特開 2024-156347 光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置

(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】P2024156347

(43)【公開日】2024-11-06

(54)【発明の名称】光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/04 20210101AFI20241029BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20241029BHJP

   G02B 7/08 20210101ALI20241029BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20241029BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20241029BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20241029BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

G02B7/04 E

G02B7/02 Z

G02B7/08 B

G03B30/00

G03B5/00 J

H04N23/50

H04N23/57

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070728

(22)【出願日】2023-04-24

(71)【出願人】

【識別番号】000006220

【氏名又は名称】ミツミ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】遠田 洋平

【テーマコード（参考）】

2H044

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044AJ04

2H044AJ06

2H044BE02

2H044BE07

2H044BE10

2H044DA01

2H044DA03

2H044DB02

2H044DE06

2K005CA02

2K005CA23

2K005CA40

2K005CA43

2K005CA45

2K005CA53

5C122DA14

5C122EA06

5C122FD01

5C122GE05

5C122GE11

5C122HA82

(57)【要約】

【課題】レンズを保持する部材をスムーズに移動させること。
【解決手段】光学素子駆動装置は、光学素子を保持可能な保持部と、支持部材を介して、保持部を移動可能に支持する固定部と、保持部及び固定部の一方に配置される第１マグネットと、他方に配置される第１コイルと、を有し、保持部を駆動する駆動部と、第１マグネットに対向して他方に配置され、保持部を支持部材に付勢する磁性部材と、保持部に対して当接及び離間し、当接時に保持部を支持部材に押圧し、離間時に押圧を解除する接離部と、駆動部の駆動時に、保持部から離間するよう接離部を操作する操作部と、を備える。
【選択図】図５Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学素子を保持可能な保持部と、
支持部材を介して、前記保持部を移動可能に支持する固定部と、
前記保持部及び前記固定部の一方に配置される第１マグネットと、他方に配置される第１コイルと、を有し、前記保持部を駆動する駆動部と、
前記第１マグネットに対向して前記他方に配置され、前記保持部を前記支持部材に付勢する磁性部材と、
前記保持部に対して当接及び離間し、当接時に前記保持部を前記支持部材に押圧し、離間時に押圧を解除する接離部と、
前記駆動部の駆動時に、前記保持部から離間するよう前記接離部を操作する操作部と、
を備える、光学素子駆動装置。

【請求項2】

前記操作部は、前記接離部及び前記固定部の一方に配置される第２マグネットと、他方に配置される第２コイルと、を有する、
請求項１に記載の光学素子駆動装置。

【請求項3】

前記接離部は、弾性部材を有し、前記当接時に、前記弾性部材の弾性力により前記保持部を前記支持部材に押圧する、
請求項１に記載の光学素子駆動装置。

【請求項4】

前記接離部は、バネ部材を有し、前記当接時に、前記バネ部材の弾性力により前記保持部を前記支持部材に押圧する、
請求項１に記載の光学素子駆動装置。

【請求項5】

前記第１コイル及び前記第２コイルに対する通電を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記駆動部を駆動する場合、前記第２コイルへの通電を行って、前記押圧を解除する方向に前記接離部を移動させた後、前記第１コイルへの通電を行う、
請求項２に記載の光学素子駆動装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の光学素子駆動装置と、
前記光学素子を用いて被写体像を撮像する撮像部と、
を備える、
カメラモジュール。

【請求項7】

情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
請求項６に記載のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、
を備える、
カメラ搭載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学素子を駆動する光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、スマートフォンやドローン等のカメラ搭載装置には、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、光学素子を駆動する光学素子駆動装置が使用されている。なお、ドローンとは、遠隔操作又は自動制御により飛行させることができる無人航空機であり、マルチコプターと呼ばれるものもある。

【0003】

光学素子駆動装置は、オートフォーカス機能（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）等を有している。光学素子駆動装置は、ＡＦ機能により、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行っている。

【0004】

このようなＡＦ機能を有する光学素子駆動装置として、例えば、特許文献１には、レンズを有するレンズバレルをハウジング内に収容し、レンズバレルを光軸方向に駆動する駆動部を備えたレンズ駆動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－１９７６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に示すレンズ駆動装置においては、レンズバレルを光軸方向に移動可能に支持するガイドボール（支持部材）が、ハウジングとレンズバレルとの間に配置されている。ガイドボールは、レンズバレルに固定された駆動部を構成するマグネットとハウジングに固定されたヨークとの間の磁力により、ハウジングとレンズバレルとの間に保持されている。

【0007】

近年、カメラモジュールの高画質化のため、そのイメージセンサーが大口径化する傾向があり、これに伴い、レンズのサイズも大口径化する傾向がある。レンズのサイズが大口径化すると、レンズバレルを保持する保持力を大きく必要があり、そのため、レンズバレルを保持するマグネット自体の磁力を大きくする必要がある。

【0008】

マグネット自体の磁力が大きくなると、ヨークとの間の磁力も大きくなる。そのため、ハウジング及びレンズバレルをガイドボールに付勢する付勢力が大きくなり、ガイドボールとの摩擦力が大きくなって、レンズバレルの移動を阻害する可能性がある。

【0009】

本発明の目的は、レンズを保持する部材をスムーズに移動可能な光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る光学素子駆動装置は、
光学素子を保持可能な保持部と、
支持部材を介して、前記保持部を移動可能に支持する固定部と、
前記保持部及び前記固定部の一方に配置される第１マグネットと、他方に配置される第１コイルと、を有し、前記保持部を駆動する駆動部と、
前記第１マグネットに対向して前記他方に配置され、前記保持部を前記支持部材に付勢する磁性部材と、
前記保持部に対して当接及び離間し、当接時に前記保持部を前記支持部材に押圧し、離間時に押圧を解除する接離部と、
前記駆動部の駆動時に、前記保持部から離間するよう前記接離部を操作する操作部と、
を備える。

【0011】

本発明に係るカメラモジュールは、
前記光学素子駆動装置と、
前記光学素子を用いて被写体像を撮像する撮像部と、
を備える。

【0012】

本発明に係るカメラ搭載装置は、
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
前記カメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、
を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、レンズを保持する部材をスムーズに移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】本発明の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正面図である。

【図1B】図１Ａに示すスマートフォンの背面図である。

【図2】カメラモジュール及び撮像部を示す斜視図である。

【図3】図２に示したカメラモジュールの光学素子駆動装置が有する光学素子駆動装置本体の斜視図である。

【図4】図３に示した光学素子駆動装置本体を分解した分解斜視図である。

【図5A】図３に示した光学素子駆動装置本体の平面図であって、非駆動時の状態を示す図である。

【図5B】図３に示した光学素子駆動装置本体の平面図であって、駆動時の状態を示す図である。

【図6】図３に示した光学素子駆動装置本体の変形例（変形例１）を示す斜視図である。

【図7】図６に示した光学素子駆動装置本体の平面図であって、非駆動時の状態を示す図である。

【図8A】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正面図である。

【図8B】図８Ａに示す自動車を斜め後方側から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。

【0016】

［スマートフォン］
図１Ａ及び図１Ｂは、本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（カメラ搭載装置の一例）を示す図である。図１ＡはスマートフォンＭの正面図であり、図１ＢはスマートフォンＭの背面図である。

【0017】

スマートフォンＭは、２つの背面カメラＯＣ１、ＯＣ２からなるデュアルカメラを有する。本実施の形態では、背面カメラＯＣ１、ＯＣ２に、カメラモジュールＡが適用されている。

【0018】

カメラモジュールＡは、ＡＦ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ことができる。なお、カメラモジュールＡは、振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する；ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を備えていてもよい。ＯＩＳ機能により、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。

【0019】

［カメラモジュール］
図２は、カメラモジュールＡ及び撮像部５を示す斜視図である。図３は、図２に示したカメラモジュールＡの光学素子駆動装置１が有する光学素子駆動装置本体４の斜視図である。図４は、図３に示した光学素子駆動装置本体４を分解した分解斜視図である。図２～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。また、後述する図においても、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。ここでは、説明の便宜上、後述する付勢力Ｆａの方向をＸ方向とする（図５Ａ及び図５Ｂを参照）。また、図３においては、コイルを示すため、後述する基板部８０の基板８１（図４を参照）の図示を省略している。

【0020】

カメラモジュールＡは、例えば、スマートフォンＭで撮影が行われる場合、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、図２に示すレンズ部２の光軸ＯＡの光軸方向であり、図２において、図中上側（＋Ｚ側）が光軸方向の受光側、下側（－Ｚ側）が光軸方向の結像側である。また、以降において、Ｚ軸に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称し、ＸＹ面を「光軸直交面」と称する。また、光軸に直交する方向を「径方向」と称する。

【0021】

なお、以降では、光軸ＯＡを用いて説明を行うが、光軸ＯＡの光軸方向は、光学素子の種類に応じて、光路方向、焦点方向（焦点を調整する方向）と言い換えてもよい。ここで、後述するカバー３の開口部３０１、後述する保持部１０の開口部１１、あるいは、後述する固定部２０の開口部２１によって形成される光の通り道が光路であり、この光路の延びる方向（各開口部の貫通方向）が光路方向である。

【0022】

図２に示すように、カメラモジュールＡは、ＡＦ機能を実現する光学素子駆動装置１、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２及びレンズ部２により結像された被写体像を撮像する撮像部５等を備える。すなわち、光学素子駆動装置１は、光学素子としてレンズ部２を駆動する、いわゆる、レンズ駆動装置である。

【0023】

［カバー］
光学素子駆動装置１において、光学素子駆動装置本体４は、外側をカバー３で覆われている。カバー３は、Ｚ方向から見た平面視で略矩形状の有蓋四角筒状体である。本実施の形態では、カバー３は、平面視で略正方形状を有している。カバー３は、上面に略円形の開口部３０１を有する。レンズ部２は、光学素子駆動装置本体４の保持部１０の開口部１１に収容され、カバー３の開口部３０１から外部に臨み、Ｚ方向における移動に伴い、カバー３の開口面よりも受光側に突出するように構成されている。カバー３の内壁は、例えば、光学素子駆動装置本体４の固定部２０に、接着等により固定され、光学素子駆動装置本体４を収容する。

【0024】

カバー３は、光学素子駆動装置１の外部やカバー３の内部からの電磁波を遮断する部材、例えば、磁性体からなるシールド部材を有している。

【0025】

［撮像部］
撮像部５は、光学素子駆動装置１の結像側に配置される。撮像部５は、例えば、イメージセンサー基板５０１、イメージセンサー基板５０１に実装される撮像素子５０２及び制御部５０３を有する。撮像素子５０２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、レンズ部２により結像された被写体像を撮像する。

【0026】

制御部５０３は、例えば、制御ＩＣで構成され、光学素子駆動装置１の駆動制御を行う。光学素子駆動装置１は、イメージセンサー基板５０１に搭載され、機械的かつ電気的に接続される。制御部５０３は、イメージセンサー基板５０１に設けられてもよいし、カメラモジュールＡが搭載されるカメラ搭載機器（本実施の形態では、スマートフォンＭ）に設けられてもよい。

【0027】

なお、図２では、位置が固定されたイメージセンサー基板５０１に対し、レンズ部２を光学素子駆動装置１でＺ方向に駆動することで、被写体像を撮像素子５０２に結像しているが、例えば、撮像素子５０２をＺ方向に駆動してもよい。この場合、レンズ部２をカバー３に固定し、光学素子である撮像素子５０２を光学素子駆動装置１でＺ方向に駆動することで、被写体像を撮像素子５０２に結像すればよい。

【0028】

［光学素子駆動装置本体］
光学素子駆動装置本体４は、光学素子であるレンズ部２をＺ方向に駆動する光学素子駆動装置１の本体部分である。なお、以降では、説明の便宜上、光学素子駆動装置１がレンズ部２を駆動することを前提に説明を行うが、上述したように、光学素子駆動装置１が撮像素子５０２を駆動してもよい。

【0029】

光学素子駆動装置本体４は、図３、図４に示すように、保持部１０、固定部２０、支持部３０、駆動部４０、付勢部５０、接離部６０、操作部７０、基板部８０等を有する。

【0030】

光学素子駆動装置本体４の保持部１０、固定部２０、支持部３０、駆動部４０、付勢部５０、接離部６０、操作部７０、基板部８０について、図２、図３と共に、図５Ａ、図５Ｂも参照して、以下に説明を行う。図５Ａは、図３に示した光学素子駆動装置本体４の平面図であって、非駆動時の状態を示す図である。図５Ｂは、図３に示した光学素子駆動装置本体４の平面図であって、駆動時の状態を示す図である。

【0031】

［保持部］
保持部１０は、中央部に開口部１１が形成された枠部１２を有し、開口部１１は、図２に示したレンズ部２を内側に保持可能に構成されている。例えば、開口部１１は、その内周面に取付溝等を形成することにより、レンズ部２を内周面に保持可能に構成されている。このように、保持部１０は、レンズ部２の外周を囲んでレンズ部２を保持する。

【0032】

枠部１２の外周側は、一例として、互いに平行な一対の第１外面１３ａ、一対の第１外面１３ａに挟まれる枠部本体部分から外側に延在する一対の第２外面１３ｂ、接離部６０に当接されて押圧される第３外面１３ｃ等を有する。ここでは、一対の第１外面１３ａ及び一対の第２外面１３ｂは、Ｘ軸に直交する面である。

【0033】

上述した一対の第２外面１３ｂのそれぞれに、Ｚ方向に沿って延在する溝部１４が設けられている。溝部１４は、Ｚ方向に沿って延在する後述の支持部材３１に対応して設けられ、溝部１４と支持部材３１とにより、支持部３０を構成する。溝部１４は、ここでは、三角形断面の溝に形成されており、シャフト部材からなる支持部材３１に対して、Ｚ方向に摺動可能に接触するよう構成されている。保持部１０は、支持部３０により、Ｚ方向に移動可能に支持されている。

【0034】

また、上述した一対の第１外面１３ａのそれぞれに、駆動部４０を構成するマグネット４１が設けられている。保持部１０は、マグネット４１と後述のコイル４２とを有する駆動部４０により、Ｚ方向に移動可能に構成されている。

【0035】

なお、開口部１１は、円筒形状のレンズ部２に対応して、円筒形状に形成されているが、レンズ部２の形状に対応して、適宜な形状に変更可能である。

【0036】

また、光学素子駆動装置１が撮像素子５０２を駆動する場合、保持部１０に開口部１１はなくてもよく、つまり、保持部１０は枠部でなくてもよく、その場合、例えば、保持部１０の上面（受光側の面）に撮像素子５０２を保持するようにすればよい。

【0037】

［固定部］
固定部２０は、撮像部５への光路となる開口部２１が中央部に形成されたベース部２２を有する。ベース部２２は、ここでは、一例として、ＸＹ平面に沿う板部材であり、その中央部に開口部２１を有する。

【0038】

固定部２０は、ベース部２２の上面（受光側の面）に、一例として、ベース部２２から立設し、互いに平行な一対の第１立設部２３と、ベース部２２から立設し、上述した第２外面１３ｂに対向する対向面２４ａを有する一対の第２立設部２４と、を有する。

【0039】

一対の第１立設部２３は、Ｚ方向に立設し、Ｙ方向に延在し、開口部２３ａを有する枠部材である。開口部２３ａには、後述するコイル４２が配置される。

【0040】

コイル４２が通電され、通電された電流とマグネット４１の磁界との相互作用により、駆動部４０は、固定部２０に対して、保持部１０をＺ方向に移動する。保持部１０は、駆動部４０に駆動される可動部として機能し、固定部２０は、保持部１０に対する固定部として機能する。

【0041】

一対の第２立設部２４は、Ｚ方向に立設し、角部２２ａを挟むベース部２２の辺２２ｃ、２２ｄに沿って延在する部材である。第２立設部２４は、それぞれ、第２外面１３ｂに対向する対向面２４ａを有し、対向面２４ａは、第２外面１３ｂと同様に、Ｙ方向に延在する。対向面２４ａには、溝部２４ｂがＺ方向に沿って形成されており、溝部２４ｂに沿うように、支持部材３１が配置されている。

【0042】

ベース部２２には、Ｚ方向に沿って延在する円柱状の支持部材３１が立設されており、支持部材３１は、溝部２４ｂに沿うように配置されている。固定部２０は、支持部３０を構成する支持部材３１により、溝部１４を介して、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持する。

【0043】

また、第２立設部２４は、それぞれ、接離部６０が取り付けられる取付面２４ｃを有する。取付面２４ｃは、後述するように、第３外面１３ｃに対して、接離部６０が当接及び離間可能に接離部６０を支持する。

【0044】

図３～図５Ｂに示す第１立設部２３の形状は一例である。第１立設部２３は、第１外面１３ａに配置されたマグネット４１に対向して、コイル４２を配置できれば、その形状は適宜に変更可能である。同様に、第２立設部２４の形状も一例である。第２立設部２４は、支持部材３１を配置でき、接離部６０を支持できれば、その形状は適宜に変更可能である。

【0045】

［支持部］
光学素子駆動装置本体４は、複数の支持部３０を有する。ここでは、光学素子駆動装置本体４は、一例として、２つの支持部３０を有している。支持部３０は、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、平面視で、保持部１０と固定部２０との間の異なる２箇所の位置であって、付勢力Ｆａの方向に対して、線対称の位置にそれぞれ配置される。支持部３０は、図４も参照して説明すると、互いに対向する保持部１０の第２外面１３ｂと固定部２０の対向面２４ａとの間にそれぞれ配置される。

【0046】

支持部３０は、一例として、上述した保持部１０の溝部１４と支持部材３１とを有する。溝部１４は、上述したように、支持部材３１に対して、Ｚ方向に摺動可能に接触するよう、保持部１０の第２外面１３ｂに配置されている。支持部材３１は、例えば、シャフト部材であり、上述したように、ベース部２２に立設され、溝部２４ｂに沿うように配置されて、固定部２０側に固定されている。このような構成により、固定部２０は、支持部３０を介して、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持する。

【0047】

本実施の形態においては、後述するように、マグネット４１とヨーク５１とを有する付勢部５０において、マグネット４１がヨーク５１を磁気吸引することにより、溝部１４を支持部材３１側に付勢するようにしている。つまり、付勢部５０は、磁力により、Ｘ方向の付勢力Ｆａを保持部１０に付与して、保持部１０を支持部材３１に付勢している。これにより、支持部３０は、謂わば、片持ち梁支持構造のように、保持部１０を保持する。

【0048】

このように、支持部３０は、Ｚ方向に沿って延在する溝部１４と支持部材３１とを有し、付勢部５０により、溝部１４を支持部材３１側に付勢する。そのため、保持部１０の傾き（チルト）を抑制することができ、保持部１０の駆動時に、保持部１０の安定した動作が可能となる。

【0049】

なお、ここでは、支持部３０は、一例として、保持部１０が溝部１４を有し、固定部２０が支持部材３１を有する構成であるが、保持部１０が支持部材３１を有し、固定部２０が溝部１４を有する構成でもよい。

【0050】

また、支持部材３１は、溝部１４が摺動可能に接触する構成であれば、他の部材、例えば、ボール部材でもよい。また、固定部２０の対向面２４ａから突出すると共に、Ｚ方向に延在する突出部を設け、当該突出部に溝部１４が摺動可能に接触する構成でもよい。

【0051】

また、溝部１４は、支持部材３１に摺動可能に接触できれば、半円形断面の溝に限らず、Ｖ字断面やＵ字断面等の溝でもよい。

【0052】

［駆動部］
駆動部４０は、固定部２０に対して、保持部１０をＺ方向に駆動するアクチュエーターである。光学素子駆動装置本体４は、少なくとも１つの駆動部４０を有する。ここでは、光学素子駆動装置本体４は、一例として、２つの駆動部４０を有している。駆動部４０は、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、互いに対向する角部２２ａ、２２ｂの近傍にそれぞれ配置される。

【0053】

駆動部４０は、保持部１０に取り付けられたマグネット４１（本発明における第１マグネット）と固定部２０側に取り付けられたコイル４２（本発明における第１コイル）とを有する。このような構成を有する駆動部４０は、ムービングマグネット方式のボイスコイルモーター（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）として機能する。

【0054】

マグネット４１は、上述したように、保持部１０の第１外面１３ａにそれぞれ設けられている。

【0055】

コイル４２は、後述の基板部８０（基板８１）の内側となる面に取り付けられる。基板部８０を固定部２０の第１立設部２３及び第２立設部２４の外周側に配置することにより、コイル４２は、第１立設部２３の開口部２３ａにそれぞれ配置される。保持部１０が固定部２０の内側に収容されると、マグネット４１とコイル４２とが、Ｘ方向において、互いに対向するように離間して配置される。

【0056】

コイル４２は、Ｘ方向に沿う方向を巻回軸として巻回された巻線から構成される。マグネット４１は、コイル４２を径方向に横切る磁界が形成されるように、例えば、＋Ｚ方向側がＳ極、－Ｚ方向側がＮ極になるように、着磁される。

【0057】

コイル４２へ電力が供給されていないとき（非通電時）には、保持部１０は、後述する付勢部５０の磁力（マグネット４１がヨーク５１を磁気吸引する磁力）による付勢力Ｆａと、後述する接離部による押圧力Ｆｂにより、固定部２０に保持されている（自己保持）。

【0058】

図示省略した配線により、コイル４２へ電力が供給されると（通電時）、コイル４２に流れる電流とマグネット４１の磁界との相互作用により、コイル４２にローレンツ力が生じる。

【0059】

ローレンツ力の方向は、マグネット４１による磁界の方向とコイル４２に流れる電流の方向に直交する方向となるＺ方向である。コイル４２は固定部２０側に固定されているので、マグネット４１に反力が働き、この反力がＶＣＭの駆動力となる。コイル４２に流れる電流の向きや大きさを制御すると、マグネット４１を有する保持部１０が光軸方向受光側又は光軸方向結像側に移動し、ピント合わせが行われることになる。

【0060】

図示は省略しているが、後述する基板部８０には、固定部２０に対する保持部１０のＺ方向の位置を検出するＺ位置検出部が設けられている。光学素子駆動装置１は、Ｚ位置検出部で検出されたＺ方向の位置に基づいて、コイル４２に流れる電流の向きや大きさを制御する。Ｚ位置検出部としては、例えば、位置の検出用のマグネット及び当該マグネットによる磁界を検出するホールセンサー等が用いられる。

【0061】

光学素子駆動装置１は、上述した支持部３０及び駆動部４０により、保持部１０と共にレンズ部２をＺ方向に駆動することができ、これにより、ＡＦ機能を実現する。

【0062】

なお、ここでは、保持部１０は、２つの駆動部４０により、Ｚ方向に移動可能に構成されているが、１つ又は３つ以上の複数の駆動部４０により、Ｚ方向に移動可能に構成されてもよい。

【0063】

［付勢部］
付勢部５０は、固定部２０側に設けた支持部材３１に対して、保持部１０を付勢する。光学素子駆動装置本体４は、少なくとも１つの付勢部５０を有する。ここでは、光学素子駆動装置本体４は、一例として、１つの付勢部５０を有している。付勢部５０は、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、角部２２ａの近傍に配置される。

【0064】

付勢部５０は、一例として、保持部１０の角部２２ａ側のマグネット４１と、固定部２０側に取り付けられ、磁性材料からなるヨーク５１（本発明における磁性部材）とを有する。角部２２ａ側のマグネット４１は、駆動部４０及び付勢部５０において兼用されている。

【0065】

ヨーク５１は、後述の基板部８０（基板８１）の外側となる面に取り付けられる。基板部８０を固定部２０の第１立設部２３及び第２立設部２４の外周側に配置することにより、ヨーク５１は、第１立設部２３の開口部２３ａの外側に配置される。保持部１０が固定部２０の内側に収容されると、マグネット４１とヨーク５１とが、Ｘ方向において、互いに対向するように離間して配置される。

【0066】

このような構成により、ヨーク５１はマグネット４１の磁力により磁気吸引され、その結果、マグネット４１が配置された保持部１０は、ヨーク５１が配置された固定部２０の支持部材３１側に付勢される。つまり、付勢部５０は、磁力により、Ｘ方向の付勢力Ｆａを保持部１０に付与して、保持部１０の溝部１４を支持部材３１に付勢している。

【0067】

このように、付勢部５０により、溝部１４を支持部材３１側に付勢するので、保持部１０の傾き（チルト）を抑制することができる。コイル４２へ電力が供給されていないとき（非通電時）には、保持部１０は、付勢部５０の磁力による付勢力Ｆａにより、自己保持することになる。

【0068】

なお、ここでは、保持部１０側にマグネット４１を設け、固定部２０側にコイル４２を設けているが、配置を逆にして、保持部１０側にコイル４２を設け、固定部２０側にマグネット４１を設けてもよい。この場合、ヨーク５１は、保持部１０側に配置される。

【0069】

また、ここでは、駆動部４０のマグネット４１を利用してヨーク５１を磁気吸引しているが、ヨーク５１を磁気吸引するためのマグネットを別途設けてもよい。その場合、保持部１０において、当該マグネットをマグネット４１と異なる位置に配置し、この位置に対応して、ヨーク５１を配置すればよい。

【0070】

また、ここでは、磁性部材として、ヨークを例示しているが、マグネット４１に磁気吸引される部材であれば、ヨークに限らない。

【0071】

［接離部］
接離部６０は、保持部１０に対して当接及び離間可能に構成されている。光学素子駆動装置本体４は、少なくとも１つの接離部６０を有する。ここでは、光学素子駆動装置本体４は、一例として、２つの接離部６０を有している。接離部６０は、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、角部２２ｂを挟むベース部２２の辺２２ｅ、２２ｆに沿って、それぞれ配置されている。

【0072】

接離部６０は、一例として、図４に示すように、弾性変形可能な弾性部６１と、保持部１０の第３外面１３ｃに当接する当接部６２と、を有する。

【0073】

弾性部６１は、弾性変形可能な板状の弾性部材であり、例えば、弾性変形可能な樹脂材料からなり、一端が取付面２４ｃに取り付けられ、他端が当接部６２と接続されている。つまり、弾性部６１は、取付面２４ｃを支点に、当接部６２を移動可能に支持している（片持ち梁構造）。但し、接離部６０及び取付面２４ｃは、後述するコイル７２に通電していないとき（非通電時）においては、当接部６２が第３外面１３ｃに当接し、弾性部６１の弾性力により、所定の押圧力Ｆｂで第３外面１３ｃを押圧するよう構成されている。

【0074】

当接部６２が第３外面１３ｃを押圧する押圧力Ｆｂとしては、付勢部５０による付勢力Ｆａと同じ方向の力の成分を含むよう、接離部６０及び取付面２４ｃを構成する。また、図５Ａに示すように、２つの当接部６２でそれぞれ第３外面１３ｃを押圧する場合、押圧力Ｆｂとしては、２つの当接部６２で保持部１０を挟み込む方向の力の成分を含むよう、接離部６０及び取付面２４ｃを構成する。接離部６０及び取付面２４ｃを、このように構成することにより、当接部６２の当接時において、高い保持力で、保持部１０を保持可能となる。

【0075】

当接部６２は、マグネット７１を有する。当接部６２は、コイル７２の非通電時においては、弾性部６１の弾性力により、第３外面１３ｃに当接し、第３外面１３ｃを押圧する。一方、当接部６２は、コイル７２の通電時においては、コイル７２による磁力によりマグネット７１が磁気吸引されることにより、上記の押圧を解除する方向に、第３外面１３ｃから離間される。

【0076】

接離部６０において、コイル７２の非通電時、つまり、当接部６２の第３外面１３ｃへの当接時は、弾性部６１の弾性力により、所定の押圧力Ｆｂで第３外面１３ｃを押圧する。一方、コイル７２の通電時、つまり、当接部６２の第３外面１３ｃからの離間時は、第３外面１３ｃへの押圧を解除する。

【0077】

接離部６０は、弾性変形可能な弾性部６１を用いて、当接部６２が保持部１０（第３外面１３ｃ）に当接し、当接部６２が保持部１０（第３外面１３ｃ）から離間するよう構成されればよい。そのため、接離部６０、特に、弾性部６１の構成は、上述した構成に限らず、適宜に変更可能であり、構成の自由度が高くなり、様々な構成に変更可能である。また、弾性部６１及び当接部６２を、弾性力を有する樹脂材料で構成する場合、弾性部６１及び当接部６２を一体で形成することができ、弾性力を利用可能であると共に、部品点数を抑制することがきる。

【0078】

そして、上述した押圧及び押圧解除は、後述するように、操作部７０のコイル７２への通電を制御することにより行われる。

【0079】

なお、ここでは、２つの接離部６０を線対称に配置しているが、付勢部５０による付勢力Ｆａに更に力を付与できれば、接離部６０の個数や配置は、適宜に変更可能である。

【0080】

また、ここでは、接離部６０にマグネット７１を設け、固定部２０側（基板部８０）にコイル７２を設けているが、配置を逆にして、接離部６０にコイル７２を設け、固定部２０側（基板部８０）にマグネット７１を設けてもよい。

【0081】

［操作部］
操作部７０は、接離部６０に対応して設けられ、保持部１０の第３外面１３ｃから離間するよう接離部６０の当接部６２を操作する。

【0082】

操作部７０は、上述したように、接離部６０の当接部６２に設けたマグネット７１（本発明における第２マグネット）と、固定部２０側に取り付けられたコイル７２（本発明における第２コイル）と、を有する。

【0083】

コイル７２は、後述の基板部８０（基板８１）の内側となる面に取り付けられる。基板部８０を固定部２０の第１立設部２３及び第２立設部２４の外周側に配置することにより、コイル７２は、マグネット７１と互いに対向するように配置される。

【0084】

上述した接離部６０による押圧及び押圧解除は、操作部７０のコイル７２への通電を制御することにより行われる。

【0085】

具体的には、駆動部４０の非駆動時には、コイル７２への通電を行わず、これにより、保持部１０は、付勢部５０による付勢力Ｆａに加えて、接離部６０による押圧力Ｆｂにより、支持部材３１へ押しつけられて、固定部２０に保持されることになる。

【0086】

一方、駆動部４０の駆動時には、コイル７２への通電を行い、これにより、保持部１０は、付勢部５０による付勢力Ｆａにより、支持部材３１へ押しつけられることになる。付勢部５０による付勢力Ｆａにより、駆動部４０の駆動時において、保持部１０の傾きを抑制しつつ、保持部１０を駆動することができる。

【0087】

カメラモジュールＡの高画質化のため、イメージセンサー基板５０１のイメージセンサーが大口径化すると、レンズ部２のサイズも大口径化する。レンズ部２のサイズが大口径化すると、レンズ部２を保持する保持力を大きく必要があり、レンズ部２を保持するマグネット４１自体の磁力を大きくする必要がある。

【0088】

マグネット４１自体の磁力が大きくなると、ヨーク５１との間の磁力も大きくなるため、溝部１４を支持部材３１に付勢する付勢力Ｆａが大きくなり、支持部材３１と溝部１４との摩擦力が大きくなって、保持部１０（レンズ部２）の移動を阻害する可能性がある。

【0089】

そのため、本実施の形態では、駆動部４０の非駆動時には、保持部１０を支持部材３１に押圧し、駆動部４０の駆動時には、当該押圧を解除する方向に離間する接離部６０を備える。

【0090】

駆動部４０の非駆動時には、接離部６０で保持部１０を支持部材３１に押圧するので、付勢部５０による付勢力Ｆａに加えて、接離部６０による押圧力Ｆｂにより、保持部１０を支持部材３１へ押しつけることになる。これにより、高い保持力で保持部１０を固定部２０に保持することになる。

【0091】

一方、駆動部４０の駆動時には、押圧を解除する方向に接離部６０を保持部１０から離間させるので、付勢部５０による付勢力Ｆａにより、保持部１０を支持部材３１へ押しつけることになる。これにより、駆動部４０の駆動時において、保持部１０の傾きを抑制することができる。そして、支持部材３１と溝部１４との摩擦力も小さくなり、保持部１０（レンズ部２）をスムーズに移動させることができる。

【0092】

また、操作部７０は、マグネット７１を有する当接部６２を、弾性部６１の弾性力に抗して移動できればよく、大きな光学素子を保持可能な保持部１０を移動させる訳ではないので、マグネット７１及びコイル７２の大きさを抑制可能である。

【0093】

このように、本実施の形態では、駆動部４０の非駆動時には、付勢部５０及び接離部６０により、高い保持力で保持部１０を固定部２０に保持することができる。加えて、駆動部４０の駆動時には、付勢部５０により、保持部１０の傾きを抑制しつつ、保持部１０をスムーズに移動させることができる。

【0094】

［基板部］
基板部８０は、２つのコイル４２、２つのコイル７２に電力を供給する。基板部８０は、コイル４２、７２、ヨーク５１、基板８１を有する。基板８１には、コイル４２、７２に電力を供給する配線（図示省略）が形成されている。また、図示は省略するが、基板部８０は、上述したように、固定部２０に対する保持部１０のＺ方向の位置を検出するＺ位置検出部（例えば、ホールセンサー等）を有している。

【0095】

基板部８０の基板８１において、固定部２０に取り付けるときに内側となる面に、コイル４２、コイル７２が取り付けられる。

【0096】

また、基板部８０の基板８１において、固定部２０に取り付けるときに外側となる面に、ヨーク５１が取り付けられる。ヨーク５１は、角部２２ａ側のコイル４２に対して、基板８１を挟んで対向するように配置されている。

【0097】

このようにして、コイル４２、コイル７２、ヨーク５１を配置した基板部８０は、コイル４２が第１立設部２３の開口部２３ａに配置されるよう、コイル７２がマグネット７１に対向するよう、第１立設部２３及び第２立設部２４の外周に取り付けられる。

【0098】

このように、１つの基板８１上にコイル４２、コイル７２、ヨーク５１を配置して、基板部８０を第１立設部２３及び第２立設部２４の外周に取り付けることにより、固定部２０の所望の位置にコイル４２、コイル７２、ヨーク５１を配置することができる。これにより、基板部８０の固定部２０への組み立てが容易になると共に、コイル４２、コイル７２、ヨーク５１の配置も容易になり、レイアウト性を高めることができる。

【0099】

基板部８０には、例えば、制御部５０３（図２を参照）の制御により、電力が供給され、これにより、コイル４２やコイル７２に対する通電が制御されて、保持部１０がＺ方向に移動される。

【0100】

具体的には、制御部５０３は、駆動部４０の非駆動時においては、コイル４２やコイル７２に対する通電は行わない。この状態においては、マグネット４１がヨーク５１を磁気吸引する付勢部５０の磁力による付勢力Ｆａと、接離部６０による押圧力Ｆｂにより、高い保持力で、保持部１０が固定部２０に保持される（自己保持）。

【0101】

そして、制御部５０３は、保持部１０をＺ方向に移動させるときには、まず、コイル７２に対する通電を行って、押圧を解除する方向に接離部６０を保持部１０から離間させる。これにより、保持部１０が固定部２０に保持される保持力を、コイル７２への通電前よりも低減する。

【0102】

そして、制御部５０３は、保持力を低減した状態のままで、コイル４２に対する通電を行って、保持部１０をＺ方向に移動させる。このとき、保持力を低減した状態のままであるので、支持部材３１と溝部１４との摩擦力も小さくなり、レンズ部２をスムーズに移動させることができる。

【0103】

なお、ここでは、制御部５０３がコイル４２やコイル７２に対する通電を制御する例を説明したが、基板８１に、別途、制御部を設け、当該制御部がコイル４２やコイル７２に対する通電を制御してもよい。

【0104】

［変形例１］
図６は、図３に示した光学素子駆動装置本体４の変形例を示す斜視図である。図７は、図６に示した光学素子駆動装置本体４の平面図であって、非駆動時の状態を示す図である。なお、図６においては、コイルを示すため、基板部８０の基板８１の図示を省略している。

【0105】

上記実施の形態において、接離部６０は、弾性部６１として、弾性力を有する樹脂材料を用いており、また、接離部６０は、謂わば、片持ち梁支持構造であったが、保持部１０に対して、当接及び離間可能な構成であれば、このような構造に限ることはない。

【0106】

例えば、本変形例では、図６及び図７に示すように、接離部６０に代えて、当接部６２と弾性部６６とを有する接離部６５を備える。

【0107】

当接部６２は、その内部に有するマグネット７１を含めて、上記実施の形態と同等の構成であるので、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

【0108】

弾性部６６は、弾性変形可能なバネ部材である。弾性部６６は、一例として、弾性変形可能な樹脂材料や金属材料等からなる板バネである。弾性部６６は、符号は省略するが、当接部６２が取り付けられ、当接部６２を支持する支持面と、第１立設部２５側及び第２立設部２６側にそれぞれ取り付けられる取付面と、支持面の両端と取付面との間をそれぞれ接続し、弾性変形する接続面とを有する。

【0109】

弾性部６６は、一端側の取付面が第１立設部２５側に取り付けられ、他端側の取付面が第２立設部２６側に取り付けられて、第１立設部２５及び第２立設部２６から支持される両端支持梁構造となっている。

【0110】

第１立設部２５は、上記実施の形態における第１立設部２３と略同等の構成であるが、弾性部６６の一端の取付面を支持するため、辺２２ｅ、２２ｆに沿って延在する支持面２５ａを有する。支持面２５ａの内側に弾性部６６の一端の取付面が取り付けられる。

【0111】

第２立設部２６も、上記実施の形態における第２立設部２４と略同等の構成であるが、取付面２４ｃに代えて、弾性部６６の他端の取付面を支持するため、辺２２ｅ、２２ｆに沿って延在する支持面２６ａを有する。支持面２６ａの内側に弾性部６６の他端の取付面が取り付けられる。

【0112】

また、保持部１０の第３外面１３ｃには、当接部６２が当接する部分に凹部１３ｄが形成されており、当接部６２は凹部１３ｄに当接して、保持部１０を保持することになる。

【0113】

以上述べた構成により、接離部６５は、接離部６０と同様に、保持部１０に対して当接及び離間可能である。つまり、接離部６５、第１立設部２５及び第２立設部２６は、コイル７２の非通電時においては、当接部６２が凹部１３ｄに当接し、弾性部６６の弾性力により、所定の押圧力Ｆｂで凹部１３ｄを押圧するよう構成されている。そして、当接部６２は、コイル７２の通電時においては、コイル７２による磁力によりマグネット７１が磁気吸引されることにより、凹部１３ｄから離間され、上記の押圧を解除する。

【0114】

このように、本変形例でも、駆動部４０の非駆動時には、付勢部５０及び接離部６５により、高い保持力で保持部１０を固定部２０に保持することができる。加えて、駆動部４０の駆動時には、付勢部５０により、保持部１０の傾きを抑制しつつ、保持部１０をスムーズに移動させることができる。

【0115】

また、接離部６５は、弾性変形可能な弾性部６６を用いて、当接部６２が保持部１０（凹部１３ｄ）に当接し、当接部６２が保持部１０（凹部１３ｄ）から離間するよう構成されればよい。そのため、接離部６５、特に、弾性部６６の構成は、上述した構成に限らず、適宜に変更可能であり、構成の自由度が高くなり、様々な構成に変更可能である。

【0116】

［他の実施の形態］
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。

【0117】

例えば、上記実施の形態では、スマートフォンＭを例に挙げて説明したが、本発明は、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画像処理部とを有するカメラ搭載装置に適用できる。カメラ搭載装置は、情報機器及び輸送機器を含む。情報機器は、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）等を含む。また、輸送機器は、例えば、自動車やドローン等を含む。

【0118】

図８Ａ、図８Ｂ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Ｖを示す図である。図８Ａは自動車Ｖの正面図であり、図８Ｂは自動車Ｖの後方斜視図である。自動車Ｖは、車載用カメラモジュールＶＣとして、上記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８Ａ、図８Ｂ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。

【0119】

また、上記実施の形態では、光学素子としてレンズ部２を駆動する光学素子駆動装置１について説明したが、駆動対象となる光学素子は、ミラーやプリズム等のレンズ以外の光学素子であっても、撮像素子５０２のような光学素子でもよい。この場合、保持部１０の開口部１１は、取り付ける光学素子の形状に応じて、形状を変更したり、場合によっては、無くしたりしてもよい。

【0120】

また、上記実施の形態では、光学素子駆動装置１はＡＦ機能を有しているが、ＡＦ機能だけでなく、ズーム機能等、レンズ部２をＺ方向に移動させる機能を有するものでもよい。

【0121】

また、上記実施の形態では、ＡＦ機能を有する光学素子駆動装置１を例にとって説明したが、光学素子駆動装置１は、ＯＩＳ機能を備えていてもよい。ＯＩＳ機能を備える場合、光学素子駆動装置１は、ＯＩＳ支持部を介して、固定部２０をＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持する基部、基部に対して、固定部２０をＸ方向及びＹ方向に駆動するＯＩＳ駆動部を備えることになる。この場合、固定部２０と基部との間に配置されるＯＩＳ支持部に対して、上述した付勢部５０、接離部６０及び操作部７０と同様の構成の付勢部、接離部及び操作部を設け、ＯＩＳ支持部に対する保持力も、上述したように変更するようにしてもよい。

【0122】

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は、本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0123】

本発明に係る光学素子駆動装置及びカメラモジュールは、例えば、スマートフォン、携帯電話機、デジタルカメラ、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯型ゲーム機、車載カメラ、ドローン等のカメラ搭載装置に搭載して、有用なものである。

【符号の説明】

【0124】

１ 光学素子駆動装置
２ レンズ部
３ カバー
４ 光学素子駆動装置本体
５ 撮像部
１０ 保持部
１１ 開口部
１２ 枠部
１３ａ 第１外面
１３ｂ 第２外面
１３ｃ 第３外面
１４ 溝部
２０ 固定部
２１ 開口部
２２ ベース部
２３ 第１立設部
２４ 第２立設部
３０ 支持部
３１ 支持部材
４０ 駆動部
４１ マグネット
４２ コイル
５０ 付勢部
５１ ヨーク
６０、６５ 接離部
６１、６６ 弾性部
６２ 当接部
７０ 操作部
７１ マグネット
７２ コイル
８０ 基板部
８１ 基板
３０１ 開口部
５０１ イメージセンサー基板
５０２ 撮像素子
５０３ 制御部

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】