(57)【要約】【課題】ＯＩＳ可動部を軽量化してＯＩＳ性能を高めるとともに、ＯＩＳ方向の変位検出手段を設けることによる配線の煩わしさを解消し、かつ、ＡＦ駆動を高速化することが可能な光学的手振れ補正用カメラモジュールを提供する。【解決手段】光学部（３）と中間支持体（１０）とはサスペンションワイヤ（９）に連結され、中間支持体（１０）と固定支持体（１２）とはＡＦ用バネ（１１ａ・１１ｂ）に連結され、制御部（３２・３３）はＡＦ変位検出部（３１）に基づきＡＦ用駆動部（３７）をフィードバック制御し、ＯＩＳ用駆動部（３８）をノンフィードバック制御する。【選択図】図２
2015055776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズを有する光学部と、
上記撮像レンズの光軸と軸心が一致する撮像素子を有する固定支持体と、
上記固定支持体と上記光学部とは別に設けられる中間支持体と、
上記光学部と上記中間支持体とを連結し、上記中間支持体に対して、上記光学部を上記光軸に垂直な方向に変位可能に支持する第１支持部と、
上記中間支持体と上記固定支持体とを連結し、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸方向に変位可能に支持する第２支持部と、
上記固定支持体に対する上記中間支持体の光軸方向の変位を検出する変位検出部と、
手振れ補正のために上記第１支持部により上記光学部を上記中間支持体に対し光軸に垂直な方向に駆動する一方、オートフォーカスのために上記第２支持部により上記中間支持体を上記固定支持体に対し光軸方向に駆動する駆動部と、
上記駆動部の駆動を制御する駆動制御部とを備え、
上記駆動制御部は、光軸に垂直な方向における上記光学部の変位検出を行わないノンフィードバック制御により上記駆動部による手振れ補正のための駆動を制御する一方、上記変位検出部から得られる変位検出結果に基づくフィードバック制御により上記駆動部によるオートフォーカスのための駆動を制御することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
上記駆動部は、
永久磁石と、
上記永久磁石との間で作用する電磁力によって、上記光学部を駆動させる第１コイルと、
上記永久磁石との間で作用する電磁力によって、上記中間支持体を駆動させる第２コイルとを備え、
上記永久磁石は上記中間支持体に固定され、
上記第１コイルは上記光学部に固定され、
上記第２コイルは上記固定支持体に固定されることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
上記第１支持部および上記第２支持部は導体で形成され、上記第１コイルへの通電は上記第１支持部および上記第２支持部を通じて行われることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
上記永久磁石は、上記中間支持体の上記光軸方向への駆動と、上記光学部の上記光軸に垂直な方向への駆動とに共用されることを特徴とする請求項２または３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
上記変位検出部は、上記永久磁石の磁気を検出することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の電子機器に搭載されるカメラモジュールに関するものであって、特にオートフォーカス機能に加えて、手振れ補正機能を有するカメラモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話は、携帯電話内にカメラモジュールを組み込んだ機種が大半を占めるようになってきている。携帯電話に搭載されるカメラモジュールは、携帯電話内に収納しなければならないため、デジタルカメラに搭載されるカメラモジュールと比べて小型、軽量化に対する要求が大きい。
【０００３】
また、レンズ駆動装置によってオートフォーカス（ＡＦ：Auto Focus）機能を発揮するタイプのカメラモジュールが携帯電話等の電子機器に搭載される例も増加してきている。レンズ駆動装置には、ステッピングモータを利用するタイプ、圧電素子を利用するタイプ、ＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）を利用するタイプ等の様々なタイプが存在しており、すでに市場に流通している。
【０００４】
一方、このようにオートフォーカス機能を有するカメラモジュールを搭載する携帯電話が当たり前になってきた状況においては、差別化を図るためのさらなる機能として、手振れ補正機能が注目されてきている。
【０００５】
手振れ補正機能は、デジタルカメラおよびビデオカメラ等において世間で広く採用されている一方、携帯電話においては、サイズ面の問題等があるため、まだ採用例は少ない。しかし、小型化が可能な手振れ補正機構の新規な構造も提案されつつあり、今後は手振れ補正機能を有した携帯電話用カメラモジュールが増加していくと予想されている。携帯電話に搭載することを意識した手振れ補正機能付きカメラモジュールが特許文献１に記載されている。特許文献１で説明されているのは、光学的手振れ補正機構（ＯＩＳ：Optical Image Stabilizer）についてである。
【０００６】
特許文献１では、撮影ユニット（可動モジュール）と呼ばれる従来のＡＦカメラモジュールを４本のサスペンションワイヤで支持し、光軸に垂直な２軸方向に駆動することで手振れを補正する構造となっている。撮影ユニットの駆動機構として、撮影ユニットを搭載したカバー部の４つの外周側面にそれぞれマグネットが配置され、各マグネットに対向するように固定体側ヨークにコイルが配置されている。これにより、固定体側ヨークに対して撮影ユニットが、光軸に垂直な２軸に独立して駆動可能となっている。
【０００７】
しかし、特許文献１の例では、ＡＦカメラモジュール全体を手振れ補正のために駆動しており、ＯＩＳ可動部が重くなる。また、撮影ユニットには撮像素子も含まれており、レンズ系と撮像素子を一体で光軸に垂直な方向に駆動しても十分な手振れ補正はできない。ＯＩＳ可動部を軽量化するとともに、補正効果を得るために、例えば撮像素子をＯＩＳ固定部側に配したり、ＯＩＳ可動部の軽量化と部品点数の削減のためにＡＦ駆動用マグネットとＯＩＳ駆動用マグネットを共通化したりしたとしても、ＡＦの可動部とＡＦの固定部全体がＯＩＳ可動部となるため、ＯＩＳ可動部を軽量化することができない。
【０００８】
ＯＩＳ可動部が重いということは、第１にそれだけ駆動にパワーが必要になるという問題がある。ＯＩＳでは、手振れ補正のために１００Ｈｚ程度の周波数でＯＩＳ可動部を駆動するため、ＯＩＳ可動部を軽量化することが望ましい。
【０００９】
第２に、光軸が重力の方向とは平行でない方向になるようにカメラが保持された場合、ＯＩＳ可動部の自重によりＯＩＳ可動部がシフトしてしまう。そのため、特に軽量化のために撮像素子をＯＩＳ固定部側に配置する場合等では、レンズの光軸が撮像素子に対してシフトすることになり、撮影者が狙った方向に対してずれた映像を撮影してしまう。このような事態を回避するため、通常はコイルにＤＣ補正電流を加え、ＯＩＳ可動部を位置センサ等で検出される本来の光軸位置まで戻すことが行われる。しかしながら、このような補正を行うと、撮影を行う前後のプレビュー状態でも常に補正電流が必要になり、カメラモジュール、あるいはカメラモジュールを搭載する携帯電話としての消費電力が増大してしまうという問題がある。
【００１０】
また、特許文献１の例では、ＡＦ可動部をＡＦ用バネによりＡＦ固定部に対して支持し、ＡＦ固定部をＯＩＳバネ（サスペンションワイヤ）でＯＩＳ固定部に対して支持する構成となっている。このような構成を模式的に表すと、図１３に示すような２自由度系の振動モデルになる。ｍ１がＡＦ可動部の質量、ｍ２がＡＦ可動部を除いたＯＩＳ可動部の質量（すなわちＡＦ固定部の質量）、ｋ１がＡＦ可動部を支持しているＡＦ用バネの横方向（光軸に垂直な方向）のバネ定数、ｋ２がＯＩＳ可動部を支持しているサスペンションワイヤの撓み方向（光軸に垂直な方向）のバネ定数である。各バネの自然長の位置を基準として、ＡＦ可動部、ＯＩＳ可動部の変位をそれぞれｘ１、ｘ２とすると、特許文献１の例ではＯＩＳ駆動力ｆ０はＯＩＳ可動部（ｍ２に相当）に作用することになる。簡略化のため、粘性項は省略している。このモデルに対して運動方程式をたてると、以下のようになる。なお、式中、ｔは時間を示す。
【００１１】
ｍ１（ｄ２ｘ１／ｄｔ２）＋ｋ１（ｘ１−ｘ２）＝０
ｍ２（ｄ２ｘ２／ｄｔ２）＋ｋ１（ｘ２−ｘ１）＋ｋ２ｘ２＝ｆ０
ラプラス変換してこの連立方程式を解くと、以下のようになる。
【００１２】
Ｘ１／Ｆ０＝ｋ１／（（ｍ１ｓ２＋ｋ１）×（ｍ２ｓ２＋ｋ１＋ｋ２）−ｋ１２）
ただし、ｓはラプラス変換の変数、Ｘ１、Ｘ２、Ｆ０はそれぞれｘ１、ｘ２、ｆ０のラプラス変換後の関数である。また、レンズの変位を示すのがＸ１であるため、Ｘ１に関する式のみ示しているが、同様の解法でＸ２に関する式も導出できる。
【００１３】
ここで、ｓ２＝−ω２、ω＝２π×ｆ（ｆは周波数）として周波数領域に変換すると、この振動系のボード線図が得られる。図１４にこの振動系のボード線図を示す。横軸は周波数で、ゲインの目盛を縦軸左側に、位相の目盛を縦軸右側に示している。上式をそのまま計算すると共振点でゲインが無限大となるため、適度な粘性項を与えて計算した結果を図１４に示している。
【００１４】
上式からも類推できるが、Ｘ１／Ｆ０は、分子が定数、分母がｓ２の２次項になっている。したがって、分母＝０、すなわちＸ１／Ｆ０→∞となる共振点が２つ存在することになる。特に、高域側の２次共振は、大きなゲインピークを有し、位相が１８０度回るため、サーボ系のカットオフ周波数を過ぎてから再び０ｄＢラインを横切る可能性があり、サーボ系の発振につながるため望ましくない。発振を防止するためには、サーボ系全体のゲインを下げるか、フィルタ等で２次共振のゲインを落とすか、２次共振の周波数を機械的に上げるか（ｋ１を高くする）等の対応が必要になる。ゲインを落とすことは、手振れ補正機能の低下につながり、ｋ１を高くするとＡＦの動作にも悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１５】
さらに、図１４に示す結果は、ＡＦ可動部に対してその重心位置にＯＩＳ駆動力（ＡＦ用バネを介して作用する）が働いた場合を想定したものであるが、重心位置とＯＩＳ駆動力の位置がずれている場合は、ＡＦ可動部に対して回転モーメントが作用するため、さらにＡＦ用バネのねじれモード（光軸に垂直な軸を中心とする回転）の共振も生じる。ねじれモードの共振が生じた場合のボード線図を図１５に示す。構造にもよるが、通常はねじれ共振は２次共振よりもやや低い周波数で発生し、ゲインピークで見ると下側のピークと上側のピークが接近して見られる。このような共振ピークもサーボ系の不安定性につながるため、望ましくない。
【００１６】
そこで、本願発明者は、上記の問題を解決するカメラモジュールとして、特許文献２に記載のカメラモジュールを提案した。
【００１７】
特許文献２に記載されているカメラモジュールの、中間支持体、第１支持部、および中間支持体に対して支持される光学部は、オートフォーカス（ＡＦ）機能のために光軸方向（光軸に平行な方向）に変位されうる。光学部は、光学的手振れ補正（ＯＩＳ）のために光軸に垂直な方向に変位されうる。よって、光学的手振れ補正のために駆動されるＯＩＳ可動部は、光学部等の限られた部材を含み、中間支持体および第２支持部を含まない。それゆえ、光学的手振れ補正のために駆動されるＯＩＳ可動部を軽量化することができる。そのため、ＯＩＳ可動部の自重による光軸シフトを補正するための補正電流を低減することができ、カメラモジュールの低消費電力化を図ることが可能となる。また、特許文献２に記載されているカメラモジュールの構成によれば、ＯＩＳ可動部は、第２支持部によって光軸方向に変位可能に支持される中間支持体を含まないので、中間支持体および第２支持部を介さずに、ＯＩＳ可動部に対して直接ＯＩＳ駆動力を作用させることができる。よって、特許文献１に記載されているカメラモジュールの構造のような、第２支持部（ＡＦ用バネ）を介して光学部にＯＩＳ駆動力を加える構造と比べて、高次の共振ピークを抑制することができる。それゆえ、光学部の変位を制御しやすく、サーボ系の安定性を高められる。
【００１８】
図１６は、特許文献２に記載されているカメラモジュールの構成を模式的に表す振動モデルを示す図である。特許文献２に記載されているカメラモジュールの光軸に垂直な一方向における振動モデルは、図１６に示すような２自由度系の振動モデルになる。ｍ１１がＯＩＳ可動部の質量、ｍ１２がＯＩＳ可動部を除いたＡＦ可動部の質量、ｋ１１がＯＩＳ可動部を支持しているサスペンションワイヤの撓み方向（光軸に垂直な方向）のバネ定数、ｋ１２がＡＦ可動部を支持しているＡＦ用バネの横方向（光軸に垂直な方向）のバネ定数である。各バネの自然長の位置を基準として、ＯＩＳ可動部、ＡＦ可動部の変位をそれぞれｘ１１、ｘ１２とすると、特許文献２に記載されているカメラモジュールではＯＩＳ駆動力ｆ０はＯＩＳ可動部（ｍ１１に相当）に作用し、ＯＩＳ駆動力ｆ０の反作用（−ｆ０）が中間支持体に作用する。すなわち、反作用（−ｆ０）は、ＯＩＳ可動部を除いたＡＦ可動部（ｍ１２に相当）に作用する。なお、ＯＩＳ用マグネットを中間支持体ではなく固定支持体に配置する形態では、中間支持体に反作用は働かない。また、簡略化のため、粘性項は省略している。このモデルに対して運動方程式をたてると、
ｍ１１（ｄ２ｘ１１／ｄｔ２）＋ｋ１１（ｘ１１−ｘ１２）＝ｆ０
ｍ１２（ｄ２ｘ１２／ｄｔ２）＋ｋ１１（ｘ１２−ｘ１１）＋ｋ１２ｘ１２＝−ｆ０
ラプラス変換してこの連立方程式を解くと、
Ｘ１１／Ｆ０＝（ｍ１２ｓ２＋ｋ１２）／（（ｍ１１ｓ２＋ｋ１１）×（ｍ１２ｓ２＋ｋ１１＋ｋ１２）−ｋ１１２）
となる。ただし、ｓはラプラス変換の変数、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｆ０はそれぞれｘ１１、ｘ１２、ｆ０のラプラス変換後の関数である。
【００１９】
ここで、ｓ２＝−ω２、ω＝２π×ｆ（ｆは周波数）として周波数領域に変換し、各定数として特許文献２に記載されているカメラモジュールの一設計例の数値を用いると、この振動系のボード線図が得られる。図１７に特許文献２に記載されているカメラモジュールの撮像レンズの変位を示すボード線図を示す。横軸は周波数で、ゲインの目盛を縦軸左側に、位相の目盛を縦軸右側に示している。また、ボード線図中のそれぞれの線に付した矢印によって、対応する軸を示す。上式をそのまま計算すると共振点でゲインが無限大となるため、図１７に示すのは適度な粘性項を与えて計算した結果である。上式からも類推できるが、Ｘ１１／Ｆ０は、分子がｓ２の１次項、分母がｓ２の２次項になっている。したがって、分母＝０、すなわちＸ１１／Ｆ０→∞となる共振点が２つ存在するとともに、分子＝０となる逆向きの共振点も１つ存在することになる。分子側の共振点と分母側の高域側の共振点はペアになっており、その周波数は接近しているがわずかにずれるため、ボード線図上では下向きのゲインピークｆ１と上向きのゲインピークｆ２がそれぞれ存在する。設計例では下向きのゲインピークｆ１の周波数の方が低域であり、位相に現れる位相ピークは上に凸のピークとなる。そのため、位相が遅れないので、サーボ系を安定化することができる。
【００２０】
下向きのゲインピークｆ１の周波数と上向きのゲインピークｆ２の周波数との差は、ＯＩＳ可動部の質量ｍ１１とＯＩＳ可動部を除いたＡＦ可動部の質量ｍ１２との比で変化する。したがって、設計によっては、下向きのゲインピークｆ１の周波数と上向きのゲインピークｆ２の周波数とを接近させることができ、ゲインピーク自体の大きさも小さくすることができる。このような設計例における振動系のボード線図を図１８に示す。図１８では、図１７に示す結果と比べて、下向きのゲインピークｆ１の周波数と上向きのゲインピークｆ２の周波数とが接近し、ゲインピーク自体の大きさも小さくなっている。
【００２１】
図１７および図１８に示す結果は、ＯＩＳ可動部に対してその重心位置にＯＩＳ駆動力が働いた場合を想定したものであるが、重心位置とＯＩＳ駆動力の位置がずれている場合は、ＯＩＳ可動部に対して回転モーメントが作用するため、サスペンションワイヤのねじれモード（光軸に垂直な軸を中心とする回転）の共振も生じる。ただし、ここでいうねじれモードとは、ＯＩＳ可動部にチルトが生じる（光軸が傾く）モードであり、このような振動が生じるためには、サスペンションワイヤが伸縮振動をする必要がある。前述の通り、サスペンションワイヤの伸縮のバネ定数は非常に高く、このようなねじれの共振ピークが現れる周波数は高く設定できるので、問題にはならない。なお、光軸に平行な軸を中心とする回転の振動モードについては、通常、光軸を挟んで対で配置されるＯＩＳ用コイルを対称に配置すれば発生しないので、問題にならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００９−２８８７７０号公報（２００９年１２月１０日公開）
【特許文献２】特開２０１２−３７５４９号公報（２０１２年２月２３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、特許文献２に記載されているカメラモジュールは、下記の様な課題がある。
【００２４】
一つめは、ＯＩＳ可動部の変位検出に伴う配線の問題である。ＯＩＳの制御を行う場合、必須ではないものの、クローズドループ制御が行われる場合が多い。クローズドループ制御を行うためには、ＯＩＳ可動部の変位を検出し、制御系にフィードバックしてやる必要がある。例えば、特許文献２に記載されているカメラモジュールの構成の場合、光学部と中間支持体の間の相対変位を検出する必要があり、光学部あるいは中間支持体に変位検出手段を備える必要がある。ホール素子を用いて変位検出する場合、マグネットが中間支持体側に固定されているため、光学部側にホール素子を固定する必要がある。ホール素子への通電は光学部、中間支持体を介して固定支持体まで配線する必要がある。ＯＩＳ可動部から固定部への通電は、通常は支持バネを兼用することが多い。ＦＰＣ等の別手段を用いると、ＦＰＣ等のバネ力がＯＩＳ可動部の運動に影響するためである。しかしながら、１個のホール素子について４本、２軸ＯＩＳでは８本、さらにはＯＩＳ駆動コイルへの給電に４本、合計１２本の配線が必要になる。中間支持体に対する光学部の支持は４本のサスペンションワイヤによって行われているため、４本のサスペンションワイヤだけでは通電は不可能となる。サスペンションワイヤの本数を増やせば、通電は可能となるが、バネとして固くなりすぎること、さらには両端を半田付けするため半田付け場所が膨大になり、駆動装置の組立作業性が悪化する、等の問題が発生してしまう。
【００２５】
二つめは、ＡＦ可動部の重量の問題である。特許文献１に記載されているカメラモジュールに対して、特許文献２に記載されているカメラモジュールでは、確かにＯＩＳ可動部の軽量化を実現でき、ＯＩＳ性能の向上が図れる。その半面、ＡＦ可動部の重量は従来よりも確実に増加し、ＡＦの応答性能は悪くなってしまう。特に、パルス駆動したときの過渡応答は、重量化によって整定性が悪くなり、フォーカスサーチのとき等に多大な時間を要する可能性がある。
【００２６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ＯＩＳ可動部を軽量化してＯＩＳ性能を高めるとともに、ＯＩＳ方向の変位検出手段を設けることによる配線の煩わしさを解消し、かつ、ＡＦ駆動を高速化することが可能なカメラモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカメラモジュールは、撮像レンズを有する光学部と、上記撮像レンズの光軸と軸心が一致する撮像素子を有する固定支持体と、上記固定支持体と上記光学部とは別に設けられる中間支持体と、上記光学部と上記中間支持体とを連結し、上記中間支持体に対して、上記光学部を上記光軸に垂直な方向に変位可能に支持する第１支持部と、上記中間支持体と上記固定支持体とを連結し、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸方向に変位可能に支持する第２支持部と、上記固定支持体に対する上記中間支持体の光軸方向の変位を検出する変位検出部と、手振れ補正のために上記第１支持部により上記光学部を上記中間支持体に対し光軸に垂直な方向に駆動する一方、オートフォーカスのために上記第２支持部により上記中間支持体を上記固定支持体に対し光軸方向に駆動する駆動部と、上記駆動部の駆動を制御する駆動制御部とを備え、上記駆動制御部は、光軸に垂直な方向における上記光学部の変位検出を行わないノンフィードバック制御により上記駆動部による手振れ補正のための駆動を制御する一方、上記変位検出部から得られる変位検出結果に基づくフィードバック制御により上記駆動部によるオートフォーカスのための駆動を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、ＯＩＳ可動部を軽量化してＯＩＳ性能を高めるとともに、ＯＩＳ方向の変位検出手段を設けることによる配線の煩わしさを解消し、かつ、ＡＦ駆動を高速化することが可能な光学的手振れ補正用カメラモジュールを提供する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態１に係るカメラモジュールの概略構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すカメラモジュールのＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】図２に示すカメラモジュールのＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】図１に示すカメラモジュールのＯＩＳ用コイルとマグネットとの構成を示す要部斜視図である。
【図５】図１に示すカメラモジュールのＡＦ用コイルとマグネットとの構成を示す要部斜視図である。
【図６】図１に示すカメラモジュールの制御ブロック図の一例である。
【図７】本発明の実施形態２に係るカメラモジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図８】図７に示すカメラモジュールのＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図９】図７に示すカメラモジュールのＯＩＳ用コイルとマグネットとの構成を示す要部斜視図である。
【図１０】図７に示すカメラモジュールのサスペンションワイヤおよびダンパー材の構成の一例を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係るカメラモジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図１２】図１１に示すカメラモジュールのＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図１３】従来のカメラモジュールの振動モデルを模式的に表した図である。
【図１４】従来のカメラモジュールにおける撮像レンズの変位に関するボード線図の一例である。
【図１５】従来のカメラモジュールにおける撮像レンズの変位に関するボード線図の他の例である。
【図１６】従来の他のカメラモジュールの振動モデルを模式的に表した図である。
【図１７】従来の他のカメラモジュールにおける撮像レンズの変位に関するボード線図の一例である。
【図１８】従来の他のカメラモジュールにおける撮像レンズの変位に関するボード線図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３１】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１に係るカメラモジュール１００について、図１〜図６に基づいて説明する。
【００３２】
（カメラモジュールの構成）
図１は、カメラモジュール１００の概略構成を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係るカメラモジュール１００は、オートフォーカス機能および手振れ補正機能付きのカメラモジュールである。
【００３３】
図１に示すように、カメラモジュール１００は、複数の撮像レンズを含む光学部３と、光学部３を光軸方向および光軸に垂直な方向に駆動するために光学部３の外側に配置された光学部駆動装置５と、光学部３を経由した光を撮像する撮像部８とを備えている。光学部駆動装置５と、撮像部８とは撮像レンズの光軸方向に積層されている。
【００３４】
なお、以下では、便宜上、光学部３側（被写体側）を上方、撮像部８側を下方として説明するが、これは使用時における上下方向を規定するものではなく、例えば、上下が逆であってもよい。
【００３５】
まず、図２、図３、および図６に基づき、カメラモジュール１００の全体構造について説明する。図２は、カメラモジュール１００の概略構成を模式的に示す断面図であり、図１に示すカメラモジュール１００のＡ−Ａ線矢視断面図である。図３は、カメラモジュール１００の概略構成を模式的に示す断面図であり、図２に示すカメラモジュール１００のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図２には、撮像レンズ１の光軸の位置を破線で示す。また、図６は、図１に示すカメラモジュール１００の制御ブロック図の一例である。
【００３６】
（光学部）
光学部３は、複数（図２では４枚）の撮像レンズ１と、複数の撮像レンズ１を内側に保持するシリンダ形状のレンズバレル２とを備える。
【００３７】
光学部３は、被写体像を形成する撮像光学系であり、外部からの光を複数の撮像レンズ１を介して撮像部８の撮像素子６へ導く。撮像レンズ１の光軸は、レンズバレル２の軸心と一致している。光学部３は、撮像部８の撮像素子６に対して光軸方向および光軸に垂直で互いに直交する２軸の方向に変位可能に、支持されている。
【００３８】
（光学部駆動装置５）
光学部駆動装置５は、図２および図３に示すように、レンズホルダ４、中間支持体１０、固定支持体１２、ベース部材１３（役割としては固定支持体１２の一部）、レンズホルダ４と中間支持体１０とを連結するサスペンションワイヤ（第１支持部）９、中間支持体１０と固定支持体１２とを連結するＡＦ用バネ（第２支持部）１１ａ、中間支持体１０とベース部材１３とを連結するＡＦ用バネ（第２支持部）１１ｂ、ＯＩＳ用コイル１４（ＯＩＳ用駆動部３８、図６参照）、マグネット１５（ＯＩＳ用駆動部３８、図６参照）、ＡＦ用コイル１６（ＡＦ用駆動部３７、図６参照）、マグネット１７（ＡＦ用駆動部３７、図６参照）、およびフォトリフレクタ１９（ＡＦ変位検出部３１、図６参照）を備えている。また光学部駆動装置５は、図６に示すように、駆動ドライバ部３０、ＡＦ変位検出部（変位検出部）３１（フォトリフレクタ１９）、ＡＦ用制御部３２、記憶部３３、手振れ検出部３４、ＯＩＳ用制御部３５、記憶部３６、ＡＦ用駆動部（駆動部）３７（ＡＦ用コイル１６およびマグネット１７）、およびＯＩＳ用駆動部（駆動部）３８（ＯＩＳ用コイル１４およびマグネット１５）を備えている。
【００３９】
図２および図３に示すように、レンズホルダ４は、レンズバレル２を内側に保持し、光学部３と一体となって駆動される。レンズホルダ４に対してレンズバレル２を固定する位置は、あらかじめ治具等により高さを調整して決められている。
【００４０】
レンズホルダ４の上端部（被写体側の端部）には正方形状のフランジ部４ａが形成されており、フランジ部４ａの４つのコーナー部にそれぞれ、サスペンションワイヤ９の一端が固定されている。各サスペンションワイヤ９の他端は、中間支持体１０に固定されている。
【００４１】
サスペンションワイヤ９は、金属等からなる細い棒状の部材である。サスペンションワイヤ９はワイヤ軸（長手方向）に垂直な方向には容易に撓む（曲がる）が、ワイヤ軸に沿った長手方向のバネ定数は高く、長手方向の伸び縮みはほとんど無視できる。
【００４２】
光軸に平行に配置された４つのサスペンションワイヤ９によってレンズホルダ４を支持することにより、光学部３は中間支持体１０に対して光軸に垂直な２軸の方向に変位可能となる。また、ＯＩＳ駆動力を働かせない場合、光学部３は、４つのサスペンションワイヤ９の弾性力によって、光軸に垂直な平面における所定の位置に保持される。
【００４３】
中間支持体１０は、上下が開口した中空の、四角形状の部材であり、光学部３およびレンズホルダ４を取り囲むように配置されている。中間支持体１０の下端には、中空の内側に突出する支持部１０ａが形成されている。各サスペンションワイヤ９の一端は、レンズホルダ４のフランジ部４ａに固定され、各サスペンションワイヤ９の他端は、中間支持体１０の支持部１０ａに固定されている。
【００４４】
また、中間支持体１０は、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂによって固定支持体１２およびベース部材１３に対して光軸方向に変位可能に支持されている。
【００４５】
ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂは、既存のＡＦカメラモジュールで広く用いられている、渦巻き状の板バネのアーム部によって内側と外側とが接続された金属製（導体）のバネである。ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂは、中間支持体１０を取り囲むように、それぞれ中間支持体１０の上部と下部とに所定の間隔を空けて対で配置されている。
【００４６】
対のＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂのうち、上方に配置されたＡＦ用バネ１１ａの内側端部は、中間支持体１０の上部に固定され、上方に配置されたＡＦ用バネ１１ａの外側端部は、固定支持体１２に固定されている。下方に配置されたＡＦ用バネ１１ｂの内側端部は、中間支持体１０の下部に固定され、下方に配置されたＡＦ用バネ１１ｂの外側端部は、ベース部材１３に固定されている。
【００４７】
ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂは、中間支持体１０に下向きの力を与え、後述するＡＦ用コイル１６に電流を流さない状態において中間支持体１０の下端がベース部材１３の一部の面に当接するように作用する。ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂのような、アーム部を有する板バネ支持構造は、後述するＡＦ可動部の上下のスペースに効率的に配置できるため、カメラモジュールの小型化、特に薄型化に有効である。
【００４８】
ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂは、中間支持体１０を光軸方向にのみ変位可能に支持するために、光軸方向のバネ定数に比べて、光軸に垂直な方向のバネ定数が格段に大きくなるよう構成されている。そのため、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂに支持された中間支持体１０は、チルトしにくい。
【００４９】
なお、光軸に垂直な方向のバネ定数を大きくするためには、板バネのアーム部の厚さ（光軸方向の寸法）および幅を大きく、長さを短くすればよいが、単純にこれら全てを行うと光軸方向のバネ定数も大きくなり、ＡＦの特性にも影響を及ぼす。
【００５０】
ＡＦ特性に影響を与えないよう光軸に垂直な方向のバネ定数を大きくするためには、バネの幅の１乗、厚さの３乗でバネ定数に対して効くことを利用することが望ましい。具体的には、アーム部の光軸方向の寸法を小さく（厚さを薄く）、かつ、アーム部の光軸に垂直な平面における幅を大きくするよう、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂを構成すればよい。そうすることで、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂの光軸方向のバネ定数を無用に大きくすることなく、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂの横方向（光軸と垂直な方向）のバネ定数を高めることができ、後述するＡＦ可動部のチルトを低減することができる。
【００５１】
固定支持体１２は、例えば金属製のケースからなり、図１〜図３に示すように、中間支持体１０の四方を囲む矩形の箱の形状をしている。本実施形態では、後述するＡＦ可動部にマグネット１５（永久磁石）が配置されているため、固定支持体１２に用いる金属製のケースは非磁性体が望ましい。上記金属製のケースに磁性体を用いるとしても、マグネット１５との間に働く磁力は十分に小さいことが望ましい。但し、固定支持体１２は金属製のケースのみを意図するものではなく、金属製のケースと一体に設けられた樹脂等の保持部材（図示せず）を備えていてもよい。ＡＦ用バネ１１ａは、上記保持部材に接続した方が電気的には独立できる。
【００５２】
固定支持体１２の、光学部３の上方に対応する位置には、開口部１２ａが設けられている。ＡＦ用バネ１１ａの外側端部は、固定支持体１２の内側に固定されている。固定支持体１２の下部は、ベース部材１３の上部に固定されている。
【００５３】
ベース部材１３は、固定支持体１２の下方に配置される矩形の部材であり、底面側に、ベース部材１３の底面中央部分に上下方向に貫通した開口部１３ａを有する凹部１３ｂを備えている。凹部１３ｂには、開口部１３ａを塞ぐようにＩＲカットフィルタ１８が設けられている。
【００５４】
ベース部材１３とＩＲカットフィルタ１８とにより、ベース部材１３は、撮像素子６を覆うセンサカバーの役割も兼ねる。本実施形態では、ＩＲカットフィルタ１８は、リッドガラスからなるが、これに限らない。
【００５５】
また、ベース部材１３は、底面側における凹部１３ｂの外側の一部に、下方に突出する突起１３ｃを備える。ベース部材１３の突起１３ｃを撮像素子６の上面に当接させてカメラモジュール１００を組み立てることにより、光軸方向における撮像素子６に対する光学部３（すなわち撮像レンズ１）の位置決めを高精度で行うことが可能になる。その結果、光学部３の撮像素子６に対する組立後のチルトを低減することができる。
【００５６】
また、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂのうち下方に配置されたＡＦ用バネ１１ｂの外側端部は、ベース部材１３に固定されている。
【００５７】
（ＯＩＳ用駆動部３８）
次に、ＯＩＳ用駆動部３８について説明する。ＯＩＳ用駆動部３８は、光学部３を光軸に垂直な方向に変位させる。ＯＩＳ用駆動部３８は、平面コイルであるＯＩＳ用コイル１４（第１コイル）と、マグネット１５（ＯＩＳ用マグネット）とを備える。
【００５８】
ＯＩＳ用コイル１４は、レンズホルダ４の外側側面に、具体的にはレンズホルダ４の外側の四方の各側面に、各面２個ずつ配置され、固定されている。各ＯＩＳ用コイル１４は、コイルの軸がレンズホルダ４の側面に垂直になるように配置されている。また、各ＯＩＳ用コイル１４に対向するように、中間支持体１０にはマグネット１５が配置され、固定されている。ＯＩＳ用コイル１４に電流を流すことにより、ＯＩＳ用コイル１４とマグネット１５との間で生じる電磁力がレンズホルダ４に作用し、レンズホルダ４（および光学部３）を光軸に垂直な方向に駆動する（変位させる）ことができる。なお、レンズホルダ４の１つの側面に配置された２つのＯＩＳ用コイル１４は、光学部３を挟んで、レンズホルダ４の反対側の側面に配置された２つのＯＩＳ用コイル１４とセットとなり、光軸に垂直な第１方向（光軸と当該ＯＩＳ用コイル１４の軸とに垂直な方向）に力を加える。また、残りの４つのＯＩＳ用コイル１４のセットは、光軸に垂直な第２方向（光軸と第１方向とに垂直な方向）に力を加える。
【００５９】
第１方向に駆動するための４つのＯＩＳ用コイル１４は互いに直列接続されており、その両端が２本のサスペンションワイヤ９の一端にそれぞれ接続される。第２方向に駆動するための４つのＯＩＳ用コイル１４も同様で、互いに直列接続されており、その両端が残り２本のサスペンションワイヤ９の一端にそれぞれ接続される。サスペンションワイヤ９の他端を下側のＡＦ用バネ１１ｂに接続し、接続されたＡＦ用バネ１１ｂの各部を電気的に独立させることで、固定支持体１２からＯＩＳ用コイル１４までの通電が確保できる。ＡＦ用バネ１１ｂの接続部を電気的に独立させるためには、アーム部を４本とし、それぞれを分離独立させるとよい。
【００６０】
ＯＩＳ用コイル１４は、図４に示すように、略小判型（光軸方向に縦長）のドーナツ状に巻かれており、１つのマグネット１５に対し、２つ並んで配置されている。
【００６１】
図４は、カメラモジュール１００のＯＩＳ用コイル１４とマグネット１５との構成を示す要部斜視図である。
【００６２】
ＯＩＳ用コイル１４の縦方向の２つの巻き線部（巻き線が光軸方向に沿った箇所）のうち、１つの巻き線部１４ａは、マグネット１５に対向して磁束の中に配置され、他方の巻き線部１４ｂは、マグネット１５に対向せず、ほぼ磁束が通らない位置に配置されている。ＯＩＳ用コイル１４の巻き線部１４ａは、同じ磁極に対向しているので、各巻き線部１４ａに同じ方向に電流が流れると、各ＯＩＳ用コイル１４は、同じ方向に力を受ける。その結果、レンズホルダ４および光学部３が、各ＯＩＳ用コイル１４と一体となって横方向（光軸およびＯＩＳ用コイル１４の軸に垂直な方向）に駆動される（変位させられる）。
【００６３】
ＯＩＳ用駆動部３８によって駆動されるＯＩＳ可動部は、光学部３と、レンズホルダ４と、ＯＩＳ用コイル１４とを含む。本実施形態のＯＩＳ可動部は、中間支持体１０等を含まないため、軽量化が可能である。さらに、本実施形態では、ＯＩＳ可動部をノンフィードバック制御とする。そのため、フィードバック制御を行うためのＯＩＳ変位検出部を備えていない。その結果、ＯＩＳ可動部の変位検出に必要な電気的配線が不要となり、配線の煩わしさが解消される。なお、ＯＩＳ可動部のノンフィードバック制御について詳しくは後述する。
【００６４】
（ＡＦ用駆動部３７）
次に、ＡＦ用駆動部３７について説明する。ＡＦ用駆動部３７は、光学部３およびそれを支持する中間支持体１０を光軸方向に変位させる。ＡＦ用駆動部３７は、ＡＦ用コイル１６（第２コイル）と、マグネット１７（ＡＦ用マグネット）とを備える。本実施形態では、マグネット１７（ＡＦ用マグネット）を、ＯＩＳ用兼ＡＦ用マグネットとして、マグネット１５（ＯＩＳ用マグネット）と共用とする。すなわち、マグネット１５をマグネット１７として使用する。ＯＩＳ用とＡＦ用でそれぞれ別個にマグネットを設けてもよいが、共用とすることで部品点数の削減、組立作業の軽減、ひいては低コスト化が実現できる。
【００６５】
ＡＦ用コイル１６は、固定支持体１２の内側側面に配置され、固定されている。ＡＦ用コイル１６は、中間支持体１０を囲むように中間支持体１０からは離間して巻き回されており、ＡＦ用コイル１６の軸は、光軸に一致している。また、ＡＦ用コイル１６に対向するように、中間支持体１０にはマグネット１７が配置され、固定されている。上記のように、マグネット１７はマグネット１５と共用であり、例えばその内側面（ＯＩＳ用コイル１４に対向する側）がＮ極だとすると、外側面（ＡＦ用コイル１６に対向する側）はＳ極となる。ＡＦ用コイル１６に電流を流すことにより、ＡＦ用コイル１６とマグネット１７との間で生じる電磁力が中間支持体１０に作用する。その結果、中間支持体１０および中間支持体１０に対してサスペンションワイヤ９で連結されたレンズホルダ４（および光学部３）を、一体的に光軸方向に駆動する（変位させる）ことができる。
【００６６】
図５は、カメラモジュール１００のＡＦ用コイル１６とマグネット１７との構成を示す要部斜視図である。ＡＦ用コイル１６は、図５には図示しない固定支持体１２の内側面に四角形に巻き回されている。四角形に巻き回されたＡＦ用コイル１６の各側面に対向するように、その内側にマグネット１７が配置されている。マグネット１７は、それぞれ同じ極性の磁極が外側に向くように（同じ極性の磁極がＡＦ用コイル１６に対向するように）、配置されている。ＡＦ用コイル１６に電流を流すと、マグネット１７に対向する４辺の巻き線が同じ方向に力を受け、その反作用でマグネット１７が同じ方向に力を受け、中間支持体１０（および光学部３等）がマグネット１７と一体となって光軸方向に駆動される（変位させられる）。
【００６７】
ＡＦ用駆動部３７によって駆動されるＡＦ可動部は、ＯＩＳ可動部に加えて、中間支持体１０と、マグネット１７とを含む。そのため、例えば、特許文献１に記載されているカメラモジュールが有する構成、すなわち、ＡＦ可動部に中間支持体１０と、マグネット１７とを含まない構成と比較すると、ＡＦ可動部の質量は重くなる。重くなるＡＦ可動部の質量に対しては、中間支持体１０の外側の広い空間を利用し、大きな巻き数のＡＦ用コイル１６を配置することで、ＡＦ駆動のための十分な駆動力を確保することができる。
【００６８】
しかし、ＡＦ可動部の重量が重くなることで、上記従来の構成を持つカメラモジュールと同等の強さのＡＦバネでＡＦ可動部を支持するとパルス駆動時の応答のオーバーシュートが大きくなる。
【００６９】
この問題を解決するため、本実施形態ではＡＦ可動部の変位を検出するためのＡＦ変位検出部３１（変位検出手段）を設け、フィードバック制御を行う。上述したように、本実施形態では、ＡＦ変位検出部３１として、固定支持体１２にフォトリフレクタ１９を備えている。
【００７０】
図２に示すように、フォトリフレクタ１９は、マグネット１７と中間支持体１０との境界位置近傍に設置されている。中間支持体１０とマグネット１７とでは反射率が異なるため、上記位置にフォトリフレクタ１９を設置することによってその境界位置を検出しやすくなる。なお、ＡＦ可動部のフィードバック制御について詳しくは後述する。
【００７１】
なお、ＡＦ変位検出部３１はフォトリフレクタ１９に限定される訳ではなく、例えば、マグネット１７がＡＦ可動部側に配置される場合には、固定部側にホール素子を配置してもかまわない。ＡＦ変位検出部３１を固定部側に配置することで、可動部および固定部間を連結する配線が不要となり、半田付け作業等を伴う配線作業の煩わしさが緩和される。
【００７２】
また、ＯＩＳ用駆動部３８およびＡＦ用駆動部３７について、ＯＩＳ用コイル１４、マグネット１５（１７）、およびＡＦ用コイル１６を可動部側に固定するか、固定部側に固定するかの組み合わせは自由に設定できる。例えば、ＯＩＳ用コイル１４、マグネット１５（１７）、およびＡＦ用コイル１６を入れ替えた構成を用いることもできる。具体的には、マグネット１５（１７）を共用せず、ＡＦ可動部（中間支持体１０）側にＡＦ用コイル１６を配置し、固定支持体１２側にマグネット１７を配置してもかまわない。ただし、この場合には、ＡＦ用コイル１６への通電のため、固定部および可動部間の通電に２本の配線の追加が必要になる。ＡＦ変位検出部３１は固定部側に配置したままでもかまわないが、固定部側にマグネット１７が配置されているため、ホール素子は使えない。したがって、この場合、フォトリフレクタ１９のような光学的なＡＦ可動部の変位検出が望ましい。
【００７３】
駆動ドライバ部３０は、図６に示すように、ＡＦ用制御部３２からのＡＦ用駆動信号により、ＡＦ用駆動部３７を駆動させる。また、駆動ドライバ部３０は、ＯＩＳ用制御部３５からのＯＩＳ駆動信号により、ＯＩＳ用駆動部３８を駆動させる。
【００７４】
ＡＦ変位検出部３１は、固定支持体１２に対する、光軸方向への中間支持体１０の変位を検出し、固定支持体１２に対する、光軸方向への中間支持体１０の変位量を示す変位情報として、変位検出信号を、ＡＦ用制御部３２に出力する。本実施形態では、ＡＦ変位検出部３１として、固定支持体１２にフォトリフレクタ１９を備えている。
【００７５】
手振れ検出部３４は、カメラモジュール１００の振れ量（姿勢変化、言い換えれば、光学部３の振れ量）を手振れ角度情報として検出し、ＯＩＳ用制御部３５に手振れ検出信号を出力する。手振れ検出部３４としては、例えばジャイロセンサを用いることができる。
【００７６】
記憶部３３は、撮像レンズ１の無限遠側からマクロ側までのフルストロークにより変化する変位検出信号に対応する位置情報を示すデジタルのコードナンバーに対する電圧を記憶している。具体的には、例えば、０Ｖ〜Ｐ１Ｖ（Ｐ１Ｖは任意の電圧値を示す、一例としてＰ１Ｖ＝３Ｖ）までの電圧が、例えば１０２４分割され、コードナンバー（アドレス）に対応付けられて記憶されている。
【００７７】
記憶部３６には、手振れ検出信号に基づき、後述するＯＩＳ可動部を目標位置まで駆動させるための関係式が記憶されている。上記関係式は、撮像レンズ１のストロークの範囲によって、算出する関係式（係数）が異なる可能性があるため、いくつかのゾーンごとに関係式を設定するのが望ましい。記憶部３６は、例えば、撮像レンズ１のストロークの範囲を無限遠側、中間ゾーン、マクロ側の３つ程度に分割し、各ゾーンにおいて、手振れ検出部３４から検出される角度情報に対応して、後述するＯＩＳ可動部に流す電流を算出する関係式が記憶されていてもよい。また、記憶部３６は、関係式のかわりに、手振れ検出信号に対応づけられたＯＩＳ可動部を目標位置まで駆動させるための電圧を示すキャリブレーションテーブルが記憶されていてもよい。
【００７８】
ＡＦ用制御部３２（駆動制御部）は、ＡＦ変位検出部３１から得られる変位情報（変位検出結果）を目標値と繰り返し比較するフィードバック制御により、ＡＦ用駆動部３７を制御する。
【００７９】
具体的には、ＡＦ用制御部３２は、ＡＦ変位検出部３１からの変位検出信号、記憶部３３、および目標位置情報コマンドに基づき、フィードバック制御により、後述するＡＦ可動部を目標位置まで駆動させるＡＦ用駆動信号を駆動ドライバ部３０に出力する。ＡＦ用駆動部３７は、オートフォーカスのために、ＡＦ用駆動信号に基づく駆動ドライバ部３０の出力に基づいて、中間支持体１０を変位させる。また、このとき、中間支持体１０は、ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂに支持された状態で、固定支持体１２に対し光軸方向に変位される。
【００８０】
ＯＩＳ用制御部３５（駆動制御部）は、光軸に垂直な方向における光学部３の変位検出を行わないノンフィードバック制御によりＯＩＳ用駆動部３８を制御する。ＯＩＳ用制御部３５は、光軸に垂直な方向における光学部３の変位検出を行わないことで、光軸に垂直な方向における光学部３の実際に変位された位置と目標の位置との比較を行わない。
【００８１】
具体的には、ＯＩＳ用制御部３５は、手振れ検出部３４からの手振れ検出信号および記憶部３６に基づき、ノンフィードバック制御により、後述するＯＩＳ可動部を目標位置まで駆動させるＯＩＳ用駆動信号を駆動ドライバ部３０に出力する。ＯＩＳ用駆動部３８は、手振れ補正のために、ＯＩＳ用駆動信号に基づく駆動ドライバ部３０の出力に基づいて、光学部３を変位させる。また、このとき、光学部３は、ＯＩＳ用駆動部３８により、サスペンションワイヤ９によって支持された状態で、中間支持体１０に対し光軸に垂直かつ互いに直交する２軸の方向（２次元方向）に変位される。
【００８２】
これら駆動ドライバ部３０、ＡＦ用制御部３２、記憶部３３、手振れ検出部３４、ＯＩＳ用制御部３５、および記憶部３６は、例えば基板７に搭載される。なお、記憶部３３および記憶部３６は、ＡＦ変位検出部３１および手振れ検出部３４内のメモリを使用するものであってもよく、また、ＡＦ用制御部３２、ＯＩＳ用制御部３５、または駆動ドライバ部３０のＩＣ（集積回路）内に設けられたメモリを使用するものであってもよい。さらに、例えば携帯電話本体等、カメラモジュール１００が搭載された電子機器に搭載されているメモリを使用するものであってもよい。同様に、本実施形態では、手振れ検出部３４は、カメラモジュール１００に備えられているが、これに限定されない。手振れ検出部３４は、例えば携帯電話本体等、カメラモジュール１００が搭載された電子機器に搭載されているジャイロセンサを利用するものであってもよい。
【００８３】
（撮像部８）
撮像部８は、基板７と、基板７上に搭載された撮像素子６とを備える。撮像素子６は、光学部３を経由して到達した光を受光して光電変換を行い、撮像素子６上に結像された被写体像を得る。基板７の上面とベース部材１３の下面とは接着剤によって固定される。ここで、撮像素子６をベース部材１３の突起１３ｃに当接させるために、基板７とベース部材１３との間には僅かな隙間が設けられており、接着剤をこの隙間に充填することによりベース部材１３と基板７との接着を行う。
【００８４】
（ＯＩＳ機能およびＡＦ機能）
以上の構成により、光学部駆動装置５は、電磁力によって、光学部３を光軸方向および光軸に垂直な２軸の、計３軸の方向に駆動することができる。撮像部８の撮像素子６に対して光学部３を３軸駆動することで、オートフォーカス（ＡＦ）機能と光学的手振れ補正（ＯＩＳ）機能の両方を実現する。
【００８５】
ＡＦ機能については、撮像レンズ１の無限遠端からマクロ端までの間で、光学部３を撮像素子６に対して上下動させる（すなわち複数の撮像レンズ１を撮像素子６に対して光軸方向に変位させる）ことで実現する。なお、撮像レンズ１の無限遠端とは、無限遠にある被写体に対して合焦する位置を意味し、撮像レンズ１のマクロ端とは、所望のマクロ距離（例えば１０ｃｍ）にある被写体に対して合焦する位置を意味する。
【００８６】
ＯＩＳ機能については、手振れの量および方向に応じて、光学部３を撮像素子６に対して光軸に垂直な方向に動かす（すなわち複数の撮像レンズ１を撮像素子６に対して光軸に垂直な方向に相対変位させる）ことで実現する。
【００８７】
（ＡＦ用駆動部３７のフィードバック制御）
次に、ＡＦ用駆動部３７のフィードバック制御について、図６に基づいて説明する。
【００８８】
ＡＦ用制御部３２は、レンズ位置比較部３２ａおよびＡＦ用駆動信号出力部３２ｂを有する。レンズ位置比較部３２ａは、ＡＦ変位検出部３１から出力される変位検出信号に基づくＡＦ可動部の実際の位置に対応する電圧と、目標位置コマンドからのコードナンバーに対応する記憶部３３に記憶されたＡＦ可動部の目標位置の電圧とを比較する。ＡＦ可動部の実際の位置を示す電圧と、ＡＦ可動部の目標位置の電圧とに誤差がある場合、レンズ位置比較部３２ａは、誤差を減らす様にＡＦ可動部を駆動させる信号をＡＦ用駆動信号出力部３２ｂに出力する。ＡＦ用駆動信号出力部３２ｂは上記信号を受信すると、駆動ドライバ部３０に上記信号に基づくＡＦ用駆動信号を出力する。駆動ドライバ部３０は、ＡＦ用駆動信号を受信すると、ＡＦ用駆動信号に基づく電流をＡＦ用コイル１６に流す。これにより、ＡＦ用コイル１６とマグネット１７との間で生じる電磁力により、中間支持体１０（ＡＦ可動部）を、固定支持体１２に対し光軸方向に駆動する（変位させる）。中間支持体１０を、固定支持体１２に対し光軸方向に変位させると、ＡＦ変位検出部３１から出力される変位検出信号も変化する。このため、新たに検出された変位検出信号に基づく新たなＡＦ可動部の位置に対応する電圧とＡＦ可動部の目標位置の電圧との比較が再度行われる。上記比較は、実際のＡＦ可動部の位置に対応する電圧とＡＦ可動部の目標位置の電圧とが一致するまで繰り返される。なお、レンズ位置比較部３２ａにおける比較は電圧に限らない。例えば、電圧に対応付けられたコード（アドレス）を直接比較するものであってもよい。また、ＡＦ変位検出部３１は、例えばホール素子のような変位検出素子を用いてもよい。また、ホール素子の代わりに、ＭＲ（magneto-resistive）素子やＧＭＲ（Giant Magneto-Resistance）等の磁気抵抗素子を用いてもかまわない。必要な検出感度やコストを懸案して、自由に選択することができる。
【００８９】
本実施形態のように、ＡＦ可動部がＡＦ用バネ１１ａ・１１ｂで支持された構造では、ノンフィードバック制御で目標位置まで駆動しようとパルス電流を加えた場合、目標位置を通り過ぎたとしてもずれを検出できないため、振動理論に基づいてオーバーシュートが発生する。その結果、過渡振動が発生するため、目標位置に収束するまでに多くの時間を要する。ＡＦ可動部をフィードバック制御にすることで、ＡＦ可動部の目標位置とのずれを検出し、ずれをなくすように制御できるので、ＡＦ可動部を細かく動かして合焦位置を探す必要がなくなり、過渡振動がほとんど生じず、ＡＦ高速化が可能となる。
【００９０】
（ＯＩＳ用駆動部３８のノンフィードバック制御）
次に、ＯＩＳ用駆動部３８のノンフィードバック制御について、図６に基づいて説明する。ＯＩＳ可動部の駆動は、変位検出素子を利用せず、実際のＯＩＳ可動部の位置をフィードバックしないノンフィードバック制御を行う。
【００９１】
ＯＩＳ用制御部３５は、ＯＩＳ用駆動信号出力部３５ａを有する。ＯＩＳ用駆動信号出力部３５ａは、手振れ検出部３４から出力される手振れ検出信号、例えば２次元方向の手振れ角度情報に基づき、ＯＩＳ可動部を目標の位置まで駆動させるＯＩＳ用駆動信号を駆動ドライバ部３０に出力する。駆動ドライバ部３０は、ＯＩＳ用駆動信号を受信すると、ＯＩＳ用駆動信号に基づく電流を、ＯＩＳ用コイル１４に流す。これにより、ＯＩＳ用コイル１４とマグネット１５との間で生じる電磁力により、レンズホルダ４（および光学部３）を光軸に垂直な方向に駆動する（変位させる）。
【００９２】
なお、ノンフィードバック制御の場合は、変位検出素子がないので、手振れ検出信号に基づいてＯＩＳ可動部が駆動されるものの、ＯＩＳ可動部が目標通りに動いたかどうか検証できない。
【００９３】
そこで、本実施形態では、ＯＩＳ可動部の駆動後の位置とＯＩＳ可動部の目標位置とのずれを最小にするため、例えば、工場出荷時等に、手振れの角度情報に対して、個体ごとに最適条件を算出し、例えばどのコイルにどれだけの電流をどう流せば、手振れを補正できるか等の情報を記憶部３６に記憶させるキャリブレーションを行う。
【００９４】
具体的には、前述したように、記憶部３６に、手振れの角度情報を示す手振れ検出信号に対し、後述するＯＩＳ可動部を目標位置まで駆動させるための関係式あるいはキャリブレーションテーブルが記憶されている。
【００９５】
ＯＩＳ用駆動信号出力部３５ａは、手振れ検出部３４から手振れ検出信号が入力されると、記憶部３６に記憶された関係式を用いてＯＩＳ可動部を目標位置まで駆動させるための電圧を算出し、該電圧を出力するためのＯＩＳ用駆動信号を、駆動ドライバ部３０に出力する。
【００９６】
あるいは、ＯＩＳ用駆動信号出力部３５ａは、手振れ検出部３４から手振れ検出信号が入力されると、記憶部３６に記憶されたキャリブレーションテーブルから、ＯＩＳ可動部を目標位置まで駆動させるための電圧を読み出し、該電圧を出力するためのＯＩＳ用駆動信号を、駆動ドライバ部３０に出力する。
【００９７】
このようなキャリブレーションを行うことで、ノンフィードバック制御による性能の劣化を最小限にすることができる。
【００９８】
ここで、ＯＩＳ可動部をノンフィードバック制御とすることで、ＯＩＳ可動部の変位検出に必要な電気的配線が不要となり、配線の煩わしさが解消される理由について、下記に詳しく説明する。
【００９９】
例えば、ＯＩＳ可動部がＡＦ可動部に対して変位する構成を備えるカメラモジュールにおいて、ＯＩＳ可動部をフィードバック制御するためにＯＩＳ変位検出部を設ける場合と、本実施形態の構成とを比較した場合について説明する。
【０１００】
ＯＩＳ可動部がＡＦ可動部に対して変位する構成を備えるカメラモジュールにおいて、ＯＩＳ可動部をフィードバック制御するためにＯＩＳ変位検出部を設ける構成では、ＯＩＳ変位検出部をＯＩＳ可動部あるいはＡＦ可動部に設ける必要がある。そのため、可動部と固定部を電気的に連結するために膨大な配線数が必要になる。例えば、ホール素子を２方向の変位検出のために設けるとすると、変位検出だけで８本の配線数が必要となる。また、ＯＩＳ用コイル１４への通電のためにも２セットで計４本の配線の接続が必要であり、少なくとも通電のために１２本の配線が必要となる。ここで、通電手段としてＦＰＣを用いると、ＦＰＣのバネ力の影響を受けてしまう。また、通電手段として、サスペンションワイヤ９やＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂを用いると、少なくとも中間支持体１０と固定支持体１２の間に１２本の独立したバネが必要になる。さらに、可動部と固定部との連結を繰り返すと、それだけ半田付けの作業が増え、生産性が悪化する。本実施形態では、ＯＩＳ可動部のフィードバック制御、すなわちＯＩＳ変位検出をやめることで、これらの配線の煩わしさから解放される。さらに、本実施形態では、通電手段は上述したようにＯＩＳ用コイル１４のための４本だけでよい。その結果、４本のサスペンションワイヤ９およびＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂの４本のアーム部が有効利用できる。
【０１０１】
以上のような構成により、カメラモジュール１００が構成される。ただし、上記の構成に限定される訳ではない。本実施形態での説明は、コイルの形状や磁気回路の構造に対して、何ら限定を与えるものではなく、小型化、軽量化、または高推力化等のための新たなアイデアに対して制限を加えるものではない。
【０１０２】
本発明の主たる特徴における第１のポイントは、撮像レンズ１を含むＯＩＳ可動部を、光軸に垂直な方向に変位可能に支持し、ＯＩＳ可動部全体をＡＦ可動部に含め、さらにＡＦ可動部を光軸方向に変位可能に支持する点である。上記構成により、（１）ＯＩＳ可動部の質量を軽減し、（２）高速のＯＩＳ動作を可能にし、（３）自重による光軸シフトを補正するためにＯＩＳ可動部を電磁力によって支えるための補正電流を低減することができる。
【０１０３】
本発明の第２のポイントは、ＯＩＳ可動部を、ノンフィードバック制御とする点である。上記構成によりＯＩＳ可動部の変位検出のための配線や固定部および可動部間の通電手段が不要となる。
【０１０４】
本発明の第３のポイントは、ＡＦについてＡＦ変位検出部３１を設け、フィードバック制御を行う点である。上記構成により、本発明の第１のポイントにより、ＡＦ可動部がＯＩＳ可動部分重くなってしまった影響で、ＡＦの整定時間が長くなってしまうのを防ぐことができる。詳しくは、例えば、オーバーシュートが発生しようとしたときに、重量増加の影響で目標位置よりも変位量が大きくなってしまう。しかし、フィードバック制御を行うことで変位検出信号をフィードバックして、誤差を小さくするようにＡＦ可動部の変位量を制御することができる。そのため、オーバーシュート量が軽減され、短時間で振動が収束するため、高速のＡＦ動作が可能となる。
【０１０５】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るカメラモジュール２００について、図７〜図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態は実施形態１と下記の点で異なっている。
【０１０７】
第１に、実施形態１では、マグネット１５（１７）として、光軸方向に分極面を有する通常のマグネットを使用し、ＡＦ変位検出部３１として、固定支持体１２にフォトリフレクタ１９を設けた。これに対し、本実施形態では、マグネット１５（１７）として、さらに光軸に垂直な方向に分極面を有し上下部分の磁極が異なる２極着磁マグネットを採用するとともに、該マグネット１５（１７）に対向してＡＦ変位検出部３１として、ＡＦ用コイル１６の中央部にホール素子２０を配置した。
【０１０８】
第２に、実施形態１では、ＯＩＳ用コイル１４を、マグネット１５（１７）に対向するように、レンズホルダ４の外側の四方の各側面に配置した。これに対し、本実施形態では、ＯＩＳ用コイル１４を、マグネット１５（１７）の底面に対向するように配置した。
【０１０９】
第３に、実施形態１では、ＯＩＳ用コイル１４の両端にそれぞれサスペンションワイヤ９を接続し、一方のサスペンションワイヤ９の他端（下端）を中間支持体１０の支持部１０ａに固定し、他方のサスペンションワイヤ９の他端（上端）をレンズホルダ４のフランジ部４ａに固定した。これに対し、本実施形態では、サスペンションワイヤ９の一端（下端）をレンズホルダ４の下端側に連結する一方、該サスペンションワイヤ９の他端（上端）を、ＡＦ用バネ１１ａを中間支持体１０よりも内側に突出させた延出部１１ｃと連結させた。上記構成により、ＡＦ駆動およびＯＩＳ駆動の効率的な駆動が可能となる。また、ＯＩＳ駆動時のＯＩＳ用コイル１４からの力のアンバランスを低減することができる。さらに、好適に落下耐性を確保することができる。詳しくは後述する。また、ＡＦ変位検出部３１にホール素子を用いることで、固定支持体１２に対する中間支持体１０の変位を磁気的に検出できるため、高精度で高信頼性の変位検出が可能となる。
【０１１０】
（カメラモジュール２００の構成）
カメラモジュール２００の構成において、本実施形態と実施形態１との相違点のうち、第１および第２の相違点について、主に図７〜図９を用いて説明する。図７は、カメラモジュール２００の概略構成を模式的に示す、図２に相当する断面図である。図８は、カメラモジュール２００の概略構成を模式的に示す断面図であり、図７に示すカメラモジュール２００のＣ−Ｃ線矢視断面図である。図９は、カメラモジュール２００のＡＦ用コイル１６とマグネット１７との構成を示す要部斜視図である。
【０１１１】
中間支持体１０に固定されたマグネット１５（１７）は、その上下部分で磁極が異なっている。詳しくは、カメラモジュール１００のマグネット１５（１７）は、Ｎ極とＳ極との組み合わせが１つの単極マグネットであるのに対し、カメラモジュール２００のマグネット１５（１７）は、Ｎ極とＳ極との組み合わせが２つあり、かつ、ひとつの面に向いている磁極がそれぞれ異なっている２極着磁マグネットである。マグネット１５（１７）に、２極着磁マグネットを用いることで、マグネット１５（１７）における、光軸に平行な側面側および光軸に垂直な底面側において、コイルの巻き線部の両側を利用できるため、効率的な駆動が可能となる。なお、本実施形態でも、マグネット１７（ＡＦ用マグネット）を、ＯＩＳ用兼ＡＦ用マグネットとして、マグネット１５（ＯＩＳ用マグネット）と共用とする。下記に具体的に説明する。
【０１１２】
（第１の相違点）
まず、本実施形態と実施形態１との相違点のうち、第１の相違点に関わるＡＦ駆動について、主に図７および図９を用いて説明する。
【０１１３】
ＡＦ用コイル１６は平面コイルであり、略小判型（光軸に垂直な方向に横長）のドーナツ状に巻かれている。ＡＦ用コイル１６は、横方向の巻き線部１６ａおよび巻き線部１６ｂを有する。ＡＦ用コイル１６は、図７に示すように、固定支持体１２にマグネット１７の側面に対向するように固定される。より詳しくは、図９に示すように、ＡＦ用コイル１６の横方向の１つの巻き線部１６ａがマグネット１７の上半分のＮ極と対向し、ＡＦ用コイル１６の横方向の他の巻き線部１６ｂはマグネット１７の下半分のＳ極と対向している。上記構成により、巻き線部１６ａおよび巻き線部１６ｂに逆向きに電流が流れ、それぞれに対向するマグネット１７の磁極も逆向きとなるため、ＡＦ用コイル１６に電流を流すことによって生じる巻き線部１６ａおよび巻き線部１６ｂへの力の方向は同一となる。このように、ＡＦ用コイル１６に電流を流すと、ＡＦ用コイル１６が力を受け、その反作用によってマグネット１７が光軸方向に力を受ける。その結果、ＡＦ可動部が駆動する。さらに、ＡＦ用コイル１６の中央部にはホール素子２０が固定されている。ホール素子２０は、マグネット１７の上下の磁極の境界付近に対向して配置されており、変位検出信号を用いてフィードバック制御を行うことにより、前述の通り、高速のＡＦ動作が可能となる。
【０１１４】
（第２の相違点）
次に、第２の相違点に関わるＯＩＳ駆動について、主に図８および図９を用いて説明する。図８に一部形状が示されているように、ＯＩＳ用コイル１４は平面コイルであり、略小判型のドーナツ状に巻かれている。ＯＩＳ用コイル１４は、レンズホルダ４にマグネット１５（ＡＦ用マグネットと共用）の底面に対向するように固定される。
【０１１５】
より詳しくは、図９に示すように、下半分のマグネット１５（１７）が、ＡＦ用コイル１６側にＳ極、中間支持体１０側にＮ極が配置されるとすると、ＯＩＳ用コイル１４の１方の巻き線部１４ａはマグネット１５（１７）のＡＦ用コイル１６側のＳ極と対向し、ＯＩＳ用コイル１４の他方の巻き線部１４ｂは中間支持体１０側のＮ極と対向している。また、ＯＩＳ用コイル１４は、レンズホルダ４の各辺に１つずつ設置されており、４つのＯＩＳ用コイル１４ののうち、向かい合う辺に設けられた２つがセットになっており、直列接続されている。
【０１１６】
上記構成により、巻き線部１４ａおよび巻き線部１４ｂに電流は逆向きに流れ、それぞれに対向するマグネット１５の磁極も逆向きとなるため、ＯＩＳ用コイル１４に電流を流すことによって生じる巻き線部１４ａおよび巻き線部１４ｂへの力の方向は同一となる。このように、ＯＩＳ用コイル１４に電流を流すと、ＯＩＳ可動部が駆動する。
【０１１７】
以上のように、マグネット１５（１７）に、２極着磁マグネットを用いることで、マグネット１５の側面側および底面側において、コイルの巻き線部の両側を活用することができるため、効率的な駆動が可能となる。
【０１１８】
さらに、ＯＩＳ用コイル１４がマグネット１５の底面に対向するように配置することにより、ＯＩＳ駆動時のマグネット１５とＯＩＳ用コイル１４との距離の変化を少なくすることができ、ＯＩＳ駆動時のＯＩＳ用コイル１４からの力のアンバランスを低減することができる。
【０１１９】
具体的には、例えば、カメラモジュール１００では、ＯＩＳ用コイル１４が、図３に示す左右および上下方向に配置されている。言い換えれば、ＯＩＳ用コイル１４は、図２において紙面左右方向および紙面に垂直方向に配置されている。上記ＯＩＳ用コイル１４に電流を流した時、仮に、図２において、紙面左右方向のＯＩＳ用コイル１４からの力により、ＯＩＳ可動部が紙面に垂直方向に駆動されたとすると、紙面に垂直方向に配置されたＯＩＳ用コイル１４とマグネット１５との距離は、一方が近づき、他方は離れる。ＯＩＳ用コイル１４とマグネット１５との距離が変化すると、ＯＩＳ用コイル１４に入る磁束が大きく変化する。より詳しくは、マグネット１５とＯＩＳ用コイル１４との距離が近づくと、ＯＩＳ用コイル１４が発生する推力が大きくなり、離れると、ＯＩＳ用コイル１４が発生する推力が小さくなる。このため、図２において、ＯＩＳ可動部が紙面に垂直方向に駆動された場合、紙面手前側に配置されているＯＩＳ用コイル１４から発生する推力と、紙面奥側に配置されているＯＩＳ用コイル１４から発生する推力とがアンバランスとなる。推力のアンバランスは回転モーメントを生じ、共振ピークが大きくなる等の弊害が生じる恐れがある。
【０１２０】
それに対し、カメラモジュール２００が有する構成の場合、例えば、ＯＩＳ可動部が図８において紙面に垂直方向または左右方向に駆動されても、マグネット１５とＯＩＳ用コイル１４との距離はほとんど変化しない。したがって、ＯＩＳ駆動時のマグネット１５とＯＩＳ用コイル１４との距離の変化を少なくすることができるので、ＯＩＳ駆動時のＯＩＳ用コイル１４からの力のアンバランスを低減することができる。
【０１２１】
（第３の相違点）
次に、第３の相違点について、主に図７および図１０用いて説明する。図１０は、カメラモジュール２００におけるサスペンションワイヤ９およびダンパー材２２の構成の一例を模式的に示す図である。
【０１２２】
サスペンションワイヤ９の下端はレンズホルダ４の下端側に連結され、サスペンションワイヤ９の上端側は、中間支持体１０よりも内側に延出したＡＦ用バネ１１ａの延出部１１ｃに半田２１によって連結されている。このように、導通可能な金属部品どうしを連結することにより、通電のための連結が容易となる。
【０１２３】
また、延出部１１ｃにバネ性（弾性）を持たせることにより、落下衝撃を受けた場合等にサスペンションワイヤ９が破損することを防止できる。具体的には、サスペンションワイヤ９が長手方向に応力を受けた場合、延出部１１ｃが撓むことでショックアブソーバーの役目を果たす。また、延出部１１ｃとサスペンションワイヤ９を連結している根元部にゲル等のダンパー材２２を塗布し、振動を減衰させることで、延出部１１ｃとサスペンションワイヤ９との共振を防止することができる。また、延出部１１ｃのバネ定数とサスペンションワイヤ９のバネ定数とを大きく異なるように設計することで、サスペンションワイヤ９の変形量を減らし、サスペンションワイヤ９の座屈や破断のリスクを軽減することができる。さらに、延出部１１ｃとともにサスペンションワイヤ９にもダンパー材２２塗布することでサスペンションワイヤ９の破断を防ぐことができる。
【０１２４】
また、カメラモジュール２００において、レンズホルダ４に設けられた４つのＯＩＳ用コイル１４は、上述したように、向かい合う辺に設けられた２つのＯＩＳ用コイル１４がセットになっており、それぞれ直列接続されている。ＯＩＳ用コイル１４は、それぞれ２つの端子を有し、１つの端子は上記直列接続に使用される。ここで、他方の端子はサスペンションワイヤ９の一端に連結し、サスペンションワイヤ９の他端を、延出部１１ｃに連結し、さらに、延出部１１ｃをそれぞれ電気的に独立させることで、ＯＩＳ用コイル１４から固定部まで通電手段を確保することができる。
【０１２５】
これら３つの相違点がすべてそろって実施形態２になる訳ではなく、それぞれの相違点を独立して採用しても構わない。これら相違点の組み合わせは設計の範囲で自由に選択できる。
【０１２６】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係るカメラモジュール３００について、図１１および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１２７】
図１１は、カメラモジュール３００の概略構成を模式的に示す、図２に相当する断面図である。図１２は、図１１のカメラモジュール３００の概略構成を模式的に示す断面図であり、図１１に示すカメラモジュール３００のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【０１２８】
本実施形態と実施形態２とが異なる点は、マグネット１５（１７）が、上下にＮ極とＳ極を配置した単極マグネットであり、ＯＩＳ用コイル１４の小判型ドーナツ状巻き線部の片側の巻き線部１４ａのみをマグネット１５（１７）に対向させた点である。上記構成により、マグネット１５（１７）の構成を簡略化し、単極マグネットを用いる場合であっても、ＡＦ用コイル１６を平面コイルとすることができる。
【０１２９】
詳しくは、マグネット１５（１７）に単極マグネットを用いることにより、２極着磁マグネットを用いる際の着磁の複雑さを省略することができ、また、極性の異なる界面で磁束の出ない不感帯が生じる等の不具合を回避することができる。また、マグネット１５（１７）は、上下の極性（磁気）が異なるので、ＡＦ変位検出部３１にホール素子２０を使用することができる。ホール素子は、フォトリフレクタと比較して温度特性がよく、また、検出に光を使用しないので漏れ光が撮像素子に入る心配がない。このため、高精度で高信頼性の変位検出が可能となる。
【０１３０】
以上の説明では、可動部をＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂやサスペンションワイヤ９等で支持する構成を示したが、これに限定される訳ではなく、ボール等でガイドすることにより低摩擦で摺動させる支持部を用いてもよい。支持部にボールを用いる場合、金属バネを用いないことでＯＩＳ用コイル１４への通電手段がなくなるが、通電手段としてＦＰＣ等を用いることできる。ＦＰＣを通電手段に用いるとその弾性力の影響を受けるが、本発明はＯＩＳ変位検出部を設けていないため、通電が必要となるのはＯＩＳ用コイル１４のみである。このため、必要なＦＰＣの数が少なく、ＯＩＳ変位検出を行う場合に通電手段にＦＰＣを用いる場合と比べると影響は小さい。
【０１３１】
なお、実施形態２・３では、ＡＦ変位検出部３１にホール素子２０を用いたが、ホール素子２０に代えて、実施形態１同様、フォトリフレクタ（１９）を用いても構わない。
【０１３２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るカメラモジュール（カメラモジュール１００・２００・３００）は、撮像レンズ（１）を有する光学部（３）と、上記撮像レンズの光軸と軸心が一致する撮像素子（６）を有する固定支持体（１２）と、上記固定支持体と上記光学部とは別に設けられる中間支持体（１０）と、上記光学部と上記中間支持体とを連結し、上記中間支持体に対して、上記光学部を上記光軸に垂直な方向に変位可能に支持する第１支持部（サスペンションワイヤ９）と、上記中間支持体と上記固定支持体とを連結し、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸方向に変位可能に支持する第２支持部（ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂ）と、上記固定支持体に対する上記中間支持体の光軸方向の変位を検出する変位検出部（ＡＦ変位検出部３１）と、手振れ補正（光学的手振れ補正）のために上記第１支持部により上記光学部を上記中間支持体に対し光軸に垂直な方向に駆動する一方、オートフォーカス（オートフォーカス機能）のために上記第２支持部により上記中間支持体を上記固定支持体に対し光軸方向に駆動する駆動部（ＡＦ用駆動部３７およびＯＩＳ用駆動部３８）と、上記駆動部の駆動を制御する駆動制御部（ＡＦ用制御部３２およびＯＩＳ用制御部３５）とを備え、上記駆動制御部は、光軸に垂直な方向における上記光学部の変位検出を行わないノンフィードバック制御により上記駆動部による手振れ補正のための駆動を制御する一方、上記変位検出部から得られる変位検出結果に基づくフィードバック制御により上記駆動部によるオートフォーカスのための駆動を制御する。
【０１３３】
上記構成によれば、上記第１支持部により、上記光学部と上記中間支持体とを連結し、上記中間支持体に対して、上記光学部を上記光軸に垂直な方向に変位可能に支持し、上記第２支持部により、上記中間支持体と上記固定支持体とを連結し、上記固定支持体に対して、上記中間支持体を光軸方向に変位可能に支持することで、中間支持体、第１支持部、および中間支持体に対して支持される光学部は、オートフォーカス（ＡＦ）機能のために光軸方向に変位されうる。また、光学部は、光学的手振れ補正（ＯＩＳ）のために光軸に垂直な方向に変位されうる。
【０１３４】
よって、光学的手振れ補正のために駆動されるＯＩＳ可動部は、光学部等の限られた部材を含み、中間支持体および第２支持部を含まない。それゆえ、光学的手振れ補正のために駆動されるＯＩＳ可動部を軽量化することができ、ＯＩＳ性能を高めることができる。また、ＯＩＳ可動部の自重による光軸シフトを補正するための補正電流を低減することができ、カメラモジュールの低消費電力化を図ることが可能となる。さらに、上記駆動部による手振れ補正のための光軸に垂直な方向（ＯＩＳ方向）の駆動を、駆動時の変位検出を行わないノンフィードバック制御としているため、ＯＩＳ変位検出のための配線や通電の必要がなくなるので、配線の煩わしさが解消する。また、上記駆動部によるオートフォーカスのための光軸方向（ＡＦ方向）への駆動については変位検出部を用いたフィードバック制御としているため、パルス駆動されたときの自由振動を抑制でき、ＡＦ制御の高速化が可能となる。
【０１３５】
本発明の態様２に係るカメラモジュール（カメラモジュール１００・２００・３００）は、上記態様１において、上記駆動部（ＡＦ用駆動部３７およびＯＩＳ用駆動部３８）は、永久磁石（マグネット１５およびマグネット１７）と、上記永久磁石との間で作用する電磁力によって、上記光学部（３）を駆動させる第１コイル（ＯＩＳ用コイル１４）と、上記永久磁石との間で作用する電磁力によって、上記中間支持体（１０）を駆動させる第２コイル（ＡＦ用コイル１６）とを備え、上記永久磁石は上記中間支持体に固定され、上記第１コイルは上記光学部に固定され、上記第２コイルは上記固定支持体（１２）に固定されていてもよい。
【０１３６】
上記の構成によれば、ＡＦのフィードバック制御に用いる変位検出部を固定支持体側に配置できるため、ＡＦのフィードバック制御に用いる変位検出のための配線が容易となる。
【０１３７】
本発明の態様３に係るカメラモジュール（カメラモジュール１００・２００・３００）は、上記態様２において、上記第１支持部（サスペンションワイヤ９）および上記第２支持部（ＡＦ用バネ１１ａおよびＡＦ用バネ１１ｂ）は導体で形成され、上記第１コイル（ＯＩＳ用コイル１４）への通電は上記第１支持部および上記第２支持部を通じて行われてもよい。
【０１３８】
上記の構成によれば、ＯＩＳ可動部への通電はＯＩＳ駆動するための第１コイルへの通電のみでよいため、４本のサスペンションワイヤやＡＦ可動部を支持するためのバネを利用でき、新たな配線の必要がなくなる。
【０１３９】
本発明の態様４に係るカメラモジュール（カメラモジュール２００・３００）は、上記態様３において、上記第１支持部（サスペンションワイヤ９）は、上記第２支持部（ＡＦ用バネ１１ａ）が中間支持体（１０）よりも内側に延出した延出部（１１ｃ）と連結されていてもよい。
【０１４０】
上記の構成によれば、第１支持部は、中間支持体よりも内側に延出した第２支持部の延出部に連結される。このように、導通可能な金属部品どうしを連結することにより、通電のための連結が容易となる。さらに、延出部をそれぞれ電気的に独立させることで、第１コイルから固定部まで通電手段を確保することができる。
【０１４１】
また、本発明の態様５に係るカメラモジュール（カメラモジュール２００・３００）は、上記態様４において、上記延出部（１１ｃ）が弾性（バネ性）を有していてもよい。
【０１４２】
上記延出部に弾性を持たせることにより、カメラモジュール２００が落下衝撃を受けた場合等に第１支持部が破損することを防止することができる。
【０１４３】
本発明の態様６に係るカメラモジュール（カメラモジュール１００・２００・３００）は、上記態様２〜５のいずれかにおいて、上記永久磁石（マグネット１５およびマグネット１７）は、上記中間支持体（１０）の上記光軸方向への駆動と、上記光学部（３）の上記光軸に垂直な方向への駆動とに共用されていてもよい。
【０１４４】
上記の構成によれば、ＯＩＳ駆動用のマグネットとＡＦ駆動用マグネットが共用されるため、部品点数が削減でき、さらにＡＦ可動部を軽量化することができる。
【０１４５】
本発明の態様７に係るカメラモジュール（カメラモジュール２００・３００）は、上記態様２〜６のいずれかにおいて、上記変位検出部（ＡＦ変位検出部３１）は上記永久磁石（マグネット１５およびマグネット１７）の磁気を検出してもよい。
【０１４６】
上記の構成によれば、固定支持体に対する中間支持体の変位を磁気的に検出できるため、高精度で高信頼性の変位検出が可能となる。
【０１４７】
本発明の態様８に係るカメラモジュール（カメラモジュール１００・２００・３００）は、上記態様１〜６のいずれかにおいて、上記変位検出部（ＡＦ変位検出部３１）はフォトリフレクタ（１９）であり、上記フォトリフレクタは、上記固定支持体（１２）に固定されていてもよい。
【０１４８】
上記の構成によれば、固定支持体に対する中間支持体の変位を検出に光学的な手段を用いるため、変位量を磁気的に検出することが困難な場合にも適用できる。
【０１４９】
本発明の態様９に係るカメラモジュール２００は、上記態様２〜８のいずれかにおいて、上記永久磁石（マグネット１５）は、上記光軸方向および上記光軸に垂直な方向に分極面を有する２極着磁マグネットであり、上記第１コイル（ＯＩＳ用コイル１４）は、上記２極着磁マグネットにおける、上記光軸に垂直な面（底面）と対向するように設置されていてもよい。
【０１５０】
上記の構成によれば、永久磁石に、２極着磁マグネットを用いることで、２極着磁マグネットにおける、上記光軸に平行な面（側面）側および上記光軸に垂直な面（底面）側において、コイルの巻き線部の両側を活用することができるため、効率的な駆動が可能となる。さらに、第１コイルを２極着磁マグネットにおける上記光軸に垂直な面（底面）に対向するように配置することにより、ＯＩＳ駆動時の２極着磁マグネットと第１コイルとの距離の変化を少なくすることができ、ＯＩＳ駆動時の第１コイルからの力のアンバランスを低減することができる。
【０１５１】
本発明の態様１０に係るカメラモジュール（カメラモジュール１００・２００・３００）は、上記態様１〜９のいずれかにおいて、当該カメラモジュールの姿勢変化を検出する手振れ検出部（３４）をさらに備え、上記駆動制御部（ＯＩＳ用駆動部３８）は、上記手振れ検出部から得られる手振れ角度情報に基づいて上記駆動部による手振れ補正のための駆動を制御してもよい。
【０１５２】
上記駆動部による手振れ補正のための駆動はノンフィードバック制御されるため、光軸に垂直な方向における上記光学部の変位検出は行われない。このため、上記駆動部による手振れ補正のための駆動は、上記手振れ検出信号に基づいて行われる。
【０１５３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
発明は、特に、携帯用端末等の通信機器をはじめとする各種電子機器に搭載される手振れ補正機能を有するカメラモジュールに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１  撮像レンズ
２  レンズバレル
３  光学部
４  レンズホルダ
４ａ  フランジ部
５  光学部駆動装置
６  撮像素子
７  基板
８  撮像部
９  サスペンションワイヤ（第１支持部）
１０  中間支持体
１０ａ  支持部
１１ａ、１１ｂ  ＡＦ用バネ（第２支持部）
１１ｃ  延出部
１２  固定支持体
１２ａ  開口部
１３  ベース部材
１３ａ  開口部
１３ｂ  凹部
１３ｃ  突起
１４  ＯＩＳ用コイル（第１コイル）
１４ａ、１４ｂ  巻き線部
１５  マグネット（ＯＩＳ用マグネット、永久磁石）
１６  ＡＦ用コイル（第２コイル）
１６ａ、１６ｂ  巻き線部
１７  マグネット（ＡＦ用マグネット、永久磁石）
１８  ＩＲカットフィルタ
１９  フォトリフレクタ（変位検出部）
２０  ホール素子（変位検出部）
２１  半田
２２  ダンパー材
３０  駆動ドライバ部
３１  ＡＦ変位検出部（変位検出部）
３２  ＡＦ用制御部（駆動制御部）
３２ａ  レンズ位置比較部
３２ｂ  ＡＦ用駆動信号出力部
３３  記憶部
３４  手振れ検出部
３５  ＯＩＳ用制御部（駆動制御部）
３５ａ  駆動信号出力部
３６  記憶部
３７  ＡＦ用駆動部（駆動部）
３８  ＯＩＳ用駆動部（駆動部）
１００、２００、３００  カメラモジュール
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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