JP2017161609A - 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

Abstract

【課題】所望の推力及びリニアリティ性能を有するとともに、小型化、薄型化を図ることができるレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズ駆動装置は、光軸方向受光側に位置する第１の直線部及び光軸方向結像側に位置する第２の直線部を有する扁平形のＡＦ用コイルと、第１の直線部に対向する第１のマグネット及び第２の直線部に対向する第２のマグネットで構成されてなる片面二極のＡＦ用マグネットと、第１のマグネットの光軸方向受光側の面を覆うように配置されるヨークとを備える。第１のマグネットの第１の直線部と対向する面の面積は、第２のマグネットの第２の直線部と対向する面の面積よりも大きく、ＡＦ可動部の可動範囲全域にわたって、第１の直線部を横切る磁束が、第２の直線部を横切る磁束よりも多い。
【選択図】図７

Description

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、天面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、スマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯端末に搭載されるカメラモジュールにおいては、さらなる小型、薄型化が要求されている。しかしながら、カメラモジュールの小型化、薄型化には、通常、推力の低下やリニアリティ性能の悪化が伴うため、これらの特性劣化を回避しつつ実現することが重要となる。リニアリティ性能とは、ＡＦ可動部のストロークと、必要な駆動力との関係を示す指標であり、線形性を有する場合にリニアリティ性能が高い。カメラモジュールにおいては、ＡＦ用コイルへの通電電流を制御する上で、リニアリティ性能は高い方が好ましい。
性である。

本発明の目的は、所望の推力及びリニアリティ性能を有するとともに、小型化、薄型化を図ることができるレンズ駆動装置、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。

本発明の一側面を反映したレンズ駆動装置は、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て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、
前記オートフォーカス用コイルは、第１の直線部および第２の直線部を有する長円状の扁平コイルであり、前記第１の直線部が光軸方向受光側、前記第２の直線部が光軸方向結像側となるように配置され、
前記オートフォーカス用マグネットは、第１のマグネット及び第２のマグネットで構成されてなる片面二極のマグネットであり、前記第１のマグネットが前記第１の直線部に対向し、前記第２のマグネットが前記第２の直線部に対向するように配置され、
前記ヨークは、前記第１のマグネットの光軸方向受光側の面を覆うように配置され、
前記第１のマグネットの前記第１の直線部と対向する面の面積は、前記第２のマグネットの前記第２の直線部と対向する面の面積よりも大きく、
前記オートフォーカス可動部の可動範囲全域にわたって、前記第１の直線部を横切る磁束が、前記第２の直線部を横切る磁束よりも多いことを特徴とする。

本発明の一側面を反映したカメラモジュールは、上記のレンズ駆動装置と、
前記レンズ駆動装置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。

本発明の一側面を反映したカメラ搭載装置は、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、所望の推力及びリニアリティ性能を有するとともに、小型化、薄型化を図ることができるレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置が提供される。

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スマートフォンを示す図である。 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。 ＡＦ用コイルとＡＦ用マグネットの位置関係を示す斜視図である。 ＡＦ用コイルとＡＦ用マグネットの位置関係を示す側面図である。 ＡＦ用コイルとＡＦ用マグネットの位置関係を示すＹ方向に沿う断面図である。 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を搭載するスマートフォンＭ（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。レンズ駆動装置１は、スマートフォンＭ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）及び撮像素子が実装されるイメージセンサー基板（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、又は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し、光信号を電気信号に変換して画像処理等を行う制御部（図示略）に出力する。

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１０、ＡＦ固定部２０、及び弾性支持部材３０等を備える。ＡＦ可動部１０は、ＡＦ固定部２０に対して径方向内側に離間して配置され、弾性支持部材３０によってＡＦ固定部２０と連結される。

ＡＦ可動部１０は、ＡＦ用ボイスコイルモーターを構成するＡＦ用コイルを有し、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２０は、ＡＦ用ボイスコイルモーターを構成するＡＦ用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１１及びＡＦ用コイル１２Ａ、１２ＢがＡＦ可動部１０を構成する。ベース２１、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂ、ヨーク２３、及びスペーサー２４がＡＦ固定部２０を構成する。上側弾性支持部材３１及び下側弾性支持部材３２が弾性支持部材３０を構成する。

レンズホルダー１１は、平面視で八角形状の筒状の部材であり、中央にレンズ収容部１１ａを有する。レンズ収容部１１ａ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。

レンズホルダー１１は、上面において、Ｙ方向に沿う２つの部位に、上側弾性支持部材３１が固定される上バネ固定部１１ｂを有する。上バネ固定部１１ｂは、光軸方向受光側に突出する位置決め片１１ｃを有する。位置決め片１１ｃによって、上側弾性支持部材３１が位置決めされる。レンズホルダー１１は、上面において、対角の４つの部位に、ヨーク２３の挿入片２３ｃが挿入されるヨーク挿入部１１ｈを有する。

レンズホルダー１１は、下面において、Ｙ方向に沿う２つの部位に、下側弾性支持部材３２が固定される下バネ固定部１１ｄを有する。下バネ固定部１１ｄは、光軸方向結像側に突出する位置決め片１１ｅを有する。位置決め片１１ｅによって、下側弾性支持部材３２が位置決めされる。

レンズホルダー１１は、Ｙ方向に沿う２つの側面に、ＡＦ用コイル１２の端部が接続される絡げ部１１ｇを有する。レンズホルダー１１は、Ｘ方向に沿う２つの側面に、ＡＦ用コイル１２が配置される長円形状（角丸長方形状）のコイル取付部１１ｆを有する。

ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂは、ピント合わせ時に通電される扁平形の空芯コイルであり、コイル取付部１１ｆに沿って巻線される。ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂのように、扁平形コイルを採用することにより、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂによる磁気回路の部分にのみ配置することができる。したがって、レンズホルダー１１の全周に巻線してＡＦ用コイルを形成する場合に比較して駆動効率が向上するので、軽量化及び省電力化を図ることができる。

ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂは、長円形状を有し、それぞれ、第１の直線部１２１及び第２の直線部１２２を有する。ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂは、コイル面が光軸と平行になるように、ここではＸＺ面がコイル面となるように配置される。すなわち、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂは、第１の直線部１２１が光軸方向受光側（上側）、第２の直線部１２２が光軸方向結像側（下側）となるように配置される。ＡＦ用コイル１２の端部は、レンズホルダー１１の絡げ部１１ｇに巻き付けられ、下側弾性支持部材３２と電気的に接続される。

ＡＦ用コイル１２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１２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２１は、平面視で正方形状の部材であり、中央に円形の開口２１ａを有する。ベース２１は、レンズホルダー１１の下部に対応する形状の凹部２１ｂを有する。カメラモジュールＡにおいて、ベース２１の光軸方向結像側に、撮像部（図示略）が配置される。

ベース２１は、四隅に、下側弾性支持部材３２が固定される下バネ固定部２１ｃを有する。下バネ固定部２１ｃは、レンズホルダー１１側（光軸方向受光側）に突出する位置決めボス２１ｄを有する。位置決めボス２１ｄによって、下側弾性支持部材３２が位置決めされる。

２つの下バネ固定部２１ｃには、例えばインサート成形により端子金具２１ｅが配置される。端子金具２１ｅの一端部は、下側弾性支持部材３２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２１は、周面に、ヨーク２３を載置するヨーク取付片２１ｆ、２１ｇを有する。ヨーク取付片２１ｆによって、ヨーク２３が位置決めされる。ヨーク２３は、ヨーク取付片２１ｆ、２１ｇに載置された状態で、例えば接着により固定される。

ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ、第１のマグネット２２１と第２のマグネット２２２で構成されてなる片面二極のマグネットである。第１のマグネット２２１及び第２のマグネット２２２は、内外方向に互いに逆向きに着磁されている。

ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの外側に位置する（図５参照）。ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂは、第１のマグネット２２１が光軸方向受光側に位置し、第２のマグネット２２２が光軸方向結像側に位置するように配置される。すなわち、第１のマグネット２２１がＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの第１の直線部１２１に対向し、第２のマグネット２２２がＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの第２の直線部１２２に対向する。

第１のマグネット２２１による磁界が第１の直線部１２１を横切り、第２のマグネット２２２による磁界が第２の直線部１２２を横切る。第１のマグネット２２１による磁界の向きと第２のマグネット２２２による磁界の向きは逆向きなので、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂに通電が行われたとき、第１の直線部１２１と第２の直線部１２２には、Ｚ方向に同じ向きのローレンツ力が発生する。このように、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂ及びＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂによって、ＡＦ用ボイスコイルモーターが構成される。

なお、通電時に、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂに生じるローレンツ力が同じ方向となるように、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂにおける着磁方向及びＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂにおける電流方向が設定される。

第１のマグネット２２１と第２のマグネット２２２の間には非磁性層２２３が介在する。非磁性層２２３の高さを調整することにより、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂの全体の高さを保持しつつ、第１のマグネット２２１と第２のマグネット２２２の占める領域（第１の直線部１２１及び第２の直線部１２２と対向する対向面の面積）を容易に調整することができる。

ヨーク２３は、平面視で正方形状の磁性体からなる部材であり、レンズ駆動装置１の筐体カバーとして機能する。ヨーク２３を筐体カバーとして利用することにより、部品数が少なくなるので、軽量化を図ることができるとともに、組立工数を低減することができる。

ヨーク２３は、天面に、レンズホルダー１１に装着されたレンズ部２（図２参照）に対応する形状の開口２３ａを有する。この開口２３ａからレンズ部２が外部に臨む。ヨーク２３の天面の裏側には、上側弾性支持部材３１が固定される。

ヨーク２３は、開口２３ａの周縁において、対角の４つの部位に、Ｚ方向に垂れる挿入片２３ｃを有する。挿入片２３ｃは、レンズホルダー１１のヨーク挿入部１１ｈに挿入される。挿入片２３ｃは、第１のマグネット２２１に対向するように配置される。ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂに通電が行われていない中立状態においては、挿入片２３ｃは、ヨーク挿入部１１ｈの底面から離間する。通電が行われてレンズホルダー１１が光軸方向受光側に移動すると、挿入片２３ｃはヨーク挿入部１１ｈの底面に接近するが、当接はしない。

ヨーク２３は、Ｘ方向に沿う２つの側面において、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂを保持する。ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂは、例えば接着によりヨーク２３の側面に固定される。ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂの光軸方向受光側は、ヨーク２３の開口２３ａ周縁の庇部２３ｂによって覆われる。ヨーク２３及びＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂにより磁気回路が形成されるので、駆動効率が向上する。ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂにおいて、第１のマグネット２２１の上方がヨーク２３の庇部２３ｂで覆われており、さらにヨーク２３の挿入片２３ｃが第１のマグネット２２１に対向して配置されているので、第１のマグネット２２１による磁気回路における磁束密度は、第２のマグネット２２２による磁気回路における磁束密度よりも高くなる。

上側弾性支持部材３１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３１」と称する）。上バネ３１は、ＡＦ固定部２０（ヨーク２３）に対してＡＦ可動部１０（レンズホルダー１１）を弾性支持する。

上バネ３１は、例えば、一枚の板金を打ち抜いて成形される。上バネ３１は、レンズホルダー固定部３１ａ、ヨーク固定部３１ｂ、及びアーム部３１ｃを有する。レンズホルダー固定部３１ａは、レンズホルダー１１の上バネ固定部１１ｂに沿う形状を有し、位置決め片１１ｃに対応する部分が切り欠かれている。アーム部３１ｃは、レンズホルダー固定部３１ａとヨーク固定部３１ｂを連結する。アーム部３１ｃは、湾曲形状を有し、ＡＦ可動部１０が移動するときに弾性変形する。

上バネ３１は、レンズホルダー固定部３１ａの切欠部（符号略）が、レンズホルダー１１の位置決め片１１ｃに係合されることにより、レンズホルダー１１に対して位置決めされ、固定される。また、上バネ３１は、ヨーク固定部３１ｂがヨーク２３の天面裏側に接着されることにより、ヨーク２３に対して固定される。上バネ３１は、ヨーク２３とスペーサー２４とで挟持される。ＡＦ可動部１０が光軸方向に移動するとき、レンズホルダー固定部３１ａは、ＡＦ可動部１０とともに変位する。

下側弾性支持部材３２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３２Ａ、３２Ｂ」と称する）。下バネ３２Ａ、３２Ｂは、ＡＦ固定部２０（ベース２１）に対してＡＦ可動部１０（レンズホルダー１１）を弾性支持する。

下バネ３２Ａ、３２Ｂは、例えば、一枚の板金を打ち抜いて成形される。下バネ３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ、レンズホルダー固定部３２ａ、ベース固定部３２ｂ、及びアーム部３２ｃを有する。レンズホルダー固定部３２ａは、レンズホルダー１１の下バネ固定部１１ｄに形状を有する。アーム部３２ｃは、レンズホルダー固定部３２ａとベース固定部３２ｂを連結する。アーム部３２ｃは、一部につづら折れ形状を有し、ＡＦ可動部１０が移動するときに弾性変形する。

下バネ３２Ａ、３２Ｂは、レンズホルダー固定部３２ａに、絡げ接続部３２ｄを有する。絡げ接続部３２ｄは、レンズホルダー１１の絡げ部１１ｇに巻き付けられたＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂと電気的に接続される。ベース固定部３２ｂは、ベース２１に配置された端子金具２１ｅと電気的に接続される。下バネ３２Ａ、３２Ｂを介して、ＡＦ用コイル１１２への給電が行われる。

下バネ３２Ａ、３２Ｂは、レンズホルダー固定部３２ａの固定穴（符号略）がレンズホルダー１１の位置決め片１１ｅに挿嵌されることにより、レンズホルダー１１に対して位置決めされ、固定される。また、下バネ３２Ａ、３２Ｂは、ベース固定部３２ｂの固定穴（符号略）に、ベース２１の位置決めボス２１ｄが挿嵌されることにより、ベース２１に対して位置決めされ、固定される。ＡＦ可動部１０が光軸方向に移動するとき、レンズホルダー固定部３２ａは、ＡＦ可動部１０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１２Ａ、１２Ｂに通電が行われる。ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂに通電すると、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂの磁界とＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂに流れる電流との相互作用により、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂ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２２Ａ、２２Ｂによる磁界の方向とＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂ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２２Ａ、２２Ｂは固定されているので、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂ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１２Ａ、１２Ｂを有するＡＦ可動部１０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１０は、例えば上側弾性支持部材３１及び下側弾性支持部材３２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１０が、上側弾性支持部材３１及び下側弾性支持部材３２によって、ＡＦ固定部２０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１０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１０の基準状態からの移動距離（ストローク）に応じて、電流の大きさが制御される。

図６は、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２ＢとＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂの位置関係を示す側面図である。図７は、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２ＢとＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂの位置関係を示すＹ方向に沿う断面図である。

図６、図７に示すように、本実施の形態では、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂにおいて、第１のマグネット２２１の比率が第２のマグネット２２２の比率よりも大きくなっている。すなわち、第１のマグネット２２１の第１の直線部１２１と対向する面の面積Ｓ１は、第２のマグネット２２２の第２の直線部１２２と対向する面の面積Ｓ２よりも大きい。

第１のマグネット２２１の面積Ｓ１は、ＡＦ可動部１０の可動範囲全域にわたって、第１のマグネット２２１が第１の直線部１２１と対向するように設定される。これにより、ＡＦ可動部１０の可動範囲全域にわたって、第１のマグネット２２１による磁束と、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの第１の直線部１２１は垂直に交差する。

一方、第２のマグネット２２２の面積Ｓ２は、リニアリティ性能が得られるように設定される。第２のマグネット２２２は、ＡＦ可動部１０が光軸方向に移動したとき、第２の直線部１２２の対向領域から外れてもよい。つまり、第２の直線部１２２は、ＡＦ可動部１０の可動範囲の一部において、第２のマグネット２２２と対向しなくてもよい。

ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂにおいて、第１のマグネット２２１の上方はヨーク２３の庇部２３ｂで覆われているので、第１のマグネット２２１による磁気回路における磁束密度は、第２のマグネット２２２による磁気回路における磁束密度よりも高い。すなわち、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの第１の直線部１２１を横切る磁束の密度は、第２の直線部１２２と交差する磁束の密度よりも高い。その上、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２ＢとＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂが上述した位置関係となるように配置されることにより、ＡＦ可動部１０の可動範囲全域にわたって、第１の直線部１２１を横切る磁束は、第２の直線部１２２を横切る磁束よりもさらに多くなる。したがって、ＡＦ可動部１０の推力は、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの第１の直線部１２１に生じるローレンツ力Ｆ１と第２の直線部１２２に生じるローレンツ力Ｆ２の和で表されるが、ローレンツ力Ｆ２の影響は小さく、ローレンツ力Ｆ１が支配的となる。

小型化、薄型化を図るためにＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂのサイズが制限される中で、レンズ駆動装置１において所望の推力を得るために第１のマグネット２２１のサイズを設定した上で、リニアリティ性能が確保されるように第２のマグネット２２２のサイズを調整し、推力バランスの最適化を行えばよいので、設計が容易となる。

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１２Ａ、１２Ｂと、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂに対して径方向に離間して配置されるＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂと、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂとともに磁気回路を形成するヨーク２３とを有する。レンズ駆動装置１は、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２ＢとＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂ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２２Ａ、２２Ｂ及びヨーク２３を含むＡＦ固定部２０に対して、ＡＦ用コイル１２を含むＡＦ可動部１０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。ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂは、第１の直線部１２１および第２の直線部１２２を有する長円状の扁平コイルであり、第１の直線部１２１が光軸方向受光側、第２の直線部１２２が光軸方向結像側となるように配置される。ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂは、第１のマグネット２２１及び第２のマグネット２２２で構成されてなる片面二極のマグネットであり、第１のマグネット２２１が第１の直線部１２１に対向し、第２のマグネット２２２が第２の直線部１２２に対向するように配置される。ヨーク２３は、第１のマグネット２２１の光軸方向受光側の面を覆うように配置される。第１のマグネット２２１の第１の直線部１２１と対向する面の面積Ｓ１は、第２のマグネット２２２の第２の直線部１２２と対向する面の面積Ｓ２よりも大きく、ＡＦ可動部１０の可動範囲全域にわたって、第１の直線部１２１を横切る磁束が、第２の直線部１２２を横切る磁束よりも多い。

レンズ駆動装置１によれば、ＡＦ可動部１０の推力は、ＡＦ用コイル１２Ａ、１２Ｂの第１の直線部１２１に生じるローレンツ力Ｆ１が支配的となるので、小型化、薄型化を図る際の設計が容易になる。したがって、レンズ駆動装置１によれば、所望の推力及びリニアリティ性能（線形性）を有するとともに、小型化、薄型化を図ることができる。また、小型化、薄型化されたレンズ駆動装置１を備えるカメラモジュールＡは、レイアウトの自由度が高いので、スマートフォン等のモバイル端末に搭載する場合に有用であり、特に複数搭載する場合に有用である。

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、ＡＦ用コイルとＡＦ用マグネットの組は、実施の形態のように２組に限定されず、１組であってもよいし、３組以上であってもよい。ＡＦ用コイルとＡＦ用マグネットの組を複数組配置する場合は、光軸に関して互いに点対称となるように配置するのが好ましい。これにより、ピント合わせ時の安定性が向上する。また、ＡＦ用マグネット２２Ａ、２２Ｂは、第１のマグネット２２１及び第２のマグネット２２２が一体で構成されていてもよく、別体に積層されていてもよい。

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として、スマートフォンを例に挙げて説明したが、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８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、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。

１ レンズ駆動装置
２ レンズ部
１０ ＡＦ可動部（オートフォーカス可動部）
１１ レンズホルダー
１２Ａ、１２Ｂ ＡＦ用コイル（オートフォーカス用コイル）
１２１ 第１の直線部
１２２ 第２の直線部
２０ ＡＦ固定部（オートフォーカス固定部）
２１ ベース
２２Ａ、２２Ｂ ＡＦ用マグネット（オートフォーカス用マグネット）
２２１ 第１のマグネット
２２２ 第２のマグネット
２２３ 非磁性層
２３ ヨーク
３０ 弾性支持部材
３１ 上側弾性支持部材
３２ 下側弾性支持部材
Ｍ スマートフォン（カメラ搭載装置）
Ａ カメラモジュール

Claims (7)

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て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、
   前記オートフォーカス用コイルは、第１の直線部および第２の直線部を有する長円状の扁平コイルであり、前記第１の直線部が光軸方向受光側、前記第２の直線部が光軸方向結像側となるように配置され、
   前記オートフォーカス用マグネットは、第１のマグネット及び第２のマグネットで構成されてなる片面二極のマグネットであり、前記第１のマグネットが前記第１の直線部に対向し、前記第２のマグネットが前記第２の直線部に対向するように配置され、
   前記ヨークは、前記第１のマグネットの光軸方向受光側の面を覆うように配置され、
   前記第１のマグネットの前記第１の直線部と対向する面の面積は、前記第２のマグネットの前記第２の直線部と対向する面の面積よりも大きく、
   前記オートフォーカス可動部の可動範囲全域にわたって、前記第１の直線部を横切る磁束が、前記第２の直線部を横切る磁束よりも多いことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記第１の直線部は、前記オートフォーカス可動部の可動範囲全域にわたって、前記第１のマグネットと対向し、
   前記第２の直線部は、前記オートフォーカス可動部の可動範囲の一部において、前記第２のマグネットと対向しな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. 前記オートフォーカス用マグネットは、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に介在する非磁性層を有す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コイルからなる組を複数有し、
   前記複数の組は、光軸に関して点対称に配置され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. 前記ヨークは、筐体カバーとして機能することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、
   前記レンズ駆動装置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。
7. 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６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。