(57)【要約】【課題】搭載される携帯端末等の装置の消費電力を著しく増大させることなく、振れ補正の性能向上を図ることができる、カメラモジュール、及びこれを備えたカメラ搭載装置を提供する。【解決手段】カメラモジュールは、レンズ部を保持するレンズホルダと、レンズホルダに対して、レンズ部の光軸に沿った第１方向に離間して配置され、イメージセンサを保持するイメージセンサ保持部と、イメージセンサ保持部を、レンズホルダに対して、光軸に直交し且つ互いに直交する第２方向及び第３方向に移動させ、光軸を中心とする軸周り方向に回動させる駆動部と、を有する。【選択図】図３
2020030306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部を保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに対して、前記レンズ部の光軸に沿った第１方向に離間して配置され、イメージセンサを保持するイメージセンサ保持部と、
前記イメージセンサ保持部を、前記レンズホルダに対して、前記光軸に直交し且つ互いに直交する第２方向及び第３方向に移動させ、前記光軸を中心とする軸周り方向に回動させる駆動部と、
を有するカメラモジュール。
【請求項２】
前記レンズホルダを、前記第２方向及び前記第３方向に移動不能に且つ前記軸周り方向に回動不能に位置決めされた状態で収容するレンズホルダ収容部を含む固定部と、
前記イメージセンサ保持部を、前記固定部に対して、前記第２方向及び前記第３方向に移動可能に且つ前記軸周り方向に回動可能に支持する支持部と、
をさらに有する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記支持部は、前記イメージセンサ保持部を、前記固定部に対して、さらに前記第１方向に移動可能に、支持する、
請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記支持部は、前記固定部と前記イメージセンサ保持部との間を架橋し、前記イメージセンサ保持部の可動方向に弾性を有する、弾性架橋部を有する、
請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記弾性架橋部は、前記固定部と前記イメージセンサ保持部との間を電気的に接続し、外部から前記イメージセンサへの給電又は外部と前記イメージセンサとの間の信号伝送を可能とする、
請求項４に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記弾性架橋部は、複数の弾性アームを有し、
前記複数の弾性アームはそれぞれ、両端部で前記固定部及び前記イメージセンサ保持部に接続し、前記両端部間で前記イメージセンサ保持部の周囲を囲むよう互いに同じ周回方向に屈曲する、
請求項４に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記弾性架橋部は、
相対的に前記イメージセンサ保持部の表面側に配置された前記複数の弾性アームを含む上段部と、
相対的に前記イメージセンサ保持部の裏面側に配置された前記複数の弾性アームを含む下段部と、
を含む、請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記複数の弾性アームはそれぞれ、屈曲部を境に前記第２方向及び前記第３方向にそれぞれ直線状に延在する第２方向延在部及び第３方向延在部を有する、
請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記弾性架橋部は、複数の圧縮コイルバネを有し、
前記複数の圧縮コイルバネはそれぞれ、両端部で前記固定部及び前記イメージセンサ保持部に接続し、前記両端部間でそれぞれのコイル中心軸が前記第２方向又は前記第３方向に沿うように配置される、
請求項４に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記駆動部は、前記固定部に配置された駆動用マグネットと前記イメージセンサ保持部に配置された駆動用コイルとの協働により、前記イメージセンサ保持部を移動及び回動させるボイスコイルモータを含む、
請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記駆動用コイルは、
前記イメージセンサ保持部を前記第２方向に移動させる第２方向駆動用コイルと、
前記イメージセンサ保持部を前記第３方向に移動させる第３方向駆動用コイルと、
前記イメージセンサ保持部を前記軸周り方向に回動させる軸周り方向駆動用コイルと、
を含む、
請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記イメージセンサ保持部は、矩形状のイメージセンサ基板を有し、
前記軸周り方向駆動用コイルは、前記イメージセンサ基板の対角位置に配置される、
請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記駆動用マグネットは、前記イメージセンサ保持部の、前記軸周り方向への回動、及び、前記イメージセンサ保持部の、前記第２方向又は前記第３方向への移動に、兼用される、
請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記駆動用マグネットは、前記イメージセンサ保持部の、前記軸周り方向への回動、及び、前記イメージセンサ保持部又は前記レンズホルダの、前記第１方向への移動に、兼用される、
請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記駆動用マグネットは、前記イメージセンサ保持部の、前記軸周り方向への回動、前記イメージセンサ保持部の、前記第２方向又は前記第３方向への移動、及び、前記イメージセンサ保持部又は前記レンズホルダの、前記第１方向への移動に、兼用される、
請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
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１に記載のカメラモジュールと、
前記イメージセンサ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、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（以下「ＡＦ」と称する、ＡＦ：Auto Focus）機能、及び、撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正（以下「ＯＩＳ」と称する、ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）機能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、２参照）。また、近年では、スマートフォン等の携帯端末に搭載される小型のカメラモジュールにおいて、ズーム機能を有するレンズ駆動装置を適用することも、提案されている。ＡＦ機能あるいはズーム機能では、レンズ駆動装置は、レンズ部を光軸方向に移動させ、ＯＩＳ機能では、レンズ駆動装置は、レンズ部を光軸直交方向に移動させる。ちなみに、カメラモジュールのレンズ部が「レンズバレル」と称されることもあるため、レンズ部を光軸直交方向に移動させるレンズ駆動方式は、「バレルシフト方式」と称されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１０５５０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７７７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、スマートフォン等の携帯端末に適用される小型のカメラモジュールには、例えば夜間の写真撮影時等、暗い場所での撮像のために、レンズ部の有効口径を大きくしてＦ値の改良を図ることが、求められている。
【０００５】
しかしながら、レンズ部の有効口径を大きくすれば、レンズ部の重量が重くなるため、いわゆるバレルシフト方式では、レンズ駆動時の消費電力が大きくなる、という問題がある。
【０００６】
さらに、カメラモジュールが被る様々な種類の振れのうち、レンズ部の光軸を中心とする軸周り方向にカメラモジュールを回転させるような振れについては、レンズ駆動では画質低下を抑制することが難しく、つまり、バレルシフト方式では軸周り方向の振れを補正することが困難である、という問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、搭載される携帯端末等の装置の消費電力を著しく増大させることなく、振れ補正の性能向上を図ることができる、カメラモジュール、及びこれを備えたカメラ搭載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面を反映したカメラモジュールは、
レンズ部を保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダに対して、前記レンズ部の光軸に沿った第１方向に離間して配置され、イメージセンサを保持するイメージセンサ保持部と、
前記イメージセンサ保持部を、前記レンズホルダに対して、前記光軸に直交し且つ互いに直交する第２方向及び第３方向に移動させ、前記光軸を中心とする軸周り方向に回動させる駆動部と、
を有する。
【０００９】
また、本発明の第２の側面を反映したカメラ搭載装置は、
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
上記のカメラモジュールと、
前記イメージセンサ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】
【００１０】
本発明によれば、搭載される携帯端末等の装置の消費電力を著しく増大させることなく、振れ補正の性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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り、図１Ａは、スマートフォンの正面図、図１Ｂは、スマートフォンの背面図である。
【図２Ａ】カメラモジュールの平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのII-II線に沿ったカメラモジュールの縦断面を概略的に示す断面図である。
【図３】カメラモジュールのイメージセンサ配置部を示す図であり、図３Ａは、イメージセンサ配置部の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡのIII-III線に沿ったイメージセンサ配置部の縦断面を、マグネット部との位置関係と共に、概略的に示す断面図である。
【図４】カメラモジュールのイメージセンサ配置部の第２変形例を示す図であり、図４Ａは、イメージセンサ配置部の平面図であり、図４Ｂは、図４ＡのIV-IV線に沿ったイメージセンサ配置部の縦断面を、マグネット部との位置関係と共に、概略的に示す断面図である。
【図５】カメラモジュールのイメージセンサ配置部の第３変形例を示す平面図である。
【図６】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り、図６Ａは自動車の正面図であり、図６Ｂは自動車の後方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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を搭載する情報機器の一例であるスマートフォンＭ（カメラ搭載装置）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。
【００１４】
スマートフォンＭは、例えば背面カメラＯＣとして、カメラモジュールＡを搭載する。カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ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とともに、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。カメラモジュールＡは、ズーム機能を備えていてもよい。
【００１５】
図２は、カメラモジュールＡの全体構造を概略的に示す図であり、図２ＡはカメラモジュールＡの平面図であり、図２ＢはカメラモジュールＡの縦断面を概略的に示す断面図である。なお、図２〜図６に示すように、本実施の形態の説明には、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用する。カメラモジュールＡは、スマートフォンＭで実際に撮影が行われる場合に、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、スマートフォンＭに搭載される。すなわち、Ｚ方向が光軸Ｏに沿った方向（光軸方向）である。より具体的には、図２Ａにおける紙面手前側、及び、図２Ｂにおける上側が、光軸方向受光側（「マクロ位置側」ともいう）であり、図２Ａにおける紙面奥側、及び、図２Ｂにおける下側が、光軸方向結像側（「無限遠位置側」ともいう）となる。また、Ｚ方向（光軸）に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称する。
【００１６】
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１、及び、カメラモジュールＡの全体を覆うシールドカバー（以下、単に「カバー」という）２を有する。本実施の形態では、カバー２は光軸方向から見た平面視で矩形状の有蓋四角筒体であり、上面に円形の開口２ａを有する。カバー２は，その内部に略直方体状の空間を形成し、ここに収容されるレンズ部１は、開口２ａから外部（光軸方向受光側）に臨むように配置される。
【００１７】
レンズ部１は、筒状の内周面をレンズ収容部として有するレンズホルダ３に収容される。例えば、内壁面には、接着剤が塗布される溝が設けられており、この溝にレンズ部１を螺合させてレンズ部１をレンズホルダ３に固着することにより、レンズ部１をレンズホルダ３に保持させる。
【００１８】
レンズホルダ３の外周面には、ＡＦ用コイル部４が配置される。例えば、ＡＦ用コイル部４は、外周面に巻き付けることによってレンズホルダ３に設けられる。ＡＦ用コイル部４は、ピント合わせ時に通電される空芯コイルであり、レンズホルダ３の外周面に巻線される。ＡＦ用コイル部４の両端は、レンズホルダ３の絡げ部（図示略）に絡げられる。ＡＦ用コイル部４の通電電流は制御ＩＣ（Integrated Circuit）（図示略）によって制御される。制御ＩＣは、例えばイメージセンサ配置部１０のイメージセンサ基板１２に配置される。
【００１９】
レンズ部１の径方向外側には、ＡＦ用コイル部４に対向して、例えば永久磁石からなるマグネット部５が配置される。マグネット部５は、本実施の形態ではカバー２の平面視上の四辺に沿って（又は四辺と平行して）配置され、カバー２の内壁面に固着されたマグネットホルダ６に保持される。マグネットホルダ６に保持されたマグネット部５は、ＡＦ用コイル部４に対向するだけでなく、カバー２の平面視上の四辺に沿って（又は四辺と平行して）配置されたＯＩＳコイル部（Ｘ方向ＯＩＳ用コイル部１６ａ、Ｙ方向ＯＩＳ用コイル部１６ｂ、θ方向ＯＩＳ用コイル部１６ｃ。例えば図３Ａ参照）にも対向するように配置される。マグネットホルダ６は、平面視中央部に、光軸Ｏが貫通可能な開口部を、レンズホルダ収容部として有し、この空間内にレンズホルダ３が収容される。
【００２０】
レンズホルダ３は、ＡＦ用弾性支持部材（上側板バネ７、下側板バネ８）により、マグネットホルダ６及びカバー２等を含む固定部に対して、Ｘ方向及びＹ方向に移動不能に且つθ方向に回動不能に位置決めした状態で、マグネットホルダ６及びカバー２等を含む固定部に対してＺ方向に移動可能に、弾性支持される。ＡＦ用弾性支持部材７、８は、例えばチタン銅、ニッケル銅、ステンレス等の導電性金属材料で形成される。ＡＦ用弾性支持部材７、８の可撓性は、Ｚ方向におけるレンズホルダ３の移動ストロークを確保できる程度であればよい。ＡＦ用弾性支持部材７、８は、内周側端部でレンズホルダ３に接続し、外周側端部でマグネットホルダ６に接続する。なお、ＡＦ用弾性支持部材７、８は、例えばＡＦ用コイル部４への給電経路の一部を成すよう、ＡＦ用コイル部４と電気的に接続されることが、好ましい。
【００２１】
カメラモジュールＡにおいて自動ピント合わせを行う場合には、ＡＦ用コイル部４への通電が行われる。ＡＦ用コイル部４における通電電流は、図示されない制御ＩＣによって制御される。この制御は、カメラモジュールＡの外部から供給される制御信号、及び、制御ＩＣに内蔵又は接続されているレンズ位置検出素子（例えばホール素子）（図示略）による検出結果に基づいて、行われる。
【００２２】
ＡＦ用コイル部４に通電すると、マグネット部５の磁界とＡＦ用コイル部４に流れる電流との相互作用により、ＡＦ用コイル部４にローレンツ力が生じる（フレミングの左手の法則）。ローレンツ力の方向は、磁界の方向（Ｘ方向又はＹ方向）とＡＦ用コイル部４に流れる電流の方向（Ｙ方向又はＸ方向）に直交する方向（Ｚ方向）である。なお、磁界の方向は、ローレンツ力の方向が所望の方向となるように、予め設定されている。マグネット部５は固定されているので、ＡＦ用コイル部４に反力が働く。この反力がＡＦ用ボイスコイルモータの駆動力となり、ＡＦ用コイル部４を有するレンズホルダ３、及びレンズホルダ３に収容されたレンズ部１が、光軸方向に移動して、ピント合わせが行われる。
【００２３】
ここで、ピント合わせを行わない無通電時には、レンズホルダ３は、上側板バネ７及び下側板バネ８によって、無限遠位置とマクロ位置との間の中立位置に吊られた状態（以下「基準状態」と称する）となる。すなわち、レンズホルダ３、及びレンズホルダ３に収容されたレンズ部１は、上側板バネ７及び下側板バネ８によって、マグネットホルダ６等を含む固定部に対して中立位置に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。無限遠位置側又はマクロ位置側へ移動したレンズホルダ３は、上側板バネ７及び下側板バネ８の弾性力により、中立位置へ復帰するよう付勢される。
【００２４】
ピント合わせを行うときには、レンズホルダ３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、レンズホルダ３の移動距離に応じて、電流の大きさが制御される。
【００２５】
カメラモジュールＡのイメージセンサ配置部１０は、レンズホルダ３及びマグネットホルダ６から光軸方向結像側に離間して配置される。
【００２６】
図３は、カメラモジュールＡのイメージセンサ配置部１０を示す図であり、図３Ａは、イメージセンサ配置部１０の平面図であり、図３Ｂは、イメージセンサ配置部１０の縦断面を、マグネット部５との位置関係と共に、概略的に示す断面図である。
【００２７】
イメージセンサ配置部１０は、ベース部１１、イメージセンサ基板１２、イメージセンサ１３、ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５、Ｘ方向ＯＩＳ用コイル部１６ａ（以下、単に「Ｘコイル部」という）、Ｙ方向ＯＩＳ用コイル部１６ｂ（以下、単に「Ｙコイル部」という）、及びθ方向ＯＩＳ用コイル部１６ｃ（以下、単に「θコイル部」という）を有する。
【００２８】
ベース部１１は、平面視矩形環状の枠体であり、カバー２の内壁面下端部に取り付けられる。なお、本実施の形態ではベース部１１は上下に広く開口する環状体であるが、開口のない有底体であってもよい。
【００２９】
イメージセンサ配置部１０の中央部には、イメージセンサ基板１２が配置される。イメージセンサ基板１２は、イメージセンサ保持部の一例であり、その中央部に、イメージセンサ１３が搭載される。より具体的には、イメージセンサ基板１２の中央部に開口１２ａが設けられており、この開口１２ａを塞ぐように、イメージセンサ基板１２の裏面に、イメージセンサ１３が取り付けられる。イメージセンサ１３は、例えばＣＣＤ（charge-coupled device）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型イメージセンサ等により構成される。イメージセンサ１３は、レンズ部１により結像された被写体像を撮像する。イメージセンサ１３で得られた画像情報は、スマートフォンＭに内蔵された画像処理部（例えばＣＰＵ：Central Processing Unit）により処理される。
【００３０】
イメージセンサ基板１２は、ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５により、ベース部１１及びカバー２等を含む固定部に対して、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に、且つ、光軸を中心とする軸周り方向（θ方向）に回動可能に、弾性支持される。ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５は、例えばチタン銅、ニッケル銅、ステンレス等の導電性金属材料で形成される。ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５の可撓性は、Ｘ方向及びＹ方向におけるイメージセンサ基板１２の移動ストローク、並びにθ方向におけるイメージセンサ基板１２の回動ストロークを確保できる程度であればよい。ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５は、内周側端部でイメージセンサ基板１２に接続し、外周側端部でベース部１１に接続する。ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５は、固定部とイメージセンサ基板１２との間を電気的に接続し、外部からイメージセンサ１３への給電及び外部とイメージセンサ１３との間の信号伝送を可能にすることが、好ましい。さらに、ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５は、例えばＯＩＳ用コイル部（Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ、及びθコイル部１６ｃ）への給電経路の一部を成すよう、ＯＩＳ用コイル部及び制御ＩＣ（図示略）と電気的に接続されることが、好ましい。
【００３１】
固定部とイメージセンサ基板１２との間を架橋するＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５は、内周側及び外周側の両端部間では、イメージセンサ基板１２の周囲を囲むよう互いに同じ周回方向に屈曲した形状を有する。より端的に言えば、ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５は、渦巻き状の屈曲形状、さらに換言すれば、卍型の屈曲形状を有する。このような形状を採ることにより、Ｘ方向及びＹ方向に加えて、θ方向における駆動を、高精度で実現することが可能となる。
【００３２】
ＯＩＳ用弾性支持部材１４、１５には、上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５が含まれる。上側弾性アーム１４は、上段部として、Ｚ方向において相対的に受光側、より具体的にはイメージセンサ基板１２の表面側に配置され、下側弾性アーム１５は、下段部として、Ｚ方向において相対的に結像側、より具体的にはイメージセンサ基板１２の裏面側に配置される。このように、ＯＩＳ用の支持部材が上下二段に分かれて配置されることにより、イメージセンサ基板１２ひいてはイメージセンサ１３の望ましくない傾斜（チルト）をより確実に抑制することができる。
【００３３】
また、上側弾性アーム１４はそれぞれ、屈曲部１４ａを境にＸ方向及びＹ方向にそれぞれ直線状に延在するＸ方向延在部１４ｂ及びＹ方向延在部１４ｃを有する。いずれも平面視矩形形状であるイメージセンサ基板１２及びベース部１１の角部近傍に位置する屈曲部１４ａから、Ｘ方向延在部１４ｂ及びＹ方向延在部１４ｃはそれぞれＸ方向及びＹ方向に延びて、イメージセンサ基板１２の四辺のうち二辺を囲んでいる。それぞれの下側弾性アーム１５も同様の構成を有する。上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５がそれぞれ、このような形状を採ることにより、イメージセンサ基板１２の全可動方向、つまりＸ方向、Ｙ方向及びθ方向において、十分なストロークを確保することができる。
【００３４】
イメージセンサ基板１２上には、イメージセンサ１３の周囲に、イメージセンサ基板１２の四辺に沿って、Ｘコイル部１６ａ及びＹコイル部１６ｂが配置されている。
【００３５】
さらに、イメージセンサ基板１２上には、イメージセンサ１３の周囲、且つ、Ｘコイル部１６ａとＹコイル部１６ｂとの間の、イメージセンサ基板１２の対角位置に、θコイル部１６ｃが配置されている。
【００３６】
カメラモジュールＡにおいて振れ補正を行う場合には、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃへの通電が行われる。具体的には、カメラモジュールＡの振れが相殺されるように、振れ検出部（図示略、例えばジャイロセンサー）からの検出信号に基づいて、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃの通電電流が制御される。このとき、図示されない位置検出部（例えばホール素子）の検出結果をフィードバックすることで、イメージセンサ基板１２の揺動（Ｘ方向移動、Ｙ方向移動、及びθ方向回動）を正確に制御することができる。上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５の総数は特に限定されず、適宜変更して実施可能であるが、必要な給電系統数及び信号ライン数に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３７】
Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃに通電すると、マグネット部５の磁界とＸコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃに流れる電流との相互作用により、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃにローレンツ力が生じる（フレミングの左手の法則）。ローレンツ力の方向は、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃの長辺部分における磁界の方向（Ｚ方向）と電流の方向（Ｘ方向又はＹ方向）に直交する方向（Ｙ方向又はＸ方向）である。例えば、θ方向の振れ補正を行う場合には、対角位置にある一対のθコイル部１６ｃに、Ｘ方向において互いに離れる方向にローレンツ力を生じさせ、別の対角位置にあるもう一対のθコイル部１６ｃに、Ｙ方向において互いに離れる方向にローレンツ力が生じさせると、全体としてθ方向に作用する反力を生じさせることができる。なお、磁界の方向は、ローレンツ力の方向が所望の方向となるように、予め設定されている。マグネット部５は固定されているので、反力は、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及び／又はθコイル部１６ｃに働く。この反力がＯＩＳ用ボイスコイルモータの駆動力となり、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及びθコイル部１６ｃを有するイメージセンサ基板１２がＸＹ平面内でＸ方向、Ｙ方向あるいはθ方向に揺動し、振れ補正が行われる。
【００３８】
ここで、振れ補正を行わない無通電時には、イメージセンサ基板１２は、上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５によって、Ｘ方向及びＹ方向のいずれにも偏らず、θ方向に傾かない、中立位置に吊られた状態（以下「基準状態」と称する）となる。すなわち、イメージセンサ基板１２、及びイメージセンサ基板１２に搭載されたイメージセンサ１３は、上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５によって、ベース部１１等を含む固定部に対して中立位置に位置決めされた状態で、Ｘ方向両側、Ｙ方向両側及びθ方向両側に変位可能に、弾性支持される。Ｘ方向又はＹ方向に移動した、あるいはθ方向に回動した、イメージセンサ基板１２は、上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５の弾性力により、中立位置へ復帰するよう付勢される。
【００３９】
振れ補正を行うときには、イメージセンサ基板１２を基準状態から移動させる又は回動させる方向に応じて、給電対象のコイル部及び給電される電流の向きが制御される。また、イメージセンサ基板１２の移動距離及び回動角度に応じて、電流の大きさが制御される。
【００４０】
上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５はそれぞれ、Ｚ方向に弾性を有してもよい。すなわち、上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５は、イメージセンサ基板１２を、ベース部１１等を含む固定部に対して、さらにＺ方向に移動可能に、弾性支持してもよい。これにより、ピント合わせのための可動部のストロークを増大させることができる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態によれば、カメラモジュールＡは、レンズ部１を保持するレンズホルダ３と、レンズホルダ３に対して、レンズ部１の光軸Ｏに沿ったＺ方向に離間して配置され、イメージセンサ１３を保持するイメージセンサ基板１２と、イメージセンサ基板１２を、レンズホルダ３に対して、光軸Ｏに直交し且つ互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動させ、光軸Ｏを中心とするθ方向に回動させるマグネット部５、Ｘコイル部１６ａ、Ｙコイル部１６ｂ及びθコイル部１６ｃを含む駆動部と、を備える。この構成により、振れ補正がバレルシフト方式ではなくセンサシフト方式となるため、たとえレンズ部１の重量が重くなったとしても、これが原因で駆動時の消費電力が増大することはない。また、レンズ駆動では実現できないθ方向の振れ補正を実現することができ、振れ補正の精度を著しく向上させることができる。
【００４２】
本実施の形態では、マグネット部５が、イメージセンサ基板１２をＸ方向に移動させるＸコイル部１６ａと、イメージセンサ基板１２をＹ方向に移動させるＹコイル部１６ｂと、イメージセンサ基板１２をθ方向に移動させるθコイル部１６ｃと、のいずれとも協働して、所望の方向に可動部を動かす推力（ローレンツ力）を発生させる。言い換えれば、マグネット部５が、イメージセンサ基板１２のθ方向への回動、及び、イメージセンサ基板１２のＸ方向又はＹ方向への移動に、兼用される。これにより、部品点数の削減を図ることができ、装置規模の小型化を図ることができる。
【００４３】
さらに、マグネット部５は、イメージセンサ基板１２のθ方向への回動に加えて、イメージセンサ基板１２又はレンズホルダ３のＺ方向への移動にも、兼用されてもよい。あるいは、マグネット部５は、イメージセンサ基板１２のθ方向への回動と、イメージセンサ基板１２のＸ方向又はＹ方向への移動とに加えて、イメージセンサ基板１２又はレンズホルダ３のＺ方向への移動に、兼用されてもよい。これらにより、部品点数のさらなる削減を図ることができ、装置規模のさらなる小型化を図ることができる。
【００４４】
なお、図示しないが、本実施の形態の第１変形例では、θ方向の振れ補正用のマグネット部を、マグネット部５から分離して配置してもよい。このとき、θ方向の振れ補正用のマグネット部の配置位置は、マグネットホルダ６であってもよいし、イメージセンサ配置部１０（ベース部１１）であってもよい。
【００４５】
第２変形例では、図４に示すように、マグネット部５から分離されたマグネット部１７が、θ方向の振れ補正用として、ベース部１１の四隅に配置される。この場合、θコイル部１６ｃを、コイル面を立ててマグネット部１７の面に対向するように配置することが好ましい。また、マグネット部１７を、突出部１１ａによってベース部１１の内壁面よりも内側に張り出させ、θコイル部１６ｃの近傍に配置されるようにすることが好ましい。
【００４６】
図５に示す第３変形例では、ＯＩＳ用弾性支持部材が、上側弾性アーム１４及び下側弾性アーム１５から、圧縮コイルバネ１８に置き換えられている。この変形例では、圧縮コイルバネ１８は、各辺に７個ずつ配置されている。圧縮コイルバネ１８の使用個数は、必要な給電系統数及び信号ライン数に応じて適宜設定することが好ましい。圧縮コイルバネ１８の使用により、線径及びターン設定を容易に調整することができる。
【００４７】
第３変形例では、圧縮コイルバネ１８は、各辺において中央部付近の３個が比較的狭ピッチで配置されており、各辺において角部付近の４個が比較的広ピッチで配置されている。これにより、中央部と角部付近とで、バネ定数を個別に設定することができる。例えば、図示されている第３変形例では、Ｘ方向及びＹ方向の駆動を主として司る中央部の圧縮コイルバネ１８のバネ定数を高く設定することができ、Ｘ方向及びＹ方向の駆動を補助する角部付近の圧縮コイルバネ１８のバネ定数を低く設定することができる。なお、バネ定数の調整方法は、ピッチの広狭を異ならせる方法とは別の方法でもよい。
【００４８】
図６は、車載用カメラモジュールＶＣ（Vehicle Camera）を搭載する輸送機器の一例である自動車Ｖ（カメラ搭載装置）を示す図である。図６Ａは自動車Ｖの正面図であり、図６Ｂ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６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、イメージセンサ１３で得られた画像情報を処理する図示されない画像処理部（例えばＣＰＵ）を備え、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。
【００４９】
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。
【符号の説明】
【００５０】
１  レンズ部
２  カバー（固定部）
２ａ  開口
３  レンズホルダ
４  ＡＦ用コイル部
５、１７  マグネット部（駆動部、駆動用マグネット）
６  マグネットホルダ（固定部）
７、８  ＡＦ用弾性支持部材
１０  イメージセンサ配置部
１１  ベース部（固定部）
１２  イメージセンサ基板（イメージセンサ保持部）
１３  イメージセンサ
１４、１５  ＯＩＳ用弾性支持部材（支持部、弾性架橋部、上段部、下段部）
１４ａ  屈曲部
１４ｂ  Ｘ方向延在部
１４ｃ  Ｙ方向延在部
１６ａ  Ｘコイル部（駆動部、駆動用コイル）
１６ｂ  Ｙコイル部（駆動部、駆動用コイル）
１６ｃ  θコイル部（駆動部、駆動用コイル）
１８  圧縮コイルバネ（支持部、弾性架橋部）
Ａ  カメラモジュール
Ｏ  光軸
Ｍ  スマートフォン
Ｖ  自動車
ＯＣ  背面カメラ
ＶＣ  車載用カメラモジュール
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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