KR20190095124A - 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치 - Google Patents

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

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아츠시 기쿠치
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미쓰미덴기가부시기가이샤
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Abstract

소형화 및 경량화를 도모할 수 있음과 함께, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공한다.
렌즈 구동 장치는, 오토 포커스용 코일 및 구동용 마그넷을 포함하여 구성되는 오토 포커스용 구동부와, 구동용 마그넷에 대하여 광축 방향으로 이간하여 배치되는 흔들림 보정용 코일 및 구동용 마그넷을 포함하여 구성되는 흔들림 보정용 구동부를 구비한다. 오토 포커스 고정부는, 구동용 마그넷이 접착에 의하여 고정되는 마그넷 홀더를 가지며, 마그넷 홀더의 구동용 마그넷과의 접착면은, 광축 방향에 평행이고, 또한 광축 방향에 있어서의 흔들림 보정 고정부 측의 제1 단부가 개방되어 있다. 접착면은, 제1 단부보다 내측으로부터 제1 단부와는 반대 측의 제2 단부를 향하여 광축 방향을 따라 뻗는 오목부를 갖는다.

Description

렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치{LENS DRIVING DEVICE, CAMERA MODULE, AND CAMERA-MOUNTED DEVICE}
본 발명은, 오토 포커스용 및 흔들림 보정용 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스마트폰 등의 휴대 단말에는, 소형의 카메라 모듈이 탑재되어 있다. 이와 같은 카메라 모듈에는, 피사체를 촬영할 때의 초점 맞춤을 자동적으로 행하는 오토 포커스 기능(이하 "AF 기능"이라고 칭함, AF: Auto Focus) 및 촬영 시에 발생하는 흔들림(진동)을 광학적으로 보정하여 화상의 흐트러짐을 경감시키는 흔들림 보정 기능(이하 "OIS 기능"이라고 칭함, OIS: Optical Image Stabilization)을 갖는 렌즈 구동 장치가 적용된다(예를 들면 특허문헌 1, 2).
오토 포커스 기능 및 흔들림 보정 기능을 갖는 렌즈 구동 장치는, 렌즈부를 광축 방향으로 이동시키기 위한 오토 포커스용 구동부(이하 "AF용 구동부"고 칭함)와, 렌즈부를 광축 방향에 직교하는 평면 내에서 요동시키기 위한 흔들림 보정용 구동부(이하 "OIS용 구동부"고 칭함)를 구비한다. 특허문헌 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 코일(이하 "AF용 코일"라고 칭함)과, AF용 코일에 대하여 직경 방향으로 이간하여 배치되는 오토 포커스용 마그넷(이하 "AF용 마그넷"라고 칭함)을 갖는다. 렌즈부 및 AF용 코일을 포함하는 오토 포커스 가동부(이하 "AF 가동부"고 칭함)는, 오토 포커스용 지지부(이하 "AF용 지지부"고 칭함, 예를 들면 판 스프링)에 의하여, AF용 마그넷을 포함하는 오토 포커스 고정부(이하 "AF 고정부"고 칭함)에 대하여 직경 방향으로 이간한 상태에서 지지된다. AF용 코일과 AF용 마그넷으로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, AF 가동부를 광축 방향으로 이동시킴으로써, 자동적으로 초점 맞춤이 행해진다. 여기에서, "직경 방향"란, 광축에 직교하는 방향이다.
VCM 구동 방식의 OIS용 구동부는, 예를 들면 AF용 구동부에 배치되는 흔들림 보정용 마그넷(이하 "OIS용 마그넷"라고 칭함)과, OIS용 마그넷에 대하여 광축 방향으로 이간하여 배치되는 흔들림 보정용 코일(이하 "OIS용 코일"라고 칭함)을 갖는다. AF용 구동부 및 OIS용 마그넷을 포함하는 흔들림 보정 가동부(이하 "OIS 가동부"고 칭함)는, 흔들림 보정용 지지부(이하 "OIS용 지지부"고 칭함, 예를 들면 서스펜션 와이어)에 의하여, OIS용 코일을 포함하는 흔들림 보정 고정부(이하 "OIS 고정부"고 칭함)에 대하여 광축 방향으로 이간한 상태에서 지지된다. OIS용 마그넷과 OIS용 코일로 구성되는 보이스 코일 모터의 구동력을 이용하여, OIS 가동부를 광축 방향에 직교하는 평면 내에서 요동시킴으로써, 흔들림 보정이 행해진다.
일본 공개특허공보 2013-210550호 일본 공개특허공보 2012-177753호
최근에는, 스마트폰 등의 카메라 탑재 기기의 소형화(박형화), 경량화를 실현하기 위하여, 렌즈 구동 장치에 대하여, 추가적인 소형화 및 경량화가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 소형화 및 경량화를 도모할 수 있음과 함께, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 렌즈 구동 장치는,
렌즈부의 주위에 배치되는 흔들림 보정용 마그넷과, 상기 흔들림 보정용 마그넷에 대하여 광축 방향으로 이간하여 배치되는 흔들림 보정용 코일을 갖고, 상기 흔들림 보정용 코일을 포함하는 흔들림 보정 고정부에 대하여, 상기 흔들림 보정용 마그넷을 포함하는 흔들림 보정 가동부를 상기 광축 방향에 직교하는 평면 내에서 요동시키는 흔들림 보정용 구동부를 구비하는 렌즈 구동 장치로서,
상기 흔들림 보정 가동부는, 상기 흔들림 보정용 마그넷이 접착에 의하여 고정되는 마그넷 홀더를 가지며,
상기 마그넷 홀더의 상기 흔들림 보정용 마그넷과의 접착면은, 상기 광축 방향에 평행이고, 또한 상기 광축 방향에 있어서의 상기 흔들림 보정 고정부 측의 제1 단부가 개방되어 있으며,
상기 접착면은, 상기 제1 단부보다 내측으로부터 상기 제1 단부와는 반대 측의 제2 단부를 향하여 광축 방향을 따라 뻗는 오목부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 카메라 모듈은,
상기의 렌즈 구동 장치와,
상기 오토 포커스 가동부에 장착되는 렌즈부와,
상기 렌즈부에 의하여 결상된 피사체상(像)을 촬상하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 카메라 탑재 장치는,
정보 기기 또는 수송 기기인 카메라 탑재 장치로서,
상기의 카메라 모듈과,
상기 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 화상 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 카메라 탑재 장치의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있음과 함께, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1에 있어서, 도 1a, 도 1b는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 카메라 모듈을 탑재하는 스마트폰을 나타내는 도이다.
도 2는, 카메라 모듈의 외관 사시도이다.
도 3은, 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는, 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는, 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이다.
도 6은, 렌즈 구동 장치의 분해 사시도이다.
도 7은, OIS 가동부의 분해 사시도이다.
도 8은, OIS 가동부의 분해 사시도이다.
도 9에 있어서, 도 9a, 도 9b는, AF 가동부의 사시도이다.
도 10은, 위치 검출용 자석의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 11은, 위치 검출용 자석의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 12에 있어서, 도 12a, 도 12b는, AF 고정부의 사시도이다.
도 13에 있어서, 도 13a, 도 13b는, 마그넷 유지부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 14에 있어서, 도 14a, 도 14b는, 마그넷의 접착 구조를 나타내는 단면도이다.
도 15에 있어서, 도 15a, 도 15b는, 제1 위치 검출용 자석을 통과하는 YZ면의 단면도이다.
도 16은, AF용 제어부의 구성을 나타내는 도이다.
도 17은, 상측 탄성 지지부 및 AF용 전원 라인의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 18은, 하측 탄성 지지부의 구성을 나타내는 도이다.
도 19는, OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 20은, OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 21에 있어서, 도 21a, 도 21b는, 베이스의 구성을 나타내는 도이다.
도 22는, 코일 기판의 적층 구조를 나타내는 도이다.
도 23에 있어서, 도 23a, 도 23b는, 코일 기판의 구조를 나타내는 바닥면도이다.
도 24는, OIS 고정부와 OIS 가동부의 지지 구조를 나타내는 도이다.
도 25에 있어서, 도 25a, 도 25b는, 차재용 카메라 모듈을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.
도 1a, 도 1b는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 카메라 모듈(A)을 탑재하는 스마트폰(M)(카메라 탑재 장치)을 나타내는 도이다. 도 1a는 스마트폰(M)의 정면도이며, 도 1b는 스마트폰(M)의 배면도이다.
스마트폰(M)은, 예를 들면 배면 카메라(OC)로서, 카메라 모듈(A)을 탑재한다. 카메라 모듈(A)은, AF 기능 및 OIS 기능을 구비하고, 피사체를 촬영할 때의 초점 맞춤을 자동적으로 행함과 함께, 촬영 시에 발생하는 흔들림(진동)을 광학적으로 보정하여 상 흔들림이 없는 화상을 촬영할 수 있다.
도 2는, 카메라 모듈(A)의 외관 사시도이다. 도 3, 도 4는, 카메라 모듈(A)의 분해 사시도이다. 도 3은 상방 사시도이며, 도 4는 하방 사시도이다. 도 2~도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 직교 좌표계(X, Y, Z)를 사용하여 설명한다. 후술하는 도면에 있어서도 공통의 직교 좌표계(X, Y, Z)로 나타내고 있다. 또, X 방향, Y 방향의 중간 방향, 즉 카메라 모듈(A)을 Z 방향에서 본 평면에서 보았을 때의 형상에 있어서의 대각 방향을 U 방향, V 방향으로 하여 설명한다(도 10 참조).
카메라 모듈(A)은, 스마트폰(M)으로 실제로 촬영이 행해지는 경우에, X 방향이 상하 방향(또는 좌우 방향), Y 방향이 좌우 방향(또는 상하 방향), Z 방향이 전후 방향이 되도록 탑재된다. 즉, Z 방향이 광축 방향이며, 도면 중 상측이 광축 방향 수광 측, 하측이 광축 방향 결상 측이다. 또, Z축에 직교하는 X 방향 및 Y 방향을 "광축 직교 방향"라고 칭하고, XY면을 "광축 직교면"라고 칭한다.
도 2~도 4에 나타내는 바와 같이, 카메라 모듈(A)은, AF 기능 및 OIS 기능을 실현하는 렌즈 구동 장치(1), 원통 형상의 렌즈 배럴에 렌즈가 수용되어 이루어지는 렌즈부(2), 렌즈부(2)에 의하여 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부(도시 생략), 및 전체를 덮는 커버(3) 등을 구비한다. 또한, 도 3 및 도 4에서는, 렌즈부(2)는 생략되어 있다.
커버(3)는, 광축 방향에서 본 평면에서 보았을 때 직사각형 형상의 덮개가 있는 사각 통체이다. 본 실시형태에서는, 커버(3)는, 평면에서 보았을 때 정방 형상을 갖고 있다. 커버(3)는, 상면에 대략 원형의 개구(3a)를 갖는다. 개구(3a)로부터 렌즈부(2)가 외부에 면한다. 커버(3)는, 렌즈 구동 장치(1)의 OIS 고정부(20)의 베이스(21)(도 19, 20 참조)에, 예를 들면 접착에 의하여 고정된다.
촬상부(도시 생략)는, 렌즈 구동 장치(1)의 광축 방향 결상 측에 배치된다. 촬상부(도시 생략)는, 예를 들면 이미지 센서 기판 및 이미지 센서 기판에 실장되는 촬상 소자를 갖는다. 촬상 소자는, 예를 들면 CCD(charge-coupled device)형 이미지 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)형 이미지 센서 등에 의하여 구성된다. 촬상 소자는, 렌즈부(2)에 의하여 결상된 피사체상을 촬상한다. 렌즈 구동 장치(1)는, 이미지 센서 기판(도시 생략)에 탑재되어, 기계적 또한 전기적으로 접속된다. 렌즈 구동 장치(1)의 구동 제어를 행하는 제어부는, 이미지 센서 기판에 마련되어도 되고, 카메라 모듈(A)이 탑재되는 카메라 탑재 기기(본 실시형태에서는, 스마트폰(M))에 마련되어도 된다.
도 5, 도 6은, 렌즈 구동 장치(1)의 분해 사시도이다. 도 5는 상방 사시도이며, 도 6은 하방 사시도이다.
도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 렌즈 구동 장치(1)는, OIS 가동부(10), OIS 고정부(20) 및 OIS용 지지부(30) 등을 구비한다.
OIS 가동부(10)는, OIS용 보이스 코일 모터를 구성하는 구동용 마그넷(122)(OIS용 마그넷, 도 7, 도 8 참조)을 갖고, 흔들림 보정 시에 광축 직교면 내에서 요동하는 부분이다. OIS 고정부(20)는, OIS용 보이스 코일 모터를 구성하는 OIS용 코일(221)(도 19 참조)을 갖고, OIS용 지지부(30)를 통하여 OIS 가동부(10)를 지지하는 부분이다. 즉, 렌즈 구동 장치(1)의 OIS용 구동부에는, 무빙 마그넷 방식이 채용되고 있다. OIS 가동부(10)는, AF 가동부(11) 및 AF 고정부(12)(도 7, 도 8 참조)를 갖는 AF용 구동부를 포함한다.
OIS 가동부(10)는, OIS 고정부(20)에 대하여 광축 방향 수광 측으로 이간하여 배치되고, OIS용 지지부(30)에 의하여 OIS 고정부(20)와 연결된다. 본 실시형태에서는, OIS용 지지부(30)는, 광축 방향을 따라 뻗는 4개의 서스펜션 와이어로 구성되어 있다(이하 "서스펜션 와이어(30)"고 칭한다). 또한, OIS용 지지부는, 서스펜션 와이어(30) 이외의 부재로 구성되어도 된다.
서스펜션 와이어(30)의 일단(광축 방향 수광 측의 단부, 상단)은 OIS 가동부(10)(본 실시형태에서는, AF용 지지부(13) 및 AF용 전원 라인(17)(도 7, 도 8 참조))에 고정되고, 타단(광축 방향 결상 측의 단부)은 OIS 고정부(20)(본 실시형태에서는, 베이스(21)(도 19, 도 20 참조))에 고정된다. OIS 가동부(10)는, 서스펜션 와이어(30)에 의하여, 광축 직교면 내에서 요동 가능하게 지지된다.
본 실시형태에 있어서, 4개의 서스펜션 와이어(30) 중, 서스펜션 와이어(31A, 31B)는, AF용 제어부(16)(제어 IC(161), 도 16 참조)에 제어 신호를 전달하는 신호 경로로서 사용된다(이하 "신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)"고 칭한다). 서스펜션 와이어(32A, 32B)는, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 대한 급전 경로로서 사용된다(이하, "급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)"고 칭한다).
도 7, 도 8은, OIS 가동부(10)의 분해 사시도이다. 도 7은 상방 사시도이며, 도 8은 하방 사시도이다.
도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, OIS 가동부(10)는, AF 가동부(11), AF 고정부(12), 및 AF용 지지부(13, 14) 등을 구비한다. AF 가동부(11)는, AF 고정부(12)에 대하여 직경 방향 내측으로 이간하여 배치되고, AF용 지지부(13, 14)에 의하여 AF 고정부(12)와 연결된다.
AF 가동부(11)는, AF용 보이스 코일 모터를 구성하는 AF용 코일(112)을 갖고, 초점 맞춤 시에 광축 방향으로 이동하는 부분이다. AF 고정부(12)는, AF용 보이스 코일 모터를 구성하는 구동용 마그넷(122)(AF용 마그넷)을 갖고, AF용 지지부(13, 14)를 통하여 AF 가동부(11)를 지지하는 부분이다. 즉, 렌즈 구동 장치(1)의 AF용 구동부에는, 무빙 코일 방식이 채용되고 있다.
AF 가동부(11)는, AF 고정부(12)에 대하여 이간하여 배치되고, AF용 지지부(13, 14)에 의하여 AF 고정부(12)와 연결된다. 본 실시형태에서는, AF 가동부(11)는, AF 고정부(12)에 대하여 직경 방향으로 이간하여 배치되어 있다. AF용 지지부(13)는, AF 고정부(12)에 대하여 AF 가동부(11)를 광축 방향 수광 측(상측)에서 지지하는 상측 탄성 지지 부재이다. 본 실시형태에서는, AF용 지지부(13)는, 2개의 판 스프링(131, 132)으로 구성되어 있다(이하, "상측 스프링(131, 132)"라고 칭한다). AF용 지지부(14)는, AF 고정부(12)에 대하여 AF 가동부(11)를 광축 방향 결상 측(하측)에서 지지하는 하측 탄성 지지 부재이다. 본 실시형태에서는, AF용 지지부(14)는, 2개의 판 스프링(141, 142)으로 구성되어 있다(이하, "하측 스프링(14)"라고 칭한다). 또, 본 실시형태에서는, AF 가동부(11)의 광축 방향 수광 측의 단부에는, AF용 지지부(13)와 함께, AF용 전원 라인(17)이 배치되어 있다. AF용 전원 라인(17)은, 2개의 판 형상 부재(171, 172)로 구성되어 있다(이하, "AF용 전원 라인(171, 172)"라고 칭한다).
본 실시형태에 있어서, AF 가동부(11)는, 렌즈 홀더(111), AF용 코일(112), 및 위치 검출용 자석(15)을 갖는다. AF 가동부(11)를 다른 각도에서 본 사시도를 도 9a, 도 9b에 나타낸다.
렌즈 홀더(111)는, 렌즈부(2)(도 2 참조)를 유지하는 부재이다. 렌즈 홀더(111)는, 통 형상의 렌즈 수용부(111a), 렌즈 수용부(111a)로부터 직경 방향 외측으로 돌출되는 상측 플랜지(111b) 및 하측 플랜지(111c)를 갖는다. 즉, 렌즈 홀더(111)는, 보빈 구조를 갖고 있다. 상측 플랜지(111b) 및 하측 플랜지(111c)는, 평면에서 보았을 때 대략 팔각 형상을 갖는다. 상측 플랜지(111b)의 상면은, AF 가동부(11)의 광축 방향 수광 측으로의 이동을 규제하기 위한 피계지부가 된다.
상측 플랜지(111b)와 하측 플랜지(111c) 사이에 끼워지는 부분(이하 "코일 권선부"고 칭함)에, AF용 코일(112)이 권선된다. 코일 권선부(부호 생략)는, 평면에서 보았을 때 대략 정팔각 형상을 갖는다. 이로써, AF용 코일(112)을 직접적으로 권선할 때에 코일 권선부에 작용하는 부하가 균일해지고, 또 코일 권선부의 강도도 중심에 대하여 거의 균일해지기 때문에, 렌즈 수용부(111a)의 개구의 변형을 방지할 수 있어, 진원도를 유지할 수 있다.
렌즈 수용부(111a)에는, 렌즈부(2)(도 2 참조)가, 예를 들면 접착에 의하여 고정된다. 렌즈 수용부(111a)는, 내주면에, 접착제가 도포되는 홈(도시 생략)을 갖는 것이 바람직하다. 렌즈 수용부(111a)에 렌즈부(2)를 나사 결합에 의하여 장착하는 방법에서는, OIS 가동부(10)를 지지하는 서스펜션 와이어(30)가 손상될 우려가 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 렌즈 수용부(111a)의 내주면에 렌즈부(2)가 접착에 의하여 고정되기 때문에, 렌즈부(2)의 부착 시에 서스펜션 와이어(30)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또, 렌즈 수용부(111a)의 내주면이 홈을 갖는 경우, 이 홈에 의하여 적당량의 접착제가 유지되기 때문에, 렌즈 홀더(111)와 렌즈부(2)와의 접착 강도가 향상된다.
렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 상부 외주연(外周緣)에, AF용 지지부(13)를 고정하기 위한 상측 스프링 고정부(111d)를 갖는다. 또, 렌즈 홀더(111)는, 하측 플랜지(111c)의 하면에, AF용 지지부(14)를 고정하기 위한 하측 스프링 고정부(111g)를 갖는다.
렌즈 홀더(111)는, 렌즈 수용부(111a)의 상부 외주연에, 위치 검출용 자석(15)(15A, 15B)를 수용하는 자석 수용부(111f)를 갖는다. 본 실시형태에서는, Y 방향에 대향하여, 2개의 자석 수용부(111f)가 마련되어 있다. 덧붙여 말하자면, X 방향에 인접하는 마그넷(122A, 122B)의 이간 부분의 중앙 및 마그넷(122C, 122D)의 이간 부분의 중앙에 대응하는 위치에, 자석 수용부(111f)가 마련되어 있다. 또한, 자석 수용부(111f)는, 렌즈 수용부(111a)의 하부 외주연(하측 플랜지(111c)의 일부)에 마련되어도 된다.
렌즈 홀더(111)는, 하측 플랜지(111c)의 일부에, 직경 방향 외측으로 돌출되는 결합부(111e)를 갖는다(도 9a, 도 9b 참조). 결합부(111e)에는, 각각, AF용 코일(112)의 단부가 결합된다. 또, 렌즈 홀더(111)에 있어서, 2개의 결합부(111e)의 사이에는, 직경 방향으로 돌출되는 돌출부(111h)가 마련되어 있다. 돌출부(111h)에 의하여, 결합부(111e)에 결합된 AF용 코일(112)의 양단이 공간적으로 분리되어, 절연성이 확보되기 때문에, 안전성 및 신뢰성이 향상된다.
또, 렌즈 홀더(111)는, 하면에, 주위보다 광축 방향 결상 측으로 돌출되는 홀더 측 당접부(111i)를 갖는다. 홀더 측 당접부(111i)가 AF 가동부(11)의 광축 방향 결상 측으로의 이동을 규제하기 위한 피계지부가 된다. 본 실시형태에서는, X 방향 및 Y 방향에 대향하여, 4개의 홀더 측 당접부(111i)가 마련되어 있다. 홀더 측 당접부(111i)는, OIS 고정부(20)의 코일 기판(22)(도 19, 도 20 참조)의 상면과 접촉한다.
본 실시형태에서는, 렌즈 홀더(111)는, 폴리아릴레이트(PAR) 또는 PAR을 포함하는 복수의 수지 재료를 혼합한 PAR 알로이로 이루어지는 성형 재료로 형성된다. 특히, 상기 PAR 알로이는, PAR과 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 폴리머 알로이(PAR/PC)인 것이 바람직하다. 이로써, 종래의 성형 재료(예를 들면, 액정 폴리머(LCP: Liquid Crystal Polymer)보다 웰드 강도가 높아지기 때문에, 렌즈 홀더(111)를 박육화(薄肉化)해도 내충격성을 확보할 수 있다. 따라서, 렌즈 구동 장치(1)의 외형 사이즈를 작게 할 수 있어, 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(111)는, 액정 폴리머 등으로 형성되어도 된다.
또, 렌즈 홀더(111)는, 다점 게이트의 사출 성형에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 게이트 직경은, 0.3mm 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 성형 시의 유동성이 양호해지기 때문에, PAR 또는 PAR 알로이를 성형 재료로서 이용한 경우이더라도, 박육 성형이 가능해지고, 또 싱크 마크의 발생을 방지할 수 있다.
PAR 또는 PAR 알로이로 이루어지는 성형 재료는, 도전성을 갖고, 특히, 체적 저항률이 109~1011Ω·cm인 것이 바람직하다. 예를 들면, 기존의 PAR 또는 PAR 알로이에 카본 나노 튜브를 혼입함으로써, 용이하게 도전성을 부여할 수 있다. 이때, 카본 나노 튜브의 함유량을 조정함으로써, 적절한 도전성을 부여할 수 있다. 이로써, 렌즈 홀더(111)의 대전을 억제할 수 있기 때문에, 정전기의 발생을 방지할 수 있다.
또, PAR 또는 PAR 알로이로 이루어지는 성형 재료는, 불소를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 분자 간 힘이 약해지기 때문에, 코일 기판(22)과의 당접 부분(홀더 측 당접부(111i))의 흡착력이 저하되어, 슬라이딩성이 향상된다. 따라서, 렌즈 홀더(111)와 코일 기판(22)이 접촉했을 때에, 마찰에 의하여 발진이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 렌즈 홀더(111)를 상술한 구성으로 함으로써, 렌즈 구동 장치(1)의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있음과 함께, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
AF용 코일(112)은, 초점 맞춤 시에 통전되는 공심(空芯) 코일이며, 렌즈 홀더(111)의 코일 권선부(부호 생략)의 외주면에 권선된다. AF용 코일(112)의 양단은, 각각, 렌즈 홀더(111)가 결합부(111e)에 결합된다. AF용 코일(112)에는, AF용 지지부(14)(하측 스프링(141, 142))를 통하여 통전이 행해진다. AF용 코일(112)의 통전 전류는 AF용 제어부(16)(제어 IC(161), 도 16 참조)에 의하여 제어된다.
위치 검출용 자석(15)은, 렌즈 홀더(111)의 자석 수용부(111f)에 배치된다. 위치 검출용 자석의 배치를 도 10 및 도 11에 나타낸다. 즉, 위치 검출용 자석(15)은, 마그넷(122A, 122B)의 이간 부분의 중앙 및 마그넷(122C, 122D)의 이간 부분의 중앙에 대응하는 위치에 배치된다. 위치 검출용 자석(15)은, AF용 제어부(16)에 대응하는 측의 자석 수용부(111f)에 배치되는 제1 위치 검출용 자석(15A)과, 반대 측의 자석 수용부(111f)에 배치되는 제2 위치 검출용 자석(15B)을 갖는다. 제1 위치 검출용 자석(15A)이, AF 가동부(11)의 광축 방향의 위치 검출에 이용된다. 제2 위치 검출용 자석(15B)은, AF 가동부(11)의 위치 검출에는 이용되지 않는 더미 자석이다.
제2 위치 검출용 자석(15B)은, AF 가동부(11)에 작용하는 자력을 밸런스시켜, AF 가동부(11)의 자세를 안정시키기 위하여 배치된다. 즉, 제2 위치 검출용 자석(15B)을 배치하지 않는 경우, 구동용 마그넷(122)이 발생하는 자계에 의하여 AF 가동부(11)에 치우친 자력이 작용하여, AF 가동부(11)의 자세가 불안정해지기 때문에, 제2 위치 검출용 자석(15B)을 배치함으로써, 이것을 방지하고 있다.
본 실시형태에서는, 제1 위치 검출용 자석(15A) 및 제2 위치 검출용 자석(15B)은, 구동용 마그넷(122)과 동일하게, 직경 방향에 착자(着磁)되어 있으며, 착자 방향도 구동용 마그넷(122)과 동일하다. 구체적으로는, 제1 위치 검출용 자석(15A) 및 제2 위치 검출용 자석(15B)은, 내주 측이 N극, 외주 측이 S극에 착자되어 있다.
제1 위치 검출용 자석(15A) 및 제2 위치 검출용 자석(15B)의 광축 직교 방향의 폭(여기에서는 Y 방향의 폭)은, 광축 방향의 높이 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 제1 위치 검출용 자석(15A) 및 제2 위치 검출용 자석(15B)으로부터 방사되는 자속 밀도를 확보하면서, 렌즈 홀더(111)의 박육화를 도모할 수 있다. 또한, 제1 위치 검출용 자석(15A) 및 제2 위치 검출용 자석(15B)의 상세한 배치(AF용 제어부(16)와의 위치 관계)에 대해서는, 후술한다.
본 실시형태에 있어서, AF 고정부(12)는, 마그넷 홀더(121), 구동용 마그넷(122), AF용 제어부(16)를 갖는다. 마그넷 홀더(121)에 구동용 마그넷(122) 및 AF용 제어부(16)를 조립한 상태의 AF 고정부(12)를 도 12a, 도 12b에 나타낸다.
마그넷 홀더(121)는, 4개의 측부 벽체(121b)가 연결된 대략 직사각형 통 형상의 유지 부재이다. 마그넷 홀더(121)는, 렌즈 홀더(111)의 렌즈 수용부(111a), 상측 스프링 고정부(111d) 및 자석 수용부(111f)에 대응하는 부분이 절결된 개구(121a)를 갖는다.
마그넷 홀더(121)는, 4개의 측부 벽체(121b)의 연결부(마그넷 홀더(121)의 네 귀퉁이)의 내측에, 구동용 마그넷(122)을 유지하는 마그넷 유지부(121c)를 갖는다. 마그넷 유지부(121c)의 내면이, 구동용 마그넷(122)과의 접착면이 된다. 마그넷 유지부(121c)의 접착면은, 광축 방향에 평행이고, 또한 광축 방향 결상 측의 단부(광축 방향에 있어서의 OIS 고정부(20) 측의 단부, 제1 단부)가 개방되어 있다. 구동용 마그넷(122)은, OIS용 마그넷으로서도 이용되고 있고, OIS 고정부(20)에 배치되는 OIS 코일(221)(도 19 참조)과의 사이에는 개재물이 없는 편이 자기적으로 바람직하기 때문이다. 즉, 구동용 마그넷(122)은, 마그넷 유지부(121c)의 형상에 의하여 물리적으로 탈락 불가능하게 고정되어 있는 것이 아니라, 접착제의 접착력만으로 고정되어 있다.
측부 벽체(121b)의 연결부의 외측(121d)에는, 서스펜션 와이어(30)가 배치된다(이하, "와이어 삽통부(121d)"고 칭한다). 본 실시형태에서는, 측부 벽체(121b)의 연결부의 상부 및 하부는, 직경 방향 내측에 원호상으로 파인 오목부(부호 생략)가 형성되어 있다. 또, 측부 벽체(121b)의 연결부의 광축 방향 중앙부에는, 관통 구멍(부호 생략)이 형성되어 있다. 측부 벽체(121b)의 연결부에 마련된 관통 구멍 및 상하의 오목부에 의하여, 와이어 삽통부(121d)가 구성된다. 관통 구멍 및 상하의 오목부의 크기는, OIS 가동부(10)의 광축 직교면 내에 있어서의 가동 범위보다 크게 설정된다. 와이어 삽통부(121d)가 상술한 구성을 가짐으로써, 렌즈 구동 장치(1)의 외형을 크게 하지 않고, OIS 가동부(10)가 요동할 때에, 서스펜션 와이어(30)와 마그넷 홀더(121)가 간섭하는 것을 회피할 수 있다.
마그넷 홀더(121)는, 측부 벽체(121b)의 상부에, 직경 방향 내측으로 돌출되는 스토퍼부(121e)를 갖는다. AF 가동부(11)가 광축 방향 수광 측으로 이동할 때에, 렌즈 홀더(111)의 상측 플랜지(111b)에 스토퍼부(121e)가 당접함으로써, AF 가동부(11)의 광축 방향 수광 측으로의 이동이 규제된다. 본 실시형태에서는, X 방향 및 Y 방향에 대향하는 4개소에, 스토퍼부(121e)가 마련되어 있다.
마그넷 홀더(121)는, 측부 벽체(121b)의 상면에, AF용 지지부(13) 및 AF용 전원 라인(17)을 고정하기 위한 상측 스프링 고정부(121f)를 갖는다. 마그넷 홀더(121)는, 측부 벽체(121b)의 하면에, AF용 지지부(14)를 고정하기 위한 하측 스프링 고정부(121g)를 갖는다. 또, 마그넷 홀더(121)는, X 방향을 따르는 측부 벽체(121b)의 하면에 있어서, 길이 방향 중앙부에, 돌출부(121i)를 갖는다. AF용 지지부(14)를 구성하는 하측 스프링(141, 142)은, 돌출부(121i)에 의하여 공간적으로 이격된다. 즉, 일방의 돌출부(121i)는, 하측 스프링(141, 142)의 단자 접속부(141h, 142h)의 사이에 위치하고(도 18 참조), AF용 제어부(16)를 장착한 상태에서는, 전원 출력 단자(162a, 162b)(도 16 참조)의 사이에 위치한다. 하측 스프링(141, 142)의 단자 접속부(141h, 142h)(전원 출력 단자(162a, 162b))는, 돌출부(121i)에 의하여 공간적으로 분리되어, 절연성이 확보되기 때문에, 안전성 및 신뢰성이 향상된다.
상측 스프링 고정부(121f)의 모서리부는, 마그넷 홀더(121)의 상면(AF용 지지부(13) 또는 AF용 전원 라인(17)이 장착되는 면)보다 광축 방향 결상 측으로 파여 형성되고, AF용 지지부(13) 또는 AF용 전원 라인(17)을 장착했을 때에, 간극이 형성되도록 되어 있다. 또, 마그넷 홀더(121)는, X 방향을 따르는 일방의 측부 벽체(121b)에 있어서, AF용 제어부(16)를 수용하기 위한 IC 수용부(121h)를 갖는다.
본 실시형태에서는, 마그넷 홀더(121)는, 액정 폴리머로 형성되어 있다. 마그넷 홀더(121)는, 렌즈 홀더(111)와 동일하게, PAR 또는 PAR 알로이로 이루어지는 성형 재료로 형성되어도 되지만, 내열성이 우수한 액정 폴리머로 형성되는 것이 바람직하다. 마그넷 홀더(121)가 높은 내열성을 가짐으로써, AF용 지지부(13, 14)나 AF용 제어부(16) 등의 납땜을 용이하게 행할 수 있다. 마그넷 홀더(121)는, 예를 들면 금형을 이용한 사출 성형에 의하여 형성된다.
본 실시형태에서는, 구동용 마그넷(122)은, 4개의 직사각형 기둥 형상의 마그넷(122A~122D)으로 구성되어 있다. 마그넷(122A~122D)은, 평면에서 보았을 때, 대략 등변사다리꼴 형상을 갖고 있다. 이로써, 마그넷 홀더(121)의 모서리부의 스페이스(마그넷 유지부(121c))를 유효하게 이용할 수 있다. 마그넷(122A~122D)은, AF용 코일(112)에 직경 방향으로 횡단하는 자계가 형성되도록 착자된다. 본 실시형태에서는, 마그넷(122A~122D)은, 내주 측이 N극, 외주 측이 S극에 착자되어 있다. 또, 구동용 마그넷(122)의 표면은, Ni 도금 등의 금속막에 의하여 덮여, 내식성의 향상이 도모되고 있다.
본 실시형태에서는, 마그넷(122A~122D)은, 마그넷 홀더(121)의 마그넷 유지부(121c)에, 접착에 의하여 고정된다. 접착제에는, 예를 들면 에폭시 수지계의 열경화형 접착제 또는 자외선 경화형 접착제가 이용된다. 마그넷(122A~122D)에 있어서, 마그넷 유지부(121c)와 접촉하는 면(본 실시형태에서는, 내측에 노출되어 있는 면을 제외한 측면 및 상면)이 접착면이 된다.
마그넷(122A~122D)의 하면은, 마그넷 홀더(121)보다 광축 방향 결상 측으로 돌출된다(도 6 참조). 즉, OIS 가동부(10)의 높이는, 마그넷(122A~122D)에 의하여 규정되어 있다. 이로써, 자력을 확보하기 위한 마그넷(122A~122D)의 사이즈에 따라, OIS 가동부(10)의 높이를 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 렌즈 구동 장치(1)의 저배화(低背化)를 도모할 수 있다.
구동용 마그넷(122) 및 AF용 코일(112)에 의하여, AF용 보이스 코일 모터가 구성된다. 본 실시형태에서는, 구동용 마그넷(122)은, AF용 마그넷과 OIS 마그넷을 겸용하고 있다. 또한, 마그넷(122A~122D)의 주위면에, 요크를 마련하도록 해도 된다.
여기에서, 마그넷 홀더(121)가 액정 폴리머로 형성되어 있는 경우, PAR 등으로 형성되어 있는 경우와 비교하여, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)과의 접착 강도가 낮기 때문에, 낙하 등의 충격에 대하여 약해진다. 본 실시형태에서는, 마그넷 홀더(121)의 마그넷 유지부(121c)의 접착면의 구조를 고안함으로써, 내충격성의 향상이 도모되고 있다.
마그넷 유지부(121c)의 상세한 구조를 도 13a, 도 13b에 나타낸다. 도 13a, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 마그넷 홀더(121)의 구동용 마그넷(122)과의 접착면(마그넷 유지부(121c)의 접착면)은, 광축 방향을 따라 뻗는 오목부(121j)를 갖고 있다. 구체적으로는, 오목부(121j)는, 마그넷 홀더(121)의 하단부보다 상측으로부터 상단부를 향하여, 즉 광축 방향 결상 측의 단부(제1 단부)보다 내측으로부터 광축 방향 수광 측의 단부(제2 단부)를 향하여 형성되어 있다. 이로써, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)과의 사이의 접착면에는, 단차가 형성된다(도 14a 참조).
도 14a는, 오목부(121j)에 있어서의 접착제층(123)을 나타내는 단면도이며, 도 14b는, 오목부(121j) 이외의 접착면에 있어서의 접착제층(123)을 나타내는 단면도이다. 구동용 마그넷(122)의 표면의 금속층(예를 들면, Ni 도금층)은 활성면이기 때문에, 에폭시 접착제와의 접착 강도는 높다. 한편, 액정 폴리머제의 마그넷 홀더(121)와 에폭시 접착제와의 접착 강도는 낮다. 이로 인하여, 도 14b에 나타내는 바와 같이, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)과의 접착면이 모두 평탄하게 되어 있으면, 마그넷 홀더(121)가 접착제층으로부터 박리되기 쉽고, 충격에 약하다.
이에 대하여, 도 14a에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 접착제층(123)이 마그넷 홀더(121) 내에서 부분적으로 단차부(123a)(도 14a 참조)를 갖도록 입체적으로 형성되어 있다. 이로써, 구동용 마그넷(122)과 강고하게 접착된 접착제층(123)의 단차부(123a)가, 마그넷 홀더(121)에 물리적으로 계지된다. 따라서, 높은 앵커 효과를 얻을 수 있기 때문에, 마그넷 홀더(121)가 접착성이 양호하지 않은 액정 폴리머로 형성되어 있어도, 원하는 접착 강도를 확보할 수 있다. 그 결과, 렌즈 구동 장치(1)의 내충격성을 향상시킬 수 있고, 나아가서는 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
종래와 같이, 렌즈 구동 장치의 높이 및 외형에 대한 제한이 느슨한 경우, 접착 면적을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 마그넷 홀더와 구동용 마그넷을 접착에 의하여 고정해도, 낙하 시험에 견딜 수 있는 사양으로 할 수 있었다. 그러나, 최근에는, 저배화의 요구 등에 따라, 구동용 마그넷이나 마그넷 홀더의 높이가 제한되어, 충분한 접착 면적을 확보하는 것이 곤란해지고 있는 데다가, 내충격성의 향상도 요구되고 있다. 본 실시형태의 렌즈 구동 장치(1)는, 이와 같은 요구에도 대응할 수 있다. 실제로, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)의 접착면이 모두 평탄한 경우와 비교하여, 본 실시형태의 렌즈 구동 장치(1)는, 1.5배 이상의 내충격성을 갖는 것이 확인되고 있다.
여기에서, 오목부(121j)는, 예를 들면 금형 본체에 대하여 네스팅 구조로 배치되는 핀에 의하여 형성할 수 있다. 이로 인하여, 오목부(121j)는, 마그넷 홀더(121)의 상면을 관통하고 있다. 오목부(121j)와 같은 형상은, 단순 구조의 금형으로는 형성하는 것이 곤란하지만, 네스팅 핀을 이용함으로써, 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는, 오목부(121j)는, 반원 형상의 단면을 갖는다. 또한, 오목부(121j)의 단면 형상은 반원 형상이 아니어도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 하나의 접착면에 오목부(121j)가 2개 형성되어 있다. 이로써, 접착 강도를 더 향상시킬 수 있다. 또한, 하나의 접착면에 형성되는 오목부(121j)의 수는 특별히 제한되지 않고, 1개여도 되며, 3 이상이어도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 마그넷 홀더(121)는, 접착면에 직경 방향으로 연통하는 접착제 주입 구멍(121m)을 갖고 있다. 접착제 주입 구멍(121m)은, 오목부(121j)의 근방에 배치된다. 마그넷 홀더(121)에 구동용 마그넷(122)을 장착한 상태로, 접착제 주입 구멍(121m)으로부터 접착제가 주입된다. 접착제 주입 구멍(121m)은, 주입한 접착제를 경화시켜 마그넷 홀더(121)에 구동용 마그넷(122)을 접착한 후, 추가로 접착제를 주입함으로써 폐색된다. 접착제층(123)은, 접착제 주입 구멍(121m)의 부분에도 단차부를 갖도록 형성되게 된다. 이로써, 앵커 효과가 더 높아지기 때문에, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)의 접착 강도는 더 향상된다.
또, 마그넷 홀더(121)의 구동용 마그넷(122)과의 접착면에는, 엠보싱 가공(표면 텍스처링이라고도 불림)이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 접착 면적이 증대하고, 앵커 효과도 더 높아지기 때문에, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)의 접착 강도는 더 향상된다.
AF 고정부(12)에 있어서, AF용 제어부(16)는, 제어 IC(161), 바이패스 콘덴서(163), 및 제어 IC(161)와 바이패스 콘덴서(163)가 실장되는 AF용 프린트 배선판(166)을 갖는다(도 16 참조). AF용 제어부(16)는, 마그넷 홀더(121)의 IC 수용부(121h)에, 예를 들면 접착에 의하여 고정된다. 이때, IC 수용부(121h)의 개구(부호 생략)에, 제어 IC(161) 및 바이패스 콘덴서(163)가 끼워 넣어진다.
제어 IC(161)는, 홀 효과를 이용하여 자계의 변화를 검출하는 홀 소자(165)를 내장하여, Z 위치 검출부로서 기능한다. AF 가동부(11)가 광축 방향으로 이동하면, 제1 위치 검출용 자석(15A)에 의한 자계가 변화한다. 이 자계의 변화를 홀 소자(165)가 검출함으로써, AF 가동부(11)의 광축 방향에 있어서의 위치가 검출된다. 홀 소자(165)의 검출면을, AF 가동부(11)의 이동량에 비례한 자속이 교차하도록, 홀 소자(165) 및 위치 검출용 자석(15)의 레이아웃을 설계함으로써, AF 가동부(11)의 이동량에 비례한 홀 출력을 얻을 수 있다.
도 15a, 도 15b에 나타내는 바와 같이, 제어 IC(161)는, 제1 위치 검출용 자석(15A)의 자속이 홀 소자(165)의 검출면을 직경 방향에 교차하도록, 제1 위치 검출용 자석(15A)에 대향하여 배치된다. 도 15b는, 제1 위치 검출용 자석(15A)의 주변을 확대하여 모식적으로 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 홀 소자(165)의 검출면은, XZ면과 평행으로 되어 있다.
상술한 바와 같이, 제1 위치 검출용 자석(15A) 및 제2 위치 검출용 자석(15B)은, 마그넷(122A~122D)과 동일하게, 직경 방향에 착자되어 있다. 위치 검출용 자석(15)이, 착자 방향이 광축 방향과 평행이 되도록 배치됨과 함께, 중립점(AF용 코일(112)에 통전이 행해지지 않는 상태에서 AF 가동부(11)가 자기적으로 안정되는 점)에서 제로 크로스(제로 자계)가 되도록, 홀 소자(165)와 위치 검출용 자석(15)의 레이아웃이 설정된 경우, 구동용 마그넷(122)에 의한 자기의 영향을 받아, 위치 검출용 자석(15)에 광축 방향의 자력이 작용하기 때문에, AF 가동부(11)의 중립점이 설계 위치로부터 변동될 우려가 있다.
이에 대하여, 본 실시형태에서는, 위치 검출용 자석(15)은 직경 방향에 착자되어 있기 때문에, 구동용 마그넷(122)에 의한 자기의 영향에 의하여 위치 검출용 자석(15)에 작용하는 광축 방향의 자력이 저감된다. 따라서, AF 가동부(11)의 중립점의 변동을 억제할 수 있기 때문에, AF 가동부(11)의 광축 방향에 있어서의 위치 검출 정밀도가 향상되어, 신뢰성이 향상된다.
또, 제1 위치 검출용 자석(15A)의 착자 방향은, 홀 소자(165)의 검출면에 대하여 수직이기 때문에, 검출면과 교차하는 자속 밀도가 높고, 착자 방향이 검출면과 평행인 경우와 비교하여 큰 홀 출력을 얻을 수 있다. 또한, 제1 위치 검출용 자석(15A)의 착자 방향은, 구동용 마그넷(122)의 착자 방향과 동일하기 때문에, 홀 소자(165)의 검출면과 교차하는 제1 위치 검출용 자석(15A)의 자속은, 구동용 마그넷(122)의 자속에 의하여 상쇄되지 않는다. 따라서, 위치 검출용 자석(15)의 사이즈를 작게 할 수 있기 때문에, 렌즈 구동 장치(1)의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 제1 위치 검출용 자석(15A)은, 직경 방향에 있어서, AF용 코일(112)보다 홀 소자(165)에 근접하여 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 위치 검출용 자석(15A)은, 직경 방향에 있어서, 홀 소자(165)와 AF용 코일(112)의 사이에 배치되어 있다. 이로써, 홀 소자(165)는, AF용 코일(112)에 의한 영향을 받기 어려워지기 때문에, 위치 검출 정밀도가 향상된다.
또한, 본 실시형태의 경우, 위치 검출용 자석(15)의 착자 방향을 광축 방향과 평행으로 하여, 제로 크로스의 위치를 중립점으로서 설정하는 경우와 비교하여, 홀 출력의 리니어리티(직선성)는 저하될 우려가 있다. 따라서, 제어 IC(161)는, 리니어리티 보정 기능을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 홀 출력의 리니어리티를 확보할 수 있기 때문에, AF 가동부(11)의 광축 방향에 있어서의 위치 검출 정밀도가 향상된다.
또, 제1 위치 검출용 자석(15A)은, 홀 소자(165)에 대하여, 광축 방향으로 어긋나 배치된다. 본 실시형태에서는, 제1 위치 검출용 자석(15A)은, 홀 소자(165)에 대하여, 광축 방향 수광 측으로 어긋나 배치되어 있다. 즉, 제1 위치 검출용 자석(15A)의 광축 방향의 중심 위치(PM)는, 홀 소자(165)의 중심 위치(PH)에 대하여, 광축 방향 수광 측으로 어긋나 있다(도 15b 참조).
이 경우, 제1 위치 검출용 자석(15A)은, AF 가동부(11)가 가장 광축 방향 결상 측으로 이동했을 때에, 제1 위치 검출용 자석(15A)의 중심 위치(PM)가, 홀 소자(165)의 중심 위치(PH)보다 광축 방향 수광 측이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 위치 검출용 자석(15A)과 홀 소자(165)의 광축 방향에 있어서의 중심간 거리(LMH)는, AF 가동부(11)의 광축 방향 결상 측으로의 이동 스트로크(이하, "하측 스트로크"고 칭함)보다 큰 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제1 위치 검출용 자석(15A)과 홀 소자(165)의 광축 방향에 있어서의 어긋남은, 어긋나 있는 측과 반대 측으로의 AF 가동부(11)의 스트로크보다 큰 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 제1 위치 검출용 자석(15A)과 홀 소자(165)의 광축 방향에 있어서의 중심간 거리(LMH)는, 하측 스트로크의 2배 이상으로 되어 있다. 이로써, 홀 소자(165)의 검출면과 교차하는 자속은, 오토 포커스 동작에 따라 단조롭게 증가 또는 감소하기 때문에, AF 가동부(11)의 광축 방향에 있어서의 위치를, 홀 출력에 근거하여 용이하고 또한 양호한 정밀도로 연산할 수 있다.
또한, 위치 검출용 자석(15)은, 홀 소자(165)에 대하여, 광축 방향 결상 측으로 어긋나 배치되어도 된다. 이 경우, 제1 위치 검출용 자석(15A)과 홀 소자(165)의 광축 방향에 있어서의 중심간 거리(LMH)는, AF 가동부(11)의 광축 방향 수광 측으로의 이동 스트로크(이하, "상측 스트로크"고 칭함)보다 큰 것이 바람직하다라는 것이다.
이와 같이, 홀 소자(165) 및 위치 검출용 자석(15)을 상술한 구성으로 함으로써, 렌즈 구동 장치(1)의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있음과 함께, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 16은, AF용 제어부(16)의 구성을 나타내는 도이다. 도 16은, Y 방향 기단 측에서 본 AF용 제어부(16)의 측면을 나타내고 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, AF용 프린트 배선판(166)은, 전원 출력 단자(162a, 162b), 전원 입력 단자(162c, 162d), 신호 입력 단자(162e, 162f), 및 배선(도시 생략)을 포함하는 도체 패턴을 갖는다. 배선은, 예를 들면 AF용 프린트 배선판(166)의 표리면에 형성된다. 표면에 형성된 배선과 기재 이면에 형성된 배선은, 스루 홀(도시 생략)을 통하여 접속된다. AF용 프린트 배선판(166)에 있어서, 표리면은 레지스트막(부호 생략)으로 덮여 있고, 각 단자(162a~162f)는, 레지스트막으로부터 노출되어 있다.
전원 출력 단자(162a, 162b)는, AF용 지지부(14)(하측 스프링(141, 142)의 단자 접속부(141h, 142h), 도 18 참조)와 전기적으로 접속된다. 전원 입력 단자(162c, 162d)는, AF용 전원 라인(17)(AF용 전원 라인(171, 172)의 단자 접속부(171c, 172c), 도 17 참조)과 전기적으로 접속된다. 신호 입력 단자(162e, 162f)는, AF용 지지부(13)(상측 스프링(131, 132)의 단자 접속부(131h, 132h), 도 17 참조)와 전기적으로 접속된다. 각 단자(162a~162f)는, 배선을 통하여, 제어 IC(161)와 전기적으로 접속된다. 바이패스 콘덴서(163)는, 배선 중의 전원 라인과 GND 라인을 바이패스 하여, 전원 전압의 변동을 억제한다.
제어 IC(161)는, AF용 코일(112)의 통전 전류를 제어하는 코일 제어부로서 기능한다. 구체적으로는, 제어 IC(161)는, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 AF용 지지부(13)(AF용 신호 라인)를 통하여 공급되는 제어 신호와, 제어 IC(161)에 내장되어 있는 홀 소자(165)에 의한 검출 결과(홀 출력)에 근거하여, AF용 코일(112)의 통전 전류를 제어한다.
도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, AF 가동부(11)에 있어서, AF용 지지부(13)(상측 스프링(131, 132))는, AF 고정부(12)(마그넷 홀더(121))에 대하여 AF 가동부(11)(렌즈 홀더(111))를 광축 방향 수광 측에서 탄성 지지한다. 상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)의 구성을 도 17에 나타낸다. 도 17은, OIS 가동부(10)의 평면도이다. 상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)은, 예를 들면 타이타늄 구리, 니켈 구리, 스테인리스 등으로 형성된다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)은, 전체적으로 평면에서 보았을 때 직사각형상, 즉 마그넷 홀더(121)와 동등한 형상을 갖는다. 상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)은, 마그넷 홀더(121) 상에 서로 접촉되지 않도록 배치된다. 상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)은, 예를 들면 1매의 판금을 에칭 가공함으로써 형성된다.
상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)은, 마그넷 홀더(121)의 네 귀퉁이에 고정된다. AF용 전원 라인(171, 172)에는, AF용 신호 라인으로서 기능하는 상측 스프링(131, 132)보다 큰 전류가 흐른다. 이로 인하여, AF용 전원 라인(171, 172)은, 상측 스프링(131, 132)보다 AF용 제어부(16)의 가까이에 배치되어, 경로 길이가 짧아져 있다. 이로써, 전원 쇼트의 위험성을 저감시킬 수 있다.
상측 스프링(131)은, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(131a, 131d), 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(131b, 131e), 및 렌즈 홀더 고정부(131a, 131d)와 마그넷 홀더 고정부(131b, 131e)를 연결하는 암부(131c, 131f)를 갖는다. 렌즈 홀더 고정부(131a, 131d)는, 렌즈 홀더(111)의 렌즈 수용부(111a)를 따라 연결되어 있다. 암부(131c, 131f)는, 구불구불한 형상을 갖고, AF 가동부(11)가 이동할 때에 탄성 변형된다.
또, 상측 스프링(131)은, 신호용 서스펜션 와이어(31A)에 접속되는 와이어 접속부(131g) 및 AF용 프린트 배선판(166)의 신호 입력 단자(162e)에 접속되는 단자 접속부(131h)를 갖는다. 와이어 접속부(131g)는, 마그넷 홀더(121)의 둘레 가장자리를 따라 마그넷 홀더 고정부(131e)로부터 모서리부로 뻗는 2개의 링크부(131i)를 통하여, 마그넷 홀더 고정부(131e)에 연달아 마련된다. 단자 접속부(131h)는, 마그넷 홀더 고정부(131b)로부터 AF용 프린트 배선판(166)을 향하여 뻗는다.
마찬가지로, 상측 스프링(132)은, 렌즈 홀더 고정부(132a, 132d), 마그넷 홀더 고정부(132b, 132e), 및 암부(132c, 132f)를 갖는다. 렌즈 홀더 고정부(132a, 132d)는, 렌즈 홀더(111)의 렌즈 수용부(111a)를 따라 연결되어 있다. 암부(132c, 132f)는, 구불구불한 형상을 갖고, AF 가동부(11)가 이동할 때에 탄성 변형된다.
또, 상측 스프링(132)은, 신호용 서스펜션 와이어(31B)에 접속되는 와이어 접속부(132g) 및 AF용 프린트 배선판(166)의 신호 입력 단자(162f)에 접속되는 단자 접속부(132h)를 갖는다. 와이어 접속부(132g)는, 마그넷 홀더(121)의 둘레 가장자리를 따라 마그넷 홀더 고정부(132e)로부터 모서리부로 뻗는 2개의 링크부(132i)를 통하여, 마그넷 홀더 고정부(132e)에 연달아 마련된다. 단자 접속부(132h)는, 마그넷 홀더 고정부(132b)로부터 AF용 프린트 배선판(166)을 향하여 뻗는다.
본 실시형태에서는, 상측 스프링(131, 132)은, 렌즈 홀더 고정부(131a, 131d, 132a, 132d)의 고정 구멍(부호 생략)이, 렌즈 홀더(111)의 상측 스프링 고정부(111d)의 위치 결정 보스(부호 생략)에 끼워 넣어짐으로써, 렌즈 홀더(111)에 대하여 위치 결정되어, 고정되어 있다. 또, 상측 스프링(131, 132)은, 마그넷 홀더 고정부(131b, 131e, 132b, 132e)의 고정 구멍(부호 생략)이, 마그넷 홀더(121)의 상측 스프링 고정부(121f)의 위치 결정 보스(부호 생략)에 끼워 넣어짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대하여 위치 결정되어, 고정되어 있다.
와이어 접속부(131g, 132g)는, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)(도 5, 도 6 참조)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 단자 접속부(131h, 132h)는, AF용 프린트 배선판(166)의 신호 입력 단자(162e, 162f)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 상측 스프링(131, 132)은, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)로부터의 제어 신호를, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 공급하는 AF용 신호 라인으로서 기능한다.
AF용 전원 라인(171)은, 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(171a), 급전용 서스펜션 와이어(32A)에 접속되는 와이어 접속부(171b), 및 AF용 프린트 배선판(166)의 전원 입력 단자(162c)에 접속되는 단자 접속부(171c)를 갖는다. 와이어 접속부(171b)는, 마그넷 홀더(121)의 둘레 가장자리를 따라 마그넷 홀더 고정부(171a)로부터 모서리부로 뻗는 2개의 링크부(171d)를 통하여, 마그넷 홀더 고정부(171a)에 연달아 마련된다. 단자 접속부(171c)는, 마그넷 홀더 고정부(171a)로부터 AF용 프린트 배선판(166)을 향하여 뻗는다.
마찬가지로, AF용 전원 라인(172)은, 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(172a), 급전용 서스펜션 와이어(32B)에 접속되는 와이어 접속부(172b), 및 AF용 프린트 배선판(166)의 전원 입력 단자(162d)에 접속되는 단자 접속부(172c)를 갖는다. 와이어 접속부(172b)는, 마그넷 홀더(121)의 둘레 가장자리를 따라 마그넷 홀더 고정부(172a)로부터 모서리부로 뻗는 2개의 링크부(172d)를 통하여, 마그넷 홀더 고정부(172a)에 연달아 마련된다. 단자 접속부(172c)는, 마그넷 홀더 고정부(172a)로부터 AF용 프린트 배선판(166)을 향하여 뻗는다.
본 실시형태에서는, AF용 전원 라인(171, 172)은, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a)의 고정 구멍(부호 생략)이 마그넷 홀더(121)의 상측 스프링 고정부(121f)의 위치 결정 보스(부호 생략)에 끼워 넣어짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대하여 위치 결정되어, 고정되어 있다.
와이어 접속부(171b, 172b)는, 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)(도 5, 도 6 참조)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 단자 접속부(171c, 172c)는, AF용 프린트 배선판(166)의 전원 입력 단자(162c, 162d)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. AF용 전원 라인(171, 172)은, 급전용 서스펜션 와이어(32B, 32A)로부터의 전력을, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 공급한다.
여기에서, 전기적 접속에 이용하는 땜납은, 플럭스를 함유하고 있지 않는 것이 바람직하다. 이로써, 납땜 후의 플럭스의 세정이 불필요해지기 때문에, 렌즈 홀더(111) 및/또는 마그넷 홀더(121)의 성형 재료로서, 내용제성이 낮은 PAR 또는 PAR 알로이를 이용할 수 있다.
상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)에 있어서, 링크부(131i, 132i, 171d, 172d)는, 마그넷 홀더 고정부(131e, 132e, 171a, 172a)로부터 모서리부를 향하여 뻗어 있지만, 합류 부분(모서리부)으로부터 내측으로 뻗는 부분을 갖고, 그 선단에, 와이어 접속부(131g, 132g, 171b, 172b)가 배치되어도 된다. 즉, 마그넷 홀더 고정부(131e, 132e, 171a, 172a)와 와이어 접속부(131g, 132g, 171b, 172b)의 사이에 개재하는 링크부(131i, 132i, 171d, 172d)는, 링크 길이를 확보하면서 다관절화되어 있어도 된다. 이로써, 흔들림 보정을 행할 때에 링크부(131i, 132i, 171d, 172d)에 발생하는 응력이 완화되기 때문에, 틸트 특성이 향상됨과 함께, 낙하 등의 충격에 대한 내성이 향상된다.
상측 스프링(131, 132)에 있어서, 암부(131c, 131f, 132c, 132f)에는, 댐퍼재(131j, 131k, 132j, 132k)가 가설되어 있다. 이로써, 렌즈 홀더(111)가 광축 방향으로 이동했을 때의 암부(131c, 131f, 132c, 132f)의 여분의 움직임이 억제되어, 상측 스프링(131, 132)과 다른 부재와의 간섭을 방지할 수 있기 때문에, 동작의 안정성이 향상된다.
상측 스프링(131, 132)에 있어서, 마그넷 홀더 고정부(131e, 132e)와 와이어 접속부(131g, 132g)의 사이에는, 댐퍼재(131m, 132m)가 가설되어 있다. 또, AF용 전원 라인(171, 172)에 있어서, 마그넷 홀더 고정부(171a, 172a)와 와이어 접속부(171b, 172b)의 사이에는, 댐퍼재(171e, 172e)가 가설되어 있다. 이로써, 불필요한 공진(고차의 공진 모드)의 발생이 억제되기 때문에, 동작의 안정성이 향상된다.
댐퍼재(131j, 131k, 131m, 132j, 132k, 132m, 171e, 172e)는, 예를 들면 상온 경화형의 실릴기 폴리머계 탄성 접착제를 적용할 수 있고, 예를 들면 디스펜서를 사용하여 용이하게 도포할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상측 스프링(131, 132)을 AF용 신호 라인으로서 기능시키고, 상측 스프링(131, 132)과는 별도로 AF용 전원 라인(171, 172)을 마련하고 있지만, 상측 스프링(131, 132)을 AF용 전원 라인으로서 기능시키며, 상측 스프링(131, 132)과는 별도로 AF용 신호 라인을 마련해도 된다.
도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, AF 가동부(11)에 있어서, AF용 지지부(14)(하측 스프링(141, 142))는, AF 고정부(12)(마그넷 홀더(121))에 대하여 AF 가동부(11)(렌즈 홀더(111))를 광축 방향 결상 측에서 탄성 지지한다. 하측 스프링(141, 142)의 구성을 도 18에 나타낸다. 도 18은, OIS 가동부(10)의 바닥면도이다. 하측 스프링(141, 142)은, 상측 스프링(131, 132) 및 AF용 전원 라인(171, 172)과 동일하게, 예를 들면 타이타늄 구리, 니켈 구리, 스테인리스 등으로 형성된다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 하측 스프링(141, 142)은, 전체적으로 평면에서 보았을 때 직사각형상, 즉 마그넷 홀더(121)와 동등한 형상을 갖는다. 하측 스프링(141, 142)은, 마그넷 홀더(121) 상에 서로 접촉되지 않도록 배치된다. 하측 스프링(141, 142)은, 예를 들면 1매의 판금을 에칭 가공함으로써 형성된다.
하측 스프링(141)은, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(141a, 141d), 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(141b, 141e), 및 렌즈 홀더 고정부(141a, 141d)와 마그넷 홀더 고정부(141b, 141e)를 연결하는 암부(141c, 141f)를 갖는다.
마그넷 홀더 고정부(141b, 141e)는, 마그넷 홀더(121)의 외연(外緣)을 따라 연결되어 있다. 암부(141c, 141f)는, 마그넷(122A, 122D)의 외연을 따라 만곡하는 구불구불한 형상을 갖고, AF 가동부(11)가 이동할 때에 탄성 변형된다. 암부(141c, 141f)는, 중립점에 있어서, 마그넷(122A, 122D)의 하면보다 광축 방향 수광 측에 위치한다. 바꾸어 말하면, 마그넷(122A, 122D)은, 하측 스프링(141)보다 광축 방향 결상 측으로 돌출되어 있다.
또, 하측 스프링(141)은, 렌즈 홀더(111)가 결합부(111e)에 접속되는 코일 접속부(141g) 및 AF용 프린트 배선판(166)의 전원 출력 단자(162a)에 접속되는 단자 접속부(141h)를 갖는다. 코일 접속부(141g)는, 렌즈 홀더 고정부(141d)에 연달아 마련된다. 단자 접속부(141h)는, 마그넷 홀더 고정부(141b)로부터 AF용 프린트 배선판(166)을 향하여 뻗는다.
마찬가지로, 하측 스프링(142)은, 렌즈 홀더(111)에 고정되는 렌즈 홀더 고정부(142a, 142d), 마그넷 홀더(121)에 고정되는 마그넷 홀더 고정부(142b, 142e), 및 렌즈 홀더 고정부(142a, 142d)와 마그넷 홀더 고정부(142b, 142e)를 연결하는 암부(142c, 142f)를 갖는다.
마그넷 홀더 고정부(142b, 142e)는, 마그넷 홀더(121)의 외연을 따라 연결되어 있다. 암부(142c, 142f)는, 마그넷(122B, 122C)의 외연을 따라 만곡하는 구불구불한 형상을 갖고, AF 가동부(11)가 이동할 때에 탄성 변형된다. 암부(142c, 142f)는, 중립점에 있어서, 마그넷(122B, 122C)의 하면보다 광축 방향 수광 측에 위치한다. 바꾸어 말하면, 마그넷(122B, 122C)은, 하측 스프링(141)보다 광축 방향 결상 측으로 돌출되어 있다.
또, 하측 스프링(142)은, 렌즈 홀더(111)가 결합부(111e)에 접속되는 코일 접속부(142g) 및 AF용 프린트 배선판(166)의 전원 출력 단자(162b)에 접속되는 단자 접속부(142h)를 갖는다. 코일 접속부(142g)는, 렌즈 홀더 고정부(142d)에 연달아 마련된다. 단자 접속부(142h)는, 마그넷 홀더 고정부(142b)로부터 AF용 프린트 배선판(166)을 향하여 뻗는다.
본 실시형태에서는, 하측 스프링(141, 142)은, 렌즈 홀더 고정부(141a, 141d, 142a, 142d)의 고정 구멍이, 렌즈 홀더(111)의 하측 스프링 고정부(111g)의 위치 결정 보스에 끼워 넣어짐으로써, 렌즈 홀더(111)에 대하여 위치 결정되어, 고정되어 있다. 또, 하측 스프링(141, 142)은, 마그넷 홀더 고정부(141b, 141e, 142b, 142e)의 고정 구멍이, 마그넷 홀더(121)의 하측 스프링 고정부(121g)의 위치 결정 보스에 끼워 넣어짐으로써, 마그넷 홀더(121)에 대하여 위치 결정되어, 고정되어 있다.
코일 접속부(141g, 142g)는, 렌즈 홀더(111)가 결합부(111e, 111e)에 결합된 AF용 코일(112)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 단자 접속부(141h, 142h)는, AF용 프린트 배선판(166)의 전원 출력 단자(162a, 162b)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 상술한 바와 같이, 전기적 접속에 이용하는 땜납은, 플럭스를 함유하고 있지 않는 것이 바람직하다. 하측 스프링(141, 142)은, 제어 IC(161)로부터의 전력을, AF용 코일(112)에 공급하는 코일용 전원 라인으로서 기능한다.
도 19, 도 20은, OIS 고정부(20)의 분해 사시도이다. 도 19는 상방 사시도이며, 도 20은 하방 사시도이다.
도 19, 20에 나타내는 바와 같이, OIS 고정부(20)는, 베이스(21), 코일 기판(22), 및 XY 위치 검출부(23A, 23B) 등을 구비한다.
XY 위치 검출부(23A, 23B)는, 홀 효과를 이용하여 자계의 변화를 검출하는 홀 소자이다(이하, "홀 소자(23A, 23B)"고 칭한다). 홀 소자(23A, 23B)는, 코일 기판(22)의 이면에 실장된다. 본 실시형태에서는, 홀 소자(23A, 23B)는, OIS 코일(221B, 221C)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. OIS 가동부(10)가 광축 직교면 내에서 요동하면, 구동용 마그넷(122)에 의한 자계가 변화한다. 이 자계의 변화를 홀 소자(23A, 23B)가 검출함으로써, OIS 가동부(10)의 광축 직교면 내에 있어서의 위치가 검출된다. 홀 소자(23A, 23B)의 검출면을, OIS 가동부(10)의 이동량에 비례한 자속이 교차하도록, 홀 소자(23A, 23B) 및 구동용 마그넷(122)의 레이아웃을 설계함으로써, OIS 가동부(10)의 이동량에 비례한 홀 출력을 얻을 수 있다. 또한, 구동용 마그넷(122)과는 별도로, XY 위치 검출용의 자석을 OIS 가동부(10)에 배치하도록 해도 된다.
베이스(21)는, 코일 기판(22)을 지지하는 지지 부재이다. 도 21a는, 베이스(21)의 평면도이며, 도 21b는, 베이스(21)의 바닥면도이다. 도 21a, 도 21b에서는, 베이스(21)의 내부를 투과하여 나타내고 있다.
베이스(21)는, 평면에서 보았을 때 직사각형상의 부재이며, 중앙에 원형의 개구(21a)를 갖는다. 베이스(21)는, 둘레 가장자리부에 있어서, 코일 기판(22)의 단자부(220B)와 대응하는 위치에 단자 장착부(21b)를 갖는다.
베이스(21)는, 개구(21a)의 둘레 가장자리부에 있어서, 홀 소자(23A, 23B)를 수용하는 홀 소자 수용부(21c)를 갖는다. 또, 베이스(21)는, 코일 기판(22)의 급전 단자(223, 224) 및 신호 단자(225, 226)를 수용하는 단자 수용부(21d)를 갖는다. 단자 수용부(21d)는, 단자 장착부(21b)보다 직경 방향 외측으로 돌출되어 형성되어 있다.
베이스(21)는, 상면의 네 귀퉁이 및 Y 방향을 따르는 둘레 가장자리에, 각각, 보강 리브(21g, 21h)를 갖는다. 베이스(21)는, 하면의 네 귀퉁이에, 보강 리브(21j)를 갖는다. 보강 리브(21g, 21j)에는, 직경 방향 내측으로 파이도록 절결부(21f)가 형성되어 있다. 또, 보강 리브(21h) 중 1개는, 코일 기판(22)의 재치 방향을 판별하기 위한 볼록부(21i)를 갖는다. 보강 리브(21g, 21h, 21j)에 의하여, 베이스(21)의 기계적 강도가 높아지기 때문에, 베이스(21)의 박육화를 도모할 수 있다. 특히, 둘레 가장자리부를 따라 뻗는 보강 리브(21h)를 가짐으로써, 베이스(21)는, 비틀림에도 강한 구조체로 되어 있다.
또, 베이스(21)는, 하면의 Y 방향을 따르는 둘레 가장자리에, 접착 고정부(21k)를 갖는다. 접착 고정부(21k)에는, 커버(3)를 베이스(21)에 장착했을 때에, 접착제(예를 들면, 에폭시 수지)가 도포된다.
베이스(21)에는, 4개의 단자 금구(211~214)가 매립되어 있다. 단자 금구(211~214)는, 예를 들면 인서트 성형에 의하여, 베이스(21)와 일체적으로 형성된다. 단자 금구(211~214)는, L자 형상을 갖고, 베이스(21)의 네 귀퉁이를 따라 배치된다. 단자 금구(211~214)의 일단부(211a~214a)는, 베이스(21)의 단자 수용부(21d)로부터 노출된다.
단자 금구(211~214)의 중간부(굴곡부)(211b~214b)는, 베이스(21)의 네 귀퉁이의 절결부(21f)로부터 노출된다. 중간부(211b~214b)는, 베이스(21)의 광축 방향 수광 측의 면보다 광축 방향 결상 측에 위치한다. 단자 금구(211~214)의 중간부(211b~214b)에는, 서스펜션 와이어(30)의 일단이 접속된다. 이로써, 렌즈 구동 장치(1)의 저배화를 도모하면서, 서스펜션 와이어(30)의 유효 길이를 확보할 수 있다. 따라서, 서스펜션 와이어(30)의 금속 피로 등에 의한 파단을 억제할 수 있기 때문에, 렌즈 구동 장치(1)의 신뢰성이 향상된다.
단자 금구(211~214)의 타단부(211c~214c)는, 베이스(21)의 접착 고정부(21k)로부터 노출되어, 커버(3)를 베이스(21)에 장착했을 때에, 접착제가 도포된다. 앵커 효과에 의하여, 커버(3)를 베이스(21)에 장착했을 때의 접착 강도가 향상되기 때문에, 내낙하 충격성이 향상된다.
단자 금구(211)는, 코일 기판(22)의 급전 단자(223) 및 급전용 서스펜션 와이어(32A)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 단자 금구(212)는, 코일 기판(22)의 급전 단자(224) 및 급전용 서스펜션 와이어(32B)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 단자 금구(213)는, 코일 기판(22)의 신호 단자(225) 및 신호용 서스펜션 와이어(31B)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. 단자 금구(214)는, 코일 기판(22)의 신호 단자(226) 및 신호용 서스펜션 와이어(31A)에 납땜되어, 물리적 또한 전기적으로 접속된다.
베이스(21)는, 인접하는 단자 금구(211, 212) 및 단자 금구(213, 214)를 이격하도록 광축 방향 수광 측으로 돌출되는 돌출부(21e)를 갖는다. 돌출부(21e)는, 단자 금구(211, 212)의 단부(211a, 212a)의 사이 및 단자 금구(213, 214)의 단부(213a, 214a)의 사이에 배치된다. 돌출부(21e)에 의하여, 단자 금구(211, 212) 및 단자 금구(213, 214)가 공간적으로 분리되어, 절연성이 확보되기 때문에, 안전성 및 신뢰성이 향상된다.
본 실시형태에서는, 베이스(21)는, 렌즈 홀더(111)와 동일하게, 폴리아릴레이트(PAR) 또는 PAR을 포함하는 복수의 수지 재료를 혼합한 PAR 알로이(예를 들면, PAR/PC)로 이루어지는 성형 재료로 형성되어 있다. 이로써, 웰드 강도가 높아지기 때문에, 베이스(21)를 박육화해도 내충격성을 확보할 수 있다. 따라서, 렌즈 구동 장치(1)의 외형 사이즈를 작게 할 수 있어, 소형화 및 저배화를 도모할 수 있다.
또, 베이스(21)는, 다점 게이트의 사출 성형에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 게이트 직경은, 0.3mm 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 성형 시의 유동성이 양호해지기 때문에, PAR 또는 PAR 알로이를 성형 재료로서 이용한 경우이더라도 박육 성형이 가능해지고, 또 싱크 마크의 발생을 방지할 수 있다.
PAR 또는 PAR 알로이로 이루어지는 성형 재료는, 도전성을 갖고, 특히, 체적 저항률이 109~1011Ω·cm인 것이 바람직하다. 예를 들면, 기존의 PAR 또는 PAR 알로이에 카본 나노 튜브를 혼입함으로써, 도전성을 부여할 수 있다. 이때, 카본 나노 튜브의 함유량을 조정함으로써, 적절한 도전성을 부여할 수 있다. 이로써, 베이스(21)의 대전을 억제할 수 있기 때문에, 정전기의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 광축 방향에 있어서의 AF 가동부(11)(렌즈 홀더(111))의 이동이, 렌즈 홀더(111)와 베이스(21)가 당접함으로써 규제되는 경우, 베이스(21)의 성형 재료인 PAR 또는 PAR 알로이는, 불소를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이로써, 분자 간 힘이 약해지기 때문에, 렌즈 홀더(111)와의 당접 부분의 흡착력이 저하되어, 슬라이딩성이 향상된다. 따라서, 렌즈 홀더(111)와 베이스(21)가 접촉했을 때에, 마찰에 의하여 발진이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 19, 도 20에 나타내는 바와 같이, 코일 기판(22)은, 베이스(21)와 동일하게 평면에서 보았을 때 직사각형 형상의 기판이며, 중앙에 원형의 개구(22a)를 갖는다. 코일 기판(22)은, 도체층(L1) 및 절연층(L2)(도 22 참조)으로 이루어지는 단위층이 복수 적층된 다층 프린트 배선판이다. 본 실시형태에서는, 코일 기판(22)에, OIS용 코일(221), 외부 단자(222), 및 외부 단자(222)와 OIS용 코일(221)을 접속하는 전원 라인을 포함하는 도체 패턴(도시 생략)이 일체적으로 만들어져 있다. 도 22는, 도 19에 있어서의 코일 기판(22)의 각 점 P1~P6에 있어서의 층 구조를 나타낸다.
코일 기판(22)에 있어서, 도체층(L1)은, 예를 들면 구리박으로 형성된다. 절연층(L2)은, 예를 들면 액정 폴리머(LCP)로 형성된다. 또한, 코일 기판(22)의 표리면에는, 필요에 따라 레지스트층(L3, L4)이 형성된다.
코일 기판(22)은, 주기판부(220A), 단자부(220B) 및 연결부(220C)를 갖는다. 주기판부(220A)를 형성하는 제1 적층 구조, 단자부(220B)를 형성하는 제2 적층 구조, 연결부(220C)를 형성하는 제3 적층 구조는, 이 순으로 적층수가 많다. 본 실시형태에서는, 주기판부(220A)는 9단위층, 단자부(220B)는 3단위층, 연결부(220C)는 1단위층으로 형성되어 있다.
주기판부(220A)는, 광축 방향에 있어서, 구동용 마그넷(122)과 대향하는 위치에 OIS용 코일(221)을 갖는다. OIS용 코일(221)은, 마그넷(122A~122D)에 대응하는 4개의 OIS 코일(221A~221D)로 구성된다. OIS 코일(221A~221D)은, 코일 기판(22)의 제조 공정에 있어서, 주기판부(220A)의 내부에 만들어진다. 본 실시형태에서는, OIS 코일(221A~221D)은, 주기판부(220A)의 9단위층 중 7단위층(층 No. 3~9)으로 형성된다. 주기판부(220A)의 나머지의 2단위층(층 No. 1, 2)은, OIS용 코일(221) 및 홀 소자(23A, 23B)와 외부 단자(222)를 접속하는 배선을 포함하는 도체 패턴이 형성된 접속층이다.
마그넷(122A~122D)의 직경 방향의 에지가 OIS 코일(221A~221D)의 각각의 코일 단면폭에 들어가도록, 즉 마그넷(122A~122D)의 바닥면으로부터 방사되는 자계가 OIS 코일(221A~221D)의 대향하는 2변을 횡단하여 마그넷(122A~122D)에 되돌아오도록, OIS 코일(221A~221D) 및 마그넷(122A~122D)의 크기나 배치가 설정된다. 여기에서는, OIS 코일(221A~221D)은, 마그넷(122A~122D)의 평면 형상(여기에서는 대략 등변사다리꼴 형상)과 동일한 형상을 갖고 있다. 이로써, OIS 가동부(10)를 광축 직교면 내에서 요동시키기 위한 구동력(전자력)을, 효율적으로 발생시킬 수 있다.
OIS 코일(221A, 221C)과, OIS 코일(221B, 221D)은, 각각 결선되어 있으며, 동일한 전류가 통전된다. 마그넷(122A, 122C)과 OIS 코일(221A, 221C)로, OIS 가동부(10)를 U 방향(도 11 참조)으로 요동시키는 OIS용 보이스 코일 모터가 구성된다. 마그넷(122B, 122D)과 OIS 코일(221B, 221D)로, OIS 가동부(10)를 V 방향(도 11 참조)으로 요동시키는 OIS용 보이스 코일 모터가 구성된다.
주기판부(220A)의 모서리부는, 베이스(21)의 보강 리브(21g)에 대응하는 형상으로 형성되어 있다(컷부(22c)). 또, 주기판부(220A)의 Y 방향을 따르는 둘레 가장자리부(22d)는, AF 가동부(11)가 광축 방향 결상 측으로 이동할 때에, 홀더 측 당접부(111i)에 당접함으로써, AF 가동부(11)의 광축 방향 결상 측으로의 이동을 규제한다(이하, "베이스 측 당접부(22d)"고 칭한다). 베이스 측 당접부(22d)의 측면은, 베이스(21)의 보강 리브(21h)에 대응하는 형상으로 형성되어 있다.
주기판부(220A)의 상면(광축 방향 수광 측의 면)에 있어서, OIS용 코일(221)이 배치되어 있는 영역은, 레지스트층(L3)으로 덮여 있다. 한편, 베이스 측 당접부(22d)(AF 가동부(11)와 당접하는 부분)의 상면에는 레지스트층(L3)이 형성되지 않아, 도체층(L1)이 노출되어 있다. 이로써, 광축 방향 결상 측으로의 이동이 규제되었을 때의 AF 가동부(11)의 자세를 안정시킬 수 있다. 또, 홀더 측 당접부(111i)와 베이스 측 당접부(22d)의 상면이 접촉했을 때에, 마찰에 의하여 발진이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 베이스 측 당접부(22d)의 상면에 있어서, 절연층(L2)이 노출되도록 해도 된다.
주기판부(220A)의 하면에는, 홀 소자(23A, 23B)가 실장된다. 또, 주기판부(220A)는, 급전 단자(223, 224) 및 신호 단자(225, 226)를 갖는다. 급전 단자(223, 224) 및 신호 단자(225, 226)는, 베이스(21)의 단자 금구(211~214)(단자 수용부(21d)로부터 노출되는 단부(211a~214a))에, 납땜에 의하여, 물리적 또한 전기적으로 접속된다. OIS 코일(221A~221D), 홀 소자(23A, 23B), 급전 단자(223, 224) 및 신호 단자(225, 226)는, 코일 기판(22)에 형성된 도체 패턴(도시 생략)을 통하여, 단자부(220B)의 외부 단자(222)와 전기적으로 접속된다.
코일 기판(22)의 도체 패턴은, OIS 가동부(10)(AF용 제어부(16))에 급전하기 위한 전원 라인(2개, 도시 생략), OIS 코일(221A~221D)에 급전하기 위한 전원 라인(2개×2, 도시 생략), 홀 소자(23A, 23B)에 급전하기 위한 전원 라인(2개×2, 도시 생략), 홀 소자(23A, 23B)로부터 출력되는 검출 신호용 신호 라인(2개×2, 도시 생략), OIS 가동부(10)에 있어서의 오토 포커스 동작을 제어하기 위한 제어 신호용 신호 라인(2개, 도시 생략)을 포함한다.
단자부(220B)는, Y 방향에 대향하여 마련된다. 단자부(220B)는, 각각 8개, 합계 16개의 외부 단자(222)를 갖는다. 외부 단자(222)는, AF용 제어부(16)에 대한 급전용 단자(2개), AF용 제어부(16)에 대한 신호용 단자(2개), OIS용 코일(221)에 대한 급전용 단자(4개), 홀 소자(23A, 23B)에 대한 급전용 단자(4개), 신호용 단자(4개)를 포함한다.
연결부(220C)는, 주기판부(220A)와 단자부(220B)를 연결한다. 연결부(220C)는, R 형상을 갖고, 주기판부(220A)로부터 단자부(220B)가 수하(垂下)하도록 형성된다. 단자부(220B)는, 주기판부(220A)에 대하여 대략 수직으로 뻗게 된다. 또, 연결부(220C)는, X 방향의 대략 중앙에 개구(22b)를 갖는다.
본 실시형태에서는, 연결부(220C)는, 주기판부(220A) 및 단자부(220B)보다 적층수가 적게 되어 있다. 이로써, 연결부(220C)를 비교적 용이하게 만곡시켜, R 형상으로 할 수 있다.
베이스(21)에 코일 기판(22)의 주기판부(220A) 및 단자부(220B)가 접착됨으로써, OIS 고정부(20)를 조립할 수 있다. 이때, 코일 기판(22)의 컷부(22c)가 베이스(21)의 보강 리브(21g)와 결합한다. 또, 코일 기판(22)의 베이스 측 당접부(22d)는, 베이스(21)의 보강 리브(21h) 및 보강 리브(21h)에 형성된 볼록부(21i)와 결합한다. 또, 베이스(21)의 단자 수용부(21d)의 측부는, 코일 기판(22)의 개구(22b)와 결합한다. 이로써, 코일 기판(22)은 베이스(21)에 대하여 정확하게 위치 결정됨과 함께, 강고하게 고정된다.
본 실시형태에서는, 베이스(21)와 코일 기판(22)은, 탄성을 갖는 에폭시 수지 재료에 의하여 접착되어 있다. 베이스(21)와 코일 기판(22)을 접착에 의하여 일체화함으로써 OIS 고정부(20)의 기계적 강도가 높아지기 때문에, 원하는 내낙하 충격성을 확보하면서, 베이스(21) 및 코일 기판(22)을 박육화할 수 있다.
주기판부(220A)의 이면(광축 방향 결상 측의 표면)은, 도 23a에 나타내는 바와 같이, 레지스트층(L4)으로 덮여, 레지스트층(L4)의 일부로부터 도체층(L1)이 노출되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 베이스(21)와 코일 기판(22)과의 접착 강도가 증대하기 때문에, OIS 고정부(20)를 튼튼한 구조체로 할 수 있다.
또는, 도 23b에 나타내는 바와 같이, 주기판부(220A)의 이면은, 자성 도금층(227)으로 덮여도 된다. 자성 도금층(227)은, 예를 들면 30~50μm 두께의 NiCu판에 5~10μm의 Ni 도금을 실시한 판재이다. 이로써, OIS 고정부(20)를 튼튼한 구조체로 할 수 있음과 함께, OIS용 코일(221)과 교차하는 자속이 증가하기 때문에, 흔들림 보정 동작 시의 추진력을 증대할 수 있다.
렌즈 구동 장치(1)에 있어서, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)의 일단은, 각각, 상측 스프링(131, 132)의 와이어 접속부(131g, 132g)와 물리적 또한 전기적으로 접속되어 있다. 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)의 타단은, 베이스(21)의 단자 금구(214, 213)(절결부(21f)로부터 노출되는 부분(214b, 213b))와 물리적 또한 전기적으로 접속되어 있다. 또, 베이스(21)의 단자 금구(214, 213)는, 코일 기판(22)의 신호 단자(226, 225)와 물리적 또한 전기적으로 접속되어 있다.
또, 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)의 일단은, 각각, AF용 전원 라인(171, 172)의 와이어 접속부(171b, 172b)와 물리적 또한 전기적으로 접속되어 있다. 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)의 타단은, 베이스(21)의 단자 금구(211, 212)(절결부(21f)로부터 노출되는 부분(211b, 212b))와 물리적 또한 전기적으로 접속되어 있다. 또, 베이스(21)의 단자 금구(211, 212)는, 코일 기판(22)의 급전 단자(223, 224)와 물리적 또한 전기적으로 접속되어 있다.
신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)와 상측 스프링(131, 132) 및 단자 금구(214, 213)가 접속되어 있는 부분과, 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)와 AF용 전원 라인(171, 172) 및 단자 금구(211, 212)가 접속되어 있는 부분, 즉 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)의 고정단에는, 댐퍼재(33, 34)가 배치된다(도 24 참조). 구체적으로는, 상측 스프링(131, 132), AF용 전원 라인(171, 172)의 하면(광축 방향 결상 측의 면)에 있어서, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)를 위요하도록 댐퍼재(33)가 배치된다. 또, 단자 금구(214, 213, 211, 212)의 상면(광축 방향 수광 측의 면)에 있어서, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B)를 위요하도록 댐퍼재(34)가 배치된다. 이로써, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B)에 발생하는 응력이 분산된다. 따라서, 서스펜션 와이어(30)의 금속 피로 등에 의한 파단을 억제할 수 있기 때문에, 렌즈 구동 장치(1)의 신뢰성이 향상된다.
렌즈 구동 장치(1)에서는, 코일 기판(22)으로부터, 베이스(21), 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B), 상측 스프링(131, 132)을 통하여 AF용 제어부(16)에 제어 신호가 공급된다. 또, 코일 기판(22)으로부터, 베이스(21), 급전용 서스펜션 와이어(32A, 32B), AF용 전원 라인(171, 172)을 통하여 AF용 제어부(16)에 대한 급전이 행해진다. 또한, AF용 제어부(16)로부터 하측 스프링(141, 142)을 통하여 AF용 코일(112)에 대한 급전이 행해진다. 이로써, AF 가동부(11)의 동작 제어(구체적으로는 AF용 코일(112)의 통전 전류의 제어)를 실현할 수 있다.
AF용 제어부(16)의 제어 IC(161)가 홀 소자(165)와 코일 제어부를 갖고, 홀 소자(165)의 검출 결과에 근거하는 클로즈드 루프 제어가 AF용 제어부(16) 내에서 완결되기 때문에, 4개의 서스펜션 와이어(31A, 31B, 32A, 32B)에 의하여, AF용 제어부(16)에 대한 급전 및 제어 신호의 공급만을 행해도 된다. 따라서, AF용 코일(112) 및 홀 소자(165)의 구동에 이용되는 서스펜션 와이어(30)의 구성을 간소화할 수 있음과 함께, AF용 구동부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 제어 IC(161)가 실장되는 AF용 프린트 배선판(166)에 마련되는 단자의 배치가 분산되기 때문에, 렌즈 구동 장치(1)의 광축 방향 수광 측 및 광축 방향 결상 측 중 어느 일방에 일괄적으로 배선(AF용 전원 라인, AF용 신호 라인 및 코일용 전원 라인)을 인회하는 경우와 비교하여, 설계의 자유도가 향상된다. 또, 땜납 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 접속 불량을 저감시킬 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
렌즈 구동 장치(1)에 있어서 흔들림 보정을 행하는 경우에는, OIS 코일(221A~221D)에 대한 통전이 행해진다. 구체적으로는, OIS용 구동부에서는, 카메라 모듈(A)의 흔들림이 상쇄되도록, 흔들림 검출부(도시 생략, 예를 들면 자이로 센서)로부터의 검출 신호에 근거하여, OIS 코일(221A~221D)의 통전 전류가 제어된다. 이때, 홀 소자(23A, 23B)의 검출 결과를 피드백함으로써, OIS 가동부(10)의 요동을 정확하게 제어할 수 있다.
OIS 코일(221A~221D)에 통전하면, 마그넷(122A~122D)의 자계와 OIS 코일(221A~221D)에 흐르는 전류와의 상호 작용에 의하여, OIS 코일(221A~221D)에 로런츠 힘(Lorentz force)이 발생한다(플레밍 왼손의 법칙). 로런츠 힘의 방향은, OIS 코일(221A~221D)의 장변 부분에 있어서의 자계의 방향(Z 방향)과 전류의 방향(U 방향 또는 V 방향)에 직교하는 방향(V 방향 또는 U 방향)이다. OIS 코일(221A~221D)은 고정되어 있기 때문에, 마그넷(122A~122D)에 반력이 작용한다. 이 반력이 OIS용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, 구동용 마그넷(122)을 갖는 OIS 가동부(10)가 XY 평면 내에서 요동하여, 흔들림 보정이 행해진다.
렌즈 구동 장치(1)에 있어서 자동 초점 맞춤을 행하는 경우에는, AF용 코일(112)에 대한 통전이 행해진다. AF용 코일(112)에 있어서의 통전 전류는, AF용 제어부(16)(제어 IC(161))에 의하여 제어된다. 구체적으로는, 제어 IC(161)는, 신호용 서스펜션 와이어(31A, 31B) 및 상측 스프링(131, 132)을 통하여 공급되는 제어 신호 및 제어 IC(161)에 내장되어 있는 홀 소자(165)에 의한 검출 결과에 근거하여, AF용 코일(112)에 대한 통전 전류를 제어한다.
또한, 초점 맞춤을 행하지 않는 무통전 시에는, AF 가동부(11)는, 상측 스프링(131, 132) 및 하측 스프링(141, 142)에 의하여, 무한원 위치와 매크로 위치의 사이에 매달린 상태(중립점)가 된다. 즉, OIS 가동부(10)에 있어서, AF 가동부(11)(렌즈 홀더(111))는, 상측 스프링(131, 132) 및 하측 스프링(141, 142)에 의하여, AF 고정부(12)(마그넷 홀더(121))에 대하여 위치 결정된 상태에서, Z 방향 양측으로 변위 가능하게 탄성 지지된다.
AF용 코일(112)에 통전하면, 구동용 마그넷(122)의 자계와 AF용 코일(112)에 흐르는 전류와의 상호 작용에 의하여, AF용 코일(112)에 로런츠 힘이 발생한다. 로런츠 힘의 방향은, 자계의 방향(U 방향 또는 V 방향)과 AF용 코일(112)에 흐르는 전류의 방향(V 방향 또는 U 방향)에 직교하는 방향(Z 방향)이다. 구동용 마그넷(122)은 고정되어 있기 때문에, AF용 코일(112)에 반력이 작용한다. 이 반력이 AF용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, AF용 코일(112)을 갖는 AF 가동부(11)가 광축 방향으로 이동하여, 초점 맞춤이 행해진다.
렌즈 구동 장치(1)의 AF용 제어부(16)에 있어서는, 제어 IC(161)에 내장되는 홀 소자(165)의 검출 신호에 근거하여, 클로즈드 루프 제어가 행해진다. 클로즈드 루프 제어 방식에 의하면, 보이스 코일 모터의 히스테리시스 특성을 고려할 필요가 없고, 또 AF 가동부(11)의 위치가 안정된 것을 직접적으로 검출할 수 있다. 나아가서는, 상면(像面) 검출 방식의 자동 초점 맞춤에도 대응할 수 있다. 따라서, 응답 성능이 높아, 오토 포커스 동작의 고속화를 도모할 수 있다.
이와 같이, 렌즈 구동 장치(1)는, 렌즈부(2)의 주위에 배치되는 구동용 마그넷(122)(OIS용 마그넷)과, 구동용 마그넷(122)에 대하여 광축 방향으로 이간하여 배치되는 OIS용 코일(221)을 갖고, OIS용 코일(221)을 포함하는 OIS 고정부(20)에 대하여, 구동용 마그넷(122)을 포함하는 OIS 가동부(10)를 광축 방향에 직교하는 평면 내에서 요동시키는 OIS 구동부를 구비한다.
렌즈 구동 장치(1)에 있어서, OIS 가동부(10)는, 구동용 마그넷(122)이 접착에 의하여 고정되는 마그넷 홀더(121)를 갖고, 마그넷 홀더(121)의 구동용 마그넷(122)과의 접착면은, 광축 방향에 평행이며, 또한 광축 방향 결상 측의 단부(광축 방향에 있어서의 흔들림 보정 고정부 측의 제1 단부)가 개방되어 있다. 그리고, 접착면은, 광축 방향 결상 측의 단부보다 내측으로부터 광축 방향 수광 측의 단부(제1 단부와는 반대 측의 제2 단부)를 향하여 광축 방향을 따라 뻗는 오목부(121j)를 갖는다.
렌즈 구동 장치(1)에 의하면, 마그넷 홀더(121)와 구동용 마그넷(122)과의 접착 강도가 향상되기 때문에, 소형화 및 경량화를 도모할 수 있음과 함께, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명자에 의하여 이루어진 발명을 실시형태에 근거하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 변경 가능하다.
예를 들면, 실시형태에서는, 카메라 모듈(A)을 구비하는 카메라 탑재 장치의 일례로서, 카메라 장착 휴대 단말인 스마트폰(M)을 들어 설명했지만, 본 발명은, 카메라 모듈과 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 화상 처리부를 갖는 카메라 탑재 장치에 적용할 수 있다. 카메라 탑재 장치는, 정보 기기 및 수송 기기를 포함한다. 정보 기기는, 예를 들면 카메라 장착 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기, web카메라, 카메라 장착 차재 장치(예를 들면, 백 모니터 장치, 드라이브 리코더 장치)를 포함한다. 또, 수송 기기는, 예를 들면 자동차를 포함한다.
도 25a, 도 25b는, 차재용 카메라 모듈(VC)(Vehicle Camera)을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차(V)를 나타내는 도이다. 도 25a는 자동차(V)의 정면도이며, 도 25b는 자동차(V)의 후방 사시도이다. 자동차(V)는, 차재용 카메라 모듈(VC)로서, 실시형태에서 설명한 카메라 모듈(A)을 탑재한다. 도 25a, 도 25b에 나타내는 바와 같이, 차재용 카메라 모듈(VC)은, 예를 들면 전방을 향하여 프런트 유리에 장착되거나, 후방을 향하여 리어 게이트에 장착되거나 한다. 이 차재용 카메라 모듈(VC)은, 백 모니터용, 드라이브 리코더용, 충돌 회피 제어용, 자동 운전 제어용 등으로서 사용된다.
또, AF용 코일, AF용 마그넷, OIS용 코일, 및 OIS용 마그넷의 구성은, 실시형태에서 나타낸 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, AF용 마그넷 및 OIS용 마그넷을 겸용하는 구동용 마그넷은, 직육면체 형상을 갖고, 착자 방향이 직경 방향과 일치하도록, AF용 코일의 주위에 배치되어도 된다. 또, 편평 형상의 AF용 코일을, 코일면이 광축 방향과 평행이 되도록 렌즈부의 주위에 배치하고, 직육면체 형상의 구동용 마그넷을, 착자 방향이 AF용 코일의 코일면을 교차하도록 배치해도 된다.
실시형태에서는, OIS 기능 및 AF 기능을 갖는 렌즈 구동 장치에 있어서, 구동용 마그넷이 AF용 마그넷 및 OIS용 마그넷을 겸용하는 경우에 대하여 설명했지만, AF용 마그넷과 OIS용 마그넷은 별체로 마련되어도 된다. 또, 본 발명은, OIS 기능만을 갖는 렌즈 구동 장치, 즉 OIS용 마그넷의 광축 방향 결상 측이 개방되어 있고(마그넷 홀더에 지지되어 있지 않음), OIS용 마그넷이 마그넷 홀더에 접착에 의하여 고정되어 있는 렌즈 구동 장치에 적용할 수 있다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아닌 특허 청구의 범위에 의하여 나타나며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 렌즈 구동 장치 2 렌즈부
3 커버 10 OIS 가동부(AF용 구동부)
11 AF 가동부 12 AF 고정부
13상측 탄성 지지부(AF용 지지부)
14하측 탄성 지지부(AF용 지지부)
15 위치 검출용 자석 16 AF용 제어부
17, 171, 172 AF용 전원 라인 20 OIS 고정부
21 베이스 22 코일 기판
30 OIS용 지지부
31A, 31B 신호용 서스펜션 와이어
32A, 32B 급전용 서스펜션 와이어
111 렌즈 홀더 112 AF용 코일
121 마그넷 홀더
122 구동용 마그넷(AF용 마그넷, OIS용 마그넷)
122A~122D 마그넷
131, 132 상측 스프링(AF용 신호 라인)
141, 142 하측 스프링(코일용 전원 라인)
161 제어 IC 162a, 162b 전원 출력 단자
162c, 162d 전원 입력 단자 162e, 162f 신호 입력 단자
163 바이패스 콘덴서 165 홀 소자자
166 AF용 프린트 배선판 221 OIS용 코일
M 스마트폰 A 카메라 모듈

Claims (13)

  1. 렌즈부의 주위에 배치되는 흔들림 보정용 마그넷과, 상기 흔들림 보정용 마그넷에 대하여 광축 방향으로 이간하여 배치되는 흔들림 보정용 코일을 갖고, 상기 흔들림 보정용 코일을 포함하는 흔들림 보정 고정부에 대하여, 상기 흔들림 보정용 마그넷을 포함하는 흔들림 보정 가동부를 상기 광축 방향에 직교하는 평면 내에서 요동시키는 흔들림 보정용 구동부를 구비하는 렌즈 구동 장치로서,
    상기 흔들림 보정 가동부는, 상기 흔들림 보정용 마그넷이 접착에 의하여 고정되는 마그넷 홀더를 가지며,
    상기 마그넷 홀더의 상기 흔들림 보정용 마그넷과의 접착면은, 상기 광축 방향에 평행이고, 또한 상기 광축 방향에 있어서의 상기 흔들림 보정 고정부 측의 제1 단부가 개방되어 있으며,
    상기 접착면은, 상기 제1 단부보다 내측으로부터 상기 제1 단부와는 반대 측의 제2 단부를 향하여 광축 방향을 따라 뻗는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는, 금형을 이용한 사출 성형에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금형은, 금형 본체와, 상기 금형 본체에 네스팅 구조로 배치되는 핀을 갖고,
    상기 오목부는, 상기 핀에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오목부는, 반원 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착면은, 상기 오목부를 복수 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는, 상기 접착면에 직경 방향으로 연통하는 접착제 주입 구멍을 갖고,
    상기 접착제 주입 구멍은, 접착제로 폐색되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접착면에는, 엠보싱 가공이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는, 액정 폴리머로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는, 평면에서 보았을 때 대략 직사각형상을 갖고,
    상기 흔들림 보정용 마그넷은, 상기 마그넷 홀더의 네 귀퉁이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부의 주위에 배치되는 오토 포커스용 코일과, 상기 오토 포커스용 코일에 대하여 직경 방향으로 이간하여 배치되는 오토 포커스용 마그넷을 갖고, 상기 오토 포커스용 마그넷을 포함하는 오토 포커스 고정부에 대하여, 상기 오토 포커스용 코일을 포함하는 오토 포커스 가동부를 상기 광축 방향으로 이동시키는 오토 포커스용 구동부를 구비하며,
    상기 흔들림 보정용 마그넷은, 상기 오토 포커스 고정부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 흔들림 보정용 마그넷은, 상기 오토 포커스용 마그넷을 겸용하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치.
  12. 제1항에 기재된 렌즈 구동 장치와,
    상기 오토 포커스 가동부에 장착되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 의하여 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  13. 정보 기기 또는 수송 기기인 카메라 탑재 장치로서,
    제12항에 기재된 카메라 모듈과,
    상기 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 화상 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 탑재 장치.
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