WO2016103700A1 - レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置 - Google Patents

レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置 Download PDF

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    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • the present invention relates to a lens driving device for autofocus and shake correction, a camera module having an autofocus function and a shake correction function, and a camera mounting device.
  • a small camera module is mounted on a mobile terminal such as a smartphone.
  • an autofocus function (AF: Auto Focus) that automatically performs focusing when shooting a subject and vibration (vibration) that occurs during shooting are optically detected.
  • a lens driving device having a shake correction function (hereinafter referred to as “OIS function”, hereinafter referred to as “OIS function”) that corrects and reduces image distortion is applied (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the lens driving device for autofocus and shake correction includes an autofocus driving unit (hereinafter referred to as “AF driving unit”) for moving the lens unit in the optical axis direction, and the lens unit orthogonal to the optical axis direction. And a shake correction drive unit (hereinafter referred to as “OIS drive unit”) for swinging in a plane.
  • AF driving unit autofocus driving unit
  • OIS drive unit shake correction drive unit
  • the AF drive unit includes, for example, an autofocus coil unit (hereinafter referred to as “AF coil unit”) disposed around the lens unit, and an auto unit disposed in a radial direction away from the AF coil unit. And a focusing magnet section (hereinafter referred to as “AF magnet section”).
  • AF magnet section a focusing magnet section
  • AF fixing unit an autofocus fixing unit including the AF magnet unit. Focusing is automatically performed by moving an autofocus movable part (hereinafter referred to as “AF movable part”) including the AF coil part in the optical axis direction.
  • the lens position (most light receiving side) when focusing on the subject at the shortest shooting distance is called the “macro position”, and the lens position (most imaging side) when focusing on the subject at infinity. Position) is called “infinite position”. That is, the range from the macro position to the infinity position is the movable range of the AF movable part.
  • the OIS drive unit is arranged, for example, at a distance from the shake correction magnet unit (hereinafter referred to as “OIS magnet unit”) disposed in the AF drive unit and in the optical axis direction with respect to the OIS magnet unit. And a shake correction coil portion (hereinafter referred to as “OIS coil portion”).
  • the shake correction movable part (hereinafter referred to as “OIS movable part”) including the AF drive part and the OIS magnet part is hereinafter referred to as “OIS movable part” by the support member.
  • the shake correction is performed by swinging the OIS movable portion in a plane orthogonal to the optical axis direction by using the driving force of the voice coil motor constituted by the OIS magnet portion and the OIS coil portion.
  • FIG. 1 is a diagram showing a displacement width of a lens portion in a conventional lens driving device.
  • FIG. 1A shows a neutral state (when no power is supplied), and
  • FIG. 1B shows a state when it is dropped.
  • the OIS magnet section is also used as the AF magnet section.
  • the AF movable unit 11 in which the lens unit is arranged includes a lens holder 111 and an AF coil unit 112, and the AF fixed unit 12 includes a magnet holder 121 and a magnet unit 122 (for AF). Magnet part).
  • the OIS movable unit 10 includes an AF drive unit (AF movable unit 11 and AF fixed unit 12), and is separated from the OIS fixed unit 20 including the OIS coil unit (not shown) toward the light receiving side in the optical axis direction. Supported by
  • the AF movable unit 11 moves to the optical axis direction imaging side or the optical axis direction light receiving side to focus.
  • the AF movable portion 11 is movable by L1 toward the optical axis direction imaging side (hereinafter referred to as “lower movable range L1”).
  • the OIS movable unit 10 is separated from the OIS fixed unit 20 by L2 in order to swing in a plane orthogonal to the optical axis direction (hereinafter referred to as “magnet gap L2”).
  • the lens unit when receiving an impact such as dropping, the lens unit is displaced by a movable distance (L1 + L2) of the AF movable unit 11 to the optical axis direction imaging side at the maximum. If the distance L3 between the lens unit and the imaging unit is larger than the maximum displacement (L1 + L2) of the lens unit, the lens unit collides with the imaging unit even if the lens unit is displaced to the optical axis direction imaging side due to an impact such as dropping. None do.
  • the lower movable range L1 and the magnet gap L2 of the AF movable portion 11 are designed so that the performance required for the lens driving device is realized.
  • the design value of L1 is set to 150 ⁇ m.
  • the design value of L2 is set to 90 ⁇ m.
  • the displacement width of the lens portion is 240 ⁇ 76 ⁇ m in consideration of the tolerance (root mean square, RMS).
  • the separation distance L3 between the lens unit and the imaging unit may be set to 316 ⁇ m or more.
  • the distance L3 between the lens unit and the imaging unit is often limited.
  • the distance between the lens unit and the imaging unit becomes closer to maintain the module height.
  • the allowable displacement range of the lens unit is limited to 265 ⁇ m (the separation distance L3- ⁇ between the lens unit and the imaging unit)
  • the above-described design does not necessarily satisfy the requirement.
  • the lens unit and the imaging unit collide when subjected to an impact such as a drop, which may cause damage to the IR filter provided on the surface of the imaging device, and lack reliability. . In this way, it is difficult to satisfy the requirements in consideration of mounting tolerances without impairing the reduction in height.
  • An object of the present invention is to provide a lens driving device capable of improving reliability without impairing a reduction in height, a camera module including the lens driving device, and a camera mounting device.
  • the lens driving device includes an autofocus coil unit disposed around the lens unit, and an autofocus magnet unit disposed radially away from the autofocus coil unit. And using the driving force of a voice coil motor composed of the autofocus coil section and the autofocus magnet section, the autofocus fixing section including the autofocus magnet section is used for the autofocus.
  • An autofocus drive unit that automatically focuses by moving the autofocus movable unit including the coil unit in the optical axis direction; and A shake correction magnet unit disposed in the autofocus drive unit, and a shake correction coil unit that is spaced apart from the shake correction magnet unit in the optical axis direction.
  • a shake correction movable part including the shake correction magnet part with respect to a shake correction fixed part including the shake correction coil part is provided.
  • a shake correction drive unit that performs shake correction by swinging the part in a plane perpendicular to the optical axis direction;
  • a sub-stopper that is interposed between the autofocus movable part and the shake correction fixing part and restricts the movable distance of the autofocus movable part toward the image forming side in the optical axis direction within the allowable displacement range of the lens part. And a section.
  • a camera module includes the lens driving device described above, A lens unit mounted on the autofocus movable unit; An imaging unit that captures a subject image formed by the lens unit.
  • the camera mounting device is a camera mounting device that is an information device or a transport device, The camera module is provided.
  • the displacement of the lens portion can be easily within the allowable displacement range without impairing the reduction in height. Therefore, the reliability of the lens driving device is remarkably improved.
  • FIG. 2 is a diagram showing a smartphone M equipped with a camera module A according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a front view of the smartphone M
  • FIG. 2B is a rear view of the smartphone M.
  • the smartphone M is equipped with a camera module A as a rear camera OC, for example.
  • the camera module A has an autofocus function and a shake correction function, automatically performs focusing when shooting a subject, and optically corrects shake (vibration) generated during shooting to produce an image free from image blur. You can shoot.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the camera module A.
  • FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the camera module A.
  • the present embodiment will be described using an orthogonal coordinate system (X, Y, Z).
  • a common orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is also used.
  • the camera module A is mounted so that the X direction is the up / down direction (or left / right direction), the Y direction is the left / right direction (or up / down direction), and the Z direction is the front / rear direction when shooting is actually performed with the smartphone M.
  • the Z direction is the optical axis direction
  • the upper side in the figure is the optical axis direction light receiving side (also referred to as “macro position side”)
  • the lower side is the optical axis direction imaging side (also referred to as “infinity position side”).
  • the camera module A includes a lens unit (not shown) in which a lens is accommodated in a cylindrical lens barrel, a lens driving device 1 for AF and OIS, and an imaging unit that captures a subject image formed by the lens unit ( (Not shown), and a shield cover 2 and the like covering the whole.
  • the shield cover 2 is a square-shaped covered quadrangular cylinder in a plan view seen from the optical axis direction, and has a circular opening 2a on the upper surface. A lens portion (not shown) faces the outside through the opening 2a.
  • the shield cover 2 is fixed to the base member 23 (see FIG. 7) of the OIS fixing unit 20 of the lens driving device 1.
  • the shield cover 2 has conductivity and is electrically connected to a ground terminal (not shown) of the OIS fixing unit 20 and grounded.
  • the imaging unit has an imaging element (not shown) and is arranged on the optical axis direction imaging side of the lens driving device 1.
  • the image sensor (not shown) is configured by, for example, a charge-coupled device (CCD) type image sensor, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) type image sensor, or the like.
  • An image sensor (not shown) captures a subject image formed by a lens unit (not shown).
  • An IR filter (not shown) is disposed on the light receiving side in the optical axis direction of the image sensor (not shown).
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the lens driving device 1.
  • the lens driving device 1 includes an OIS movable unit 10, an OIS fixed unit 20, a support member 30, and the like.
  • the OIS movable portion 10 has an OIS magnet portion that constitutes an OIS voice coil motor, and is a portion that swings in the XY plane during shake correction.
  • the OIS fixing portion 20 is a portion having an OIS coil portion.
  • the moving magnet method is employed in the lens driving unit for OIS of the lens driving device 1.
  • the OIS movable unit 10 includes an AF drive unit (AF movable unit 11 and AF fixed unit 12, see FIG. 6).
  • the OIS movable unit 10 is arranged away from the OIS fixed unit 20 on the light receiving side in the optical axis direction, and is connected to the OIS fixed unit 20 by the support member 30.
  • the support member 30 includes six suspension wires extending along the Z direction (hereinafter referred to as “suspension wire 30”).
  • One end (upper end) of the suspension wire 30 is fixed to the OIS movable portion 10 (upper elastic support portion 13, see FIG. 6), and the other end (lower end) is fixed to the OIS fixing portion 20 (see the coil substrate 21, FIG. 7).
  • the OIS movable unit 10 is supported by the suspension wire 30 so as to be swingable in the XY plane.
  • the suspension wires 31A and 31B are used as signal paths of the hall element 161 (see FIG. 6) (signal suspension wires), and the suspension wires 32A and 32B are the hall elements.
  • the suspension wires 33A and 33B are used as power supply paths to the AF coil portion 112 (see FIG. 6) (coil power supply suspension wires).
  • the number of suspension wires 30 is not limited to this, and may be more than six.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the OIS movable unit 10.
  • the OIS movable unit 10 includes an AF movable unit 11, an AF fixed unit 12, an upper elastic support unit 13, a lower elastic support unit 14, and the like.
  • the AF movable portion 11 has an AF coil portion that constitutes an AF voice coil motor, and is a portion that moves in the optical axis direction during focusing.
  • the AF fixing portion 12 is a portion having an AF magnet portion.
  • the moving coil method is employed for the AF driving unit of the lens driving device 1.
  • the AF movable part 11 is arranged to be spaced radially inward with respect to the AF fixing part 12 and is connected to the AF fixing part 12 by an upper elastic support part 13 and a lower elastic support part 14.
  • the AF movable unit 11 includes a lens holder 111, an AF coil unit 112, and a position detection magnet 15.
  • the lens holder 111 is a cylindrical member, and a lens portion (not shown) is fixed to the lens housing portion 111a by bonding or screwing.
  • the lens holder 111 has an upper flange portion 111b and a lower flange portion 111c on the peripheral surface of the lens housing portion 111a.
  • the coil portion for AF 112 is wound around a portion (hereinafter referred to as “coil winding portion”) sandwiched between the upper flange portion 111b and the lower flange portion 111c.
  • the lens holder 111 is an upper spring for fixing the upper elastic support portion 13 to four portions intersecting with a direction rotated by 45 ° in the cross direction (hereinafter referred to as “diagonal direction”) on the outer periphery of the upper portion of the lens housing portion 111a.
  • a fixing portion 111e is provided.
  • the lens holder 111 has a binding portion 111f that protrudes radially outward from two upper spring fixing portions 111e located diagonally of the four upper spring fixing portions 111e.
  • the lens holder 111 has a lower spring fixing portion 111g for fixing the lower elastic support portion 14 at four portions intersecting the X direction and the Y direction (hereinafter referred to as “cross direction”) on the lower surface (see FIG. 8).
  • the lens holder 111 has projecting portions 111d projecting outward in the radial direction from the upper flange portion 111b and the lower flange portion 111c at four portions intersecting the cross direction on the upper outer periphery of the lens housing portion 111a.
  • the upper surface of the protruding portion 111d serves as a locked portion for restricting the movement of the AF movable portion 11 to the light receiving direction in the optical axis direction, and the lower surface of the protruding portion 111d moves to the image forming direction of the AF movable portion 11 in the optical axis direction. It becomes a to-be-latched part for restricting.
  • the lens holder 111 has a protruding portion 111i formed on the lower surface at four portions intersecting with the diagonal direction higher than the positioning boss provided on the lower spring fixing portion 111g and formed toward the optical axis direction imaging side. (See FIG. 8).
  • the protruding portion 111i is formed at a position as far as possible from the lens housing portion 111a so as not to disturb the swinging of the OIS movable portion 10. Further, the protruding portions 111i are evenly arranged around the optical axis direction.
  • the protruding portion 111i is interposed between the AF movable portion 11 and the OIS fixed portion 20, and is a sub that restricts the movable distance of the AF movable portion 11 toward the image forming direction in the optical axis within the allowable displacement range of the lens portion. It functions as a stopper portion (hereinafter referred to as “sub-stopper portion 111i”).
  • the AF coil portion 112 is an air-core coil that is energized during focusing, and is wound around the outer peripheral surface of the coil winding portion of the lens holder 111. Both ends of the AF coil portion 112 are tied to the binding portions 111f and 111f of the lens holder 111.
  • the position detection magnet 15 is disposed in a magnet housing portion 111h formed in the upper spring fixing portion 111e of the lens holder 111.
  • a position detection magnet 15 (hereinafter referred to as “first position detection magnet 15 ⁇ / b> A”) disposed on the side corresponding to the position detection unit 16 is actually used for position detection of the AF movable unit 11.
  • the other position detection magnet 15 (hereinafter referred to as “second position detection magnet 15B”) is a dummy magnet that is not used for position detection of the AF movable portion 11.
  • the second position detection magnet 15 ⁇ / b> B is disposed to balance the magnetic force acting on the AF movable portion 11 and stabilize the posture of the AF movable portion 11.
  • the magnetic force generated by the magnet unit 122 causes a biased magnetic force to act on the AF movable unit 11, and the posture of the AF movable unit 11 becomes unstable. This is prevented by arranging the position detecting magnet 15B.
  • the AF fixing unit 12 includes a magnet holder 121, a magnet unit 122, and a position detection unit 16.
  • the magnet part 122 is attached after the AF movable part 11 is inserted into the magnet holder 121.
  • the magnet holder 121 has a square cylindrical shape in a plan view.
  • the magnet holder 121 is formed to be recessed in an arc shape radially inward at four connecting portions (four sides along the Z direction) between the side walls.
  • the suspension wire 30 is disposed in this portion (hereinafter referred to as “wire insertion part 121a”). By providing the wire insertion part 121a, the suspension wire 30 and the magnet holder 121 are prevented from interfering when the OIS movable part 10 swings.
  • the magnet holder 121 has a stopper portion 121b that protrudes in a ring shape radially inward at the top.
  • the portion corresponding to the upper spring fixing portion 111e of the lens holder 111 is cut away, and the AF movable portion 11 can move to the light receiving side in the optical axis direction from the upper surface of the magnet holder 121. Yes.
  • the stopper portion 121b comes into contact with the protruding portion 111d of the lens holder 111, so that the movement of the AF movable portion 11 to the light receiving direction in the optical axis direction is restricted.
  • the arm portions 131c, 131f, 132c, and 132f of the upper elastic support portion 13 are placed on the upper surface of the stopper portion 121b.
  • the magnet holder 121 has lower spring fixing portions for fixing the lower elastic support portion 14 at the four corners of the lower surface 121e (hereinafter referred to as “lower spring fixing portion 121e”).
  • the magnet holder 121 has upper spring fixing portions 121c for fixing the upper elastic support portion 13 at the upper four corners.
  • the upper surface of the corner portion 121d of the upper spring fixing portion 121c is slightly recessed from the upper surface of the magnet holder 121 (the surface to which the upper elastic support portion 13 is attached). (Hereinafter referred to as “damper material arrangement portion 121d”).
  • An apex angle portion of the damper material placement portion 121d (a portion connected to the upper portion of the wire insertion portion 121a) extends outward from the lower portion and is cut out in an arc shape.
  • the portion of the damper material placement portion 121d that is cut out in an arc shape constitutes a part of the wire insertion portion 121a.
  • the magnet unit 122 includes four rectangular parallelepiped permanent magnets 122A to 122D and a connecting yoke 123.
  • the permanent magnets 122A to 122D are arranged along the inner surfaces of the four side walls of the magnet holder 121.
  • the permanent magnets 122A to 122D are magnetized so that a magnetic field transverse to the radial direction is formed in the AF coil portion 112.
  • the permanent magnets 122A to 122D are magnetized with an N pole on the inner peripheral side and an S pole on the outer peripheral side.
  • the protruding part 111d of the lens holder 111 is located in the space between the magnet part 122 and the stopper part 121b of the magnet holder 121.
  • the voice part motor for AF is comprised by the magnet part 122 and the coil part 112 for AF.
  • the magnet part 122 serves as both an AF magnet part and an OIS magnet part.
  • the one longitudinal end surface of the permanent magnet 122A and the longitudinal end surface of the permanent magnet 122B adjacent to the permanent magnet 122A are connected by a connecting yoke 123.
  • the connecting yoke 123 has a yoke part 123a at one end and a yoke part 123b at the other end. That is, the yoke portion 123a is disposed on the end surface of the permanent magnet 122A adjacent to the first position detection magnet 15A, and the yoke portion 123b is disposed on the end surface of the permanent magnet 122B adjacent to the first position detection magnet 15A. .
  • one longitudinal end face of the permanent magnet 122C and the longitudinal end face of the permanent magnet 122D adjacent thereto are connected by the connecting yoke 124.
  • a yoke portion 124a is disposed on the end surface of the permanent magnet 122C adjacent to the second position detection magnet 15B
  • a yoke portion 124b is disposed on the end surface of the permanent magnet 122D adjacent to the second position detection magnet 15B.
  • the yoke parts 123a and 123b are used to suppress the magnetic flux generated by the magnet part 122 from intersecting the detection part of the Hall element 161, that is, to reduce the leakage magnetic flux.
  • the output offset of the Hall element 161 can be reduced and the amplification gain can be set high. Detection sensitivity is improved.
  • the yoke portions 124 a and 124 b are arranged to balance the magnetic force acting on the AF movable portion 11 and stabilize the posture of the AF movable portion 11.
  • the connecting yokes 123 and 124 are applied, but the yoke portions 123a, 123b, 124a, and 124b may be formed of independent members. However, the yoke portions 123a and 123b are preferably connected as shown in the present embodiment. Thereby, compared with the case where a yoke part is attached to each of permanent magnet 122A, 122B, attachment work is facilitated markedly. Further, since an attractive force is generated between the connecting portion connecting the yoke portion 123a and the yoke portion 123b and the first position detection magnet 15A, the connecting yoke 123 is designed so that the attractive force becomes a desired value.
  • the thickness of the yoke parts 123a and 123b can be reduced. Since the lengths of the permanent magnets 122A and 122B can be increased correspondingly, the drive characteristics of the AF drive section are improved. Furthermore, it is useful for reinforcing the strength of the AF fixing portion 12.
  • the position detection unit 16 is disposed in one of the four upper spring fixing portions 121d of the magnet holder 121.
  • the position detection unit 16 includes a Hall element 161 that detects a change in magnetic field using the Hall effect, and a position detection substrate 162 that supplies power to the Hall element 161 and extracts a detection signal.
  • the Hall element 161 has a detection unit (not shown) made of a semiconductor element, and is arranged so that the detection direction of the detection unit coincides with the optical axis direction.
  • the position detector 16 mainly detects a change in the magnetic field by the first position detection magnet 15A. Thereby, the position of the AF movable part 11 in the optical axis direction is detected.
  • the upper elastic support portion 13 is a leaf spring made of, for example, beryllium copper, nickel copper, stainless steel or the like, and has a square shape as a whole in plan view.
  • the upper elastic support unit 13 includes upper plate springs 131 and 132 that elastically support the AF movable unit 11 with respect to the AF fixing unit 12, power supply line units 133 and 134 for supplying power to the Hall element 161, and the Hall element 161. Signal line portions 135 and 136 for extracting detection signals are provided.
  • the upper leaf springs 131 and 132, the power supply line parts 133 and 134, and the signal line parts 135 and 136 are formed by etching.
  • the upper leaf spring 131 has two spring portions 131A and 131B.
  • the spring portion 131A includes a lens holder fixing portion 131a that is fixed to the lens holder 111, a magnet holder fixing portion 131b that is arranged on the outer side in the radial direction of the lens holder fixing portion 131a and is fixed to the magnet holder 121, and a lens holder fixing portion 131a. It has an arm part 131c that connects the magnet holder fixing part 131b.
  • the spring part 131B includes a lens holder fixing part 131d, a magnet holder fixing part 131e, and an arm part 131f.
  • the lens holder fixing portions 131a and 131d are connected inside the arm portion 131c, and the magnet holder fixing portions 131b and 131e are connected outside the arm portions 131c and 131f.
  • the lens holder fixing portions 131a and 131d have a shape corresponding to the upper spring fixing portion 111e of the lens holder 111.
  • the fixing holes of the lens holder fixing portions 131a and 131d are inserted into the positioning bosses of the lens holder 111, whereby the upper leaf spring 131 is positioned and fixed with respect to the lens holder 111.
  • the magnet holder fixing portions 131b and 131e have a shape corresponding to the upper spring fixing portion 121c of the magnet holder 121.
  • the upper plate spring 131 is positioned and fixed with respect to the magnet holder 121 by inserting the fixing holes of the magnet holder fixing portions 131b and 131e into the positioning bosses of the upper spring fixing portion 121c.
  • the arm portions 131c and 131f extend so as to wave in the XY plane, and are elastically deformed when the AF movable portion 11 moves.
  • the upper leaf spring 131 has a wire connecting portion 131g that is curved and extends from the magnet holder fixing portion 131b.
  • a suspension wire 33B (see FIG. 5) for supplying power to the AF coil portion 112 is connected to the wire connection portion 131g.
  • the upper leaf spring 131 has a U-shaped coil connection portion 131h extending from the lens holder fixing portion 131d.
  • the coil connection portion 131h is electrically connected to one end portion of the AF coil portion 112 entangled with one of the tie portions 111f of the lens holder 111 by soldering.
  • the upper leaf spring 132 is not completely the same shape as the upper leaf spring 131, but the basic structure is the same, and the description thereof is omitted.
  • a suspension wire 33A (see FIG. 5) for feeding power to the AF coil portion 112 is connected to the wire connection portion 132g of the upper leaf spring 132.
  • the coil connection portion 132h is electrically connected to the other end portion of the AF coil portion 112 entangled with the other binding portion 111f of the lens holder 111 by soldering.
  • the power line part 133 has fixing holes 133a and 133b corresponding to the positioning bosses of the magnet holder 121 at both ends.
  • the power supply line part 133 has a wire connection part 133c that extends in a curved manner at one end part.
  • a suspension wire 32A (see FIG. 5) for feeding power to the hall element 161 is connected to the wire connection portion 133c.
  • the other end of the power supply line 133 is connected to a power supply terminal of the position detection board 162.
  • the power line part 134 has a symmetrical shape with the power line part 133.
  • a suspension wire 32 ⁇ / b> B (see FIG. 5) for feeding power to the Hall element 161 is connected to the wire connection portion 134 c of the power supply line portion 134. Further, the other end of the power supply line part 134 is connected to a power supply terminal of the position detection board 162.
  • the signal line part 135 has a fixing hole 135 a corresponding to the positioning boss of the magnet holder 121.
  • the signal line part 135 has a wire connection part 135b that extends in a curved manner at one end.
  • a suspension wire 31A (see FIG. 5) for taking out a detection signal from the Hall element 161 is connected to the wire connecting portion 135b.
  • the other end of the signal line portion 135 is connected to a signal terminal of the position detection board 162.
  • the signal line part 136 has a symmetrical shape with the signal line part 135.
  • a suspension wire 31B (see FIG. 5) for taking out a signal from the hall element 161 is connected to the wire connection portion 136b of the signal line portion 136. Further, the other end of the signal line portion 136 is connected to a signal terminal of the position detection board 162.
  • the wire connection portions 131g, 132g, 133c, 134c, 135b, and 136b are positioned on the light receiving side in the optical axis direction of the wire insertion portion 121a of the magnet holder 121.
  • gaps are formed between the wire connecting portions 131g, 132g, 133c, 134c, 135b, 136b and the damper material arranging portion 121d (see FIG. 5).
  • a damper material is disposed in the gap.
  • the wire connecting portions 131g, 132g, 133c, 134c, 135b, and 136b have shapes that are easily elastically deformed.
  • the lower elastic support portion 14 is a leaf spring made of, for example, beryllium copper, nickel copper, stainless steel or the like (hereinafter referred to as “lower leaf spring 14”), and is square in plan view as a whole. It has a shape.
  • the lower leaf spring 14 elastically connects the AF fixing part 12 (magnet holder 121) and the AF movable part 11 (lens holder 111).
  • the lower leaf spring 14 is formed by etching.
  • the lower leaf spring 14 (lower elastic support member) has four spring portions 141 to 144.
  • the spring portion 141 includes a lens holder fixing portion 141a that is fixed to the lens holder 111, a magnet holder fixing portion 141b that is disposed at a position rotated by 90 ° from the lens holder fixing portion 141a and is fixed to the magnet holder 121, and a lens holder fixing portion. 141a and an arm portion 141c for connecting the magnet holder fixing portion 141b.
  • the spring portions 142 to 144 have the same configuration.
  • the lens holder fixing portions 141a to 144a have adjacent lens holder fixing portions connected by a connecting portion 145, and have a shape corresponding to the lower spring fixing portion 111g of the lens holder 111 as a whole.
  • the fixing holes of the lens holder fixing portions 141a to 144a are inserted into the positioning bosses of the lower spring fixing portion 111g of the lens holder 111, whereby the lower leaf spring 14 is positioned and fixed with respect to the lens holder 111.
  • the magnet holder fixing portions 141b to 144b have a shape corresponding to the lower spring fixing portion 121e of the magnet holder 121.
  • the fixing holes of the magnet holder fixing portions 141b to 144b are inserted into the positioning bosses of the lower spring fixing portion 121e, whereby the lower leaf spring 14 is positioned and fixed with respect to the magnet holder 121.
  • the position detection unit 16 (the Hall element 161 and the position detection substrate 162) is attached to the magnet holder 121, and the connecting yokes 123 and 124 are connected to the yoke housing (not shown) of the magnet holder 121. Is attached.
  • the upper elastic support portion 13 is attached to the upper spring fixing portion 121c.
  • each of the power supply line parts 133 and 134 is soldered to a power supply terminal of the position detection board 162 and electrically connected thereto.
  • one end of each of the signal line portions 135 and 136 is soldered to a signal terminal of the position detection board 162 and electrically connected thereto.
  • the lower leaf spring 14 is attached to the lower spring fixing portion 111g of the lens holder 111, and in this state, the lens holder 111 is inserted into the magnet holder 121 from the optical axis direction imaging side. Then, the upper leaf springs 131 and 132 are attached to the upper spring fixing portion 111e of the lens holder 111. Further, the lower leaf spring 14 is attached to a lower spring fixing portion (not shown) of the magnet holder 121.
  • the coil connection portion 131h of the upper leaf spring 131 is soldered and electrically connected to one end portion of the AF coil portion 112 entangled with one of the tie portions 111f of the lens holder 111.
  • the binding connection portion 132h of the upper leaf spring 132 is soldered and electrically connected to the other end portion of the AF coil portion 112 entangled with the other binding portion 111f of the lens holder 111. .
  • permanent magnets 122A to 122D are inserted into the magnet holder 121 from the optical axis direction imaging side and bonded.
  • one yoke portion 123a of the connecting yoke 123 is bonded to the longitudinal end surface of the permanent magnet 122A
  • the other yoke portion 123b of the connecting yoke 123 is bonded to the longitudinal end surface of the permanent magnet 122B.
  • one yoke portion 124a of the connecting yoke 124 is bonded to the longitudinal end surface of the permanent magnet 122C
  • the other yoke portion 124b of the connecting yoke 124 is bonded to the longitudinal end surface of the permanent magnet 122D.
  • the lens driving device 1 includes the AF coil unit 112 disposed around the lens unit, and the AF magnet unit 122 disposed in the radial direction away from the AF coil unit 112. Then, using the driving force of the voice coil motor constituted by the AF coil unit 112 and the AF magnet unit 122, the AF coil unit 112 is included with respect to the AF fixing unit 12 including the AF magnet unit 122.
  • An AF driving unit (OIS movable unit 10) that automatically focuses by moving the AF movable unit 11 in the optical axis direction is provided.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the OIS fixing portion 20.
  • the OIS fixing unit 20 includes a coil substrate 21, a connection substrate 22, a base member 23, a position detection unit 24, and the like.
  • the coil substrate 21 is a square substrate in plan view, and has a circular opening 21a at the center.
  • the coil substrate 21 has wire fixing holes 21b into which the other end (lower end) of the suspension wire 30 is inserted at four corners. Further, the coil substrate 21 has a positioning hole 21c at a position intersecting the diagonal direction at the peripheral edge of the opening 21a.
  • the coil substrate 21 has an OIS coil portion 211 at a position facing the magnet portion 122 in the optical axis direction.
  • the OIS coil section 211 has four OIS coils 211A to 211D corresponding to the permanent magnets 122A to 122D.
  • the size and arrangement of the OIS coils 211A to 211D and the permanent magnets 122A to 122D are set so that the magnetic fields radiated from the bottom surfaces of the permanent magnets 122A to 122D cross the long side portions of the OIS coils 211A to 211D in the Z direction. Is done.
  • the magnet part 122 and the OIS coil part 211 constitute an OIS voice coil motor.
  • connection substrate 22 is a square substrate in plan view like the coil substrate 21, and has a circular opening 22a in the center.
  • the connection substrate 22 has a positioning hole 22b at a position corresponding to the positioning hole 21c of the coil substrate 21 at the periphery of the opening 22a.
  • the connection board 22 has control terminals 22c formed by bending downward on two sides along the Y direction.
  • the connection substrate 22 has power supply terminals 22d for supplying power to the coil portion for OIS 211 at four locations intersecting the diagonal direction of the inner peripheral edge of the opening 22a.
  • the connection board 22 includes a power line (not shown) for supplying power to the AF coil unit 112 and the OIS coil unit 211, and a signal line (not shown) for detection signals output from the position detection unit 24.
  • a position detection unit 24 that detects the position of the OIS movable unit 10 in the XY plane is disposed on the back surface of the connection substrate 22.
  • the position detection unit 24 includes, for example, Hall elements 24A and 24B (magnetic sensors) that detect a magnetic field using the Hall effect.
  • Hall elements 24 ⁇ / b> A and 24 ⁇ / b> B are disposed at substantially the center of each of adjacent two sides of the lower surface of connection substrate 22.
  • the position of the OIS movable unit 10 in the XY plane can be specified by detecting the magnetic field formed by the magnet unit 122 with the Hall elements 24A and 24B.
  • a position detection magnet may be arranged in the OIS movable unit 10.
  • the base member 23 is a square member in plan view like the coil substrate 21 and has a circular opening 23a in the center.
  • the base member 23 has positioning bosses 23b at positions corresponding to the positioning holes 21c of the coil substrate 21 and the positioning holes 22b of the connection substrate 22 at the peripheral edge of the opening 23a.
  • the base member 23 has a recess 23c at a position corresponding to the control terminal 22c of the connection board 22 at the peripheral edge.
  • the recess 23c is formed in a taper shape that expands outwards downward.
  • the base member 23 includes a hall element accommodating portion 23d that accommodates the hall elements 24A and 24B and a terminal accommodating portion 23e that accommodates the power supply terminal 22d of the connection substrate 22 at the peripheral edge of the opening 23a.
  • the coil substrate 21 and the connection substrate 22 are bonded together by soldering. As a result, the OIS coil portion 211 and the power supply line (not shown) of the connection substrate 22 are electrically connected.
  • the positioning hole 21 c of the coil substrate 21 and the positioning hole 22 b of the connection substrate 22 are inserted into the positioning boss 23 b of the base member 23, and the coil substrate 21 and the connection substrate 22 are placed on the base member 23.
  • the coil substrate 21 and the connection substrate 22 are fixed to the base member 23 by engaging the control terminal 22 c of the connection substrate 22 with the recess 23 c of the base member 23. In this way, the OIS fixing portion 20 is assembled.
  • the lens driving device 1 includes the magnet unit 122 (OIS magnet unit) arranged in the AF driving unit and the OIS coil unit 211 arranged apart from the magnet unit 122 in the optical axis direction.
  • An OIS drive unit that performs shake correction by swinging the unit 10 in a plane orthogonal to the optical axis direction is provided.
  • each of the suspension wires 33A and 33B is inserted into the wire connecting portion 132g of the upper leaf spring 132 and the wire connecting portion 131g of the upper leaf spring 131, respectively, and fixed by soldering.
  • One end of each of the suspension wires 32A and 32B is inserted into the wire connection portion 133c of the power supply line portion 133 and the wire connection portion 134c of the power supply line portion 134, and is fixed by soldering.
  • One end of each of the suspension wires 31A and 31B is inserted into the wire connection part 135b of the signal line part 135 and the wire connection part 136b of the signal line part 136, respectively, and is fixed by soldering.
  • the other end (lower end) of the suspension wire 30 is inserted into the wire fixing hole 21b of the coil substrate 21 and fixed by soldering.
  • the suspension wire 30 is electrically connected to the power supply line and the signal line of the connection board 22. That is, power supply to the AF coil unit 112 and the Hall element 161 and operation control of the Hall element 161 can be performed via the suspension wire 30 and the upper elastic support portion 13.
  • a damper material (not shown) is arranged on the damper material arrangement part 121d (including the upper part of the wire insertion part 121a) of the magnet holder 121 so as to surround the suspension wire 30.
  • the damper material is interposed between the upper leaf springs 131 and 132 and the magnet holder 121. Since a damper material (not shown) is interposed between the upper leaf springs 131 and 132 and the magnet holder 121, occurrence of unnecessary resonance (higher-order resonance mode) is suppressed, so that operation stability is ensured. be able to.
  • the damper material can be easily applied to the damper material arrangement portion 121d using a dispenser.
  • an ultraviolet curable silicone gel can be applied.
  • the lens cover 1 is attached to the lens driving device 1 so that the lower end portion of the shield cover 2 is in contact with the ground terminal (not shown) of the connection substrate 22. Since the shield cover 2 is grounded via a ground terminal (not shown), EMC noise can be blocked.
  • the OIS coil unit 211 When the lens drive device 1 performs shake correction, the OIS coil unit 211 is energized.
  • Lorentz force is generated in the OIS coil unit 211 due to the interaction between the magnetic field of the magnet unit 122 and the current flowing in the OIS coil unit 211 (Fleming's left-hand rule).
  • the direction of the Lorentz force is a direction (Y direction or X direction) orthogonal to the direction of the magnetic field (Z direction) and the direction of the current flowing in the long side portion of the OIS coil section 211 (X direction or Y direction). Since the OIS coil portion 211 is fixed, a reaction force acts on the magnet portion 122. This reaction force becomes the driving force of the voice coil motor for OIS, and the OIS movable portion 10 having the magnet portion 122 swings in the XY plane, and shake correction is performed.
  • the AF coil unit 112 When the lens driving device 1 performs automatic focusing, the AF coil unit 112 is energized.
  • the AF coil unit 112 When the AF coil unit 112 is energized, Lorentz force is generated in the AF coil unit 112 due to the interaction between the magnetic field of the magnet unit 122 and the current flowing through the AF coil unit 112.
  • the direction of the Lorentz force is a direction (Z direction) orthogonal to the direction of the magnetic field (X direction or Y direction) and the direction of the current flowing in the AF coil section 211 (Y direction or X direction). Since the magnet portion 122 is fixed, a reaction force acts on the AF coil portion 112. This reaction force becomes the driving force of the voice coil motor for AF, and the AF movable portion 11 having the AF coil portion 112 moves in the optical axis direction, and focusing is performed.
  • the AF movable portion 11 is suspended between the infinity position and the macro position by the upper leaf springs 131 and 132 and the lower leaf spring 14 (hereinafter referred to as “reference state”). "). That is, in the OIS movable portion 10, the AF movable portion 11 (lens holder 111) is positioned with respect to the AF fixing portion 12 (magnet holder 121) by the upper leaf springs 131 and 132 and the lower leaf spring 14. Elastically supported to be displaceable on both sides in the Z direction.
  • the direction of the current is controlled according to whether the AF movable unit 11 is moved from the reference state to the macro position side or to the infinity position side. Further, the magnitude of the current is controlled according to the moving distance of the AF movable unit 11.
  • the AF movable unit 11 moves to the infinity position side during focusing, the lower surface of the projection 111d of the lens holder 111 approaches the upper surface of the magnet unit 122 and finally comes into contact. That is, the movement toward the infinity position side is restricted by the lower surface of the protruding portion 111 d of the lens holder 111 and the upper surface of the magnet portion 122.
  • the AF movable portion 11 moves to the macro position side during focusing, the upper surface of the protruding portion 111d of the lens holder 111 approaches the lower surface of the stopper portion 121b of the magnet holder 121 and finally comes into contact. That is, the movement toward the macro position side is restricted by the upper surface of the protruding portion 111 d of the lens holder 111 and the lower surface of the stopper portion 121 b of the magnet holder 121.
  • closed loop control is performed based on the detection signal of the position detection unit 16. According to the closed loop control method, it is not necessary to consider the hysteresis characteristics of the voice coil motor, and it is possible to directly detect that the position of the AF movable portion 11 is stable. Furthermore, automatic focusing of the image plane detection method can also be supported. Therefore, the response performance is high, and the speed of the automatic focusing operation can be increased.
  • FIG. 9 is a diagram showing the displacement width of the lens portion in the lens driving device 1.
  • FIG. 9A shows a neutral state (when no power is supplied), and
  • FIG. 9B shows a state when it is dropped.
  • the AF movable portion 11 is movable by L1 toward the optical axis direction imaging side (hereinafter referred to as “lower movable range L1”).
  • the OIS movable unit 10 is separated from the OIS fixed unit 20 by L2 in order to swing in a plane orthogonal to the optical axis direction (hereinafter referred to as “magnet gap L2”).
  • the lower movable range L1 and the magnet gap L2 of the AF movable portion 11 are designed so that the performance required for the lens driving device 1 is realized.
  • the separation distance L4 between the sub stopper portion 111i of the lens holder 111 and the OIS fixing portion 20 is set to be smaller than the separation distance L3 between the lens portion and the imaging portion (substantially the same as the allowable displacement range of the lens portion).
  • the movable distance of the AF movable portion 11 toward the image forming direction in the optical axis direction is the case where the lens holder 111 does not have the sub stopper portion 111i (lower movable range L1 + magnet gap L2), whereas the sub stopper portion 111i. If there is, L4 ( ⁇ L1 + L2). Therefore, the lens unit is displaced by the movable distance L4 of the AF movable unit 11 to the optical axis direction imaging side when receiving an impact such as dropping. Since the distance L3 between the lens unit and the imaging unit is larger than the maximum displacement L4 of the lens unit, the lens unit collides with the imaging unit even if the lens unit is displaced to the optical axis direction imaging side due to an impact such as dropping. There is no. Therefore, it is possible to prevent the IR filter from being damaged by the collision with the lens unit.
  • the movable distance of the AF movable portion 11 is 130 ⁇ L4 ⁇ 260.
  • the lower movable range L1 of the AF movable portion 11 is required to be 85 ⁇ m or more and the allowable displacement range of the lens portion is required to be 265 ⁇ m or less is also satisfied. That is, by providing the sub-stopper portion 111i, it is possible to easily perform a dimensional design that satisfies the requirements including the mounting tolerance.
  • the lens driving device 1 is interposed between the OIS movable unit 10 (lens holder 111) and the OIS fixed unit 20, and determines the movable distance of the AF movable unit 11 to the image forming side in the optical axis direction.
  • a sub-stopper portion 111i that regulates within the allowable displacement range of the portion.
  • the sub stopper portion 111i may be provided on the OIS fixing portion 20 side.
  • a smartphone as a mobile terminal with a camera is described as an example of a camera mounting device including the camera module A, but the present invention can be applied to a camera mounting device as an information device or a transport device.
  • An on-camera device that is an information device is an information device having a camera module and a control unit that processes image information obtained by the camera module.
  • a camera-equipped mobile phone, a notebook computer, a tablet terminal, and a portable game machine Web cameras, and in-vehicle devices with cameras (for example, back monitor devices, drive recorder devices).
  • the camera mounting apparatus which is a transport apparatus is a transport apparatus which has a control part which processes a camera module and the image acquired with the camera module, for example, includes a motor vehicle.
  • FIG. 10 is a diagram showing an automobile C as a camera mounting device on which an in-vehicle camera module VC (Vehicle Camera) is mounted.
  • 10A is a front view of the automobile C
  • FIG. 10B is a rear perspective view of the automobile C.
  • the automobile C mounts the camera module A described in the embodiment as the in-vehicle camera module VC.
  • the in-vehicle camera module VC is attached to the windshield, for example, facing forward, or attached to the rear gate facing backward.
  • 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.

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Abstract

　レンズ駆動装置は、オートフォーカス固定部に対してオートフォーカス可動部を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、振れ補正固定部に対して振れ補正可動部を光軸方向に直交する面内で揺動させることにより振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、オートフォーカス可動部と振れ補正固定部との間に介在し、オートフォーカス可動部の光軸方向結像側への移動可能距離を、レンズ部の変位許容範囲内に規制するサブストッパー部と、を備える。

Description

レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
　本発明は、オートフォーカス用及び振れ補正用のレンズ駆動装置、オートフォーカス機能及び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。このようなカメラモジュールには、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（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）及び撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する、ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を有するレンズ駆動装置が適用される（例えば特許文献１、２）。
　オートフォーカス用及び振れ補正用のレンズ駆動装置は、レンズ部を光軸方向に移動させるためのオートフォーカス用駆動部（以下「ＡＦ用駆動部」と称する）と、レンズ部を光軸方向に直交する平面内で揺動させるための振れ補正用駆動部（以下「ＯＩＳ用駆動部」と称する）を備える。
　ＡＦ用駆動部は、例えばレンズ部の周囲に配置されるオートフォーカス用コイル部（以下「ＡＦ用コイル部」と称する）と、ＡＦ用コイル部に対して径方向に離間して配置されるオートフォーカス用マグネット部（以下「ＡＦ用マグネット部」と称する）とを有する。ＡＦ用コイル部とＡＦ用マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＡＦ用マグネット部を含むオートフォーカス固定部（以下「ＡＦ固定部と称する）に対してレンズ部及びＡＦ用コイル部を含むオートフォーカス可動部（以下「ＡＦ可動部」と称する）を光軸方向に移動させることにより、自動的にピント合わせが行われる。
　ここで、最短撮影距離にある被写体にピントを合わせるときのレンズ位置（最も受光側）は「マクロ位置」と呼ばれ、無限遠にある被写体にピントを合わせるときのレンズ位置（最も結像側の位置）は「無限遠位置」と呼ばれる。すなわち、マクロ位置から無限遠位置までの範囲が、ＡＦ可動部の移動可能範囲である。
　ＯＩＳ用駆動部は、例えばＡＦ用駆動部に配置される振れ補正用マグネット部（以下「ＯＩＳ用マグネット部」と称する）と、ＯＩＳ用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される振れ補正用コイル部（以下「ＯＩＳ用コイル部」と称する）とを有する。ＡＦ用駆動部及びＯＩＳ用マグネット部を含む振れ補正可動部（以下「ＯＩＳ可動部」と称する）は、支持部材によってＯＩＳ用コイル部を含む振れ補正固定部（以下「ＯＩＳ固定部」と称する）に対して光軸方向に離間した状態で支持される。ＯＩＳ用マグネット部とＯＩＳ用コイル部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＯＩＳ可動部を光軸方向に直交する平面内で揺動させることにより、振れ補正が行われる。
　図１は、従来のレンズ駆動装置におけるレンズ部の変位幅について示す図である。図１Ａは、中立時（無通電時）の状態を示し、図１Ｂは、落下時の状態を示す。図１では、ＯＩＳ用マグネット部をＡＦ用マグネット部と兼用としている。
　図１に示すレンズ駆動装置においては、レンズ部が配置されるＡＦ可動部１１は、レンズホルダー１１１及びＡＦ用コイル部１１２を含み、ＡＦ固定部１２は、マグネットホルダー１２１及びマグネット部１２２（ＡＦ用マグネット部）を含む。また、ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ用駆動部（ＡＦ可動部１１及びＡＦ固定部１２）を含み、ＯＩＳ用コイル部（図示略）を含むＯＩＳ固定部２０から光軸方向受光側に離間した状態で支持される。
　図１において、ＡＦ可動部１１は、光軸方向結像側又は光軸方向受光側に移動してピントを合わせる。ＡＦ可動部１１は、光軸方向結像側には、Ｌ１だけ移動可能となっている（以下「下可動範囲Ｌ１」と称する）。また、ＯＩＳ可動部１０は、光軸方向に直交する面内で揺動するために、ＯＩＳ固定部２０からＬ２だけ離間される（以下「マグネットギャップＬ２」と称する）。
　したがって、レンズ部は、落下等の衝撃を受けたときには、光軸方向結像側に、最大でＡＦ可動部１１の移動可能距離（Ｌ１＋Ｌ２）だけ変位する。レンズ部と撮像部の離間距離Ｌ３が、レンズ部の最大変位（Ｌ１＋Ｌ２）よりも大きければ、落下等の衝撃を受けてレンズ部が光軸方向結像側に変位しても、撮像部に衝突することはない。
特開２０１３－２１０５５０号公報 特開２０１２－１７７７５３号公報
　ところで、ＡＦ可動部１１の下可動範囲Ｌ１及びマグネットギャップＬ２は、レンズ駆動装置に要求される性能が実現されるように設計される。例えば、取付公差が±６５μｍで、ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への可動範囲として８５μｍを保証する場合、Ｌ１の設計値は１５０μｍに設定される。また、取付公差が±４０μｍで、５０μｍの離間距離を保証する場合、Ｌ２の設計値は９０μｍに設定される。この場合、レンズ部の変位幅は、公差（二乗平均平方根、ＲＭＳ）を考慮すると、２４０±７６μｍとなる。
　したがって、レンズ部と撮像部の離間距離Ｌ３を、３１６μｍ以上とすればよい。しかしながら、カメラモジュールには低背化の要求が強く、レンズ部と撮像部の離間距離Ｌ３が制限される場合も多い。特に、高画素化に伴いレンズ部のレンズ枚数が増加し、レンズバレルの高さ寸法が大きくなる場合、モジュール高さを保持するには、レンズ部と撮像部との距離が近づくことになる。
　例えば、レンズ部の変位許容範囲が２６５μｍ（レンズ部と撮像部の離間距離Ｌ３－α）に制限される場合、上述した設計では必ずしも要求が満たされない。そのため、図１Ｂに示すように、落下等の衝撃を受けたときに、レンズ部と撮像部とが衝突し、撮像素子の表面に設けられるＩＲフィルタの破損を招く虞があり、信頼性に欠ける。このように、低背化を損なわずに、取付公差を考慮した上で、要求を満たすことは困難である。
　本発明の目的は、低背化を損なうことなく、信頼性を向上できるレンズ駆動装置、これを備えたカメラモジュール、及びカメラ搭載装置を提供することである。
　本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズ部の周囲に配置されるオートフォーカス用コイル部と、前記オートフォーカス用コイル部に対して径方向に離間して配置されるオートフォーカス用マグネット部とを有し、前記オートフォーカス用コイル部と前記オートフォーカス用マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記オートフォーカス用マグネット部を含むオートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス用コイル部を含むオートフォーカス可動部を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、
　前記オートフォーカス用駆動部に配置される振れ補正用マグネット部と、前記振れ補正用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される振れ補正用コイル部とを有し、前記振れ補正用コイル部と前記振れ補正用マグネット部で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記振れ補正用コイル部を含む振れ補正固定部に対して前記振れ補正用マグネット部を含む振れ補正可動部を光軸方向に直交する面内で揺動させることにより振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、
　前記オートフォーカス可動部と前記振れ補正固定部との間に介在し、前記オートフォーカス可動部の光軸方向結像側への移動可能距離を、前記レンズ部の変位許容範囲内に規制するサブストッパー部と、を備えることを特徴とする。
　本発明に係るカメラモジュールは、上記のレンズ駆動装置と、
　前記オートフォーカス可動部に装着されるレンズ部と、
　前記レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備えることを特徴とする。
　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ことを特徴とする。
　本発明によれば、低背化を損なうことなく、容易にレンズ部の変位を変位許容範囲内に収めることができる。したがって、レンズ駆動装置の信頼性が格段に向上する。
従来のレンズ駆動装置におけるレンズ部の変位幅について示す図である。 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である。 カメラモジュールの外観斜視図である。 カメラモジュールの分解斜視図である。 レンズ駆動装置の分解斜視図である。 ＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 ＯＩＳ固定部の分解斜視図である。 レンズホルダーの下方斜視図である。 実施の形態に係るレンズ駆動装置におけるレンズ部の変位幅について示す図である。 車載用カメラモジュールを搭載するカメラ搭載装置としての自動車を示す図である。
　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２は、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールＡを搭載するスマートフォンＭを示す図である。図２ＡはスマートフォンＭの正面図であり、図２Ｂ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Ａを搭載する。カメラモジュールＡは、オートフォーカス機能及び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、撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して像ぶれのない画像を撮影することができる。
　図３は、カメラモジュールＡの外観斜視図である。図４は、カメラモジュールＡの分解斜視図である。
　図３、図４に示すように、本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。カメラモジュールＡ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方向が前後方向となるように搭載される。すなわち、Ｚ方向が光軸方向であり、図中上側が光軸方向受光側（「マクロ位置側）ともいう）、下側が光軸方向結像側（「無限遠位置側」ともいう）となる。
　カメラモジュールＡは、円筒形状のレンズバレルにレンズが収容されてなるレンズ部（図示略）、ＡＦ用及びＯＩＳ用のレンズ駆動装置１、レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部（図示略）、及び全体を覆うシールドカバー２等を備える。
　シールドカバー２は、光軸方向から見た平面視で正方形状の有蓋四角筒体であり、上面に円形の開口２ａを有する。この開口２ａからレンズ部（図示略）が外部に臨む。シールドカバー２は、レンズ駆動装置１のＯＩＳ固定部２０のベース部材２３（図７参照）に固定される。シールドカバー２は、導電性を有し、ＯＩＳ固定部２０の接地端子（図示略）に電気的に接続され、接地される。
　撮像部（図示略）は、撮像素子（図示略）を有し、レンズ駆動装置１の光軸方向結像側に配置される。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、レンズ部（図示略）により結像された被写体像を撮像する。撮像素子（図示略）の光軸方向受光側には、ＩＲフィルター（図示略）が配置される。
　図５は、レンズ駆動装置１の分解斜視図である。図５に示すように、レンズ駆動装置１は、ＯＩＳ可動部１０、ＯＩＳ固定部２０、及び支持部材３０等を備える。
　ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ用ボイスコイルモーターを構成するＯＩＳ用マグネット部を有し、振れ補正時にＸＹ平面内で揺動する部分である。ＯＩＳ固定部２０は、ＯＩＳ用コイル部を有する部分である。すなわち、レンズ駆動装置１のＯＩＳ用レンズ駆動部には、ムービングマグネット方式が採用されている。ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ用駆動部（ＡＦ可動部１１及びＡＦ固定部１２、図６参照）を含む。
　ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ固定部２０に対して光軸方向受光側に離間して配置され、支持部材３０によってＯＩＳ固定部２０と連結される。具体的には、支持部材３０は、Ｚ方向に沿って延在する６本のサスペンションワイヤーで構成される（以下「サスペンションワイヤー３０」と称する）。サスペンションワイヤー３０の一端（上端）はＯＩＳ可動部１０（上側弾性支持部１３、図６参照）に固定され、他端（下端）はＯＩＳ固定部２０（コイル基板２１、図７参照）に固定される。ＯＩＳ可動部１０は、サスペンションワイヤー３０によって、ＸＹ平面内で揺動可能に支持される。
　本実施の形態では、６本のサスペンションワイヤー３０のうち、サスペンションワイヤー３１Ａ、３１Ｂはホール素子１６１（図６参照）の信号経路として使用され（信号用サスペンションワイヤー）、サスペンションワイヤー３２Ａ、３２Ｂはホール素子１６１への給電経路として使用され（ホール素子給電用サスペンションワイヤー）、サスペンションワイヤー３３Ａ、３３ＢはＡＦ用コイル部１１２（図６参照）への給電経路として使用される（コイル給電用サスペンションワイヤー）。なお、サスペンションワイヤー３０の本数は、これに限定されず、６本より多くてもよい。
　図６は、ＯＩＳ可動部１０の分解斜視図である。図６に示すように、ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ可動部１１、ＡＦ固定部１２、上側弾性支持部１３、及び下側弾性支持部１４等を備える。ＡＦ可動部１１は、ＡＦ用ボイスコイルモーターを構成するＡＦ用コイル部を有し、ピント合わせ時に光軸方向に移動する部分である。ＡＦ固定部１２は、ＡＦ用マグネット部を有する部分である。すなわち、レンズ駆動装置１のＡＦ用駆動部には、ムービングコイル方式が採用されている。ＡＦ可動部１１は、ＡＦ固定部１２に対して径方向内側に離間して配置され、上側弾性支持部１３及び下側弾性支持部１４によってＡＦ固定部１２と連結される。
　ＡＦ可動部１１は、レンズホルダー１１１、ＡＦ用コイル部１１２、及び位置検出用磁石１５を有する。
　レンズホルダー１１１は、円筒形状の部材であり、レンズ収容部１１１ａにレンズ部（図示略）が接着又は螺合により固定される。レンズホルダー１１１は、レンズ収容部１１１ａの周面に、上側フランジ部１１１ｂ及び下側フランジ部１１１ｃを有する。上側フランジ部１１１ｂと下側フランジ部１１１ｃとで挟まれる部分（以下「コイル巻線部」と称する）に、ＡＦ用コイル部１１２が巻線される。
　レンズホルダー１１１は、レンズ収容部１１１ａの上部外周において、十字方向を４５°回転した方向（以下「対角方向」と称する）と交差する４つの部分に、上側弾性支持部１３を固定する上バネ固定部１１１ｅを有する。レンズホルダー１１１は、４つの上バネ固定部１１１ｅのうちの対角に位置する２つの上バネ固定部１１１ｅから径方向外側に突出する絡げ部１１１ｆを有する。また、レンズホルダー１１１は、下面において、Ｘ方向及びＹ方向（以下「十字方向」と称する）と交差する４つの部分に、下側弾性支持部１４を固定する下バネ固定部１１１ｇを有する（図８参照）。
　レンズホルダー１１１は、レンズ収容部１１１ａの上部外周において、十字方向と交差する４つの部分に、上側フランジ部１１１ｂ及び下側フランジ部１１１ｃよりも径方向外側に張り出す突出部１１１ｄを有する。突出部１１１ｄの上面がＡＦ可動部１１の光軸方向受光側への移動を規制するための被係止部となり、突出部１１１ｄの下面がＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動を規制するための被係止部となる。
　さらに、レンズホルダー１１１は、下面において、対角方向と交差する４つの部分に、下バネ固定部１１１ｇに設けられる位置決めボスよりも高く、光軸方向結像側に向けて形成される突出部１１１ｉを有する（図８参照）。突出部１１１ｉは、ＯＩＳ可動部１０の揺動を阻害しないように、レンズ収容部１１１ａからできるだけ離れた位置に形成される。また、突出部１１１ｉは、光軸方向を中心として均等配置される。突出部１１１ｉは、ＡＦ可動部１１とＯＩＳ固定部２０との間に介在し、ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動可能距離を、レンズ部の変位許容範囲内に規制するサブストッパー部として機能する（以下「サブストッパー部１１１ｉ」と称する）。
　ＡＦ用コイル部１１２は、ピント合わせ時に通電される空芯コイルであり、レンズホルダー１１１のコイル巻線部の外周面に巻線される。ＡＦ用コイル部１１２の両端は、レンズホルダー１１１の絡げ部１１１ｆ、１１１ｆに絡げられる。
　位置検出用磁石１５は、レンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｅに形成された磁石収容部１１１ｈに配置される。位置検出部１６に対応する側に配置される位置検出用磁石１５（以下「第１の位置検出用磁石１５Ａ」と称する）が、実際にＡＦ可動部１１の位置検出に用いられる。他方の位置検出用磁石１５（以下「第２の位置検出用磁石１５Ｂ」と称する）は、ＡＦ可動部１１の位置検出には用いられないダミー磁石である。第２の位置検出用磁石１５Ｂは、ＡＦ可動部１１に作用する磁力をバランスさせ、ＡＦ可動部１１の姿勢を安定させるために配置される。すなわち、第２の位置検出用磁石１５Ｂを配置しない場合、マグネット部１２２が発生する磁界によってＡＦ可動部１１に片寄った磁力が作用し、ＡＦ可動部１１の姿勢が不安定となるので、第２の位置検出用磁石１５Ｂを配置することにより、これを防止している。
　ＡＦ固定部１２は、マグネットホルダー１２１、マグネット部１２２、及び位置検出部１６を有する。マグネット部１２２は、マグネットホルダー１２１にＡＦ可動部１１が挿入された後、取り付けられる。
　マグネットホルダー１２１は、平面視正方形の四角筒形状を有する。マグネットホルダー１２１は、側壁同士の４つの連結部（Ｚ方向に沿う４つの辺）に、径方向内側に円弧状に凹んで形成される。この部分にサスペンションワイヤー３０が配置される（以下「ワイヤー挿通部１２１ａ」と称する）。ワイヤー挿通部１２１ａを設けることにより、ＯＩＳ可動部１０が揺動する際に、サスペンションワイヤー３０とマグネットホルダー１２１が干渉するのを回避している。
　マグネットホルダー１２１は、上部に、径方向内側にリング状に張り出すストッパー部１２１ｂを有する。ストッパー部１２１ｂにおいて、レンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｅに対応する部分は切り欠かれており、マグネットホルダー１２１の上面よりも光軸方向受光側に、ＡＦ可動部１１が移動できるようになっている。ＡＦ可動部１１が光軸方向受光側に移動するときに、レンズホルダー１１１の突出部１１１ｄにストッパー部１２１ｂが当接することにより、ＡＦ可動部１１の光軸方向受光側への移動が規制される。また、ストッパー部１２１ｂの上面には、上側弾性支持部１３のアーム部１３１ｃ、１３１ｆ、１３２ｃ、１３２ｆが載置される。
　マグネットホルダー１２１は、下面１２１ｅの四隅に、下側弾性支持部１４を固定する下バネ固定部を有する（以下「下バネ固定部１２１ｅ」と称する）。マグネットホルダー１２１は、上部の四隅に、上側弾性支持部１３を固定する上バネ固定部１２１ｃを有する。上バネ固定部１２１ｃの角部１２１ｄの上面は、マグネットホルダー１２１の上面（上側弾性支持部１３が取り付けられる面）よりも僅かに凹んで形成され、上側弾性支持部１３を取り付けたときに、隙間が形成されるようになっている（以下「ダンパー材配置部１２１ｄ」と称する）。ダンパー材配置部１２１ｄの頂角部（ワイヤー挿通部１２１ａの上部に連設される部分）は、下部よりも外側に延出し、円弧状に切り欠かれている。ダンパー材配置部１２１ｄの円弧状に切り欠かれている部分は、ワイヤー挿通部１２１ａの一部を構成する。
　マグネット部１２２は、４つの直方体状の永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄ及び連結ヨーク１２３を有する。永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄは、マグネットホルダー１２１の４つの側壁の内面に沿って配置される。永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄは、ＡＦ用コイル部１１２に径方向に横切る磁界が形成されるように着磁される。例えば、永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄは、内周側がＮ極、外周側がＳ極に着磁される。マグネット部１２２とマグネットホルダー１２１のストッパー部１２１ｂの間の空間に、レンズホルダー１１１の突出部１１１ｄが位置することとなる。
　マグネット部１２２及びＡＦ用コイル部１１２によって、ＡＦ用ボイスコイルモーターが構成される。本実施の形態では、マグネット部１２２は、ＡＦ用マグネット部とＯＩＳ用マグネット部を兼用する。
　永久磁石１２２Ａの一方の長手方向端面と、これに隣接する永久磁石１２２Ｂの長手方向端面は、連結ヨーク１２３によって連結される。連結ヨーク１２３は、一方の端部にヨーク部１２３ａを有し、他方の端部にヨーク部１２３ｂを有する。すなわち、永久磁石１２２Ａの第１の位置検出用磁石１５Ａと近接する端面にヨーク部１２３ａが配置され、永久磁石１２２Ｂの第１の位置検出用磁石１５Ａと近接する端面にヨーク部１２３ｂが配置される。
　同様に、永久磁石１２２Ｃの一方の長手方向端面と、これに隣接する永久磁石１２２Ｄの長手方向端面は、連結ヨーク１２４によって連結される。永久磁石１２２Ｃの第２の位置検出用磁石１５Ｂと近接する端面にヨーク部１２４ａが配置され、永久磁石１２２Ｄの第２の位置検出用磁石１５Ｂと近接する端面にヨーク部１２４ｂが配置される。
　ヨーク部１２３ａ、１２３ｂは、マグネット部１２２が発生する磁束がホール素子１６１の検出部と交差するのを抑制するため、すなわち漏れ磁束を低減するために用いられる。ヨーク部１２３ａ、１２３ｂを配置することにより、ホール素子１６１の出力オフセットを低減し、増幅ゲインを高く設定することが可能となる。検出感度が向上する。ヨーク部１２３ａ、１２３ｂを配置した場合、第１の位置検出用磁石１５Ａとの間に吸引力が生じる。ヨーク部１２４ａ、１２４ｂは、ＡＦ可動部１１に作用する磁力をバランスさせ、ＡＦ可動部１１の姿勢を安定させるために配置される。
　本実施の形態では、連結ヨーク１２３、１２４を適用しているが、ヨーク部１２３ａ、１２３ｂ、１２４ａ、１２４ｂは、それぞれ独立した部材で構成されていてもよい。ただし、ヨーク部１２３ａ、１２３ｂは、本実施の形態で示すように、連結されていることが好ましい。これにより、永久磁石１２２Ａ、１２２Ｂのそれぞれにヨーク部を取り付ける場合に比較して、取付作業が格段に容易化される。また、ヨーク部１２３ａとヨーク部１２３ｂとを連結する連結部と第１の位置検出用磁石１５Ａとの間でも吸引力が生じるため、この吸引力が所望の値となるように連結ヨーク１２３を設計する場合、ヨーク部１２３ａ、１２３ｂの厚さを薄くすることができる。その分だけ永久磁石１２２Ａ、１２２Ｂの長さを長くすることができるので、ＡＦ用駆動部の駆動特性が向上する。さらには、ＡＦ固定部１２の強度を補強する上でも有用である。
　位置検出部１６は、マグネットホルダー１２１の４つの上バネ固定部１２１ｄのうちの一つに配置される。位置検出部１６は、ホール効果を利用して磁界の変化を検出するホール素子１６１と、ホール素子１６１への給電と検出信号の取り出し用の位置検出用基板１６２を有する。ホール素子１６１は、半導体素子からなる検出部（図示略）を有し、検出部の検出方向が光軸方向と一致するように配置される。位置検出部１６は、主として第１の位置検出用磁石１５Ａによる磁界の変化を検出する。これにより、光軸方向におけるＡＦ可動部１１の位置が検出される。
　上側弾性支持部１３は、例えばベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等からなる板バネであり、全体として平面視で正方形状を有する。上側弾性支持部１３は、ＡＦ固定部１２に対してＡＦ可動部１１を弾性支持する上側板バネ１３１、１３２、ホール素子１６１に給電するための電源ライン部１３３、１３４、及びホール素子１６１からの検出信号を取り出す信号ライン部１３５、１３６を有する。上側板バネ１３１、１３２、電源ライン部１３３、１３４及び信号ライン部１３５、１３６は、エッチング加工により成形される。
　上側板バネ１３１は、２つのバネ部１３１Ａ、１３１Ｂを有する。バネ部１３１Ａは、レンズホルダー１１１に固定されるレンズホルダー固定部１３１ａ、レンズホルダー固定部１３１ａの径方向外側に配置されマグネットホルダー１２１に固定されるマグネットホルダー固定部１３１ｂ、及びレンズホルダー固定部１３１ａとマグネットホルダー固定部１３１ｂを連結するアーム部１３１ｃを有する。同様に、バネ部１３１Ｂは、レンズホルダー固定部１３１ｄ、マグネットホルダー固定部１３１ｅ、及びアーム部１３１ｆを有する。レンズホルダー固定部１３１ａ、１３１ｄはアーム部１３１ｃの内側で連結され、マグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３１ｅはアーム部１３１ｃ、１３１ｆの外側で連結される。
　レンズホルダー固定部１３１ａ、１３１ｄは、レンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｅに対応する形状を有する。レンズホルダー固定部１３１ａ、１３１ｄの固定穴が、レンズホルダー１１１の位置決めボスに挿嵌されることにより、レンズホルダー１１１に対して上側板バネ１３１が位置決めされ、固定される。
　マグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３１ｅは、マグネットホルダー１２１の上バネ固定部１２１ｃに対応する形状を有する。マグネットホルダー固定部１３１ｂ、１３１ｅの固定穴が、上バネ固定部１２１ｃの位置決めボスに挿嵌されることにより、マグネットホルダー１２１に対して上側板バネ１３１が位置決めされ、固定される。
　アーム部１３１ｃ、１３１ｆは、ＸＹ平面内で波打つように延在し、ＡＦ可動部１１が移動するときに弾性変形する。
　上側板バネ１３１は、マグネットホルダー固定部１３１ｂから湾曲して延在するワイヤー接続部１３１ｇを有する。ワイヤー接続部１３１ｇには、ＡＦ用コイル部１１２への給電用のサスペンションワイヤー３３Ｂ（図５参照）が接続される。上側板バネ１３１は、レンズホルダー固定部１３１ｄから延在する平面視Ｕ字状のコイル接続部１３１ｈを有する。コイル接続部１３１ｈは、レンズホルダー１１１の一方の絡げ部１１１ｆに絡げられたＡＦ用コイル部１１２の一端部と、はんだ付けにより電気的に接続される。
　上側板バネ１３２は、上側板バネ１３１と完全に同一の形状ではないが、基本的な構造は同様であるので説明を省略する。上側板バネ１３２のワイヤー接続部１３２ｇには、ＡＦ用コイル部１１２への給電用のサスペンションワイヤー３３Ａ（図５参照）が接続される。また、コイル接続部１３２ｈは、レンズホルダー１１１の他方の絡げ部１１１ｆに絡げられたＡＦ用コイル部１１２の他端部と、はんだ付けにより電気的に接続される。
　電源ライン部１３３は、両端部にマグネットホルダー１２１の位置決めボスに対応する固定穴１３３ａ、１３３ｂを有する。電源ライン部１３３は、一方の端部に、湾曲して延在するワイヤー接続部１３３ｃを有する。ワイヤー接続部１３３ｃには、ホール素子１６１への給電用のサスペンションワイヤー３２Ａ（図５参照）が接続される。電源ライン部１３３の他方の端部は、位置検出用基板１６２の電源端子に接続される。
　電源ライン部１３４は、電源ライン部１３３と対称な形状を有する。電源ライン部１３４のワイヤー接続部１３４ｃには、ホール素子１６１への給電用のサスペンションワイヤー３２Ｂ（図５参照）が接続される。また、電源ライン部１３４の他方の端部は、位置検出用基板１６２の電源端子に接続される。
　信号ライン部１３５は、マグネットホルダー１２１の位置決めボスに対応する固定穴１３５ａを有する。信号ライン部１３５は、一方の端部に、湾曲して延在するワイヤー接続部１３５ｂを有する。ワイヤー接続部１３５ｂには、ホール素子１６１からの検出信号取り出し用のサスペンションワイヤー３１Ａ（図５参照）が接続される。信号ライン部１３５の他方の端部は、位置検出用基板１６２の信号端子に接続される。
　信号ライン部１３６は、信号ライン部１３５と対称な形状を有する。信号ライン部１３６のワイヤー接続部１３６ｂには、ホール素子１６１からの信号取り出し用のサスペンションワイヤー３１Ｂ（図５参照）が接続される。また、信号ライン部１３６の他方の端部は、位置検出用基板１６２の信号端子に接続される。
　ワイヤー接続部１３１ｇ、１３２ｇ、１３３ｃ、１３４ｃ、１３５ｂ、１３６ｂは、マグネットホルダー１２１のワイヤー挿通部１２１ａの光軸方向受光側に位置する。上側弾性支持部１３をマグネットホルダー１２１に取り付けた状態において、ワイヤー接続部１３１ｇ、１３２ｇ、１３３ｃ、１３４ｃ、１３５ｂ、１３６ｂとダンパー材配置部１２１ｄの間には隙間が形成される（図５参照）。この隙間にはダンパー材が配置される。また、ワイヤー接続部１３１ｇ、１３２ｇ、１３３ｃ、１３４ｃ、１３５ｂ、１３６ｂは、弾性変形しやすい形状を有する。ワイヤー接続部１３１ｇ、１３２ｇ、１３３ｃ、１３４ｃ、１３５ｂ、１３６ｂとサスペンションワイヤー３０との撓みにより、落下時の衝撃が吸収される。したがって、落下等の衝撃によって、サスペンションワイヤー３０が塑性変形したり破断したりするのを効果的に防止できる。
　下側弾性支持部１４は、上側弾性支持部１３と同様に、例えばベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等からなる板バネであり（以下「下側板バネ１４」と称する）、全体として平面視で正方形状を有する。下側板バネ１４は、ＡＦ固定部１２（マグネットホルダー１２１）とＡＦ可動部１１（レンズホルダー１１１）とを弾性的に接続する。下側板バネ１４は、エッチング加工により成形される。
　下側板バネ１４（下側弾性支持部材）は、４つのバネ部１４１～１４４を有する。バネ部１４１は、レンズホルダー１１１に固定されるレンズホルダー固定部１４１ａ、レンズホルダー固定部１４１ａから９０°回転した位置に配置されマグネットホルダー１２１に固定されるマグネットホルダー固定部１４１ｂ、及びレンズホルダー固定部１４１ａとマグネットホルダー固定部１４１ｂを連結するアーム部１４１ｃを有する。バネ部１４２～１４４も同様の構成を有する。
　レンズホルダー固定部１４１ａ～１４４ａは、隣り合うレンズホルダー固定部同士が連結部１４５で連結されており、全体として、レンズホルダー１１１の下バネ固定部１１１ｇに対応する形状を有する。レンズホルダー固定部１４１ａ～１４４ａの固定穴が、レンズホルダー１１１の下バネ固定部１１１ｇの位置決めボスに挿嵌されることにより、レンズホルダー１１１に対して下側板バネ１４が位置決めされ、固定される。
　マグネットホルダー固定部１４１ｂ～１４４ｂは、マグネットホルダー１２１の下バネ固定部１２１ｅに対応する形状を有する。マグネットホルダー固定部１４１ｂ～１４４ｂの固定穴が、下バネ固定部１２１ｅの位置決めボスに挿嵌されることにより、マグネットホルダー１２１に対して下側板バネ１４が位置決めされ、固定される。
　ＯＩＳ可動部１０を組み立てる場合、まず、マグネットホルダー１２１に位置検出部１６（ホール素子１６１及び位置検出用基板１６２）が取り付けられ、マグネットホルダー１２１のヨーク収容部（図示略）に連結ヨーク１２３、１２４が取り付けられる。そして、上バネ固定部１２１ｃに上側弾性支持部１３が取り付けられる。
　このとき、電源ライン部１３３、１３４の一端は、位置検出用基板１６２の電源端子にはんだ付けされ、電気的に接続される。また、信号ライン部１３５、１３６の一端は、位置検出用基板１６２の信号端子にはんだ付けされ、電気的に接続される。
　次に、レンズホルダー１１１の下バネ固定部１１１ｇに下側板バネ１４が取り付けられ、この状態で、レンズホルダー１１１が光軸方向結像側からマグネットホルダー１２１に挿嵌される。そして、上側板バネ１３１、１３２がレンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｅに取り付けられる。また、マグネットホルダー１２１の下バネ固定部（図示略）に下側板バネ１４が取り付けられる。
　このとき、上側板バネ１３１のコイル接続部１３１ｈは、レンズホルダー１１１の一方の絡げ部１１１ｆに絡げられたＡＦ用コイル部１１２の一端部にはんだ付けされ、電気的に接続される。同様に、上側板バネ１３２の絡げ接続部１３２ｈは、レンズホルダー１１１の他方の絡げ部１１１ｆに絡げられたＡＦ用コイル部１１２の他端部にはんだ付けされ、電気的に接続される。
　次に、永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄが光軸方向結像側からマグネットホルダー１２１に挿入され、接着される。同時に、永久磁石１２２Ａの長手方向端面には連結ヨーク１２３の一方のヨーク部１２３ａが接着され、永久磁石１２２Ｂの長手方向端面には連結ヨーク１２３の他方のヨーク部１２３ｂが接着される。また、永久磁石１２２Ｃの長手方向端面には連結ヨーク１２４の一方のヨーク部１２４ａが接着され、永久磁石１２２Ｄの長手方向端面には連結ヨーク１２４の他方のヨーク部１２４ｂが接着される。このようにしてＯＩＳ可動部１０（ＡＦ用駆動部）が組み立てられる。
　このように、レンズ駆動装置１は、レンズ部の周囲に配置されるＡＦ用コイル部１１２と、ＡＦ用コイル部１１２に対して径方向に離間して配置されるＡＦ用マグネット部１２２とを有し、ＡＦ用コイル部１１２とＡＦ用マグネット部１２２とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＡＦ用マグネット部１２２を含むＡＦ固定部１２に対してＡＦ用コイル部１１２を含むＡＦ可動部１１を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うＡＦ用駆動部（ＯＩＳ可動部１０）を備える。
　図７は、ＯＩＳ固定部２０の分解斜視図である。図７に示すように、ＯＩＳ固定部２０は、コイル基板２１、接続基板２２、ベース部材２３、及び位置検出部２４等を備える。
　コイル基板２１は、平面視で正方形状の基板であり、中央に円形の開口２１ａを有する。コイル基板２１は、四隅に、サスペンションワイヤー３０の他端（下端）が挿入されるワイヤー固定穴２１ｂを有する。また、コイル基板２１は、開口２１ａの周縁部において、対角方向と交差する位置に、位置決め穴２１ｃを有する。
　コイル基板２１は、光軸方向においてマグネット部１２２と対向する位置にＯＩＳ用コイル部２１１を有する。ＯＩＳ用コイル部２１１は、永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄに対応する４つのＯＩＳコイル２１１Ａ～２１１Ｄを有する。ＯＩＳコイル２１１Ａ～２１１Ｄのそれぞれの長辺部分を、永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄの底面から放射される磁界がＺ方向に横切るように、ＯＩＳコイル２１１Ａ～２１１Ｄ及び永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄの大きさや配置が設定される。マグネット部１２２とＯＩＳ用コイル部２１１とで、ＯＩＳ用ボイスコイルモーターが構成される。
　接続基板２２は、コイル基板２１と同様に平面視で正方形状の基板であり、中央に円形の開口２２ａを有する。接続基板２２は、開口２２ａの周縁部において、コイル基板２１の位置決め穴２１ｃと対応する位置に位置決め穴２２ｂを有する。接続基板２２は、Ｙ方向に沿う２辺に、それぞれ下方に屈曲して形成される制御端子２２ｃを有する。
　接続基板２２は、開口２２ａの内周縁部の対角方向と交差する４箇所に、ＯＩＳ用コイル部２１１に給電するための電源端子２２ｄを有する。また、接続基板２２は、ＡＦ用コイル部１１２及びＯＩＳ用コイル部２１１に給電するための電源ライン（図示略）、位置検出部２４から出力される検出信号用の信号ライン（図示略）を有する。接続基板２２の裏面には、ＸＹ平面におけるＯＩＳ可動部１０の位置を検出する位置検出部２４が配置される。
　位置検出部２４は、例えばホール効果を利用して磁界を検出するホール素子２４Ａ、２４Ｂ（磁気センサー）で構成される。ホール素子２４Ａ、２４Ｂは、接続基板２２の下面の隣接する２辺において、それぞれの略中央に配置される。マグネット部１２２によって形成される磁界を、ホール素子２４Ａ、２４Ｂで検出することにより、ＸＹ平面におけるＯＩＳ可動部１０の位置を特定することができる。なお、マグネット部１２２とは別に、位置検出用磁石をＯＩＳ可動部１０に配置するようにしてもよい。
　ベース部材２３は、コイル基板２１と同様に平面視で正方形状の部材であり、中央に円形の開口２３ａを有する。ベース部材２３は、開口２３ａの周縁部において、コイル基板２１の位置決め穴２１ｃ及び接続基板２２の位置決め穴２２ｂと対応する位置に位置決めボス２３ｂを有する。
　ベース部材２３は、周縁部において、接続基板２２の制御端子２２ｃと対応する位置に凹部２３ｃを有する。凹部２３ｃは、下方に向かって外側に拡がるテーパー状に形成される。また、ベース部材２３は、開口２３ａの周縁部において、ホール素子２４Ａ、２４Ｂを収容するホール素子収容部２３ｄ、接続基板２２の電源端子２２ｄを収容する端子収容部２３ｅを有する。
　ＯＩＳ固定部２０を組み立てる場合、まず、コイル基板２１と接続基板２２をはんだ付けにより接着する。これにより、ＯＩＳ用コイル部２１１と接続基板２２の電源ライン（図示略）が電気的に接続される。
　次に、ベース部材２３の位置決めボス２３ｂにコイル基板２１の位置決め穴２１ｃ及び接続基板２２の位置決め穴２２ｂを挿嵌し、コイル基板２１及び接続基板２２をベース部材２３に載置する。接続基板２２の制御端子２２ｃがベース部材２３の凹部２３ｃに係合されることにより、コイル基板２１及び接続基板２２がベース部材２３に固定される。このようにしてＯＩＳ固定部２０が組み立てられる。
　このように、レンズ駆動装置１は、ＡＦ用駆動部に配置されるマグネット部１２２（ＯＩＳ用マグネット部）と、マグネット部１２２に対して光軸方向に離間して配置されるＯＩＳ用コイル部２１１とを有し、ＯＩＳ用コイル部２１１とマグネット部１２２で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、ＯＩＳ用コイル部２１１を含むＯＩＳ固定部２０に対してマグネット部１２２を含むＯＩＳ可動部１０を光軸方向に直交する平面内で揺動させることにより振れ補正を行うＯＩＳ用駆動部を備える。
　レンズ駆動装置１を組み立てる場合、サスペンションワイヤー３３Ａ、３３Ｂの一端が、それぞれ上側板バネ１３２のワイヤー接続部１３２ｇ、上側板バネ１３１のワイヤー接続部１３１ｇに挿通され、はんだ付けにより固定される。サスペンションワイヤー３２Ａ、３２Ｂの一端が、それぞれ電源ライン部１３３のワイヤー接続部１３３ｃ、電源ライン部１３４のワイヤー接続部１３４ｃに挿通され、はんだ付けにより固定される。サスペンションワイヤー３１Ａ、３１Ｂの一端が、それぞれ信号ライン部１３５のワイヤー接続部１３５ｂ、信号ライン部１３６のワイヤー接続部１３６ｂに挿通され、はんだ付けにより固定される。これにより、サスペンションワイヤー３０と上側板バネ１３１、１３２、電源ライン部１３３、１３４、及び信号ライン部１３５、１３６が電気的に接続される。
　次に、サスペンションワイヤー３０の他端（下端）が、コイル基板２１のワイヤー固定穴２１ｂに挿通され、はんだ付けにより固定される。これにより、サスペンションワイヤー３０と接続基板２２の電源ライン及び信号ラインが電気的に接続される。すなわち、サスペンションワイヤー３０と上側弾性支持部１３を介して、ＡＦ用コイル部１１２、ホール素子１６１への給電及びホール素子１６１の動作制御が可能となる。
　また、サスペンションワイヤー３０を囲むように、マグネットホルダー１２１のダンパー材配置部１２１ｄ（ワイヤー挿通部１２１ａの上部を含む）にダンパー材（図示略）が配置される。ダンパー材が上側板バネ１３１、１３２とマグネットホルダー１２１との間に介在することとなる。上側板バネ１３１、１３２とマグネットホルダー１２１との間にダンパー材（図示略）を介在させることにより、不要共振（高次の共振モード）の発生が抑制されるので、動作の安定性を確保することができる。ダンパー材は、ディスペンサーを使用して、ダンパー材配置部１２１ｄに容易に塗布することができる。ダンパー材としては、例えば紫外線硬化性のシリコーンゲルを適用できる。
　レンズ駆動装置１には、シールドカバー２の下端部が接続基板２２の接地端子（図示略）に当接するように、シールドカバー２が取り付けられる。シールドカバー２は、接地端子（図示略）を介して接地されるので、ＥＭＣノイズを遮断することができる。
　レンズ駆動装置１において振れ補正を行う場合には、ＯＩＳ用コイル部２１１に通電する。ＯＩＳ用コイル部２１１に通電すると、マグネット部１２２の磁界とＯＩＳ用コイル部２１１に流れる電流との相互作用により、ＯＩＳ用コイル部２１１にローレンツ力が生じる（フレミング左手の法則）。ローレンツ力の方向は、磁界の方向（Ｚ方向）とＯＩＳ用コイル部２１１の長辺部分に流れる電流の方向（Ｘ方向又はＹ方向）に直交する方向（Ｙ方向又はＸ方向）である。ＯＩＳ用コイル部２１１は固定されているので、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り、マグネット部１２２を有するＯＩＳ可動部１０がＸＹ平面内で揺動し、振れ補正が行われる。
　レンズ駆動装置１において自動ピント合わせを行う場合には、ＡＦ用コイル部１１２に通電する。ＡＦ用コイル部１１２に通電すると、マグネット部１２２の磁界とＡＦ用コイル部１１２に流れる電流との相互作用により、ＡＦ用コイル部１１２にローレンツ力が生じる。ローレンツ力の方向は、磁界の方向（Ｘ方向又はＹ方向）とＡＦ用コイル部２１１に流れる電流の方向（Ｙ方向又はＸ方向）に直交する方向（Ｚ方向）である。マグネット部１２２は固定されているので、ＡＦ用コイル部１１２に反力が働く。この反力がＡＦ用ボイスコイルモーターの駆動力となり、ＡＦ用コイル部１１２を有するＡＦ可動部１１が光軸方向に移動し、ピント合わせが行われる。
　ここで、ピント合わせを行わない無通電時には、ＡＦ可動部１１は、上側板バネ１３１、１３２及び下側板バネ１４によって、無限遠位置とマクロ位置との間に吊られた状態（以下「基準状態」と称する）となる。すなわち、ＯＩＳ可動部１０において、ＡＦ可動部１１（レンズホルダー１１１）は、上側板バネ１３１、１３２及び下側板バネ１４によって、ＡＦ固定部１２（マグネットホルダー１２１）に対して位置決めされた状態で、Ｚ方向両側に変位可能に弾性支持される。
　ピント合わせを行うときには、ＡＦ可動部１１を基準状態からマクロ位置側へ移動させるか、無限遠位置側に移動させるかに応じて、電流の向きが制御される。また、ＡＦ可動部１１の移動距離に応じて、電流の大きさが制御される。
　ピント合わせ時にＡＦ可動部１１が無限遠位置側へ移動する場合、レンズホルダー１１１の突出部１１１ｄの下面がマグネット部１２２の上面に近づき、最終的に当接する。すなわち、レンズホルダー１１１の突出部１１１ｄの下面とマグネット部１２２の上面によって、無限遠位置側への移動が規制される。
　一方、ピント合わせ時にＡＦ可動部１１がマクロ位置側へ移動する場合、レンズホルダー１１１の突出部１１１ｄの上面がマグネットホルダー１２１のストッパー部１２１ｂの下面に近づき、最終的に当接する。すなわち、レンズホルダー１１１の突出部１１１ｄの上面とマグネットホルダー１２１のストッパー部１２１ｂの下面によって、マクロ位置側への移動が規制される。
　更に、レンズ駆動装置１のＡＦ用駆動部においては、位置検出部１６の検出信号に基づいて、クローズドループ制御が行われる。クローズドループ制御方式によれば、ボイスコイルモーターのヒステリシス特性を考慮する必要がなく、またＡＦ可動部１１の位置が安定したことを直接的に検出できる。さらには、像面検出方式の自動ピント合わせにも対応できる。したがって、応答性能が高く、自動ピント合わせ動作の高速化を図ることができる。
　図９は、レンズ駆動装置１におけるレンズ部の変位幅について示す図である。図９Ａは、中立時（無通電時）の状態を示し、図９Ｂは、落下時の状態を示す。図９に示すように、ＡＦ可動部１１は、光軸方向結像側には、Ｌ１だけ移動可能となっている（以下「下可動範囲Ｌ１」と称する）。また、ＯＩＳ可動部１０は、光軸方向に直交する面内で揺動するために、ＯＩＳ固定部２０からＬ２だけ離間される（以下「マグネットギャップＬ２」と称する）。ＡＦ可動部１１の下可動範囲Ｌ１及びマグネットギャップＬ２は、レンズ駆動装置１に要求される性能が実現されるように設計される。また、レンズホルダー１１１のサブストッパー部１１１ｉとＯＩＳ固定部２０との離間距離Ｌ４は、レンズ部と撮像部の離間距離Ｌ３（レンズ部の変位許容範囲とほぼ同じ）よりも小さく設定される。
　ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動可能距離は、レンズホルダー１１１にサブストッパー部１１１ｉがない場合は（下可動範囲Ｌ１＋マグネットギャップＬ２）であるのに対して、サブストッパー部１１１ｉがある場合はＬ４（＜Ｌ１＋Ｌ２）となる。したがって、レンズ部は、落下等の衝撃を受けたときには、光軸方向結像側に、最大でＡＦ可動部１１の移動可能距離Ｌ４だけ変位する。レンズ部と撮像部の離間距離Ｌ３は、レンズ部の最大変位Ｌ４よりも大きいので、落下等の衝撃を受けてレンズ部が光軸方向結像側に変位しても、撮像部に衝突することはない。したがって、レンズ部との衝突によりＩＲフィルタが破損するのを防止できる。
　例えば、取付公差が±６５μｍである場合に、サブストッパー部１１１ｉとＯＩＳ固定部２０との離間距離Ｌ４の設計値を１９５μｍとすれば、ＡＦ可動部１１の移動可能距離は１３０≦Ｌ４≦２６０となる。したがって、ＡＦ可動部１１の下可動範囲Ｌ１が８５μｍ以上であること、及びレンズ部の変位許容範囲が２６５μｍ以下であることが要求された場合も満たされる。すなわち、サブストッパー部１１１ｉを設けることにより、取付公差を含めて、要求を満たす寸法設計を容易に行うことができる。
　このように、レンズ駆動装置１は、ＯＩＳ可動部１０（レンズホルダー１１１）とＯＩＳ固定部２０との間に介在し、ＡＦ可動部１１の光軸方向結像側への移動可能距離を、レンズ部の変位許容範囲内に規制するサブストッパー部１１１ｉを備える。
　これにより、低背化を損なうことなく、容易にレンズ部の変位を変位許容範囲内に収めることができる。したがって、レンズ駆動装置１の信頼性が格段に向上する。
　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、レンズホルダー１１１にサブストッパー部１１１ｉを設けた場合について説明したが、ＯＩＳ固定部２０側にサブストッパー部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Ａ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に適用できる。情報機器であるカメラ搭載装置とは、カメラモジュールとカメラモジュールで得られた画像情報を処理する制御部を有する情報機器であり、例えば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、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）を含む。また、輸送機器であるカメラ搭載装置とは、カメラモジュールとカメラモジュールで得られた画像を処理する制御部を有する輸送機器であり、例えば自動車を含む。
　図１０は、車載用カメラモジュールＶＣ（Vehicle Camera）を搭載するカメラ搭載装置としての自動車Ｃを示す図である。図１０Ａは自動車Ｃの正面図であり、図１０Ｂは自動車Ｃの後方斜視図である。自動車Ｃは、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Ａを搭載する。図１０に示すように、車載用カメラモジュールＶＣは、例えば前方に向けてフロントガラスに取り付けられたり、後方に向けてリアゲートに取り付けられたりする。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。
　２０１４年１２月２６日出願の特願２０１４－２６５９８７の日本出願に含まれる明細書、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。
　１　レンズ駆動装置
　２　シールドカバー
　１０　ＯＩＳ可動部（ＡＦ用駆動部）
　１１　ＡＦ可動部
　１１１　レンズホルダー
　１１１ｉ　サブストッパー部
　１１２　ＡＦ用コイル部
　１２　ＡＦ固定部
　１２１　マグネットホルダー
　１２２　マグネット部（ＡＦ用マグネット部、ＯＩＳ用マグネット部）
　１２２Ａ～１２２Ｄ　永久磁石
　１３　上側弾性支持部
　１４　下側弾性支持部
　１５　位置検出用磁石
　１６　位置検出部
　２０　ＯＩＳ固定部
　２１　コイル基板
　２１１　ＯＩＳ用コイル部
　２２　接続基板
　２３　ベース部材
　３０　支持部材
　Ｍ　スマートフォン
　Ａ　カメラモジュール

Claims (6)

  1. 　レンズ部の周囲に配置されるオートフォーカス用コイル部と、前記オートフォーカス用コイル部に対して径方向に離間して配置されるオートフォーカス用マグネット部とを有し、前記オートフォーカス用コイル部と前記オートフォーカス用マグネット部とで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記オートフォーカス用マグネット部を含むオートフォーカス固定部に対して前記オートフォーカス用コイル部を含むオートフォーカス可動部を光軸方向に移動させることにより自動的にピント合わせを行うオートフォーカス用駆動部と、
    　前記オートフォーカス用駆動部に配置される振れ補正用マグネット部と、前記振れ補正用マグネット部に対して光軸方向に離間して配置される振れ補正用コイル部とを有し、前記振れ補正用コイル部と前記振れ補正用マグネット部で構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、前記振れ補正用コイル部を含む振れ補正固定部に対して前記振れ補正用マグネット部を含む振れ補正可動部を光軸方向に直交する面内で揺動させることにより振れ補正を行う振れ補正用駆動部と、
    　前記オートフォーカス可動部と前記振れ補正固定部との間に介在し、前記オートフォーカス可動部の光軸方向結像側への移動可能距離を、前記レンズ部の変位許容範囲内に規制するサブストッパー部と、を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 　前記オートフォーカス用駆動部は、前記オートフォーカス可動部と前記オートフォーカス固定部とを弾性的に接続する弾性支持部を有し、
    　前記オートフォーカス可動部は、前記弾性支持部によって光軸方向両側に移動可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
  3. 　前記オートフォーカス可動部は、前記レンズ部を保持するとともに、外周面に前記オートフォーカス用コイル部が巻線されるレンズホルダーを有し、
    　前記サブストッパー部は、前記レンズホルダーに光軸方向結像側に向けて形成される複数の突出部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
  4. 　前記突出部は、光軸方向を中心として均等配置されることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、
    　前記オートフォーカス可動部に装着されるレンズ部と、
    　前記レンズ部により結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備えることを特徴とするカメラモジュール。
  6. 　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５に記載のカメラモジュールを備えることを特徴とするカメラ搭載装置。
     
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