KR102441779B1 - 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치 - Google Patents

렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치 Download PDF

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Abstract

렌즈 구동장치는, 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, 떨림 보정용 마그넷부를 포함하는 떨림 보정 고정부에 대해서 떨림 보정용 코일부를 포함하는 떨림 보정 가동부를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동시킴으로써 떨림 보정을 행하는 떨림 보정용 구동부와, 떨림 보정 고정부에 대해서 떨림 보정 가동부를 지지하는 복수의 서스펜션 와이어를 구비한다. 떨림 보정 가동부는, 떨림 보정용 마그넷부를 보지하는 보지 부재를 가지고, 보지 부재는, 지름 방향 안쪽으로 옴폭하며, 상부의 내경보다 하부의 내경이 크게 형성되며, 서스펜션 와이어가 배치되는 와이어 삽통부를 가진다.

Description

렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치{LENS-DRIVING DEVICE, CAMERA MODULE, AND CAMERA MOUNT DEVICE}
본 발명은, 떨림 보정용의 렌즈 구동장치, 떨림 보정 기능을 가지는 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스마트폰 등의 휴대 단말에는, 소형의 카메라 모듈이 탑재되어 있다. 이러한 카메라 모듈에는, 피사체를 촬영할 때의 핀트맞추기를 자동적으로 행하는 오토 포커스 기능(이하 「AF기능」이라고 부름, AF：Auto Focus) 및 촬영시에 생기는 떨림(진동)을 보정하여 화상의 왜곡을 경감시키는 떨림 보정 기능(이하 「OIS 기능」이라고 부름, OIS：Optical Image Stabilization)을 가지는 렌즈 구동장치가 적용된다(예를 들면 특허 문헌 1).
오토 포커스 및 떨림 보정용의 렌즈 구동장치는, 렌즈부를 광축 방향으로 이동시키기 위한 오토 포커스용 구동부(이하 「AF용 구동부」라고 부름)와, 렌즈부를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동(搖動)시키기 위한 떨림 보정용 구동부(이하「OIS용 구동부」라고 부름)를 구비한다.
AF용 구동부는, 예를 들면 렌즈부의 주위에 배치되는 오토 포커스용 코일부(이하「AF용 코일부」라고 부름)와, AF용 코일부에 대해서 지름 방향으로 이간하여(離間/떨어지게) 배치되는 오토 포커스용 마그넷부(이하 「AF용 마그넷부」라고 부름)를 가진다. AF용 코일부와 AF용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, 예를 들면 AF용 마그넷부를 포함하는 AF고정부에 대해서 렌즈부 및 AF용 코일부를 포함하는 AF가동부를 광축 방향으로 이동시킴으로써, 자동적으로 핀트맞추기가 행해진다.
여기서, 최단(最短) 촬영 거리에 있는 피사체에 핀트를 맞출 때의 렌즈 위치(가장 수광측)는 「매크로 위치」라고 불리고, 무한원(無限遠)에 있는 피사체에 핀트를 맞출 때의 렌즈 위치(가장 결상측의 위치)는 「무한원 위치」라고 불린다. 즉, 매크로 위치로부터 무한원 위치 까지의 범위가, AF가동부의 이동 가능 범위이다.
OIS용 구동부는, 예를 들면 AF용 구동부에 배치되는 떨림 보정용 마그넷부(이하 「OIS용 마그넷부」라고 부름)와, OIS용 마그넷부에 대해서 광축 방향으로 이간하여 배치되는 떨림 보정용 코일부(이하 「OIS용 코일부」라고 부름)를 가진다. AF용 구동부 및 OIS용 마그넷부를 포함하는 떨림 보정 가동부(이하 「OIS 가동부」라고 부름)는, 지지(支持) 부재에 의해서, OIS용 코일부를 포함하는 떨림 보정 고정부(이하 「OIS 고정부」라고 부름)에 대해서 광축 방향으로 이간된 상태에서 지지된다. OIS용 마그넷부와 OIS용 코일부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, OIS 가동부를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동시킴으로써, 떨림 보정이 행해진다(이른바 배럴 시프트 방식). OIS용 마그넷부는, AF용 마그넷부와 겸용으로 할 수도 있고, 이 경우, 렌즈 구동장치의 소형화, 저배화를 도모할 수 있다.
상술한 렌즈 구동장치에 있어서, OIS 가동부(AF용 구동부)는, 예를 들면 주연부(周緣部)의 네 귀퉁이에 배치되는 4개의 서스펜션 와이어에 의해서, OIS 고정부에 고정된다. OIS 가동부가 요동할 때, 서스펜션 와이어가 휘어 마그넷 홀더(마그넷부를 보지(保持)하는 부재)에 접촉하면, OIS 가동부가 기울어, 적절한 떨림 보정을 행하지 않게 된다. 그 때문에, 마그넷 홀더는, OIS 가동부의 요동을 방해하지 않도록, 서스펜션 와이어의 근방에 위치하는 부위가 원주상(圓柱狀)으로 크게 깍여져 있다(이하 「와이어 삽통부(揷通部)」라고 부른다).
일본국 특허 공개 2013－210550호 공보
최근에는, 휴대 단말의 박형화에 수반하여, 카메라 모듈의 새로운 소형화가 요망되고 있다. 그렇지만, 소형화를 꾀하기위해 외형을 작게 할 경우, 와이어 삽통부로서 일정한 공간이 확보되게 하려고 하면, 마그넷 홀더의 기계적 강도가 저하한다. 한편, 마그넷 홀더의 기계적 강도를 확보하면서 소형화를 꾀하려고 하면, 와이어 삽통부가 작아지기 때문에, OIS 가동부가 요동할 때에, 마그넷 홀더와 서스펜션 와이어가 간섭하기 쉽게 된다.
본 발명의 목적은, 요동시의 서스펜션 와이어와의 간섭을 회피하면서, 마그넷 홀더의 기계적 강도를 확보할 수 있어, 더한층의 소형화를 실현할 수 있는 렌즈 구동장치, 이것을 구비한 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 렌즈 구동장치는, 렌즈부의 주위에 배치되는 떨림 보정용 마그넷부와, 상기 떨림 보정용 마그넷부에 대해서 광축 방향으로 이간하여 배치되는 떨림 보정용 코일부를 가지고, 상기 떨림 보정용 코일부와 상기 떨림 보정용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, 상기 떨림 보정용 코일부를 포함하는 떨림 보정 고정부에 대해서 상기 떨림 보정용 마그넷부를 포함하는 떨림 보정 가동부를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동시킴으로써 떨림 보정을 행하는 떨림 보정용 구동부와,
상기 떨림 보정 고정부에 대해서 상기 떨림 보정 가동부를 지지하는 복수의 서스펜션 와이어를 구비하고,
상기 떨림 보정 가동부는, 상기 떨림 보정용 마그넷부를 보지하는 보지 부재를 가지고,
상기 보지 부재는, 외주면에, 광축 방향 수광측으로부터 광축 방향 결상측에 걸쳐 지름 방향 안쪽으로 옴폭하며(凹), 상부의 내경보다 하부의 내경이 크게 형성되며, 상기 서스펜션 와이어가 배치되는 와이어 삽통부를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은, 상기의 렌즈 구동장치와
상기 떨림 보정 가동부에 장착되는 렌즈부와,
상기 렌즈부에 의해 결상(結像)된 피사체상을 촬상(撮像)하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 카메라 탑재 장치는, 정보기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치이며, 상기의 카메라 모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 요동시의 서스펜션 와이어와의 간섭을 회피하면서, 보지 부재인 마그넷 홀더의 기계적 강도를 확보할 수 있으므로, 더한층의 소형화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 카메라 모듈을 탑재하는 스마트폰을 나타내는 도면이다.
도 2은 카메라 모듈의 외관 사시도이다.
도 3은 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 5는 OIS 가동부의 분해 사시도이다.
도 6은 OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 7은 마그넷 홀더에 있어서의 와이어 삽통부를 나타내는 확대도이다.
도 8은 베이스 부재에 대한 접지 단자의 장착 상태를 나타내는 확대도이다.
도 9는 차재용 카메라 모듈을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차를 나타내는 도면이다.
도 10은 상측 판용수철을 나타내는 평면도이다.
도 11은 변형예에 따른 상측 판용수철을 나타내는 평면도이다.
도 12은 변형예에 따른 상측 판용수철을 적용한 렌즈 구동장치에 있어서의 와이어 삽통부를 나타내는 도면이다.
도 13은 상측 판용수철의 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도1은, 본 발명의 한 실시형태에 따른 카메라 모듈(A)을 탑재하는 스마트 폰(M)을 나타내는 도면이다. 도1A는 스마트 폰(M)의 정면도이고, 도1B는 스마트 폰(M)의 배면도이다.
스마트 폰(M)은, 예를 들면 배면 카메라 OC로서, 카메라 모듈(A)을 탑재한다. 카메라 모듈(A)은, 오토 포커스 기능 및 떨림 보정 기능을 구비하여, 피사체를 촬영할 때의 핀트맞추기를 자동적으로 행함과 동시에, 촬영시에 생기는 떨림(진동)을 보정하여 상 떨림이 없는 화상을 촬영할 수 있다.
도2는, 카메라 모듈(A)의 외관 사시도이다. 도3은, 카메라 모듈(A)의 분해 사시도이다. 도2, 도3에 나타내는 것처럼, 본 실시형태에서는, 직교좌표계(X, Y, Z)를 사용하여 설명한다. 후술하는 도면에 있어서도 공통된 직교좌표계(X, Y, Z)로 나타내고 있다. 카메라 모듈(A)은, 스마트 폰(M)으로 실제로 촬영이 행해질 경우에, X방향이 상하 방향(또는 좌우 방향), Y방향이 좌우 방향(또는 상하 방향), Z방향이 전후방향이 되도록 탑재된다. 즉, Z방향이 광축 방향이고, 도면 중 상측이 광축 방향 수광측(「매크로 위치측)이라고도 함), 하측이 광축 방향 결상측(「무한원 위치측」이라고도 함)이 된다.
카메라 모듈(A)은, 원통(圓筒) 형상의 렌즈 배럴에 렌즈가 수용되어서 되는 렌즈부(도면표시 생략), AF용 및 OIS용의 렌즈 구동장치(1), 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부(도면표시 생략), 및 전체를 덮는 실드(shield) 커버(2) 등을 구비한다.
실드 커버(2)는, 광축 방향에서 본 평면시(平面視)에서 정방형 모양의 유개 사각통체(有蓋 四角筒體)이며, 표면에 원형의 개구(開口)(2a)를 가진다. 이 개구(開口)(2a)로부터 렌즈부(도면표시 생략)가 외부로 임한다. 실드 커버(2)는, 렌즈 구동장치(1)의 OIS 고정부(20)의 베이스 부재(23)(도6 참조)에 고정된다. 실드 커버(2)는, 도전성(導電性)을 가지며, OIS 고정부(20)의 접지 단자부(221, 222)에 전기적으로 접속되어, 접지된다.
촬상부(도면표시 생략)는, 촬상 소자(도면표시 생략)를 가지고, 렌즈 구동장치(1)의 광축 방향 결상(結像) 측에 배치된다. 촬상 소자(도면표시 생략)는, 예를 들면 CCD(charge coupled device)형 이미지 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)형 이미지 센서 등에 의해 구성된다. 촬상 소자(도면표시 생략)는, 렌즈부(도면표시 생략)에 의해 결상된 피사체상을 촬상한다.
도4는, 렌즈 구동장치(1)의 분해 사시도이다. 도4에 나타내는 것처럼, 렌즈 구동장치(1)는, OIS 가동부(10), OIS 고정부(20), 및 지지 부재(30) 등을 구비한다.
OIS 가동부(10)는, OIS용 보이스 코일 모터를 구성하는 OIS용 마그넷부를 가지고, 떨림 보정시에 XY평면내에서 요동하는 부분이다. OIS 고정부(20)는, OIS용 코일부를 가지는 부분이다. OIS 가동부(10)는, AF용 구동부를 포함한다.
OIS 가동부(10)는, OIS 고정부(20)에 대해서 광축 방향 수광측에 이간하여 배치되어, 지지 부재(30)에 의해서 OIS 고정부(20)와 연결된다. 구체적으로는, 지지 부재(30)는, Z방향을 따라 확장하는(extend) 4개의 서스펜션 와이어로 구성된다(이하 「서스펜션 와이어30」라고 부름). 서스펜션 와이어(30)의 일단(一端)(상단(上端))은 OIS 가동부(10)(상측 탄성 지지부(13), 도5 참조)에 고정되고, 타단(하단)은 OIS 고정부(20)(코일 기판(21), 도6 참조)에 고정된다. OIS 가동부(10)는, 서스펜션 와이어(30)에 의해서, XY평면내에서 요동 가능하게 지지된다. 4개의 서스펜션 와이어(30) 중 2개는, AF용 코일부(112)(도5 참조)에 급전(給電)하기 위해 사용된다. 또한, 서스펜션 와이어(30)의 갯수는, 이것으로 한정되지 않고, 4개보다 많아도 좋다.
도5는, OIS 가동부(10)의 분해 사시도이다. 도5에 나타내는 것처럼, OIS 가동부(10)는, AF가동부(11), AF고정부(12), 상측 탄성 지지부(13), 및 하측 탄성 지지부(14) 등을 구비한다. AF가동부(11)는, AF용 보이스 코일 모터를 구성하는 AF용 코일부를 가지고, 핀트맞추기 시에 광축 방향으로 이동하는 부분이다. AF고정부(12)는, AF용 마그넷부를 가지는 부분이다. 즉, 렌즈 구동장치(1)의 AF용 구동부에는, 무빙 코일 방식이 채용되어 있다. AF가동부(11)는, AF고정부(12)에 대해서 지름 방향 안쪽으로 이간하여 배치되어, 상측 탄성 지지부(13) 및 하측 탄성 지지부(14)에 의해서 AF고정부(12)와 연결된다.
AF가동부(11)는, 렌즈 홀더(111) 및 AF용 코일부(112)를 가진다.
렌즈 홀더(111)은, 사각통 형상의 부재이고, 원통 형상의 렌즈 수용부(111a)에 렌즈부(도면표시 생략)가 접착 또는 나사에 의해 고정된다. 렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 주면(周面)에, 상측 플랜지부(111b) 및 하측 플랜지부(111c)를 가진다. 상측 플랜지부(111b)와 하측 플랜지부(111c)에 끼이는 부분(이하 「코일 권선부」라고 부름)에, AF용 코일부(112)가 권선된다.
렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 상부 외주(外周)이며, 네 귀퉁이에 대응하는 위치에, 상측 탄성 지지부(13)를 고정하는 상(上) 용수철 고정부(111d)를 가진다. 렌즈 홀더(111)는, 4개의 상 용수철 고정부(111d) 중의 대각에 위치하는 2개의 상 용수철 고정부(111d) 로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 연결부(111e)를 가진다.
상측 플랜지부(111b)의 상면(111f)은, AF가동부(11)의 광축 방향 수광측으로의 이동을 규제하기 위한 피계지부(被係止部(*係止=걸림)가 된다(이하 「제1 피계지부(111f)」라고 부름). 하측 플랜지부(111c)의 하면(111g)에는, 하측 탄성 지지부(14)가 고정된다(이하 「하 용수철 고정부(111g)」라고 부름).
렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 상부 외주이며, X방향으로 대향하는 위치 및 Y방향으로 대향하는 위치에, 상측 플랜지부(111b) 및 하측 플랜지부(111c)보다 지름 방향 외측으로 돌출하는 돌출부(111h)를 가진다. 돌출부(111h)는, AF가동부(11)의 광축 방향 결상측으로의 이동을 규제하기 위한 피계지부가 된다(이하 「제2 피계지부(111h)」라고 부른다).
AF용 코일부(112)는, 핀트맞추기 시에 통전되는 공심 코일이며, 렌즈 홀더(111)의 코일 권선부의 외주면에 권선된다. AF용 코일부(112)의 양단은, 렌즈 홀더(111)의 연결부(111e, 111e)에 연결된다.
AF고정부(12)는, 마그넷 홀더(121) 및 마그넷부(122)를 가진다. 도5에서는, 마그넷 홀더(121)에 마그넷부(122)를 장착한 상태로 나타내고 있지만, 실제로는, 마그넷 홀더(121)에 AF가동부(11)가 삽입된 후, 마그넷부(122)가 장착된다.
마그넷 홀더(121)는, 평면에서 봤을 때 정방형의 사각통 형상을 가진다. 마그넷 홀더(121)의 측벽끼리의 4개의 연결부(Z방향을 따르는 4개의 변)는, 지름 방향 안쪽에 원호상(圓弧狀)으로 옴폭하게 형성된다. 이 부분에 서스펜션 와이어(30)가 배치된다(이하 「와이어 삽통부(揷通部) (121a)」라고 부름). 와이어 삽통부(121a)를 설치함에 의해, OIS 가동부(10)가 요동할 때에, 서스펜션 와이어(30)와 마그넷 홀더(121)가 간섭하는 것을 회피하고 있다.
도7에 확대하여 나타내는 바와 같이, 와이어 삽통부(121a)는, 상부의 내경보다 하부의 내경 쪽이 크다. 여기서는, 와이어 삽통부(121a)는, 광축 방향 결상측으로부터 수광측을 향하여, 연속적으로 내경이 작아지는 원추 사다리꼴 형상을 가진다.
서스펜션 와이어(30)의 하부는, 코일 기판(21)에 고정되어 있어, 마그넷 홀더(121)의 요동에 추종하지 않기 때문에, 마그넷 홀더(121)와의 이간 거리가 변화한다. 그 때문에, 와이어 삽통부(121a)에 있어서의 서스펜션 와이어(30)의 하부에 대응하는 부분은, OIS 가동부(10)가 요동할 때에 마그넷 홀더(121)와 서스펜션 와이어(30)가 간섭하지 않도록, 크게 깍여 있다.
이것에 비해, 서스펜션 와이어(30)의 상부는, 마그넷 홀더(121)의 요동에 추종하여 이동하기 때문에, 마그넷 홀더(121)와의 이간 거리는 보지된다. 따라서, 와이어 삽통부(121a)에 있어서의 서스펜션 와이어(30)의 상부에 대응하는 부분은, 작아도 문제 없다. 와이어 삽통부(121a)의 상부의 내경을 하부의 내경보다 작게함으로써, 마그넷 홀더(121)의 기계적 강도를 높일 수 있다. 따라서, 마그넷 홀더(121)의 외형을 작게 하는 것이 가능해지고, 나아가서는 렌즈 구동장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다.
마그넷 홀더(121)는, 상부에, 지름 방향 안쪽에 링(ring) 형상으로 튀어나온 스톱퍼부(121b)를 가진다. 스톱퍼부(121b)에 있어서, 렌즈 홀더(111)의 상 용수철 고정부(111d) 및 제2 피계지부(111h)에 대응하는 부분은 깍여있으며, 마그넷 홀더(121)의 상면보다 광축 방향 수광측으로, AF가동부(11)가 이동할 수 있도록 되어 있다. AF가동부(11)가 광축 방향 수광측으로 이동할 때에, 렌즈 홀더(111)의 제1 피계지부(111f)에 스톱퍼부(121b)가 당접함에 의해, AF가동부(11)의 광축 방향 수광측으로의 이동이 규제된다. 또, 스톱퍼부(121b)의 상면에는, 상측 탄성 지지부(13)의 암(arm)부(131c, 132c)가 재치(載置)된다. 스톱퍼부(121b)의 하면에는, 마그넷부(122)의 상면이 당접한다.
마그넷 홀더(121)의 하면(121e)에는, 하측 탄성 지지부(14)가 고정된다(이하「하 용수철 고정부(121e)」라고 부름). 마그넷 홀더(121)는, 상부의 네 귀퉁이에, 상측 탄성 지지부(13)를 고정하는 상 용수철 고정부(121c)를 가진다. 상 용수철 고정부(121c)에 배치되는 사다리꼴 기둥 모양의 상측 보스의 주위는, 마그넷 홀더(121)의 상면(상측 탄성 지지부(13)가 장착되는 면)보다 약간 옴폭하게 형성되어, 상측 탄성 지지부(13)를 장착했을 때에, 틈새가 형성되도록 되어 있다(댐퍼재 배치부121d). 댐퍼재 배치부(121d)의 각부(角部)(와이어 삽통부121a의 상부에 연설(連設)된 부분)는, 하부보다도 바깥쪽으로 비스듬히 연장하여, 원호상으로 깍여 있다. 댐퍼재 배치부(121d)의 원호상으로 깍여 있는 부분은, 와이어 삽통부(121a)의 일부를 구성한다.
마그넷부(122)는, 4개의 직방체 모양의 영구자석을 가진다. 마그넷부(122)는, 마그넷 홀더(121)의 4개의 측벽의 내면을 따라 배치된다. 마그넷부(122)는, AF용 코일부(112)에 지름 방향에 횡단하는 자계가 형성되도록 착자(着磁)된다. 예를 들면, 마그넷부(122)는, 내주측이 N극, 외주측이 S극으로 착자된다.
마그넷부(122) 및 AF용 코일부(112)에 의해서, AF용 보이스 코일 모터가 구성된다. 본 실시형태에서는, 마그넷부(122)가, AF용 마그넷부와 OIS용 마그넷부를 겸용한다.
상측 탄성 지지부(13)는, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 스텐레스 등으로 되어있는 판용수철이며, 전체적으로 평면에서 봤을 때 정방형 모양을 가진다. 상측 탄성 지지부(13)는, AF고정부(12)(마그넷 홀더(121))와 AF가동부(11)(렌즈 홀더(111))를 탄성적으로 접속한다.
상측 탄성 지지부(13)는, 광축을 중심으로 하여 점대칭(點對稱)으로 배치되는 2개의 상측 판용수철(13A, 13B)(상측 탄성 지지부재)로 구성된다. 상측 판용수철(13A,13B)은, 각각 2개의 용수철부(131,132)를 가진다. 상측 용수철부(13A, 13B)는 동일한 구성을 가지므로, 상측 판용수철(13B)에 대한 설명은 생략한다.
상측 판용수철(13A)에 있어서, 용수철부(131)는, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(131a), 렌즈 홀더 고정부(131a)로부터 90°회전한 위치에 배치되어 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(131b), 및 렌즈 홀더 고정부(131a)와, 마그넷 홀더 고정부(131b)를 연결하는 암부(131c)를 가진다. 또, 렌즈 홀더 고정부(131a)는, AF용 코일부(112)의 단부에 납땜되는, 평면에서 봤을 때 U자 모양의 코일 접속부(131d)를 가진다.
마찬가지로, 용수철부(132)는, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(132a), 렌즈 홀더 고정부(132a)로부터 90°회전한 위치에 배치되어 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(132b), 및 렌즈 홀더 고정부(132a)와 마그넷 홀더 고정부(131b)를 연결하는 암부(132c)를 가진다.
렌즈 홀더 고정부(131a, 132a)는, 암부(131c)의 안쪽에서, 내측 연결부(133)에 의해서 연결된다. 또, 마그넷 홀더 고정부(131b, 132b)는, 암부(132c)의 바깥쪽에서, 외측 연결부(134)에 의해서 연결된다.
렌즈 홀더 고정부(131a,132a)는, 렌즈 홀더(111)의 상 용수철 고정부(111d)에 대응하는 형상을 가진다. 렌즈 홀더 고정부(131a, 132a)의 고정 구멍이, 렌즈 홀더(111)의 위치 결정 보스에 삽감(揷嵌)됨으로써, 렌즈 홀더(111)에 대해서 상측 판용수철(13 A,13 B)이 위치 결정되어, 고정된다. 코일 접속부(131d)는, 렌즈 홀더(111)가 연결부(111e)에 연결된 AF용 코일부(112)와, 납땜에 의해 전기적으로 접속된다.
마그넷 홀더 고정부(131b,132b)는, 마그넷 홀더(121)의 상 용수철 고정부(121c)에 대응하는 형상을 가진다. 마그넷 홀더 고정부(131b, 132b)의 고정 구멍이, 상 용수철 고정부(121c)의 위치 결정 보스에 삽감 됨으로써, 마그넷 홀더(121)에 대해서 상측 판용수철(13A, 13B)이 위치 결정되어, 고정된다. 또, 마그넷 홀더 고정부(131b, 132b)의 꼭지각부(131e, 132e)는, 서스펜션 와이어(30)가 접속되는 와이어 접속부가 된다(이하 「와이어 접속부(131e, 132e)」라고 부른다).
와이어 접속부(131e, 132e)는, 마그넷 홀더(121)의 와이어 삽통부(121a)의 광축 방향 수광측에 위치한다. 상측 판용수철(13A, 13B)을 마그넷 홀더(121)에 장착한 상태에 있어서, 와이어 접속부(131e, 132e)와 댐퍼재 배치부(121d)의 사이에는 틈새가 형성된다. 이 틈새에는 댐퍼재가 배치된다. 또, 와이어 접속부(131e, 132e)는, 탄성변형 하기 쉬운 형상을 가진다. 와이어 접속부(131e, 132e)와 서스펜션 와이어(30)의 휘어짐에 의해서, 낙하시의 충격이 흡수된다. 따라서, 낙하 충격에 의해서, 서스펜션 와이어(30)이 소성변형하거나 파단하거나 하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
암부(131c, 132c)는, 각각 렌즈 홀더 고정부(131a)와 마그넷 홀더 고정부(131b), 렌즈 홀더 고정부(132a)와 마그넷 홀더 고정부(132b)를 연결한다. 암부(131c, 132c)는, 원호상으로 형성되어, AF가동부(11)가 이동할 때에 탄성변형한다.
하측 탄성 지지부(14)는, 상측 탄성 지지부(13)와 마찬가지로, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 스텐레스 등으로 되어있는 판용수철이다(이하 「하측 판용수철 14」이라고 부름). 하측 탄성 지지부(14)는, AF고정부(12)(마그넷 홀더(121))와 AF가동부(11)(렌즈 홀더(111))를 탄성적으로 접속한다.
하측 판용수철(14)(하측 탄성 지지 부재)은, 4개의 용수철부(141~144)를 가진다. 용수철부(141)는, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(141a), 렌즈 홀더 고정부(141a)로부터 90°회전한 위치에 배치되어 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(141b), 및 렌즈 홀더 고정부(141a)와 마그넷 홀더 고정부(141b)를 연결하는 암부(141c)를 가진다. 용수철부(142~144)도 동일한 구성을 가진다.
렌즈 홀더 고정부(141a~144a)는, 서로 이웃하는 렌즈 홀더 고정부끼리가 연결부(145)에서 연결되어 있고, 전체로서, 렌즈 홀더(111)의 하 용수철 고정부(111g)에 대응하는 형상을 가진다. 렌즈 홀더 고정부(141a~144a)의 고정 구멍이, 렌즈 홀더(111)의 위치 결정 보스에 삽감됨으로써, 렌즈 홀더(111)에 대해서 하측 판용수철(14)이 위치 결정되어, 고정된다.
마그넷 홀더 고정부(141b~144b)는, 마그넷 홀더(121)의 하 용수철 고정부(121e)에 대응하는 형상을 가진다. 마그넷 홀더 고정부(131b, 132b)의 고정 구멍이, 상 용수철 고정부(121c)의 위치 결정 보스에 삽감 됨으로써, 마그넷 홀더(121)에 대해서 상측 판용수철(13A, 13B)이 위치 결정되어, 고정된다.
OIS 가동부(10)(AF용 구동부)를 조립하는 경우, 우선, 상측 판용수철(13A, 13B)의 마그넷 홀더 고정부(131b, 132b)가 마그넷 홀더(121)의 상 용수철 고정부(121c)에 장착된다. 또, 하측 판용수철(14)의 렌즈 홀더 고정부(141a~144a)가 렌즈 홀더(111)의 하 용수철 고정부(111g)에 장착된다.
그 다음에, 렌즈 홀더(111)가 광축 방향 결상측으로부터 마그넷 홀더(121)에 삽감된다. 이 때, 렌즈 홀더(111)의 상 용수철 고정부(111d) 및 제2 피계지부(111h)가 마그넷 홀더(121)의 스톱퍼부(121b)의 도려낸 곳에 끼워넣어진다. 그리고, 상측 판용수철(13A, 13B)의 렌즈 홀더 고정부(131a, 132a)가 렌즈 홀더(111)의 상 용수철 고정부(111d)에 장착된다. 코일 접속부(131d)는, 렌즈 홀더(111)의 연결부(111e)에 연결된 AF용 코일부(112)의 양단에 납땜되어, 전기적으로 접속된다. 또, 하측 판용수철(14)의 마그넷 홀더 고정부(141b~144b)가 마그넷 홀더(121)의 하 용수철 고정부(121e)에 장착된다.
그 다음에, 광축 방향 결상측으로부터 마그넷부(122)가 삽입되어, 마그넷 홀더(121)에 접착된다. 이와 같이 하여, OIS 가동부(10)(AF용 구동부)가 조립된다.
도6은, OIS 고정부(20)의 분해 사시도이다. 도6에 나타내는 것처럼, OIS 고정부(20)는, 코일 기판(21), 센서 기판(22), 베이스 부재(23), 및 위치 검출부(24) 등을 구비한다.
코일 기판(21)은, 평면에서 봤을 때 정방형 모양의 기판이며, 중앙에 원형의 개구(21a)를 가진다. 코일 기판(21)은, 네 귀퉁이에, 서스펜션 와이어(30)의 타단(하단)이 삽입되는 와이어 고정 구멍(21b)을 가진다. 또, 코일 기판(21)은, 개구(21a)의 주연부에 있어서, 대각방향과 교차하는 위치에, 위치 결정구멍(21c)을 가진다.
코일 기판(21)은, 광축 방향에 있어서 마그넷부(122)와 대향하는 위치에 OIS용 코일부(211)를 가진다. OIS용 코일부(211)는, 마그넷부(122)에 대응하는 4개의 OIS 코일(211A~211D)을 가진다. OIS 코일(211A~211D)의 각각의 장변(長邊) 부분을, 마그넷부(122)의 저면으로부터 방사되는 자계가 Z방향에 횡단하도록, OIS용 코일부(211) 및 마그넷부(122)의 크기나 배치가 설정된다. 마그넷부(122)와 OIS용 코일부(211)로, OIS용 보이스 코일 모터가 구성된다.
센서 기판(22)은, 코일 기판(21)과 마찬가지로 평면에서 봤을 때 정방형 모양의 기판이며, 중앙에 원형의 개구(22a)를 가진다. 센서 기판(22)은, 개구(22a)의 주연부에 있어서, 코일 기판(21)의 위치결정 구멍(21c)과 대응하는 위치에 위치결정 구멍(22b)를 가진다. 센서 기판(22)은, Y방향을 따르는 2변에, 아랫쪽으로 굴곡하여 형성되는 제어 단자부(223, 224)를 가진다. 센서 기판(22)은, X방향을 따르는 2변(Y방향으로 대향하는 2변)에, 각각 접지 단자부(221, 222)를 가진다. 접지 단자부(221, 222)는, 실드 커버(2)와 전기적으로 접속된다.
접지 단자부(221)는, 외측으로 돌출하여, 아랫쪽으로 굴곡하여 형성되는, 길이가 다른 2개의 접지 단자(221A, (221B))로 구성된다(이하 「제1 접지 단자(221A)」 「제2 접지 단자((221B))」라고 부름). 마찬가지로, 접지 단자부(222)는, 외측으로 돌출하여, 아랫쪽으로 굴곡하여 형성되는, 길이가 다른 2개의 접지 단자((222A), (222B))로 구성된다(이하 「제3 접지 단자((222A))」 「제4 접지 단자((222B))」라고 부름). 즉, 동일한 변에 배치되는 접지 단자끼리는, 서로 다른 길이를 가진다.
여기서는, 제1 접지 단자(221A)와 제3 접지 단자((222A))가 길고, 제2 접지 단자((221B))와 제4 접지 단자((222B))가 짧은 것으로 한다. 즉, Y방향으로 대향하여 배치되는 접지 단자끼리가 동등한 길이를 가진다. 또한, Y방향에 대해서 배치되는 접지 단자끼리가 다른 길이를 가지도록 해도 좋다.
제1 접지 단자(221A)의 길이는, 센서 기판(22)을 베이스 부재(23)에 장착할 때의 설치 공차에 의해, 제1 접지 단자(221A)의 제1 접지 단자 수용부(231A)로의 돌출 길이(L1)(도8 참조)가 짧아지더라도, 실드 커버(2)와의 접촉 면적이 충분히 확보되도록 설정된다. 또, 제1 접지 단자(221A)의 제1 접지 단자 수용부(231A)로의 돌출 길이가 길어지더라도, 제1 접지 단자 수용부(231A)에 수용되도록(베이스 부재(23)의 측면 23 d에는 올라타지 않음) 설정된다. 제3 접지 단자((222A))에 대해서도 마찬가지이다.
제2 접지 단자(221B)의 길이는, 센서 기판(22)을 베이스 부재(23)에 장착할 때의 설치 공차에 의해서, 제2 접지 단자(221B)의 제2 접지 단자 수용부(231B)로의 돌출 길이(L2)(도8 참조)가 길어지더라도, 베이스 부재(23)의 가장자리(즉 측면 23d)와의 이간 거리가 충분히 확보되도록 설정된다. 또, 제2 접지 단자(221B)의 제2 접지 단자 수용부(231B)로의 돌출 길이가 짧아지더라도, 제2 접지 단자 수용부(231B)에 노출하도록 설정된다. 제4 접지 단자 (222B)에 대해서도 마찬가지이다.
센서 기판(22)은, AF용 코일부(112) 및 OIS용 코일부(211)에 급전하기 위한 전원 라인(도면표시 생략), 위치 검출부(24)로부터 출력되는 검출 신호용의 신호 라인(도면표시 생략)을 가진다. 센서 기판(22)의 하면에는, XY평면에 있어서의 OIS 가동부(10)의 위치를 검출하는 위치 검출부(24)가 배치된다.
위치 검출부(24)는, 예를 들면 홀 효과를 이용하여 자계를 검출하는 홀 소자(24A, 24B)(자기(磁氣)센서)로 구성된다. 홀 소자(24A, 24B)는, 센서 기판(22)의 하면의 인접하는 2변에 있어서, 각각의 거의 중앙에 배치된다. 마그넷부(122)에 의해서 형성되는 자계를, 홀 소자(24A, 24B)에서 검출함으로써, XY평면에 있어서의 OIS 가동부(10)의 위치를 특정할 수 있다. 또한, 마그넷부(122)와는 별도로, 위치 검출용 자석을 OIS 가동부(10)에 배치하도록 해도 좋다.
베이스 부재(23)는, 코일 기판(21)과 마찬가지로 평면에서 봤을 때 정방형 모양의 부재이며, 중앙에 원형의 개구(23a)를 가진다. 베이스 부재(23)는, 개구(23a)의 주연부에 있어서, 코일 기판(21)의 위치결정 구멍(21c) 및 센서 기판(22)의 위치결정 구멍(22b)과 대응하는 위치에 위치결정 보스(23b)를 가진다. 또, 베이스 부재(23)는, 개구(23a)의 주연부에 있어서, 홀 소자(24A, 24B)와 대응하는 위치에 홀 소자 수용부(23e)를 가진다.
베이스 부재(23)는, 주연부의 Y방향을 따르는 2변에 있어서, 센서 기판(22)의 제어 단자부(223, 224)와 대응하는 위치에, 측면(23d)보다 한 단 옴폭하게 형성되는 제어 단자 수용부(233, 234)를 가진다. 또, 베이스 부재(23)는, 주연부의 X방향을 따르는 2변에 있어서, 센서 기판(22)의 접지 단자(221, 222)과 대응하는 위치에, 측면(23d)보다 한 단 옴폭하게 형성되는 접지 단자 수용부(231, 232)를 가진다.
접지 단자 수용부(231)는, 제1 접지 단자(221A)가 배치되는 제1 접지 단자 수용부(231A)와, 제2 접지 단자(221B)가 배치되는 제2 접지 단자 수용부(231B)를 가진다. 마찬가지로, 접지 단자 수용부(232)는, 제3 접지 단자(222A)가 배치되는 제3 접지 단자 수용부(232A)와, 제4 접지 단자(222B)가 배치되는 제4 접지 단자 수용부(232B)를 가진다.
제1 접지 단자(221A)~제4 접지 단자(222B)는, 각각 제1 접지 단자 수용부(231A)~제4 접지 단자 수용부(232B)에, 돌출부(23c)를 따라 배치된다. 제1 접지 단자(221A)~제4 접지 단자(222B)는, 제1 접지 단자 수용부(231A)~제4 접지 단자 수용부(232B)의 기준면으로부터 떠 있는 상태가 된다. 이것에 의해, 제1 접지 단자(221A)~제4 접지 단자(222B)는, 베이스 부재(23)의 측면(23d)과 플랫(flat)하게 된다.
베이스 부재(23)는, 접지 단자 수용부(231, 232)를 가지는 2변에 있어서, 접지 단자 수용부(231, 232)를 제외한 부분에, 실드 커버(2)가 재치되는 커버 재치부(23f)를 가진다. 커버 재치부(23f)는, 커버 재치면의 일부가 옴폭하게 형성되어, 실드 커버(2)를 재치했을 때에 접착제 주입구(23g)가 형성되도록 되어 있다(도2 참조).
OIS 고정부(20)를 조립하는 경우, 우선, 코일 기판(21)과 센서 기판(22)을 납땜에 의해 접착한다. 이것에 의해, OIS용 코일부(211)와 센서 기판(22)의 전원 라인(도면표시 생략)이 전기적으로 접속된다. 이 때의 설치 공차에 의해서, 베이스 부재(23)의 접지 단자 수용부(231, 232)에 있어서의 접지 단자(221, 222)의 돌출 길이가 변화한다.
다음에, 베이스 부재(23)의 위치 결정 보스(23b)에 코일 기판(21)의 위치 결정구멍(21c) 및 센서 기판(22)의 위치 결정구멍(22b)을 삽감하고, 코일 기판(21) 및 센서 기판(22)을 베이스 부재(23)에 재치한다. 센서 기판(22)의 접지 단자부(221, 222)가 베이스 부재(23)의 접지 단자 수용부(231, 232)에 계합(係合:걸어맞춤)되고, 제어 단자부(223, 224)가 제어 단자 수용부(233, 234)에 계합됨으로써, 코일 기판(21) 및 센서 기판(22)이 베이스 부재(23)에 고정된다. 이와 같이 하여 OIS 고정부(20)가 조립된다.
여기서, 접지 단자부(221, 222)는, 접지 단자 수용부(231, 232)의 가장자리, 즉 베이스 부재(23)의 측면(23d)으로부터 이간된 상태가 된다. 한쪽의 접지 단자부(221)의 베이스 부재(23)로의 장착 상태를 도8에 나타낸다. 도8에 나타내는 것처럼, 제1 접지 단자(221A)의 베이스 부재(23)로의 돌출 길이(L1)와 제2 접지 단자(221B)의 베이스 부재(23)로의 돌출 길이(L2)는 다르다.
설치 공차에 의해서, 센서 기판(22)의 장착 위치가 전체적으로 Y방향 기단(基端)측(베이스 부재23의 접지 단자 수용부 232측)으로 틀어지면, 제1 접지 단자(221A)의 제1 접지 단자 수용부(231A)로의 돌출 길이(L1)(도8 참조) 및 제2 접지 단자(221B)의 제2 접지 단자 수용부(231B)로의 돌출 길이(L2)(도8 참조)가 짧아진다. 이 경우, 제2 접지 단자(221B)와 실드 커버(2)와의 접촉 면적은 작아진다. 그 때문에, 제2 접지 단자(221B)와 실드 커버(2)와의 도통 상태는, 손상되기 쉽게 된다. 한편, 제1 접지 단자(221A)와 실드 커버(2)와의 접촉 면적은, 작아지기는 하지만 충분히 확보된다. 따라서, 제1 접지 단자(221A)와 실드 커버(2)와의 사이에서는 양호한 도통 상태가 확보된다.
또, 설치 공차에 의해서, 센서 기판(22)의 장착 위치가 전체적으로 Y방향 선단(先端)측(베이스 부재23의 접지 단자 수용부 231측)으로 틀어지면, 제1 접지 단자(221A)의 제1 접지 단자 수용부(231A)로의 돌출 길이(L1) 및 제2 접지 단자(221B)의 제2 접지 단자 수용부(231B)로의 돌출 길이(L2)가 길어진다. 이 경우, 제1 접지 단자(221A)의 선단(先端)은 제1 접지 단자 수용부(231A)의 가장자리(즉 측면 23d)에 근접한 상태가 되어, 제1 접지 단자(221A)와 실드 커버(2)와의 사이에 접착제가 끼어 들어가 부분적으로 절연될 우려가 있다. 그 때문에, 제1 접지 단자(221A)와 실드 커버(2)와의 도통 상태는, 손상되기 쉬워진다. 한편, 제2 접지 단자(221B)의 선단은, 돌출 길이(L2)가 길어지더라도, 제2 접지 단자 수용부(231B)의 가장자리로부터 충분히 이간된 상태가 된다. 따라서, 제2 접지 단자(231B)와 실드 커버(2)와의 사이에 접착제가 끼어 들어갈 우려는 적고, 제2 접지 단자 (221B)와 실드 커버(2)와의 사이에서는 양호한 도통 상태가 확보된다.
이와 같이, 설치 공차에 의해서 접지 단자의 돌출 길이가 변화함으로써, 한쪽의 접지 단자(예를 들면 제1 접지 단자 221 A)와 실드 커버(2)와의 도통 상태가 손상되기 쉬어지더라도, 다른쪽의 접지 단자(예를 들면 제2 접지 단자221B)와 실드 커버(2)와의 도통 상태는 확보된다. 따라서, 렌즈 구동장치(1)는, 낙하 충격등에 대해서 내성(耐性)을 가지는 신뢰성이 높은 것이 된다.
제3 접지 단자(222A)와 실드 커버(2)와의 도통 상태, 및 제4 접지 단자(222B)와 실드 커버(2)와의 도통 상태에 대해서도 동일하다고 말할 수 있다. 이와 같이, 주연부의 대향하는 2변의 각각에 있어서, 길이가 다른 복수의 접지 단자(제1 접지 단자 221A와 제2 접지 단자221B, 제3 접지 단자222A와 제4 접지 단자222B)를 배치함으로써, 렌즈 구동장치(1)의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
렌즈 구동장치(1)를 조립하는 경우, 서스펜션 와이어(30)의 일단(一端)(상단(上端))은, 상측 판용수철(13A, 13B)의 와이어 접속부(131e)에 삽통되어, 납땜에 의해 고정된다. 이것에 의해, 서스펜션 와이어(30)와 상측 판용수철(13A, 13B)이 전기적으로 접속된다.
또, 서스펜션 와이어(30)의 타단(하단)은, 코일 기판(21)의 와이어 고정 구멍(21b)에 삽통되어, 납땜에 의해 고정된다. 이것에 의해, 서스펜션 와이어(30)와 센서 기판(22)의 전원 라인이 전기적으로 접속된다. 서스펜션 와이어(30) 및 상측 판용수철(13A, 13B)을 경유하여, AF용 코일부(112)로의 급전이 가능하게 된다.
또, 서스펜션 와이어(30)를 둘러싸듯이, 마그넷 홀더(121)의 댐퍼재 배치부(121d)(와이어 삽통부121a의 상부를 포함)에 댐퍼재(도면표시 생략)가 배치된다. 댐퍼재가 상측 판용수철(13A, 13B)과 마그넷 홀더(121)와의 사이에 개재하게 된다. 상측 판용수철(13A, 13B)과 마그넷 홀더(121)와의 사이에 댐퍼재(도면표시 생략)를 개재시킴으로써, 불요 공진(고차의 공진 모드)의 발생이 억제되므로, 동작의 안정성을 확보할 수 있다. 댐퍼재는, 디스펜서를 사용하여, 댐퍼재 배치부(121d)에 용이하게 도포할 수 있다. 댐퍼재로서는, 예를 들면 자외선 경화성의 실리콘 겔을 적용할 수 있다.
렌즈 구동장치(1)에는, 실드 커버(2)의 하부 내주면(內周面)이 센서 기판(22)의 접지 단자(221, 222)에 당접하도록, 실드 커버(2)가 장착된다. 구체적으로는, 베이스 부재(23)의 커버 재치부(23f)에, 실드 커버(2)가 재치되고, 접착제 주입구(23g)로부터 접착제가 흘려 넣어진다. 흘러들어간 접착제는, 모세관 현상에 의해, 실드 커버(2)와 베이스 부재(23)의 측면(23d) 사이에 널리 퍼져서, 양자를 접착한다. 이 때, 접착제의 진입은, 접지 단자 수용부(231, 232)와 측면(23d)과의 단부(段部)로 차단되기 때문에, 접지 단자 수용부(231, 232)에 접착제는 유입하지 않는다. 주입하는 접착제의 양을 조정함으로써, 접지 단자 수용부(231, 232)에 접착제가 유입하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
렌즈 구동장치(1)에 있어서, OIS용 코일부(211)에 통전(通電)하면, 마그넷부(122)의 자계와 OIS용 코일부(211)에 흐르는 전류와의 상호작용에 의해, OIS용 코일부(211)에 로렌트력이 생긴다(프레밍의 왼손 법칙). 로렌트력의 방향은, 자계의 방향(Z방향)과 OIS용 코일부(211)의 장변 부분에 흐르는 전류의 방향(X방향 또는 Y방향)에 직교하는 방향(Y방향 또는 X방향)이다. OIS용 코일부(211)는 고정되어 있으므로, 마그넷부(122)에 반력(反力)이 작용한다. 이 반력이 OIS용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, 마그넷부(122)를 가지는 OIS 가동부(10)가 XY평면내에서 요동하여, 떨림 보정이 행해진다.
또, 렌즈 구동장치(1)에 있어서, AF용 코일부(112)에 통전하면, 마그넷부(122)의 자계와 AF용 코일부(112)에 흐르는 전류와의 상호작용에 의해, AF용 코일부(112)에 로렌트력이 생긴다. 로렌트력의 방향은, 자계의 방향(X방향 또는 Y방향)과 AF용 코일부(112)에 흐르는 전류의 방향(Y방향 또는 X방향)에 직교하는 방향(Z방향)이다. 마그넷부(122)는 고정되어 있으므로, AF용 코일부(112)에 반력(反力)이 작용한다. 이 반력이 AF용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, AF용 코일부(112)를 가지는 AF가동부(11)가 광축 방향으로 이동하여, 핀트맞추기가 행해진다.
여기서, 핀트맞추기를 행하지 않는 무통전(無通電) 시에는, AF가동부(11)는, 상측 판용수철(13A, 13B) 및 하측 판용수철(14)에 의해, 무한원 위치와 매크로 위치 사이에 매달린 상태(이하 「기준 상태」라고 부름)가 된다. 즉, OIS 가동부(10)에 있어서는, AF가동부(11)(렌즈 홀더111)가, 상측 판용수철(13A, 13B) 및 하측 판용수철(14)에 의해서, AF고정부(12)(마그넷 홀더(121))에 대해서 위치 결정된 상태에서, Z방향 양측으로 변위 가능하게 탄성 지지된다.
핀트맞추기를 행할 때는, AF가동부(11)를 기준 상태로부터 매크로 위치측으로 이동시키는지, 무한원 위치 측으로 이동시키는지에 따라, 전류의 방향이 제어된다. 또, AF가동부(11)의 이동거리에 따라, 전류의 크기가 제어된다.
이와 같이, 렌즈 구동장치(1)는, 렌즈부(도면표시 생략)의 주위에 배치되는 마그넷부(122)(떨림 보정용 마그넷부)와, 마그넷부(122)에 대해서 광축 방향으로 이간하여 배치되는 OIS용 코일부(211)(떨림 보정용 코일부)을 가지고, OIS용 코일부(211)와 마그넷부(122)로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, OIS용 코일부(211)를 포함하는 OIS 고정부(20)(떨림 보정 고정부)에 대해서 마그넷부(122)를 포함하는 OIS 가동부(10)(떨림 보정 가동부)를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동 시킴으로써 떨림 보정을 행하는 OIS용 구동부(떨림 보정용 구동부)와, OIS 고정부(20)에 대해서 OIS 가동부(10)을 지지하는 복수의 서스펜션 와이어(30)를 구비한다. OIS 가동부(10)는, 마그넷부(122)를 보지하는 마그넷 홀더(121)(보지 부재)를 가지고, 마그넷 홀더(121)는, 지름 방향 안쪽에 원호상으로 옴폭하며, 상부의 내경보다 하부의 내경이 크게 형성되며, 서스펜션 와이어(30)가 배치되는 와이어 삽통부(121a)를 가진다.
렌즈 구동장치(1)에 의하면, OIS 가동부(10)가 요동할 때에, 서스펜션 와이어와의 간섭을 회피하면서, 보지 부재인 마그넷 홀더(121)의 기계적 강도를 확보할 수 있다. 따라서, 더한층의 소형화를 실현할 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 완성된 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
예를 들면, 실시형태에서는, AF기능 및 OIS 기능을 가지는 렌즈 구동장치에 대해서 설명했지만, 본 발명은, OIS 기능을 가지는 렌즈 구동장치, 즉 OIS 가동부가 OIS 고정부에 대해서 서스펜션 와이어에 의해 지지 고정되고 있는 구조에 적용할 수 있다.
또 예를 들면, 실시형태에서는, 와이어 삽통부(121a)는, 내경이 연속적으로 변화하는 원추 사다리꼴 형상을 가지고 있지만, 내경이 단속적으로 변화하는 다단(多段) 형상을 가지는 구조로 해도 좋다.
실시형태에서는, 카메라 모듈(A)을 구비하는 카메라 탑재 장치의 일례로서 카메라 부착 휴대 단말인 스마트 폰을 들어 설명했지만, 본 발명은, 정보기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치에 적용할 수 있다. 정보기기인 카메라 탑재 장치란, 카메라 모듈과 카메라 모듈로 획득된 화상 정보를 처리하는 제어부를 가지는 정보기기이며, 예를 들면 카메라 부착 휴대 전화기, 노트북형 컴퓨터, 타블렛 단말, 휴대형 게임기, 웹(web) 카메라, 카메라 부착 차재 장치(예를 들면, 백 모니터 장치, 드라이브 레코더 장치)를 포함한다. 또, 수송기기인 카메라 탑재 장치란, 카메라 모듈과 카메라 모듈로 획득된 화상을 처리하는 제어부를 가지는 수송기기이며, 예를 들면 자동차를 포함한다.
도9는, 차재용 카메라 모듈 VC(Vehicle Camera)를 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차 C를 나타내는 도면이다. 도9A는 자동차 C의 정면도이고, 도9B는 자동차 C의 후방 사시도이다. 자동차 C는, 차재용 카메라 모듈 VC로서, 실시형태에서 설명한 카메라 모듈 A를 탑재한다. 도9에 나타내는 것처럼, 차재용 카메라 모듈 VC는, 예를 들면 전방을 향해 프런트 글래스에 장착되거나, 후방을 향해 리어게이트에 장착되거나 한다. 이 차재용 카메라 모듈 VC는, 백 모니터용, 드라이브 레코더용, 충돌 회피 제어용, 자동 운전 제어용 등으로서 사용된다.
도10에 나타내는 것처럼, 실시형태에 따른 상측 판용수철(13A, 13B)(상측 탄성 지지부재)에 있어서는, 마그넷 홀더 고정부(131b, 132b)의 꼭대기 부분에, 와이어 접속부(131e, 132e)가 배치되어 있다. 즉, 상측 판용수철(13A, 13B)는, 지지부재 본체로부터 네 귀퉁이의 각각을 향하여 확장된 2개의 링크부(135a, 135b)를 가지고, 링크부(135a, 135b)의 합류 부분이, 와이어 접속부(131e, 132e)로 되어 있다.
떨림 보정을 행할 때에 OIS 가동부(10)가 요동하면, 서스펜션 와이어(30)에 당겨져서 서스펜션 와이어(30)와 와이어 접속부(131e, 132e)와의 연결 부분에 커다란 부하가 발생하고, 링크부(135a, 135b)에 응력이 생긴다. 이 응력이 과대하게 되면, OIS 가동부(10)가 경사(傾斜)하여, 틸트 특성이 저하하여, 화상 단부의 초점이 맞지 않게 되는 등의 문제가 생긴다.
특히, 렌즈 구동장치(1)의 저배화의 요구에 수반하여 서스펜션 와이어(30)를 짧게 할 필요성이 생기거나, 떨림 보정 성능을 향상하기 위해서 OIS 가동부(10)의 가동 범위를 크게 할 필요성이 생기거나 했을 경우에, 틸트 특성의 저하는 현저해지기 때문에, 무시할 수 없게 된다.
도11은, 상측 판용수철(13A, 13B)의 변형예를 나타내는 평면도이다. 도12는, 변형예에 따른 상측 판용수철(13A, 13B)을 적용한 렌즈 구동장치(1)에 있어서의 와이어 삽통부(121a)를 나타내는 도면이다.
도11에 나타내는 것처럼, 변형예에 따른 상측 판용수철(13A, 13B)은, 서스펜션 와이어(30)의 단부가 접속되는 와이어 접속부(131e, 132e)와, 지지부재 본체로부터 확장된 제1 링크부(136a, 136b)와, 제1 링크부(136a, 136b)의 단부(합류 부분)로부터 지름 방향 안쪽으로 확장하여, 선단에 와이어 접속부(131e)가 배치되는 제2 링크부(136c)를 가진다. 구체적으로는, 제1 링크부(136a, 136b)는, 상측 판용수철(13A, 13B)의 네 귀퉁이를 향하여 확장하고, 제2 링크부(136c)는, 네 귀퉁이의 꼭대기 부분으로부터 지름 방향 안쪽으로 확장한다.
또한, 도13에 나타내는 것처럼, 상측 판용수철(13A, 13B)에 있어서, 제1 링크부(136a, 136b)의 각각으로부터, 제2 링크부(136c, 136c)가 지름 방향 안쪽으로 굴곡하여 확장하도록 해도 좋다. 이 구조는, 링크부(136)가 네 귀퉁이의 꼭대기 부분까지 확장하지 않기 때문에, 외형 사이즈를 작게할 경우에 유용하다.
이와 같이, 변형예에 따른 상측 판용수철(13A, 13B)에 있어서는, 지지부재 본체와 와이어 접속부(131e, 132e)의 사이에 개재하는 링크부(136)가, 제1 링크부(136a, 136b)와, 제2 링크부(136c)로 형성되어, 링크 길이를 확보하면서 다관절화(多關節化) 되어 있다.
이것에 의해, 떨림 보정을 행할 때에 링크부(136)에 발생하는 응력이 완화되므로, 틸트 특성이 향상한다. 실험적으로는, OIS 가동부(10)를 0.12 mm이동시켰을 경우에, 상측 판용수철(13A, 13B)에 가해지는 최대 응력은 29%감소하고, 틸트 각은 1/10이 되는 것이 확인되어 있다. 따라서, 변형예에 따른 상측 판용수철(13A, 13B)은, 저배화의 요구 및 떨림 보정 성능의 향상에 대응하는 경우에 유용하다. 또, 서스펜션 와이어(30)에 가해지는 최대 응력도 35%감소하여, 내충격성도 향상한다.
또한, 변형예에 따른 상측 판용수철(13A, 13B)을 적용함으로써, 마그넷 와이어(121)와 서스펜션 와이어(30)가 간섭하는 것이 염려되지만, 와이어 삽통부(121a)는, 지름 방향 안쪽으로 원호상으로 옴폭하며, 상부의 내경보다 하부의 내경이 크게 형성되어 있으므로, OIS 가동부(10)의 가동 범위가 커지더라도, 서스펜션 와이어(30)와 간섭하지 않도록 대응할 수 있다(도12 참조).
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어져야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해서 나타나며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위내에서의 모든 변경이 포함되는 것을 의도한다.
2014년 12월 26일에 출원한 특허출원 2014－265996의 일본 출원에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.
1 렌즈 구동장치
2 실드 커버
10 OIS 가동부(AF용 구동부)
11 AF가동부
111 렌즈 홀더
112 AF용 코일부
12 AF고정부
121 마그넷 홀더
121a 와이어 삽통부
122 마그넷부(AF용 마그넷부, OIS용 마그넷부)
13 상측 탄성 지지부
13A, 13B 상측 판용수철(상측 탄성 지지 부재)
14 하측 탄성 지지부, 하측 판용수철(하측 탄성 지지 부재)
20 OIS 고정부
21 코일 기판
211 OIS용 코일부
211A~211D OIS 코일
22 센서 기판
23 베이스 부재
24 위치 검출부
24A, 24B 홀 소자
30 지지 부재
M 스마트 폰
A 카메라 모듈

Claims (8)

  1. 렌즈부의 주위에 배치되는 떨림 보정용 마그넷부와, 상기 떨림 보정용 마그넷부에 대해서 광축 방향으로 이간하여 배치되는 떨림 보정용 코일부를 가지고, 상기 떨림 보정용 코일부와 상기 떨림 보정용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, 상기 떨림 보정용 코일부를 포함하는 떨림 보정 고정부에 대해서 상기 떨림 보정용 마그넷부를 포함한 떨림 보정 가동부를 상기 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동시킴으로써 떨림 보정을 행하는 떨림 보정용 구동부와,
    상기 떨림 보정 고정부에 대해서 상기 떨림 보정 가동부를 지지하는 복수의 서스펜션 와이어를 구비하고,
    상기 떨림 보정 가동부는, 상기 떨림 보정용 마그넷부를 보지하는 보지 부재를 가지고,
    상기 보지 부재는, 외주면에, 광축 방향 수광측으로부터 광축 방향 결상측에 걸쳐 지름 방향 안쪽으로 옴폭하며, 상부의 내경보다 하부의 내경이 크게 형성되며, 상기 서스펜션 와이어가 배치되는 와이어 삽통부를 가지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 삽통부는, 내경이 연속적으로 변화하는 원추 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 삽통부는, 내경이 단속적으로 변화하는 다단 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 떨림 보정 가동부는, 렌즈부의 주위에 배치되는 오토 포커스용 코일부와, 상기 오토 포커스용 코일부에 대해서 지름 방향으로 이간하여 배치되는 오토 포커스용 마그넷부를 가지고, 상기 오토 포커스용 코일부와 오토 포커스용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, 상기 오토 포커스용 코일부 및 상기 오토 포커스용 마그넷부의 어느것인가 한쪽을 포함하는 오토 포커스 고정부에 대해서 상기 오토 포커스용 코일부 및 상기 오토 포커스용 마그넷부의 어느것인가 다른쪽을 포함하는 오토 포커스 가동부를 상기 광축 방향으로 이동시킴으로써 자동적으로 핀트맞추기를 행하는 오토 포커스용 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 떨림 보정 가동부는, 상기 오토 포커스 고정부에 대해서 상기 오토 포커스 가동부를 광축 직교 방향으로 이간한 상태에서 지지하는 탄성 지지 부재를 가지고,
    상기 탄성 지지 부재는, 상기 서스펜션 와이어의 단부가 접속되는 와이어 접속부와, 지지 부재 본체로부터 확장된 제1 링크부와, 상기 제1 링크부의 단부로부터 지름 방향 안쪽으로 확장하여, 선단에 상기 와이어 접속부가 배치되는 제2 링크부를 가지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 탄성 지지 부재는, 평면에서 봤을 때 구형(矩形) 모양을 가지고,
    상기 제1 링크부는, 해당 탄성 지지 부재의 네 귀퉁이를 향하여 확장하고,
    상기 제2 링크부는, 상기 네 귀퉁이의 꼭대기 부분에서 지름 방향 안쪽으로 확장하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
  7. 청구항 1에 기재된 렌즈 구동장치와,
    상기 떨림 보정 가동부에 장착되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  8. 정보 기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치이며,
    청구항 7에 기재된 카메라 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 탑재 장치.
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