WO2006126545A1 - カメラモジュール - Google Patents

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WO2006126545A1
WO2006126545A1 PCT/JP2006/310260 JP2006310260W WO2006126545A1 WO 2006126545 A1 WO2006126545 A1 WO 2006126545A1 JP 2006310260 W JP2006310260 W JP 2006310260W WO 2006126545 A1 WO2006126545 A1 WO 2006126545A1
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WO
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camera module
lens
coil
side support
movable part
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/310260
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masaki Tagome
Satoshi Tamaki
Takashi Haruguchi
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to US11/814,054 priority Critical patent/US7675566B2/en
Priority to JP2006545828A priority patent/JP4174542B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • the present invention relates to a camera module having an autofocus control function that is small, thin, and capable of reducing power consumption.
  • FIG. 21 shows a configuration of a camera module provided with an automatic focus adjustment mechanism in the prior art.
  • the objective lens 1005 is attached to the upper end portion of the cylindrical body 1011.
  • An electromagnetic coil 1012 is provided at the lower end of the cylinder 1011.
  • reference numeral 1013 denotes a magnet.
  • One of the magnetic poles 1014a of the magnet 1013 extends in the shape of an L-shaped cross section toward the cylindrical body 1011, and its end is passed through the cylindrical body 1011 from below.
  • the other magnetic pole 1014b of the magnet 1013 extends so as to face the magnetic pole 1014a, and its outer peripheral portion extends upward so as to surround the cylindrical body 1011.
  • the two magnetic poles 1014a and 1014b are arranged to face each other with the electromagnetic coil 1012 mounted on the cylindrical body 1011 interposed therebetween.
  • the cylindrical portion of the magnetic pole 1014b extending upward functions as the lens mechanism support 1015.
  • a step portion 1015a is provided at a lower portion of the lens mechanism support 1015, and an outer peripheral portion of the elastic support 1016a is fixed to the step portion 1015a.
  • the outer periphery of the elastic support 1016b is fixed to the upper end of the lens mechanism support 1015.
  • the inner peripheral portions of the elastic body supports 1016a and 1016b are fixed to the cylindrical body 1011, respectively.
  • the cylinder 1011 to which the objective lens 1005 is attached is inertially connected to the lens mechanism support 1015 via the elastic supports 1016a and 1016b.
  • the cylindrical body 1011 is moved up and down by the magnetic force of the magnet 1013 and the magnetic force of the electromagnetic coil 1012 ( Automatic focus adjustment is performed by moving the objective lens 1005 in the direction of the optical axis.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 54-135504
  • the magnet 1013, the elastic supports 1016a, 1016b, and the like are stacked in the optical axis direction of the objective lens 1005 as in the conventional camera module, the magnet 1013, the elastic support 1016a, There is a problem that the thickness of the power module cannot be reduced below the sum of the thickness of each part such as 1016b.
  • the thickness of the magnet 1013 which occupies a large proportion in the thickness direction, and the thickness of the force magnet 1013 depends on the processing limit at the time of mass production. It will be decided. Therefore, if a configuration in which other parts are stacked on the magnet 1013 is employed, it is difficult to make the camera module thinner.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a camera module having an automatic focus control function that can be significantly reduced in thickness.
  • a configuration of a camera module according to the present invention includes at least one lens, and allows a movable part movable in an optical axis direction of the lens, and allows the movable part to move.
  • the fixed portion that is hollow in the optical axis direction of the lens, at least one elastic body that elastically supports the movable portion and the fixed portion, and fixed to the fixed portion,
  • An imaging device having a light receiving surface substantially perpendicular to the optical axis of the lens, a plurality of magnets arranged along the fixed portion, a coil disposed in the movable portion, and a drive for supplying power to the coil
  • a camera module including an element and an arithmetic element that inputs an electric signal from the imaging element and performs image processing, wherein the fixing unit is located between adjacent magnets along an arrangement direction of the magnets.
  • the movable part including the lens and the fixed part are supported only by the elastic body.
  • the fixed portion is located between adjacent magnets along the magnet arrangement direction! Please support the elastic body! / Speak.
  • the position of the elastic body in the optical axis direction of the lens does not depend on the thickness of the magnet or the like, a camera module having an autofocus control function that is greatly reduced in thickness is provided. It becomes possible to provide.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a camera module according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (a) is a plan view showing the configuration of the camera module
  • FIG. 1B is a bottom view showing the configuration of the camera module
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line 1A-1A in FIGS. 1A and 1C.
  • FIG. 2 is a simplified layout diagram of the camera module according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (a) is a plan view showing the positional relationship between the permanent magnet section and the elastic body in the camera module
  • FIG. 2 (c) is a bottom view showing the positional relationship between the permanent magnet and the elastic body in the camera module
  • Fig. 2 (b) is a schematic view taken along the line 2A-2A in Figs. 2 (a) and 2 (c).
  • FIG. 2 (a) is a plan view showing the positional relationship between the permanent magnet section and the elastic body in the camera module
  • FIG. 2 (c) is a bottom view showing the positional relationship between the permanent magnet and the elastic body in the camera module
  • Fig. 2 (b) is a schematic view taken along the line 2A-2A in Figs. 2 (a) and 2 (c).
  • FIG. 2 (a) is a plan view showing the positional relationship between the permanent magnet section and the elastic body in the camera module
  • FIG. 3 is a perspective view showing a positional relationship between an upper spring and a lower spring in the camera module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing an upper spring that constitutes an elastic body of a camera module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing another example of the upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing an upper spring that constitutes an elastic body of a camera module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing an upper spring that constitutes an elastic body of a camera module according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (a) is a plan view showing an upper spring constituting an elastic body of a camera module in the fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 8 (b) is a movable part of the upper spring.
  • Side support end It is an enlarged view.
  • FIG. 9 is a plan view showing another example of the upper spring constituting the elastic body of the camera module in the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing an upper spring that constitutes an elastic body of a camera module according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view showing an upper spring constituting an elastic body of a camera module according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a camera module according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 (a) is a plan view showing a coil portion of a camera module according to an eighth embodiment of the present invention
  • FIG. 13 (b) is a view taken along line 13A-13A in FIG. 13 (a).
  • FIG. 13 (c) is an arrow sectional view taken along line 13B-13B in FIG. 13 (a).
  • FIG. 14 (a) is a plan view showing another example of the coil portion of the camera module according to the eighth embodiment of the present invention
  • FIG. 14 (b) is a view of 14A in FIG. 14 (a).
  • Fig. 14 (c) is a cross-sectional view taken along the line 14A
  • Fig. 14 (c) is a cross-sectional view taken along the line 14B-14B in Fig. 14 (a).
  • FIG. 15 is a configuration diagram of a camera module according to a ninth embodiment of the present invention
  • FIG. 15 (a) is a plan view showing the configuration of the camera module
  • FIG. 15 (c) is the camera module.
  • FIG. 15B is a bottom view showing the configuration of FIG. 15B
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line 15A-15A in FIGS. 15A and 15C).
  • FIG. 16 is an exploded perspective view showing a positional relationship between an upper spring and a lower spring in a camera module according to a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view showing an upper spring constituting the elastic body of the camera module in the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 (a) is a plan view showing another example of the upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the tenth embodiment of the present invention, and FIG. 18 (b) shows the upper spring. It is a side view which shows the arm part.
  • FIG. 19 is a plan view showing still another example of the upper spring constituting the elastic body of the camera module in the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 (a) is a side view showing the positional relationship of each permanent magnet in the camera module of the tenth embodiment of the present invention, and
  • FIG. 20 (b) is a plan view thereof.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration of a camera module provided with an automatic focus adjustment mechanism in the prior art.
  • the elastic body is arranged between the object-side end and the opposite end of the plurality of magnets. Is preferred
  • the elastic body is configured to inertially connect the movable portion and the fixed portion by a plurality of arms each having at least one bent portion. Support is preferred.
  • the higher order resonance frequency of the lens module on a plane perpendicular to the optical axis of the lens can be increased (that is, the rigidity of the movable part can be increased). Even when the movable part including the lens is moved in the direction of the optical axis of the lens for automatic focus control, it is possible to greatly reduce the occurrence of tilt of the lens itself and the deviation of the optical axis between the lens and the image sensor. It becomes. Therefore, it is possible to provide a camera module in which a good optical image is always formed on the image sensor and excellent image quality can be obtained.
  • an angle formed by the bent portion is in a range of 120 ° to 150 °.
  • each arm includes a movable part side support end part that supports the movable part, a fixed part side support end part that supports the fixed part, and the movable part side support end part. And an arm part that connects the fixed part side support end part, each arm part being symmetrical between adjacent fixed part side support end parts on a plane perpendicular to the optical axis of the lens.
  • the bent portion arranged.
  • the shape of the bent portion of the arm portion is a regularly balanced shape between the fixed portion side support end and the other fixed portion side support end adjacent thereto.
  • the stability of the movable part can be improved.
  • each of the arms has a plurality of the bent portions, and the plurality of the bent portions. It is preferable that the portions are arranged so that the angles formed by them are the same and the lengths between the adjacent bent portions are the same. According to this preferable example, when the movable part including the lens is moved in the optical axis direction of the lens for automatic focus control, local stress concentration generated in the arm can be reduced. As a result, since the durability of the arm can be improved, it is possible to provide a highly reliable camera module that can greatly increase the number of times of automatic focus control.
  • each of the arms includes a movable part-side support end for supporting the movable part, and the movable part-side support end is branched into at least two. Preferred. According to this preferable example, it is possible to increase the number of supporting portions on the movable part side without increasing the number of arms. Thereby, the occurrence of tilt of the movable part including the lens can be greatly suppressed.
  • the elastic body further includes an annular portion fixed to the movable portion, and each arm is coupled to the annular portion via a movable portion side support end.
  • the annular portion preferably has a plurality of notches between the adjacent movable portion side support end portions.
  • the coil is wound around the outer periphery of the movable part so as to face the plurality of magnets, and the coil starts and winds. It is preferable that the end position is on the same axis line between the adjacent magnets along the arrangement direction of the magnets and substantially parallel to the optical axis of the lens.
  • the coils are wound around the outer periphery of the movable portion so as to face the plurality of magnets, and have N windings (N is the same as the winding direction).
  • the number of winding start positions and winding end positions of the N coils are 180 ° out of phase and adjacent to each other in the magnet arrangement direction. It is preferable that the N coils are located between the magnets and have a plurality of sets in which the phases of the winding start positions are shifted from each other by 180 °.
  • FIG. 1 shows the configuration of the camera module in this embodiment.
  • FIG. 1 (a) is a plan view showing the configuration of the camera module of the present embodiment
  • FIG. 1 (c) is a bottom view showing the configuration of the power camera module.
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line 1A-1A in FIGS. 1 (a) and 1 (c).
  • the camera module 100 of the present embodiment includes a lens module 1, a substrate 2, an image sensor 3, an arithmetic element 4, and a drive. Element 5 is provided.
  • the lens module 1 includes a movable portion 10, a fixed portion 30, and an elastic body 40 that supports the movable portion 10 and the fixed portion 30 in an inertial manner.
  • the movable unit 10 includes a lens 11, a lens holder 12, a lens hood 13, and a coil unit 22.
  • the lens 11 functions to bend light and is formed using glass or plastic.
  • the lens holder 12 is formed in a substantially cylindrical shape using a plastic having good workability and heat resistance, and the lens 11 is fixed by press-fitting into the inner wall of the lens holder 12.
  • the lens hood 13 is also formed in a disc shape using plastic having good workability and heat resistance, and the lens hood 13 is fixed by press-fitting into the inner wall of the lens holder 12. .
  • a step portion for fixing an annular portion 150 of an upper spring 41a and a lower spring 41b, which will be described later, is provided on the outer peripheral surface of the lens holder 12.
  • a hole 13 a is formed on the optical axis of the lens 11 to allow incident light of subject power to pass. That is, the optical axis of the lens 11 coincides with the center of the hole 13a. Also, the hole 13a When the lens hood 13 is seen in the plan view of FIG. 3, the diameter is reduced toward the center of the lens 11 and the taper is stepped.
  • the lens hood 13 may be formed integrally with the lens holder 12.
  • the coil portion 22 is composed of at least one coil arranged so as to go around the outer periphery of the lens holder 12. These coils are aligned and wound using self-welding wires or the like.
  • the fixed portion 30 includes a permanent magnet portion 31, a yoke 32, and a support base portion 33, and the light of the lens 11 is allowed to allow the movable portion 10 to move in the optical axis direction of the lens 11. It is hollow in the axial direction. In addition, a minute gap is provided between the inner surface of the permanent magnet portion 31 and the outer surface of the coil portion 22 so that the movable portion 10 can be moved in the optical axis direction of the lens 11. ing.
  • the permanent magnet portion 31 is composed of four permanent magnets 31a, 31b, 31c, and 31d that are arranged so that magnetic flux is generated in the direction of the coil portion 22.
  • the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d neodymium sintered magnets or the like can be used. These permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d are magnetized so that the movable part 10 side (inner side) has an S pole and the fixed part 30 side (outer side) has an N pole.
  • the permanent magnets 31a, 31b, 31c, and 31d constituting the permanent magnet portion 31 are preferably in the form of a flat plate for low cost.
  • the shape of the permanent magnet may be any shape such as an arc shape that is not limited to a rectangular shape.
  • the winding shape of the coil constituting the coil portion 22 is along the arrangement shape of the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the cross-sectional shape of the coil portion 22 shown in FIG. if such a cross-sectional shape is used, a magnetic force can be efficiently obtained from the permanent magnet portion 31.
  • the yoke 32 is formed using a ferromagnetic material such as iron whose surface has been subjected to surface treatment, and permanent magnets 31a, 31b constituting the permanent magnet portion 31 are formed on the inner surface of the yoke 32. 31c and 31d are fixed.
  • the support base 33 is composed of four support bases 33a, 33b, 33c, and 33d formed of plastic having good workability and heat resistance.
  • Each of the support bases 33 a, 33 b, 33 c, 33 d is provided between the respective permanent magnets along the arrangement direction of the four permanent magnets 31 a, 31 b, 31 c, 31 d fixed to the inner flange J of the yoke 32, that is, permanent.
  • Magnet 31a and Yong Between the permanent magnet 31b, between the permanent magnet 31b and the permanent magnet 31c, between the permanent magnet 31c and the permanent magnet 3Id, and between the permanent magnet 31d and the permanent magnet 31a, respectively.
  • the bottom surfaces of the support bases 33a, 33b, 33c, and 33d are fixed to the substrate 2 and the upper surfaces thereof are fixed to the yoke 32.
  • the support bases 33a, 33b, 33c, 33di can be formed as a single unit.
  • the elastic body 40 includes an upper spring 41a and a lower spring 41b.
  • the upper spring 41a and the lower spring 41b are formed by using a metal such as beryllium copper which has high conductivity and is resistant to metal fatigue, and is obtained by etching or punching a plate-like member.
  • a metal such as beryllium copper which has high conductivity and is resistant to metal fatigue, and is obtained by etching or punching a plate-like member.
  • the shapes and configurations of the upper spring 41a and the lower spring 41b will be described later.
  • the camera module 100 of the present embodiment is provided with an upper electric wire 42a and a lower electric wire 42b.
  • the upper electric wire 42a is composed of an electric wire or a metal film pattern, and one end thereof is electrically connected to the fixed portion 30 side (outer side) of the upper spring 41a and the other end is electrically connected to the driving element 5, respectively.
  • the lower electric wire 42b is formed of an electric wire or a metal film pattern, and one end is electrically connected to the fixing portion 30 side (outer side) of the lower spring 41b and the other end is electrically connected to the driving element 5, respectively.
  • the movable part 10 side (inside) of the upper spring 41a is electrically connected to one end of the coil of the coil part 22, and the movable part 10 side (inside) of the lower spring 41b is coiled.
  • the coil 22 is electrically connected to the other end of the coil. That is, the upper wire 42a is electrically connected to one end of the coil of the coil portion 22 via the upper spring 41a, and the lower wire 42b is connected to the other end of the coil of the coil portion 22 via the lower spring 41b. Electrically connected
  • the substrate 2 is formed using epoxy resin or the like! RU
  • the image sensor 3 is configured using a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), or the like, and is disposed at a position facing the lens 11 on the upper surface of the substrate 2. Note that the center of the image sensor 3 coincides with the center of the lens 11. Further, the image pickup device 3 is arranged so that its light receiving surface is perpendicular to the optical axis of the lens 11. When light from a subject enters the camera module 100, the incident light is stopped by the lens feed 13, reaches the image sensor 3 through the lens 11, and forms an image on the image sensor 3. Then, the optical signal is photoelectrically converted by the image sensor 3 and is converted into an electrical signal as the electric signal. Output from 3.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • the arithmetic element 4 is disposed on the upper surface of the substrate 2 next to the imaging element 3 and is electrically connected to the imaging element 3.
  • the arithmetic element 4 is configured by using a DSP (digital signal processor) or RISC (reduced instruction set computer) microcomputer, and inputs an electric signal from the image sensor 3 to perform image processing.
  • DSP digital signal processor
  • RISC reduced instruction set computer
  • the drive element 5 is disposed beside the arithmetic element 4 on the upper surface of the substrate 2 and is electrically connected to the arithmetic element 4.
  • the drive element 5 is electrically connected to the upper wire 42a and the lower wire 42b, and includes a MO3 ⁇ 4-FET (metal oxide semiconductor field-effect transistor) and the like. Then, the drive element 5 applies a voltage between the upper electric wire 42a and the lower electric wire 42b based on the command created by the arithmetic element 4, and supplies power to the coil of the coil portion 22.
  • MO3 ⁇ 4-FET metal oxide semiconductor field-effect transistor
  • arithmetic power lines, communication lines, and driving power lines are formed on the upper surface of the substrate 2 by a metal wiring pattern.
  • the arithmetic power supply line is electrically connected to the image sensor 3 and the arithmetic element 4, whereby power is supplied to the image sensor 3 and the arithmetic element 4.
  • the communication line is electrically connected to the arithmetic element 4, whereby information is exchanged between the arithmetic element 4 and the outside.
  • the drive power supply line is electrically connected to the drive element 5, whereby power is supplied to the drive element 5.
  • the output voltage of the image sensor 3 is small, it is easily affected by noise.
  • the drive element 5 generates a large noise because the current and voltage change greatly due to PWM (Pulse Width Modulation) switching. Therefore, as described above, the influence of noise is reduced by separating the power line for operation and communication from the power line for driving. Even when the imaging device 3, the computing device 4, and the driving device 5 are mounted on the same chip, the power supply system of the block that performs the function of the imaging device 3 and the block that performs the function of the driving device 5 is connected to the computing device 4 By separating the blocks that perform the above functions, the influence of noise mainly generated from the drive element 5 can be reduced. As a result, the camera module 100 can create a good image. Next, automatic focus control of the camera module 100 configured as described above will be described.
  • a voltage is applied between the upper electric wire 42a and the lower electric wire 42b so that the electric potential of the upper electric wire 42a is higher than the electric potential of the lower electric wire 42b.
  • each permanent magnet 31a, 31b, 31c, 31d is magnetized so that the movable part 10 side (inner side) is S pole and the fixed part 30 side (outer side) is N pole.
  • the moving amount of the movable part 10 including the lens 11 is substantially proportional to the Lorentz force, and the Lorentz force is proportional to the current flowing through the coil of the coil part 22, and the current flowing through the coil of the coil part 22 is the same as that of the upper wire 42a. It is proportional to the voltage applied to the lower wire 42b. Therefore, the relative position of the lens 11 with respect to the image sensor 3 can be controlled by controlling the voltage applied between the upper electric wire 42a and the lower electric wire 42b by the driving element 5 using the arithmetic element 4. .
  • incident light from the subject is focused by the lens hood 13, reaches the image sensor 3 through the lens 11, and forms an image on the image sensor 3.
  • the lens is focused and a clear optical image is formed on the image sensor 3. Is done.
  • the image sensor 3 photoelectrically converts the optical signal and outputs it as an electrical signal.
  • the electrical signal output from the image sensor 3 is input to the arithmetic element 4, and the arithmetic element 4 determines that the obtained image is clear based on the signal and maintains the voltage command to the drive element 5. .
  • the voltage applied between the upper electric wire 42a and the lower electric wire 42b is maintained, and the distance between the lens 11 and the image sensor 3 is maintained.
  • the lens cannot be focused and An unclear optical image is formed on the image element 3.
  • the image sensor 3 photoelectrically converts the optical signal and outputs it as an electrical signal.
  • the electric signal output from the image sensor 3 is input to the arithmetic element 4, and the arithmetic element 4 determines that the obtained image is unclear based on the signal, and issues a voltage command to the drive element 5. change.
  • the voltage applied between the upper electric wire 42a and the lower electric wire 42b changes, and the distance between the lens 11 and the image sensor 3 changes. This operation is repeated until the distance between the lens 11 and the image sensor 3 becomes appropriate. In this way, automatic focus control of the camera module 100 is performed.
  • FIG. 2 shows a simplified layout diagram of the camera module in the present embodiment.
  • the permanent magnets 31a, 31b, 31c and 31d constituting the permanent magnet portion 31 and the upper spring 41a and the lower spring 41b constituting the elastic body 40 are used as components of the lens module.
  • FIG. 2A is a plan view showing the positional relationship between the permanent magnet portion and the elastic body in the camera module of the present embodiment
  • FIG. 2C is a bottom view showing the positional relationship between the permanent magnet portion and the elastic body in the camera module.
  • FIG. FIG. 2 (b) is a schematic cross-sectional view taken along line 2A-2A in FIGS. 2 (a) and 2 (c).
  • FIG. 3 shows the positional relationship between the upper spring and the lower spring in the camera module of the present embodiment.
  • the upper spring 41a includes an annular rod on the movable part 10 (see FIG. 1 (b)) side (inner side) and four arms 150a, 150b, 150c, 150d and ⁇ Composed from this!
  • the annular portion 150 is fixed to the lens holder 12 (see FIG. 1).
  • the four arms 150a, 150b, 150c, and 150d are respectively movable portion side support ends 151a, 151b, 151c, and 151d that support the movable portion 10, and fixed portions 30 (see FIG. 1 (b)).
  • the fixed part side support end parts 153a, 153b, 153c, 153d that support the movable part side support part 151a, 151b, 151c, 15 Id and the fixed part side support end parts 153a, 153b, 153c, 153d are connected.
  • the arm portions 152a, 152b, 152c, and 152d are configured to be!
  • the ring rod and the arm rods 152a, 152b, 152c, and 152d are connected to the movable portion side support ends 15la, 151b, 151c, and 15Id, respectively, and the fixed portion side support ends 153a, 153b, 153c, 153d are arm parts 152a, 152b, 152c, 152d [This is connected!
  • the four arms 150a, 150b, 150c, and 150d have a 90-degree rotation symmetrical shape around the center C of the movable portion 10 (the center of the upper spring 41a).
  • the fixed portion side support ends 153a, 153b, 153c, and 153d of the upper spring 41a are four permanent members arranged along the inside of the yoke 32 on the same plane perpendicular to the optical axis of the lens 11.
  • the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d that is, between the permanent magnet 31a and the permanent magnet 31b, between the permanent magnet 31b and the permanent magnet 31c, and between the permanent magnet 31c and the permanent magnet 31d.
  • they are arranged between the permanent magnet 31d and the permanent magnet 31a.
  • the fixed portion side support end portions 153a, 153b, 153c, and 153d are fixed to the support bases 33a, 33b, 33c, and 33d, respectively.
  • the lower spring 41b has the same shape and the same configuration as the upper spring 41a. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the lower spring 41b is obtained by translating the upper spring 41a in the optical axis direction of the lens 11 to the position of the lower spring 41b, and then centering on an axis orthogonal to the optical axis of the lens 11. As a result, the arrangement is reversed 180 °.
  • the movable portion 10 and the fixed portion 30 are supported by the upper spring 41a and the lower spring 41b, and at this time, the fixed portion side support end portions of the upper spring 41a and the lower spring 41b are respectively connected to the lens.
  • the permanent magnets By positioning the permanent magnets between the four permanent magnets 31a, 31b, 31c, and 3 Id arranged along the inside of the yoke 32 on the same plane perpendicular to the optical axis of 11 Since a space is provided between the side support end portion and the permanent magnet portion 31, it is not necessary to consider the insulation between the permanent magnet portion 31 and the upper spring 41a or the lower spring 41b.
  • the lower spring 41b is disposed so as to be inverted by 180 ° with respect to the upper spring 41a with the axis orthogonal to the optical axis of the lens 11 as the center, thereby tilting the movable part 10 including the lens 11 Can be suppressed.
  • the lower spring 41b is disposed so as to be inverted by 180 ° with respect to the upper spring 41a with the axis orthogonal to the optical axis of the lens 11 as the center, thereby tilting the movable part 10 including the lens 11 Can be suppressed.
  • the number of force permanent magnets arranged to arrange four permanent magnets is not limited to this. However, for mass production, it is desirable to use an even number of permanent magnets that are opposed to each other in order to prevent the tilt.
  • a configuration using a force electromagnet using a permanent magnet as a magnet may be used.
  • the camera module of the present embodiment is different from the camera module of the first embodiment only in the upper spring and the lower spring constituting the elastic body, and the other configuration is the camera of the first embodiment. Same as module.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring. Therefore, in the present embodiment, only the upper spring will be described in detail.
  • FIG. 4 shows an upper spring constituting the elastic body of the camera module in the present embodiment.
  • the upper spring 41 la of the present embodiment is on the movable part 10 (see FIG. 1 (b)) side.
  • movable part side support ends 210a, 210b, 210c, 210d, fixed part side support ends 230a, 230b, 230c, 230d, movable part side support ends 210a, 210b, 210c, 210d and fixed rod support end rods 230a, 230b, 230c, 230d are constituted by arm rods 220a, 220b, 220c, 220d.
  • the ring rod 200 and the arm rods 220a, 220b, 220c, 220d are respectively connected to the movable part side support ends 210a, 210b, 210c, 210d.
  • the fixed side support end portions 230a, 230b, 230c, and 230d are connected to each other by arms 220a, 220b, 220c, and 220d, respectively.
  • Each of the arm rods 220a, 220b, 220c, and 220d has five bent portions that are bent in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 (see FIG. 1B).
  • the movable part side support end part 210a (210b, 210c, 210d), the fixed part side support end part 230a (230b, 230c, 230d), and the arm part 220a (220b, 220c, 22 Od) 4
  • the two arms are 90 ° rotationally symmetric with respect to the center C of the movable part 10 (the center of the upper spring 411a).
  • the higher-order resonance frequency of the lens module on the plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 can be increased.
  • the rigidity of the movable part 10 can be increased. Therefore, even when the movable part 10 including the lens 11 is moved in the optical axis direction of the lens 11 for automatic focus control, the lens 11 itself It is possible to greatly reduce the occurrence of tilt and the occurrence of optical axis misalignment between the lens 11 and the image sensor 3 (see FIG. 1B).
  • the length of the upper and lower spring arms can be increased on a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11, so that the upper and lower spring arms can extend in the optical axis direction of the lens 11. It is possible to reduce the rigidity. As a result, the hook force acting in the optical axis direction of the lens 11 can be weakened, so that the power required to move the movable portion 10 can be reduced. Therefore, it is possible to provide a highly efficient camera module capable of always obtaining a good optical image on the image pickup device 3 and obtaining an excellent image quality.
  • the angle formed by the bent portions of the upper spring and lower spring arms is preferably in the range of 120 ° to 150 °.
  • FIG. 5 shows another example of the upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the present embodiment.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring.
  • the upper spring 412a includes an annular portion 300 on the movable portion 10 side (inner side), movable portion side support ends 310a, 310b, 310c, 310d, and a fixed portion side support. Arms 320a, 320b, 320c for connecting the ends 330a, 330b, 330c, 330d and the movable part side support ends 310a, 310b, 310c, 310d and the fixed part side support ends 330a, 330b, 330c, 330d , 320d and according It is composed.
  • the ring rod 300 and the arm rods 320a, 320b, 320c, 320d are connected via the movable part side support ends 310a, 310b, 310c, 310d, respectively, and the fixed part side support ends 330a, 330b, 330c , 330d are connected to the arm portions 320a, 320b, 320c, 320d, respectively.
  • the movable part side support end part 310a (310b, 310c, 310d), the fixed part side support end part 330a (330b, 330c, 330d), and the arm part 320a (320b, 320c, 320d) and four arms that also have force Is 90 ° rotationally symmetric with respect to the center C of the movable part 10 (the center of the upper spring 412a).
  • each of the arm portions 320a, 320b, 320c, and 320d has 16 bent portions bent at an angle of about 90 degrees in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11. This also provides the same effect as above.
  • the camera module of the present embodiment is different from the camera module of the first embodiment only in the upper spring and the lower spring constituting the elastic body, and the other configuration is the camera of the first embodiment. Same as module.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring. Therefore, in the present embodiment, only the upper spring will be described in detail.
  • FIG. 6 shows an upper spring constituting the elastic body of the camera module in the present embodiment.
  • the upper spring 413a of the present embodiment is on the movable part 10 (see FIG. 1 (b)) side.
  • (Inner side) ring part 400 movable part side support end part 410a, 410b, 410c, 410d, fixed part side support end part 430a, 430b, 430c, 430d, movable part side support end part 410a, 410b,
  • the arm portions 420a, 420b, 420c, and 420d connecting the 410c and 410d and the fixed portion side support end portions 430a, 430b, 430c, and 430d are formed.
  • the ring ⁇ 400 and the arms a420a, 420b, 420c, 420d are connected via the movable part side support ends 410a, 410b, 410c, 410d, respectively, and the fixed part side support ends 430a, 430b, 430c , 430d are arm ⁇ ⁇ ⁇ 420a, 420b, 420c, 420d.
  • the movable rod support end rod 10a (41 0b, 410c, 410d), the fixed rod support end rod 430a (430b, 430c, 430d), and the arm rod
  • the four arms 20a (420b, 420c, 420d) are 90 ° rotationally symmetric about the center C of the movable part 10 (the center of the upper spring 413a).
  • each of the arm portions 420a, 420b, 420c, and 420d has 14 bent portions that are bent in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 (see FIG. 1 (b)).
  • the 14 bent portions are arranged symmetrically between the fixed portion side support end portion (for example, reference numeral 430d) and another adjacent fixed portion side support end portion (for example, reference number 430c). Has been.
  • the shape of the bent portion of the arm portion is such that the fixed portion-side support end portion and another fixed portion adjacent thereto
  • the shape is regularly balanced with the side support end, and the stability of the movable part 10 is improved, so the movable part 10 including the lens 11 is moved in the optical axis direction of the lens 11 for automatic focus control. Even in this case, the optical axis shift and tilt of the lens 11 and the image sensor 3 (see FIG. 1B) can be greatly suppressed.
  • the camera module of the present embodiment is different from the camera module of the first embodiment only in the upper spring and the lower spring constituting the elastic body, and the other configuration is the camera of the first embodiment. Same as module.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring. Therefore, in the present embodiment, only the upper spring will be described in detail.
  • FIG. 7 shows an upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the present embodiment.
  • the upper spring 414a of the present embodiment is on the movable part 10 (see FIG. 1 (b)) side.
  • the circular ring 500 and the arm 520a, 520b, 520c, and 520d are connected to the movable part side support ends 510a, 510b, 510c, and 510d, respectively.
  • the fixed-end-side support ends 530a, 530b, 530c, and 530d are connected by arms 520a, 520b, 520c, and 520d, respectively.
  • arm arm 20a (520b, 520c, 520d) the four arms are the center C of the movable part 10 (upper spring 414a
  • the center is 90 ° rotationally symmetric.
  • each of the arm portions 520a, 520b, 520c, and 520d has five bent portions that are bent in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 (see FIG. 1 (b)). .
  • the five bent portions are arranged so that the angles formed by them are the same and the lengths between adjacent bent portions are the same.
  • the movable unit 10 including the lens 11 is moved in the optical axis direction of the lens 11 for automatic focus control.
  • local stress concentration generated in the arm portion can be reduced.
  • the durability of the arm can be improved.
  • FIG. 8 shows an upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the present embodiment.
  • FIG. 8 (a) is a plan view showing the upper spring in the present embodiment
  • FIG. 8 (b) is an enlarged view of the movable part side support end of the upper spring.
  • the upper spring 415a of the present embodiment includes the movable part 10 (see FIG. 1 (b), the M-law (inner side) annular part 600, and the movable part side support end.
  • 610a, 610b, 610c, 610d, fixed part side support end 630a, 630b, 630c, 630d, movable part side support end 610a, 610b, 610c, 610d, and fixed rod support end part 630a, 630b, 630c and 630d are composed of arm rods 62 0a, 620b, 620c, and 620d!
  • Round ring rod 600 and arm rods 620a, 620b, 620c, and 620d are movable side support ends, respectively. 610a, 610b, 610c, and 610d.
  • the fixed side support ends 630a, 630b, 630c, and 630d are connected to the arm 620a, 620b, 620c, and 620d, respectively.
  • Each of the arm rods 620a, 620b, 620c, and 620d has five bent portions bent in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 (see FIG. 1B).
  • the movable part side support end 610a (610b, 610c, 610d) and The four arms consisting of the fixed rod support end rod 630a (630b, 630c, 630d) and the arm rod 620a (620b, 620c, 620d) are centered on the center C of the movable part 10 (the center of the upper spring 415a). It has a 90 ° rotationally symmetric shape as the center.
  • the movable portion side support end portions 610a, 610b, 610c, and 610d each branch into two! /.
  • the configuration of the camera module including the upper spring and the lower spring having the above-described shape it is possible to increase the number of support points on the movable unit 10 side without increasing the number of arms. . As a result, the occurrence of tilt of the movable portion 10 including the lens 11 can be significantly suppressed.
  • a good optical image is always formed on the image sensor 3 (see FIG. 1 (b)), and an excellent image quality can be obtained.
  • Camera modules can be provided.
  • the branched movable portion side support ends 610a, 610b, 610c, 610d By increasing the widths XI, X2, and X3, it is possible to improve the effect of suppressing the tilt of the movable portion 10 including the lens 11.
  • FIG. 9 shows another example of the upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the present embodiment.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring.
  • the upper spring 416a includes an annular part 700 on the movable part 10 side (inner side), movable part side support ends 710a, 710b, 710c, 710d, and fixed part side support. Arms 720a, 730b, 730c, and 730d that connect the end portions 730a, 730b, 7 30c, and 730d to the movable portion side support end portions 710a, 710b, 710c, and 710d and the fixed portion side support end portions 730a, 730b, 730c, and 730d , 720d.
  • the ring ⁇ 700 and the arm ⁇ 720a, 720b, 720c, 720d are connected via the movable part side support ends 710a, 710b, 710c, 710d, respectively, and the fixed part side support ends 730a, 730b, 730c , 730d are connected to each other by arm portions 720a, 720b, 720c, and 720d.
  • the arm rods 720a, 720b, 720c, and 720di each have two bent portions that are bent in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11.
  • the movable part side support end part 710a (710b, 710c, 710d), the fixed part side support end part 730a (730b, 730c, 730d), and the arm rod 720a (720b, 720c, 720d)
  • the arm has a 90 ° rotationally symmetric shape around the center C of the movable rod I 0 (the center of the upper spring 416a).
  • the movable portion side support end portions 710a, 710b, 710c, and 710d each branch into three.
  • the branched movable part side support end (for example, reference numeral 710a) is separated from the position indicated by Yl (Y2, ⁇ 3, ⁇ 4) as a boundary. 710d).
  • the same effects as described above can be obtained, and the movable portion side support ends 710a, 710b, 7 Since the stress concentration on 10c and 710d can be reduced, the durability of the movable portion side support end portions 710a, 710b, 710c and 710d can be improved.
  • the camera module of the present embodiment is different from the camera module of the first embodiment only in the upper spring and the lower spring constituting the elastic body, and the other configuration is the camera of the first embodiment. Same as module.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring. Therefore, in the present embodiment, only the upper spring will be described in detail.
  • FIG. 10 shows an upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the present embodiment.
  • the upper spring 417a of the present embodiment includes an annular portion 800 on the movable portion 10 (see FIG. 1 (b)) side (inner side), a movable portion-side support end portion 810a, 810b, 810c, 810d, fixed part side support end 830a, 830b, 830c, 830d, movable part side support end 810a, 810b, 810c, 810d and fixed rod support end part 830a, 830b, 830c, 830d 820b, 820c, and 820d!
  • the ring ⁇ 800 and the arm ⁇ 820a, 820b, 820c, 820d are connected via the movable part side support ends 810a, 810b, 810c, 810d, respectively, and the fixed part side support ends 830a, 830b , 830c, and 830d are connected to each other by 820a, 820b, 820c, and 820d.
  • each of the arm rods 820a, 820b, 820c, and 820d has a plurality of bent portions that are bent in a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 (see FIG. 1B).
  • the movable part side support end 810a (810b, 810c, 81 Od), the fixed rod support end rod 830a (830b, 830c, 830d), and the arm rod 820a (820b, 820c, 820d) 4
  • the two arms are 90 ° rotationally symmetric about the center C of the movable part 10 (the center of the upper spring 417a).
  • the annular portion 800 of the upper spring 417a has a narrow width on a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11, except for the movable portion side support ends 810a, 810b, 810c, and 810d. .
  • an effective area for forming the arm on a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 is obtained. Can be increased. This makes it possible to increase the length of the upper and lower spring arms and to design a smaller (softer) panel constant.
  • the fixed portion side support end portion 830a corresponding to the movable portion side support end portion 810a is in the vicinity of the position of the movable portion side support end portion 810c facing the movable portion side support end portion 810a.
  • Part 8 20a has a very long length!
  • the automatic focus control operation of the movable part 10 including the lens 11 can be realized with a low current, so that a camera module with reduced power consumption is provided. It becomes possible to do.
  • the camera module of the present embodiment is different from the camera module of the first embodiment only in the upper spring and the lower spring constituting the elastic body, and the other configuration is the camera of the first embodiment. Same as module.
  • the lower spring has the same configuration as the upper spring. Therefore, in the present embodiment, only the upper spring will be described in detail.
  • FIG. 11 shows an upper spring constituting the elastic body of the camera module according to the present embodiment.
  • the upper spring 418a of the present embodiment includes an annular portion 900 on the movable portion 10 (see FIG. 1 (b)) side (inside), a movable portion side support end portion 910a, 910b, 910c, 910d, fixed part side support end 930a, 930b, 930c, 930d, movable part side support end 910a, 910b, 910c, 910d, and fixed rod support end part 930a, 930b, 930c, 930d It is composed of the arm ⁇ 92 0a, 920b, 920c, 920d.
  • Annulus ⁇ 900 and arm ⁇ 920a, 920b, 920c, 920d are connected via movable part side support ends 910a, 910b, 910c, 910d, respectively, and fixed part side support ends 930a, 930b , 930c, and 930d are connected to the arm 920a, 920b, 920c, and 920d, respectively.
  • Arms 920a, 920b, 920c, and 920d are bent in a plane perpendicular to the optical axis of lens 11 (see FIG. 1 (b)). It has 5 bent parts.
  • the movable arm side support end 910a (910b, 910c, 910d), fixed arm support end shaft 930a (930b, 930c, 930d), and arm 920a (920b, 920c, 920d) Is 90 ° rotationally symmetric with the center C of the movable part 10 (the center of the upper spring 418a) as the center.
  • a pair of notches are provided symmetrically about the substantially central portion between adjacent movable portion side support end portions. That is, a pair of notches 70a and 70b are provided between the movable part side support end part 910a and the movable part side support end part 910b, and the movable part side support end part 910b and the movable part side support end part 910c Between the pair of notches 70c and 70d, the pair of notches 70e and 70f is between the movable part side support end 910c and the movable part side support end 910d. A pair of notches 70g and 70h are provided between the support end 910d and the movable part side support end 910a, respectively.
  • the upper spring and the lower spring and the coil of the coil portion 22 are electrically connected.
  • means that causes thermal stress such as soldering to connect connect the connection part of the coil part 22 of the upper spring 418a (and the lower spring) to the center of the adjacent support part on the movable part side. (Between a pair of notches), the deformation of the upper spring and the lower spring due to heat is caused between each pair of notches (for example, between the notches 70a and 70b). Can concentrate.
  • the upper spring and the lower spring are deformed by the heat of the upper spring and the lower spring, which are generated when the upper spring and the lower spring are electrically connected to the coil of the coil portion 22. Since it can be drastically reduced, it is possible to provide a highly reliable camera module that suppresses the occurrence of optical axis misalignment, tilt, etc. caused by the assembly process.
  • each arm portion has at least one bent portion. Have Just do it.
  • FIG. 12 shows the configuration of the camera module in the present embodiment.
  • the camera module 501 of the present embodiment shown in FIG. 12 is different from the camera module (FIG. 1) of the first embodiment only in the coil unit 220, and the other configuration is the first configuration described above. This is the same as the camera module of the embodiment. For this reason, members having the same functions as those of the camera module according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Also, since the automatic focus control operation is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the coil unit 220 has two coils 221a and 221b stacked in the optical axis direction of the lens 11 (see FIG. 1 (b)). It arrange
  • These coils 221a and 221b are aligned and wound using self-welding wires or the like.
  • the coils 221a and 221b have exactly the same wire specifications such as the wire material, wire diameter, and number of wires, and the winding direction is also the same.
  • the coil wires 80a and 81a are winding start and end winding wires of the coil 221a, respectively.
  • the coil wire 80a is electrically connected to the inner ring portion of the upper spring 41a, and the coil wire 81a is electrically connected to the inner ring portion of the lower spring 4 lb.
  • the coil wires 80b and 81b are the winding start and winding end wires of the coil 221b, respectively.
  • the coil wire 80b is electrically connected to the inner ring portion of the upper spring 4 la
  • the coil wire 8 lb is electrically connected to the inner ring portion of the lower spring 4 lb.
  • FIG. 13 is a plan view showing a coil portion of the camera module in the present embodiment
  • FIG. 13 (b) is a cross-sectional view taken along line 13A-13A in FIG. 13 (a)
  • FIG. 13 (c) is FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line 13B-13B in (a).
  • permanent magnets 31a and 31 It is wound around the outer periphery of the lens holoreder 12 so as to face b, 31c, and 3 Id.
  • the winding start position of coil 221a (coil wire 80a) and winding end position (coil wire 8 la), and the winding start position of coil 22b (coil wire 80b) and winding end position (coil wire 81b) They are positioned on the same axis parallel to the optical axis of the lens 11 on a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11, and along the arrangement direction of the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d. It is arranged between adjacent permanent magnets.
  • the winding start position of the coil 221a (coil wire 80a) and the winding start position of the coil 22 lb (coil wire 80b) are on the plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 and the center of the coil section 220 ( It is arranged so that the phase is shifted 180 ° around the center C) of the movable part 10 (see Fig. 1 (b)).
  • the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d force S The opposite number of opposing permanent magnets 90a, 90b, 90c, 90d has the same number of windings. For this reason, the Lorentz force generated in the permanent magnet facing rods 90a, 90b, 90c, 90d by passing an electric current through the coils 221a, 221b is symmetrical with respect to the center of the coil part 220 (center C of the movable part 10) ( When viewed in the plan view of FIG. 13 (a), the left / right Z is vertically symmetrical), so that it is possible to suppress unnecessary tilting of the movable portion 10 including the lens 11 during autofocus control.
  • the winding start position or the winding end position of the coils 221a and 221b are respectively set on the plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 and centered on the center of the coil section 220 (center C of the movable section 10).
  • the phases are shifted by 180 °, it is possible to cancel out the excess unbalance of the center of gravity caused by the winding process of the coils 221a and 221b as the coil part 220. That is, the center of gravity of the coil part 220 can be brought to the center of the coil part 220 (center C of the movable part 10).
  • the generation of unnecessary tilt due to the unbalance of the center of gravity of the movable part 10 can be suppressed.
  • a camera module capable of always obtaining a good optical image on the image pickup device 3 (see FIG. 1B) and obtaining excellent image quality. It can be provided.
  • FIG. 14 shows another example of the coil section of the camera module according to the present embodiment ((a) Is a plan view, (b) is a sectional view taken along line 14A-14A in (a), and (c) is a sectional view taken along line 14B-14B in (a)).
  • the coil unit 230 shown in FIG. 14 is different from the configuration of the coil unit 220 shown in FIG. 13 in the following points. That is, as shown in FIG. 14, the two coins 222 a and 222 b are wound around the outer periphery of the lens holder 12 in a state where they are stacked in the optical axis direction of the lens 11.
  • Coil 222a winding start position (coil wire 82a) and coil 222b winding end position (coil wire 83b), coil 222a winding end position (coil wire 83a) and coil 2 22b winding start position (coil Lines 82b) are located on a plane perpendicular to the optical axis of the lens 11, on the same axis parallel to the optical axis of the lens 11, and in the arrangement direction of the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d. Arranged between adjacent permanent magnets along.
  • the winding start position (coil wire 82a) and winding end position (coil wire 83a) of the coil 222a are the center of the coil part 230 (center C of the movable part 10) on the plane perpendicular to the optical axis of the lens 11. It is arranged so that the phase is shifted by 180 ° around the center. Also, the winding start position (coil wire 82b) and winding end position (coil wire 83b) of the coil 222b are on the plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 and the center of the coil section 230 (of the movable section 10). It is arranged so that the phase is 180 ° out of center C). Other configurations are the same as those shown in FIGS.
  • the coil 222a and 222b are configured as described above, as shown in FIGS. 14 (b) and 14 (c), the coil 222a and the coil 222b each have an unbalanced number of windings. Arise. For this reason, for example, the Lorentz force generated in the permanent magnet facing portions 91a, 91b, 91c, 91d by passing a current through the coil 222a is symmetric with respect to the center of the coil portion 230 (center C of the movable portion 10). However, in this state, an unnecessary tilt occurs in the movable part 10 including the lens 11 during the automatic focus control.
  • the coinole lines 82a and 82b at the beginning of the firing are arranged on the plane perpendicular to the optical axis of the lens 11 so that the phase is shifted by 180 ° around the center of the coil part 230 (center C of the movable part 10), and By placing both coil wire 83a at the end of winding of coil 222a and coil wire 82b at the beginning of winding of coil 222b between permanent magnet 31b and permanent magnet 31c, winding end of coil 222a is completed. Since the distance between the coil wire 83a and the coil wire 82b at the beginning of winding of the coil 222b is shortened, the coil 222a and the coil 222b can be easily connected in series to increase the resistance value of the coil section 230.
  • the number of force coils described in the case where the coil portion has two coil forces is taken as an example. I want it. And, the position of the winding start of each of the N coils and the position force of the winding end phase force 180 ° shifted between adjacent permanent magnets along the arrangement direction of the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d. In addition, it is only necessary to have a plurality of sets in which the phases of the N coil force winding start positions are shifted from each other by 180 °.
  • FIG. 15 shows the configuration of the camera module in the present embodiment.
  • FIG. 15A is a plan view showing the configuration of the camera module of this embodiment
  • FIG. 15C is a bottom view showing the configuration of the camera module (the substrate is omitted).
  • FIG. 15 (b) is a cross-sectional view taken along line 15A-15A in FIGS. 15 (a) and 15 (c).
  • the camera module 601 of the present embodiment shown in FIG. 15 is the camera of the first embodiment in that the lens 11 and the lens hood 13 are replaced with the lens unit 110 and the lens hood unit 130, respectively. This is different from the module (Fig. 1). This is the same as the camera module of the first embodiment. For this reason, members having the same functions as those of the camera module according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Also, since the automatic focus control operation is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the lens unit 110 has four lenses 110a, 110b, 110c, and 110d arranged on the same plane perpendicular to the optical axis. ing.
  • the lens hood portion 130 is formed with holes 130a, 130b, 130c, and 130d that allow incident light from the subject to pass through the optical axes of the four lenses 110a, 110b, 110c, and 110d of the lens portion 110.
  • the optical axes of the four lenses 110a, 110b, 110c, and 110d of the lens rod 110 are aligned with the insides of the holes 130a, 130b, 130c, and 130d, respectively.
  • the holes 130a, 130b, 130c, and 130d are shown in the plan view of Fig. 15 (a) when the lens hood and ⁇ 130 are viewed. This is the diameter in the lens 110a, 110b, 110c, 110d, respectively. Is processed into a tapered staircase shape.
  • the imaging device 3 (see FIG. 1 (b)).
  • Four subject images are formed on the light receiving surface.
  • the four lenses 110 a, 110 b, 110 c, and 110 d are arranged so that their center positions substantially coincide with the center position of the light receiving surface of the image sensor 3.
  • Arithmetic element 4 (see Fig. 1 (b)) inputs the electrical signal from image sensor 3 and converts it to a digital value, and then cuts out the areas corresponding to each lens 110a, 110b, 110c, 110d. Then, image processing is performed as appropriate.
  • the arithmetic element 4 performs length measurement by stereo vision, for example, in addition to the processing when there is one lens.
  • one image sensor 3 is used, four force image sensors are used to cut out a region by the arithmetic element 4, and the four image sensors are received by the light receiving elements.
  • the center of the surface is the center of the optical axis of each of the four lenses 110a, 110b, 110c, and 110d. [Maho, you can place them so that they match, and form the subject image of each lens 110a, 110b, 110c, 110d, etc. on the light receiving surface of each image sensor.
  • the shapes of the upper spring and the lower spring may be shapes other than those described above, and the number of arms of the upper spring and the lower spring may be two or three.
  • the configurations of the first to ninth embodiments may be appropriately combined.
  • the upper spring and the lower spring are each obtained by etching or punching one plate-like member (hereinafter referred to as "spring member").
  • spring member Is not necessarily limited to a forceful structure.
  • the upper spring 419a is constituted by two or more spring members 421 and 422 having the same shape
  • the lower spring 419b is constituted by two or more spring members 423 and 424, respectively.
  • the spring members 421 and the spring member 422 have a force for fixing the ring portions, the movable portion side support ends, and the fixed portion side support ends to each other.
  • the spring member 423 and the spring member 424 the annular portions, the movable portion side support ends, and the fixed portion side support ends are fixed to each other, but the arm portions are not fixed to each other.
  • the force formed by the arm portions of the upper spring and the lower spring having a certain width.
  • the upper spring or the lower spring
  • the upper spring may be provided with an arm portion 425 whose width is not constant.
  • the wide part 425a at the stress concentration part of the arm part 425, it is possible to achieve stress relaxation and improve the reliability of the camera module. Become.
  • the force formed by the arm portions of the upper spring and the lower spring having a certain thickness.
  • the upper spring or the lower spring
  • the upper spring may be provided with an arm portion 426 having a non-constant thickness (in FIG. 8 (b), tl and t2 represent the thickness). And tl> t2).
  • Stress relaxation can also be achieved by providing slits 427a and 427b at locations where stress is concentrated in the arm portion 427, for example, as shown in FIG.
  • the permanent magnets 31a, 31b, 31c, 31d constituting the permanent magnet unit 31 are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis of the lens 11.
  • the present invention is not necessarily limited to a powerful configuration.
  • the opposing permanent magnets 31a, 31c (or permanent magnets 31b, 31d) are arranged on the same plane perpendicular to the optical axis of the lens 11, and adjacent permanent magnets (for example, The permanent magnets 31a and 31b) may be configured to be shifted in the optical axis direction of the lens 11. The same applies when four or more permanent magnets are used.
  • the amount of movement of the movable part 10 (see Fig. 1 (b)) is almost proportional to the interaction (Lorentz force) between the magnetic flux generated from each permanent magnet and the current flowing in the coil of the coil part.
  • the position of the upper spring and the lower spring in the optical axis direction of the lens 11 (see FIG. 1 (b), etc.) is set to the end of the permanent magnet 31a, 31b, 31c, 31d on the object side.
  • the camera module of the present invention is a camera module having an autofocus control function that is thin and highly reliable, and further enables low power consumption. Therefore, a mobile phone and a digital still camera having a camera function are provided. It is also useful for surveillance cameras.

Abstract

　カメラモジュール１００は、レンズ１１を含む可動部１０と、レンズ１１の光軸方向に中空となった固定部３０と、可動部１０と固定部３０とを弾性的に支持する弾性体４０と、固定部３０に対して固定され、レンズ１１の光軸に垂直な受光面を有する撮像素子３と、固定部３０に沿って配列された複数の磁石３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、可動部１０に配設されたコイル部２２とを備えている。弾性体４０は、上部ばね４１ａと、下部ばね４１ｂとからなり、これらは、レンズ１１の光軸に垂直な平面上の、磁石３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの配列方向に沿った隣接する磁石間において固定部３０を支持している。これにより、大幅な薄型化が可能な、自動焦点制御機能を備えたカメラモジュールを提供することができる。

Description

明 細 書
カメラモジユーノレ
技術分野
[0001] 本発明は、小型、薄型で、低消費電力化が可能な自動焦点制御機能を備えたカメ ラモジュールに関する。
背景技術
[0002] 近年、カメラが搭載された携帯電話等の携帯機器が普及し、これら携帯機器の小 型化、薄型化及び高性能化に伴って、小型化、薄型化及び高性能化されたカメラモ ジュールが要求されて 、る。
[0003] 従来、カメラモジュールとしては、自動焦点調整機構を備えたものが知られている（ 例えば、特許文献 1参照)。
[0004] 図 21に、従来技術における自動焦点調整機構を備えたカメラモジュールの構成を 示す。図 21に示すように、従来のカメラモジュールにおいて、対物レンズ 1005は、筒 体 1011の上端部に取り付けられている。そして、この筒体 1011の下端部には、電 磁コイル 1012が卷装されている。図 21中、 1013は磁石を示している。この磁石 101 3の一方の磁極 1014aは、筒体 1011側に断面 L字状に延在され、その端部が筒体 1011にその下方から揷通されている。磁石 1013の他方の磁極 1014bは、磁極 10 14aと対向するように延在されて 、ると共に、その外周部が筒体 1011を囲橈するよう に上方向に延在されている。このようにして、両磁極 1014a、 1014bは、筒体 1011 に卷装された電磁コイル 1012を間に置いた状態で対向配置されている。磁極 1014 bの、上方向に延在された筒部は、レンズ機構支持体 1015として機能するものであ る。このレンズ機構支持体 1015の下部には段部 1015aが設けられ、この段部 1015 aには弾性支持体 1016aの外周部が固着されている。また、レンズ機構支持体 1015 の上端部には、弾性支持体 1016bの外周部が固着されている。そして、これら弾性 体支持体 1016a、 1016bの各内周部は、筒体 1011にそれぞれ固着されている。こ のようにして、対物レンズ 1005が取り付けられた筒体 1011は、レンズ機構支持体 10 15に弾性支持体 1016a、 1016bを介して弹性的に連結されて 、る。 [0005] 以上のように構成されたカメラモジュールにおいては、電磁コイル 1012に流れる電 流を制御することにより、磁石 1013による磁気力と電磁コイル 1012による磁気力と によって筒体 1011を上下動させ（図 21中の矢印）、対物レンズ 1005を光軸方向に 移動させて、自動焦点調整が行われる。
特許文献 1 :特開昭 54— 135504号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力し、上記従来のカメラモジュールのように、磁石 1013、弾性支持体 1016a、 10 16b等々を、対物レンズ 1005の光軸方向に積み重ねる構成にすると、磁石 1013、 弾性支持体 1016a、 1016b等の各々の部品の厚みを足し合わせた寸法以下には力 メラモジュールを薄型化することができないという問題点がある。また、カメラモジユー ルを小型化、薄型化するためには、厚み方向に大きな割合を占める磁石 1013の厚 みを薄く設計する必要がある力 磁石 1013の厚みは、その量産時の加工限界等に よって決まってしまう。従って、その磁石 1013に他の部品を積み重ねる構成を採ると 、カメラモジュールの薄型化が困難になるという問題点がある。
[0007] 本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、大幅 な薄型化が可能な、自動焦点制御機能を備えたカメラモジュールを提供することを 目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 前記目的を達成するため、本発明に係るカメラモジュールの構成は、少なくとも 1枚 のレンズを含み、前記レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、前記可動部の移動 を許容するように、前記レンズの光軸方向に中空となった固定部と、前記可動部と前 記固定部とを弾性的に支持する少なくとも 1つの弾性体と、前記固定部に対して固定 され、前記レンズの光軸に略垂直な受光面を有する撮像素子と、前記固定部に沿つ て配列された複数の磁石と、前記可動部に配設されたコイルと、前記コイルへの給電 を行う駆動素子と、前記撮像素子からの電気信号を入力して画像処理を行う演算素 子とを備えたカメラモジュールであって、前記固定部は、前記磁石の配列方向に沿つ た隣接する前記磁石間にお ヽて前記弾性体を支持することを特徴とする。 [0009] このように、本発明のカメラモジュールにおいては、レンズを含む可動部と、固定部 とが弾性体のみによって支持されている。また、前記固定部は、磁石の配列方向に 沿った隣接する前記磁石間にお！ヽて前記弾性体を支持して！/ヽる。
発明の効果
[0010] 本発明によれば、レンズの光軸方向における弾性体の位置が磁石の厚み等に依 存しない構成となるので、大幅に薄型化された、自動焦点制御機能を備えたカメラモ ジュールを提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態におけるカメラモジュールの構成図（図 1 (a )は当該カメラモジュールの構成を示す平面図、図 1 (c)は当該カメラモジュールの構 成を示す底面図、図 1 (b)は図 1 (a)及び図 1 (c)の 1A— 1A線での矢視断面図）で ある。
[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施の形態におけるカメラモジュールの簡易配置図（図 2 (a)は当該カメラモジュールにおける永久磁石部と弾性体の位置関係を示す平面 図、図 2 (c)は当該カメラモジュールにおける永久磁石部と弾性体の位置関係を示す 底面図、図 2 (b)は図 2 (a)及び図 2 (c)の 2A— 2A線での概略矢視断面図）である。
[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施の形態のカメラモジュールにおける上部ばねと下 部ばねの位置関係を示す斜視図である。
[図 4]図 4は、本発明の第 2の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成 する上部ばねを示す平面図である。
[図 5]図 5は、本発明の第 2の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成 する上部ばねの他の例を示す平面図である。
[図 6]図 6は、本発明の第 3の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成 する上部ばねを示す平面図である。
[図 7]図 7は、本発明の第 4の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成 する上部ばねを示す平面図である。
[図 8]図 8 (a)は、本発明の第 5の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構 成する上部ばねを示す平面図、図 8 (b)は、当該上部ばねの可動部側支持端部の 拡大図である。
[図 9]図 9は、本発明の第 5の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成 する上部ばねの他の例を示す平面図である。
[図 10]図 10は、本発明の第 6の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構 成する上部ばねを示す平面図である。
[図 11]図 11は、本発明の第 7の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構 成する上部ばねを示す平面図である。
[図 12]図 12は、本発明の第 8の実施の形態におけるカメラモジュールの構成を示す 断面図である。
[図 13]図 13 (a)は、本発明の第 8の実施の形態におけるカメラモジュールのコイル部 を示す平面図、図 13 (b)は、図 13 (a)の 13A— 13A線での矢視断面図、図 13 (c) は、図 13 (a)の 13B— 13B線での矢視断面図である。
[図 14]図 14 (a)は、本発明の第 8の実施の形態におけるカメラモジュールのコイル部 の他の例を示す平面図、図 14 (b)は、図 14 (a)の 14A— 14A線での矢視断面図、 図 14 (c)は、図 14 (a)の 14B— 14B線での矢視断面図である。
[図 15]図 15は、本発明の第 9の実施の形態におけるカメラモジュールの構成図（図 1 5 (a)は当該カメラモジュールの構成を示す平面図、図 15 (c)は当該カメラモジユー ルの構成を示す底面図（基板は省略）、図 15 (b)は図 15 (a)及び図 15 (c)の 15 A— 15A線での矢視断面図）である。
[図 16]図 16は、本発明の第 10の実施の形態のカメラモジュールにおける上部ばねと 下部ばねの位置関係を示す分解斜視図である。
[図 17]図 17は、本発明の第 10の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を 構成する上部ばねを示す平面図である。
[図 18]図 18 (a)は、本発明の第 10の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体 を構成する上部ばねの他の例を示す平面図、図 18 (b)は、当該上部ばねのアーム 部を示す側面図である。
[図 19]図 19は、本発明の第 10の実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を 構成する上部ばねのさらに他の例を示す平面図である。 [図 20]図 20 (a)は、本発明の第 10の実施の形態のカメラモジュールにおける各永久 磁石の位置関係を示す側面図、図 20 (b)は、その平面図である。
[図 21]従来技術における自動焦点調整機構を備えたカメラモジュールの構成を示す 断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 前記本発明のカメラモジュールの構成にぉ 、ては、前記弾性体が、前記複数の磁 石全体の、物体側の端部とその反対側の端部との間に配置されているのが好ましい
[0013] また、前記本発明のカメラモジュールの構成にぉ 、ては、前記弾性体は、それぞれ が少なくとも 1個の屈曲部を有する複数のアームによって前記可動部と前記固定部と を弹性的に支持しているのが好ましい。この好ましい例によれば、レンズの光軸に垂 直な平面上におけるレンズモジュールの高次共振周波数を高くすることができる（す なわち、可動部の剛性を高くすることができる）ので、レンズを含む可動部を自動焦点 制御のためにレンズの光軸方向へ移動させた場合にも、レンズ自体のチルトの発生 や、レンズと撮像素子の光軸ずれの発生を大幅に低減することが可能となる。従って 、撮像素子上に常に良好な光学像が結像されて、優れた画質を得ることのできるカメ ラモジュールを提供することが可能となる。
[0014] また、この場合には、前記屈曲部のなす角度が 120° 〜150° の範囲にあるのが 好ましい。
[0015] また、この場合には、前記各アームは、前記可動部を支持する可動部側支持端部 と、前記固定部を支持する固定部側支持端部と、前記可動部側支持端部と前記固 定部側支持端部とを連結するアーム部とを備え、前記各アーム部は、前記レンズの 光軸に垂直な平面上の、隣接する前記固定部側支持端部間において対称に配置さ れた前記屈曲部を有しているのが好ましい。この好ましい例によれば、アーム部の有 する屈曲部の形状が、固定部側支持端部とそれに隣接する他の固定部側支持端部 との間で規則的にバランスのよい形状となるので、可動部の安定性を向上させること ができる。
[0016] また、この場合には、前記各アームは、複数の前記屈曲部を有し、複数の前記屈曲 部は、それぞれのなす角度が同じで、隣接する前記屈曲部間の長さが同じとなるよう に配置されているのが好ましい。この好ましい例によれば、レンズを含む可動部を自 動焦点制御のためにレンズの光軸方向へ移動させる場合にアームに発生する局所 的な応力集中を緩和することができる。その結果、アームの耐久性を向上させること ができるので、自動焦点制御回数を大幅に増加させることのできる高信頼性のカメラ モジュールを提供することが可能となる。
[0017] また、この場合には、前記各アームは、前記可動部を支持する可動部側支持端部 を備え、かつ、前記可動部側支持端部で少なくとも 2つに分岐しているのが好ましい 。この好ましい例によれば、アームの数を増カロさせることなぐ可動部側の支持箇所を 増加させることができる。そして、これにより、レンズを含む可動部のチルトの発生を大 幅に抑制することができる。
[0018] また、この場合には、前記弾性体は、前記可動部に固着される円環部をさらに備え 、前記各アームは、可動部側支持端部を介して前記円環部に連結され、前記円環部 は、隣接する前記可動部側支持端部間に複数の切欠き部を有しているのが好ましい 。この好ましい例によれば、弾性体とコイルとを電気的に接続するためにハンダ付け 等の熱ストレスが生じる手段を用いる場合に、切欠き部の間でノ、ンダ付け等を行うこ とにより、熱による弾性体の変形を切欠き部間に集中させることが可能となる。その結 果、弾性体とコイルとを電気的に接続する際に発生する、弾性体の熱による変形を大 幅に低減することができるので、組立工程に起因して発生する光軸ずれやチルト等 の発生を抑えた高信頼性のカメラモジュールを提供することが可能となる。
[0019] また、前記本発明のカメラモジュールの構成においては、前記コイルは、複数の前 記磁石に対向するように前記可動部の外周に卷回され、前記コイルの巻き始めの位 置と巻き終わりの位置が、前記磁石の配列方向に沿った隣接する前記磁石間の、前 記レンズの光軸と略平行な同一軸線上にあるのが好ましい。
[0020] また、前記本発明のカメラモジュールの構成においては、前記コイルは、複数の前 記磁石に対向するように前記可動部の外周に卷回された、巻き方向が同じ N個（Nは 偶数）のコイルからなり、前記 N個のコイルのそれぞれの巻き始めの位置と巻き終わり の位置は、位相が 180° ずれた状態で、前記磁石の配列方向に沿った隣接する前 記磁石間にあり、かつ、前記 N個のコイルは、巻き始めの位置の位相が互いに 180 ° ずれた組を複数有しているのが好ましい。
[0021] これらの好ましい例によれば、コイルの、磁石が対向する磁石対向部での卷線の卷 数は全て同じになるので、コイルに電流を流すことによって磁石対向部に発生する口 一レンツ力はバランスのとれたものとなる。その結果、 自動焦点制御に際してのレンズ を含む可動部の不要なチルトの発生を抑制することができる。
[0022] 以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
[0023] [第 1の実施の形態]
まず、本発明の第 1の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。図 1に、本実施の形態におけるカメラモジュールの構成を示す。 図 1 (a)は本実施の形態のカメラモジュールの構成を示す平面図、図 1 (c)は当該力 メラモジュールの構成を示す底面図である。また、図 1 (b)は、図 1 (a)及び図 1 (c)の 1A- 1A線での矢視断面図である。
[0024] 図 1 (a)〜（c)〖こ示すように、本実施の形態のカメラモジュール 100は、レンズモジュ ール 1と、基板 2と、撮像素子 3と、演算素子 4と、駆動素子 5とを備えている。そして、 レンズモジュール 1は、可動部 10と、固定部 30と、可動部 10と固定部 30とを弹性的 に支持する弾性体 40とを備えて 、る。
[0025] 可動部 10は、レンズ 11と、レンズホルダ 12と、レンズフード 13と、コイル部 22とを有 している。ここで、レンズ 11は、光を曲げる機能を果たすものであり、ガラス又はプラス チックなどを用いて形成されている。また、レンズホルダ 12は、加工性及び耐熱性の 良好なプラスチックなどを用いて略円筒状に形成されており、レンズ 11は、当該レン ズホルダ 12の内壁に圧入等することによって固定されている。また、レンズフード 13 も、加工性及び耐熱性の良好なプラスチックなどを用いて円板状に形成されており、 当該レンズフード 13は、レンズホルダ 12の内壁に圧入等することによって固定されて いる。尚、レンズホルダ 12の外周面には、後述する上部ばね 41a、下部ばね 41bの 円環部 150を固着するための段差部が設けられている。レンズフード 13の中央には 、レンズ 11の光軸上に被写体力 の入射光を通過させる穴 13aが形成されている。 すなわち、レンズ 11の光軸と穴 13aの中心とは一致している。また、穴 13aは、図 l (a )の平面図でレンズフード 13を見た場合に、レンズ 11の中心に向力つて径カ 、さくな るテーパ状の階段形状に加工されている。尚、レンズフード 13は、レンズホルダ 12と 一体に形成されていてもよい。コイル部 22は、レンズホルダ 12の外周を周回するよう に配置された少なくとも 1つのコイルにより構成されている。そして、これらのコイルは 、それぞれ自己溶着線などを用いて整列巻きされている。
[0026] 固定部 30は、永久磁石部 31と、ヨーク 32と、支持ベース部 33とを有し、可動部 10 のレンズ 11の光軸方向への移動を許容するように、レンズ 11の光軸方向に中空とな つている。また、永久磁石部 31の内側の面とコイル部 22の外側の面との間には、可 動部 10をレンズ 11の光軸方向へ移動させることができるように微小な隙間が設けら れている。尚、永久磁石部 31は、磁束がコイル部 22に向力つて発生するように配置 された 4つの永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dにより構成されている。
[0027] ここで、永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dとしては、ネオジ焼結磁石などを用いること ができる。これらの永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dは、可動部 10側（内側）が S極、固 定部 30側（外側）が N極となるように着磁されている。尚、永久磁石部 31を構成する 永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dは、低コストィ匕を図るために平板状であるのが望まし い。また、永久磁石の形状は、長方形状に限定されるものではなぐ円弧形状など如 何なる形状であってもよい。また、コイル部 22を構成するコイルの巻き形状は、永久 磁石 31a、 31b、 31c、 31dの配列形状に沿うものである。また、図 1 (b)に示すコイル 部 22の断面形状は、レンズ 11の光軸方向と直交する方向の長さ（卷幅）よりもレンズ 11の光軸方向の長さ (卷厚)の方が長い形状となっているが、このような断面形状と すれば、永久磁石部 31から効率的に磁気力を得ることができる。
[0028] ヨーク 32は、表面をめつき処理した鉄などの強磁性体を用いて形成されており、当 該ヨーク 32の内側の面に、永久磁石部 31を構成する永久磁石 31a、 31b、 31c、 31 dが固着されている。
[0029] 支持ベース部 33は、加工性及び耐熱性の良好なプラスチックなどを用いて形成さ れた 4つの支持ベース 33a、 33b、 33c、 33d【こより構成されて!ヽる。各支持ベース 33 a、 33b、 33c、 33dは、ヨーク 32の内佃 Jに固着された 4つの永久磁石 31a、 31b、 31 c、 31dの配列方向に沿ったそれぞれの永久磁石間、すなわち、永久磁石 31aと永 久磁石 31bとの間、永久磁石 31bと永久磁石 31cとの間、永久磁石 31cと永久磁石 3 Idとの間、永久磁石 31dと永久磁石 31aとの間にそれぞれ配置されて、基板 2とョー ク 32とを連結して! /、る。すなわち、各支持ベース 33a、 33b、 33c、 33dは、その底面 が基板 2に固着され、その上面がヨーク 32に固着されている。尚、支持ベース 33a、 33b、 33c、 33diま、一体【こ形成されて ヽてもよ ヽ。
[0030] 弾性体 40は、上部ばね 41aと、下部ばね 41bとを有している。上部ばね 41aと下部 ばね 41bは、電導性が高ぐかつ、金属疲労に強いベリリウム銅などの金属を用いて 形成され、板状の部材をエッチング又は打ち抜き加工することによって得られる。尚、 上部ばね 41aと下部ばね 41bの形状及び構成については後述する。
[0031] また、本実施の形態のカメラモジュール 100には、上部電線 42aと下部電線 42bと が設けられている。上部電線 42aは、電線や金属膜パターンにより構成され、一端が 上部ばね 41aの固定部 30側 (外側）に、他端が駆動素子 5にそれぞれ電気的に接続 されている。下部電線 42bも同様に、電線や金属膜パターンにより構成され、一端が 下部ばね 41bの固定部 30側 (外側）に、他端が駆動素子 5にそれぞれ電気的に接続 されている。尚、図示していないが、上部ばね 41aの可動部 10側（内側）は、コイル部 22のコイルの一端に電気的に接続され、下部ばね 41bの可動部 10側（内側）は、コ ィル部 22のコイルの他端に電気的に接続されている。すわなち、上部電線 42aは、 上部ばね 41aを介してコイル部 22のコイルの一端に電気的に接続され、下部電線 4 2bは、下部ばね 41bを介してコイル部 22のコイルの他端に電気的に接続されている
[0032] 基板 2は、エポキシ榭脂などを用いて形成されて！、る。
[0033] 撮像素子 3は、 CCD (Charge Coupled Device)や CMOS (Complementary Metal- Oxide Semiconductor)などを用いて構成され、基板 2の上面のレンズ 11との対向位 置に配置されている。尚、撮像素子 3の中心は、レンズ 11の中心と一致している。ま た、撮像素子 3は、その受光面がレンズ 11の光軸に垂直となるように配置されている 。カメラモジュール 100に被写体からの光が入射した場合、当該入射光は、レンズフ ード 13で絞られ、レンズ 11を経て撮像素子 3に到達し、撮像素子 3上に結像される。 そして、その光信号は、撮像素子 3によって光電変換され、電気信号として撮像素子 3から出力される。
[0034] 演算素子 4は、基板 2の上面の、撮像素子 3の横に配置されていると共に、撮像素 子 3に電気的に接続されている。演算素子 4は、 DSP (デジタルシグナルプロセッサ） や RISC (縮小命令セットコンピュータ)マイコンを用いて構成され、撮像素子 3からの 電気信号を入力して、画像処理などを行う。
[0035] 駆動素子 5は、基板 2の上面の、演算素子 4の横に配置されて 、ると共に、演算素 子 4に電気的に接続されている。駆動素子 5は、上部電線 42a及び下部電線 42bに 電： ¾的に接 され、 MO¾— FET (metal oxide semiconductor field— effect transistor )などを含んでいる。そして、駆動素子 5は、演算素子 4で作成された指令に基づいて 、上部電線 42aと下部電線 42bとの間に電圧を印加し、コイル部 22のコイルへの給 電を行う。
[0036] 尚、図示していないが、基板 2の上面には、演算用電源線、通信線及び駆動用電 源線が金属配線パターンによって形成されている。演算用電源線は、撮像素子 3及 び演算素子 4に電気的に接続されており、これにより撮像素子 3及び演算素子 4への 電力の供給が行われる。また、通信線は、演算素子 4に電気的に接続されており、こ れにより演算素子 4と外部との情報のやり取りが行われる。また、駆動用電源線は、駆 動素子 5に電気的に接続されており、これにより駆動素子 5への電力の供給が行わ れる。
[0037] 撮像素子 3は、出力電圧が小さいため、ノイズの影響を受け易い。また、駆動素子 5 は、 PWM (Pulse Width Modulation (パルス幅変調））スイッチングなどによって電流 及び電圧が大きく変化するため、大きなノイズを発生させる。そこで、上記のように演 算用及び通信用の電源線と駆動用の電源線とを分離することにより、ノイズの影響を 低減するようにされている。尚、同一チップ内にこれら撮像素子 3、演算素子 4、駆動 素子 5を実装する場合にも、撮像素子 3の機能を果たすブロックと駆動素子 5の機能 を果たすブロックの電源系を、演算素子 4の機能を果たすブロックに対してそれぞれ 分離することにより、主に駆動素子 5から発生するノイズの影響を小さくすることができ る。そして、これにより、カメラモジュール 100は、良好な画像を作成することができる [0038] 次に、以上のように構成されたカメラモジュール 100の自動焦点制御について説明 する。
[0039] 上部電線 42aと下部電線 42bとの間に、下部電線 42bの電位よりも上部電線 42aの 電位の方が高くなるような電圧を印加して、コイル部 22のコイルに電流を流す。ここで は、図 1 (a)の平面図でコイル部 22を見た場合に右回りに電流が流れるような配線が なされている。また、図 1に示すように、各永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dは、可動部 10側（内側）が S極、固定部 30側（外側）が N極となるように着磁されて 、る。このため 、各永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dから発生する磁束と、コイル部 22のコイルに流れ る電流との相互作用（ローレンツ力）により、コイル部 22に図 1 (b)における上向きの 力が作用する。そして、この力と、弾性体 40の上部ばね 41a及び下部ばね 41bの変 形によって発生する力（フック力）とが釣り合う位置まで、可動部 10がレンズ 11と共に 図 1 (b)における上方向に移動し、レンズ 11と撮像素子 3との間の距離が長くなる。
[0040] レンズ 11を含む可動部 10の移動量はローレンツ力にほぼ比例し、ローレンツ力は コイル部 22のコイルに流れる電流に比例し、コイル部 22のコイルに流れる電流は上 部電線 42aと下部電線 42bとの間に印加される電圧に比例する。従って、演算素子 4 を用いて、駆動素子 5によって上部電線 42aと下部電線 42bとの間に印加される電圧 を制御することにより、撮像素子 3に対するレンズ 11の相対位置を制御することがで きる。
[0041] 上記したように、被写体からの入射光は、レンズフード 13で絞られ、レンズ 11を経 て撮像素子 3に到達し、撮像素子 3上に結像される。そして、その際、レンズ 11と撮 像素子 3との間の距離 (撮像素子 3に対するレンズ 11の相対位置）が適切であれば、 焦点が合い、撮像素子 3上に明瞭な光学像が結像される。撮像素子 3は、その光信 号を光電変換し、電気信号として出力する。撮像素子 3から出力された電気信号は 演算素子 4に入力され、演算素子 4は、その信号に基づいて、得られた画像が明瞭 であると判断し、駆動素子 5への電圧指令を維持する。これにより、上部電線 42aと下 部電線 42bとの間に印加される電圧が維持されて、レンズ 11と撮像素子 3との間の 距離が維持される。
[0042] 一方、レンズ 11と撮像素子 3との間の距離が不適切であれば、焦点が合わず、撮 像素子 3上に不明瞭な光学像が結像される。撮像素子 3は、その光信号を光電変換 し、電気信号として出力する。撮像素子 3から出力された電気信号は演算素子 4に入 力され、演算素子 4は、その信号に基づいて、得られた画像が不明瞭であると判断し 、駆動素子 5への電圧指令を変更する。これにより、上部電線 42aと下部電線 42bと の間に印加される電圧が変化し、レンズ 11と撮像素子 3との間の距離が変化する。こ の動作は、レンズ 11と撮像素子 3との間の距離が適切となるまで繰り返される。このよ うにして、カメラモジュール 100の自動焦点制御が行われる。
[0043] 次に、本実施の形態のレンズモジュールについて、さらに詳細に説明する。図 2に 、本実施の形態におけるカメラモジュールの簡易配置図を示す。ここでは、分かり易 くするために、レンズモジュールの構成部品として、永久磁石部 31を構成する永久 磁石 31a、 31b、 31c、 31dと弾性体 40を構成する上部ばね 41a、下部ばね 41bの みを図示している。図 2 (a)は本実施の形態のカメラモジュールにおける永久磁石部 と弾性体の位置関係を示す平面図、図 2 (c)は当該カメラモジュールにおける永久磁 石部と弾性体の位置関係を示す底面図である。また、図 2 (b)は、図 2 (a)及び図 2 (c )の 2A— 2A線での概略矢視断面図である。また、図 3に、本実施の形態のカメラモ ジュールにおける上部ばねと下部ばねの位置関係を示す。
[0044] まず、図 2を参照しながら、レンズモジュールの永久磁石部と弾性体の位置関係に ついて説明する。
[0045] 図 2 (a)、（b)に示すように、上部ばね 41aは、可動部 10 (図 1 (b)参照)側（内側）の 円環咅 と、 4つのアーム 150a、 150b, 150c, 150dと【こより構成されて!ヽる。ここ で、円環部 150は、レンズホルダ 12に固着されている（図 1参照）。また、 4つのァー ム 150a、 150b, 150c, 150dは、それぞれ、可動部 10を支持する可動部側支持端 部 151a、 151b, 151c, 151dと、固定部 30 (図 1 (b)参照）を支持する固定部側支 持端部 153a、 153b, 153c, 153dと、可動部側支持端部 151a、 151b, 151c, 15 Idと固定部側支持端部 153a、 153b, 153c, 153dとを連結するアーム部 152a、 15 2b、 152c, 152dとにより構成されて!ヽる。円環咅 とアーム咅 152a、 152b, 152 c、 152dとは、それぞれ可動部側支持端部 15 la、 151b, 151c, 15 Idを介して連 結されており、固定部側支持端部 153a、 153b, 153c, 153dは、それぞれアーム部 152a, 152b, 152c, 152d【こ連結されて!ヽる。ここで、 4つのアーム 150a、 150b, 1 50c、 150dは、可動部 10の中心 C (上部ばね 41aの中心）を中心として 90° 回転対 称な形状となっている。
[0046] また、上部ばね 41aの固定部側支持端部 153a、 153b, 153c, 153dは、レンズ 11 の光軸に垂直な同一平面上の、ヨーク 32の内側に沿って配列された 4つの永久磁 石 31a、 31b、 31c、 31dのそれぞれの永久磁石間、すなわち、永久磁石 31aと永久 磁石 31bとの間、永久磁石 31bと永久磁石 31cとの間、永久磁石 31cと永久磁石 31 dとの間、永久磁石 31dと永久磁石 31aとの間にそれぞれ配置されている。そして、固 定部側支持端部 153a、 153b, 153c, 153dは、それぞれ支持ベース 33a、 33b, 3 3c、 33dに固着されている。
[0047] 図 2 (a)〜（c)に示すように、下部ばね 41bは、上部ばね 41aと同一の形状であり、 構成も同じである。従って、その詳細な説明は省略する。
[0048] 図 3に示すように、下部ばね 41bは、上部ばね 41aを、レンズ 11の光軸方向に下部 ばね 41bの位置まで平行移動させた後、レンズ 11の光軸に直交する軸を中心として 180° 反転させた配置となっている。
[0049] 以上のように、可動部 10と固定部 30とを上部ばね 41a及び下部ばね 41bによって 支持し、その際、上部ばね 41a及び下部ばね 41bの固定部側支持端部を、それぞれ 、レンズ 11の光軸に垂直な同一平面上の、ヨーク 32の内側に沿って配列された 4つ の永久磁石 31a、 31b、 31c、 3 Idのそれぞれの永久磁石間に位置させることにより、 当該固定部側支持端部と永久磁石部 31との間に空間を設けるようにしたので、永久 磁石部 31と上部ばね 41a又は下部ばね 41bとの間の絶縁を考慮する必要がなくなる 。従って、これまで永久磁石部 31の上下面に上部ばね 41a及び下部ばね 41bを配 置する場合に必要であったインシュレータ等を削減することができる。そして、これに より、自動焦点制御機能を備えたカメラモジュールを低コストで提供することが可能と なる。
[0050] また、上部ばね 41aと下部ばね 41bの、レンズ 11の光軸方向の位置力 永久磁石 部 31の厚み等に依存しない構成となるので、上部ばね 41aと下部ばね 41bの、レン ズ 11の光軸方向の位置を、永久磁石部 31の厚み内に配置することにより、大幅に薄 型化された、自動焦点制御機能を備えたカメラモジュールを提供することが可能とな る。
[0051] また、下部ばね 41bを、上部ばね 41aに対して、レンズ 11の光軸に直交する軸を中 心として 180° 反転させた配置とすることにより、レンズ 11を含む可動部 10のチルト の発生を抑制することができる。その結果、撮像素子 3上に常に良好な光学像が結 像されて、優れた画質を得ることのできるカメラモジュールを提供することが可能とな る。
[0052] 尚、本実施の形態においては、 4つの永久磁石を配置するようにされている力 永 久磁石の数はこれに限定されるものではない。但し、量産の際に、チルト対策を実施 しゃすくするためには、対になって対向配置される偶数個の永久磁石を用いるのが 望ましい。
[0053] また、本実施の形態においては、磁石として永久磁石を用いている力 電磁石を用 いる構成であってもよい。
[0054] [第 2の実施の形態]
次に、本発明の第 2の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。本実施の形態のカメラモジュールは、弾性体を構成する上部ばね 及び下部ばねのみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと異なっており、それ 以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。また、下部ば ねは、上部ばねと同じ構成である。このため、本実施の形態においては、上部ばねに ついてのみ詳細に説明する。
[0055] 図 4に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねを示 す。
[0056] 図 4に示すように、本実施の形態の上部ばね 41 laは、可動部 10 (図 1 (b)参照)側
(内側）の円環部 200と、可動部側支持端部 210a、 210b, 210c, 210dと、固定部 側支持端部 230a、 230b, 230c, 230dと、可動部側支持端部 210a、 210b, 210c 、 210dと固定咅 則支持端咅 230a、 230b, 230c, 230dとを連結するアーム咅 220a 、 220b, 220c, 220dとにより構成されて!ヽる。円環咅 200とアーム咅 220a、 220b, 220c, 220dとは、それぞれ可動部側支持端部 210a、 210b, 210c, 210dを介して 連結されており、固定部側支持端部 230a、 230b, 230c, 230dは、それぞれアーム 咅 220a、 220b, 220c, 220d【こ連結されて!ヽる。また、アーム咅 220a、 220b, 220 c、 220dは、それぞれ、レンズ 11 (図 1 (b)参照）の光軸に垂直な平面内で屈曲した 5 個の屈曲部を有している。尚、可動部側支持端部 210a (210b、 210c, 210d)と、固 定部側支持端部 230a (230b、 230c, 230d)と、アーム部 220a (220b、 220c, 22 Od)とからなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 411aの中心）を中心と して 90° 回転対称な形状となっている。
[0057] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、レンズ 11の光軸に垂直な平面上におけるレンズモジュールの高次共振周波数 を高くすることができる（すなわち、可動部 10の剛性を高くすることができる）ので、レ ンズ 11を含む可動部 10を自動焦点制御のためにレンズ 11の光軸方向へ移動させ た場合にも、レンズ 11自体のチルトの発生や、レンズ 11と撮像素子 3 (図 1 (b)参照） の光軸ずれの発生を大幅に低減することが可能となる。また、レンズ 11の光軸に垂 直な平面上において、上部ばねと下部ばねのアームの長さを長くすることができるの で、上部ばねと下部ばねのアームの、レンズ 11の光軸方向の剛性を低くすることが 可能となる。そして、これにより、レンズ 11の光軸方向に働くフック力を弱めることがで きるので、可動部 10を移動させるために必要な電力を低減することができる。従って 、撮像素子 3上に常に良好な光学像が結像されて、優れた画質を得ることのできる、 高効率のカメラモジュールを提供することが可能となる。
[0058] 上部ばね及び下部ばねのアーム部の屈曲部がなす角度は、 120° 〜150° の範 囲にあるのが望ましい。屈曲部がなす角度をこのような範囲に設定することにより、屈 曲部の応力をある程度抑制しながら、上記の効果を得ることができる。
[0059] 図 5に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねの 他の例を示す。尚、下部ばねは、上部ばねと同じ構成である。
[0060] 図 5に示すように、この上部ばね 412aは、可動部 10側（内側）の円環部 300と、可 動部側支持端部 310a、 310b, 310c, 310dと、固定部側支持端部 330a、 330b, 3 30c、 330dと、可動部側支持端部 310a、 310b, 310c, 310dと固定部側支持端部 330a, 330b, 330c, 330dとを連結するアーム言 320a、 320b, 320c, 320dとによ り構成されて ヽる。円環咅 300とアーム咅 320a、 320b, 320c, 320dとは、それぞれ 可動部側支持端部 310a、 310b, 310c, 310dを介して連結されており、固定部側 支持端部 330a、 330b, 330c, 330dは、それぞれアーム部 320a、 320b, 320c, 3 20dに連結されている。尚、可動部側支持端部 310a (310b、 310c, 310d)と、固定 部側支持端部 330a (330b、 330c, 330d)と、アーム部 320a (320b、 320c, 320d )と力もなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 412aの中心）を中心とし て 90° 回転対称な形状となっている。
[0061] ここで、アーム部 320a、 320b, 320c, 320dは、それぞれ、レンズ 11の光軸に垂 直な平面内で約 90度の角度をなして屈曲した 16個の屈曲部を有しており、これによ つても上記と同等の効果を得ることができる。
[0062] [第 3の実施の形態]
次に、本発明の第 3の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。本実施の形態のカメラモジュールは、弾性体を構成する上部ばね 及び下部ばねのみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと異なっており、それ 以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。また、下部ば ねは、上部ばねと同じ構成である。このため、本実施の形態においては、上部ばねに ついてのみ詳細に説明する。
[0063] 図 6に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねを示 す。
[0064] 図 6に示すように、本実施の形態の上部ばね 413aは、可動部 10 (図 1 (b)参照)側
(内側）の円環部 400と、可動部側支持端部 410a、 410b, 410c, 410dと、固定部 側支持端部 430a、 430b, 430c, 430dと、可動部側支持端部 410a、 410b, 410c 、 410dと固定部側支持端部 430a、 430b, 430c, 430dとを連結するアーム部 420a 、 420b, 420c, 420dとにより構成されて!ヽる。円環咅400とアーム咅420a、 420b, 420c, 420dとは、それぞれ可動部側支持端部 410a、 410b, 410c, 410dを介して 連結されており、固定部側支持端部 430a、 430b, 430c, 430dは、それぞれアーム 咅420a、 420b, 420c, 420d【こ連結されて!ヽる。尚、可動咅 則支持端咅 10a (41 0b、 410c, 410d)と、固定咅 則支持端咅430a (430b、 430c, 430d)と、アーム咅 20a (420b, 420c, 420d)とからなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 413aの中心）を中心として 90° 回転対称な形状となっている。
[0065] ここで、アーム部 420a、 420b, 420c, 420dは、それぞれ、レンズ 11 (図 1 (b)参照 )の光軸に垂直な平面内で屈曲した 14個の屈曲部を有している。そして、 14個の屈 曲部は、固定部側支持端部 (例えば、符号 430d)と、それに隣接する他の固定部側 支持端部（例えば、符号 430c)との間で、左右対称に配置されている。
[0066] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、アーム部の有する屈曲部の形状が、固定部側支持端部とそれに隣接する他の 固定部側支持端部との間で規則的にバランスのよい形状となり、可動部 10の安定性 が向上するので、レンズ 11を含む可動部 10を自動焦点制御のためにレンズ 11の光 軸方向へ移動させた場合にも、レンズ 11と撮像素子 3 (図 1 (b)参照）の光軸ずれや チルトの発生を大幅に抑制することができる。
[0067] 尚、アーム部が屈曲部を有することによる効果につ!、ては、上記第 2の実施の形態 で述べているので、その説明は省略する。
[0068] 従って、本実施の形態の構成によれば、撮像素子 3上に常に良好な光学像が結像 されて、優れた画質を得ることのできる、高効率のカメラモジュールを提供することが 可能となる。
[0069] [第 4の実施の形態]
次に、本発明の第 4の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。本実施の形態のカメラモジュールは、弾性体を構成する上部ばね 及び下部ばねのみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと異なっており、それ 以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。また、下部ば ねは、上部ばねと同じ構成である。このため、本実施の形態においては、上部ばねに ついてのみ詳細に説明する。
[0070] 図 7に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねを示 す。
[0071] 図 7に示すように、本実施の形態の上部ばね 414aは、可動部 10 (図 1 (b)参照)側
(内側）の円環部 500と、可動部側支持端部 510a、 510b, 510c, 510dと、固定部 側支持端部 530a、 530b, 530c, 530dと、可動部側支持端部 510a、 510b, 510c 、 510(1と固定咅 則支持端咅 530&、 530b, 530c, 530dとを連結するアーム咅 520a 、 520b, 520c, 520dとにより構成されて!ヽる。円環咅 500とアーム咅 520a、 520b, 520c, 520dとは、それぞれ可動部側支持端部 510a、 510b, 510c, 510dを介して 連結されており、固定部側支持端部 530a、 530b, 530c, 530dは、それぞれアーム 咅 520a、 520b, 520c, 520d【こ連結されて!ヽる。尚、可動咅 則支持端咅 10a (51 Ob、 510c, 510d)と、固定咅 則支持端咅 530a (530b、 530c, 530d)と、アーム咅 20a (520b, 520c, 520d)とからなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 414aの中心）を中心として 90° 回転対称な形状となっている。
[0072] ここで、アーム部 520a、 520b, 520c, 520dは、それぞれ、レンズ 11 (図 1 (b)参照 )の光軸に垂直な平面内で屈曲した 5個の屈曲部を有している。そして、 5個の屈曲 部は、それぞれのなす角度が同じで、隣接する屈曲部間の長さが同じとなるように配 置されている。
[0073] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、レンズ 11を含む可動部 10を自動焦点制御のためにレンズ 11の光軸方向へ移 動させる場合にアーム部に発生する局所的な応力集中を緩和することができる。そ の結果、アーム部の耐久性を向上させることができる。
[0074] 尚、アーム部が屈曲部を有することによる効果については、上記第 2の実施の形態 で述べているので、その説明は省略する。
[0075] 従って、本実施の形態の構成によれば、自動焦点制御回数を大幅に増加させるこ とのできる高信頼性のカメラモジュールを提供することが可能となる。
[0076] [第 5の実施の形態]
次に、本発明の第 5の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。本実施の形態のカメラモジュールは、弾性体を構成する上部ばね 及び下部ばねのみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと異なっており、それ 以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。また、下部ば ねは、上部ばねと同じ構成である。このため、本実施の形態においては、上部ばねに ついてのみ詳細に説明する。 [0077] 図 8に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねを示 す。図 8 (a)は本実施の形態における上部ばねを示す平面図、図 8 (b)は当該上部 ばねの可動部側支持端部の拡大図である。
[0078] 図 8 (a)に示すように、本実施の形態の上部ばね 415aは、可動部 10 (図 1 (b)参照 M則（内側）の円環部 600と、可動部側支持端部 610a、 610b, 610c, 610dと、固定 部側支持端部 630a、 630b, 630c, 630dと、可動部側支持端部 610a、 610b, 61 0c、 610dと固定咅 則支持端咅 630a、 630b, 630c, 630dとを連結するアーム咅 62 0a、 620b, 620c, 620dとにより構成されて!ヽる。円環咅 600とアーム咅 620a、 620 b、 620c, 620dとは、それぞれ可動部側支持端部 610a、 610b, 610c, 610dを介 して連結されており、固定部側支持端部 630a、 630b, 630c, 630dは、それぞれァ ーム咅 620a、 620b, 620c, 620d【こ連結されて!ヽる。また、アーム咅 620a、 620b, 620c, 620dは、それぞれ、レンズ 11 (図 1 (b)参照）の光軸に垂直な平面内で屈曲 した 5個の屈曲部を有している。尚、可動部側支持端部 610a (610b、 610c, 610d) と、固定咅 則支持端咅 630a (630b、 630c, 630d)と、アーム咅 620a (620b、 620c 、 620d)とからなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 415aの中心）を中 心として 90° 回転対称な形状となっている。
[0079] 図 8 (a)、 (b)に示すように、可動部側支持端部 610a、 610b, 610c, 610dは、そ れぞれ 2つに分岐して!/、る。
[0080] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、アームの数を増カロさせることなぐ可動部 10側の支持箇所を増カロさせることがで きる。そして、これにより、レンズ 11を含む可動部 10のチルトの発生を大幅に抑制す ることがでさる。
[0081] 尚、アーム部が屈曲部を有することによる効果につ!、ては、上記第 2の実施の形態 で述べているので、その説明は省略する。
[0082] 従って、本実施の形態の構成によれば、撮像素子 3 (図 1 (b)参照）上に常に良好 な光学像が結像されて、優れた画質を得ることのできる、高効率のカメラモジュール を提供することが可能となる。
[0083] 尚、図 8 (b)に示すように、分岐した可動部側支持端部 610a、 610b, 610c, 610d の幅 XI、 X2、 X3を広げることにより、レンズ 11を含む可動部 10のチルトの発生の抑 制効果を向上させることができる。
[0084] また、以上においては、可動部側支持端部が 2つに分岐している場合を例に挙げ て説明しているが、可動部側支持端部が 3つ以上に分岐している場合であっても、上 記と同様の効果を得ることができる。
[0085] 図 9に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねの 他の例を示す。尚、下部ばねは、上部ばねと同じ構成である。
[0086] 図 9に示すように、この上部ばね 416aは、可動部 10側（内側）の円環部 700と、可 動部側支持端部 710a、 710b, 710c, 710dと、固定部側支持端部 730a、 730b, 7 30c、 730dと、可動部側支持端部 710a、 710b, 710c, 710dと固定部側支持端部 730a, 730b, 730c, 730dとを連結するアーム言 720a、 720b, 720c, 720dとによ り構成されて ヽる。円環咅 700とアーム咅 720a、 720b, 720c, 720dとは、それぞれ 可動部側支持端部 710a、 710b, 710c, 710dを介して連結されており、固定部側 支持端部 730a、 730b, 730c, 730dは、それぞれアーム部 720a、 720b, 720c, 7 20d【こ連結されて!ヽる。また、アーム咅 720a、 720b, 720c, 720diま、それぞれ、レ ンズ 11の光軸に垂直な平面内で屈曲した 2個の屈曲部を有している。尚、可動部側 支持端部 710a (710b、 710c, 710d)と、固定部側支持端部 730a (730b、 730c, 730d)と、アーム咅 720a (720b、 720c, 720d)と力らなる 4つのアームは、可動咅 I 0の中心 C (上部ばね 416aの中心）を中心として 90° 回転対称な形状となって!/、る。
[0087] ここで、可動部側支持端部 710a、 710b, 710c, 710dは、それぞれ 3つに分岐し ている。この場合、分岐した可動部側支持端部（例えば、符号 710a)は、 Yl (Y2、 Υ 3、 Υ4)によって示す箇所を境界として、それに隣接する分岐した可動部側支持端部 (例えば、符号 710d)と共有されている。
[0088] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、上記と同様の効果を得ることができ、さらに、可動部側支持端部 710a、 710b, 7 10c、 710dへの応力集中を低減させることができるので、当該可動部側支持端部 71 0a、 710b, 710c, 710dの而ォ久 '性を向上させることもできる。
[0089] 従って、この構成によれば、撮像素子 3上に常に良好な光学像が結像されて、優れ た画質を得ることのできる、高効率で高信頼性のカメラモジュールを提供することが 可能となる。
[0090] [第 6の実施の形態]
次に、本発明の第 6の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。本実施の形態のカメラモジュールは、弾性体を構成する上部ばね 及び下部ばねのみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと異なっており、それ 以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。また、下部ば ねは、上部ばねと同じ構成である。このため、本実施の形態においては、上部ばねに ついてのみ詳細に説明する。
[0091] 図 10に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねを 示す。
[0092] 図 10に示すように、本実施の形態の上部ばね 417aは、可動部 10 (図 1 (b)参照） 側（内側）の円環部 800と、可動部側支持端部 810a、 810b, 810c, 810dと、固定 部側支持端部 830a、 830b, 830c, 830dと、可動部側支持端部 810a、 810b, 81 0c、 810dと固定咅 則支持端咅 830a、 830b, 830c, 830dとを連結するアーム咅 82 0a、 820b, 820c, 820dとにより構成されて!ヽる。円環咅 800とアーム咅 820a、 820 b、 820c, 820dとは、それぞれ可動部側支持端部 810a、 810b, 810c, 810dを介 して連結されており、固定部側支持端部 830a、 830b, 830c, 830dは、それぞれァ ーム咅 820a、 820b, 820c, 820d【こ連結されて!ヽる。また、アーム咅 820a、 820b, 820c, 820dは、それぞれ、レンズ 11 (図 1 (b)参照）の光軸に垂直な平面内で屈曲 した複数個の屈曲部を有している。尚、可動部側支持端部 810a (810b、 810c, 81 Od)と、固定咅 則支持端咅 830a (830b、 830c, 830d)と、アーム咅 820a (820b、 8 20c、 820d)とからなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 417aの中心） を中心として 90° 回転対称な形状となっている。
[0093] ここで、上部ばね 417aの円環部 800は、可動部側支持端部 810a、 810b, 810c, 810dを除いて、レンズ 11の光軸に垂直な平面上における幅が狭くなつている。
[0094] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、レンズ 11の光軸に垂直な平面上において、アームを形成するための有効な面積 を増やすことができる。そして、これにより、上部ばねと下部ばねのアームの長さを長 くして、そのパネ定数を小さく（柔らかく）設計することが可能となる。図 10においては 、例えば、可動部側支持端部 810aに対応する固定部側支持端部 830aが、可動部 側支持端部 810aと相対する可動部側支持端部 810cの位置付近にあり、アーム部 8 20aの長さがかなり長くなつて!/、る。
[0095] 尚、アーム部が屈曲部を有することによる効果につ!、ては、上記第 2の実施の形態 で述べているので、その説明は省略する。
[0096] 従って、本実施の形態の構成によれば、レンズ 11を含む可動部 10の自動焦点制 御動作を、低電流で実現することができるので、消費電力量を抑えたカメラモジユー ルを提供することが可能となる。
[0097] [第 7の実施の形態]
次に、本発明の第 7の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。本実施の形態のカメラモジュールは、弾性体を構成する上部ばね 及び下部ばねのみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと異なっており、それ 以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。また、下部ば ねは、上部ばねと同じ構成である。このため、本実施の形態においては、上部ばねに ついてのみ詳細に説明する。
[0098] 図 11に、本実施の形態におけるカメラモジュールの弾性体を構成する上部ばねを 示す。
[0099] 図 11に示すように、本実施の形態の上部ばね 418aは、可動部 10 (図 1 (b)参照） 側（内側）の円環部 900と、可動部側支持端部 910a、 910b, 910c, 910dと、固定 部側支持端部 930a、 930b, 930c, 930dと、可動部側支持端部 910a、 910b, 91 0c、 910dと固定咅 則支持端咅 930a、 930b, 930c, 930dとを連結するアーム咅 92 0a、 920b, 920c, 920dとにより構成されて!ヽる。円環咅 900とアーム咅 920a、 920 b、 920c, 920dとは、それぞれ可動部側支持端部 910a、 910b, 910c, 910dを介 して連結されており、固定部側支持端部 930a、 930b, 930c, 930dは、それぞれァ ーム咅 920a、 920b, 920c, 920d【こ連結されて!ヽる。また、アーム咅 920a、 920b, 920c, 920dは、それぞれ、レンズ 11 (図 1 (b)参照）の光軸に垂直な平面内で屈曲 した 5個の屈曲部を有している。尚、可動部側支持端部 910a (910b、 910c, 910d) と、固定咅 則支持端咅 930a (930b、 930c, 930d)と、アーム咅 920a (920b、 920c 、 920d)とからなる 4つのアームは、可動部 10の中心 C (上部ばね 418aの中心）を中 心として 90° 回転対称な形状となっている。
[0100] ここで、円環部 900の外周縁には、隣接する可動部側支持端部間のほぼ中央部を 中心として、左右対称に一対の切欠き部が設けられている。すなわち、可動部側支 持端部 910aと可動部側支持端部 910bとの間には、一対の切欠き部 70a、 70bが、 可動部側支持端部 910bと可動部側支持端部 910cとの間には、一対の切欠き部 70 c、 70dが、可動部側支持端部 910cと可動部側支持端部 910dとの間には、一対の 切欠き部 70e、 70fが、可動部側支持端部 910dと可動部側支持端部 910aとの間に は、一対の切欠き部 70g、 70hがそれぞれ設けられている。
[0101] 以上のような形状の上部ばねと下部ばねとを備えたカメラモジュールの構成によれ ば、上部ばね及び下部ばねとコイル部 22 (図 1 (b)参照）のコイルとを電気的に接続 するためにハンダ付け等の熱ストレスが生じる手段を用いる場合に、上部ばね 418a ( 及び下部ばね）のコイル部 22のコイルとの接続箇所を、隣接する可動部側支持端部 間のほぼ中央 (一対の切欠き部間）とすることにより、熱による上部ばね及び下部ば ねの変形を、それぞれの一対の切欠き部間（例えば、切欠き部 70aと切欠き部 70bと の間）に集中させることができる。
[0102] 尚、アーム部が屈曲部を有することによる効果については、上記第 2の実施の形態 で述べているので、その説明は省略する。
[0103] 従って、本実施の形態の構成によれば、上部ばね及び下部ばねとコイル部 22のコ ィルとを電気的に接続する際に発生する、上部ばね及び下部ばねの熱による変形を 大幅に低減することができるので、組立工程に起因して発生する光軸ずれやチルト 等の発生を抑えた高信頼性のカメラモジュールを提供することが可能となる。
[0104] 尚、本実施の形態においては、隣接する可動部側支持端部間に一対の切欠き部 を設けた場合を例に挙げて説明したが、切欠き部の数は 3つ以上であってもよい。
[0105] また、上記第 2〜第 7の実施の形態においては、アーム部が複数個の屈曲部を有 する場合を例に挙げて説明したが、各アーム部は少なくとも 1個の屈曲部を有してい ればよい。
[0106] [第 8の実施の形態]
次に、本発明の第 8の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。
[0107] 図 12に、本実施の形態におけるカメラモジュールの構成を示す。
[0108] 図 12に示す本実施の形態のカメラモジュール 501は、コイル部 220のみが上記第 1の実施の形態のカメラモジュール（図 1)と異なっており、それ以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同一である。このため、上記第 1の実施の形態 のカメラモジュールの構成部材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、 その説明は省略する。また、自動焦点制御動作も上記第 1の実施の形態の場合と同 じであるため、その説明は省略する。
[0109] 図 12に示すように、本実施の形態のカメラモジュール 501において、コイル部 220 は、 2つのコイル 221a、 221bがレンズ 11 (図 1 (b)参照）の光軸方向に積み重ねられ た状態でレンズホルダ 12の外周を周回するように配置されている。そして、これらのコ ィル 221a、 221bは、それぞれ自己溶着線などを用いて整列巻きされている。また、 コイル 221a、 221bは、その線材及び線径、卷数等の卷線仕様が全く同じであり、卷 き方向も同じである。
[0110] コイル線 80a、 81aは、それぞれ、コイル 221aの巻き始めと巻き終わりの線である。
コイル線 80aは、上部ばね 41aの内側の円環部に電気的に接続され、コイル線 81a は、下部ばね 4 lbの内側の円環部に電気的に接続されて!、る。
[0111] また、コイル線 80b、 81bは、それぞれ、コイル 221bの巻き始めと巻き終わりの線で ある。コイル線 80bは、上部ばね 4 laの内側の円環部に電気的に接続され、コイル線 8 lbは、下部ばね 4 lbの内側の円環部に電気的に接続されて!ヽる。
[0112] 以下、図 13を参照しながら、コイル部 220について、さらに詳細に説明する。図 13
(a)は本実施の形態におけるカメラモジュールのコイル部を示す平面図、図 13 (b)は 図 13 (a)の 13A— 13A線での矢視断面図、図 13 (c)は図 13 (a)の 13B— 13B線で の矢視断面図である。
[0113] 図 13 (a)〜（c)に示すように、コィノレ 221a、 221biま、それぞれ、永久磁石 31a、 31 b、 31c、 3 Idに対向するようにレンズホノレダ 12の外周に卷回されている。コィノレ 221 aの巻き始めの位置（コイル線 80a)と巻き終わりの位置（コイル線 8 la)、及びコイル 2 21bの巻き始めの位置（コイル線 80b)と巻き終わりの位置（コイル線 81b)は、それぞ れ、レンズ 11の光軸に垂直な平面上で、レンズ 11の光軸と平行な同一軸線上に位 置し、かつ、永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dの配列方向に沿った隣接する永久磁石 間に配置されている。また、コイル 221aの巻き始めの位置（コイル線 80a)とコイル 22 lbの巻き始めの位置（コイル線 80b)とは、レンズ 11の光軸に垂直な平面上で、コィ ル部 220の中心（可動部 10 (図 1 (b)参照）の中心 C)を中心として位相が 180° ず れるように配置されている。
[0114] コイル 221a、 221bの巻き始めの位置（コイル線 80a、 80b)及び巻き終わりの位置
(コイル線 81a、 81b)を、以上のような配置とすることにより、図 13 (a)、（b)、（c)に示 すように、コィノレ 221a、 221bの、永久磁石 31a、 31b、 31c、 31d力 S対向する永久磁 石対向部 90a、 90b、 90c、 90dでの卷線の卷数は全て同じになる。このため、コイル 221a, 221bに電流を流すことによって永久磁石対向咅 90a、 90b、 90c、 90dに発 生するローレンツ力は、コイル部 220の中心（可動部 10の中心 C)に対して対称（図 1 3 (a)の平面図で見た場合に、左右 Z上下対称)となるので、自動焦点制御に際して のレンズ 11を含む可動部 10の不要なチルトの発生を抑制することができる。
[0115] また、コイル 221a、 221bの巻き始め又は巻き終わりの位置を、それぞれ、レンズ 1 1の光軸に垂直な平面上で、コイル部 220の中心（可動部 10の中心 C)を中心として 位相が 180° ずれるように配置することにより、コイル 221a、 221bの卷線処理等によ つて発生する余分な重心のアンバランスを、コイル部 220として打ち消すことができる 。すなわち、コイル部 220の重心をコイル部 220の中心（可動部 10の中心 C)に持つ てくることが可能となる。その結果、可動部 10の重心のアンバランスによる不要なチ ルトの発生を抑制することができる。
[0116] 従って、本実施の形態の構成によれば、撮像素子 3 (図 1 (b)参照）上に常に良好 な光学像が結像されて、優れた画質を得ることのできるカメラモジュールを提供するこ とが可能となる。
[0117] 図 14に、本実施の形態におけるカメラモジュールのコイル部の他の例を示す（（a) は平面図、（b)は（a)の 14A— 14A線での矢視断面図、（c)は（a)の 14B— 14B線 での矢視断面図)。
[0118] 図 14に示すコイル部 230は、以下の点で、図 13に示すコイル部 220の構成と異な つて ヽる。すなわち、図 14【こ示すよう【こ、コイノレ咅 230ίま、 2つのコィノレ 222a、 222b がレンズ 11の光軸方向に積み重ねられた状態でレンズホルダ 12の外周に卷回され ている。コイル 222aの巻き始めの位置（コイル線 82a)とコイル 222bの巻き終わりの 位置（コイル線 83b)、及びコイル 222aの巻き終わりの位置（コイル線 83a)とコイル 2 22bの巻き始めの位置（コイル線 82b)は、それぞれ、レンズ 11の光軸に垂直な平面 上で、レンズ 11の光軸と平行な同一の軸線上に位置し、かつ、永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dの配列方向に沿った隣接する永久磁石間に配置されている。コイル 222a の巻き始めの位置（コイル線 82a)と巻き終わりの位置（コイル線 83a)とは、レンズ 11 の光軸に垂直な平面上で、コイル部 230の中心（可動部 10の中心 C)を中心として位 相が 180° ずれるように配置されている。また、コイル 222bの巻き始めの位置（コィ ル線 82b)と巻き終わりの位置（コイル線 83b)とは、レンズ 11の光軸に垂直な平面上 で、コイル部 230の中心（可動部 10の中心 C)を中心として位相が 180° ずれるよう に配置されている。その他の構成は、図 12、図 13に示す構成と同じである。
[0119] コイル 222a、 222bを以上のような構成にすると、図 14 (b)、（c)に示すように、コィ ル 222a、コイル 222bのそれぞれにおいては、卷線の卷数にアンバランスが生じる。 このため、例えば、コイル 222aに電流を流すことによって永久磁石対向部 91a、 91b 、 91c、 91dに発生するローレンツ力は、コイル部 230の中心（可動部 10の中心 C)に 対して対称とならず、このままでは、自動焦点制御に際して、レンズ 11を含む可動部 10に不要なチルトが発生してしまう。し力し、コイル 222aの巻き始めの位置（コイル線 82a)とコイル 222bの巻き終わりの位置（コイル線 83b)、及びコイル 222aの巻き終わ りの位置（コイル線 83a)とコイル 222bの巻き始めの位置（コイル線 82b)は、それぞ れ、同じ側にあり、かつ、コイル 222aとコイル 222bの巻き方向は同じであるので、コ ィル部 230としての卷線の卷数はアンバランスとならない。従って、 自動焦点制御に 際してのレンズ 11を含む可動部 10の不要なチルトの発生を抑制することができる。
[0120] また、コィノレ 222a、 222bのように、卷き始めのコィノレ線 82a、 82bと卷き終わりのコ ィル線 83a、 83bの位置を、レンズ 11の光軸に垂直な平面上で、コイル部 230の中 心（可動部 10の中心 C)を中心として位相が 180° ずれるように配置し、かつ、コイル 222aの卷き終わりのコイル線 83aとコイル 222bの卷き始めのコイル線 82bを、双方と も、永久磁石 31bと永久磁石 31cとの間に配置することにより、コイル 222aの巻き終 わりのコイル線 83aとコイル 222bの巻き始めのコイル線 82bとの距離が短くなるので 、容易にコイル 222aとコイル 222bを直列に接続して、コイル部 230の抵抗値を上げ ることがでさる。
[0121] 従って、以上の構成によれば、コイル部 230と上部ばね又は下部ばねとの接続箇 所を減らして組立性を向上させることができる。また、抵抗値の増加による卷線の低 電流密度化を図ることができるので、コイル部 230の発熱による損失を低減すること ができる。その結果、撮像素子 3上に常に良好な光学像が結像されて、優れた画質 を得ることのできる、高効率で高信頼性のカメラモジュールを提供することが可能とな る。
[0122] 尚、図 14に示す実施の形態においては、コイル部が 2つのコイル力もなる場合を例 に挙げて説明している力 コイルの数は巻き方向が同じ N個（Nは偶数)であればよ い。そして、 N個のコイルのそれぞれの巻き始めの位置と巻き終わりの位置力 位相 力 180° ずれた状態で、永久磁石 31a、 31b、 31c、 31dの配列方向に沿った隣接 する永久磁石間にあり、かつ、 N個のコイル力 巻き始めの位置の位相が互いに 180 ° ずれている組を複数有していればよい。
[0123] [第 9の実施の形態]
次に、本発明の第 9の実施の形態におけるカメラモジュールについて、図面を参照 しながら説明する。図 15に、本実施の形態におけるカメラモジュールの構成を示す。 図 15 (a)は本実施の形態のカメラモジュールの構成を示す平面図、図 15 (c)は当該 カメラモジュールの構成を示す底面図（基板は省略)である。また、図 15 (b)は、図 1 5 (a)及び図 15 (c)の 15A— 15A線での矢視断面図である。
[0124] 図 15に示す本実施の形態のカメラモジュール 601は、レンズ 11及びレンズフード 1 3がそれぞれレンズ部 110及びレンズフード部 130に置き換えられている点で上記第 1の実施の形態のカメラモジュール（図 1)と異なっており、それ以外の構成は上記第 1の実施の形態のカメラモジュールと同じである。このため、上記第 1の実施の形態の カメラモジュールの構成部材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、そ の説明は省略する。また、自動焦点制御動作も上記第 1の実施の形態の場合と同じ であるため、その説明は省略する。
[0125] 図 15に示すように、本実施の形態のカメラモジュール 601において、レンズ部 110 は、光軸に垂直な同一平面上に配置された 4つのレンズ 110a、 110b, 110c, 110d を有している。また、レンズフード部 130には、レンズ部 110の 4つのレンズ 110a、 11 0b、 110c, 110dのそれぞれの光軸上に被写体からの入射光を通過させる穴 130a 、 130b, 130c, 130d力形成されて!ヽる。すなわち、レンズ咅 110の 4つのレンズ 11 0a、 110b, 110c, 110dの光軸と穴 130a、 130b, 130c, 130dの中'、とは、それぞ れ一致している。また、穴 130a、 130b, 130c, 130dは、図 15 (a)の平面図でレン ズフード、咅 130を見た場合【こ、それぞれレンズ 110a、 110b, 110c, 110dの中 、【こ 向かって径が小さくなるテーパ状の階段形状に加工されている。
[0126] このように、本実施の形態のカメラモジュール 601にお!/、ては、 4つのレンズ 110a、 110b, 110c, 110dが設けられているため、撮像素子 3 (図 1 (b)参照）の受光面に は 4つの被写体像が結像される。ここで、 4つのレンズ 110a、 110b, 110c, 110dは 、それらの中心位置が撮像素子 3の受光面の中心位置にほぼ一致するように配置さ れている。演算素子 4 (図 1 (b)参照）は、撮像素子 3からの電気信号を入力してディ ジタル値に変換した後、それぞれのレンズ 110a、 110b, 110c, 110d〖こ対応した領 域を切り出して、適宜、画像処理を行う。この場合、演算素子 4は、レンズが 1つの場 合の処理にカ卩えて、例えば、ステレオ視による測長を行う。
[0127] このような複眼光学系有する場合においても、本発明の構成を用いることにより、永 久磁石部 31の厚み等に依存しない大幅な薄型構造を実現することが可能で、レンズ 110a, 110b, 110c, 110dと撮像素子 3の光軸ずれやチルトの発生を大幅に抑制 した信頼性に高いカメラモジュールを提供することが可能となる。
[0128] 尚、本実施の形態においては、 1つの撮像素子 3を用い、演算素子 4によって領域 を切り出すようにされている力 撮像素子を 4つ用い、当該 4つの撮像素子を、それら の受光面の中心がそれぞれ 4つのレンズ 110a、 110b, 110c, 110dの光軸中心と 【まほ、一致するように酉己置して、それぞれのレンズ 110a、 110b, 110c, 110d力らの 被写体像をそれぞれの撮像素子の受光面に結像させるようにしてもょ 、。
[0129] [第 10の実施の形態]
上記第 1〜第 9の実施の形態で具体的に示した、材料及び構造等は、あくまでも一 例であり、本発明はこれらの具体例のみに限定されるものではない。例えば、上部ば ね及び下部ばねの形状は、上記した形状以外の形状であってもよぐまた、上部ば ね及び下部ばねのアームの数は、 2本や 3本であってもよい。また、複数の光学系を 光軸方向に組み合わせた光学系を有するものであってもよい。さらには、上記第 1〜 第 9の実施の形態の構成を適宜組み合わせたものであってもよい。
[0130] 以下、上部ばね及び下部ばねの形状等の変形例について説明する。
[0131] 上記第 1〜第 9の実施の形態においては、上部ばね及び下部ばねが、それぞれ 1 枚の板状の部材をエッチング又は打ち抜き加工することによって得られたもの（以下「 ばね部材」という）によって構成されている力 必ずしも力かる構成に限定されるもの ではない。例えば、図 16に示すように、上部ばね 419aを同一形状の 2枚以上のば ね部材 421、 422によって構成し、下部ばね 419bを、それぞれ 2枚以上のばね部材 423、 424によって構成するようにしてもよい。尚、この場合、ばね部材 421とばね部 材 422の、円環部同士、可動部側支持端部同士、固定部側支持端部同士はそれぞ れ固着させる力 アーム部同士は固着させないようにする。また、ばね部材 423とば ね部材 424についても、円環部同士、可動部側支持端部同士、固定部側支持端部 同士はそれぞれ固着させるが、アーム部同士は固着させないようにする。
[0132] 上部ばね及び下部ばねをこのような構成とすることにより、 2枚以上のばね部材のァ ーム部の光軸方向の上下振動が互いに衝突し合い、可動部 10 (図 1 (b)参照）のリン ギングを抑制することが可能となる。
[0133] また、上記第 1〜第 9の実施の形態においては、上部ばね及び下部ばねの各ァー ム部が、一定の幅を有するものとして形成されている力 例えば、図 17に示すように、 上部ばね（あるいは下部ばね）は、幅の一定でないアーム部 425を備えたものであつ てもよい。そして、特に、アーム部 425の応力集中する箇所に、幅広部 425aを設ける ことにより、応力緩和を達成して、カメラモジュールの信頼性向上を図ることが可能と なる。
[0134] また、上記第 1〜第 9の実施の形態においては、上部ばね及び下部ばねの各ァー ム部が、一定の厚みを有するものとして形成されている力 例えば、図 18 (a)、（b)に 示すように、上部ばね (あるいは下部ばね）は、厚みの一定でないアーム部 426を備 えたものであってもよい（図 8 (b)において、 tl、 t2は厚みを表しており、 tl >t2であ る）。そして、特に、アーム部 426の応力集中する箇所に、部分的に厚みの厚い部分 (厚み tlの部分)を設けることにより、応力緩和を達成して、カメラモジュールの信頼 性向上を図ることが可能となる。
[0135] また、応力緩和は、例えば、図 19に示すように、アーム部 427の応力集中する箇所 にスリット 427a、 427bを設けることによつても、達成することができる。
[0136] また、上記第 1〜第 9の実施の形態においては、永久磁石部 31を構成する永久磁 石 31a、 31b、 31c、 31dがレンズ 11の光軸に垂直な同一平面上に配置されている 場合を例に挙げて説明したが、必ずしも力かる構成に限定されるものではない。例え ば、図 20に示すように、対向する永久磁石 31a、 31c (あるいは永久磁石 31b、 31d) 同士は、レンズ 11の光軸に垂直な同一平面上に配置し、隣接する永久磁石 (例えば 、永久磁石 31a、 31b)同士は、レンズ 11の光軸方向にずらすように構成してもよい。 尚、 4つ以上の永久磁石を用いた場合も同様である。
[0137] 可動部 10 (図 1 (b)参照）の移動量は、各永久磁石から発生する磁束と、コイル部 のコイルに流れる電流との相互作用（ローレンツ力）にほぼ比例するため、かかる構 成とすることにより、可動部 10の移動量を大きくすることが可能となる。そして、この場 合には、上部ばねと下部ばねの、レンズ 11 (図 1 (b)等参照）の光軸方向の位置を、 永久磁石 31a、 31b、 31c、 31d全体の、物体側の端部（この場合には、永久磁石 31 b、 31dの上側の端部）とその反対側の端部（この場合には、永久磁石 31a、 31cの下 側の端部）との間に配置することにより、大幅に薄型化された、自動焦点制御機能を 備えたカメラモジュールを提供することが可能となる。
[0138] 尚、上記実施の形態においては、弾性体が上部ばねと下部ばねとからなる場合を 例に挙げて説明した力 弾性体は少なくとも 1つ設けられて 、ればよ 、。
産業上の利用可能性 本発明のカメラモジュールは、薄型で信頼性が高ぐさらには、低消費電力化が可 能な自動焦点制御機能を備えたカメラモジュールであるため、カメラ機能を備えた携 帯電話、デジタルスチルカメラ又は監視用カメラなどに有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも 1枚のレンズを含み、前記レンズの光軸方向に移動可能な可動部と、 前記可動部の移動を許容するように、前記レンズの光軸方向に中空となった固定 部と、
前記可動部と前記固定部とを弾性的に支持する少なくとも 1つの弾性体と、 前記固定部に対して固定され、前記レンズの光軸に略垂直な受光面を有する撮像 素子と、
前記固定部に沿って配列された複数の磁石と、
前記可動部に配設されたコイルと、
前記コイルへの給電を行う駆動素子と、
前記撮像素子力ゝらの電気信号を入力して画像処理を行う演算素子とを備えたカメ ラモジュールであって、
前記固定部は、前記磁石の配列方向に沿った隣接する前記磁石間にお 、て前記 弾性体を支持することを特徴とするカメラモジュール。
[2] 前記弾性体が、前記複数の磁石全体の、物体側の端部とその反対側の端部との 間に配置されて 、る請求項 1に記載のカメラモジュール。
[3] 前記弾性体は、それぞれが少なくとも 1個の屈曲部を有する複数のアームによって 前記可動部と前記固定部とを弹性的に支持して 、る請求項 1に記載のカメラモジュ 一ノレ。
[4] 前記屈曲部のなす角度が 120° 〜150° の範囲にある請求項 3に記載のカメラモ ジュール。
[5] 前記各アームは、前記可動部を支持する可動部側支持端部と、前記固定部を支持 する固定部側支持端部と、前記可動部側支持端部と前記固定部側支持端部とを連 結するアーム部とを備え、前記各アーム部は、前記レンズの光軸に垂直な平面上の 、隣接する前記固定部側支持端部間にお 、て対称に配置された前記屈曲部を有し て 、る請求項 3に記載のカメラモジュール。
[6] 前記各アームは、複数の前記屈曲部を有し、複数の前記屈曲部は、それぞれのな す角度が同じで、隣接する前記屈曲部間の長さが同じとなるように配置されている請 求項 3に記載のカメラモジュール。
[7] 前記各アームは、前記可動部を支持する可動部側支持端部を備え、かつ、前記可 動部側支持端部で少なくとも 2つに分岐して 、る請求項 3に記載のカメラモジュール
[8] 前記弾性体は、前記可動部に固着される円環部をさらに備え、前記各アームは、 可動部側支持端部を介して前記円環部に連結され、前記円環部は、隣接する前記 可動部側支持端部間に複数の切欠き部を有している請求項 3に記載のカメラモジュ 一ノレ。
[9] 前記コイルは、複数の前記磁石に対向するように前記可動部の外周に卷回され、 前記コイルの巻き始めの位置と巻き終わりの位置力 前記磁石の配列方向に沿った 隣接する前記磁石間の、前記レンズの光軸と略平行な同一軸線上にある請求項 1に 記載のカメラモジュール。
[10] 前記コイルは、複数の前記磁石に対向するように前記可動部の外周に卷回された 、巻き方向が同じ N個（Nは偶数）のコイルからなり、前記 N個のコイルのそれぞれの 巻き始めの位置と巻き終わりの位置は、位相が 180° ずれた状態で、前記磁石の配 列方向に沿った隣接する前記磁石間にあり、かつ、前記 N個のコイルは、巻き始めの 位置の位相が互いに 180° ずれた組を複数有して!/、る請求項 1に記載のカメラモジ ユーノレ o
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