JP2015175879A - レンズ駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、装置全体を小型化でき、レンズの大口径化を図り易く、しかも、レンズの位置検出特性を向上できるものであって、磁石位置検出部材を組み付け易いレンズ駆動装置及び撮像装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置１０は、レンズ５５を保持したレンズ保持枠４と、レンズ保持枠４を光軸方向に移動させるアクチュエータ３と、レンズ保持枠４に固定された磁石８１と、アクチュエータ３を保持した筐体１と、筐体１に固定され磁石８１の位置を検出するためのホール素子８２とを備えている。ホール素子８２は、光軸方向からみて磁石８１の一部又は全体とオーバーラップする位置に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話などに好適に搭載可能なレンズ駆動装置及び撮像装置に関するものである。

昨今、携帯電話などに搭載可能なレンズ駆動装置にレンズ位置検出機構部を搭載することにより、より高速・高精度なオートフォーカスを可能としたものが知られている。

例えば特許文献１には、レンズ保持枠と、レンズ保持枠を光軸方向に移動可能に収納した筐体と、磁石とホール素子（磁石位置検出部材）とを有するレンズ位置検出機構部とを備え、磁石をレンズ保持枠の外周に固定し、ホール素子を、光軸方向と直交するレンズ保持枠の径方向の外側に前記磁石と間隔をもって対向配置するようにして筐体に固定した筐体における撮像装置が開示されている。

又、特許文献２には、レンズバレルと、レンズバレルを光軸方向に移動可能に収納したハウジングと、磁石とホール素子とを有するレンズ位置検出機構部とを備え、磁石をレンズバレルの外周に固定し、ホール素子を、光軸方向と直交するレンズバレルの径方向の外側に前記磁石と対向配置するようにしてハウジングに固定したカメラモジュールが開示されている。

特許第４８８０３０９号公報 特開２０１１−１９７６２６号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２では、以下のような問題点がある。
即ち、上記特許文献１及び特許文献２では、ホール素子が磁石に対して光軸方向と直交する径方向の外側に対向配置するように筐体やハウにジングに固定されているため、レンズ位置検出機構部によって筐体やハウジングのレンズ光軸方向から見たサイズ、すなわち設置面積が大きくなってしまい、その結果、装置全体が大型化しているとともに、レンズを大口径化しようとすると、更に筐体やハウジングのサイズが大きくなることになり、レンズを大口径化し難くなっている。

又、撮像素子および周辺回路が搭載されレンズの像側に取り付けられた回路基板に電気的にホール素子が接続されるとともに、ホール素子の外部への電気接続もレンズの像側で行われる場合が多い。又、多くの場合、ホール素子からの電気信号は微小なアナログ信号であることからノイズに弱く、短い配線距離で回路（例えばアンプ）などに接続することが求められる。しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２のようにホール素子が磁石の径方向外側に取り付けられていると、上記回路基板または外部への電気接続部までの配線部材（例えばＦＰＣ）が必要になり、配線を短くすることは難しく、その結果、ノイズを受け易くなり、レンズ位置検出精度及び制御性が悪化するおそれがある。

さらには、ホール素子はその配線部材（例えばＦＰＣ）を介して磁石の径方向外側に取り付けられるため、配線部材、たとえばＦＰＣの外形精度と実装精度がホール素子の取付精度に影響する。また温度・経時などによる位置ズレを起こしやすく、位置検出特性が変化する懸念が有る。

又、ホール素子がその配線部材とともに磁石の径方向外側に取り付けられるため、ハウジングのレンズ光軸に直交する方向から取り付けを行うことになり、組立作業性の悪化、特に組立自動化対応を困難としている。又、ホール素子は通常、配線部材であるＦＰＣなどに予め実装されており、ホール素子のパッケージ単体より取り扱いが難しく、組立作業性の悪化、特に組立自動化対応を、より一層、困難にしている。

本発明は、装置全体を小型化でき、レンズの大口径化を図り易く、しかも、レンズの位置検出特性を向上できるものであって、磁石位置検出部材を組み付け易いレンズ駆動装置及び撮像装置の提供を目的とする。

本発明のレンズ駆動装置は、１又は複数のレンズを保持したレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動させるアクチュエータと、前記レンズ保持枠に固定された磁石と、前記アクチュエータを保持した筐体と、前記筐体に固定され前記磁石のレンズ保持枠移動方向の位置を検出するための磁石検出部材とを備え、前記磁石検出部材は、前記レンズ保持枠移動方向からみて前記磁石の一部又は全体とオーバーラップするように配置されていることを特徴とする。

これによれば、磁石検出部材はレンズ保持枠移動方向からみて磁石とオーバーラップする位置に配置されているため、レンズ保持枠移動方向からみた磁石と磁石検出部材との占有面積を減少できる。これにより、装置全体の設置面積を大きくすることなくレンズの大口径化を図ることができ、又、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

又、例えばレンズの像側に配設される処理回路までの配線を短縮でき、ノイズを受け難くでき、レンズ位置検出精度及び制御性が改善され、高速・高精度なオートフォーカスが可能になる。

また、他の一態様では、上述のレンズ駆動装置において、前記筐体は、前記レンズ保持枠を移動可能に収納するレンズ収納部と、前記光軸方向に沿って前記レンズ収納部に併設されて、撮像素子を収納する撮像素子収納部と、前記光軸方向における前記レンズ収納部と前記撮像素子収納部との間に形成された板状部と、前記板状部にインサート成型された金属製の配線部材とを備え、前記板状部は、前記磁石検出部材を保持した磁石検出部材保持部を備え、前記配線部材は、前記磁石検出部材保持部に保持された前記磁石検出部材と電気的に接続可能に前記磁石検出部材保持部に配設されていることを特徴とする。又、前記板状部は、中央部に前記レンズからの光を前記撮像素子に導くための貫通孔が形成され、前記配線部材は、前記磁石検出部材保持部に露出して配設されていることが好ましい。

これによれば、磁石検出部材が筐体の磁石検出部材保持部に直接的に保持されるため、ホール素子の位置精度が、より一層、改善され、また、長期にわたってその精度が維持される。又、磁石検出部材と配線部材とを容易に電気的接続でき、磁石検出部材の筐体への組み付けを、より一層容易なものにできる。

また、他の一態様では、上述のレンズ駆動装置において、前記筐体は、前記レンズ保持枠を収納するレンズ収納部と、前記光軸方向に沿って前記レンズ収納部に併設されて、撮像素子を収納する撮像素子収納部と、前記光軸方向における前記レンズ収納部と前記撮像素子収納部との間に形成された板状部と、配線パターンを有し銅張積層板から切り出された配線基板とを備え、前記板状部は、前記磁石検出部材を保持した磁石検出部材保持部を備え、前記配線基板は、前記銅張積層板から切断された切断面であって前記撮像素子収納部と前記レンズ収納部との一方又は両方に配設される切断面が被覆部材で被覆されており、前記配線パターンは、前記磁石検出部材保持部に保持された前記磁石検出部材と電気的に接続可能に前記磁石検出部材保持部に配設されていることを特徴とする。又、前記板状部は、中央部に前記レンズからの光を前記撮像素子に導くための貫通孔が形成され、前記配線基板は、前記銅張積層板から切断された切断面であって前記撮像素子収納部と前記レンズ収納部との一方又は両方に配設される切断面が被覆部材で被覆されており、前記切断面の一部又は全部が、被覆部材で被覆されるとともに、前記被覆された前記切断面の一部又は全部が前記撮像素子収納部と前記レンズ収納部と前記貫通孔の１つ乃至３つに配設され、前記配線パターンは、前記磁石検出部材保持部に保持された前記磁石検出部材と電気的に接続可能に前記磁石検出部材保持部に露出して配設されていることが好ましい。

これによれば、磁石検出部材と配線基板とを容易に電気的に接続でき、磁石検出部材の筐体への組み付けを、より一層、容易なものにできる。

又、銅張積層板から切断形成された配線基板は、切断面から発塵しやすく、この塵埃が撮像素子に付着すると撮像素子によりその影が記録されてしまうが、上記のように、撮像素子収納部と前記レンズ収納部との一方又は両方に配設される切断面が被覆部材で覆われているため、撮像素子収納部やレンズ収納部に露出することがなく、切断面から発塵するおそれの少ないものにできる。

また、他の一態様では、上述のレンズ駆動装置において、前記磁石検出部材保持部は、前記磁石検出部材を前記光軸方向から受容可能に形成されていることを特徴とする。

これによれば、磁石検出部材の磁石検出部材保持部への配設が機械的に行い易くなり、磁石検出部材の組立作業性がより一層、容易になるとともに、自動化も可能になり、低コストで大量生産可能なものにできる。

本発明の撮像装置は、上述の何れかに記載のレンズ駆動装置と、前記筐体に装着され、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、１又は複数のレンズを含み、物体の光学像を前記撮像素子の受光面上に結像する撮像光学系とを備え、前記撮像光学系における１又は複数のレンズのうちの光軸方向に沿って移動するレンズは、前記レンズ駆動装置のレンズ保持枠に取り付けられていることを特徴とする。

これによれば、光軸方向からみた磁石と磁石検出部材との占有面積を減少でき、これにより、レンズの大口径化がしやすく、しかも、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

又、磁石検出部材をレンズ保持枠に取り付けているため、レンズの像側に配設された処理回路までの配線を短縮でき、ノイズを受け難くでき、レンズ位置検出精度及び制御性が改善され、高速・高精度なオートフォーカスが可能になる。しかも、磁石検出部材の位置決め精度とその信頼性が改善され、長期間にわたって、オートフォーカス精度を維持できる撮像装置にできる。

本発明の撮像装置は、上述の何れかに記載のレンズ駆動装置と、１又は複数のレンズを含み物体の光学像を形成させる撮像光学系と、前記光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に結合された回路基板とを備え、前記撮像光学系における１又は複数のレンズのうちの光軸方向に沿って移動するレンズは、前記レンズ駆動装置のレンズ保持枠に取り付けられ、前記回路基板は、前記筺体に取り付けられるとともに、前記磁石検出部材は、前記回路基板上に取り付けられることを特徴とする撮像装置。

これによれば、光軸方向からみた磁石と磁石検出部材との占有面積を減少でき、これにより、レンズの大口径化がしやすく、しかも、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

又、磁石検出部材をレンズ保持枠に取り付けているため、レンズの像側に配設された処理回路までの配線を短縮でき、ノイズを受け難くでき、レンズ位置検出精度及び制御性が改善され、高速・高精度なオートフォーカスが可能になる。しかも、磁石検出部材の位置決め精度とその信頼性が改善され、長期間にわたって、オートフォーカス精度を維持できる撮像装置にできる。

本発明のレンズ駆動装置及び撮像装置は、装置全体を小型化でき、レンズの大口径化を図り易く、しかも、レンズの位置検出特性を向上できるものであって、磁石位置検出部材を組み付け易い。

本発明の第１実施形態の撮像装置のカバーを省略した分解斜視図である。 図１の撮像装置のカバーを省略した平面図である。 図１の撮像装置の要部の断面図である。 第１実施形態の撮像装置の変形例の底面図である。 図４の変形例の要部の断面図である。 第２実施形態の撮像装置のカバーを省略した平面図である。 図６の要部の断面図である。 第３実施形態の撮像装置のカバーを省略した平面図である。 図８の要部の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の撮像装置のカバーを省略した分解斜視図、図２は、図１の撮像装置の平面図、図３は、図１の撮像装置の要部の断面図である。尚、図１、図３、図５、図７、図９において、Ｘ方向を上下方向（光軸方向）とし、−Ｘ方向を上方側（物体側）、＋Ｘ方向を下方側（像側）として説明する。

この実施形態の撮像装置１００は、レンズ駆動装置１０と、撮像素子９とを備えている。レンズ駆動装置１０は、図１に示すように、筐体１と、筐体１に保持されたアクチュエータ３と、レンズ保持枠４と、レンズ位置検出機構部８と、カバー７（図３に図示）とを備えている。

筐体１は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などの樹脂材料からなり、射出成形等により形成されている。この実施形態の筐体１は、筐体本体部２と、支持柱２０ａ〜２０ｄとを備えている。筐体本体部２は、光軸方向から見た平面視で、第１隅角部２ａ〜第４隅角部２ｄの４つの隅角部を有する矩形状を呈し、中心部に光路となる円形状の貫通孔２１を有する板状体からなる。

又、筐体本体部２は、下面に、撮像素子９を収納する撮像素子収納部２４を備えている。この撮像素子収納部２４は、下面から上方に所定深さで矩形状に凹まされて形成されている。この撮像素子収納部２４によって、筐体本体部２は、筐体本体部２の上方側に形成される後述のレンズ収納部２５と撮像素子収納部２４との間に、レンズ収納部２５と撮像素子収納部２４とを仕切るように介在した板状部２６を有するものとされている。

又、板状部２６は、第１隅角部２ａと隣接し図１の時計方向側に形成された第２隅角部２ｂにおける上面に、後述のレンズ位置検出機構部８のホール素子８２を保持するホール素子保持部（磁石検出部材保持部）２３を備えている。ホール素子保持部２３は、筐体本体部２の上面から所定深さで平面視で四角形状に凹まされて形成されている。

又、この実施形態では、ホール素子保持部２３は、４つの内側面のそれぞれから内方に突出した第１保持片２３ａ〜第４保持片２３ｄを備え、これらの第１保持片２３ａ〜第４保持片２３ｄの内側に、ホール素子８２が嵌め入れられる嵌入部２３ｅが区画形成されている。

詳しくは、第１保持片２３ａとそれに対向した第３保持片２３ｃとは、ホール素子８２の幅と同程度の距離を隔てて形成され、又、第２保持片２３ｂとそれに対向した第４保持片２３ｄとは、ホール素子８２の長さと同程度の距離を隔てて形成されている。これにより、ホール素子８２が嵌入部２３ｅに嵌め入れられるとともに、嵌め入れられた後のホール素子８２は、第１保持片２３ａ〜第４保持片２３ｄによってわずかの隙間を有して保持されるようになっている。隙間の大きさは、ホール素子８２のパッケージ寸法公差と筺体１の成形寸法公差を考慮して、圧入にならない隙間を設定し、概ね０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。

又、板状部２６には、ホール素子８２と後述の撮像素子９を保持した回路基板９１とを電気的に接続する金属製の配線部材２７がインサート成型されている。詳しくは、配線部材２７は、例えば半導体パッケージのリードフレームに用いられる銅合金から構成されており、配線部材２７の一方端は、ホール素子保持部２３に保持されたホール素子８２の下方側になるようにホール素子保持部２３の内部に露出するように配設されており、配線部材２７の他方端はホール素子保持部２３から筐体本体部２の外まで延ばされるように配設されている。

又、図１に示すように、板状部２６の上面における第１隅角部２ａに、アクチュエータ３を保持したアクチュエータ保持部２２とを備えている。アクチュエータ保持部２２は、筐体本体部２の上面から円形状に所定深さで凹まされて形成されている。

支持柱２０ａ〜２０ｄは、筐体本体部２の第１隅角部２ａ〜第４隅角部２ｄに対応する位置に筐体本体部２の上面から上方に突出するように形成された第１支持柱２０ａ〜第４支持柱２０ｄの４つから構成されている。

詳しくは、第１支持柱２０ａは、第１隅角部２ａに形成されており、第２支持柱２０ｂは、第２隅角部２ｂに形成されている。又、第３支持柱２０ａは、第１隅角部２ａと対角位置に配置された第３隅角部２ｃに形成されており、第４支持柱２０ａは、第３隅角部２ｃに隣接し図１の時計方向側に配置された第４隅角部２ｄに形成されている。

そして、第１支持柱２０ａ〜第４支持柱２０ｄによって、筐体本体部２の上方側に、レンズ保持枠４を収納するレンズ収納部２５が形成されている。

又、第３支持柱２０ｃには、後述のレンズ保持枠４の回動規制用被当て止め部５２を上下方向に移動可能に受容する規制部受容溝２９が形成されている。そして、この規制部受容溝２９の両内側面に、レンズ保持枠４が後述のアクチュエータ３の駆動軸３２の軸まわりに回動する際にレンズ保持枠４の回動規制用被当て止め部５２を当て止めしてその回動を規制する回動規制用当て止め部２９ａが設けられている。

アクチュエータ３は、図１に示すように軸方向に伸縮する電気機械変換素子である圧電素子３１と、圧電素子３１の一端に接合された駆動軸３２と、圧電素子３１の他端に接合された錘３３とを備えている。

錘３３は、圧電素子３１の伸縮による変位を駆動軸３２側により多く発生させるためのものである。この実施形態では、錘３３は、タングステンやタングステン合金など比重の高い材料から形成されている。

又、錘３３は、外径が圧電素子３１の外周から全周に渡って外周方向に突出するように形成された円柱状のものから構成されている。

圧電素子３１は、入力の電気エネルギーを圧電効果によって機械的な伸縮運動に変換するものである。このような圧電素子は、例えば、積層体と、一対の外部電極とを備えている。

積層体は、圧電材料から成る薄膜状（層状）の圧電層と導電性を有する薄膜状（層状）の内部電極層とを交互に複数積層して成るものである。積層体は、本実施形態では、四角柱形状となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、多角柱状や円柱形状等であってよい。

圧電材料は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（いわゆるＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、ニオブ酸タンタル酸カリウム（Ｋ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）等の無機圧電材料である。

複数の内部電極層は、その一部が、層ごとに順次交互に対向する一対の外周側面で外部に臨むようにそれぞれ構成されている。

又、一対の外部電極は、各層間の内部電極を並列に接続して前記電気エネルギーを積層体に供給するように、第１外部電極及び第２外部電極が前記対向する１対の側面に銀などをスパッタするなどして形成されている。

そして、この圧電素子３１は、下端面が錘３３の上端面に、エポキシ接着剤等の接着剤により接着されている。

駆動軸３２は、軸方向にカーボン繊維が配列するようにして樹脂により円柱状に成形されている。この実施形態の駆動軸３２は、外径が圧電素子３１の外周から全周に渡って外周方向に突出するように形成されている。

そして、駆動軸３２は、その下端面が圧電素子３１の上端面（一端）に、エポキシ接着剤等の接着剤により接着されている。この接着剤は、圧電素子３１と錘３３とを接着した接着剤と同じものを用いることができる。

尚、この実施形態では、図示しないが、接着剤は、駆動軸３２と圧電素子３１との接合面からはみ出た接着剤（フィレット）は、圧電素子側に形成され、これにより、駆動軸３２の全領域をレンズ保持枠４との摺動に使うことができ、短い駆動軸３２で大きなストロークが実現できるようにされている。

そして、アクチュエータ３は、筐体１のアクチュエータ保持部２２に錘３３側から嵌挿されるようにして接着剤（図示せず）によってアクチュエータ保持部２２の底面および内周壁と錘３３とが接着されて固定されている。

尚、この錘３３は、圧電素子３１の下端面が筐体１に直接取付けられて保持されるなどして、錘３３の機能と同様の機能を発揮することができる場合には、省略されてもよい。

次に、レンズ保持枠４について説明する。この実施形態のレンズ保持枠４は、図１、図２に示すように、ＬＣＰ（液晶ポリマー）などの樹脂材料からなる略円筒状のレンズ保持枠本体部５と、駆動軸３２に所定の摩擦力で摺動可能に係合する係合部材６とから構成されている。

レンズ保持枠本体部５は、内周側に、レンズ保持部５４を備え、このレンズ保持部５４に、１又は複数のレンズ５５が保持されている。

又、レンズ保持枠本体部５は、外周に、係合部材６を保持する係合部材保持部５１と、駆動軸３２に対するレンズ保持枠４の回動を規制するための回動規制用被当て止め部５２とを備えている。

係合部材保持部５１は、レンズ保持枠本体部５の外周の略半周にわたって形成されている。又、係合部材保持部５１は、その一端側に、後述の係合部材６を保持する駆動軸受け部用保持部５１ｂを備えている。

回動規制用被当て止め部５２は、レンズ保持枠本体部５における駆動軸受け部用保持部５１ｂから周方向にほぼ１８０°隔てた位置に形成されている。

この実施形態の回動規制用被当て止め部５２は、規制本体部５２ａと、規制本体部５２ａに形成された半球状の突起５２ｂとを備えている。

規制本体部５２ａは、係合部材保持部５１の外周から径方向外側に四角柱状に突設されている。又、突起５２ｂは、規制本体部５２ａの両外側面のそれぞれから外方に突設されている。又、突起５２ｂ同士の外幅は、筐体１の規制部受容溝２９の内幅、すなわち、回動規制用当て止め部２９ａ同士間の距離よりも若干狭く設定されている。

係合部材６は、金属製の弾性を有する係合部材本体６１と、金属製の弾性を有する帯状の弾性体６２とを備えている。係合部材本体６１は、この実施形態では、帯状を呈するものから構成され、長手方向の一端側に、駆動軸受け部６３を備えている。

駆動軸受け部６３は、第１受け部６３ａと、第１受け部６３ａからほぼ直角に折り曲げ成形された第２受け部６３ｂとを備えており、これらによって、駆動軸３２を摺動可能に受ける。

弾性体６２は、長手方向の一端側に、駆動軸３２を駆動軸受け部６３に押し付ける押圧部６２ａを備えている。押圧部６２ａは、この実施形態では、上下方向の幅長さが駆動軸受け部６３の幅長さよりも小さく形成されている。

そして、この弾性体６２は、係合部材本体６１の厚さ方向の一方面側に、押圧部６２ａが駆動軸受け部６３に対向するように配置され、その状態で、弾性体６２の長手方向の他端側が係合部材本体６１に固定的に連結されている。

このように構成された係合部材６は、係合部材本体６１の厚さ方向の他方面側がレンズ保持枠本体部５の係合部材保持部５１に対向するように配置され、その状態で、係合部材本体６１と係合部材保持部５１とが、その間に介在された接着剤によって接着されている。

そして、レンズ保持枠本体部５に連結された係合部材６の押圧部６２ａと駆動軸受け部６３との間に駆動軸３２が受容され、係合部材６が駆動軸３２と軸方向摺動可能に摩擦係合される。そして、この状態で、レンズ保持枠４は、筐体１のレンズ収納部２５に光軸方向移動可能に収納され、筐体１のホール素子保持部２３は、レンズ５５の下方側（像側）に位置している。

レンズ位置検出機構部８は、筐体１に対するレンズ保持枠４の光軸方向の位置を検出するもので、この実施形態のレンズ位置検出機構部は、磁石８１と、磁石８１の移動に伴う磁束密度変化を検出することにより磁石８１の位置を検出する磁束密度検出手段であるホール素子（磁石検出部材）８２とから構成されている。

磁石８１は、レンズ保持枠本体部５の外周における駆動軸受け部用保持部５１ｂと回動規制用被当て止め部５２との間の位置に取り付けられており、レンズ保持枠４の係合部材６が駆動軸３２に摩擦係合された状態で、筐体１におけるホール素子保持部２３の上方側に配設される。

ホール素子８２は、この実施形態では、ＧａＡｓホール素子から構成されている。そして、このホール素子８２は、この実施形態では、ホール素子保持部２３に、次のようにして保持されている。

ホール素子８２は、ホール素子保持部２３に上方側からマウンターなどにより嵌入されて組み込まれ、半田により配線部材２７の一方端と電気的に接続され、配線部材２７及び半田ブリッジ２７ａを介して回路基板９１と電気的に接続されている。尚、ホール素子８２と配線部材２７との接続は半田に限らず、導電接着剤などを用いても良い。又、その場合は補強接着剤の使用が好ましい。又、接続を半田または熱硬化型の導電接着剤で行う場合、耐熱性の面から、成形に用いる樹脂は、液晶ポリマーなど熱変形温度に優れたものが好ましい。

このように、ホール素子８２はホール素子保持部２３に上方側（光軸方向側）から嵌入されて組み込まれることにより、マウンターなどによって機械的に組み付け可能とされている。

カバー７は、金属板金製であり、図３に示すように中心部に光路となるカバー光路用貫通穴７１を備えている。そして、カバー７は、第１支持柱２０ａ〜第４支持柱２０ｄの上方側から第１支持柱２０ａ〜第４支持柱２０ｄの外周側を覆うように配設され、第１支持柱２０ａ〜第４支持柱２０ｄのそれぞれの上面に、カバー７の上壁の内面が載置された状態で接着剤により接着されて結合されている。そして、カバー７によって、筐体１のレンズ収納部２５が覆い隠される。

撮像素子９は、全体を図示していない撮像光学系によって結像された物体（被写体）の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。撮像素子９は、例えば、ＣＣＤ型のイメージセンサや、ＣＭＯＳ型のイメージセンサ等である。

前記撮像光学系は、１又は複数のレンズ５５を備え、物体の光学像を撮像素子９の受光面上に結像する。レンズ５５は、このような撮像光学系における前記１又は複数のレンズのうちの光軸に沿って移動するレンズである。レンズ５５は、１枚のレンズであってよく、又、複数のレンズを備えるものであってもよい。レンズ５５は、例えば、フォーカシング（合焦）を行うために光軸に沿って移動するレンズであってよく、又、例えば、ズーミング（変倍）を行うために光軸に沿って移動するレンズであってよい。このようなレンズ５５を備える撮像光学系によって物体の光学像が、撮像光学系によりその光軸に沿って撮像素子９の受光面まで導かれ、撮像素子９によって前記物体の光学像が撮像される。

そして、撮像素子９は、回路基板９１に保持されている。この回路基板９１は、図３に示すように筐体１の下面に保持されているとともに、配線部材２７の他方端部と電気的に接続されている。又、この状態で、撮像素子９は、撮像素子収納部２４に収納され、レンズ５５によって形成された被写体像を電気信号に変換し、その変換された電気信号は、回路基板９１を通って不図示の外部処理回路に伝送され、例えば画像として記録される。

このように構成された撮像装置１００は、例えば携帯電話に搭載されて使用される。そして、携帯電話に設けられた駆動回路から圧電素子３１に電力が供給されると、オートフォーカス動作が行われる。

詳しくは、アクチュエータ３の圧電素子３１に、駆動回路から鋸歯状電圧が印加されると、鋸歯状波形の緩やかな立ち上がり部分では、圧電素子３１が光軸方向（Ｚ方向）に緩やかに伸び変位し、駆動軸３２も同方向に緩やかに変位する。このとき、駆動軸３２に摩擦結合しているレンズ保持枠４は、駆動軸３２とともに変位する。

鋸歯状波形の急速な立ち下がり部では、圧電素子３１が光軸方向に急速に縮み変位し、駆動軸３２も同方向に急速に変位する。このとき、駆動軸３２に摩擦結合しているレンズ保持枠４は、慣性力で摩擦結合力に打ち勝って駆動軸３２との間にすべりを生じてその位置に留まり、実質的に移動しない。この繰り返しにより、レンズ保持枠４は駆動軸３２に沿って、光軸方向に連続的に移動する。

又、レンズ保持枠４が駆動軸３２の軸方向へ移動するに際し、筐体１に配設されたホール素子８２がレンズ保持枠４に配設された磁石８１の移動に伴う磁束密度変化を検出し、筐体１に対するレンズ保持枠４の光軸方向の位置を検出する。これにより、レンズの光軸方向の位置を制御しながらオートフォーカス動作が行われる。

その際、ホール素子８２がレンズの像側となる下方側に配設されているため、回路基板９１までの配線が短縮され、ノイズを受け難いものにされており、レンズ位置検出精度及び制御性が改善され、高速・高精度なオートフォーカスが可能になる。

以上のように構成された撮像装置１００は、光軸方向から見て、磁石８１とホール素子８２が重なる（オーバーラップする）配置になっているため、光軸に直交する平面内での配置効率が高く、レンズの大口径化が図られる。

また、ホール素子８２の配線部材としてＦＰＣなどの別部材を使用する必要が無く、ＦＰＣを用いる場合のように、ホール素子８２がＦＰＣを介して位置決め及び保持されることがなく、より直接的に筐体１に固定され、これにより、ホール素子８２の位置精度が改善され、また、長期にわたってその精度が維持される。

又、ホール素子８２を筐体１に光軸方向から組み込むことが可能であり、組立作業中に全体を回転させる必要がなく、組立作業性も良好である。また、ＦＰＣやリード線といった自動機での扱いが困難な部材を用いないため、組立の自動化に適する。さらに、インサート成型をフープで行い、マウンターによるホール素子８２の設置、リフロー半田を行えば、これら作業をほぼ完全に自動化できる。

尚、上記第１実施形態では、ホール素子保持部２３は、筐体本体部２における板状部２６の上面から、即ち、レンズ収納部２５側から所定深さで凹まされて形成されているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。

例えば、図４、及び図５に示すように、筐体本体部２における板状部２６の下面から、即ち、撮像素子収納部２４側から所定深さで凹まされて形成されてもよい。

又、上記第１実施形態では、配線部材２７は、ホール素子８２との接続用のみに形成されたが、この形態のものに限らず、適宜変更でき、例えばアクチュエータ３の給電ラインをインサート成型で形成しても良い。さらには、他の回路、たとえば、ホール素子８２の出力用のアンプ、アクチュエータ３のドライバＩＣ、これらが統合されたフィードバック制御ＩＣなどを実装しても良い。これにより、レンズ保持枠の位置検出のノイズ感受性の改善、アクチュエータ駆動ラインからのノイズ発生を抑制し得る。

次に、第２実施形態の撮像装置２００について説明する。第２実施形態の撮像装置２００は、図６、図７に示すように、筐体２０１の筐体本体部２０２における板状部２２６のホール素子保持部２２３は、板状部２２６の上面から下面に貫通するように形成されている。

又、筐体２０１の筐体本体部２０２は、板状部２２６に固定的に付設された配線基板２２７を備えている。この配線基板２２７は、ガラスエポキシ基板（銅張積層板）から切り出されて所定の大きさの小ガラスエポキシ基板片（小銅張積層板片）に形成されたもので、この表面には、ホール素子８２と電気的に接続するための配線パターン２２８が形成されている。

そして、この配線基板２２７は、ホール素子保持部２２３の下方側を塞ぐように板状部２２６の下面側に取り付けられて撮像素子収納部２４内に配設されており、配線基板２２７の配線パターン２２８がホール素子保持部２３内に露出している。

又、この実施形態の配線基板２２７は、ガラスエポキシ基板（銅張積層板）から切断された切断面のうち、撮像素子収納部２４内に配設された切断面２２７ａが合成樹脂製の被覆部材２２７ｂで被覆されている。

ガラスエポキシ基板から切断された切断面２２７ａは、発塵しやすく、その塵埃が撮像素子に付着すると撮像素子によりその影が記録されてしまう。そのため、この第２実施形態では、切断面２２７ａが被覆部材２２７ｂで被覆され、撮像素子収納部２４に露出しないようにされている。

ホール素子８２は、ホール素子保持部２３にレンズ収納部２５側から嵌入され、配線基板２２７の配線パターン２２８上に搭載されている。これにより、ホール素子８２は、配線基板２２７の配線パターン２２８及び半田ブリッジ２２７ｃを介して回路基板９１と電気的に接続されている。

以上のように構成された第２実施形態の撮像装置２００においても、光軸方向から見て、磁石８１とホール素子８２とが重なる配置になっているため、光軸に直交する平面内での配置効率が高く、レンズの大口径化が図られる。

また、ホール素子８２は、より直接的に筐体２０１に固定され、これにより、ホール素子８２の位置精度が改善され、また、長期にわたってその精度が維持される。

又、ホール素子８２を筐体２０１に光軸方向から組み込むことが可能であり、組立作業中に全体を回転させる必要がなく、組立作業性も良好である。また、ＦＰＣやリード線といった自動機での扱いが困難な部材を用いないため、組立の自動化に適する。さらに、インサート成型をガラスエポキシ基板（銅張積層板）に複数の小ガラスエポキシ基板片（小銅張積層板片）が撮像素子収納部２４の外で繋がった状態で行い、マウンターによるホール素子８２の設置、リフロー半田を行った後に、小ガラスエポキシ基板片（小銅張積層板片）が撮像素子収納部２４の外で繋がった部分をカットすれば、これら作業をほぼ完全に自動化できる。

なお、この第２実施形態では、配線基板２２７はホール素子保持部２２３の下方側を塞ぐように板状部２２６の下面側に取り付けられて撮像素子収納部２４内に配設されたが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。

例えば配線基板２２７はホール素子保持部２２３の上方側を塞ぐように板状部２２６の上面側に取り付けられてレンズ収納部２５内に配線基板２２７の配線パターン２２８がホール素子保持部２３内に露出するように配設され、ホール素子８２がホール素子保持部２２３に撮像素子収納部２４側から嵌入されるようにしてもよい。

又、その場合は、配線基板２２７の切断面がレンズ収納部２５内に配設されるので、レンズ収納部２５内に配設される切断面は被覆部材で被覆されたものにしておくことが好ましい。

又、第２実施形態においても、ホール素子８２との接続にのみ使用したが、例えばアクチュエータ３の給電ラインを配線基板２２７上の配線パターンで形成し、又、他の回路、たとえば、ホール素子８２の出力用のアンプ、アクチュエータ３のドライバＩＣ、これらが統合されたフィードバック制御ＩＣなどを実装しても良い。これにより、レンズ保持枠の位置検出のノイズ感受性の改善、アクチュエータ駆動ラインからのノイズ発生を抑制し得る。

次に、第３実施形態の撮像装置３００について説明する。第３実施形態の撮像装置３００は、図８、図９に示すように、ホール素子８２は、撮像素子や周辺回路部品とともに予め回路基板３９１に固定的に取り付けられて搭載されている。

以上のように構成された第３実施形態の撮像装置３００においても、光軸方向から見て、磁石８１とホール素子８２とが重なる配置になっているため、光軸に直交する平面内での配置効率が高く、レンズの大口径化が図られる。

また、ホール素子８２は、回路基板３９１に撮像素子９や周辺回路部品とともにマウンター、リフロー半田により実装可能であり、ホール素子用の配線部材としてＦＰＣなどの別部材を使用する必要が無く、従来から存在する撮像素子９を回路基板３９１に組込プロセス内で、ホール素子組込を完了できる。ホール素子８２は回路基板を介して筐体３０１に保持されることになるが、回路基板３９１の組込時には、回路基板３９１の位置は撮像素子画像により精密に位置調整され、固定手段も撮像素子９のそれに準じるため、追加の特別なプロセスを必要とせずに撮像素子９と同等の位置精度と信頼性が得られる。

又、回路基板３９１上にホール素子８２とホール素子用アンプ（またはこれを内蔵したフィードバック制御ＩＣ）を直近に配置すれば、位置検出へのノイズ感受性を極小化できる。

尚、上記第１実施形態〜第３実施形態では、ホール素子８２は、光軸方向から見て、磁石８１の一部とオーバーラップするように配置されたが、この形態のものに限らず、例えばホール素子８２は、光軸方向から見て、磁石８１の全体とオーバーラップするように配置されてもよく、適宜変更できる。

１、２０１、３０１ 筐体
２ 筐体本体部
３ アクチュエータ
４ レンズ保持枠
５ レンズ保持枠本体
６ 係合部材
９ 撮像素子
１０ レンズ駆動装置
２３ ホール素子保持部
８１ 磁石
８２ ホール素子（磁石位置検出部材）
９１、３９１ 回路基板
１００、２００、３００ 撮像装置

Claims (6)

1. １又は複数のレンズを保持したレンズ保持枠と、
   前記レンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動させるアクチュエータと、
   前記レンズ保持枠に固定された磁石と、
   前記アクチュエータを保持した筐体と、
   前記筐体に固定され前記磁石のレンズ保持枠移動方向の位置を検出するための磁石検出部材とを備え、
   前記磁石検出部材は、前記レンズ保持枠移動方向からみて前記磁石の一部又は全体とオーバーラップするように配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記筐体は、前記レンズ保持枠を移動可能に収納するレンズ収納部と、
   前記光軸方向に沿って前記レンズ収納部に併設されて、撮像素子を収納する撮像素子収納部と、
   前記光軸方向における前記レンズ収納部と前記撮像素子収納部との間に形成された板状部と、前記板状部にインサート成型された金属製の配線部材とを備え、
   前記板状部は、前記磁石検出部材を保持した磁石検出部材保持部を備え、
   前記配線部材は、前記磁石検出部材保持部に保持された前記磁石検出部材と電気的に接続可能に前記磁石検出部材保持部に配設されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記筐体は、前記レンズ保持枠を収納するレンズ収納部と、
   前記光軸方向に沿って前記レンズ収納部に併設されて、撮像素子を収納する撮像素子収納部と、前記光軸方向における前記レンズ収納部と前記撮像素子収納部との間に形成された板状部と、配線パターンを有し銅張積層板から切り出された配線基板とを備え、
   前記板状部は、前記磁石検出部材を保持した磁石検出部材保持部を備え、
   前記配線基板は、前記銅張積層板から切断された切断面であって前記撮像素子収納部と前記レンズ収納部との一方又は両方に配設される切断面が被覆部材で被覆されており、
   前記配線パターンは、前記磁石検出部材保持部に保持された前記磁石検出部材と電気的に接続可能に前記磁石検出部材保持部に配設されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
4. 前記磁石検出部材保持部は、前記磁石検出部材を前記光軸方向から受容可能に形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のレンズ駆動装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ駆動装置と、
   前記筐体に装着され、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、
   １又は複数のレンズを含み、物体の光学像を前記撮像素子の受光面上に結像する撮像光学系とを備え、
   前記撮像光学系における１又は複数のレンズのうちの光軸方向に沿って移動するレンズは、前記レンズ駆動装置のレンズ保持枠に取り付けられていること
   を特徴とする撮像装置。
6. 請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ駆動装置と、
   １又は複数のレンズを含み物体の光学像を形成させる撮像光学系と、
   前記光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に結合された回路基板とを備え、
   前記撮像光学系における１又は複数のレンズのうちの光軸方向に沿って移動するレンズは、前記レンズ駆動装置のレンズ保持枠に取り付けられ、
   前記回路基板は、前記筺体に取り付けられるとともに、
   前記磁石検出部材は、前記回路基板上に取り付けられること
   を特徴とする撮像装置。
   

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