JP2019002972A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ駆動を安定させること。【解決手段】本発明のレンズ駆動装置は、レンズを装備するレンズバレルと、レンズバレルを収容するハウジングと、ハウジングに対してレンズバレルを光軸方向に沿って可動させる第１のボイスコイルモータと、ハウジングに対するレンズバレルの可動をガイドする第１のガイド部と、ハウジングをレンズの一方面側で支持する支持カバーと、支持カバーに対してハウジングを光軸方向に対する垂直方向に可動させる第２のボイスコイルモータと、ハウジングと支持カバーとの間に配置されボトムカバーに対するハウジングの可動をガイドする第２のガイド部と、ハウジングと支持カバーとを連結する連結部材と、を備える。そして、連結部材は、ハウジングと支持カバーとの距離を一定に保って連結するよう構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ駆動装置にかかり、特に、オートフォーカス機能及び振れ補正機能を有するレンズ駆動装置に関する。

近年のスマートフォンやタブレット端末などの情報処理端末は、画像撮影用に小型のカメラモジュールを搭載している。このようなカメラモジュールは、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と、撮影時に生じる手振れを光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能と、を有するレンズ駆動装置を備えている。

レンズ駆動装置のオートフォーカス機能は、例えば、特許文献１に示すように、マグネットとコイルとによるボイスコイルモータによって実現される。このボイスコイルモータの駆動力を用いて、レンズを光軸方向に沿って往復可動している。これに伴い、レンズ駆動装置は、オートフォーカス機能によるレンズの光軸方向に沿った往復可動を、周囲に配置されたガイドボールによって支持している。

特開２０１５−１８０９３７号公報

ここで、上述したオートフォーカス機能を有するレンズ駆動装置では、光軸方向に沿った可動時に、レンズを安定して往復可動させる必要がある。つまり、可動に伴いレンズの光軸が振れることを抑制する必要がある。このため、往復可動時におけるレンズの安定性の向上を図ることが望まれている。さらに、レンズ駆動装置は、振れ補正機能も有しているため、かかる振れ補正機能の構造との組み合わせにおいても、レンズ駆動時の安定性の向上を図ることが望まれている。

本発明の一形態であるレンズ駆動装置は、
レンズを装備するレンズバレルと、
前記レンズバレルの周囲を囲って、当該レンズバレルを収容するハウジングと、
前記ハウジングに対して前記レンズバレルを前記レンズの光軸方向に沿って可動させる第１のボイスコイルモータと、
前記ハウジングに対する前記レンズバレルの可動をガイドする第１のガイド部と、
を備え、
前記第１のボイスコイルモータは、前記ハウジング又は前記レンズバレルのうち一方に磁石を備えると共に他方にコイル及びヨークを備え、前記ヨークが前記磁石に引き寄せられる磁力により、前記レンズバレルを前記第１のガイド部に押しつけるように前記ヨークを配置し、
さらに、
前記ハウジングを前記レンズの一方面側で支持する支持カバーと、
前記支持カバーに対して前記ハウジングを前記レンズの光軸方向に対する垂直方向に可動させる第２のボイスコイルモータと、
前記ハウジングと前記支持カバーとの間に配置され、前記ハウジングと前記支持カバーとに当接し、前記支持カバーに対する前記ハウジングの可動をガイドする第２のガイド部と、
前記ハウジングと前記支持カバーとを連結する連結部材と、
を備え、
前記第２のボイスコイルモータは、前記ハウジング又は前記支持カバーのうち一方に磁石を備えると共に他方にコイル及びヨークを備え、
前記連結部材は、前記ハウジングと前記支持カバーとの距離を一定に保って連結するよう構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記連結部材は、前記第２のガイド部を介して前記ハウジングと前記支持カバーとを互いに引き寄せる力を付勢するよう構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記連結部材は、前記レンズの光軸方向に対する垂直方向に対して柔軟性を有して構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記連結部材は、前記ハウジングと前記支持カバーとを互いに引き寄せる力を付勢する引張りバネにて構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記第２のガイド部は、前記支持カバーに対して予め設定された各位置にそれぞれ配置され、それぞれの配置位置で回転する複数の球体にて構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記第２のボイスコイルモータは、前記ハウジングを前記レンズの光軸方向に対する垂直面上において相互に直交する２つの直線方向にそれぞれ可動する２つのボイスコイルモータにより構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記第１のボイスコイルモータを、略矩形形状の前記レンズバレルのうち隣り合う２辺箇所にそれぞれ配置し、
２つの前記第１のボイスコイルモータの中間位置に、前記第１のガイド部を配置し、
２つの前記第１のボイスコイルモータのそれぞれの前記ヨークによる磁力の合力によって、前記レンズバレルを前記第１のガイド部に押しつけるように前記ヨークを配置した、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記第１のガイド部は、２つの前記第１のボイスコイルモータが配置された略矩形形状の前記レンズバレルの隣り合う２辺で挟まれた角付近に配置されたメインガイド部と、当該メインガイド部が配置された略矩形形状の前記レンズバレルの角に対して対角線上に位置する他の角付近に配置されたサブガイド部と、を備え、
２つの前記第１のボイスコイルモータがそれぞれ備える各前記ヨークが前記磁石に引き寄せられる磁力が、相互に異なるよう構成されており、
前記サブガイド部は、２つの前記第１のボイスコイルモータのそれぞれの前記ヨークによる磁力の合力によって前記メインガイド部を支点として回転するよう付勢された前記レンズバレルによる押圧を支持するよう構成されている、
という構成をとる。

また、上記レンズ駆動装置は、
前記第１のボイスコイルモータが配置された略矩形形状の前記レンズバレルの隣り合う２辺箇所とは異なる他の２辺箇所付近に、前記第２のボイスコイルモータとして、前記ハウジングを前記レンズの光軸方向に対する垂直面上において相互に直交する２つの直線方向にそれぞれ可動する２つのボイスコイルモータを配置した、
という構成をとる。

また、本発明では、前記レンズ駆動装置を搭載したカメラモジュール、も提供している。

本発明のレンズ駆動装置によると、レンズバレルが第１のガイド部に押しつけられて光軸方向の可動がガイドされる。また、レンズバレルを収容するハウジングが支持カバーに対して一定の距離を保ちつつ、光軸方向に対する垂直方向の可動が第２のガイド部によってガイドされる。その結果、オートフォーカス機能と振れ補正機能とによるレンズ可動の安定性の向上を図ることができる。

本発明の第１の実施形態におけるカメラモジュールの構成を示す図である。 カメラモジュールを構成するレンズバレルの構成を示す図である。 カメラモジュールを構成するハウジングの構成を示す図である。 カメラモジュールを構成するカバー及びボトムカバーの構成を示す図である。 カメラモジュールを構成するＦＰＣの構成を示す図である。 カメラモジュールを構成するマグネット及びコイルの構成を示す図である。 カメラモジュールを構成するヨークの構成を示す図である。 カメラモジュールの組み付けの様子を示す図である。 カメラモジュールの動作を示す図である。 カメラモジュールの動作を示す図である。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図１０を参照して説明する。図１は、カメラモジュール１の構成を示す図である。図２乃至図７は、カメラモジュールを構成する部品を示す図である。図８は、カメラモジュールの組み付けの様子を示す図である。図９乃至図１０は、カメラモジュールの動作を示す図である。

本発明におけるカメラモジュール１は、例えば、スマートフォンやタブレット端末などの情報処理端末に搭載される画像撮影用のものである。但し、本発明におけるカメラモジュール１は、必ずしも情報処理端末に搭載されることに限定されず、他の電子機器や様々な機器に搭載されてもよい。

本発明におけるカメラモジュール１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と、撮影時に生じる手振れを光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能と、を有するレンズ駆動装置を備えている。以下、主に、オートフォーカス機能と振れ補正機能とを実現するレンズ駆動装置の構成を説明する。なお、レンズ駆動装置は、本実施形態において例示する機能以外の機能を有していてもよい。

［構成］
まず、図１を参照して、カメラモジュール１の全体構成を説明する。図１は、カメラモジュール１の平面図及び各側面図である。なお、本願の図面では、構造が明確となるよう、一部の構成を透過させたり、省略して図示している。

カメラモジュール１は、まず、上部を覆うカバー５と、下部を覆うボトムカバー６と、を備えている。なお、図１においては、カバー５の上面や側面は透過して図示している。そして、カメラモジュール１は、カバー５及びボトムカバー６（支持カバー）の内部に、レンズ２を装備したレンズバレル３と、レンズバレル３の周囲を囲って当該レンズバレル３を収容するハウジング４と、を備えている。加えて、カメラモジュール１は、ハウジング４に対してレンズバレル３をレンズ２の光軸方向に沿って稼働させる２つの第１のボイスコイルモータ７１〜７３と、ハウジング４に対するレンズバレル３の可動をガイドする２つの第１のガイド部７６，７７を備えている。なお、主に、第１のボイスコイルモータ７１〜７３と第１のガイド部７６，７７とにより、レンズ２のオートフォーカス機能が実現される。

また、上記ハウジング４はレンズ２の下部面側（一方面側）でボトムカバー６に支持されており、カメラモジュール１は、ボトムカバー６に対してハウジング４をレンズ２の光軸方向に対する垂直方向に稼働させる第２のボイスコイルモータ７４，７５を備えている。加えて、カメラモジュール１は、ハウジング４とボトムカバー６との間に配置され、第２のボイスコイルモータ７４，７５に対するハウジング４の可動をガイドする第２のガイド部７８と、ハウジング４とボトムカバー６とを連結する連結バネ７９（連結部材）と、を備えている。なお、主にこれらの構成により、レンズ２の振れ補正機能が実現される。

さらに、カメラモジュール１は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）８や、その他の構成を備えている。以下、各構成について説明する。

図２を参照して、上記レンズバレル３の構成について説明する。図２は、レンズバレル３の平面図及び各側面図である。レンズバレル３は、外形が略矩形形状に形成されている。レンズバレル３の中心には、レンズ２を収容するレンズ収容孔が形成されている。

また、レンズバレル３の側面には、内側に凹む凹部３３，３４が形成されている。具体的には、レンズバレル３の側面のうち、略矩形の隣り合う２辺箇所であり、当該２辺の交点となる角部よりに、それぞれ凹部３３，３４が形成されている。そして、各凹部３３，３４には、第１のボイスコイルモータを構成するマグネット７１ａ，７１ｂがそれぞれ配置される。なお、第１のボイスコイルモータは、レンズバレル３をレンズ２の光軸方向に沿って可動させるものであり、上記マグネット７１ａ，７１ｂ（磁石）と、後述するように当該マグネット７１ａ，７１ｂに対向してハウジング４に配置されるコイル７２ａ，７２ｂ及びヨーク７３ａ，７３ｂと、により構成されている。このように、オートフォーカス機能を実現する第１のボイスコイルモータは、略矩形の隣り合う２辺箇所にそれぞれ設けられている。

また、上記２つの第１のボイスコイルモータが配置される略矩形のレンズバレル３の隣り合う２辺で挟まれる角位置には、第１のガイドボール保持部３１が形成されている。第１のガイドボール保持部３１は、レンズ２の光軸方向に沿う溝で形成されており、かかる溝は、形成されている角位置を通る対角線上の外側に開口している。そして、第１のガイドボール保持部３１は、第１のガイド部の一部である球体のメインガイドボール７６（メインガイド部）を回転可能なよう保持する。なお、メインガイドボール７６は、後述するハウジング４の内側面に形成された第１のガイドボール支持部４１に押し付けられて支持される。これにより、メインガイドボール７６は、第１のガイドボール保持部３１である溝内を回転することとなり、これに伴い、レンズバレル３は、メインガイドボール７６にガイドされてレンズ２の光軸方向に沿って可動することとなる。なお、図２では、ガイドボール保持部３１である溝内に２つのメインガイドボール７６が保持されていることを示しているが、メインガイドボール７６の数はいくつであってもよい。

また、レンズバレル３には、上記第１のガイドボール保持部３１が形成された角位置に対して対角線上に位置する他の角位置に、第２のガイドボール保持部３２が形成されている。第２のガイドボール保持部３２は、略球状の孔にて形成されており、かかる孔は、形成されている角位置を通る対角線に直交する方向を向いて開口している。そして、第２のガイドボール保持部３２は、第１のガイド部の一部である球体のサブガイドボール７７（サブガイド部）を回転可能なよう保持する。なお、サブガイドボール７７は、後述するハウジング４の内側面に形成された第２のガイドボール支持部４２に押し付けられて支持される。これにより、サブガイドボール７７は、第２のガイドボール保持部３２である孔内を回転することとなり、これに伴い、レンズバレル３は、レンズ２の光軸方向に沿って可動することとなる。

また、レンズバレル３は、レンズバレル３のレンズ２の光軸方向に沿った位置を検出する位置検出機構を備えていてもよい。位置検出機構は、例えば、マグネットと、磁場の強さを検出するホール素子と、により構成され、このうちマグネットがレンズバレル３に配置され、ホール素子が後述するハウジング４に配置されてもよい。

次に、図３を参照して、上記ハウジング４の構成について説明する。図３は、ハウジング４の平面図、各側面図及び底面図を示している。

ハウジング４は、４つの側壁で形成され、端面が略矩形の筒状体の部材である。そして、ハウジング４の内部には、上述したレンズ２を装備したレンズバレル３が収容されると共に、第１のボイスコイルモータを構成する部品も装備される。さらに、ハウジング４には、後述する第２のボイスコイルモータを構成する部品も装備される。

具体的に、ハウジング４の１つの角位置の内側面、つまり、内部に収容されるレンズバレル３に形成された第１のガイドボール保持部３１に対応する角位置の内側面には、メインガイドボール７６を受ける凹状の第１のガイドボール支持部４１が形成されている。また、この角位置の対角線上に位置する別の角位置の内側面、つまり、内部に収容されるレンズバレル３に形成された第２のガイドボール保持部３２に対応する角位置の内側面には、サブガイドボール７７を受ける凹状の第２のガイドボール支持部４２が形成されている。

また、ハウジング４の側壁の２つには、側壁自体の内側面が凹状に形成された第１の凹部４３，４４が形成されている。具体的には、ハウジング４の側壁のうち、内部に収容されるレンズバレル３に装備されるマグネット７１ａ，７１ｂに対向する位置に、それぞれ第１の凹部４３，４４が形成されている。各第１の凹部４３，４４には、それぞれ第１のボイスコイルモータを構成するコイル７２ａ，７２ｂとヨーク７３ａ，７３ｂとがそれぞれ配置される。

また、ハウジング４の側壁の底面には、上方に向かって凹む第２の凹部４５，４６が形成されている。具体的には、ハウジング４の側壁のうち、略矩形の隣り合う２辺箇所であり、上記第１の凹部４３，４４が形成されていない他の２辺箇所の底面に、それぞれ第２の凹部４５，４６が形成されている。そして、各第２の凹部４５，４６には、第２のボイスコイルモータを構成するマグネット７４ａ，７４ｂがそれぞれ配置される。なお、第２のボイスコイルモータは、レンズバレル３を収容したハウジング４を、レンズ２の光軸方向に対する垂直面に沿って可動させるものであり、上記マグネット７４ａ，７４ｂ（磁石）と、後述するようにボトムカバー６に配置されるコイル７５ａ，７５ｂと、により構成されている。このとき、図１に示す符号７４ｂのマグネットで構成される１つ目の第２のボイスコイルモータは、レンズ２の光軸方向に対する垂直面上における一の直線方向（Ｘ軸方向）に沿った可動を行う。また、符号７４ａのマグネットで構成される２つ目の第２のボイスコイルモータは、レンズ２の光軸方向に対する垂直面上における上記一の直線方向に直交する他の直線方向（Ｙ軸方向）に沿った可動を行う。

また、ハウジング４の４つの角部の底面には、上面側に向かって切除された切除部４７がそれぞれ形成されている。この４つの切除部４７には、それぞれ連結バネ７９が収容される。このため、各切除部４７の天井内側面には、連結バネ７９の一端が引っかかるよう構成されている。

さらに、ハウジング４の底面には、凹状に形成され、後述する支持ガイドボール７８を受ける支持ガイドボール受け部４８が、３箇所に形成されている。

また、ハウジング４は、上述したレンズバレル３のレンズ２の光軸方向に沿った位置を検出する位置検出機構の一部を備えていてもよい。位置検出機構は、例えば、マグネットと、磁場の強さを検出するホール素子と、により構成され、ハウジング４には、レンズバレル３に配置されたマグネットの磁場の強さを検出するホール素子が配置されてもよい。さらに、ハウジング４には、ハウジング４のレンズ２の光軸方向に対する垂直方向の位置、つまり、ボトムカバー６に対する位置、を検出する位置検出機構を備えていてもよい。例えば、ハウジング４にマグネットを設け、ボトムカバー６にホール素子を設けてもよい。

次に、図４を参照して、上記カバー５及びボトムカバー６の構成について説明する。図４（ａ）はカバー５、図４（ｂ）はボトムカバー６の、それぞれ平面図及び側面図を示す。

カバー５は、上面が略矩形形状に形成されており、四方が側壁で囲まれた箱形に形成されている。そして、上述したハウジング４等を上方から覆う。なお、カバー５の上面の中心には、レンズ２の大きさに対応する孔が形成されている。

ボトムカバー６は、略矩形形状に形成された板状の部材であり、上記カバー５にて覆われたハウジング４等の底面を覆う。そして、ボトムカバー６の中心には、レンズ２の大きさに対応する孔が形成されている。また、ボトムカバー６の４つの角部には、それぞれ上述した連結バネ７９の他端を引っかける引っかけ部６１が形成されている。さらに、ボトムカバー６には、３つの収容部６２が形成されている。各収容部６２は、球体である支持ガイドボール７８をそれぞれ回転可能なよう収容し、当該支持ガイドボール７８の位置を規定する。支持ガイドボール７８は、上記ハウジング４に形成された支持ガイドボール受け部４８とボトムカバー６とにより挟まれた状態となり、ボトムカバー６に対してハウジング４がレンズ２の光軸方向に対する垂直面上を可動することをガイドする機能を有する。なお、上述した収容部６２の数は３つに限定されず、これに伴い、支持ガイドボール７８の数も３つに限定されない。

次に、図５を参照して、上記ＦＰＣの構成について説明する。図５はＦＰＣ８の平面図及び側面図である。

ＦＰＣ８は、薄板状であり、外形が上記ボトムカバー６とほぼ同一形状である。このため、ボトムカバー６とほぼ一体的に組み付けられ、当該ボトムカバー６と同一部材として扱うことができる。そして、ＦＰＣ８の相互に隣り合う２辺には、それぞれ第２のボイスコイルモータを構成するコイル７５ａ，７５ｂが設けられている。具体的に、上記コイル７５ａ，７５ｂは、上述したハウジング４に設けられる第２のボイスコイルモータを構成するマグネット７４ａ，７４ｂと対向する位置に設けられる。

次に、図６乃至図７を参照して、第１のボイスコイルモータ及び第２のボイスコイルモータを構成する部品について説明する。まず、第１のボイスコイルモータは、レンズバレル３に配置されたマグネット７１ａ，７１ｂと、ハウジング４に設置されたコイル７２ａ，７２ｂ及びヨーク７３ａ，７３ｂと、により構成されている。

図６（ａ）の正面図及び平面図に示すように、第１のボイスコイルモータを構成するマグネット７１ａ，７１ｂは、所定の厚みを有する長方形に形成されている。また、図６（ｂ）の正面図及び平面図に示すように、第１のボイスコイルモータを構成するコイル７２ａ，７２ｂは、マグネット７１ａ，７１ｂとほぼ同じ大きさの外形を有し、楕円環状に形成されている。

また、図８（ａ），（ｂ）の正面図及び平面図に示すように、第１のボイスコイルモータを構成するヨーク７３ａ，７３ｂは、それぞれＴ字型の薄板形状に形成されているが、相互に若干形状が異なる。図８（ａ）に示す第１のヨーク７３ａは、マグネット７１ａとコイル７２ａに対応して配置されるものであり、図８（ｂ）に示す第２のヨーク７３ｂは、マグネット７１ｂとコイル７２ｂに対応して配置されるものである。図に示すように、第２のヨーク７３ｂの形状の方が第１のヨーク７３ａの形状よりも大きく形成されている。具体的には、第２のヨーク７３ｂにおけるＴ字型形状のうちの足部分の太さが、第１のヨーク７３ａよりも太く形成されている。上記各ヨーク７３ａ，７３ｂは、配置されるレンズバレル３の隣り合う２辺の交点となる角部よりに、Ｔ字型の形状のうちの頭部分が配置される。

また、第２のボイスコイルモータは、ハウジング４に配置されたマグネット７４ａ，７４ｂと、ボトムカバー６つまりＦＰＣ８に設置されたコイル７５ａ，７５ｂと、により構成されている。図７（ｃ）の正面図及び平面図に示すように、第２のボイスコイルモータを構成するマグネット７４ａ，７４ｂは、所定の厚みを有する長方形に形成されている。また、図７（ｄ）の正面図及び平面図に示すように、第２のボイスコイルモータを構成するコイル７５ａ，７５ｂは、マグネット７４ａ，７４ｂとほぼ同じ大きさの外形を有し、楕円環状に形成されている。

［組み付け］
次に、上述したカメラモジュール１の組み付けの様子を、図８を参照して説明する。図８では、図１及び図１０に示すカメラモジュール１を、右側方から見た状態で示している。なお、以下に説明する組み付け手順は、各工程の順序が前後してもよい。

はじめに、図８（ｄ）を参照して、ハウジング４とボトムカバー６との組み付けについて説明する。ハウジング４とボトムカバー６とは、間にＦＰＣ８を挟んで、連結バネ７９を介して連結する。具体的には、まず、４つの連結バネ７９を、ハウジング４の４つの角部の底面側に形成された各切除部４７にそれぞれ配置し、各切除部４７の天井面に一端を引っかけて連結する。そして、図８（ｄ）の点線矢印に示すように、各連結バネ７９の他端をＦＰＣ８の４つの角部に形成された孔に挿通し、ボトムカバー６の４つの角部に形成された引っかけ部６１に引っかけて連結する。

このとき、ボトムカバー６には、ハウジング４側の面に形成された３つの収容部６２に、支持ガイドボール７８をそれぞれ配置する。すると、支持ガイドボール７８は、ＦＰＣ８に形成された３つの貫通孔を貫通し、ハウジング４の底面に形成された支持ガイドボール受け部４８にて当該ハウジング４と当接することとなる。これにより、支持ガイドボール７８は、ハウジング４とボトムカバー６との間に挟まれた状態で配置される。

上述のようにハウジング４、ＦＰＣ８及びボトムカバー６を組み付けることで、連結バネ７９によって、支持ガイドボール７８を挟んだ状態でハウジング４とボトムカバー６とを互いに引き寄せる力が付勢されることとなる。このため、図８（ｃ）に示すように、ハウジング４とボトムカバー６とは一体的となり、常に支持ガイドボール７８の直径分の距離を保って連結された状態となる。

なお、上記組み付けの前に、ＦＰＣ８には、第２のボイスコイルモータを構成するコイル７５ａ，７５ｂが配置される。加えて、これらコイル７５ａ，７５ｂにそれぞれ対向するよう、ハウジング４の底面に形成された第２の凹部４５，４６には、第２のボイスコイルモータを構成するマグネット７４ａ，７４ｂが配置され、これにより振れ補正機能による駆動を実現可能となる。さらに、ハウジング４の側壁に形成された第１の凹部４３，４４には、第１のボイスコイルモータを構成するコイル７２ａ，７２ｂ及びヨーク７３ａ，７３ｂがそれぞれ配置される。

続いて、上述したハウジング４内に、図８（ｂ）に示すレンズバレル３を収容する。このとき、レンズバレル３には、中心のレンズ収容孔にレンズ２が装着されている。また、レンズバレル３の側面に形成された凹部３３，３４には、第１のボイスコイルモータを構成するマグネット７１ａ，７１ｂがそれぞれ配置されている。各マグネット７１ａ，７１ｂは、レンズバレル３がハウジング４内に収容されることで、当該ハウジング４に配置された第１のボイスコイルモータを構成するコイル７２ａ，７２ｂ及びヨーク７３ａ，７３ｂに対向して配置されることとなり、オートフォーカス機能による駆動を実現可能となる。

また、レンズバレル３には、第１のガイドボール保持部３１にメインガイドボール７６が装着され、第２のガイドボール保持部３２にサブガイドボール７７が装着されている。そして、レンズバレル３がハウジング４内に収容される際に、メインガイドボール７６がハウジング４の第１のガイドボール支持部４１に当接して支持され、サブガイドボール７７がハウジング４の第２のガイドボール支持部４２に当接して支持される。

なお、上記手順の間に、レンズバレル３のレンズ２の光軸方向に沿った位置や、光軸方向に対する垂直面上のハウジング４の位置を検出する位置検出機構を構成するマグネットやホール素子などの部品や、図示しない他の部品が装着されてもよい。

最後に、図８（ａ）に示すカバー５を、ハウジング４を覆うよう上方から被せて、カメラモジュール１の組み付けが完了する。

［動作］
次に、カメラモジュール１の動作を、図９乃至図１０を参照して説明する。まず、図９（ａ）及び図１０を参照して、カメラモジュール１によるオートフォーカス機能のレンズ駆動について説明する。

オートフォーカス機能を実現する第１のボイスコイルモータは、図９（ａ）に示すように、レンズバレル３側の上下にＮ極とＳ極が着磁されているマグネット７１ａと、ハウジング４側のコイル７２ａ及びヨーク７３ａと、により構成されている。ヨーク７３ａは、マグネット７１ａから出る磁束を集中させる、例えば、軟質磁性材料など（例えば、不純物の少ない鉄など）により構成されている。なお、第１のボイスコイルモータは、もう１組装備されているが、ここでは符号７１ａ，７２ａ，７３ａの部品で構成されるもののみ説明する。

そして、コイル７２ａに電流を流すことによって、レンズバレル３をレンズ２の光軸方向に沿って可動させる駆動力が生じる。具体的には、コイル７２ａに電流を流すと、かかる電流の向きと、マグネット７１ａからコイル７２ａを通過する磁束（矢印Ｙ１参照）と、により、フレミングの左手の法則に従って、レンズバレル３はレンズ２の光軸方向（図１０の矢印Ｙ２１方向：Ｚ軸方向）に沿って往復駆動される。

このとき、レンズバレル３には、ハウジング４に当接するメインガイドボール７６とサブガイドボール７７とが装備されており、２つの第１のボイスコイルモータにより、レンズバレル３は両ガイドボール７６，７７に押し付けられた状態となっている。具体的には、まず２つの第１のボイスコイルモータには、図１０の矢印Ｙ１１，Ｙ１２に示す磁力が生じているため、レンズバレル３にはこれらの合力Ｙ１３がかかっている。このため、レンズバレル３がメインガイドボール７６を対角線上に沿って角部方向に押し付けた状態となっている。

また、図１０に示すように、２つの第１のボイスコイルモータに作用する磁力Ｙ１１，Ｙ１２の大きさは異なる。具体的には、図７に示すように、一方の第１のボイスコイルモータを構成するマグネット７１ｂに対応するヨーク７３ｂの外形は、他方の第１のボイスコイルモータを構成するマグネット７１ａに対応するヨーク７３ａの外形よりも大きく形成されている。このため、一方の第１のボイスコイルモータにおけるマグネット７１ｂが側方に引き寄せられる磁力Ｙ１２が、他方のマグネット７１ａが側方に引き寄せられる磁力Ｙ１１よりも強くなる。すると、磁力Ｙ１１，Ｙ１２の合力により、矢印Ｙ１４に示すように、レンズバレル３がメインガイドボール７６を支点として回転するよう付勢された状態となる。その結果、レンズバレル３は、サブガイドボール７７を対角線に対してほぼ垂直方向に押圧した状態となり、当該サブガイドボール７７はかかる押圧を支持するよう構成されている。

これにより、レンズバレル３は、メインガイドボール７６及びサブガイドボール７７を介してハウジング４に接触した状態が維持される。すると、ハウジング４内における光軸に対する垂直方向への移動が規制され、姿勢が安定する。その結果、光軸がぶれずに安定したオートフォーカス動作を実現することができる。

なお、２つの第１のボイスコイルモータには、マグネット７１ａ，７１ｂからヨーク７３ａ，７３ｂを通過する磁束が発生するが、このとき、ヨーク７３ａ，７３ｂはマグネット７１ａ，７１ｂからの磁束をできるだけ取り込もうとする性質がある。このため、ヨーク７３ａ，７３ｂは、マグネット７１ａ，７１ｂの中心、つまり、Ｎ極とＳ極との境界部に対向して位置するよう作用する。このような磁気浮上効果により、ヨーク７３ａ，７３ｂがマグネット７１ａ，７１ｂのＮ極とＳ極との境界部に位置するよう、マグネット７１ａ，７１ｂが連結されたレンズバレル３は浮上することになる。さらに、マグネット７１ａ，７１ｂが連結されたレンズバレル３がフレミングの左手の法則に従って可動することにより、ヨーク７３ａ，７３ｂの位置がマグネット７１ａ，７１ｂの中央に対して上下方向にずれると、磁気力によって元の位置に戻ろうとする磁気バネ効果が発生する。

以上より、マグネット７１ａ，７１ｂが連結されたレンズバレル３は、ヨーク７３ａ，７３ｂの設置位置に応じた位置に安定して位置することとなる。このため、磁気浮上効果によるレンズバレル３の位置を、例えば使用頻度の高いフォーカス合焦位置など予め定められた位置に設定しておくことで、上述した第１のボイスコイルモータによるレンズバレル３の駆動を抑制でき、省電力化を図ることができる。

次に、図９（ｂ）及び図１０を参照して、カメラモジュール１による振れ補正機能のレンズ駆動について説明する。

振れ補正機能を実現する第２のボイスコイルモータは、図９（ｂ）に示すように、ハウジング４側のＮ極とＳ極が着磁されているマグネット７４ｂと、ボトムカバー６側のコイル７５ｂと、により構成されている。なお、第２のボイスコイルモータは、もう１組装備されているが、ここでは符号７４ｂ，７５ｂの部品で構成されるもののみ説明する。

そして、コイル７５ｂに電流を流すことによって、レンズバレル３を収容したハウジング４を、レンズ２の光軸方向に対する垂直面上の所定の一方向に沿って可動させる駆動力が生じる。具体的には、コイル７５ｂに電流を流すと、かかる電流の向きと、マグネット７４ｂからコイル７５ｂを通過する磁束（矢印Ｙ２参照）と、により、フレミングの左手の法則に従って、ハウジング４はレンズ２の光軸方向に対する垂直面上の一直線方向（図１０の矢印Ｙ２２方向：Ｘ軸方向）に沿って往復駆動される。なお、もう１組の第２のボイスコイルモータを構成するマグネット７４ａとコイル７５ａとにより、ハウジング４は、レンズ２の光軸方向に対する垂直面上における上記一直線方向（Ｘ軸方向）に直交する直線方向（Ｙ軸方向）に沿って往復駆動される。つまり、２つの第２のボイスコイルモータにより、ハウジング４は、レンズ２の光軸方向に対する垂直面上において相互に直交する各直線方向にそれぞれ往復駆動される。

このとき、ハウジング４とボトムカバー６とは、支持ガイドボール７８を挟んだ状態で、連結バネ７９によって互いに引き寄せられて連結されている。このため、第２のボイスコイルモータによる駆動により、支持ガイドボール７８をガイドとして、ボトムカバー６上をハウジング４が往復駆動される。これに加え、連結バネ７９はレンズ２の光軸方向に対する垂直方向に対して柔軟性を有しているため、第２のボイスコイルモータの駆動の際に、図１０の矢印Ｙ２３に示すように撓むこととなるが、常にハウジング４とボトムカバー６とを互いに引き寄せるよう付勢しているため、ハウジング４とボトムカバー６とは、常に支持ガイドボール７８の直径分の距離を保って連結された状態となる。このため、第２のボイスコイルモータを構成する、ハウジング４に配置されたマグネット７４ａ，７４ｂと、ボトムカバー６に配置されたコイル７５ａ，７５ｂとは、相互間の距離が常に一定となる。その結果、第２のボイスコイルモータによる駆動が安定する。

また、上述したように支持ガイドボール７８にてガイドされる構造に第２のボイスコイルモータを構成しているため、落下に耐えることができるなど信頼性が高い。さらには、上述した構成の第２のボイスコイルモータは、バネマス系ではないため共振系を有していない。このような観点からも信頼性の向上を図ることができる。

なお、上述した第１のボイスコイルモータ、及び、第２のボイスコイルモータの搭載位置は、上述した場所に限定されるものではなく、いかなる位置に設けられていてもよい。また、ボイスコイルモータを構成する部品の形状も上述した形状に限定されず、その数も任意である。

また、本実施形態においては、第１のボイスコイルモータは、レンズバレル３がマグネット７１ａ，７１ｂを有し、ハウジング４がコイル７２ａ，７２ｂ及びヨーク７３ａ，７３ｂを有する場合について説明したが、逆に、レンズバレル３がコイル７２ａ，７２ｂ及びヨーク７３ａ，７３ｂを有し、ハウジング４がマグネット７１ａ，７１ｂを有するように構成してもよい。また、本実施形態においては、第２のボイスコイルモータは、ハウジング４がマグネット７４ａ，７４ｂを有し、ボトムカバー６がコイル７５ａ，７５ｂを有する場合について説明したが、逆に、ハウジング４がコイル７５ａ，７５ｂを有し、ボトムカバー６がマグネット７４ａ，７４ｂを有するように構成してもよい。

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１ カメラモジュール
２ レンズ
３ レンズバレル
３１ 第１のガイドボール保持部
３２ 第２のガイドボール保持部
３３，３４ 凹部
４ ハウジング
４１ 第１のガイドボール支持部
４２ 第２のガイドボール支持部
４３，４４ 第１の凹部
４５，４６ 第２の凹部
４７ 切除部
４８ 支持ガイドボール受け部
５ カバー
６ ボトムカバー
６１ 引っかけ部
６２ 収容部
７１ａ，７１ｂ，７４ａ，７４ｂ
７２ａ，７２ｂ，７５ａ，７５ｂ コイル
７３ａ，７３ｂ ヨーク
７６ メインガイドボール
７７ サブガイドボール
７８ 支持ガイドボール
７９ 連結バネ
８ ＦＰＣ

Claims (10)

1. レンズを装備するレンズバレルと、
   前記レンズバレルの周囲を囲って、当該レンズバレルを収容するハウジングと、
   前記ハウジングに対して前記レンズバレルを前記レンズの光軸方向に沿って可動させる第１のボイスコイルモータと、
   前記ハウジングに対する前記レンズバレルの可動をガイドする第１のガイド部と、
   を備え、
   前記第１のボイスコイルモータは、前記ハウジング又は前記レンズバレルのうち一方に磁石を備えると共に他方にコイル及びヨークを備え、前記ヨークが前記磁石に引き寄せられる磁力により、前記レンズバレルを前記第１のガイド部に押しつけるように前記ヨークを配置し、
   さらに、
   前記ハウジングを前記レンズの一方面側で支持する支持カバーと、
   前記支持カバーに対して前記ハウジングを前記レンズの光軸方向に対する垂直方向に可動させる第２のボイスコイルモータと、
   前記ハウジングと前記支持カバーとの間に配置され、前記ハウジングと前記支持カバーとに当接し、前記支持カバーに対する前記ハウジングの可動をガイドする第２のガイド部と、
   前記ハウジングと前記支持カバーとを連結する連結部材と、
   を備え、
   前記第２のボイスコイルモータは、前記ハウジング又は前記支持カバーのうち一方に磁石を備えると共に他方にコイル及びヨークを備え、
   前記連結部材は、前記ハウジングと前記支持カバーとの距離を一定に保って連結するよう構成されている、
   レンズ駆動装置。
2. 請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、
   前記連結部材は、前記第２のガイド部を介して前記ハウジングと前記支持カバーとを互いに引き寄せる力を付勢するよう構成されている、
   レンズ駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置であって、
   前記連結部材は、前記レンズの光軸方向に対する垂直方向に対して柔軟性を有して構成されている、
   レンズ駆動装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ駆動装置であって、
   前記連結部材は、前記ハウジングと前記支持カバーとを互いに引き寄せる力を付勢する引張りバネにて構成されている、
   レンズ駆動装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズ駆動装置であって、
   前記第２のガイド部は、前記支持カバーに対して予め設定された各位置にそれぞれ配置され、それぞれの配置位置で回転する複数の球体にて構成されている、
   レンズ駆動装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のレンズ駆動装置であって、
   前記第２のボイスコイルモータは、前記ハウジングを前記レンズの光軸方向に対する垂直面上において相互に直交する２つの直線方向にそれぞれ可動する２つのボイスコイルモータにより構成されている、
   レンズ駆動装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のレンズ駆動装置であって、
   前記第１のボイスコイルモータを、略矩形形状の前記レンズバレルのうち隣り合う２辺箇所にそれぞれ配置し、
   ２つの前記第１のボイスコイルモータの中間位置に、前記第１のガイド部を配置し、
   ２つの前記第１のボイスコイルモータのそれぞれの前記ヨークによる磁力の合力によって、前記レンズバレルを前記第１のガイド部に押しつけるように前記ヨークを配置した、
   レンズ駆動装置。
8. 請求項７に記載のレンズ駆動装置であって、
   前記第１のガイド部は、２つの前記第１のボイスコイルモータが配置された略矩形形状の前記レンズバレルの隣り合う２辺で挟まれた角付近に配置されたメインガイド部と、当該メインガイド部が配置された略矩形形状の前記レンズバレルの角に対して対角線上に位置する他の角付近に配置されたサブガイド部と、を備え、
   ２つの前記第１のボイスコイルモータがそれぞれ備える各前記ヨークが前記磁石に引き寄せられる磁力が、相互に異なるよう構成されており、
   前記サブガイド部は、２つの前記第１のボイスコイルモータのそれぞれの前記ヨークによる磁力の合力によって前記メインガイド部を支点として回転するよう付勢された前記レンズバレルによる押圧を支持するよう構成されている、
   レンズ駆動装置。
9. 請求項７又は８に記載のレンズ駆動装置であって、
   前記第１のボイスコイルモータが配置された略矩形形状の前記レンズバレルの隣り合う２辺箇所とは異なる他の２辺箇所付近に、前記第２のボイスコイルモータとして、前記ハウジングを前記レンズの光軸方向に対する垂直面上において相互に直交する２つの直線方向にそれぞれ可動する２つのボイスコイルモータを配置した、
   レンズ駆動装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載のレンズ駆動装置を搭載したカメラモジュール。