WO2016067731A1 - カメラモジュール - Google Patents

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WO2016067731A1
WO2016067731A1 PCT/JP2015/074120 JP2015074120W WO2016067731A1 WO 2016067731 A1 WO2016067731 A1 WO 2016067731A1 JP 2015074120 W JP2015074120 W JP 2015074120W WO 2016067731 A1 WO2016067731 A1 WO 2016067731A1
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WO
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lens
fixed
camera module
movable
fixed lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/074120
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English (en)
French (fr)
Inventor
関本　芳宏
学道 重光
徹哉 藤本
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • 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
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • 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
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • 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
    • 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
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Definitions

  • the present invention relates to a camera module mounted on an electronic device such as a mobile phone, and in particular, has an autofocus function and a camera shake correction function, and implements such an autofocus function and a camera shake correction function.
  • the present invention relates to a camera module that realizes a lighter movable part and a thinner module.
  • the autofocus function is to perform focusing by displacing the imaging lens in accordance with the distance to the subject.
  • the camera module is provided with a lens driving device.
  • lens drive devices such as a type that uses a stepping motor, a type that uses a piezoelectric element, and a type that uses a VCM (Voice Coil Motor: voice coil motor), and these are already on the market. is doing.
  • VCM Voice Coil Motor: voice coil motor
  • the lens driving device using the VCM is relatively inexpensive and highly reliable, and occupies an overwhelming majority in the field of camera modules having an autofocus function.
  • VCM has become the mainstream as a device for driving an imaging lens for camera shake correction.
  • a lens driving device that drives the imaging lens in three axial directions for an autofocus function and a camera shake correction function has been proposed.
  • the imaging lens diameter tends to increase, and the imaging lens tends to increase in weight.
  • the lens driving device is synergistic because it drives a large and heavy imaging lens. It cannot be made bigger.
  • the camera module is required to be smaller and thinner than before because priority is given to securing a space for placing a display panel such as a larger liquid crystal display panel or a battery with a higher capacity. Cases are also increasing.
  • Patent Documents 1 and 2 describe a conventional camera module including a movable part including an imaging lens that is driven to implement an autofocus function.
  • Patent Document 3 describes a conventional camera module having a camera shake correction function in addition to an autofocus function.
  • Patent Document 4 in order to reduce the weight of the movable part including the imaging lens driven to implement the autofocus function, the imaging lens is divided into two groups, a part of the lenses are fixed lenses, and the rest A conventional camera module configured to drive only a lens has been proposed.
  • the lens closest to the image and the lens closest to the subject are fixed lenses.
  • the focus function is realized.
  • a method of driving a lens or a lens group arranged on the inner side to perform a focusing operation is called an inner focus method.
  • Japanese Patent Gazette Japanese Patent Laid-Open No. 2012-3002 (published on January 5, 2012)” Japanese Patent Publication “JP 2007-47683 A (published on February 22, 2007)” Japanese Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-256017 (Released on December 27, 2012)” Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 2013-200459 (published on October 3, 2013)”
  • the configuration of the camera module described in Patent Document 3 also shows a configuration for driving the entire imaging lens in order to implement an autofocus function and a camera shake correction function. Similarly, the weight of the movable part is reduced. It is difficult to realize a low power consumption camera module. Furthermore, the lens driving device is simply mounted on the sensor cover that protects the image sensor, and it is difficult to reduce the thickness of the camera module.
  • Patent Document 4 the piezoelectric element expands and contracts by a given drive signal, and the expansion and contraction causes the drive shaft to vibrate in the axial direction, and the movable member frictionally engaged with the drive shaft is moved in a desired direction.
  • this movable member is not designed to reduce the thickness of the camera module. With such a configuration, a thin camera module is realized. It is difficult to do.
  • An object of the present invention is to provide a small and thin camera module that can be driven with low power consumption even when having a high resolution.
  • a camera module of the present invention includes an imaging lens, a lens driving device for driving the imaging lens, and an imaging element that converts light incident through the imaging lens into an electrical signal.
  • the imaging lens includes at least a movable lens that is driven for autofocus and a fixed lens that is not driven, and the lens driving device includes the movable lens.
  • the movable portion has a shape that covers at least a part of the side surface of the fixed lens as well as above the fixed lens.
  • fixed part is provided in the side surface of the said fixed lens, It is characterized by the above-mentioned.
  • the movable portion of the lens driving device has a shape that covers at least a part of the side surface of the fixed lens as well as above the fixed lens, and at least one of the fixed portions of the lens driving device. Since the portion is provided on the side surface of the fixed lens, a small and thin camera module can be realized. In addition, since it has a movable lens and a fixed lens, it can be driven with low power consumption even when the number of pixels is increased and the imaging lens diameter is increased in order to obtain high resolution. .
  • a small and thin camera module that can be driven with low power consumption even when having high resolution can be realized.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a camera module according to an embodiment of the present invention. It is a schematic side view for demonstrating the lens drive device of the camera module shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 1 and shows a state where a cover is removed.
  • FIG. 2 is a top view of the camera module illustrated in FIG. 1 and shows a state where a cover is removed.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a schematic configuration of a fixed lens and a sensor cover of the camera module illustrated in FIG. 5.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a schematic configuration of a fixed lens and a sensor cover of the camera module illustrated in FIG. 10. It is a figure which shows an example of the other fixed lens which can be used in the camera module which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line BB illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the camera module illustrated in FIG. 13 taken along line CC illustrated in FIG. 14.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a fixed lens used in the camera module illustrated in FIG. 13, where (a) is a top view and (b) is a central cross-sectional view.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of still another fixed lens that can be used in the camera module illustrated in FIG. 13, wherein (a) is a top view and (b) is a central sectional view.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line BB illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the camera module illustrated in FIG. 13 taken along line CC illustrated in FIG. 14.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a fixed lens used in the camera module illustrated in FIG. 13, where (a) is a top view and (b) is
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a camera module according to still another embodiment of the present invention, which is a modification of the camera module illustrated in FIG. 15.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG.
  • Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 19 as follows.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the camera module 20.
  • the camera module 20 accommodates therein an imaging lens 1 and a lens driving device (not shown) disposed outside the imaging lens 1 in order to drive the imaging lens 1 in the optical axis direction.
  • a cover 2 and an image sensor (not shown), a lens driving device (not shown), and a substrate 3 on which the cover 2 is mounted are provided.
  • the imaging lens 1 side (subject side) is referred to as the upper side
  • the substrate 3 side is referred to as the lower side.
  • FIG. 2 is a schematic side view for explaining the lens driving device 9 of the camera module 20. Since FIG. 2 is a schematic side view, illustration of an image sensor, a sensor cover, and the like is omitted.
  • the fixed lens 1b has a shape in which the upper surface on the subject side is a concave surface and the lower surface on the substrate side is a flat surface.
  • the movable lens 1a is mounted on the movable part 4 provided in the lens driving device 9.
  • the movable portion 4 is formed in a substantially key shape (L shape) in a side view, and includes a lens holding portion 4a positioned above the fixed lens 1b, and a lens holding portion. 4a, and a side part 4b extending to the side part of the fixed lens 1b.
  • the shape of the movable portion 4 is not limited to this, and it is sufficient that the movable portion 4 has a shape that covers at least a part of the side portion (side surface) of the fixed lens 1b as well as above the fixed lens 1b.
  • the lens driving device 9 includes the movable portion 4, the ball 5, the fixed portion 6, the permanent magnet 7, and the coil 8.
  • the ball 5 is used to guide the side part 4b so as to be movable in the optical axis direction with respect to the fixed part 6.
  • the movable part 4 may be supported by, for example.
  • the imaging lens 1 has a two-group configuration, one of which is the movable lens 1a and the other is the fixed lens 1b.
  • the movable lens 1a can be reduced in weight and can be driven with low power consumption. Can be realized.
  • the fixed lens 1b having a flat bottom surface is disposed close to an image sensor (not shown) on the substrate 3, in the case of a single lens group (only with a movable lens).
  • the fixed lens 1b is disposed in a space corresponding to the distance (referred to as flange back) from the lower end of the lens to the image pickup element in the case of being configured, and the distance from the image pickup element to the lower end of the movable lens 1a It is desirable to make it larger than the flange back in this case. Therefore, when it is desired to suppress the height of the entire camera module, it is assumed that the thickness of the lens holding portion 4a that holds the movable lens 1a is considerably reduced.
  • the drive unit for example, a permanent magnet or a coil
  • the shape of the movable portion 4 is a key shape, and the drive portion (for example, a permanent magnet) is provided on the side portion 4b of the movable portion 4 which is a portion where the thickness is secured on the side of the fixed lens 1b.
  • guide means for example, a ball
  • the VCM in a lens driving device using an ultrasonic linear actuator, considering that the piezoelectric element as a driving source is expensive, that hysteresis is generated at the time of driving, that the driving sound is loud, etc., the VCM
  • a lens driving device of a type using (Voice Coil Motor) is used, the present invention is not limited to this, and various types of lens driving devices can be used.
  • the fixed lens 1b has a concave object side surface and a flat image side surface (image sensor side surface not shown).
  • the fixed lens 1b is not limited to this.
  • the present invention is not limited to this.
  • the size of the outer shape on the image plane side of 1b may be different from the size of the outer shape on the subject surface side, and the image plane side of the fixed lens 1b is formed in the same size as the image pickup area of the image pickup device in order to be close to the image pickup device. May be.
  • the shape of the fixed lens 1b is not necessarily circular, and may be a rectangle similar to that of the image sensor.
  • a sufficient flange portion may be formed on the subject side of the fixed lens 1b. Then, the shape may be different between the subject side and the image plane side, and a step may be provided so as to be used as a positioning portion when attached to a sensor cover or the like which will be described later.
  • the lens driving device 9 specifically, the side portion 4b of the movable portion 4 of the lens driving device 9 and the flange portion on the side where the fixed portion 6 is disposed are: It is desirable to eliminate as much as possible by D-cutting.
  • the subject side of the fixed lens 1b may be circular and the image plane side may be a rectangle smaller than the circle.
  • a step structure can be formed when attaching to a sensor cover or the like, and the space generated by the difference in size between the circle and the rectangle is used to Various advantages arise, such as being able to perform wire bonding for the purpose.
  • the shape of the fixed lens disclosed in Patent Document 4 is a convex surface on the subject side, a concave surface on the image side, and a surface having an inflection point. . Since the fixed lens has such a shape, when the camera module is thinned by widening the angle, the aberration cannot be sufficiently corrected, and as a result, it is difficult to thin the camera module.
  • the applicants of the present application have proposed a fixed lens shape in which the object side surface is a concave surface and the image side surface is a flat surface, which is different from the shape of the fixed lens in Patent Document 3 (Japanese Patent Application No. 2014-78139). .
  • the focal length and the optical length are shortened by designing a wide-angle lens by making it close to the image sensor, and even if the camera module is made low-profile, It is possible to effectively correct aberrations, and it is possible to prevent a decrease in imaging performance due to a wide angle, specifically, a decrease in resolution.
  • the key-shaped movable portion 4 is used together with the fixed lens 1b in which the subject side surface is a concave surface and the image side surface is a flat surface.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a top view of the camera module shown in FIG. 3 and 4, the illustration of the cover is omitted.
  • the movable lens 1a composed of four lens groups is used.
  • the number of lenses is not limited to four, and three lenses are used. Or may be 5 or more.
  • the movable lens 1 a is fixed in the lens holding part 4 a of the movable part 4.
  • the fixed lens 1b is disposed below the movable lens 1a and closer to the image sensor 10, and in the present embodiment, the fixed lens 1b is fixed to the sensor cover 11. Specifically, a part of the sensor cover 11 is in contact with the image sensor 10 to perform positioning (determining the height), and the fixed lens 1 b has a slight gap (not shown) between the image sensor 10. It is fixed to the sensor cover 11 so as to intervene.
  • the fixed lens 1b can be fixed without being affected by the warp, so that the optical tilt can be reduced.
  • the fixed lens 1b may be directly mounted on the image sensor 10 as described later.
  • the image sensor 10 is mounted on the substrate 3. In order to prioritize the contact between the image sensor 10 and the sensor cover 11, a slight gap is interposed between the substrate 3 and the sensor cover 11 and is filled with an adhesive.
  • the IR cut filter 12 is formed by forming a film having an IR cut function on the surface of a glass plate, and may be formed together with an antireflection film or the like.
  • the IR cut filter 12 is disposed between the movable lens 1a and the fixed lens 1b, and is mounted on the fixed lens 1b. That is, the IR cut filter 12 is not driven by the lens driving device 9.
  • the IR cut filter 12 also has the purpose of reducing the influence of foreign matter reflected on the image sensor 10.
  • the fixed lens 1b may have an IR cut function and a foreign matter cover function.
  • the movable portion 4 is integrally formed by connecting the lens holding portion 4a and the side portion 4b, and is substantially key-shaped when viewed from the side, and is L-shaped when expressed in another way.
  • the side part 4b is arrange
  • a permanent magnet 7 is fixed to the side part 4b of the movable part 4, and a coil 8 is fixed to the fixed part 6 so as to face this.
  • the magnetic poles of the permanent magnet 7 on the side facing the coil 8 are two-pole magnetized so that the upper and lower portions thereof are different.
  • the coil 8 is wound in a flat, substantially oval shape, and reverse current flows through the upper path and the lower path, so that each portion facing the different magnetic poles receives a force in the same direction. It will be. That is, by applying a current to the coil 8, the permanent magnet 7 receives a force in the optical axis direction, and the movable portion 4 including the movable lens 1a is driven in the optical axis direction.
  • a ball 5 as a guide means is interposed between the movable part 4 and the fixed part 6.
  • the number of balls 5 is not limited to four, and may be five or more, or may be three considering that the surface is determined by three points.
  • a guide shaft or the like may be used instead of the ball 5.
  • the side portion 4 b of the movable portion 4 is formed with a V-groove 4 c for guiding the moving direction of the ball 5.
  • the fixed portion 6 has a ball V-grooves 6a for guiding the moving direction of 5 are formed. As shown in FIG.
  • the present embodiment is a case where two guides each having a V groove 4c and a V groove 6a are provided in the lateral direction.
  • the present invention is not limited to this. Since only one guide for determining the moving direction may be used, it may be provided at only one of the guides.
  • a guide shaft is used instead of the ball 5
  • a hole as a bearing may be formed instead of the V grooves 4c and 6a.
  • the magnetic body 13 is provided on the surface of the fixed portion 6 on the side close to the permanent magnet 7. Due to the attractive force between the permanent magnet 7 and the magnetic body 13, the movable portion 4 is attracted to the fixed portion 6, and a contact pressure can be applied to the ball 5.
  • the fixing portion 6 is mounted on the substrate 3, but the fixing portion 6 may be mounted on the sensor cover 11 by extending the width of the sensor cover 11 to the fixing portion 6 side. .
  • a part of the flange portion of the fixed lens 1b ′ is D-cut, and the D-cut portion is closer to the drive portion (permanent magnet 7 or coil 8) of the lens drive device 9 ′. It differs from the first embodiment described above in that it is arranged. With such a configuration, the distance between the center of the optical axis and the drive unit (permanent magnet 7 or coil 8) of the lens drive device 9 ′ can be reduced.
  • Other configurations are as described in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the camera module 30, and FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the fixed lens 1b ′ and the sensor cover 11 ′ of the camera module 30 shown in FIG.
  • the fixed lens 1 b ′ includes a lens shape portion 1 e that functions as a lens at a center portion thereof, and a flange that functions around the lens shape portion 1 e and functions as a frame portion of the lens shape portion 1 e. It is comprised from the part 1c.
  • the lens shape portion 1e of the fixed lens 1b ′ has a concave upper surface and a flat lower surface.
  • a part of the flange portion 1c is D-cut linearly to form a D-cut portion 1d, and this D-cut portion 1d is not an arc shape but a flat surface.
  • a step portion 11a ′ is provided so as to correspond to the D-cut portion 1d.
  • the permanent magnet 7 is disposed in the space.
  • the position of the center of gravity of the movable portion and the position where the force is applied do not match. Since the moment increases as the distance between the center of gravity of the movable part and the position where the force is applied increases, it is desirable to reduce this distance as much as possible. However, if a weight or the like is newly provided as a balancer in order to match the position of the center of gravity of the movable part with the position where the force is applied, the weight of the movable part is unnecessarily increased, which is also undesirable. .
  • the position of the center of gravity of the movable part and the position where the force is applied can be made as close as possible from a structural aspect.
  • a part of the flange portion 1c not functioning as a lens is D-cut, and the D-cut portion 1d is replaced with a drive portion (permanent magnet 7 or coil 8) of the lens drive device 9 ′. )
  • the device is arranged on the side.
  • the tilt may increase due to the moment, and in the case of performing servo control, resonance of rotational motion may occur, which may hinder control. is there. Therefore, even in the case of using a structure that supports using a spring, similarly, it is preferable that the position of the center of gravity of the movable portion and the position where the force is applied be as close as possible.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • This embodiment is different from Embodiments 1 and 2 described above in that a spring is used instead of using a ball and a V-groove as a guide for moving the movable lens 1a in the optical axis direction.
  • Other configurations are as described in the first and second embodiments.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 and 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the camera module 40.
  • one end of a pair of leaf springs 14a and 14b is disposed on the upper and lower surfaces of the side portion 4e of the movable portion 4 ''. The end is connected to the fixed part 6 of the driving device 9 ′′. In this way, the movable portion 4 ′′ is supported by the leaf springs 14a and 14b so as to be movable in the optical axis direction.
  • the leaf springs 14a and 14b for example, an elastic body such as a metal spring can be used.
  • the coil 8 is fixed to the movable part 4 ′′ side and the permanent magnet 7 is fixed to the fixed part 6 side. This is because, in the camera module 40 of the present embodiment, since the movable portion 4 ′′ is supported using the leaf springs 14a and 14b, the magnetic attraction is performed as in the first and second embodiments. It is not necessary to obtain the contact pressure of the ball by using force, and mounting the coil 8 reduces the weight of the movable part 4 ′′ rather than mounting the permanent magnet 7 on the movable part 4 ′′ side. This is because it can be achieved more easily.
  • leaf springs 14a and 14b are easily plastically deformed, if the permanent magnet 7 is disposed on the movable portion 4 ′′ side, the movable portion 4 ′′ is displaced by being attracted by an external magnetic body, and is displaced more than necessary. This is because the leaf springs 14a and 14b may be deformed.
  • the fixed lens 1 b ′ is not fixed to the sensor cover 11 ′′, but is directly mounted on the image sensor 10, which is different from the above-described first to third embodiments. .
  • the gap between the fixed lens 1b ′ and the image sensor 10 can be made substantially zero.
  • the camera module can be made thinner than the case where the gap is provided. Note that the entire lower surface side of the fixed lens 1b ′ is not necessarily in contact with the image sensor 10.
  • a protrusion having a height of about several tens of microns is provided on a part of the fixed lens 1b ′.
  • the protrusion may be brought into contact with a portion other than the light receiving surface of the image sensor 10, and a gap corresponding to a step may be provided between the light receiving surface and the fixed lens 1b ′.
  • a gap corresponding to a step may be provided between the light receiving surface and the fixed lens 1b ′.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the camera module 50.
  • the fixed lens 1b ′ is directly mounted on the image sensor 10. Therefore, the sensor cover 11 ′′ does not need to have a function of supporting the fixed lens 1b ′. It is only necessary to have a cover function for preventing the adhesion of foreign matter.
  • the side surface of the fixed lens 1b and the sensor cover 11 ′′ (including the step portion 11a ′′) are included.
  • a gap is formed in the figure, such an extreme gap is not actually required, and may be a gap that allows the fixed lens 1 b ′ to be inserted up to the contact surface with the image sensor 10. Further, since the gap may be a risk of foreign matter adhering to the image sensor 10, if a gap occurs, it is preferable to take measures such as sealing the gap after mounting the fixed lens 1b ′.
  • the movable lens 1a is not directly inserted and fixed to the movable portion 4 '''of the lens driving device 9''', but the movable lens 1a is inserted and fixed to the lens barrel 15. 15 is inserted into the movable portion 4 ′′ ′′ of the lens driving device 9 ′′ ′′, and at the time of insertion, the lens barrel 15 is slidable within the movable portion 4 ′′ ′′, and the movable portion 4 ′′.
  • the lens barrel 15 is fixed to the movable part 4 ′′ ′′ by the adhesive 16 when the lens barrel 15 is positioned in the “′”, and is different from the first to fourth embodiments described above.
  • Other configurations are as described in the fourth embodiment.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 4 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the camera module 60.
  • the movable part 4 "" is composed of a side part 4b and a lens holding part 4f
  • the lens barrel 15 is the movable part 4 "of the lens driving device 9" ".
  • the lens barrel 15 is slidable within the movable portion 4 ′′.
  • the lens barrel 15 is moved to the movable portion 4 ′′.
  • the position and tilt of the movable lens 1a with respect to the image sensor 10 can be adjusted with high accuracy.
  • the lens driving device 9 ′′ ′′ is not operated.
  • the mounting accuracy of the movable lens 1a with respect to the image sensor 10 can be greatly increased.
  • the shape of the movable portion 4 ′′ ′′ ′′ is 2 on the two opposing surfaces of the lens holding portion 4 a without using the shape formed in a substantially key shape (L shape) in a side view.
  • the above-described first to fifth embodiments are different from the first to fifth embodiments in that a lens drive device 9 ′ ′′ ′′ having two fixing portions 6 and a shape having two side portions 4b is used. Different. Other configurations are the same as those described in the first to fifth embodiments.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 5 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 10 is a schematic side view showing a schematic configuration of a camera module 70 provided with a lens driving device 9 ′′ ′′ having two fixing portions 6.
  • the camera module 70 has a shape in which the movable portion 4 ′′ ′′ has a shape in which two side portions 4 b are provided on two opposing surfaces of the lens holding portion 4 a.
  • a lens driving device 9 ′′ ′′ ′ having two fixing portions 6 corresponding to the two side portions 4 b is provided.
  • FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of the fixed lens 1b ′′ and the sensor cover 11 ′′ ′′ in the camera module 70 illustrated in FIG.
  • the fixed lens 1b ′′ As shown in the drawing, in the camera module 70, in order to reduce the distance between the center of the optical axis and the driving unit (permanent magnet 7 or coil 8) of the lens driving device 9 ′ ′′, the fixed lens 1b ′′ A fixed lens 1b ′′ having a shape in which the flange portion 1c is linearly cut in two opposing directions to form two I-cut (eye cut) portions 1f is used.
  • the I-cut portion 1f is not a circular arc but a flat surface.
  • two step portions 11 a ′′ are provided so as to correspond to the two I-cut portions 1 f.
  • the permanent magnet 7 is disposed in the space.
  • the space where the fixed lens 1 b ′′ is secured is secured, and the permanent magnet 7, which is one of the driving units of the lens driving device 9 ′′ ′′, is arranged here, so that the position where the driving force acts can be determined. It is possible to approach the center of the optical axis.
  • the present invention is not limited to this, and the camera module becomes larger.
  • a configuration in which side portions and fixed portions are provided in four directions of the movable portion may be employed.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a fixed lens that can be used in the camera module of each embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 (a) is a diagram schematically showing the fixed lens 1b used in the first embodiment and the like.
  • FIG. 12 (b) shows a lateral portion, a fixed portion, and a movable portion in four directions of the movable portion. It is a figure which shows the fixed lens 1b '' which can be used suitably in the structure provided with.
  • the fixed lens 1 b ′′ As shown in FIG. 12B, in the fixed lens 1 b ′′, all flange portions of the fixed lens 1 b ′′ are cut, and the fixed lens 1 b ′′ is a rectangular shape. .
  • the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ included in the camera module 80 has not only an autofocus function but also a camera shake correction function, and the movable lens 1 a of the imaging lens 1 is light-transmitted. It is possible to drive in a total of three axial directions, two directions perpendicular to the axial direction and the optical axis.
  • the fixed lens 1 b ′′ ′′ is directly mounted on the image sensor 10, and the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ is mounted directly on the step portion of the fixed lens 1 b ′′ ′′.
  • a part of the driving unit of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ is arranged on the side of the fixed lens 1b ′′ ′′, thereby realizing a thin camera module.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration of the camera module 80.
  • FIG. 13 shows a camera module 80 including an imaging lens 1, a cover 2 that houses a lens driving device, and a substrate 3.
  • the camera module according to the first embodiment described above in that the imaging lens 1 is disposed substantially at the center of the outer shape of the cover 2 and a part of the imaging lens 1 protrudes from the top hole 2a of the cover 2.
  • a drive unit for camera shake correction needs to be arranged around the imaging lens 1. This is because the shoulder thickness of the camera module 80 is lowered, for example, in the case where the camera module 80 is mounted on a mobile phone, in order to facilitate thin mounting in the mobile phone casing. .
  • the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ included in the camera module 80 includes a movable portion 4 ′′ ′′ ′′ and a fixed portion 6, and the movable portion 4 ′′ ′′ ′′.
  • the AF movable portion 17 is supported by the upper and lower leaf springs 14a and 14b so as to be movable in the optical axis direction with respect to the OIS movable portion 18.
  • the OIS movable portion 18 is connected to the fixed portion 6 via the outer extension portion 14 c of the upper leaf spring 14 a and the four suspension wires 19. And is movably supported in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the OIS coil 8 b is fixed to the fixed portion 6 so as to face the permanent magnet 7.
  • the upper leaf spring 14a and the suspension wire 19 may be used. Since the AF coil 8a has two terminals, it is desirable that the upper leaf spring 14a is electrically divided into two. Further, the camera module 80 may be provided with a hall element as a displacement detection means for controlling autofocus or camera shake correction. Further, if necessary, a gel material may be applied to the leaf springs 14a and 14b, the suspension wire 19, or the movable portion 4 ′′ ′′ ′′ to give a damping effect.
  • the image sensor 10 is provided on the substrate 3, and the fixed lens 1 b ′′ ′′ is mounted thereon.
  • the fixed lens 1 b ′′ ′′ is mounted thereon.
  • at least three protrusions having a height of about several tens of microns are provided on a part of the bottom surface of the fixed lens 1 b ′′ ′′, and contacted at a position other than the light receiving portion of the image sensor 10. desirable.
  • the adhesive for fixing the fixed lens 1b "" to the image sensor 10 or the substrate 3 is not provided at the contact portion and cannot be provided at the light receiving portion of the image sensor 10, the fixed lens 1b " It is good to provide in the outer peripheral part of "".
  • the IR cut filter 12 is provided on the upper surface of the fixed lens 1b "". Further, a part of the fixing portion 6 of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ is mounted on the step portion on the side surface of the fixed lens 1 b ′′ ′′, and the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ fixes the fixing portion 6. And is supported by the fixed lens 1b "". In other words, the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ is mounted on the fixed lens 1b ′′ ′′. A part of the fixed portion 6 of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ may be provided on the IR cut filter 12, but it is more accurate to directly mount it on the stepped portion of the fixed lens 1 b ′′ ′′. Real camera module.
  • the lens barrel 15 when the lens barrel 15 is positioned and fixed to the AF movable portion 17, the mounting surface 6b (mounting surface 6b) of the fixed portion 6 of the lens driving device 9 '' '' '' on the stepped portion of the fixed lens 1b '' ''.
  • the lens barrel 15 is preferably positioned and tilt-adjusted using a jig or the like, with the fixing portion 6 being a surface that contacts the step portion of the fixed lens 1b "".
  • the lens barrel 15 can be positioned with high accuracy with respect to the mounting surface 6b and can be fixed at a low tilt. Therefore, with respect to the imaging element 10 and the fixed lens 1b "" fixed in contact with the imaging element 10.
  • the movable lens 1a can be mounted with high accuracy.
  • the fixing portion 6 of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ is mounted on the stepped portion of the fixed lens 1 b ′′ ′′ ′′, and thus the fixing portion 6 of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′.
  • a slight gap is provided between the substrate 3 and a portion facing the substrate 3 that is not in contact with the stepped portion of the fixed lens 1b "", and the gap is preferably filled with an adhesive.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the shape of a fixed lens that can be used in the present embodiment, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view of a central portion.
  • the fixed lens 1b '' '' ' has a lens-shaped portion 1e that functions as a lens at the center thereof, and a frame portion of the lens-shaped portion 1e around the lens-shaped portion 1e.
  • a flange portion 1c 'functioning as The lens-shaped portion 1e of the fixed lens 1b '' '' ' has a flat surface 1g having a concave upper surface and a substantially flat lower surface.
  • a minute protrusion may be provided on the lower surface as a mounting surface on the image sensor.
  • the IR cut filter is fixed to a flat flange portion 1c ′ around the upper surface of the lens shape portion 1e of the fixed lens 1b ′′ ′′.
  • a stepped portion 1h is provided outside the flat flange portion 1c ′, and the fixing portion 6 of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ is fitted into the stepped portion 1h, and the lens is fixed to the fixed lens 1b ′′ ′′.
  • a drive device 9 ′′ ′′ ′′ can be mounted.
  • FIG. 17 is a diagram showing the shape of another fixed lens that can be used in the present embodiment, in which (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view of the central portion.
  • the shape of the fixed lens 1b "" “shown in FIG. 17 is different from the shape of the fixed lens 1b" "shown in FIG.
  • the upper and lower two locations facing each other and the two left and right locations facing each other are linearly cut.
  • the area of each of the four step portions 1h ′ in the vertical and horizontal directions was increased. By doing so, it is possible to facilitate mounting of the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ and to bring the contact portion on the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ side closer to the inner peripheral side. It becomes possible to increase the degree of freedom of design as a camera module.
  • the camera module 80 provided with the lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ in which the permanent magnet 7 and the OIS coil 8b are arranged on the four sides has been described as an example.
  • the permanent magnet 7 and the OIS coil 8b are described. May be arranged at four corners instead of four sides.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a camera module 90 including a lens driving device 9 ′′ ′′ ′′ ′′ in which the permanent magnet 7 and the OIS coil 8b are arranged at the four corners. 18 is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG.
  • the permanent magnet 7 and the OIS coil 8b are arranged at four corners instead of four sides, and the arrangement of the permanent magnet 7 and the OIS coil 8b is different from that of the camera module 80. Although different, other functions and the like are the same as those of the camera module 80.
  • a camera module includes an imaging lens, a lens driving device for driving the imaging lens, and an imaging element that converts light incident through the imaging lens into an electrical signal.
  • the imaging lens includes at least a movable lens that is driven for autofocus and a fixed lens that is not driven
  • the lens driving device includes a movable part including the movable lens
  • a fixed portion for driving a movable portion including a movable lens, and the movable portion has a shape covering at least a part of a side surface of the fixed lens along with the upper portion of the fixed lens. At least a part of is provided on a side surface of the fixed lens.
  • the movable portion of the lens driving device has a shape that covers at least a part of the side surface of the fixed lens as well as above the fixed lens, and at least one of the fixed portions of the lens driving device. Since the portion is provided on the side surface of the fixed lens, a small and thin camera module can be realized. In addition, since the structure includes a movable lens and a fixed lens, even when the number of pixels is increased and the imaging lens diameter is increased in order to obtain a high resolution, it can be driven with low power consumption.
  • the movable portion is formed in a key shape in a side view, and the movable portion is disposed above the fixed lens and on one side surface of the fixed lens. It is preferable.
  • the fixed portion is provided with one of a coil and a permanent magnet
  • the movable portion is provided with the other of the coil and the permanent magnet. It is preferable that at least one of the coil and the permanent magnet is provided on a side surface of the fixed lens.
  • the structure is simple and inexpensive, and it is possible to arrange a highly reliable driving unit in a limited space.
  • the movable part may be driven in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging lens.
  • a small and thin camera module having a camera shake correction function can be realized.
  • the structure since the structure includes a movable lens and a fixed lens, even when the number of pixels is increased and the imaging lens diameter is increased in order to obtain a high resolution, it can be driven with low power consumption.
  • At least a part of a drive unit for driving the movable unit in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging lens is provided on a side surface of the fixed lens. Is preferred.
  • the fixed lens has a concave surface on the object side and a substantially flat surface on the image surface facing the imaging element.
  • the fixed lens can be brought close to the image sensor, by designing a wide-angle lens, the focal length and the optical length are shortened, and the camera module is reduced in height, It is possible to effectively correct aberrations, and it is possible to prevent a decrease in imaging performance due to a wide angle, specifically, a decrease in resolution.
  • the use of a fixed lens having a concave surface on the object side and a substantially flat image side facing the image sensor makes it easy to ensure performance even if the entire optical system of the camera module is thinned. Therefore, if the thickness of the entire movable lens is reduced, it is necessary to configure the lens driving device with a thickness equivalent to that of the movable lens.
  • the movable part of the lens driving device has a shape that covers the fixed lens and at least a part of the side surface of the fixed lens, thereby realizing a small and thin camera module. This is even more effective.
  • the fixed lens has a lens shape portion at the center portion and a flange portion around the lens shape portion, and a portion where the fixed portion of the lens driving device is disposed in the flange portion. Is preferably cut at least linearly.
  • the fixed portion of the lens driving device can be arranged in the cut portion, so that the movable portion The position of the center of gravity can be brought closer to the position where the force is applied, and the moment generated around the center of the optical axis can be reduced.
  • the camera module according to aspect 8 of the present invention it is preferable that at least a part of the surface of the fixed lens on the image sensor side is mounted on the image sensor.
  • the gap between the fixed lens and the image sensor can be made almost zero, so that a camera module that is further reduced in thickness can be realized.
  • the lens driving device is mounted on the fixed lens via the fixing portion.
  • a sensor cover that covers the imaging element is provided, and the fixed lens is fixed to the sensor cover.
  • the fixed lens is fixed to the sensor cover, a slight gap is interposed between the fixed lens and the image sensor.
  • the fixed lens can be fixed without being influenced by the warp, so that the optical tilt can be reduced.
  • an IR cut filter is provided between the movable lens and the fixed lens.
  • the fixed lens is arranged in the space between the IR cut filter and the image sensor, it is possible to effectively use the space and to increase the distance between the image sensor and the IR cut filter.
  • the optical influence of foreign matter dropped on the IR cut filter can be reduced.
  • a guide member is provided between the movable portion and the fixed portion, and the guide member is provided in the ball, the movable portion, and the fixed portion. It may be composed of a groove or a hole.
  • the movable part can be guided with respect to the fixed part relatively easily.
  • a guide member is provided between the movable portion and the fixed portion, and the guide member may be an elastic body.
  • the present invention can be suitably used for camera modules mounted on various electronic devices including communication devices such as portable terminals.

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Abstract

　高い解像度を有している場合においても、低消費電力で駆動でき、小型で、薄型のカメラモジュールを提供する。カメラモジュール（２０）のレンズ駆動装置（９）に備えられた可動部（４）は、固定レンズ（１ｂ）の上方とともに、固定レンズ（１ｂ）の側方部分（側面）の少なくとも一部を覆う形状を有している。

Description

カメラモジュール
　本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに関するものであって、特には、オートフォーカス機能や手振れ補正機能を有し、このようなオートフォーカス機能や手振れ補正機能を具現するための可動部の軽量化と、モジュールの薄型化と、を実現したカメラモジュールに関するものである。
　近年、携帯電話等の電子機器のほとんどにカメラモジュールが搭載されるようになり、その中でもフロント撮影用のカメラの多くにオートフォーカス機能が搭載されている。オートフォーカス機能は、被写体までの距離に応じて撮像レンズを変位させ、焦点合わせを行うものであり、このようなオートフォーカス機能を具現するためにカメラモジュールには、レンズ駆動装置が備えられる。
　レンズ駆動装置としては、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプ、ＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）を利用するタイプ等、様々なタイプが存在し、これらは、既に市場において流通している。この中でも、ＶＣＭを利用した方式のレンズ駆動装置は、比較的安価で信頼性も高いので、オートフォーカス機能を有するカメラモジュールの分野においては、圧倒的多数を占めている。
　さらには、近年では、オートフォーカス機能に加えて手振れ補正機能を備えたカメラモジュールも市場で認知されつつあり、手振れ補正のために撮像レンズを駆動する装置としては、こちらもＶＣＭが主流となっており、オートフォーカス機能および手振れ補正機能のために撮像レンズを３軸方向に駆動するレンズ駆動装置が提案されている。
　一方、カメラモジュールの分野においては、より解像度の高い画像を得るため、高画素数化への要求が常に存在し、このような要求を満たすため、画素数を増加させる傾向にあり、これに伴い、撮像レンズ径が大型化し、撮像レンズも高重量化していく傾向にある。しかしながら、携帯電話等の小型のモバイル機器においては、同時に小型、軽量、低消費電力等が重要なキーワードとなっており、大きくて重い撮像レンズを駆動するからと言って、レンズ駆動装置を相乗的に大きくすることはできない。さらには、より大型の液晶表示パネルなどの表示パネルやより高容量の電池を配置するためのスペースの確保を優先するあまり、カメラモジュールについては、今まで以上に、小型化および薄型化が望まれるケースも増えてきている。
　特許文献１および２には、オートフォーカス機能を具現するために駆動される撮像レンズを含む可動部を備えた従来のカメラモジュールについて記載されている。特許文献３には、オートフォーカス機能に加えて手振れ補正機能も備えた従来のカメラモジュールについて記載されている。
　一方、特許文献４においては、オートフォーカス機能を具現するために駆動される撮像レンズを含む可動部の軽量化を図るため、撮像レンズを２群化し、一部のレンズを固定レンズとし、残りのレンズのみを駆動する構成の従来のカメラモジュールが提案されている。また、特許文献４に開示されているカメラモジュールにおいては、最も像側のレンズと最も被写体側のレンズとが固定レンズとなっており、これらの固定レンズの間のレンズを駆動することで、オートフォーカス機能を実現している。このように、内部側に配置されたレンズやレンズ群を駆動して、フォーカス動作を行う方式をインナーフォーカス方式と呼ぶ。特許文献４に開示されているカメラモジュールにおいては、このような内部側に配置されたレンズ（インナーレンズ）を駆動するためのレンズ駆動装置として、ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism：登録商標）と呼ばれる超音波リニアアクチュエータが用いられている場合について説明している。また、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を用いることについても示唆されているものの、その具体的な構成については記載が無い。
日本国公開特許公報「特開２０１２－３００２号公報（２０１２年１月５日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００７－４７６８３号公報（２００７年２月２２日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１２－２５６０１７号公報（２０１２年１２月２７日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１３－２００４５９号公報（２０１３年１０月３日公開）」
　しかしながら、上記特許文献１および２に記載されているカメラモジュールの構成においては、撮像レンズを２群化するなどのオートフォーカス機能を具現するために駆動される撮像レンズを含む可動部の軽量化が図れてないので、このような構成では、低消費電力のカメラモジュールを実現するのは困難である。
　また、特許文献３に記載されているカメラモジュールの構成においても、撮像レンズ全体をオートフォーカス機能および手振れ補正機能を具現するために駆動する構成が示されており、同様に可動部の軽量化が図れず、低消費電力のカメラモジュールを実現するのは困難である。さらには、レンズ駆動装置は、撮像素子を保護するセンサーカバーの上に単純に搭載されているだけであり、カメラモジュールとしての薄型化も困難である。
　一方、特許文献４には、与えられた駆動信号によって圧電素子が伸縮し、この伸縮によって駆動軸を軸方向に振動させ、この駆動軸に摩擦係合している可動部材を、所望の方向にのみ摺動させる構成のカメラモジュールについて記載されているが、この可動部材が、カメラモジュールの薄型化を考慮した形状にはなっておらず、このような構成では、薄型化されたカメラモジュールを実現するのは困難である。
　本発明の目的は、高い解像度を有している場合においても、低消費電力で駆動でき、小型で、薄型のカメラモジュールを提供することにある。
　本発明のカメラモジュールは、上記課題を解決するために、撮像レンズと、上記撮像レンズを駆動するためのレンズ駆動装置と、上記撮像レンズを介して入射された光を電気信号に変換する撮像素子と、を備えたカメラモジュールであって、上記撮像レンズは、少なくともオートフォーカスのために駆動される可動レンズと、駆動されない固定レンズとを備えており、上記レンズ駆動装置は、上記可動レンズを含む可動部と、上記可動レンズを含む可動部を駆動するための固定部とを備えており、上記可動部は、上記固定レンズの上方とともに、上記固定レンズの側面の少なくとも一部を覆う形状を有し、上記固定部の少なくとも一部は、上記固定レンズの側面に設けられていることを特徴としている。
　上記構成によれば、上記レンズ駆動装置の可動部は、上記固定レンズの上方とともに、上記固定レンズの側面の少なくとも一部を覆う形状を有しており、上記レンズ駆動装置の固定部の少なくとも一部は、上記固定レンズの側面に設けられているので、小型で、薄型のカメラモジュールを実現できる。また、可動レンズと、固定レンズとを備えた構成であるため、高い解像度を得るために、画素数を増加させ、撮像レンズ径が大型化した場合においても、低消費電力で駆動することができる。
　本発明の一態様によれば、高い解像度を有している場合においても、低消費電力で駆動でき、小型で、薄型のカメラモジュールを実現できる。
本発明の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す斜視図である。 図１に図示したカメラモジュールのレンズ駆動装置を説明するための概略側面図である。 図１に図示したＡ－Ａ線の断面図であり、カバーを取り外した状態を示している。 図１に図示したカメラモジュールの上面図であり、カバーを取り外した状態を示している。 本発明の他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す断面図である。 図５に図示したカメラモジュールの固定レンズとセンサーカバーとの概略構成を示す平面図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す断面図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す断面図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す断面図である。 ２つの固定部を有するレンズ駆動装置を備えた本発明のさらに他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す概略側面図である。 図１０に図示したカメラモジュールの固定レンズとセンサーカバーとの概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るカメラモジュールにおいて、用いることができる他の固定レンズの一例を示す図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す斜視図である。 図１３に図示したＢ－Ｂ線の断面図である。 図１３に図示したカメラモジュールの図１４に図示したＣ－Ｃ線の断面図である。 図１３に図示したカメラモジュールにおいて、用いた固定レンズの一例を示す図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は中央断面図である。 図１３に図示したカメラモジュールにおいて、用いることができるさらに他の固定レンズの一例を示す図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は中央断面図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係るカメラモジュールの概略構成を示す断面図であり、図１５に図示したカメラモジュールの変形例である。 図１８に示したＤ－Ｄ線の断面図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
　本発明の実施の形態を図１～図１９に基づいて説明すれば以下のとおりである。
　〔実施の形態１〕
　以下、本発明の一実施形態について、図１～図４に基づいて説明する。
（カメラモジュールの概要）
　図１は、カメラモジュール２０の概略構成を示す斜視図である。
　図示されているように、カメラモジュール２０は、撮像レンズ１と、撮像レンズ１を光軸方向に駆動するために撮像レンズ１の外側に配置されたレンズ駆動装置（未図示）を内部に収容するカバー２と、撮像素子（未図示）やレンズ駆動装置（未図示）やカバー２が搭載される基板３と、を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、撮像レンズ１側（被写体側）を上方、基板３側を下方とする。
（レンズ駆動装置）
　図２は、カメラモジュール２０のレンズ駆動装置９を説明するための概略側面図である。なお、図２は概略側面図であるため、撮像素子やセンサーカバーなどの図示を省略している。
　図１に図示した撮像レンズ１は、オートフォーカスのために駆動される可動レンズ１ａと、駆動されない固定レンズ１ｂとを備えている。図示されている可動レンズ１ａおよび固定レンズ１ｂのそれぞれは、１枚のレンズで構成されていても、複数枚のレンズで構成されていてもよい。なお、詳しくは後述するが、本実施の形態においては、固定レンズ１ｂとして、その形状が、被写体側である上面が凹面で、基板側である下面が平坦面であるものを用いている。
　可動レンズ１ａは、レンズ駆動装置９に備えられた可動部４に搭載されている。本実施の形態においては、可動部４は、側面視で概略カギ状（Ｌ字状）に形成されたものを用いており、固定レンズ１ｂの上方に位置するレンズ保持部４ａと、レンズ保持部４ａからつながっており、固定レンズ１ｂの側方部分に延在する側方部４ｂとから構成される。なお、可動部４の形状は、これに限定されることはなく、固定レンズ１ｂの上方とともに、固定レンズ１ｂの側方部分（側面）の少なくとも一部を覆う形状を有していればよい。
　側方部４ｂは、ボール５によって固定部６に対して光軸方向（図中の上下方向）可動に案内される。本実施の形態は、側方部４ｂに永久磁石７が、固定部６にコイル８が固定されている場合で、コイル８に電流を印加することで、可動レンズ１ａを含む可動部４が、固定体６に対して駆動されるようになっているが、これに限定されることはなく、側方部４ｂにコイル８が、固定部６に永久磁石７が固定されていてもよい。
　以上のように、レンズ駆動装置９は、可動部４と、ボール５と、固定部６と、永久磁石７と、コイル８とを備えている。
　なお、本実施の形態においては、側方部４ｂを、固定部６に対して光軸方向可動に案内するため、ボール５を用いているが、これに限定されることはなく、例えば、バネなどで可動部４を支持してもかまわない。このように、撮像レンズ１を２群構成とし、一方を可動レンズ１ａ、他方を固定レンズ１ｂとすることで、可動レンズ１ａの軽量化を図ることができ、低消費電力で駆動できるカメラモジュール２０を実現することができる。
　また、図２に図示されているように、下面が平坦面である固定レンズ１ｂを基板３上の撮像素子（未図示）に近接して配置する場合、１群レンズの場合（可動レンズのみで構成される場合）のレンズ下端から撮像素子までの距離（フランジバックと呼ばれる）に相当する空間に固定レンズ１ｂを配置することになり、撮像素子から可動レンズ１ａ下端までの距離は、１群レンズの場合のフランジバックよりも大きく取ることが望ましい。そのため、カメラモジュール全体の高さを抑えたい場合は、可動レンズ１ａを保持するレンズ保持部４ａの厚さは、かなり薄くなることが想定される。このように、非常に薄い状態となるレンズ保持部４ａの厚さの範囲内だけに、駆動部（例えば、永久磁石やコイルなど）を配置することは非常に難しく、また非常に薄い部材をその厚さ方向に可動に案内すると、チルトが大きくなる要因になりかねない。したがって、本実施の形態においては、可動部４の形状をカギ状とし、固定レンズ１ｂの側方で厚さを確保した部分である可動部４の側方部４ｂに駆動部（例えば、永久磁石やコイルなど）の少なくとも一部や案内手段（例えば、ボールなど）を設け、駆動力の確保とチルトの低減などを図っている。本実施の形態においては、超音波リニアアクチュエータを用いたレンズ駆動装置において、駆動源となる圧電素子が高価であること、駆動時にヒステリシスが発生すること、駆動音が大きいことなどを考慮し、ＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）を利用するタイプのレンズ駆動装置を用いたが、これに限定されることはなく、様々なタイプのレンズ駆動装置を用いることができる。
（固定レンズの形状）
　図２に図示されているように、固定レンズ１ｂは、被写体側面が凹面で、像側面（未図示の撮像素子側面）は平面である。但し、平面と言っても厳密に平坦である必要はなく、光の反射率を低減させる微小な（例えばｎｍオーダーの）凹凸が形成されていてもよいし、わずかに湾曲していてもよい。固定レンズ１ｂの形状は、これに限定されることはない。
　なお、図２においては、固定レンズ１ｂの像面側の外形のサイズと被写体面側の外形のサイズとが同じである場合を図示しているが、これに限定されることはなく、固定レンズ１ｂの像面側の外形のサイズと被写体面側の外形のサイズとは異なってもよく、固定レンズ１ｂの像面側は、撮像素子に近接させるため、撮像素子の撮像領域と同等サイズに形成してもよい。また、固定レンズ１ｂの形状は円形である必要はなく、撮像素子と同様の矩形でもよい。
　なお、固定レンズ１ｂの被写体側に十分なフランジ部分を形成してもよい。そして、被写体側と像面側とで形状を異ならせ、段差を設けることで、後述するセンサーカバーなどへの取り付けの際の位置決め部として用いてもよい。但し、詳しくは後述するが、固定レンズ１ｂにおいて、レンズ駆動装置９、具体的には、レンズ駆動装置９の可動部４の側方部４ｂや固定部６が配置される側のフランジ部は、Ｄカットするなどしてなるべくなくした方が望ましい。
　また、固定レンズ１ｂの被写体側を円形状とし、像面側を円よりも小さな矩形としてもよい。このような形状を用いることにより、センサーカバーなどへの取り付けの際に、段差構造を形成することができるとともに、円と矩形との大きさの差によって生じる空間を利用し、撮像素子の通電のためのワイヤーボンディングを施すことができるなど、様々な利点が生じる。
　以下、本実施の形態において、被写体側面が凹面で、像側面（未図示の撮像素子側面）は平面である固定レンズ１ｂを用いている理由について説明する。
　上記特許文献４（特開２０１３－２００４５９号公報）に開示されている固定レンズの形状は、被写体側面が凸形状で、像側の面は中央が凹で変曲点を有する面となっている。固定レンズがこのような形状を有しているため、広角化によりカメラモジュールの薄型化を図った場合、収差が十分に補正できず、結果的にカメラモジュールの薄型化が困難となってしまう。
　一方、本願の出願人らは、上記特許文献３の固定レンズの形状とは異なる、被写体側面を凹面とし、像側面を平坦面とした固定レンズ形状について提案している（特願２０１４－７８１３９）。このような形状の固定レンズを用いた場合、撮像素子に近接させることにより、広角のレンズ設計を行うことで、焦点距離や光学長を短くし、カメラモジュールの低背化を図った場合でも、効果的に収差を補正することが可能となり、広角化による撮像性能の低下、具体的には解像度の低下を防ぐことが可能となる。但し、焦点距離および光学長を縮めることでの薄型化のため、可動レンズの領域も狭くなり、これを駆動するためのレンズ駆動装置の構成に制限が生じる。そこで、本実施の形態においては、被写体側面を凹面とし、像側面を平坦面とした固定レンズ１ｂとともに、カギ状の可動部４を用いている。
（カメラモジュールの構成）
　以下、図３および図４を用いて、カメラモジュールの構成について説明する。
　図３は、図１に図示したＡ－Ａ線の断面図であり、図４は、図１に図示したカメラモジュールの上面図である。なお、図３および図４においては、カバーの図示を省略している。
　図３に図示されているように、本実施の形態においては、４個のレンズ群から構成された可動レンズ１ａを用いたが、レンズの数が４個に限定されることはなく、３個以下であってもよく、５個以上であってもよい。そして、可動レンズ１ａは、可動部４のレンズ保持部４ａ内に固定されている。
　固定レンズ１ｂは、可動レンズ１ａの下方であって、撮像素子１０に近い側に配置されており、本実施の形態においては、固定レンズ１ｂは、センサーカバー１１に固定されている。具体的には、センサーカバー１１の一部が撮像素子１０に当接し、位置決め（高さ決め）を行っており、固定レンズ１ｂは、撮像素子１０との間にわずかな隙間（未図示）が介在するように、センサーカバー１１に固定されている。このような構成とすることにより、たとえ撮像素子１０が反ってしまった場合でも、その反りに左右されることなく固定レンズ１ｂを固定することができるため、光学的なチルトが低減できる。但し、光軸方向（図中の上下方向）の高さ位置決め精度を優先させたい場合には、後述するように撮像素子１０に直接、固定レンズ１ｂを搭載してもかまわない。
　撮像素子１０は、基板３上に搭載されている。撮像素子１０とセンサーカバー１１との当接を優先させるため、基板３とセンサーカバー１１との間にはわずかな隙間が介在しており、接着剤により充填される。
　ＩＲカットフィルター１２は、ガラス板の表面にＩＲカット機能を有する膜が形成されたもので、反射防止膜なども併せて形成される場合もある。ＩＲカットフィルター１２は、可動レンズ１ａと固定レンズ１ｂとの間に配置され、固定レンズ１ｂ上に搭載されている。すなわち、ＩＲカットフィルター１２は、レンズ駆動装置９によって駆動されない。ＩＲカットフィルター１２と撮像素子１０との間の空間に、固定レンズ１ｂを配置することで、従来は空洞となっていた部分を有効活用できる。ＩＲカットフィルター１２は、撮像素子１０への異物映り込みの影響を低減する目的も有している。そのためには、ＩＲカットフィルター１２と撮像素子１０との距離を離すことが望ましく、ＩＲカットフィルター１２を固定レンズ１ｂの上方に設けることが望ましい。但し、ＩＲカット機能と異物カバーの機能とを固定レンズ１ｂが有していてもかまわない。この場合には、ガラス板のＩＲカットフィルターを設ける必要はなく、部品数が削減できるというメリットを有する一方で、曲面へのＩＲカット膜の形成が平面よりは困難であることや特に光軸中心付近において、異物と撮像素子との距離が近接し、異物映り込みに影響を受けやすくなること、などのデメリットも同時に生じる。
　可動部４は、レンズ保持部４ａと側方部４ｂとが連結されて一体形成されており、側面から見ると略カギ状、別の表現をするとＬ字状になっている。側方部４ｂは、固定レンズ１ｂの側方（側面）に配置される。このように、側方部４ｂを固定レンズ１ｂの側方に配置することにより、レンズ保持部４ａの厚さを薄く保ったままで、光軸方向の厚みが必要となる永久磁石７やコイル８などのレンズ駆動部の一部が側方部４ｂに配置されるため、モジュール全体の厚さを薄くすることが可能となる。
　本実施の形態においては、可動部４の側方部４ｂには永久磁石７が固定され、これに対向するように固定部６にはコイル８が固定されている。コイル８に対向する側の永久磁石７の磁極は、その上下部分で異なるよう２極着磁されている。コイル８は、扁平な略小判状に巻かれており、上側の経路と下側の経路で逆向きの電流が流れることになるため、異なる磁極に対向するそれぞれの部分は同じ方向の力を受けることになる。すなわち、コイル８に電流を印加することで、永久磁石７は光軸方向に力を受け、可動レンズ１ａを含む可動部４は光軸方向に駆動される。
　可動部４と固定部６の間には案内手段としてのボール５が介在している。ボール５は、図３に図示されているように、上下方向に１対、図４に図示されているように、横方向に１対、計４個存在する。但し、ボール５の数は、４個に限定されることはなく、５個以上あってもかまわないし、３点で面が決まることを考えると３個でもかまわない。また、ボール５の代わりにガイド軸などを用いてもかまわない。図４に図示されているように、可動部４の側方部４ｂには、ボール５の動く方向をガイドするためのＶ溝４ｃが形成されており、同様に、固定部６には、ボール５の動く方向をガイドするためのＶ溝６ａが形成されている。本実施の形態は、図４に図示されているように、Ｖ溝４ｃとＶ溝６ａとからなるガイドを、横方向に２箇所設けている場合であるが、これに限定されることはなく、移動方向を決めるためのガイドは１本でもかまわないので、どちらか１箇所のみに設けてもよい。また、ボール５の代わりにガイド軸を用いる場合には、Ｖ溝４ｃ・６ａの代わりに軸受としての孔を形成してもよい。
　なお、本実施の形態においては、固定部６の永久磁石７に近い側の面には、磁性体１３を設けている。永久磁石７と磁性体１３との間の吸引力により、可動部４は固定部６に引き付けられ、ボール５に対して接触圧を与えることができる。本実施の形態においては、固定部６は、基板３上に搭載されているが、センサーカバー１１の横幅を固定部６側まで延ばして、固定部６をセンサーカバー１１に搭載してもかまわない。
　〔実施の形態２〕
　次に、図５および図６に基づいて、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態においては、固定レンズ１ｂ´のフランジ部の一部がＤカットされており、Ｄカットされた部分がレンズ駆動装置９´の駆動部（永久磁石７やコイル８）に近い側に配置されている点において、上述した実施の形態１とは異なる。このような構成により、光軸中心とレンズ駆動装置９´の駆動部（永久磁石７やコイル８）との距離を小さくすることが可能となる。その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図５は、カメラモジュール３０の概略構成を示す断面図であり、図６は、図５に図示したカメラモジュール３０の固定レンズ１ｂ´とセンサーカバー１１´との概略構成を示す平面図である。
　図６に図示されているように、固定レンズ１ｂ´は、その中央部においてレンズとして機能するレンズ形状部１ｅと、レンズ形状部１ｅの周囲にあってレンズ形状部１ｅの枠部として機能するフランジ部１ｃとから構成されている。なお、上述した実施の形態１と同様に、固定レンズ１ｂ´のレンズ形状部１ｅは、上面が凹面で、下面が平坦面となっている。そして、フランジ部１ｃの一部が、直線状にＤカットされてＤカット部１ｄを形成し、このＤカット部１ｄは、円弧状ではなく平坦面となっている。
　図５に図示されているように、本実施の形態におけるセンサーカバー１１´においては、このＤカット部１ｄに対応するように段差部１１ａ´を設けており、このような構成とすることにより生じた空間に、永久磁石７を配置している。
　このように、固定レンズ１ｂ´の横の空間を確保し、ここにレンズ駆動装置９´の駆動部のひとつである永久磁石７を配置することで、駆動力が作用する位置を光軸中心に近づけることが可能となる。
　通常、図３や図５のような構造のレンズ駆動装置においては、可動部の重心位置と力の作用位置が一致しない。可動部の重心位置と力の作用位置との距離が大きいほどモーメントも大きくなるため、なるべくこの距離を縮めることが望まれる。しかしながら、可動部の重心位置と力の作用位置とを一致させるために、新たにバランサーとしての錘などを設けたりすると、無駄に可動部の重量を大きくしてしまうことになり、これも望ましくない。したがって、構造的な面から、なるべく可動部の重心位置と力の作用位置とを近づけられるように工夫することが好ましい。本実施の形態においては、この距離を近づけるため、レンズとして機能していないフランジ部１ｃの一部をＤカットし、Ｄカット部１ｄをレンズ駆動装置９´の駆動部（永久磁石７やコイル８）側に配置する工夫を行っている。
　なお、上記のようにモーメントが大きくなった場合、図３や図５に図示されているようなボール５とボール５の動く方向をガイドするＶ溝とを用いた構成においては、可動部４とボール５の接触を引き離す方向にモーメントが作用してしまうため、安定したボール５のガイドができなくなる可能性がある。また、可動部４とボール５とが引き離されないように、永久磁石７と磁性体１３との磁気吸引力を大きくすると、可動部４と、ボール５と、固定部６との接触圧が増大し、摩擦が大きくなって、駆動そのもののなめらかさを妨げる可能性がある。したがって、本実施の形態のように、可動部の重心位置と力の作用位置との距離をなるべく縮め、モーメントも小さくすることが好ましい。
　なお、後述するバネを用いて支持する構成を用いた場合には、モーメントによってチルトが増大したり、サーボ制御を行う場合などにおいては回転運動の共振が発生して制御の妨げとなる可能性がある。よって、バネを用いて支持する構成を用いる場合においても、同様に、可能な限り、可動部の重心位置と力の作用位置とは近づけておくことが好ましい。
　〔実施の形態３〕
　次に、図７に基づいて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態においては、可動レンズ１ａを光軸方向に可動するためのガイドとして、ボールとＶ溝とを用いる代わりにバネを用いている点において、上述した実施の形態１および２とは異なる。その他の構成については実施の形態１および２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１および２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図７は、カメラモジュール４０の概略構成を示す断面図である。
　図示されているように、カメラモジュール４０においては、可動部４´´の側方部４ｅの上下面には一対の板バネ１４ａ・１４ｂの一端が配置されており、板バネ１４ａ・１４ｂの他端は、駆動装置９´´の固定部６に接続されている。このようにして、可動部４´´は光軸方向に可動に板バネ１４ａ・１４ｂにより支持されている。なお、板バネ１４ａ・１４ｂとしては、例えば、金属製のバネなどの弾性体を用いることができる。
　本実施の形態のように、板バネ１４ａ・１４ｂを用いる構成とすることにより、上述した実施の形態１および２の場合のように、ボールとＶ溝とを用いた構成と比較して、摩擦の影響がなくなるというメリットがある。
　したがって、上述したような可動部の重心位置と力の作用位置とのずれの影響を受けにくくなる。但し、バネ定数の大きさによってはチルトの発生要因になったり、サーボ制御する場合には回転モードの共振が問題になったりする場合があるので、バネ定数の設計には注意を払う必要がある。
　なお、本実施の形態においては、図示されているように、コイル８を可動部４´´側に、永久磁石７を固定部６側に固定している。これは、本実施の形態のカメラモジュール４０においては、板バネ１４ａ・１４ｂを用いて、可動部４´´を支持しているため、上述した実施の形態１および２のように、磁気的吸引力を利用してボールの接触圧を得る必要がなく、可動部４´´側に永久磁石７を搭載するよりは、コイル８の方を搭載した方が、可動部４´´の軽量化をより容易に図れるからである。また、板バネ１４ａ・１４ｂは塑性変形しやすいため、可動部４´´側に永久磁石７を配置すると、外部の磁性体に吸い寄せられて可動部４´´が変位し、必要以上の変位によって板バネ１４ａ・１４ｂが変形してしまう恐れもあるからである。
　〔実施の形態４〕
　次に、図８に基づいて、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態においては、固定レンズ１ｂ´がセンサーカバー１１´´に固定されているのではなく、撮像素子１０上に直接搭載されている点において、上述した実施の形態１から３とは異なる。このように、固定レンズ１ｂ´を撮像素子１０上に直接搭載することにより、固定レンズ１ｂ´と撮像素子１０との間の隙間をほぼゼロにすることができ、上述した実施の形態１から３のように隙間を設けた場合と比べてカメラモジュールとしての薄型化を図ることができる。なお、固定レンズ１ｂ´の下面側全面が、必ずしも撮像素子１０に当接している必要はなく、例えば、固定レンズ１ｂ´の一部に数１０ミクロン程度の高さの突起を設けておき、その突起を撮像素子１０の受光面以外の部分に当接させ、受光面と固定レンズ１ｂ´との間には段差分の隙間を設けてもよい。このような構成とすることにより、受光面に傷がついたり、圧力によって受光面が変形されることを防止できる。その他の構成については実施の形態２において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図８は、カメラモジュール５０の概略構成を示す断面図である。
　図示されているように、固定レンズ１ｂ´は、撮像素子１０上に直接搭載されているので、センサーカバー１１´´は、固定レンズ１ｂ´を支持する機能を備える必要はなく、撮像素子１０への異物付着を防止するカバー機能を備えていればよい。
　図８においては、センサーカバー１１´´に固定レンズ１ｂ´を支持する機能が必要ないことを強調するため、固定レンズ１ｂの側面とセンサーカバー１１´´（段差部１１ａ´´も含む）との間に隙間を形成して図示しているが、実際にはこのような極端な隙間は必要なく、撮像素子１０との接触面まで固定レンズ１ｂ´が挿入できる程の隙間であればよい。また、隙間は撮像素子１０への異物付着のリスクにもなりかねないので、もしも隙間が生じるなら、固定レンズ１ｂ´を装着後に隙間を封止するなどの対処を実施することが好ましい。
　〔実施の形態５〕
　次に、図９に基づいて、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態においては、可動レンズ１ａが、レンズ駆動装置９´´´の可動部４´´´に直接挿入固定されるのではなく、レンズバレル１５に可動レンズ１ａが挿入固定され、レンズバレル１５がレンズ駆動装置９´´´の可動部４´´´内に挿入され、挿入した時点ではレンズバレル１５は可動部４´´´内で摺動可能となっており、可動部４´´´内でレンズバレル１５が位置決めされると接着剤１６によりレンズバレル１５が可動部４´´´に固定される点において、上述した実施の形態１から４とは異なる。その他の構成については実施の形態４において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態４の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図９は、カメラモジュール６０の概略構成を示す断面図である。
　図示されているように、カメラモジュール６０においては、可動部４´´´は、側方部４ｂとレンズ保持部４ｆとからなり、レンズバレル１５がレンズ駆動装置９´´´の可動部４´´´内に挿入され、挿入した時点ではレンズバレル１５は可動部４´´´内で摺動可能となっている。レンズバレル１５を用いて、可動レンズ１ａの取り付け位置や平行度を調整できるようにしておくことで、撮像素子１０に対する可動レンズ１ａの取り付け高さやチルトを高精度に調整することが可能となる。例えば、レンズバレル１５をＩＲカットフィルター１２の上面、あるいは、固定レンズ１ｂ´の上面フランジ部にレンズバレル１５の底面を当接させて位置決めした状態で、レンズバレル１５を可動部４´´´に固定すると、撮像素子１０に対する可動レンズ１ａの位置やチルトを高精度に調整することができる。
　実施の形態４で上述したように、固定レンズ１ｂ´を撮像素子１０に直接搭載し、固定レンズ１ｂ´にレンズバレル１５を直接搭載すると、少なくともレンズ駆動装置９´´´を動作させない状態では、撮像素子１０に対する可動レンズ１ａの取り付け精度を大いに高めることが可能となる。
　〔実施の形態６〕
　次に、図１０から図１２に基づいて、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態においては、可動部４´´´´の形状が、側面視で概略カギ状（Ｌ字状）に形成されたものを用いずに、レンズ保持部４ａの対向する２面に２つの側方部４ｂが備えられた形状のものを用いるとともに、２つの固定部６を備えたレンズ駆動装置９´´´´を用いているという点において、上述した実施の形態１から５とは異なる。その他の構成については実施の形態１～５において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１～５の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１０は、２つの固定部６を有するレンズ駆動装置９´´´´を備えたカメラモジュール７０の概略構成を示す概略側面図である。
　図示されているように、カメラモジュール７０においては、可動部４´´´´の形状が、レンズ保持部４ａの対向する２面に２つの側方部４ｂが備えられた形状のものが用いられるとともに、この２つの側方部４ｂに対応する２つの固定部６を備えたレンズ駆動装置９´´´´が備えられている。
　このように、可動部の２方向に、側方部と固定部とが備えられた構成の場合、光軸中心付近が薄くなった可動部を用いる場合には、その両端に重い部分（可動部そのものの重さとコイルなどの重さ）が配置されるため、強度的なデメリットが生じ得るが、推力および消費電力を考慮するとメリットがある。したがって、カメラモジュールの仕様に応じて、可動部に対して何個の側方部と固定部とを配置するかを決めればよい。
　図１１は、図１０に図示したカメラモジュール７０における固定レンズ１ｂ´´とセンサーカバー１１´´´との概略構成を示す平面図である。
　図示されているように、カメラモジュール７０においては、光軸中心とレンズ駆動装置９´´´´の駆動部（永久磁石７やコイル８）との距離を小さくするため、固定レンズ１ｂ´´のフランジ部分１ｃを対向する２方向で直線状にカットし、２つのＩカット（アイカット）部１ｆを形成した形状の固定レンズ１ｂ´´を用いている。なお、このＩカット部１ｆは、円弧状ではなく平坦面となっている。
　なお、本実施の形態におけるセンサーカバー１１´´´においては、この２つＩカット部１ｆに対応するように２つの段差部１１ａ´´´を設けており、このような構成とすることにより生じた空間に、永久磁石７を配置している。
　このように、固定レンズ１ｂ´´の横の空間を確保し、ここにレンズ駆動装置９´´´´の駆動部のひとつである永久磁石７を配置することで、駆動力が作用する位置を光軸中心に近づけることが可能となる。
　なお、本実施の形態においては、可動部の２方向に、側方部と固定部とを設けた場合について説明したが、これに限定されることはなく、カメラモジュールが大きくなることなどを考慮した上で、可動部の４方向に、側方部と固定部とを設けた構成などとしてもよい。
　図１２は、本発明の各実施の形態のカメラモジュールにおいて、用いることができる固定レンズの一例を示す図である。
　図１２（ａ）は、上述した実施の形態１などにおいて用いた固定レンズ１ｂを概略的に示す図であり、図１２（ｂ）は、可動部の４方向に、側方部と固定部とを設けた構成において好適に用いることができる固定レンズ１ｂ´´´を示す図である。
　図１２（ｂ）に図示されているように、固定レンズ１ｂ´´´においては、固定レンズ１ｂ´´´の全てのフランジ部がカットされ、固定レンズ１ｂ´´´は矩形形状となっている。
　〔実施の形態７〕
　次に、図１３から図１９に基づいて、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態においては、カメラモジュール８０に備えられたレンズ駆動装置９´´´´´が、オートフォーカス機能を備えるだけではなく手振れ補正機能も備えており、撮像レンズ１の可動レンズ１ａを光軸方向および光軸に垂直な２方向の計３軸方向に駆動することができる。また、固定レンズ１ｂ´´´´は撮像素子１０上に直接搭載されるとともに、固定レンズ１ｂ´´´´の段差部上に直接、レンズ駆動装置９´´´´´が搭載されている。さらには、レンズ駆動装置９´´´´´の駆動部の一部が固定レンズ１ｂ´´´´の側方に配置されることにより、カメラモジュールとしての薄型化を実現している。
　図１３は、カメラモジュール８０の概略構成を示す斜視図である。
　図１３には、撮像レンズ１と、レンズ駆動装置を内部に収容するカバー２と、基板３とを備えたカメラモジュール８０が図示されている。撮像レンズ１がカバー２の外形のほぼ中心に配置している点と、カバー２の天面穴２ａから撮像レンズ１の一部が突出している点において、上述した実施の形態１におけるカメラモジュール（図１参照）と異なる。このように撮像レンズ１がカバー２の外形のほぼ中心に配置しているのは、手振れ補正のための駆動部を撮像レンズ１の周囲に対象に配置する必要があるためであり、撮像レンズ１の一部が突出しているのは、カメラモジュール８０の肩厚を下げて、例えば、カメラモジュール８０を携帯電話に搭載する場合において、携帯電話の筺体内での薄型実装を容易にするためである。
　図１４は、図１３のＢ－Ｂ線での断面図であり、図１５は、図１３に図示したカメラモジュールの図１４に図示したＣ－Ｃ線の断面図である。図示されているように、カメラモジュール８０に備えられたレンズ駆動装置９´´´´´は、可動部４´´´´´と固定部６とを備えており、可動部４´´´´´は、オートフォーカス動作のために駆動されるＡＦ可動部１７および手振れ補正動作のために駆動されるＯＩＳ可動部１８を含む。
　ＡＦ可動部１７内側には、可動レンズ１ａを収容するレンズバレル１５が接着剤１６によって固定されている。ＡＦ可動部１７の周囲にはＡＦコイル８ａが巻き回されている。一方、ＯＩＳ可動部１８には、オートフォーカスおよび手振れ補正兼用の永久磁石７が固定されている。すなわち、カメラモジュール８０においては、ＡＦコイル８ａと永久磁石７の両方が可動部４´´´´´に含まれる。
　ＡＦ可動部１７は、上下の板バネ１４ａ・１４ｂによって、ＯＩＳ可動部１８に対して光軸方向可動に支持されている。一方、ＯＩＳ可動部１８は、図１４および図１５に図示されているように、上側の板バネ１４ａの外側延出部１４ｃと、４本のサスペンションワイヤー１９とを介して、固定部６に対して光軸に垂直な方向に可動に支持されている。
　一方、固定部６には、永久磁石７に対向してＯＩＳコイル８ｂが固定されている。
　このような構成においては、ＡＦコイル８ａに電流を印加すると、ＡＦ可動部１７が光軸方向に駆動され、可動レンズ１ａも光軸方向に駆動される。ＯＩＳコイル８ｂに電流を印加すると、ＯＩＳ可動部１８が光軸と垂直な方向に駆動され、上下の板バネ１４ａ・１４ｂで連結された可動レンズ１ａも光軸に垂直な方向に駆動される。
　ＡＦコイル８ａへの通電を行うためには、上側の板バネ１４ａとサスペンションワイヤー１９を利用してもよい。なお、ＡＦコイル８ａは２端子を有するので、上側の板バネ１４ａは電気的に２分割されたものであることが望ましい。また、カメラモジュール８０には、オートフォーカスあるいは手振れ補正の制御のために、変位検出手段としてホール素子を設けてもよい。さらには、必要に応じて板バネ１４ａ・１４ｂやサスペンションワイヤー１９、あるいは可動部４´´´´´に対してゲル材を塗布して、ダンピング効果を与えてもよい。
　図１４に図示されているように、基板３上には撮像素子１０が設けられており、その上に固定レンズ１ｂ´´´´が搭載されている。図示してないが、固定レンズ１ｂ´´´´の底面の一部に高さ数１０ミクロン程度の突起部を少なくとも３か所設け、撮像素子１０の受光部以外の位置で当接させることが望ましい。また、固定レンズ１ｂ´´´´を撮像素子１０あるいは基板３に固定するための接着剤は、当接部分には設けず、撮像素子１０の受光部に設けることもできないため、固定レンズ１ｂ´´´´の外周部等に設けるとよい。
　固定レンズ１ｂ´´´´の上面にはＩＲカットフィルター１２が設けられている。また、固定レンズ１ｂ´´´´の側面の段差部にはレンズ駆動装置９´´´´´の固定部６の一部が搭載され、レンズ駆動装置９´´´´´が固定部６を介して、固定レンズ１ｂ´´´´によって支持されるようにしている。言い換えると、レンズ駆動装置９´´´´´は、固定レンズ１ｂ´´´´に搭載されている。レンズ駆動装置９´´´´´の固定部６の一部は、ＩＲカットフィルター１２上に設けてもよいが、固定レンズ１ｂ´´´´の段差部上に直接搭載した方が、高精度なカメラモジュールを実現できる。
　すなわち、レンズバレル１５をＡＦ可動部１７に位置決め固定する際に、レンズ駆動装置９´´´´´の固定部６の固定レンズ１ｂ´´´´の段差部への搭載面６ｂ（搭載面６ｂは、固定部６において固定レンズ１ｂ´´´´の段差部と接する面である）を基準面として、治具等を用いてレンズバレル１５を位置決め、チルト調整するとよい。このようにすることで、搭載面６ｂに対してレンズバレル１５は高精度に位置決めされ、低チルトで固定できるため、撮像素子１０、それに当接して固定される固定レンズ１ｂ´´´´に対しても可動レンズ１ａを高精度に搭載できる。
　以上のように、レンズ駆動装置９´´´´´の固定部６は、固定レンズ１ｂ´´´´の段差部上に搭載されるため、レンズ駆動装置９´´´´´の固定部６において、固定レンズ１ｂ´´´´の段差部と接しない基板３と対向する部分と基板３との間にはわずかな隙間を設けておき、隙間を接着剤で充填するとよい。
　図１６は、本実施の形態において用いることができる固定レンズの形状の一例を示す図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は中央部分の断面図である。
　既に他の実施形態でも説明したように、固定レンズ１ｂ´´´´は、その中央部においてレンズとして機能するレンズ形状部１ｅと、レンズ形状部１ｅの周囲にあってレンズ形状部１ｅの枠部として機能するフランジ部１ｃ´とから構成されている。固定レンズ１ｂ´´´´のレンズ形状部１ｅは、上面が凹面で、下面はほぼ平坦な平坦面１ｇとなっている。なお、下面には、上述したように、図示はしないが微小な突起部を設けて撮像素子への搭載面としてもよい。
　なお、固定レンズ１ｂ´´´´のレンズ形状部１ｅの上面の周囲の平坦なフランジ部１ｃ´にＩＲカットフィルターが固定される。この平坦なフランジ部１ｃ´の外側には段差部１ｈが設けられ、この段差部１ｈにレンズ駆動装置９´´´´´の固定部６が嵌り込んで、固定レンズ１ｂ´´´´にレンズ駆動装置９´´´´´を搭載することができる。
　図１７は、本実施の形態において用いることができる他の固定レンズの形状を示す図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は中央部分の断面図である。
　図１７に図示されている固定レンズ１ｂ´´´´´の形状が、図１６に図示されている固定レンズ１ｂ´´´´の形状と異なる点は、フランジ部分１ｃ´´の一部を直線状にカットし、一例として、本実施の形態においては、図１７（ａ）に図示されているように、互いに対向する上下の２箇所と互いに対向する左右の２箇所とを直線状にカットし、上下左右４箇所の段差部１ｈ´各々の面積を増やした。このようにすることにより、レンズ駆動装置９´´´´´の搭載を容易にするとともに、レンズ駆動装置９´´´´´側の当接部を内周側に寄せることも可能になるため、カメラモジュールとしての設計の自由度を高めることが可能になる。
　これまでは、永久磁石７とＯＩＳコイル８ｂとが４辺に配置されたレンズ駆動装置９´´´´´を備えたカメラモジュール８０を例に挙げて説明したが、永久磁石７とＯＩＳコイル８ｂとは４辺ではなく４コーナーに配置されてもよい。
　図１８は、永久磁石７とＯＩＳコイル８ｂとが４コーナーに配置されたレンズ駆動装置９´´´´´´を備えたカメラモジュール９０の概略構成を示す断面図であり、図１９は、図１８に示したＤ－Ｄ線の断面図である。
　図示されているように、カメラモジュール９０においては、永久磁石７とＯＩＳコイル８ｂとは４辺ではなく４コーナーに配置されており、永久磁石７とＯＩＳコイル８ｂとの配置がカメラモジュール８０とは異なるが、その他の機能等についてはカメラモジュール８０と同等である。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１におけるカメラモジュールは、撮像レンズと、上記撮像レンズを駆動するためのレンズ駆動装置と、上記撮像レンズを介して入射された光を電気信号に変換する撮像素子と、を備えたカメラモジュールであって、上記撮像レンズは、少なくともオートフォーカスのために駆動される可動レンズと、駆動されない固定レンズとを備えており、上記レンズ駆動装置は、上記可動レンズを含む可動部と、上記可動レンズを含む可動部を駆動するための固定部とを備えており、上記可動部は、上記固定レンズの上方とともに、上記固定レンズの側面の少なくとも一部を覆う形状を有し、上記固定部の少なくとも一部は、上記固定レンズの側面に設けられていることを特徴としている。
　上記構成によれば、上記レンズ駆動装置の可動部は、上記固定レンズの上方とともに、上記固定レンズの側面の少なくとも一部を覆う形状を有しており、上記レンズ駆動装置の固定部の少なくとも一部は、上記固定レンズの側面に設けられているので、小型で、薄型のカメラモジュールを実現できる。また可動レンズと、固定レンズとを備えた構成であるため、高い解像度を得るために、画素数を増加させ、撮像レンズ径が大型化した場合においても、低消費電力で駆動することができる。
　本発明の態様２におけるカメラモジュールにおいては、上記可動部は、側面視において、カギ状に形成されており、上記可動部は、上記固定レンズの上方および上記固定レンズの一つの側面に配置されることが好ましい。
　上記構成によれば、強度が強く、より小型のカメラモジュールを実現することができる。
　本発明の態様３におけるカメラモジュールにおいては、上記固定部には、コイルおよび永久磁石の何れか一方が備えられており、上記可動部には、コイルおよび永久磁石の他方が備えられており、上記コイルおよび上記永久磁石の少なくとも一方が、上記固定レンズの側面に設けられていることが好ましい。
　上記構成によれば、構造が簡単で安価であり、信頼性の高い駆動部を限られたスペース内に配置することが可能となる。
　本発明の態様４におけるカメラモジュールにおいては、上記可動部は、上記撮像レンズの光軸に垂直な方向にも駆動されてもよい。
　上記構成によれば、手振れ補正機能も備えた小型で、薄型のカメラモジュールを実現できる。また可動レンズと、固定レンズとを備えた構成であるため、高い解像度を得るために、画素数を増加させ、撮像レンズ径が大型化した場合においても、低消費電力で駆動することができる。
　本発明の態様５におけるカメラモジュールにおいては、上記可動部を、上記撮像レンズの光軸に垂直な方向に駆動するための駆動部の少なくとも一部が、上記固定レンズの側面に設けられていることが好ましい。
　上記構成によれば、レンズ駆動装置としては必要な高さを確保しつつ、カメラモジュールとして特に薄型化を実現することができる。
　本発明の態様６におけるカメラモジュールにおいては、上記固定レンズは、物体側が凹面で、上記撮像素子と対面する像面側が略平面であることが好ましい。
　上記構成によれば、上記固定レンズを撮像素子に近接させることができるので、広角のレンズ設計を行うことで、焦点距離や光学長を短くし、カメラモジュールの低背化を図った場合でも、効果的に収差を補正することが可能となり、広角化による撮像性能の低下、具体的には解像度の低下を防ぐことが可能となる。
　そして、物体側が凹面で、上記撮像素子と対面する像面側が略平面である固定レンズを用いることにより、カメラモジュールの光学系全体を薄くしても性能を確保しやすくなるが、カメラモジュールの薄型化のため、可動レンズ全体の厚さも薄くすると、可動レンズと同等の厚さでレンズ駆動装置を構成する必要が生じる。このような場合、上記レンズ駆動装置の可動部が、上記固定レンズの上方とともに、上記固定レンズの側面の少なくとも一部を覆う形状を有していることは、小型で、薄型のカメラモジュールを実現する上でさらに有効となる。
　本発明の態様７におけるカメラモジュールにおいては、上記固定レンズは、中央部分のレンズ形状部とその周辺のフランジ部とを有し、上記フランジ部において、上記レンズ駆動装置の固定部が配置される部分は、少なくとも、直線状にカットされていることが好ましい。
　上記構成によれば、レンズとして機能していないフランジ部の一部を直線状にカットされているため、このカットされた部分に上記レンズ駆動装置の固定部を配置することができるので、可動部の重心位置と力の作用位置とを近づけることができ、光軸中心まわりに発生するモーメントを低減できる。
　本発明の態様８におけるカメラモジュールにおいては、上記固定レンズの上記撮像素子側の面の少なくとも一部が、上記撮像素子上に搭載されていることが好ましい。
　上記構成によれば、固定レンズを撮像素子上に直接搭載することにより、固定レンズと撮像素子との間の隙間をほぼゼロにすることができるので、さらに薄型化されたカメラモジュールを実現できる。
　本発明の態様９におけるカメラモジュールにおいては、上記レンズ駆動装置は、上記固定部を介して、上記固定レンズに搭載されていることが好ましい。
　上記構成によれば、撮像素子、固定レンズ、可動レンズの位置関係を高精度に設定したカメラモジュールが実現できる。
　本発明の態様１０におけるカメラモジュールにおいては、上記撮像素子をカバーするセンサーカバーが備えられており、上記固定レンズは、上記センサーカバーに固定されていることが好ましい。
　上記構成によれば、上記固定レンズは、上記センサーカバーに固定されているので、固定レンズと撮像素子との間にわずかな隙間が介在することになる。このような構成とすることにより、たとえ撮像素子が反ってしまった場合でも、その反りに左右されることなく固定レンズを固定することができるため、光学的なチルトが低減できる。
　本発明の態様１１におけるカメラモジュールにおいては、上記可動レンズと固定レンズとの間にＩＲカットフィルターが設けられていることが好ましい。
　上記構成によれば、ＩＲカットフィルターと撮像素子の間の空間に固定レンズが配置されるため、空間を有効活用できるとともに、撮像素子とＩＲカットフィルターとの間の距離を大きく取ることが可能となり、ＩＲカットフィルター上に落下した異物の光学的影響を低減できる。
　本発明の態様１２におけるカメラモジュールにおいては、上記可動部と上記固定部との間には、ガイド部材が備えられており、上記ガイド部材は、ボールと、上記可動部および上記固定部に備えられた溝または孔とで構成されていてもよい。
　上記構成によれば、比較的容易に上記可動部を上記固定部に対して、ガイドさせることができる。
　本発明の態様１３におけるカメラモジュールにおいては、上記可動部と上記固定部との間には、ガイド部材が備えられており、上記ガイド部材は弾性体であってもよい。
　上記構成によれば、ボールと溝とを用いた場合において生じ得る摩擦の影響がなくなるので、可動部の重心位置と力の作用位置とのずれの影響を受けにくくなる。
　尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、携帯用端末などの通信機器を含む各種電子機器に搭載されるカメラモジュールに好適に用いることができる。
　１　　　　　　　撮像レンズ
　１ａ　　　　　　可動レンズ
　１ｂ　　　　　　固定レンズ
　１ｂ´　　　　　固定レンズ
　１ｂ´´　　　　固定レンズ
　１ｂ´´´　　　固定レンズ
　１ｂ´´´´　　固定レンズ
　１ｂ´´´´´　固定レンズ
　１ｃ　　　　　　フランジ部
　１ｃ´　　　　　フランジ部
　１ｃ´´　　　　フランジ部
　１ｄ　　　　　　Ｄカット部
　１ｅ　　　　　　レンズ形状部
　１ｆ　　　　　　Ｉカット部
　１ｇ　　　　　　平坦部
　１ｈ　　　　　　段差部
　１ｈ´　　　　　段差部
　２　　　　　　　カバー
　２ａ　　　　　　天面穴
　３　　　　　　　基板
　４　　　　　　　可動部
　４´　　　　　　可動部
　４´´　　　　　可動部
　４´´´　　　　可動部
　４´´´´　　　可動部
　４´´´´´　　可動部
　４´´´´´´　可動部
　４ａ　　　　　　レンズ保持部
　４ｂ　　　　　　側方部
　４ｃ　　　　　　Ｖ溝（ガイド部材）
　４ｅ　　　　　　側方部
　４ｆ　　　　　　レンズ保持部
　５　　　　　　　ボール（ガイド部材）
　６　　　　　　　固定部
　６ａ　　　　　　Ｖ溝（ガイド部材）
　６ｂ　　　　　　搭載面
　７　　　　　　　永久磁石
　８　　　　　　　コイル
　８ａ　　　　　　ＡＦコイル
　８ｂ　　　　　　ＯＩＳコイル
　９　　　　　　　レンズ駆動装置
　９´　　　　　　レンズ駆動装置
　９´´　　　　　レンズ駆動装置
　９´´´　　　　レンズ駆動装置
　９´´´´　　　レンズ駆動装置
　９´´´´´　　レンズ駆動装置
　９´´´´´´　レンズ駆動装置
　１０　　　　　　撮像素子
　１１　　　　　　センサーカバー
　１１´　　　　　センサーカバー
　１１ａ´　　　　段差部
　１１´´　　　　センサーカバー
　１１ａ´´　　　段差部
　１１´´´　　　センサーカバー
　１１ａ´´´　　段差部
　１２　　　　　　ＩＲカットフィルター
　１３　　　　　　磁性体
　１４ａ　　　　　板バネ（ガイド部材）
　１４ｂ　　　　　板バネ（ガイド部材）
　１４ｃ　　　　　延出部
　１５　　　　　　レンズバレル
　１６　　　　　　接着剤
　１７　　　　　　ＡＦ可動部
　１８　　　　　　ＯＩＳ可動部
　１９　　　　　　サスペンションワイヤー
　２０　　　　　　カメラモジュール
　３０　　　　　　カメラモジュール
　４０　　　　　　カメラモジュール
　５０　　　　　　カメラモジュール
　６０　　　　　　カメラモジュール
　７０　　　　　　カメラモジュール
　８０　　　　　　カメラモジュール
　９０　　　　　　カメラモジュール

Claims (9)

  1. 　撮像レンズと、
    　上記撮像レンズを駆動するためのレンズ駆動装置と、
    　上記撮像レンズを介して入射された光を電気信号に変換する撮像素子と、を備えたカメラモジュールであって、
    　上記撮像レンズは、少なくともオートフォーカスのために駆動される可動レンズと、駆動されない固定レンズとを備えており、
    　上記レンズ駆動装置は、上記可動レンズを含む可動部と、上記可動レンズを含む可動部を駆動するための固定部とを備えており、
    　上記可動部は、上記固定レンズの上方とともに、上記固定レンズの側面の少なくとも一部を覆う形状を有し、
    　上記固定部の少なくとも一部は、上記固定レンズの側面に設けられていることを特徴とするカメラモジュール。
  2. 　上記可動部は、側面視において、カギ状に形成されており、
    　上記可動部は、上記固定レンズの上方および上記固定レンズの一つの側面に配置されることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  3. 　上記固定部には、コイルおよび永久磁石の何れか一方が備えられており、
    　上記可動部には、コイルおよび永久磁石の他方が備えられており、
    　上記コイルおよび上記永久磁石の少なくとも一方が、上記固定レンズの側面に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
  4. 　上記可動部は、上記撮像レンズの光軸に垂直な方向にも駆動されることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
  5. 　上記可動部を、上記撮像レンズの光軸に垂直な方向に駆動するための駆動部の少なくとも一部が、上記固定レンズの側面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のカメラモジュール。
  6. 　上記固定レンズは、物体側が凹面で、上記撮像素子と対面する像面側が略平面であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のカメラモジュール。
  7. 　上記固定レンズは、中央部分のレンズ形状部とその周辺のフランジ部とを有し、
    　上記フランジ部において、上記レンズ駆動装置の固定部が配置される部分は、少なくとも、直線状にカットされていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のカメラモジュール。
  8. 　上記固定レンズの上記撮像素子側の面の少なくとも一部が、上記撮像素子上に搭載されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のカメラモジュール。
  9. 　上記レンズ駆動装置は、上記固定部を介して、上記固定レンズに搭載されていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のカメラモジュール。
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