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WO2016199394A1 - 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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WO2016199394A1
WO2016199394A1 PCT/JP2016/002728 JP2016002728W WO2016199394A1 WO 2016199394 A1 WO2016199394 A1 WO 2016199394A1 JP 2016002728 W JP2016002728 W JP 2016002728W WO 2016199394 A1 WO2016199394 A1 WO 2016199394A1
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WO
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coil
yoke
autofocus
lens
driving device
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/002728
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English (en)
French (fr)
Inventor
大志 杉浦
智彦 大坂
Original Assignee
ミツミ電機株式会社
大志 杉浦
智彦 大坂
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Publication date
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Priority to US15/580,876 priority patent/US20180180972A1/en
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    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material

Definitions

  • the present invention relates to a lens driving device for autofocus, a camera module having an autofocus function, and a camera mounting device.
  • a small camera module is mounted on a mobile terminal such as a smartphone.
  • a lens driving device having an autofocus function hereinafter referred to as “AF function”, AF: Auto Focus
  • AF function AF: Auto Focus
  • AF Auto Focus
  • An autofocus lens driving device includes, for example, an autofocus coil (hereinafter referred to as an “AF coil”) disposed around a lens unit, and an autofocus disposed in a radial direction away from the AF coil.
  • a focus magnet hereinafter referred to as “AF magnet”
  • an autofocus movable portion including a lens portion and an AF coil with respect to an autofocus fixing portion (hereinafter referred to as “AF fixing portion”) including, for example, an AF magnet.
  • AF fixing portion an autofocus fixing portion including, for example, an AF magnet.
  • an elastic support portion for example, a leaf spring that elastically supports (hereinafter referred to as “AF movable portion”).
  • the AF movable part is moved in the optical axis direction with respect to the AF fixed part to automatically focus.
  • the AF fixed portion includes an AF coil
  • the AF movable portion includes an AF magnet.
  • a yoke that forms a magnetic circuit together with the AF magnet is provided, and this yoke is a housing of the lens driving device. Further, the yoke is formed so that the inner peripheral edge of the top frame protrudes inwardly in order to increase the thrust of the voice coil motor for AF, and the yoke is opposed to the AF magnet across the AF coil. Is provided.
  • the weight of the camera module tends to be neglected because the ratio of the weight of the camera module to the weight of the portable terminal is not so high. That is, as the camera module is reduced in size and height, the weight of the camera module is reduced as a result, but no study has been made to actively reduce the weight of the camera module.
  • a camera module is mounted on a wearable terminal (a terminal that can be worn directly, such as a wristwatch or glasses) that has been attracting attention recently, the weight of the camera module cannot be ignored, and aggressive weight reduction is required (for example, Less than half of conventional camera modules for portable terminals).
  • An object of the present invention is to provide a lightweight lens driving device, a camera module, and a camera mounting device having a high power weight ratio (thrust (driving force) per total weight).
  • a lens driving device is disposed so as to surround an autofocus coil disposed around a lens portion and the autofocus coil in a radial direction so as to surround four sides of the autofocus coil. Using a driving force of a voice coil motor comprising the autofocus coil and the autofocus magnet, and a yoke that forms a magnetic circuit together with the autofocus magnet.
  • the yoke includes a side frame to which the autofocus magnet is fixed, a top frame that protrudes inward from an upper edge of the side frame, and a portion of the top frame excluding the four corners up to above the autofocus coil. It has an overhanging collar part.
  • 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 weight of the yoke is remarkably reduced as compared with the conventional lens while ensuring the mechanical strength necessary for the housing and the thrust necessary for driving the lens, so that the lightweight lens having a high power weight ratio.
  • a drive device can be provided.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the wearable terminal which mounts the camera module which concerns on one embodiment of this invention. It is an external appearance perspective view of a camera module. It is a top view exploded perspective view of a lens drive device. It is a downward view disassembled perspective view of a lens drive device. It is a top view which shows the mounting state of the coil for AF with respect to a lens holder. It is sectional drawing of the YZ surface of a lens drive device. It is a figure which shows the motor vehicle as a camera mounting apparatus which mounts a vehicle-mounted camera module.
  • FIG. 1 is a diagram showing a wearable terminal W (camera mounting device) on which a camera module A according to an embodiment of the present invention is mounted.
  • the camera module A has an autofocus function and automatically performs focusing when shooting a subject.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the camera module A.
  • FIG. 2 As shown in FIG. 2, the present embodiment will be described using an orthogonal coordinate system (X, Y, Z). In the drawings to be described later, a common orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is also used.
  • the camera module A is mounted so that the Z direction is the front-rear direction when the wearable terminal W actually performs shooting. That is, 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”), and the lower side is the optical axis direction imaging side (also referred to as “infinity position side”). .
  • the X direction and the Y direction orthogonal to the Z axis are referred to as “optical axis orthogonal directions”.
  • the camera module A includes a lens unit 2 in which a lens is accommodated in a cylindrical lens barrel, an AF lens driving device 1, an imaging unit (not shown) that captures an object image formed by the lens unit 2, and the like. Is provided.
  • 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.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the imaging element (not shown) captures the subject image formed by the lens unit 2.
  • FIGS. 3 and 4 are exploded perspective views of the lens driving device 1.
  • FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view as viewed from the light receiving side in the optical axis direction
  • FIG. 4 is an exploded perspective view as viewed from the imaging side in the optical axis direction.
  • the lens driving device 1 includes an AF movable part 11, an AF fixing part 12, an elastic support part 13, and the like.
  • 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 elastic support part 13.
  • the AF movable part 11 has a coil that constitutes a voice coil motor for AF, and is a part that moves in the optical axis direction during focusing.
  • the AF fixing portion 12 is a portion having a magnet that constitutes an AF voice coil motor. That is, the lens driving apparatus 1 employs a moving coil system.
  • the lens holder 111 and the AF coil 112 constitute the AF movable portion 11.
  • the base 121, the AF magnet part 122, the yoke 123, and the cover 124 constitute the AF fixing part 12.
  • the upper elastic support part 131 and the lower elastic support part 132 constitute the elastic support part 13.
  • the lens holder 111 has a cylindrical lens housing portion 111a and a flange portion 111b that protrudes radially outward from the lens housing portion 111a.
  • the lens unit 2 (see FIG. 2) is fixed to the inner peripheral surface 111c of the lens housing unit 111a by bonding or screwing.
  • the upper elastic support portion 131 is fixed to the upper surface 111d of the lens housing portion 111a (hereinafter referred to as “upper spring fixing portion 111d”).
  • the upper spring fixing portion 111d includes a positioning piece 111e that protrudes toward the light receiving side in the optical axis direction.
  • the upper elastic support portion 131 is positioned by the positioning piece 111e.
  • the upper part of the lens housing part 111a (the part on the light receiving side in the optical axis direction with respect to the flange part 111b) has an octagonal shape as a whole.
  • the upper part of the lens housing portion 111a partially bulges outward in the radial direction (bulged portion 111f).
  • the outer peripheral surface of the bulging portion 111f contacts the AF coil 112. That is, the lens housing portion 111a and the AF coil 112 are partially in contact with each other and partially separated (see FIG. 5).
  • the lower part of the lens housing part 111a (the part on the optical axis direction imaging side than the flange part 111b) has a cylindrical shape as a whole.
  • four points symmetrical with respect to the optical axis protrude radially outward (positioning piece 111g).
  • Positioning with the base 121 is performed by the positioning piece 111g.
  • the lower part of the lens housing portion 111 a is loosely fitted into the opening 121 a of the base 121.
  • the flange portion 111b has a shape corresponding to the AF coil 112, that is, an approximately octagonal shape in plan view.
  • the flange portion 111b has a plurality of notches 111h and 111j. Thereby, weight reduction of the lens holder 111 is achieved. From two of these notches 111j, the end of the AF coil 112 is drawn out to the base 121 side (optical axis direction imaging side) (hereinafter referred to as "coil lead-out part 111j").
  • the lower elastic support portion 132 is fixed to the lower surface 111k of the flange portion 111b (hereinafter referred to as “lower spring fixing portion 111k”).
  • the lower spring fixing portion 111k includes a positioning piece 111m and a positioning boss 111n that protrude toward the base 121 side.
  • the upper elastic support 131 is positioned by the positioning piece 111m and the positioning boss 111n.
  • the AF coil 112 is an air-core coil that is energized during focusing.
  • the AF coil 112 is wound in an octagonal shape in plan view.
  • the AF coil 112 is placed on the flange portion 111b of the lens holder 111 and contacts the bulging portion 111f.
  • the end of the AF coil 112 is drawn out to the base side via the coil lead-out part 111j of the lens holder 111, and is electrically connected to the binding part 132d of the lower elastic support part 132.
  • the AF coil 112 is preferably formed of a copper clad aluminum wire in which an aluminum wire is covered with copper. Thereby, weight reduction can be achieved compared with the case where the AF coil 112 is formed of a copper wire.
  • the base 121 is a square member in plan view, and has an opening 121a having a shape corresponding to the lower portion of the lens holder 111.
  • an imaging unit (not shown) is arranged on the image forming side of the base 121 in the optical axis direction.
  • the lower elastic support portion 132 is fixed to the inner four corners 121b of the base 121 (hereinafter referred to as “lower spring fixing portion 121b”).
  • the lower spring fixing portion 121b includes a positioning boss 121c that protrudes toward the lens holder 111 (light receiving side in the optical axis direction).
  • the lower elastic support portion 132 is positioned by the positioning boss 121c.
  • a terminal fitting 121d is disposed in the vicinity of the two lower spring fixing portions 121b. One end of the terminal fitting 121d is electrically connected to the lower elastic support portion 132, and the other end is electrically connected to a power supply line (not shown) of the image sensor substrate (not shown).
  • the base 121 has yoke mounting pieces 121e and 121f on which the yoke 123 is placed on the peripheral surface.
  • the yoke 123 is positioned by the yoke mounting piece 121e.
  • the yoke 123 is fixed by, for example, adhesion while being placed on the yoke mounting pieces 121e and 121f.
  • the peripheral four corners 121g of the base 121 protrude toward the lens holder 111 (hereinafter referred to as “insertion piece 121g”).
  • the body portion of the insertion piece 121g is recessed inward, and the top portion protrudes outward.
  • the AF magnet section 122 is composed of four rectangular parallelepiped permanent magnets 122A to 122D (hereinafter referred to as “AF magnets 122A to 122D”).
  • the thickness (radial width) of the AF magnets 122A to 122D is preferably 0.35 mm or less.
  • the AF magnets 122A to 122D are magnetized so that a magnetic field transverse to the radial direction is formed in the AF coil 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 AF magnets 122A to 122D and the AF coil 112 constitute an AF voice coil motor.
  • the yoke 123 holds the AF magnets 122A to 122D and forms a magnetic circuit together with the AF magnets 122A to 122D.
  • the yoke 123 is formed by drawing a plate made of a magnetic material.
  • the yoke 123 is preferably formed of a cold rolled steel plate.
  • the plate thickness of the yoke 123 is preferably 0.1 mm or less (for example, 0.08 mm).
  • the yoke 123 has a rectangular side frame 123a and a top frame 123b projecting inward from the upper edge of the side frame 123a.
  • the AF magnets 122A to 122D are fixed to the side frame 123a by, for example, adhesion.
  • the lower part of the two side frames 123a along the X direction has a protruding piece 123c that protrudes toward the base 121 (on the optical axis direction imaging side).
  • the top frame 123b has a fixing hole (reference number omitted) into which the fixing boss 124b of the cover 123 is inserted.
  • the cover 124 is fixed to the top frame 123b by welding, for example.
  • the upper surfaces (surfaces on the light receiving direction in the optical axis direction) of the AF magnets 122A to 122D face the lower surfaces (surfaces on the image forming side in the optical axis direction) of the top frame 123b (see FIG. 6).
  • the yoke 123 has a flange portion 123d that extends to above the AF coils 122A to 122D at portions other than the four corners of the top frame 123b.
  • the length of the flange portion 123d is shorter than the length of the AF magnets 122A to 122D corresponding to the respective flange portions 123d.
  • the length of the flange 123d is preferably 40% of the AF magnets 122A to 122D.
  • the ratio of the yoke weight to the total weight is high. Therefore, the yoke weight may be reduced in order to reduce the weight.
  • the area of the top frame 123b of the yoke 123 is minimized to the extent that the necessary driving force can be efficiently obtained and the cover 124 can be welded, and the opposing yoke portion is also omitted. ing.
  • weight reduction can be achieved markedly.
  • the protruding piece 123c engages with the yoke attaching piece 121e of the base 121.
  • the insertion piece 121 g of the base 123 enters deep into the yoke 123.
  • a space for resin application is formed between the insertion piece 121g and the yoke 123 by the top portions of the insertion piece 121g coming into contact with the four corners of the yoke 123.
  • the yoke 123 is not an effective structure for obtaining a large driving force because the flange portion 123d is formed as small as possible and the opposing yoke portion is omitted. However, since the yoke 123 is significantly reduced in weight, it is superior to the conventional one in terms of the power / weight ratio. In addition, since the AF movable portion 11 including the lens holder 111 and the AF coil 112 is lightened in a balanced manner, a driving characteristic equal to or higher than that of the conventional one can be ensured with a small driving force.
  • the cover 124 is a square-shaped lid in plan view.
  • the cover 124 is preferably formed of a resin material having high mechanical strength such as polycarbonate.
  • the cover 124 has an opening 124 a having a shape corresponding to the lens housing portion 111 a of the lens holder 111.
  • the lens portion 2 faces the outside from the opening 124a.
  • the cover 124 has fixing bosses 124b for fixing the upper spring 131 at the four corners of the lower surface. 3 and 4, the fixing boss 124 b is shown in a caulked state, but before assembly, the fixing hole (reference numeral is omitted) of the yoke fixing portion 131 b of the upper spring 131 and the top frame 123 b of the yoke 123 are shown. It can be inserted into a fixing hole (reference numeral omitted).
  • the upper elastic support 131 is a leaf spring made of beryllium copper, nickel copper, stainless steel, or the like (hereinafter referred to as “upper spring 131”).
  • the upper spring 131 elastically supports the AF movable part 11 (lens holder 111) with respect to the AF fixing part 12 (yoke 123 and cover 124).
  • the upper spring 131 is sandwiched between the yoke 123 and the cover 124 when the yoke 123 is attached to the cover 124.
  • the upper spring 131 is formed by punching a sheet metal, for example.
  • the upper spring 131 includes a lens holder fixing part 131a, a yoke fixing part 131b, and an arm part 131c.
  • the lens holder fixing portion 131a has a shape along the upper spring fixing portion 111d of the lens holder 111, and a position corresponding to the positioning piece 111e is notched.
  • the arm part 131c connects the lens holder fixing part 131a and the yoke fixing part 131b.
  • the arm part 131c has a curved shape and is elastically deformed when the AF movable part 11 moves.
  • the upper spring 131 is positioned and fixed by engaging a notch (not shown) of the lens holder fixing portion 131 a with the positioning piece 111 e of the lens holder 111.
  • a notch not shown
  • adjacent yoke fixing portions 131b are connected by a connecting portion, but the upper spring 131 has a lightweight structure in which this connecting portion is omitted.
  • the upper spring 131 is positioned by inserting the fixing boss 124b of the cover 124 into the fixing hole (not shown) of the yoke fixing portion 131b and the fixing hole (not shown) of the yoke 123, and is fixed by heat caulking.
  • the lens holder fixing part 131 a is displaced together with the AF movable part 11.
  • the lower elastic support portion 132 is composed of, for example, two leaf springs made of beryllium copper, nickel copper, stainless steel, or the like (hereinafter referred to as “lower springs 132A, 132B”).
  • the lower springs 132A and 132B elastically support the AF movable part 11 (lens holder 111) with respect to the AF fixing part 12 (base 121).
  • the lower springs 132A and 132B are formed by punching a single sheet metal, for example. Since the lower springs 132A and 132B have substantially the same configuration, the lower spring 132A will be described.
  • the lower spring 132A has a lens holder fixing part 132a, a base fixing part 132b, and an arm part 132c.
  • the lens holder fixing part 132 a has an arc shape along the outer peripheral surface of the lower part of the lens housing part 111 a of the lens holder 111.
  • the arm part 132c connects the lens holder fixing part 132a and the base fixing part 132b.
  • the arm part 132c has a bent shape in part, and is elastically deformed when the AF movable part 11 moves.
  • the lower spring 132A is positioned and fixed by inserting a fixing hole (not shown) of the lens holder fixing portion 132a into the positioning piece 111m or the positioning boss 111n of the lens holder 111.
  • the lower spring 132A has a binding part 132d at the end of the lens holder fixing part 132a (in the vicinity of one base fixing part 132b).
  • the binding portion 132d is electrically connected to the end portion of the AF coil 112 drawn from the coil lead portion 111j of the lens holder 111.
  • the lower spring 132A has a terminal connection part 132e extending from one base fixing part 132b.
  • the terminal connection portion 132e is electrically connected to the terminal fitting 121d disposed on the base 121. Power is supplied to the AF coil 112 through the lower springs 132A and 132B.
  • the lower spring 132A is positioned and fixed by inserting the positioning boss 121c of the base 121 into the fixing hole (reference numeral omitted) of the base fixing portion 132b.
  • the lens holder fixing part 132 a is displaced together with the AF movable part 11.
  • the AF coil 112 When automatic focusing is performed in the lens driving device 1, the AF coil 112 is energized.
  • Lorentz force is generated in the AF coil 112 due to the interaction between the magnetic field of the AF magnet unit 122 and the current flowing in the AF coil 112.
  • the direction of the Lorentz force is a direction (Z direction) orthogonal to the direction of the magnetic field by the AF magnet unit 122 and the direction of the current flowing through the AF coil 112. Since the AF magnet portion 122 is fixed, a reaction force acts on the AF coil 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 112 moves in the optical axis direction, and focusing is performed.
  • the AF movable portion 11 is suspended between an infinite position and a macro position by, for example, the upper elastic support portion 131 and the lower elastic support portion 132 (hereinafter referred to as “reference state”). Called). That is, the AF movable portion 11 is elastically supported by the upper elastic support portion 131 and the lower elastic support portion 132 so as to be displaceable on both sides in the Z direction while being positioned with respect to the AF fixing portion 12.
  • 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 lens driving device 1 is arranged so as to surround the four sides of the AF coil, with the AF coil 112 arranged around the lens unit 2 and the radial distance from the AF coil 112. It has an AF magnet 122A to 122D and a yoke 123 that forms a magnetic circuit together with the AF magnets 122A to 122D, and has a driving force of a voice coil motor composed of the AF coil 112 and the AF magnets 122A to 122D. Utilizing the AF movable section 11 including the AF coil 112 in the optical axis direction is automatically focused on the AF fixed section 12 including the AF magnets 122A to 122D and the yoke 123.
  • the yoke 123 includes a side frame 123a to which the AF magnets 122A to 122D are fixed, a top frame 123b projecting inward from the upper edge of the side frame 123a, and a portion of the AF coil 112 other than the four corners of the top frame 123b. And a flange portion 123d extending upward.
  • the weight of the yoke is remarkably reduced as compared with the conventional one while ensuring the mechanical strength necessary for the housing and the thrust necessary for driving the lens.
  • the lens driving device 1 is a lightweight lens driving device having a high power / weight ratio, it can also be applied to a wearable terminal.
  • the total weight can be 0.16 g or less (1/2 or less of the current level) and the height can be 2.5 mm or less.
  • a wearable terminal has been 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 that is an information device or a transport device.
  • a camera-mounted 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 smartphone, a mobile phone with a camera, a notebook computer, a tablet terminal, a portable device Includes game machines, 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. 7 is a diagram showing an automobile C as a camera mounting device on which a camera module VC (Vehicle Camera) is mounted.
  • 7A is a front view of the automobile C
  • FIG. 7B 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、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供する。レンズ駆動装置は、オートフォーカス用コイルと、オートフォーカス用マグネットと、ヨークとを有し、オートフォーカス用コイルとオートフォーカス用マグネット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、オートフォーカス用マグネット及びヨークを含むオートフォーカス固定部に対して、オートフォーカス用コイル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。ヨークは、オートフォーカス用マグネットが固定される側枠と、側枠の上縁部から内側に張り出す天枠と、天枠の四隅を除く部分においてオートフォーカス用コイルの上方まで張り出す庇部とを有する。

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のレンズ駆動装置、オートフォーカス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）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のレンズ駆動装置は、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（以下「ＡＦ用コイル」と称する）と、ＡＦ用コイル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（以下「ＡＦ用マグネット」と称する）と、例えばＡＦ用マグネット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）を弾性支持する弾性支持部（例えば板ばね）とを備える。ＡＦ用コイルとＡＦ用マグネット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固定部に対してＡＦ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が行われる。なお、ＡＦ固定部がＡＦ用コイルを含み、ＡＦ可動部がＡＦ用マグネットを含む場合もある。
　特許文献１、２に記載のレンズ駆動装置においては、ＡＦ用マグネットとともに磁気回路を形成するヨークが設けられており、このヨークがレンズ駆動装置の筐体となっている。また、ヨークは、ＡＦ用ボイスコイルモーターの推力を高めるために、天枠の内周縁が全体的に内側に張り出して形成され、ＡＦ用コイルを挟んでＡＦ用マグネットと対向する位置には対向ヨーク部が設けられている。
特開２０１４－０１６５７２号公報 特開２０１４－２２５０４２号公報
　ところで、スマートフォン等の携帯端末においては、携帯端末の重量に占めるカメラモジュールの重量の割合はそれほど高くないため、カメラモジュールの重量は軽視されがちである。すなわち、カメラモジュールの小型化、低背化に伴い、結果的に軽量化されることはあっても、積極的にカメラモジュールの軽量化を図るための検討はなされていない。
　しかしながら、最近注目されているウェアラブル端末（腕時計やメガネ等、直接身に着けられる端末）にカメラモジュールを搭載する場合、カメラモジュールの重量も無視できず、積極的な軽量化が要求される（例えば従来の携帯端末用のカメラモジュールの１／２以下）。
　本発明の目的は、高いパワーウェイトレシオ（総重量当たりの推力（駆動力））を有する軽量のレンズ駆動装置、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と、前記オートフォーカス用コイルに対して径方向に離間し、前記オートフォーカス用コイルの四方を取り囲むように配置されるオートフォーカス用マグネットと、前記オートフォーカス用マグネットとともに磁気回路を形成するヨークとを有し、前記オートフォーカス用コイルと前記オートフォーカス用マグネット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及び前記ヨーク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レンズ駆動装置であって、
　前記ヨークは、前記オートフォーカス用マグネットが固定される側枠と、前記側枠の上縁部から内側に張り出す天枠と、前記天枠の四隅を除く部分において前記オートフォーカス用コイルの上方まで張り出す庇部とを有す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、筐体として必要な機械的強度とレンズ駆動に必要な推力を確保しつつ、従来に比較してヨーク重量が格段に低減されるので、高いパワーウェイトレシオを有する軽量のレンズ駆動装置を提供することができる。
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ウェアラブル端末を示す図である。 カメラモジュールの外観斜視図である。 レンズ駆動装置の上方視分解斜視図である。 レンズ駆動装置の下方視分解斜視図である。 レンズホルダーに対するＡＦ用コイルの載置状態を示す平面図である。 レンズ駆動装置のＹＺ面の断面図である。 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１は、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールＡを搭載するウェアラブル端末Ｗ（カメラ搭載装置）を示す図である。カメラモジュールＡは、オートフォーカス機能を備え、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行う。
　図２は、カメラモジュールＡの外観斜視図である。図２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、ウェアラブル端末Ｗで実際に撮影が行われる場合に、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。また、Ｚ軸に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称する。
　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２、ＡＦ用のレンズ駆動装置１、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（図示略）等を備える。
　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２により結像された被写体像を撮像する。
　図３、図４は、レンズ駆動装置１の分解斜視図である。図３は光軸方向受光側から見た上方視分解斜視図であり、図４は光軸方向結像側から見た下方視分解斜視図である。図３、図４に示すように、レンズ駆動装置１は、ＡＦ可動部１１、ＡＦ固定部１２、及び弾性支持部１３等を備える。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、弾性支持部１３によってＡＦ固定部１２と連結される。
　ＡＦ可動部１１は、ＡＦ用ボイスコイルモーターを構成するコイルを有し、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用ボイスコイルモーターを構成するマグネットを有する部分である。すなわち、レンズ駆動装置１には、ムービングコイル方式が採用されている。
　本実施の形態では、レンズホルダー１１１及びＡＦ用コイル１１２がＡＦ可動部１１を構成する。ベース１２１、ＡＦ用マグネット部１２２、ヨーク１２３、及びカバー１２４がＡＦ固定部１２を構成する。上側弾性支持部１３１及び下側弾性支持部１３２が弾性支持部１３を構成する。
　レンズホルダー１１１は、筒状のレンズ収容部１１１ａと、レンズ収容部１１１ａから径方向外側に突出するフランジ部１１１ｂとを有する。
　レンズ収容部１１１ａの内周面１１１ｃには、レンズ部２（図２参照）が接着又は螺合により固定される。レンズ収容部１１１ａの上面１１１ｄには、上側弾性支持部１３１が固定される（以下「上バネ固定部１１１ｄ」と称する）。上バネ固定部１１１ｄは、光軸方向受光側に突出する位置決め片１１１ｅを有する。位置決め片１１１ｅによって、上側弾性支持部１３１が位置決めされる。
　レンズ収容部１１１ａの上部（フランジ部１１１ｂよりも光軸方向受光側の部分）は、全体として八角形状を有する。レンズ収容部１１１ａの上部は、部分的に径方向外側に膨出している（膨出部１１１ｆ）。膨出部１１１ｆの外周面が、ＡＦ用コイル１１２と当接する。すなわち、レンズ収容部１１１ａとＡＦ用コイル１１２とは部分的に当接し、部分的に離間している（図５参照）。
　レンズ収容部１１１ａの下部（フランジ部１１１ｂよりも光軸方向結像側の部分）は、全体として円筒形状を有する。レンズ収容部１１１ａの下部は、光軸に関して点対称な４箇所が径方向外側に突出している（位置決め片１１１ｇ）。位置決め片１１１ｇによって、ベース１２１との位置決めが行われる。レンズ収容部１１１ａの下部は、ベース１２１の開口１２１ａに遊嵌される。
　フランジ部１１１ｂは、ＡＦ用コイル１１２に対応する形状、すなわち平面視で概ね八角形状を有する。フランジ部１１１ｂは、複数の切欠部１１１ｈ、１１１ｊを有する。これにより、レンズホルダー１１１の軽量化が図られている。このうちの２つの切欠部１１１ｊから、ＡＦ用コイル１１２の端部がベース１２１側（光軸方向結像側）に引き出される（以下「コイル引出部１１１ｊ」と称する）。
　フランジ部１１１ｂの下面１１１ｋには、下側弾性支持部１３２が固定される（以下「下バネ固定部１１１ｋ」と称する）。下バネ固定部１１１ｋは、ベース１２１側に突出する位置決め片１１１ｍ及び位置決めボス１１１ｎを有する。位置決め片１１１ｍ及び位置決めボス１１１ｎによって、上側弾性支持部１３１が位置決めされる。
　ＡＦ用コイル１１２は、ピント合わせ時に通電される空芯コイルである。ＡＦ用コイル１１２は、平面視で八角形状に巻線される。ＡＦ用コイル１１２は、レンズホルダー１１１のフランジ部１１１ｂに載置され、膨出部１１１ｆと当接する。ＡＦ用コイル１１２の端部は、レンズホルダー１１１のコイル引出部１１１ｊを介してベース側に引き出され、下側弾性支持部１３２の絡げ部１３２ｄと電気的に接続される。
　ＡＦ用コイル１１２は、好ましくはアルミニウム線材の周囲を銅で被覆した銅クラッドアルミ線で形成される。これにより、ＡＦ用コイル１１２を銅線で形成する場合に比較して、軽量化を図ることができる。
　ベース１２１は、平面視で正方形状の部材であり、レンズホルダー１１１の下部に対応する形状の開口１２１ａを有する。カメラモジュールＡにおいて、ベース１２１の光軸方向結像側に、撮像部（図示略）が配置される。
　ベース１２１の内部四隅１２１ｂには、下側弾性支持部１３２が固定される（以下「下バネ固定部１２１ｂ」と称する）。下バネ固定部１２１ｂは、レンズホルダー１１１側（光軸方向受光側）に突出する位置決めボス１２１ｃを有する。位置決めボス１２１ｃによって、下側弾性支持部１３２が位置決めされる。
　２つの下バネ固定部１２１ｂの近傍には、端子金具１２１ｄが配置される。端子金具１２１ｄの一端部は、下側弾性支持部１３２と電気的に接続され、他端部は、イメージセンサー基板（図示略）の電源ライン（図示略）と電気的に接続される。
　ベース１２１は、周面に、ヨーク１２３を載置するヨーク取付片１２１ｅ、１２１ｆを有する。ヨーク取付片１２１ｅによって、ヨーク１２３が位置決めされる。ヨーク１２３は、ヨーク取付片１２１ｅ、１２１ｆに載置された状態で、例えば接着により固定される。
　ベース１２１の周縁四隅１２１ｇは、レンズホルダー１１１側に突出する（以下「内挿片１２１ｇ」と称する）。内挿片１２１ｇの胴部は内側に凹んでおり、頂部が外側に張り出している。
　ＡＦ用マグネット部１２２は、４つの直方体状の永久磁石１２２Ａ～１２２Ｄで構成される（以下「ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄ」と称する）。ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄの厚さ（径方向の幅）は、０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。
　ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄは、ＡＦ用コイル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。ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄ及びＡＦ用コイル１１２によって、ＡＦ用ボイスコイルモーターが構成される。
　ヨーク１２３は、ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄを保持するとともに、ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄとともに磁気回路を形成する。ヨーク１２３は、磁性材料からなる板材の絞り加工によって形成される。ヨーク１２３は、好ましくは冷間圧延鋼板で形成される。ヨーク１２３の板厚は、好ましくは０．１ｍｍ以下（例えば０．０８ｍｍ）である。ヨーク１２３を冷間圧延鋼板で形成することにより、ヨーク１２３の板厚を０．０５～０．１ｍｍとしても、レンズ駆動装置１の筐体としての機械的強度を確保することができる。
　ヨーク１２３は、四角形状の側枠１２３ａと、側枠１２３ａの上縁部から内側に張り出す天枠１２３ｂを有する。
　側枠１２３ａには、ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄが例えば接着により固定される。Ｘ方向に沿う２つの側枠１２３ａの下部は、ベース１２１側（光軸方向結像側）に突出する突出片１２３ｃを有する。
　天枠１２３ｂは、カバー１２３の固定ボス１２４ｂが挿入される固定穴（符号略）を有する。天枠１２３ｂには、カバー１２４が例えば溶着により固定される。ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄの上面（光軸方向受光側の面）は、天枠１２３ｂの下面（光軸方向結像側の面）と対向する（図６参照）。
　ヨーク１２３は、天枠１２３ｂの四隅を除く部分において、ＡＦ用コイル１２２Ａ～１２２Ｄの上方まで張り出す庇部１２３ｄを有する。庇部１２３ｄの長さは、それぞれの庇部１２３ｄに対応するＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄの長さよりも短い。庇部１２３ｄの長さは、好ましくはＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄの４０％である。ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄの長さ方向両端部に対応する部分まで庇部１２３ｄを延在させると、駆動力は大きくなるが、その分ヨーク１２３重量が重くなる。本実施の形態では、パワーウェイトレシオの観点から、庇部１２３ｄの長さが最適化されている。
　鉄製のヨーク１２３が構成要素の一つとなっている場合、総重量に占めるヨーク重量の割合が高いため、軽量化を図るためにはヨーク重量を軽くすればよい。しかしながら、筐体として必要な機械的強度とレンズ駆動に必要な駆動力を確保しつつ、ヨーク重量を低減することは容易ではない。本実施の形態では、ヨーク１２３の天枠１２３ｂの面積が、必要な駆動力を効率よく得ることができ、かつカバー１２４を溶着できる範囲で最小限に抑えられており、対向ヨーク部も省略されている。これにより、従来のヨーク（特許文献１、２参照）に比較して、格段に軽量化を図ることができる。
　また、ヨーク１２３をベース１２１に取り付けたとき、突出片１２３ｃがベース１２１のヨーク取付片１２１ｅと係合する。また、ベース１２３の内挿片１２１ｇはヨーク１２３内に深く入り込む。内挿片１２１ｇの頂部がヨーク１２３の四隅に当接することにより、内挿片１２１ｇとヨーク１２３との間に樹脂塗布用のスペースが形成される。これにより、ヨーク１２３の裾を短くすることができるので、軽量化を図ることができる。
　ヨーク１２３は、庇部１２３ｄができるだけ小さく形成され、対向ヨーク部も省略されているので、大きな駆動力を得るために有効な構造とはいえない。しかし、ヨーク１２３は、大幅に軽量化されているので、パワーウェイトレシオで考えると、従来よりも優れている。また、レンズホルダー１１１やＡＦ用コイル１１２等を含め、ＡＦ可動部１１がバランスよく軽量化されているので、小さな駆動力で従来と同等以上の駆動特性を確保することができる。
　カバー１２４は、平面視で正方形状の蓋体である。カバー１２４は、好ましくはポリカーボネート等の機械的強度の高い樹脂材料で形成される。カバー１２４は、レンズホルダー１１１のレンズ収容部１１１ａに対応する形状の開口１２４ａを有する。この開口１２４ａからレンズ部２が外部に臨む。カバー１２４は、下面の四隅に、上バネ１３１を固定するための固定ボス１２４ｂを有する。なお、図３、図４では、固定ボス１２４ｂがかしめられた状態で示されているが、組立前は上バネ１３１のヨーク固定部１３１ｂの固定穴（符号略）及びヨーク１２３の天枠１２３ｂの固定穴（符号略）に挿入可能となっている。
　上側弾性支持部１３１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る（以下「上バネ１３１」と称する）。上バネ１３１は、ＡＦ固定部１２（ヨーク１２３及びカバー１２４）に対してＡＦ可動部１１（レンズホルダー１１１）を弾性支持する。上バネ１３１は、ヨーク１２３をカバー１２４に取り付けたときに、ヨーク１２３とカバー１２４とで挟持される。
　上バネ１３１は、例えば、一枚の板金を打ち抜いて成形される。上バネ１３１は、レンズホルダー固定部１３１ａ、ヨーク固定部１３１ｂ、及びアーム部１３１ｃを有する。レンズホルダー固定部１３１ａは、レンズホルダー１１１の上バネ固定部１１１ｄに沿う形状を有し、位置決め片１１１ｅに対応する位置が切り欠かれている。アーム部１３１ｃは、レンズホルダー固定部１３１ａとヨーク固定部１３１ｂを連結する。アーム部１３１ｃは、湾曲形状を有し、ＡＦ可動部１１が移動するときに弾性変形する。
　上バネ１３１は、レンズホルダー固定部１３１ａの切欠部（符号略）が、レンズホルダー１１１の位置決め片１１１ｅに係合されることにより位置決めされ、固定される。従来は、隣接するヨーク固定部１３１ｂが連結部で連結されていたが、上バネ１３１は、この連結部を省略した軽量構造となっている。
　上バネ１３１は、ヨーク固定部１３１ｂの固定穴（符号略）及びヨーク１２３の固定穴（符号略）にカバー１２４の固定ボス１２４ｂが挿入されることにより位置決めされ、熱かしめにより固定される。ＡＦ可動部１１が光軸方向に移動するとき、レンズホルダー固定部１３１ａは、ＡＦ可動部１１とともに変位する。
　下側弾性支持部１３２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２つの板バネで構成される（以下「下バネ１３２Ａ、１３２Ｂ」と称する）。下バネ１３２Ａ、１３２Ｂは、ＡＦ固定部１２（ベース１２１）に対してＡＦ可動部１１（レンズホルダー１１１）を弾性支持する。
　下バネ１３２Ａ、１３２Ｂは、例えば、一枚の板金を打ち抜いて成形される。下バネ１３２Ａ、１３２Ｂはほぼ同様の構成を有するので、下バネ１３２Ａについて説明する。
　下バネ１３２Ａは、レンズホルダー固定部１３２ａ、ベース固定部１３２ｂ、及びアーム部１３２ｃを有する。レンズホルダー固定部１３２ａは、レンズホルダー１１１のレンズ収容部１１１ａの下部の外周面に沿う円弧形状を有する。アーム部１３２ｃは、レンズホルダー固定部１３２ａとベース固定部１３２ｂを連結する。アーム部１３２ｃは、一部につづら折れ形状を有し、ＡＦ可動部１１が移動するときに弾性変形する。
　下バネ１３２Ａは、レンズホルダー固定部１３２ａの固定穴（符号略）がレンズホルダー１１１の位置決め片１１１ｍ又は位置決めボス１１１ｎに挿入されることにより位置決めされ、固定される。
　下バネ１３２Ａは、レンズホルダー固定部１３２ａの端部（一方のベース固定部１３２ｂの近傍）に、絡げ部１３２ｄを有する。絡げ部１３２ｄは、レンズホルダー１１１のコイル引出部１１１ｊから引き出されたＡＦ用コイル１１２の端部と電気的に接続される。下バネ１３２Ａは、一方のベース固定部１３２ｂから延在する端子接続部１３２ｅを有する。端子接続部１３２ｅは、ベース１２１に配置された端子金具１２１ｄと電気的に接続される。下バネ１３２Ａ、１３２Ｂを介して、ＡＦ用コイル１１２への給電が行われる。
　下バネ１３２Ａは、ベース固定部１３２ｂの固定穴（符号略）に、ベース１２１の位置決めボス１２１ｃが挿入されることにより位置決めされ、固定される。ＡＦ可動部１１が光軸方向に移動するとき、レンズホルダー固定部１３２ａは、ＡＦ可動部１１とともに変位する。
　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１１２に通電が行われる。ＡＦ用コイル１１２に通電すると、ＡＦ用マグネット部１２２の磁界とＡＦ用コイル１１２に流れる電流との相互作用により、ＡＦ用コイル１１２にローレンツ力が生じる。ローレンツ力の方向は、ＡＦ用マグネット部１２２による磁界の方向とＡＦ用コイル１１２に流れる電流の方向に直交する方向（Ｚ方向）である。ＡＦ用マグネット部１２２は固定されているので、ＡＦ用コイル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。
　ピント合わせを行わない無通電時には、ＡＦ可動部１１は、例えば上側弾性支持部１３１及び下側弾性支持部１３２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）で保持される。すなわち、ＡＦ可動部１１が、上側弾性支持部１３１及び下側弾性支持部１３２によって、ＡＦ固定部１２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。
　このように、レンズ駆動装置１は、レンズ部２の周囲に配置されるＡＦ用コイル１１２と、ＡＦ用コイル１１２に対して径方向に離間し、ＡＦ用コイルの四方を取り囲むように配置されるＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄと、ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄとともに磁気回路を形成するヨーク１２３とを有し、ＡＦ用コイル１１２とＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄ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１２２Ａ～１２２Ｄ及びヨーク１２３を含むＡＦ固定部１２に対して、ＡＦ用コイル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。ヨーク１２３は、ＡＦ用マグネット１２２Ａ～１２２Ｄが固定される側枠１２３ａと、側枠１２３ａの上縁部から内側に張り出す天枠１２３ｂと、天枠１２３ｂの四隅を除く部分においてＡＦ用コイル１１２の上方まで張り出す庇部１２３ｄとを有する。
　レンズ駆動装置１によれば、筐体として必要な機械的強度とレンズ駆動に必要な推力を確保しつつ、従来に比較してヨーク重量が格段に低減される。レンズ駆動装置１は、高いパワーウェイトレシオを有する軽量のレンズ駆動装置であるので、ウェアラブル端末にも適用することができる。例えば、レンズ駆動装置１のサイズが８．５ｍｍ角である場合、総重量を０．１６ｇ以下（現状の１／２以下）、高さを２．５ｍｍ以下とすることができる。
　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、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、ウェアラブル端末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、例えばスマートフォン、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７は、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７Ａは自動車Ｃの正面図であり、図７Ｂ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７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。
　２０１５年６月１１日出願の特願２０１５－１１８２８７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　レンズ部
　１１　ＡＦ可動部（オートフォーカス可動部）
　１１１　レンズホルダー
　１１２　ＡＦ用コイル（オートフォーカス用コイル）
　１２　ＡＦ固定部（オートフォーカス固定部）
　１２１　ベース
　１２２　ＡＦ用マグネット部
　１２２Ａ～１２２Ｄ　永久磁石、ＡＦ用マグネット
　１２３　ヨーク
　１２３ａ　側枠
　１２３ｂ　天枠
　１２３ｄ　庇部
　１２４　カバー
　１３　弾性支持部
　１３１　上側弾性支持部、上バネ
　１３２　下側弾性支持部
　１３２Ａ、１３２Ｂ　下バネ
　Ｗ　ウェアラブル端末（カメラ搭載装置）
　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と、前記オートフォーカス用コイルに対して径方向に離間し、前記オートフォーカス用コイルの四方を取り囲むように配置されるオートフォーカス用マグネットと、前記オートフォーカス用マグネットとともに磁気回路を形成するヨークとを有し、前記オートフォーカス用コイルと前記オートフォーカス用マグネット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及び前記ヨーク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レンズ駆動装置であって、
    　前記ヨークは、前記オートフォーカス用マグネットが固定される側枠と、前記側枠の上縁部から内側に張り出す天枠と、前記天枠の四隅を除く部分において前記オートフォーカス用コイルの上方まで張り出す庇部とを有することを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 　前記庇部の長さは、それぞれの庇部に対応する前記オートフォーカス用マグネットの長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
  3. 　前記ヨークは、冷間圧延鋼材で形成され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. 　前記ヨークの板厚は、０．０５～０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項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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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110678803A (zh) * 2017-05-26 2020-01-10 Lg伊诺特有限公司 透镜驱动装置及包括透镜驱动装置的相机模块和光学设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6266074B1 (ja) * 2016-11-08 2018-01-24 三菱電機株式会社 赤外線カメラ
CN115561874A (zh) * 2018-08-13 2023-01-03 米尼斯怀斯股份公司 超声电机、透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04185248A (ja) * 1990-11-20 1992-07-02 Seiko Epson Corp 永久磁石回転子
JP2009237193A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Nidec Sankyo Corp レンズ駆動装置
JP2013083827A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Tdk Corp レンズ駆動装置
JP2015040917A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 惠州市大亜湾永昶電子工業有限公司 レンズ駆動装置
JP2016148812A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 アルプス電気株式会社 レンズ駆動装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008058732A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Mitsumi Electric Co Ltd カメラモジュール
KR101706386B1 (ko) * 2010-07-23 2017-02-27 엘지이노텍 주식회사 보이스 코일 모터
US8836177B2 (en) * 2010-07-30 2014-09-16 Lg Innotek Co., Ltd. Voice coil motor
JP5693163B2 (ja) * 2010-11-11 2015-04-01 キヤノン株式会社 振れ補正装置、レンズ鏡筒、及び光学機器
JP5884976B2 (ja) * 2012-01-31 2016-03-15 ミツミ電機株式会社 レンズホルダ駆動装置
JP5910817B2 (ja) * 2012-01-31 2016-04-27 ミツミ電機株式会社 レンズホルダ駆動装置
CN202956525U (zh) * 2012-11-06 2013-05-29 瑞声声学科技(苏州)有限公司 镜头驱动装置
KR101465986B1 (ko) * 2013-02-18 2014-11-27 (주)옵티스 렌즈 구동장치
KR102117107B1 (ko) * 2013-07-12 2020-05-29 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
CN204086644U (zh) * 2014-08-25 2015-01-07 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 镜头驱动装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04185248A (ja) * 1990-11-20 1992-07-02 Seiko Epson Corp 永久磁石回転子
JP2009237193A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Nidec Sankyo Corp レンズ駆動装置
JP2013083827A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Tdk Corp レンズ駆動装置
JP2015040917A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 惠州市大亜湾永昶電子工業有限公司 レンズ駆動装置
JP2016148812A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 アルプス電気株式会社 レンズ駆動装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110678803A (zh) * 2017-05-26 2020-01-10 Lg伊诺特有限公司 透镜驱动装置及包括透镜驱动装置的相机模块和光学设备
EP3637173A4 (en) * 2017-05-26 2021-01-27 LG Innotek Co., Ltd. LENS DRIVING DEVICE AND CAMERA MODULE AND OPTICAL DEVICE WITH IT
CN114935829A (zh) * 2017-05-26 2022-08-23 Lg伊诺特有限公司 透镜移动装置及包括透镜移动装置的相机模块和光学设备
CN114967168A (zh) * 2017-05-26 2022-08-30 Lg伊诺特有限公司 透镜移动装置及包括透镜移动装置的相机模块和光学设备
US11561362B2 (en) 2017-05-26 2023-01-24 Lg Innotek Co., Ltd. Lens driving device, and camera module and optical device including same
CN114967168B (zh) * 2017-05-26 2024-10-11 Lg伊诺特有限公司 透镜移动装置及包括透镜移动装置的相机模块和光学设备

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