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CN101133352A - 摄像机模块 - Google Patents

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CN101133352A
CN101133352A CNA2006800065014A CN200680006501A CN101133352A CN 101133352 A CN101133352 A CN 101133352A CN A2006800065014 A CNA2006800065014 A CN A2006800065014A CN 200680006501 A CN200680006501 A CN 200680006501A CN 101133352 A CN101133352 A CN 101133352A
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coil
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玉木悟史
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Abstract

摄像机模块(100)具备：包含透镜(11)的可动部(10)，沿透镜(11)的光轴方向为中空的固定部(30)，弹性支承可动部(10)和固定部(30)的弹性体(40)，固定在固定部(30)上、具有与透镜(11)的光轴垂直的受光面的摄像元件(3)，沿固定部(30)排列的多个永久磁铁(31a、31b、31c、31d)，以及设置在可动部(10)中的线圈部(22)。弹性体(40)由上部弹簧(41a和下部弹簧(41b)构成，它们将固定部(30)支承在与透镜(11)的光轴垂直的平面上、沿磁铁(31a、31b、31c、31d)的排列方向相邻的磁铁之间。由此，能够提高可以大幅度地薄型化、具备自动焦点控制功能的摄像机模块。

Description

摄像机模块
技术领域
本发明涉及小型且较薄、能够降低电力消耗的具备自动焦点控制功能的摄像机模块。
背景技术
近年来，搭载有摄像机的便携式电话机等便携式设备不断普及，随着这些便携式设备的小型化、薄型化和高性能化，要求小型化、薄型化和高性能化的摄像机模块。
以往，作为摄像机模块，已知具备自动焦点调节功能的摄像机模块(例如参照专利文献1)。
图21表示现有技术的具备自动焦点调节功能的摄像机模块的结构。如图21所示，在现有的摄像机模块中，物镜1005安装在筒体1011的上端部。并且，在该筒体1011的下端部卷绕着电磁线圈1012。图21中，1013表示磁铁。该磁铁1013的一个磁极1014a在筒体1011侧延伸，其截面为L字形，它的端部从下方插入筒体1011中。磁铁1013的另一个磁极1014b与磁极1014a相对置地延伸，并且其外周部围绕筒体1011地向上方延伸。这样一来，两个磁极1014a、1014b以在中间放置了卷绕在筒体1011上的电磁线圈1012的状态相对置地配置。磁极1014b的向上方延伸的筒部具有镜头机构支承体1015的功能。在该镜头机构支承体1015的下部设有台阶部1015a，弹性支承体1016a的外周部被固定在该台阶部1015a上。并且，在镜头机构支承体1015的上端部固定着弹性支承体1016b的外周部。并且，这些弹性支承体1016a、1016b的各内周部分别被固定在筒体1011上。这样一来，安装有物镜1005的筒体1011通过弹性支承体1016a、1016b弹性地连接在镜头机构支承体1015上。
如上所述地构成的摄像机模块中，通过控制流入电磁线圈1012的电流，利用磁铁1013产生的磁力和电磁线圈1012产生的磁力使筒体1011上下移动(图21中的箭头)，使物镜1005在光轴方向上移动，进行自动焦点调节。
但是，如果像上述现有的摄像机模块那样采用在物镜1005的光轴方向上层叠磁铁1013、弹性支承体1016a、1016b等等的结构，则存在不能将摄像机模块的厚度减薄到磁铁1013、弹性支承体1016a、1016b等各零件的厚度之和的尺寸以下的问题。并且，为了使摄像机模块小型化和薄型化，有必要将在厚度方向上占较大比例的磁铁1013的厚度设计成较薄，但磁铁1013的厚度由批量生产时的加工极限等决定。因此，如果采用在该磁铁1013上层叠其他部件的结构，则存在摄像机模块难以薄型化的问题。
专利文献1：日本特开昭54-135504号公报
发明内容
本发明就是为了解决现有技术中的上述问题而作出的，其目的在于提供一种能够实现大幅度的薄型化、且具备自动焦点控制功能的摄像机模块。
为了达到上述目的，本发明的摄像机模块的结构具备：可动部，至少包括1个透镜，可沿上述透镜的光轴方向移动；固定部，沿上述透镜的光轴方向成为中空，以允许上述可动部的移动；至少一个弹性体，弹性地支承上述可动部和上述固定部；摄像元件，被固定在上述固定部上，具有与上述透镜的光轴大致垂直的受光面；多个磁铁，沿上述固定部排列；线圈，配设在上述可动部上；驱动元件，向上述线圈供电；以及运算元件，输入来自上述摄像元件的电信号，进行图像处理；上述固定部在沿上述磁铁的排列方向且邻接的上述磁铁之间支承上述弹性体。
这样一来，本发明的摄像机模块中，只用弹性体支承包含透镜的可动部和固定部。并且上述固定部在沿磁铁的排列方向且邻接的上述磁铁之间支承着上述弹性体。
根据本发明，由于采用透镜的光轴方向上的弹性体位置不依赖于磁铁的厚度等的结构，因此能够提供大幅度地实现薄型化、且具备自动焦点控制功能的摄像机模块。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的摄像机模块的结构图(图1(a)是表示该摄像机模块的结构的俯视图，图1(c)是表示该摄像机模块的结构的底视图，图1(b)是沿图1(a)和图1(c)的1A-1A向的剖视图)。
图2是本发明的第一实施方式的摄像机模块的简易配置图(图2(a)是表示该摄像机模块中的永久磁铁部与弹性体的位置关系的俯视图，图2(c)是表示该摄像机模块中的永久磁铁部与弹性体的位置关系的底视图，图2(b)是沿图2(a)和图2(c)的2A-2A向的概略剖视图)。
图3是表示本发明的第一实施方式的摄像机模块中的上部弹簧与下部弹簧的位置关系的立体图。
图4是表示构成本发明的第二实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图5是表示构成本发明的第二实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧其他例的俯视图。
图6是表示构成本发明的第三实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图7是表示构成本发明的第四实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图8(a)是表示构成本发明的第五实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图8(b)是该上部弹簧的可动部侧支承端的放大图。
图9是表示构成本发明的第五实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧其他例的俯视图。
图10是表示构成本发明的第六实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图11是表示构成本发明的第七实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图12是表示本发明的第八实施方式的摄像机模块的结构的剖视图。
图13(a)是表示本发明的第八实施方式的摄像机模块的线圈部的俯视图。
图13(b)是沿图13(a)的13A-13A向的剖视图。
图13(c)是沿图13(a)的13B-13B向的剖视图。
图14(a)是表示本发明的第八实施方式的摄像机模块的线圈部其他例的俯视图。
图14(b)是沿图14(a)的14A-14A向的剖视图。
图14(c)是沿图14(a)的14B-14B向的剖视图。
图15是本发明的第九实施方式的摄像机模块的结构图(图15(a)是表示该摄像机模块的结构的俯视图，图15(c)是表示该摄像机模块结构的底视图(省略了基板)，图15(b)是沿图15(a)和图15(c)的15A-15A向的剖视图)。
图16是表示本发明的第十实施方式的摄像机模块中的上部弹簧与下部弹簧的位置关系的分解立体图。
图17是表示构成本发明的第十实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的俯视图。
图18(a)是表示构成本发明的第十实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧其他例的俯视图。
图18(b)是表示该上部弹簧的臂部的侧视图。
图19是表示构成本发明的第十实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧又一其他例的俯视图。
图20(a)是表示本发明的第十实施方式的摄像机模块中的各永久磁铁的位置关系的侧视图。
图20(b)是表示本发明的第十实施方式的摄像机模块中的各永久磁铁的位置关系的俯视图。
图21是表示现有技术的具备自动焦点调节机构的摄像机模块的结构的剖视图。
具体实施方式
在上述本发明的摄像机模块的结构中，优选上述弹性体被配置在上述所有多个磁铁的物体侧端部与其相反侧端部之间。
而且，在上述本发明的摄像机模块的结构中，优选上述弹性体通过分别具有至少一个弯曲部的多个臂弹性地支承上述可动部和上述固定部。如果采用该优选例，能够提高与透镜的光轴垂直的平面上的摄像机模块的高次共振频率(即能够提高可动部的刚性)，因此即使在为了进行自动焦点控制而使包含透镜的可动部沿透镜的光轴方向移动的情况下，也能够大幅降低透镜自身产生倾斜或透镜与摄像元件的光轴偏移的情况。因此，能够提供始终在摄像元件上形成良好的光学像、能够得到优良画质的摄像机模块。
而且，此时上述弯曲部所呈的角度优选在120°～150°的范围。
而且，此时优选上述各臂具有支承上述可动部的可动部侧支承端、支承上述固定部的固定部侧支承端、连接上述可动部侧支承端和上述固定部侧支承端的臂部；优选上述各臂部具有对称地配置在与上述透镜的光轴垂直的平面上的、相邻接的上述固定部侧支承部之间的上述弯曲部。如果采用该优选例，由于臂部具有的弯曲部的形状为规则地在固定部侧支承端和与其相邻的另一个固定部侧支承端之间、平衡良好的形状，因此能够提高可动部的稳定性。
而且，此时优选上述各臂具有多个上述弯曲部，多个上述弯曲部各自所呈的角度相同，使相邻的上述弯曲部之间的长度相同地配置。如果采用该优选例，在为了进行自动焦点控制而使包括透镜的可动部沿透镜的光轴方向移动时，能够缓和在臂部产生的局部的应力集中。其结果能够提高臂部的耐久性，因此能够提供可以大幅增加进行自动焦点控制的次数的可靠性高的摄像机模块。
另外，此时优选上述各臂具有支承上述可动部的可动部侧支承端，并且在上述可动部侧支承端分支成至少2部分。如果采用该优选例，不用增加臂的数量就能够增加可动部的支承部位。由此，能够大幅抑制包含透镜的可动部的倾斜。
并且，此时优选上述弹性体还具备被固定在上述可动部上的圆环部，上述各臂通过可动部侧支承端连接在上述圆环部上，上述圆环部在相邻接的上述可动部侧支承端之间有多个缺口部。如果采用该优选例，在利用钎焊等产生热应力的方法电连接弹性体和线圈时，通过在缺口部之间进行钎焊等，能够将热引起的弹性体的变形集中到缺口之间。结果能够大幅降低电连接弹性体和线圈时产生的、弹性体因热引起的变形，因此能够提供抑制了组装工序中产生的光轴偏移或倾斜等的可靠性高的摄像机模块。
并且，在本发明的摄像机模块的结构中，优选上述线圈与多个上述磁铁相对置地卷绕在上述可动部的外周上，上述线圈的开始卷绕位置和卷绕结束位置位于沿上述磁铁的排列方向且邻接的上述磁铁之间的、与上述透镜的光轴大致平行的同一轴线上。
并且，在本发明的摄像机模块的结构中，优选上述线圈由与多个上述磁铁相对置地卷绕在上述可动部的外周上、且卷绕方向相同的N个(N为偶数)线圈组成；上述N个线圈各自的卷绕开始位置和卷绕结束位置位于在相位相差180°的状态下沿上述磁铁的排列方向且相邻的上述磁铁之间；并且，上述N个线圈具有多个卷绕开始位置的相位相差180°的组。
如果采用该优选例，由于线圈的、与磁铁相对置的磁铁对置部的线圈卷绕数全部相同，因此电流流过线圈在磁铁对置部产生的洛伦兹力平衡。结果，能够抑制进行自动焦点控制时的包括透镜的可动部产生不必要的倾斜。
下面，利用实施方式更具体地说明本发明。
[第一实施方式]
首先，参照附图说明本发明的第一实施方式的摄像机模块。图1表示本实施方式的摄像机模块结构。图1(a)为表示本实施方式的摄像机模块的结构的俯视图，图1(c)为表示该摄像机模块的结构的底视图。并且，图1(b)为沿图1(a)和图1(c)的1A-1A向的剖视图。
如图1(a)～(c)所示，本实施方式的摄像机模块100具备镜头模块1、基板2、摄像元件3、运算元件4和驱动元件5。并且，镜头模块1具备可动部10、固定部30以及弹性地支承可动部10和固定部30的弹性体40。
可动部10具有透镜11、透镜保持部件12、透镜遮光罩13和线圈部22。其中透镜11是具有使光线折射的作用的部件，使用玻璃或塑料等形成。并且，透镜保持部件12使用加工性和耐热性好的塑料等形成为大致圆筒形状，透镜11通过压入该透镜保持部件12的内壁中等方式固定。并且，物镜遮光罩13也使用加工性和耐热性好的塑料等形成为圆板状，该物镜遮光罩13通过压入透镜保持部件12的内壁中等方式固定。另外，在透镜保持部件12的外周面上，设置有固定后述的上部弹簧41a、下部弹簧41b的圆环部150的台阶部。在物镜遮光罩13的中央，在透镜11的光轴上形成有使来自被摄体的入射光通过的孔13a。即，透镜11的光轴与孔13a的中心一致。并且，孔13a加工成在图1(a)的俯视图上看物镜遮光罩13时，随着接近透镜11的中心直径变小的圆锥形阶梯形状。并且，物镜遮光罩13也可以与透镜保持部件12形成为一体。线圈部22由围绕透镜保持部件12的外周而配置的至少1个线圈构成。并且，这些线圈分别利用自焊线等整齐地卷绕着。
固定部30具有永久磁铁部31、轭铁32和支承座部33，为了允许可动部10沿透镜11的光轴方向移动，固定部30沿透镜11的光轴方向成为中空。而且，在永久磁铁部31的内侧面与线圈部22的外侧面之间设有微小间隙，使可动部10能够沿透镜11的光轴方向移动。另外，永久磁铁部31由朝向线圈部22产生磁通地配置的4块永久磁铁31a、31b、31c和31d构成。
其中，永久磁铁31a、31b、31c和31d可以使用钕烧结磁铁等。这些永久磁铁31a、31b、31c和31d进行励磁，使可动部10侧(内侧)为S极、固定部30侧(外侧)为N极。并且，为了降低成本，构成永久磁铁部31的永久磁铁31a、31b、31c和31d优选为平板状。并且，永久磁铁的形状并不局限于长方形，也可以是圆弧形等任意形状。并且，构成线圈部22的线圈的卷绕形状基于永久磁铁31a、31b、31c和31d的排列形状。而且，图1(b)所示的线圈部22的截面形状成为透镜11在光轴方向上的长度(卷绕厚度)比透镜11在垂直于光轴方向的方向上的长度(卷绕宽度)长的形状，但是若采用这样的截面形状，能够有效地从永久磁铁部31获得磁力。
轭铁32使用对表面进行了电镀处理的铁等强磁性体形成，构成永久磁铁部31的永久磁铁31a、31b、31c和31d被固定在该轭铁32的内侧面上。
支承座部33由使用加工性和耐热性良好的塑料等形成的4个支承座33a、33b、33c和33d构成。各支承座33a、33b、33c和33d沿被固定在轭铁32内侧的4个永久磁铁31a、31b、31c和31d的排列方向分别被配置在各个永久磁铁之间，即分别被配置在永久磁铁31a与永久磁铁31b之间、永久磁铁31b与永久磁铁31c之间、永久磁铁31c与永久磁铁31d之间、永久磁铁31d与永久磁铁31a之间，连接着基板2和轭铁32。即，各支承座33a、33b、33c和33d的底面被固定在基板2上，其上表面被固定在轭铁32上。并且，支承座33a、33b、33c和33d也可以形成为一个整体。
弹性体40具有上部弹簧41a和下部弹簧41b。上部弹簧41a和下部弹簧41b使用导电性高并且耐金属疲劳性强的铍铜等金属形成，通过蚀刻加工或冲压加工板状材料而获得。另外，有关上部弹簧41a和下部弹簧41b的形状和结构，在后面叙述。
此外，本实施方式的摄像机模块100上设有上部电线42a和下部电线42b。上部电线42a由电线或金属膜图案构成，一端电连接在上部弹簧41a的固定部30一侧(外侧)，另一端电连接在驱动元件5上。下部电线42b也同样由电线或金属膜图案构成，一端电连接在下部弹簧41b的固定部30一侧(外侧)，另一端电连接在驱动元件5上。另外，虽然图中没有表示，但上部弹簧41a的可动部10一侧(内侧)电连接在线圈部22的线圈的一端上，下部弹簧41b的可动部10一侧(内侧)电连接在线圈部22的线圈的另一端上。即，上部电线42a通过上部弹簧41a电连接在线圈部22的线圈的一端上，下部电线42b通过下部弹簧41b电连接在线圈部22的线圈的另一端上。
基板2使用环氧树脂等形成。
摄像元件3使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等构成，被配置在基板2上表面的与透镜11相对的位置。另外，摄像元件3的中心与透镜11的中心一致。并且，摄像元件3配置成其受光面与透镜11的光轴垂直。当来自被摄体的光入射到摄像机模块100时，该入射光被物镜遮光罩13缩小，经过透镜11到达摄像元件3，在摄像元件3上成像。并且，其光信号由摄像元件3进行光电变换，作为电信号从摄像元件3输出。
运算元件4配置在基板2上表面的摄像元件3的旁边，与摄像元件3电连接。运算元件4使用DSP(数字信号处理器)或RISC(精简指令集计算机)微型计算机构成，输入来自摄像元件3的电信号，进行图像处理。
驱动元件5被配置在基板2上表面的运算元件4的旁边，并且与运算元件4电连接。驱动元件5电连接在上部电线42a和下部电线42b上，包含MOS-FET(metal oxide semiconductor field-effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等。并且，驱动元件5根据由运算元件4生成的指令，在上部电线42a与下部电线42b之间施加电压，给线圈部22的线圈供电。
另外，虽然图中没有表示，但在基板2的上表面通过金属布线图案形成有运算用电源线、通讯线和驱动用电源线。运算用电源线与摄像元件3及运算元件4电连接，由此给摄像元件3和运算元件4提供电力。而且，通讯线与运算元件4电连接，由此进行运算元件4与外部间的信息交换。并且，驱动用电源线与驱动元件5电连接，通过这样给驱动元件5提供电力。
摄像元件3的输出电压小，因此容易受噪声的影响。并且，由于PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)开关等使得电流和电压变化大，因此驱动元件5产生较大的噪声。因此，通过像上述那样将运算用及通讯用电源线与驱动用电源线分离，能够降低噪声的影响。另外，即使在将摄像元件3、运算元件4和驱动元件5安装在同一块芯片内的情况下，通过将实现摄像元件3功能的部分和实现驱动元件5功能的部分的电源系统分别与实现运算元件4功能的部分分离，能够减小主要从驱动元件5产生的噪声的影响。由此，摄像机模块100能够生成良好的图像。
下面，说明上述结构的摄像机模块100的自动焦点控制。
在上部电线42a与下部电线42b之间施加电压，使上部电线42a的电位比下部电线42b的电位高，在线圈部22的线圈中流过电流。其中的布线是，在图1(a)的俯视图中看线圈部22时电流向右旋方向流动。并且如图1所示，各永久磁铁31a、31b、31c和31d进行励磁，使可动部10一侧(内侧)为S极、固定部30一侧(外侧)为N极。因此，通过从各永久磁铁31a、31b、31c、31d产生的磁通和流过线圈部22的线圈的电流相互作用(洛伦兹力)，在线圈部22产生图1(b)中的向上的力。并且，可动部10与透镜11一起向图1(b)中的上方移动，直到该力和弹性体40的上部弹簧41a及下部弹簧41b的变形所产生的力(胡克力)相平衡的位置，透镜11与摄像元件3之间的距离变长。
包括透镜11的可动部10的移动量与洛伦兹力大致成正比，洛伦兹力与流入线圈部22的线圈中的电流成正比，流过线圈部22的线圈的电流同施加在上部电线42a与下部电线42b之间的电压成正比。因此，通过使用运算元件4控制由驱动元件5施加到上部电线42a与下部电线42b之间的电压，能够控制透镜11相对于摄像元件3的相对位置。
如上所述，从被摄体来的入射光被物镜遮光罩13缩小，经过透镜11到达摄像元件3，在摄像元件3上成像。并且，如果此时透镜11与摄像元件3之间的距离(透镜11相对于摄像元件3的位置)适当，则聚焦，在摄像元件3上形成清晰的光学像。摄像元件3对该光信号进行光电变换，作为电信号输出。从摄像元件3输出的电信号输入到运算元件4，运算元件4根据该信号判断得到的图像是否清晰，维持对驱动元件5的电压指令。通过这样维持施加到上部电线42a与下部电线42b之间的电压，维持透镜11与摄像元件3之间的距离。
另一方面，如果透镜11与摄像元件3之间的距离不合适，则不聚焦，在摄像元件3上形成不清晰的光学像。摄像元件3对该光信号进行光电变换，作为电信号输出。从摄像元件3输出的电信号输入到运算元件4，运算元件4根据该信号判断得到的图像不清晰，变更对驱动元件5的电压指令。通过这样改变施加到上部电线42a与下部电线42b之间的电压，透镜11与摄像元件3之间的距离变化。该动作反复进行，直到透镜11与摄像元件3之间的距离合适。这样进行摄像机模块100的自动焦点控制。
下面更详细地说明本实施方式的摄像机模块。图2表示本实施方式的摄像机模块的简易配置图。这里，为了便于理解，作为镜头模块的构成部件只图示了构成永久磁铁部31的永久磁铁31a、31b、31c、31d和构成弹性体40的上部弹簧41a、下部弹簧41b。图2(a)是表示本实施方式的摄像机模块中的永久磁铁部与弹性体的位置关系的俯视图，图2(c)是表示该摄像机模块中的永久磁铁部与弹性体的位置关系的底视图。并且图2(b)是沿图2(a)和图2(c)的2A-2A向的概略剖视图。并且，图3中示出本实施方式的摄像机模块中的上部弹簧与下部弹簧的位置关系。
首先，参照图2说明镜头模块的永久磁铁部与弹性体的位置关系。
如图2(a)、(b)所示，上部弹簧41a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部150和4个臂150a、150b、150c、150d。其中，圆环部150被固定在透镜保持部件12上(参照图1)。并且，4个臂150a、150b、150c和150d分别由支承可动部10的可动部侧支承端151a、151b、151c、151d，支承固定部30(参照图1(b))的固定部侧支承端153a、153b、153c、153d，连接可动部侧支承端151a、151b、151c、151d和固定部侧支承端153a、153b、153c、153d的臂部152a、152b、152c、152d构成。圆环部150与臂部152a、152b、152c、152d分别通过可动部侧支承端151a、151b、151c、151d连接，固定部侧支承端153a、153b、153c、153d分别连接在臂部152a、152b、152c、152d上。其中，4个臂150a、150b、150c、150d呈以可动部10的中心C(上部弹簧41a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
并且，上部弹簧41a的固定部侧支承端153a、153b、153c、153d分别被配置在与透镜11的光轴垂直的同一平面上、沿轭铁32的内侧排列的4个永久磁铁31a、31b、31c、31d的永久磁铁之间，即分别被配置在永久磁铁31a与永久磁铁31b之间、永久磁铁31b与永久磁铁31c之间、永久磁铁31c与永久磁铁31d之间、永久磁铁31d与永久磁铁31a之间。并且，固定部侧支承端153a、153b、153c、153d分别被固定在支承座33a、33b、33c和33d上。
如图2(a)～(c)所示，下部弹簧41b的形状与上部弹簧41a相同，结构也相同。因此，省略其详细的说明。
如图3所示，在将上部弹簧41a沿透镜11的光轴方向平行移动到下部弹簧41b的位置后，下部弹簧41b处于以与透镜11的光轴正交的轴为中心翻转180°的配置。
如以上叙述过的那样，利用上部弹簧41a及下部弹簧41b支承可动部10及固定部30，此时通过使上部弹簧41a和下部弹簧41b的固定部侧支承端分别位于与透镜11的光轴垂直的同一平面上、沿轭铁32的内侧排列的4个永久磁铁31a、31b、31c、31d的各个永久磁铁之间，从而在该固定部侧支承端与永久磁铁部31之间设置空间，因此不需要考虑永久磁铁部31与上部弹簧41a和下部弹簧41b之间的绝缘。因此，能够削减此前将上部弹簧41a和下部弹簧41b配置在永久磁铁部31的上表面及下表面时必需的绝缘体等。由此能够以低成本提供具备自动焦点控制功能的摄像机模块。
而且，由于采用上部弹簧41a和下部弹簧41b在透镜11的光轴方向上的位置不依赖于永久磁铁部31的厚度等的结构，因此，通过将上部弹簧41a和下部弹簧41b在透镜11的光轴方向上的位置配置在永久磁铁部31的厚度以内，能够提供大幅度变薄的、具备自动焦点控制功能的摄像机模块。
此外，通过将下部弹簧41b和上部弹簧41a配置成以与透镜11的光轴垂直的轴为中心翻转180°，能够抑制包括透镜11的可动部10产生倾斜。结果能够提供始终在摄像元件3上形成良好的光学像、得到优良画质的摄像机模块。
另外，虽然本实施方式中配置了4块永久磁铁，但永久磁铁的数量并不局限于此。但是，在批量生产时，为了容易实施防倾斜的对策，优选使用成对地相对配置的偶数个永久磁铁。
并且，虽然在本实施方式中使用永久磁铁作为磁铁，但也可以是使用电磁铁的结构。
[第二实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第二实施方式的摄像机模块。本实施方式的摄像机模块中，只有构成弹性体的上部弹簧和下部弹簧与上述第一实施方式的摄像机模块不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。因此，本实施方式中仅就上部弹簧进行详细说明。
图4表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧。
如图4所示，本实施方式的上部弹簧411a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部200，可动部侧支承端210a、210b、210c、210d，固定部侧支承端230a、230b、230c、230d，连接可动部侧支承端210a、210b、210c、210d和固定部侧支承端230a、230b、230c、230d的臂部220a、220b、220c、220d。圆环部200与臂部220a、220b、220c、220d分别通过可动部侧支承端210a、210b、210c、210d连接着，固定部侧支承端230a、230b、230c、230d分别连接在臂部220a、220b、220c、220d上。并且，臂部220a、220b、220c、220d分别具有在与透镜11(参照图1(b))的光轴垂直的平面内弯曲的5个弯曲部。并且，由可动部侧支承端210a(210b、210c、210d)、固定部侧支承端230a(230b、230c、230d)和臂部220a(220b、220c、220d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧411a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，由于能够提高在与透镜11的光轴垂直的平面上的透镜模块的高次共振频率(即能够提高可动部10的刚性)，因此，即使在为了进行自动焦点控制而使包括透镜11的可动部10沿透镜11的光轴方向移动的情况下，也能够大幅降低透镜11自身产生倾斜或透镜11与摄像元件3(参照图1(b))的光轴产生偏移的情况。并且，由于能够在与透镜11的光轴垂直的平面上增加上部弹簧和下部弹簧的臂的长度，因此能够降低上部弹簧和下部弹簧的臂在透镜11的光轴方向上的刚性。由此，能够降低在透镜11的光轴方向上产生的胡克力，所以能够降低使可动部10移动所需的电力。因此，能够始终在摄像元件3上形成良好的光学像，得到优良的画质，能够提供高效率的摄像机模块。
上部弹簧和下部弹簧的臂部的弯曲部所呈的角度优选在120°～150°的范围。通过将弯曲部所呈的角度设置在这样的范围，能够将弯曲部的应力抑制到一定的程度，并能获得上述效果。
图5表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧的其他例。另外，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。
如图5所示，该上部弹簧412a包括可动部10一侧(内侧)的圆环部300，可动部侧支承端310a、310b、310c、310d，固定部侧支承端330a、330b、330c、330d，连接可动部侧支承端310a、310b、310c、310d和固定部侧支承端330a、330b、330c、330d的臂部320a、320b、320c、320d。圆环部300与臂部320a、320b、320c、320d分别通过可动部侧支承端310a、310b、310c、310d连接着，固定部侧支承端330a、330b、330c、330d分别连接在臂部320a、320b、320c、320d上。并且，由可动部侧支承端310a(310b、310c、310d)、固定部侧支承端330a(330b、330c、330d)和臂部320a(320b、320c、320d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧412a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
其中，臂部320a、320b、320c、320d分别具有在与透镜11的光轴垂直的平面内呈约90°的角度弯曲的16个弯曲部，通过这样能够获得与上述相同的效果。
[第三实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第三实施方式的摄像机模块。本实施方式的摄像机模块中，只有构成弹性体的上部弹簧及下部弹簧与上述第一实施方式的摄像机模块不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。因此，本实施方式中仅就上部弹簧进行详细说明。
图6表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧。
如图6所示，本实施方式的上部弹簧413a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部400，可动部侧支承端410a、410b、410c、410d，固定部侧支承端430a、430b、430c、430d，连接可动部侧支承端410a、410b、410c、410d和固定部侧支承端430a、430b、430c、430d的臂部420a、420b、420c、420d。圆环部400与臂部420a、420b、420c、420d分别通过可动部侧支承端410a、410b、410c、410d连接着，固定部侧支承端430a、430b、430c、430d分别连接在臂部420a、420b、420c、420d上。另外，由可动部侧支承端410a(410b、410c、410d)、固定部侧支承端430a(430b、430c、430d)和臂部420a(420b、420c、420d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧413a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
其中，臂部420a、420b、420c、420d分别具有在与透镜11(参照图1(b))的光轴垂直的平面内弯曲的14个弯曲部。并且，14个弯曲部左右对称地配置在固定部侧支承端(例如标记430d)和与其相邻的另一个固定部侧支承端(例如标记430c)之间。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，由于臂部具有的弯曲部的形状是在固定部侧支承端和与其相邻的另一个固定部侧支承端之间规则且平衡良好的形状，提高了可动部10的稳定性，因此即使在为了进行自动焦点控制而使包括透镜11的可动部10沿透镜11的光轴方向移动的情况下，也能够大幅抑制透镜11与摄像元件3(参照图1(b))的光轴偏移或产生倾斜的情况。
另外，关于臂部具有弯曲部而产生的效果，由于在上述第二实施方式中已经叙述过，因此省略其说明。
因此，如果采用本实施方式的结构，能够始终在摄像元件3上形成良好的光学像，得到优良的画质，能够提供高效率的摄像机模块。
[第四实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第四实施方式的摄像机模块。本实施方式的摄像机模块中，只有构成弹性体的上部弹簧及下部弹簧与上述第一实施方式的摄像机模块不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。因此，本实施方式中仅就上部弹簧进行详细说明。
图7表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧。
如图7所示，本实施方式的上部弹簧414a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部500，可动部侧支承端510a、510b、510c、510d，固定部侧支承端530a、530b、530c、530d，连接可动部侧支承端510a、510b、510c、510d和固定部侧支承端530a、530b、530c、530d的臂部520a、520b、520c、520d。圆环部500与臂部520a、520b、520c、520d分别通过可动部侧支承端510a、510b、510c、510d连接着，固定部侧支承端530a、530b、530c、530d分别连接在臂部520a、520b、520c、520d上。另外，由可动部侧支承端510a(510b、510c、510d)、固定部侧支承端530a(530b、530c、530d)和臂部520a(520b、520c、520d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧414a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
其中，臂部520a、520b、520c、520d分别具有在与透镜11(参照图1(b))的光轴垂直的平面内弯曲的5个弯曲部。并且，5个弯曲部分别呈相同的角度，并且配置成相邻的弯曲部之间的长度相同。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，即使在为了进行自动焦点控制而使包括透镜11的可动部10沿透镜11的光轴方向移动的情况下，也能够缓和在臂部产生的局部的应力集中。其结果能够提高臂部的耐久性。
另外，关于臂部具有弯曲部而产生的效果，由于在上述第二实施方式中已经叙述过，因此省略其说明。
因此，如果采用本实施方式的结构，能够提供可以大幅增加进行自动焦点控制的次数的可靠性高的摄像机模块。
[第五实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第五实施方式的摄像机模块。本实施方式的摄像机模块中，只有构成弹性体的上部弹簧和下部弹簧与上述第一实施方式的摄像机模块不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。因此，本实施方式中仅就上部弹簧进行详细说明。
图8表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧。图8(a)是表示本实施方式的上部弹簧的俯视图，图8(b)是表示该上部弹簧的可动部侧支承端的放大图。
如图8(a)所示，本实施方式的上部弹簧415a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部600，可动部侧支承端610a、610b、610c、610d，固定部侧支承端630a、630b、630c、630d，连接可动部侧支承端610a、610b、610c、610d和固定部侧支承端630a、630b、630c、630d的臂部620a、620b、620c、620d。圆环部600与臂部620a、620b、620c、620d分别通过可动部侧支承端610a、610b、610c、610d连接着，固定部侧支承端630a、630b、630c、630d分别连接在臂部620a、620b、620c、620d上。并且，臂部620a、620b、620c、620d分别具有在与透镜11(参照图1(b))的光轴垂直的平面内弯曲的5个弯曲部。另外，由可动部侧支承端610a(610b、610c、610d)、固定部侧支承端630a(630b、630c、630d)和臂部620a(620b、620c、620d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧415a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
如图8(a)、(b)所示，可动部侧支承端610a、610b、610c、610d分别分支成2部分。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，不用增加臂的数量就能够增加可动部10的支承部位。由此，能够大幅抑制包括透镜11的可动部10产生倾斜。
另外，关于臂部具有弯曲部而产生的效果，由于在上述第二实施方式中已经叙述过，因此省略其说明。
因此，如果采用本实施方式的结构，能够始终在摄像元件3(参照图1(b))上形成良好的光学像，得到优良的画质，能够提供高效率的摄像机模块。
另外，如图8(b)所示，通过增大分支的可动部侧支承端610a、610b、610c、610d的宽度X1、X2、X3，能够提高抑制包括透镜11的可动部10产生倾斜的效果。
并且，在以上说明中，以可动部侧支承端分支成2部分为例进行了说明，但可动部侧支承端分支成3部分以上时也能够获得与上述相同的效果。
图9表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧其他例。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。
如图9所示，该上部弹簧416a包括可动部10一侧(内侧)的圆环部700，可动部侧支承端710a、710b、710c、710d，固定部侧支承端730a、730b、730c、730d，连接可动部侧支承端710a、710b、710c、710d和固定部侧支承端730a、730b、730c、730d的臂部720a、720b、720c、720d。圆环部700与臂部720a、720b、720c、720d分别通过可动部侧支承端710a、710b、710c、710d连接着，固定部侧支承端730a、730b、730c、730d分别连接在臂部720a、720b、720c、720d上。并且，臂部720a、720b、720c、720d分别具有在与透镜11的光轴垂直的平面内弯曲的2个弯曲部。另外，由可动部侧支承端710a(710b、710c、710d)、固定部侧支承端730a(730b、730c、730d)和臂部720a(720b、720c、720d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧416a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
其中，可动部侧支承端710a、710b、710c、710d分别分支成3部分。此时，分支的可动部侧支承端(例如标记710a)与以Y1(Y2、Y3、Y4)所表示的位置为边界，同与之相邻且分支的可动部侧支承端(例如标记710d)被共有。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，能够获得与上述相同的效果。而且，由于能够减少对于可动部侧支承端710a、710b、710c、710d的应力集中，因此能够提高该可动部侧支承端710a、710b、710c、710d的耐久性。
因此，如果采用该结构，能够始终在摄像元件3上形成良好的光学像，得到优良的画质，能够提供高效率、高可靠性的摄像机模块。
[第六实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第六实施方式的摄像机模块。本实施方式的摄像机模块中，只有构成弹性体的上部弹簧及下部弹簧和上述第一实施方式的摄像机模块不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。因此，本实施方式中仅就上部弹簧进行详细说明。
图10表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧。
如图10所示，本实施方式的上部弹簧417a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部800，可动部侧支承端810a、810b、810c、810d，固定部侧支承端830a、830b、830c、830d，连接可动部侧支承端810a、810b、810c、810d和固定部侧支承端830a、830b、830c、830d的臂部820a、820b、820c、820d。圆环部800与臂部820a、820b、820c、820d分别通过可动部侧支承端810a、810b、810c、810d连接着，固定部侧支承端830a、830b、830c、830d分别连接在臂部820a、820b、820c、820d上。并且，臂部820a、820b、820c、820d分别具有在与透镜11(参照图1(b))的光轴垂直的平面内弯曲的多个弯曲部。另外，由可动部侧支承端810a(810b、810c、810d)、固定部侧支承端830a(830b、830c、830d)和臂部820a(820b、820c、820d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧417a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
其中，上部弹簧417a的圆环部800，除了可动部侧支承端810a、810b、810c、810d以外，在与上述透镜11的光轴垂直的平面上的宽度变窄。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，能够增加在与透镜11的光轴垂直的平面上形成臂部的有效面积。由此，能够增加上部弹簧和下部弹簧的臂的长度，能够将其弹性系数设计得较小(柔软)。在图10中，例如与可动部侧支承端810a相对应的固定部侧支承端830a，位于与可动部侧支承端810a相对的可动部侧支承端810c附近，臂部820a的长度变得很长。
另外，关于臂部具有弯曲部而产生的效果，由于在上述第二实施方式中已经叙述过，因此省略其说明。
因此，如果采用本实施方式的结构，能够以低电流实现包括透镜11的可动部10的自动焦点控制动作，能够提供抑制了电力消耗的摄像机模块。
[第七实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第七实施方式的摄像机模块。本实施方式的摄像机模块中，只有构成弹性体的上部弹簧和下部弹簧与上述第一实施方式的摄像机模块不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。并且，下部弹簧的结构与上部弹簧相同。因此，本实施方式中仅就上部弹簧进行详细说明。
图11表示构成本实施方式的摄像机模块的弹性体的上部弹簧。
如图11所示，本实施方式的上部弹簧418a包括可动部10(参照图1(b))一侧(内侧)的圆环部900，可动部侧支承端910a、910b、910c、910d，固定部侧支承端930a、930b、930c、930d，连接可动部侧支承端910a、910b、910c、910d和固定部侧支承端930a、930b、930c、930d的臂部920a、920b、920c、920d。圆环部900与臂部920a、920b、920c、920d分别通过可动部侧支承端910a、910b、910c、910d连接着，固定部侧支承端930a、930b、930c、930d分别连接在臂部920a、920b、920c、920d上。并且，臂部920a、920b、920c、920d分别具有在与透镜11(参照图1(b))的光轴垂直的平面内弯曲的5个弯曲部。另外，由可动部侧支承端910a(910b、910c、910d)、固定部侧支承端930a(930b、930c、930d)和臂部920a(920b、920c、920d)构成的4个臂，呈以可动部10的中心C(上部弹簧418a的中心)为中心旋转90°对称的形状。
在此，在圆环部900的外周边缘，以相邻接的可动部侧支承端之间的大致中央为中心、左右对称地设有一对缺口部。即，在可动部侧支承端910a与可动部侧支承端910b之间设有一对缺口部70a、70b，在可动部侧支承端910b与可动部侧支承端910c之间设有一对缺口部70c、70d，在可动部侧支承端910c与可动部侧支承端910d之间设有一对缺口部70e、70f，在可动部侧支承端910d与可动部侧支承端910a之间设有一对缺口部70g、70h。
如果采用具有上述形状的上部弹簧和下部弹簧的摄像机模块的结构，为了电连接上部弹簧、下部弹簧和线圈部22(参照图1(b))的线圈而使用钎焊等产生热应力的方法时，通过使上部弹簧418a(和下部弹簧)与线圈部22的线圈的连接部分处于相邻接的可动部侧支承端的大致中央(一对缺口部之间)，能够使由热引起的上部弹簧和下部弹簧的变形分别集中在一对缺口部之间(例如缺口部70a与缺口部70b之间)。
另外，关于臂部具有弯曲部而产生的效果，由于在上述第二实施方式中已经叙述过，因此省略其说明。
因此，如果采用本实施方式的结构，能够大幅降低电连接上部弹簧、下部弹簧和线圈部22的线圈时发生的、上部弹簧和下部弹簧的热变形，因此能够提供抑制了组装工序中发生的光轴偏移或产生倾斜等情况的可靠性高的摄像机模块。
另外，虽然在本实施方式中以在相邻接的可动部侧支承端之间设置一对缺口部的情况为例进行说明，但缺口部的数量也可以是3个以上。
此外，虽然在上述第二实施方式～第七实施方式中以臂部具有多个弯曲部为例进行了说明，但各臂部至少具有一个弯曲部就可以。
[第八实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第八实施方式的摄像机模块。
图12表示本实施方式的摄像机模块的结构。
图12所示的本实施方式的摄像机模块501中，只有线圈部220与上述第一实施方式的摄像机模块(图1)不同，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。因此，对于具有与上述第一实施方式的摄像机模块的构成部件相同功能的部件付与相同的附图标记，其说明省略。并且，由于自动焦点控制动作也与上述第一实施方式时相同，因此省略其说明。
如图12所示，在本实施方式的摄像机模块501中，线圈部220被配置成在其2个线圈221a、221b在透镜11(参照图1(b))的光轴方向上层叠的状态下围绕透镜保持部件12的外周。并且，这些线圈221a、221b分别使用自焊线等整齐卷绕。并且，线圈221a、221b的材料和线径、圈数等卷绕参数完全相同，卷绕方向也相同。
线圈线80a、81a分别是线圈221a的开始卷绕和卷绕结束的线。线圈线80a与上部弹簧41a内侧的圆环部电连接，线圈线81a与下部弹簧41b内侧的圆环部电连接。
并且，线圈线80b、81b分别是线圈221b的开始卷绕和卷绕结束的线。线圈线80b与上部弹簧41a内侧的圆环部电连接，线圈线81b与下部弹簧41b内侧的圆环部电连接。
下面，参照图13详细说明线圈部220。图13(a)是表示本实施方式的摄像机模块的线圈部的俯视图，图13(b)是沿图13(a)的13A-13A向的剖视图，图13(c)是沿图13(a)的13B-13B向的剖视图。
如图13(a)～(c)所示，线圈221a、221b分别与永久磁铁31a、31b、31c、31d相对置地卷绕在透镜保持部件12的外周上。线圈221a的开始卷绕位置(线圈线80a)和卷绕结束位置(线圈线81a)以及线圈221b的开始卷绕位置(线圈线80b)和卷绕结束位置(线圈线81b)，分别位于与透镜11的光轴垂直的平面上的、同透镜11的光轴平行的同一轴线上，并且被配置在沿永久磁铁31a、31b、31c、31d的排列方向且相邻接的永久磁铁之间。并且，线圈221a的开始卷绕位置(线圈线80a)和线圈221b的开始卷绕位置(线圈线80b)，在与透镜11的光轴垂直的平面上配置成以线圈部220的中心(可动部10(参照图1(b))的中心C)为中心相位相差180°。
通过以上那样地配置线圈221a、221b的开始卷绕位置(线圈线80a、80b)和卷绕结束位置(线圈线81a、81b)，如图13(a)、(b)、(c)所示，线圈221a、221b的、与永久磁铁31a、31b、31c、31d相对置的永久磁铁对置部90a、90b、90c、90d处的线圈的卷绕数全部同等。因此，通过电流流过线圈221a、221b在永久磁铁对置部90a、90b、90c、90d产生的洛伦兹力，相对于线圈部220的中心(可动部10的中心C)是对称的(在图13(a)的俯视图中看时是左右/上下对称)，因此能够抑制自动焦点控制时的包括透镜11的可动部10产生的不必要的倾斜。
并且，通过使线圈221a、221b的开始卷绕和卷绕结束的位置在与透镜11的光轴垂直的平面上配置成以线圈部220的中心(可动部10的中心C)为中心相位相差180°，能够抵消线圈部220的因线圈221a、221b的绕线处理等产生的多余的重心失衡。即，能够使线圈部220的重心位于线圈部220的中心(可动部10的中心C)。结果，能够抑制可动部10的重心失衡所产生的不必要的倾斜。
因此，如果采用本实施方式的结构，能够提供始终在摄像元件3(参照图1(b))上形成良好的光学像、得到优良画质的摄像机模块。
图14表示本实施方式的摄像机模块的线圈部的其他例(图14(a)是俯视图，图14(b)是沿图14(a)的14A-14A向的剖视图，图14(c)是沿图14(a)的14B-14B向的剖视图)。
图14所示的线圈部230在以下几点与图13所示的线圈部220的结构不同。即如图14所示，线圈部230以2个线圈222a、222b层叠在透镜11的光轴方向上的状态被卷绕在透镜保持部件12的外周上。线圈222a的开始卷绕位置(线圈线82a)和线圈222b的卷绕结束位置(线圈线83b)、以及线圈222a的卷绕结束位置(线圈线83a)和线圈222b的开始卷绕位置(线圈线82b)，分别位于与透镜11的光轴垂直的平面上的、同透镜11的光轴平行的同一轴线上，并且被配置在沿永久磁铁31a、31b、31c、31d的排列方向且邻接的永久磁铁之间。线圈222a的开始卷绕位置(线圈线82a)和卷绕结束位置(线圈线83a)，在与透镜11的光轴垂直的平面上被配置成以线圈部230的中心(可动部10的中心C)为中心、相位相差180°。并且，线圈222b的开始卷绕位置(线圈线82b)和卷绕结束位置(线圈线83b)，在与透镜11的光轴垂直的平面上被配置成以线圈部230的中心(可动部10的中心C)为中心、相位相差180°。其他的结构与图12、图13所示的结构相同。
如果线圈222a、222b采用以上结构，如图14(b)、(c)所示，分别在线圈222a、222b中产生绕线卷绕数的不平衡。因此，例如通过电流流过线圈222a在永久磁铁对置部91a、91b、91c、91d产生的洛伦兹力，对于线圈部230的中心(可动部10的中心C)不对称，因此在这种情况下，进行自动焦点控制时，包括透镜11的可动部10会产生不必要的倾斜。但是，线圈222a的开始卷绕位置(线圈线82a)和线圈222b的卷绕结束位置(线圈线83b)、以及线圈222a的卷绕结束位置(线圈线83a)和线圈222b的开始卷绕位置(线圈线82b)分别位于同一侧，并且线圈222a和线圈222b的卷绕方向相同，因此线圈部230的绕线的卷绕数不会不平衡。因此，能够抑制自动焦点控制时的包括透镜11的可动部10产生不必要的倾斜。
而且，通过像线圈222a、222b那样，将开始卷绕的线圈线82a、82b和卷绕结束的线圈线83a、83b的位置配置成在与透镜11的光轴垂直的平面上以线圈部230的中心(可动部10的中心C)为中心、相位相差180°，并且将线圈222a的卷绕结束的线圈线83a和线圈222b的开始卷绕的线圈线82b都配置在永久磁铁31b与永久磁铁31c之间，这样能够缩短线圈222a的卷绕结束的线圈线83a与线圈222b的开始卷绕的线圈线82b之间的距离，因此能够容易地串联连接线圈222a和线圈222b，能够增加线圈部230的电阻值。
因此，如果采用以上的结构，能够减少线圈部230和上部弹簧或下部弹簧间的连接处，能够提高组装性。并且，由于能够实现因电阻值的增加而引起的绕线的低电流密度化，因此能够降低线圈部230的发热而引起的损失。其结果，能够提供始终在摄像元件3上形成良好的光学像、能够得到优良画质的高效且高可靠性的摄像机模块。
另外，虽然在图14所示的实施方式中以线圈部由2个线圈构成的情况为例进行了说明，但线圈的数量可以是卷绕方向相同的N个(N为偶数)。并且，N个线圈各自的开始卷绕位置和卷绕结束位置以相位相差180°的状态位于沿永久磁铁31a、31b、31c、31d的排列方向且邻接的永久磁铁之间，并且，N个线圈可以具有卷绕开始位置的相位相差180°的多个组。
[第九实施方式]
下面，参照附图说明本发明的第九实施方式的摄像机模块。图15表示本实施方式的摄像机模块的结构。图15(a)是表示本实施方式的摄像机模块的结构的俯视图，图15(c)是表示该摄像机模块的结构的底视图(省略了基板)，图15(b)是沿图15(a)和图15(c)的15A-15A向的剖视图。
图15所示的本实施方式的摄像机模块601中，上述第一实施方式的摄像机模块(图1)不同之处在于透镜11和物镜遮光罩13分别被替换成透镜部110和物镜遮光罩部130，除此以外的结构与上述第一实施方式的摄像机模块相同。因此，对于功能与上述第一实施方式的摄像机模块的构成部件相同的部件付与相同的标记，其说明省略。并且，由于自动焦点控制动作也与上述第一实施方式时的相同，因此省略其说明。
如图15所示，本实施方式的摄像机模块601中，透镜部110具有配置在与光轴垂直的同一平面上的4个透镜110a、110b、110c和110d。并且，物镜遮光罩部130上形成有使来自被摄体的入射光在透镜部110的4个透镜110a、110b、110c和110d的各个光轴上通过的孔130a、130b、130c和130d。即，透镜部110的4个透镜110a、110b、110c和110d的光轴的中心分别与孔130a、130b、130c和130d的中心一致。并且，孔130a、130b、130c和130d分别被加工成，从图15(a)的俯视图上看物镜遮光罩部130时，直径随着朝向透镜110a、110b、110c、110d的中心而变小的锥形的台阶形状。
如此地，本实施方式的摄像机模块601由于设置了4个透镜110a、110b、110c和110d，因此在摄像元件3(参照图1(b))的受光面上形成4个被摄体像。这里，4个透镜110a、110b、110c和110d配置成它们的中心位置与摄像元件3的受光面的中心位置大体一致。运算元件4(参照图1(b))输入来自摄像元件3的电信号并变换成数据值之后，进行适当的图像处理，以便切出与各透镜110a、110b、110c和110d相对应的区域。此时，运算元件4除了进行透镜为一个时的处理之外，还进行例如利用体视的测距。
即使在具有这样的复眼光学系统的情况下，通过使用本发明的结构也能够实现不依赖于永久磁铁部31的厚度等的大幅度的薄型结构，因此能够提供大幅度地抑制了透镜110a、110b、110c和110d和摄像元件3的光轴偏移以及产生倾斜的、可靠性高的摄像机模块。
另外，虽然在本实施方式中使用1个摄像元件3并利用运算元件4切出区域，但也可以使用4个摄像元件，将这4个摄像元件配置成它们的受光面的中心分别与4个透镜110a、110b、110c、110d的光轴中心一致，使来自这些透镜110a、110b、110c、110d的被摄体像成像在各摄像元件的受光面上。
[第十实施方式]
在上述第一实施方式～第九实施方式中具体描述的材料和结构等仅仅是一个例子，本发明并不局限于这些具体例。例如，上部弹簧和下部弹簧的形状也可以是上述形状以外的形状，并且上部弹簧和下部弹簧的臂数量也可以是2根或3根。而且，也可以是具有在光轴方向上组装了多个光学系的光学系统的结构。而且，上述第一实施方式～第九实施方式的结构可以适当地进行组合。
下面，说明上部弹簧和下部弹簧的形状等的变形例。
上述第一实施方式～第九实施方式中，上部弹簧和下部弹簧分别由蚀刻加工或冲压加工1块板状材料而获得(以下称为“弹性部件”)，但并不局限于这种结构。例如，可以如图16所示用相同形状的2块以上的弹性部件421、422构成上部弹簧419a，用2块以上的弹性部件423、424构成上部弹簧419b。另外，此时弹性部件421和弹性部件422的圆环部彼此之间、可动部侧支承端彼此之间、固定部侧支承端彼此之间分别固定，但臂部彼此之间不固定。而且，关于弹性部件423和弹性部件424，也是圆环部彼此之间、可动部侧支承端彼此之间、固定部侧支承端彼此之间分别固定，但臂部彼此之间不固定。
通过使上部弹簧和下部弹簧采用这样的结构，使2片以上的弹性部件的臂部在光轴方向上的上下振动互相抵消，能够抑制可动部10(参照图1(b))的振动。
并且，虽然在上述第一实施方式～第九实施方式中，上部弹簧和下部弹簧的各臂部形成为具有规定宽度的部件，但也可以例如图17所示使上部弹簧(或下部弹簧)具有宽度不恒定的臂部425。并且，通过尤其是在臂部425的应力集中的部位设置宽广部425a，能够达到缓和应力，提高摄像机模块的可靠性。
而且，虽然在上述第一实施方式～第九实施方式中，上部弹簧和下部弹簧的各臂部形成为具有规定厚度的部件，但也可以例如图18(a)、(b)所示那样使上部弹簧(或下部弹簧)具有厚度不恒定的臂部426(图18(b)中t1、t2表示厚度，t1＞t2)。并且，通过尤其是在臂部426的应力集中的部位设置厚度较厚的部分(厚度为t1的部分)，能够达到缓和应力，提高摄像机模块的可靠性。
并且，例如图19所示在臂部427的应力集中的部位设置缝隙427a、427b，也能够达到缓和应力。
并且，虽然在上述第一实施方式～第九实施方式中，以构成永久磁铁部31的磁铁31a、31b、31c、31d配置在与透镜11的光轴垂直的同一平面上为例进行说明，但并不局限于这种结构。例如，也可以采用如图20所示那样相对置的永久磁铁31a、31c(或者永久磁铁31b、31d)配置在与透镜11的光轴垂直的同一平面上，使相邻接的永久磁铁(例如永久磁铁31a、31b)彼此在透镜11的光轴方向上错开的结构。另外，使用4个以上的永久磁铁时也一样。
由于可动部10(参照图1(b))的移动量同自各永久磁铁产生的磁通与流过线圈部的线圈中的电流之间的相互作用(洛伦兹力)大致成正比，因此通过采用这种结构，能够增大可动部10的移动量。并且，在这种情况下，通过将上部弹簧和下部弹簧在透镜11(参照图1(b)等)的光轴方向上的位置，设置在所有永久磁铁31a、31b、31c和31d的物体侧的端部(此时为永久磁铁31b、31d的上侧端部)和与其相反侧的端部(此时为永久磁铁31a、31c的下侧端部)之间，能够提供大幅度变薄的、具备自动焦点控制功能的摄像机模块。
并且，虽然在上述实施方式中以弹性体由上部弹簧和下部弹簧构成为例进行说明，但弹性体至少设置1个就可以。
由于本发明的摄像机模块为轻薄、可靠性高，而且能够降低电力消耗的具备自动焦点控制功能的摄像机模块，因此可以用于具备摄像机功能的便携式电话机、数字照相机或监视用摄像机等。

Claims (10)

1.一种摄像机模块，其特征在于，具备：
可动部，至少包括1个透镜，可沿上述透镜的光轴方向移动；
固定部，沿上述透镜的光轴方向成为中空，以允许上述可动部的移动；
至少一个弹性体，弹性地支承上述可动部和上述固定部；
摄像元件，被固定在上述固定部上，具有与上述透镜的光轴大致垂直的受光面；
多个磁铁，沿上述固定部排列；
线圈，配设在上述可动部上；
驱动元件，向上述线圈供电；以及
运算元件，输入来自上述摄像元件的电信号，进行图像处理；
上述固定部在沿上述磁铁的排列方向且邻接的上述磁铁之间支承上述弹性体。
2.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于，
上述弹性体被配置在上述所有多个磁铁的物体侧端部和其相反侧端部之间。
3.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于，
上述弹性体通过分别具有至少一个弯曲部的多个臂，弹性地支承上述可动部和上述固定部。
4.如权利要求3所述的摄像机模块，其特征在于，
上述弯曲部所成的角度在120°～150°的范围内。
5.如权利要求3所述的摄像机模块，其特征在于，
上述各臂具有支承上述可动部的可动部侧支承端、支承上述固定部的固定部侧支承端、以及连接上述可动部侧支承端和上述固定部侧支承端的臂部；上述各臂部具有上述弯曲部，上述弯曲部对称地配置在与上述透镜的光轴垂直的平面上的、相邻接的上述固定部侧支承端之间。
6.如权利要求3所述的摄像机模块，其特征在于，
上述各臂具有多个上述弯曲部，多个上述弯曲部各自所成的角度相同，并且配置成相邻接的上述弯曲部间的长度相同。
7.如权利要求3所述的摄像机模块，其特征在于，
上述各臂还具有支承上述可动部的可动部侧支承端，并且在上述可动部侧支承端分支成至少2部分。
8.如权利要求3所述的摄像机模块，其特征在于，
上述弹性体还具备被固定在上述可动部上的圆环部，上述各臂通过可动部侧支承端连接在上述圆环部上，上述圆环部在邻接的上述可动部侧支承端之间具有多个缺口部。
9.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于，
上述线圈与多个上述磁铁相对置地卷绕在上述可动部的外周，上述线圈的卷绕开始位置和卷绕结束位置位于沿上述磁铁的排列方向且邻接的上述磁铁间的、与上述透镜的光轴大致平行的同一轴线上。
10.如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于，
上述线圈由与多个上述磁铁相对置地卷绕在上述可动部的外周上的、卷绕方向相同的N个线圈组成，其中N是偶数；上述N个线圈各自的卷绕开始位置和卷绕结束位置以相位相差180°的状态位于沿上述磁铁的排列方向且邻接的上述磁铁之间，并且，上述N个线圈具有多个卷绕开始位置的相位相差180°的组。
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