JP2008299103A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】カメラモジュールの小型化を図った場合においても、十分なホルダへの駆動力を確保することができるカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニット（図示せず）と、ホルダ１０と、コイル９と、コイル９に磁界を提供する略直方体形状のヨーク６と、４つの主マグネット７と、平板状の２つの補助マグネット８と、ホルダ１０を支持する上部板バネ５及び下部板バネ１２と、ヨーク６及び下部板バネ１２とを支持するベース１４とを有し、コイル９は、対向して形成された２つの外周平坦面９ａを有する円筒形状であり、４つの主マグネット７は、三角柱状の形状を有すると共に、それぞれヨーク６の４つの角部６ａに配設されており、２つの補助マグネット８は、ヨーク６の対向する辺部６ｂに配設されていると共に、それぞれコイル９の外周平坦面９ａに対向するように配設されていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、カメラモジュールに関し、さらに詳しくは、比較的小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話などのカメラ付き小型電子機器に用いることができるカメラモジュールに関する。

比較的小型のデジタルカメラなどにおいて、オートフォーカスおよびズームを目的として、コイルに流れる電流により発生する磁界と、マグネットによる磁界との相互作用によって、光軸方向にレンズを移動させることができるカメラモジュールが使用されている。また、最近では、携帯電話に搭載されている小型のカメラにおいて、カメラモジュールの更なる小型化が要求されている。

従来のカメラモジュールのオートフォーカス用のアクチュエータ機構を図４に示す。このアクチュエータ機構１００は、レンズユニット（図示せず）を収容するホルダ１０３と、ホルダ１０３に巻回されているコイル１０１と、矩形状のベース１０４と、ベース１０４の四隅に配設されている４つのマグネット１０２と、ホルダ１０３を弾性支持するバネ１０５とを有している。

このアクチュエータ機構１００では、ホルダ１０３に設けられているコイル１０１へ電流を供給することにより、４つのマグネット１０２に形成された磁界との反撥力を得、また、バネ１０５の弾発力を利用することにより、ホルダ１０３が図４の図面上下方向へ移動しオートフォーカスが実行される。

上記のようなアクチュエータ機構１００を備えたカメラモジュールとして特許文献１に開示されているようなカメラモジュールがある。

登録実用新案第3124292号公報

上記のカメラモジュールのアクチュエータ機構１００は矩形状のベース１０４の四隅に配設されている４つのマグネット１０２を有しているが、カメラモジュール全体の小型化を図ろうとすると各マグネット１０２の板厚を十分に確保できないという問題点がある。マグネット１０２の板厚が薄くなるとＮ極とＳ極との間の距離が短縮されてしまうために減磁しやすくなるためである。

さらに、このアクチュエータ機構１００はバネ１０５を用いることによりマグネット１０２の小型化による磁界強度の低下を補っているが、カメラモジュール全体のさらなる小型化を図った場合、バネ１０５を設置するスペースを確保できなくなるという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑み、カメラモジュールの小型化を図った場合においても、十分なホルダへの駆動力を確保することができるカメラモジュールを提供することを目的とする。

本発明に係るカメラモジュールは、カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、前記レンズユニットを収容すると共にカメラモジュールの光軸方向に沿って移動可能な円筒状のホルダと、前記ホルダに設けられているコイルと、前記コイルに磁界を提供する略直方体形状のヨーク、４つの主マグネット、及び、平板状の２つの補助マグネットと、前記ホルダを支持する板バネと、前記ヨーク及び前記板バネとを支持するベースとを有し、前記コイルは、対向して形成された２つの外周平坦面を有する円筒形状であり、前記４つの主マグネットは、三角柱状の形状を有すると共に、それぞれ前記ヨークの４つの角部に配設されており、前記２つの補助マグネットは、前記ヨークの対向する辺部に配設されていると共に、それぞれ前記コイルの前記外周平坦面に対向するように配設されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係るカメラモジュールは、さらに磁界補正用マグネットを有し、前記磁界補正用マグネットは、前記主マグネット及び前記補助マグネットの磁束方向に対して垂直方向の磁束方向を有するように配設され、前記磁界補正用マグネットの磁束によって前記主マグネット及び前記補助マグネットの磁束方向が前記コイルの配設方向へ収束させることが好ましい。

さらに、本発明に係るカメラモジュールは、前記磁界補正用マグネットが、前記ベースを着磁することにより構成されていることが好ましい。

請求項１記載の発明に係るカメラモジュールは、コイルが対向して形成された２つの外周平坦面を有する円筒形状であり、４つの主マグネットは、三角柱状の形状を有すると共に、それぞれヨークの４つの角部に配設されており、２つの補助マグネットは、ヨークの対向する辺部に配設されていると共に、それぞれコイルの外周平坦面に対向するように配設されていることを特徴とする。

主マグネットはヨークの角部のスペースを有効に利用できるために、Ｎ極とＳ極との間の距離を長くするように構成することができ、薄型化された平板形状のマグネットのようにＮ極とＳ極との間の距離が短縮されることによって発生する減磁の問題を解決することができる。また、２つの補助マグネットは、コイルの外周平坦面と対向するように配設されているため、補助マグネットの表面は、コイルの外周平坦面と一定の間隔を隔てた位置に設けることができる。従って、補助マグネットが発生する磁束が広い範囲でコイルの外周平坦面のコイル部分を横切ることになり、補助マグネットの磁力をコイルに対して効率的に働かせることができる。

請求項２記載の発明に係るカメラモジュールは、さらに磁界補正用マグネットとしてのベースを有し、この磁界補正用マグネットは、主マグネット及び補助マグネットの磁束方向に対して垂直方向の磁束方向を有するように配設され、磁界補正用マグネットの磁束によって主マグネット及び補助マグネットの磁束方向がコイルの配設方向へ収束させることを特徴とする。従って、主マグネット及び補助マグネットの磁束方向がコイルの配設方向へ収束され、主マグネット及び補助マグネットの磁力をコイルに対して効率的に働かせることができる。

請求項３記載の発明に係るカメラモジュールは、磁界補正用マグネットがベースを着磁することにより構成されていることを特徴とする。従って、ベースと補助マグネットを別の部品として構成する必要が無いため、カメラモジュールの部品点数の減少を図ることができる。

以下、本発明に係る実施形態のカメラモジュールについて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態のカメラモジュールのアクチュエータ機構１は、カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニット（図示せず）と、前記レンズユニットを収容すると共にカメラモジュールの光軸方向に沿って移動可能な円筒状のホルダ１０と、前記ホルダ１０に設けられているコイル９と、前記コイル９に磁界を提供する略直方体形状のヨーク６、４つの主マグネット７、及び、平板状の２つの補助マグネット８と、前記ホルダ１０を支持する板バネである上部板バネ５及び下部板バネ１２と、前記ヨーク６及び前記下部板バネ１２とを支持するベース１４とを有し、前記コイル９は、対向して形成された２つの外周平坦面９ａを有する円筒形状であり、前記４つの主マグネット７は、三角柱状の形状を有すると共に、それぞれ前記ヨーク６の４つの角部６ａに配設されており、前記２つの補助マグネット８は、前記ヨーク６の対向する辺部６ｂに配設されていると共に、それぞれ前記コイル９の前記外周平坦面９ａに対向するように配設されていることを特徴とする。

最初に図１を参照しつつ本実施形態のカメラモジュールのアクチュエータ機構１について説明する。なお、撮像素子（図示せず）はベース１４の下方に配置されている。

カバー２とベース１４との間の空間には、レンズユニットを保持するバレル（図示せず）を保持しているホルダ１０がレンズユニットの光軸方向へ変位可能に収容されている。

ホルダ１０上下の各円筒縁部には、それぞれ上部板バネ５の内環部と下部板バネ１２の内環部が取付けられており、上部板バネ５の外環部はヨーク６の上面に取付けられ、下部板バネ１２の外環部はベース１４に取付けられている。そして、上部板バネ５の内環部は架橋部を介して外環部により弾性支持されており、また、下部板バネ１２の内環部は架橋部を介して外環部により弾性支持されている。

上記ヨーク６、主マグネット７、及び、補助マグネット８によりアクチュエータ機構１の磁気回路が構成されている。そしてこの磁気回路により形成された磁界にコイル９が配置されている。このコイル９はホルダ１０の外周に配設されており、コイル９に電流を供給することによりホルダ１０をレンズユニットの光軸方向へ変位させることができる。

なお、符号３により示す部材は上部板バネ５の内環部の上方に配設されているストッパであり、符号４により示す部材は上部板バネ５の外環部の上方に配設されている第１プレートである。また、符号１１により示す部材は下部板バネ１２の外環部の上方に配設されている第２プレートであり、符号１３により示す部材はコイル９に電流を供給するためのフレキシブルプリント基板である。

次に、図１ないし図３を参照しつつヨーク６、主マグネット７、補助マグネット８、コイル９、及び、ベース１４について説明する。ヨーク６は、全体が略直方体形状であると共にコの字型の断面形状を有しており、ヨーク６の４つの角部６ａに三角柱状の形状を有する４つの主マグネット７がそれぞれ配設され、また、ヨーク６の対向する辺部６ｂに平板状の２つの補助マグネット８がそれぞれ配設されている。なお、このヨーク６の中央部には、ホルダ１０に支持されたコイル９が位置しており、このコイル９は、対向して形成された２つの外周平坦面９ａを有する円筒形状のコイルとなっている。

４つの主マグネット７は、図２に示すように、それぞれ内側部分（コイル９と対向する側）がＮ極となっており、また、外側の角部分がＳ極となっている三角柱状のマグネットである。この主マグネット７はヨーク６の角部６ａのスペースを有効に利用できる三角柱状の形態を有しているために、Ｎ極である内側部分とＳ極である外側の角部分との間の距離が長く、このため、薄型化された平板形状のマグネットのようにＮ極とＳ極との間の距離が短縮されることによって発生する減磁の問題を解決することができる。従って、カメラモジュールが小型化された場合でも、主マグネット７はカメラモジュールの温度上昇によっても減磁しにくい安定した磁界を提供することができる。

２つの補助マグネット８は、図３に示すように、それぞれ内側部分（コイル９の外周平坦面９ａに対向する側）がＮ極となっており、また、ヨーク６側の部分がＳ極となっている。そして、この２つの補助マグネット８は、コイル９の外周平坦面９ａと対向するように配設されている。このため、補助マグネット８のＮ極となっている内側部分の全ての表面は、コイル９の外周平坦面９ａの全ての平坦面と一定の間隔を隔てた位置に設けられている。従って、補助マグネット８が発生する磁束が広い範囲でコイル９の外周平坦面９ａのコイル部分を横切ることになり、補助マグネット８の磁力をコイル９に対して効率的に働かせることができる。

ベース１４は、ベースとしての所定の形状を有する磁性体を着磁して構成されている磁界補正用マグネットである。図３に示すように、ベース１４の上面側はＮ極となっており、底面側はＳ極となっている。そして、主マグネット７及び補助マグネット８のＮ極から発生する水平方向の磁束方向に対し、ベース１４のＮ極である上面側から発生する磁束は垂直方向の磁束方向を有している。磁界補正用マグネットであるベース１４のＮ極の磁束と主マグネット７及び補助マグネット８のＮ極の磁束とが反発するため、主マグネット７及び補助マグネット８の磁束方向が強制され、ベース１４から遠ざかる方向へ収束される。そして、主マグネット７及び補助マグネット８の強制された磁束方向は、図３において、コイル９の配設方向へ収束される。従って、主マグネット７及び補助マグネット８の磁力をコイル９に対して効率的に働かせることができる。また、ベース１４を補助マグネットとして構成することにより、ベースと補助マグネットを別の部品として構成する必要が無いため、カメラモジュールの部品点数の減少を図ることができる。

以下、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態のカメラモジュールは、コイル９が対向して形成された２つの外周平坦面９ａを有する円筒形状であり、４つの主マグネット７は、三角柱状の形状を有すると共に、それぞれヨーク６の４つの角部６ａに配設されており、２つの補助マグネット８は、ヨーク６の対向する辺部６ｂに配設されていると共に、それぞれコイル９の外周平坦面９ａに対向するように配設されていることを特徴とする。

主マグネット７はヨーク６の角部６ａのスペースを有効に利用できる三角柱状の形態を有しているために、Ｎ極とＳ極との間の距離を長くすることができ、薄型化された平板形状のマグネットのようにＮ極とＳ極との間の距離が短縮されることによって発生する減磁の問題を解決することができる。

また、２つの補助マグネット８は、コイル９の外周平坦面９ａと対向するように配設されているため、補助マグネット８の表面は、コイル９の外周平坦面９ａと一定の間隔を隔てた位置に設けることができる。従って、補助マグネット８が発生する磁束が広い範囲でコイル９の外周平坦面９ａのコイル部分を横切ることになり、補助マグネット８の磁力をコイル９に対して効率的に働かせることができる。

さらに、本実施形態のカメラモジュールは、さらに磁界補正用マグネットとしてのベース１４を有し、この磁界補正用マグネットは、主マグネット７及び補助マグネット８の磁束方向に対して垂直方向の磁束方向を有するように配設され、磁界補正用マグネットの磁束によって主マグネット７及び補助マグネット８の磁束方向がコイル９の配設方向へ収束させることを特徴とする。従って、主マグネット７及び補助マグネット８の磁束方向がコイル９の配設方向へ収束され、主マグネット７及び補助マグネット８の磁力をコイル９に対して効率的に働かせることができる。

さらに、本実施形態のカメラモジュールは、磁界補正用マグネットがベース１４を着磁することにより構成されていることを特徴とする。従って、ベースと補助マグネットを別の部品として構成する必要が無いため、カメラモジュールの部品点数の減少を図ることができる。

本発明に係る実施形態のカメラモジュールに用いられるアクチュエータ機構１の分解斜視図である。 図１に示すアクチュエータ機構１のヨーク６、主マグネット７、及び、補助マグネット８の斜視図である。 図１に示すアクチュエータ機構１の部分断面図である。 従来のカメラモジュールに用いられるアクチュエータ機構１００を示す斜視図である。

符号の説明

１、１００ アクチュエータ機構
２ カバー
３ ストッパ
４ 第１プレート
５ 上部板バネ
６ ヨーク
６ａ 角部
６ｂ 辺部
７ 主マグネット
８ 補助マグネット
９、１０１ コイル
９ａ 外周平坦面
１０、１０３ ホルダ
１１ 第２プレート
１２ 下部板バネ
１３ フレキシブルプリント基板
１４、１０４ ベース
１０２ マグネット
１０５ バネ

Claims (3)

1. カメラモジュールの光学系を構成するレンズユニットと、
   前記レンズユニットを収容すると共にカメラモジュールの光軸方向に沿って移動可能な円筒状のホルダと、
   前記ホルダに設けられているコイルと、
   前記コイルに磁界を提供する略直方体形状のヨーク、４つの主マグネット、及び、平板状の２つの補助マグネットと、
   前記ホルダを支持する板バネと、
   前記ヨーク及び前記板バネとを支持するベースとを有し、
   前記コイルは、対向して形成された２つの外周平坦面を有する円筒形状であり、
   前記４つの主マグネットは、三角柱状の形状を有すると共に、それぞれ前記ヨークの４つの角部に配設されており、
   前記２つの補助マグネットは、前記ヨークの対向する辺部に配設されていると共に、それぞれ前記コイルの前記外周平坦面に対向するように配設されていることを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記カメラモジュールは、さらに磁界補正用マグネットを有し、
   前記磁界補正用マグネットは、前記主マグネット及び前記補助マグネットの磁束方向に対して垂直方向の磁束方向を有するように配設され、
   前記磁界補正用マグネットの磁束によって前記主マグネット及び前記補助マグネットの磁束方向が前記コイルの配設方向へ収束させることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
3. 前記磁界補正用マグネットは、前記ベースを着磁することにより構成されていることを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。

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