KR20180109928A

KR20180109928A - 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치

Info

Publication number: KR20180109928A
Application number: KR1020187022902A
Authority: KR
Inventors: 토모유키 무라카미
Original assignee: 미쓰미덴기가부시기가이샤
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2018-10-08
Also published as: CN108603993A; JP6705992B2; US20190041661A1; WO2017138041A1; US11009719B2; CN108603993B; KR102537111B1; JPWO2017138041A1

Abstract

VCM의 구동력을 이용한 AF용 구동부와, VCM의 구동력을 이용한 떨림 보정용 구동부를 구비하는 렌즈 구동장치에 있어서, 떨림 보정용 지지 부재는, 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어와, 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어로 구성되어, 떨림 보정 고정부와 AF 고정부를 연결한다. AF 가동부는 위치 검출용 자석을 가지고, AF 고정부는 AF용 전원 라인, 신호 라인, 코일용 전원 라인, 및 AF용 제어부를 가진다. AF용 제어부는, 위치 검출용 자석에 대향하여 배치되어 자계의 변화를 기초로 AF 가동부의 광축 방향에서의 위치를 검출하는 홀 소자와, 신호용 서스펜션 와이어를 경유하여 공급되는 제어 신호 및 홀 소자의 검출 결과를 기초로 AF용 코일부의 통전 전류를 제어하는 코일 제어부와, 홀 소자 및 코일 제어부가 실장되는 오토 포커스용 회로 기판을 가진다.

Description

렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치

본 발명은, 오토 포커스용 및 떨림 보정용의 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스마트폰 등의 휴대 단말에는 소형의 카메라 모듈이 탑재되어 있다. 이러한 카메라 모듈에는, 피사체를 촬영할 때의 핀트 맞추기를 자동적으로 행하는 오토 포커스 기능(이하 「AF 기능」이라고 함, AF: Auto Focus) 및 촬영시에 발생하는 떨림(진동)을 광학적으로 보정하여 화상의 흔들림을 경감시키는 떨림 보정 기능(이하 「OIS 기능」이라고 칭함, OIS: Optical Image Stabilization)을 가지는 렌즈 구동장치가 적용된다(예를 들면 특허 문헌 1, 2).

오토 포커스용 및 떨림 보정용의 렌즈 구동장치는, 렌즈부를 광축 방향으로 이동시키기 위한 오토 포커스용 구동부(이하 「AF용 구동부」라고 칭함)와, 렌즈부를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동시키기 위한 떨림 보정용 구동부(이하 「OIS용 구동부」라고 칭함)를 구비한다. 특허 문헌 1, 2에서는, AF용 구동부 및 OIS용 구동부에 보이스 코일 모터(VCM)가 적용되어 있다.

VCM 구동 방식의 AF용 구동부는, 예를 들면 렌즈부의 주위에 배치되는 오토 포커스용 코일부(이하 「AF용 코일부」라고 칭함)와, AF용 코일부에 대해서 지름 방향으로 이격해서 배치되는 오토 포커스용 마그넷부(이하 「AF용 마그넷부」라고 칭함)를 가진다. 렌즈부 및 AF용 코일부를 포함한 오토 포커스 가동부(이하 「AF 가동부」라고 칭함)는, 오토 포커스용 지지 부재(이하 「AF용 지지 부재」라고 칭함, 예를 들면 판스프링)에 의해서, AF용 마그넷부를 포함하는 오토 포커스 고정부(이하 「AF 고정부라고 칭함)에 대해서 지름 방향으로 이격된 상태로 지지된다. AF용 코일부와 AF용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, AF 가동부를 광축 방향으로 이동시킴으로써, 자동적으로 핀트 맞추기가 행해진다.

VCM 구동 방식의 OIS용 구동부는, 예를 들면 AF용 구동부에 배치되는 떨림 보정용 마그넷부(이하 「OIS용 마그넷부」라고 칭함)와, OIS용 마그넷부에 대해서 광축 방향으로 이격해서 배치되는 떨림 보정용 코일부(이하 「OIS용 코일부」라고 칭함)를 가진다. AF용 구동부 및 OIS용 마그넷부를 포함하는 떨림 보정 가동부(이하 「OIS 가동부」라고 칭함)는, 떨림 보정용 지지 부재(이하 「OIS용 지지 부재」라고 칭함, 예를 들면 서스펜션 와이어)에 의해서 OIS용 코일부를 포함하는 떨림 보정 고정부(이하 「OIS 고정부」라고 칭함)에 대해서 광축 방향으로 이격한 상태로 지지된다. OIS용 마그넷부와 OIS용 코일부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, OIS 가동부를 광축 방향에 직교하는 평면내에서 요동 시킴으로써, 떨림 보정이 행해진다.

상술한 렌즈 구동장치에 있어서는, OIS 고정부로부터 AF용 코일부로 급전이 행해진다. 그 때문에, AF용 구동부를 포함하는 OIS 가동부와 OIS 고정부의 사이에 AF용 코일부의 급전경로가 설치된다. 예를 들면, OIS용 지지 부재인 복수의 서스펜션 와이어 중의 한 쌍이, AF용 코일부의 급전경로로서 이용된다.

또, 최근에는, 광축 방향에서의 AF 가동부의 위치를 검출하기 위한 위치 검출부를 가지는 AF용 구동부가 제안되고 있다. 위치 검출부는, 예를 들면, 홀 효과를 이용해 자계의 변화를 검출하는 홀 소자와, 홀 소자로의 급전과 검출 신호의 취득을 행하는 위치 검출용 기판을 가진다. 위치 검출부에 의한 검출 결과를 피드백하여 AF용 코일부의 통전 전류를 제어함으로써, 단시간에 정확하게 핀트 맞추기를 행할 수 있으므로, AF용 구동부의 신뢰성이 향상된다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 제2013-210550호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허공개 제2012-177753호 공보

종래, 위치 검출부의 검출 결과에 기초하는 피드백 제어는, 외부의 제어부(예를 들면 카메라 모듈)에 의해서 행해지고 있다. 그 때문에, AF용 구동부에 위치 검출부를 설치하는 경우, OIS 가동부와 OIS 고정부의 사이에는, AF용 코일부의 급전경로 외에, 홀 소자의 급전경로 및 신호 경로가 필요하게 된다. 홀 소자의 급전경로 및 신호 경로로서 OIS용 지지 부재인 서스펜션 와이어를 이용하는 경우, 2쌍의 서스펜션 와이어가 필요하다. 즉, OIS용 지지 부재의 구성으로서 AF용 코일부의 급전경로가 되는 한 쌍을 포함시켜, 3쌍 합계 6개의 서스펜션 와이어가 필요하다. 서스펜션 와이어의 개수가 많아지면, 조립 공수가 증가할 뿐만 아니라, 떨림 보정시의 거동에도 영향을 주기 때문에, 설계가 복잡해 진다.

본 발명의 목적은, AF용 코일부 및 위치 검출부의 구동에 이용되는 OIS용 지지 부재의 구성을 간소화할 수 있음과 동시에, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1측면을 반영한 렌즈 구동장치는, 렌즈부의 주위에 배치되는 오토 포커스용 코일부와, 상기 오토 포커스용 코일부에 대해서 지름 방향으로 이격해서 배치되는 오토 포커스용 마그넷부와, 상기 오토 포커스용 마그넷부를 포함하는 오토 포커스 고정부에 대해서 상기 오토 포커스용 코일부를 포함하는 오토 포커스 가동부를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 오토 포커스용 지지 부재를 가지고, 상기 오토 포커스용 코일부와 상기 오토 포커스용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용해 자동적으로 핀트 맞추기를 행하는 오토 포커스용 구동부와,

상기 오토 포커스용 구동부에 배치되는 떨림 보정용 마그넷부와, 상기 떨림 보정용 마그넷부에 대해서 광축 방향으로 이격해서 배치되는 떨림 보정용 코일부와, 상기 떨림 보정용 코일부를 포함하는 떨림 보정 고정부에 대해서 상기 떨림 보정용 마그넷부를 포함하는 떨림 보정 가동부를 광축 직교면내에서 요동 가능하게 지지하는 떨림 보정용 지지 부재를 가지고, 상기 떨림 보정용 코일부와 상기 떨림 보정용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여 떨림 보정을 행하는 떨림 보정용 구동부를 구비하고,

상기 떨림 보정용 지지 부재는, 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어와, 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어로 구성되어, 상기 떨림 보정 고정부와 상기 오토 포커스 고정부를 연결하고,

상기 오토 포커스 가동부는, 위치 검출용 자석을 가지고,

상기 오토 포커스 고정부는, 상기 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어에 접속되는 한 쌍의 오토 포커스용 전원 라인과, 상기 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어에 접속되는 한 쌍의 신호 라인과, 상기 오토 포커스용 전원 라인 및 상기 신호 라인을 경유하여 상기 급전용 서스펜션 와이어 및 상기 신호용 서스펜션 와이어와 전기적으로 접속되는 오토 포커스용 제어부와, 상기 오토 포커스용 제어부와 상기 오토 포커스용 코일부를 전기적으로 접속하는 코일용 전원 라인을 가지고,

상기 오토 포커스용 제어부는, 상기 위치 검출용 자석에 대향하여 배치되어 자계의 변화를 기초로 상기 오토 포커스 가동부의 광축 방향에 있어서의 위치를 검출하는 홀 소자와, 상기 신호용 서스펜션 와이어를 경유하여 공급되는 제어 신호 및 상기 홀 소자의 검출 결과를 기초로 상기 오토 포커스용 코일부의 통전 전류를 제어하는 코일 제어부와, 상기 홀 소자 및 상기 코일 제어부가 실장되는 오토 포커스용 회로 기판을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2측면을 반영한 카메라 모듈은, 상기의 렌즈 구동장치와,

상기 오토 포커스 가동부에 장착되는 렌즈부와,

상기 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3측면을 반영한 카메라 탑재 장치는, 정보 기기 또는 수송 기기인 카메라 탑재 장치로서,

상기의 카메라 모듈과,

상기 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, AF용 코일부 및 위치 검출부의 구동에 이용되는 OIS용 지지 부재의 구성을 간소화할 수 있음과 동시에, AF용 구동부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 카메라 모듈을 탑재하는 스마트폰을 나타내는 도면이다.
도 2는 카메라 모듈의 외관 사시도이다.
도 3은 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 6은 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 7은 OIS 가동부의 분해 사시도이다.
도 8은 OIS 가동부의 분해 사시도이다.
도 9는 렌즈 수용부에 배치되는 홈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 렌즈 수용부에 배치되는 홈의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 AF용 제어부의 구성을 나타내는 확대도이다.
도 12는 상측 탄성 지지 부재, AF용 전원 라인 및 신호 라인의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 13은 OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 14는 OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 15는 차량 탑재용 카메라 모듈을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 카메라 모듈(A)을 탑재하는 스마트 폰(M)(카메라 탑재 장치)를 나타내는 도면이다. 도 1의 (a)는 스마트 폰(M)의 정면도이고, 도 1의 (b)는 스마트 폰(M)의 배면도이다.

스마트 폰(M)은, 예를 들면 배면 카메라(OC)로서 카메라 모듈(A)을 탑재한다. 카메라 모듈(A)은, AF 기능 및 OIS 기능을 구비하여, 피사체를 촬영할 때의 핀트 맞추기를 자동적으로 행함과 동시에, 촬영시에 발생하는 떨림(진동)을 광학적으로 보정하여 상 떨림이 없는 화상을 촬영할 수 있다.

도 2는 카메라 모듈(A)의 외관 사시도이다. 도 3 및 도 4는, 카메라 모듈(A)의 분해 사시도이다. 도 3은 상방에서 본 사시도이며, 도 4는 하방에서 본 사시도이다. 도 2 내지 도 4에 나타내는 것처럼, 본 실시형태에서는, 직교좌표계(X, Y, Z)를 사용하여 설명한다. 후술하는 도면에서도 공통된 직교좌표계(X, Y, Z)로 나타내고 있다. 카메라 모듈(A)은, 스마트 폰(M)으로 실제로 촬영이 행해지는 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 말함)이 된다. 또, Z축에 직교하는 X방향 및 Y방향을 「광축 직교 방향」이라고 칭한다.

카메라 모듈(A)은, AF 기능 및 OIS 기능을 실현하는 렌즈 구동장치(1), 원통 형상의 렌즈 배럴에 렌즈가 수용되어서 이루어지는 렌즈부(도면표시 생략), 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부(도면표시 생략), 및 전체를 덮는 커버(2) 등을 구비한다.

커버(2)는, 광축 방향에서 본 평면도에서 정사각형 모양의 덮개 있는 사각통체이며, 상면에 원형의 개구(2a)를 가진다. 이 개구(2a)로부터 렌즈부(도면표시 생략)가 외부에 면한다. 커버(2)는 렌즈 구동장치(1)의 OIS 고정부(20)의 베이스(21)(도 13, 도 14 참조)에 고정된다.

촬상부(도면표시 생략)는, 촬상 소자(도면표시 생략)를 가지고, 렌즈 구동장치(1)의 광축 방향 결상측에 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.

도 5 및 도 6은, 렌즈 구동장치(1)의 분해 사시도이다. 도 5는 상방에서 본 사시도이며, 도 6은 하방에서 본 사시도이다. 도 5, 도 6에 나타내는 것처럼, 렌즈 구동장치(1)는, OIS 가동부(10), OIS 고정부(20), 및 OIS용 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 보이스 코일 모터를 구성하는 OIS용 코일부를 가지고, OIS용 지지 부재(30)를 경유하여 OIS 가동부(10)를 지지하는 부분이다. 즉, 렌즈 구동장치(1)의 OIS용 구동부에는, 무빙 마그넷 방식이 채용되어 있다. OIS 가동부(10)는, AF용 구동부(AF 가동부(11) 및 AF 고정부(12), 도 7, 도 8 참조)를 포함한다.

OIS 가동부(10)는, OIS 고정부(20)에 대해서 광축 방향 수광측에 이격해서 배치되어, OIS용 지지 부재(30)에 의해서 OIS 고정부(20)와 연결된다. 구체적으로, OIS용 지지 부재(30)는, Z방향을 따라서 연장되는 4개의 서스펜션 와이어로 구성된다(이하 「서스펜션 와이어(30)」라고 칭함). 서스펜션 와이어(30)의 일단(상단)은 OIS 가동부(10)(상측 탄성 지지 부재(13), 도 7, 도 8 참조)에 고정되고, 타단(하단)은 OIS 고정부(20)(코일 기판(23), 도 13, 도 14 참조)에 고정된다. OIS 가동부(10)는, 서스펜션 와이어(30)에 의해서, XY평면내에서 요동 가능하게 지지된다.

본 실시형태에서는, 4개의 서스펜션 와이어(30) 중, 서스펜션 와이어(31A, 31B)는 제어 IC(161)(도 11 참조)에 제어 신호를 전달하는 신호 경로로서 사용되고, 서스펜션 와이어(32A, 32B)는 제어 IC(161)의 급전경로로서 사용된다(이하 「신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)」, 「급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)」라고 칭한다).

도 7, 도 8은, OIS 가동부(10)의 분해 사시도이다. 도 7은 상방에서 본 사시도고, 도 8은 하방에서 본 사시도다. 도 7, 도 8에 나타내는 것처럼, OIS 가동부(10)는, AF 가동부(11), AF 고정부(12), AF용 지지 부재(13, 14), AF용 전원 라인(171, 172), 및 신호 라인(173, 174) 등을 구비한다.

AF 가동부(11)는, AF용 보이스 코일 모터를 구성하는 AF용 코일부(112)를 가지고, 핀트 맞추기시에 광축 방향으로 이동하는 부분이다. AF 고정부(12)는, 마그넷부(122)(AF용 마그넷부)를 가지고, AF용 지지 부재(13, 14)를 경유하여 AF 가동부(11)를 지지하는 부분이다. 즉, 렌즈 구동장치(1)의 AF용 구동부에는, 무빙 코일 방식이 채용되어 있다.

AF 가동부(11)는, AF 고정부(12)에 대해서 지름 방향 안쪽에 이격해서 배치되어, AF용 지지 부재(13, 14)에 의해서 AF 고정부(12)와 연결된다. AF용 지지 부재(13)는, AF 고정부(12)에 대해서 AF 가동부(11)를 상측에서 지지하는 상측 탄성 지지 부재이며(이하 「상측 탄성 지지 부재(13)」라고 칭함), AF용 지지 부재(14)는, AF 고정부(12)에 대해서 AF 가동부(11)를 하측에서 지지하는 하측 탄성 지지 부재이다(이하 「하측 탄성 지지 부재(14)」라고 칭함).

AF 가동부(11)는, 렌즈 홀더(111), AF용 코일부(112), 및 위치 검출용 자석(15A, 15B)을 가진다.

렌즈 홀더(111)는, 통 모양의 렌즈 수용부(111a), 및 렌즈 수용부(111a)로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는, 평면도에서 실질적으로 팔각형상의 플랜지부(111b, 111c)를 가진다. 플랜지부(111b, 111c) 사이 부분(이하 「코일 권선부」라고 칭함)에, AF용 코일부(112)가 권선된다. 플랜지부(111b)의 상면은, AF 가동부(11)의 광축 방향 수광측으로의 이동을 규제하기 위한 걸림부가 된다.

렌즈 수용부(111a)의 내주면은, 접착제가 도포되는 홈을 가지는 것이 바람직하다. 도 9, 도 10은, 렌즈 수용부(111a)의 내주면에 배치되는 홈의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9의 (a)는 렌즈 홀더 수용부(111a)를 상방에서 본 도면이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 IX-IX 화살표 방향에서 본 단면도이다. 도 10의 (a)는 렌즈 홀더 수용부(111a)를 상방에서 본 도면이고, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)의 X-X 화살표 방향에서 본 단면도이다.

도 9에서는, 렌즈 수용부(111a)의 내주면에서 둘레방향으로 등간격으로 8군데에, 광축 방향을 따라 홈(D1)이 형성되어 있다. 홈(D1)은 렌즈 홀더 수용부(111a)의 상부로부터 하부에 걸쳐서 관통한다. 도 10에서는, 렌즈 수용부(111a)의 내주면에서 둘레방향으로 등간격으로 4군데에, 광축 방향을 따라 홈(D2)이 형성되어 있다. 홈(D2)은 렌즈 홀더 수용부(111a)의 상부에만 형성된다. 홈의 형태는, 도포된 접착제를 유지할 수 있으면 되며, 도 9, 도 10에 나타내는 것으로 한정되지 않는다.

OIS 가동부(10)는 서스펜션 와이어(30)에 의해서 지지되기 때문에, 렌즈 수용부(111a)에 렌즈부(도면표시 생략)를 나사를 이용해 장착하는 방법에서는 서스펜션 와이어(30)가 손상될 우려가 있어, 바람직하지 않다. 본 실시형태에서는, 렌즈 수용부(111a)의 내주면에, 렌즈부(도면표시 생략)가 접착에 의해 고정되기 때문에 서스펜션 와이어(30)가 손상될 우려가 없고, 또, 렌즈 수용부(111a)의 내주면이 홈을 가지고 있어, 이 홈에 의해서 적당량의 접착제가 유지되므로, 렌즈 홀더(111)와 렌즈부의 접착 강도가 향상된다.

렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 상부 외주에서, X방향 및 Y방향(이하 「십자 방향」이라고 칭함)을 45도 회전한 방향(이하 「대각방향」이라고 칭함)과 교차하는 4개의 부분에, 상측 탄성 지지 부재(13)를 고정하기 위한 상측 스프링 고정부(111d)를 가진다. 렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 외주를 따라서, 제1 스토퍼부(111h)를 가진다. 제1 스토퍼부(111h)의 하면이 AF 가동부(11)의 광축 방향 결상측으로의 이동을 규제하기 위한 걸림부가 된다.

렌즈 홀더(111)는, 4개의 상측 스프링 고정부(111d) 중의 대각에 위치하는 2개의 상측 스프링 고정부(111d)로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 연결부(111e)를 가진다. 렌즈 홀더(111)는, 연결부(111e)가 배치되지 않은 2개의 상측 스프링 고정부(111d)에, 위치 검출용 자석(15A, 15B)을 수용하는 자석 수용부(111f)를 가진다. 또, 렌즈 홀더(111)는, 플랜지부(111c)의 하면에서, 십자 방향과 교차하는 4개의 부분에, 하측 탄성 지지 부재(14)를 고정하기 위한 하측 스프링 고정부(111g)를 가진다.

AF용 코일부(112)는, 핀트 맞추기시에 통전되는 공심코일이며, 렌즈 홀더(111)의 코일 권선부의 외주면에 권선된다. AF용 코일부(112)의 양단은 렌즈 홀더(111)의 연결부(111e, 111e)에 연결된다. AF용 코일부(112)의 통전 전류는 제어 IC(161)(도 11 참조)에 의해서 제어된다.

위치 검출용 자석(15A, 15B)은, 렌즈 홀더(111)의 자석 수용부(111f)에 배치된다. AF용 제어부에 대응하는 측에 배치되는 위치 검출용 자석(15A)(이하 「제1 위치 검출용 자석(15A)」이라고 칭함)이, 실제로 AF 가동부(11)의 위치 검출에 이용된다. 다른쪽의 위치 검출용 자석(15B)(이하 「제2 위치 검출용 자석(15B)」이라고 칭함)은, AF 가동부(11)의 위치 검출에는 이용되지 않는 더미(dummy) 자석이다. 제2 위치 검출용 자석(15B)은, AF 가동부(11)에 작용하는 자력을 밸런싱하여, AF 가동부(11)의 자세를 안정시키기 위해서 배치된다. 즉, 제2 위치 검출용 자석(15B)을 배치하지 않는 경우, 마그넷부(122)가 발생하는 자계에 의해서 AF 가동부(11)에 치우친 자력이 작용하여, AF 가동부(11)의 자세가 불안정하게 되므로, 제2 위치 검출용 자석(15B)을 배치함으로써, 이것을 방지하고 있다.

AF 고정부(12)는, 마그넷 홀더(121), 마그넷부(122), 및 AF용 제어부(16)를 가진다.

마그넷 홀더(121)는, 정사각형 모양의 상부 틀(121a), 및 상부 틀(121a)의 네 귀퉁이에 매달려 설치되는 다리(121b)를 가진다. 4개의 다리(121b)는 각각, 상부 틀(121a)의 4변을 따라서 마그넷부(122)를 지지하는 마그넷 지지부(121c)를 가진다. 또, 다리(121b)는 각각, 지름 방향 안쪽에 원호형상으로 오목한 와이어 관통부(121d)를 가진다. 와이어 관통부(121d)에 서스펜션 와이어(30)가 배치된다(도 5, 도 6 참조). 와이어 관통부(121d)를 설치함으로써, OIS 가동부(10)가 요동할 때에, 서스펜션 와이어(30)와 마그넷 홀더(121)가 간섭하는 것을 회피할 수 있다.

마그넷 홀더(121)는, 상부에 지름 방향 안쪽으로 돌출하는 제2 스토퍼부(121e)를 가진다. 마그넷 홀더(121)는, 렌즈 홀더(111)의 렌즈 수용부(111a), 상측 스프링 고정부(111d), 연결부(111e), 제1 스토퍼부(111h)에 대응하는 부분이 절결된 개구를 가진다. AF 가동부(11)는, 마그넷 홀더(121)의 상면보다 광축 방향 수광측으로 이동할 수 있다. AF 가동부(11)가 광축 방향 수광측으로 이동할 때에, 렌즈 홀더(111)의 플랜지부(111b)에 제2 스토퍼부(121e)가 맞닿음으로써, AF 가동부(11)의 광축 방향 수광측으로의 이동이 규제된다.

또, 제2 스토퍼부(121e)의 표면에는, 상측 탄성 지지 부재(13)의 아암부(131c, 131f, 132c, 132f)(도 12 참조)가 탑재된다. 제2 스토퍼부(121e)에는 댐퍼 수용부(121j)가 배치된다.

마그넷 홀더(121)는, 다리(121b)의 하면에 하측 탄성 지지 부재(14)를 고정하기 위한 하측 스프링 고정부(121f)를 가진다. 마그넷 홀더(121)는, 상부의 네 귀퉁이에 상측 탄성 지지 부재(13)를 고정하기 위한 상측 스프링 고정부(121h)를 가진다.

상측 스프링 고정부(121h)의 코너부(121i)는, 마그넷 홀더(121)의 상면(상측 탄성 지지 부재(13)가 장착되는 면)으로부터 하측으로 오목하게 형성되어, 상측 탄성 지지 부재(13)를 장착했을 때에, 틈새가 형성되도록 되어 있다(이하 「댐퍼 배치부(121i)」라고 칭함). 댐퍼 배치부(121i)의 꼭지각부는 외측으로 튀어나와, 원호형상으로 절결되어 있다. 댐퍼 배치부(121i)의 원호형상으로 절결되어 있는 부분은, 와이어 관통부(121d)에 연통된다.

또, 마그넷 홀더(121)는, 1개의 다리(121b)에 AF용 제어부(16)를 수용하기 위한 IC 수용부(121g)를 가진다.

마그넷부(122)는, 4개의 직사각형 모양의 영구자석(122A~122D)을 가진다. 영구자석(122A~122D)은, 마그넷 홀더(121)의 마그넷 지지부(121c)에 접착에 의해 고정된다. 영구자석(122A~122D)은, AF용 코일부(112)에 지름 방향으로 횡단하는 자계가 형성되도록 착자(着磁)된다. 예를 들면, 영구자석(122A~122D)은, 내주측이 N극, 외주측이 S극으로 착자된다.

마그넷부(122) 및 AF용 코일부(112)에 의해서, AF용 보이스 코일 모터가 구성된다. 본 실시형태에서, 마그넷부(122)는 AF용 마그넷부와 OIS용 마그넷부를 겸용한다.

AF용 제어부(16)는, 마그넷 홀더(121)의 IC 수용부(121g)에 배치된다. 도 11은 AF용 제어부(16)의 구성을 나타내는 확대도이다. AF용 제어부(16)는, 제어 IC(161), 제어 IC(161)가 실장되는 AF용 회로 기판(162), 및 콘덴서(부호 생략)를 가진다. 제어 IC(161)는, 홀 효과를 이용해 자계의 변화를 검출하는 홀 소자(도면표시 생략)를 내장하고, Z위치 검출부로서 기능한다. 제어 IC(161)는, 홀 소자(도면표시 생략)의 검출 방향이 광축 방향과 일치하도록 배치된다. 제어 IC(161)는, 주로 제1 위치 검출용 자석(15A)에 의한 자계의 변화를 검출한다. 이에 의해, 광축 방향에서의 AF 가동부(11)의 위치가 검출된다.

또, 제어 IC(161)는 AF용 코일부(112)의 통전 전류를 제어하는 코일 제어부(도면표시 생략)를 가진다. 제어 IC(161)는, AF용 코일부(112)에 전기적으로 접속되어, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 신호 라인(173, 174)을 경유하여 공급되는 제어 신호 및 홀 소자에 의한 검출 결과를 기초로, AF용 코일부(112)의 통전 전류를 제어한다.

AF용 회로 기판(162)은, 전원 출력 단자(162a, 162f), 전원 입력 단자(162b, 162e), 및 신호 입력 단자(162c, 162d)를 가진다. 전원 출력 단자(162a, 162f)는 상측 탄성 지지 부재(13)(상측 판스프링(131, 132))에 접속되고, 전원 입력 단자(162b, 162e)는 AF용 전원 라인(171, 172)에 접속되고, 신호 입력 단자(162c, 162d)는 신호 라인(173, 174)에 접속된다.

상측 탄성 지지 부재(13), AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)은, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 스텐레스강 등으로 형성된다. 도 12는, 상측 탄성 지지 부재(13), AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 12의 (a)는, 상측 탄성 지지 부재(13), AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)을 AF 가동부(11) 및 AF 고정부(12)에 장착하기 전의 상태를 나타내고, 도 12의 (b)는 장착 후의 상태를 나타낸다.

도 12에 나타내는 것처럼, 상측 탄성 지지 부재(13), AF용 전원 라인(171, 172), 신호 라인(173, 174)은, 평면도에서 전체적으로 정사각형 모양, 즉 마그넷 홀더(121)의 상부 틀(121a)과 동등한 형상을 가지고, 상부 틀(121a) 상에 서로 접촉하지 않도록 배선된다. 상측 탄성 지지 부재(13)는, 마그넷 홀더(121)와 렌즈 홀더(111)를 연결하기 위하여, AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)의 안쪽에 배치된다. 상측 판스프링(131, 132), AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)은, 예를 들면 한 장의 금속판을 에칭 가공함에 의해 형성된다.

상측 탄성 지지 부재(13)는, AF 고정부(12)에 대해서 AF 가동부(11)를 탄성 지지하는 상측 판스프링(131, 132)이다. 상측 판스프링(131, 132)은, AF용 코일부(112)에 급전하기 위한 코일용 전원 라인으로서 기능한다. AF용 전원 라인(171, 172)은, 급전용 서스펜션 와이어(32B, 32A)에 접속되어, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 급전한다. 신호 라인(173, 174)은, 신호용 서스펜션 와이어(31B, 31A)에 접속되어, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 제어 신호를 공급한다.

상측 판스프링(131)은, 2개의 스프링부(131A, 131B)를 가진다. 스프링부(131A)는, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(131a), 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(131b), 및 렌즈 홀더 고정부(131a)와 마그넷 홀더 고정부(131b)를 연결하는 아암부(131c)를 가진다. 마찬가지로, 스프링부(131B)는, 렌즈 홀더 고정부(131d), 마그넷 홀더 고정부(131e), 및 아암부(131f)를 가진다. 렌즈 홀더 고정부(131a, 131d)는, 렌즈 홀더(111)의 렌즈 수용부(111a)를 따라서 연결되어 있다.

렌즈 홀더 고정부(131a, 131d)의 고정 구멍(부호 생략)이, 렌즈 홀더(111)의 상측 스프링 고정부(111d)의 위치결정 보스(부호 생략)에 끼워짐으로써, 렌즈 홀더(111)에 대해서 상측 판스프링(131)이 위치 결정되어 고정된다. 또, 마그넷 홀더 고정부(131b, 131e)의 고정 구멍(부호 생략)이, 마그넷 홀더(121) 상측 스프링 고정부(121e)의 위치결정 보스(부호 생략)에 끼워짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대해서 상측 판스프링(131)이 위치 결정되어 고정된다.

아암부(131c, 131f)는, 만곡 형상을 가지고, AF 가동부(11)가 이동할 때에 탄성변형한다. 상측 판스프링(131)은, 아암부(131c, 131f)의 각각으로부터 분기하여 연장되는 댐퍼 고정부(131j, 131k)를 가진다. 댐퍼 고정부(131j, 131k)는, 마그넷 홀더(121)의 댐퍼 수용부(121j)에 배치되어 댐퍼재에 의해서 매립된다.

상측 판스프링(131)은, 마그넷 홀더 고정부(131b)로부터 X방향을 따라 한쪽의 주연부를 향하여 연장되는 보조 고정부(131g)를 가진다. 보조 고정부(131g)는, 마그넷 홀더(121)의 상면에 배치되어, 마그넷 홀더(121)에 대한 상측 판스프링(131)의 고정 상태를 보강한다.

상측 판스프링(131)은, 마그넷 홀더 고정부(131e)로부터 AF용 회로 기판(162)을 향하여 연장되는 단자 접속부(131h)를 가진다. 단자 접속부(131h)는 AF용 제어부(16)의 전원 출력 단자(162a)에 접속된다. 상측 판스프링(131)은, 렌즈 홀더 고정부(131a, 131d)의 연결 부분에서 분기하여 연장되는 코일 접속부(131i)를 가진다. 코일 접속부(131i)의 선단부는 U자형 모양을 가진다. 코일 접속부(131i)는, AF용 코일부(112)의 일단부와 납땜에 의해 접속된다. 즉, AF용 제어부(16)와 AF용 코일부(112)는, 상측 판스프링(131)을 경유하여 전기적으로 접속된다.

상측 판스프링(132)은, 기본적인 구조는 상측 판스프링(131)과 동일하다. 즉, 상측 판스프링(132)은, 2개의 스프링부(132A, 132B)를 가진다. 스프링부(132A, 132B)는, 렌즈 홀더 고정부(132a, 132d), 마그넷 홀더 고정부(132b, 132e), 및 아암부(132c, 132f)를 가진다. 렌즈 홀더 고정부(132a, 132d)는, 렌즈 홀더(111)의 렌즈 수용부(111a)를 따라서 연결되어 있다.

렌즈 홀더 고정부(132a, 132d)의 고정 구멍(부호 생략)이, 렌즈 홀더(111)의 상측 스프링 고정부(111d)의 위치결정 보스(부호 생략)에 끼워짐으로써, 렌즈 홀더(111)에 대해서 상측 판스프링(132)이 위치결정되어 고정된다. 또, 마그넷 홀더 고정부(132b, 132e)의 고정 구멍(부호 생략)이, 마그넷 홀더(121)의 상측 스프링 고정부(121e)의 위치결정 보스(부호 생략)에 끼워짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대해서 상측 판스프링(132)이 위치결정되어 고정된다.

아암부(132c, 132f)는 만곡 형상을 가지고, AF 가동부(11)가 이동할 때에 탄성변형한다. 상측 판스프링(132)은, 아암부(132c, 132f)의 각각으로부터 분기하여 연장되는 댐퍼 고정부(132j, 132k)를 가진다. 댐퍼 고정부(132j, 132k)는, 마그넷 홀더(121)의 댐퍼 수용부(121j)에 배치되어, 댐퍼재에 의해 매립된다.

상측 판스프링(132)은, 마그넷 홀더 고정부(132b)로부터 X방향을 따르는 한쪽의 주연부를 형성하면서 마그넷 홀더 고정부(132e)를 향하여 연장되는 보조 고정부(132g)를 가진다. 보조 고정부(132g)는, 마그넷 홀더(121)의 상면에 배치되어, 마그넷 홀더(121)에 대한 상측 판스프링(132)의 고정 상태를 보강한다.

상측 판스프링(132)은, 마그넷 홀더 고정부(132e)로부터 AF용 회로 기판(162)을 향하여 연장되는 단자 접속부(132h)를 가진다. 단자 접속부(132h)는 AF용 제어부(16)의 전원 출력 단자(162f)에 접속된다. 상측 판스프링(132)은, 렌즈 홀더 고정부(132a, 132d)의 연결 부분에서 분기하여 연장되는 코일 접속부(132i)를 가진다. 코일 접속부(132i)의 선단부는 U자형 모양을 가진다. 코일 접속부(132i)는, AF용 코일부(112)의 타단부와 납땜에 의해 접속된다. 즉, AF용 제어부(16)와 AF용 코일부(112)는, 상측 판스프링(132)을 경유하여 전기적으로 접속된다.

AF용 전원 라인(171, 172)은, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a), 와이어 접속부(171c, 172c), 및 단자 접속부(171d, 172d)를 가진다.

AF용 전원 라인(171, 172)은, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a)의 고정 구멍(부호 생략)이 마그넷 홀더(121)의 상측 스프링 고정부(121h)의 위치결정 보스(부호 생략)에 끼워짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대해서 위치결정되어 고정된다.

와이어 접속부(171c, 172c)는, 급전용 서스펜션 와이어(32B, 32A)(도 5, 도 6 참조)에 접속된다. 와이어 접속부(171c, 172c)는 링크부(171b, 172b)에 의해서 마그넷 홀더 고정부(171a)와 연결된다. 단자 접속부(171d, 172d)는, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a)로부터 AF용 회로 기판(162)을 향하여 연장되어, AF용 제어부(16)의 전원 입력 단자(162b, 162e)에 접속된다.

신호 라인(173, 174)은, 마그넷 홀더 고정부(173a, 174a), 와이어 접속부(173c, 174c), 및 단자 접속부(173d, 174d)를 가진다.

신호 라인(173, 174)은, 마그넷 홀더 고정부(173a)의 고정 구멍(부호 생략)이 마그넷 홀더(121)의 상측 스프링 고정부(121h)의 위치결정 보스(부호 생략)에 끼워짐으로써, 마그넷 홀더(11)에 대해서 위치결정되어 고정된다.

와이어 접속부(173c, 174c)는, 신호용 서스펜션 와이어(31B, 31A)(도 5, 도 6 참조)에 접속된다. 와이어 접속부(173c, 174c)는, 링크부(173b, 174b)에 의해서 마그넷 홀더 고정부(173a)와 연결된다. 단자 접속부(173d, 174d)는, 마그넷 홀더 고정부(173a, 174a)로부터 AF용 회로 기판(162)을 향하여 연장되어, AF용 제어부(16)의 신호 입력 단자(162c, 162d)에 접속된다.

AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)에 있어서, 링크부(171b, 172b, 173b, 174b)는, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a, 173a, 174a)로부터 코너부를 향하여 연장되는 2개의 제1 링크(부호 생략)와, 제1 링크의 합류 부분에서 안쪽으로 굴곡하는 제2 링크(부호 생략)를 가진다. 제2 링크의 선단에 와이어 접속부(171c, 172c, 173c, 174c)가 배치된다. 즉, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a, 173a, 174a)와 와이어 접속부(171c, 172c, 173c, 174c)의 사이에 개재하는 링크부(171b, 172b, 173b, 174b)는, 링크 길이를 확보하면서 다관절화되어 있다.

이에 의해, 떨림 보정을 행할 때에 링크부(171b, 172b, 173b, 174b)에 발생하는 응력이 완화되기 때문에, 틸트 특성이 향상됨과 동시에, 낙하 등의 충격에 대한 내성이 향상된다.

상측 탄성 지지 부재(13)에 있어서, 상측 판스프링(131, 132)의 댐퍼 고정부(131j, 131k, 132j, 132k)는, 마그넷 홀더(121)의 댐퍼 수용부(121j)에 배치되어, 댐퍼재에 의해서 매립된다. 또, AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)에 있어서, 와이어 접속부(171c, 172c, 173c, 174c)와 마그넷 홀더(121)의 댐퍼 배치부(121i)의 사이에는 틈새가 형성되고, 이 틈새에는 서스펜션 와이어(30)를 둘러싸도록 댐퍼재가 배치된다. 댐퍼재가 상측 탄성 지지 부재(13)와 마그넷 홀더(121)의 사이에 개재하게 된다.

상측 탄성 지지 부재(13)와 마그넷 홀더(121)의 사이에 댐퍼재(도면표시 생략)를 개재시킴으로써, 불요 공진(고차 공진 모드)의 발생이 억제되기 때문에, 동작의 안정성을 확보할 수 있다. 댐퍼재는 디스펜서를 사용해 용이하게 도포할 수 있다. 댐퍼재로서는, 예를 들면 자외선 경화성의 실리콘 겔을 적용할 수 있다.

하측 탄성 지지 부재(14)는, 상측 탄성 지지 부재(13)와 마찬가지로, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 스텐레스강 등으로 이루어지는 판스프링이며(이하 「하측 판스프링(14)」라고 칭함), 평면도에서 전체적으로 정사각형 모양을 가진다. 하측 판스프링(14)은, AF 고정부(12)(마그넷 홀더(121))와 AF 가동부(11)(렌즈 홀더(111))를 탄성적으로 접속한다. 하측 판스프링(14)은 에칭 가공에 의해 성형된다.

하측 판스프링(14)(하측 탄성 지지 부재)은, 4개의 스프링부(141~144)를 가진다. 스프링부(141)는, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(141a), 렌즈 홀더 고정부(141a)에서 90도 회전한 위치에 배치되어 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(141b), 및 렌즈 홀더 고정부(141a)와 마그넷 홀더 고정부(141b)를 연결하는 아암부(141c)를 가진다. 스프링부(142~144)도 동일한 구성을 가진다.

렌즈 홀더 고정부(141a~144a)는, 서로 이웃하는 렌즈 홀더 고정부끼리 연결되어 있고, 전체적으로 렌즈 홀더(111)의 하측 스프링 고정부(111g)에 대응하는 형상을 가진다. 렌즈 홀더 고정부(141a~144a)의 고정 구멍이, 렌즈 홀더(111)의 하측 스프링 고정부(111g)의 위치결정 보스에 끼워짐으로써, 렌즈 홀더(111)에 대해서 하측 판스프링(14)이 위치결정되어 고정된다.

마그넷 홀더 고정부(141b~144b)는, 마그넷 홀더(121)의 하측 스프링 고정부(121f)에 대응하는 형상을 가진다. 마그넷 홀더 고정부(141b~144b)의 고정 구멍이, 하측 스프링 고정부(121e)의 위치결정 보스에 끼워짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대해서 하측 판스프링(14)이 위치결정되어 고정된다.

OIS 가동부(10)에 있어서, 마그넷 홀더(121)에는, AF용 제어부(16)(제어 IC(161) 및 AF용 회로 기판(162)), 상측 탄성 지지 부재(13), AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)이 장착된다.

이 때, 상측 판스프링(131, 132)의 단자 접속부(131h, 132h)는, AF용 회로 기판(162)의 전원 출력 단자(162a, 162f)에 납땜되어 전기적으로 접속된다. AF용 전원 라인(171, 172)의 단자 접속부(171d, 172d)는, AF용 회로 기판(162)의 전원 입력 단자(162b, 162e)에 납땜되어 전기적으로 접속된다. 신호 라인(173, 174)의 단자 접속부(173d, 174d)는, AF용 회로 기판(162)의 신호 입력 단자(162c, 162d)에 납땜되어 전기적으로 접속된다.

렌즈 홀더(111)에는, AF용 코일부(112), 위치 검출용 자석(15A, 15B), 및 하측 판스프링(14)이 장착된다. 이 상태에서, 렌즈 홀더(111)가 광축 방향 결상측으로부터 마그넷 홀더(121)에 끼워진다. 즉, 렌즈 홀더(111)는, AF용 코일부(112)가 마그넷부(122)와 대향하도록 마그넷 홀더(121)의 안쪽에 배치된다. 그리고, 상측 판스프링(131, 132)이 렌즈 홀더(111)에 장착되고, 하측 판스프링(14)이 마그넷 홀더(121)에 장착된다. 또, 마그넷 홀더(121)에 마그넷부(122)가 장착된다.

이 때, 상측 판스프링(131)의 코일 접속부(131i)는, 렌즈 홀더(111)의 한쪽 연결부(111e)에 연결된 AF용 코일부(112)의 일단부에 납땜되어 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 상측 판스프링(132)의 코일 접속부(132i)는, 렌즈 홀더(111)의 다른쪽의 연결부(111e)에 연결된 AF용 코일부(112)의 타단부에 납땜되어 전기적으로 접속된다.

도 13, 도 14는, OIS 고정부(20)의 분해 사시도이다. 도 13은 상방에서 본 사시도이며, 도 14는 하방에서 본 사시도이다. 도 13, 14에 나타내는 것처럼, OIS 고정부(20)는, 베이스(21), 센서 기판(22), 코일 기판(23), 및 XY위치 검출부(24) 등을 구비한다.

베이스(21)는, 평면도에서 정사각형 모양의 부재이며, 중앙에 원형의 개구(21a)를 가진다. 베이스(21)는, 개구(21a)의 주연부에서 코일 기판(23)의 위치결정 구멍(23c) 및 센서 기판(22)의 위치결정 구멍(22b)과 대응하는 위치에 위치결정 보스(21b)를 가진다.

베이스(21)는, 주연부에서 센서 기판(22)의 제어 단자(22c)와 대응하는 위치에 오목부(21c)를 가진다. 오목부(21c)는 하방을 향하여 외측으로 확대되는 테이퍼 형상을 가진다. 또, 베이스(21)는, 개구(210a)의 주연부에서, 홀 소자(24A, 24B)를 수용하는 홀 소자 수용부(21d), 센서 기판(22)의 전원 단자(22d)를 수용하는 단자 수용부(21e)를 가진다.

코일 기판(23)은, 베이스(21)와 마찬가지로 평면도에서 정사각형 모양의 기판이며, 중앙에 원형의 개구(23a)를 가진다. 코일 기판(23)은 네 귀퉁이에 절결부(23b)를 가진다. 또, 코일 기판(23)은, 개구(23a)의 주연부에서, 대각 방향과 교차하는 2군데에 위치결정 구멍(23c)을 가진다.

코일 기판(23)은, 광축 방향에서 마그넷부(122)와 대향하는 위치에 OIS용 코일부(231)를 가진다. OIS용 코일부(231)는, 영구자석(122A~122D)에 대응하는 4개의 OIS 코일(231A~231D)를 가진다. OIS 코일(231A~231D)의 각각의 장변 부분을, 영구자석(122A~122D)의 저면으로부터 방사되는 자계가 Z방향으로 횡단하도록, OIS 코일(231A~231D) 및 영구자석(122A~122D)의 크기나 배치가 설정된다. 마그넷부(122)와 OIS용 코일부(231)로 OIS용 보이스 코일 모터가 구성된다.

센서 기판(22)은, 베이스(21)와 마찬가지로, 평면도에서 정사각형 모양의 기판이며, 중앙에 원형의 개구(22a)를 가진다. 센서 기판(22)은, 개구(22a)의 주연부에서 코일 기판(23)의 위치결정 구멍(23c)과 대응하는 위치에 위치결정 구멍(22b)을 가진다. 센서 기판(22)은, Y방향을 따르는 2변에, 각각 아래쪽으로 굴곡하여 형성되는 단자(22c)를 가진다. 단자(22c)는 촬상부(도면표시 생략)와 전기적으로 접속된다.

센서 기판(22)은, 개구(22a)의 내주의 대각방향과 교차하는 2군데에, OIS용 코일부(231)에 급전하기 위한 전원 단자(22d)를 가진다. 센서 기판(22)은, 네 귀퉁이에 서스펜션 와이어(30)의 타단(하단)이 삽입되는 와이어 고정 구멍(22e)을 가진다.

또, 센서 기판(22)은, OIS 가동부(10)(AF용 제어부(16)) 및 OIS용 코일부(231)에 급전하기 위한 전원 라인(도면표시 생략), XY위치 검출부(24A, 24B)로부터 출력되는 검출 신호용의 신호 라인(도면표시 생략), OIS 가동부(10)에서의 오토 포커스 동작을 제어하기 위한 제어 신호용의 신호 라인(도면표시 생략)을 포함한 배선 패턴을 가진다. 센서 기판(22)의 이면에는, XY평면에서의 OIS 가동부(10)의 위치를 검출하는 XY위치 검출부(24A, 24B)가 배치된다.

위치 검출부(24A, 24B)는, 예를 들면 홀 효과를 이용해 자계를 검출하는 홀 소자이다(이하 「홀 소자(24A, 24B)」라고 칭함). 홀 소자(24A, 24B)는, 센서 기판(22)의 하면의 인접하는 2변에서 각각 실질적으로 중앙에 배치된다. 마그넷부(122)에 의해서 형성되는 자계를 홀 소자(24A, 24B)로 검출함으로써, XY평면에서의 OIS 가동부(10)의 위치를 특정할 수 있다. 또한, 마그넷부(122)와는 별도로, 위치 검출용 자석을 OIS 가동부(10)에 배치하도록 해도 좋다.

OIS 고정부(20)에 있어서, 코일 기판(23)과 센서 기판(22)은 납땜에 의해 접착된다. 이에 의해, OIS용 코일부(231)와 센서 기판(22)의 전원 라인(도면표시 생략)이 전기적으로 접속된다.

베이스(21)의 위치결정 보스(21b)에 OIS용 코일 기판(23)의 위치결정 구멍(23c) 및 센서 기판(22)의 위치결정 구멍(22b)이 끼워져, OIS용 코일 기판(23) 및 센서 기판(22)이 베이스(21)에 장착된다. 센서 기판(22)의 단자(22c)가 베이스(21)의 오목부(21c)에 끼워맞춰짐으로써, OIS용 코일 기판(23) 및 센서 기판(22)이 베이스(21)에 고정된다.

렌즈 구동장치(1)에 있어서, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)의 일단이 각각, 신호 라인(174, 173)의 와이어 접속부(174c, 173c)에 삽입 관통되고 납땜에 의해 고정된다. 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)의 일단이 각각, AF용 전원 라인(172, 171)의 와이어 접속부(172c, 171c)에 삽입 관통되고 납땜에 의해 고정된다. 이에 의해, 서스펜션 와이어(30)와, AF용 전원 라인(171, 172) 및 신호 라인(173, 174)이 전기적으로 접속된다.

서스펜션 와이어(30)의 타단(하단)은, 센서 기판(22)의 와이어 고정 구멍(22e)에 삽입 관통되고 납땜에 의해 고정된다. 이에 의해, 서스펜션 와이어(30)와 센서 기판(22)의 전원 라인 및 신호 라인이 전기적으로 접속된다. 즉, 서스펜션 와이어(30)와 상측 탄성 지지 부재(13)를 경유하여, AF용 제어부(16)로의 급전 및 동작 제어가 가능하게 된다.

렌즈 구동장치(1)에 있어서 떨림 보정을 행할 경우에는, OIS용 코일부(231)로의 통전이 행해진다. 구체적으로, OIS용 구동부에서는, 카메라 모듈(A)의 떨림이 상쇄되도록, 떨림 검출부(도면표시 생략, 예를 들면 자이로 센서)로부터의 검출 신호를 기초로, OIS용 코일부(231)의 통전 전류가 제어된다. 이 때, XY위치 검출부(24A, 24B)의 검출 결과를 피드백함으로써, OIS 가동부(10)의 요동을 정확하게 제어할 수 있다.

OIS용 코일부(231)에 통전하면, 마그넷부(122)의 자계와 OIS용 코일부(231)에 흐르는 전류의 상호작용에 의해, OIS용 코일부(231)에 로렌쯔력이 생긴다(플레밍의 왼손 법칙). 로렌쯔력의 방향은, OIS용 코일부(231)의 장변 부분에서의 자계의 방향(Z방향)과 전류의 방향(X방향 또는 Y방향)에 직교하는 방향(Y방향 또는 X방향)이다. OIS용 코일부(231)는 고정되어 있으므로 마그넷부(122)에 반력이 작용한다. 이 반력이 OIS용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, 마그넷부(122)를 가지는 OIS 가동부(10)가 XY평면내에서 요동하여, 떨림 보정이 행해진다.

렌즈 구동장치(1)에 있어서 자동 핀트 맞추기를 행하는 경우에는, AF용 코일부(112)로의 통전이 행해진다. AF용 코일부(112)에서의 통전 전류는, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 의해서 제어된다. 구체적으로, 제어 IC(161)는, 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 신호 라인(174, 173)을 경유하여 공급되는 제어 신호 및 제어 IC(161)에 내장되어 있는 홀 소자(도면표시 생략)에 의한 검출 결과를 기초로, AF용 코일부(112)로의 통전 전류를 제어한다.

AF용 코일부(112)에 통전하면, 마그넷부(122)의 자계와 AF용 코일부(112)에 흐르는 전류의 상호작용에 의해, AF용 코일부(112)에 로렌쯔력이 생긴다. 로렌쯔력의 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 반력이 작용한다. 이 반력이 AF용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, AF용 코일부(112)를 가지는 AF 가동부(11)가 광축 방향으로 이동하여, 핀트 맞추기가 행해진다.

렌즈 구동장치(1)의 AF용 구동부(16)에 있어서, 제어 IC(161)에 내장되는 홀 소자의 검출 신호를 기초로, 폐루프 제어가 행해진다. 폐루프 제어 방식에 의하면, 보이스 코일 모터의 히스테리시스 특성을 고려할 필요가 없고, 또 AF 가동부(11)의 위치가 안정된 것을 직접적으로 검출할 수 있다. 또, 상면(像面) 검출 방식의 자동 핀트 맞추기에도 대응할 수 있다. 따라서, 응답 성능이 높고, 자동 핀트 맞추기 동작의 고속화를 도모할 수 있다.

여기서, 핀트 맞추기를 행하지 않는 무통전시에는, AF 가동부(11)는, 상측 판스프링(131, 132) 및 하측 판스프링(14)에 의해서, 무한원 위치와 매크로 위치의 사이에 매달린 상태(이하 「기준 상태」라고 칭함)가 된다. 즉, OIS 가동부(10)에 있어서, AF 가동부(11)(렌즈 홀더111)는, 상측 판스프링(131, 132) 및 하측 판스프링(14)에 의해서, AF 고정부(12)(마그넷 홀더(121))에 대해서 위치결정된 상태로, Z방향 양쪽으로 변위 가능하게 탄성 지지된다.

핀트 맞추기를 행할 때는, AF 가동부(11)를 기준 상태로부터 매크로 위치 쪽으로 이동시킬지, 무한원 위치 측으로 이동시킬지에 따라, 전류의 방향이 제어된다. 또, AF 가동부(11)의 이동거리에 따라 전류의 크기가 제어된다.

핀트 맞추기시에 AF 가동부(11)가 무한원 위치측으로 이동하는 경우, 렌즈 홀더(111)의 제1 스토퍼부(111h)의 하면이 마그넷부(122)의 상면으로 가까워지고 최종적으로 맞닿는다. 즉, 렌즈 홀더(111)의 제1 스토퍼부(111h)의 하면과 마그넷부(122)의 상면에 의해서, 무한원 위치측으로의 이동이 규제된다.

한편, 핀트 맞추기시에 AF 가동부(11)가 매크로 위치측으로 이동하는 경우, 렌즈 홀더(111)의 플랜지부(111b)의 상면이 마그넷 홀더(121)의 제2 스토퍼부(121e)의 하면으로 가까워지고 최종적으로 맞닿는다. 즉, 렌즈 홀더(111)의 플랜지부(111b)의 상면과 마그넷 홀더(121)의 제2 스토퍼부(121e)의 하면에 의해서, 매크로 위치측으로의 이동이 규제된다.

이와 같이, 렌즈 구동장치(1)는, 렌즈부(도면표시 생략)의 주위에 배치되는 AF용 코일부(112)와, AF용 코일부(122)에 대해서 지름 방향으로 이격해서 배치되는 마그넷부(122)(AF용 마그넷부)와, 마그넷부(122)를 포함하는 AF 고정부(12)에 대해서 AF용 코일부(112)를 포함하는 AF 가동부(11)를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 AF용 지지 부재(13)(상측 판스프링(131, 132))를 가지고, AF용 코일부(112)와 AF용 마그넷부(122)로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여 자동적으로 핀트 맞추기를 행하는 오토 포커스용 구동부를 구비한다. 렌즈 구동장치(1)는, AF용 구동부에 배치되는 마그넷부(122)(떨림 보정용 마그넷부)와, 마그넷부(122)에 대해서 광축 방향으로 이격해서 배치되는 OIS용 코일부(231)와, OIS용 코일부(231)를 포함하는 OIS 고정부(20)에 대해서 마그넷부(122)를 포함하는 OIS 가동부(10)를 광축 직교면내에서 요동 가능하게 지지하는 OIS용 지지 부재(30)를 가지고, OIS용 코일부(231)와 마그넷부(122)로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여 떨림 보정을 행하는 떨림 보정용 구동부를 구비한다. OIS용 지지 부재(30)는, 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)와, 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)로 구성되어, OIS 고정부(20)(센서 기판(22))와 AF 고정부(12)(마그넷 홀더(121))를 연결한다. AF 가동부(11)는 위치 검출용 자석(15A)을 가진다. AF 고정부(12)는, 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)에 접속되는 한 쌍의 AF용 전원 라인(172, 171)과, 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)에 접속되는 한 쌍의 신호 라인(174, 173)과, AF용 전원 라인(172, 171) 및 신호 라인(174, 173)을 경유하여 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B) 및 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)와 전기적으로 접속되는 AF용 제어부(16)와, AF용 제어부(16)와 AF용 코일부(112)를 전기적으로 접속하는 상측 판스프링(131, 132)(코일용 전원 라인)을 가진다. AF용 제어부(16)는, 위치 검출용 자석(15A)에 대향하여 배치되어 자계의 변화를 기초로 AF 가동부(11)의 광축 방향에서의 위치를 검출하는 홀 소자(도면표시 생략)와, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)를 경유하여 공급되는 제어 신호 및 홀 소자의 검출 결과를 기초로 AF용 코일부(112)의 통전 전류를 제어하는 코일 제어부와, 홀 소자 및 코일 제어부가 실장되는 AF용 회로 기판(162)을 가진다.

렌즈 구동장치(1)에 의하면, AF용 제어부(16)가 Z위치 검출부(홀 소자)와 코일 제어부를 가지고, Z위치 검출부의 검출 결과에 기초한 폐루프 제어가 AF용 제어부(16) 내에서 완결되기 때문에, 4개의 서스펜션 와이어(31A, 31B, 32A, 32B)에 의해서, AF용 제어부(16)로의 급전 및 제어 신호의 공급을 행하는 것만으로 된다. 따라서, AF용 코일부 및 위치 검출부의 구동에 이용되는 OIS용 지지 부재의 구성을 간소화할 수 있음과 동시에, AF용 구동부의 신뢰성을 향상할 수 있다.

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

예를 들면, 실시형태에서는, 1개의 제어 IC(161)가 홀 소자와 코일 제어부를 내장하는 경우에 대해 설명했지만, 홀 소자와 코일 제어부는, 별개의 IC로서 AF용 회로 기판(162)에 실장되어도 좋다.

또 예를 들면, AF용 제어부(16)로부터 AF용 코일부(112)로의 급전경로가 되는 코일용 전원 라인을, 상측 판스프링(131, 132)과는 별도로 설치해도 좋다. 그러나, 구조가 복잡해지기 때문에, 상측 판스프링(131, 132)을 코일용 전원 라인으로서 기능시키는 것이 바람직하다.

실시형태에서는, 카메라 모듈(A)을 구비하는 카메라 탑재 장치의 일례로서, 카메라 부착 휴대 단말인 스마트 폰을 들어 설명했지만, 본 발명은, 정보 기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치에 적용할 수 있다. 정보 기기인 카메라 탑재 장치란, 카메라 모듈과 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 제어부를 가지는 정보 기기이며, 예를 들면 카메라 부착 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기, 웹(web) 카메라, 카메라 부착 차량 탑재 장치(예를 들면, 백 모니터 장치, 드라이브 레코더 장치)를 포함한다. 또, 수송기기인 카메라 탑재 장치란, 카메라 모듈과 카메라 모듈에서 얻어진 화상을 처리하는 제어부를 가지는 수송기기이며, 예를 들면 자동차를 포함한다.

도 15는, 차량 탑재용 카메라 모듈(VC: Vehicle Camera)를 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차(V)를 나타내는 도면이다. 도 15의 (a)는 자동차(V)의 정면도이며, 도 15의 (b)는 자동차(V)의 후방 사시도이다. 자동차(V)는, 차량 탑재용 카메라 모듈(VC)로서, 실시형태에서 설명한 카메라 모듈(A)을 탑재한다. 도 15에 나타내는 것처럼, 차량 탑재용 카메라 모듈(VC)은, 예를 들면 전방을 향하여 프런트 글래스에 장착되거나, 후방을 향하여 리어게이트에 장착될 수 있다. 이 차량 탑재용 카메라 모듈(VC)은, 백 모니터용, 드라이브 레코더용, 충돌 회피 제어용, 자동 운전 제어용 등으로서 사용된다.

이상 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 해석되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해서 나타나며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1 렌즈 구동장치
2 커버
10 OIS 가동부(AF용 구동부)
11 AF 가동부
12 AF 고정부
13 상측 탄성 지지 부재(AF용 지지 부재)
14 하측 탄성 지지 부재
15A 위치 검출용 자석
16 AF용 제어부
20 OIS 고정부
21 베이스
22 센서 기판
23 코일 기판
30 OIS용 지지 부재
31A, 31B 신호용 서스펜션 와이어
32A, 32B 급전용 서스펜션 와이어
111 렌즈 홀더
112 AF용 코일부
121 마그넷 홀더
122 마그넷부(AF용 마그넷부, OIS용 마그넷부)
122A~122D 영구자석
131, 132 상측 판스프링(코일용 전원 라인)
171, 172 AF용 전원 라인
173, 174 신호 라인
161 제어 IC
162 AF용 회로 기판
231 OIS용 코일부
M 스마트 폰
A 카메라 모듈

Claims

렌즈부의 주위에 배치되는 오토 포커스용 코일부와, 상기 오토 포커스용 코일부에 대해서 지름 방향으로 이격해서 배치되는 오토 포커스용 마그넷부와, 상기 오토 포커스용 마그넷부를 포함하는 오토 포커스 고정부에 대해서 상기 오토 포커스용 코일부를 포함하는 오토 포커스 가동부를 광축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 오토 포커스용 지지 부재를 가지고, 상기 오토 포커스용 코일부와 상기 오토 포커스용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용해 자동적으로 핀트 맞추기를 행하는 오토 포커스용 구동부와,
상기 오토 포커스용 구동부에 배치되는 떨림 보정용 마그넷부와, 상기 떨림 보정용 마그넷부에 대해서 광축 방향으로 이격해서 배치되는 떨림 보정용 코일부와, 상기 떨림 보정용 코일부를 포함하는 떨림 보정 고정부에 대해서 상기 떨림 보정용 마그넷부를 포함하는 떨림 보정 가동부를 광축 직교면내에서 요동 가능하게 지지하는 떨림 보정용 지지 부재를 가지고, 상기 떨림 보정용 코일부와 상기 떨림 보정용 마그넷부로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용해 떨림 보정을 행하는 떨림 보정용 구동부를 구비하고,
상기 떨림 보정용 지지 부재는, 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어와, 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어로 구성되어, 상기 떨림 보정 고정부와 상기 오토 포커스 고정부를 연결하고,
상기 오토 포커스 가동부는 위치 검출용 자석을 가지고,
상기 오토 포커스 고정부는, 상기 한 쌍의 급전용 서스펜션 와이어에 접속되는 한 쌍의 오토 포커스용 전원 라인과, 상기 한 쌍의 신호용 서스펜션 와이어에 접속되는 한 쌍의 신호 라인과, 상기 오토 포커스용 전원 라인 및 상기 신호 라인을 경유하여 상기 급전용 서스펜션 와이어 및 상기 신호용 서스펜션 와이어와 전기적으로 접속되는 오토 포커스용 제어부와, 상기 오토 포커스용 제어부와 상기 오토 포커스용 코일부를 전기적으로 접속하는 코일용 전원 라인을 가지고,
상기 오토 포커스용 제어부는, 상기 위치 검출용 자석에 대향하여 배치되어 자계의 변화를 기초로 상기 오토 포커스 가동부의 광축 방향에서의 위치를 검출하는 홀 소자와, 상기 신호용 서스펜션 와이어를 경유하여 공급되는 제어 신호 및 상기 홀 소자의 검출 결과를 기초로 상기 오토 포커스용 코일부의 통전 전류를 제어하는 코일 제어부와, 상기 홀 소자 및 상기 코일 제어부가 실장되는 오토 포커스용 회로 기판을 가지는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 홀 소자 및 상기 코일 제어부는, 1개의 IC에 내장되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서
상기 오토 포커스용 지지 부재는, 상기 코일용 전원 라인으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
제3항에 있어서,
상기 오토 포커스 고정부는, 직사각형 모양의 틀, 상기 틀의 4변을 따라서 상기 오토 포커스용 마그넷부를 지지하는 마그넷 지지부, 및 상기 오토 포커스용 제어부가 배치되는 수용부를 가지는 마그넷 홀더를 포함하고,
상기 오토 포커스 가동부는, 통 모양의 렌즈 수용부 및 상기 오토 포커스용 코일부가 권선되는 코일 권선부를 가지는 렌즈 홀더를 포함하고,
상기 렌즈 홀더는, 상기 오토 포커스용 코일부가 상기 오토 포커스용 마그넷부와 대향하도록, 상기 마그넷 홀더의 안쪽에 배치되고,
상기 오토 포커스용 전원 라인, 상기 신호 라인 및 상기 코일용 전원 라인은, 전체로서 상기 틀과 동등한 형상을 가지고, 상기 코일용 전원 라인이 최내측이 되도록, 상기 틀 상에 서로 접촉하지 않도록 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
제4항에 있어서,
상기 오토 포커스용 전원 라인, 상기 신호 라인, 및 상기 코일용 전원 라인은, 한 장의 금속판을 에칭 가공함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동장치와,
상기 오토 포커스 가동부에 장착되는 렌즈부와,
상기 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
정보 기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치로서,
제6항에 기재된 카메라 모듈과,
상기 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 탑재 장치.