺動を正確に制御することができる。
OIS用コイル部231に通電すると、マグネット部122の磁界とOIS用コイル部231に流れる電流との相互作用により、OIS用コイル部231にローレンツ力が生じる(フレミング左手の法則)。ローレンツ力の方向は、OIS用コイル部231の長辺部分における磁界の方向(Z方向)と電流の方向(X方向又はY方向)に直交する方向(Y方向又はX方向)である。OIS用コイル部231は固定されているので、マグネット部122に反力が働く。この反力がOIS用ボイスコイルモーターの駆動力となり、マグネット部122を有するOIS可動部10がXY平面内で揺動し、振れ補正が行われる。
レンズ駆動装置1において自動ピント合わせを行う場合には、AF用コイル部112への通電が行われる。AF用コイル部112における通電電流は、AF用制御部16(制御IC161)によって制御される。具体的には、制御IC161は、サスペンションワイヤー31A、31B及び信号ライン174、173を介して供給される制御信号及び制御IC161に内蔵されているホール素子(図示略)による検出結果に基づいて、AF用コイル部112への通電電流を制御する。
AF用コイル部112に通電すると、マグネット部122の磁界とAF用コイル部112に流れる電流との相互作用により、AF用コイル部112にローレンツ力が生じる。ローレンツ力の方向は、磁界の方向(X方向又はY方向)とAF用コイル部112に流れる電流の方向(Y方向又はX方向)に直交する方向(Z方向)である。マグネット部122は固定されているので、AF用コイル部112に反力が働く。この反力がAF用ボイスコイルモーターの駆動力となり、AF用コイル部112を有するAF可動部11が光軸方向に移動し、ピント合わせが行われる。
レンズ駆動装置1のAF用制御部16においては、制御IC161に内蔵されるホール素子の検出信号に基づいて、クローズドループ制御が行われる。クローズドループ制御方式によれば、ボイスコイルモーターのヒステリシス特性を考慮する必要がなく、またAF可動部11の位置が安定したことを直接的に検出できる。さらには、像面検出方式の自動ピント合わせにも対応できる。したがって、応答性能が高く、自動ピント合わせ動作の高速化を図ることができる。
ここで、ピント合わせを行わない無通電時には、AF可動部11は、上側板バネ131、132及び下側板バネ14によって、無限遠位置とマクロ位置との間に吊られた状態(以下「基準状態」と称する)となる。すなわち、OIS可動部10において、AF可動部11(レンズホルダー111)は、上側板バネ131、132及び下側板バネ14によって、AF固定部12(マグネットホルダー121)に対して位置決めされた状態で、Z方向両側に変位可能に弾性支持される。
ピント合わせを行うときには、AF可動部11を基準状態からマクロ位置側へ移動させるか、無限遠位置側に移動させるかに応じて、電流の向きが制御される。また、AF可動部11の移動距離に応じて、電流の大きさが制御される。
ピント合わせ時にAF可動部11が無限遠位置側へ移動する場合、レンズホルダー111の第1のストッパー部111hの下面がマグネット部122の上面に近づき、最終的に当接する。すなわち、レンズホルダー111の第1のストッパー部111hの下面とマグネット部122の上面によって、無限遠位置側への移動が規制される。
一方、ピント合わせ時にAF可動部11がマクロ位置側へ移動する場合、レンズホルダー111のフランジ部111bの上面がマグネットホルダー121の第2のストッパー部121eの下面に近づき、最終的に当接する。すなわち、レンズホルダー111のフランジ部111bの上面とマグネットホルダー121の第2のストッパー部121eの下面によって、マクロ位置側への移動が規制される。
以上、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、マグネット部122の配置位置を略矩形状の四辺のうち三辺についてはマグネット配置部Qとし、一辺についてはマグネット非配置部Rとすることで、マグネット非配置部R側に隣接して配置された他のレンズ駆動装置への磁気干渉を抑制することができる。
(第2の実施形態)
次に、図14A、図14Bを参照して、第2の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図14A、図14Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図14Aは平面図、図14Bは図14AのA−A’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、レンズホルダー111がマグネットホルダー121のマグネット非配置部Rの側に偏位した位置で支持されている点、及び、マグネット122Bがマグネット122A、122Cに比してサイズが大きな形状を呈する点で、第1の実施形態と相違する。尚、第1の実施形態と共通する構成については、説明を省略する(以下、他の実施形態についても同様)。
尚、説明の便宜のため、図14A、図14B中では、OIS固定部20は省略している。但し、OIS固定部20の各OIS用コイル部231A〜231Cは、第1の実施形態と同様に、各マグネット122A〜122Cに対して光軸方向に離間する位置に配置されている(以下、他の実施形態についても同様)。
マグネット非配置部Rを設けた場合、OIS可動部10(マグネットホルダー121及びレンズホルダー111)は、XY平面における四辺の中での重量バランスが崩れるため、振れ補正の際、不要な共振現象が発生するおそれがある。特に、OIS可動部10は、複数本のサスペンションワイヤー30で揺動自在に支持されているため、共振現象が発生しやすい状態となっている。
加えて、OIS可動部10をX方向へ駆動する際には、マグネット122Bのみの磁界を利用して行うことになるため、X方向への振れ補正の駆動力も小さくなる。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、上記構成によって、これらの状態を解消する。つまり、レンズホルダー111がマグネットホルダー121のマグネット非配置部Rの側に偏位した位置で支持されることによって、OIS可動部10全体としての重量バランスを四辺の中で均等にし、OIS可動部10の移動状態を安定にすることができる。
加えて、マグネット122Bは、レンズホルダー111がマグネットホルダー121のマグネット非配置部Rの側に偏位した位置に配置されることに伴って形成されたスペースを利用して、上記の重量バランスを保ちながら、サイズを大きくしている。これによって、当該マグネット122Bから作用させるOIS用コイル部231Bへの磁界を増強し、X方向への駆動力を高めることができる。又、マグネット122Bから作用させるAF用コイル部112への磁界を増強し、光軸方向への駆動力も高めることができる。尚、ここで、マグネット122Bのサイズを大きくするとは、OIS用コイル部231Bに作用させるX方向の磁界が増強するように、磁界を発生する面積を大きくしたり、着磁領域を大きくすることを意味する。
このように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態と同様に、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制するとともに、更に、振れ補正の際に、OIS可動部10の移動状態を安定させることができる。加えて、その際に、マグネット122Bのサイズを大きくすることによって、マグネット非配置部Rが存在するX方向の駆動力を増強させることができる。
(第3の実施形態)
次に、図15A、図15Bを参照して、第3の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図15A、図15Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図15Aは平面図、図15Bは図15AのA−A’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、AF用コイル部112及びマグネット122A〜122Cが、AF用コイル部112に電流を通流した際に、各方向からAF用コイル部112に生ずる駆動力の合力のベクトルが光軸方向に一致するように構成されている点で、第1の実施形態と相違する。
マグネット非配置部Rを設けた場合、AF用コイル部112に電流を通流した際に、AF用コイル部112の+X方向の位置で生ずる駆動力がなくなるため、AF用コイル部112全体に生ずる駆動力の合力のベクトルは、光軸方向から+X方向に傾斜した方向となるおそれがある(以下、「AFチルト」と称する)。AFチルトが発生すると、オートフォーカスが困難となる。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、AFチルトを防止するべく、以下のような構成を採用する。
二辺のY方向側のマグネット122A、122Cは、共に、レンズホルダー111の中心に対してマグネット非配置部Rの側に偏位した位置に配置されている。更に、AF用コイル部112は、マグネット非配置部Rに対向するX方向側のマグネット122Bと対向する領域が小さくなるような形状を呈する。具体的には、AF用コイル部112は、平面視で、矩形状からマグネット122Bの側に凸に変形した六角形形状を呈する。換言すると、AF用コイル部112は、マグネット122Bに対して対向する領域、及びマグネット122A、122Cに対して対向する領域が略同一の長さとなる形状を呈する。
当該構成とすることによって、AF用コイル部112の通電電流とマグネット122Aから生ずる磁界との相互作用による駆動力、AF用コイル部112の通電電流とマグネット122Bから生ずる磁界との相互作用による駆動力、及びAF用コイル部112の通電電流とマグネット122Cから生ずる磁界との相互作用による駆動力をバランスさせ、AF可動部11(レンズホルダー111)に対する駆動力の合力のベクトルを光軸に一致させることができる。換言すると、AF用コイル部112に作用するモーメントが打ち消されることになる。
但し、マグネット122A、122Cが生ずる磁力を強める等によって、AF用コイル部112の通電電流とマグネット122A、122B、122Cから生ずる磁界との相互作用による駆動力をバランスさせることができれば、AF用コイル部112の形状は、第1の実施形態と同様であってもよい。
このように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態と同様に、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制するとともに、更に、オートフォーカスの際のAFチルトの発生を抑制することができる。
(第4の実施形態)
次に、図16A、図16Bを参照して、第4の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図16A、図16Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図16Aは平面図、図16Bは図16AのA−A’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、マグネット非配置部Rに非磁性材料のバランスウェイト123が配置されている点で、第1の実施形態と相違する。
上記したように、マグネット非配置部Rを設けた場合、OIS可動部10(マグネットホルダー121及びレンズホルダー111)は、四辺の中での重量バランスが崩れるため、振れ補正の際、不要な共振現象が発生するおそれがある。そこで、本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、上記構成によって、振れ補正の際の不要な共振現象を防止する。
より詳細には、バランスウェイト123は、他の三辺のマグネット122A〜122Cとの重量バランスのため設けられ、マグネット非配置部Rに配置される。バランスウェイト123としては、例えば、マグネット部122と略同一の重量及び形状の非磁性材料を用いることができる。
これによって、OIS可動部10全体としての重量バランスを四辺の中で均等することができるため、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制しつつ、更に、振れ補正の際に、OIS可動部10の移動状態を安定させることができる。
(第5の実施形態)
次に、図17A、図17Bを参照して、第5の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図17A、図17Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図17Aは平面図、図17Bは図17AのA−A’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、マグネット非配置部Rに対向する辺のマグネット122Bとして、長手方向に直交する断面における着磁領域が光軸方向と径方向それぞれに二分割され、隣接する着磁領域同士が互いに異なる磁極に着磁された両面四極マグネットが採用されている点で、第1の実施形態と相違する。本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、上記構成によって、AFチルトを防止する。
より詳細には、マグネット122Bは、略直方体のXZ断面における着磁領域が、X方向とZ方向それぞれに二分割にされている。そして、マグネット122Bの+X側の着磁領域には下方側から順にS極、N極に着磁され、−X側の着磁領域には下方側から順にN極、S極に着磁されている。
尚、マグネット122Bは、AF用コイル部112と対向する領域がZ方向に分割した着磁領域の中央付近となり、且つ、OIS用コイル部231Bの+Y側の巻き線に対向する領域と−Y側の巻き線に対向する領域とが異なる磁極の着磁領域となるように配置されている。
これによって、AF用コイル部112に対するマグネット122Bからの磁界の作用が低減される。これにより、AF用コイル部112には、オートフォーカスの際、主にマグネット122A及びマグネット122Cが生成する磁界の作用によって駆動力が生じる。つまり、AF可動部11(レンズホルダー111)に対して働く駆動力の合力のベクトルが光軸に一致するので、AFチルトを防止できる。
このように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態と同様に、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制するとともに、更に、オートフォーカスの際のAFチルトの発生を抑制することができる。
(第6の実施形態)
次に、図18A、図18Bを参照して、第6の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図18A、図18Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図18Aは平面図、図18Bは図18AのA−A’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、マグネット非配置部Rに対向する位置のマグネット122BとAF用コイル部112の間に、ヨーク124を介在させる点で、第1の実施形態と相違する。本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、当該構成によって、AFチルトを防止する。
より詳細には、ヨーク124は、マグネットホルダー121において、マグネット122BとAF用コイル部112の間に介在するように配置されている。ヨーク124は、磁性材料であり、マグネット122BからAF用コイル部112に作用する磁界を遮蔽する。
これによって、AF用コイル部112に対するマグネット122Bからの磁界の作用を低減し、AF用コイル部112には、オートフォーカスの際、主にマグネット122A及びマグネット122Cが生成する磁界の作用によって駆動力が生じる。換言すると、AF用コイル部112に作用するモーメントが打ち消されることになる。そうすることで、AF可動部11(レンズホルダー111)に対して働く駆動力の合力のベクトルを光軸に一致させ、AFチルトを防止する。
このように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態と同様に、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制するとともに、更に、オートフォーカスの際のAFチルトの発生を抑制することができる。
(第7の実施形態)
次に、図19A、図19Bを参照して、第7の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図19A、図19Bは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図19Aは平面図、図19Bは図19AのA−A’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、第6の実施形態と同様に、マグネット122BとAF用コイル部112の間にヨーク124が配置される点で、第1の実施形態と相違する。本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、当該構成によって、AFチルトを防止する。
より詳細には、本実施形態に係るヨーク124は、マグネット122BとAF用コイル部112の間に介在するととともに、当該位置から延在して、マグネット非配置部Rに隣接する二辺に配置されたマグネット122A、122Cを外周から囲むように、マグネットホルダー121の外縁部に沿って配置される。
これによって、AF用コイル部112に対するマグネット122Bからの磁界の作用を低減し、AF用コイル部112には、オートフォーカスの際、主にマグネット122A及びマグネット122Cが生成する磁界の作用によって駆動力が生じる。これにより、AF可動部11(レンズホルダー111)に対して働く駆動力の合力のベクトルが、光軸に一致するので、AFチルトを防止することができる。
加えて、ヨーク124でマグネット122A、122Cを外周から囲むことによって、マグネット122A、122Cから当該レンズ駆動装置1の外部への磁気シールドを行うとともに、マグネットホルダー121の強度を強化することができる。
又、本実施形態では、四本のサスペンションワイヤー30を固定する部材(上側弾性支持部材13、コイル基板23)に働く荷重をバランスするため、当該四本のサスペンションワイヤー30によってマグネットホルダー121を支持する支持位置をX方向の+X側の二本と−X側の二本とで非対称としている。より詳細には、+X側の二本のサスペンションワイヤー30の支持位置が、−X側の二本のサスペンションワイヤー30の支持位置よりもマグネットホルダー121の中心側になるようにしている。
このように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態と同様に、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制するとともに、更に、オートフォーカスの際のAFチルトの発生を抑制することができる。
(第8の実施形態)
次に、図20A〜図20Cを参照して、第8の実施形態に係るレンズ駆動装置1について説明する。
図20A〜図20Cは、本実施形態に係るレンズ駆動装置1の構成の一例を示す図である。図20Aは平面図、図20Bは図20AのA−A’軸に沿った断面図、図20Cは図20AのB−B’軸に沿った断面図を表す。
本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、AF用コイル部112がレンズホルダー111のマグネット122A、122Cと対向する位置に配置された二つのコイル部112A、112Bによって構成されている点で、第1の実施形態と相違する。本実施形態に係るレンズ駆動装置1は、当該構成によって、AFチルトを防止する。
より詳細には、AF用コイル部112A、112Bは、共に、平面コイルであり、XZ平面内で巻き回され、X方向とZ方向に延在する平板形状を呈する。そして、AF用コイル部112A、112Bは、それぞれ、マグネット122A、122Cと対向するようにレンズホルダー111に配置される。
マグネット122A、122Cは、それぞれ、YZ断面における着磁領域がY方向とZ方向それぞれに二分割されて、隣接する着磁領域同士が互いに異なる磁極に着磁された構造となっている。尚、マグネット122Aは、AF用コイル部112Aの+Z側の巻き線に対向する領域と−Z側の巻き線に対向する領域とが異なる磁極の着磁領域となり、且つ、OIS用コイル部231Aの+Y側の巻き線に対向する領域と−Y側の巻き線に対向する領域とが異なる磁極の着磁領域となるように配置されている。同様に、マグネット122Cは、AF用コイル部112Bの+Z側の巻き線に対向する領域と−Z側の巻き線に対向する領域とが異なる磁極の着磁領域となり、且つ、OIS用コイル部231Cの+Y側の巻き線に対向する領域と−Y側の巻き線に対向する領域とが異なる磁極の着磁領域となるように配置されている。
これによって、AF用コイル部112A、112Bに対するマグネット122Bからの磁界の作用を低減し、AF用コイル部112A、112Bには、オートフォーカスの際、主にマグネット122A及びマグネット122Cが生成する磁界の作用によって駆動力が生じる。これにより、AF可動部11(レンズホルダー111)に対して働く駆動力の合力のベクトルが、光軸に一致するので、AFチルトを防止することができる。
このように、本実施形態に係るレンズ駆動装置1によれば、第1の実施形態と同様に、他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を抑制するとともに、更に、オートフォーカスの際のAFチルトの発生を抑制することができる。
但し、本実施形態のように、二つのコイル部112部A、112Bによってオートフォーカスを行う場合、レンズホルダー111の光軸方向の位置に応じて駆動力が変化し、駆動力の線形性が確保し難い。当該観点からは、AF用コイル部112は、上記各実施形態のように、レンズホルダー111の外周面を巻線する構成とするのがより望ましい。
(第9の実施形態)
上記各実施形態では、カメラモジュールAを備えるカメラ搭載装置の一例として、スマートフォンを挙げて説明したが、本発明に係るレンズ駆動装置1は、種々の情報機器に適用できる。例えば、ノート型パソコン、携帯型ゲーム機、カメラ付き車載装置等にも適用できる。
図21A、図21Bは、カメラモジュールAを車載用カメラモジュールVC(Vehicle Camera)に適用した一例を示す図である。
図21Aは自動車Vの正面図であり、車載用カメラモジュールVCが、レンズ部を走行方向に向けてフロントガラスに取り付けられた状態を示している。
又、図21Bは自動車Vの後方図であり、車載用カメラモジュールVCが、レンズ部を走行方向後方側に向けて車体に取り付けられた状態を示している。そして、この車載用カメラモジュールVCは、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することができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
上記実施形態では、マグネットホルダー121は、平面視で、略矩形状の外形のものを用いる態様としたが、平面視で、六角形や八角形の外形のものを用いてもよい。但し、その場合も、隣接する他のレンズ駆動装置に対する磁気干渉を低減するべく、マグネット部122は、平面視で、略矩形状の四辺のうちの三辺をマグネットが配置されるマグネット配置部Qとし、他の一辺をマグネットが配置されないマグネット非配置部Rとする。
又、上記実施形態では、レンズホルダー111をXY方向に移動可能に支持するOIS用支持部材30の一例として、サスペンションワイヤーを用いる態様を示した。しかし、OIS用支持部材30は、サスペンションワイヤー以外であってもよく、例えば、レンズホルダー111をX方向の両側から支持する板バネとY方向の両側から支持する板バネを用いてもよい。
又、上記実施形態では、レンズホルダー111を光軸方向に移動可能に支持するAF用支持部材13、14の一例として、板バネを用いる態様を示した。しかし、AF用支持部材13、14は、板バネ以外であってもよく、例えば、レンズホルダー111を光軸方向に移動可能に支持するローラベアリング等を用いてもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
レンズ部を保持するレンズホルダーの周囲に配置される第1のコイル部112と、前記第1のコイル部112に対して径方向に離間して配置されるマグネット部122と、前記マグネット部122を含むオートフォーカス固定部12に対して前記第1のコイル部11を含むオートフォーカス可動部11を光軸方向に移動可能に支持する第1の支持部材13、14と、を有し、前記第1のコイル部112と前記マグネット部122とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、前記オートフォーカス用駆動部に配置される前記マグネット部122と、前記マグネット部122に対して光軸方向に離間して配置される第2のコイル部231と、前記第2のコイル部231を含む振れ補正固定部20に対して前記マグネット部122を含む振れ補正可動部10を光軸直交面内で移動可能に支持する第2の支持部材30と、を有し、前記第2のコイル部231と前記マグネット部122で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、を備えるレンズ駆動装置1であって、前記マグネット部122は、平面視で、略矩形状の四辺のうちの対向する二辺に配置される第1のマグネット122A、122Cと他の一辺に配置される第2のマグネット122Bとを有し、前記第2のマグネット122Bが対向する辺は、マグネットが配置されないマグネット非配置部Rとなっているレンズ駆動装置1を開示する。
このレンズ駆動装置1によれば、他のレンズ駆動装置1と隣接して配置しても、当該他のレンズ駆動装置1と隣接する一辺についてはマグネット非配置部Rとすることができるため、自身の保持するマグネット部122が、他のレンズ駆動装置1に対して磁気干渉を生じさせることを防止することができる。
又、このレンズ駆動装置1における、前記レンズホルダー111は、前記マグネット部122を保持するマグネットホルダー121の内側のうち、前記マグネット非配置部Rの側に偏位して配置されるものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、OIS可動部10全体としての重量バランスを四辺の中で均等することができるため、不要な共振の発生を防止し、振れ補正の際の移動状態を安定させることが可能となる。
又、このレンズ駆動装置1における、前記第2のマグネット122Bは、前記第1のマグネット122A、122Cよりも大きいサイズを有するものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、振れ補正の際には、マグネット非配置部Rが存在するX方向の駆動力を増強させることができる。
又、このレンズ駆動装置1における、前記第1のマグネット122A、122Cは、前記マグネット非配置部Rの側に偏位して配置されたものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、オートフォーカスの際に、第1のコイル部112に対する駆動力の合力のベクトルをレンズの光軸に一致させ、AFチルトの発生を防止することができる。
又、このレンズ駆動装置1における、前記第1のコイル部112は、前記第2のマグネットに対して対向する領域、及び前記第1のマグネット122A、122Cに対して対向する領域が略同一の長さとなる形状を呈するものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、オートフォーカスの際に、第1のコイル部112に対する駆動力の合力のベクトルをレンズの光軸に一致させ、AFチルトの発生を防止することができる。
又、このレンズ駆動装置1においては、前記マグネット非配置部Rには、非磁性材料のバランスウェイトが配置されたものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、OIS可動部10全体としての重量バランスを四辺の中で均等することができるため、不要な共振の発生を防止し、振れ補正の際の移動状態を安定させることが可能となる。
又、このレンズ駆動装置1における、前記第2のマグネット122Bは、長手方向に直交する断面における着磁領域が光軸方向と径方向それぞれに二分割され、隣接する着磁領域同士が互いに異なる磁極に着磁されたものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、マグネット非配置部Rに対向する辺のマグネット122Bとして、上記のようなマグネットを用いているため、当該マグネット122BからAF用コイル部112に対して作用する磁界によって駆動力が生ずることを抑制し、AFチルトの発生を防止することができる。
又、このレンズ駆動装置1においては、前記第2のマグネット122Bと前記第1のコイル部112の間に介在するヨーク124を、更に備えるものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、ヨーク124によって、前記第2のマグネット122BからAF用コイル部112に対して作用する磁界を制限し、AFチルトの発生を防止することができる。
又、このレンズ駆動装置1における、前記ヨーク124は、前記第2のマグネット122Bと前記第1のコイル部112の間から延在し、前記第1のマグネット122A、122Cを外周から囲むように、前記マグネットホルダー121の前記外縁部に沿って配置されるものであってもよい。
このレンズ駆動装置1によれば、ヨーク124によって、マグネット非配置部Rに対向する辺のマグネット122BからAF用コイル部112に対して作用する磁界を制限し、AFチルトの発生を防止することができる。加えて、当該ヨーク124によって、マグネット122A、122Cから当該レンズ駆動装置1の外部への磁気シールドを行うとともに、マグネットホルダー121の強度を強化することができる。
本開示に係るレンズ駆動装置は、デュアルカメラに好適に用いることができる。
1 レンズ駆動装置
2 カバー
10 OIS可動部
11 AF可動部
111 レンズホルダー
112 AF用コイル部
12 AF固定部
121 マグネットホルダー
122 マグネット部
13、14 AF用支持部材
15 位置検出用磁石
16 AF用制御部
20 OIS固定部
21 ベース
22 センサー基板
23 コイル基板
231 OIS用コイル部
30 OIS用支持部材
A カメラモジュール
R マグネット非配置部
Q マグネット配置部

Claims (16)

  1. レンズ部を保持するレンズホルダーの周囲に配置される第1のコイル部と、前記第1のコイル部に対して径方向に離間して配置されるマグネット部と、前記マグネット部を含むオートフォーカス固定部に対して前記第1のコイル部を含むオートフォーカス可動部を光軸方向に移動可能に支持する第1の支持部材と、を有し、前記第1のコイル部と前記マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、
    前記オートフォーカス用駆動部に配置される前記マグネット部と、前記マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される第2のコイル部と、前記第2のコイル部を含む振れ補正固定部に対して前記マグネット部を含む振れ補正可動部を光軸直交面内で揺動可能に支持する第2の支持部材と、を有し、前記第2のコイル部と前記マグネット部で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、
    を備えるレンズ駆動装置であって、
    前記マグネット部は、平面視で、略矩形状の四辺のうちの対向する二辺に配置される第1のマグネットと他の一辺に配置される第2のマグネットとを有し、前記第2のマグネットが対向する辺は、マグネットが配置されないマグネット非配置部となっている
    レンズ駆動装置。
  2. 前記振れ補正固定部は、前記マグネット部、又は前記振れ補正可動部に配置された位置検出用磁石によって形成される磁界を検出するホール素子を有する、
    請求項1に記載のレンズ駆動装置。
  3. 前記ホール素子は、前記マグネット非配置部となっている前記辺に隣接する前記対向する二辺のうちの一辺と、前記マグネット非配置部となっている前記辺に対向する前記他の一辺と、にそれぞれ配置され、
    前記ホール素子が配置されている各辺における前記第2のコイル部は、二分割されている、
    請求項2に記載のレンズ駆動装置。
  4. レンズホルダーの周囲に配置される第1のコイル部と、前記第1のコイル部に対して径方向に離間して配置されるマグネット部と、を含み、前記マグネット部を含む第1の固定部に対して、前記レンズホルダーと前記第1のコイル部とを含む第1の可動部を、前記第1のコイル部と前記マグネット部とで構成される第1のボイスコイルモーターの駆動力を利用して、光軸方向に移動させる、第1の駆動部と、
    前記マグネット部と、前記マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される第2のコイル部と、を有し、前記第2のコイル部を含む第2の固定部に対して、前記第1の固定部と前記第1の可動部とを含む第2の可動部を、前記第2のコイル部と前記マグネット部で構成される第2のボイスコイルモーターの駆動力を利用して、光軸直交面内で揺動させる、第2の駆動部と、
    を備え、
    前記マグネット部は、複数のマグネットを含み、前記複数のマグネットは、前記光軸直交面を平面視した場合に前記光軸を略矩形状に囲む四辺のうちの三辺に、残余の一辺を除いて配置され、
    前記マグネット部は、前記四辺のうちの対向する二辺に配置される第1のマグネットと他の一辺に配置される第2のマグネットとを含み、
    マグネットが配置されないマグネット非配置部が、前記残余の一辺に配置される、
    レンズ駆動装置。
  5. 前記第2の固定部は、前記マグネット部、又は前記第2の可動部に配置された位置検出用磁石によって形成される磁界を検出するホール素子を有する、
    請求項に記載のレンズ駆動装置。
  6. 前記第2の固定部は、前記マグネット部、又は前記第2の可動部に配置された位置検出用磁石によって形成される磁界を検出するホール素子を有し、
    前記ホール素子は、前記マグネット非配置部となっている辺に隣接する前記対向する二辺のうちの一辺と、前記マグネット非配置部となっている辺に対向する前記他の一辺と、にそれぞれ配置され、
    前記ホール素子が配置されている各辺における前記第2のコイル部は、二分割されている、
    請求項4に記載のレンズ駆動装置。
  7. 前記レンズホルダーは、前記マグネット部を保持するマグネットホルダーの内側のうち、前記マグネット非配置部の側に偏位して配置される
    ことを特徴とする請求項1又は4に記載のレンズ駆動装置。
  8. 前記第2のマグネットは、前記第1のマグネットよりも大きいサイズを有する
    ことを特徴とする請求項7に記載のレンズ駆動装置。
  9. 前記第1のマグネットは、前記マグネット非配置部の側に偏位して配置された
    ことを特徴とする請求項1又は4に記載のレンズ駆動装置。
  10. 前記第1のコイル部は、前記第1のマグネットそれぞれに対して対向する領域、及び前記第2のマグネットに対して対向する領域が略同一の長さとなる形状を呈する
    ことを特徴とする請求項9に記載のレンズ駆動装置。
  11. 前記マグネット非配置部には、非磁性材料のバランスウェイトが配置された
    ことを特徴とする請求項1又は4に記載のレンズ駆動装置。
  12. 前記第2のマグネットは、長手方向に直交する断面における着磁領域が光軸方向と径方向それぞれに二分割され、隣接する着磁領域同士が互いに異なる磁極に着磁された
    ことを特徴とする請求項1又は4に記載のレンズ駆動装置。
  13. 前記第2のマグネットと前記第1のコイル部の間に介在するヨークを、更に備える
    ことを特徴とする請求項1又は4に記載のレンズ駆動装置。
  14. 前記ヨークは、前記第2のマグネットと前記第1のコイル部の間から延在し、前記第1のマグネットそれぞれを外周から囲むように、前記マグネット部を保持するマグネットホルダーの外縁部に沿って配置される
    ことを特徴とする請求項13に記載のレンズ駆動装置。
  15. 請求項1又は4に記載のレンズ駆動装置を備えるカメラモジュール。
  16. 請求項15に記載のカメラモジュールを備えるカメラ搭載装置。
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