(57)【要約】【課題】カメラモジュールに組み込まれた駆動装置によらずに無限遠の位置にある被写体に対して光学系を合焦させること。【解決手段】カメラモジュール１５０は、レンズＬ１、Ｌ２を保持したレンズホルダ３１と、レンズＬ１、Ｌ２の光軸に沿ってレンズホルダ３１が変位可能な状態で、レンズＬ１、Ｌ２の光軸に対応する開口部分にレンズホルダ３１を受け入れる筒体３６と、レンズホルダ３１及び筒体３６を光軸に沿って変位させる駆動手段と、筒体３６にレンズホルダ３１が受け入れられた状態で、レンズホルダ３１のレンズＬ１、Ｌ２を介して入力する像を撮像するイメージセンサ１２と、を備える。【選択図】図２
2010243955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持したレンズ保持体と、
前記レンズの光軸に沿って前記レンズ保持体が変位可能な状態で、前記光軸に対応する開口部分に前記レンズ保持体を受け入れる受け部材と、
前記レンズ保持体及び前記受け部材を前記光軸に沿って変位させる駆動手段と、
前記受け部材に前記レンズ保持体が受け入れられた状態で、前記レンズ保持体の前記レンズを介して入力する像を撮像する撮像手段と、
を備えるカメラモジュール。
【請求項２】
前記レンズ保持体と前記受け部材間の嵌め合いによって両者は互いに係合す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】
前記レンズ保持体は、当該レンズ保持体の回転によって、前記受け部材に係合することを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記受け部材に対する前記レンズ保持体の位置調整によって、無限遠の位置にある被写体に対して前記レンズは合焦されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記駆動手段は、
前記レンズの光軸に沿って延在する駆動軸と、
前記駆動軸に対して固着した圧電素子と、
前記圧電素子の駆動に応じて前記レンズ保持体及び前記受け部材が前記撮像手段に対して相対的に変位するように、摺動可能な状態で前記駆動軸を保持する軸保持部と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記軸保持部は、前記レンズ保持体及び前記受け部材からみて位置的に固定された固定側部材に設けられており、
前記駆動軸は、前記受け部材に設けられた支持部を介して前記受け部材に対して取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記固定側部材は、少なくとも前記受け部材を収容する筐体を含むことを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
レンズを保持したレンズ保持体と、
前記レンズの光軸に沿って前記レンズ保持体が変位可能な状態で、前記光軸に対応する開口部分に前記レンズ保持体を受け入れる受け部材と、
前記レンズ保持体及び前記受け部材を前記光軸に沿って変位させる駆動手段と、
を備えるレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラモジュール、及びレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ等の撮像装置は多種多様な製品に組み込まれている。携帯電話、ノートパソコン等といった小型な電子機器にカメラを実装する場合、カメラ自体の小型化も強く要求される。
【０００３】
カメラ内にはオートフォーカスレンズが組み込まれる場合がある。この場合、レンズを変位させるアクチュエータの小型化が強く望まれている。小型なアクチュエータとしては、圧電素子を駆動することで移動対象物を変位させるものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、板ばねでピエゾ素子を付勢して、ピエゾ素子と軸部材とを互いに係合させる方式が開示されている（特許文献１の図１０参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７８４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カメラモジュールの製品出荷時には、無限遠に位置する被写体に対して光学系を合焦しておくことが好ましい。これによって、カメラモジュールの出荷後の初期段階において、カメラモジュールのピント調整を省略することが可能になる。
【０００６】
カメラモジュールに組み込まれている駆動装置によってオートフォーカスレンズを変位させ、これにより合焦状態にカメラモジュールをセットすることも考えられる。しかしながら、カメラモジュールの製品出荷時、駆動装置も初期状態に設定する必要があるため、上述の方法を採用できない場合がある。
【０００７】
上述の説明から明らかなように、カメラモジュールに組み込まれた駆動装置によらずに無限遠の位置にある被写体に対して光学系を合焦させることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るカメラモジュールは、レンズを保持したレンズ保持体と、前記レンズの光軸に沿って前記レンズ保持体が変位可能な状態で、前記光軸に対応する開口部分に前記レンズ保持体を受け入れる受け部材と、前記レンズ保持体及び前記受け部材を前記光軸に沿って変位させる駆動手段と、前記受け部材に前記レンズ保持体が受け入れられた状態で、前記レンズ保持体の前記レンズを介して入力する像を撮像する撮像手段と、を備える。受け部材に対するレンズ保持体の位置を調整することによって、無限遠の位置にある被写体に対して光学系を合焦させることができる。
【０００９】
前記レンズ保持体と前記受け部材間の嵌め合いによって両者は互いに係合する、と良い。
【００１０】
前記レンズ保持体は、当該レンズ保持体の回転によって、前記受け部材に係合する、と良い。
【００１１】
前記受け部材に対する前記レンズ保持体の位置調整によって、無限遠の位置にある被写体に対して前記レンズは合焦されている、と良い。
【００１２】
前記駆動手段は、前記レンズの光軸に沿って延在する駆動軸と、前記駆動軸に対して固着した圧電素子と、前記圧電素子の駆動に応じて前記レンズ保持体及び前記受け部材が前記撮像手段に対して相対的に変位するように、摺動可能な状態で前記駆動軸を保持する軸保持部と、を含む、と良い。
【００１３】
前記軸保持部は、前記レンズ保持体及び前記受け部材からみて位置的に固定された固定側部材に設けられており、前記駆動軸は、前記受け部材に設けられた支持部を介して前記受け部材に対して取り付けられている、と良い。
【００１４】
前記固定側部材は、少なくとも前記受け部材を収容する筐体を含む、と良い。
【００１５】
本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズを保持したレンズ保持体と、前記レンズの光軸に沿って前記レンズ保持体が変位可能な状態で、前記光軸に対応する開口部分に前記レンズ保持体を受け入れる受け部材と、前記レンズ保持体及び前記受け部材を前記光軸に沿って変位させる駆動手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カメラモジュールに組み込まれた駆動装置によらずに無限遠の位置にある被写体に対して光学系を合焦させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な部分分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる係合部の概略的な構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる駆動部の概略的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる圧電素子に入力される駆動電圧の波形を示す波形図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる駆動電圧生成回路の概略的な回路図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる駆動電圧生成回路の動作を説明するための表である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかるデューティー比を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の概略的な模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかる携帯電話の概略的な模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００１９】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１乃至図１１を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２０】
図１にカメラモジュール１５０の概略的な部分分解斜視図を示す。図２にカメラモジュール１５０の概略的な断面模式図を示す。以下、図１を適宜参酌しながら、主として図２を用いて説明する。図２に示すように、カメラモジュール（画像取得装置）１５０は、配線基板１０、筐体（外囲器）５０、イメージセンサ（撮像素子、撮像手段）１２、レンズホルダ（レンズ保持体）３１、筒体（受け部材）３６、ピエゾ素子（圧電素子）４２、伝達軸（駆動軸）４４、及び係合部（軸保持部）４５を有する。レンズホルダ３１は、複数のレンズＬ１、Ｌ２（移動対象物）を保持している。レンズＬ１、Ｌ２は、光軸ＡＸに沿って配置されている。なお、ピエゾ素子４２に対して伝達軸４４が接着剤を介して連結することで連結体が形成される。ピエゾ素子４２と伝達軸４４間の連結方法は任意である。
【００２１】
カメラモジュール１５０は、レンズホルダ３１に保持されたレンズＬ１、Ｌ２を介して外部から入力する像をイメージセンサ１２で撮像する。ピエゾ素子４２の駆動に応じて、レンズホルダ３１及び筒体３６は、光軸ＡＸに沿って順方向又は逆方向に移動する。これによって、カメラモジュール１５０にオートフォーカス機能又はズーム機能を具備させることができる。
【００２２】
筐体５０は、イメージセンサ１２、ピエゾ素子４２、伝達軸４４、係合部４５、レンズホルダ３１、及び筒体３６を内部に収納する筒状体である。筐体５０は、黒色の樹脂材料を金型等で成型することで製造される。黒色樹脂の金型成型によって製造することでカメラモジュール１５０の遮光性能を向上させることができる。より好ましくは、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、及びポリフタル酸アミド樹脂（ＰＰＡ）等のリフロー耐熱性のある樹脂を用いると良い。筐体５０は、レンズＬ１、Ｌ２から見て位置的に固定された固定側部材である。
【００２３】
筐体５０は、天板部５０ａ、及び側壁部５０ｂを有する。天板部５０ａには、レンズＬ１、Ｌ２の光軸ＡＸに対応する位置に開口が形成されている。なお、天板部５０ａに形成された開口のｘ軸に沿う幅は、レンズホルダ３１のｘ軸に沿う幅よりも広い。これによって、カメラモジュール１５０の組み立て後、筒体３６に支持されたレンズホルダ３１を天板部５０ａの開口を介して取り出すことが可能になる。側壁部５０ｂの内壁には係合部４５が固設されている。なお、筐体５０の形状は任意であり、他の様々な形状を採用しても良い。
【００２４】
配線基板１０上には、光軸ＡＸに沿って、イメージセンサ１２、及びレンズホルダ３１が、この順で配置されている。なお、レンズホルダ３１は、筒体３６内に螺入され、筒体３６により保持されている。
【００２５】
イメージセンサ１２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサといった一般的な固体撮像素子である。イメージセンサ１２は、ＸＺ平面にてマトリクス状に配置された複数の画素を画素配置領域１２ａに有する。各画素で光電変換をすることによって入力像を像データに変換して出力する。
【００２６】
ピエゾ素子４２は、セラミックス層（圧電層）がｙ軸に沿って積層された一般的な圧電素子である。ピエゾ素子４２の側面には、一対の端子電極が形成されている。ピエゾ素子４２の一方の端子電極は、リード線を介して、配線基板１０上の電極パットに接続される。同様に、ピエゾ素子４２の他方の端子電極は、リード線を介して、配線基板１０上の電極パットに接続される。一方の端子電極を接地させた状態で、他方の端子電極に電圧を印加することによってピエゾ素子４２はｙ軸方向（光軸ＡＸに沿う方向）に伸縮する。
【００２７】
伝達軸４４は、ピエゾ素子４２に固着されている。詳細には、伝達軸４４の下端面がピエゾ素子４２の上面に載置された状態で、伝達軸４４はピエゾ素子４２に対して接着剤(不図示)を介して固着されている。エポキシ系等の熱硬化型の接着剤等を用いると良い。
【００２８】
伝達軸４４は、棒状体であって、ピエゾ素子４２で生じた振動を筒体３６に伝達する。伝達軸４４は、軽量でかつ剛性が高いことが望ましい。好ましくは、伝達軸４４は、比重２．１以下の材料からなる。より好ましくは、伝達軸４４は、比重２．１以下であり、弾性率２０ＧＰａ以上の材料からなる。更に好ましくは、伝達軸４４は、比重２．１以下であり、弾性率３０ＧＰａ以上の材料からなる。伝達軸４４の材質を上述のように設定することによって、共振周波数を高周波側へシフトさせることができ、連続した使用可能周波数帯域を得ることが確認できている。
【００２９】
伝達軸４４は、ガラス状炭素、繊維強化樹脂、エポキシ樹脂から成型すると良い。特に黒鉛を含有するガラス状炭素複合材、カーボンを含有する繊維強化樹脂やガラス、カーボンを含有するエポキシ樹脂複合材が特に好ましい。
【００３０】
レンズホルダ３１は、筒状体であって、レンズＬ１、Ｌ２を保持する。レンズＬ１、Ｌ２らは、光軸ＡＸに沿って順次配置されている。レンズホルダ３１は、黒色の樹脂が金型等で成型されることで製造される。
【００３１】
レンズＬ１、Ｌ２は、レンズホルダ３１の開口への圧入によってレンズホルダ３１に組み込まれている。具体的には、レンズホルダ３１の開口径をレンズＬ１、Ｌ２の径と同程度に設定し、レンズＬ１、Ｌ２をレンズホルダ３１の開口内に圧力をかけて入れ込む。このようにして、レンズホルダ３１に対してレンズＬ１、Ｌ２は組み込まれる。なお、図２では、レンズホルダ３１によるレンズＬ１、Ｌ２の保持態様を簡略化して表示している。
【００３２】
筒体３６は、光軸に沿って延在する筒状体であり、レンズＬ１、Ｌ２の光軸ＡＸに対応する開口部分でレンズホルダ３１を受け入れる。筒体３６は、黒色の樹脂が金型等で成型されて製造される。
【００３３】
筒体３６は、レンズＬ１、Ｌ２から離間する方向へ存在する平板部（支持部）３２を有する。平板部３２は、伝達軸４４の径よりも僅かに大きい径の開口を有する。平板部３２の開口へ伝達軸４４を挿入し、この状態で両者を接着剤４３により固着させる。このようにして、筒体３６に対して伝達軸４４が取り付けられる。
【００３４】
伝達軸４４は、その上端部分で平板部３２ａにより移動不能に保持され、その下端部分で平板部３２ｂにより移動不能に保持されている。平板部３２と伝達軸４４間は、接着剤４３により固着されている。
【００３５】
本実施形態では、接着剤４３は、ショアＤ６０以上の硬度の黒色の接着剤からなる。より好ましくは、ショアＤ８０以上の硬度の黒色の接着剤からなる。これによって、伝達軸４４と平板部３２間を強固に固着させ、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能となる。なお、ＪＩＳ−Ｋ−７２１５、ＩＳＯ−８６８「プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法」らの規格に基づいて、硬度を測定するものとする。
【００３６】
また、本実施形態に係る接着剤４３は、熱硬化性である。紫外線硬化性接着剤の場合、紫外線の未照射部分が生じるおそれがある。他方、熱硬化性接着剤の場合には、全体的過熱により一様に接着剤が硬化するため、未硬化部分が残存する可能性は低い。熱硬化性接着剤を介して伝達軸４４と平板部３２間を強固に固着させることによって、上述のように、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能になる。接着剤４３は、例えば、エポキシ樹脂、半田合金等である。
【００３７】
更に、本実施形態では、一対の平板部３２ａ、３２ｂの夫々に対して接着剤４３を塗布し、両方の箇所で平板部３２と伝達軸４４間を固着する。これによって、伝達軸４４がｘ軸方向（図２参照）に振動することを抑制し、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能になる。
【００３８】
レンズホルダ３１が伝達軸４４を緩く支持する場合、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生成される振動が横揺れ（ｘ軸方向の振動（図２参照））に変換されるおそれがある。この場合には、ピエゾ素子４２で生じた振動を効率的にレンズホルダ３１のｙ軸方向の変位へ変換することが妨げられるおそれがある。
【００３９】
本実施形態では、ショアＤ６０以上の硬度の接着剤を平板部３２ａ、３２ｂに塗布し、両方の箇所で平板部３２と伝達軸４４間を固着させる。光軸ＡＸに沿って離間した複数の個所で伝達軸４４と平板部３２間を強固に固着することで上述の横揺れの発生を抑制し、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能となる。
【００４０】
図３に模式的に示すように、レンズホルダ３１は、筒体３６に対して螺入され、筒体３６によって保持される（図１も参照のこと）。具体的には、レンズホルダ３１の外周面に形成されたネジ山３１ａの下端部分を、筒体３６の内周面に形成されたネジ溝３６ａの上端部分に対して嵌め合わせた状態で、筒体３６に対してレンズホルダ３１を回転することによって、ネジ山３１ａとネジ溝３６ａとが噛み合う状態となり、レンズホルダ３１と筒体３６とは互いに係合する。
【００４１】
この構成を採用することによって、カメラモジュール１５０の組み立て時、筒体３６に対してレンズホルダ３１の相対的な位置関係を調整することが可能になる。冒頭で説明したように、カメラモジュールの製品出荷時には、無限遠に位置する被写体に対してレンズを合焦しておくことが好ましい。これによって、カメラモジュールの出荷後の初期段階において、カメラモジュールのピント調整を省略することが可能になる。本実施形態では、上述のように、光軸ＡＸに沿って変位可能な状態でレンズホルダ３１を筒体３６に対して係合させる。これによって、カメラモジュールの製品出荷時、無限遠に位置する被写体に対してレンズを合焦させることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、螺旋状に延在するネジ山及びネジ溝間の嵌合によって、レンズホルダ３１と筒体３６間を係合させる。これによって、光軸ＡＸに沿うレンズホルダ３１の位置を微調整することが可能になる。筒体３６へレンズホルダ３１を螺入させ、その後、レンズホルダ３１の回転によって、両者の相対的な位置を微調整する。これによって確実に無限遠に位置する被写体に対してレンズを合焦させることが可能になる。
【００４３】
なお、本実施形態では、筒体３６に対してレンズホルダ３１が着脱可能である。これによって、レンズホルダ３１が保持するレンズが不良のとき、レンズホルダ３１の取替えによって組み立て品全体が不良となることを回避することができる。これによって、カメラモジュール１５０の歩留まりを向上させ、その低価格化を図ることができる。
【００４４】
図２に戻って説明する。図２に示すように、係合部４５は、筐体５０の側壁部５０ｂに固設されている。係合部４５は、伝達軸４４を筐体５０に対して摩擦係合させる。なお、摩擦係合とは、摺動可能な状態で係合している状態に等しい。係合部４５は、レンズＬ１、Ｌ２から見て位置的に固定された固定側部材である。
【００４５】
図４に係合部４５の構成を示す。係合部４５は、伝達軸４４を受け入れる軸受け部を有し、軸受け部に受け入れられた伝達軸４４を後述の付勢機構によって付勢する。なお、付勢機構として、板バネ等の他の手段を活用しても良い。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、係合部４５は、平板部４８、押え板（押圧部材）４６及びバネ（付勢部材、弾性部材）４７を有する。押え板４６及びバネ４７は、平板部４８に形成された開口内に配置される。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、押え板４６ａは、上面視形状がくの字状の部材である。押え板４６ａは、伝達軸４４に対して２点で当接する。押え板４６ａは、例えば金属からなる。押え板４６ｂは、押え板４６ａと同様の構成を有する。押え板４６ａと伝達軸４４の間には空間ＯＰ６が形成される。押え板４６ｂと伝達軸４４との間には空間ＯＰ５が形成される。
【００４８】
バネ４７は、押え板４６ｂを外側から内側へ付勢する。バネ４７によって付勢された押え板４６ｂは、伝達軸４４と押え板４６ａを内側へ押圧する。このようにして伝達軸４４と平板部４８が摩擦係合し、レンズホルダ３１と伝達軸４４が係合部４５を介して摩擦係合した状態となる。
【００４９】
なお、図２に示す配線基板１０は、可撓性を有するシート状の配線基板である。配線基板１０は、イメージセンサ１２に入力される制御信号、及びイメージセンサ１２から出力されるビデオ信号の伝送路として機能する。また、配線基板１０は、ピエゾ素子４２に入力される駆動電圧信号の伝送路として機能する。なお、ここでは、黒色の配線基板１０を採用することで、カメラモジュール１５０内に迷光が侵入することを抑制している。
【００５０】
次に、図５を参照して、レンズを変位させるメカニズムについて説明する。図５に示すように、コントローラ８０の出力は、駆動電圧生成回路８１に接続される。駆動電圧生成回路８１の出力は、振動源８２に接続される。なお、駆動電圧生成回路８１の回路例については後述する。
【００５１】
コントローラ８０は、携帯電話９０（図１０参照）内に組み込まれたＣＰＵであり、プログラムを実行して様々な指令を生成する。コントローラ８０は、操作者による携帯電話９０の操作に応じて、カメラモジュールの機能を活性化する。駆動電圧生成回路８１は、コントローラ８０からの制御信号に応じて、振動源８２に印加される駆動電圧を生成する。このとき、カメラモジュールのオートフォーカス機能はオン状態にあり、また撮像素子も撮像モードになっている。なお、振動源８２は、上述のピエゾ素子４２に対応する。
【００５２】
上述の点を前提としたうえで、図６を参照して、レンズホルダ３１を変位させる動作について説明する。ここでは、ノコギリ歯波形の駆動電圧をピエゾ素子４２に印加する。なお、駆動電圧の波形は任意である。
【００５３】
はじめに、図６（ａ）に示す駆動電圧をピエゾ素子４２に印加する場合について説明する。なお、図６（ａ）に示す場合、駆動電圧は、立ち上がり期間ＴＲ１は、立ち下がり期間ＴＲ２に比べて短い。
【００５４】
駆動電圧の立ち上がり期間ＴＲ１に、レンズホルダ３１は順方向に変位する。他方、駆動電圧の立ち下がり期間ＴＲ２に、レンズホルダ３１は変位しない。立ち上がり期間ＴＲ１が立ち下がり期間ＴＲ２よりも短い駆動電圧をピエゾ素子４２に印加することによってレンズホルダ３１を順方向（物体側）に変位させることができる。
【００５５】
次に、図６（ｂ）に示す駆動電圧をピエゾ素子４２に印加する場合について説明する。なお、図６（ｂ）に示す場合、駆動電圧は、立ち上がり期間ＴＲ３は、立ち下がり期間ＴＲ４に比べて長い。
【００５６】
駆動電圧の立ち上がり期間ＴＲ３に、レンズホルダ３１は変位しない。他方、駆動電圧の立ち下がり期間ＴＲ４に、レンズホルダ３１は逆方向に変位する。立ち上がり期間ＴＲ３が立ち下がり期間ＴＲ４よりも長い駆動電圧をピエゾ素子４２に印加することによって、レンズホルダ３１を逆方向（撮像素子側）に変位させることができる。
【００５７】
図７及び図８を参照して、駆動電圧生成回路８１の回路及びその動作について更に説明する。
【００５８】
図７に示すように、駆動電圧生成回路８１は、スイッチング信号生成回路（パルス信号生成回路）８５、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、電流源ＣＳ１、ＣＳ２、及び電源ＰＳを有する。なお、スイッチング信号生成回路８５には、コントローラ８０の出力が接続される。
【００５９】
電源ＰＳと接地電位ＧＮＤ間には、スイッチＳＷ３、電流源ＣＳ１、スイッチＳＷ４が直列に接続される。電源ＰＳと接地電位ＧＮＤ間には、スイッチＳＷ１、電流源ＣＳ２、スイッチＳＷ２が直列に接続される。電流源ＣＳ１とスイッチＳＷ４間の節点は、スイッチＳＷ１と電流源ＣＳ２間の節点に接続される。また、電流源ＣＳ１とスイッチＳＷ４間の節点及びスイッチＳＷ１と電流源ＣＳ２間の節点は、ピエゾ素子ＰＺの一端に接続される。ピエゾ素子ＰＺの他端は、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ４、及び接地電位ＧＮＤに接続される。なお、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、ＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ等のスイッチング素子である。
【００６０】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の動作状態は、図８に示すようにスイッチング信号生成回路８５によって制御される。スイッチング信号生成回路８５は、端子Ｔ１〜Ｔ４を有する。各端子Ｔ１〜Ｔ４から出力されるスイッチング信号ＶＳ１〜ＶＳ４によってスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の動作状態が決定付けられる。例えば、スイッチング信号がハイレベルのとき、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオン状態となる。スイッチング信号がローレベルのとき、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオフ状態となる。
【００６１】
図８に示す第１状態のとき、ピエゾ素子ＰＺは電流源ＣＳ１によって充電される。第２状態のとき、ピエゾ素子ＰＺは、放電する。第３状態のとき、ピエゾ素子ＰＺは、電流源ＣＳ１によって、充電される。第４状態のとき、ピエゾ素子ＰＺは、放電する。第１状態と第２状態間を繰り返し切り替えることで、レンズホルダ３１は順方向（物体側）に変位する。第３状態と第４状態間を繰り返し切り替えることで、レンズホルダ３１は逆方向（撮像素子側）に変位する。
【００６２】
図９に模式的に示すように、スイッチング信号生成回路８５から出力されるスイッチング信号のデューティー比Ｄは、Ｄ＝Ｄ２／Ｄ１×１００によって算出される。但し、Ｄ２は、スイッチングパルスＳＰのパルス幅に対応する。Ｄ１は、スイッチングパルスＳＰの周期に対応する。
【００６３】
本実施形態では、レンズホルダ３１、筒体３６、ピエゾ素子４２、及び伝達軸４４を筐体５０に対して可動とする。換言すると、レンズホルダ３１、筒体３６、ピエゾ素子４２、及び伝達軸４４を可動部ＭＵとする。この構成を採用することによって、筐体５０の共振の影響を低減し、従来よりも連続した使用可能周波数帯域を得ることができ、スイッチング信号の周波数の選択の自由度を高めることができる。スイッチング信号の周波数を高周波側へシフトさせることで、レンズを高速に変位させることが可能になる。
【００６４】
選択可能な周波数帯域が狭い場合、故障等の予期しない原因によって、レンズホルダ３１を変位させることが困難になるおそれがある。他方、本実施形態では、選択可能な周波数帯域自体が拡大されている。従って、何らかの予期しない原因によって選択した周波数が共振周波数帯に含まれることを効果的に抑制することができる。
【００６５】
本実施形態では、接着剤４３は、ショアＤ６０以上の硬度の接着剤からなる。これによって、伝達軸４４と平板部３２間を強固に固着させ、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能となる。
【００６６】
本実施形態に係る接着剤４３は、熱硬化性である。紫外線硬化性接着剤の場合、紫外線の未照射部分が生じるおそれがある。他方、熱硬化性接着剤の場合には、全体的な過熱により一様に接着剤が硬化し、未硬化部分が生じる可能性は低い。熱硬化性接着剤を介して伝達軸４４と平板部３２間を強固に固着させることによって、上述のように、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能になる。
【００６７】
本実施形態では、一対の平板部３２ａ、３２ｂの夫々に対して接着剤４３を介して伝達軸４４を固着させる。これによって、伝達軸４４がｘ軸方向（図２参照）に振動することを抑制し、ピエゾ素子４２の伸縮に応じて生じる振動を効率的にレンズホルダ３１の変位に変換することが可能になる。
【００６８】
なお、本実施形態では、平板部３２の開口径を伝達軸４４の径よりも僅かに大きくしたが、これに限られるべきではない。平板部３２の開口径を伝達軸４４の径よりも僅かに小さくし、平板部３２の開口に伝達軸４４を圧力をかけて嵌めこんでも良い。そして、上述と同様にして、シェアＤ８０以上の硬度の接着剤で、平板部３２と伝達軸４４間を強固に固着すると良い。また、平板部３２の開口径を伝達軸４４の径と略同一としても良い。そして、上述と同様にして、シェアＤ８０以上の硬度の接着剤で、平板部３２と伝達軸４４間を強固に固着すると良い。
【００６９】
最後に、本実施形態に係るカメラモジュール１５０が組み込まれる携帯電話９０について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００７０】
カメラモジュール１５０は、図１０に示す携帯電話（電子機器）９０に組み込まれる。
【００７１】
図１０に示すように、携帯電話９０は、上側本体（第１部材）９１、下側本体（第２部材）９２、及びヒンジ９３を有する。上側本体９１と下側本体９２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ９３を介して連結される。上側本体９１と下側本体９２とはヒンジ９３によって開閉自在に構成される。上側本体９１と下側本体９２とが閉じた状態のとき、携帯電話９０は上側本体９１と下側本体９２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【００７２】
上側本体９１は、その内面に表示部９４を有する。表示部９４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話９０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部９４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【００７３】
下側本体９２は、その内面に複数のボタン９５を有する。携帯電話９０の操作者は、ボタン９５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話９０を意図したように操作する。携帯電話９０の操作者は、このボタン９５を操作することに基づいて、携帯電話９０内のカメラモジュール１５０を起動する。
【００７４】
図１１に、携帯電話９０の前面（上面）の構成を示す。図１１に示すように、上側本体９１の前面には、表示領域９６が形成されている。表示領域９６に配置されたＬＥＤが発光することで着信状態を操作者に報知することができる。上側本体９１の前面の領域９７には、上述のカメラモジュール１５０が組み込まれる。
【００７５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。駆動装置の用途は任意である。駆動軸と圧電素子間の連結態様は任意であり、他の部材を介して両者を連結させても良い。必ずしも駆動軸の端面に圧電素子を配置して両者を連結させる必要はない。
【符号の説明】
【００７６】
１５０    カメラモジュール
１０    配線基板
１２    イメージセンサ
１２ａ    画素配置領域
３１    レンズホルダ
３１ａ    ネジ山
３２    平板部
３６    筒体
３６ａ    ネジ溝
４２    ピエゾ素子
４３    接着剤
４４    伝達軸
４５    係合部
４６    押え板
４７    バネ
４８    平板部
５０    筐体
５０ａ    天板部
５０ｂ    側壁部
【図１】
2010243955.tif 000003
【図２】
2010243955.tif 000004
【図３】
2010243955.tif 000005
【図４】
2010243955.tif 000006
【図５】
2010243955.tif 000007
【図６】
2010243955.tif 000008
【図７】
2010243955.tif 000009
【図８】
2010243955.tif 000010
【図９】
2010243955.tif 000011
【図１０】
2010243955.tif 000012
【図１１】
2010243955.tif 000013