WO2016194345A1 - アクチュエーター、カメラモジュール及びカメラ搭載装置 - Google Patents

アクチュエーター、カメラモジュール及びカメラ搭載装置 Download PDF

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WO2016194345A1
WO2016194345A1 PCT/JP2016/002555 JP2016002555W WO2016194345A1 WO 2016194345 A1 WO2016194345 A1 WO 2016194345A1 JP 2016002555 W JP2016002555 W JP 2016002555W WO 2016194345 A1 WO2016194345 A1 WO 2016194345A1
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imaging module
shake
magnet
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洋平 遠田
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ミツミ電機株式会社
洋平 遠田
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    • G03B2205/0069Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • the present invention relates to a shake correction actuator, a camera module having a shake correction function, and a camera mounting device.
  • a small camera module is mounted on a mobile terminal such as a smartphone.
  • Some cameras have an autofocus function that automatically adjusts the focus when shooting a subject and a shake correction function (OIS: Optical Image Stabilization) that corrects shake (vibration) that occurs during shooting to reduce image distortion.
  • OIS Optical Image Stabilization
  • the imaging module is a module having a lens unit and an imaging element (for example, a CCD (Charge-Coupled Device)), and includes an auto-focusing actuator.
  • a CCD Charge-Coupled Device
  • the autofocus actuator is referred to as an “AF actuator”
  • the shake correction actuator is referred to as an “OIS actuator”.
  • two reference axes that are orthogonal to each other in a plane orthogonal to the optical axis of the lens unit for example, if the optical axis is the Z axis, X Detection axis parallel to the respective axes in order to detect both the angular velocity of the rotation with the X axis as the central axis of rotation and the rotation with the Y axis as the central axis of rotation.
  • Two gyro sensors having the above are required.
  • these gyro sensors are provided integrally with an imaging module together with a lens unit.
  • a gyro sensor having a detection axis parallel to the optical axis is mounted on a substrate on which an imaging module is mounted.
  • FIG. 1 is an external view showing an example of a conventional module tilt type camera module.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of a conventional module tilt type camera module.
  • a conventional module tilt type camera module 2 includes a fixed body 21, a movable body 22, an elastic support section 23, an imaging module 24, and a shake detection section 25.
  • the fixed body 21, the movable body 22, and the elastic support portion 23 constitute an OIS actuator.
  • the fixed body 21 includes a base member 211, a coil part 212, and a printed wiring board 213 for OIS.
  • the coil unit 212 is disposed on the base member 211.
  • the printed wiring board for OIS 213 supplies power to the coil unit 212 and outputs a detection signal from the shake detection unit 25 to the control unit.
  • the movable body 22 includes a yoke 221, a magnet part 222, a top plate 223, and a module guide 224.
  • the yoke 221 and the magnet part 222 are disposed in the respective accommodating parts formed on the top plate 223.
  • the module guide 224 is fixed to the top plate 223.
  • the imaging module 24 is arranged and fixed in a space sandwiched between a set of module guides 224.
  • the elastic support portion 23 has a biaxial gimbal mechanism, and the movable body 22 (top plate 223) is fixed to the outer gimbal.
  • the elastic support portion 23 is arranged in a state of floating in the approximate center of the base member 211 and is fixed by a stopper 231.
  • the elastic support portion 23 supports the movable body 22 so as to be able to swing and rotate about the X axis and the Y axis orthogonal to the optical axis (Z axis), that is, to support the tiltable manner.
  • the shake detection unit 25 is composed of, for example, a gyro sensor that detects the angular velocity of the imaging module 24.
  • the shake detection unit 25 is fixed to the side surface of the module guide 224 of the movable body 22.
  • the detection signal of the shake detection unit 25 is output to the control unit via the OIS printed wiring board 213 which is the fixed body 21.
  • the coil unit 212 and the magnet unit 222 constitute an OIS voice coil motor (VCM). That is, when a current flows through the coil unit 212, Lorentz force is generated in the coil unit 212 due to the interaction between the magnetic field of the magnet unit 222 and the current flowing through the coil unit 212 (Fleming's left-hand rule). Since the coil portion 212 is fixed, a reaction force acts on the magnet portion 222. This reaction force becomes the driving force of the voice coil motor for OIS.
  • the movable body 22 swings and rotates until the driving force of the voice coil motor for OIS and the restoring force (restoring force) of the elastic support portion 23 are balanced. Thereby, the optical axis shift due to camera shake is corrected, and the optical axis direction is kept constant.
  • the shake detection unit 25 that is a gyro sensor necessary for camera shake correction is fixed to the side surface of the movable body 22 and detects the tilt of the imaging module 22. It is common.
  • the outer shape of the movable body 22 is reduced by further downsizing the camera module and reducing the mounting space, so that it can be moved even in a limited mounting space. There was a demand to efficiently secure a movable region of the body.
  • An object of the present invention is to provide an actuator, a camera module, and a camera mounting device that can detect a shake of a driven part (for example, an imaging module) that is a movable body in a wide range efficiently even if the mounting space is small.
  • a driven part for example, an imaging module
  • an actuator, a camera module, and a camera that can detect a large shake by widening the movable area of the driven part even when the mounting space is small Is to provide a device.
  • An actuator is an actuator that performs shake correction by inclining a driven part by a driving force of a voice coil motor having a coil part and a magnet part, and has a base member, and an outer periphery of the driven part A fixed body formed by disposing one of the coil part and the magnet part on the base member on the side, and a frame shape on which the driven part is placed on the surface opposite to the base member A movable body formed by disposing one of the coil part and the magnet part on the surface of the base member side of the holding member on the outer peripheral side of the driven part, A support portion disposed on a base member and supporting the movable body so as to be tiltable with respect to the fixed body, the gyro sensor for detecting a shake of the fixed body, and the driven body A first Hall element that detects a first position associated with movement in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens unit included in the lens unit, and a second associated with movement in a second direction orthogonal to the first
  • the camera module according to the present invention has a configuration including the above-described actuator, and an imaging module having a lens unit and an imaging element and bonded to the holding member as the driven unit.
  • the camera-mounted device is a camera-mounted device that is an information device or a transport device, and has a configuration including the camera module described above.
  • the present invention even if the mounting space is small, it is possible to detect the shake of the driven part (for example, the imaging module) that is a movable body in a wide range efficiently.
  • the outer shape of the driven part for example, the imaging module
  • the movable region of the driven part can be widened to detect a large shake.
  • FIG. 3 is a diagram showing a smartphone M equipped with the camera module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 3A is a front view of the smartphone M
  • FIG. 3B is a rear view of the smartphone M.
  • the smartphone M is equipped with a camera module 100 as a rear camera OC, for example.
  • the camera module 100 has an autofocus function and a camera shake correction function, automatically performs focusing when shooting a subject, and corrects camera shake (vibration) that occurs during shooting to shoot an image without image blur. Can do.
  • a module tilt method is employed for the camera shake correction function of the camera module 100.
  • the module tilt method has an advantage that no distortion occurs in the four corners of the screen.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the camera module 100.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the camera module 100.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the camera module 100 along the Y direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the camera module 100 along the X direction. 6 and 7 particularly show the magnetic circuit portion of the voice coil motor portion.
  • the X direction is the vertical direction (or the horizontal direction)
  • the Y direction is the horizontal direction (or the vertical direction)
  • the Z direction is the front and back. It is mounted so as to be in the direction.
  • the camera module 100 includes a fixed body 11, a movable body 12, an elastic support section 13, an imaging module (driven section) 14, a shake detection section (gyro sensor) 15, a relay board 30, A misalignment detection unit (tilt detection unit) 40 and a driver IC 60 are provided.
  • the fixed body 11, the movable body 12, the elastic support portion 13, and the shake detection portion (gyro sensor) 15 constitute an OIS actuator A.
  • the OIS actuator A may further include a relay substrate 30. In the OIS actuator A, shake correction is performed using the driving force of the voice coil motor for OIS having the coil portion 112 and the magnet portion 122.
  • the fixed body 11 is fixed so as not to move when mounted on the smartphone M.
  • the fixed body 11 movably supports the movable body 12 via the elastic support portion 13.
  • the fixed body 11 includes a base member 111, a coil portion 112, an OIS printed wiring board 113, a skirt member (cover member) 114, a main body cover member (hereinafter referred to as “cover member”) 115, and a rigid flexible substrate (Rigid flexible printed).
  • wiring board or rigid-flexible printed circuit hereinafter referred to as “rigid FPC”
  • the rigid FPC 117 uses a rigid part made of a hard material such as glass epoxy and a bending material (polyimide) for a flexible substrate (FPC: Flexible printed circuit) at a bending portion for incorporation or repeated bending. And a bent portion.
  • a glass epoxy substrate is pasted on the FPC, and the substrate has the same flexibility as the FPC and is more rigid than the FPC.
  • the rigid part has the same rigidity as the rigid board, so that the component mounting property is excellent, and the bent part has the same flexibility as the FPC, so compared with the rigid board. Since it has low rigidity but has flexibility, it can be three-dimensionally mounted on a device (here, a smartphone) mounted as the camera module 100. Thereby, the mounting density in the smart phone is improved.
  • a base member 111 is disposed on the rigid FPC 117.
  • a driver IC 60 and a shake detection unit 15 described later are mounted via a relay substrate 30 at a position away from the base member 111.
  • the rigid FPC 117 is mounted with a misalignment detection unit 40 that is exposed in the arrangement region of the base member 111.
  • the driver IC (drive unit) 60 feeds power to the coil unit 112 under the control of the control unit to move the movable body 12, that is, drives the imaging module 14 attached to the movable body 12.
  • the base member 111 is a substantially rectangular member made of a metal material, and is disposed on the rigid FPC 117.
  • the strength is higher than that of a resin, so that the base member 111 can be thinned, and the camera module 100 can be reduced in height.
  • the base member 111 has a truncated pyramidal protrusion 111a for fixing the elastic support portion 13 at the center.
  • the base member 111 has a pad-shaped power feeding part 111b for feeding power to the coil part 112 around the protruding part 111a.
  • the misalignment detection unit 40 is disposed in a portion 111C that is cut away around the protrusion 111a to avoid the power supply unit 111b.
  • the positional deviation detection unit 40 detects the position of the movable body 12 attached to the fixed body 11 via the elastic support unit 13, that is, the position of the imaging module 14 in a non-contact manner, and the detection signal is a rigid signal. It is connected to the circuit of the FPC 117. Without sensing the movable body 12, that is, the imaging module 14 using the position shift detection unit 40, sensing by the gyro sensor as the shake detection unit 15 provided on the imaging module side, and without providing the gyro sensor on the imaging module side The shake of the movable body 12, that is, the imaging module 14 is corrected.
  • the positional deviation detection unit 40 is configured by, for example, a Hall element.
  • the misalignment detection unit 40 includes two Hall elements (first Hall element and second Hall element) 40a and 40b as magnetic position detection units.
  • the Hall elements 40a and 40b as the positional deviation detection unit 40 are arranged to face each other and separate from two pieces (permanent magnets 122C and 122D) of four permanent magnets 122A to 122D constituting the magnet unit 122 described later. Yes.
  • Each Hall element 40a, 40b is disposed across the direction from the N pole to the S pole in the permanent magnets 122C, 122D.
  • the Hall elements 40 a and 40 b are mounted on the base member 111 along the tilt coils 112 ⁇ / b> C and 112 ⁇ / b> D in the coil portion 112 along the Y-axis and X-axis directions of the coil portion 112.
  • the Hall elements 40a and 40b are disposed closer to the center (optical axis) than the tilt coils 112C and 112D. Since the permanent magnets 122C and 122D are respectively disposed in the tilt coils 112C and 112D, the hall elements 40a and 40b are configured to face the permanent magnets 122C and 122D, respectively.
  • one Hall element 40a is disposed on the front side in the first direction (here, the X direction, for example, the front-rear direction) with respect to the optical axis, and the permanent magnet 122C facing the Hall element 40a is opposed to it.
  • the Hall element 40a detects the position of the permanent magnet 122C that can rotate around the Y axis or move in the X axis direction by deformation of the elastic support portion 13 (inner gimbal 13b), and detects this position as the first position. It is good.
  • the other Hall element 40b is disposed on the right side in the second direction (here, the Y direction, for example, the left-right direction) with respect to the optical axis O, and the other Hall element 40b of the permanent magnet 122D facing it.
  • the Hall element 40b detects the position of the permanent magnet 122D that can be rotated about the X axis or can be moved in the Y axis direction by deformation of the elastic support portion 13 (inner gimbal 13b), and this is detected as the second position. It is good.
  • the movement amount in the X-axis direction or the movement amount in the Y-axis direction of the permanent magnet 122C detected by the Hall elements 40a and 40b is inclined with respect to the horizontal direction when rotating (swinging) about the X-axis and the Y-axis.
  • the position may be a position where the permanent magnets 122C and 122D move in the X-axis or Y-axis direction along with this rotation.
  • the first position detected by the first Hall element 40a and the second position detected by the second Hall element 40b are rotatable about the X axis and the Y axis, and are X axis and Y axis.
  • the position in the imaging module 14 that is elastically supported so as to be movable also in the Z-axis direction.
  • the Hall element 40a can detect the amount of movement of the permanent magnet 122C in the X-axis direction
  • the Hall element 40b can detect the amount of movement of the permanent magnet 122D in the Y-axis direction. That is, the hall elements 40a and 40b can detect the movement amount of the imaging module in the X-axis direction and the Y-axis direction. As described above, the Hall elements 40a and 40b detect movement amounts of the imaging module in the X-axis direction and the Y-axis direction, that is, movement on a plane orthogonal to the optical axis.
  • control unit controls the driver IC 60 based on the shake of the rigid FPC 117 (fixed body 11 or the camera module 100 itself) detected by the shake detection unit (gyro sensor) 15 and the detection positions by the Hall elements 40a and 40b.
  • the movable body 12 (imaging module 14) is moved via the imaging module 14 by moving it to a position corresponding to the movement amount of the imaging module in the X-axis direction and the Y-axis direction or an accurate correction position, that is, a reference position. Can be compensated for.
  • the Hall elements 40a and 40b position shift detection unit 40
  • the Hall elements 40a and 40b position shift detection unit 40
  • the camera module 100 can accurately position the imaging module 14 without tilting by detecting and correcting the offset position of the imaging module 14 using the misalignment detection unit 40.
  • the base member 111 has a protruding side portion 1111 that performs positioning when fixing the cover member 115 and the skirt member 114 at the central portion of the four sides constituting the peripheral portion.
  • the protruding side portion 1111 engages with the notches 1141 and 1151, respectively.
  • the skirt member 114 is fixedly positioned by being fitted around the outer peripheral edge of the base member 111 by engaging the notch portion 1141 with the protruding side portion 1111.
  • the cover member 115 engages the notched portion 1151 with the protruding side portion 1111 of the base member 111 and is fitted on the outer peripheral surface of the skirt member 114. Accordingly, the cover member 115 is also positioned by the protruding side portion 1111 of the base member 111.
  • the coil part 112 is composed of four tilt coils 112A to 112D, and is arranged on the base member 111 so as to surround the protruding part 111a.
  • the coil portion 112 tilt coils 112A to 112D
  • the coil portion 112 is disposed with the coil winding axis facing the base member 111 and the yoke (holding member) 120 in the opposing direction (here, the Z direction). Power is supplied to the coil unit 112 (tilt coils 112A to 112D) via the power supply unit 111b.
  • the tilt coils 112A and 112C face each other in the X direction, and are used when the movable body 12 is rotationally oscillated ( ⁇ Y) about the Y axis (for example, moved in the first direction).
  • the tilt coils 112B and 112D face each other in the Y direction, and are used when the movable body 12 is rotationally oscillated ( ⁇ X) about the X axis (for example, moved in the second direction).
  • the OIS printed wiring board 113 has a power supply line (not shown) for supplying power to the coil section 112.
  • the OIS printed wiring board 113 is fixed to the bottom surface of the base member 111, and the power supply line is electrically connected to the power supply portion 111 b of the base member 111.
  • the skirt member 114 is a member in which four wall bodies 114b are connected in a rectangular frame shape, and has a receiving port 114a for the imaging module 14.
  • the skirt member 114 has a notch 1141 at a position corresponding to the protruding side 1111 of the base member 111, that is, at the center of the lower end of each wall body 114 b of the skirt member 114.
  • the upper portion of each wall body 114b of the skirt member 114 has a rectangular frame-shaped restricting portion 114d formed to slightly protrude inward from each upper portion, and the restricting portion 114d is inside the frame shape, that is, the skirt member 114.
  • the movable body 12 disposed in the receiving port 114a is prevented from being excessively inclined.
  • the skirt member 114 is fixed by being fitted around the outer periphery of the base member 111 after the movable body 12 is attached to the base member 111 via the elastic support portion 13.
  • the movable body 12 is sandwiched between the base member 111 and the skirt member 114.
  • the cover member 115 is a covered rectangular cylindrical member having an opening (opening) 115a in the lid portion on the upper surface.
  • the cover member 115 makes the lens part 141 of the imaging module 14 face the outside through the opening 115a.
  • the cover member 115 has a cutout portion 1151 formed at a position corresponding to the protruding side portion 1111 of the base member 111 at the lower end portion of the cylindrical peripheral wall portion.
  • the cover member 115 is externally fitted to the skirt member 114, and the notch 1151 is engaged with the protruding side 1111 of the base member 111, thereby causing the base member 111.
  • On one side surface of the cover member 115 an outlet 115b for drawing the printed wiring board 143 for the imaging module to the outside is formed.
  • the outlet 115b is formed below the hood portion 115c by processing a part of one side surface of the cover member 115 to form a hood portion 115c projecting outward.
  • the movable body 12 swings and rotates about the X axis and the Y axis with respect to the fixed body 11.
  • the movable body 12 includes a yoke (holding member) 120, a magnet part 122, and a positioning plate 126.
  • the yoke 120 When mounting the imaging module 14 on the OIS actuator A, the yoke 120 directly holds the imaging module 14.
  • the imaging module 14 is bonded to the upper surface of the yoke 120 by, for example, a double-sided tape or a resin adhesive. With this configuration, the imaging module 14 can be positioned and fixed to the yoke 120 with high accuracy by using a jig without using a positioning member such as the module guide described in Patent Document 1.
  • the yoke 120 is a rectangular frame-shaped member formed of a magnetic material, and is provided with a rectangular frame-shaped yoke main body (holding unit main body) 121 and a frame-shaped inner side of the yoke main body 121 and mounted thereon. And a flat frame-shaped holding frame portion 1211 for fixing the module 14.
  • the yoke body 121 has a flat frame-shaped upper plate portion 121a in which four flat plates to which the magnet portion 122 is fixed are connected to a lower surface in a rectangular shape.
  • the yoke body 121 is an outer hanging portion formed so as to project downward and hang down along the outer peripheral edge portion of the upper plate portion 121a (specifically, the outer edge portion of each flat plate constituting the upper plate portion 121a).
  • 121b Further, the yoke body 121 is formed so as to protrude downward and hang down along the inner peripheral edge of the upper plate 121a (specifically, the inner edge of each flat plate constituting the upper plate 121a). It has a hanging part 121c.
  • the cross-sectional shape of one side of the yoke body 121 is a concave shape that opens to the base member 111 side, that is, a “U” shape that opens downward.
  • the upper plate portion 121 a that is the bottom surface in the concave shape is located at a position farther from the base member 111 than the holding frame portion 1211. Further, the outer peripheral edge portion of the holding frame portion 1211 is joined to the lower end portion of the inner hanging portion 121 c of the yoke body 121.
  • the bottom surface of the imaging module 14 is fixed to the upper surface of the holding frame portion 1211 (a part of the upper surface of the yoke 120) with a double-sided tape or a resin adhesive.
  • the upper plate portion 121a of the yoke body 121 to which the magnet portion 122 is fixed is located on the outer peripheral side with respect to the holding frame portion 1211 to which the imaging module 14 is fixed via the inner hanging portion 121c. , Located higher than the holding frame portion 1211. That is, the upper plate portion 121 a is disposed around the holding frame portion 1211 at a position farther away from the base member 111 in the Z direction than the holding frame portion 1211.
  • a step is formed between the holding frame portion 1211 and the upper plate portion 121a so as to bring the holding frame portion 1211 closer to the base member 111 than the upper plate portion 121a.
  • the imaging module 14 is fixed in the recess.
  • the yoke 120 prevents magnetic interference of the magnetic circuit having the magnet part 122 and the coil part 112 with respect to the imaging module 14.
  • the magnet unit 122 includes four rectangular parallelepiped permanent magnets 122A to 122D corresponding to the tilt coils 112A to 112D.
  • An electromagnet may be used instead of the permanent magnet.
  • the size of the permanent magnets 122A to 122D is set to be within the tilt coils 112A to 112D.
  • the permanent magnets 122A to 122D are arranged on the lower surface of each flat plate of the yoke 120 so that the magnetization direction is the Z direction, and fixed by, for example, adhesion.
  • the permanent magnets 122A to 122D are fixed via a positioning plate 126 formed so as to be arranged at a predetermined position.
  • the positioning plate 126 is made of a magnetic material or a non-magnetic material, has a shape corresponding to the shape of the lower surface of the upper plate portion 121a, and has four slits corresponding to the positions where the permanent magnets 122A to 122D are arranged.
  • the positioning plate 126 is fixed to the lower surface of the upper plate portion 121a with double-sided tape or an adhesive, and the permanent magnets 122A to 122D are fitted into the slits of the positioning plate 126 while being in contact with the lower surface of the upper plate portion 121a. Accordingly, the permanent magnets 122A to 122D are positioned and fixed with high accuracy with respect to the yoke 120 (see FIGS. 6 to 8).
  • the permanent magnets 122A to 122D are located between the inner hanging part 121c and the outer hanging part 121b of the yoke 120. Here, the permanent magnets 122A to 122D are opposed to each other at a position where a gap is provided for each of the inner hanging part 121c and the outer hanging part 121b.
  • the coil part 112 is located between the magnet part 122 and the yoke 120 (specifically, the yoke body 121) (see FIGS. 5 and 6).
  • the magnet part 122 is located on the winding axis of the winding of the coil part 112.
  • the magnet portion 122 and the coil portion 112 are formed by opening the central portion of the coil portion 112 along the bonding direction of the imaging module 14 in the yoke 120 and the base member 111, and the magnet portion 122 protrudes from the central portion of the coil portion 112.
  • the tilt coils 112A to 112D are located between the outer hanging part 121b and the permanent magnets 122A to 122D and between the inner hanging part 121c and the permanent magnets 122A to 122D.
  • the periphery of the coil portion 112 is covered with the yoke 120, it is possible to avoid the AF actuator of the imaging module 14 from being adversely affected due to the magnetic field due to the energization current of the coil portion 112.
  • the magnet part 122 and the coil part 112 that is, the magnetic circuit part having these parts are located on the outer peripheral side (specifically, the XY direction side) of the lower end part of the imaging module 14 and the holding frame part 1211. That is, the magnetic circuit unit including the magnet unit 122 and the coil unit 112 is not disposed directly below the lower end portion of the imaging module 14 and the holding frame unit 1211. That is, the magnet portion 122 (permanent magnets 122A to 122D) and the coil portion 112 (tilt coils 112A to 112D) are arranged on the outer peripheral side in the XY direction between the lower end portion of the imaging module 14 and the holding frame portion 1211 of the yoke 120. 111.
  • the elastic support portion 13 is composed of a rectangular member (so-called gimbal spring) having a biaxial gimbal mechanism.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the elastic support portion, and is a bottom view of the yoke to which the elastic support portion is attached.
  • the elastic support portion 13 has a central portion 13a and an outer gimbal 13c that is connected to the central portion 13a with an inner gimbal 13b interposed therebetween, and that rotates and swings about the X axis and the Y axis.
  • the gimbal which is the elastic support portion 13 is indicated by hatching in order to differentiate it from other constituent members.
  • the central portion 13a has a rectangular frame shape
  • the inner gimbal 13b has an intricate curved shape.
  • the outer gimbal 13c has two elongated plate shapes, and is disposed outside the pair of side portions facing each other at the central portion 13a in parallel with the respective side portions. It is joined to one end of the inner gimbal 13b at the center of the outer gimbal 13c. The other end of the inner gimbal 13b is joined to the central portion 13a.
  • the central portion 13a of the elastic support portion 13 is externally fitted to the protruding portion 111a of the base member 111 and bonded or welded.
  • the part of the outer peripheral side from the center part 111a will be in the state located at predetermined intervals from the upper surface of the base member 111.
  • the predetermined interval is a movable range when the elastic support portion 13 is rotated around the central axis in the X direction and the Y direction.
  • the outer gimbal 13 c of the elastic support portion 13 is bonded or welded to a pair of parallel sides on the lower surface of the holding frame portion 1211 of the yoke 120.
  • the movable body 12 is arranged in a state of being floated substantially at the center of the base member 111 and can swing and rotate about the X axis and the Y axis, and the X axis direction and the Y axis can be changed by the deformation of the inner gimbal 13b. It can move in the Z direction in addition to the direction. Since the elastic support portion 13 is fixed to the base member 111 by adhesion, a locking member such as the stopper described in Patent Document 1 is not necessary. An elastic support portion 13 is attached to the lower surface of the holding frame portion 1211 with the imaging module 14 bonded to the upper surface via an outer gimbal 13c.
  • the length of the elastic support portion 13 and the imaging module 14 that are separated in the Z direction is substantially equal to the thickness of the holding frame portion 1211. Thereby, the length of the camera module 100 itself in the Z direction can be shortened, that is, the height of the camera module 100 can be reduced.
  • the imaging module 14 includes a lens unit 141, an imaging element (not shown), an AF actuator 142, and an imaging module printed wiring board 143.
  • the imaging element is configured by, for example, a charge coupled device (CCD) image sensor, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, or the like.
  • the imaging element (not shown) is mounted on the imaging module printed wiring board 143.
  • the image sensor (not shown) captures the subject image formed by the lens unit 141.
  • the AF actuator 142 has, for example, an AF voice coil motor, and moves the lens unit 141 in the optical axis direction by using the driving force of the AF voice coil motor.
  • a known technique can be applied to the AF actuator 142.
  • the printed wiring board 143 for the imaging module is configured by a flexible printed circuit board having flexibility.
  • the imaging module printed wiring board 143 has a power line (not shown) for supplying power to a coil portion (not shown) of the AF actuator 142 and a signal line (not shown) for a video signal output from the imaging device. .
  • the printed wiring board 143 for the imaging module gets over the skirt member 114 from the inside of the skirt member 114 as shown in FIG. It is pulled out through 115b.
  • the portion over the skirt member 114 is a portion 143a formed in a bifurcated shape from the inside of the skirt member 114 as shown in FIG.
  • the printed wiring board 143 for the imaging module extends upward from the lower surface of the imaging module 14 and is bent so as to extend toward the outside of the skirt portion above the skirt member 114 at a predetermined interval.
  • the cover member 115 extends outward from the outlet 115b.
  • the drawn-out printed circuit board 143 for the imaging module is connected to the rigid FPC 117 of the fixed body 11.
  • the printed wiring board 143 for the imaging module is configured to be provided on the movable body 12, but does not hinder the movement of the movable body 12 because it has flexibility.
  • the imaging module printed wiring board 143 may be branched in the middle, and separate connectors may be attached to the power supply line and the video signal signal line.
  • the magnetic circuit portion having the magnet portion 122 (permanent magnets 122A to 122D) and the coil portion 112 (tilt coils 112A to 112D) is provided on the lower end portion of the imaging module 14 and the holding frame portion 1211 of the yoke 120. On the other hand, it is arranged on the base member 111 on the outer peripheral side in the XY direction.
  • the magnetic circuit unit is arranged at a position where a part of the magnetic circuit unit overlaps the lower end of the imaging module 14 and the holding frame unit 1211 of the yoke 120 in the XY direction. That is, one of the magnet part 122 and the coil part 112 (here, the magnet part 122) is arranged at a position where it overlaps in the X direction and the Y direction.
  • the permanent magnets 122A to 122D constituting the magnet portion 122 are positioned above the tilt coils 112A to 112D constituting the coil portion 112 and partially inserted inside the tilt coils 112A to 112D. Place with.
  • the permanent magnets 122A to 122D are arranged along the winding axis direction (Z direction) of the respective tilt coils 112A to 112D above the corresponding tilt coils 112A to 112D.
  • the imaging module 14 In the voice coil motor for OIS having the magnet part 122 and the coil part 112 arranged in this way, in the initial state where no current flows through the coil part 112, the imaging module 14 (movable body 12) has an optical axis in the Z direction. Held in a neutral position.
  • the offset position detected by the misalignment detection unit 40 is used.
  • the position of the movable body 12 is corrected via the driver IC 60, and the optical axis is positioned at a neutral position that coincides with the Z direction.
  • the movable body 12 including the imaging module 14 swings and rotates about the Y axis with the central portion 13a of the elastic support portion 13 as a fulcrum.
  • the movable body 12 including the imaging module 14 is centered around the X-axis with the central portion 13a of the elastic support portion 13 as a fulcrum. Oscillate and rotate. The movable body 12 swings and rotates until the driving force of the OIS voice coil motor (the force acting on the magnet portion 122) and the restoring force of the elastic support portion 13 are balanced.
  • the energization current of the coil unit 112 is controlled based on the detection result of the misalignment detection unit 40 so that the shake of the imaging module 14 is offset by the swinging rotation of the movable body 12. Thereby, the optical axis shift due to camera shake is corrected, and the optical axis direction is kept constant.
  • the swinging rotation of the movable body 12 is restricted by the restricting portion 114d of the skirt member 114, it is possible to prevent the movable body 12 from excessively swinging and rotating due to a drop impact or the like.
  • the shake detection unit 15 is mounted on the rigid FPC 117 via the relay substrate 30, and detects the shake (specifically, tilt) of the rigid FPC 117, that is, the shake (motion) of the camera module 100.
  • the shake detection unit 15 includes, for example, a camera module 100, that is, a gyro sensor that detects an angular velocity of an electronic apparatus (here, a smartphone) on which the camera module 100 is mounted.
  • the shake detection unit 15 detects shake in at least two axes (X axis and Y axis) orthogonal to the optical axis O.
  • the Z axis including the optical axis
  • X axis X axis
  • Y axis directions are detected. Can be detected.
  • the detection signal of the shake detection unit 15 (a signal indicating the shake and inclination of the rigid FPC 117) is output to the control unit via the relay board 30 and the rigid FPC 117.
  • the control unit controls the energization current of the coil unit 112 via the driver IC 60 based on the detection signal and the detection signal of the positional deviation detection unit 40 (Hall elements 40a and 40b).
  • the control unit (not shown) may be mounted on the imaging module printed wiring board 143 or may be mounted on the rigid FPC 117. Moreover, you may make it utilize the control part mounted in the smart phone M via the printed wiring board.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the relay board 30.
  • FIG. 9A is a plan view of the relay board 30
  • FIG. 9B is a partial cross-sectional view of the relay board
  • FIG. 9C is a bottom view of the relay board.
  • the relay substrate 30 is mounted on the rigid FPC 117 while being in surface contact, and a gyro sensor as the shake detection unit 15 is mounted on the surface 30a.
  • the relay substrate 30 is made of a material that has higher rigidity than the rigid FPC 117 and does not follow the deformation of the rigid FPC 117. It is desirable that the relay board 30 has heat insulation and insulation.
  • the relay substrate 30 is, for example, a ceramic substrate, and is preferably formed as a smooth flat surface on both the insulating and heat insulating front and back surfaces.
  • the relay board 30 electrically connects the gyro sensor that is the shake detection unit 15 and the circuit pattern in the rigid FPC 117.
  • the relay substrate 30 has a pad 32 corresponding to the output terminal or fixed terminal of the gyro sensor formed on the surface 31, and an external terminal portion 33 wired to the pad 32 on the surface 31 is formed on the lower surface side. Since the relay substrate 30 is a ceramic substrate, the relay substrate 30 can be configured to have an insulating property and a connection / disconnection property and a thickness. In the case of a ceramic substrate, an electrode can be formed on the substrate body by plating electrode processing.
  • the relay substrate 30 is formed in a rectangular shape in plan view including a plurality of layers, and includes a surface layer 30a, two intermediate layers 30b and 30c, and a back layer 30d that constitute the surface 31.
  • each of the layers 30a to 30d pads and wirings connected correspondingly in the thickness direction are formed.
  • a semicircular cutout is formed on the outer periphery of the intermediate layer 30c and the back surface layer 30d.
  • the external terminal portion 33 is configured by performing plating electrode processing (for example, gold plating) on the notch. That is, the external terminal portion 33 is connected to the pad 32 on the corresponding surface 31 via the wiring and pad of each layer 30a to 30d.
  • the external terminal portion 33 has an arc shape that opens to the side, the terminal can be disposed within the arc, that is, the terminal can be connected to the side of the relay board 30. As a result, the external terminal portion 33 can be arranged on the corresponding circuit pattern in the rigid FPC 117 and can be easily connected with solder from the side of the external terminal portion 33.
  • the relay board 30 is interposed between the rigid FPC 117 and the gyro sensor which is the shake detection unit 15, and the shake detection unit (gyro sensor) 15 and the shake detection unit 15 are arranged in the thickness direction of the relay board 30. Are connected to the circuit pattern of the rigid FPC 117 corresponding to the output terminal.
  • the shake detection unit (gyro sensor) 15 is mounted on the rigid FPC 117 of the camera module 100 without being provided on the side surface of the imaging module 14, and the camera shake angle, that is, the angle of the camera module 100 itself is detected. And output to the control unit.
  • the energizing current of the coil unit 112 is controlled via the driver IC 60 to move (tilt) the movable body 12 so as to obtain outputs (Hall output values) from the Hall elements 40a and 40b corresponding to the angles. Correct the shake.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the angle of the movable body 12 (synonymous with the angle of the imaging module fixed to the movable body 12) and the hall output value.
  • the value detected in the X-axis direction after adding the correction value is shown by a graph “ ⁇ ”
  • the value detected in the Y-axis direction after adding the correction value is shown by the graph “ ⁇ ”.
  • the outputs of the Hall elements 40a and 40b and the xtilt amount are linear, although they may be offset.
  • the output of the Hall elements 40a and 40b and the amount of ytilt have a linear output relationship.
  • the Hall output values output from the Hall elements 40a and 40b are the tilt amount (tilt amount) of the movable body 12 around the Y axis and the movable body 12 around the X axis.
  • the actual shake of the imaging module 14 is calculated from the output values output from the Hall elements 40a and 40b, and the shake of the imaging module 14 is corrected by moving the imaging module 14 using the output value.
  • the Hall element has a tilt angle (xtilt amount and vtilt amount) of the imaging module 14 on the movable body 12 side corresponding to the angle of the rigid FPC 117 itself on the fixed body 21 side detected by the shake detection unit 15 that is a gyro sensor.
  • the shake detection unit 15 that is a gyro sensor.
  • the actuator A for OIS has a gyro sensor as the shake detection unit 15 on the rigid FPC 117, and uses an inclination (shake) of the rigid FPC 117 detected by the gyro sensor, thereby using an elastic support unit (support unit). )
  • the image pickup module (driven part) 14 that is supported movably away from the rigid FPC 117 via 13 is tilted by the driving force of the voice coil motor having the coil part 112 and the magnet part 122 to perform shake correction. .
  • the OIS actuator A has one of the coil part 112 and the magnet part 122 disposed on the movable body 12, and the other of the coil part 112 and the magnet part 122 disposed on the fixed body 11,
  • the movable body 12 is movable with respect to the fixed body 11 in the X-axis direction (first direction) and the Y-axis direction (second direction).
  • the OIS actuator A includes a rigid FPC 117 on which a gyro sensor as the shake detection unit 15 is mounted, an elastic support unit 13 that movably supports the imaging module 14 apart from the rigid FPC 117, and an optical axis direction (imaging direction).
  • the X-axis position (first position) accompanying the movement in the X-axis direction (first direction) orthogonal to the rigid FPC 117 in the module 14 and the Y-axis direction (second) orthogonal to the X-axis position.
  • Hall elements (position detection units) 40a and 40b that detect the Y-axis position (second position) accompanying the movement in the direction of (2), and a voice coil motor having a coil unit 112 and a magnet unit 122.
  • the actuator A for OIS tilts the imaging module 14 by the driving force of the voice coil motor having the coil unit 112 and the magnet unit 122 based on the tilt of the rigid FPC 117 and the XY axis position (detection position) of the imaging module 14. To correct the shake.
  • a configuration using a rigid FPC is used as a circuit board on which an imaging module or the like is mounted, as in this embodiment.
  • the rigid FPC is desired to further reduce the height of the camera module, that is, to further reduce the height of the camera module, as the mobile terminal becomes thinner. From the viewpoint of limiting the height of the mounting space, not only reducing the height of mounting parts such as an imaging module but also reducing the thickness of the rigid FPC on which the gyro sensor (for Z-axis) is mounted in the camera module is considered.
  • the gyro sensor that is the shake detection unit 15 is mounted on the rigid FPC 117 via the relay board 30 that is higher in rigidity than the rigid FPC 117.
  • stress is generated in the bifurcated portion of the imaging module printed wiring board 143 (the portion 143 a that rides over the skirt member 114 in the cover member 115) and is transmitted to the rigid FPC 117 to be rigid.
  • the FPC 117 may be deformed and warped. Even in such a case, since the relay board 30 has higher rigidity than the rigid FPC 117, it does not deform following the deformation of the rigid FPC 117. Further, the deformation of the rigid FPC 117 itself is suppressed. Thereby, the relay board 30 maintains the connection state between the circuit pattern of the rigid FPC 117 and the external terminal portion 33, maintains the flat front and back surfaces, and generates external stress to the gyro sensor that is the shake detection portion 15. To prevent.
  • the output of the shake detection unit (gyro sensor) 15 is not offset, and deterioration of its output characteristics can be prevented.
  • the gyro sensor is mounted on the rigid FPC 117 via the relay substrate 30 (here, a ceramic substrate).
  • the relay substrate 30 here, a ceramic substrate.
  • the rigid FPC 117 is thinned (for example, 0.2 mm or less in thickness), no external stress is generated in the shake detection unit (gyro sensor) 15, and the shake detection unit ( While maintaining the characteristics of the gyro sensor), the overall height of the OIS camera module can be suppressed, that is, the height can be reduced.
  • another circuit board can be stacked and placed above the OIS camera module module, that is, above the shake detection unit (gyro sensor) 15 on the rigid FPC 117, the driver IC 60, etc., and the OIS camera module is mounted. It is possible to reduce the size and thickness of electronic devices such as portable terminals.
  • a mounting component such as a driver IC 60 or a chip component may be similarly mounted on the rigid FPC 117 via the relay substrate 30.
  • a mounting component such as a driver IC 60 or a chip component may be similarly mounted on the rigid FPC 117 via the relay substrate 30.
  • a gyro sensor is attached to the side surface of the AF actuator 142, heat may be transmitted to the gyro sensor depending on the heat generated when the AF actuator 142 is driven. Can be avoided.
  • the mounting of the shake detection unit 15 on the relay board 30 or the mounting of the relay board 30 on the rigid FPC 117 may be performed by using a solder paste while electrically connecting each other.
  • the shake detection unit 25 is attached to the movable body 22 (module guide 224), while the detection signal of the shake detection unit 25 is an OIS for the fixed body 21. It is output via the printed wiring board 213.
  • the OIS printed wiring board 213 obstructs the swinging rotation of the movable body 22 and decreases the sensitivity of the tilt operation, so that the driving force of the OIS actuator inevitably increases.
  • the shake detection unit 15 is not attached to the movable body 12 (specifically, the imaging module 14), and is rigid on the fixed body 11 side. It is mounted on the FPC 117. Then, the shake detection unit 15 does not detect the tilt of the imaging module 14 in the camera module 100, but detects the shake angle by detecting the tilt of the camera module 100 itself detected by the shake detection unit 15.
  • the movable portion 12 is moved by controlling the energization current of the coil portion 122 via the driver IC 60 so that the detection signal (Hall output value) is detected by the misalignment detection portion 40.
  • the shake correction can be performed without attaching the shake detection unit (gyro sensor) 15 to the imaging module 14.
  • the FPC for mounting the shake detection unit (gyro sensor) 15 is not necessary, and the number of man-hours can be reduced.
  • the movable area of the imaging module 14 that is movable within the skirt member 114, the movable area of the imaging module 14 can be increased and the range of shake correction can be increased because the shake detection unit 15 is not mounted.
  • the OIS printed wiring board 113 of the fixed body 11 can be used only for power feeding to the coil section 112, and can be omitted by preparing a separate power line. Thereby, cost reduction and space saving can be achieved.
  • the yoke 120 has a step that causes the holding frame portion 1211 of the imaging module 14 to be closer to the base member 111 than the upper plate portion 121a of either the coil portion 112 or the magnet portion 122. Therefore, since the mounting part of the imaging module 14 in the yoke 120 can be made lower than the part where the coil part 112 or the magnet part 122 is disposed, further reduction in the height can be realized more reliably. At the same time, since the height of the magnetic circuit section, that is, the length of the coil section 112 and the magnet section 122 is not limited, the magnetic efficiency is not reduced and the power consumption is not increased accordingly.
  • the space of the height required for the configuration of the magnetic circuit unit can be secured as long as the shake detection unit 15 is not attached to the side surface of the imaging module 14, and the outer peripheral space of the imaging module 14 is widely used.
  • the configuration of the magnetic circuit unit itself can be increased in the height direction.
  • the number of turns of the coil part 112 tilt coils 112A to 112D
  • the length of the magnet part 122 permanent magnets 122A to 122D
  • a so-called moving magnet type actuator in which the fixed body 11 has the coil portion 112 and the movable body 12 has the magnet portion 122 has been described.
  • the fixed body has the magnet portion.
  • the present invention can also be applied to a so-called moving coil type actuator in which the movable body has a coil portion.
  • the yoke is also disposed on the fixed body.
  • two sets of the tilt coil 112A, the permanent magnet 122A, the tilt coil 112C, and the permanent magnet 122C are arranged as a voice coil motor that swings and rotates the movable body 12 about the X axis, and the Y axis is
  • Two sets of a tilt coil 112B, a permanent magnet 122B, a tilt coil 112D, and a permanent magnet 122D are arranged as voice coil motors that swing and rotate the movable body 12 at the center. If at least one set is arranged, respectively. Good.
  • the positional deviation detection unit 40 is disposed on the fixed body 11 so as to face the bottom surface of the movable body 12. As a result, the positional deviation detection unit 40 makes the occupation space as small as possible and enables shake correction.
  • each component constituting the actuator A is preferably made of a material having high heat resistance (particularly the magnet portion 122). Thereby, it can respond to the soldering by a reflow system.
  • a conductive shield case may be provided outside the camera module 100 as a noise countermeasure.
  • a smartphone as a mobile terminal with a camera has been described as an example of a camera mounting device including the camera module 100, but the present invention can be applied as a camera mounting device as an information device or a transport device.
  • the present invention can be applied to a camera-equipped mobile phone, a notebook computer, a tablet terminal, a portable game machine, a web camera, and the like as a camera-mounted device.
  • the present invention can also be applied to a vehicle or a vehicle-mounted device with a camera (for example, a back monitor device or a drive recorder device) as a camera-mounted device.
  • FIG. 11 is a diagram showing an automobile C equipped with a vehicle-mounted camera module VC (Vehicle Camera).
  • FIG. 11A is a front view of the automobile C
  • FIG. 11B is a rear perspective view of the automobile C.
  • the automobile C is equipped with the camera module 100 described in the embodiment, for example, as an in-vehicle camera module VC.
  • This in-vehicle camera module VC is used for a back monitor, a drive recorder, a collision avoidance control, an automatic driving control, and the like.
  • SYMBOLS 11 Fixed body 12 Movable body 13 Elastic support part (support part) 13a Central part 13b Inner gimbal 13c Outer gimbal 14 Imaging module (driven part) DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 shake detection part 30 relay board 31 surface 32 pad 33 external terminal part 40 position shift detection part 40a, 40b hall element 60 driver IC DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Camera module 111 Base member 111a Protrusion part 112 Coil part 112A, 112B, 112C, 112D Tilt coil 113 Printed wiring board for OIS 114 Skirt member (cover member) 114a Receiving port 114d Restriction part 115 Cover member 115a Opening 117 Rigid FPC (fixed body) 121b Outer hanging part 121c Inner hanging part 122 Magnet part 122A, 122B, 122C, 122D Permanent magnet 141 Lens part 142 AF actuator

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Abstract

実装スペースが狭くても効率良く広い範囲での可動体である被駆動部(例えば撮像モジュール)振れを検出できるアクチュエーター。このアクチュエータにおいて、固定体には、固定体の振れを検出するジャイロセンサーと、レンズ部の光軸に直交する第1の方向の移動に伴う第1の位置を検出する第1のホール素子と、第1の方向と直交する第2の方向の移動に伴う第2の位置を検出する第2のホール素子と、が設けられ、前記ジャイロセンサーにより検出される固定体の振れと、第1及び第2のホール素子による検出位置とに基づいて前記被駆動部の振れを補正する。

Description

アクチュエーター、カメラモジュール及びカメラ搭載装置
 本発明は、振れ補正用のアクチュエーター、振れ補正機能を有するカメラモジュール及びカメラ搭載装置に関する。
 一般に、スマートフォン等の携帯端末には、小型のカメラモジュールが搭載されている。被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うオートフォーカス機能及び撮影時に生じる振れ(振動)を補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能(OIS:Optical Image Stabilization)を備えているものも多い。
 振れ補正の方式としては、撮像モジュールを一体的に傾けるモジュールチルト方式が知られている(例えば特許文献1及び特許文献2参照)。撮像モジュールとは、レンズ部と撮像素子(例えばCCD(Charge Coupled Device))を有するモジュールであり、オートフォーカス用のアクチュエーターを有するものも含まれる。
 以下において、オートフォーカス用のアクチュエーターを「AF用アクチュエーター」、振れ補正用のアクチュエーターを「OIS用アクチュエーター」と称する。
 OIS用アクチュエーターを用いて撮影時における手ぶれの補正を行うには、レンズ部の光軸と直交する面内に、互いに直交し合う、基準となる2軸(例えば、光軸をZ軸とするとX軸、Y軸)を設定し、X軸を回転の中心軸とする回転と、Y軸を回転の中心軸とする回転との両方の角速度を検出するために、それぞれの軸に平行な検出軸を有する2個のジャイロセンサーが必要となる。これらジャイロセンサーは、例えば、特許文献1に示すように、レンズ部とともに撮像モジュールに一体に設けられている。また、特許文献1では、撮像モジュールが実装される基板に、光軸と平行な検出軸を有するジャイロセンサーが実装されている。
 図1は、従来のモジュールチルト方式のカメラモジュールの一例を示す外観図である。図2は、従来のモジュールチルト方式のカメラモジュールの一例を示す分解斜視図である。
 図1、2に示すように、従来のモジュールチルト方式のカメラモジュール2は、固定体21、可動体22、弾性支持部23、撮像モジュール24、及び振れ検出部25を備える。固定体21、可動体22、及び弾性支持部23によって、OIS用アクチュエーターが構成される。
 固定体21は、ベース部材211、コイル部212、及びOIS用プリント配線基板213を有する。コイル部212は、ベース部材211に配置される。OIS用プリント配線基板213は、コイル部212に給電するとともに、振れ検出部25の検出信号を制御部に出力する。
 可動体22は、ヨーク221、マグネット部222、トッププレート223、及びモジュールガイド224を有する。ヨーク221及びマグネット部222は、トッププレート223に形成されたそれぞれの収容部に配置される。モジュールガイド224は、トッププレート223に固定される。一組のモジュールガイド224に挟持された空間に撮像モジュール24が配置され、固定される。
 弾性支持部23は2軸ジンバル機構を有し、外側ジンバルに可動体22(トッププレート223)が固定される。弾性支持部23は、ベース部材211の略中央に浮遊した状態で配置され、ストッパー231によって固定される。弾性支持部23は、光軸(Z軸)に直交するX軸及びY軸を中心として可動体22を揺動回転可能に支持する、すなわち傾斜可能に支持する。
 振れ検出部25は、例えば撮像モジュール24の角速度を検出するジャイロセンサーで構成される。振れ検出部25は、可動体22のモジュールガイド224の側面に固定される。振れ検出部25の検出信号は、固定体21であるOIS用プリント配線基板213を介して制御部に出力される。
 コイル部212及びマグネット部222によって、OIS用ボイスコイルモーター(VCM)が構成される。すなわち、コイル部212に電流が流れると、マグネット部222の磁界とコイル部212に流れる電流との相互作用により、コイル部212にローレンツ力が生じる(フレミング左手の法則)。コイル部212は固定されているので、マグネット部222に反力が働く。この反力がOIS用ボイスコイルモーターの駆動力となる。可動体22は、OIS用ボイスコイルモーターの駆動力と弾性支持部23の復元力(復帰力)とが釣り合う状態となるまで揺動回転する。これにより、手振れによる光軸のズレが補正され、光軸方向が一定に保持される。
特開2014-10287号公報 特開2004-153503号公報
 特許文献1に示すように、従来のモジュールチルト方式では、手振れ補正に必要なジャイロセンサーである振れ検出部25は、可動体22の側面部に固定され、撮像モジュール22の傾きを検出する構成が一般的である。
 近年では、携帯端末の薄型化、小型化に伴い、カメラモジュールのさらなる小型化、実装スペースの小スペース化により、可動体22の外形を小さくして、限られた実装スペースであっても、可動体の可動領域を効率良く確保したいという要望があった。
 本発明の目的は、実装スペースが狭くても効率良く広い範囲での可動体である被駆動部(例えば撮像モジュール)振れを検出できるアクチュエーター、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することである。特に、被駆動部(例えば撮像モジュール)の外形が小さくなるので、実装スペースが狭くても被駆動部の可動領域を広くして大きな振れの検出を実現することができるアクチュエーター、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することである。
 本発明に係るアクチュエーターは、コイル部及びマグネット部を有するボイスコイルモーターの駆動力によって、被駆動部を傾斜させて振れ補正を行うアクチュエーターであって、ベース部材を有し、前記被駆動部の外周側で前記ベース部材に前記コイル部及び前記マグネット部の何れか一方を配設して形成される固定体と、前記ベース部材とは反対側の面に前記被駆動部が載置される枠状の保持部材を有し、前記被駆動部の外周側で前記保持部材の前記ベース部材側の面に前記コイル部及び前記マグネット部の何れか他方を配設して形成される可動体と、前記ベース部材に配置され、前記固定体に対して前記可動体を傾斜可能に支持する支持部と、を備え、前記固定体には、前記固定体の振れを検出するジャイロセンサーと、前記被駆動部が備えるレンズ部の光軸に直交する第1の方向の移動に伴う第1の位置を検出する第1のホール素子と、前記第1の方向と直交する第2の方向の移動に伴う第2の位置を検出する第2のホール素子と、が設けられ、前記ジャイロセンサーにより検出される前記固定体の振れと、前記第1及び第2のホール素子による検出位置とに基づいて前記被駆動部の振れを補正する、構成を採る。
 本発明に係るカメラモジュールは、上記のアクチュエーターと、レンズ部及び撮像素子を有し、前記被駆動部として前記保持部材に接着される撮像モジュールと、を備える構成を採る。
 本発明に係るカメラ搭載装置は、情報機器または輸送機器であるカメラ搭載装置であって、上記のカメラモジュールを備える構成を採る。
 本発明によれば、実装スペースが狭くても効率良く広い範囲での可動体である被駆動部(例えば撮像モジュール)振れを検出できる。特に、被駆動部(例えば撮像モジュール)の外形が小さくなるので、実装スペースが狭くても被駆動部の可動領域を広くして大きな振れの検出を実現できる。
従来のモジュールチルト方式のカメラモジュールの一例を示す外観図 従来のモジュールチルト方式のカメラモジュールの一例を示す分解斜視図 本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールを搭載するスマートフォンを示す図 カメラモジュールの外観斜視図 カメラモジュールの分解斜視図 カメラモジュールのY方向に沿う断面図 カメラモジュールのX方向に沿う断面図 弾性支持部が取り付けられたヨークの底面図 中継基板の説明に供する図 可動体の角度とホール出力値の関係に供する図 本発明の一実施の形態に係る車載用カメラを搭載する自動車を示す図
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 図3は、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュール100を搭載するスマートフォンMを示す図である。図3AはスマートフォンMの正面図であり、図3BはスマートフォンMの背面図である。
 スマートフォンMは、例えば背面カメラOCとして、カメラモジュール100を搭載する。カメラモジュール100は、オートフォーカス機能及び手振れ補正機能を備え、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うとともに、撮影時に生じる手振れ(振動)を補正して像ぶれのない画像を撮影することができる。カメラモジュール100の手振れ補正機能には、モジュールチルト方式が採用される。モジュールチルト方式は、画面四隅に歪みが生じないという利点を有する。
 図4は、カメラモジュール100の外観斜視図である。図5は、カメラモジュール100の分解斜視図である。図6は、カメラモジュール100のY方向に沿う断面図である。図7は、カメラモジュール100のX方向に沿う断面図である。なお、図6及び図7は、特にボイスコイルモーター部分の磁気回路部を示す。
 ここでは、図4~7に示されるように、直交座標系(X,Y,Z)を使用して説明する。カメラモジュール100は、スマートフォンMで実際に撮影が行われる場合に、X方向が上下方向(又は左右方向)、Y方向が左右方向(又は上下方向)、Z方向(光軸方向を含む)が前後方向となるように搭載される。
 図4~図7に示すように、カメラモジュール100は、固定体11、可動体12、弾性支持部13、撮像モジュール(被駆動部)14、振れ検出部(ジャイロセンサー)15、中継基板30、位置ずれ検出部(傾き検出部)40及びドライバIC60等を備える。固定体11、可動体12、弾性支持部13及び振れ検出部(ジャイロセンサー)15によって、OIS用アクチュエーターAが構成される。OIS用アクチュエーターAは、更に、中継基板30を有して構成してもよい。OIS用アクチュエーターAにおいては、コイル部112及びマグネット部122を有するOIS用ボイスコイルモーターの駆動力を用いて振れ補正が行われる。
 固定体11は、スマートフォンMに実装したときに移動不能に固定される。固定体11は、弾性支持部13を介して可動体12を可動可能に支持する。固定体11は、ベース部材111、コイル部112、OIS用プリント配線基板113、スカート部材(カバー部材)114、本体カバー部材(以下、「カバー部材」という)115、及びリジッドフレキシブル基板(Rigid flexible printed wiring boardまたはRigid-flexible printed circuits、以下「リジッドFPC」という)117を有する。
 リジッドFPC117は、上述したように、ガラスエポキシなどの硬い材質からなるリジッド部と、組み込みや繰り返し屈曲のための曲げる部位にはフレキシブル基板(FPC:Flexible printed circuits)用の曲がる材料(ポリイミド)を使用した屈曲部とを有する。ここでは、FPC上にガラスエポキシ基板を貼設して構成され、FPCと同様の屈曲性を有すると共に、FPCよりも剛性の強い基板となっている。このように、リジッドFPC117では、リジッド部はリジッド基板と同等の剛性を持つことから部品実装性に優れており、且つ、屈曲部はFPCと同様の屈曲性を持つので、リジッド基板と比較して、剛性が低いが屈曲性を有することから、カメラモジュール100して搭載される機器(ここでは、スマートフォン)において三次元的に実装可能となっている。これにより、スマートフォンにおける実装密度が向上されている。
 リジッドFPC117上には、ベース部材111が配置されている。リジッドFPC117には、ベース部材111から離れた位置に、ドライバIC60と、後述する振れ検出部15が中継基板30を介して実装されている。また、リジッドFPC117には、ベース部材111の配置領域内で露出する位置ずれ検出部40が実装されている。
 ドライバIC(駆動部)60は、制御部の制御によりコイル部112に給電して可動体12を可動、つまり、可動体12に取り付けられる撮像モジュール14を駆動する。
 ベース部材111は、金属材料からなる略矩形状の部材であり、リジッドFPC117上に配置されている。ベース部材111を金属製とすることにより、樹脂製の場合に比較して強度が高くなるので、ベース部材111を薄くすることができ、ひいてはカメラモジュール100の低背化を図ることができる。
 ベース部材111は、中央に、弾性支持部13を固定するための角錐台状の突出部111aを有する。ベース部材111は、突出部111aの周囲に、コイル部112へ給電するためのパッド状の給電部111bを有する。ベース部材111は、突出部111aの周囲において給電部111bを避けて切り欠いた部位111Cに位置ずれ検出部40が配置されている。
 位置ずれ検出部40は、弾性支持部13を介して固定体11に取り付けられる可動体12の位置、つまり、撮像モジュール14の位置を、非接触で検出するものであり、その検出信号は、リジッドFPC117の回路に接続されている。位置ずれ検出部40を用いて可動体12つまり撮像モジュール14をセンシングし、撮像モジュール側に設けた振れ検出部15としてのジャイロセンサーによるセンシングを行うことなく、ジャイロセンサーを撮像モジュール側に設けることなく、可動体12つまり撮像モジュール14の振れを補正する。
 位置ずれ検出部40は、例えば、ホール素子等により構成される。ここでは、位置ずれ検出部40は、磁気式位置検出部としての2つのホール素子(第1のホール素子、第2のホール素子)40a、40bにより構成されている。位置ずれ検出部40としてのホール素子40a、40bは、後述するマグネット部122を構成する4つの永久磁石122A~122Dのうちの2片(永久磁石122C、122D)とそれぞれ離間して対向配置されている。各ホール素子40a、40bは、永久磁石122C、122DにおけるN極からS極への方向を横切るように配置される。具体的には、ホール素子40a、40bは、ベース部材111において、コイル部112のY軸、X軸方向に沿って、コイル部112におけるチルトコイル112C、112Dに並んで実装されている。ここでは、ホール素子40a、40bは、チルトコイル112C、112Dよりも中心(光軸)側に配置されている。チルトコイル112C、112D内には、永久磁石122C、122Dがそれぞれ配置されるので、ホール素子40a、40bは、それぞれ永久磁石122C、122Dと対向して位置する構成となっている。
 詳細には、一方のホール素子40aは、そのホール素子40aが光軸に対して第1の方向(ここでは、X方向であり、例えば前後方向)の前側に配置され、それと対向する永久磁石122Cの磁力を検出することにより、第1の方向(X方向、前後方向)の移動(揺動)に伴う第1の位置を検出する。例えば、ホール素子40aは、Y軸を中心に回動可能或いは弾性支持部13(内側ジンバル13b)の変形によりX軸方向に移動可能な永久磁石122Cの位置を検出し、これを第1の位置としてもよい。
 他方のホール素子40bは、そのホール素子40bが光軸Oに対して第2の方向(ここでは、Y方向であり、例えば左右方向)の右側に配置されており、それと対向する永久磁石122Dの磁力を検出することにより、第2の方向(Y方向、左右方向)の移動(揺動)に伴う第2の位置を検出する。例えば、ホール素子40bは、X軸を中心に回動可能或いは弾性支持部13(内側ジンバル13b)の変形によりY軸方向に移動可能な永久磁石122Dの位置を検出し、これを第2の位置としてもよい。ホール素子40a、40bが検出する永久磁石122CのX軸方向の移動量或いはY軸方向の移動量を、X軸及びY軸を中心として回転(揺動)する際の水平方向に対して傾斜する位置や、この回転に伴う永久磁石122C、122DのX軸或いはY軸方向に移動する位置等としてもよい。例えば、第1のホール素子40aが検出する第1の位置と、第2のホール素子40bが検出する第2の位置とは、X軸及びY軸を中心に回転可能で且つX軸、Y軸及びZ軸方向にも移動可能に弾性支持される撮像モジュール14における位置である。
 これにより、ホール素子40aは、永久磁石122CのX軸方向の移動量を検出でき、ホール素子40bは、永久磁石122DのY軸方向の移動量を検出できる。つまり、ホール素子40a、40bは、撮像モジュールのX軸方向、Y軸方向の移動量を検出できる。このように、ホール素子40a、40bは、撮像モジュールのX軸方向、Y軸方向の移動量、すなわち、光軸に対する直交する平面上での移動を検出する。
 これにより、制御部は、振れ検出部(ジャイロセンサー)15により検出されるリジッドFPC117(固定体11或いはカメラモジュール100自体)の振れと、ホール素子40a、40bによる検出位置とに基づいてドライバIC60を介して可動体12(撮像モジュール14)を可動して、撮像モジュールのX軸方向、Y軸方向の移動量に相当する位置や、正確な補正位置、つまり、基準位置まで移動させて撮像モジュール14の振れを補正できる。
 また、ホール素子40a、40b(位置ずれ検出部40)は、撮像モジュールのX軸方向、Y軸方向の移動量を検出できるので、撮像モジュール14の自重によるオフセット(自重だれ)、或いは、可動体12を固定体11に取り付けられた際の撮像モジュール14のFPCの反力によるオフセットを検出する。これにより、カメラモジュール100は、位置ずれ検出部40を用いて、撮像モジュール14のオフセット位置を検出して補正することにより、撮像モジュール14を傾くこと無く正確に位置させることができる。
 また、ベース部材111は、周縁部を構成する4辺の中央部分に、カバー部材115及びスカート部材114を固定する際の位置決めを行う突出辺部1111を有する。この突出辺部1111は、スカート部材114及びカバー部材115が取り付けられた際に、それぞれの切り欠き部1141、1151に係合する。具体的には、スカート部材114は、切り欠き部1141を、突出辺部1111に係合することにより、ベース部材111の外周縁に外嵌して位置決め固定される。カバー部材115は、切り欠き部1151をベース部材111の突出辺部1111に係合させるとともに、スカート部材114の外周面に外嵌させる。これにより、カバー部材115もベース部材111の突出辺部1111により位置決めされる。
 コイル部112は、4つのチルトコイル112A~112Dで構成され、突出部111aを囲繞するようにベース部材111に配置される。コイル部112(チルトコイル112A~112D)は、コイルの巻回軸を、ベース部材111とヨーク(保持部材)120との対向方向(ここでは、Z方向)に向けて配設されている。コイル部112(チルトコイル112A~112D)には、給電部111bを介して給電が行われる。
 チルトコイル112A、112CはX方向に対向し、可動体12を、Y軸を中心に回転揺動(θY)させる場合(例えば、第1の方向に移動させる場合)に使用される。チルトコイル112B、112DはY方向に対向し、可動体12を、X軸を中心に回転揺動(θX)させる場合(例えば、第2の方向に移動させる場合)に使用される。
 OIS用プリント配線基板113は、コイル部112に給電するための電源ライン(図示略)を有する。OIS用プリント配線基板113は、ベース部材111の底面に固定され、電源ラインは、ベース部材111の給電部111bに電気的に接続される。
 スカート部材114は、4つの壁体114bを矩形枠状に連結した部材であり、撮像モジュール14の受容口114aを有する。スカート部材114は、ベース部材111の突出辺部1111に対応する位置、つまり、スカート部材114の各壁体114bの下端部の中央部分に、切り欠き部1141を有する。スカート部材114の各壁体114bの上部には、各上部から内側に僅かに張り出して形成された矩形枠状の規制部114dを有し、規制部114dは、枠状内、つまり、スカート部材114の受容口114a内に配置される可動体12が過剰に傾斜するのを防止する。
 スカート部材114は、ベース部材111に弾性支持部13を介して可動体12が取り付けられた後、ベース部材111の外周縁に外嵌することにより固定される。ベース部材111とスカート部材114との間に可動体12が挟装されることになる。
 カバー部材115は、上面の蓋部分に開口(開口部)115aを有する有蓋矩形筒状の部材である。カバー部材115は、開口部115aを介して撮像モジュール14のレンズ部141を外部に臨ませる。カバー部材115は、筒状の周壁部分の下端部に、ベース部材111の突出辺部1111に対応する位置に形成された切り欠き部1151を有する。
 カバー部材115は、OIS用アクチュエーターAに撮像モジュール14が搭載された後、スカート部材114に外嵌して、切り欠き部1151をベース部材111の突出辺部1111に係合させることによりベース部材111に固定される。カバー部材115の一側面には、撮像モジュール用プリント配線基板143を外部に引き出すための引出口115bが形成されている。引出口115bは、カバー部材115の一側面の一部を加工して外方に張り出すフード部115cを形成することによって、フード部115cの下方に形成されている。
 可動体12は、固定体11に対してX軸及びY軸を中心に揺動回転する。可動体12は、ヨーク(保持部材)120、マグネット部122、及び位置決めプレート126を有する。OIS用アクチュエーターAに撮像モジュール14を実装する際、ヨーク120は、撮像モジュール14を直接保持する。撮像モジュール14は、例えば両面テープ或いは樹脂製の接着剤等によって、ヨーク120の上面に接着される。この構成により、特許文献1に記載のモジュールガイドのような位置決め部材を用いることなく、治具を使用することにより、ヨーク120に撮像モジュール14を高精度で位置決めして固定することができる。
 ヨーク120は、磁性材料により形成された矩形枠状の部材であり、矩形枠状のヨーク本体(保持部本体)121と、ヨーク本体121の枠状内側に設けられ、且つ、載置される撮像モジュール14を固定する平枠状の保持枠部1211とを有する。
 ヨーク本体121は、下面にマグネット部122が固定される4つの平板を矩形状に連結した平枠状の上板部121aを有する。ヨーク本体121は、上板部121aの外周縁部(具体的には、上板部121aを構成する各平板の外縁部)に沿って、下方に向けて突出し垂れ下がるように形成された外側垂下部121bを有する。また、ヨーク本体121は、上板部121aの内周縁部(具体的には、上板部121aを構成する各平板の内縁部)に沿って、下方に向けて突出し垂れ下がるように形成された内側垂下部121cを有する。すなわち、ヨーク本体121の1辺の断面形状は、ベース部材111側に開口する凹状であり、つまり、下方に開口する「U」字状となっている。この凹状内の底面である上板部121aが、保持枠部1211よりもベース部材111から離間する位置に位置する。また、ヨーク本体121の内側垂下部121cの下端部に保持枠部1211の外周縁部が接合されている。保持枠部1211の上面(ヨーク120の上面の一部)に、撮像モジュール14の底面が両面テープ或いは樹脂製の接着剤により固定される。
 このように、ヨーク120では、マグネット部122が固定されるヨーク本体121の上板部121aは、内側垂下部121cを介して、撮像モジュール14が固定される保持枠部1211より外周側で、且つ、保持枠部1211よりも高い位置に位置している。つまり、上板部121aは、保持枠部1211の周囲で、保持枠部1211よりもベース部材111からZ方向に離れた位置に配置されている。
 この構成により、保持枠部1211と上板部121aとの間には、保持枠部1211を上板部121aよりもベース部材111に近接させる段差が形成され、ヨーク120全体では、中央に凹状部が形成され、この凹部内に撮像モジュール14が固定される。このヨーク120によって、マグネット部122及びコイル部112を有する磁気回路の撮像モジュール14に対する磁気干渉を防止している。
 マグネット部122は、チルトコイル112A~112Dに対応する、直方体状の4つの永久磁石122A~122Dで構成される。永久磁石の代わりに電磁石を用いてもよい。永久磁石122A~122Dの大きさは、チルトコイル112A~112Dの内側に収まる程度とされる。
 永久磁石122A~122Dは、ヨーク120のそれぞれの平板の下面に、着磁方向がZ方向となるように配置され、例えば接着により固定される。ここでは、永久磁石122A~122Dを所定の位置に配置されるように形成された位置決めプレート126を介して固定されている。位置決めプレート126は、磁性材料或いは非磁性材料で形成され上板部121aの下面の形状に対応した形状をなし、永久磁石122A~122Dの配置箇所に対応した4つのスリットが形成されている。この位置決めプレート126を上板部121aの下面に両面テープ或いは接着剤等により固定し、位置決めプレート126の各スリットに永久磁石122A~122Dを上板部121aの下面に接触させつつ填め込む。これにより、ヨーク120に対して永久磁石122A~122Dは高精度で位置決めされて固定される(図6~図8参照)。
 また、永久磁石122A~122Dは、ヨーク120の内側垂下部121cと外側垂下部121bの間に位置する。ここでは、永久磁石122A~122Dは、内側垂下部121cと外側垂下部121bのそれぞれに対してギャップを設けた位置で、それぞれに対向する。
 マグネット部122とヨーク120(詳細にはヨーク本体121)との間にコイル部112が位置する(図5、6参照)。マグネット部122は、コイル部112の巻線の巻回軸上に位置する。マグネット部122及びコイル部112は、ヨーク120及びベース部材111において、コイル部112の中央部を撮像モジュール14の接着方向に沿って開口させ、このコイル部112の中央部にマグネット部122が突出するように配置されている。
 具体的には、外側垂下部121bと永久磁石122A~122Dとの間、及び内側垂下部121cと永久磁石122A~122Dの間にチルトコイル112A~112Dが位置する。このように、コイル部112の周囲はヨーク120によって覆われるので、コイル部112の通電電流による磁界に起因して、撮像モジュール14のAF用アクチュエーターが悪影響を受けるのを回避できる。
 また、マグネット部122及びコイル部112、つまりこれらを有する磁気回路部が、撮像モジュール14の下端部と保持枠部1211の外周側(具体的には、XY方向側)に位置する。つまり、マグネット部122及びコイル部112を有する磁気回路部は、撮像モジュール14の下端部と保持枠部1211の真下には配置されていない。すなわち、マグネット部122(永久磁石122A~122D)及びコイル部112(チルトコイル112A~112D)は、撮像モジュール14の下端部とヨーク120の保持枠部1211とのXY方向の外周側で、ベース部材111上に配置されている。
 弾性支持部13は、2軸ジンバル機構を有する矩形状の部材(いわゆるジンバルばね)で構成される。図8は、弾性支持部の説明に供する図であり、弾性支持部が取り付けられたヨークの底面図である。
 弾性支持部13は、図8に示すように、中央部13aと、中央部13aに内側ジンバル13bを介在して連接されX軸及びY軸を中心に回転揺動する外側ジンバル13cを有する。なお、図8では、弾性支持部13であるジンバルを、他の構成部材と差別化するためにハッチングで示している。図8に示すように、中央部13aは矩形枠状を有し、内側ジンバル13bは入り組んだ湾曲形状を有する。外側ジンバル13cは、ここでは2本の細長板状を有し、中央部13aで互いに対向する一対の辺部の外側に、それぞれの辺部と平行に配置されている。外側ジンバル13cの中央部で内側ジンバル13bの一端と接合されている。なお、内側ジンバル13bの他端は中央部13aに接合されている。
 弾性支持部13の中央部13aが、ベース部材111の突出部111aに外嵌して接着または溶接される。これにより、弾性支持部13では、図7に示すように、中央部111aより外周側の部分は、ベース部材111の上面から所定間隔して位置した状態となる。なお、この所定間隔は、弾性支持部13が可動するX方向、Y方向の中心軸回りに回動する際の可動範囲となる。また、図8に示すように、弾性支持部13の外側ジンバル13cは、ヨーク120の保持枠部1211の下面の平行な一対の辺部に接着または溶接される。これにより、可動体12は、ベース部材111の略中央に浮遊した状態で配置され、X軸及びY軸を中心として揺動回転可能となるとともに、内側ジンバル13bの変形によりX軸方向及びY軸方向に加えてZ方向にも移動可能である。弾性支持部13は、ベース部材111に接着により固定されるので、特許文献1に記載のストッパーのような係止部材は必要ない。また、撮像モジュール14が上面に接着された保持枠部1211の下面に、弾性支持部13が、外側ジンバル13cを介して取り付けられている。弾性支持部13と撮像モジュール14とのZ方向に離れた長さは、ほぼ保持枠部1211の厚み分となる。これにより、カメラモジュール100自体のZ方向の長さの短縮化、つまり、カメラモジュール100の低背化を図ることができる。
 撮像モジュール14は、レンズ部141、撮像素子(図示略)、AF用アクチュエーター142、及び撮像モジュール用プリント配線基板143を有する。
 撮像素子(図示略)は、例えばCCD(charge coupled device)型イメージセンサー、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型イメージセンサー等により構成される。撮像素子(図示略)は、撮像モジュール用プリント配線基板143に実装される。撮像素子(図示略)は、レンズ部141により結像された被写体像を撮像する。
 AF用アクチュエーター142は、例えばAF用ボイスコイルモーターを有し、AF用ボイスコイルモーターの駆動力を利用して、レンズ部141を光軸方向に移動させる。AF用アクチュエーター142には、公知の技術を適用できる。
 撮像モジュール用プリント配線基板143は、ここでは、可撓性を有するフレキシブルプリント基板(Flexible printed circuits)により構成される。撮像モジュール用プリント配線基板143は、AF用アクチュエーター142のコイル部(図示略)に給電するための電源ライン(図示略)及び撮像素子から出力される映像信号用の信号ライン(図示略)を有する。撮像モジュール用プリント配線基板143は、OIS用アクチュエーターAに撮像モジュール14を搭載したときに、図7に示すように、スカート部材114の内側からスカート部材114を乗り超えて、カバー部材115の引出口115bを介して外部に引き出される。スカート部材114を乗り超える部分は、ここでは図5に示すようにスカート部材114の内側から二股状に形成された部分143aとなっている。詳細には、撮像モジュール用プリント配線基板143は、撮像モジュール14の下面から上方に延出し、スカート部材114から所定間隔を空けた上方で、スカート部の外側に向かって延びるように折曲され、カバー部材115の引出口115bから外部に延出している。引き出された撮像モジュール用プリント配線基板143は、固定体11のリジッドFPC117に接続される。このように、撮像モジュール用プリント配線基板143は、可動体12に設けられた構成であるが、可撓性を有するため、可動体12の可動を妨げることはない。なお、撮像モジュール用プリント配線基板143を途中で枝分かれさせて、電源ラインと、映像信号用の信号ラインとに別々のコネクタを装着するようにしてもよい。
 OIS用アクチュエーターAにおいては、マグネット部122(永久磁石122A~122D)及びコイル部112(チルトコイル112A~112D)を有する磁気回路部は、撮像モジュール14の下端部及びヨーク120の保持枠部1211に対して、XY方向の外周側で、ベース部材111上に配置される。
 磁気回路部は、撮像モジュール14の下端部及びヨーク120の保持枠部1211にXY方向で、磁気回路部の一部が重なる位置に配置される。つまり、マグネット部122及びコイル部112の一方(ここでは、マグネット部122)がX方向及びY方向で重なる位置に配置されている。ここでは、マグネット部122を構成する永久磁石122A~122Dは、コイル部112を構成するチルトコイル112A~112Dの上方で、且つ、チルトコイル112A~112D内側に一部を挿入して位置された状態で配置する。これにより、永久磁石122A~122Dは、それぞれ対応するチルトコイル112A~112Dの上方で、各チルトコイル112A~112Dの巻回軸方向(Z方向)に沿って配置されている。
 このように配置されるマグネット部122及びコイル部112を有するOIS用ボイスコイルモーターにおいて、コイル部112に電流が流れていない初期状態では、撮像モジュール14(可動体12)は、光軸がZ方向と一致する中立位置に保持される。ここで、可動体12を固定体11に取り付けた際に、撮像モジュール14(可動体12)が自重だれ等により中立位置からオフセットしている場合、位置ずれ検出部40で検出したオフセット位置を用いて、ドライバIC60を介して可動体12の位置を補正して、光軸をZ方向と一致する中立位置に位置させる。
 コイル部112に電流が流れると、マグネット部122の磁界とコイル部112に流れる電流との相互作用により、コイル部112にZ方向のローレンツ力が生じる(フレミング左手の法則)。コイル部112は固定されているので、可動体12であるマグネット部122に反力が働く。この反力がOIS用ボイスコイルモーターの駆動力となる。
 具体的には、X軸方向に対向するチルトコイル112A、112Cに互いに逆向きの電流を流すと、永久磁石122A、122CにはZ方向において互いに逆向きの力が働く。したがって、撮像モジュール14を含む可動体12は、弾性支持部13の中央部13aを支点として、Y軸を中心に揺動回転する。同様に、Y軸方向に対向するチルトコイル112B、112Dに互いに逆向きの電流を流すと、撮像モジュール14を含む可動体12は、弾性支持部13の中央部13aを支点として、X軸を中心に揺動回転する。OIS用ボイスコイルモーターの駆動力(マグネット部122に働く力)と、弾性支持部13の復元力が釣り合うまで、可動体12は揺動回転する。
 このとき、可動体12の揺動回転によって、撮像モジュール14の振れが相殺されるように、位置ずれ検出部40の検出結果に基づいてコイル部112の通電電流が制御される。これにより、手振れによる光軸のズレが補正され、光軸方向が一定に保持される。
 また、スカート部材114の規制部114dによって可動体12の揺動回転が規制されるので、落下衝撃等によって可動体12が過剰に揺動回転するのを防止することができる。
 振れ検出部15は、リジッドFPC117上に中継基板30を介して実装されており、リジッドFPC117の振れ(具体的には、傾き)、つまり、カメラモジュール100の振れ(動き)を検出する。振れ検出部15は、例えばカメラモジュール100、すなわち、カメラモジュール100が搭載された電子機器(ここではスマートフォン)の角速度を検出するジャイロセンサーで構成される。振れ検出部15は、少なくとも光軸Oに対して直交する2軸(X軸、Y軸)方向の振れを検出するが、ここでは、Z軸(光軸も含む)、X軸、Y軸方向の振れを検出できる。
 振れ検出部15の検出信号(リジッドFPC117の振れ、傾きを示す信号)は、中継基板30及びリジッドFPC117を介して制御部に出力される。制御部は、この検出信号と、位置ずれ検出部40(ホール素子40a、40b)の検出信号とに基づいてドライバIC60を介してコイル部112の通電電流を制御する。なお、制御部(図示略)は、撮像モジュール用プリント配線基板143に実装するようにしてもよいし、リジッドFPC117に実装するようにしてもよい。また、プリント配線基板を介してスマートフォンMに実装されている制御部を利用するようにしてもよい。
 図9は、中継基板30の説明に供する図であり、図9Aは、中継基板30の平面図、図9Bは同中継基板の部分断面図、図9Cは、中継基板の底面図である。中継基板30は、リジッドFPC117上に面接触しつつ実装されるとともに、その表面30aには振れ検出部15であるジャイロセンサーが実装される。
 中継基板30は、リジッドFPC117よりも剛性が高くリジッドFPC117の変形に追従しない材料で形成される。中継基板30は、断熱性、絶縁性を有することが望まし。中継基板30は、例えばセラミック基板であり、絶縁性、断熱性表裏面とも平滑なフラット面として形成されることが好ましい。中継基板30は、振れ検出部15であるジャイロセンサーと、リジッドFPC117における回路バターンとを電気的に接続する。
 中継基板30は、表面31にジャイロセンサーの出力端子または固定端子に対応したパッド32が形成され、下面側には、表面31のパッド32に配線される外部端子部33が形成されている。中継基板30は、セラミック基板であることから、絶縁性、断接性を有するとともに、厚みを有して構成することができる。また、セラミック基板であれば、基板本体にメッキ電極処理により電極を形成できる。ここでは、中継基板30は、複数層からなる平面視矩形状に形成されており、表面31を構成する表面層30a、2つの中間層30b、30c及び裏面層30dを有する。
 各層30a~30dには厚み方向にそれぞれ対応して接続されるパッド、配線が形成されている。特に、中間層30c、裏面層30dの外周には、半円状の切欠部が形成されている。この切欠部にメッキ電極処理(例えば、金メッキ)が施されることで外部端子部33を構成している。すなわち、外部端子部33はそれぞれ、各層30a~30dの配線、パッドを介して、対応する表面31のパッド32に接続されている。
 この外部端子部33は側方に開口する円弧状であるので、この円弧内に端子を配置、つまり、中継基板30の側方で端子を接続することができる。これにより、外部端子部33を、リジッドFPC117において対応する回路パターン上に配置して、外部端子部33の側方から、半田で容易に接続できる。
 このように中継基板30は、リジッドFPC117と振れ検出部15であるジャイロセンサーとの間に介設されて、中継基板30の厚み方向で、振れ検出部(ジャイロセンサー)15と、振れ検出部15の出力端子に対応するリジッドFPC117の回路バターンとを接続する。
 本実施の形態では、振れ検出部(ジャイロセンサー)15を、撮像モジュール14の側面に設けることなく、カメラモジュール100のリジッドFPC117上に実装し、手振れ角度、つまり、カメラモジュール100自体の角度を検出して制御部に出力する。制御部では、その角度相当のホール素子40a、40bからの出力(ホール出力値)を得るように、ドライバIC60介してコイル部112の通電電流を制御し、可動体12を可動(チルト)させて、振れを補正する。
 図10は、可動体12の角度(可動体12に固定される撮像モジュールの角度と同義)と、ホール出力値の関係の説明に供する図である。図10では、補正値を加えてX軸方向で検出した値を「〇」のグラフで示し、補正値を加えてY軸方向で検出した値を「□」のグラフで示す。
 図10に示すように、オフセットすることはあるもののホール素子40a、40bの出力とxtilt量(X軸を中心として可動した可動量、具体的にはX軸を中心とする傾き量)とはリニアに出力される関係を有する。なお、ホール素子40a、40bの出力とytilt量(Y軸を中心として可動した可動量、具体的にはY軸を中心とする傾き量)とも同様に、リニアに出力される関係を有する。
 このように、本実施の形態では、ホール素子40a、40bが出力するホール出力値は、Y軸を中心とした可動体12の傾き量(tilt量)及びX軸を中心とした可動体12の傾き量(tilt量)に基づいた可動体12(撮像モジュール14)のX軸方向及びY軸方向の移動量を意味する。この関係に基づいて、ホール素子40a、40bが出力する出力値から実際の撮像モジュール14の振れを算出し、出力値を用いて撮像モジュール14を可動して撮像モジュール14の振れを補正する。すなわち、ジャイロセンサーである振れ検出部15で検出される固定体21側のリジッドFPC117自体の角度に相当する可動体12側の撮像モジュール14の傾斜角度(xtilt量及びvtilt量)となるホール素子の出力値(検出位置)を得るように、可動体12(モジュール14)を移動(チルト)させることにより、振れ検出部15で検出する角度と、ホール素子40a、40bの検出位置とを用いて、撮像モジュール14の傾斜角度を補正可能となっている。
 本実施の形態のOIS用アクチュエーターAは、振れ検出部15であるジャイロセンサーをリジッドFPC117上に有し、ジャイロセンサーにより検出されるリジッドFPC117の傾き(振れ)を用いて、弾性支持部(支持部)13を介してリジッドFPC117から離間して可動自在に支持される撮像モジュール(被駆動部)14を、コイル部112及びマグネット部122を有するボイスコイルモーターの駆動力によって傾斜させて振れ補正を行う。
 具体的には、OIS用アクチュエーターAは、コイル部112及びマグネット部122の何れか一方を可動体12に配置し、コイル部112及びマグネット部122の何れか他方を固定体11に配置して、可動体12が固定体11に対して、X軸方向(第1の方向)、Y軸方向(第2の方向)への移動可能となっている。また、OIS用アクチュエーターAは、振れ検出部15であるジャイロセンサーが実装されるリジッドFPC117と、撮像モジュール14をリジッドFPC117から離間して可動自在に支持する弾性支持部13と、光軸方向(撮像モジュール14においてリジッドFPC117との対向方向)と直交するX軸方向(第1の方向)の移動に伴うX軸位置(第1の位置)、及び、X軸位置と直交するY軸方向(第2の方向)の移動に伴うY軸位置(第2の位置)を検出するホール素子(位置検出部)40a、40bと、コイル部112及びマグネット部122を有するボイスコイルモーターと、を有する。OIS用アクチュエーターAは、リジッドFPC117の傾きと、撮像モジュール14のXY軸位置(検出位置)とに基づいて、コイル部112及びマグネット部122を有するボイスコイルモーターの駆動力によって、撮像モジュール14を傾斜させて振れ補正を行う。
 ところで、携帯端末等において、撮像モジュール等が実装される回路基板としては、本実施の形態のように、リジッドFPCを用いる構成が用いられる。リジッドFPCは、近年では、携帯端末の薄型化に伴い、カメラモジュールの高さをさらに抑える、つまり、カメラモジュールのさらなる低背化が望まれている。実装スペースの高さ制限の観点から、撮像モジュール等の実装部品の低背化は勿論のこと、カメラモジュールにおいてジャイロセンサ(Z軸用)が実装されるリジッドFPC自体の薄肉化も検討される。しかしながら、カメラモジュールを斜めに支持可能な従来の構造ではカメラモジュールの低背化のために、カメラモジュールやジャイロセンサーを実装したリジッドFPCを薄肉化する場合、リジッドFPCは、剛性が低下して反り易くなることが知られている。よって、リジッドFPCを薄肉化すると、リジッドFPC自体の反りにより、リジッドFPC上に実装されたジャイロセンサーに外部応力が発生し、この外部応力に起因してジャイロセンサーの出力にオフセットがかかりその特性が悪化する恐れがある。よって、ジャイロセンサーが実装されたリジッドFPCを有するカメラ装置に適用して、リジッドFPCを薄肉化しても、ジャイロセンサーに外部応力を発生せず、低背化を実現することが望まれていた。
 本実施の形態では、振れ検出部15であるジャイロセンサーは、リジッドFPC117よりも剛性の高い中継基板30を介して、リジッドFPC117に実装されている。例えば、撮像モジュール14の揺れによって、撮像モジュール用プリント配線基板143の二股に分かれた部分(カバー部材115内でスカート部材114を乗り超える部分143a)に応力が発生し、リジッドFPC117に伝達されてリジッドFPC117が変形して反る場合がある。このような場合でも、中継基板30は、リジッドFPC117よりも剛性が高いので、リジッドFPC117の変形に追従して変形することがない。また、リジッドFPC117自体の変形を抑制する。これにより、中継基板30は、リジッドFPC117の回路パターンと外部端子部33との接続状態を維持し、フラットな表裏面を維持して、振れ検出部15であるジャイロセンサーへの外部応力の発生を防止する。
 これにより、振れ検出部(ジャイロセンサー)15の出力がオフセットすることがなく、その出力特性の悪化を防止することができる。
 よって、リジッドFPCに直接ジャイロセンサーを実装する従来のジャイロセンサーの実装構造と異なり、中継基板30(ここではセラミック基板)を介してリジッドFPC117に実装されている。実装方法としては、例えば、振れ検出部15であるジャイロセンサーを中継基板30に実装してからリジッドFPC117に実装することができる。
 このように本実施の形態によれば、リジッドFPC117を薄肉化(例えば厚さ0.2mm以下)しても振れ検出部(ジャイロセンサー)15に外部応力が発生することがなく、振れ検出部(ジャイロセンサー)の特性を維持しつつ、OISカメラモジュールの全体的な高さを抑える、つまり、低背化を図ることができる。これにより、このOISカメラモジュールモジュールの上方、つまり、リジッドFPC117上の振れ検出部(ジャイロセンサー)15、ドライバIC60等の上方に、他の回路基板を積層して配置可能となり、OISカメラモジュールが搭載される携帯端末等の電子機器の小型化、薄型化を実現できる。
 なお、リジッドFPC117上において、中継基板30を介して、ドライバIC60やチップ部品等の実装部品を同様にして実装してもよい。これにより振れ検出部15を実装した際と同様に、リジッドFPC117が変形しても(反っても)、中継基板30に実装された実装部品への外部応力の発生を防止できる。
 また、AF用アクチュエーター142の側面にジャイロセンサーが取り付けられている場合、AF用アクチュエーター142の駆動時の発熱によっては、ジャイロセンサーに熱が伝達されて温度ドリフトが発生する可能性があるがこれを回避できる。
 なお、中継基板30への振れ検出部15の実装、または、リジッドFPC117への中継基板30の実装は、互いを電気的に接続するも半田ペーストを用いて行っても良い。
 また、従来のカメラモジュール2(図1、図2参照)では、振れ検出部25が可動体22(モジュールガイド224)に取り付けられる一方、振れ検出部25の検出信号は固定体21となるOIS用プリント配線基板213を介して出力される。OIS用プリント配線基板213によって可動体22の揺動回転が阻害され、チルト動作の感度が低下するため、OIS用アクチュエーターの駆動力が必然的に大きくなる。
 これに対して、本実施の形態に係るカメラモジュール100においては、振れ検出部15は、可動体12(具体的には、撮像モジュール14)には取り付けられておらず、固定体11側のリジッドFPC117に実装されている。そして、カメラモジュール100における撮像モジュール14の傾き検出を振れ検出部15で行わず、振れ検出部15で検出したカメラモジュール100自体の傾きを検出することで、振れ角度を検出し、この角度相当の検出信号(ホール出力値)が、位置ずれ検出部40で検出されるように、ドライバIC60を介してコイル部122の通電電流を制御して、可動部12を可動する。
 これにより、撮像モジュール14に振れ検出部(ジャイロセンサー)15を取り付けることなく、振れ補正を行うことができる。
 また、振れ検出部(ジャイロセンサー)15を実装するためのFPCも必要なくなり工数削減を図ることができる。スカート部材114内で可動する撮像モジュール14の可動領域を設定する際に、振れ検出部15が搭載されない分、撮像モジュール14の可動領域を大きくすることができ、振れ補正の範囲を大きくできる。
 また、固定体11のOIS用プリント配線基板113をコイル部112への給電のためだけに用いることができ、別途電源ラインを用意することで、省略することもできる。これにより、低コスト化、省スペース化を図ることができる。
 また、ヨーク120は、撮像モジュール14の保持枠部1211をコイル部112及びマグネット部122の何れか一方の上板部121aよりもベース部材111に近接させる段差を有する。よって、ヨーク120における撮像モジュール14の載置部位をコイル部112又はマグネット部122の配設部位よりも低くすることができるので、さらなる低背化をより確実に実現することができる。同時に、磁気回路部の高さ、つまり、コイル部112とマグネット部122との長さが制限されないので、磁気効率の減少、これに伴う消費電力の増加を招くことがない。具体的には、磁気回路部の構成に必要な高さのスペースを、撮像モジュール14の側面に振れ検出部15が取り付けられていない分のスペースを確保でき、撮像モジュール14の外周空間を広く利用して、磁気回路部自体の構成を、高さ方向に大きくできる。例えば、コイル部112(チルトコイル112A~112D)の巻き数を増やして高さ(Z方向の長さ)を高くしたり、マグネット部122(永久磁石122A~122D)のZ方向の長さを長くしたりできる。これにより、より磁力を大きくすることができ、磁気効率の増加や低消費電力化を図ることができる。
 以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
 例えば、実施の形態では、固定体11がコイル部112を有し、可動体12がマグネット部122を有する、いわゆるムービングマグネット方式のアクチュエーターについて説明したが、本発明は、固定体がマグネット部を有し、可動体がコイル部を有する、いわゆるムービングコイル方式のアクチュエーターにも適用できる。この場合、ヨークも固定体に配置されることとなる。
 また、実施の形態では、X軸を中心に可動体12を揺動回転させるボイスコイルモーターとして、チルトコイル112A、永久磁石122A及びチルトコイル112C、永久磁石122Cの2組を配置し、Y軸を中心に可動体12を揺動回転させるボイスコイルモーターとして、チルトコイル112B、永久磁石122B及びチルトコイル112D、永久磁石122Dの2組を配置しているが、それぞれ少なくとも1組が配置されていればよい。
 位置ずれ検出部40は、固定体11上で、可動体12の底面に対向して配置されている。これにより、位置ずれ検出部40は、占有スペースを極力小さくして、振れ補正を可能にする。
 また、アクチュエーターAを構成する各部品は、耐熱性の高い材料で構成されるのが好ましい(特にマグネット部122)。これにより、リフロー方式による半田付けに対応できる。また、ノイズ対策として、カメラモジュール100の外側に導電性のシールドケースを設けるようにしてもよい。
 実施の形態では、カメラモジュール100を備えるカメラ搭載装置の一例として、カメラ付き携帯端末であるスマートフォンを挙げて説明したが、本発明は、情報機器または輸送機器であるカメラ搭載装置として適用できる。例えば、本発明は、カメラ搭載装置として、カメラ付き携帯電話機、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯型ゲーム機、webカメラ等にも適用できる。また、本発明は、カメラ搭載装置として、自動車又はカメラ付き車載装置(例えば、バックモニター装置、ドライブレコーダー装置)等にも適用できる。図11は、車載用のカメラモジュールVC(Vehicle Camera)を搭載する自動車Cを示す図である。図11Aは自動車Cの正面図であり、図11Bは自動車Cの後方斜視図である。自動車Cは、例えば車載用カメラモジュールVCとして、実施の形態で説明したカメラモジュール100を搭載する。この車載用カメラモジュールVCは、バックモニター用、ドライブレコーダー用、衝突回避制御用、自動運転制御用等として使用される。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 2015年5月29日出願の特願2015-110562の日本出願および2015年6月26日出願の特願2015-129096の日本出願にそれぞれ含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
 11 固定体
 12 可動体
 13 弾性支持部(支持部)
 13a 中央部
 13b 内側ジンバル
 13c 外側ジンバル
 14 撮像モジュール(被駆動部)
 15 振れ検出部
 30 中継基板
 31 表面
 32 パッド
 33 外部端子部
 40 位置ずれ検出部
 40a、40b ホール素子
 60 ドライバIC
 100 カメラモジュール
 111 ベース部材
 111a 突出部
 112 コイル部
 112A、112B、112C、112D チルトコイル
 113 OIS用プリント配線基板
 114 スカート部材(カバー部材)
 114a 受容口
 114d 規制部
 115 カバー部材
 115a 開口
 117 リジッドFPC(固定体)
 121b 外側垂下部
 121c 内側垂下部
 122 マグネット部
 122A、122B、122C、122D 永久磁石
 141 レンズ部
 142 AF用アクチュエーター

Claims (15)

  1.  コイル部及びマグネット部を有するボイスコイルモーターの駆動力によって、被駆動部を傾斜させて振れ補正を行うアクチュエーターであって、
     ベース部材を有し、前記被駆動部の外周側で前記ベース部材に前記コイル部及び前記マグネット部の何れか一方を配設して形成される固定体と、
     前記ベース部材とは反対側の面に前記被駆動部が載置される枠状の保持部材を有し、前記被駆動部の外周側で前記保持部材の前記ベース部材側の面に前記コイル部及び前記マグネット部の何れか他方を配設して形成される可動体と、
     前記ベース部材に配置され、前記固定体に対して前記可動体を傾斜可能に支持する支持部と、を備え、
     前記固定体には、前記固定体の振れを検出するジャイロセンサーと、前記被駆動部が備えるレンズ部の光軸に直交する第1の方向の移動に伴う第1の位置を検出する第1のホール素子と、前記第1の方向と直交する第2の方向の移動に伴う第2の位置を検出する第2のホール素子と、が設けられ、
     前記ジャイロセンサーにより検出される前記固定体の振れと、前記第1及び第2のホール素子による検出位置とに基づいて前記被駆動部の振れを補正する、
     アクチュエーター。
  2.  前記保持部材は、前記被駆動部の載置部位を前記コイル部及び前記マグネット部の前記何れか一方の配設部位よりも前記ベース部材に近接させる段差を有する、
     請求項1記載のアクチュエーター。
  3.  前記保持部材は、磁性材料からなるヨークである、
     請求項1または2に記載のアクチュエーター。
  4.  前記保持部材は、
     前記被駆動部の底面が固着される平枠状の保持枠部と、
     前記保持枠部の外縁から外周側に設けられ、且つ、前記ベース部材側に開口する凹状に形成され、この凹状内の底面が、前記保持枠部よりも前記ベース部材から離間する位置に位置する保持部本体と、
     を有し、
     前記保持部本体は、前記底面で、前記コイル部及び前記マグネット部の前記何れか一方を固定して保持する、
     請求項1記載のアクチュエーター。
  5.  前記固定体は、前記ベース部材の周縁部に固定される枠状のカバー部材を更に有し、
     前記可動体は、前記ベース部材と前記カバー部材との間に挟装されている、
     請求項1記載のアクチュエーター。
  6.  前記コイル部は、前記コイル部のコイルの巻回軸を、前記ベース部材と前記保持部材との対向方向に向けて配設され、
     前記マグネット部は、前記コイル部の中央部に突出するように配設される、
     請求項1記載のアクチュエーター。
  7.  請求項1記載のアクチュエーターと、
     レンズ部及び撮像素子を有し、前記被駆動部として前記保持部材に接着される撮像モジュールと、
     を備える、
     カメラモジュール。
  8.  前記ジャイロセンサーから出力される検出信号に基づいて、前記コイル部への給電を制御する制御部を備える、
     請求項7記載のカメラモジュール。
  9.  前記固定体は、前記第1のホール素子及び前記第2のホール素子が実装されるリジッドフレキシブル基板を有し、
     前記ジャイロセンサーは、前記リジッドフレキシブル基板よりも剛性の高い中継基板を介して、前記リジッドフレキシブル基板に実装されている、
     請求項1記載のアクチュエーター。
  10.  前記中継基板は、セラミック基板である、
     請求項9記載のアクチュエーター。
  11.  前記中継基板は、前記リジッドフレキシブル基板に面接触して設けられる、
     請求項9記載のアクチュエーター。
  12.  前記中継基板は、前記リジッドフレキシブル基板に当接する面側の外周縁部に凹状に形成され、且つ、前記中継基板上に実装される前記ジャイロセンサーに配線される端子部を有する、
     請求項9記載のアクチュエーター。
  13.  請求項1記載のアクチュエーターと、
     レンズ部及び撮像素子を有し、前記被駆動部としての撮像モジュールと、
     を有する、
     カメラモジュール。
  14.  前記撮像モジュールは、オートフォーカス機能を有する、
     請求項13記載のカメラモジュール。
  15.  情報機器または輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
     請求項13記載のカメラモジュールを備える、
     カメラ搭載装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055240A (ko) * 2018-11-13 2020-05-21 엘지이노텍 주식회사 엑추에이터
US11202371B2 (en) * 2017-03-22 2021-12-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer substrate

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10197887B2 (en) * 2015-05-29 2019-02-05 Mitsumi Electric Co., Ltd. Actuator, camera module, and camera mounted device
US11956544B2 (en) 2016-03-11 2024-04-09 Apple Inc. Optical image stabilization with voice coil motor for moving image sensor
CN114384738A (zh) 2016-03-11 2022-04-22 苹果公司 具有用于移动图像传感器的音圈电机的光学图像稳定
US10437023B2 (en) 2016-03-28 2019-10-08 Apple Inc. Folded lens system with three refractive lenses
CN107390456B (zh) * 2016-05-17 2020-03-20 天津远度科技有限公司 云台绕线方法
US10890734B1 (en) 2017-03-29 2021-01-12 Apple Inc. Camera actuator for lens and sensor shifting
US10863094B2 (en) 2017-07-17 2020-12-08 Apple Inc. Camera with image sensor shifting
CN108174078A (zh) * 2018-03-14 2018-06-15 欧菲影像技术(广州)有限公司 摄像模组及其线路板机构
KR102527400B1 (ko) 2018-05-14 2023-04-28 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
US10861785B2 (en) 2018-06-18 2020-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Electronic module, electronic device, manufacturing method for electronic module, and manufacturing method for electronic device
KR102589379B1 (ko) * 2018-08-27 2023-10-16 엘지이노텍 주식회사 센서 구동 장치 및 카메라 모듈
US11122205B1 (en) 2018-09-14 2021-09-14 Apple Inc. Camera actuator assembly with sensor shift flexure arrangement
CN109089033A (zh) * 2018-10-22 2018-12-25 惠州市桑莱士智能科技股份有限公司 摄像头模组
JP7269718B2 (ja) * 2018-11-30 2023-05-09 ニデックインスツルメンツ株式会社 光学ユニット
JP7323283B2 (ja) * 2018-11-30 2023-08-08 ニデックインスツルメンツ株式会社 光学ユニット
CN114153102B (zh) * 2018-12-14 2024-04-30 三美电机株式会社 透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置
KR20200122166A (ko) * 2019-04-17 2020-10-27 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
JP7344679B2 (ja) * 2019-06-14 2023-09-14 ニデックインスツルメンツ株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
CN110233969B (zh) * 2019-06-26 2021-03-30 Oppo广东移动通信有限公司 图像处理方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质
JP7325257B2 (ja) * 2019-08-09 2023-08-14 ニデックインスツルメンツ株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
JP7393158B2 (ja) * 2019-09-05 2023-12-06 ニデックインスツルメンツ株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
CN112532860A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 新思考电机有限公司 致动器、照相机模块以及照相机搭载装置
KR20210034205A (ko) 2019-09-20 2021-03-30 엘지이노텍 주식회사 센서 구동 장치
KR102560396B1 (ko) * 2019-11-29 2023-07-27 엘지이노텍 주식회사 카메라 엑추에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JP7447522B2 (ja) * 2020-02-07 2024-03-12 ニデック株式会社 光学ユニット
JP7447523B2 (ja) * 2020-02-07 2024-03-12 ニデック株式会社 光学ユニット
KR20220037876A (ko) * 2020-09-18 2022-03-25 삼성전기주식회사 카메라 모듈
US11575835B2 (en) 2020-09-24 2023-02-07 Apple Inc. Multi-axis image sensor shifting system
EP4231627A1 (en) * 2020-10-14 2023-08-23 LG Innotek Co., Ltd. Camera device
CN113114899B (zh) * 2021-04-15 2022-02-25 维沃移动通信有限公司 摄像装置及电子设备
CN113542568B (zh) * 2021-07-14 2023-08-22 高瞻创新科技有限公司 防抖相机模组及其摄影设备
CN113395455A (zh) * 2021-07-16 2021-09-14 成都易迅光电科技有限公司 一种新型折弯fpc弹片结构
CN115694089A (zh) * 2021-07-27 2023-02-03 北京小米移动软件有限公司 致动器、摄像头模组和电子设备
KR102597175B1 (ko) * 2021-11-15 2023-11-02 삼성전기주식회사 센서 시프트 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JP7100777B1 (ja) * 2022-03-31 2022-07-13 エーエーシー オプティックス (ソシュウ) カンパニーリミテッド 撮像装置及び携帯電子機器
CN114679532B (zh) * 2022-05-27 2022-08-02 苏州次源科技服务有限公司 一种带减震系统的运动图像传感器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065163A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Canon Inc 振れ補正装置
JP2010197519A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Sigma Corp 光学補正ユニット、レンズ鏡筒及び撮像装置
JP2014010287A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Mitsumi Electric Co Ltd カメラモジュール駆動装置およびカメラ付き携帯端末

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004153503A (ja) 2002-10-30 2004-05-27 Ngk Insulators Ltd カメラモジュールおよび角速度センサ部品の筐体への実装構造
US8279289B2 (en) * 2008-10-14 2012-10-02 Nidec Sankyo Corporation Optical unit with shake correcting function
JP5465500B2 (ja) * 2008-10-20 2014-04-09 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット、および振れ補正機能付き光学ユニットにおける振れ補正制御方法
JP5846346B2 (ja) * 2009-08-21 2016-01-20 ミツミ電機株式会社 カメラの手振れ補正装置
US9426362B2 (en) * 2015-01-16 2016-08-23 Mems Drive, Inc. Three-axis OIS for super-resolution imaging
US10197887B2 (en) * 2015-05-29 2019-02-05 Mitsumi Electric Co., Ltd. Actuator, camera module, and camera mounted device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065163A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Canon Inc 振れ補正装置
JP2010197519A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Sigma Corp 光学補正ユニット、レンズ鏡筒及び撮像装置
JP2014010287A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Mitsumi Electric Co Ltd カメラモジュール駆動装置およびカメラ付き携帯端末

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11202371B2 (en) * 2017-03-22 2021-12-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer substrate
KR20200055240A (ko) * 2018-11-13 2020-05-21 엘지이노텍 주식회사 엑추에이터
KR102638527B1 (ko) * 2018-11-13 2024-02-21 엘지이노텍 주식회사 엑추에이터
US12069354B2 (en) 2018-11-13 2024-08-20 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module

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