特開 2022-46164 レンズ駆動モジュール、撮像モジュール、電子機器及びレンズユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022046164

(43)【公開日】2022-03-23

(54)【発明の名称】レンズ駆動モジュール、撮像モジュール、電子機器及びレンズユニット

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/04 20210101AFI20220315BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20220315BHJP

   G03B 11/00 20210101ALI20220315BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20220315BHJP

   G03B 5/00 20210101ALN20220315BHJP

【ＦＩ】

G02B7/04 E

G03B17/02

G03B11/00

H04N5/225 100

H04N5/225 700

G03B5/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020152077

(22)【出願日】2020-09-10

(71)【出願人】

【識別番号】316005926

【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(72)【発明者】

【氏名】木村 勝治

(72)【発明者】

【氏名】國光 孝行

(72)【発明者】

【氏名】今吉 孝平

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 隆浩

(72)【発明者】

【氏名】山本 勲

(72)【発明者】

【氏名】岡野 英暁

(72)【発明者】

【氏名】廣野 大輔

【テーマコード（参考）】

2H044

2H083

2H100

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044BE02

2H044BE07

2H044BE10

2H083AA04

2H083AA26

2H083AA32

2H100CC07

2K005CA14

2K005CA23

2K005CA53

5C122EA41

5C122EA52

5C122EA55

5C122GE05

5C122GE11

5C122HA75

5C122HA82

5C122HB06

(57)【要約】

【課題】簡素な構成を有し消費電力を抑えるのに有利なレンズ駆動モジュール、撮像モジュール、電子機器及びレンズユニットを提供する。
【解決手段】レンズ駆動モジュールは、複数のレンズと当該複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーとを具備するレンズユニットと、通電に応じてレンズユニットに電磁力を作用させるレンズアクチュエータと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、
通電に応じて前記レンズユニットに電磁力を作用させるレンズアクチュエータと、を備えるレンズ駆動モジュール。

【請求項2】

前記レンズユニットは、隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、
前記レンズユニットが具備するすべてのスペーサーが、強磁性体を含む請求項１に記載のレンズ駆動モジュール。

【請求項3】

前記レンズユニットは、隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、
前記複数のスペーサーは、前記強磁性体を含むスペーサーと、非強磁性体を含むスペーサーと、を含む請求項１に記載のレンズ駆動モジュール。

【請求項4】

前記レンズアクチュエータは、
前記レンズユニットと一体的に設けられ、通電可能に設けられるコイルと、
前記コイルに磁場を与える磁石と、を含む請求項１に記載のレンズ駆動モジュール。

【請求項5】

前記コイルは、前記強磁性体を含むスペーサーと前記磁石との間に位置する請求項４に記載のレンズ駆動モジュール。

【請求項6】

前記強磁性体を含むスペーサー、前記コイル及び前記磁石は、前記複数のレンズの光軸と直角を成す方向に延びる同一直線上に位置する請求項４に記載のレンズ駆動モジュール。

【請求項7】

複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、
前記複数のレンズを介して入射した光の光電変換を行う撮像素子と、
通電に応じて前記レンズユニットに電磁力を作用させて、前記レンズユニットと前記撮像素子との間の距離を調整するレンズアクチュエータと、を備える撮像モジュール。

【請求項8】

前記撮像素子は、フリップチップ構造を有する請求項７に記載の撮像モジュール。

【請求項9】

前記撮像素子は、ＣＳＰ構造を有する請求項７に記載の撮像モジュール。

【請求項10】

前記レンズユニットと前記撮像素子との間に位置し、前記レンズユニットが具備する前記複数のレンズとは別体として設けられるレンズを備える請求項７に記載の撮像モジュール。

【請求項11】

赤外線カットフィルタを備える請求項７に記載の撮像モジュール。

【請求項12】

複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、
前記複数のレンズを介して入射した光の光電変換を行う撮像素子と、
通電に応じて前記レンズユニットに電磁力を作用させて、前記レンズユニットと前記撮像素子との間の距離を調整するレンズアクチュエータと、
前記撮像素子からの電気信号を受信する回路基体と、を具備する電子機器。

【請求項13】

複数のレンズと、
前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を備えるレンズユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レンズ駆動モジュール、撮像モジュール、電子機器及びレンズユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、撮像装置の高画素化、大口径化、高性能化及び小型化が進んでいる。撮像装置の高画素化及び高性能化に伴い、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子の消費電力は増大傾向にある。また撮像装置の大口径化に伴ってレンズが大きく且つ重くなっているので、焦点調節等のためにレンズを移動させるアクチュエータの消費電力も増大傾向にある。

【0003】

このような消費電力の増大傾向を背景に、装置全体として電力消費量を低減させる必要がある。例えばレンズを移動させるアクチュエータにおける消費電力を低減させるため、磁界を制御しつつレンズの移動駆動を行う装置が提案されている。

【0004】

特許文献１の図１５に示す撮像モジュールでは、レンズ積層体の外周に磁性層が設けられている。電磁コイルにより発生される磁界と、磁性層及び固定側レンズ駆動機構の位置関係とに応じた電磁駆動力が磁性層に作用し、レンズ積層体が光軸方向に移動する。

【0005】

特許文献２が開示するレンズ駆動装置では、マグネットの外側にＬ字状のヨークを配置することで、レンズ筺体の外側への磁力の漏れを防ぎ、マグネットの磁束をヨークに引き込んでアクチュエータの推力の低下が抑制されている。

【0006】

特許文献３が開示するレンズ駆動装置では、移動体及び固定体のうちの一方に第１駆動コイル及び第２駆動コイルが設けられ、他方に駆動マグネットが設けられている。レンズを具備する移動体は、駆動マグネットと第１駆動コイル及び第２駆動コイルとの間の磁気吸引力及び磁気反発力によって、光軸方向に移動させられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１６－１０６２３９号公報

【特許文献2】特開２０１０－８５４９４号公報

【特許文献3】特開２００５－３７８６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１の撮像モジュールでは、通常の撮像モジュールでは不要な磁性層をレンズ積層体の外周に設ける必要があるため、装置構成が複雑になり、製造の手間も増える。また特許文献１の撮像モジュールではレンズ同士の接合に強磁性の樹脂が用いられるが、そのような樹脂の塗布には精密なコントロールが要求されるため、生産性を向上させることが難しく、撮像モジュールを安価に作製することが難しい。また近年の移動端末に搭載される撮像モジュールでは、レンズホルダーを使ってレンズ同士の位置合わせ及び固定が行われることが多い。そのようなレンズホルダーを用いる場合、樹脂を用いたレンズ同士の接合がそもそも不要である。また特許文献１の撮像モジュールは、スペーサーを有していないので、フレア光などの迷光を除去することができず、光学性能に劣る。

【0009】

特許文献２のレンズ駆動装置で用いられる特有の形状を有するヨークは高価であり、そのようなヨークの設置は構造の複雑化を招く。また近年広く採用されているムービングマグネット方式の手振れ補正機構を特許文献２のレンズ駆動装置に応用する場合、ヨークの重量のために、手振れ補正に要する電力消費量が大きい。そのため、レンズ駆動装置における発熱が顕著になりやすく、バッテリー駆動の際には駆動時間が短くなる懸念がある。

【0010】

特許文献３のレンズ駆動装置では、レンズを具備する移動体を移動させる際に、重量のある駆動マグネットを移動させる必要がある。そのため、ムービングマグネット方式の手振れ補正機構を特許文献３のレンズ駆動装置に応用する場合、消費電力量が大きく、レンズ駆動装置における発熱及びバッテリー駆動の際の駆動時間短縮の懸念がある。

【0011】

そこで本開示は、簡素な構成を有し消費電力を抑えるのに有利なレンズ駆動モジュール、撮像モジュール、電子機器及びレンズユニットを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本開示の一態様は、複数のレンズと、複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、通電に応じてレンズユニットに電磁力を作用させるレンズアクチュエータと、を備えるレンズ駆動モジュールに関する。

【0013】

レンズユニットは、隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、レンズユニットが具備するすべてのスペーサーが、強磁性体を含んでもよい。

【0014】

レンズユニットは、隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、複数のスペーサーは、強磁性体を含むスペーサーと、非強磁性体を含むスペーサーと、を含んでもよい。

【0015】

レンズアクチュエータは、レンズユニットと一体的に設けられ、通電可能に設けられるコイルと、コイルに磁場を与える磁石と、を含んでもよい。

【0016】

コイルは、強磁性体を含むスペーサーと磁石との間に位置してもよい。

【0017】

強磁性体を含むスペーサー、コイル及び磁石は、複数のレンズの光軸と直角を成す方向に延びる同一直線上に位置してもよい。

【0018】

本開示の他の態様は、複数のレンズと、複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、複数のレンズを介して入射した光の光電変換を行う撮像素子と、通電に応じてレンズユニットに電磁力を作用させて、レンズユニットと撮像素子との間の距離を調整するレンズアクチュエータと、を備える撮像モジュールに関する。

【0019】

撮像素子は、フリップチップ構造を有してもよい。

【0020】

撮像素子は、ＣＳＰ構造を有してもよい。

【0021】

レンズユニットと撮像素子との間に位置し、レンズユニットが具備する複数のレンズとは別体として設けられるレンズを備えてもよい。

【0022】

赤外線カットフィルタを備えてもよい。

【0023】

本開示の他の態様は、複数のレンズと、複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、複数のレンズを介して入射した光の光電変換を行う撮像素子と、通電に応じてレンズユニットに電磁力を作用させて、レンズユニットと撮像素子との間の距離を調整するレンズアクチュエータと、撮像素子からの電気信号を受信する回路基体と、を具備する電子機器に関する。

【0024】

本開示の他の態様は、複数のレンズと、複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を備えるレンズユニットに関する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、レンズ駆動モジュールの一例の概略構成を示す断面図である。

【図2】図２は、レンズ駆動モジュールの他の例の概略構成を示す断面図である。

【図3】図３は、図２に示すレンズ駆動モジュールにおけるレンズユニットの位置及び推力比率の関係の検証結果の一例を示すグラフである。

【図4】図４は、電子機器（撮像装置）の一例の概略構成を示す図である。

【図5】図５は、電子機器（撮像装置）の他の例の概略構成を示す図である。

【図6】図６は、電子機器（撮像装置）の他の例の概略構成を示す図である。

【図7】図７は、電子機器（撮像装置）の他の例の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

［レンズ駆動モジュール］
図１は、レンズ駆動モジュール１１の一例の概略構成を示す断面図である。

【0027】

レンズ駆動モジュール１１は、複数のレンズ２０を具備するレンズユニット１０と、通電に応じてレンズユニット１０に電磁力を作用させるレンズアクチュエータ２４とを備える。

【0028】

レンズユニット１０が具備する複数のレンズ２０は、光軸Ａｘが延びる方向（以下「光軸方向」と称する）に並べられている。図１に示すレンズユニット１０は４枚のレンズ２０を具備するが、レンズ２０の具体的な数は限定されない。

【0029】

各レンズ２０は、光軸Ａｘ上に位置付けられ光線が透過するレンズ中央部と、当該レンズ中央部から外側に延在するレンズ周辺部とを有する。各レンズ２０のレンズ中央部は被写体からの光が通過する。各レンズ２０のレンズ周辺部（例えばレンズ側面及び／又は後述の強磁性スペーサー２１ａが接する表面）には、迷光を遮断する遮光膜（図示省略）が設けられていてもよい。

【0030】

光軸方向に隣り合って位置する２つのレンズ２０間（特にレンズ周辺部間）には、強磁性体を含むスペーサー（以下「強磁性スペーサー」と称する）２１ａが設けられている。図１に示す例では、レンズユニット１０が具備する複数のスペーサーのすべてが、強磁性スペーサー２１ａである。

【0031】

各強磁性スペーサー２１ａは、後述のように磁束を引き込むヨークとしての役割を果たす。したがって各強磁性スペーサー２１ａは、全体として強磁性を示せばよく、全体が強磁性体により構成されていてもよいし、部分的に強磁性体を含んでいてもよい。各強磁性スペーサー２１ａに含まれる強磁性体の材料及び形態は限定されない。例えば軟磁性材料、硬磁性材料及び他の磁性材料によって、各強磁性スペーサー２１ａに含まれる強磁性体が構成されてもよい。典型的には、各強磁性スペーサー２１ａは、室温（例えば１～３０℃）で強磁性を示すフェライト、鉄、コバルト或いはニッケルなどに代表される物質を、部分的に又は全体的に含みうる。

【0032】

各強磁性スペーサー２１ａは、隣り合うレンズ間の間隔を定める接合部として働く。図１に示す各強磁性スペーサー２１ａは黒色を有し、レンズにおける乱反射などに起因するフレア光等の迷光を遮断して取り除く遮光性を有する。

【0033】

レンズユニット１０が具備する複数のレンズ２０及び複数の強磁性スペーサー２１ａは、ホルダー２２によって一体的に支持されている。ホルダー２２は、ポリカーボネート等のプラスチック材料により構成可能であり、黒色を有し、遮光性を有する。

【0034】

図１に示すホルダー２２は、貫通孔を有する筒状の形状を有する。複数のレンズ２０及び複数の強磁性スペーサー２１ａは、ホルダー２２の貫通孔において層状に配置されて固定的に支持される。ホルダー２２における複数のレンズ２０及び複数の強磁性スペーサー２１ａの支持態様は限定されない。図１に示す例では、ホルダー２２が有する一方のレンズ支持部２２ａ及び他方のレンズ支持部（図示省略）が、複数のレンズ２０及び複数の強磁性スペーサー２１ａを光軸方向に挟んで支持する。このようにしてホルダー２２は、スペーサー（本例では強磁性スペーサー２１ａ）と協働して、複数のレンズ２０及び複数の強磁性スペーサー２１ａを位置合わせしつつ固定的に支持する。

【0035】

レンズアクチュエータ２４は、ボイスコイルモータ駆動方式のアクチュエータであり、レンズ駆動モジュール１１と一体的に設けられる第１コイル２５と、第１コイル２５に磁場を与える磁石（すなわち永久磁石）２６とを含む。

【0036】

図１に示す例では、ホルダー２２の外周に第１コイル２５が固定的に巻き付けられており、第１コイル２５はレンズユニット１０とともに光軸方向へ移動する。第１コイル２５よりも光軸Ａｘから離れた位置には、複数の磁石２６が光軸Ａｘを中心に等角度間隔で設けられている。各磁石２６は、第１コイル２５から離れた位置で第１コイル２５と対向し、第１コイル２５に磁場をもたらす。なお図１に示す「Ｎ」は各磁石２６のＮ極側を示し、「Ｓ」は各磁石２６のＳ極側を示す。

【0037】

レンズユニット１０の光軸方向位置にかかわらず、第１コイル２５は、少なくとも一部が強磁性スペーサー２１ａと磁石２６との間に位置する。すなわちレンズユニット１０の光軸方向位置にかかわらず、少なくとも１つ以上の強磁性スペーサー２１ａ、第１コイル２５及び磁石２６は、光軸Ａｘと直角を成す方向に延びる同一直線上に位置する。

【0038】

上述の構成を有するレンズ駆動モジュール１１において、レンズアクチュエータ２４は、レンズユニット１０を光軸方向に移動させて、レンズユニット１０（すなわち複数のレンズ２０）の焦点位置を調整する。フレミングの左手の法則の下、第１コイル２５に流す電流の向き及び大きさを制御することで、第１コイル２５に作用する電磁気力の大きさ及び向きを調整し、ひいてはレンズユニット１０に作用する推力の大きさ及び向きを調整することができる。このように第１コイル２５の通電に応じて第１コイル２５に作用する電磁気力（ローレンツ力）を利用し、レンズユニット１０を光軸Ａｘ上の所望位置に配置して、焦点位置を調整することができる。

【0039】

なおレンズユニット１０は、図示しない支持ユニットによって、光軸方向に移動可能に支持されている。当該支持ユニットは、光軸方向に働く電磁気力が第１コイル２５に作用しない間は、レンズユニット１０を基準位置に位置付けつつ支持する。一方、光軸方向に働く電磁気力が第１コイル２５に作用する場合、支持ユニットは、レンズユニット１０の光軸方向への移動を許容しつつレンズユニット１０を支持する。レンズユニット１０は、第１コイル２５を介してもたらされる光軸方向に働く電磁気力と、支持ユニットによってもたらされる支持力とが釣り合う位置に配置される。このような支持ユニットは任意の構成によって実現可能である。典型的には、支持ユニットはばね等の弾性要素を具備し、当該弾性要素によりもたらされる弾性力を、レンズユニット１０の支持に利用することができる。

【0040】

本実施形態のレンズ駆動モジュール１１では、強磁性スペーサー２１ａによって、各磁石２６によってもたらされる磁場を、有効的に第１コイル２５に作用させることができる。強磁性スペーサー２１ａは、各磁石２６によってもたらされる磁場を積極的に引き込み、各磁石２６から強磁性スペーサー２１ａに向かう磁場の強さ（磁束密度）を増大させる。そのため、強磁性スペーサー２１ａと各磁石２６との間に位置する第１コイル２５に作用する磁場の強さも増大する。その結果、第１コイル２５に流す電流量が小さくても、第１コイル２５には大きな電磁気力が作用することになる。

【0041】

なお、強磁性スペーサー２１ａが大きくなるほど（すなわち強磁性スペーサー２１ａが占める範囲が大きくなるほど）、各磁石２６から強磁性スペーサー２１ａに向かう磁場の強さが増大する傾向がある。一方、望遠用（テレ用）のレンズユニットは、一般に、レンズ間の間隔が大きくなる傾向があり、レンズ間に設けられるスペーサーも大きくなる傾向がある。したがって上述の本実施形態のレンズユニット１０が望遠用の場合には、特に大きな強磁性スペーサー２１ａを用いて、第１コイル２５に作用させる磁場の強さを効果的に増大させうる。

【0042】

このように本実施形態のレンズユニット１０及びレンズ駆動モジュール１１によれば、第１コイル２５及びレンズユニット１０の移動に要する電力量を抑えることができる。このようなレンズユニット１０の低電力駆動によって、レンズ駆動モジュール１１における発熱を抑えることができ、バッテリー駆動の際の駆動時間を長期化することが可能である。

【0043】

また本実施形態のレンズユニット１０は、既存のレンズユニットが有する非強磁性スペーサーを強磁性スペーサー２１ａに置き換えるだけで実現可能であり、構造の複雑化（特にレンズ２０よりも外側の構造の複雑化）を回避することができる。そのため本実施形態のレンズユニット１０及びレンズ駆動モジュール１１は、従来と同様の簡素な構成を維持しつつ、消費電力を従来よりも抑えることができる。

【0044】

またレンズユニット１０の移動に要する電力消費量が低減することで、使用可能なレンズ２０の大きさ及び重さの制限を緩和することができる。レンズユニット１０の移動のために使用可能な電流量はバッテリー能力等に応じて制限され、そのような制限された電流量の許容範囲内で、レンズ２０の大きさ及び重さを適宜選定する必要がある。本実施形態によれば、上述のようにレンズユニット１０の低電力駆動が可能であるため、従来よりも大きくて重い高性能なレンズ２０を使用することが可能である。

【0045】

図２は、レンズ駆動モジュール１１の他の例の概略構成を示す断面図である。

【0046】

図２に示すレンズユニット１０は、図１に示すレンズユニット１０と同様に複数のスペーサーを具備するが、当該複数のスペーサーは、強磁性スペーサー２１ａだけではなく、非強磁性体を含むスペーサー（以下「非強磁性スペーサー」と称する）２１ｂも含む。

【0047】

非強磁性スペーサー２１ｂは、全体として殆ど磁気を帯びておらず、磁場が作用しても磁場の方向に殆ど磁化しない常磁性体によって構成可能である。非強磁性スペーサー２１ｂを構成する材料は限定されない。例えば、非強磁性スペーサー２１ｂは、アルミニウムやプラスチック系物質に代表される合成樹脂などの非磁性物質によって構成可能である。

【0048】

図２に示すレンズユニット１０では、光軸方向の両端側に位置する２つのスペーサーが非強磁性スペーサー２１ｂであり、中央に位置する１つのスペーサーが強磁性スペーサー２１ａである。ただし、強磁性スペーサー２１ａ及び非強磁性スペーサー２１ｂの位置及び数は限定されない。例えば、第１コイル２５に大きな磁場を作用させる観点からは、最も大きなスペーサーを強磁性スペーサー２１ａによって構成してもよい。またレンズユニット１０の光軸方向位置にかかわらず、常に、磁石２６及び第１コイル２５とともに、光軸Ａｘと直角を成す方向に延びる同一直線上に位置するスペーサーを、強磁性スペーサー２１ａによって構成してもよい。

【0049】

図２に示すレンズユニット１０及びレンズ駆動モジュール１１によれば、強磁性スペーサー２１ａの使用に伴うコストの増大を抑えつつ、レンズユニット１０の低電力駆動が可能である。

【0050】

本件発明者は、図２に示すレンズ駆動モジュール１１に基づいてシミュレーションを行い、レンズユニット１０の位置及び推力比率の関係を検証した。

【0051】

図３は、図２に示すレンズ駆動モジュール１１におけるレンズユニット１０の位置及び推力比率の関係の検証結果の一例を示すグラフである。

【0052】

図３に示す「レンズユニット位置」は、レンズユニット１０及び第１コイル２５の光軸方向位置を示し、基準位置が「０μｍ」で表されている。図３に示す「推力比率」は、すべてのスペーサーが非強磁性スペーサーであるレンズユニット（以下「基準レンズユニット」と称する）の第１コイルに作用する電磁気力の大きさを基準として、第１コイル２５に作用する電磁気力の大きさの比率を示す。すなわち図３の「推力比率」は、「推力比率＝図２のレンズ駆動モジュール１１の第１コイル２５に作用する電磁気力／基準レンズユニットの第１コイルに作用する電磁気力」によって表すことができる。なお図３に示す検証において、図２のレンズユニット１０と基準レンズユニットとの間において、スペーサー以外の特性は同じにした。例えば推力比率を得るための「第１コイルに作用する電磁気力」の導出において、第１コイルに流す電流の大きさは、図２のレンズユニット１０と基準レンズユニットとの間で同じにした。

【0053】

図３において、図２のレンズ駆動モジュール１１の強磁性スペーサー２１ａとして、強磁性特性を持つ一般的なフェライト材料（電気伝導率＝１Ｓ／ｍ、比透磁率＝６４０、及び比誘電率＝１）から成るスペーサーを用いた。

【0054】

図３において、図２のレンズ駆動モジュール１１の「推力比率」は、レンズユニット１０の光軸方向位置にかかわらず、「１．００」よりも大きな値を示している。したがって強磁性スペーサー２１ａを具備するレンズユニット１０によれば、強磁性スペーサー２１ａを具備しない基準レンズユニットよりも、大きな電磁気力を得られることが分かる。図２に示すレンズ駆動モジュール１１によれば、製造誤差等に起因して、磁石２６に対するレンズユニット１０及び第１コイル２５の相対位置が光軸方向に基準位置から５０μｍずれていても、基準レンズユニットよりも１５％以上大きな推力が得られる。また図２に示すレンズ駆動モジュール１１によれば、磁石２６に対するレンズユニット１０及び第１コイル２５の相対位置を最適化することによって、基準レンズユニットよりも２０％以上大きな推力が得られる（図３の「レンズユニット位置＝０μｍ」参照）。

【0055】

このようにレンズユニット１０が強磁性スペーサー２１ａを具備することによって、より小さな電力消費量で、大きな電磁気力（すなわち推力）を得られることが、図３の検証結果から証明された。すなわちレンズユニット１０が強磁性スペーサー２１ａを具備することによって、所望の推力を得るための消費電力を有効に低減できることが、図３の検証結果から証明された。

【0056】

なお、図３では強磁性スペーサー２１ａとして上述の一般的なフェライト材料からなるスペーサーを用いたが、上述の作用及び効果は、強磁性スペーサー２１ａの具体的な材料を限定するものではない。強磁性特性を示す任意の材料で作られた強磁性スペーサー２１は、各磁石２６によりもたらされる磁場を有効的に引き込んで第１コイル２５に作用させる磁場の強さを増大させ、所望の推力を得るための消費電力を有効に低減することができる。

【0057】

［撮像モジュール及び電子機器］
図１及び図２に例示される強磁性スペーサー２１ａを具備するレンズ駆動モジュール１１は、固体撮像素子を含む撮像モジュールに応用することができ、上述のレンズアクチュエータ２４を例えばＡＦ（オートフォーカス）調整機構として利用することができる。そのような撮像モジュールは、更に様々な電子機器に応用することができる。例えば撮像装置（例えばデジタルカメラ等）や携帯端末（例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット及びコンピュータ等）に搭載される撮像モジュールにおいて、上述のレンズ駆動モジュール１１を有利に用いることが可能である。なお、撮像装置などの電子機器は、それ自体が独立した装置であってもよいし、独立した装置の一部分として構成されてもよい。

【0058】

以下に、強磁性スペーサー２１ａを具備するレンズ駆動モジュール１１を応用可能な撮像モジュール及び電子機器の典型形態を例示する。以下では、撮像モジュール及び電子機器の一部構成のみが説明されており、実際の撮像モジュール及び電子機器は下述されない要素及び構成を適宜有しうる。また強磁性スペーサー２１ａを具備するレンズ駆動モジュール１１を応用可能な撮像モジュール及び電子機器は、以下の例に限定されない。

【0059】

［撮像モジュール及び電子機器の第１の例］
図４は、電子機器１３の一例の概略構成を示す図である。図４において、上述の図１及び図２に示す要素と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0060】

図４に示す電子機器１３が具備する撮像モジュール１２は、上述の図１に示すレンズ駆動モジュール１１と、撮像素子３５（例えばＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ）とを備える。すなわち撮像モジュール１２は、強磁性スペーサー２１ａを具備するレンズユニット１０と、複数のレンズ２０を介して入射した光の光電変換を行う撮像素子３５と、レンズユニット１０と撮像素子３５との間の距離を調整するレンズアクチュエータ２４とを備える。

【0061】

撮像素子３５は、支持部材３７を介して回路基体３８に固定され、複数のレンズ２０と光軸方向に対向するように光軸Ａｘ上に位置付けられている。被写体光は、複数のレンズ２０によって撮像素子３５の受光面上に集光され、撮像素子３５は、図示しないコントローラの制御下で、被写体の画像データ（すなわち撮像データ）を取得する。

【0062】

撮像素子３５は、金属ワイヤーにより構成される配線３６を介し、回路基体３８の回路（図示省略）に電気的に接続されている。回路基体３８の回路は、撮像素子３５からの電気信号（例えば撮像データ）を受信して、外部に出力することができる。図４に示す回路基体３８は板状の形状を有するが、回路基体３８の形状及び構成は限定されず、回路基体３８は非板状の形状を有していてもよい。

【0063】

複数のレンズ２０と撮像素子３５との間には、赤外光を取り除く赤外線カットフィルタ３２が設けられている。複数のレンズ２０（特にレンズ中央部）を透過して赤外線カットフィルタ３２に入射した光は、赤外線カットフィルタ３２によって赤外光成分が取り除かれた状態で赤外線カットフィルタ３２から出射し、撮像素子３５に向かう。

【0064】

回路基体３８には、複数の接続支持部３４、レンズコントローラ３９、センサ４０、記憶デバイス４１及びコネクタ４２が固定的に取り付けられている。

【0065】

各接続支持部３４の上部には第２コイル３３が固定されている。各接続支持部３４は、回路基体３８の回路と対応の第２コイル３３とを電気的に接続する。各第２コイル３３には、レンズコントローラ３９から回路基体３８の回路及び対応の接続支持部３４を介して電流が供給される。

【0066】

各第２コイル３３は、アクチュエータホルダー３１により保持されている対応の磁石２６と光軸方向に対向するように位置付けられており、通電に応じて光軸Ａｘと垂直を成す方向に電磁気力が作用する。このようにして各第２コイル３３に作用する電磁気力により、レンズユニット１０（特に複数のレンズ２０）と撮像素子３５（特に受光面）との間の相対位置が調整され、手振れの影響が低減される。このように各第２コイル３３及び各磁石２６は、ＯＩＳ（Optical Image Stabilizer）式手振れ補正用のアクチュエータとして働く。なおアクチュエータホルダー３１内に設けられている各磁石２６は、上述のように第１コイル２５と協働することで、オートフォーカス用のレンズアクチュエータ２４としても働く。

【0067】

レンズコントローラ３９は、ＩＣ（集積回路）により構成されており、手振れ補正用ドライバーとして機能するとともに、オートフォーカス用ドライバーとして機能する。レンズコントローラ３９は、上述のように回路基体３８の回路及び接続支持部３４を介して第２コイル３３に電気的に接続されるとともに、回路基体３８の回路及び図示しない配線を介して第１コイル２５に電気的に接続されている。またレンズコントローラ３９は、回路基体３８の回路を介して、センサ４０、記憶デバイス４１、コネクタ４２及び他のデバイスに電気的に接続されている。

【0068】

例えば、センサ４０に含まれるジャイロセンサが手振れを検出した際、レンズコントローラ３９は、ジャイロセンサからの手振れ検出信号に応じた電流を第２コイル３３に供給することで、手振れ補正を行う。またレンズコントローラ３９は、図示しないデバイスからのオートフォーカス信号に応じた電流を第１コイル２５に供給することで、レンズユニット１０を光軸方向に移動させて、焦点調整を行う。

【0069】

記憶デバイス４１は、各種のデータ（プログラムを含む）を記憶保持する。例えば、撮像モジュール１２のばらつき（個体差）を補償するための補正値が、記憶デバイス４１に記憶されている。記憶デバイス４１に記憶されているデータの読み出しや記憶デバイス４１に対するデータの書き込み（更新を含む）は、回路基体３８の回路を介して電気的に記憶デバイス４１に接続されている各種デバイスによって適宜行われる。

【0070】

コネクタ４２は、図示されていない他の装置とのインターフェースを構成する。すなわちコネクタ４２は、他の装置（例えば図示しないコントローラ）に接続され、当該他の装置に対するデータ（例えばレンズ駆動モジュール１１から送られてくる撮像データ）の送受信を行う。

【0071】

上述の図４に示す撮像モジュール１２及び電子機器１３においても、レンズユニット１０が強磁性スペーサー２１ａを具備することで、オートフォーカス駆動の際のレンズユニット１０の移動に要する消費電力を低減することができる。

【0072】

［撮像モジュール及び電子機器の第２の例］
図５は、電子機器１３の他の例の概略構成を示す図である。図５において、上述の図４に示す要素と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0073】

本例の撮像モジュール１２が具備する撮像素子３５は、フリップチップ構造を有する。すなわち撮像素子３５は、金属ワイヤー（図４参照）ではなくバンプ（すなわち突起状端子）によって構成される配線３６を介し、回路基体３８の回路と電気的に接続されている。図５に示す撮像素子３５は、回路基体３８のうちレンズユニット１０と対向する側の面（以下「表側回路面」と称する）とは反対側の面（以下「裏側回路面」と称する）に露出する回路に対し、配線３６を介して電気的に接続されている。

【0074】

撮像素子３５及び配線３６は、回路基体３８の裏側回路面に取り付けられた保護材５１により囲まれている。保護材５１は、撮像素子３５を回路基体３８に対して実装する際や撮像モジュール１２を電子機器１３に対して実装する際に、撮像素子３５及び配線３６を保護する。

【0075】

回路基体３８は、光を透過する透光部５２を有する。透光部５２は、貫通孔又は透光部材により構成され、光軸Ａｘ上に位置し、撮像素子３５（特に撮像素子３５の受光面の全体）と光軸方向に対向する。赤外線カットフィルタ３２は、回路基体３８の表側回路面に取り付けられ、透光部５２の全体を覆う。

【0076】

複数のレンズ２０（特にレンズ中央部）を透過した光は、赤外線カットフィルタ３２及び透光部５２を順次通過して、撮像素子３５の受光面に入射し、撮像素子３５は撮像データを取得する。

【0077】

図５に示すレンズコントローラ３９、センサ４０、記憶デバイス４１及びコネクタ４２は、回路基体３８の裏側回路面に取り付けられ、裏側回路面に露出する回路に電気的に接続されている。回路基体３８の表側回路面に露出する回路及び裏側回路面に露出する回路は、お互いに電気的につながっている。そのため上述の図４に示す例と同様に、図５に示すレンズコントローラ３９は、回路基体３８の回路及び接続支持部３４を介して第２コイル３３に接続されるとともに、回路基体３８の回路及び図示しない配線を介して第１コイル２５に接続されている。なおレンズコントローラ３９、センサ４０、記憶デバイス４１及びコネクタ４２は、図４に示す例と同様に、回路基体３８の表側回路面に取り付けられていてもよい。

【0078】

図５に示す電子機器１３の他の構成は、上述の図４に示す電子機器１３と同様である。

【0079】

上述の図５に示す撮像モジュール１２及び電子機器１３においても、レンズユニット１０が強磁性スペーサー２１ａを具備することで、オートフォーカス駆動の際のレンズユニット１０の移動に要する消費電力を低減することができる。

【0080】

［撮像モジュール及び電子機器の第３の例］
図６は、電子機器１３の他の例の概略構成を示す図である。図６において、上述の図４に示す要素と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0081】

本例の撮像モジュール１２が具備する撮像素子３５は、ＣＳＰ（Chip Size Package）構造を有する。すなわち撮像素子３５は、超小型パッケージの一部として設けられている。

【0082】

図６に示す撮像素子３５は配線層５８を介して回路基体３８に取り付けられている。回路基体３８の表側回路面のうち撮像素子３５と接続支持部３４との間には、遮光性を有する固定部５９が設けられている。撮像素子３５は、固定部５９によって、回路基体３８の表側回路面に対して接着され、固定されている。撮像素子３５のうちレンズユニット１０と対向する側の面（受光面を含む）には、第２透明樹脂５７を介してガラス層５６が接着されている。ガラス層５６には、更に第１透明樹脂５５を介して赤外線カットフィルタ３２が接着されている。

【0083】

複数のレンズ２０（特にレンズ中央部）を透過した光は、赤外線カットフィルタ３２、第１透明樹脂５５、ガラス層５６及び第２透明樹脂５７を順次通過して、撮像素子３５の受光面に入射し、撮像素子３５は撮像データを取得する。

【0084】

図６に示す電子機器１３の他の構成は、上述の図４に示す電子機器１３と同様である。

【0085】

上述の図６に示す撮像モジュール１２及び電子機器１３においても、レンズユニット１０が強磁性スペーサー２１ａを具備することで、オートフォーカス駆動の際のレンズユニット１０の移動に要する消費電力を低減することができる。

【0086】

［撮像モジュール及び電子機器の第４の例］
図７は、電子機器１３の他の例の概略構成を示す図である。図７において、上述の図６に示す要素と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0087】

本例の撮像モジュール１２は、レンズユニット１０と撮像素子３５との間に位置するレンズ６３であって、レンズユニット１０が具備する複数のレンズ２０とは別体として設けられるレンズ（すなわち固定レンズ）６３を備える。図７に示す固定レンズ６３は、レンズユニット１０の複数のレンズ２０と赤外線カットフィルタ３２との間に位置し、赤外線カットフィルタ３２に対してインプリント接合方式で固定的に取り付けられている。

【0088】

固定レンズ６３は、レンズユニット１０が具備する複数のレンズ２０とともに、撮像モジュール１２の光学レンズ系を構成する。ただしオートフォーカス駆動の際には、レンズユニット１０が具備する複数のレンズ２０は上述のようにレンズアクチュエータ２４によって光軸方向に移動させられるが、撮像素子３５と一体的に設けられている固定レンズ６３は移動しない。すなわち、レンズユニット１０が具備する複数のレンズ２０と撮像素子３５との間の光軸方向距離は可変であるが、固定レンズ６３と撮像素子３５との間の光軸方向距離は不変である。

【0089】

図７に示す電子機器１３の他の構成は、上述の図６に示す電子機器１３と同様である。

【0090】

上述の図７に示す撮像モジュール１２及び電子機器１３においても、レンズユニット１０が強磁性スペーサー２１ａを具備することで、オートフォーカス駆動の際のレンズユニット１０の移動に要する消費電力を低減することができる。

【0091】

以上説明したように強磁性スペーサー２１ａを具備するレンズユニット１０、レンズ駆動モジュール１１、撮像モジュール１２及び電子機器１３によれば、レンズユニット１０の移動に要する消費電力を有効に抑えることができる。

【0092】

特に、既存のレンズユニットのスペーサーの少なくとも一部を強磁性スペーサー２１ａに置き換えることで、上述のレンズユニット１０を実現することができる。そのため上述のレンズユニット１０は、構造を複雑化する必要がなく、様々な形態のレンズ駆動モジュール１１、撮像モジュール１２及び電子機器１３に対して広く且つ柔軟に応用可能である。また上述のレンズユニット１０は、製造コストの上昇の抑制や装置の小型化（例えば光軸方向の装置サイズの縮小化）に対しても、有効に寄与することができる。

【0093】

また本来的に磁束密度の小さい磁石や小型の磁石が上述の磁石２６として用いられる場合でも、強磁性スペーサー２１ａが第１コイル２５に磁場を効率的に作用させるため、レンズアクチュエータ２４によりレンズユニット１０を適切に駆動することが可能である。したがって強磁性スペーサー２１ａを具備する上述のレンズユニット１０によれば、磁石２６の選定の自由度が増すとともに、比較的安価な永久磁石を磁石２６として使用することも可能である。

【0094】

本明細書で開示されている実施形態及び変形例はすべての点で例示に過ぎず限定的には解釈されないことに留意されるべきである。上述の実施形態及び変形例は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態での省略、置換及び変更が可能である。例えば上述の実施形態及び変形例が全体的に又は部分的に組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態又は変形例と組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、その他の効果があってもよい。

【0095】

また上述の技術的思想を具現化する技術的カテゴリーは限定されない。例えば上述の装置制御方法に含まれる１又は複数の手順（ステップ）をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムによって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。またそのようなコンピュータプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記録媒体によって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。

【0096】

なお、本開示は以下の構成を取ることもできる。
［項目１］
複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、
通電に応じて前記レンズユニットに電磁力を作用させるレンズアクチュエータと、を備えるレンズ駆動モジュール。
［項目２］
前記レンズユニットは、隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、
前記レンズユニットが具備するすべてのスペーサーが、強磁性体を含む項目１に記載のレンズユニット。
［項目３］
前記レンズユニットは、隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、
前記複数のスペーサーは、前記強磁性体を含むスペーサーと、非強磁性体を含むスペーサーと、を含む強磁性体を含む項目１に記載のレンズユニット。
［項目４］
前記レンズアクチュエータは、
前記レンズユニットと一体的に設けられ、通電可能に設けられるコイルと、
前記コイルに磁場を与える磁石と、を含む項目１～３のいずれかに記載のレンズユニット。
［項目５］
前記コイルは、前記強磁性体を含むスペーサーと前記磁石との間に位置する項目４に記載のレンズ駆動モジュール。
［項目６］
前記強磁性体を含むスペーサー、前記コイル及び前記磁石は、前記複数のレンズの光軸と直角を成す方向に延びる同一直線上に位置する項目４又は５に記載のレンズ駆動モジュール。
［項目７］
複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、
前記複数のレンズを介して入射した光の光電変換を行う撮像素子と、
通電に応じて前記レンズユニットに電磁力を作用させて、前記レンズユニットと前記撮像素子との間の距離を調整するレンズアクチュエータと、を備える撮像モジュール。
［項目８］
前記撮像素子は、フリップチップ構造を有する項目７に記載の撮像モジュール。
［項目９］
前記撮像素子は、ＣＳＰ構造を有する項目７に記載の撮像モジュール。
［項目１０］
前記レンズユニットと前記撮像素子との間に位置し、前記レンズユニットが具備する前記複数のレンズとは別体として設けられるレンズを備える項目７～９のいずれかに記載の撮像モジュール。
［項目１１］
赤外線カットフィルタを備える項目７～１０のいずれかに記載の撮像モジュール。
［項目１２］
複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を具備するレンズユニットと、
前記複数のレンズを介して入射した光の光電変換を行う撮像素子と、
通電に応じて前記レンズユニットに電磁力を作用させて、前記レンズユニットと前記撮像素子との間の距離を調整するレンズアクチュエータと、
前記撮像素子からの電気信号を受信する回路基体と、を具備する電子機器。
［項目１３］
複数のレンズと、前記複数のレンズのうち隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられ強磁性体を含むスペーサーと、を備えるレンズユニット。
［項目１４］
隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、
すべてのスペーサーが強磁性体を含む項目１３に記載のレンズユニット。
［項目１５］
隣り合って位置する２つのレンズ間に設けられるスペーサーを複数具備し、
前記複数のスペーサーは、前記強磁性体を含むスペーサーと、非強磁性体を含むスペーサーと、を含む項目１３に記載のレンズユニット。

【符号の説明】

【0097】

１０ レンズユニット
１１ レンズ駆動モジュール
１２ 撮像モジュール
１３ 電子機器
２０ レンズ
２１ａ 強磁性スペーサー
２１ｂ 非強磁性スペーサー
２４ レンズアクチュエータ
２５ 第１コイル
２６ 磁石
３２ 赤外線カットフィルタ
３５ 撮像素子
３８ 回路基体
６３ 固定レンズ
Ａｘ 光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】