(57)【要約】【課題】カメラモジュールの小型化が可能でありながら、経済性、生産性に優れ、しかも、オートフォーカス機能やズーム機能に必要十分な推力を得ることができるようにする。【解決手段】レンズ２１ａとレンズ筐体２４ａとの間に設けられ、レンズ筐体２４ａ内でレンズ２１ａを光軸方向に移動可能に保持する板バネ２８と、レンズ２１ａを光軸方向に移動させるためのコイル３１と、コイル３１から離れて設けられ、レンズ２１ａを光軸方向に移動させるためのマグネット３２と、マグネット３２と固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３３とを有し、ヨーク３３は、レンズ２１ａの移動によって発生する板バネ２８の反発力が最大となるレンズ２１ａの位置と反対側（例えば、撮像素子２３に近い側）にＬ字状の角部側３３ａが位置するように配置されている。【選択図】図３
2010085494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する筐体と、
前記レンズと前記筐体との間に設けられ、前記筐体内で前記レンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材と、
前記レンズを光軸方向に移動させるためのコイルと、
前記コイルから離れて設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのマグネットと、
前記マグネットと固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨークと
を有し、
前記ヨークは、前記レンズの移動によって発生する前記バネ部材の反発力が最大となる前記レンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されている
レンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ駆動装置において、
内側に前記レンズを固定し、前記レンズと一体的に光軸方向に移動可能な円筒状のレンズホルダを有し、
前記コイルは、前記レンズホルダの外側に円筒状に巻き付けられ、
前記マグネットは、前記コイルの外側を囲むようにして前記筐体側に配置され、
前記ヨークは、前記マグネットの外側をＬ字状の内側に接触させて配置されている
レンズ駆動装置。
【請求項３】
撮像用のレンズと、
前記レンズの光軸上に配置された撮像素子と、
前記レンズを収容する筐体と、
前記レンズと前記筐体との間に設けられ、前記筐体内で前記レンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材と、
前記レンズを光軸方向に移動させるためのコイルと、
前記コイルから離れて設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのマグネットと、
前記マグネットと固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨークと
を有し、
前記ヨークは、前記レンズの移動によって発生する前記バネ部材の反発力が最大となる前記レンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されている
カメラモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載のカメラモジュールにおいて、
前記レンズは、前記撮像素子に近づく方向よりも前記撮像素子から遠ざかる方向に大きく移動可能であり、
前記バネ部材は、前記レンズを前記撮像素子に近い側に保持する
カメラモジュール。
【請求項５】
請求項３に記載のカメラモジュールにおいて、
前記ヨークは、前記撮像素子に近い側にＬ字状の角部側が位置するように配置されている
カメラモジュール。
【請求項６】
撮像用のレンズと、
前記レンズの光軸上に配置された撮像素子と、
前記レンズを収容する筐体と、
前記レンズと前記筐体との間に設けられ、前記筐体内で前記レンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材と、
前記レンズを光軸方向に移動させるためのコイルと、
前記コイルから離れて設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのマグネットと、
前記マグネットと固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨークと
を有し、
前記ヨークは、前記レンズの移動によって発生する前記バネ部材の反発力が最大となる前記レンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されている
撮像装置。
【請求項７】
撮像用のレンズと、
前記レンズの光軸上に配置された撮像素子と、
前記レンズを収容する筐体と、
前記レンズと前記筐体との間に設けられ、前記筐体内で前記レンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材と、
前記レンズを光軸方向に移動させるためのコイルと、
前記コイルから離れて設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのマグネットと、
前記マグネットと固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨークと
を有し、
前記ヨークは、前記レンズの移動によって発生する前記バネ部材の反発力が最大となる前記レンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されている
カメラ付き携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル、マグネット、及びヨークによって発生する電磁力でレンズを移動させることが可能なレンズ駆動装置、カメラモジュール、撮像装置、及びカメラ付き携帯端末装置に係るものである。そして、詳しくは、小型化が容易で、効率的にレンズを移動できるようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置や、カメラモジュールが組み込まれた携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）、ノート型パーソナルコンピュータ等のカメラ付き携帯端末装置が普及している。そして、オートフォーカス機能やズーム機能を備えるタイプでは、複数のレンズからなる光学系の全体、フォーカス用の単体レンズ又はレンズ群、ズーム用の単体レンズ又はレンズ群を光軸方向に移動させるために、レンズ駆動装置が組み込まれている。
【０００３】
このようなレンズ駆動装置には、レンズを光軸方向に移動させるために、リニアモータが使用されている。リニアモータは、磁束の収束度がよく、ヨークに流れる磁束が均一になりやすいという利点がある。その中でも、ボイスコイル型リニアモータは、省スペースに有利であり、オートフォーカス機能やズーム機能を備える撮像装置等に実用化されている。
【０００４】
リニアモータを使用したレンズ駆動装置としては、レンズユニットをレンズホルダで保持し、ガイドシャフトによってレンズホルダを光軸方向に移動可能に支持するようにした技術が知られている。そして、コイル、マグネット、及びヨークからなるリニアモータによってレンズホルダを光軸方向に移動させ、磁性部材によってレンズホルダの位置を保持するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−４００７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した特許文献１の技術は、レンズホルダを光軸方向に移動可能に支持するために、ガイドシャフトを用いている。そのため、レンズ駆動装置内にガイドシャフトを配置するスペースが必要となり、レンズ駆動装置の小型化に限界がある。また、レンズホルダをガイドシャフトに通す必要があるため、レンズホルダの形状が複雑化したり、部品点数が増加したりする。さらにまた、特許文献１の技術では、マグネットとヨークとの位置決めについて何ら考慮されておらず、位置決め精度が悪くなる。その結果、生産性の悪化やコストアップの問題も生じていた。
【０００６】
さらに、近年では、撮像装置やカメラ付き携帯端末装置の一層の小型化が求められており、これらに組み込まれるレンズ駆動装置の小型化の要求が厳しくなっている。そして、小型化の進行によってリニアモータ（コイルやマグネット）の体積も小さくなり、オートフォーカス機能やズーム機能に要求されるアクチュエータの推力を達成することが難しくなってきている。特に、カメラモジュールにおいて、アクチュエータの負荷が最も大きくなる状態（例えば、レンズホルダを繰り出したマクロ状態）での必要推力を達成することが大きな課題となっている。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、カメラモジュールの小型化が可能でありながら、経済性、生産性に優れ、しかも、オートフォーカス機能やズーム機能に必要十分な推力を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する筐体と、前記レンズと前記筐体との間に設けられ、前記筐体内で前記レンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材と、前記レンズを光軸方向に移動させるためのコイルと、前記コイルから離れて設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのマグネットと、前記マグネットと固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨークとを有し、前記ヨークは、前記レンズの移動によって発生する前記バネ部材の反発力が最大となる前記レンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されているレンズ駆動装置である。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズの光軸上に配置された撮像素子と、前記レンズを収容する筐体と、前記レンズと前記筐体との間に設けられ、前記筐体内で前記レンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材と、前記レンズを光軸方向に移動させるためのコイルと、前記コイルから離れて設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのマグネットと、前記マグネットと固定され、光軸方向の断面がＬ字状のヨークとを有し、前記ヨークは、前記レンズの移動によって発生する前記バネ部材の反発力が最大となる前記レンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されているカメラモジュールである。さらにまた、請求項６に記載の発明は、このような撮像装置であり、請求項７に記載の発明は、このようなカメラ付き携帯端末装置である。
【００１０】
（作用）
上記の請求項１、請求項３、請求項６、及び請求項７に記載の発明は、筐体内でレンズを光軸方向に移動可能に保持するバネ部材を有している。そのため、従来技術（特許文献１の技術）のように、レンズを光軸方向に移動可能に保持するために、ガイドシャフトを用いる必要がない。
【００１１】
また、上記の請求項１、請求項３、請求項６、及び請求項７に記載の発明は、レンズを光軸方向に移動させるために、コイル、マグネット、及びヨークを有している。そして、ヨークは、光軸方向の断面がＬ字状となっている。そのため、Ｌ字状の内側を利用することにより、ヨークに対してマグネットを簡単に位置決めできるようになる。
【００１２】
さらにまた、ヨークは、レンズの移動によって発生するバネ部材の反発力が最大となるレンズの位置と反対側にＬ字状の角部側が位置するように配置されている。そのため、マグネットから磁束を引き込み、アクチュエータの推力を低下させるというＬ字状の角部側の悪影響を最小限に抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
上記の発明によれば、バネ部材により、ガイドシャフトを用いることなくレンズを光軸方向に移動可能に保持できるので、小型化が可能となる。また、光軸方向の断面がＬ字状のヨークにより、ヨークに対するマグネットの位置決めが簡単になるので、経済性、生産性を向上させることができる。さらにまた、バネ部材の反発力が最大となるレンズの位置と反対側にヨークのＬ字状の角部側を位置させることにより、Ｌ字状の角部側の悪影響を最小限に抑制できるので、オートフォーカス機能やズーム機能に必要十分な推力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
ここで、本発明における撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置は、以下の実施の形態では、カメラ付き携帯電話機１０であるとする。また、本発明のカメラモジュールは、以下の実施の形態では、カメラ付き携帯電話機１０に組み込まれたカメラモジュール２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）であるとする。そして、本発明のレンズ駆動装置は、カメラモジュール２０の一部となっている。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（カメラモジュール２０ａ：レンズ側にコイルを設けた例）
２．第２の実施の形態（カメラモジュール２０ｂ：レンズ側にマグネットを設けた例）
３．第３の実施の形態（カメラモジュール２０ｃ：レンズホルダを省略した例）
４．第４の実施の形態（カメラモジュール２０ｄ：一部のレンズを移動可能とした例）
【００１５】
［撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置の外観例］
図１は、本発明の撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置の一実施形態としての、カメラ付き携帯電話機１０を示す斜視図である。なお、このカメラ付き携帯電話機１０には、本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態としての、カメラモジュール２０が組み込まれている。
図１に示すように、カメラ付き携帯電話機１０は、表示筐体１１（本発明における筐体に相当するもの）と操作筐体１２とがヒンジ部１３によって開閉可能に連結されたものである。なお、図１（ａ）は、表示筐体１１を操作筐体１２の上に重ね合わせて閉じた状態を示し、図１（ｂ）は、操作筐体１２に対して表示筐体１１を開いた状態を示している。
【００１６】
このようなカメラ付き携帯電話機１０において、カメラモジュール２０は、図１（ａ）に示すように、表示筐体１１の内部に組み込まれている。また、表示筐体１１の外面側には、時刻等を表示するために、液晶表示パネル等で構成されたサブディスプレイ１４が設けられている。一方、図１（ｂ）に示すように、操作筐体１２の見開き側には、テンキーや機能キー等が配列された操作部１５が設けられており、操作部１５を操作すれば、カメラモジュール２０による撮像が可能となる。そして、カメラモジュール２０で撮像された画像等は、表示筐体１１の内面側に設けられた液晶表示パネル等のメインディスプレイ１６に表示される。
【００１７】
［撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置の制御系の例］
図２は、本発明の撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置の一実施形態としての、カメラ付き携帯電話機１０のカメラ制御系の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、カメラ付き携帯電話機１０は、カメラモジュール２０、操作部１５、及びメインディスプレイ１６に加え、システムコントロール部１７、メモリ媒体コントローラ１８、駆動制御部１９によって構成されている。
【００１８】
ここで、カメラモジュール２０は、撮像用のレンズ２１、レンズホルダ２２、及び撮像素子２３を有している。そして、操作部１５によって撮像操作を行うと、レンズ２１によって導かれた被写体像が撮像素子２３によって撮像され、撮像素子２３は、撮像信号を生成する。この撮像信号は、システムコントロール部１７に出力され、処理される。具体的には、撮像素子２３の撮像信号に対し、システムコントロール部１７によって各種の信号処理が行われ、所定のフォーマットの静止画又は動画の映像信号が生成される。また、生成された映像信号は、メモリ媒体コントローラ１８により、画像データとしてメモリに記憶される。一方、記憶された画像データは、メモリ媒体コントローラ１８によって読み出して、システムコントロール部１７に送ることができる。なお、画像データの記憶先（メモリ）は、例えば、カメラ付き携帯電話機１０の内蔵メモリや、カメラ付き携帯電話機１０のメモリスロットを介して着脱自在に装着されたメモリカードである。
【００１９】
また、カメラモジュール２０は、オートフォーカス機能やズーム機能を備えている。そして、これらの機能は、駆動制御部１９によるレンズホルダ２２（レンズ２１）の移動制御によって実現される。具体的には、駆動制御部１９の制御指令により、レンズホルダ２２が光軸方向に移動する。そのため、レンズホルダ２２に固定されているレンズ２１も光軸方向に移動し、オートフォーカス等の制御が行われる。
【００２０】
＜１．第１の実施の形態＞
［カメラモジュール（レンズ駆動装置）の断面例］
図３は、本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第１の実施の形態）としての、カメラモジュール２０ａの光軸方向の断面図である。
図３に示すように、カメラモジュール２０ａは、撮像用のレンズ２１ａと、レンズ２１ａを固定するレンズホルダ２２ａと、撮像素子２３とを有している。具体的には、レンズホルダ２２ａは、円筒状のものとなっており、その円筒状の内側にレンズ２１ａを固定している。そして、撮像素子２３は、レンズ２１ａの光軸上に配置されている。なお、レンズ２１ａは、単体レンズに限らず、複数のレンズからなるレンズ群であってもよい。また、撮像素子２３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）イメージセンサ等である。
【００２１】
このようなカメラモジュール２０ａは、図１に示すカメラ付き携帯電話機１０の表示筐体１１内に固定される。そのため、カメラモジュール２０ａは、レンズ２１ａ及びレンズホルダ２２ａを収容するレンズ筐体２４ａ（本発明における筐体に相当するもの）を有している。そして、レンズ筐体２４ａを表示筐体１１に固定することにより、カメラモジュール２０ａがカメラ付き携帯電話機１０に組み込まれる。なお、レンズ筐体２４ａは、表示筐体１１内に一体的に形成されたものであってもよい。
【００２２】
また、撮像素子２３は、素子筐体２５の基板２６上に実装されている。そして、撮像素子２３がレンズ２１ａの光軸上に配置されるようにして、素子筐体２５がレンズ筐体２４ａに固定されている。なお、素子筐体２５のレンズ２１ａ側には、開口が形成されており、この開口に透明カバー２７を固定することにより、撮像素子２３にゴミやホコリが付着することを防止している。
【００２３】
さらにまた、カメラモジュール２０ａは、レンズ筐体２４ａ内でレンズ２１ａ及びレンズホルダ２２ａが光軸方向に移動可能となっている。そのため、レンズ２１ａ（レンズホルダ２２ａ）とレンズ筐体２４ａとの間には、レンズ筐体２４ａ内でレンズ２１ａ及びレンズホルダ２２ａを光軸方向に移動可能に保持する板バネ２８（本発明におけるバネ部材に相当するもの）が設けられている。なお、板バネ２８に限らず、コイルスプリング等、従来公知の各種のバネ部材が採用可能である。
【００２４】
ここで、レンズ２１ａ及びレンズホルダ２２ａを光軸方向に移動させるため、レンズホルダ２２ａの外側には、コイル３１が円筒状に巻き付けられている。一方、レンズ筐体２４ａの内側には、コイル３１の外側を囲むようにしてマグネット３２が配置されている。また、マグネット３２とレンズ筐体２４ａとの間には、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３３が配置されている。そして、このように配置されたコイル３１、マグネット３２、及びヨーク３３は、レンズ２１ａ（レンズホルダ２２ａ）を光軸方向に移動させるリニアモータを構成する。
【００２５】
また、板バネ２８は、このコイル３１とレンズ筐体２４ａとの間の上下に設けられ、コイル３１を介してレンズ２１ａ（レンズホルダ２２ａ）を上４ヶ所、下４ヶ所で保持している。具体的には、板バネ２８は、上側の板バネ２８ａと下側の板バネ２８ｂとによって構成されている。そして、レンズ２１ａ（レンズホルダ２２ａ）は、上側の板バネ２８ａと下側の板バネ２８ｂとの弾力により、レンズ筐体２４ａ内でバランス良く保持される。その結果、板バネ２８ａ，２８ｂにより、レンズ２１ａの移動を光軸方向に規制するガイドシャフト等の移動規制部材が不要となり、小型化が可能となる。なお、板バネ２８ａ，２８ｂは、コイル３１の上下のスペースを利用して、その間に挿入されているので、板バネ２８ａ，２８ｂを設けることによって小型化の妨げになることはない。
【００２６】
このようにして板バネ２８ａ，２８ｂによって保持されたレンズ２１ａ（レンズホルダ２２ａ）は、中立状態（初期状態）で、レンズ２１ａが撮像素子２３に近い側である無限端に位置するようになっている。そして、レンズ２１ａは、撮像素子２３に近づく方向よりも撮像素子２３から遠ざかる方向に大きく移動可能となっている。これにより、カメラ付き携帯電話機１０（図１参照）の起動時等、コイル３１の無通電状態では、パンフォーカスの状態となるので、撮影者は、違和感なく撮影することができる。また、パンフォーカスの状態を無通電で実現できるので、消費電力の低減にも貢献できることとなる。
【００２７】
一方、パンフォーカスの状態にあるレンズ２１ａは、コイル３１への通電により、撮像素子２３から離れる光軸方向に移動する。具体的には、レンズホルダ２２ａ側のコイル３１と、レンズ筐体２４ａ側のマグネット３２及びヨーク３３とによってリニアモータが構成されている。そのため、コイル３１に対し、ある方向への駆動電流が供給されると、コイル３１によって発生される磁界と、マグネット３２によって発生される磁界との相互作用により、アクチュエータの推力を生じる。その結果、レンズ２１ａは、発生した推力と板バネ２８の反発力（上側の板バネ２８ａの押圧力、下側の板バネ２８ｂの引張力）とがバランスする位置（図３では、上方）に移動する。
【００２８】
ここで、ヨーク３３は、レンズ筐体２４ａの外側（コイル３１の反対側）への磁力の漏れを防ぎ、マグネット３２の性能を十分に引き出すためのものである。そのため、ヨーク３３は、マグネット３２の外側に配置され、マグネット３２とヨーク３３とは、磁力によって固定されている。そして、マグネット３２は、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３３に対して、マグネット３２の外側をＬ字状の内側に接触（角部側３３ａ上に載置）させて配置されている。これにより、ヨーク３３に対するマグネット３２の位置決めが簡単になっている。
【００２９】
［カメラモジュール（レンズ駆動装置）のヨーク形状例］
図４は、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａにおけるヨーク３３の形状による効果を説明する光軸方向の断面図である。なお、図４（ａ）は、実施形態である、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３３を使用した場合を示し、図４（ｂ）は、参考形態として、カメラモジュール２２１に、光軸方向の断面がＩ字状のヨーク３３１を使用した場合を示している。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、ヨーク３３の断面がＬ字状である場合には、マグネット３２の外側をヨーク３３のＬ字状の内側に接触（角部側３３ａ上に載置）させることにより、ヨーク３３がマグネット３２を受ける基準となる。また、ヨーク３３のＬ字状の外側は、レンズ筐体２４ａへの組込み基準となる。
【００３１】
これにより、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａでは、マグネット３２とヨーク３３とを精度良くユニット化することができる。また、レンズ筐体２４ａへの組込み精度を簡単に高めることができ、経済性、生産性を向上させることができる。さらにまた、マグネット３２が正確に位置決めされるので、コイル３１とマグネット３２との位置精度も良くなる。その結果、アクチュエータの推力のバラツキを抑えることができる。さらに、衝撃等が加わった際に、マグネット３２とヨーク３３とがズレたり剥がれたりすることを防止できるようにもなる。
【００３２】
これに対し、図４（ｂ）に示す参考形態のヨーク３３１のように、光軸方向の断面がＩ字状である（Ｌ字状でない）と、図４（ａ）に示すものと同じマグネット３２を使用しても、そのマグネット３２を受ける基準がない。そのため、ヨーク３３１に対するマグネット３２の位置決めが困難となり、図４（ｂ）の上下方向にズレが発生するので、マグネット３２とヨーク３３１とを精度良くユニット化することができない。
【００３３】
また、ヨーク３３１及びマグネット３２を図４（ａ）に示すものと同じレンズ筐体２４ａに組み込む場合には、光軸方向の端面が組込み基準となる。例えば、図４（ｂ）では、ヨーク３３１とマグネット３２との光軸方向の位置関係により、レンズ筐体２４ａの底面と当接するヨーク３３１の下端面が組込み基準となっている。しかし、マグネット３２の下端面がヨーク３３１から飛び出している場合には、マグネット３２の下端面が組込み基準になったりする。そのため、レンズ筐体２４ａへの組込み精度が悪くなり、生産性が悪化してしまう。しかも、コイル３１とマグネット３２との位置精度も悪くなり、アクチュエータの推力のバラツキが増加する要因となる。さらには、衝撃等が加わった際に、マグネット３２とヨーク３３１とがズレたり剥がれたりしやすくなり、信頼性にも問題が生じる。
【００３４】
したがって、図４（ａ）に示すように、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａにおいて、ヨーク３３の光軸方向の断面をＬ字状としていることは、経済性、生産性を向上させる効果がある。また、アクチュエータの推力のバラツキが抑えられ、衝撃等によるマグネット３２とヨーク３３とのズレや剥がれを防止できる効果がある。
【００３５】
しかし、ヨーク３３のＬ字状の角部側３３ａは、マグネット３２から磁束を引き込む性質を持っているので、ヨーク３３をＬ字状とすることは、角部側３３ａ近傍の推力を低下させるという弊害を生じる。具体的には、コイル３１の磁界とマグネット３２の磁界との相互作用によってアクチュエータの推力を生じ、板バネ２８の反発力とバランスする。この際、アクチュエータの推力が最小となり、板バネ２８の反発力が最大となる場合のバランス位置がレンズ２１ａの移動可能な最大位置となる。そのため、ヨーク３３のＬ字状の角部側３３ａの位置（推力を低下させる位置）と、板バネ２８の反発力が最大となるレンズ２１ａの位置との関係は、レンズ２１ａの移動可能範囲に大きく影響する。
【００３６】
［カメラモジュール（レンズ駆動装置）のヨークの配置方向例］
図５は、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａにおけるヨーク３３の配置方向による効果を説明する光軸方向の断面図である。なお、図５（ａ）は、実施形態である、Ｌ字状のヨーク３３の配置方向を示し、図５（ｂ）は、参考形態として、カメラモジュール２２２におけるＬ字状のヨーク３３２の配置方向を示している。
また、図６は、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａにおけるヨーク３３の配置方向による効果を説明するグラフである。
【００３７】
図５（ａ）に示す実施形態のヨーク３３は、撮像素子２３に近い側にＬ字状の角部側３３ａが位置するように配置されている。また、板バネ２８の中立状態（レンズ２１ａの初期状態）で、レンズ２１ａは、撮像素子２３に近い側に位置している（図３参照）。そのため、ヨーク３３は、板バネ２８の反発力が最小（ゼロ）となるレンズ２１ａの位置と同じ側にＬ字状の角部側３３ａが位置するように配置されることとなる。そして、初期状態のレンズ２１ａの位置では、コイル３１が無通電状態であるから、ヨーク３３のＬ字状の角部側３３ａへのマグネット３２の磁束の引き込みは、問題とならない。
【００３８】
一方、図５（ｂ）に示す参考形態のヨーク３３２は、撮像素子２３から遠い側にＬ字状の角部側３３２ａが位置するように配置されている。そのため、ヨーク３３２は、板バネ２８の反発力が最小（ゼロ）となるレンズ２１ａの位置と反対側にＬ字状の角部側３３２ａが位置するように配置されることとなる。なお、参考形態のヨーク３３２であっても、初期状態のレンズ２１ａの位置では、コイル３１が無通電状態であるから、ヨーク３３２のＬ字状の角部側３３２ａへのマグネット３２の磁束の引き込みは、問題とならない。
【００３９】
このような初期状態の位置にあるレンズ２１ａに対し、コイル３１への通電を開始すると、コイル３１によって発生される磁界と、マグネット３２によって発生される磁界との相互作用により、アクチュエータの推力を生じる。その結果、レンズ２１ａは、撮像素子２３から離れる光軸方向に移動する。そして、発生した推力と板バネ２８の反発力（上側の板バネ２８ａの押圧力、下側の板バネ２８ｂの引張力）とがバランスする位置まで移動する。
【００４０】
ここで、図５（ａ）に示す実施形態のヨーク３３であっても、図５（ｂ）に示す参考形態のヨーク３３２であっても、Ｌ字状の角部側３３ａ（３３２ａ）は、マグネット３２から磁束を引き込む。しかし、図５（ａ）に示す実施形態のヨーク３３の場合には、レンズ２１ａの移動によって発生する板バネ２８の反発力が最大となるレンズ２１ａの位置と反対側にＬ字状の角部側３３ａが位置するように配置されている。そのため、レンズ２１ａがマクロ位置まで移動し、板バネ２８の反発力が最大となったときに、アクチュエータの推力も最大となるような特性を持たせることができる。したがって、マグネット３２から磁束を引き込み、アクチュエータの推力を低下させるというＬ字状の角部側３３ａの悪影響を最小限に抑制できる。
【００４１】
一方、図５（ｂ）に示す参考形態のヨーク３３２の場合には、レンズ２１ａの移動によって発生する板バネ２８の反発力が最大となるレンズ２１ａの位置と同じ側にＬ字状の角部側３３２ａが位置するように配置されている。そのため、レンズ２１ａがマクロ側に移動し、板バネ２８の反発力が大きくなったときに、Ｌ字状の角部側３３２ａがマグネット３２から磁束を引き込み、アクチュエータの推力を低下させてしまう。その結果、必要な移動ストロークが得られなくなり、マクロ位置に対して、レンズ２１ａの移動量が不足する事態となる。
【００４２】
図６は、図５（ａ）に示す実施形態のヨーク３３と、図５（ｂ）に示す参考形態のヨーク３３２とにおけるアクチュエータの推力特性をグラフ化したものである。図６に示すように、実施形態のヨーク３３の場合には、レンズ２１ａが撮像素子２３側にある状態（板バネ２８の反発力が小さくなっている状態）からマクロ側の状態（板バネ２８の反発力が大きくなる状態）に移動するにつれ、推力が増加する特性を持っている。逆に、参考形態のヨーク３３２の場合には、レンズ２１ａの移動につれて推力が減少する特性となっている。そのため、板バネ２８（図５参照）の反発力との関係で、レンズ２１ａには、光軸方向下向き（撮像素子２３側に向かう向き）の力が発生してしまう。
【００４３】
このような推力特性は、磁気シミュレーションによって確認されている。具体的には、磁気シミュレーションによって磁束分布を確認すると、図５（ｂ）に示す参考形態のヨーク３３２では、マクロ側で逆磁束（外周方向への磁束）が発生している。しかし、図５（ａ）に示す実施形態のヨーク３３にすれば、逆磁束が消滅する。そのため、図６に示すような推力特性が得られ、実施形態のヨーク３３では、参考形態のヨーク３３２よりも、マクロ位置での推力が約１０％向上する。
【００４４】
したがって、実施形態のヨーク３３によれば、アクチュエータの推力と板バネ２８（図５参照）の反発力とのバランスが最も厳しい（推力が最小となり、反発力が最大となる）最大負荷時でも、レンズ２１ａをマクロ位置まで移動させるために必要十分な推力が得られる。また、ヨーク３３のＬ字状の角部側３３ａの影響による磁力のバラツキを低減することができ、安定的なアクチュエータ性能の確保が可能となる。さらにまた、板バネ２８の使用により、レンズ２１ａの移動を光軸方向に規制するガイドシャフト等の移動規制部材が不要となるので、経済性、生産性が向上し、小型化が可能となる。さらに、部品面及び製造面のバラツキが少なくなり、リーズナブルなカメラモジュール２０ａとなる。
【００４５】
＜２．第２の実施の形態＞
［カメラモジュール（レンズ駆動装置）の断面例］
図７は、本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第２の実施の形態）としての、カメラモジュール２０ｂの光軸方向の断面図である。
図７に示すように、第２の実施の形態のカメラモジュール２０ｂは、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａ（図３参照）と同様の撮像用のレンズ２１ａと撮像素子２３とを有している。また、レンズ２１ａを光軸方向に移動可能に保持する板バネ２８を有している。
【００４６】
ここで、レンズ２１ａを光軸方向に移動させるため、第２の実施の形態のカメラモジュール２０ｂでは、レンズホルダ２２ｂの外側に、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３６が配置されている。また、ヨーク３６の外側には、マグネット３５が固定されている。一方、レンズ筐体２４ｂの内側には、マグネット３５の外側を囲むようにして、コイル３４が円筒状に巻き付けられている。そして、このように配置されたコイル３４、マグネット３５、及びヨーク３６（図３に示す第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａと内外が逆）であっても、レンズ２１ａ（レンズホルダ２２ｂ）を光軸方向に移動させるリニアモータを構成する。そのため、コイル３４への通電により、アクチュエータの推力を生じる。
【００４７】
また、ヨーク３６のＬ字状の内側にマグネット３５の内側を接触させることにより、ヨーク３６がマグネット３５を受ける基準となる。そのため、第２の実施の形態のカメラモジュール２０ｂも、マグネット３５とヨーク３６とを精度良くユニット化でき、レンズ筐体２４ｂへの組込み精度が高められ、経済性、生産性が向上する。
【００４８】
さらにまた、板バネ２８は、このマグネット３５及びヨーク３６とレンズ筐体２４ｂとの間の上下に設けられ、マグネット３５又はヨーク３６を介してレンズ２１ａ（レンズホルダ２２ｂ）を上４ヶ所、下４ヶ所で保持している。具体的には、板バネ２８は、上側の板バネ２８ａと下側の板バネ２８ｂとによって構成されている。そして、レンズ２１ａ（レンズホルダ２２ｂ）は、上側の板バネ２８ａと下側の板バネ２８ｂとの弾力により、レンズ筐体２４ｂ内でバランス良く保持されている。その結果、板バネ２８ａ，２８ｂにより、レンズ２１ａの移動を光軸方向に規制するガイドシャフト等の移動規制部材が不要となり、小型化が可能となる。なお、板バネ２８ａ，２８ｂは、マグネット３５及びヨーク３６の上下のスペースを利用して、その間に挿入されているので、板バネ２８ａ，２８ｂを設けることによって小型化の妨げになることはない。
【００４９】
このような第２の実施の形態のカメラモジュール２０ｂにおいて、ヨーク３６は、レンズ２１ａの移動によって発生する板バネ２８の反発力が最大となるレンズ２１ａの位置と反対側にＬ字状の角部側３６ａが位置するように配置されている。そのため、レンズ２１ａが撮像素子２３から離れたマクロ位置まで移動し、板バネ２８の反発力が最大となったときに、アクチュエータの推力も最大となるような特性を持たせることができる。したがって、マグネット３５から磁束を引き込み、アクチュエータの推力を低下させるというＬ字状の角部側３６ａの悪影響を最小限に抑制できる。また、第２の実施の形態のカメラモジュール２０ｂは、レンズ２１ａの移動とともに、コイル３４に比べて重いマグネット３５及びヨーク３６を移動させるために必要十分な推力を発揮できる。
【００５０】
＜３．第３の実施の形態＞
［カメラモジュール（レンズ駆動装置）の断面例］
図８は、本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第３の実施の形態）としての、カメラモジュール２０ｃの光軸方向の断面図である。
図８に示すように、第３の実施の形態のカメラモジュール２０ｃは、被写体像を撮像素子２３に導くため、ガラス、合成樹脂等の導電性を有しない材料で形成された３枚のレンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有している。そして、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、外周部に塗布された接着剤により、光軸を合わせて接合されている。
【００５１】
また、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを光軸方向に移動させるため、コイル３７が設けられている。このコイル３７は、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの外側に円筒状に巻き付けられ、取り付けられたものである。そのため、図８に示す第３の実施の形態のカメラモジュール２０ｃは、図３に示す第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａのレンズホルダ２２ａが省略されたものとなっている。しかし、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、ガラス、合成樹脂等の導電性を有しない材料で形成されているので、コイル３７を直接巻き付けても問題は生じない。なお、コイル３７は、円筒状にしたものをレンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに接着、圧入、又は融着してもよい。
【００５２】
一方、レンズ筐体２４ａ、マグネット３２、及びヨーク３３等は、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａ（図３参照）と同様のものである。そして、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３３は、レンズ筐体２４ａの内側に配置され、マグネット３２は、ヨーク３３のＬ字状の内側に配置されている。そのため、コイル３７の外側がマグネット３２によって囲まれることとなり、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを光軸方向に移動させるリニアモータを構成する。
【００５３】
ここで、Ｌ字状のヨーク３３における角部側３３ａの近傍の磁界は、マグネット３２からコイル３７に向かう磁界と反対の方向性を持っている。そのため、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄがヨーク３３の角部側３３ａ近傍に位置しているときは、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの移動方向と反対の力を発生させてしまう。しかし、ヨーク３３の角部側３３ａを撮像素子２３に近い側に配置しているので、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが撮像素子２３から離れたマクロ側に移動し、負荷が増大したとしても、推力が不足することはない。
【００５４】
したがって、第３の実施の形態のカメラモジュール２０ｃによれば、レンズホルダ２２ａ（図３参照）を省略しつつ、レンズ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄをマクロ位置まで移動させるために必要十分な推力を得ることができる。また、レンズホルダ２２ａの省略により、小型化を図る上で有利なものとなる。特に、カメラ付き携帯電話機１０（図１参照）では、小型化、薄型化の要請が強く、限られた狭いスペースしかないが、このような場合であっても、組込みが容易になる。
【００５５】
＜４．第４の実施の形態＞
［カメラモジュール（レンズ駆動装置）の断面例］
図９は、本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第４の実施の形態）としての、カメラモジュール２０ｄの光軸方向の断面図である。
図９に示すように、第４の実施の形態のカメラモジュール２０ｄは、被写体像を撮像素子２３に導くため、３枚のレンズ２１ｅ，２１ｆ，２１ｇを有している。そして、レンズ２１ｅ，２１ｇは、レンズ筐体２４ａ側に固定されている。一方、レンズ２１ｆは、レンズ２１ｅ，２１ｇとの間に設けられた板バネ２８により、光軸方向に移動可能に保持されている。
【００５６】
また、レンズ２１ｆを単体で光軸方向に移動させるため、レンズ２１ｆの外側には、コイル３８が円筒状に巻き付けられている。一方、レンズ筐体２４ａの内側には、光軸方向の断面がＬ字状のヨーク３３が配置され、ヨーク３３のＬ字状の内側にマグネット３２が固定されている。そのため、コイル３８の外側がマグネット３２によって囲まれることとなり、レンズ２１ｆを光軸方向に移動させるリニアモータを構成する。なお、レンズ筐体２４ａ、マグネット３２、及びヨーク３３等は、第１の実施の形態のカメラモジュール２０ａ（図３参照）と同様のものである。
【００５７】
したがって、第４の実施の形態のカメラモジュール２０ｄは、３枚のレンズ２１ｅ，２１ｆ，２１ｇの真ん中のレンズ２１ｆのみを単体で移動させることができる。そして、レンズ２１ｆをフォーカス用やズーム用とすることにより、オートフォーカス機能やズーム機能を発揮できる。なお、ヨーク３３のＬ字状の角部側３３ａを撮像素子２３に近い側に配置しているので、レンズ２１ｆが撮像素子２３から離れる方向に移動し、負荷が増大したとしても、推力が不足することはない。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、実施形態では、撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置として、カメラ付き携帯電話機１０を例に挙げている。しかし、これに限らず、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置や、カメラモジュールが組み込まれたＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータ等のカメラ付き携帯端末装置に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置の一実施形態としての、カメラ付き携帯電話機を示す斜視図である。
【図２】本発明の撮像装置及びカメラ付き携帯端末装置の一実施形態としての、カメラ付き携帯電話機のカメラ制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第１の実施の形態）としての、カメラモジュールの光軸方向の断面図である。
【図４】第１の実施の形態のカメラモジュールにおけるヨークの形状による効果を説明する光軸方向の断面図である。
【図５】第１の実施の形態のカメラモジュールにおけるヨークの配置方向による効果を説明する光軸方向の断面図である。
【図６】第１の実施の形態のカメラモジュールにおけるヨークの配置方向による効果を説明するグラフである。
【図７】本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第２の実施の形態）としての、カメラモジュールの光軸方向の断面図である。
【図８】本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第３の実施の形態）としての、カメラモジュールの光軸方向の断面図である。
【図９】本発明のカメラモジュール（レンズ駆動装置）の一実施形態（第４の実施の形態）としての、カメラモジュールの光軸方向の断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  カメラ付き携帯電話機（撮像装置、カメラ付き携帯端末装置）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  カメラモジュール（レンズ駆動装置）
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ  レンズ
２２ａ，２２ｂ  レンズホルダ
２３  撮像素子
２４ａ，２４ｂ  レンズ筐体（筐体）
２８，２８ａ，２８ｂ  板バネ（バネ部材）
３１  コイル
３２  マグネット
３３  ヨーク
３３ａ  角部側
３４  コイル
３５  マグネット
３６  ヨーク
３６ａ  角部側
３７  コイル
３８  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010085494.tif 000007
【図６】
2010085494.tif 000008
【図７】
2010085494.tif 000009
【図８】
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【図９】
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