KR102567423B1 - 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치 - Google Patents

렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치 Download PDF

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Abstract

가동부를 광축 방향에 직교하는 방향으로 이동시킴으로써 떨림을 보정하는 렌즈 구동장치를, 가동부로부터 광축 방향으로 이격해서 배치된 고정부와, 고정부에 대해서 가동부를, 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위 가능하게 지지하는 복수의 서스펜션 와이어로서, 광축 방향을 따라 연장되고, 일단이 고정부에 고정됨과 동시에, 타단이 가동부에 고정된 복수의 서스펜션 와이어를 구비하고, 고정부는, 비도전성 재료로 이루어지는 베이스 부재와, 도전성 재료로 이루어지는 와이어 접속 부재로서, 베이스 부재에 매설된 본체부, 및, 광축 방향에서 본체부보다 가동부로부터 먼 위치에서 베이스 부재로부터 노출되어, 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되어 있는 와이어 접속부를 가지는 와이어 접속 부재를 구비하도록 구성한다. 이에 의해 서스펜션 와이어의 유효 길이를 확보할 수 있는 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공한다.

Description

렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치{LENS DRIVING DEVICE, CAMERA MODULE, AND CAMERA MOUNTING APPARATUS}
본 발명은, 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치에 관한 것이다.
정지 화상의 촬영시에 손떨림(진동)이 있었다 하더라도, 결상면(結像面)상에서의 상떨림을 방지하여 선명한 촬영을 할 수 있도록 한 렌즈 홀더 구동장치가, 종래부터 여러 가지 제안되어 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 오토 포커스(AF)용 렌즈 구동장치용의 영구자석을, 손떨림 보정 장치용의 영구자석으로서도 겸용함으로써, 소형이면서도 저배화를 도모할 수 있는 손떨림 보정 장치가 개시된다.
특허 문헌 1에 개시된 손떨림 보정 장치에 있어서, 오토 포커스용 렌즈 구동장치이기도 한 OIS 가동부의 뒤쪽에, OIS 가동부로부터 광축 방향으로 이격해서 OIS 고정부가 배치된다. 이러한 OIS 고정부의 외주부에는 복수 개의 서스펜션 와이어의 일단(하단)이 고정된다. 복수의 서스펜션 와이어의 타단(상단)은 OIS 가동부에 단단히 고정된다.
구체적으로는, 특허 문헌 1에 개시된 손떨림 보정 장치의 경우, 복수의 서스펜션 와이어의 일단(하단)은, OIS 고정부에서 OIS용 코일을 지지하는 코일 기판의 네 귀퉁이에 고정된다. 이러한 코일 기판은, OIS 고정부에서 베이스 부재보다 OIS 가동부 측에 설치된다. 또한, 베이스 부재는, OIS 고정부에서 코일 기판 및 센서 기판의 위치결정을 도모한다.
특허 문헌 1: 국제공개공보 제2016/006168호
그런데, 상술한 바와 같은 특허 문헌 1에 개시된 손떨림 보정 장치의 경우, 각 서스펜션 와이어의 일단(하단)이 베이스 부재보다 OIS 가동부에 가까운 위치에 있는 코일 기판에 고정되어 있다. 이 때문에, 각 서스펜션 와이어의 양단이 고정되는 위치 간의 광축 방향 거리가 짧아진다. 서스펜션 와이어의 유효 길이는 이 거리에 의해 결정되기 때문에, 이 거리가 짧으면 서스펜션 와이어의 유효 길이의 확보가 어려워진다.
본 발명의 목적은, 서스펜션 와이어의 유효 길이를 확보할 수 있는 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 렌즈 구동장치의 한 형태는, 렌즈 배럴을 지지하는 가동부를, 광축 방향에 직교하는 방향으로 이동시킴으로써 떨림을 보정하는 렌즈 구동장치로서, 가동부로부터 광축 방향으로 이격해서 배치된 고정부와, 고정부에 대해서 가동부를 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위 가능하게 지지하는 복수의 서스펜션 와이어로서, 광축 방향을 따라서 연장되고, 일단이 고정부에 고정됨과 동시에, 타단이 가동부에 고정된 복수의 서스펜션 와이어를 구비하고, 고정부는, 비도전성 재료로 이루어지는 베이스 부재와, 도전성 재료로 이루어지는 와이어 접속 부재로서, 베이스 부재에 매설된 본체부, 및, 광축 방향에서 본체부보다 가동부로부터 먼 위치에서 베이스 부재로부터 노출되고, 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되어 있는, 와이어 접속부를 가지는 와이어 접속 부재를 구비하고, 상기 본체부와 상기 와이어 접속부가 상기 베이스 부재에 매설된 단차부에 의해 연결되어 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈의 한 형태는, 상술한 렌즈 구동장치와, 가동부에 렌즈 배럴을 개재하여 지지되는 렌즈부와, 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부를 구비한다.
본 발명에 따른 카메라 탑재 장치의 한 형태는, 정보 기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치로서, 상술한 카메라 모듈과, 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 제어부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 서스펜션 와이어의 유효 길이를 확보할 수 있는 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 카메라 모듈을 탑재하는 스마트 폰을 나타내는 도면이다.
도 2는 카메라 모듈의 외관 사시도이다.
도 3은 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5와 다른 각도에서 본 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 7은 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7과 다른 각도에서 본 렌즈 구동장치의 분해 사시도이다.
도 9의 (a)는 상측 탄성지지부의 사시도이며, 도 9의 (b)는 하측 탄성지지부의 사시도이다.
도 10은 렌즈 홀더 및 마그넷 홀더의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11은 마그넷 홀더의 제1 귀퉁이부를 지름 방향 외측에서 본 도면이다.
도 12는 마그넷 홀더의 제1 귀퉁이부를 광축 방향 수광측으로부터 본 도면이다.
도 13은 흐름 방지부의 변형예 1을 설명하기 위한 도면으로서, 도 13의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이며, 도 13의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 14는 흐름 방지부의 변형예 2를 설명하기 위한 도면으로서, 도 14의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이며, 도 14의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 15는 흐름 방지부의 변형예 3을 설명하기 위한 도면으로서, 도 15의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이며, 도 15의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 16은 흐름 방지부의 변형예 4를 설명하기 위한 도면으로서, 도 16의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이며, 도 16의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 17은 AF 가동부에서의 자계의 방향을 나타내는 평면도이다.
도 18은 OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 19는 도 18과 다른 각도에서 본 OIS 고정부의 분해 사시도이다.
도 20은 베이스 부재 및 리드의 분해 사시도이다.
도 21의 (a), (b)는, 베이스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는 리드의 평면도이다.
도 23은 차량 탑재용 카메라 모듈을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 형태를 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
［1. 실시 형태 1］
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 카메라 모듈(A)을 탑재하는 스마트 폰(M)을 나타내는 도면이다. 도 1의 (a)는 스마트 폰(M)의 정면도이고, (b)는 스마트 폰(M)의 배면도이다. 도 2는, 카메라 모듈(A)의 외관 사시도이다. 도 3 및 도 4는, 카메라 모듈(A)의 분해 사시도로서, 도 3은 상방에서 본 사시도이며, 도 4는 하방에서 본 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 나타내는 것처럼, 본 실시형태에서는, 직교좌표계(X, Y, Z)를 사용해 설명한다. 후술하는 도면에 있어서도 공통의 직교좌표계(X, Y, Z)로 나타내고 있다. 또, X방향, Y방향의 중간 방향, 즉 카메라 모듈(A)를 Z방향에서 본 평면도에서의 대각방향을 U방향, V방향으로서 설명한다(도 17 참조).
카메라 모듈(A)은, 스마트 폰(M)으로 실제로 촬영이 행해질 경우에, X방향이 상하 방향(또는 좌우 방향), Y방향이 좌우 방향(또는 상하 방향), Z방향이 전후 방향이 되도록 탑재된다. 즉, Z방향이 광축 방향이며, Z방향 +측(예를 들어 도 2의 상측)이, 광축 방향 수광측(매크로 위치측이라고도 함)이 되고, Z방향 -측(예를 들어 도 2의 하측)이 광축 방향 결상측(무한원 위치측이라고도 함)이 된다. 또, Z축에 직교하는 X방향 및 Y방향을 「광축 직교 방향」이라고 하고, XY면을 「광축 직교면」이라고 한다.
또, 이하, 카메라 모듈(A)을 구성하는 각 부재의 설명에 있어서, 특별한 설명없이 「지름 방향」, 「원주 방향」이라고 할 경우에는, 후술하는 OIS 가동부(10)(구체적으로는, 렌즈 홀더(110), 마그넷 홀더(12a), 도 7 참조)에서의 각 방향을 말한다.
또, 이하, 설명의 편의를 위해서, 도 2에 나타내는 카메라 모듈(A) 및 카메라 모듈(A)을 구성하는 각 부재를 Z방향에서 본 평면도에 있어서, X방향 +측이면서 Y방향 +측의 귀퉁이부를 제1귀퉁이부라고 하고, X방향 -측이면서 Y방향 +측의 귀퉁이를 제2귀퉁이부라고 하고, X방향 -측이면서 Y방향 -측의 귀퉁이부를 제3귀퉁이부라고 하고, X방향 +측이면서 Y방향 -측의 귀퉁이부를 제4 귀퉁이부라고 한다.
도 1에 나타내는 스마트 폰(M)은, 예를 들면 배면 카메라(OC)로서 카메라 모듈(A)을 탑재한다. 이러한 카메라 모듈(A)에는, 피사체를 촬영할 때의 핀트 맞추기를 자동적으로 행하는 오토 포커스 기능(이하 「AF기능」이라고 함, AF: Auto Focus) 및 촬영시에 발생하는 손떨림(진동)을 광학적으로 보정하여 화상의 흔들림을 경감시키는 떨림 보정 기능(떨림 보정부라고도 함. 이하 「OIS 기능」이라고 함, OIS: Optical Image Stabilization) 을 가지는 렌즈 구동장치(1)가 적용된다.
오토 포커스용 및 떨림 보정용의 렌즈 구동장치(1)는, 렌즈부를 광축 방향으로 이동시키기 위한 오토 포커스용 구동부(이하 「AF용 구동부」라고 함)와, 렌즈부를 광축 직교면내에서 요동시키기 위한 떨림 보정용 구동부(이하 「OIS용 구동부」라고 함)를 구비한다.
［카메라 모듈에 대해서］
카메라 모듈(A)은, 원통 형상의 렌즈 배럴(도면표시 생략)에 렌즈가 수용되어 이루어지는 렌즈부(도면표시 생략), 오토 포커스용 및 떨림 보정용의 렌즈 구동장치(1), 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부(도면표시 생략), 및 커버(4) 등을 구비한다.
［커버에 대해서］
커버(4)는, Z방향(광축 방향)에서 본 평면도에서 정사각형 모양의 덮개 있는 사각통체이며, 상면(Z방향 +측의 면)에 원형의 개구(40)를 가진다. 개구(40)로부터 렌즈부(도면표시 생략)가 외부에 면한다. 커버(4)는, 예를 들면 접착제(도면표시 생략)에 의해 렌즈 구동장치(1)(베이스 부재(25))에 고정된다.
［촬상부에 대해서］
촬상부(도면표시 생략)는, 렌즈 구동장치(1)의 Z방향 -측(광축 방향 결상측)에 배치된다. 촬상부는, 예를 들면, CCD(charge-coupled device)형 이미지 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)형 이미지 센서 등의 촬상 소자(도면표시 생략) 및 촬상 소자가 실장되는 센서 기판을 가진다. 촬상 소자는, 렌즈부(도면표시 생략)에 의해 결상된 피사체상을 촬상한다. 렌즈 구동장치(1)는 센서 기판(도면표시 생략)에 탑재되어, 센서 기판과 전기적으로 접속된다.
［렌즈 구동장치에 대해서］
도 5 내지 도 8은 렌즈 구동장치(1)의 분해 사시도이다. 도 5 및 도 7은 상방에서 본 사시도이고, 도 6 및 도 8은 하방에서 본 사시도이다. 또한, 도 8은 도 6에 대해서 Z축 주위로 180도 회전한 위치로부터 렌즈 구동장치(1)를 본 분해 사시도이다. 도 5 및 도 6에 나타내는 것처럼, 렌즈 구동장치(1)는, OIS 가동부(10)(가동부라고도 함), OIS 고정부(20)(고정부라고도 함), 및 서스펜션 와이어(30)(30A~30D) 등을 구비한다.
［OIS 가동부에 대해서］
OIS 가동부(10)는, OIS용 보이스 코일 모터를 구성하는 OIS용 마그넷부를 가지고, 떨림 보정시에 광축 직교면내에서 요동하는 부분이다. OIS 고정부(20)는, OIS용 코일부를 가지는 부분이다. 즉, 렌즈 구동장치(1)의 OIS용 구동부에는 무빙 마그넷 방식이 채용되어 있다. OIS 가동부(10)는 AF용 구동부를 포함한 「AF 유닛」이기도 하다.
OIS 가동부(10)는, OIS 고정부(20)에 대해서 Z방향 +측(광축 방향 수광측)에 이격해서 배치되어, OIS용 지지부(30)에 의해서 OIS 고정부(20)와 연결된다.
구체적으로는, OIS용 지지부(30)는, Z방향을 따라 연장되는 4개의 서스펜션 와이어로 구성된다(이하, 서스펜션 와이어(30)라고 함). 서스펜션 와이어(30)의 일단(하단)은, OIS 고정부(20)(구체적으로는, 리드(26)의 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265), 도 7, 도 8 참조)에 고정되고, 타단(상단)은 OIS 가동부(10)(구체적으로는 상측 탄성지지부(13), 도 9 참조)에 고정된다. OIS 가동부(10)는, 서스펜션 와이어(30)에 의해서 광축 직교면내에서 요동 가능하게 지지된다.
본 실시형태에 있어서, 4개의 서스펜션 와이어(30) 중 제1귀퉁이부에 배치되는 서스펜션 와이어(30A) 및 제2귀퉁이부에 배치되는 서스펜션 와이어(30B)는, AF용 제어부(도면표시 생략)로의 급전 경로로서 사용된다.
한편, 제3귀퉁이부에 배치되는 서스펜션 와이어(30C) 및 제4귀퉁이부에 배치되는 서스펜션 와이어(30D)는, AF용 제어부(도면표시 생략)에 제어 신호를 전달하는 신호 경로로서 사용된다. 또한, 서스펜션 와이어(30)의 개수는, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 4개보다 많아도 좋다.
도 5 내지 도 17을 참조하여 OIS 가동부(10)에 대해 설명한다. OIS 가동부(10)(AF 유닛이라고도 함)는, 도 5, 도 6, 도 9의 (a) 및 (b)에 나타내는 것처럼, AF 가동부(11), AF 고정부(12), 상측 탄성지지부(13), 및 하측 탄성지지부(14) 등을 구비한다.
［AF 가동부에 대해서］
AF 가동부(11)는, AF 고정부(12)에 대해서 지름 방향 내측에 이격해서 배치되어, 상측 탄성지지부(13) 및 하측 탄성지지부(14)에 의해서 AF 고정부(12)와 연결된다.
AF 가동부(11)는, AF용 보이스 코일 모터를 구성하는 코일부를 가지고, 핀트 맞추기시에 AF 고정부(12)에 대해서 Z방향(광축 방향)으로 이동하는 부분이다. AF 고정부(12)는, AF용 보이스 코일 모터를 구성하는 마그넷부를 가지는 부분이다. 즉, 렌즈 구동장치(1)의 AF용 구동부에는 무빙 코일 방식이 채용되어 있다.
AF 가동부(11)는, 렌즈 홀더(110) 및 AF용 코일부(111)(도 7, 도 8 참조)를 가진다.
［렌즈 홀더에 대해서］
렌즈 홀더(110)는, 통 모양의 렌즈 수용부(110a)를 가진다. 렌즈 수용부(110a)의 내주면은, 접착제가 도포되는 홈(도면표시 생략)을 가지는 것이 바람직하다. 렌즈 수용부(110a)에 렌즈부(도면표시 생략)를 나사를 이용해 장착하는 방법에서는, OIS 가동부(10)를 지지하는 서스펜션 와이어(30)가 손상될 우려가 있다.
이에 대해서, 본 실시형태에서는, 렌즈 수용부(110a)의 내주면에, 렌즈부(도면표시 생략)가 접착에 의해 고정되므로, 렌즈부의 부착시에 서스펜션 와이어(30)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또, 렌즈 수용부(110a)의 내주면이 홈을 가지고 있고, 이 홈에 의해서 적당량의 접착제가 유지되므로, 렌즈 홀더(110)와 렌즈부의 접착 강도가 향상된다.
렌즈 홀더(110)는, 렌즈 수용부(110a)의 외주면으로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 상측 플랜지(110b)(도 5, 도 7 참조) 및 하측 플랜지(110c)(도 6, 도 7 참조)를 가진다. 렌즈 홀더(110)는, 외주면의 상측 플랜지(110b)와 하측 플랜지(110c)의 사이에, 전 둘레에 걸쳐서 연속된 홈 모양의 코일 권선부(110d)(도 7 참조)를 가진다.
즉, 렌즈 홀더(110)는 보빈 구조를 가진다. 상측 플랜지(110b) 및 하측 플랜지(110c)는, 평면도에서 실질적으로 팔각형 모양을 가진다.
렌즈 홀더(110)는, 상측 플랜지(110b)의 일부(원주 방향으로 이격한 4군데)에서, 주위보다 지름 방향 외측 및 Z방향 +측으로 튀어나온 상측 돌출부(110e)(도 5, 도 7 참조)를 가진다. 상측 돌출부(110e)의 상면(Z방향 +측의 면)이, AF 가동부(11)의 Z방향 +측(광축 방향 수광측)으로의 이동을 규제하는 걸림부가 된다.
렌즈 홀더(110)는, Z방향 +측의 면(상면)에서 X방향 -측의 단부 및 Y방향 +측의 단부에, 한 쌍의 상측 스프링 고정부(110f) (도 10의 (a) 참조)를 가진다. 이러한 한 쌍의 상측 스프링 고정부(110f)는 각각, 후술하는 상측 스프링 요소(13a)(도 5, 도 9의 (a)참조)의 내측 고정부(131)를 위치결정해서 고정하는 상측 보스(boss)(110g)(도 5, 도 10의 (a) 참조)를 가진다.
한편, 렌즈 홀더(110)는, 상면에서 X방향 +측의 단부 및 Y방향 -측의 단부에, 한 쌍의 상측 스프링 고정부(110h)(도 10의 (a) 참조)를 가진다. 이러한 한 쌍의 상측 스프링 고정부(110h)는 각각, 후술하는 상측 스프링 요소(13b)(도 5, 도 9의 (a)참조)의 내측 고정부(131)를 위치결정해서 고정하는 상측 보스(110i)(도 5, 도 10의 (a) 참조)를 가진다.
렌즈 홀더(110)는, 상면에서 한 쌍의 상측 스프링 고정부(110f) 끼리의 원주 방향의 사이 부분(V방향 +측의 단부), 및, 한 쌍의 상측 스프링 고정부(110h)끼리의 원주 방향의 사이 부분(V방향 -측의 단부)에, 한 쌍의 연결부(110n)(도 5, 도 10의 (a)참조)를 가진다. 이러한 한 쌍의 연결부(110n)는, 설치 상태에서, 렌즈 홀더(110)의 상면과 커버(4)의 천판부(41)(도 2~도 4 참조)의 내면 사이의 Z방향에서의 틈새에 배치된다. 한쌍의 연결부(110n)를 이 틈새에 배치하는 구성은, 렌즈 홀더(110)의 지름 방향에서의 공간 절약을 꾀할 수 있다.
렌즈 홀더(110)는, 하측 플랜지(110c)의 일부(원주 방향으로 이격한 4군데)에서, 주위보다 지름 방향 외측 및 Z방향 -측으로 튀어나온 하측 돌출부(110j)(도 6, 도 10의 (b)참조)를 가진다. 하측 돌출부(110j)의 Z방향 -측의 단면인 선단면(하단면)은, OIS 고정부(20)의 코일 기판(21)의 상면(Z방향 +측의 면)과 Z방향으로 대향한다. 하측 돌출부(110j)의 Z방향 -측의 면(하면)이, AF 가동부(11)의 Z방향 -측으로의 이동을 규제하기 위한 걸림부가 된다.
렌즈 홀더(110)는, 하면에서 복수 개소(본 실시형태의 경우 4군데)에 하측 스프링 고정부(110k)(도 10의 (b)참조)를 가진다. 하측 스프링 고정부(110k)는 각각, 하측 탄성지지부(14)의 내측 고정부(14b)를 위치결정해서 고정하는 하측 보스(110m)(도 6, 도 10의 (b)참조)를 가진다.
본 실시 형태에서 렌즈 홀더(110)는, 폴리아릴레이트(PAR) 또는 PAR를 포함한 복수의 수지 재료를 혼합한 PAR 얼로이(예를 들어, PAR/PC)로 이루어지는 성형 재료로 형성된다. 이에 의해, 종래의 성형 재료, 예를 들어, 액정 폴리머(LCP: Liquid Crystal Polymer)보다 웰드 강도가 높아지므로, 렌즈 홀더(110)를 박육화(薄肉化)하더라도 인성(靭性) 및 내충격성을 확보할 수 있다. 따라서, 렌즈 구동장치(1)의 외형 사이즈를 작게 할 수 있으며, 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.
［AF용 코일부에 대해서］
AF용 코일부(111)(도 7, 도 8 참조)는, 핀트 맞추기시에 통전되는 공심 코일이며, 렌즈 홀더(110)의 코일 권선부(110d)의 외주면에 권선된다. AF용 코일부(111)의 일단은, 렌즈 홀더(110)의 한 쪽 연결부(110n)에 연결되고, 타단은 다른쪽 연결부(110n)에 연결된다.
［AF 고정부에 대해서］
AF 고정부(12)는 마그넷 홀더(12a) 및 마그넷부(125)(도 7 참조)를 가진다.
［마그넷 홀더에 대해서］
마그넷 홀더(12a)는, Z방향에서 본 평면도에서 정사각형의 사각통 형상이다. 마그넷 홀더(12a)는, 외주면에서의 네 귀퉁이에 지름 방향 내측으로 오목한 원호 홈(120a)(도 6 참조)을 가진다. 원호 홈(120a)의 각각에는, 서스펜션 와이어(30A~30D)가 배치된다.
마그넷 홀더(12a)는, 네 귀퉁이의 Z방향 +측의 단부(상단)에, 지름 방향 내측으로 튀어나온 4개의 마그넷 덮개부(120b)(도 10의 (a)참조)를 가진다. 마그넷 홀더(12a)는, 내주면에서의 네 귀퉁이에 마그넷 배치부(120c)(도 10의 (a)참조)를 가진다.
마그넷 홀더(12a)는, Z방향 -측의 단면(하면)에, 하측 탄성지지부(14)를 고정하는 하측 스프링 고정부(120d)(도 10의 (b)참조)를 가진다. 하측 스프링 고정부(120d)는, 하측 탄성지지부(14)의 외측 고정부(14a1~14a4)를 위치결정해서 고정하기 위한 복수(본 실시형태의 경우 4개)의 하측 보스(120d1)(도 6, 도 10의 (b)참조)를 가진다.
마그넷 홀더(12a)는, Z방향 +측의 면(상면)에 있어서, 제1귀퉁이부 및 제2귀퉁이부를 포함하는 절반부(즉, Y방향 +측의 절반부)에, 상측 탄성지지부(13)의 상측 스프링 요소(13a)를 고정하는 상측 스프링 고정부(120e1)(도 10의 (a)참조)를 가진다. 상측 스프링 고정부(120e1)는 각각, 상측 탄성지지부(13)의 상측 스프링 요소(13a)를 위치결정해서 고정하는 4개의 상측 보스(120f1)(도 5, 도 10의 (a)참조)를 가진다.
한편, 마그넷 홀더(12a)는, 상면에 있어서, 제3귀퉁이부 및 제4귀퉁이부를 포함하는 절반부(즉, Y방향 -측의 절반부)에, 상측 탄성지지부(13)의 상측 스프링 요소(13b)를 고정하는 상측 스프링 고정부(120e2)(도 10의 (a)참조)를 가진다. 상측 스프링 고정부(120e2)는 각각, 상측 탄성지지부(13)의 상측 스프링 요소(13b)를 위치결정해서 고정하는 4개의 상측 보스(120f2)(도 5, 10A참조)를 가진다.
상측 스프링 고정부(120e1)는 각각, 귀퉁이부(즉, 제1귀퉁이부 또는 제2귀퉁이부)에, 서스펜션 와이어(30A, 30B)가 삽입 관통되는 와이어 관통부(120h1, 120h2)(도 10의 (a)참조)를 가진다.
한편, 상측 스프링 고정부(120e2)는 각각, 귀퉁이부(즉, 제3귀퉁이부 또는 제4귀퉁이부)에, 서스펜션 와이어(30C, 30D)가 삽입 관통되는 와이어 관통부(120h3, 120h4)(도 8, 도 10의 (a)참조)를 가진다.
와이어 관통부(120h1~120h4)를 설치함으로써, OIS 가동부(10)가 요동할 때에, 서스펜션 와이어(30)와 마그넷 홀더(12a)가 간섭하는 것을 회피할 수 있다.
마그넷 홀더(12a)는, 각 마그넷 덮개부(120b)의 Z방향 +측의 면(상면 또는 표면이라고도 함)에, 각각 해당 상면으로부터 Z방향 +측으로 돌출한 스토퍼 볼록부(121)(도 5, 도 10의 (a)참조)를 가진다. 다시말하면, 마그넷 홀더(12a)는, 와이어 관통부(120h1~120h4)보다 지름 방향에 있어서의 내측 근방에 스토퍼 볼록부(121)를 가진다.
［댐퍼에 대해서］
또, 서스펜션 와이어(30A~30D)를 둘러싸도록, 마그넷 홀더(12a)의 와이어 관통부(120h1~120h4)에는, 댐퍼재(15)(도 11 참조)가 배치된다. 댐퍼재(15)를 서스펜션 와이어(30A~30D)와 마그넷 홀더(12a) 사이에 개재시킴으로써, 불요 공진(고차의 공진 모드)의 발생이 억제되므로, 동작의 안정성이 확보된다.
댐퍼재(15)는, 디스펜서를 사용하여, 와이어 관통부(120h1~120h4)에 용이하게 도포된다. 댐퍼재(15)로서는, 예를 들면 자외선 경화성의 실리콘 겔을 들 수 있다.
［스토퍼 볼록부에 대해서］
스토퍼 볼록부(121)의 선단면(121b)(즉, Z방향 +측의 면)는, OIS 가동부(10)를 구성하는 어느 부재보다도 Z방향 +측에 위치한다. 부착 상태에서, 선단면(121b)은, 커버(4)의 천판부(41)의 Z방향 -측의 면(하면)과 소정 크기의 Z방향 틈새를 사이에 두고 대향한다.
따라서, OIS 가동부(10)에 충격 하중이 작용하여, OIS 가동부(10)가 Z방향 +측으로 변위했을 경우에, 선단면(121b)이 다른 부분보다 먼저 커버(4)의 천판부(41)에 맞닿는다. 이와 같이, 스토퍼 볼록부(121)는, OIS 가동부(10)의 Z방향 +측으로의 변위를 소정량으로 규제한다.
스토퍼 볼록부(121)는, 측면에 흐름 방지부(121a)(예를 들면, 후술하는 스토퍼 단차부(121n) 및 측방 스토퍼 단차부(121r), 도 5, 도 11, 및 도 12 참조)를 가진다. 흐름 방지부(121a)는, 스토퍼 볼록부(121)의 측면에서, 댐퍼재(15)가 Z방향 +측으로 이동했을 경우의 경로가 되는 면의 적어도 일부에 마련된다.
흐름 방지부(121a)는, 댐퍼재(15)가 스토퍼 볼록부(121)의 측면을 타고 Z방향 +측으로 변위하는 것의 저항이 된다. 즉, 흐름 방지부(121a)는, 댐퍼재(15)가 Z방향 +측으로 이동하여 스토퍼 볼록부(121)의 선단면(121b)에 부착하는 것의 방지를 꾀한다.
한편, 상술한 부착을 방지하는 이유는, 스토퍼 볼록부(121)의 선단면(121b)과 커버(4)의 천판부(41) 하면에 댐퍼재(15)가 부착하면, 부착한 댐퍼재(15)가, 떨림 보정때의 OIS 가동부(10)의 변위의 저항이 되어, 떨림 보정의 정밀도가 저하될 가능성이 있기 때문이다.
도 11 및 도 12를 참조하여 스토퍼 볼록부(121)의 구체적 구조에 대해 설명한다. 도 11은, 마그넷 홀더(12a)의 제1귀퉁이부를 지름 방향 외측에서 본 도면이다. 도 12는, 마그넷 홀더(12a)의 제1귀퉁이부를 Z방향 +측(광축 방향 수광측)에서 본 도면이다.
이하, 제1귀퉁이부에 설치된 스토퍼 볼록부(121)의 구조를 예로 설명한다. 한편, 제2귀퉁이부 내지 제4귀퉁이부에 설치된 스토퍼 볼록부(121)의 구조에 대해서는, 제1귀퉁이부에 설치된 스토퍼 볼록부(121)의 구조와 동일하다.
제2귀퉁이부 내지 제4귀퉁이부에 설치된 스토퍼 볼록부(121)의 구조에 대해서는, 이하의 제1귀퉁이부에 설치된 스토퍼 볼록부(121)의 설명에서 적절히 바꾸어 읽으면 된다.
제1귀퉁이부에 설치된 스토퍼 볼록부(121)는, 선단면(121b), 내측면(121c), 및 외측면(121f)을 가진다. 선단면(121b)은 Z방향 +측을 향한다.
내측면(121c)은, 지름 방향에서 내측을 향한 면에 의해 구성된다. 한편, 지름 방향에서 내측을 향한 면이란, 법선 벡터(예를 들면, 도 12의 N1, N2)가 지름 방향에서의 내측(도 12의 상측)을 향한 벡터 성분을 가지는 면을 말한다. 구체적으로, 내측면(121c)은 중앙 내측면(121d) 및 한쌍의 측방 내측면(121e)을 가진다. 또한, 내측면(121c)에는, 후술하는 스토퍼 단차부(121n) 및 측방 스토퍼 단차부(121r)와 같은 단차부가 형성되어 있지 않다.
외측면(121f)(제1 측면이라고도 함)은, 지름 방향에서 외측을 향한 면으로 구성된다. 한편, 지름 방향에서 외측을 향한 면이란, 법선 벡터(예를 들면, 도 12의 N3, N4)가 지름 방향에서의 외측(도 12의 아래 쪽)을 향한 벡터 성분을 가지는 면을 말한다.
구체적으로, 외측면(121f)은 서스펜션 와이어(30A)측에서 본 평면도에서, 폭방향(도 11, 도 12의 좌우 방향)의 중앙부에 외측 오목(凹)면(121g)을 가진다. 외측면(121f)은, 외측 오목면(121g)의 폭방향에서의 양측에 한 쌍의 와이어 대향면(121h)을 가진다. 또, 외측면(121f)은, 한 쌍의 와이어 대향면(121h)의 폭방향에서의 외측에 한 쌍의 측방 외측면(121i)을 가진다.
한 쌍의 와이어 대향면(121h)은 각각, 서스펜션 와이어(30A)의 지름 방향에서 서스펜션 와이어(30A)와 대면한다. 한 쌍의 와이어 대향면(121h)은 각각, Z방향 +측의 제1 대향면(121k) 및 Z방향 -측의 제2 대향면(121m)을 가진다.
제2 대향면(121m)은, 제1대향면(121k)보다 지름 방향에서 외측에 있다. 다시 말하면, 지름 방향에서 제2 대향면(121m)은 제1대향면(121k)보다 서스펜션 와이어(30A)에 가까운 위치에 있다.
한 쌍의 와이어 대향면(121h)은 각각, 제1대향면(121k)의 Z방향 -측의 단부와, 제2 대향면(121m)의 Z방향 +측의 단부를 연결하는 스토퍼 단차부(121n)를 가진다. 스토퍼 단차부(121n)는, 흐름 방지부(121a)를 구성한다. 또한, 스토퍼 단차부(121n)는, 한 쌍의 와이어 대향면(121h)에서 Z방향으로 이격한 복수 개소에 설치되어도 좋다.
한 쌍의 측방 외측면(121i)은 각각, Z방향 +측의 측방 제1면(121p) 및 Z방향 -측의 측방 제2면(121q)을 가진다.
측방 제2면(121q)은, 측방 제1면(121p)보다 지름 방향에서 외측에 있다. 한 쌍의 측방 외측면(121i)은 각각, 측방 제1면(121p)의 Z방향 -측의 단부와, 측방 제2면(121q)의 Z방향 +측의 단부를 연결하는 측방 스토퍼 단차부(121r)를 가진다.
측방 스토퍼 단차부(121r)는, 스토퍼 단차부(121n)와 함께 흐름 방지부(121a)를 구성한다. 또한, 측방 스토퍼 단차부(121r)는, 한 쌍의 측방 외측면(121i)에서, Z방향으로 이격한 복수 개소에 설치되어도 좋다. 한 쌍의 측방 외측면(121i)의 측방 스토퍼 단차부(121r)는 생략 되어도 좋다.
다음으로, 도 13 내지 도 16을 참조하여 흐름 방지부(121a)의 변형예에 대해 설명한다.
도 13은 흐름 방지부(121a)의 변형예 1을 설명하기 위한 도면으로서, 도 13의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이고, 도 13의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 13의 (a) 및 (b)에 나타내는 스토퍼 볼록부(121A)의 경우, 와이어 대향면(121h1)은, Z방향 +측(도 13의 상측)의 제1대향면(121k1) 및 Z방향 -측(도 13의 하측)의 제2 대향면(121m1)을 가진다. 제2 대향면(121m1)은, 제1대향면(121k1)보다 지름 방향에서 내측(도 13의 (a)의 우측)에 있다.
그리고, 와이어 대향면(121h1)은 각각, 제1대향면(121k1)의 Z방향 -측의 단부와, 제2 대향면(121m1)의 Z방향 +측의 단부를 연결하는 스토퍼 단차부(121n1)를 가진다.
측방 외측면(121i1)은, Z방향 +측의 측방 제1면(121p1) 및 Z방향 -측의 측방 제2면(121q1)을 가진다. 측방 제2면(121q1)은, 측방 제1면(121p1)보다 지름 방향에서 내측(도 13의 (b)의 좌측)에 있다.
측방 외측면(121i1)은 각각, 측방 제1면(121p1)의 Z방향 -측의 단부와, 측방 제2면(121q1)의 Z방향 +측의 단부를 연결하는 측방 스토퍼 단차부(121r1)를 가진다. 본 변형예의 경우, 스토퍼 단차부(121n1) 및 측방 스토퍼 단차부(121r1)가 흐름 방지부(121a)이다.
도 14의 (a) 및 (b)는, 흐름 방지부(121a)의 변형예 2를 설명하기 위한 도면으로서, 도 14의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이고, 도 14의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 14의 (a) 및 (b)에 나타내는 스토퍼 볼록부(121B)의 경우, 와이어 대향면(121h2)은, Z방향(도 14의 상하 방향)에 있어서의 중간부에 와이어 대향면(121h2)의 폭방향(도 14의 (b)의 좌우 방향)으로 연장된 흐름 방지 볼록부(121s1)를 가진다.
측방 외측면(121i2)은, Z방향에서의 중간부에 측방 외측면(121i2)의 폭방향(도 14의 (a)의 좌우 방향)으로 연장된 측방 흐름 방지 볼록부(121s2)를 가진다. 본 변형예의 경우, 흐름 방지 볼록부(121s1) 및 측방 흐름 방지 볼록부(121s2)가 흐름 방지부(121a)를 구성한다. 한편, 흐름 방지 볼록부(121s1) 및 측방 흐름 방지 볼록부(121s2)의 위치, 크기, 및 개수 등은 본 변형예의 경우로 한정되지 않는다.
도 15의 (a) 및 (b)는, 흐름 방지부(121a)의 변형예 3을 설명하기 위한 도면으로서, 도 15의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이고, 도 15의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 15의 (a) 및 (b)에 나타내는 스토퍼 볼록부(121C)의 경우, 와이어 대향면(121h3)은, Z방향에서의 중간부에 와이어 대향면(121h3)의 폭방향(도 15의 (b)의 좌우 방향)으로 연장된 흐름 방지 오목 홈(121t1)을 가진다.
측방 외측면(121i3)은, Z방향에서의 중간부에 측방 외측면(121i3)의 폭방향(도 15의 (a)의 좌우 방향)으로 연장된 측방 흐름 방지 오목 홈(121t2)을 가진다. 본 변형예의 경우, 흐름 방지 오목 홈(121t1) 및 측방 흐름 방지 오목 홈(121t2)이 흐름 방지부(121a)를 구성한다. 한편, 흐름 방지 오목 홈(121t1) 및 측방 흐름 방지 오목 홈(121t2)의 위치, 크기, 및 개수 등은 본 변형예의 경우로 한정되지 않는다.
도 16의 (a) 및 (b)는, 흐름 방지부(121a)의 변형예 4를 설명하기 위한 도면으로서, 도 16의 (a)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A1의 방향에서 본 모식도이며, 도 16의 (b)는 스토퍼 볼록부의 일부를 도 12의 화살표 A2의 방향에서 본 모식도이다.
도 16의 (a) 및 (b)에 나타내는 스토퍼 볼록부(121D)의 경우, 와이어 대향면(121h4)은, Z방향(도 16의 (b)의 상하 방향)에서의 중간부(도 16의 (b)에 사선격자로 나타낸 부분)에 와이어 대향면(121h4)의 폭방향(도 16의 (b)의 좌우 방향)의 전체길이에 걸쳐서, 예를 들면 주름 등의 요철 모양이 형성된 주름 형성부(121u1)를 가진다.
측방 외측면(121i4)은, Z방향에서의 중간부(도 16의 (a)에 사선격자로 나타낸 부분)에 측방 외측면(121i4)의 폭방향(도 16의 (a)의 좌우 방향)의 전체길이에 걸쳐서, 예를 들면 주름 등의 요철 모양이 형성된 측방 주름 형성부(121u2)를 가진다.
본 변형예의 경우, 주름 형성부(121u1) 및 측방 주름 형성부(121u2)가 흐름 방지부(121a)이다. 주름 형성부(121u1) 및 측방 주름 형성부(121u2)의 요철 모양은 적절하게 선택되면 좋다. 주름 형성부(121u1) 및 측방 주름 형성부(121u2)의 위치, 크기, 및 개수 등은 본 변형예의 경우로 한정되지 않는다. 상술한 각 흐름 고정부(121a)의 구조는, 적절히 조합시켜 실시되어도 좋다.
본 실시형태에서는, 마그넷 홀더(12a)는, 렌즈 홀더(110)와 마찬가지로, 폴리아릴레이트(PAR) 또는 PAR를 포함하는 복수의 수지 재료를 혼합한 PAR 얼로이(예를 들어, PAR/PC)로 이루어지는 성형 재료로 형성되어 있다.
이에 의해, 웰드 강도가 높아지므로, 마그넷 홀더(12a)를 박육화하더라도 인성(질김) 및 내충격성을 확보할 수 있다. 따라서, 렌즈 구동장치(1)의 외형 사이즈를 작게 할 수 있어, 소형화 및 저배화를 도모할 수 있다.
［마그넷부에 대해서］
마그넷부(125)는, 4개의 직사각형 기둥 모양의 영구자석(125A~ 125D)을 가진다. 영구자석(125A~125D)은, 마그넷 배치부(120c)에, 예를 들면 접착에 의해 고정된다. 본 실시형태에서, 영구자석(125A~ 125D)은, 평면도에서, 실질적으로 등변 사다리꼴 모양을 가지고 있다.
이에 의해, 마그넷 홀더(12a)의 귀퉁이부의 스페이스(구체적으로는 마그넷 배치부(120c))를 유효하게 이용할 수 있다. 영구자석(125A~125D)은, 도 17에 나타내는 것처럼, AF용 코일부(111)를 지름 방향으로 횡단하는 자계가 형성되도록 착자(着磁)된다. 본 실시형태에서, 영구자석(125A~ 125D)은 내주측이 N극, 외주측이 S극으로 착자되어 있다.
영구자석(125A~125D)의 Z방향 -측의 단면(하면)은, 마그넷 홀더(12a)보다 Z방향 -측으로 돌출한다(도 6 참조). 즉, OIS 가동부(10)의 높이는, 영구자석(125A~125D)에 의해서 규정된다. 이에 의해, 자력을 확보하기 위한 영구자석(125A~125D)의 사이즈에 따라, OIS 가동부(10)의 높이가 최소한으로 억제되므로, 렌즈 구동장치(1)의 저배화를 도모할 수 있다.
이상과 같은 마그넷부(125) 및 AF용 코일부(111)에 의해서, AF용 보이스 코일 모터가 구성된다. 또, 마그넷부(125)는, AF용 마그넷부와 OIS용 마그넷부를 겸용한다.
［상측 탄성지지부에 대해서］
상측 탄성지지부(13)(이하, 「상측 판스프링(13)」이라 함)는, 도 9의 (a)에 나타내는 것처럼, 한 쌍의 상측 스프링 요소(13a, 13b)로 되어있다. 상측 스프링 요소(13a, 13b)는 각각, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 또는 스텐레스강 등으로 이루어지는 판스프링이다.
상측 스프링 요소(13a, 13b) 중의 상측 스프링 요소(13a)는, 마그넷 홀더(12a)의 Z방향 +측의 면(구체적으로는, 상측 스프링 고정부(120e1))에 고정되는 외측 고정부(130), 및, 렌즈 홀더(110)의 Z방향 +측의 면(구체적으로는, 상측 스프링 고정부(110f))에 고정되는 내측 고정부(131)를 가진다. 또한, 상측 스프링 요소(13b)의 구조는, 상측 스프링 요소(13a)의 구조와 동일하다. 이 때문에, 상측 스프링 요소(13b) 중, 상측 스프링 요소(13a)와 동일한 구조를 가지는 부분에 대해서는, 상측 스프링 요소(13a)와 동일한 부호를 붙이고, 자세한 설명은 생략한다.
외측 고정부(130)와 내측 고정부(131)는, Z방향으로 상대 변위 가능하다. 이러한 상대 변위를 가능하게 하기 위해, 본 실시형태의 경우, 상측 스프링 요소(13a)는, 외측 고정부(130)와 내측 고정부(131)의 상대 변위를, 자신의 탄성변형에 기초하여 허용하는 변위 허용부(132)를 가진다.
구체적으로, 외측 고정부(130)는, 한 쌍의 와이어 고정부(130a, 130b)를 가진다. 와이어 고정부(130a, 130b)는 각각, 마그넷 홀더(12a)의 원호 홈(120a)(도 6 참조) 중 서스펜션 와이어(30A, 30B)가 배치되는(즉, 제1귀퉁이부 및 제2귀퉁이부의) 원호 홈(120a)의 Z방향 +측에 배치된다. 또한, 상측 스프링 요소(13b)의 경우에, 와이어 고정부(130a, 130b)는 각각, 마그넷 홀더(12a)의 원호 홈(120a) 중 서스펜션 와이어(30C, 30D)가 배치되는(즉, 제3귀퉁이부 및 제4귀퉁이부의) 원호 홈(120a)의 Z방향 +측에 배치된다.
그리고, 한 쌍의 와이어 고정부(130a, 130b)에는, 서스펜션 와이어(30A, 30B)(상측 스프링 요소(13b)의 경우에는, 서스펜션 와이어(30C, 30D))의 타단(상단)이 땜납에 의해 고정된다.
외측 고정부(130)는, 마그넷 홀더(12a)의 스토퍼 볼록부(121)가 삽입 관통되는 한 쌍의 외측 제1 관통공(130c, 130d)을 가진다.
또, 외측 고정부(130)는, 마그넷 홀더(12a)의 상측 보스(120f1)(상측 스프링 요소(13b)의 경우에는, 상측 보스(120f2))가 삽입 관통되는 복수(본 실시형태의 경우 4개)의 외측 제2 관통공(130e)을 가진다.
내측 고정부(131)는, 외측 고정부(130)의 지름 방향에서 내측에 배치된다. 내측 고정부(131)는, 렌즈 홀더(110)의 상측 보스(110g)(상측 스프링 요소(13b)의 경우에는, 상측 보스(110i))가 삽입 관통되는 한 쌍의 내측 관통공(131a)을 가진다.
변위 허용부(132)는, 한 쌍의 변위 허용 요소(132a, 132b)로 이루어진다. 한 쌍의 변위 허용 요소(132a, 132b)는, 둘레 방향으로 연장되는 선상 부재이며, 내측 고정부(131)와 외측 고정부(130)를 연결한다. 한 쌍의 변위 허용 요소(132a, 132b)는 각각, 일부에 사행(蛇行)부(132c, 132d)를 가진다.
또한, 한 쌍의 상측 스프링 요소(13a, 13b)는, 한 쌍의 연결부(110n)에서 땜납에 의해 AF용 코일부(111)에 접속된다.
［하측 탄성지지부에 대해서］
하측 탄성지지부(14)(이하, 「하측 판스프링(14)」이라 함)는, 도 9의 (b)에 나타내는 것처럼, 상측 판스프링(13)과 마찬가지로, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 스텐레스강 등으로 이루어지는 판스프링이고, 전체적으로 평면도에서 정사각형 모양을 가진다. 하측 판스프링(14)은, AF 고정부(12)에 대해서 AF 가동부(11)를 탄성적으로 지지한다.
하측 판스프링(14)은, 마그넷 홀더(12a)(구체적으로는, 하측 스프링 고정부(120d))에 고정되는 4개의 외측 고정부(14a1~14a4), 및, 렌즈 홀더(110)(구체적으로는, 하측 스프링 고정부(110k))에 고정되는 내측 고정부(14b)를 가진다.
외측 고정부(14a1~14a4)와 내측 고정부(14b)는, Z방향으로 상대 변위 가능하다. 이러한 상대 변위를 가능하게 하기 위해, 본 실시형태의 경우, 하측 판스프링(14)은, 외측 고정부(14a1~14a4)와 내측 고정부(14b)의 상대 변위를, 자신의 탄성변형에 기초하여 허용하는 4개의 변위 허용부(14c1~14c4)를 가진다.
구체적으로, 외측 고정부(14a1~14a4)는 각각, 마그넷 홀더(12a)의 하측 보스(120d1)가 삽입 관통되는 외측 관통공(140)을 가진다. 한편, 외측 고정부의 구조는, 본 실시형태의 구조로 한정되지 않는다.
내측 고정부(14b)는 링(ring) 모양이며, 외측 고정부(14a1~14a4)의 지름 방향에서 내측에 배치된다. 이러한 내측 고정부(14b)는, 원주 방향으로 90도 회전한 4군데에, 렌즈 홀더(110)의 하측 스프링 고정부(110k)의 하측 보스(110m)가 삽입 관통되는 내측 관통공(142)을 가진다.
또한, 본 실시형태의 경우, 각 내측 관통공(142)과 외측 고정부(14a1~14a4)는, 원주 방향에서 실질적으로 동위상의 위치 관계에 있다. 한편, 내측 고정부의 구조는 본 실시형태의 구조로 한정되지 않는다.
변위 허용부(14c1~14c4)는 각각, 둘레 방향으로 연장된는 선상 부재이며, 외측 고정부(14a1~14a4)와 내측 고정부(14b)를 연결한다. 변위 허용부(14c1~14c4)는 각각, 일부에 사행부(141)를 가진다.
구체적으로, 변위 허용부(14c1~14c4)의 일단(지름 방향에서의 내측단이라고도 함)은, 내측 고정부(14b)에서의 각 내측 관통공(142)이 설치된 부분 근방에 접속된다. 한편, 변위 허용부(14c1~14c4)의 타단(지름 방향에서의 외측단이라고도 함)은, 변위 허용부(14c1~14c4)의 일단이 고정된 부분으로부터 약 90도 회전한 위치에 설치된 외측 고정부(14a1~14a4)에 접속된다.
［OIS 고정부에 대해서］
도 18 및 도 19는 OIS 고정부(20)의 분해 사시도이다. 도 18 및 도 19에 나타내는 것처럼, OIS 고정부(20)는, 코일 기판(21), FPC(24), 베이스 부재(25), 및 리드(26) 등을 구비한다.
［코일 기판에 대해서］
코일 기판(21)은, 평면도에서 네 귀퉁이에 모따기부(21a)를 가지는 실질적으로 팔각형 모양의 기판이다. 모따기부(21a)보다 지름 방향의 외측 부분에 서스펜션 와이어(30A~30D)의 중간부가 배치된다. 따라서, 서스펜션 와이어(30A~30D)는 코일 기판(21)에 걸리지 않는다.
코일 기판(21)은, 중앙에 원형의 개구(21b)를 가진다. 코일 기판(21)은, 개구(21b)의 내주 가장자리에서 제1의 방향(예를 들면, X방향)으로 대향하는 2군데에 한 쌍의 제1 절결부(21c)를 가진다.
또, 코일 기판(21)은, 개구(21b)의 내주 가장자리에서 제2의 방향(예를 들면, Y방향)으로 대향하는 2군데에 한 쌍의 제2 절결부(21d)를 가진다. 즉, 한 쌍의 제1 절결부(21c)와 한 쌍의 제2 절결부(21d)는, 개구(21b)의 내주 가장자리에서 원주 방향으로 90도 간격으로 교대로 마련된다.
한 쌍의 제1 절결부(21c)는 각각, Z방향에서 본 평면도에서 직사각형 모양이다. 한편, 한 쌍의 제2 절결부(21d)는 각각, Z방향에서 본 평면도에서 반원 형상이다. 한 쌍의 제1 절결부(21c) 및 한 쌍의 제2 절결부(21d)는, 후술하는 베이스 부재(25)에 대한 코일 기판(21)의 위치 결정을 도모한다.
코일 기판(21)은, Z방향(광축 방향)에서, 마그넷부(125)(도 7, 도 8 참조)와 대향하는 위치에 OIS용 코일부(22)를 가진다. OIS용 코일부(22)는, 영구자석(125A~125D)에 대응하는 4개의 OIS 코일(22A~22D)을 가진다.
OIS 코일(22A~22D)의 각각의 장변 부분을, 영구자석(125A~ 125D)의 저면으로부터 방사되는 자계가 Z방향으로 횡단하도록, OIS 코일(22A~22D) 및 영구자석(125A~125D)의 크기나 배치가 설정된다. 마그넷부(125)와 OIS용 코일부(22)로 OIS용 보이스 코일 모터가 구성된다.
［FPC에 대해서］
FPC(24)는, 도 18 및 도 19에 나타내는 것처럼, 코일 기판(21)과 마찬가지로, 평면도에서 네 귀퉁이에 모따기부(241)를 가지는 실질적으로 팔각형 모양의 FPC 본체(240)를 가진다. 모따기부(241)보다 지름 방향의 외측 부분에 서스펜션 와이어(30A~30D)의 중간부가 배치된다. 따라서, 서스펜션 와이어(30A~30D)는 FPC(24)에 걸리지 않는다.
FPC 본체(240)는 중앙에 원형의 개구(242)를 가진다. FPC 본체(240)는, 개구(242)의 내주 가장자리에서 제1의 방향(예를 들면, X방향)으로 대향하는 2군데에 한 쌍의 제1 절결부(243)를 가진다.
또, FPC 본체(240)는, 개구(242)의 내주 가장자리에서 제2의 방향(예를 들어, Y방향)으로 대향하는 2군데에 한 쌍의 제2 절결부(244)를 가진다. 즉, 한 쌍의 제1 절결부(243)와 한 쌍의 제2 절결부(244)는, 개구(21b)의 내주 가장자리에서 원주 방향으로 90도 회전하여 교대로 설치된다.
한 쌍의 제1 절결부(243)는 각각, Z방향에서 본 평면도에서 직사각형 모양이다. 한편, 한 쌍의 제2 절결부(244)는 각각, Z방향에서 본 평면도에서 반원 형상이다. 한 쌍의 제1 절결부(243) 및 한 쌍의 제2 절결부(244)는, 후술하는 베이스 부재(25)에 대한 FPC(24)의 위치결정을 도모한다.
FPC(24)는, FPC 본체(240)에서 제1의 방향(예를 들면, Y방향)으로 대향하는 2변에, 해당 2변으로부터 하방으로 굴곡하여 형성되는 한 쌍의 단자부(245)를 가진다. 한 쌍의 단자부(245)에는 전원 단자 및 신호 단자가 배치된다.
［베이스 부재에 대해서］
도 20의 (a)는 베이스 부재(25)의 사시도이고, 도 20의 (b)는 리드(26)의 사시도이다. 베이스 부재(25)는 코일 기판(21)을 지지하는 지지 부재이다. 도 21의 (a)는 리드(26)가 매설된 상태의 베이스 부재(25)의 평면도이고, 도 21의 (b)는 리드(26)가 매설된 상태의 베이스 부재(25)의 저면도이다.
베이스 부재(25)는, 합성 수지 등의 비도전성 재료, 예를 들면 액정 폴리머(LCP: Liquid Crystal Polymer)로 이루어지고, 평면도에서 실질적으로 정사각형의 판상 부재인 베이스 본체(25a)를 가진다.
베이스 본체(25a)는, 측면부에서, FPC(24)의 한 쌍의 단자부(245)와 대응하는 위치에 한 쌍의 단자 부착부(251)를 가진다.
베이스 본체(25a)는 중앙에 원형의 개구(250)를 가진다. 베이스 본체(25a)는, 개구(250)의 주위에서 제1의 방향(예를 들면, X방향)으로 대향하는 2군데에 제1 볼록부(252)를 가진다.
제1 볼록부(252)는 Z방향에서 본 평면도에서 직사각형 모양이다. 이러한 제1 볼록부(252)에는, Z방향 +측으로부터 차례로, 코일 기판(21)의 제1 절결부(21c) 및 FPC(24)의 제1 절결부(243)가 끼워진다.
또, 베이스 본체(25a)는, 개구(250)의 주위에서 제2의 방향(예를 들면, Y방향)으로 대향하는 2군데에 제2 볼록부(253)를 가진다. 제2 볼록부(253)는, Z방향에서 본 평면도에서 반원 형상이다. 이러한 제2 볼록부(253)에는, Z방향 +측으로부터 차례로, 코일 기판(21)의 제2 절결부(21d) 및 FPC(24)의 제2 절결부(244)가 끼워진다.
베이스 본체(25a)는, Z방향 +측의 면(상면)에서 Y방향 +측이 되는 2귀퉁이(즉, 제1귀퉁이부 및 제2귀퉁이부)에 홀 소자용 오목부(254a, 254b)를 가진다. 홀 소자용 오목부(254a, 254b)는, 부착 상태에서, OIS 코일(22A~22D) 중 Y방향 +측의 한 쌍의 OIS 코일(22A, 22B)의 Z방향 -측에 위치한다.
홀 소자용 오목부(254a, 254b)에는 각각, 홀 소자(23A, 23B)(도 8 참조)가 수용된다. 홀 소자(23A, 23B)는, FPC(24)의 Z방향 -측의 면(이면) 측에 배치된다. 마그넷부(125)에 의해서 형성되는 자계를 홀 소자(23A, 23B)에서 검출함으로써, 광축 직교면내에서의 OIS 가동부(10)의 위치를 특정할 수 있다.
베이스 본체(25a)는, 개구(250)의 X방향에서 양단부의 주위에, 베이스 본체(25a)를 Z방향으로 관통하는 한 쌍의 관통공(250a)을 가진다. 한 쌍의 관통공(250a)에는 각각, 후술하는 리드(26)에서의 제1 리드 요소(26a, 26b)의 도통 편(262)이 배치된다.
베이스 본체(25a)는, 네 귀퉁이에, 지름 방향에서의 내측에 오목한 리드용 절결부(255)(절결부라고도 함)를 가진다. 리드용 절결부(255)에 의해 둘러싸이는 부분에 리드 배치 공간(256)이 형성된다. 리드 배치 공간(256)은, Z방향 양측 및 지름 방향에서의 외측이 개구된다.
베이스 본체(25a)는, 표면에서, 리드용 절결부(255)의 주위에 각각 한 쌍의 제1 보강 리브(259)를 가진다.
베이스 본체(25a)는, Z방향 -측의 면(하면)에서 리드용 절결부(255)의 주위에, 해당 하면으로부터 Z방향 -측으로 돌출한 베이스 다리(257)를 가진다. 베이스 다리(257)는, Z방향에서 본 평면도에서 실질적으로 L자 모양이며, 베이스 다리(257)의 지름 방향에서 외측면은, 리드용 절결부(255)의 외면과 Z방향으로 연속된다.
베이스 다리(257)의 Z방향 -측의 단부(선단부)는, 베이스 본체(25a)보다 Z방향 -측에 위치한다. 리드 배치 공간(256)의 Z방향 -측의 절반부는, 베이스 다리(257)에 의해 둘러싸인 부분으로 형성된다. 베이스 다리(257)는, 베이스 다리(257)를 설치하지 않은 구조와 비교해서, 리드 배치 공간(256)을 Z방향 -측으로 연장할 수 있다.
또, 베이스 다리(257)는, 부착 상태에서, 촬상부의 센서 기판에 맞닿지 않는 범위에서 Z방향 -측으로 늘릴 수 있다.
베이스 본체(25a)는, Z방향 -측의 면(하면)에서 제1의 방향(예를 들면, Y방향)으로 대향하는 2변을 따른 위치에, 해당 하면으로부터 Z방향 -측으로 돌출한 제2 베이스 다리(258)를 가진다. 제2 베이스 다리(258)의 Z방향 -측의 단면(선단면)의 Z방향에서의 위치는, 베이스 다리(257)의 선단면보다 Z방향 -측에 위치한다.
상술한 제1의 보강 리브(259), 베이스 다리(257), 및 제2 베이스 다리(258)는 각각, 베이스 본체(25a)의 기계적 강도를 높인다. 이 때문에, 베이스 본체(25a)의 박육화를 꾀할 수 있다.
이상과 같은 베이스 본체(25a)는, 리드 배치 공간(256)에서 베이스 다리(257)에 의해 둘러싸인 부분에 접착제(예를 들어 에폭시 수지)를 도포함으로써 커버(4)에 장착된다.
또한, 카메라 모듈(A)의 조립 상태에서, 베이스 본체(25a)의 Z방향 -측에서 도 21의 (b)에 2점 쇄선(β)으로 나타내는 위치에, 센서 베이스(도면표시 생략)에 지지된 촬상 소자(도면표시 생략)가 배치된다. 이러한 센서 베이스는, 센서 기판(도면표시 생략)의 상면(Z방향 +측의 면)에 고정된다. 이러한 조립 상태에서, 베이스 부재(25)의 베이스 다리(257)의 선단면(Z방향 -측의 면)은 센서 기판에 맞닿지 않는다.
［리드에 대해서］
리드(26)(와이어 접속 부재라고도 함)는, 도 20의 (b) 및 도 22에 나타내는 것처럼, 예를 들면 베릴륨동, 니켈동, 또는 스텐레스강 등의 도전성 재료로 이루어지는 판스프링이고, 본체부(예를 들면, 후술하는 제1 리드 본체(261) 및 제2 리드 본체(266)) 및 복수(본 실시형태의 경우 4개)의 와이어 접속부(예를 들면, 후술하는 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265))를 가진다.
상기 본체부는 베이스 부재(25)에 매설된다. 한편, 상기 각 와이어 접속부는 각각 베이스 부재(25)로부터 노출된다. 예를 들면, 상기 각 와이어 접속부는, 제1귀퉁이부 내지 제4귀퉁이부에서 베이스 부재(25)로부터 노출된다.
상기 각 와이어 접속부는 각각, 상기 본체부보다 Z방향 -측에 위치한다(다시 말하면, OIS 가동부(10)로부터 먼 위치에 있다). 상기 각 와이어 접속부에는 각각, 서스펜션 와이어(30A~30D)의 일단(하단)이 고정된다.
이하, 도 20의 (b) 및 도 22를 참조하여, 리드(26)의 구체적 구조에 대해 설명한다. 리드(26)는, 각각이 실질적으로 L자 모양인 한 쌍의 제1 리드 요소(26a, 26b) 및 한 쌍의 제2 리드 요소(26c, 26d)를 가진다. 한 쌍의 제1 리드 요소(26a, 26b) 및 한 쌍의 제2 리드 요소(26c, 26d)는, 실질적으로 직사각형 틀을 구성하도록 배치된다.
구체적으로, 한 쌍의 제1 리드 요소(26a, 26b)는 각각, 제1귀퉁이부와 제2귀퉁이부에 X방향으로 서로 이웃하여 배치된다. 한편, 한 쌍의 제2 리드 요소(26c, 26d)는 각각, 제3귀퉁이부와 제4귀퉁이부에 X방향으로 서로 이웃하여 배치된다.
한 쌍의 제1 리드 요소(26a, 26b)는 각각, 제1 와이어 접속부(260)(와이어 접속부라고도 함) 및 제1 리드 본체(261)(본체부라고도 함)를 가진다.
제1 와이어 접속부(260)는, Z방향에서 본 평면도에서 실질적으로 삼각형의 판상 부재이고, 서스펜션 와이어(30A, 30B)의 일단(하단)을 삽입 관통 가능한 제1 관통공(260a)을 가진다. 제1 리드 본체(261)는, 제1 와이어 접속부(260)로부터 서로 직교하는 방향(예를 들면, X방향과 Y방향)으로 연장된 제1 본체 요소(261a) 및 제1 본체 요소(261c)를 가진다.
제1 본체 요소(261a)는, 선단부에 위치결정 구멍(261b)을 가진다. 위치결정 구멍(261b)에는, 베이스 부재(25)를 구성하는 수지의 일부가 충전된다. 제1 본체 요소(261a)의 기단부는, 제1단차부(263a)(단차부라고도 함)를 경유하여 제1 와이어 접속부(260)에 접속된다.
제1단차부(263a)는, 제1 와이어 접속부(260)에 가까워질수록 Z방향 -측으로 향하는 방향으로 경사진다. 본 실시형태의 경우, 제1 단차부(263a)는, 베이스 부재(25)에 매설된다. 한편, 제1단차부(263a)는, 도면표시의 경우로 한정되지 않으며, 예를 들면 Z방향으로 평행이어도 좋다. 즉, 제1단차부(263a)는, 제1 본체 요소(261a) 및 제1 와이어 접속부(260)에 직교해도 좋다.
한편, 제1 본체 요소(261c)는, 선단부에 Z방향 +측으로 굽혀진 도통편(262)을 가진다. 도통편(262)은, 베이스 부재(25)의 관통공(250a)에 배치된 상태로, 베이스 부재(25)로부터 베이스 부재(25)의 표면에 노출된다.
도통편(262)은, 베이스 부재(25)로부터 노출된 부분에서 상술한 FPC(24)의 이면(즉 Z방향 -측의 면)에 설치된 전원부(도면표시 생략)와 맞닿는다. 이에 의해 한 쌍의 제1 리드 요소(26a, 26b)와 FPC(24)가 전기적으로 접속된다.
제1 본체 요소(261c)는, 중간부에 위치결정 구멍(261d)을 가진다. 위치결정 구멍(261d)에는, 베이스 부재(25)를 구성하는 수지의 일부가 충전된다. 제1 본체 요소(261c)의 기단부는, 제1단차부(263b)(단차부라고도 함)를 경유하여 제1 와이어 접속부(260)에 연결된다.
제1단차부(263b)는, 제1 와이어 접속부(260)에 가까워질수록 Z방향 -측으로 향하는 방향으로 경사진다. 본 실시형태의 경우, 제1단차부(263b)는 베이스 부재(25)에 매설된다. 한편, 제1단차부(263b)는, 도면표시의 경우로 한정되지 않고, 예를 들면 Z방향에 평행이어도 좋다. 즉, 제1단차부(263b)는, 제1 본체 요소(261c) 및 제1 와이어 접속부(260)에 직교해도 좋다.
이상과 같은 구성에 의해, 제1 와이어 접속부(260)는, 제1 리드 본체(261)(즉 제1 본체 요소(261a) 및 제1 본체 요소(261c))보다 Z방향 -측에 위치한다.
제1 리드 요소(26a)는, 베이스 부재(25)에서 제1귀퉁이부에 배치된다. 이 상태에서, 제1 리드 요소(26a)의 제1 본체 요소(261a), 제1 본체 요소(261c), 제1단차부(263a), 및 제1단차부(263b)는, 베이스 부재(25)에 매설된다.
제1 리드 요소(26a)의 제1 와이어 접속부(260)는, 베이스 부재(25)로부터 노출된 상태로, 베이스 부재(25)에서 제1귀퉁이부의 리드 배치 공간(256)에 배치된다.
한편, 제1 리드 요소(26b)는, 베이스 부재(25)에서 제2귀퉁이부에 배치된다. 이 상태로, 제1 리드 요소(26b)의 제1 본체 요소(261a), 제1 본체 요소(261c), 제1단차부(263a), 및 제1단차부(263b)는, 베이스 부재(25)에 매설된다.
제1 리드 요소(26b)의 제1 와이어 접속부(260)는, 베이스 부재(25)로부터 노출된 상태로, 베이스 부재(25)에서 제2귀퉁이부의 리드 배치 공간(256)에 배치된다.
한 쌍의 제2 리드 요소(26c, 26d)는 각각, 제2 와이어 접속부(265)(와이어 접속부라고도 함) 및 제2 리드 본체(266)(본체부라고도 함)를 가진다.
제2 와이어 접속부(265)는, Z방향에서 본 평면도에서 실질적으로 삼각형의 판상 부재이며, 서스펜션 와이어(30C, 30D)의 일단(하단)을 삽입 관통 가능한 제2 관통공(265a)을 가진다.
제2 리드 본체(266)는, Z방향에서 본 평면도에서 실질적으로 원호 형상의 판상 부재이며, 제2 와이어 접속부(265)보다 지름 방향에서 내측에 배치된다. 제2 리드 본체(266)는 2개의 위치결정 구멍(266a)을 가진다. 각 위치결정 구멍(266a)에는 각각, 베이스 부재(25)를 구성하는 수지의 일부가 충전된다.
제2 리드 본체(266)의 중간부는, 제2단차부(267)를 경유하여 제2 와이어 접속부(265)에 접속된다. 제2단차부(267)는, 제2 와이어 접속부(265)에 가까워질수록 Z방향 -측을 향하는 방향으로 경사진다. 한편, 제2단차부(267)는, 도면표시의 경우로 한정되지 않고, 예를 들면 Z방향에 평행이어도 좋다. 즉, 제2단차부(267)는 제2 리드 본체(266) 및 제2 와이어 접속부(265)에 직교해도 좋다.
따라서, 제2 와이어 접속부(265)는, 제2 리드 본체(266)보다 Z방향 -측에 위치한다. 본 실시형태의 경우, 제2단차부(267)는 베이스 부재(25)에 매설된다.
제2 리드 요소(26c)는, 베이스 부재(25)에서 제3귀퉁이부에 배치된다. 이 상태로, 제2 리드 요소(26c)의 제2 리드 본체(266) 및 제2단차부(267)는 베이스 부재(25)에 매설된다.
제2 리드 요소(26c)의 제2 와이어 접속부(265)는, 베이스 부재(25)로부터 노출된 상태로, 베이스 부재(25)에서 제3귀퉁이부의 리드 배치 공간(256)에 배치된다.
한편, 제2 리드 요소(26d)는, 베이스 부재(25)에서 제4귀퉁이부에 배치된다. 이 상태로, 제2 리드 요소(26d)의 제2 리드 본체(266) 및 제2단차부(267)는 베이스 부재(25)에 매설된다.
제2 리드 요소(26d)의 제2 와이어 접속부(265)는, 베이스 부재(25)로부터 노출된 상태로, 베이스 부재(25)에서 제4귀퉁이부의 리드 배치 공간(256)에 배치된다.
［OIS 가동부와 OIS 고정부의 조립에 대해서］
이상과 같은 구성을 가지는 OIS 가동부(10)와 OIS 고정부(20)를 조합시켜 렌즈 구동장치(1)를 조립하는 경우, 서스펜션 와이어(30A, 30B)의 타단(상단)이 각각, 상측 스프링 요소(13a)의 한 쌍의 와이어 고정부(130a, 130b)에 삽입 관통되고, 땜납에 의해 고정된다.
또, 서스펜션 와이어(30C, 30D)의 타단(상단)이 각각, 상측 스프링 요소(13b)의 한 쌍의 와이어 고정부(130a, 130b)에 삽입 관통되고, 땜납에 의해 고정된다.
한편, 서스펜션 와이어(30A, 30B)의 일단(하단)은, 제1 리드 요소(26a, 26b)에서 제1 와이어 접속부(260)의 제1 관통공(260a)에 삽입 관통되고, 땜납에 의해 고정된다.
또, 서스펜션 와이어(30C, 30D)의 일단(하단)은, 제2 리드 요소(26c, 26d)에서 제2 와이어 접속부(265)의 제2 관통공(265a)에 삽입 관통되고, 땜납에 의해 고정된다.
또, 베이스 본체(25a)의 리드 배치 공간(256)에서 베이스 다리(257)에 의해 둘러싸인 부분에 접착제를 도포함으로써, 베이스 본체(25a)와 커버(4)를 고정한다. 상기 접착제는, 제1 리드 요소(26a, 26b)의 제1 와이어 접속부(260)의 이면 및 제2 리드 요소(26c, 26d)의 제2 와이어 접속부(265)의 이면에도 도포된다. 이 상태에서, 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265)가 앵커로서 기능하기 때문에, 커버(4)를 베이스 본체(25a)에 장착할 때의 접착 강도 및 낙하시 내충격성이 향상된다.
이상과 같이 하여, OIS 가동부(10)는, 서스펜션 와이어(30A~30D)에 의해, 광축 직교면내에서의 요동 가능하게 OIS 고정부(20)에 지지된다.
렌즈 구동장치(1)에 있어서 떨림 보정을 행하는 경우에는, OIS 코일(22A~22D)에 통전한다. OIS 코일(22A~22D)에 통전하면, 마그넷부(125)의 자계와 OIS 코일(22A~22D)에 흐르는 전류의 상호작용에 의해, OIS 코일(22A~22D)에 로렌쯔력이 발생한다(플레밍의 왼손 법칙).
로렌쯔력의 방향은, OIS 코일(22A~22D)의 장변 부분에서의 자계의 방향(즉 Z방향)과 전류의 방향(즉 U방향 또는 V방향)에 직교하는 방향(즉 V방향 또는 U방향)이다. OIS 코일(22A~22D)은 고정되어 있으므로, 영구자석(125A~125D)에 반력이 작용한다. 이 반력이 OIS용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, 마그넷부(125)를 가지는 OIS 가동부(10)가 광축 직교면내에서 요동하여, 떨림 보정이 행해진다.
렌즈 구동장치(1)에 있어서 자동 핀트 맞추기를 행하는 경우에는, AF용 코일부(111)에 통전한다. AF용 코일부(111)에 통전하면, 마그넷부(125)의 자계와 AF용 코일부(111)에 흐르는 전류의 상호작용에 의해, AF용 코일부(111)에 로렌쯔력이 발생한다.
로렌쯔력의 방향은, 자계의 방향과 AF용 코일부(111)에 흐르는 전류의 방향에 직교하는 방향(즉, Z방향)이다. 마그넷부(125)는 고정되어 있으므로, AF용 코일부(111)에 반력이 작용한다.
이 반력이 AF용 보이스 코일 모터의 구동력이 되어, AF용 코일부(111)를 가지는 AF 가동부(11)가 Z방향(광축 방향)으로 이동하여, 핀트 맞추기가 행해진다.
［본 실시형태의 정리］
이상과 같이 본 실시형태에 따른 렌즈 구동장치(1)는, 렌즈 배럴(도면표시 생략)을 지지하는 OIS 가동부(10)(가동부라고도 함)를, 광축 방향(Z방향)에 직교하는 방향(예를 들면, X방향, Y방향)으로 이동시킴으로써, 떨림을 보정하도록 한 렌즈 구동장치로서, OIS 가동부(10)로부터 광축 방향으로 이격해서 배치된 OIS 고정부(20)(고정부라고도 함)와, OIS 고정부(20)에 대해서 OIS 가동부(10)를, 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위 가능하게 지지하는 복수의 서스펜션 와이어(30A~30D)로서, 광축 방향을 따라 연장되고, 일단이 OIS 고정부(20)에 고정됨과 동시에, 타단이 OIS 가동부(10)에 고정된 복수의 서스펜션 와이어(30A~30D)를 구비하고, OIS 고정부(20)는, 비도전성 재료로 이루어지는 베이스 부재(25)와, 도전성 재료로 이루어지는 제2 와이어 접속부(265)(와이어 접속 부재라고도 함)로서, 베이스 부재(25)에 매설된 제1 리드 본체(261) 및 제2 리드 본체(266)(본체부라고도 함), 및, 광축 방향에서 제1 리드 본체(261) 및 제2 리드 본체(266)보다 OIS 가동부(10)로부터 먼 위치에서 베이스 부재(25)로부터 노출되고, 복수의 서스펜션 와이어(30A~30D)의 일단이 고정되어 있는, 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265)(와이어 접속부라고도 함)를 가지는 리드(26)(와이어 접속 부재라고도 함)를 구비한다.
［본 실시형태의 작용·효과에 대해서］
이상과 같은 구성을 가지는 본 실시형태의 렌즈 구동장치(1)에 의하면, 서스펜션 와이어(30)의 유효 길이를 확보할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 경우, 서스펜션 와이어(30)의 일단(하단)이, 베이스 부재(25)의 네 귀퉁이에 노출된 제1 리드 요소(26a, 26b)의 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 리드 요소(26c, 26d)의 제2 와이어 접속부(265)에 고정된다. 이 때문에, 전술한 특허 문헌 1과 같이 서스펜션 와이어(30)의 일단(하단)이 베이스 부재(25)보다 OIS 가동부(10)에 가까운 위치(즉, Z방향 +측)에 배치된 부재(예를 들면 코일 기판(21) 등)에 고정되는 구조와 비교해서, 서스펜션 와이어(30)의 유효 길이를 길게 할 수 있다.
특히, 본 실시형태의 경우, 리드(26)의 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265)가, 베이스 부재(25)에 매설된 제1 리드 본체(261) 및 제2 리드 본체(266)보다 OIS 가동부(10)로부터 먼 위치(즉 Z방향 -측)에 배치된다. 따라서, 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265)가, 제1 리드 본체(261) 및 제2 리드 본체(266)와 Z방향에서 동일한 위치에 있는 구조와 비교해서, 서스펜션 와이어(30)의 유효 길이를 길게 할 수 있다.
또, 이러한 리드(26)의 구조에 의하면, 제1 리드 본체(261) 및 제2 리드 본체(266)를 베이스 부재(25)의 내부에 완전히 매설한 상태로, 제1 와이어 접속부(260) 및 제2 와이어 접속부(265)를 OIS 가동부(10)로부터 먼 위치에 배치할 수 있다. 이 때문에, 리드(26)의 베이스 부재(25)에 대한 결합 강도의 향상을 도모하면서, 서스펜션 와이어(30)의 유효 길이를 길게 할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 렌즈 구동장치(1)에 의하면, 서스펜션 와이어(30)의 유효 길이를 확보할 수 있기 때문에, 서스펜션 와이어(30)의 금속 피로 등에 의한 파단을 억제할 수 있으므로, 렌즈 구동장치(1)의 신뢰성이 향상된다.
또, 상술과 같은 카메라 모듈(A)은, 제조 공정에서 부착된 분말상 물질 등을 제거하기 위해, 도 2에 나타내는 등의 조립 상태에서 세정된다. 본 발명자의 새로운 지견에 의하면, 이러한 세정시, 댐퍼재(15)가 Z방향 +측으로 이동하여 스토퍼 볼록부(121)의 선단면(121b)에 부착하는 일이 있었다.
본 실시 형태의 렌즈 구동장치(1)에 의하면, 상술한 바와 같은 댐퍼재(15)의 스토퍼 볼록부(121)의 선단면(121b)으로의 부착을 방지할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 렌즈 구동장치(1)의 경우, 스토퍼 볼록부(121)가 측면에 흐름 방지부(121a)를 가진다. 이러한 흐름 방지부(121a)는, 스토퍼 볼록부(121)의 측면에서 댐퍼재(15)가 Z방향 +측으로 이동했을 경우의 경로가 되는 면에 설치되기 때문에, 댐퍼재(15)가 스토퍼 볼록부(121)의 측면을, 예를 들면 도 11의 화살표 α의 방향을 타고 Z방향 +측으로 변위되는 경우의 저항이 된다. 이 결과, 댐퍼재(15)가 스토퍼 볼록부(121)의 선단면(121b)에 부착하기 어렵게 된다.
［부연］
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
상술한 실시 형태에서는, 카메라 모듈(A)을 구비하는 카메라 탑재 장치의 일례로서 카메라 부착 휴대 단말인 스마트 폰(M)을 들어 설명했지만, 본 발명은, 정보 기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치에 적용할 수 있다. 정보 기기인 카메라 탑재 장치란, 카메라 모듈과 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 제어부를 가지는 정보 기기이며, 예를 들면 카메라 부착 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기, 웹(web) 카메라, 카메라 부착 차량 탑재 장치(예를 들면, 백 모니터 장치, 드라이브 레코더 장치)를 포함한다. 또, 수송기기인 카메라 탑재 장치란, 카메라 모듈과 카메라 모듈에서 얻어진 화상을 처리하는 제어부를 가지는 수송기기이며, 예를 들면 자동차를 포함한다.
도 23의 (a), (b)는, 차량 탑재용 카메라 모듈(VC: Vehicle Camera)를 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차(V)를 나타내는 도면이다. 도 23의 (a)는 자동차(V)의 정면도이고, (b)는 자동차(V)의 후방 사시도이다. 자동차(V)는, 차량 탑재용 카메라 모듈(VC)로서 실시형태에서 설명한 카메라 모듈(A)를 탑재한다. 도 23에 나타내는 것처럼, 차량 탑재용 카메라 모듈(VC)은, 예를 들면 전방을 향해 프런트 글래스에 장착되거나, 후방을 향해 리어 게이트에 장착될 수 있다. 이 차량 탑재용 카메라 모듈(VC)은, 백 모니터용, 드라이브 레코더용, 충돌 회피 제어용, 자동 운전 제어용 등으로서 사용된다.
이상 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 해석되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해서 나타나며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
2017년 7월 31일에 출원한 일본 특허출원 제2017－148077호에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.
본 발명에 따른 렌즈 구동장치, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치는, 예를 들면, 스마트 폰, 휴대 전화기, 디지털카메라, 노트북 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기, 차량 탑재 카메라 등의 박형 카메라 탑재 장치에 탑재할 수 있다.
A 카메라 모듈
M 스마트 폰
1 렌즈 구동장치
10 OIS 가동부
11 AF 가동부
110 렌즈 홀더
110a 렌즈 수용부
110b 상측 플랜지
110c 하측 플랜지
110d 코일 권선부
110e 상측 돌출부
110f, 110h 상측 스프링 고정부
110g, 110i 상측 보스
110j 하측 돌출부
110k 하측 스프링 고정부
110m 하측 보스
110n 연결부
111 AF용 코일부
12 AF 고정부
12a 마그넷 홀더
120a 원호 홈
120b 마그넷 덮개부
120c 마그넷 배치부
120d 하측 스프링 고정부
120d1 하측 보스
120e1, 120e2 상측 스프링 고정부
120f1, 120f2 상측 보스
120h1, 120h2, 120h3, 120h4 와이어 관통부
121, 121A, 121B, 121C, 121D 스토퍼 볼록부
121a 흐름 방지부
121b 선단면
121c 내측면
121d 중앙 내측면
121e 측방 내측면
121f 외측면
121g 외측 오목면
121h, 121h1, 121h2, 121h3, 121h4 와이어 대향면
121i, 121i1, 121i2, 121i3, 121i4 측방 외측면
121k, 121k1 제1대향면
121m, 121m1 제2 대향면
121n, 121n1 스토퍼 단차부
121p, 121p1 측방 제1면
121q, 121q1 측방 제2면
121r, 121r1 측방 스토퍼 단차부
121s1 흐름 방지 볼록부
121s2 측방 흐름 방지 볼록부
121t1 흐름 방지 홈
121t2 측방 흐름 방지 홈
121u1 주름 형성부
121u2 측방 주름 형성부
125 마그넷부
125A, 125B, 125C, 125D 영구자석
13 상측 탄성지지부(상측 판스프링)
13a, 13b 상측 스프링 요소
130 외측 고정부
130a, 130b 와이어 고정부
130c, 130d 외측 제1 관통공
130e 외측 제2 관통공
131 내측 고정부
131a 내측 관통공
132 변위 허용부
132a, 132b 변위 허용 요소
132c, 132d 사행부
14 하측 탄성지지부(하측 판스프링)
14a1, 14a2, 14a3, 14a4 외측 고정부
140 외측 관통공
14b 내측 고정부
14c1, 14c2, 14c3, 14c4 변위 허용부
141 사행부
142 내측 관통공
15 댐퍼재
20 OIS 고정부
21 코일 기판
21a 모따기부
21b 개구
21c 제1 절결부
21d 제2 절결부
22 OIS용 코일부
22A, 22B, 22C, 22D OIS 코일
23A, 23B 홀 소자
24 FPC
240 FPC 본체
241 모따기부
242 개구
243 제1 절결부
244 제2 절결부
245 단자부
25 베이스 부재
25a 베이스 본체
250 개구
250a 관통공
251 단자 부착부
252 제1 볼록부
253 제2 볼록부
254a, 254b 홀 소자용 오목부
255 리드용 절결부
256 리드 배치 공간
257 베이스 다리
258 제2 베이스 다리
259 제1 보강 리브
26 리드
26a, 26b 제1 리드 요소
260 제1 와이어 접속부
260a 제1 관통공
261 제1 리드 본체
261a 제1 본체 요소
261b 위치결정 구멍
261c 제1 본체 요소
261d 위치결정 구멍
262 도통편
263a, 263b 제1단차부
26c, 26d 제2 리드 요소
265 제2 와이어 접속부
265a 제2 관통공
266 제2 리드 본체
266a 위치결정 구멍
267 제2단차부
30 OIS용 지지부(서스펜션 와이어)
30A, 30B, 30C, 30D 서스펜션 와이어
4 커버
40 개구
41 천판부

Claims (8)

  1. 렌즈 배럴을 지지하는 가동부를, 광축 방향에 직교하는 방향으로 이동시킴으로써, 떨림을 보정하는 렌즈 구동장치로서,
    상기 가동부로부터 상기 광축 방향으로 이격해서 배치된 고정부와,
    상기 고정부에 대해서 상기 가동부를, 상기 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위 가능하게 지지하는 복수의 서스펜션 와이어로서, 상기 광축 방향을 따라 연장되고, 일단이 상기 고정부에 고정됨과 동시에, 타단이 상기 가동부에 고정된 상기 복수의 서스펜션 와이어를 구비하고,
    상기 고정부는,
    비도전성 재료로 이루어지는 베이스 부재와,
    도전성 재료로 이루어지는 와이어 접속 부재로서, 상기 베이스 부재에 매설된 본체부, 및, 상기 광축 방향에서 상기 본체부보다 상기 가동부로부터 먼 위치에서 상기 베이스 부재로부터 노출되어, 상기 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되어 있는, 와이어 접속부를 가지는 와이어 접속 부재를 구비하고,
    상기 본체부와 상기 와이어 접속부가, 상기 베이스 부재에 매설된 단차부에 의해 연결되어 있는, 렌즈 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단차부는, 상기 와이어 접속부에 가까워질수록 상기 가동부로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있는, 렌즈 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재는, 네 귀퉁이에 절결부를 가지고, 상기 와이어 접속부는, 상기 절결부로부터 상기 베이스 부재의 외부로 돌출해 있는, 렌즈 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재는, 이면에서의 상기 와이어 접속부의 근방에, 상기 광축 방향에서 상기 가동부로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 다리를 가지는, 렌즈 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 와이어 접속 부재가, 상기 베이스 부재의 표면에 노출된 도통편을 가지고, 상기 도통편은, 상기 베이스 부재의 바깥쪽에 배치되는 전원부와 맞닿는, 렌즈 구동장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 구동장치와,
    가동부에 렌즈 배럴을 개재하여 지지되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 의해 결상된 피사체상을 촬상하는 촬상부를 구비하는 카메라 모듈.
  7. 정보 기기 또는 수송기기인 카메라 탑재 장치로서,
    제6항에 기재된 카메라 모듈과,
    상기 카메라 모듈에서 얻어진 화상 정보를 처리하는 제어부를 구비하는 카메라 탑재 장치.
  8. 삭제
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