(57)【要約】【課題】  ピエゾ素子のような摩擦駆動型駆動源を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共にピエゾ素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処した、カメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することが課題である。【解決手段】  カメラモジュールを、少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子とで構成し、前記軸穴部近傍に粘着部材を配置して小型で軽量、かつ、ピエゾ素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスを粘着部材で飛散しないようにした。【選択図】    図１０
2006119248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、
前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、
端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み
前記軸穴部近傍に粘着部材を配置したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記軸穴部は、前記軸部材を挟んで前記ピエゾ素子における作動部と対向する側に２箇所の前記軸部材との摺動部を有し、該２箇所の摺動部間を結ぶ基部に前記粘着部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載したカメラモジュール。
【請求項３】
前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と略対応する位置であることを特徴とする請求項１または２に記載したカメラモジュール。
【請求項４】
前記軸穴部は、前記ピエゾ素子配置側が該ピエゾ素子の保持部と連通し、前記ピエゾ素子の作動部に略対向する前記基部と、レンズ側及び該レンズ側に略対向するそれぞれの側壁に前記粘着部材が配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載したカメラモジュール。
【請求項５】
前記軸穴部における前記作動部が前記軸部材と当接する側に集塵部材を配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項６】
前記軸穴部は前記軸部材を囲繞し、一側に前記軸部材に当接する摺動部が、該摺動部の前記軸部材を挟んだ逆側に前記ピエゾ素子の当接部が配されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項７】
前記軸部材の前記作動部と当接する箇所の表面を非当接の表面より荒く処理したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項８】
前記ピエゾ素子における作動部の前記軸部材への当接位置と略反対位置の前記摺動部における摩擦係数を、前記作動部と前記軸部材との摩擦係数より低く処理したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項９】
前記軸部材が前記摺動部と摺動する表面に潤滑処理を施し、前記軸部材の前記作動部と当接する表面に前記潤滑処理を省いたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項１０】
前記レンズ保持部に、前記ピエゾ素子を光軸方向に対して略直交する方向であって、前記作動部を前記軸部材に当接する方向に付勢する第１の弾性部材と、光軸方向に付勢する第２の弾性部材とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項１１】
前記第１の弾性部材と第２の弾性部材とは、前記レンズ保持部周囲に填め込まれて一辺に設けた切れ込みの延長線上で折り曲げられ、前記ピエゾ素子を前記軸部材方向へ付勢する片と、前記一辺と異なる他の辺を前記ピエゾ素子保持部方向に延在し、前記ピエゾ素子を光軸方向に付勢する片とを一体に設けた弾性部材で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載したカメラモジュール。
【請求項１２】
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、
前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、
端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記第１レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み
前記軸穴部近傍に粘着部材を配置したカメラモジュールと、
操作部材と、表示部材と、バッテリーと、通信部と、
前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末に関し、特に、小型軽量に構成したカメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話などの携帯端末に使われるカメラモジュールは、撮像素子（ＣＣＤ）の高画素化に伴ない、通常の電子カメラ（デジカメ）と同様な、高速、高精度なオートフォーカス（ＡＦ）機能や焦点距離の変化（ズーム）機能が要求され、さらに携帯端末そのものの小型化、軽量化によって、必然的にカメラモジュールも小型化、軽量化が望まれている。
【０００３】
このようなカメラモジュールに於けるオートフォーカスや焦点距離の変化（ズーム）のためには、レンズ群を光軸方向に移動させることが必要であり、そのため従来では、例えば特許文献１に示されているように、光学系の側面に配置された一つの円筒カムをモータで駆動し、ズームレンズ枠とＡＦレンズ枠とを駆動するようにしたものや、同じくレンズ枠に隣接して配置した円筒カムをモータにより駆動し、それによってオートフォーカス用レンズ枠とズームレンズ枠とを移動させて、テレとマクロの２点切換をするようにした機構などが用いられている。
【０００４】
又円筒カムだけでなく、オートフォーカス用レンズ枠やズーム用レンズ枠をそれぞれに対応したオートフォーカス用リードスクリューやズーム用リードスクリューで駆動するよう構成し、最も被写体側のレンズをケース前面に固定すると共に、これらのリードスクリューをケースにおける一辺の隅に設ける、ケースにレンズ枠のガイド支持部を設ける、さらに、光軸周りの第１象限にズーム用リードスクリューを、第２象限にフォーカス用リードスクリューを、第３象限にレンズ枠のガイドシャフトを配置する、などの構成としたカメラモジュールや、ヘリコイド機構を用いてレンズ群を光軸方向に移動させる機構を有したカメラモジュールなどが存在する。
【０００５】
しかしながら、こういった円筒カム、リードスクリュー、ヘリコイドなどを用いた従来のカメラモジュールでは、その駆動源として一般的に回転子を有する電磁モータやパルスモータが用いられているが、こういった回転子を用いた電磁モータは、回転子とその周囲に電磁石や永久磁石が必要であって軸方向長さを短くしたとしても、円柱形状部分が不可欠であるからカメラモジュールを小型化する上でのネックとなり、さらに騒音なども発生する。
【０００６】
そこで、こういった電磁モータに於ける欠点を解決するため従来から、レンズ枠を光軸方向へ移動させる駆動源として、電界や磁界の変化に応じて機械的歪みを発生するピエゾ素子（ＰＺＴ）等の圧電素子で機械振動子を構成し、ロータやスライダをこの機械振動子に接触させて機械振動子の振動を出力として取り出せるようにした摩擦駆動型の駆動源が用いられている。このような摩擦駆動型の駆動源は、低速であるが高トルクで応答性・制御性に優れ、微小な位置決めが可能、無通電時に保持トルク（または保持力）を有する、静粛性に優れる、小型・軽量であるなどの利点を有している。
【０００７】
例えば特許文献２には、レンズ枠に圧電素子を配置し、尺取り虫のようにしてレンズを駆動する光学機器が示され、また、特許文献３及び特許文献４には、レンズ枠駆動の送りネジの端部に圧電素子を接触配置し、歩進的回転を与えるようにしたレンズ移動装置が示され、また特許文献５には、電気信号を印加することで振動する電気−機械エネルギー変換素子と接触し、前記変換素子の振動によって回転させられる送りネジによってレンズ枠を移動させたり、特許文献６に示されているように、リニア駆動式振動波アクチュエータ（圧電素子）を用い、圧電素子の当接により、レンズ枠を直接駆動するものなどが提案されている。
【０００８】
さらに、レンズ枠又は鏡筒もしくはレンズホルダの何れかに圧電素子を配置し、圧電素子の楕円運動でレンズを駆動するようにしたり、リードスクリュー端部にロータを配置し、ロータの外周面に当接するように圧電素子を配置してロータを回転させ、レンズを移動するように構成したものも提案されており、こういったピエゾ素子（ＰＺＴ）などを用いた摩擦駆動型の駆動源としては、例えば特許文献７乃至特許文献１２などに詳細に示されている。
【０００９】
しかしながら、こういったピエゾ素子（ＰＺＴ）などを用いた摩擦駆動型の駆動源では、ピエゾ素子が被駆動体と当接する部位が摩擦により削れ、削れカスが粉塵としてレンズを汚し、ゴーストやフレアなどを生じることがある。こういった光学系内部の粉塵に対処する方法としては、例えば特許文献１３、１４に、粘着剤を光学系内部に施してポリゴンミラーの回転によって飛散する粉塵を捉えたり、粘着テープで光路周辺の開口を閉塞して塵を吸着することが示されている。また特許文献１５、１６には、光軸領域外に静電吸着材を用いて塵埃を吸着させるようにしたり、回転多面体鏡軸受に樹脂材料を用いて摩擦により発生する摩耗紛を、摩擦帯電によって軸受部に付着させたりするようにした構造が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−６３９７０号公報
【特許文献２】特開平５−１０７４４０号公報
【特許文献３】特開平４−２１２９１３号公報
【特許文献４】特開平４−２１２９１０号公報
【特許文献５】特開平８−４７２７３号公報
【特許文献６】特開平７−１０４１６６号公報
【特許文献７】特開平７−１８４３８２号公報
【特許文献８】特許２９８０５４１号公報
【特許文献９】特開平９−３７５７５号公報
【特許文献１０】特開２０００−４０３１３号公報
【特許文献１１】特表２００２−５２２６３７号公報
【特許文献１２】特開２００３−５０１９８８号公報
【特許文献１３】特開平６−１４８５５０号公報
【特許文献１４】特開平７−７７７４５号公報
【特許文献１５】特開平９−２９４１９３号公報
【特許文献１６】特開平９−１２７４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら特許文献２乃至特許文献６に示された技術は、通常の大きさのカメラレンズを駆動する機構であり、携帯電話などの携帯端末に使われるカメラモジュールは常に小型化を要求されているので、こういった携帯端末に適用するには大きすぎる。
【００１２】
また特許文献１３乃至１５に示された技術も、光学系内部に浮遊する塵埃や飛散する異物を吸着するものであって摩擦により削れたカスに対処するものではなく、また特許文献１６に示されたものは摩耗紛ではあるが、摩擦帯電によって吸着しているだけのため、回転が止まれば塵として浮遊する可能性があり、根本的な解決策にはなり得ない。
【００１３】
そのため本発明においては、ピエゾ素子のような摩擦駆動型駆動源を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共にピエゾ素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処した、カメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明におけるカメラモジュールは、
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、
前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、
端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み
前記軸穴部近傍に粘着部材を配置したことを特徴とする。
【００１５】
また、上記課題を解決するため本発明における携帯端末は、
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、
前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、
端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記第１レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、を含み
前記軸穴部近傍に粘着部材を配置したカメラモジュールと、
操作部材と、表示部材と、バッテリーと、通信部と、
前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
このようにカメラモジュールと携帯端末を構成することで、ピエゾ素子における作動部が軸部材に当接して削りカスが生じても、軸穴部近傍に配置した粘着部材で捕捉され、粉塵としてレンズを汚したり、ゴーストやフレアなどが生じるのを防止することができ、かつ、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を有するカメラモジュールを、小型で軽量に構成できる。
【００１７】
そして、前記軸穴部は、前記軸部材を挟んで前記ピエゾ素子における作動部と対向する側に２箇所の前記軸部材との摺動部を有し、該２箇所の摺動部間を結ぶ基部に前記粘着部材を配置し、また、前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と略対応する位置とし、前記軸穴部は、前記ピエゾ素子配置側が該ピエゾ素子の保持部と連通し、前記ピエゾ素子の作動部に略対向する前記基部と、レンズ側及び該レンズ側に略対向するそれぞれの側壁に前記粘着部材が配置することで、削りカスが飛散する前に捕捉して集めることができる。
【００１８】
また、前記軸穴部における前記作動部が前記軸部材と当接する側に集塵部材を配置することで、より効果的に削りカスが飛散する前に捕捉することができる。
【００１９】
さらに、前記軸穴部は前記軸部材を囲繞し、一側に前記軸部材に当接する摺動部が、該摺動部の前記軸部材を挟んだ逆側に前記ピエゾ素子の当接部が配されていることで、レンズ保持部は安定して軸部材を上下することができる。
【００２０】
そして、前記軸部材の前記作動部と当接する箇所の表面を非当接の表面より荒く処理することにより、ピエゾ素子による駆動がより効果的に行え、さらに、前記ピエゾ素子における作動部の前記軸部材への当接位置と略反対位置の前記摺動部における摩擦係数を、前記作動部と前記軸部材との摩擦係数より低く処理し、前記軸部材が前記摺動部と摺動する表面に潤滑処理を施し、前記軸部材の前記作動部と当接する表面に前記潤滑処理を省くことにより、摺動部がより滑らかに摺動可能となる。
【００２１】
また、前記レンズ保持部に、前記ピエゾ素子を光軸方向に対して略直交する方向であって、前記作動部を前記軸部材に当接する方向に付勢する第１の弾性部材と、光軸方向に付勢する第２の弾性部材とを設け、前記第１の弾性部材と第２の弾性部材とは、前記レンズ保持部周囲に填め込まれて一辺に設けた切れ込みの延長線上で折り曲げられ、前記ピエゾ素子を前記軸部材方向へ付勢する片と、前記一辺と異なる他の辺を前記ピエゾ素子保持部方向に延在し、前記ピエゾ素子を光軸方向に付勢する片とを一体に設けた弾性部材で構成することで、簡単な構成でピエゾ素子に適度な力で付勢力を加えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ピエゾ素子のような摩擦駆動型駆動源を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共にピエゾ素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処した、カメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施形態の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２４】
図１は実施形態のカメラモジュールの、（Ａ）が被写体側レンズ方向から見た外観斜視図、（Ｂ）は撮像素子側から見た外観斜視図、図２は、図１における（Ｂ）の撮像素子側から見た実施形態のカメラモジュールにおける、（Ａ）が撮像素子モジュールを外した斜視図、（Ｂ）がさらにサイドカバーを外した斜視図、図３は撮像素子モジュールの構成を示す分解図、図４は実施形態のカメラモジュールにおける、（Ａ）が撮像素子側下カバーを取り外した斜視図、（Ｂ）が第３のレンズ群を保持する第１レンズ保持枠を外した斜視図で、（Ｃ）がさらに第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠を外した斜視図、図５はインダクタやセンサ、及びコンデンサなどの電装部品の取り付け状態を示した斜視図、図６は第１軸部材（モータ軸）と第２軸部材（ガイド軸）、及び被写体側レンズの取り付け状態を示した斜視図、図７は第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の分解図、図８は第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の、平面図（Ａ）とフレキシブル基板を外してピエゾ素子側から見た斜視図（Ｂ）、図９は第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の第１軸部材（モータ軸）と第２軸部材（ガイド軸）との関係を示した斜視図（Ａ）と、ピエゾ素子と第１軸部材（モータ軸）の当接状態を示した断面図（Ｂ）、図１０（Ａ）は第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の他の実施例における平面図と、（Ｂ）はピエゾ素子と第１軸部材（モータ軸）の当接状態及び第１軸受部に設けた集塵部材と粘着部材を示した断面図、図１１は第３のレンズ群を保持する第１レンズ保持枠の分解図、図１２は実施形態のカメラモジュールにおける光学系を構成するレンズと撮像素子を示し、（Ａ）はレンズが広角（ワイド）側にある状態を、（Ｂ）が望遠（テレ）側に有る状態を示した図、図１３は実施形態になるカメラモジュールに用いるピエゾ素子の（Ａ）が斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）は動作原理を説明するための図、図１４はレンズ保持枠におけるガイド用当接部における、第２軸部材（ガイド軸）に対する面が平型であるローラ２つをＶ型に配して構成した例で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は第２軸部材（ガイド軸）側から見た側面図、（Ｃ）は斜視図、図１５は実施形態のカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。図中、同一構成要素には同一番号が付してある。
【００２５】
図１は、実施形態のカメラモジュール１の、（Ａ）が被写体側レンズ方向から見た外観斜視図、（Ｂ）は撮像素子側から見た外観斜視図である。図中２は被写体側の第１のレンズ群、２０はＣＣＤなどの撮像素子を搭載した撮像素子モジュール、２１はカメラモジュール全体を制御するＡＳＩＣ、２２はカメラモジュール１の側面のうち三面を覆う第１のサイドカバー、２３は遮光のための第２のサイドカバー、２０１はＣＣＤなどの撮像素子が撮像した画像を処理するデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）であり、本実施形態のカメラモジュールは、全体が１０×１０×２０ｍｍ程度での大きさに作られる。
【００２６】
図２は、図１における（Ｂ）の撮像素子側から見た実施形態のカメラモジュール１における、（Ａ）が撮像素子モジュール２０を外した斜視図、（Ｂ）がさらに第１と第２のサイドカバー２２、２３を外し、撮像用レンズやレンズ移動機構、各種電装部品を組み込んだカメラモジュール本体２４を示した斜視図である。図２（Ａ）に示した撮像素子モジュール２０は、この図２（Ｂ）に２４で示した撮像用レンズやレンズ移動機構、各種電装部品を組み込んで調整を行ったカメラモジュール本体２４に、第１と第２のサイドカバー２２、２３を被せ、図２（Ａ）のようにして、光軸に対する位置とピントを合わせながら装着する。
【００２７】
図２（Ｂ）におけるカメラモジュール本体２４は、撮像素子モジュール２０側となる下カバー２５、後述する第３のレンズ群を保持する第１レンズ保持枠２６、第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠２７、これら第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７に組み込まれたピエゾ素子により、第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７自体を上下させるための第１軸部材（モータ軸）２８、この図２（Ｂ）では見えないが、第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７を回転止めしながらガイドしてゆく第２軸部材（ガイド軸）２９、第１のレンズ群を保持する上カバー３０、上カバー３０から立ち上がって電装部品などを装着している直立部３１等で構成される。なお、下カバー２５に設けた２５１は第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７の移動領域を規制するための規制部材であり、詳細は後述する。
【００２８】
そして撮像素子モジュール２０は、図３に分解図を示したように、撮像素子基板２０２に設けられたＣＣＤ等の撮像素子５を撮像素子カバー２０４で覆い、さらにその上に赤外線カット用などのフィルター２０５を被せて構成される。
【００２９】
以上が本実施形態になるカメラモジュール１の概略構成であり、以下、カメラモジュール１の詳細について説明するが、その前に図１２、図１３を用い、本実施形態のカメラモジュール１に用いる光学系の構成と、ピエゾ素子の構成と動作原理を説明しておく。
【００３０】
図１２は、実施形態のカメラモジュール１における光学系を構成するレンズと撮像素子を示した図で、図１２（Ａ）はレンズが最も広角（ワイド）側にある状態、（Ｂ）は同じく最も望遠（テレ）側に有る状態を示している。この光学系は、最も被写体側となる第１のレンズ群２、その第１のレンズ群２に対して撮像素子５側に配された焦点距離変化用の第２のレンズ群３、さらに撮像素子５側に配された焦点距離を変化させると共に焦点合わせ（合焦）のための第３のレンズ群４で構成される。それぞれのレンズ群は、少なくとも１枚以上の光学レンズで構成され、位置が固定された第１のレンズ群２に対し、（Ａ）のように第２のレンズ群３、第３のレンズ群４がＣＣＤなどを用いた撮像素子５側に移動したときは広角（ワイド）側となり、（Ｂ）のように第２のレンズ群３、第３のレンズ群４が第１のレンズ群２側に寄ったときは望遠（テレ）側となって、第２のレンズ群３におけるそれぞれの位置で、第３のレンズ群４が前後に移動してピント合わせが行われる。
【００３１】
本誌実施形態のカメラモジュール１は、この第２のレンズ群３、第３のレンズ群４の移動を、それぞれのレンズ群３、４を保持したレンズ保持枠２６、２７に組み込んだピエゾ素子を用いて行うもので、第２のレンズ群３、第３のレンズ群４を独立して駆動できるため、焦点距離を連続的に変化させながらピントを合わせることができ、通常のズームレンズとしても、また、２焦点のレンズとしても構成できる。なお、以下の説明では、レンズ保持枠が２つの場合を例に説明するが、さらに複数のレンズ枠を設けても良いことは自明である。そして、ピエゾ素子は、上記したように第２のレンズ群３、第３のレンズ群４を保持したレンズ保持枠に組み込まれているが、次に図１３を用い、本実施形態に用いるピエゾ素子の構成と動作原理を説明する。
【００３２】
図１３は、（Ａ）が実施形態になるカメラモジュール１に用いるピエゾ素子の斜視図、（Ｂ）がピエゾ素子の構成、（Ｃ）が動作原理を説明するための図であり、ここで用いられるピエゾ素子１０は、前記特許文献７乃至１２に詳細に述べられているように、図１３（Ａ）における略長方形の板状外形に形成された圧電セラミック（ピエゾ素子）１１の長手方向と短手方向で形成される第１面１２に、図１３（Ｂ）に示したように４つの電極１２１、１２２、及び１２３、１２４を、その反対側となる第２面１３の全面に一つの電極を設けてある。そして、第１面１２の電極１２１、１２２、１２３、１２４は、対角線方向に配置された電極１２１、１２２、及び１２３、１２４が、それぞれの電極の連結部分近傍に配置されたワイヤ１２５及び１２６によって電気的に接続され、第２面１３上の電極は接地されていることが好ましい。
【００３３】
また、短手方向の第３面１４には、比較的堅いセラミックの作動部としてのスペーサ１５が例えば接合剤により、好ましくはその辺における中央付近に取り付けられて、相対的に移動させる例えば軸部材や壁面等の当接部としての物体１６に係合するようになっている。さらにこの圧電セラミック（ピエゾ素子）１１は、図１３（Ｂ）に示したように、振動節の位置に、周囲に固定された一対の支持体１７１、１７２と、バネなどの弾性部材付きの支持体１７３、１７４、１７５で変形可能に支持する。
【００３４】
このように構成された圧電セラミック（ピエゾ素子）１１における、電極１２１、１２４に正の電圧を、電極１２２、１２３に負の電圧を印加すると、圧電セラミック（ピエゾ素子）１１は、図１３（Ｃ）に誇張して示したように図上左側が右側より長くなり、バネ付きの支持体１７３、１７４、１７５で振動節を支持されていることで変形が可能なため、スペーサ１５が係合している物体１６の右方向に移動する。そして、電圧が印加されなくなると圧電セラミック（ピエゾ素子）１１は元に戻るが、このとき、例えば立ち下がり時間が立ち上がり時間より少なくとも４倍程度長い非対称の電圧パルスを電極に印加すると、圧電セラミック（ピエゾ素子）１１におけるスペーサ１５と物体１６の摩擦により、パルスの立ち下がり時にスペーサ１５と物体１６が係合したままスペーサ１５が出発位置に戻り、そのため、パルスの立ち上がり時の変位分、スペーサ１５と物体１６が相対的に移動する。なお、上記電圧を逆に掛けると、この圧電セラミック（ピエゾ素子）１１は逆の方に変形し、従って、スペーサ１５と物体１６とは相対的に逆の方向に移動する。
【００３５】
このように圧電セラミック（ピエゾ素子）１１は、連続的に図１３（Ｃ）に示した変形が生じるような信号電圧を与えることで、スペーサ１５と物体１６との間の摩擦によって物体１６との相対的な位置を変位させていくため、低速ではあるが高トルクで応答性・制御性に優れ、微小な位置決めが可能で、無通電時に保持トルク（または保持力）を有する、静粛性に優れる、小型・軽量であるなどの利点を有する駆動源となる。
【００３６】
以上が本実施形態のカメラモジュール１における光学系構成とピエゾ素子の動作原理であり、続いて図４乃至図１１を用いて実施形態のカメラモジュール１を更に詳細に説明する。まず図４は、実施形態のカメラモジュール１における、（Ａ）が撮像素子側下カバー２５を取り外した斜視図、（Ｂ）が第３のレンズ群４を保持する第１レンズ保持枠２６を外した斜視図、（Ｃ）がさらに第２のレンズ群３を保持する第２レンズ保持枠２７を外した斜視図である。
【００３７】
カメラモジュール本体２４は、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示したように、第３のレンズ群４を保持する第１レンズ保持枠２６と第２のレンズ群３を保持する第２レンズ保持枠２７が、第１軸部材（モータ軸）２８、第２軸部材（ガイド軸）２９に挿通され、さらにその上に下カバー２５が被せられて構成される。
【００３８】
下カバー２５は、これら第１軸部材（モータ軸）２８、第２軸部材（ガイド軸）２９を所定位置に固定すると共に、第１レンズ保持枠２６と第２レンズ保持枠２７の光軸方向への移動範囲を規制するため、図４（Ａ）に示したように第１レンズ保持部２６と第２レンズ保持部２７との間まで延在し、第１レンズ保持枠２６における第１軸受部２６１ａに設けられた被規制部２６１ｋ（図４（Ｂ）、図１１参照）と、第２レンズ保持枠２７における第１軸受部２７１ａ近傍に設けられた被規制部２７１ｋ（図４、図７（Ａ）、（Ｄ）参照）に当接する、直角に曲げた部位に設けた規制部２５１ａ、２５１ｂを有する規制部材２５１が設けられている。そのため、第１レンズ保持枠２６は、図２（Ｂ）を参照すると明らかなように、撮像素子側を下カバー２５で、被写体側をこの規制部材２５１における規制部２５１ａでその移動範囲が規制され、第２レンズ保持枠２７は、撮像素子側を規制部材２５１における規制部２５１ｂで、被写体側を上カバー３０でその移動範囲が規制される。従って、これら第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７を駆動するに際して駆動源が暴走しても、レンズ保持枠２６、２７が一定範囲を超えて移動することがなく、カメラモジュール１が壊されるといったことがない。
【００３９】
図５は、カメラモジュール１を動作させる電装部品の取り付け状態を説明するための図で、３２はコンデンサ、３３はインダクタであり、これらコンデンサ３２、インダクタ３３は、ピエゾ素子の駆動電圧を昇圧するために用いられる。３４１、３４２は第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７などの光軸方向位置を検出するための位置検出部材であり、これらの電装部品は、カメラモジュール本体２４における上カバー３０に設けられた電装部品取り付け孔３１１、直立部３１に設けられた取り付け孔３１２、３１３、３１４、３１５、３１６に取り付けられる。
【００４０】
図６は、第１軸部材（モータ軸）２８と第２軸部材（ガイド軸）２９、及び被写体側レンズホルダ３６の取り付け状況を示す図であり、第１軸部材（モータ軸）２８と第２軸部材（ガイド軸）２９は、上カバー３０に設けられた軸穴部３０１、３０２に圧入され、前記図４（Ａ）に示した下カバー２５で撮像素子側が固定される。また、カメラモジュール本体２４における直立部３１には、第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７の位置検出のためのセンサテープが孔３１７に填め込まれ、第１レンズ群２を一体に保持した第１レンズ群ホルダ３６が、上カバーに設けられたレンズ固定孔３０３に装着される。
【００４１】
図７乃至図１１は、以上説明してきたカメラモジュール１における第１レンズ保持枠２６と第２レンズ保持枠２７の詳細であり、後述するようにこれら第１レンズ保持枠２６と第２レンズ保持枠２７はほぼ同じように構成されている。
【００４２】
本実施形態のカメラモジュール１における第２のレンズ群３を保持する第２レンズ保持枠２７は、図７にその分解図を示したように、第２レンズ群３を一体に保持し、第２レンズ保持枠の本体２７１に装着される第２レンズ群ホルダ３７、第２レンズ保持枠の本体２７１に填め込まれるピエゾ素子の付勢用バネ部材２７２、フレキシブル基板２７３、この第２レンズ保持枠２７の位置を検出するための位置検出用部材２７４等で構成される。そして、図７（Ａ）と（Ｂ）は第２レンズ保持枠２７を異なった角度から見た斜視図で、（Ｃ）はこの第２レンズ保持枠２７から位置検出用部材２７４を外した斜視図、（Ｄ）はさらにピエゾ素子の付勢用バネ部材２７２、フレキシブル基板２７３を取り外した分解斜視図、（Ｅ）はさらに第２レンズ群ホルダ３７を取り外した分解斜視図である。
【００４３】
また、図９（Ａ）は、第２レンズ保持枠２７から第２レンズ保持枠本体２７１、フレキシブル基板２７３を除き、ピエゾ素子１０と第１軸部材（モータ軸）２８、第２軸部材（ガイド軸）２９、第２レンズ群ホルダ３７、第２レンズ保持枠２７に設けられて第１軸部材２８に当接する摺動部２７１ｈ、ピエゾ素子付勢用バネ部材２７２のみを示したもので、図９（Ｂ）は、同じくピエゾ素子１０の作動部１５と摺動部２７１ｈが第１軸部材２８と当接している状態を示した断面図である。
【００４４】
ピエゾ素子付勢用バネ部材２７２は、図７（Ｄ）、図９（Ａ）に示したように、第２レンズ保持枠本体２７１が保持したピエゾ素子１０を光軸方向に対して略直交する方向で、ピエゾ素子１０の作動部１５が第１軸部材２８に当接する方向に付勢する第１の弾性部材２７２ａと、ピエゾ素子１０を光軸方向に付勢する第２の弾性部材２７２ｂ、及び第２の弾性部材２７２ｂとピエゾ素子１０が接触して導通してしまわないよう、樹脂等を用いた絶縁部材２７２ｃ、その絶縁部材２７２ｃを第２の弾性部材２７２ｂに係止するための絶縁部材係止ピン２７２ｄなどで構成され、第２の弾性部材２６２ｂへの絶縁部材２６２ｃの固定は、絶縁部材係止ピン２６２ｄを第２の弾性部材２６２ｂと絶縁部材２６２ｃに設けた穴部を貫通させてカシメ止めするか、これら第２の弾性部材２６２ｂと絶縁部材２６２ｃをアウトサート成型にて作成する。そして、第１の弾性部材２７２ａは、一辺に設けた切れ込み２７２ｅの延長線上で折り曲げられ、ピエゾ素子１０を第１軸部材２８方向へ付勢する片で形成され、さらに第２の弾性部材２７２ｂは、他の辺をピエゾ素子保持部２７１ｃ方向に延在させ、ピエゾ素子１０を光軸方向に付勢する片で形成されて、これら第１の弾性部材２７２ａと第２の弾性部材２７２ｂを一体に形成した弾性部材で構成されている。
【００４５】
そして、このピエゾ素子付勢用バネ部材２７２は、レンズ保持枠本体２７１に設けられたピエゾ素子付勢用バネ部材固定用の第１の爪２７１ｍ（図７（Ｄ）、図８（Ｂ）参照）に、第１の弾性部材２７２ａにおけるこの第１の爪への係止部２７２ｆが係止され、ピエゾ素子付勢用バネ部材固定用の第２の爪２７１ｎ（図７（Ｃ）参照）に、ピエゾ素子付勢用バネ部材の第２の爪への係止部２７２ｇが係止されて、図７（Ｄ）に示したように、第２レンズ保持枠本体２７１へ填め込み式で固定される。なお、図７（Ｄ）、図９（Ａ）に示した実施形態では、ピエゾ素子１０をピエゾ素子付勢用バネ部材２７２で図上、上から下に押圧するよう構成した場合を示したが、これは逆方向から押圧するようにしたり、上下とも押圧できるよう構成しても良いことはもちろんである。
【００４６】
そしてフレキシブル基板２７３は、図７（Ｄ）に示したように、端部２７３ａがカメラモジュール本体２４に固定されて２７３ｂの部分が第２レンズ保持枠２７の上下に伴って伸縮し、図９（Ｂ）の断面図に示したように、２７３ｃのＵ字状になった部分でピエゾ素子付勢用バネ部材２７２における第２の弾性部材２７２ｂの部分を迂回して、ピエゾ素子１０における作動部１５側にある端子（図示せず）に接続されて電力を供給する。なお、このフレキシブル基板２７３は配線部材を絶縁性被膜で覆ったものであるから、このようにピエゾ素子１０と前記第２の弾性部材２７２ｂとの間を通した場合、前記絶縁部材２７２ｃを用いる必要がなくなるから、第２の弾性部材２７２ｂに直接ピエゾ素子位置規制部２７１ｆ、２７１ｇを設け、絶縁部材２７２ｃを用いないようにしても良い。また、このフレキシブル基板２７３は、ピエゾ素子付勢用バネ部材２７２側だけでなく、反対側のピエゾ素子固定部２７１ｐ側に設けても良い。
【００４７】
そして第２レンズ保持枠２７は、図８（Ａ）に平面図を、図８（Ｂ）にフレキシブル基板２７３を外してピエゾ素子側から見た斜視図を、図９（Ａ）に第１軸部材２８（モータ軸）と第２軸部材２９（ガイド軸）の関係を示した斜視図を、図９（Ｂ）にピエゾ素子１０における作動部１５と第１軸部材２８（モータ軸）の当接状態を断面図として示したように、その本体２７１に設けられた第１軸受部２７１ａに第１軸部材２８（モータ軸）が、そして第１軸受部２７１ａの光軸に対して略対称の位置に設けられた第２軸受部２７１ｂに第２軸部材２９（ガイド軸）がそれぞれ挿通され、また、図７（Ｅ）に示したように第２レンズ群３のホルダ３７が挿入されて固定されて、第１軸部材２８（モータ軸）にピエゾ素子１０における作動部１５が当接され、前記図１３で説明したように駆動されてこの第２レンズ保持枠２７を上下させる。なお、第１軸受部２７１ａ、第２軸受部２７１ｂは、図上、穴状（第１軸受部２７１ａ）と開放した穴状（第２軸受部２７１ｂ）として示したが、この形状にこだわらないことは自明である。
【００４８】
ピエゾ素子１０自体は図８（Ｂ）、図９（Ｂ）に示したように、この第２レンズ保持枠２７に設けられ、第１軸部材２８（モータ軸）とは逆側が開放されてピエゾ素子１０を挿入できるようにされていると共に、その内部で光軸と平行な側面は固定壁にてガイドされ、光軸方向上下の面はピエゾ素子１０が前記図１３（Ｃ）に示したような変形が可能なようにピエゾ素子固定部２７１ｐに設けられた振動節の位置を押圧するよう、前記図１３に１７１、１７２で示した支持体に相当するピエゾ素子位置規制部２７１ｄ、２７１ｅが、他面側に前記図１３に１７３、１７４で示したバネ付き支持体に相当し、バネを前記第２の弾性部材２７２ｂとしたピエゾ素子位置規制部２７１ｆ、２７１ｇが設けられたピエゾ素子保持部２７１ｃ（図８（Ｂ）参照）に収容され、前記した第１の弾性部材２７２ａで光軸方向に対して略直交する方向で、ピエゾ素子１０の作動部１５が第１軸部材２８に当接する方向に付勢し、第２の弾性部材２７２ｂで光軸方向に付勢して保持されている。
【００４９】
また、このピエゾ素子保持部２７１ｃにおける第１軸部材（モータ軸）２８側には、前記したように第１軸受部２７１ａが設けられ、第１軸部材２８が挿通されていると共に、第１軸部材２８におけるピエゾ素子１０の作動部１５が当接している側とは逆側には、フッ素配合のポリカーボネートやＰＰＳなどを用いて低摩擦とした樹脂材料などを用いて形成され、形状がＶ字形状とされた第１Ｖ字型部たる第１摺動部２７１ｈａ、第２Ｖ字型部たる第２摺動部２７１ｈｂを有する摺動部２７１ｈが、軸２７１ｈｃに支えられて設けられている。なお、このピエゾ素子１０の作動部１５が当接する第１軸部材（モータ軸）２８は、このように作動部１５が当接する側より反対側の摺動部２７１ｈの当接側の摩擦係数を小さくするだけでなく、例えば、作動部１５が当接する側の表面を摺動部２７１ｈが当接する側より荒く処理する、摺動部２７１ｈが当接する側の表面に潤滑処理を施す、等のことをすることで、ピエゾ素子１０の動作を確実にすると共に、摺動部２７１ｈの滑りを良くするようにしても良い。
【００５０】
この摺動部２７１ｈにおける第１摺動部２７１ｈａ、第２摺動部２７１ｈｂは、ピエゾ素子１０における作動部１５に対して第１軸部材２８の軸方向に所定距離離して配置され、かつ、作動部１５が第１摺動部２７１ｈａと第２摺動部２７１ｈｂの略中間に位置し、さらに、第２レンズ保持枠２７の厚みに対し、ピエゾ素子１０における作動部１５が略中間に位置するようにピエゾ素子保持部２７１ｃが形成されている。
【００５１】
そのためこの摺動部２７１ｈは、前記したピエゾ素子付勢用バネ部材２７２における第１の弾性部材２７２ａで、ピエゾ素子１０の作動部１５が第１軸部材２８に当接する方向に付勢されている反作用でこの第１軸部材２８に加圧保持され、さらに、第１軸部材（モータ軸）２８とＶ字型形状部たる摺動部２７１ｈとは線接触となるから、この摺動部２７１ｈが低摩擦とした材料を用いて形成されていることと相俟って、第２レンズ保持枠２７は滑らかに上下できると共に、ピエゾ素子保持部２７１ｃと第２レンズ保持枠２７は、第１軸部材２８に対して倒れを生じることなく保持され、ピエゾ素子１０における作動部１５の第１軸部材２８への当接が撓みや偏りなく、より確実におこなうことができ、第２レンズ保持枠２７を上下させることができる。
【００５２】
またこの第２レンズ保持枠２７には、図８（Ａ）に示して前記したように、第１軸受部２７１ａの光軸に対して略対称となる位置に、光軸に平行に設けた第２軸部材（ガイド軸）２９を挿通させる第２軸受部２７１ｂが、フッ素配合のポリカーボネートやＰＰＳなどを用いて低摩擦とした樹脂材料などを用いて設けられ、第２軸部材（ガイド軸）２９によって第２レンズ保持枠２７が回り止めされると共に、第２レンズ保持枠２７の撓みを防止してスムーズに上下できるようにしている。第１軸受部２７２ａとこの第２軸受部２７１ｂは、図８（Ａ）に示したように第１軸受部２７２ａの摺動部２７１ｈが略Ｖ字型形状に、第２軸受部２７１ｂが第２軸部材（ガイド軸）２９の外形に対応した形状としているが、例えば第１軸受部２７２ａの摺動部２７２ｈと、第２軸受部２７１ｂを略Ｖ字型形状としたローラを用いて構成したり、図１４に示したように、円筒形状の平型ローラ４０、４１を第１軸部材２８、第２軸部材２９に対してＶ型となるように軸受部４２に収容するようにして構成してもよい。
【００５３】
この図１４（Ａ）は、この軸受部４２の平面図であり、図１４（Ｂ）と（Ｃ）は、この軸受部４２の側面図（Ｃ）と斜視図（Ｄ）で、平型ローラ４０、４１は、この軸受部４２に設けられたＶ型の切れこみ４３の内部に、Ｕ字型に設けられた軸受４４で軸部材２８、２９に対してＶ型となるように保持されている。このように軸受部４２を構成することにより、第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７に製造上の誤差が生じ、直交した平型ローラ４０、４１の各々にスラストガタにより第２軸受部２７１ｂの位置が正規の位置とずれても、平型ローラ４０、４１を直交させたときに形成されるＶ字型の谷間にガイド軸部材２９を当接させることで、平型ローラ４０、４１のスラストガタは第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７の光軸に影響を与えなくなる。
【００５４】
なお、ピエゾ素子１０は、前記したように摩擦駆動型であるため、その作動部１５が第１軸部材（モータ軸）２８と当接することで削れカスが生じ、その削れカスが粉塵としてレンズを汚してゴーストやフレアなどを生じることがある。それを防止するため、この削りカスを集めたり付着させ、飛散するのを防止するように構成した一例を示したのが図１０である。なお、この図１０に示した例では、以上説明してきた第２レンズ保持枠２７に応用した場合を説明するが、第１レンズ保持枠２６の場合でも全く同様に構成できることは自明である。
【００５５】
この図１０の（Ａ）は、第２のレンズ群３を保持する第２レンズ保持枠２７の平面図であり、（Ｂ）はピエゾ素子１０と第１軸部材（モータ軸）２８の当接状態及び第１軸受部２７１ａに設けた集塵部材２７１ｒと粘着部材２７１ｓを示した断面図である。図中、２７１ｑは第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂとで構成され、第１軸受部２７１ａに挿入された第１軸部材（モータ軸）２８と当接する摺動部で、この構造は前記図８、図９に示した第１軸受部２７１ａとは異なり、摺動部２７１ｈが独立した部品ではなく、摺動部２７１ｑが第１軸受部２７１ａの一部そのものを構成するようにし、部品点数減少を計っている。そして２７１ｑｃは、この第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂとを結ぶ摺動部基部で、２７１ｒはピエゾ素子１０の作動部１５が第１軸部材（モータ軸）２８と当接することで生じた削れカスを集める集塵部材、点線で示した２７１ｓは同じく粘着部材である。
【００５６】
そしてこのうち集塵部材２７１ｒは、この図１０（Ｂ）から明らかなように、第１軸受部２７１ａにおけるピエゾ素子１０の作動部１５が第１軸部材（モータ軸）２８と当接する側のピエゾ素子保持部２７１ｃの一部を延在させた部位で、かつ、第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂが第１軸部材（モータ軸）２８と当接している逆側に設けられ、また粘着部材２７１ｓは、この第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂとを結ぶ摺動部基部２７１ｑｃ、及びピエゾ素子保持部２７１ｃにおけるレンズ側及び該レンズ側に略対向するそれぞれの側壁に設けられている。
【００５７】
また、この粘着部材２７１ｓを配置した摺動部基部２７１ｑｃは、第１軸部材２８を挟んで逆側に配置されるピエゾ素子１０の光軸方向位置と略対応する位置となるよう設けられ、このように削りカスが生じる近傍に集塵部材２７１ｒ、粘着部材２７１ｓを配置することで、削りカスはピエゾ素子１０側では集塵部材２７１ｒで集められると共に集められなかった削りカスは側壁に設けた粘着部材２７１ｓに付着し、第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂ側の削りカスは摺動部基部２７１ｑｃに設けた粘着部材２７１ｓに付着して、飛散を効果的に防止することができる。
【００５８】
また、こういった生じてしまった削りカスを集めるだけでなく、削りカスを出さないようにすることも大切であり、第１軸部材（モータ軸）２８におけるピエゾ素子１０の作動部１５が当接する箇所の表面を前記したように非当接の表面より荒く処理したり、第１軸部材（モータ軸）２８と第１摺動部２７１ｑａ、及び第２摺動部２７１ｑｂとが当接する部位の摩擦係数を、作動部１５が当接する側より低く処理する、さらに、第１軸部材（モータ軸）２８の第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂとが摺動する表面に潤滑処理を施し、ピエゾ素子１０の作動部１５側は潤滑処理を省くなどし、ピエゾ素子１０による駆動をより効果的に行えるようにすると共に、第１摺動部２７１ｑａと第２摺動部２７１ｑｂとがより滑らかに摺動可能となるようにすると効果的である。
【００５９】
図１１は第３のレンズ群を保持する第１レンズ保持枠２６の分解図斜視図であり、第１レンズ保持枠２６は、第３レンズ群４を一体に保持し、第１レンズ保持枠の本体２６１に装着される第３レンズ群ホルダ３８、第１レンズ保持枠２６の本体２６１に保持されるピエゾ素子の付勢用バネ部材２６２、フレキシブル基板２６３、この第１レンズ保持枠２６の位置を検出するための位置検出用部材２６４等で構成され、これらの構成部材は、前記図７に示した第２レンズ保持枠２７の構成部材とほぼ同じである。
【００６０】
このうち、ピエゾ素子付勢用バネ部材２６２は、前記第２レンズ保持枠２７におけるピエゾ素子付勢用バネ部材２７２と同様、第１レンズ保持枠の本体２６１が保持したピエゾ素子１０を光軸方向に対して略直交する方向で、ピエゾ素子１０の作動部１５が第１軸部材２８に当接する方向に付勢する第１の弾性部材２６２ａと、ピエゾ素子１０を光軸方向に付勢する第２の弾性部材２７２ｂ、及び第２の弾性部材２６２ｂとピエゾ素子１０が接触して導通してしまわないよう、樹脂等を用いた絶縁部材２６２ｃ、その絶縁部材２６２ｃを第２の弾性部材２６２ｂに係止するための絶縁部材係止ピン２６２ｄなどで構成され、第２の弾性部材２６２ｂへの絶縁部材２６２ｃの固定は、絶縁部材係止ピン２６２ｄを第２の弾性部材２６２ｂと絶縁部材２６２ｃに設けた穴部を貫通させてカシメ止めするか、これら第２の弾性部材２６２ｂと絶縁部材２６２ｃをアウトサート成型にて作成し、第２レンズ保持枠材本体２６１へのピエゾ素子付勢用バネ部材２６２の固定は、前記第２レンズ保持枠２７において説明したのと同様にして填め込み式でおこなう。
【００６１】
また、その他の構成部品も、前記第２レンズ保持枠２７とまったく同様であり、フレキシブル基板２６３は、端部２６３ａがカメラモジュール本体２４に固定されて第２レンズ保持枠２７のフレキシブル基板２６３とは上下が逆に２６３ｂの部分が下側となり、第１レンズ保持枠２６の上下に伴って伸縮できるようにされ、図９（Ｂ）の断面図に示したように、２６３ｃのＵ字状になった部分でピエゾ素子付勢用バネ部材２６２における第２の弾性部材２６２ｂの部分を迂回して、ピエゾ素子１０における作動部１５側にある端子（図示せず）に接続されて電力を供給する。
【００６２】
さらに、第１レンズ保持枠の本体２６１には、第１軸受部２６１ａ、第２軸受部２６１ｂが設けられて第１軸部材２８（モータ軸）と第２軸部材２９（ガイド軸）が挿通され、また、第３レンズ群４のホルダ３８が挿入されて固定されている。そして、第１軸部材２８（モータ軸）にピエゾ素子１０における作動部１５を当接させ、前記図１３で説明したように駆動してこの第２レンズ保持枠２７を上下させる点や、その他のピエゾ素子保持部２６１ｃ、第１軸受部２６１ａ、第２軸受部２６１ｂ等の構成は、前記した第２レンズ保持枠２７とまったく同様である。
【００６３】
このように構成した実施形態のカメラモジュール１は、図示していない制御回路によって第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７に設けられたピエゾ素子１０のそれぞれに駆動信号からなる駆動電流を印加することで、前記したようにスペーサ１５が振動して往復運動が励起され、このピエゾ素子１０を保持した第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７が、上方または下方に移動し、ズーミングを含む焦点距離の変更と、ピント合わせ（合焦）をおこなうことができる。
【００６４】
このように第１レンズ保持枠２６、第２レンズ保持枠２７を共通の第１軸部材（モータ軸）２８、第２軸部（ガイド軸）２９に挿通させてカメラモジュール１を構成することにより、カメラモジュール１を小型、軽量に構成できると共に、ピエゾ素子１０に信号電流を印加するだけでオートフォーカス（ＡＦ）や焦点距離の変化を行うことができ、しかもピエゾ素子１０は、前記したように低速ではあるが高トルクで応答性・制御性に優れ、微小な位置決めが可能で小型・軽量であるなどの利点を有するから、小型で軽量、焦点距離変化やピント合わせを短時間で行えるカメラモジュールを提供することができる。
【００６５】
図１５は、以上説明してきたカメラモジュール１を組み込んだ携帯端末の一例である。この図１７に示した携帯端末は、一例として携帯電話機５０の場合を示している。図中５１は操作部（操作部材）、５２はディスプレイ（表示部材）で、この図１７はこれら操作部（操作部材）５１、ディスプレイ（表示部材）５２が見える状態（開状態）で示した平面図であり、図示の携帯電話機５０は、操作部５１が搭載された第１のケース部５３とディスプレイ５２が搭載された第２のケース部５４とがヒンジ機構５５によって連結され、第１及び第２のケース部５３及び５４は、ヒンジ機構５５の回りに回動可能となっている。なお、第１及び第２のケース部５３及び５４はケース体を構成する。
【００６６】
第２のケース５４には、図中破線二重丸で示すように、前述したカメラモジュール１が組み込まれており、操作部５１の所定のボタンを操作すると、カメラモジュール１によって撮像が行われ、撮像された画像は、例えば、ディスプレイ５２上に表示される。なお、カメラモジュール１は、図１（Ａ）に示す上側が第２のケース部５４の外側に向けられている。つまり、第２のケース部５４には、カメラモジュール１における第１のレンズ群２を露出させる開口部が形成され、また、図示はしないが、第１のケース部５３にはバッテリー及び通信部等が収納されており、さらに、第２のケース部５４の厚さ寸法は、略カメラモジュール１の高さに規制されている。
【００６７】
以上種々述べてきたように本実施形態によれば、オートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込んだ、小型で軽量に構成できるカメラモジュール及びこのカメラモジュールを備えた携帯端末を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
ピエゾ素子のような摩擦駆動型駆動源を用いてオートフォーカス（ＡＦ）機能やズーム機能を組み込み、小型で軽量に構成すると共にピエゾ素子と被駆動部材が摩擦当接することで生じる削りカスなどにも対処することが可能となり、各種の小型携帯端末におけるカメラモジュールとして最適である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態のカメラモジュールの、（Ａ）が被写体側レンズ方向から見た外観斜視図、（Ｂ）は撮像素子側から見た外観斜視図である。
【図２】図１における（Ｂ）の撮像素子側から見た実施形態のカメラモジュールにおける、（Ａ）が撮像素子モジュールを外した斜視図、（Ｂ）がさらにサイドカバーを外した斜視図である。
【図３】撮像素子モジュールの構成を示す分解図である。
【図４】実施形態のカメラモジュールにおける、（Ａ）が撮像素子側下カバーを取り外した斜視図、（Ｂ）が第３のレンズ群を保持する第１レンズ保持枠を外した斜視図で、（Ｃ）がさらに第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠を外した斜視図である。
【図５】インダクタやセンサ、及びコンデンサなどの電装部品の取り付け状態を示した斜視図である。
【図６】第１軸部材（モータ軸）と第２軸部材（ガイド軸）、及び被写体側レンズの取り付け状態を示した斜視図である。
【図７】第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の分解図である。
【図８】第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の、平面図（Ａ）とフレキシブル基板を外してピエゾ素子側から見た斜視図（Ｂ）である。
【図９】第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の第１軸部材（モータ軸）と第２軸部材（ガイド軸）の関係を示した斜視図（Ａ）と、ピエゾ素子と第１軸部材（モータ軸）の当接状態を示した断面図（Ｂ）である。
【図１０】（Ａ）は第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠の他の実施例における平面図であり、（Ｂ）はピエゾ素子と第１軸部材（モータ軸）の当接状態及び第１軸受部に設けた集塵部材と粘着部材を示した断面図である。
【図１１】第３のレンズ群を保持する第１レンズ保持枠の分解図である。
【図１２】実施形態のカメラモジュールにおける光学系を構成するレンズと撮像素子を示し、（Ａ）はレンズが広角（ワイド）側にある状態を、（Ｂ）が望遠（テレ）側に有る状態を示した図である。
【図１３】実施形態になるカメラモジュールに用いるピエゾ素子の（Ａ）が斜視図、（Ｂ）、（Ｃ）は動作原理を説明するための図である。
【図１４】レンズ保持枠におけるガイド用当接部における、第２軸部材（ガイド軸）に対する面が平型であるローラ２つをＶ型に配して構成した例で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は第２軸部材（ガイド軸）側から見た側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図１５】実施形態のカメラモジュールが組み込まれた携帯電話機の一例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  カメラモジュール
２  第１のレンズ群
３  第２のレンズ群
４  第３のレンズ群
５  撮像素子
１０  ピエゾ素子
１５  スペーサ
２７  第２のレンズ群を保持する第２レンズ保持枠
２７１  第２レンズ保持枠本体
２７１ａ  第１軸受部
２７１ｂ  第２軸受部
２７１ｃ  ピエゾ素子保持部
２７１ｄ、２７１ｅ、２７１ｆ、２７１ｇ  ピエゾ素子位置規制部
２７１ｐ  ピエゾ素子固定部
２７１ｑ  摺動部
２７１ｑａ  第１摺動部
２７１ｑｂ  第２摺動部
２７１ｑｃ  摺動部基部
２７１ｒ  集塵部材
２７１ｓ  粘着部材
２７２  ピエゾ素子付勢用バネ部材
２７２ａ  第１の弾性部材
２７２ｂ  第２の弾性部材
２７２ｃ  絶縁部材
２７２ｄ  絶縁部材係止ピン
【図１】
2006119248.tif 000003
【図２】
2006119248.tif 000004
【図３】
2006119248.tif 000005
【図４】
2006119248.tif 000006
【図５】
2006119248.tif 000007
【図６】
2006119248.tif 000008
【図７】
2006119248.tif 000009
【図８】
2006119248.tif 000010
【図９】
2006119248.tif 000011
【図１０】
2006119248.tif 000012
【図１１】
2006119248.tif 000013
【図１２】
2006119248.tif 000014
【図１３】
2006119248.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2006119248.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月18日(2006.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、
端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含み
前記軸穴部は、前記軸部材を挟んで前記ピエゾ素子における作動部と対向する側に２箇所の前記軸部材との摺動部を有し、該２箇所の摺動部間を結ぶ基部に前記粘着部材を配置したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、
前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、
端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含み
前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と対応する位置であることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
前記軸穴部は、前記ピエゾ素子配置側が該ピエゾ素子の保持部と連通し、前記ピエゾ素子の作動部に対向する前記基部と、レンズ側及び該レンズ側に対向するそれぞれの側壁に前記粘着部材が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載したカメラモジュール。
【請求項４】
前記軸穴部における前記作動部が前記軸部材と当接する側に集塵部材を配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項５】
前記軸穴部は前記軸部材を囲繞し、一側に前記軸部材に当接する摺動部が、該摺動部の前記軸部材を挟んだ逆側に前記ピエゾ素子の当接部が配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項６】
前記軸部材の前記作動部と当接する箇所の表面を非当接の表面より荒く処理したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項７】
前記ピエゾ素子における作動部の前記軸部材への当接位置と略反対位置の前記摺動部における摩擦係数を、前記作動部と前記軸部材との摩擦係数より低く処理したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項８】
前記軸部材が前記摺動部と摺動する表面に潤滑処理を施し、前記軸部材の前記作動部と当接する表面に前記潤滑処理を省いたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項９】
前記レンズ保持部に、前記ピエゾ素子を光軸方向に対して略直交する方向であって、前記作動部を前記軸部材に当接する方向に付勢する第１の弾性部材と、光軸方向に付勢する第２の弾性部材とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載したカメラモジュール。
【請求項１０】
前記第１の弾性部材と第２の弾性部材とは、前記レンズ保持部周囲に填め込まれて一辺に設けた切れ込みの延長線上で折り曲げられ、前記ピエゾ素子を前記軸部材方向へ付勢する片と、前記一辺と異なる他の辺を前記ピエゾ素子保持部方向に延在し、前記ピエゾ素子を光軸方向に付勢する片とを一体に設けた弾性部材で構成されていることを特徴とする請求項９に記載したカメラモジュール。
【請求項１１】
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含むカメラモジュールであって、前記軸穴部は、前記軸部材を挟んで前記ピエゾ素子における作動部と対向する側に２箇所の前記軸部材との摺動部を有し、該２箇所の摺動部間を結ぶ基部に前記粘着部材を配置したカメラモジュールと、
操作部材と、
表示部材と、
バッテリーと、
通信部と、
前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする携帯端末。
【請求項１２】
少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含むカメラモジュールであって、前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と対応する位置であるカメラモジュールと、
操作部材と、
表示部材と、
バッテリーと、
通信部と、
前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする携帯端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明における第１のカメラモジュールは、少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含み、前記軸穴部は、前記軸部材を挟んで前記ピエゾ素子における作動部と対向する側に２箇所の前記軸部材との摺動部を有し、該２箇所の摺動部間を結ぶ基部に前記粘着部材を配置したことを特徴とする。また、第２のカメラモジュールは、少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含む点で、第１のカメラモジュールと共通する構成要件であり、これに加えて前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と対応する位置であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上記課題を解決するため本発明における第１の携帯端末は、少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含むカメラモジュールであって、前記軸穴部は、前記軸部材を挟んで前記ピエゾ素子における作動部と対向する側に２箇所の前記軸部材との摺動部を有し、該２箇所の摺動部間を結ぶ基部に前記粘着部材を配置したカメラモジュールと、操作部材と、表示部材と、バッテリーと、通信部と、前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする。また、第２の携帯端末は、少なくとも１以上の光学レンズを保持すると共に、軸穴部を備えるレンズ保持部と、前記軸穴部に挿入されると共に光軸と略平行に配置された軸部材と、端部に前記軸部材と当接する作動部を備えると共に前記レンズ保持部の前記軸穴部近傍に配置されたピエゾ素子と、前記軸穴部近傍に配置した粘着部材とを含むカメラモジュールである点で第１の携帯端末と共通する構成要素であるが、更に加えて前記軸穴部における前記粘着部材配置位置は、前記軸部材を挟んで逆側に配置された前記ピエゾ素子における作動部の光軸方向配置位置と対応する位置であるカメラモジュールと、操作部材と、表示部材と、バッテリーと、通信部と、前記カメラモジュール、該操作部材、該表示部材、該バッテリー、及び、該通信部を収納すると共に該筐体の厚さ寸法を略前記カメラモジュールの高さ寸法に規制した筐体と、を含むことを特徴とする。