(57)【要約】  振動源による振動を受けた場合でも、耳障りな音が発生しないカメラモジュールを提供する。撮像レンズ（１）の変位を検出するためのホール素子を備えており、ホール素子が、レンズ駆動装置（５）による駆動に基づかない撮像レンズ（１）の変位を検出した場合に、レンズ駆動装置（５）は、変位を低減するように撮像レンズ（１）を駆動する。
2015178083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと、
該撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置と、を備えたカメラモジュールであって、
該撮像レンズの変位を検出するための変位検出部を備えており、
該変位検出部が、該レンズ駆動装置による駆動に基づかない該撮像レンズの変位を検出した場合に、該レンズ駆動装置は、該変位を低減するように該撮像レンズを駆動することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダーと、該撮像レンズを駆動するときに変位しない固定部とを有し、
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを駆動する動作状態と、上記撮像レンズを駆動しない休止状態とを有しており、
該休止状態において、該レンズホルダーと該固定部とは、互いに接触してい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】
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダーと、該撮像レンズを駆動するときに変位しない固定部とを有し、
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを駆動する動作状態と、上記撮像レンズを駆動しない休止状態とを有しており、
該レンズホルダーは弾性体により支持されており、該休止状態において、該レンズホルダーと該固定部とは、互いに接触しないように保持されてい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４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
電気的に動作する振動源を保有しており、
上記振動源の動作を検出したときに上記変位検出部を動作させることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス機能を備えたカメラモジュールおよびそれを搭載した、携帯電話等の電子機器に関するものであって、特にフィードバック制御が可能なオートフォーカスカメラモジュールおよびそれを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話では、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。これらのカメラモジュールは、携帯電話の筐体内に収納しなければならないため、デジタルカメラと比べて、小型化、軽量化に対する要求が大きい。【０００３】
このようなカメラモジュールの中で、レンズ駆動装置によってオートフォーカス機能を発揮するタイプのものが携帯電話等の電子機器に搭載される例が圧倒的になってきている。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）を利用するタイプなど、様々なタイプが存在し、すでに市場に流通している。【０００４】
上記のようにオートフォーカス（ＡＦ）機能を有するカメラモジュールが当たり前になってきた状況において、最近ではオートフォーカス機能の更なる向上を目指した提案もなされてきており、その一つとしてフィードバック制御にてオートフォーカス動作させるものがある。【０００５】
フィードバック制御しながらオートフォーカス動作させるカメラモジュールに用いられるフォーカス制御回路について、特許文献１に記載されている。特許文献１では、レンズの位置を検出するための位置検出素子の出力信号を利用して、外部から設定されるレンズの目標位置との差分に基づいたフィードバック制御を行い、合焦精度を向上させることが可能であることが示されている。【０００６】
一方、オートフォーカス動作を実現するためにはレンズ駆動装置が必要であり、通常はレンズが駆動可能なように何らかの手段で支持されている。また、レンズの可動範囲は有限であり、可動範囲を制限するための手段（ストッパー）を有している。したがって、レンズを含む可動部がストッパーに衝突すると衝突音が生じるという課題がある。この衝突音を軽減するための方法の一例が特許文献２に記載されている。特許文献２では、ストッパーの役割を果たす部材として弾性体を用い、衝突音を軽減することが示されている。また、衝突音を軽減するための別の方法の一例が特許文献３に記載されている。特許文献３では、レンズユニットの可動範囲を所定の分割数で分割し、制振のための待機期間を設けながら移動量単位ごとに駆動することにより、衝突音を軽減することが示されている。特許文献２はメカニカルな対応方法であり、特許文献３は制御面からの対応方法を示したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１１−２２５６２号公報（２０１１年２月３日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００８−４００１７号公報（２００８年２月２１日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２００８−６４９３７号公報（２００８年３月２１日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような衝突音が発生するのは、オートフォーカス動作時だけとは限らない。近年、スマートフォン等の携帯機器においては、カメラモジュール、電気回路部品、バイブレーター、スピーカー、マイクロフォンなどが高密度に実装されており、カメラモジュールに近接してバイブレーターやスピーカーなどの振動源を配置せざるを得なくなってきている。このように、振動源がカメラモジュールに近接して配置されていると、振動がカメラモジュールに外乱となって伝わり、レンズを含む可動部を動かすことにつながる場合がある。このような外乱振動によって、レンズを含む可動部がストッパーに衝突し、衝突音を発する可能性がある。【０００９】
また、ＶＣＭをレンズ駆動装置として採用したオートフォーカスカメラモジュールでは、バネ力によるプリロードを与えることによって、レンズを含む可動部を無限遠側のメカ端（ストッパー）に押し当てている場合が多い。このような場合、プリロードを越えるような外力の振動が加わると、可動部がメカ端から微小に浮き上がり、周期的な外乱振動の場合にはメカ端から浮いたりメカ端に衝突したりして、いわゆるビビリ振動が発生する場合がある。ビビリ振動によってもビビリ音が発生し、耳障りになる。【００１０】
特許文献１のフォーカス制御回路は、オートフォーカス動作においてのフィードバック制御を行うための回路であり、上記のような衝突音、ビビリ音については一切触れられておらず、オートフォーカス動作以外への適用を容易に想像することはできない。【００１１】
特許文献２の衝突音対策も、オートフォーカス動作を想定したものであり、外乱振動による音対策については触れられていない。特許文献２の対策はメカニカルな対策であり、外乱振動に対してもある程度の抑制効果が得られるかもしれない。しかしながら、衝突を回避する対策ではないため、衝突する以上、減衰効果はあっても何らかの衝突音が発生する。また、弾性体をストッパーにしているため、可動範囲としての規制効果は小さく、可動範囲がばらつく可能性がある。落下衝撃等により弾性体が変形するリスクも大きい。また、弾性体の共振周波数の外乱振動を受けた場合には、振動が増長される恐れもある。このように、メカニカルな対策は、音の抑制効果が劣る上に様々な弊害が生じる恐れがある。【００１２】
特許文献３の衝突音対策も、オートフォーカス動作を想定したものであり、外乱振動による音対策については触れられていない。特許文献３のように、可動量を細かく区切って動かすような方法では、外乱振動に対する対策にはならない。【００１３】
上記のような外乱振動による衝突音、ビビリ音は物理現象として生じるものであり、衝突の速度をゆるめたり、衝突部分の面積を減らしたりすることで、音そのものを小さくする効果は得られるものの、衝突なりビビリなりの物理現象が生じている以上、音の発生を無くすことはできない。音を発生させないためには、外乱振動を受けても可動部を振動させないことが理想である。【００１４】
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、オートフォーカス機能を備えたカメラモジュールおよびそれを搭載する電子機器において、バイブレーターやスピーカーなどの振動源による振動を受けた場合でも、カメラモジュール内の可動部がストッパーなどの固定部に衝突したりビビリ振動したりすることを防ぎ、耳障りな音が発生しないカメラモジュールおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、撮像レンズと、該撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置と、を備えたカメラモジュールであって、該撮像レンズの変位を検出するための変位検出部を備えており、該変位検出部が、該レンズ駆動装置による駆動に基づかない該撮像レンズの変位を検出した場合に、該レンズ駆動装置は、該変位を低減するように該撮像レンズを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、オートフォーカス機能を備えたカメラモジュールにおいて、バイブレーターやスピーカーなどの振動源による振動を受けた場合でも、カメラモジュール内の可動部がストッパーなどの固定部に衝突したりビビリ振動したりすることを防ぎ、耳障りな音が発生しないカメラモジュールを提供するこができることにある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラモジュールを搭載した電子機器の部分破断斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るカメラモジュールにおける、変位検出信号を利用したフィードバック制御系を説明するための概略図である。
【図３】図１の電子機器の中のカメラモジュールのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図３のカメラモジュールのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るカメラモジュールにおける、図３と同等の断面図である。
【図６】図５のカメラモジュールのＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るカメラモジュールにおける、図３と同等の断面図である。
【図８】図７のカメラモジュールのＤ−Ｄ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
本発明に係るカメラモジュールおよび電子機器の一実施形態（第１実施形態）について、図１〜図４を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るスマートフォン型の携帯電話５０（電子機器）の部分破断斜視図である。なお、図１では、携帯電話５０の筐体５１、バイブレーター６０で代表される振動源、およびカメラモジュール４０のみを、筐体５１の一部を切断して筐体５１内が見えるように示した上で、本発明との関連性が低い他の部材は示していない。図２は、変位検出信号を利用したフィードバック制御系を説明するための概略図である。図３は、図１の電子機器の中のカメラモジュールのＡ−Ａ矢視断面図である。図４は、図３のカメラモジュールのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１９】
以下の説明では、図１に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｚ方向は、携帯電話５０に設けられたカメラモジュールに入射する光の光軸の方向（光軸方向）と一致し、Ｘ方向は、光軸方向に直交する第１方向とし、Ｙ方向は、光軸方向とＸ方向とに直交する第２方向とする。
【００２０】
本実施形態に係るスマートフォン型の携帯電話５０は、外殻である筐体５１の内部に、カメラモジュール４０と、バイブレーター６０で代表される振動源とを備えている。
【００２１】
（変位検出信号を用いたフィードバック制御について）
図２を用いてフィードバック制御について説明する。カメラモジュールの詳細構造については後述するが、本発明のカメラモジュールは、撮像レンズの光軸方向の変位を検出するための変位検出手段（変位検出部）としてのホール素子４１を備えている。ホール素子４１により検出されたレンズ位置検出信号４２は、レンズ位置比較部４３で設定位置情報４４と比較される。ここで、設定位置情報４４は、オートフォーカス動作においては、撮像レンズを移動させたい目標の位置情報となり、オートフォーカス動作していないときは、撮像レンズが動作していない時の初期位置情報となる。レンズ位置比較部４３から得られる差動信号に基づいて駆動信号出力部４５で駆動信号が出力され、この駆動信号によって駆動ドライバー４６が動作されて光学部駆動装置４７が制御される。このように、位置情報信号をフィードバックして、目標位置に制御することが可能となっている。
【００２２】
このような制御を行うことにより、オートフォーカス動作においては高速で目標位置を狙った位置制御を行うことができ、目標位置に到達したときの過渡応答振動も抑制できる。また、オートフォーカスの非動作時には、初期位置から動かないことが目標の位置になり、外乱振動によって可動部が動こうとした場合には、動きを抑制する方向に制御するように光学部駆動装置４７が動作される。このようにして、外乱振動による衝突音、ビビリ音の発生を防止できる。
【００２３】
（カメラモジュール）
カメラモジュール４０の詳細について、図３および図４を用いて説明する。カメラモジュール４０は、撮像レンズ１、撮像レンズ１を収納するレンズバレル２、およびレンズバレル２を内部に保持するとともに接着剤３によって固定されているレンズホルダー４を有している。そして、カメラモジュール４０は、撮像レンズ１を光軸方向（Ｚ方向）に駆動するためのレンズ駆動装置５と、撮像レンズ１を経由した光の光電変換を行う、撮像面を有する撮像素子６を基板７上に載置するとともに、撮像素子６の撮像面をカバーするセンサーカバー８およびガラス基板９を備えた撮像装置１０とが光軸方向に積層されている。以下の説明では、便宜上、撮像レンズ１側を上方、撮像装置１０側を下方とする。
【００２４】
レンズ駆動装置５は、オートフォーカス動作またはマニュアルフォーカス動作に基づいて撮像レンズ１を駆動する動作状態と、撮像レンズ１を駆動しない休止状態とを有している。レンズ駆動装置５は、動作状態のとき、撮像レンズ１を光軸方向に移動させる。また、レンズ駆動装置５が休止状態のとき、撮像レンズ１は初期位置に配置される。本実施形態のカメラモジュール４０では、撮像レンズ１が初期位置にあるとき、レンズホルダー４が後述するベース１３（固定部）に接触している。
【００２５】
レンズホルダー４は、接着剤３によってレンズバレル２を固定するための構成である。また、レンズホルダー４は、上方を１枚のＡＦバネ１２ａ（弾性体）によって、下方を１枚のＡＦバネ１２ｂ（弾性体）によって、ベース１３に対してＺ方向に可動に支持されている。上側のＡＦバネ１２ａは、ベース１３を柱状にこの高さまで突出させた部分の天面に固定しても良いし、ベース１３とは別部材の柱状体をベース１３上に積層して、柱状体の天面に固定しても良い。レンズホルダー４は、その外周部にＡＦコイル１４を固定している。レンズホルダー４は、Ｚ方向の可動範囲における無限遠側のメカ端（可動範囲の撮像素子６側の基準位置、初期位置）において、その突起部４ａがベース１３に当接している。ベース１３上には、レンズ駆動装置５全体を囲むようにカバー１５が設けられ、カバー１５の内壁に、ＡＦコイル１４と対向してマグネット１６が設置されている。カバー１５の材料を電磁軟鉄等の磁性材料とすることで、ヨークとしての機能を持たせても良い。
【００２６】
撮像装置１０は、基板７、撮像素子６、センサーカバー８、ガラス基板９等からなり、これらが光軸方向に積層配置されている。センサーカバー８の下側の突出部８ａ（突起部８ａ）が基準面として撮像素子６に接するように配置されており、公差の関係でセンサーカバー８と基板７との間に生じる隙間には接着剤１７が充填されている。このように、センサーカバー８と撮像素子６を当接させて配置することにより、撮像素子６に対する撮像レンズの取付高さを高精度に位置決めすることができる。この理由については後述する。センサーカバー８とレンズ駆動装置５のベース１３とは一体的に形成しても良い。
【００２７】
上側のＡＦバネ１２ａは、レンズホルダー４に固定される可動側固定端１２ｃと、ベース１３等の固定部に固定される固定側端部１２ｄと、可撓性を有する可撓部１２ｅから構成されている。下側のＡＦバネ１２ｂも、図示はしないが同様の構成となっている。ただし、形状が全く同一である必要はない。また、ＡＦバネ１２ａ、１２ｂをＡＦコイル１４への通電手段として利用しても良い。たとえば、上側のＡＦバネ１２ａのみを通電手段として用いる場合は、図示していないが、可動側固定端１２ｃを２分割し、電気的に独立させたそれぞれの部分にＡＦコイル１４の両端を接続すれば良い。
【００２８】
図４からわかるように、レンズホルダー４のコーナー部に変位検出用マグネット１８が固定され、これに対向してベース１３にはホール素子１９がＦＰＣ２０を介して固定されている。ＦＰＣ２０はホール素子１９への通電手段として用いられ、ＦＰＣ２０の他端は、たとえばカメラモジュールの基板７などに接続される。レンズホルダー４が光軸方向に変位すると、ホール素子１９に入射する磁束の分布が変化し、ホール素子１９はレンズホルダー４の変位を検出することができる。
【００２９】
なお、変位検出用マグネット１８とホール素子１９は、隣接する２つのマグネット１６のほぼ中間位置に配置している。これは、駆動用のマグネット１６からの磁束がホール素子１９に入るのを極力避けるためであり、この影響が問題のないレベルになるのであれば、図示の配置には限定されない。また、変位検出用マグネット１８をベース１３側に、ホール素子１９をレンズホルダー４側に設置してもかまわない。しかしながら、このような配置にした場合、可動部となるレンズホルダー４側にホール素子への配線（通常は４端子）が必要となるため、配線作業が難しくなる。ただし、不可能ではないので、たとえばＡＦバネを可撓部１２ｅごとに分割して電気的に独立させることで、配線本数を増やせばこのような構成でも通電は可能である。また、駆動用のマグネット１６に対向させるように、レンズホルダー４側にホール素子１９を配置することも可能であり、この場合には変位検出用マグネット１８が不要になるので、部品点数が削減できる。
【００３０】
レンズバレル２の一部は、ベース１３の開口１３ａ内にまで入り込んでいる。撮像レンズ１のフランジバック（レンズバレル２の下端面から撮像素子６面までの距離）を十分に大きく取ることが困難なため、このような構成になる場合が多い。
【００３１】
レンズバレル２およびレンズホルダー４にはねじが形成されておらず、レンズホルダー４が無限遠側のメカ端に位置する状態で、レンズバレル２が所定の位置に位置するように固定される。レンズバレル２とセンサーカバー８との間には、１０μｍ程度の隙間が形成されている。このように、１０μｍ程度の隙間を形成した状態でレンズバレル２を位置決めするためには、治具を用いてレンズバレル２の位置を保持した状態で接着すればよい。撮像素子６の上面相当位置を基準として、治具を用いてレンズバレル２の高さ位置を決めているため、撮像素子６上にセンサーカバー８を設置し、センサーカバー８上にレンズ駆動装置５を設置した場合には、撮像素子６に対するレンズバレル２の高さ位置も高精度にすることができる。
【００３２】
次に、レンズバレル２のレンズホルダー４への取付位置について説明する。撮像レンズ１の位置は、無限遠側メカ端位置において合焦するように、撮像素子６面との距離が設定されるのが望ましい。しかし、レンズバレル２に対する撮像レンズ１の取付位置公差、センサーカバー８の厚さ公差等が存在し、部材ごとのばらつきが存在する。そのため、フォーカス調整を行わずにメカ当たりで位置決めしようとした場合には誤差が残存する。誤差があっても、レンズ駆動装置５のストローク範囲内で合焦位置を見つける必要があるため、合焦位置の設計センター値よりも若干、撮像素子６側に寄った位置に撮像レンズ１を取り付ける必要がある。このずらし量をオーバーインフと呼ぶ。オーバーインフを大きく設定すれば、レンズ駆動装置５のストロークがその分だけ大きくなるため、オーバーインフは必要最小限に留める必要がある。上記の様々な公差を累計すると、２５μｍ程度のオーバーインフ量が適当となるが、この値は部品の製造公差や組立公差に影響されるため、実態に合った最小限の値に設定することが望ましい。
【００３３】
本発明の構造のように、撮像素子６に対して直接、センサーカバー８の下側の基準面を突き当てるとともに、厚さの精度を高めたセンサーカバー８を用い、かつセンサーカバー８の上面に対して（レンズ駆動装置５の下面に対して、と換言できる）、高精度にレンズバレル２を位置決めするからこそ、２５μｍ程度のオーバーインフ量で成り立っているとも言える。図３の例では、無限遠の被写体に対する合焦位置よりも２５μｍだけ撮像素子６側に寄った位置にレンズバレル２が取り付けられ、その状態でセンサーカバー８とレンズバレル２との間に隙間が存在している。
【００３４】
（電子機器）
次に、カメラモジュール４０を携帯電話５０に実装固定（搭載）した場合について説明する。カメラモジュール４０の近傍には、バイブレーター６０で代表される振動源が配置されている。振動源は、スピーカーやマイクロフォンである可能性もあり、複数の振動源を保有する場合もある。
【００３５】
カメラモジュール４０の近傍にバイブレーター６０（振動源）が固定されているとして説明する。着信等によりバイブレーター６０が振動すると、その振動が筐体５１を介してカメラモジュール４０にも伝達される。カメラモジュール４０がこのような外乱振動を受けると、撮像レンズ１を含んだ可動部が慣性力を受けて動こうとする。本実施形態の場合、カメラモジュールとして動作させていないとき、すなわちＡＦコイル１４に電流を印加していない状態（休止状態、撮像レンズ１が初期位置にある状態）においては、レンズホルダー４の突起部４ａがベース１３と接触しており、ＡＦバネ１２ａあるいは１２ｂで与えられるバネ力（プリロード）により、接触圧を受けている。しかしながら、外乱振動がある値よりも大きくなると、慣性力がプリロードに打ち勝って、レンズホルダー４はベース１３から浮きあがろうとする。何も対策していない場合は、そのままレンズホルダーが浮き上がり、慣性力が無くなると再びレンズホルダー４とベース１３が接触し、このような動きが繰り返されることでビビリ振動が生じる。しかしながら、本実施形態では、変位検出手段として変位検出用マグネット１８とホール素子１９を備えており、かつカメラモジュールとして動作していない間も変位を常に検出しており、これにより、レンズ駆動装置５による駆動に基づかない撮像レンズ１の変位を検出する。したがって、バイブレーター６０が動作して、レンズホルダー４がベース１３から浮きあがろうとすると、変位検出信号の変化が生じないように、すなわち信号変化をゼロに抑えようとするフィードバック制御が働き、接触圧が増す方向の駆動力を得るようにＡＦコイル１４に電流が印加されるため、レンズホルダー４の浮き上がりを防止でき、結果としてビビリ音の発生を防止できる。
【００３６】
なお、変位検出手段を含めたフィードバック系を動作させるのは、バイブレーター６０の動作信号をトリガとしても良い。携帯電話５０への着信も全くない条件で常にフィードバック系を動作させていると消費電力が大きくなってしまうが、バイブレーター６０への動作命令をトリガとしてフィードバック系も動作させると、フィードバック系の待機中の消費電力を低減できる。
【００３７】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態では、光軸方向の変位検出手段を備えており、可動部の位置が所定の位置になるようフィードバック制御が可能なため、カメラとしての非動作時においても、バイブレーター等の振動源からの外乱振動を受けて、カメラモジュール内の可動部が変位しようとすると、その変位を抑える方向に駆動力が作用し、結果として外乱振動によって変位しない、すなわちビビリ音が生じない電子機器が実現できる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係るカメラモジュールについて、図５および図６を用いて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るカメラモジュールにおける、図３と同等の断面図である。図６は、図５のカメラモジュールのＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００３９】
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、ＡＦコイル１４に電流を印加していない状態（休止状態、撮像レンズ１が初期位置にある状態）において、レンズホルダー４とベース１３とが接触しておらず、撮像レンズ１、レンズバレル２、レンズホルダー４、ＡＦコイル１４等からなる可動部が、ＡＦバネ１２ａ、１２ｂ（弾性体）により中空支持されている点である。このような構成の場合、接触／離脱を微小間隔で繰り返すようなビビリが発生することはない。しかしながら、外乱振動により可動部が慣性力を受けた場合、その力がバネの変形によって生じる反力よりも大きくなると、レンズホルダー４の下面の突起部４ａとベース１３とが衝突する恐れがある。あるいは、実施形態１と比べてレンズホルダー４とカバー１５との隙間も小さくなっており、レンズホルダー４とカバー１５とが衝突する恐れもある。このように、可動部が固定部に衝突すると衝突音が発生し、外乱振動が継続的に生じると、衝突音の発生も繰り返される可能性がある。
【００４０】
しかしながら、本発明の第２実施形態では、第１実施形態と同様、光軸方向の変位検出手段を備えており、可動部の位置が所定の位置になるようフィードバック制御が可能なため、カメラとしての非動作時においても、バイブレーター等の振動源からの外乱振動を受けて、カメラモジュール内の可動部が変位しようとすると、その変位を抑える方向に駆動力が作用し、結果として外乱振動によって変位しない、すなわち可動部が固定部に衝突することによる衝突音が生じない電子機器が実現できる。
【００４１】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係るカメラモジュールについて、図７および図８を用いて説明する。図７は、本発明の第３実施形態に係るカメラモジュールにおける、図３と同等の断面図である。図８は、図７のカメラモジュールのＤ−Ｄ矢視断面図である。
【００４２】
第３実施形態が第１実施形態と異なるのは、オートフォーカス機能に加えて手振れ補正機能を備えている点である。このように、本発明は、手振れ補正機能を備えたカメラモジュールにも適用できる。
【００４３】
オートフォーカスのための駆動部分の構造は、ほぼ第１実施形態と同じである。マグネット１６はベース１３にではなく、中間保持部材２１に固定されており、ＡＦコイル１４に電流が印加されない状態において、レンズホルダー４の突起部４ａは中間保持部材２１に当接している。また、上側のＡＦバネ１２ａ、下側のＡＦバネ１２ｂは、内側がレンズホルダー４に、外側が中間保持部材２１に固定されている。上側のＡＦバネ１２ａは、その一部が中間保持部材２１よりも外側に延出しており、その延出部１２ｆにサスペンションワイヤー２２の上端が固定されている。サスペンションワイヤー２２の下端は、ベース１３の一部である基板等（図示せず）に固定されている。サスペンションワイヤー２２は４本あり、４本のサスペンションワイヤー２２により、中間保持部材２１が光軸方向に垂直な方向に可動に支持されている。なお、サスペンションワイヤー２２の本数は特に限定されない。
【００４４】
手振れ補正のためのマグネット（ＯＩＳマグネット）はオートフォーカス用のマグネット１６と兼用となっている。ＯＩＳコイル２３は、図８に示すように、中間保持部材２１の外側に８つ設けられている。ＯＩＳコイル２３は、可動部をＸ方向およびＹ方向に移動（揺動）させるためのものである。ＯＩＳコイル２３とマグネット１６との組合せは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）として働く。なお、ＯＩＳコイル２３は、マグネット１６に対して所定の距離を隔てて配置されていればよく、例えば、中間保持部材２１の下方にベース１３に固定された状態で設けられていてもよい。また、ＯＩＳコイル２３の個数も特に限定されない。
【００４５】
第３の実施形態では、変位検出用マグネット１８はレンズホルダー４に固定され、ホール素子１９とＦＰＣ２０は中間保持部材２１に固定されている。ＦＰＣ２０はホール素子１９の通電用であり、ＦＰＣ２０の他端はたとえばサスペンションワイヤー２２に接続され、サスペンションワイヤー２２を介して通電される。サスペンションワイヤー２２がＡＦコイル１４の通電用にも用いられる場合は、ＡＦコイル１４用に２本、ホール素子１９用に４本の通電手段が必要であり、４本のサスペンションワイヤー２２では不足する。この場合は、少なくとも６本、バランスを考えて８本のサスペンションワイヤー２２を設けるのが望ましい。
【００４６】
第３の実施形態は、オートフォーカス部については第１実施形態とほぼ同一であり、同用の効果が得られる。
【００４７】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るカメラモジュール（４０）は、撮像レンズ（１）と、該撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置（５）と、を備えたカメラモジュールであって、該撮像レンズの変位を検出するための変位検出部（ホール素子１９）を備えており、該変位検出部が、該レンズ駆動装置による駆動に基づかない該撮像レンズの変位を検出した場合に、該レンズ駆動装置は、該変位を低減するように該撮像レンズを駆動することを特徴とする。
【００４８】
上記の構成によれば、レンズ駆動装置の制御に基づかない撮像レンズの変位が生じた場合に、変位を低減するように、撮像レンズの位置が制御される。そのため、例えば、バイブレーターやスピーカー等の振動源による外乱振動の影響を受けた場合であっても、撮像レンズを含む可動部が固定部に衝突することによる衝突音の発生を防いだり、撮像レンズを含む可動部と固定部の接触状態が微小に変化することによるビビリ音の発生を防いだりすることができる。
【００４９】
本発明の態様２に係るカメラモジュールは、上記態様１において、上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダー（４）と、該撮像レンズを駆動するときに変位しない固定部（ベース１３）とを有し、上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを駆動する動作状態と、上記撮像レンズを駆動しない休止状態とを有しており、上記休止状態において、該レンズホルダーと該固定部とは、互いに接触している構成であってもよい。
【００５０】
上記の構成によれば、休止状態において、カメラモジュールが外乱振動の影響を受けた場合であっても、レンズホルダーと固定部とが衝突することによって生じる衝突音を抑制することができる。
【００５１】
また、レンズ駆動装置の制御に基づかない撮像レンズの変位が生じた場合に、変位を低減するように、撮像レンズの位置が制御されるため、レンズホルダーと固定部とが接触している状態において、レンズホルダーと固定部との接触状態が微小に変化することによって生じるビビリ音を抑制することができる。
【００５２】
本発明の態様３に係るカメラモジュールは、上記態様１において、上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダー（４）と、該撮像レンズを駆動するときに変位しない固定部と（ベース１３）を有し、上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを駆動する動作状態と、上記撮像レンズを駆動しない休止状態とを有しており、該レンズホルダーは弾性体（ＡＦバネ１２ａ、１２ｂ）により支持されており、上記休止状態において、該レンズホルダーと該固定部とは、互いに接触しないように保持されている構成であってもよい。
【００５３】
上記の構成によれば、レンズホルダーと固定部とは、互いに接触しないように保持されているため、休止状態において、カメラモジュールが外乱振動の影響を受けた場合であっても、レンズホルダーと固定部との間におけるビビリ音の発生を防ぐことができる。
【００５４】
また、レンズ駆動装置の制御に基づかない撮像レンズの変位が生じた場合に、撮像レンズの位置は、変位を低減するように制御されるため、レンズホルダーと固定部とが接触しないように保持された状態において、レンズホルダーと固定部とが衝突することによって生じる衝突音を抑制することができる。
【００５５】
本発明の態様４に係る電子機器（携帯電話５０）は、上記態様１〜３の何れかのカメラモジュールを搭載した構成であってもよい。
【００５６】
上記構成によれば、電子機器の中にバイブレーターやスピーカー等の振動源が搭載されている場合においても、カメラモジュールがこれらの振動源からの外乱振動を受けたとしても、衝突音やビビリ音の発生を防止することができる。
【００５７】
本発明の態様５に係る電子機器は、上記態様４において、電気的に動作する振動源（バイブレーター６０）を保有しており、上記振動源の動作を検出したときに上記変位検出部を動作させる構成であってもよい。
【００５８】
上記構成によれば、電子機器の中に搭載されるバイブレーターやスピーカー等の振動源の動作を検出した時に変位検出部を動作させ、衝突音やビビリ音の発生に備えることができるため、常に変位検出部を動作させる場合と比べて消費電力を低減できる。
【００５９】
〔その他〕
なお、第１実施形態では携帯電話における例を説明しているが、本発明における、カメラモジュールを備えた電子機器は携帯電話に限定されない。電子機器としては、携帯ゲーム機、デジタルカメラ等が挙げられる。
【００６０】
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、異なる実施形態または実施例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または実施例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。
【００６１】
なお、本発明は、以下のように表現することもできる。
【００６２】
本発明のカメラモジュールは、光信号を電機信号に変換する撮像素子と、該撮像素子に光を入射させる撮像レンズと、オートフォーカス動作のために該撮像レンズを光軸方向に駆動するためのレンズ駆動装置を備えたカメラモジュールであって、該レンズ駆動装置は、該撮像レンズの変位を検出するための変位検出手段を備えており、オートフォーカス動作を行っていないときにも該変位検出手段を動作させ、該変位検出手段が移動信号を検出した場合に、該移動を妨げるように該レンズ駆動装置を動作させることが可能であることを特徴とする。
【００６３】
なお、上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダーと、該撮像レンズ駆動時に変位しない固定部を有し、該レンズホルダーを移動させるための信号を印加していない状態において、該レンズホルダーと該固定部とが接触している構成であってもよい。
【００６４】
なお、上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダーと、該撮像レンズ駆動時に変位しない固定部を有し、該レンズホルダーは弾性体により支持されており、該レンズホルダーを移動させるための信号を印加していない状態において、該レンズホルダーと該固定部とが接触しないように保持されている構成であってもよい。
【００６５】
本発明の電子機器は、上記カメラモジュールを搭載したことを特徴とする。
【００６６】
なお、上記電子機器は、電気的に動作する振動源を保有しており、振動源の動作を検出したときに上記変位検出手段を動作させる構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、オートフォーカス機能を備えたカメラモジュール、およびカメラモジュールを搭載した携帯電話等の電子機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  撮像レンズ
２  レンズバレル
３  接着剤
４  レンズホルダー
４ａ  突起部
５  レンズ駆動装置
６  撮像素子
７  基板
８  センサーカバー
８ａ  突起部
９  ガラス基板
１０  撮像装置
１２ａ  ＡＦバネ
１２ｂ  ＡＦバネ
１３  ベース
１４  ＡＦコイル
１５  カバー
１６  マグネット（駆動用）
１７  接着剤
１８  マグネット（変位検出用）
１９  ホール素子
２０  ＦＰＣ
２１  中間保持部材
２２  サスペンションワイヤー
２３  ＯＩＳコイル
４０  カメラモジュール
５０  携帯電話
５１  筐体
６０  バイブレーター（振動源）
【図１】
2015178083.tif 000003
【図２】
2015178083.tif 000004
【図３】
2015178083.tif 000005
【図４】
2015178083.tif 000006
【図５】
2015178083.tif 000007
【図６】
2015178083.tif 000008
【図７】
2015178083.tif 000009
【図８】
2015178083.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月21日(2016.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズと、
該撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置と、を備えたカメラモジュールであって、
該撮像レンズの変位を検出するための変位検出部を備えており、
該変位検出部が、該レンズ駆動装置による目標位置へ向かう駆動に基づかない該撮像レンズの該目標位置に対する変位を検出した場合に、該レンズ駆動装置は、該レンズ駆動装置による該目標位置へ向かう駆動に基づかない該撮像レンズの該目標位置に対する該変位を低減するように該撮像レンズを駆動することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダーと、該撮像レンズを駆動するときに変位しない固定部とを有し、
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを駆動する動作状態と、上記撮像レンズを駆動しない休止状態とを有しており、
該休止状態において、該レンズホルダーと該固定部とは、互いに接触してい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】
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを保持するレンズホルダーと、該撮像レンズを駆動するときに変位しない固定部とを有し、
上記レンズ駆動装置は、上記撮像レンズを駆動する動作状態と、上記撮像レンズを駆動しない休止状態とを有しており、
該レンズホルダーは弾性体により支持されており、該休止状態において、該レンズホルダーと該固定部とは、互いに接触しないように保持されてい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４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
電気的に動作する振動源を保有しており、
上記振動源の動作を検出したときに上記変位検出部を動作させることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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、撮像レンズと、該撮像レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置と、を備えたカメラモジュールであって、該撮像レンズの変位を検出するための変位検出部を備えており、該変位検出部が、該レンズ駆動装置による目標位置へ向かう駆動に基づかない該撮像レンズの該目標位置に対する変位を検出した場合に、該レンズ駆動装置は、該レンズ駆動装置による該目標位置へ向かう駆動に基づかない該撮像レンズの該目標位置に対する該変位を低減するように該撮像レンズを駆動することを特徴とする。
【国際調査報告】
2015178083.tif 000011
2015178083.tif 000012
2015178083.tif 000013
2015178083.tif 000014