JP7295403B2 - 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
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Description
特許文献2に開示のレンズ装置では、同じレンズ駆動部(アクチュエーター)によりピント合わせ及び振れ補正が行われるので、特許文献1のようにレンズユニットを光軸方向及び光軸直交方向に移動させる方式に比較して、駆動に係る構造を簡素化することができ、小型化及び軽量化に好適である。
液体レンズを有するレンズユニットと別体で構成され、前記液体レンズに外力を加えて前記液体レンズの焦点距離及び光軸を変化させるレンズ駆動装置であって、
固定部と、
前記固定部と離間して配置される可動部と、
前記固定部に対して前記可動部を支持する支持部と、
コイル及びマグネットからなるボイスコイルモーターで構成され、前記固定部に対して前記可動部を光軸方向に移動させる駆動部と、
前記可動部に接続され、前記可動部の移動に伴い前記液体レンズに光軸方向の力を加えるレンズ変形部と、を備え、
前記可動部は、互いに離間して配置される複数の可動ユニットを有し、
前記コイルは、複数の前記可動ユニットごとに配置され、
前記マグネットは、前記固定部における複数の前記可動ユニットのそれぞれに対応する位置に配置され、
複数の前記可動ユニットは、それぞれに配置された前記コイルへの通電を制御する制御ICを個別に有し、
前記支持部は、
隣接する2つの前記可動ユニットの間に配置され2つの前記可動ユニットと前記固定部とを、前記光軸方向における受光側で弾性的に接続する複数の第1の弾性支持部材と、
隣接する2つの前記可動ユニットの間に配置され2つの前記可動ユニットと前記固定部とを、前記光軸方向における結像側で弾性的に接続する複数の第2の弾性支持部材と、を有し、
前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材のうちの一方は、前記固定部に配置された給電ライン及び前記制御ICの電源端子と電気的に接続され、
前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材のうちの他方は、前記固定部に配置された信号ライン及び前記制御ICの信号端子と電気的に接続され、
前記駆動部は、前記液体レンズの曲率が変化するように、又は、前記液体レンズの光軸が変化するように、それぞれの前記制御ICにより複数の前記可動ユニットを独立して駆動させる。
上記のレンズ駆動装置と、
前記レンズユニットと、
前記レンズユニットにより結像された被写体像を撮像する撮像部と、
を備える。
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
上記のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える。
図4~図7に示すように、本実施の形態において、レンズ駆動装置1は、可動部10、固定部20、駆動部30、支持部40及びレンズ変形部50等を備える。
第1~第4のコイルユニット10A~10Dは、それぞれ、コイル基板ホルダー11、コイル基板12及び制御IC13を有する(図8A等参照)。図9A、図9Bは、図8A、図8BをZ軸周りに180°回転した状態を示している。
制御IC13は、内蔵されているホール素子による検出結果(ホール出力)と上側弾性支持部材41を介して受信した制御信号に基づいて、対応するコイル31A~31Dの通電電流を制御する。
以下において、第1~第4のコイルユニット10A~10Dのコイル基板12に配置されているコイル31を区別する場合には、「コイル31A~31D」と称する。また、コイル31A~31Dに対応するマグネット32及びヨーク33を「マグネット32A~32D」及び「ヨーク33A~33D」と称する。
コイル31は、自動ピント合わせ時及び振れ補正時に通電される空芯コイルであり、コイル基板12に形成される。コイル31は、例えば、コイル面が光軸と平行になるように、すなわち、XZ面又はYZ面がコイル面となるように、扁平形に形成される。コイル31の両端は、それぞれ、制御IC13の電源端子14に接続される。
上バネ41A~41Dは、コイルユニット10A~10B及びベース21の上部に、互いに接触しないように配置される。上バネ41A~41D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。
下バネ42A~42Dは、コイルユニット10A~10B及びベース21の下部に、互いに接触しないように配置される。下バネ42A~42D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。
レンズ当接部材51は、例えば、矩形リング状を有し、液体レンズ71に当接する。本実施の形態では、レンズ当接部材51は、レンズ支持部材72に接着により固定されており、間接的に液体レンズ71に当接する。連結部材52は、コイルユニット10A~10Dに対応して設けられ、レンズ当接部材51と、各コイルユニット10A~10D(コイル基板ホルダー11)を連結する。連結部材52は、例えば、レンズ当接部材51の四隅に一端が固定され、コイル基板ホルダー11の連結部材固定部115に他端が固定される。
ベース21は、平面視で矩形状の部材であり、液体レンズ71に対応する領域に開口21aを有する。また、ベース21は、マグネット固定部211、コイルユニット保持部212、上バネ固定部213、及び下バネ固定部214を有する。これらは、ベース面から光軸方向受光側に突出して形成されており、ベース21を補強するリブとして機能する。
コイルユニット保持部212は、開口21aの周縁部の4箇所に設けられており、隣り合う2つのコイルユニット保持部212の間に、コイルユニット10A~10Dが、光軸方向に移動可能に配置される。
上バネ固定部213は、ベースの4隅に設けられており、上側弾性支持部材41のベース固定部411が固定される。
下バネ固定部214は、ベースの4隅に設けられており、下側弾性支持部材42のベース固定部421が固定される。本実施の形態では、上バネ固定部213及び下バネ固定部214は一体的に形成されている。
図11に示すように、レンズ駆動装置1において、ベース基板22の電源端子VDD(プラス電源)は、ジャンパー線43A及び上バネ41Aを介して制御IC13A、13D(コイルユニット10A、10Dの制御IC13)の電源端子VDDに接続され、ジャンパー線43B及び上バネ41Bを介して制御IC13B、13C(コイルユニット10B、10Cの制御IC13)の電源端子VDDに接続される。
ベース基板22の電源端子VSS(マイナス電源)は、ジャンパー線43C及び上バネ41Cを介して制御IC13A、13Cの電源端子VSSに接続され、ジャンパー線43D及び上バネ41Dを介して制御IC13B、13Dの電源端子VSSに接続される。
ベース基板22の信号端子SCL(クロック信号)は、ジャンパー線44C及び下バネ42Cを介して制御IC13A、13Cの信号端子SCLに接続され、ジャンパー線44D及び下バネ42Dを介して制御IC13B、13Dの信号端子SCLに接続される。
また、上側弾性支持部材41及び下側弾性支持部材42は、固定部20(ベース基板22)から光軸方向受光側に延在するジャンパー線43A~43D、44A~44Dにより、ベース基板22の配線と電気的に接続されている。
自動ピント合わせを行う場合、コイル31A~31Dにおける通電電流は、同じ値に制御される。例えば、コイルユニット10A~10Dが同じ挙動で光軸方向受光側に移動すると、液体レンズ71に対して、レンズ変形部50が均一に押圧される(例えば、圧力P)。これにより、液体レンズ71の曲率(レンズ厚)が一様に変化し、焦点距離が変化する(図12A参照)。したがって、コイル31A~31Dの通電電流を制御して、レンズ変形部50の移動量を調整することで、ピント合わせを行うことができる。
振れ補正を行う場合、コイル31A~31Dにおける通電電流は、異なる値に制御される。例えば、コイルユニット10A~10Dが異なる挙動で光軸方向受光側に移動すると、液体レンズ71に対して、レンズ変形部50が傾斜した状態で押圧される(例えば、圧力P1、P2(>P1))。これにより、液体レンズ71の光軸AXが変化する(図12B参照)。したがって、コイル31A~31Dの通電電流を制御して、レンズ変形部50の姿勢を調整することで、振れ補正を行うことができる。
2 レンズユニット
10 可動部
10A~10D コイルユニット(可動ユニット)
11 コイル基板ホルダー
12 コイル基板
13 制御IC
20 固定部
21 ベース
22 ベース基板
30 駆動部
31、31A~31D コイル
32、32A~32D マグネット
33、33A~33D ヨーク
40 支持部
41 上側弾性支持部材(第1の弾性支持部材)
42 下側弾性支持部材(第2の弾性支持部材)
50 レンズ変形部
51 レンズ当接部材
52 連結部材
60 カバー
71 液体レンズ
72 レンズ支持部材
M スマートフォン
A カメラモジュール
Claims (5)
- 液体レンズを有するレンズユニットと別体で構成され、前記液体レンズに外力を加えて前記液体レンズの焦点距離及び光軸を変化させるレンズ駆動装置であって、
固定部と、
前記固定部と離間して配置される可動部と、
前記固定部に対して前記可動部を支持する支持部と、
コイル及びマグネットからなるボイスコイルモーターで構成され、前記固定部に対して前記可動部を光軸方向に移動させる駆動部と、
前記可動部に接続され、前記可動部の移動に伴い前記液体レンズに光軸方向の力を加えるレンズ変形部と、を備え、
前記可動部は、互いに離間して配置される複数の可動ユニットを有し、
前記コイルは、複数の前記可動ユニットごとに配置され、
前記マグネットは、前記固定部における複数の前記可動ユニットのそれぞれに対応する位置に配置され、
複数の前記可動ユニットは、それぞれに配置された前記コイルへの通電を制御する制御ICを個別に有し、
前記支持部は、
隣接する2つの前記可動ユニットの間に配置され2つの前記可動ユニットと前記固定部とを、前記光軸方向における受光側で弾性的に接続する複数の第1の弾性支持部材と、
隣接する2つの前記可動ユニットの間に配置され2つの前記可動ユニットと前記固定部とを、前記光軸方向における結像側で弾性的に接続する複数の第2の弾性支持部材と、を有し、
前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材のうちの一方は、前記固定部に配置された給電ライン及び前記制御ICの電源端子と電気的に接続され、
前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材のうちの他方は、前記固定部に配置された信号ライン及び前記制御ICの信号端子と電気的に接続され、
前記駆動部は、前記液体レンズの曲率が変化するように、又は、前記液体レンズの光軸が変化するように、それぞれの前記制御ICにより複数の前記可動ユニットを独立して駆動させる
レンズ駆動装置。 - 前記第1の弾性支持部材は、隣接する前記可動ユニットの前記電源端子同士を接続し、
前記第2の弾性支持部材は、隣接する前記可動ユニットの前記信号端子同士を接続する、請求項1に記載のレンズ駆動装置。 - 前記第1の弾性支持部材及び前記第2の弾性支持部材は、前記固定部から光軸方向受光側に延在するジャンパー線により、前記給電ライン又は前記信号ラインと電気的に接続される、請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、
前記レンズユニットと、
前記レンズユニットにより結像された被写体像を撮像する撮像部と、
を備える、カメラモジュール。 - 情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
請求項4に記載のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える、カメラ搭載装置。
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