(57)【要約】  カメラモジュールは、カメラモジュールによって結像しようとする場面からの光を受光または透過する光軸に沿って並んだ複数のレンズを有する。少なくとも１枚のレンズが光軸に沿って移動可能なプラットフォーム上に取り付けられており、圧電モータの動作によって移動せしめられる。少なくとも１枚のレンズを、光軸に沿って移動可能な第２のプラットフォーム上に取り付けてもよい。第２のプラットフォームは、第２の圧電モータによって駆動されてもよく、または第１のプラットフォームの動作によって移動せしめられてもよい。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ山が形成され、カメラモジュールによって結像しようとする場面から前記モジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを備えた少なくとも１つのプラットフォームと、
前記少なくとも一つのプラットフォームのそれぞれの前記プラットフォームに対して光軸に平行な軸を有し、前記プラットフォーム内の前記ねじ山と係合するねじ山が形成された異なる駆動軸と、
接触面が回転すると前記駆動軸が回転するように前記各駆動軸に連結された接触面と、
前記接触面、ひいては前記軸を回転させて、その前記ねじ山が前記光軸に沿って前記軸の前記ねじ山と係合する前記プラットフォームを移動し、位置決めするように制御可能な圧電モータとを備えたことを特徴とする前記光軸を有するカメラモジュール。
【請求項２】
前記光軸に平行な少なくとも１本の線形ガイドであって、その前記ガイドに沿って、前記少なくとも１つのプラットフォームが略自由に移動し、その前記ねじ山が前記プラットフォームのそれに係合する前記駆動軸に対して前記プラットフォームが回転しないように防ぐ前記線形ガイドを有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】
前記接触面は、前記駆動軸に連結された、前記駆動軸の回転軸に平行な回転軸を有する駆動ホイールの表面であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記接触面を回転させる前記圧電モータは前記接触面に押圧される連結面を有し、前記連結面の動きにより、前記接触面、ひいては前記駆動軸が回転することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記圧電モータは大きい平行な表面と、長短のエッジ面を有する長方形の圧電振動子を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記モータの前記連結面は前記振動子のエッジ面上に位置す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】
前記エッジ面は短いエッジ面である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】
前記光軸に略平行な前記長いエッジ面で前記圧電モータを保持するモータ取り付け台を備えることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記圧電モータを付勢してその前記連結面を前記接触面に対して押圧する弾性要素を備えることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記モータ取り付け台を取り付けるためのカメラモジュールハウジングを備えることを特徴とする請求項８または９に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記カメラモジュールハウジングは、略立方体形状であることを特徴とする請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記カメラモジュールハウジングは、それぞれの前記駆動軸に対して少なくとも１つの軸受けを備え、前記軸受けに前記駆動軸が取り付けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの軸受けのうちの、駆動軸が取り付けられた１つの軸受けにはバネ加重がかかることを特徴とする請求項１２に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのプラットフォームは、複数のプラットフォームを含むことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記複数のプラットフォームは、２つのプラットフォームを含むことを特徴とする請求項１４に記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
光軸を中心として回転可能であり、ねじ山を形成した内側表面と、前記光軸と一致する回転軸を有する駆動管と、
前記駆動管の内側に取り付けられており、前記駆動管の前記ねじ山と係合するねじ山を有し、カメラモジュールに前記モジュールが結像しようとする場面から到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを備えた第１のプラットフォームと、
前記第１のプラットフォームが摺動自在であるとともに、前記駆動管が回転するときに前記プラットフォームが回転するのを防ぐ、少なくとも１本のガイドレールと、
前記駆動管を回転させて前記第１のプラットフォームを前記光軸に沿って移動および位置決めさせるように制御可能な少なくとも１つの圧電モータとを備えたことを特徴とする前記光軸を有するカメラモジュール。
【請求項１７】
前記圧電モータは前記管の接触面に押圧される連結面を備え、前記モータはその前記連結面において前記管を回転させるよう動きを生成するように制御されることを特徴とする請求項１６に記載のカメラモジュール。
【請求項１８】
前記駆動管は、前記駆動管の前記軸と同心である環状カラーを備え、前記接触面は前記カラーの表面であることを特徴とする請求項１７に記載のカメラモジュール。
【請求項１９】
前記圧電モータは、大きい平行な表面と、長短のエッジ面を有する長方形の圧電振動子を備えることを特徴とする請求項１６から１８のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項２０】
前記モータの前記連結面は、前記振動子のエッジ面上に位置することを特徴とする請求項１９に記載のカメラモジュール。
【請求項２１】
前記エッジ面は短いエッジ面であることを特徴とする請求項２０に記載のカメラモジュール。
【請求項２２】
前記光軸に略平行なその前記長いエッジで前記圧電モータを保持するモータ取り付け台を備えることを特徴とする請求項１９から２１のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項２３】
前記モータ取り付け台を取り付けるためのカメラモジュールハウジングを備えることを特徴とする請求項２２に記載のカメラモジュール。
【請求項２４】
前記圧電モータを付勢してその前記連結面を前記接触面に押圧する弾性要素を備えることを特徴とする請求項１から２３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項２５】
前記駆動管の内部に取り付けられ、前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを有する第２のプラットフォームを備えることを特徴とする請求項１７から２４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項２６】
前記第２のプラットフォームは、前記駆動管の前記ねじ山と係合するねじ山を備えていないことを特徴とする請求項２５に記載のカメラモジュール。
【請求項２７】
前記第２のプラットフォームは、前記少なくとも１本のガイドレールに沿って自由に摺動することを特徴とする請求項２５または２６に記載のカメラモジュール。
【請求項２８】
前記第２のプラットフォームは、前記第１のプラットフォームに連結されているので第１と第２の位置の間で前記第１のプラットフォームに対して前記光軸に沿って摺動可能であることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項２９】
前記第１の位置において、前記第１と第２のプラットフォームは、略接触することを特徴とする請求項２８に記載のカメラモジュール。
【請求項３０】
前記第２のプラットフォームを少なくとも所定の一箇所に、前記光軸に沿って固定するように操作可能な少なくとも１つのラッチと、それに適合するキャッチを備えることを特徴とする請求項１６から２９のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項３１】
前記キャッチは、前記第２のプラットフォームに形成した溝を含むことを特徴とする請求項３０に記載のカメラモジュール。
【請求項３２】
前記ラッチは、前記光軸に平行な方向に沿って延在することを特徴とする請求項３１に記載のカメラモジュール。
【請求項３３】
光軸と平行な少なくとも１本の駆動レールと、
カメラモジュールに前記モジュールが結像しようとする場面から到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズと前記少なくとも１本の駆動レールと接触する連結面を有する少なくとも１つの圧電モータを備えた少なくとも１つの第１のプラットフォームとを備え、
前記少なくとも１つの圧電モータは前記駆動レールに力をかける前記連結面において振動を励起して前記第１のプラットフォームを前記光軸に沿って移動させ、位置決めするように制御可能であることを特徴とする前記光軸を有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの駆動レールは複数の平行な駆動レールを有することを特徴とする請求項３３に記載のカメラモジュール。
【請求項３５】
少なくとも１つの圧電モータは、各駆動レールに対して異なる圧電モータを有し、前記モータは前記駆動レールに接触するモータ連結面を有することを特徴とする請求項３４に記載のカメラモジュール。
【請求項３６】
前記プラットフォームは、前記モータを保持するとともに前記プラットフォームの本体中央部に接続された前記少なくとも１つの圧電モータのうち、それぞれの圧電モータに対して１本のアームを有していることを特徴とする請求項３３から３５のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項３７】
前記アームは、前記アームが前記本体から離れる方向に弾性的に屈曲するように比較的細い首部によって前記プラットフォームの前記本体に接続されていることを特徴とする請求項３６に記載のカメラモジュール。
【請求項３８】
前記アームは前記プラットフォームに設けられた溝穴によって形成される前記プラットフォームの一体化された一部であることを特徴とする請求項３６または３７に記載のカメラモジュール。
【請求項３９】
前記連結面を前記少なくとも１本の駆動レールのうちの１本の駆動レールに接触するように押圧する弾性体を備えることを特徴とする請求項３６から３８のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項４０】
前記弾性体は、前記プラットフォームの前記本体から離れる方向に前記アームを付勢するように作用することを特徴とする請求項３９に記載のカメラモジュール。
【請求項４１】
前記駆動レールに平行な少なくとも１本のガイドレールであって、それに沿って前記プラットフォームが略自由に移動するとともに前記プラットフォームが前記駆動レールに対して回転しないように防ぐ前記ガイドレールを備えることを特徴とする請求項３３から３９のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項４２】
前記駆動レールに平行な少なくとも１本のガイドレールであって、それに沿って前記プラットフォームが略自由に移動するとともに前記プラットフォームが前記駆動レールに対して回転しないように防ぐ前記ガイドレールを備えることを特徴とする請求項４０に記載のカメラモジュール。
【請求項４３】
前記各モータの前記連結面と、押圧される前記駆動レールの間で前記弾性体が生成する力は、前記プラットフォームを前記少なくとも１本のガイドレールに付勢するトルクを生成することを特徴とする請求項４２に記載のカメラモジュール。
【請求項４４】
前記プラットフォームは、前記少なくとも１本のガイドレールに沿って回動する構成部品を有する少なくとも１つの軸受けを備えることを特徴とする請求項４１から４３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項４５】
前記回動部材および前記ガイドレールは、前記ガイドレールと前記回動部材が前記ガイドレールに対して横方向にずれないように実質的に防ぐため、対応補完面を有することを特徴とする請求項４４に記載のカメラモジュール。
【請求項４６】
前記補完面の一方が凸面で、他方が凹面であることを特徴とする請求項４５に記載のカメラモジュール。
【請求項４７】
前記回動部材がホイールを含むことを特徴とする請求項４４から４６のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項４８】
前記ホイールは、前記ガイドレールの前記補完面の形状に適合する溝を形成したことを特徴とする請求項４７に記載のカメラモジュール。
【請求項４９】
前記少なくとも１本のガイドレールは、複数の平行なガイドレールを含むことを特徴とする請求項４１から４８のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの第１のプラットフォームは、２つの第１のプラットフォームを含むことを特徴とする請求項３３から４９のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５１】
前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを有する第２のプラットフォームを含むことを特徴とする請求項３３から５０のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５２】
前記第２のプラットフォームは、前記少なくとも１つの第１のプラットフォームのうちの第１のプラットフォームに連結して、前記光軸に沿って第１と第２の位置の間を前記第１のプラットフォームに対して摺動できることを特徴とする請求項５１に記載のカメラモジュール。
【請求項５３】
前記第１の位置において前記第１と第２のプラットフォームが略接触することを特徴とする請求項５２に記載のカメラモジュール。
【請求項５４】
前記第２のプラットフォームを少なくとも所定の一箇所に、前記光軸に沿って固定するように操作可能な少なくとも１つのラッチと、それに適合するキャッチを備えることを特徴とする請求項５１から５３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５５】
前記キャッチは、前記第２のプラットフォームに形成した溝を含むことを特徴とする請求項５４に記載のカメラモジュール。
【請求項５６】
前記ラッチは、前記光軸に平行な方向に沿って延在することを特徴とする請求項５４または５５に記載のカメラモジュール。
【請求項５７】
前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光して、前記受光した光を、前記少なくとも１つのプラットフォーム内の前記少なくとも１枚のレンズに向けて透過する集束レンズを含むことを特徴とする請求項１から５６のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５８】
前記カメラが結像した前記場面からの光を検知する感光面を有することを特徴とする請求項１から５７のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項５９】
請求項１から５８のいずれか１項に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする可搬端末。
【請求項６０】
信号を送信および／または受信する通信モジュールを含むことを特徴とする請求項５９に記載の可搬端末。
【請求項６１】
表示画面を備えたことを特徴とする請求項５９または６０に記載の可搬端末。
【請求項６２】
前記端末の構成部品を収容するためのハウジングを備えることを特徴とする請求項５９から６１のいずれか１項に記載の可搬端末。
【請求項６３】
前記ハウジングの寸法は、前記カメラモジュールの寸法に略等しいことを特徴とする請求項６２に記載の可搬端末。
【請求項６４】
前記ハウジングの前記寸法は、前記ハウジングの厚みであることを特徴とする請求項６３に記載の可搬端末。
【請求項６５】
前記カメラモジュールの前記寸法は、その前記光軸に平行な前記カメラモジュールの最大寸法であることを特徴とする請求項６３または６４に記載の可搬端末。
【請求項６６】
前記可搬端末は、携帯電話を含むことを特徴とする請求項５９から６５のいずれか１項に記載の可搬端末。
【請求項６７】
前記可搬端末は、バーコードリーダを含むことを特徴とする請求項５９から６５のいずれか１項に記載の可搬端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、開示内容を本明細書に引用する２００４年９月２９日提出の日本特許出願第Ｐ２００４−２８３０６０号、２００４年９月２９日提出の日本特許出願第Ｐ２００４−２８３０６１号、２００４年９月２９日提出の日本特許出願第Ｐ２００４−２８３１９３号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ａ）の下にその利点を主張するものである。
【０００２】
本発明は、カメラに関し、特に、携帯電話などの可搬通信装置への組み込みに適したカメラモジュール、およびそのようなカメラモジュールを有する可搬通信装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
携帯電話に埋込まれているカメラモジュールは、従来のデジタルカメラによって提供されている特性と同じ特性を多く提供しており、従来のデジタルカメラの構成要素と同じ構成要素を多く含んでいる。携帯電話カメラモジュールは、一般的にオートフォーカス（ＡＦ）機能とズーム機能を有し、カメラモジュールによって場面が結像されて記録される、多くの場合、従来のカメラと同様の解像度を有するＣＣＤまたはＣＭＯＳ感光面のような感光面を含む。ＡＦおよびズーム機能を提供するため、携帯電話カメラモジュールは、一般的に、モジュールの感光面上に画像の焦点を合わせる働きをする第１のレンズまたはレンズ系（以後まとめて「オートフォーカス」レンズ（ＡＦ、レンズ）と称する）と、ズーム機能を提供する第２のレンズまたはレンズ系（以後まとめて「ズームレンズ」と称する）を備える。ＡＦレンズとズームレンズは、それぞれ、ＡＦおよびズームレンズの光軸が共通の「カメラモジュール」光軸に沿って一致するようにレンズ搬送装置の便宜上ＡＦおよびズームプラットフォームと称する第１と第２のプラットフォーム上に取り付けられる。搬送装置内に含まれる適当なモータまたはアクチュエータがＡＦおよびズームプラットフォームを移動してＡＦおよびズームレンズを位置決めし、焦点合わせおよびズーム機能を提供する、すなわち、さまざまな望遠および広角構成にレンズを位置決めして場面を結像する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のデジタルカメラとは異なり、携帯電話への埋込みに適したカメラモジュールは、一般的に、その種の電話のカメラ機能に利用可能な比較的小さい空間の中に適合するように構成されている。さらに、携帯電話カメラモジュールが、従来のデジタルカメラが提供する改善され続ける画質と増え続ける機能と足並みを揃えた画質と機能を提供することに対する要望がある一方、携帯電話がより薄型、小型になるに従って携帯電話の内部でカメラモジュールが利用できる空間が一般的に減りつつある。
【０００５】
本発明の実施形態のある局面によると、カメラモジュールに含まれるＡＦおよびズームレンズを移動および位置決めするための、ＡＦおよびズームプラットフォームを備えた改良された搬送装置を有するカメラモジュールを提供する。
【０００６】
本発明の実施形態のある局面によると、搬送装置が非常に小型に構成されているため、カメラモジュールを携帯電話のような可搬通信装置の中に埋込むことが可能である。
【０００７】
本発明の実施形態のある局面によると、搬送装置は、搬送装置のＡＦおよび／またはズームプラットフォームに形成された対応するねじ山と係合するねじ山が形成された、少なくとも１つのロッド（以後「ウォーム駆動軸」と称する）を有する。少なくとも１本のウォーム駆動軸はカメラモジュールの光軸と平行であり、軸の回転がＡＦおよび／またはズームプラットフォームとそこに取り付けられたレンズをカメラモジュールの光軸に沿って移動させる。
【０００８】
少なくとも１つのウォーム駆動軸は、少なくとも２本のウォーム駆動軸を有していてもよい。ウォーム駆動システムのＡＦプラットフォームには、少なくとも２本のウォーム駆動軸のうちの１本のウォーム駆動軸と係合するねじ山が設けられており、ズームプラットフォームには、その少なくとも２本のウォーム駆動軸のうち他のウォーム駆動軸と係合するねじ山が設けられている。
【０００９】
本発明の実施形態では、ＡＦおよびズームプラットフォームはそれぞれ、やはりカメラモジュールの光軸に平行に設けられた少なくとも１本のガイドレールに取り付けられており、プラットフォームはそのガイドレールに沿って摺動自在である。前記少なくとも１本のガイドレールはプラットフォームの方向を安定させ、移動および位置決めを正確に制御できるようにする働きを有する。任意の圧電モータが前記少なくとも１本のウォーム駆動軸のそれぞれに連結されており、軸を回転させて、連結されたＡＦまたはズームプラットフォーム、ひいてはレンズまたはレンズ系をカメラモジュールの光軸に沿って選択的に位置決めできるように制御することによって、場面の望遠または広角結像および焦点合わせが可能となる。
【００１０】
説明の便宜上、本発明の実施形態によるウォーム駆動軸を有する搬送装置は、「ウォーム駆動」装置と称する。
【００１１】
本発明の実施形態のある局面によると、搬送装置は、内側表面の一領域にねじ山を有し、カメラモジュールの光軸と一致するその軸を中心として回転可能な管（以後「駆動管」と称する）を備える。少なくとも１つの圧電モータが駆動管に連結されて駆動軸を回転するよう制御する。説明の便宜上、本発明の実施形態による、駆動管を備えた搬送装置は、「タレット駆動」装置と称する。
【００１２】
タレット駆動装置のＡＦプラットフォームには駆動管のそれと適合するねじ山が形成されており、プラットフォームのねじ山が駆動管のそれと係合するようにプラットフォームを駆動管内に挿入することによって駆動管と連結されている。ＡＦプラットフォームがそれに沿って摺動可能とされる少なくとも1本の線形ガイドレールは、駆動管が回転する際にプラットフォームが回転しないように防ぐ。よって、前記少なくとも１つの圧電モータが駆動管を回転させると、ＡＦキャリアプラットフォームはカメラモジュールの光軸に沿って移動する。圧電モータは、モータが駆動管を回転させる角度を制御することによって、カメラモジュールの光軸に沿ってＡＦプラットフォーム、ひいてはプラットフォームに取り付けたＡＦレンズの位置を制御する。
【００１３】
タレット駆動装置のズームプラットフォームも駆動管の内部に取り付けられている。ズームプラットフォームは、駆動管のそれと係合するねじ山を備えていなくてもよい。ズームプラットフォーム、ひいてはズームレンズのカメラモジュールの光軸に沿った動きは、ＡＦレンズがそれぞれズームプラットフォームを移動するまたはしないように、ズームプラットフォームに選択的に連結または切り離し可能なＡＦプラットフォームによって任意に制御される。ズームプラットフォームは、カメラモジュールの光軸に沿った望遠位置または広角位置に、軸に沿って選択的に「ドッキング」することにより場面の望遠または広角画像を提供可能としてもよい。ズームレンズのドッキングは少なくとも１つの可撓性ラッチと、対応する少なくとも１つのキャッチによって任意に実現可能である。ズームプラットフォームは、前記少なくとも１つの可撓性ラッチが対応する適切なキャッチの中にロックされると、広角または望遠位置にドッキングする。ズームレンズのいずれかの位置において、ＡＦプラットフォームは、駆動管の回転によりカメラモジュールの光軸に沿って位置決めされることにより、場面の画像の焦点をモジュールの感光面上に適切に合わせることができる。
【００１４】
本発明の実施形態のあるの局面は、ＡＦおよび／またはズームプラットフォームが取り付けられたカメラモジュールの光軸に平行な、少なくとも１本の線形レール（以後「駆動レール」と称する）を備えた変速装置を備えるカメラモジュールを提供する。本発明の実施形態によると、少なくとも１つの圧電モータがＡＦプラットフォームに取り付けられており、モータの連結面が前記少なくとも１本の駆動レールのうちの一方の駆動レールを弾性的に押圧する。モータは、モータ、ひいてはＡＦプラットフォームを、駆動レールに沿って「よじ登って」移動させる連結面において振動を生成するように制御することができる。説明の便宜上、プラットフォームが駆動レールに沿ってよじ登る本発明の実施形態による搬送装置は、「シニー駆動」装置と称する。
【００１５】
前記少なくとも１本の駆動レールは、複数の駆動レールを含み、前記少なくとも１つのモータは複数のモータを含んでいてもよい。それぞれのモータは、複数の駆動レールのうちの別の１本に向かって弾性的に押圧されることにより、モータの連結面が駆動レールを押圧するように構成されていてもよい。変速装置は、少なくとも１本のガイドレールを含み、それに沿って、キャリアプラットフォームが摺動または回動自在に構成されていてもよい。ガイドレールは、プラットフォームの方向を安定化させるとともに、プラットフォームの動きと位置決めを正確に制御する働きを有する。少なくとも１つのモータは、プラットフォームに取り付けられ、駆動レールに向かって押圧されて、プラットフォームを少なくとも１本の駆動レールおよび／またはガイドレールに位置合わせして揃える働きを有するトルクを生成するものでもよい。
【００１６】
本発明の実施形態では、少なくとも１つの圧電モータが同様にズームプラットフォームに取り付けられているため、モータの連結面が、前記少なくとも１本の駆動レールのうちの１本の駆動レールを弾性的に押圧する。モータは、ズームプラットフォーム、ひいてはそのズームレンズを駆動レールに沿ってよじ登り、移動するように制御可能である。
【００１７】
ＡＦおよびズームプラットフォームに取り付けた圧電モータは、ＡＦおよびズームプラットフォームをカメラモジュールの光軸に沿って移動して、ＡＦおよび／またはズームプラットフォーム、ひいてはそれに付随するレンズを、光軸に沿って望遠または広角位置に選択的に位置決めするように制御することができる。
【００１８】
本発明の実施形態では、シニー駆動装置のＡＦプラットフォームのみに、ＡＦプラットフォームとそのＡＦレンズをカメラモジュールの光軸に沿って移動させる少なくとも１つの圧電モータが設けられている。ズームプラットフォームは、ＡＦプラットフォームの動作によってズームプラットフォームがそれぞれ動く、もしくは動かないようにするために、ズームプラットフォーム対して選択的に連結される、または切り離されるＡＦプラットフォームの動作によって移動し、位置決めされるものでもよい。
【００１９】
ズームプラットフォームは、カメラモジュールの光軸に沿った望遠位置または広角位置に軸に沿って選択的に「ドッキング」することにより場面の望遠または広角画像を提供可能としてもよい。上記のタレット駆動装置の場合のようにズームレンズのドッキングが少なくとも１つの可撓性ラッチと対応する少なくとも１つのキャッチによって任意に実現される。ズームプラットフォームの広角または望遠位置のいずれかにおいて、ＡＦプラットフォームは、その少なくとも１つの圧電モータを操作することによってカメラモジュールの光軸に沿って位置決し、画像の焦点をモジュールの感光面上に適当に合わせることが出来る。
【００２０】
さまざまな圧電モータを制御することによって、正確に制御された量の運動エネルギーを機械的装置に提供することができるとともに、本発明の実施形態によるカメラモジュールに含まれる搬送装置での使用に適している。例えば、ズメリス氏他に付与された米国特許第５，６１６，９８０および「多層圧電モータ」と題したＰＣＴ公報ＷＯ  ００／７４１５３において、本発明の実施に適した圧電モータについて述べている。
【００２１】
参照した特許およびＰＣＴ公報に述べられている圧電モータは、大きい平行な表面と、短い長短のエッジ面を有する、比較的薄い長方形の圧電振動子を含む。振動子の短いエッジの表面領域もしくは振動子の短いエッジ上の「摩擦片」の表面は、可動体の接触面に押圧されるモータの連結面として機能するものでもよい。振動子の表面上もしくは、ＷＯ  ００／７４１５３に説明する圧電モータの場合には、振動子の層の表面上の電極が通電されてから、動体の接触面を介してその可動体へ運動エネルギーを伝達するモータの摩擦片で振動を励起する。「圧電モータとモータ駆動構成」と題するＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ００／００６９８は、さまざまな圧電モータおよびそれらモータを連結して可動体に連結する方法について説明している。また、「高解像度圧電モータ」と題したＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ０３／００６１３では、物体を比較的高精度で位置決めする圧電モータと圧電モータを操作する方法について説明している。上記の参考文献の開示内容すべてをここに引用している。
【００２２】
従って、本発明の実施形態により、光軸を有し、ねじ山が形成され、カメラモジュールによって結像しようとする場面から前記モジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを備えた少なくとも１つのプラットフォームと、前記少なくとも一つのプラットフォームのそれぞれの前記プラットフォームに対して光軸に平行な軸を有し、前記プラットフォーム内の前記ねじ山と係合するねじ山が形成された異なる駆動軸と、接触面が回転すると前記駆動軸が回転するように前記各駆動軸に連結された接触面と、前記接触面、ひいては前記軸を回転させて、その前記ねじ山が前記光軸に沿って前記軸の前記ねじ山と係合する前記プラットフォームを移動し、位置決めするように制御可能な圧電モータとを備えたカメラモジュールを提供する。
【００２３】
カメラモジュールは、前記光軸に平行な少なくとも１本の線形ガイドであって、その前記ガイドに沿って、前記少なくとも１つのプラットフォームが略自由に移動し、その前記ねじ山が前記プラットフォームのそれに係合する前記駆動軸に対して前記プラットフォームが回転しないように防ぐ前記線形ガイドを有するように構成してもよい。
【００２４】
さらに、またはあるいは、前記接触面は、前記駆動軸に連結された、前記駆動軸の回転軸に平行な回転軸を有する駆動ホイールの表面であってもよい。
【００２５】
本発明の実施形態において、前記接触面を回転させる前記圧電モータは前記その接触面に押圧される連結面を有し、前記連結面の動きにより、前記接触面、ひいては前記駆動軸が回転する。
【００２６】
本発明の実施形態において、前記圧電モータは大きい平行な表面と、長短のエッジ面を有する長方形の圧電振動子を備える。前記モータの前記連結面は前記振動子のエッジ面上に位置する構成でもよい。また、前記エッジ面は短いエッジ面でもよい。
【００２７】
本発明の実施形態において、カメラモジュールは前記光軸に略平行なその前記長いエッジ面で前記圧電モータを保持するモータ取り付け台を備える。
【００２８】
本発明の実施形態において、カメラモジュールは、前記圧電モータを付勢してその前記連結面を前記接触面に対して押圧する弾性要素を備える。
【００２９】
さらに、またはあるいは、カメラモジュールは、前記モータ取り付け台を取り付けるためのカメラモジュールハウジングを備えていてもよい。前記カメラモジュールハウジングは、略立方体形状でもよい。さらに、またはあるいは、前記カメラモジュールハウジングは、それぞれの前記駆動軸に対して少なくとも１つの軸受けを備え、前記軸受けに前記駆動軸が取り付けられている。また、前記少なくとも１つの軸受けのうちの、駆動軸が取り付けられた１つの軸受けにはバネ加重がかかっていてもよい。
【００３０】
本発明の実施形態では、前記少なくとも１つのプラットフォームは、複数のプラットフォームを含む。前記複数のプラットフォームは、２つのプラットフォームを含んでいてもよい。
【００３１】
さらに、本発明の実施形態によると、光軸を有し、光軸を中心として回転可能であり、ねじ山を形成した内側表面と、前記光軸と一致する回転軸を有する駆動管と、前記駆動管の内側に取り付けられており、前記駆動管の前記ねじ山と係合するねじ山を有し、カメラモジュールに前記モジュールが結像しようとする場面から到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを備えた前記第１のプラットフォームと、第１のプラットフォームが摺動自在であるとともに、前記駆動管が回転するときに前記プラットフォームが回転するのを防ぐ、少なくとも１本のガイドレールと、前記駆動管を回転させて前記第１のプラットフォームを前記光軸に沿って移動および位置決めさせるように制御可能な少なくとも１つの圧電モータとを備えたカメラモジュールを提供する。
【００３２】
前記圧電モータは前記管の接触面に押圧される連結面を備え、前記モータはその前記連結面において前記管を回転させる動きを生成するのを制御されるように構成してもよい。また、前記駆動管は、前記駆動管の前記軸と同心である環状カラーを備え、前記接触面は前記カラーの表面であるように構成してもよい。
【００３３】
本発明の実施の形態では、前記圧電モータは、大きい平行な表面と、長短のエッジ面を有する長方形の圧電振動子を備える。前記モータの前記連結面は、前記振動子のエッジ面上に位置してもよい。また、エッジ面は短いエッジ面でもよい。
【００３４】
本発明の実施形態では、カメラモジュールは、前記光軸に略平行なその前記長いエッジで前記圧電モータを保持するモータ取り付け台を備える。また、カメラモジュールは、前記モータ取り付け台を取り付けるためのカメラモジュールハウジングを備えていてもよい。
【００３５】
本発明の実施形態では、前記カメラモジュールは、前記圧電モータを付勢してその前記連結面を前記接触面に押圧する弾性要素を備える。
【００３６】
本発明の実施形態では、カメラモジュールは、前記駆動管の内部に取り付けられ、前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを有する第２のプラットフォームを備える。また、前記第２のプラットフォームは、前記駆動管の前記ねじ山と係合するねじ山を備えていなくてもよい。さらに、またはあるいは、前記第２のプラットフォームは、前記少なくとも１本のガイドレールに沿って自由に摺動するように構成してもよい。
【００３７】
本発明の実施形態では、前記第２のプラットフォームは、前記第１のプラットフォームに連結されているので第１と第２の位置の間で前記第１のプラットフォームに対して前記光軸に沿って摺動可能である。また、前記第１の位置において、前記第１と第２のプラットフォームは、略接触してもよい。
【００３８】
本発明の実施形態では、カメラモジュールは前記第２のプラットフォームを少なくとも所定の一箇所に、前記光軸に沿って固定するように操作可能な少なくとも１つのラッチと、それに適合するキャッチを備える。また、前記キャッチは、前記第２のプラットフォームに形成した溝を含むもので構成されていてもよい。また、前記ラッチは、前記光軸に平行な方向に沿って延在するものでもよい。
【００３９】
さらに、本発明の実施形態によると、光軸を有し、光軸と平行な少なくとも１本の駆動レールと、カメラモジュールに前記モジュールが結像しようとする場面から到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズと前記少なくとも１本の駆動レールと接触する連結面を有する少なくとも１つの圧電モータを備えた少なくとも１つの第１のプラットフォームとを備え、前記少なくとも１つの圧電モータは前記駆動レールに力をかける前記連結面において振動を励起して前記第１のプラットフォームを前記光軸に沿って移動させ、位置決めするように制御可能であることを特徴とするカメラモジュールを提供する。
【００４０】
前記少なくとも１本の駆動レールは複数の平行な駆動レールを有していてもよい。また、少なくとも１つの圧電モータは、前記各駆動レールに対して異なる圧電モータを有し、前記モータは前記駆動レールに接触するモータ連結面を有するように構成してもよい。
【００４１】
本発明の実施形態では、前記プラットフォームは、前記モータを保持するとともに前記プラットフォームの本体中央部に接続された前記少なくとも１つの圧電モータのうち、前記それぞれの圧電モータに対して１本のアームを有している。前記アームは、前記アームが前記本体から離れる方向に弾性的に屈曲するように比較的細い首部によって前記プラットフォームの前記本体に接続されていてもよい。さらに、またはあるいは、前記アームは前記プラットフォームに設けられた溝穴によって形成される前記プラットフォームの一体化された一部であってもよい。
【００４２】
本発明の実施形態では、カメラモジュールは、前記連結面を前記少なくとも１本の駆動レールのうちの１本の駆動レールに接触するように押圧する弾性体を備える。前記弾性体は、前記プラットフォームの前記本体から離れる方向に前記アームを付勢するように作用するものでもよい。
【００４３】
本発明の実施形態では、カメラモジュールは、前記駆動レールに平行な少なくとも１本のガイドレールであって、それに沿って前記プラットフォームが略自由に移動するとともに前記プラットフォームが前記駆動レールに対して回転しないように防ぐ前記ガイドレールを備える。また、前記各モータの前記連結面と、それが押圧される前記駆動レールの間で前記弾性体が生成する力は、前記プラットフォームを前記少なくとも１本のガイドレールに付勢するトルクを生成するように構成してもよい。
【００４４】
本発明の実施形態では、前記プラットフォームは、前記少なくとも１本のガイドレールに沿って回動する構成部品を有する少なくとも１つの軸受けを備える。
【００４５】
また、前記回動部材および前記ガイドレールは、前記ガイドレールと前記回動部材が前記ガイドレールに対して横方向にずれないように実質的に防ぐため、対応補完面を有するように構成してもよい。また、補完面の一方が凸面で、他方が凹面としてもよい。
【００４６】
本発明の実施形態では、前記回動部材がホイールを含む。また、前記ホイールは、前記ガイドレールの前記補完面の形状に適合する溝を形成したものでもよい。
【００４７】
本発明の実施形態では、前記少なくとも１本のガイドレールは、複数の平行なガイドレールを含む。
【００４８】
本発明の実施形態では、前記少なくとも１つの第１のプラットフォームは、２つの第１のプラットフォームを含む。
【００４９】
本発明の実施の形態では、カメラモジュールは、前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを有する第２のプラットフォームを含む。また、前記第２のプラットフォームは、前記少なくとも１つの第１のプラットフォームのうちの第１のプラットフォームに連結して、前記光軸に沿って第１と第２の位置の間を前記第１のプラットフォームに対して摺動できるように構成してもよい。また、前記第１の位置において前記第１と第２のプラットフォームが略接触するように構成してもよい。
【００５０】
本発明の実施の形態では、カメラモジュールは、前記第２のプラットフォームを少なくとも所定の一箇所に、前記光軸に沿って固定するように操作可能な少なくとも１つのラッチと、それに適合するキャッチを備える。また、前記キャッチは、前記第２のプラットフォームに形成した溝を含むもので構成されていてもよい。また、前記ラッチは、前記光軸に平行な方向に沿って延在するものでもよい。
【００５１】
本発明の実施の形態では、カメラモジュールは、前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光して、前記受光した光を、前記少なくとも１つのプラットフォーム内の前記少なくとも１枚のレンズに向けて透過する集束レンズを含む。
【００５２】
本発明の実施の形態では、カメラモジュールは、前記カメラが結像した前記場面からの光を検知する感光面を有する。
【００５３】
本発明の実施形態によると、前記特許請求の範囲のいずれかに記載のカメラモジュールを備えた可搬端末を提供する。可搬端末は、信号を送信および／または受信する通信モジュールを含んでいてもよい。さらに、またはあるいは、可搬端末は、表示画面を備える。
【００５４】
本発明の実施形態では、可搬端末は、前記端末の構成部品を収容するためのハウジングを備える。前記ハウジングの寸法は、前記カメラモジュールの寸法に略等しくてもよい。また、前記ハウジングの前記寸法は、前記ハウジングの厚みであってもよい。さらに、またはあるいは、前記カメラモジュールの前記寸法は、その前記光軸に平行な前記カメラモジュールの最大寸法である。
【００５５】
本発明の実施形態では、前記可搬端末は、携帯電話を含む。
【００５６】
本発明の実施形態では、前記可搬端末は、バーコードリーダを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
本発明の実施形態の限定されない例を図面を参照しながら説明する。下記に示す図面においては、２つ以上の図面に示される同じ構造体、要素、部分は、それらが示される図面すべてにおいて、同じ参照番号を付してある。図示の構成要素の寸法や特性は、解り易いように便宜上選択したものであり、必ずしも実際の縮尺を表すものではない。
【００５８】
図１Ａおよび１Ｂは、本発明の実施形態による、カメラモジュール２０の構成要素を示す異なる方向から見た概略斜視図である。
【００５９】
カメラモジュール２０は、カメラモジュール内でＡＦおよびズームプラットフォームにそれぞれ取り付けられたＡＦおよびズームレンズまたはレンズ系（図１Ａおよび１Ｂには図示せず）を位置決めするためのＡＦおよびズームプラットフォーム３１および４１を備えたウォーム駆動装置３０を含んでいてもよい。集束レンズ２１は、集束レンズフレーム２２に取り付けられ、カメラモジュール２０の点線２３で示す光軸と一致する光軸を有していてもよい。集束レンズ２１はカメラモジュール２０が結像する場面から光を受光し、集束した光をＡＦおよびズームプラットフォーム３１および４１に取り付けたズームおよびＡＦレンズに向けて透過する。ウォーム駆動装置３０は、ＡＦおよびズームレンズプラットフォーム３１および４１を位置決めすることにより、そのそれぞれのＡＦおよびズームレンズは、受光した光を、ピクセル２５を有するＣＣＤまたはＣＭＯＳ感光面２４（図１Ｂ）上に、場面の広角または望遠画像として選択的に集束させる。感光面２４は、例えば、場面の画像を提供するためにピクセル２５によって生成された信号を処理するための回路要素（図示せず）の構成を有する「配線」基板２６上に取り付けても、もしくは形成してもよい。
【００６０】
ウォーム駆動装置３０は、それぞれ、ねじ山３３および４３と少なくとも１本のガイドレールを形成した第１と第２のウォーム駆動軸３２および４２を、すべてカメラモジュール２０の光軸と平行に備えていてもよい。図１Ａおよび１Ｂに示すように、前記少なくとも１本のガイドレールは、２本のガイドレール５１および５２を含んでいてもよい。また、それぞれのウォーム駆動軸３２および４２は弾性要素によって、例えば、コイルばね５４によって表した弾性要素によってばね負荷をかけられた第１の軸受け５３と、カメラのハウジングに取り付けられた第２の軸受け（図示せず）によって保持してもよい。第２の軸受けは、ハウジングに略堅固に取り付けられる。要素５４は、第１の軸受け５３を第２の軸受けに向かって弾性的に付勢するので、ウォーム駆動軸３２および４２は第２の軸受け内に安定して着座し、駆動軸の位置での軸受けに対する遊びを防ぐ、または、実質的に低減する。よって、ウォーム駆動軸、ひいてはねじ山３３または４３は、光軸２３の長さに沿って比較的正確に位置決めされる。また、ウォーム駆動軸３２および４２は、図１Ｃに示し、後に説明するように、カメラモジュール２０のハウジング７０に取り付けられる。
【００６１】
ウォーム駆動軸３２および４２は、それぞれ、駆動ホイール、ひいては駆動軸３２および４２を回転させるために操作可能な圧電モータ３５および４５に連結された駆動ホイール３４および４４にそれぞれ取り付けられていてもよい。また、それぞれの圧電モータ３５および４５はその狭いエッジ上に摩擦片６２が取り付けまたは形成された、上記米国特許第５，６１６，９８０号およびＰＣＴ公報ＷＯ  ００／７４１５３に説明した圧電モータに類似した長方形の圧電振動子６１を備える。従来の技術で周知の他の適した圧電モータを本発明の実施に使用しても、図示のモータに代えてもよい。それぞれのモータ３５および４５は、モータを保持するとともに、モータをそれに付随する駆動ホイール３４または４４に向かって弾性的に付勢する、適したモータ取り付け台に取り付けることにより、モータの摩擦片６２が弾性的に駆動ホイールに向かって押圧される。本発明の実施形態によるモータ取り付け台の概略は図１Ｃに示すと共に後に説明する。
【００６２】
ＡＦプラットフォーム３１は、ウォーム駆動軸３２のねじ山３３に係合するねじ山を有し、例えば、少なくとも１本のガイドレール５１および５２に連結されるように形成されているため、前記少なくとも１本のガイドレールに沿って摺動自在である。よって、ウォーム駆動軸３２の回転により、ＡＦプラットフォーム３１は光軸２３に沿って移動する。ウォーム駆動軸３２は、圧電モータ３５を励起して摩擦片６２に適切な振動を起し、それによって駆動ホイール３４にトルクをかけることにより、選択的に時計回りもしくは反時計回りに回転し、ＡＦプラットフォーム３１を集束レンズ２１に近づくもしくは離れる方向に移動するように制御される。ウォーム駆動軸３２の時計回りおよび反時計回りの回転は、駆動軸の軸に沿った、適した方向に対して決定する。以後、集束レンズ２１に近づく、もしくは離れる方向は、それぞれ、上下と称する。圧電モータ３５の操作の詳細については、図１Ｄを参照しながら後に説明する。
【００６３】
ＡＦプラットフォーム３１をウォーム駆動軸３２に連結するため、ＡＦプラットフォームは、ウォーム駆動軸３２を通すための、ウォーム駆動軸のねじ山３３と係合するねじ山付き穴を形成した連結突起３６を備えていてもよい。また、ＡＦプラットフォームは、それぞれのガイドレール５１および５２と連結されてもよい。また、第１と第２のガイドレール５１および５２と連結するために、ＡＦプラットフォーム３１は、第１のガイドレール５１を通すための穴を形成した第１のガイド突起３７と、第２のガイドレール５２を「包囲」する２本のアーム３９を有する分岐ガイド突起３８（図１Ｂ）を有していてもよい。
【００６４】
ズームプラットフォーム４１は、ＡＦプラットフォーム３１がウォーム駆動軸３２とガイドレール５１および５２に連結されるのと同様の方法で、ウォーム駆動軸４２およびガイドレール５１および５２に連結されていてもよい。また、ズームプラットフォーム４１は、ウォーム駆動軸４２を通すための、ウォーム駆動軸のねじ山４３と係合するねじ山を有するねじ山付き穴を形成した連結突起４６を有していてもよい。また、第１および第２のガイドレール５１および５２と連結するため、ズームプラットフォーム４１は、第１のガイドレール５１を通すための穴を形成した第１のガイド突起４７と、第２のガイドレール５２を包囲する２本のアーム４９を有する二又のガイド突起４８(図１B)を有していてもよい。
【００６５】
モータ４５を制御して、駆動ホイール４４、ひいては駆動軸４２を選択的に駆動軸の軸に沿った、適した方向に対し時計回りまたは反時計回りに回転させることにより、ズームプラットフォーム４１は、光軸２３に沿って選択的に上下に移動する。
【００６６】
図１Ｃは、カメラモジュール２０が集束レンズ２１とウォーム駆動装置３０とともにカメラモジュールハウジング７０の内部に取り付けた状態を示す概略部分断面図である。ハウジング７０は、本発明の実施形態により、カメラモジュール２０の詳細と、特に圧電モータ３５および４５を、そのそれぞれの駆動ホイール３４および４４に適切に連結されるように支持するモータ取り付け台の詳細を解りやすく示すために部分的に切り取ってある。図１Ｃの斜視図には、圧電モータ３５とそのモータ取り付け台８０を示す。図示はしていないが、圧電モータ４５は、圧電モータ３５をハウジング７０に取り付ける方法と同様に取り付けてもよい。また、カメラハウジング７０は実質的に立方体形状としてもよい。
【００６７】
モータ取り付け台８０は、ベースブロック８４に取り付けられた２本の可撓性伸筋アーム８２によって連結される保持フレーム８１を有していてもよい。ベースブロック８４は従来の技術で周知の各種方法のいずれかを使用して、接着および／またはハウジング７０の凹部に圧入するなどの方法でハウジング７０に固定する。伸筋アーム８２は、アームに圧電モータ３５の長さに平行な方向に可撓性を有するが、モータの面に対して垂直な方向には十分に幅を有するためにその方向には比較的剛性を有する比較的薄い領域８８が形成されている。弾性要素、例えば、コイルばね９０が、保持フレーム８１を駆動ホイール３４に向かって付勢するため、圧電モータ３５の摩擦片６２が駆動ホイールを弾性的に押圧する。また、可撓性要素９０はハウジング７０の支持スタブ９１に取り付けられ、保持フレーム８１の上部で凹部９２の中に延在させてもよい。
【００６８】
差込図８５は、保持フレーム８０がどのように圧電モータ３５を支持するかについての詳しい内部と、図１Ｄに基づいて下記に説明するモータの振動子６１上に形成された電極１０１−１０４の任意の構成の詳細を概略で示す図である。保持フレーム８１は、圧電モータ３５の振動子６１を、例えば弾性要素のそれぞれ反対側に位置する２つの支持片８７に押圧するフレームの内部に位置する２つの弾性要素８６を備える。支持片８７および弾性要素８６は、通電電極１０１−１０４によって励起されて摩擦片６２に振動を生成する振動子の共振振動の節で振動子６１に接触するように構成してもよい。
【００６９】
カメラモジュール２０は、それぞれのウォーム駆動軸３２および４２（図１Ａおよび１Ｂ）の回転を監視する監視装置を備えていてもよい。ウォーム駆動軸の回転角を監視するための回転モニタ装置には、従来の技術で周知のいかなる位置監視センサおよび装置を使用してもよい。監視装置は、それぞれの駆動ホイール３４および４４（図１Ｃでは、駆動ホイール３４上にのみ示す）の周囲に標準マーク９４と、マークの動きを検知してそれに対応する信号を生成するハウジング７０に取り付けた光センサ９６を含んでいてもよい。信号は、その信号を使用して圧電モータ３５および４５を制御して、駆動軸３２および４２に所望の回転、ひいてはＡＦおよびズームプラットフォーム３１および４１を所望の位置への位置決めを可能とする、適した制御装置（図示せず）に伝達されるように構成してもよい。
【００７０】
図１Ｄは圧電モータ３５がどのようにして駆動ホイール３４、ひいてはウォーム駆動軸３２を回転させてＡＦプラットフォーム３１を移動させるために作動するかを概略で示した図である。
【００７１】
圧電モータ３５は、圧電振動子６１の第１の大きい表面上に形成された４つの四分円の電極１０１〜１０４と、振動子の第２の大きい表面上の単一の大きい電極（図示せず）を備えていてもよい。対角線上の電極が電気的に接続されていてもよい。
【００７２】
本発明の実施形態では、モータ３５を制御して駆動ホイール３４とウォーム駆動軸３２を時計回りに回転させるため、対角線上の電極１０１および１０３を振動子の共振周波数の第１のＡＣ電圧で、大きい電極に比例して通電してもよい。対角線上の電極１０２および１０４は、第１の電圧とは１８０°の位相外れの第２のＡＣ電圧で通電してもよい。電極に通電することにより、振動子６１は、振動子の面内で、振動子の長い寸法に平行な長手方向の振動と、振動子の短い寸法に平行な横方向の「曲げ振動」とで振動する。振動は、「時計回りの」楕円１０６によって概略的に表される「起動」を有する摩擦片６２に（読者の視点から見て）時計回りの楕円形振動を生成する。楕円１０６の下部に沿って、楕円形振動１０６の毎サイクルの一部のため、摩擦片６２は駆動ホイール３４に接触し、（駆動軸３２の上部からみて）時計回りに駆動ホイールを回す太矢印１０７によって示される力を適用する。楕円サイクル１０６の残りに関しては、摩擦片は、駆動ホイールに接触しない。対角線上の電極対１０１と１０３および１０２と１０４にかかるＡＣ電圧の極性を逆にすることによって、楕円形振動は逆方向となり、反時計回りの楕円１０８によって概略的に表される反時計回りの振動となる。反時計回りの振動は、太矢印１０７とは逆の方向である太矢印１０９で示す力を駆動ホイール３４に加え、それにより、駆動ホイールは反時計回りの方向に回転する。
【００７３】
従来の技術で周知の他の通電構成を本発明の実施の形態にしたがって使用し、圧電モータ３５を作動し、ウォーム駆動軸３２を回転させてもよい。例えば、圧電モータ３５を非対称パルスモードで操作して駆動軸３２を回転させてもよい。このモードでは、圧電振動子６１上の電極が、非対称のパルスで通電され、それによって、圧電振動子がその面内で屈曲し、摩擦片を比較的迅速に、または比較的ゆっくり一側に変位させ、その後、摩擦片を逆方向に比較的ゆっくり、または比較的迅速に戻す。比較的迅速な変位の間、摩擦片６２と駆動ホイール３４との間の摩擦は比較的大きく、駆動ホイールは摩擦片とともに移動して回転する。摩擦片６２が比較的迅速に動作している間は、片と駆動ホイールの間の摩擦は比較的低いので、摩擦片は、それが押圧された駆動ホイール３４の表面上を摺動し、駆動ホイールは、実質的には摩擦片とともに移動せず、また実質的には回転しない。摩擦片６２の迅速および緩慢な動きの各サイクルでは、駆動ホイール３４は、摩擦片のゆっくりとした変位によって決定する方向に純回転をする。
【００７４】
例として、非対称パルスモードでの操作では、電極１０１および１０４は電気的に接続され、比較的短い上昇時間と比較的長い降下時間を有する同じ単極の非対称パルスで脈動するように構成してもよい。電極１０２および１０４は、電極１０１および１０４を通電するパルスの逆のパルスで電気的に接続および通電してもよい。電極にかかる非対称パルスにより、パルス上昇時間中、振動子６１は摩擦片６２を右（パルスの極性と圧電振動子６１の分極の間に適切な通信が確立しているとする）に比較的迅速に屈曲および変位させる。比較的長い降下時間中、圧電振動子６１はゆっくりと緩み、屈曲状態が戻り、また、摩擦片６２を、その元の位置に比較的ゆっくりと戻す。
【００７５】
圧電モータ３５および４５に類似した圧電モータを励起する方法が、上記米国特許第５，６１６，９８０号、ＰＣＴ公報ＷＯ  ００／７４１５３、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＩＬ００６９８およびＰＣＴ／ＩＬ０３／００６１３に述べてあり、本発明の実施に使用することができる。米国特許第５，６１６，９８０では、圧電モータ３５および４５に類似した圧電モータの電極を通電してモータを非対称パルスモードで操作するための多数の異なる通電構成について説明している。
【００７６】
図１Ｅおよび１Ｆは、圧電モータ３５および４５を制御してＡＦおよびズームプラットフォーム３１および４１を位置決めすることによりそのそれぞれのＡＦおよびズームレンズがそれぞれ広角および望遠構成になる、カメラモジュール２０に含まれるウォーム駆動装置３０の概略側面図である。これらの図面では、ＡＦおよびズームレンズは、ＡＦおよびズームプラットフォーム３１および４１に含まれ、点線の単一レンズ断面１１０および１１１によって概略的に示す。
【００７７】
図１Ｅに示す広角構成では、ＡＦおよびズームレンズ１１０および１１１は、集束レンズ２１からは比較的離れた位置に位置している。両方向矢印１１２は、図１Ｅに示されるズームレンズ１１１の位置に関して、圧電モータ３５がＡＦレンズを動かして、カメラモジュール２０によって結像しようとする場面の焦点を合わせる際のＡＦレンズ１１０の位置的範囲を概略的に示している。図１Ｆに示す望遠構成では、ＡＦおよびズームレンズ１１０および１１１は、集束レンズ２１に比較的近い位置に位置している。両方向矢印１１３は、図１Ｆに示すズームレンズ１１１の位置に関して、圧電モータ３５がＡＦレンズを動かして、カメラモジュール２０によって結像しようとする場面の焦点を合わせる際のＡＦレンズ１１０の位置的範囲を概略的に示している。
【００７８】
図１Ｇは、信号を送信および／または受信するための通信モジュールを備えた可搬端末の概略平面図である。可搬端末は、本発明の実施形態によるカメラモジュール２０のようなカメラモジュールを備えた携帯電話１１５を含むものでもよい。携帯電話１１５は、キーボード１１７を含むユーザインターフェースを有する第１のパネル１１６と、表示画面１１９を含む第２のパネル１１８とを有するものでもよい。パネル１１８はヒンジ１１４によって第１のパネル１１６にヒンジ接続されているため、第１のパネルに対して開閉可能であり、パネルは、従来の技術で周知のさまざまな方法および装置のいずれかを使用して電気的に連結され、相互に信号通信が可能となっている。カメラモジュール２０は、パネル１１８に取り付けられていてもよく、そのカメラハウジング７０（図１Ｃ）は、一点鎖線で概略的に示している。カメラモジュール２０の集束レンズ２１は、第２のパネル１１８の穴から見ることができ、集束レンズは、その穴を通じてカメラモジュール２０で結像する場面からの光を集束する。パネル１１６または１１８のいずれか一方上の任意に設けられたボタンおよび／またはキーボード１１７上の専用ボタンおよび／またはキーの操作に呼応して場面を結像するようカメラモジュール２０を制御する。結像した場面は表示画面１１９上に表示してもよい。
【００７９】
図２Ａは、本発明の実施形態による、タレット駆動装置１２２を備えたカメラモジュール１２０の概略分解図である。図２Ｂは、部分的に組み立てたカメラモジュール１２０を示す概略図である。説明の便宜上、ハウジング２０２に取り付けた図２Ａに示す集束レンズ２１は、図２Ｂでは示していない。
【００８０】
タレット駆動装置１２２は、基台１３０、駆動管１４０、カメラモジュール１２０のＡＦおよびズームレンズが、それぞれ、取り付けられているＡＦプラットフォーム１６０、およびズームプラットフォーム１８０、およびガイドレール２００を備える。また、カメラモジュール１２０は、その一部がタレット駆動装置の構成要素として機能するハウジング２０２と、カメラモジュール１２０の光軸２３と一致する光軸を有する集束レンズ２１を備える。
【００８１】
基台１３０は、円形の井筒部１３１と、井筒部と同心の環状凹部１３２と、例えば２つのホイール１３４で示す従来技術で周知の適した構成を有する軸受けを備え、軸受けは、基台の内部もしくは基台に対して、環状凹部の表面の内部に突出もしくは表面上に載置されるように取り付けるように構成することができる。ＣＣＤまたはＣＭＯＳのような感光面２４は、井筒部１３１の底で、例えば感光面用の配線基板を備える、適した基板上に位置させてもよい。
【００８２】
駆動管１４０は、駆動カラー１４１を備え、その内側表面上にねじ山１４２が形成してある。駆動管は、駆動カラー１４１がホイール１３４上に接触して載置されるように井筒部１３１内に着座できる形状である。例えば圧電モータ３５および４５に類似しており、圧電振動子６１および摩擦片６２を備えた少なくとも１つの圧電モータ６０は、駆動カラー１４１に連結され、制御により駆動カラーに力を加えて、駆動カラーをカメラモジュールの光軸２３を中心として時計回りまたは反時計回りに選択的に回転させることができる。
【００８３】
前記少なくとも１つの圧電モータ６０のそれぞれを駆動カラー１４１に連結するためには、コイルばね１４３として表示されている弾性要素によりモータをカラーに向けて付勢させることにより、モータの摩擦片が駆動カラーを押圧するようにする。弾性要素１４３は、コイルばねとして示しているが、弾性部材は、板ばねのような従来技術で周知の適当な弾性要素または、ゴムのような適当な形状の弾性材の塊でもよい。例えば、図２Ａでは、前記少なくとも一つの圧電モータ６０は二つの圧電モータを含んでいる。それぞれのモータ６０は、駆動カラーの、別のホイール１３４が接触する箇所と反対側の位置において、駆動カラー１４１と接触するように押圧されるように構成してもよい。
【００８４】
ＡＦプラットフォーム１６０は、その外側表面上に、駆動管１４０に形成されたねじ山１４２に適合するねじ山１６２と、ガイドレール２００を受容するための、図２Ａには、1個のみ示すが、複数のガイドレール穴１６３を形成した、任意の筒状部１６１を有している。ＡＦプラットフォーム１６０は、ＡＦプラットフォームをズームレンズプラットフォーム１８０に連結するための複数の連結アーム１７０を有しており、そのそれぞれがズームプラットフォームに向けて「上向き」に延在し、光軸２３に面する短い「歯」１７１が先端に形成されている。
【００８５】
それぞれの連結アーム１７０に対して、ズームプラットフォーム１８０は、その外側表面上に、連結アームの歯１７１と適合する段差１８２が形成された領域１８１を有していてもよい。ズームプラットフォーム１８０は、連結アーム１７０の間に挿入され、連結アーム１７０の歯１７１が段差１８２にカチッと嵌り、ズームプラットフォームをＡＦプラットフォームに連結するが、ズームプラットフォームは、連結アームに沿って摺動可能となるよう構成してもよい。ズームプラットフォーム１８０はＡＦプラットフォーム１６０に対して、両プラットフォームが接触する位置から、最も離れる位置まで摺動可能とし、その距離において歯１７１が段差１８２に引っ掛かってプラットフォームがそれ以上離れない様に構成してもよい。
【００８６】
図２Ｃは、部分的に組み立てたカメラモジュール１２０の２本の連結アーム１７０とステップ１８２との関係を示す概略断面図であり、ズームプラットフォーム１８０が歯１７１が段差１８２に引っ掛からない距離だけＡＦプラットフォーム１６０から光軸２３に沿って変位した様子を示す。同じく図２Ｃには、ＡＦレンズ１１０とズームレンズ１１１がそれぞれＡＦおよびズームプラットフォーム１６０および１８０にそれぞれ取り付けられている様子を概略的に示している。
【００８７】
図２Ａに示すように、ズームプラットフォーム１８０も、上下の溝１８５および１８６をそれぞれ有する少なくとも１つの表面領域１８４と、ガイドレール２００を受容するための、図２Ａ中、１個のみ示すが、複数のガイドレール穴１８７）を備えている。図に示すように、前記少なくとも１つの表面領域１８４は２つの対称的に位置する表面領域１８４を含んでいてもよい。
【００８８】
ズームプラットフォーム１８０の各表面領域１８４において、ハウジング２０２は、表面領域上の溝１８５および１８６に適合して組み合うように形成されたラッチ用のキャッチとして機能するラッチ歯２０７を有する弾性ラッチ２０６を備える。ラッチ２０６および上側溝１８５は、協働してズームプラットフォーム１８０を広角位置にドッキングさせ、ラッチ２０６と底溝１８６は、ズームプラットフォームを望遠位置にドッキングさせる。ラッチ歯２０７が、上側溝１８５に着座すると、ズームプラットフォーム、ひいては、それに取り付けられたズームレンズ１１１が光軸２３に沿った広角位置に固着される。ラッチ歯２０７が底溝１８６の中に着座しているときは、ズームプラットフォーム、ひいてはズームレンズ１１１は光軸２３に沿った望遠位置に固着される。また、ズームプラットフォーム１８０がいずれかの位置にドッキングしている場合、ＡＦプラットフォーム１６０はプラットフォーム１８０に対して、２つのプラットフォームが接触する位置から歯１７１が段差１８２に引っ掛かるまでの距離だけ移動して焦点位置を調整することができる（プラットフォーム１８０に対するプラットフォーム１６０の移動の範囲についてはすでに述べたとおりである）。
【００８９】
図２Ｄは、部分的に組み立てたカメラモジュール１２０の概略断面図であり、ラッチ歯２０７が上側溝１８５の中に着座しており、ズームプラットフォーム１８０、ひいてはズームレンズ１１１が光軸２３に沿って広角位置に固着される様子を示す。図２Ｅは、部分的に組み立てたカメラモジュール１２０が着座しラッチ歯２０７が底溝１８６およびズームプラットフォーム１８０に着座し、よって、ズームレンズが光軸に沿った望遠位置に固着された様子を示す状態の概略断面図である。
【００９０】
ハウジング２０２は、ガイドレール２００を受容するためにそれぞれにガイドレール穴２０４が形成された２本の突起部２０３と、モータをハウジングに取り付けてモータを弾性要素１４３で駆動カラー１４１に向けて付勢できるようにするため、それぞれの圧電モータ６０に対応する凹部２１０を有していてもよい。図２Ｂの斜視図では、モータ用凹部２１０は１つしか示していない。凹部２１０には、図１Ｃに示すモータ取り付け台８０のようなモータ取り付け台を取り付けてもよい。また、凹部２１０は、モータ６０を把持し、その位置をモータの面に対して垂直な方向に維持する保持フレーム２０９を備えていてもよい。また、凹部２１０は、モータ６０を支持するため、図１Ｃの差込図８５に示す支持片８７と弾性要素８６に類似した支持片および弾性要素の装置を備えていてもよい。モータ６０をカラー１４１に対して押圧する、図２Ａに示すコイルばね１４３で示した弾性要素は、凹部２１０の最上部に嵌合する板ばね２１５を備える。
【００９１】
カメラモジュール１２０は、ＡＦプラットフォーム１６０の連結アーム１７０間にズームプラットフォーム１８０を挿入し、プラットフォームをＡＦプラットフォーム上のねじ山１６２が駆動管内のねじ山１４２と係合するように駆動管１４０の内部にねじ込むことによって組み立ててもよい。駆動管１４０は、駆動カラー１４１がホイール１３４上に接触し載置するように井筒部１３１に挿入する。圧電モータ６０と、それに付随する、モータを駆動カラー１４１に押圧する弾性要素１４３をハウジング２０２の中の凹部２１０に取り付けて、ハウジングを基台１３０に結合する。ガイドレール２００を、ズームプラットフォーム１８０内のガイドレール穴１８７（図２Ａ）とＡＦプラットフォーム１６０内のガイドレール穴１６３を通して、ハウジング内のガイドレール穴２０４の中に挿入する。
【００９２】
ＡＦプラットフォーム１６０とそのＡＦレンズ１１０は、光軸２３に沿って選択的に上下に移動し、圧電モータ６０を制御して駆動カラー１４１、ひいては駆動管１４０を適当に時計回りまたは反時計回りに回転させることによって、光軸に沿って位置決めされる。ＡＦプラットフォーム１６０のねじ山１６２が駆動管のねじ山１４２と係合してガイドレール２００がＡＦプラットフォームの回転を阻止するため、駆動管の回転がＡＦプラットフォーム１６０を光軸２３に沿って移動させる。
【００９３】
本発明の実施形態によると、ズームプラットフォーム１８０は、ＡＦプラットフォーム１６０を移動させることによって望遠および広角位置の間を移動する。例えば、ズームプラットフォーム１８０が、ラッチ２０６がズームプラットフォームの底溝１８６に噛み合って図２Ｅに示す望遠位置にドッキングしたとする。ズームプラットフォーム１８０を広角位置に移動させるには、圧電モータ６０を制御して駆動管１４０を回転させ、ＡＦプラットフォームを、連結アーム１７０（図２Ｃ）の歯１７１が段差１８２と噛み合うまで下方向に移動させる。その後、ＡＦプラットフォーム１６０を連続的に下方向へ移動することにより、ラッチ歯２０７を底溝１８６から切り離し、ズームプラットフォーム１８０を、ラッチ歯が上側溝１８５に噛み合って、ズームプラットフォーム１８０とそのズームレンズ１１１を図２Ｄが示す広角位置にドッキングするまで下方向に引っ張る。ズームレンズ１８０をその広角位置にドッキングさせた後、ＡＦプラットフォーム１６０は、ズームプラットフォーム１８０をその広角位置から切り離さずに、両方向矢印２１１で概略的に示す距離だけ光軸２３に沿って上方向に移動させればよい。ＡＦプラットフォーム１６０は、両方向矢印２１１で示す距離に沿ったどの点に位置しても、広角構成のカメラモジュール１２０が結像しようとする場面の焦点を合わせることができる。
【００９４】
ズームプラットフォーム１８０をその望遠位置に戻すには、ＡＦプラットフォーム１６０を、ズームプラットフォーム１８０に接触し、その後、ラッチ２０６が底溝１８６と噛み合ってズームプラットフォームを望遠位置にドッキングさせるまでズームプラットフォームを押し上げる。ズームプラットフォーム１８０が望遠位置に位置した状態では、ズームプラットフォームをその望遠位置から切り離すことなく、両方向矢印２１２が示す距離だけＡＦプラットフォーム１６０を下方向に移動させることができる。ＡＦプラットフォーム１６０は、両方向矢印２１２が示す距離に沿ったどの点に位置しても望遠構成のカメラモジュール１２０が結像しようとする場面の焦点を合わせることが出来る（距離２１２の「最下部」において、連結アーム１７０の歯１７１は、段差１８２（図２Ｃ）と噛み合って、ＡＦプラットフォームがそれ以上動くと、ズームプラットフォームを望遠位置から切り離し、ズームプラットフォームを広角位置に向かって引っ張る）。
【００９５】
本発明の実施の形態によると、カメラモジュール１２０は、図１Ｇに示す、カメラモジュール２０が携帯電話の中に組み込まれるのと同様の方法で、携帯電話のような可搬通信装置の中に組み込まれる。
【００９６】
図３Ａおよび３Ｂは、本発明の実施形態によるシニー駆動装置２３０を備えたカメラモジュール２２０の斜視図である。カメラモジュール２２０の、説明と関係のある特性のみ、図に示す。
【００９７】
シニー駆動装置２３０は、ＡＦプラットフォーム２４０と、ズームプラットフォーム２８０と、例えば２本の駆動レール３０１と、２本のガイドレール３０２、上板３０３、および底板３０４を備える。駆動およびガイドレールは、シニー駆動装置２３０の部品の概略斜視図である図３Ｃに明確に示されている。カメラモジュール２２０の光軸２３と一致する光軸を有する集束レンズ２１は、上板３０３に取り付けてもよい。ＣＣＤまたはＣＭＯＳ感光面２４（図３Ｂ）は、感光面用の配線基板として機能するまたはそれを備えた底板３０４上に取り付けてもよい。
【００９８】
本発明の実施形態によると、ＡＦプラットフォーム２４０は、それぞれのガイドレール３０２に沿って載る少なくとも１個のガイドホイール２４１を備える。図３Ａおよび３Ｂに示すように、前記少なくとも１個のガイドホイールは、２個のガイドホイール２４１を含んでいてもよい。ＡＦプラットフォーム２４０の詳細を、ＡＦプラットフォーム２４０の平面図を概略で表す上記の図３Ｃおよび図３Ｄに示す。ＡＦプラットフォーム２４０には、２つの溝穴２４４が形成されており、そのそれぞれが比較的細い首部２４７によってプラットフォームの本体中央部に取り付けられたアーム２４５を形成していてもよい（アーム２４５および首部２４７は、図３Ｃおよび３Ｄに解りやすく示している）。圧電モータ６０はそれぞれのアーム２４５の凹部２４８に取り付けられている。
【００９９】
アーム２４５に付随する溝穴２４４および比較的細い首部２４７により、アームは、首部２４７の領域に位置する、ＡＦプラットフォーム２４０の面に略垂直な軸を中心として弾性的に屈曲可能となる。本発明の実施形態によると、弾性要素、例えばコイルばね２４６（図３Ｄ）は、各溝穴２４４に挿入され、溝穴２４４に付随するアーム２４５を弾性的に偏向させ、ＡＦプラットフォーム２４０の本体から離れる方向に曲げようとする。結果、アーム２４５は、それぞれの圧電モータ６０をそれに付随する駆動レール３０１に向かって付勢する弾性トルクを生成し、よってモータの摩擦片６２が弾性的に駆動レールに接触し、ガイドホイール２４１が弾性的にガイドレール３０２を押圧する。ガイドホイール２４１とガイドレール３０２は、ガイドホイールのレールに対する横方向の動きを最低限とし、駆動およびガイドレールに対して正確に位置合わせしたＡＦプラットフォーム２４０の位置を維持するように形成されている。これは、各ガイドホイール２４１に、例えば「Ｖ」字溝２４２（図３Ｄ）を形成し、その中に、それに付随するガイドレールを嵌め込むことによって実現することができる。
【０１００】
本発明の実施形態において、任意のアーム２４５を備えた弾性要素２４６を受容するため、アームには、図３Ｄでは点線で概略的に示したねじ山付き貫通穴３３０を形成し、プラットフォームの本体には点線で示した盲穴３３１を形成する。弾性要素２４６を、それが盲穴３３１に着座するまでねじ山付き穴３３０を通して挿入する。ねじ山付き穴３３０のそれに適合するねじ山を有する止めねじ３３３を穴の中にねじ込み、弾性要素２４６を定位置に係止する。止めねじ３３３をねじ山付き穴３３０にねじ込む深さを調整し、弾性要素２４６に所望の圧縮、ひいては、アーム２４５を備えた圧電モータ６０を押圧する所望の力を付随の駆動レール３０１に掛ける。
【０１０１】
本発明の実施形態では、それぞれのアーム２４５はプラットフォーム２４０の本体から離れて形成されている。また、アーム２４５には、弾性要素２４６を挿入してプラットフォーム２４０の本体の盲穴３３１に着座できる穴３３０ではなく、弾性要素が着座可能な穴、たとえば盲穴が形成されていてもよい。プラットフォーム２４０の本体は、弾性要素２４６が、本体とアームとの間の、弾性要素用に設けられた穴の中に位置した後に、アーム２４５に例えば永久的に取り付けてもよい。アームと本体は、その後、溶接され、永久的に結合される。
【０１０２】
本発明の実施形態では、プラットフォーム２４０が形成された材料と首部２４７の構造は、アーム２４５が屈曲して溝穴２４４を十分に開放し、アームとプラットフォームの本体との間に弾性要素２４６が挿入可能となるように構成されている。
【０１０３】
本発明の実施形態では、弾性要素は圧電モータ６０を受容する凹部２４８の中のモータの摩擦片６２の反対側の縁部に沿って位置し、アームを有する駆動レール３０１に向かって摩擦片を押圧する。また、弾性要素が凹部２４８の内部に位置する実施形態では、ＡＦプラットフォーム２４０は、溝穴２４４なしで形成され、アーム２４５を有していなくてもよい。アーム２４５の弾性的な屈曲は、モータ６０の摩擦片６２をそのそれぞれの駆動レールに向かって押圧するためには利用されない。図３Ｅは、ＡＦプラットフォーム２４０に類似ているが、溝穴２４４とアーム２４５が形成されていないＡＦプラットフォーム２６０の概略上面図である。プラットフォームに取り付けられたそれぞれの圧電モータ６０は、モータが取り付けられる凹部２４８内に位置する弾性要素２６１によってそのそれぞれの駆動レール３０１に押圧される。
【０１０４】
ＡＦプラットフォーム２４０は、選択的に上下に駆動およびガイドレール３０１および３０２を移動するように制御し、ひいては、圧電モータ６０の電極を通電して適当な、例えば、楕円形の振動を摩擦片６２内で励起することによってそのＡＦレンズ(図示せず)を、カメラモジュール２２０の光軸２３に沿って移動および位置決めする（上記のごとく、「上」および「下」は図３Ａおよび３Ｂにおいて集束レンズ２１に近づくまたは離れる方向を意味する）。振動により、モータ、ひいてはプラットフォームがそれぞれレールの上下方向に「よじ登ったり降りたり」する。また、駆動レール３０１は、耐磨耗材料が形成され、および／または、摩擦片６２によって接触する駆動レールに沿った領域が保護耐磨耗材料によって被覆されている。
【０１０５】
本発明の実施形態では、ＡＦプラットフォーム２４０は、ＡＦプラットフォームを光軸２３に沿って移動および位置決めするための、独自の圧電モータ６０を備える一方、本発明の別の実施形態では、図３Ａおよび３Ｂに概略的に示すように、ズームプラットフォーム２８０は、プラットフォームを移動させるための、例えば、独自の圧電モータを備えていない。その代わり、カメラモジュール１２０およびそのタレット駆動装置１２２(図２Ａ〜２Ｅ)の場合のように、シニー駆動装置２３０のズームプラットフォーム２８０は、例えばズームプラットフォームをＡＦプラットフォームに連結するための２本の連結アーム２５０を形成したＡＦプラットフォーム２４０の動作によって移動する。連結アーム２５０は、詳しくは図３Ｃに明確に示すが、タレット駆動装置１２２の連結アーム１７０が行う機能と同様の機能を果たし、それぞれに歯２５１が形成されている。連結アームの操作およびズームプラットフォーム２８０の動作について次に説明する。
【０１０６】
ズームプラットフォーム２８０は、ズームレンズ（図示せず）が取り付けられている筒状部２８１と、レンズ取り付け台を、ズームプラットフォームが駆動レールに沿って自由に上下に移動できるように例えば駆動レール３０１に連結する少なくとも２本のアーム２８２を備える。筒状部２８１には底縁２８３と、上側溝および底溝２８４および２８５が形成されている。上側溝および底溝２８４および２８５は、上板３０３から下方向に延在可能な図３Ａおよび３Ｂに示す弾性ラッチ２９０に対するキャッチとして機能する。弾性ラッチ２９０は、ラッチ歯２９１を備え、溝２８４および２８５はラッチ歯に適合する形状を有する。
【０１０７】
ラッチ２９０および上側溝２８４は協働してズームプラットフォーム２８０を広角位置にドッキングさせ、ラッチと底溝２８５は、協働してズームプラットフォームを望遠位置にドッキングさせる。図３Ａに示すように、ラッチ歯２９１が上側溝２８４に着座すると、ズームプラットフォーム２８０、ひいてはそれに取り付けられたズームレンズは光軸２３に沿った、集束レンズから比較的遠い広角位置に固着される。図３Ｂに示すようにラッチ歯２９１が底溝２８５内に着座すると、ズームプラットフォーム、ひいては、それに取り付けられたズームレンズは光軸２３に沿った望遠位置に固着される。
【０１０８】
ズームプラットフォーム２８０をその望遠位置（図３Ｂ）から広角位置（図３Ａ）に移動させるため、圧電モータ６０は、連結アーム２５０の歯２５１がズームプラットフォームの底縁２８３に引っ掛かるまでＡＦプラットフォームを降下させる。その後、ＡＦプラットフォーム２４０が連続的に下降すると、ラッチ歯２９１が底溝２８５から切り離され、ラッチが上側溝２８４に噛み合い、ズームプラットフォームとそのズームレンズが図３Ａに示す広角位置にドッキングするまでズームプラットフォーム２８０を下方向に引っ張る。ズームプラットフォーム２８０をその広角位置にドッキングした後、ＡＦプラットフォーム２４０は、光軸２３に沿って、ズームプラットフォーム２８０を切り離さずに両方向矢印２９３が示す距離だけ上方向に移動する。ＡＦプラットフォーム２４０は、両方向矢印２９３が示す距離に沿ったどの点に位置しても広角構成のカメラモジュール１２０が結像しようとする場面の焦点を合わせることができる。
【０１０９】
ズームプラットフォーム２８０を望遠位置（図３Ｂ）に戻すためには、ズームプラットフォーム２８０に接触し、その後、ラッチ２９０が底溝２８５に噛み合ってズームプラットフォームを望遠位置にドッキングさせるまでズームプラットフォームを押圧するまでＡＦプラットフォーム２４０を上方向に移動させる。ズームプラットフォーム２８０が望遠位置にある場合、ＡＦプラットフォーム２４０は、ズームプラットフォームを望遠位置から切り離さずに、両方向矢印２９４が示す距離だけ下方向に移動させることができる。ＡＦプラットフォーム２４０は、その距離２９４に沿ったどの点に位置しても、望遠構成のカメラモジュール１２０が結像しようとする場面の焦点を合わせることができる。
【０１１０】
ラッチ２９０は、もちろん、上板３０３に取り付けられていなければならない、またはそこから下方向に延在していなければならないというわけではない。本発明の機能に適した他の構成のラッチも使用可能であり、有利である。例えば、図３Ｆは、ドッキングラッチ３２４が取り付けられ、底板３０４から上方に向かって延在するシニー駆動装置２３０(図３Ａ)に類似したシニー駆動装置３２２を備える、本発明の実施形態による、カメラモジュール３２０を概略的に示した図である。
【０１１１】
図３Ｇは、本発明の実施形態による、カメラモジュール３４０のシニー駆動装置３４４に含まれるラッチ３５０の別の構成を概略的に示す図である。タレット駆動装置およびシニー駆動装置１２２および２３０では、ラッチは、装置の作動中は連結アーム１７０および２５０に接触しないが、ラッチ３５０は、シニー駆動装置３４４の作動中は連結アーム２５０に接触する。ラッチは、連結アームがラッチに接触して力を掛け、ラッチをそれらが着座している溝２８４または２８５から切り離すような形状を有する。
【０１１２】
図３Ｈは、図３Ｇに示す本発明の実施の形態によるラッチ３５０およびそれに対応する連結アーム２５０の構成を、ズームプラットフォーム２８０の底縁２８３および上側溝および底溝２８４および２８５に関連して詳細に示す概略図である。連結アーム２５０が取り付けられた図３Ｇに示すＡＦプラットフォーム２４０の一部を、参照番号２４０で図３Ｈに示す。
【０１１３】
ラッチ３５０は例えば、弾性を有するばね状の材料から形成され、溝２８４および２８５にカチッと嵌合し、引っ掛かるように構成された、以後「キャッチ」と称する領域３５２と、アーム３５１の横方向に延在する解除ハンドル３５３を形成したアーム３５１を有する。連結アーム２５０は、すでに説明したように、歯２５１を有し、さらに、それぞれ、縦（図３Ｇに示すカメラモジュール１２０の光軸２３に平行）板３６１の両側に第１と第２の傾斜パネルまたは面３６０および３６２を有する。傾斜および縦板３６０〜３６２はＡＦプラットフォーム２４０が移動している間は解除ハンドル３５３に噛み合ってズームプラットフォーム２８０を広角および望遠位置の相互間で移動してハンドルに力を掛け、それをそれぞれが着座している溝２８４または２８５から持ち上げてラッチ３５０のキャッチ３５２を切り離す。
【０１１４】
ズームプラットフォーム２８０が、キャッチ３５２が上側溝２８４に噛み合う広角位置から、キャッチ３５２が底溝２８５に噛み合う望遠位置まで移動している間の連結アーム２５０とラッチ３５０の動作のイメージを図３Ｉに時間順に示す。図のイメージは、ズームプラットフォームの動作中の、ラッチと連結アームの相対位置を示す。図において、左から右に時間が進むものとし、それぞれアルファベットを付してある。アルファベットの降順に右方向に並べて有り、右側は左側の図より時間的に後になる。ズームプラットフォーム２８０がその望遠位置から広角位置へ移動する間の、連結アーム２５０およびラッチ３５０の動作のイメージを図３Ｊに時間順に示す。
【０１１５】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｆおよび３Ｇのカメラモジュールは圧電モータを有するＡＦプラットフォームと、圧電モータを有さず、ＡＦプラットフォームによって移動せしめられるズームプラットフォームを備えており、本発明の実施形態では、ＡＦおよびズームプラットフォームは共に独立して移動し、独自の圧電モータによって位置決めされる。
【０１１６】
図４は、本発明の実施形態による、それぞれに独自の圧電モータ６０を取り付けたＡＦプラットフォーム４０４とズームプラットフォーム４０６を有するシニー駆動装置４０２を備えたカメラモジュール４００を概略で示す。プラットフォームは、同様のものでよい。また、それらが取り付けられるレンズ構成と、そのそれぞれのレンズをプラットフォームにとりつける構成要素以外は、プラットフォームは同一のものでよい。
【０１１７】
ＡＦおよびズームプラットフォーム４０４および４０６の動作および位置決めを独立して制御することにより、そのそれぞれのＡＦおよびズームレンズを互いに独立して位置決めおよび移動させることができる。その結果、カメラモジュール４００は、一般的に、ズームプラットフォームがＡＦプラットフォームによって移動せしめられるとともにカメラモジュールの光軸に沿った固定位置の数が限られていると制限されているカメラモジュールより、フレキシブルである。本発明の実施形態による、ＡＦおよびズームプラットフォームが独立して制御されるカメラモジュール４００に類似したカメラモジュールは、一般的に、独立して制御されないカメラモジュールが提供する連続拡大範囲が大きくなるように構成されている。
【０１１８】
本発明の実施形態によるカメラモジュールは、携帯電話の中に組み込むのに十分小型に構成されていると説明してきたが、本発明の実施形態によるカメラモジュールは、異なる寸法に形成することができ、携帯電話や可搬端末に使用するだけに限られない。例えば、上記のカメラモジュールの例示実施形態に類似したカメラモジュールを「従来の寸法」に形成して、「従来のカメラ」の内部またはそれとして使用してもよい。本発明の実施形態による比較的小型のカメラモジュール、例えば、小型の携帯電話に組み込むのに適したものなどを例えば、バーコードリーダやパーソナルアクセサリーに組み込むことも可能であり、および／または、キーチェーンやめがねなどのように装着することもできる。
【０１１９】
本出願の説明および請求の範囲において、「備える」「含む」「有する」など動詞およびその活用形はその動詞の目的語が必ずしもその動詞の主語の部材、構成要素、要素、または部品すべてではない。
【０１２０】
本発明について、その実施形態を詳しく説明することにより説明してきたが、これらは、例示に過ぎず、本発明の範囲を限定することを目的としたものではない。説明した実施形態は、異なる特性も含み、そのすべてが本発明のすべての実施形態に必要なものではない。本発明の実施形態には、その特性のうちの一部または可能な組み合わせのみを使用しているものもある。説明した本発明の実施形態の変形例と、説明した実施形態で示した特性の異なる組み合わせを含む本発明の実施形態も、当業者によっては考えられよう。本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施形態によるカメラモジュールの中のＡＦおよびズームレンズを位置決めするためのＡＦおよびズームプラットフォームを備えたカメラモジュール用ウォーム駆動装置の異なる方向から見た斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施形態によるカメラモジュールの中のＡＦおよびズームレンズを位置決めするためのＡＦおよびズームプラットフォームを備えたカメラモジュール用ウォーム駆動装置の異なる方向から見た斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の実施形態による、図１Ａおよび１Ｄに示すウォーム駆動装置を備えたカメラモジュールの概略部分断面斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本発明の実施形態による、図１Ａおよび１Ｂに示すウォーム駆動装置を備えた圧電モータの詳細と、その操作の詳細を示す概略図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本発明の実施形態による、図１Ａおよび１Ｂに示すカメラモジュール用ウォーム駆動装置の、ＡＦおよびズームレンズが広角および望遠位置にある様子を示す概略図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本発明の実施形態による、図１Ａおよび１Ｂに示すカメラモジュール用ウォーム駆動装置の、ＡＦおよびズームレンズが広角および望遠位置にある様子を示す概略図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、本発明の実施形態による、図１Ａから１Ｃに示すカメラモジュールを備えた携帯電話を示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態による、タレット駆動装置を備えたカメラモジュールの概略分解図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施形態による、図２Ａに示すカメラモジュールを部分的に組み立てた様子を示す概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施形態による、図２Ｂに示すカメラモジュールの概略断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、それぞれ、本発明の実施形態による、図２Ｂに示すカメラモジュールのＡＦおよびズームプラットフォームが広角および望遠位置にある状態を示す概略断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、それぞれ、本発明の実施形態による、図２Ｂに示すカメラモジュールのＡＦおよびズームプラットフォームが広角および望遠位置にある状態を示す概略断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施形態による、カメラモジュール内でＡＦおよびズームレンズを位置決めするためのＡＦおよびズームプラットフォームを備えたカメラモジュール用シニー駆動装置の異なる方向から見た概略斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施形態による、カメラモジュール内でＡＦおよびズームレンズを位置決めするためのＡＦおよびズームプラットフォームを備えたカメラモジュール用シニー駆動装置の異なる方向から見た概略斜視図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の実施形態による、図３Ａおよび３Ｂに示すシニー駆動装置を部分的に分解してシニー駆動装置の内部のＡＦプラットフォームの詳細を示す概略図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明の実施形態による、図３Ｃに示すＡＦプラットフォームの概略平面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明の実施形態による、図３Ｃおよび３Ｄに示すＡＦプラットフォームの変形例を示す概略平面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、本発明の実施形態による、図３Ａおよび３Ｂに示す、シニー駆動装置の変形例を示す概略図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、本発明の実施形態による、図３Ａおよび３Ｂに示すシニー駆動装置の別の変形例を示す概略図である。
【図３Ｈ】図３Ｈは、本発明の実施形態による、望遠または広角位置にあるズームレンズプラットフォームを選択的にドッキングするためのラッチング機構を示す概略図である。
【図３Ｉ】図３Ｉは、図３Ｈに示すドッキング機構の操作を示す概略図である。
【図３Ｊ】図３Ｊは、図３Ｈに示すドッキング機構の操作を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態による、別のカメラモジュール用シニー駆動装置を示す概略図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月8日(2007.6.8)
【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】
光軸を中心として回転可能であるとともに、内側表面にねじ山と前記光軸と一致する回転軸を有する駆動管と、
前記駆動管の前記ねじ山に係合するねじ山を有する駆動管の内部に取り付けられ、モジュールによって結像する場面からの光を受光して透過する少なくとも１枚のレンズを備えた第１のプラットフォームと、
前記駆動管の前記ねじ山に係合するねじ山を有さない前記駆動管の内部に取り付けられ、前記場面からの光を受光して透過する少なくとも１枚のレンズを有する第２のプラットフォームと、
前記第１と第２プラットフォームが摺動自在であるとともに前記駆動管が回転するときには前記プラットフォームが回転するのを防ぐ、少なくとも１本のガイドレールと、
前記駆動管を回転させ、ひいては前記第１のプラットフォームを前記光軸に沿って移動させるとともに位置決めするよう制御可能な少なくとも１枚の圧電モータと、
を備えた前記光軸を有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記圧電モータは、前記管の接触面に押圧される連結面を有し、その前記連結面において前記管を回転させるための動作を生成するように制御され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】
前記第２のプラットフォームは、前記第１のプラットフォームに連結されているため、前記第１のプラットフォームに対して第１と第２の位置の間で前記光軸に沿って摺動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記第１の位置において、前記第１および第２のプラットフォームは略接触することを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記光軸に沿った、少なくとも１つの所定の位置において前記第２のプラットフォームを固着させるように操作可能な少なくとも１つのラッチと、対応するキャッチを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記キャッチは、前記第２のプラットフォームに形成された溝を備えた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】
前記ラッチは、前記光軸に平行な方向に沿って延在する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】
光軸に平行な少なくとも１本の駆動レールと、
カメラモジュールによって結像される場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光および透過するとともに、モータから可動体に運動エネルギーを伝達するための連結面を有する少なくとも１つの圧電モータを備えた少なくとも１枚のレンズを有する少なくとも１つの第１のプラットフォームと、
前記駆動レールに平行に延在し、それに沿って前記プラットフォームが略自由に移動するとともに前記駆動レールに対して前記プラットフォームが回転しないように防ぐ、少なくとも１本のガイドレールと、
前記連結面を前記駆動レールに向かって付勢し、前記連結面と前記駆動レールの間に、前記プラットフォームを前記少なくとも１本のガイドレールに向かって付勢するトルクを生む力を生成するように作用する弾性体とを備え、
前記少なくとも１つの圧電モータは、前記第１のプラットフォームを前記光軸に沿って移動および位置決めするために前記駆動レールに力を掛ける前記連結面において振動を生成するように制御可能であることを特徴とする前記光軸を有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項９】
前記少なくとも１本の駆動レールは、複数の平行な駆動レールを含むことを特徴とする請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記プラットフォームは本体中央部を備えるとともに、前記少なくとも１つの圧電モータの前記それぞれの圧電モータに対して１本ずつのアームを、前記モータを保持する前記本体中央部に接続してなることを特徴とする請求項８または９に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記アームが前記アームを前記本体から離れる方向に弾性的に曲げることが可能な比較的細い首部によって前記プラットフォームの前記本体に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記アームが前記プラットフォームに形成された溝穴によって限定される前記プラットフォームの一体化された一部であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記アームを前記プラットフォームの前記本体から離れる方向に付勢するよう作用する弾性体を備えたことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記少なくとも１本のガイドレールが複数の平行なガイドレールを含むことを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記場面から前記カメラモジュールに到達する光を受光および透過する少なくとも１枚のレンズを有する第２のプラットフォームを備えたことを特徴とする請求項８から１４のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
前記第２のプラットフォームは前記少なくとも１つの第１のプラットフォームのうち１つのプラットフォームに連結されているので、前記第１のプラットフォームに対して前記光軸に沿った第１と第２の位置の間を摺動可能であることを特徴とする請求項１５に記載のカメラモジュール。
【請求項１７】
前記第１の位置において、前記第１と第２のプラットフォームが略接触することを特徴とする請求項１６に記載のカメラモジュール。
【請求項１８】
前記第２のプラットフォームを前記光軸に沿った少なくとも１つの所定の位置に固着させるように作用する少なくとも１つのラッチと、対応するキャッチを備えたことを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項に記載のカメラモジュール。
【請求項１９】
前記キャッチは、前記第２のプラットフォームに形成された溝を含むことを特徴とする請求項１８に記載のカメラモジュール。
【請求項２０】
前記ラッチが前記光軸に平行な方向に沿って延在することを特徴とする請求項１８または１９に記載のカメラモジュール。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか１項に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする可搬端子。
【請求項２２】
前記可搬端子が携帯電話を含むことを特徴とする請求項２１に記載の可搬端子。
【請求項２３】
前記可搬端子がバーコードリーダを含むことを特徴とする請求項２１または２２に記載の可搬端子。
【国際調査報告】
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