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JP-2026077365-A - 光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置

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Abstract

【課題】光学素子の移動に対する抵抗の発生を防止すること。 【解決手段】光学素子駆動装置は、光学素子を駆動する光学素子駆動装置であって、光学素子を保持可能な保持部と、保持部を内側に収容する収容部と、保持部の外周面と収容部の内周面に形成された溝に収容された状態で外周面と内周面との間に介在し、リテーナーに転動可能に保持される複数の転動部材を有し、複数の転動部材により収容部に対して保持部を光学素子の光路方向に移動可能に支持する支持部と、を備え、リテーナーは、外周面に対向する第１対向面及び内周面に対向する第２対向面の少なくとも一方に配置され、外周面及び内周面の少なくとも一方に対し、接触時に線接触又は点接触する第１接触部を有する。 【選択図】図４

Inventors

  • 大坂 智彦

Assignees

  • ミツミ電機株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (8)

  1. 光学素子を駆動する光学素子駆動装置であって、 前記光学素子を保持可能な保持部と、 前記保持部を内側に収容する収容部と、 前記保持部の外周面と前記収容部の内周面に形成された溝に収容された状態で前記外周面と前記内周面との間に介在し、リテーナーに転動可能に保持される複数の転動部材を有し、前記複数の転動部材により前記収容部に対して前記保持部を前記光学素子の光路方向に移動可能に支持する支持部と、 を備え、 前記リテーナーは、前記外周面に対向する第１対向面及び前記内周面に対向する第２対向面の少なくとも一方に配置され、前記外周面及び前記内周面の少なくとも一方に対し、接触時に線接触又は点接触する第１接触部を有する、 光学素子駆動装置。
  2. 前記第１接触部は、前記外周面及び前記内周面に沿う周方向における前記リテーナーの端部が、前記外周面及び前記内周面の少なくとも一方に向かって屈曲する屈曲部である、 請求項１に記載の光学素子駆動装置。
  3. 前記第１接触部は、前記第１対向面及び前記第２対向面の少なくとも一方において、前記外周面及び前記内周面の少なくとも一方に向かって突出する第１凸部である、 請求項１に記載の光学素子駆動装置。
  4. 前記第１接触部は、前記外周面及び前記内周面に沿う周方向における前記リテーナーの一方の端部において、前記第１対向面に配置され、前記周方向における前記リテーナーの他方の端部において、前記第２対向面に配置される、 請求項１に記載の光学素子駆動装置。
  5. 前記第１接触部は、前記第１対向面及び前記第２対向面のうちの一方に配置され、 前記第１接触部と対向しない前記外周面又は前記内周面は、前記リテーナーに対し、接触時に線接触又は点接触する第２接触部を有する、 請求項１に記載の光学素子駆動装置。
  6. 前記第２接触部は、前記第１接触部が配置されていない前記第１対向面又は前記第２対向面に向かって突出する第２凸部である、 請求項５に記載の光学素子駆動装置。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光学素子駆動装置と、 前記保持部を駆動する駆動部と、 前記光学素子を用いて被写体像を撮像する撮像部と、 を備える、 カメラモジュール。
  8. 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７記載のカメラモジュールと、 前記カメラモジュール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。

Description

本発明は、光学素子を駆動する光学素子駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置に関する。 一般に、スマートフォンやドローン等のカメラ搭載装置には、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、光学素子を駆動する光学素子駆動装置が使用されている。なお、ドローンとは、遠隔操作又は自動制御により飛行させることができる無人航空機であり、マルチコプターと呼ばれるものもある。 光学素子駆動装置は、オートフォーカス機能（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）を有している。光学素子駆動装置は、ＡＦ機能により、レンズを光軸方向に移動して、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行っている。 例えば、特許文献１には、レンズを保持するレンズ保持部と、レンズ保持部をガイド部材に沿って光軸方向に案内する中間移動体と、レンズ保持部をガイド部材に沿って光軸方向に移動させる駆動部と、を備えたレンズ駆動装置が開示されている。中間移動体は、ガイド部材のガイド溝に案内される複数のボールと、ボールを転動可能に保持するリテーナーと、を有する。 特開２００１－１４１９７７号公報 本発明の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正面図である。図１Ａに示すスマートフォンの背面図である。カメラモジュール及び撮像部を示す斜視図である。カメラモジュールの光学素子駆動装置が有する光学素子駆動装置本体の平面図である。図３に示す光学素子駆動装置本体において、実施例１に係る支持部を示す図である。図４に示す支持部を構成するレール部材を示す斜視図である。図４に示す支持部を構成する転動部材及びリテーナーを示す斜視図である。図４に示すリテーナーの変形例を示す図である。実施例２に係る支持部を示す図である。図８に示す支持部を構成する転動部材及びリテーナーを示す斜視図である。図８に示すリテーナーの変形例を示す図である。実施例３に係る支持部を示す図である。図１１に示す支持部を構成する転動部材及びリテーナーを示す斜視図である。図１１に示すリテーナーの変形例を示す図である。図１１に示すリテーナーの変形例を示す図である。実施例４に係る支持部を示す図である。図１５に示すリテーナーの変形例を示す図である。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正面図である。図１７Ａに示す自動車を斜め後方側から見た斜視図である。 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。 ［スマートフォン］ 図１Ａ及び図１Ｂは、本実施の形態に係るカメラモジュールＡを搭載するスマートフォンＭ（カメラ搭載装置の一例）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。 スマートフォンＭは、２つの背面カメラＯＣ１、ＯＣ２からなるデュアルカメラを有する。本実施の形態では、背面カメラＯＣ１、ＯＣ２に、カメラモジュールＡが適用されている。 カメラモジュールＡは、ＡＦ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ことができる。なお、カメラモジュールＡは、振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する、ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を備えていてもよい。ＯＩＳ機能により、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］ 図２は、カメラモジュールＡ及び撮像部５を示す斜視図である。図３は、図２に示すカメラモジュールＡの光学素子駆動装置１が有する光学素子駆動装置本体４の平面図である。図２及び図３に示すように、本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。また、後述する図においても、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。 カメラモジュールＡは、例えば、スマートフォンＭで撮影が行われる場合、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搭載される。すなわち、Ｚ方向が、図２に示すレンズ部２の光軸ＯＡの光軸方向であり、図２において、図中上側（＋Ｚ側）が光軸方向の受光側、下側（－Ｚ側）が光軸方向の結像側である。 なお、以降では、光軸ＯＡを用いて説明を行うが、光軸ＯＡの光軸方向は、光学素子の種類に応じて、光路方向、焦点方向（焦点を調整する方向）と言い換えてもよい。ここで、後述するカバー３の開口部３０１、後述する保持部１０の開口部１１、あるいは、後述する収容部２０の収容開口部２１によって形成される光の通り道が光路であり、この光路の延びる方向（各開口部の貫通方向）が光路方向である。 図２及び図３に示すように、カメラモジュールＡは、ＡＦ機能を実現する光学素子駆動装置１、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２及びレンズ部２により結像された被写体像を撮像する撮像部５等を備える。すなわち、光学素子駆動装置１は、光学素子としてレンズ部２を駆動する、いわゆる、レンズ駆動装置である。 ［カバー］ 光学素子駆動装置１において、光学素子駆動装置本体４は、外側をカバー３で覆われている。カバー３は、Ｚ方向から見た平面視で略矩形状の有蓋四角筒状体である。本実施の形態では、カバー３は、平面視で略正方形状を有している。カバー３は、上面に略円形の開口部３０１を有する。レンズ部２は、光学素子駆動装置本体４の保持部１０の開口部１１に収容され、カバー３の開口部３０１から外部に臨み、Ｚ方向における移動に伴い、カバー３の開口面よりも受光側に突出するように構成されている。カバー３の内壁は、光学素子駆動装置本体４の収容部２０（底部２２ａ）に、例えば、接着により固定され、光学素子駆動装置本体４を収容する。 カバー３は、光学素子駆動装置１の外部やカバー３の内部からの電磁波を遮断する部材、例えば、磁性体からなるシールド部材を有している。 ［撮像部］ 撮像部５は、光学素子駆動装置１の結像側に配置される。撮像部５は、例えば、イメージセンサー基板５０１、イメージセンサー基板５０１に実装される撮像素子５０２及び制御部５０３を有する。撮像素子５０２は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）型イメージセンサー、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型イメージセンサー等により構成され、レンズ部２により結像された被写体像を撮像する。 制御部５０３は、例えば、制御ＩＣで構成され、光学素子駆動装置１の駆動制御を行う。光学素子駆動装置１は、イメージセンサー基板５０１に搭載され、機械的かつ電気的に接続される。制御部５０３は、イメージセンサー基板５０１に設けられてもよいし、カメラモジュールＡが搭載されるカメラ搭載機器（本実施の形態では、スマートフォンＭ）に設けられてもよい。 なお、図２では、位置が固定されたイメージセンサー基板５０１に対し、レンズ部２を光学素子駆動装置１でＺ方向に駆動することで、被写体像を撮像素子５０２に結像しているが、例えば、撮像素子５０２をＺ方向に駆動してもよい。この場合、レンズ部２をカバー３に固定し、光学素子である撮像素子５０２を光学素子駆動装置１でＺ方向に駆動することで、被写体像を撮像素子５０２に結像すればよい。 ［光学素子駆動装置本体］ 光学素子駆動装置本体４は、光学素子であるレンズ部２をＺ方向に駆動する光学素子駆動装置１の本体部分である。なお、以降では、説明の便宜上、光学素子駆動装置１がレンズ部２を駆動することを前提に説明を行うが、上述したように、光学素子駆動装置１が撮像素子５０２を駆動してもよい。 光学素子駆動装置本体４は、図３に示すように、保持部１０、収容部２０、支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、駆動部４０Ａ、４０Ｂ、基板部５０等を有する。 ［保持部］ 保持部１０は、中央部に開口部１１が形成された枠部１２を有し、開口部１１は、レンズ部２を内側に保持可能に構成されている。例えば、開口部１１は、その内周面に取付溝等を形成することにより、レンズ部２を内周面に保持可能に構成されている。このように、保持部１０は、レンズ部２の外周を囲んでレンズ部２を保持する。 枠部１２の外周側である外周面１３は、その複数箇所（図３では、一例として、３箇所）が、Ｚ方向に沿って延在する支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにより、Ｚ方向に移動可能に支持されている。 また、外周面１３は、その複数箇所（図３では、一例として、２箇所）が、駆動部４０Ａ、４０Ｂに保持されており、保持部１０は、駆動部４０Ａ、４０Ｂにより、Ｚ方向に移動可能である。 また、外周面１３には、その複数箇所（図３では、一例として、２箇所）に、Ｚ方向位置の検出用の磁石１４Ａ、１４Ｂが設けられている。磁石１４Ａ、１４Ｂに対向するように、後述する位置検出センサー５４Ａ、５４Ｂがそれぞれ設けられている。 なお、開口部１１は、円筒形状のレンズ部２に対応して、円筒形状に形成されているが、レンズ部２の形状に対応して、適宜な形状に変更可能である。 また、光学素子駆動装置１が撮像素子５０２を駆動する場合、保持部１０に開口部１１はなくてもよく、つまり、保持部１０は枠部でなくてもよく、その場合、例えば、保持部１０の上面（受光側の面）に撮像素子５０２を保持するようにすればよい。 ［収容部］ 収容部２０は、中央部に収容開口部２１が形成された枠部２２を有し、収容開口部２１は、保持部１０の外周を囲んで保持部１０を内側に収容可能に構成されている。 収容開口部２１の内側である内周面２３には、その複数箇所に支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが設けられている。収容部２０は、支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃにより、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持する。 また、内周面２３には、その複数箇所に駆動部４０Ａ、４０Ｂが設けられている。収容部２０に設けられた駆動部４０Ａ、４０Ｂは、保持部１０をＺ方向に移動する。保持部１０は、駆動部４０Ａ、４０Ｂに駆動される可動部として機能し、収容部２０は、保持部１０に対する固定部として機能する。 平面視において、内周面２３は、保持部１０の外周面１３の形状に対応して形成される。図３において、保持部１０の外周面１３及び収容開口部２１の内周面２３の形状は一例であり、例えば、支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、駆動部４０Ａ、４０Ｂの配置等に応じて、適宜に変更可能である。 枠部２２は、底部２２ａ、側壁部２２ｂを有する。底部２２ａには、例えば、接着により、上述したカバー３の内壁が固定される。側壁部２２ｂの外周側である外周面２４には、外周面２４に沿って、基板部５０が取り付けられる。 ［支持部］ 支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、保持部１０の外周面１３と収容部２０の内周面２３との間に介在し、収容部２０に対して、保持部１０をＺ方向に移動可能に支持する。支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、図３に示すように、内周面２３（外周面１３）において、周方向の３箇所に分散した位置にそれぞれ配置される。支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの詳細については後述する。 ［駆動部］ 駆動部４０Ａ、４０Ｂは、収容部２０に対して、保持部１０をＺ方向に駆動する。駆動部４０Ａ、４０Ｂは、図３に示すように、内周面２３（外周面１３）において、周方向の２箇所に分散した位置にそれぞれ配置される。光学素子駆動装置本体４は、上述した支持部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び駆動部４０Ａ、４０Ｂにより、保持部１０と共にレンズ部２をＺ方向に駆動することができ、これにより、ＡＦ機能を実現する。 駆動部４０Ａ、４０Ｂは、図３に示す例では、支持部３０Ａが配置された隅部２２ｂＡとは異なる隅部２２ｂＢ～２２ｂＤにおいて、平面視において、光軸ＯＡに点対称となるような位置の隅部２２ｂＢ、２２ｂＣにそれぞれ配置される。このように配置することにより、レンズ部２等の光学素子の重量が増加し