(57)【要約】【課題】  小型、薄型の構成で、拡大写真機能を有し、優れた画質を得ることの出来るカメラモジュールを実現する。【解決手段】  少なくとも１枚のレンズよりなるレンズ系と、撮像素子と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を変化させる移動手段と、前記撮像素子の検出情報より検出画像を作り上げる機能を有する演算回路と、を有するカメラモジュールにおいて、少なくとも１つの前記レンズは、ステージ部を備えるステージ付レンズであり、前記移動手段は、前記ステージ付レンズを支持するレンズ用支持手段と、前記ステージ付レンズを移動させる少なくもと１つのアクチュエータと、を有するカメラモジュール。【選択図】  図１
2005217928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚のレンズよりなるレンズ系と、撮像素子と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を変化させる移動手段と、前記撮像素子の検出情報より検出画像を作り上げる機能を有する演算回路と、を有するカメラモジュールにおいて、
少なくとも１つの前記レンズは、ステージ部を備えるステージ付レンズであり、
前記移動手段は、前記ステージ付レンズを支持するレンズ用支持手段と、
前記ステージ付レンズを移動させる少なくもと１つのアクチュエータと、
を有するカメラモジュール。
【請求項２】
前記ステージ付レンズは、略直方体であ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】
前記アクチュエータは、磁石と、前記磁石と磁路を形成するヨークと、前記磁路を鎖交するコイルと、を有し、
前記コイルは、前記ステージ付レンズに配置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４】
前記ステージ付レンズは、外周に溝が配置され、
前記コイルは、前記溝に巻回され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】
前記アクチュエータは、磁石と、前記磁石と磁路を形成するヨークと、前記磁路を鎖交するコイルと、を有し、
前記ステージ付レンズは、穴が配置され、
前記ヨークは、片端が前記穴にギャップを有し挿入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６】
前記ステージ付レンズは、少なくとも１つの穴が配置され、
前記支持部は、前記穴に挿入されるピン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７】
前記移動手段は、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に平行な方向に変化させる動作と、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８】
前記移動手段は、前記ステージ付レンズを光軸方向に平行な方向に変化させることにより前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に平行な方向に変化させる動作を実現し、前記ステージ付レンズを光軸方向に垂直な方向から傾けることにより前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作を実現することを特徴とする請求項７に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記支持部は、弾性体であり、端部がステージ付レンズに固定されることを特徴とする請求項１、または請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、磁石と、前記磁石と磁路を形成するヨークと、前記磁路を鎖交するコイルと、を有し、
前記コイルは、前記ステージ付レンズに配置され、両端子がそれぞれ電極としてステージ付レンズに配置され、
前記支持部は、導電性弾性体と、前記導電性弾性体を支持する支持棒と、有し、
前記導電性弾性体は、端部が板状であり、前記端部が前記電極と接触することを特徴とする請求項１、または請求項８に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
少なくとも１枚のレンズよりなるレンズ系と、撮像素子と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を変化させる移動手段と、前記撮像素子の検出情報より検出画像を作り上げる機能を有する演算回路と、を有するカメラモジュールにおいて、
前記撮像素子が配置される１つの撮像素子ステージを有し、
前記移動手段は、前記撮像素子ステージを移動させる少なくとも２つ以上のアクチュエータを有することを特徴とするカメラモジュール。
【請求項１２】
前記移動手段は、前記撮像素子ステージの移動を規定するガイドを有し、前記ガイドを利用し位置決めすることを特徴とする請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記支持部は、弾性体であり、端部が撮像素子ステージに固定されることを特徴とする請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記移動手段は、前記ステージ付レンズと前記撮像素子ステージとの少なくとも１つの位置を測定し、あるべき位置と比較し、学習を行うことを特徴とする請求項１から請求項１３に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型、薄型で、手ぶれ補正機能、拡大写真機能、自動焦点機能を備えたカメラモジュ−ルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラが搭載された携帯電話などの携帯機器が普及し、その携帯機器のより小型化、薄型化、高性能化に伴い、小型、薄型、高性能なカメラモジュールが要求されている。
【０００３】
従来のカメラモジュールとしては、特許文献１に示されているように組み合わせレンズと撮像素子を用いるものであった。図２５は、小型、薄型の従来のカメラモジュール用のズームレンズの構成図である。
【０００４】
図２５において、本ズームレンズは両面凹レンズ９０１からなる第１のレンズ群と、両凸レンズ９０２よりなる第２のレンズ群と、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ等よりなるガラスフィルタ９０３と、光量を制限する絞り９０４と、から構成されている。この構成において、第１のレンズ群と第２のレンズ群は光軸方向にそれぞれ別々に動き、広角から望遠まで変倍動作を行いながら、変倍動作に伴う像面補正を行う。
【０００５】
従来発明では、ズーム、像面補正に必ずレンズを光軸方向に移動させる必要があった。これは、光学系を設計する際には、可動部の長さを加味し光学長を設計しなければならず、カメラモジュール、特にレンズを小型化、薄型化するには大きな妨げとなっていた。
【０００６】
従来のカメラモジュールの焦点距離制御機能を司るアクチュエータに圧電方式を用いるものがあった。（例えば、特許文献２参照）
図２６は、小型、薄型の従来のカメラモジュールの使用された圧電方式のアクチュエータの構成図である。図２６において、９１１は台、９１２は保持ブロック、９１３は支持ブロック、９１４は圧電素子、９１５は駆動軸、９１６は摩擦稼動部である。
【０００７】
保持ブロック９１２が圧電素子９１４を固定し、支持ブロック９１３が駆動軸９１５を支えている。圧電素子９１４にゆっくりと電圧を加えてのばし、摩擦稼動部９１６を移動させ、急に電圧を除くと圧電素子９１４は縮んで元の長さに戻るが、摩擦稼動部９１６は慣性で動かず、結果として摩擦稼動部９１６を移動させることができる。摩擦稼動部９１６に移動させたいものを取り付ければ、圧電素子に電圧を加えたり、急に電圧を除いたりして、その物を移動させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２５５２２５号公報
【特許文献２】特開平７−２９８６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のように組み合わせレンズを用いるために薄くすることが出来ず、薄型の携帯機器に搭載するには大きな問題を有していた。
【０００９】
また、従来の組み合わせレンズの場合のように、少なくとも１枚のレンズを光軸方向に移動させることにより、撮像素子上に結像する像の大きさを変化させる事では、組み合わせレンズの厚みに加え移動レンズの移動長もレンズ系の光学長を長くする要因となり、カメラモジュールを薄くすることが困難であった。
【００１０】
この課題に対して、従来技術では、レンズを固定とし撮像素子に結像される像の一部を信号処理で切り出し、それを信号処理で拡大するデジタルズーム技術を用いていたが、解像度が劣化し撮像素子が有する解像度で拡大画像を得ることは不可能だった。
【００１１】
そこで、本発明は、従来の課題を解決し、小型で、薄型、かつ焦点制御機能、優れた拡大写真機能を有するカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明に係るカメラモジュールは、少なくとも１枚のレンズよりなるレンズ系と、撮像素子と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を変化させる移動手段と、前記撮像素子の検出情報より検出画像を作り上げる機能を有する演算回路と、を有するカメラモジュールにおいて、少なくとも１つの前記レンズは、ステージ部を備えるステージ付レンズであり、前記移動手段は、前記ステージ付レンズを支持するレンズ用支持手段と、前記ステージ付レンズを移動させる少なくもと１つのアクチュエータと、を有する、ものである。
【００１３】
このように、レンズとステージが一体であることにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。また、組立精度がよい。さらに、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００１４】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記ステージ付レンズは、略直方体である、ものでもよい。
【００１５】
このように、レンズをステージと一体化し、略直方体にすることにより、有効的に移動手段を配置できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【００１６】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記アクチュエータは、磁石と、前記磁石と磁路を形成するヨークと、前記磁路を鎖交するコイルと、を有し、前記コイルは、前記ステージ付レンズに配置される、ものでもよい。
【００１７】
このように、アクチュエータとしてボイスコイルモータを利用するにあたり、レンズに直接コイルを配置することにより、ボビン等の部品が不要であり、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００１８】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記ステージ付レンズは、外周に溝が配置され、前記コイルは、前記溝に巻回される、ものでもよい。
【００１９】
このように、レンズの最外周に巻線することにより、ボビンや絶縁紙が不要となり、カメラモジュールを薄型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００２０】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記アクチュエータは、磁石と、前記磁石と磁路を形成するヨークと、前記磁路を鎖交するコイルと、を有し、前記ステージ付レンズは、穴が配置され、前記ヨークは、片端が前記穴にギャップを有し挿入される、ものでもよい。
【００２１】
このように、アクチュエータとしてボイスコイルモータを利用するにあたり、レンズに直接穴を空け、ヨークを配置することにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００２２】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記ステージ付レンズは、少なくとも１つの穴が配置され、前記支持部は、前記穴に挿入されるピンを有する、ものでもよい。
【００２３】
このように、レンズに直接ピン用の穴を配置することにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。
【００２４】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記移動手段は、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に平行な方向に変化させる動作と、を有する、ものでもよい。
【００２５】
このように、レンズのみを動作させることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【００２６】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記移動手段は、前記ステージ付レンズを光軸方向に平行な方向に変化させることにより前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に平行な方向に変化させる動作を実現し、前記ステージ付レンズを光軸方向に垂直な方向から傾けることにより前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を前記レンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作を実現する、ものでもよい。
【００２７】
このように、レンズを傾け、レンズ系と撮像素子との相対位置をレンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作させることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、同一のアクチュエータにより動作できるため、部品種類を削減し、カメラモジュールの低コスト化を実現する。
【００２８】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記支持部は、弾性体であり、端部がステージ付レンズに固定される、ものでもよい。
【００２９】
このように、弾性体によりレンズを支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【００３０】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記アクチュエータは、磁石と、前記磁石と磁路を形成するヨークと、前記磁路を鎖交するコイルと、を有し、前記コイルは、前記ステージ付レンズに配置され、両端子がそれぞれ電極としてステージ付レンズに配置され、  前記支持部は、導電性弾性体と、前記導電性弾性体を支持する支持棒と、有し、前記導電性弾性体は、端部が板状であり、前記端部が前記電極と接触する、ものでもよい。
【００３１】
このように、レンズを支持するばねとコイルへの給電のブラシとを兼用することにより、コイルへの給電部を削減できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、低コスト化できる。
【００３２】
また、本発明に係るカメラモジュールは、少なくとも１枚のレンズよりなるレンズ系と、撮像素子と、前記レンズ系と前記撮像素子との相対位置を変化させる移動手段と、前記撮像素子の検出情報より検出画像を作り上げる機能を有する演算回路と、を有するカメラモジュールにおいて、前記撮像素子が配置される１つの撮像素子ステージを有し、前記移動手段は、前記撮像素子ステージを移動させる少なくとも２つ以上のアクチュエータを有する、ものでもよい。
【００３３】
このように、２つのステージを利用せず、撮像素子を１つのステージに配置し２つ以上のアクチュエータで移動させることにより、ステージを薄型化でき、カメラモジュールを薄型化できる。
【００３４】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記移動手段は、前記撮像素子ステージの移動を規定するガイドを有し、前記ガイドを利用し位置決めする、ものでもよい。
【００３５】
このように、ガイドにより機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００３６】
また、本発明に係るカメラモジュールは、前記支持部は、弾性体であり、端部が撮像素子ステージに固定される、ものでもよい。
【００３７】
このように、弾性体によりステージを支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【００３８】
また、前記移動手段は、前記ステージ付レンズと前記撮像素子ステージとの少なくとも１つの位置を測定し、あるべき位置と比較し、学習を行う、ものでもよい。
【００３９】
このように、位置を測定し、あるべき位置と比較し、学習を行うことにより、温度特性が変化するアクチュエータであっても、フォードフォワード制御で精度良く制御ができ、簡易な位置センサで十分な精度を実現できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明により、レンズとステージが一体であることにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。また、組立精度がよい。さらに、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００４１】
また、レンズをステージと一体化し、略直方体にすることにより、有効的に移動手段を配置できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【００４２】
また、アクチュエータとしてボイスコイルモータを利用するにあたり、レンズに直接コイルを配置することにより、ボビン等の部品が不要であり、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００４３】
また、レンズの最外周に巻線することにより、ボビンや絶縁紙が不要となり、カメラモジュールを薄型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００４４】
また、アクチュエータとしてボイスコイルモータを利用するにあたり、レンズに直接穴を空け、ヨークを配置することにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００４５】
また、レンズに直接ピン用の穴を配置することにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。
【００４６】
また、レンズのみを動作させることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【００４７】
また、レンズを傾け、レンズ系と撮像素子との相対位置をレンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作させることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、同一のアクチュエータにより動作できるため、部品種類を削減し、カメラモジュールの低コスト化を実現する。
【００４８】
また、弾性体によりレンズを支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【００４９】
また、レンズを支持するばねとコイルへの給電のブラシとを兼用することにより、コイルへの給電部を削減できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、低コスト化できる。
【００５０】
また、２つのステージを利用せず、撮像素子を１つのステージに配置し２つ以上のアクチュエータで移動させることにより、ステージを薄型化でき、カメラモジュールを薄型化できる。
【００５１】
また、ガイドにより機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００５２】
また、弾性体によりステージを支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【００５３】
また、位置を測定し、あるべき位置と比較し、学習を行うことにより、温度特性が変化するアクチュエータであっても、フォードフォワード制御で精度良く制御ができ、簡易な位置センサで十分な精度を実現できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５５】
図１は、本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの概要を示す構成図である。
【００５６】
図１において、１はレンズ系、２は撮像素子、３は移動部、４は演算回路である。レンズ系１は、光を曲げる役割のレンズ素子を含んでいる。撮像素子２は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳを用いて構成され、レンズ系１を透過した光の情報を電気信号に変換し出力する。移動部３は、レンズ系１と撮像素子２との相対位置を変化させる。演算回路４は、ＲＩＳＣマイコンやＤＳＰを用いて構成され、撮像素子２の出力信号に基づき画像情報を演算する。
【００５７】
図２は、本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの斜視図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの断面図である。ここで、図２において、ｘ、ｙ、ｚと矢印で示すように、撮像平面と垂直方向（光軸方向）（図２において、上下方向）をｚ軸方向とする。また、撮像平面の１方向（光軸方向と垂直な１方向）（図２において左右方向）をｘ軸方向とする。さらに、ｘ軸方向と垂直であり、撮像平面の１方向（光軸方向と垂直な１方向）（図２において前後方向）をｙ軸方向とする。
【００５８】
１０は、ステージ付レンズであり、プラスチックやガラスなどから構成される。図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のステージ付レンズの断面図であり、図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態のステージ付レンズの下面図である。
【００５９】
ステージ付レンズ１０は、ｚ方向に位置を移動する。ステージ付レンズ１０は、レンズ部１１と、アクチュエータ用穴１２と、第１のピン用穴１３ａと、第２のピン用穴１３ｂとを含んで構成される。レンズ部１１は、レンズ素子であり、光を曲げる役割をする。アクチュエータ用穴１２は、後述のヨークが挿入される。第１のピン用穴１３ａおよび第２のピン用穴１３ｂは、それぞれ後述のピンが挿入される。３３は、ｚ軸アクチュエータ用コイルであり、後述する。図１におけるレンズ系１は、図２におけるレンズ部１１を示す。
【００６０】
２１は、撮像素子であり、２２は、撮像素子用ステージである。図５は、本発明の第１の実施の形態の撮像素子と撮像素子用ステージの斜視図である。
【００６１】
撮像素子２１は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳを用いて構成され、レンズ系１を透過した光の情報を電気信号に変換し出力する。撮像素子用ステージ２２は、例えば、樹脂を用いて構成され、撮像素子２１が配置され、ｘｙ方向に位置を移動する。４３ａは、ｘ軸アクチュエータ用コイルであり、４３ｂはｙ軸アクチュエータ用コイルであり、後述する。図１における撮像素子２は、図２、図５における撮像素子２１を示す。
【００６２】
３０は、ｚ軸アクチュエータである。図６（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のｚ軸アクチュエータの上面図であり、図６（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態のｚ軸アクチュエータの断面図である。
【００６３】
ｚ軸アクチュエータ３０は、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１と、ｚ軸アクチュエータ用磁石３２と、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３と、を含んで構成される。ｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１は、鉄などの強磁性体の板をプレスなどで長方形に切断し、コの字状に折り曲げて形成する。ｚ軸アクチュエータ用磁石３２は、希土類磁石を直方体に燒結形成したものから構成され、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１の内側の側面に配置され、図６に示すように着磁される。ｚ軸アクチュエータ用コイル３３は、自己溶着線などで長方形状に積層巻回される。図２のように、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１は、後述のベース６０の上面に配置される。また、図２、図４のように、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３は、ステージ付レンズ１０の下面にアクチュエータ用穴１２の周りを電流が回るように配置される。
【００６４】
４０ａは、ｘ軸アクチュエータである。図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のｘ軸アクチュエータの断面図であり、図７（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態のｘ軸アクチュエータの側面図である。
【００６５】
ｘ軸アクチュエータ４０ａは、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａと、ｘ軸アクチュエータ用磁石４２ａと、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａと、を含んで構成される。ｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａは、鉄などの強磁性体の板をプレスなどで切断し、コの字状に折り曲げて形成する。ここで、片方の側面の幅は、他方の側面の幅より大きいように形成する。ｘ軸アクチュエータ用磁石４２ａは、希土類磁石を直方体に燒結形成したものから構成され、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａの内側の側面で幅が大きい側に配置され、図７に示すように着磁される。ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａは、自己溶着線などで円筒状に形成される。図２のように、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａは、後述のベース６０の上面に配置される。また、図２、図５のように、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａは、撮像素子用ベース２２の上面に配置される。
【００６６】
４０ｂは、ｙ軸アクチュエータである。ｙ軸アクチュエータ４０ｂの構成は、ｘ軸アクチュエータ４０ａと同様であり、説明を省略する。図２、図４のように、ｙ軸アクチュエータ用ヨーク４１ｂは、後述のベース６０の上面に配置される。また、図２、図５のように、ｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂは、撮像素子用ベース２２の上面に配置される。
【００６７】
５０ａは、第１のピンである。図８は、本発明の第１の実施の形態の第１のピンの側面図である。第１のピン５０ａは、ＳＵＳなどで構成され、円柱状に形成され、後述のベース６０に倒立するように配置され、反対の端は、ステージ付レンズ１０のピン用穴１３ａに挿入される。第１のピン５０ａには、第１のピン用下部ストッパ５２ａと、第１のピン用上部ストッパ５３ａと、が配置される。第１のピン用下部ストッパ５２ａは、図２において、第１のピン用棒上であって、ステージ付レンズ１０よりも下に配置され、ステージ付レンズ１０が下方向に落ちることを防止する。第１のピン用上部ストッパ５３ａは、図２において、第１のピン用棒上であって、ステージ付レンズ１０よりも上に配置され、ステージ付レンズ１０が上方向に抜けることを防止する。
【００６８】
５０ｂは、第２のピンである。第２のピン５０ｂは、ＳＵＳなどで構成され、円柱状に形成され、後述のベース６０に倒立するように配置され、反対の端は、ステージ付レンズ１０のピン用穴１３ｂに挿入される。第２のピン５０ｂの詳細は、第１のピン５０ａと同様であり、説明を省略する。
【００６９】
６０は、ベースである。ベース６０は、樹脂などで構成され、略長方形の板である。図２のように、ベース６０は、ほぼ中央部にステージ用掘り込み６１を有し、撮像素子用ステージ２２が配置される。また、ベース６０は、第１のピン５０ａと、第２のピン５０ｂと、が互いに撮像素子用ステージ２２をはさんで配置され、鉛直に倒立している。さらに、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａ、およびｙ軸アクチュエータ用ヨーク４１ｂの底面の形状とそれぞれ同一の形状を有するｚ軸アクチュエータ用掘り込み６２、ｘ軸アクチュエータ用掘り込み６３ａ、およびｙ軸アクチュエータ用掘り込み６３ｂと、を有し、それぞれｚ軸アクチュエータ３０、ｘ軸アクチュエータ４０ａ、およびｙ軸アクチュエータ４０ｂが配置される。また、撮像素子２１の受光部の中央と、レンズ部１１の中央部がｚ軸方向にほぼ一致するように配置される。
【００７０】
図９（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の撮像素子用ステージとベースの簡略化した斜視図であり、図９（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の撮像素子用ステージとベースの簡略化した断面図であり、図９（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態の撮像素子用ステージの簡略化した下面図である。
【００７１】
図９（ａ）のように、ベース６０は、上面の面積が撮像素子用ステージよりもやや大きいステージ用掘り込み６１を有し、撮像素子ステージ２２が配置される。図９（ｂ）のように、撮像素子用ステージ２２とベース６０との間に４つのボール６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄが配置されているため、撮像素子用ステージ２２とベース６０は４つの点で接している。図９（ｃ）のように、撮像素子用ステージ２２の裏面には、四角状の溝２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄがある。この溝２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄにそれぞれボール６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄが入り込む。一方、ステージ用掘り込み６１には、対応する位置に点状の溝があり、溝２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、およびボール６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄと組み合わせ、ガイドを形成する。
【００７２】
次に動作について説明する。
【００７３】
ｚ軸アクチュエータ用コイル３３の両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、ステージ付レンズ１０が移動する。図６のように、ｚ軸アクチュエータ用磁石３２からｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１の磁石が配置されない側に向かって磁束（Ｂで示す）が発生している。ここで、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３に上面から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３には下向きのローレンツ力（Ｆで示す）が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３は下向きに移動する。すなわち、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３が配置されたステージ付レンズ１０が下向きに移動する。反対に、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３に上面から見て左回りに電流を流すと、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３には上向きのローレンツ力が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３コイルは上向きに移動する。すなわち、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３が配置されたステージ付レンズ１０が上向きに移動する。
【００７４】
ここで、図８のように、第１のピン５０ａ、および第２のピン５０ｂは、第１のピン用下部ストッパ５１ａと第２のピン用上部ストッパ５２ａ、および第２のピン用下部ストッパ５１ｂと第２のピン用上部ストッパ５２ｂとを有し、ステージ付レンズ１０の移動範囲が制限されるため、ステージ付レンズ１０とステージ撮像素子２２との接触、およびステージ付レンズ１０がピンから抜けることを防止する。
【００７５】
また、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａの両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、撮像素子用ステージ２２が移動する。図７のように、ｘ軸アクチュエータ用磁石４２ａからｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａの磁石が配置されない側に向かって磁束（Ｂで示す）が発生している。ここで、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａにｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の開口側から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａにはｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の閉口側向きのローレンツ力（Ｆで示す）が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａはｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の閉口側向きに移動する。すなわち、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａが配置された撮像素子用ステージ２２が、図２において左向きに移動する。反対に、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａにｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の開口側から見て左回りに電流を流すと、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａにはｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の開口側向きのローレンツ力が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａはｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の開口側向きに移動する。すなわち、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａが配置された撮像素子用ステージ２２が、図２において右向きに移動する。
【００７６】
また、ｙ軸の動作の原理は、ｘ軸についてと同様である。ｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂの両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、撮像素子用ステージ２２が移動する。ｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂにｙ軸アクチュエータ用ヨーク４１ｂのコの字の開口側から見て右回りに電流を流すと、発生する力が摩擦などよりも大きければ、ｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂが配置された撮像素子用ステージ２２が、図２において手前側に移動する。反対に、ｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂにｙ軸アクチュエータ用ヨーク４１ｂのコの字の開口側から見て左回りに電流を流すと、発生する力が摩擦などよりも大きければ、ｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂが配置された撮像素子用ステージ２２が、図２において奥向きに移動する。
【００７７】
ここで、図９のように、撮像素子用ステージ２２は、ステージ用掘り込み６１の中に配置され、ｘ軸方向やｙ軸方向の移動距離は制限されるため、機械的に位置決めできる。また、撮像素子用ステージ２２は、図９（ｂ）（ｃ）のようなガイドにより移動方向が制限されるため、機械的に位置決めできる。
【００７８】
このように、ｚ軸アクチュエータ３０により、ｚ軸方向である撮像平面と垂直方向（光軸方向）にステージ付レンズ１０を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に平行な方向に変化させる。
【００７９】
また、ｘ軸アクチュエータ４０ａにより、ｘ軸方向である撮像平面の１方向（図２において左右方向）に撮像素子用ステージ２２を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に垂直な１方向に変化させる。
【００８０】
さらに、ｙ軸アクチュエータ４０ｂにより、ｙ軸方向である撮像平面の１方向（図２において前後方向）に撮像素子用ステージ２２を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に垂直なもう１方向に変化させる。
【００８１】
以上のようなｚ軸アクチュエータ３０、ｘ軸アクチュエータ４０ａ、およびｙ軸アクチュエータ４０ｂを有することにより、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に平行な方向と、互いに垂直な２方向に変化させることができるため、以下のように、ピント合わせ、解像度が劣化しない電子ズームを同時に実現する。
【００８２】
撮像素子２を光軸方向に移動させることにより、ピント合わせが可能となることは明白であるため、ここでは説明を割愛する。
【００８３】
以下、解像度が劣化しない電子ズームについて説明する。
【００８４】
図１０、図１１は、本発明の実施の形態１におけるカメラモジュールの電子ズームを説明する概念図である。図１０において、正方形は撮像素子２の各画素を表す。この１つ１つの画素には１つの赤色波長帯域（Ｒ）、２つの緑色波長帯域（Ｇ）、および１つの青色波長帯域（Ｂ）の受光部を含む。各受光部の中心間隔が２μｍのとき、図１０における各画素の中心間隔は４μｍである。
【００８５】
実施の形態１のカメラモジュールは、撮像素子を所定の距離だけ高速に、ｘ軸方向、ｙ軸方向に移動させ画像データの取り込みを行う。
【００８６】
例えば、図１１を用いて、２倍ズームの場合を説明する。
【００８７】
まず、画素の中心が１の位置にある時、第１の画像データを取り込む。次に撮像素子２をｘ軸方向に２μｍ動かすことにより１の位置にあった画素の中心は、２の位置に移動する。ここで第２の画像データを取り込む。さらに、ｙ軸方向に２μｍ動かすことにより、画素中心は３の位置に移動する。ここでも画像データ（第３の画像データ）を取り込む。最後に、ｘ方向に−２μｍ移動すると画素の中心は４の位置に移動し、第４の画像データの取り込みを行う。以上、４カ所に画素中心がずれて存在する際の画像データを有する。これらの画像データを撮像素子２から演算回路４にて、それぞれのデータを交互に差し込むことにより、４倍の画素数を有する１フレームの画像データを形成することができる。
【００８８】
ここで、図９のように、撮像素子用ステージ２２は、ステージ用掘り込み６１、あるいはガイドにより機械的に２μｍだけ移動するように位置決めされる。
【００８９】
そして、演算回路４によって、元画像データの４倍の画素密度を有するデータの一部を２倍に拡大することにより、元画像データの画素数と同様の画素密度を有する２倍拡大画像データをえる。
【００９０】
ズーム倍率が３倍の場合は、上記２倍拡大と同様に、撮像素子をｘ方向、ｙ方向に移動させる事により画像データの画素密度を９倍にする。このデータの一部を切り出し、３倍に拡大する事により画素密度の劣化のない３倍ズーム画像を取得することが出来る。
【００９１】
ただし、図９に示す、撮像素子用ステージ２２の移動を規定する機構、すなわち、ステージ用掘り込み６１やガイドは、適宜、設計変更される。
【００９２】
以上より、小型、薄型でありながら、ピント調整機能による優れた画質と、画質の劣化のない拡大写真機能を有するカメラモジュールを実現することが出来る。
【００９３】
このように、以上のように構成し動作させることにより、以下のような効果を有する。
【００９４】
ステージ付レンズ１０が、レンズとステージが一体であることにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。また、組立精度がよい。さらに、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００９５】
また、ステージ付きレンズ１０が、レンズをステージと一体化し、略直方体にすることにより、有効的に移動手段を配置できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【００９６】
また、ｚ軸アクチュエータ３０のようなボイスコイルモータを利用するにあたり、ステージ付レンズ１０に直接ｚ軸アクチュエータ用コイル３３を配置することにより、ボビン等の部品が不要であり、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００９７】
また、ｚ軸アクチュエータ３０のようなボイスコイルモータを利用するにあたり、ステージ付レンズ１０にアクチュエータ用穴１２を空け、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク３１をギャップを持って配置することにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【００９８】
また、ステージ付レンズ１０に直接第１のピン用穴１３ａ、および第２のピン用穴１３ｂを配置することにより、接合部等がないため、カメラモジュールを小型化できる。
【００９９】
また、２つのステージを利用せず、撮像素子２１を撮像素子用ステージステージ２２に配置し、ｘ軸アクチュエータ４０ａとｙ軸アクチュエータ４０ｂとで移動させることにより、ステージを薄型化でき、カメラモジュールを薄型化できる。
【０１００】
また、撮像素子用ステージ２２を、ステージ用掘り込み６１より機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１０１】
また、撮像素子用ステージ２２を、図９（ｂ）（ｃ）のようなガイドにより機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１０２】
また、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３をステージ付レンズの下面に配置することにより、空間を有効利用できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、ｘ軸アクチュエータ用コイル４３ａ、およびｙ軸アクチュエータ用コイル４３ｂを撮像素子用ステージの上面に配置することにより、空間を有効利用できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【０１０３】
また、支持部５０を撮像素子２１をはさんで配置することにより、空間を有効利用できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【０１０４】
また、ｘ軸アクチュエータ４０ａとｙ軸アクチュエータ４０ｂとを同一形状にすることにより、部品点数削減し、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１０５】
また、図２において、ｚ軸アクチュエータ３０を右側に配置し、ｘ軸アクチュエータ４０ａを手前に配置し、ｙ軸アクチュエータ４０ｂを左側に配置し、奥側にアクチュエータを配置しないことにより、配線を容易にでき、カメラモジュールを小型化できる。すなわち、３面にアクチュエータを配置し、１面にアクチュエータを配置しないことにより、配線を容易にでき、カメラモジュールを小型化できる。
【０１０６】
また、図２において、ｚ軸アクチュエータ３０とｙ軸アクチュエータ４０ｂとを、奥側にずらした位置に配置することにより、ｚ軸アクチュエータ３０とｘ軸アクチュエータ４０ａとの磁気結合、およびｙ軸アクチュエータ４０ｂとｘ軸アクチュエータ４０ａとの磁気結合を弱くし、各アクチュエータが磁束を有効活用でき、各アクチュエータの出力効率を上げ、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。すなわち、ボイスコイルモータを使用するにあたり、アクチュエータが置かれていない面にアクチュエータをずらして配置することにより、もう１つのアクチュエータとの磁気結合を弱くし、各アクチュエータが磁束を有効活用でき、アクチュエータの出力効率を上げ、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【０１０７】
また、ベース３０に、ｚ軸アクチュエータ用掘り込み６２、ｘ軸アクチュエータ用掘り込み６３ａ、およびｙ軸アクチュエータ用掘り込み６３ｂを設け、機械的に配置することにより、組立を容易にし、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１０８】
また、第１のピン５０ａ、第２のピン５０ｂのみでステージ付レンズ１０を支持することにより、少ない部品で支持できるため、ピンが使用する空間が少ないため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１０９】
また、図９（ｂ）のように、撮像素子用ステージ２２をボール６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄで支持することにより、接触面積を減らし、摩擦を減らし、必要な力を小さくできるため、アクチュエータを小型化し、カメラモジュールを小型化できる。
【０１１０】
また、図９（ｂ）（ｃ）のように、撮像素子用ステージ２２の裏面に溝２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄをもうけ、ベース６０のボールが配置される部分に点状の溝を設けることにより、簡単な構成でボール６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄの飛散を防止できるため、カメラモジュールを低コストできる。
【０１１１】
なお、第１の実施の形態において、ステージ付レンズ１０にアクチュエータ用穴１２を空け、アクチュエータ用穴１２の周りに電流が流れるように、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３を配置したが、ステージ付レンズ１０においてアクチュエータ用穴１２の周り削除し、ｚ軸アクチュエータ用コイル３３を配置してもよい。この構成により、ステージ付レンズ１０の重量を削減でき、ｚ軸アクチュエータの必要な出力を低減できるため、さらにカメラモジュールを小型化できる。
【０１１２】
また、第１の実施の形態において、図９（ｃ）のような溝を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９（ｄ）のように、３方向への溝を用いてもよい。この場合、２倍ズームは以下のように行う。まず、画素の中心が１の位置にある時、第１の画像データを取り込む。次に撮像素子２をｘ軸方向に２μｍ動かすことにより１の位置にあった画素の中心は、２の位置に移動する。ここで第２の画像データを取り込む。さらに、ｘ軸方向に−２μｍ動かし画素の中心は１の位置に戻る。そして、ｘ軸方向に２μｍ、ｙ軸方向に２μｍ動かすことにより、画素中心は３の位置に移動する。ここでも画像データ（第３の画像データ）を取り込む。さらに、ｘ軸方向に−２μｍ、ｙ軸方向に−２μｍ動かすことにより、画素中心は１の位置に戻る。最後に、ｙ軸方向に２μｍ移動すると画素の中心は４の位置に移動し、第４の画像データの取り込みを行う。以上、４カ所に画素中心がずれて存在する際の画像データを有する。これらの画像データを撮像素子２から演算回路４にて、それぞれのデータを交互に差し込むことにより、４倍の画素数を有する１フレームの画像データを形成することができる。
【０１１３】
このように、撮像素子用ステージ２２を、図９（ｄ）ようなガイドにより機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１１４】
また、第１の実施の形態において、図９（ａ）のように、ベース６０に設けたステージ用掘り込み６１により、撮像素子用ステージ２２の移動を規制したが、図１２のように、ベース１６０に突起１６１ａ、１６１ｂを設け、撮像素子用ステージ２２の裏面の対応する位置に溝を設けることにより、撮像素子用ステージ２２の移動を規制してもよい。
【０１１５】
このように、撮像素子用ステージ２２を、突起１６１ａ、１６１ｂにより機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１１６】
また、第１の実施の形態において、図２、図４のように、ステージ付レンズ１０のアクチュエータ用穴１２の周りの下面にｚ軸アクチュエータ用コイル３３を配置したが、図１３のように、ステージ付レンズ１１０の外周に溝１１４を設け、この溝にｚ軸アクチュエータ用コイル１３３を巻回してもよい。
【０１１７】
このように、ｚ軸アクチュエータ３０のようなボイスコイルモータを利用するにあたり、ステージ付レンズ１１０に溝１１４を設け直接ｚ軸アクチュエータ用コイル１３３を配置することにより、ボビン等の部品が不要であり、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
【０１１８】
また、第１の実施の形態において、図６、図７のように、ボイスコイルモータであるｚ軸アクチュエータ３０、ｘ軸アクチュエータ４０ａ、およびｙ軸アクチュエータ４０ｂを利用したが、図１４のようなプランジャ１４０を利用してもよい。ｚ軸アクチュエータ３０の代わりに図１４のようなプランジャ１４０を適宜配置し、ステージ付レンズ１０を第１のピン用下部ストッパ５２ａと、第１のピン用上部ストッパ５３ａと、第２のピン用下部ストッパ５２ｂと、第２のピン用上部ストッパ５３ｂと、を用いて機械的に位置決めしてもよい。この場合、２点のみの焦点合わせを実現するのみだが、通常撮影とマクロ撮影を実現できる。また、ｘ軸アクチュエータ４０ａ、およびｙ軸アクチュエータ４０ｂの代わりに図１４のようなプランジャ１４０を２つ適宜配置し、撮像素子用ステージ２２をステージ用掘り込み６１で機械的に位置決めしてもよい。この場合、２倍の電子ズームを実現できる。
【０１１９】
図１４は、本発明の第１の実施の形態の変形のプランジャの上面図である。プランジャ１４０は、プランジャ用ヨーク１４１と、プランジャ用磁石１４２と、プランジャ用コイル１４３と、を含んで構成される。プランジャ用ヨーク１４１は、鉄などの強磁性体の板をプレスなどで山形に切断形成する。プランジャ用磁石１４２は、希土類磁石を直方体に燒結形成したものから構成され、プランジャ用ヨーク１４１とギャップを持ち、プランジャ用ヨーク１４１の山形の開口部側に横たわるように配置され、例えば、ゴムのような弾性体１５０を介し、撮像素子用ステージ２２に接続され、図１４に示すように着磁される。プランジャ用コイル１４３は、プランジャ用ヨーク１４１の中央の突起に巻回される。そして、プランジャ用磁石１４２にはピン１４４が設けられ、ピン１４４を中心に図１４の紙面上を回転自在に支持される。
【０１２０】
そして、プランジャ用ヨーク１４１の中央部の突起部がＮ極（図１４において（Ｎ）と示す）となるようにプランジャ用コイル１４３の端子間に電圧を印加し電流を流すと、プランジャ用ヨーク１４１の両端部はＳ極となる（図１４において（Ｓ）と示す）。すると、プランジャ用磁石１４２のＮ極とプランジャ用ヨーク１４１の左端部のＳ極が引き合い、プランジャ用磁石１４２のＳ極とプランジャ用ヨーク１４１の右端部のＳ極が反発し合い、プランジャ用磁石１４２が反時計回り（図１４において矢印で示す）に回転し、弾性体１５０を介し撮像素子用ステージ２２を押すため、撮像素子用ステージ２２が図１４において上方に移動する。この後、プランジャ用コイル１４３の端子間に電圧を０とし、通電を停止しても、プランジャ用磁石１４２のＮ極とプランジャ用ヨーク１４１の左端部が引き合い、位置を保持する。逆に、プランジャ用ヨーク１４１の中央部の突起部がＳ極となるようにプランジャ用コイル１４３の端子間に電圧を印加し電流を流すと、プランジャ用ヨーク１４１の両端部はＮ極となる。すると、プランジャ用磁石１４２のＮ極とプランジャ用ヨーク１４１の左端部のＮ極が反発し合い、プランジャ用磁石１４２のＳ極とプランジャ用ヨーク１４１の右端部のＮ極が引き合い、プランジャ用磁石１４２が時計回りに回転し、弾性体１５０を介し撮像素子用ステージ２２を引くため、撮像素子用ステージ２２が図１４において下方に移動する。この後、プランジャ用コイル１４３の端子間に電圧を０とし、通電を停止しても、プランジャ用磁石１４２のＳ極とプランジャ用ヨーク１４１の右端部が引き合い、位置を保持する。
【０１２１】
このように、通電により動き、通電停止時は自己位置を保持するようなプランジャ１４０を用いて、機械的に位置決めすることにより、位置センサを不要化し、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１２２】
第２の実施の形態のカメラモジュールの概要は、第１の実施の形態のカメラモジュールの概要と同様であり、図１で示されるため、説明を省略する。
【０１２３】
図１５は、本発明の第２の実施の形態のカメラモジュールの斜視図であり、図１６は、本発明の第２の実施の形態のカメラモジュールの断面図である。ここで、実施の形態１と同様に、図１５のように、ｘ軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸方向を定義する。
【０１２４】
２１０は、ステージ付レンズであり、プラスチックやガラスなどから構成される。図１７（ａ）は、本発明の第２の実施の形態のステージ付レンズの断面図であり、図１７（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態のステージ付レンズの下面図である。
【０１２５】
ステージ付レンズ２１０は、ｚ方向に位置を移動する。ステージ付レンズ２１０は、レンズ部２１１と、アクチュエータ用穴２１２と、を含んで構成される。レンズ部２１１は、レンズ素子であり、光を曲げる役割をする。アクチュエータ用穴２１２は、後述のヨークが挿入される。２３３は、ｚ軸アクチュエータ用コイルであり、後述する。２４３ａは、ｘ軸アクチュエータ用コイルであり、後述する。２４３ｂは、ｙ軸アクチュエータ用コイルであり、後述する。図１におけるレンズ系１は、図１５におけるレンズ部２１１を示す。
【０１２６】
２１は、撮像素子であり、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【０１２７】
２３０は、ｚ軸アクチュエータである。図１８（ａ）は、本発明の第２の実施の形態のｚ軸アクチュエータの上面図であり、図１８（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態のｚ軸アクチュエータの断面図である。
【０１２８】
ｚ軸アクチュエータ２３０は、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク２３１と、ｚ軸アクチュエータ用磁石２３２と、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３と、を含んで構成される。ｚ軸アクチュエータ用ヨーク２３１は、鉄などの強磁性体の板をプレスなどで長方形に切断し、コの字状に折り曲げて形成する。ｚ軸アクチュエータ用磁石２３２は、希土類磁石を直方体に燒結形成したものから構成され、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク２３１の内側の側面に配置され、図１８に示すように着磁される。ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３は、自己溶着線などで長方形状に積層巻回される。図１５のように、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク２３１は、後述のベース２６０の上面に配置される。また、図１５、図１７のように、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３は、ステージ付レンズ２１０の下面にアクチュエータ用穴２１２の周りを電流が回るように配置される。
【０１２９】
２４０ａは、ｘ軸アクチュエータである。図１９（ａ）は、本発明の第２の実施の形態のｘ軸アクチュエータの断面図であり、図１９（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態のｘ軸アクチュエータの側面図である。
【０１３０】
ｘ軸アクチュエータ２４０ａは、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａと、ｘ軸アクチュエータ用磁石２４２ａと、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａと、を含んで構成される。ｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａは、鉄などの強磁性体の板をプレスなどで切断し、コの字状に折り曲げて形成する。ここで、片方の側面の幅は、他方の側面の幅より大きいように形成する。ｘ軸アクチュエータ用磁石２４２ａは、希土類磁石を直方体に燒結形成したものから構成され、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａの内側の側面で幅が大きい側に配置され、図１９に示すように着磁される。ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａは、自己溶着線などで円筒状に形成される。図１５のように、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａは、後述のベース２６０の上面に配置される。また、図１５、図１７のように、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａは、ステージ付レンズ２１０の下面に配置される。
【０１３１】
２４０ｂは、ｙ軸アクチュエータである。ｙ軸アクチュエータ２４０ｂの構成は、ｘ軸アクチュエータ２４０ａと同様であり、説明を省略する。図１５のように、ｙ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ｂは、後述のベース２６０の上面に配置される。また、図１５、図１７のように、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂは、ステージ付きレンズ２１０の下面に配置される。
【０１３２】
２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄは、弾性体である。弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄは、ゴムのようなダンピングが小さい弾性体から構成され直方体の形状で、片端はベース２６０に固定され、他端はステージ付レンズ２１０に固定される。ステージ付レンズ２１０に力が作用すると、ステージ付レンズ２１０は弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄに支持されつつ、撮像素子２１に対する位置を移動する。
【０１３３】
２６０は、ベースである。ベース２６０は、樹脂などで構成され、略長方形の板である。図１５のように、ベース２６０は、ほぼ中央部に撮像素子２１が配置される。また、ｚ軸アクチュエータ用ヨーク２３１、ｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａ、およびｙ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ｂの底面の形状とそれぞれ同一の形状を有するｚ軸アクチュエータ用掘り込み２６２、ｘ軸アクチュエータ用掘り込み２６３ａ、およびｙ軸アクチュエータ用掘り込み２６３ｂと、を有し、それぞれｚ軸アクチュエータ２３０、ｘ軸アクチュエータ２４０ａ、およびｙ軸アクチュエータ２４０ｂが配置される。また、撮像素子２１の受光部の中央と、レンズ部２１１の中央部がｚ軸方向にほぼ一致するように配置される。さらに、ステージ付レンズ２１０を支持する弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄが配置される。
【０１３４】
次に動作について説明する。
【０１３５】
ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、ステージ付レンズ２１０が移動する。図１８のように、ｚ軸アクチュエータ用磁石２３２からｚ軸アクチュエータ用ヨーク２３１の磁石が配置されない側に向かって磁束（Ｂで示す）が発生している。ここで、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３に上面から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３には下向きのローレンツ力（Ｆで示す）が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３は下向きに移動する。すなわち、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３が配置されたステージ付レンズ２１０が下向きに移動する。反対に、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３に上面から見て左回りに電流を流すと、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３には上向きのローレンツ力が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３コイルは上向きに移動する。すなわち、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３が配置されたステージ付レンズ２１０が上向きに移動する。
【０１３６】
また、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、ステージ付レンズ２１０が移動する。図１９のように、ｘ軸アクチュエータ用磁石２４２ａからｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａの磁石が配置されない側に向かって磁束（Ｂで示す）が発生している。ここで、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａにｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａのコの字の開口側から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａにはｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の閉口側向きのローレンツ力（Ｆで示す）が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａはｘ軸アクチュエータ用ヨーク４１ａのコの字の閉口側向きに移動する。すなわち、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａが配置されたステージ付レンズ２１０が、図１５において左向きに移動する。反対に、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａにｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａのコの字の開口側から見て左回りに電流を流すと、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａにはｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａのコの字の開口側向きのローレンツ力が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａはｘ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ａのコの字の開口側向きに移動する。すなわち、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａが配置されたステージ付レンズ２１０が、図１５において右向きに移動する。
【０１３７】
また、ｙ軸の動作の原理は、ｘ軸についてと同様である。ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、ステージ付レンズ２１０が移動する。ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂにｙ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ｂのコの字の開口側から見て右回りに電流を流すと、発生する力が摩擦などよりも大きければ、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂが配置されたステージ付レンズ２１０が、図１５において手前側に移動する。反対に、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂにｙ軸アクチュエータ用ヨーク２４１ｂのコの字の開口側から見て左回りに電流を流すと、発生する力が摩擦などよりも大きければ、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂが配置されたステージ付レンズ２１０が、図１５において奥向きに移動する。
【０１３８】
ここで、図１５のように、ステージ付レンズ２１０は、弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄで支持されているため、変位が大きくなればそれだけ弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄの発生する弾性力が大きくなるため、ステージ付レンズ２１０の移動範囲は限定される。
【０１３９】
このように、ｚ軸アクチュエータ２３０により、ｚ軸方向である撮像平面と垂直方向（光軸方向）にステージ付レンズ２１０を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に平行な方向に変化させる。
【０１４０】
また、ｘ軸アクチュエータ２４０ａにより、ｘ軸方向である撮像平面の１方向（図１５において左右方向）にステージ付レンズ２１０を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に垂直な１方向に変化させる。
【０１４１】
さらに、ｙ軸アクチュエータ２４０ｂにより、ｙ軸方向である撮像平面の１方向（図１５において前後方向）にステージ付レンズ２１０を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に垂直なもう１方向に変化させる。
【０１４２】
以上のようなｚ軸アクチュエータ２３０、ｘ軸アクチュエータ２４０ａ、およびｙ軸アクチュエータ２４０ｂを有することにより、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に平行な方向と、互いに垂直な２方向に変化させることができるため、以下のように、ピント合わせ、解像度が劣化しない電子ズームを同時に実現する。
【０１４３】
撮像素子２を光軸方向に移動させることにより、ピント合わせが可能となることは明白であるため、ここでは説明を割愛する。また、解像度が劣化しない電子ズームの方法は第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【０１４４】
ここで、各アクチュエータの制御方法を説明する。
【０１４５】
ｚ軸アクチュエータ２３０は、演算回路４や、カメラモジュールの上位の演算回路において、オートフォーカス制御を行い、ステージ付レンズ２１０を上昇させると判断したとき、上昇させる方向にｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の両端の電圧を変化させる。
【０１４６】
ｘ軸アクチュエータ２４０ａ、ｙ軸アクチュエータ２４０ｂは、高速に変化させる必要があるため、フィードバック制御するためには、精度のよいセンサと高速な演算回路とが必要である。しかし、精度のよいセンサや高速な演算回路はサイズが大きく、カメラモジュールを小型化できない。そこで、フィードフォワード制御がのぞましいが、弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄは、温度変化や経年変化によりその弾性係数が変化する。そこで、それぞれの位置（２倍ズームの場合において、１、２、３、４）に与えるべきｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの端子間電圧、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの端子間電圧、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の端子間の重畳電圧の初期値をフィードフォワード的に与え、各位置（２倍ズームの場合において、１、２、３、４）に停止時の実際の位置を求め、本来停止すべき位置からのずれに基づき、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａに与えるべき端子間電圧、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂに与えるべき端子間電圧、およびｚ軸アクチュエータ用コイル２３３に重畳すべき端子間電圧を学習し、フィードフォワード的に与える。
【０１４７】
具体的には、２倍ズームの場合、以下のように動作させる。
【０１４８】
まず、下記式（１）（２）（３）のように、初期値を設定する。ｖｘｒ１（ｉ）、ｖｘｒ２（ｉ）、ｖｘｒ３（ｉ）、ｖｘｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのためのｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａに印加すべき端子間電圧であり、ｖｘｒ１０、ｖｘｒ２０、ｖｘｒ３０、ｖｘｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのためのｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａに印加すべき端子間電圧の初期値である。
【０１４９】
また、ｖｙｒ１（ｉ）、ｖｙｒ２（ｉ）、ｖｙｒ３（ｉ）、ｖｙｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのためのｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂに印加すべき端子間電圧であり、ｖｙｒ１０、ｖｙｒ２０、ｖｙｒ３０、ｖｙｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのためのｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂに印加すべき端子間電圧の初期値である。
【０１５０】
さらに、ｖｚｒ１（ｉ）、ｖｚｒ２（ｉ）、ｖｚｒ３（ｉ）、ｖｚｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのためのｚ軸アクチュエータ用コイル２３３に重畳すべき端子間電圧であり、ｖｚｒ１０、ｖｚｒ２０、ｖｚｒ３０、ｖｚｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのためのｚ軸アクチュエータ用コイル２３３に重畳すべき端子間電圧の初期値である。
【０１５１】
ここで、ｉはｉ番目の画像を得るときであることを示す。このｉは、１枚の画像を作成するための画像を取り込む間だけ一定値を保持し、次の画像を作成するための画像を得るときに１だけ増やす。すなわち、位置１から位置２に移動し画像を取り込むまで、位置２から位置３に移動し画像を取り込むまで、位置３から位置４に移動し画像を取り込むまで、一定値を保持する。その後、ｉを１だけ増加し、位置４から位置１に移動し画像を取り込むまで、一定値を保持し、その後のｉに関する動作は繰り返し行う。なお、ｉの初期値は１である。式（１）（２）（３）において、ｉ＝０であることは、初期値を示す。
ｖｘｒ１（０）＝ｖｘｒ１０  （位置１用）
ｖｘｒ２（０）＝ｖｘｒ２０  （位置２用）
ｖｘｒ３（０）＝ｖｘｒ３０  （位置３用）
ｖｘｒ４（０）＝ｖｘｒ４０  （位置４用）  ・・・（１）
ｖｙｒ１（０）＝ｖｙｒ１０  （位置１用）
ｖｙｒ２（０）＝ｖｙｒ２０  （位置２用）
ｖｙｒ３（０）＝ｖｙｒ３０  （位置３用）
ｖｙｒ４（０）＝ｖｙｒ４０  （位置４用）  ・・・（２）
ｖｚｒ１（０）＝ｖｚｒ１０  （位置１用）
ｖｚｒ２（０）＝ｖｚｒ２０  （位置２用）
ｖｚｒ３（０）＝ｖｚｒ３０  （位置３用）
ｖｚｒ４（０）＝ｖｚｒ４０  （位置４用）  ・・・（３）
次に、下記式（４）（５）（６）のように、各アクチュエータの端子間に電圧を印加する。ｖｘ（ｉ）、ｖｙ（ｉ）、およびｖｚ（ｉ）は、それぞれ、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａに印加する端子間電圧、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂに印加する端子間電圧、およびｚ軸アクチュエータ用コイル２３３に印加する端子間電圧である。
【０１５２】
位置１のとき、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの端子間にｖｘｒ１（ｉ−１）を印加し、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの端子間にｖｙｒ１（ｉ−１）を印加し、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ１（ｉ−１）を印加する。また、位置２のとき、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの端子間にｖｘｒ２（ｉ−１）を印加し、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの端子間にｖｙｒ２（ｉ−１）を印加し、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ２（ｉ−１）を印加する。また、位置３のとき、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの端子間にｖｘｒ３（ｉ−１）を印加し、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの端子間にｖｙｒ３（ｉ−１）を印加し、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ３（ｉ−１）を印加する。また、位置４のとき、ｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの端子間にｖｘｒ４（ｉ−１）を印加し、ｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの端子間にｖｙｒ４（ｉ−１）を印加し、ｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ４（ｉ−１）を印加する。
【０１５３】
ここで、ｉ＞２のとき、ｖｘｒ１（ｉ）、ｖｘｒ２（ｉ）、ｖｘｒ３（ｉ）、ｖｘｒ４（ｉ）、ｖｙｒ１（ｉ）、ｖｙｒ２（ｉ）、ｖｙｒ３（ｉ）、ｖｙｒ４（ｉ）、ｖｚｒ１（ｉ）、ｖｚｒ２（ｉ）、ｖｚｒ３（ｉ）、ｖｚｒ４（ｉ）は、後述の方法で学習された値を用いる。また、ｖｚｒ（ｉ）はｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の端子間に印加すべき電圧であり、前述のオートフォーカス制御により得られる。
ｖｘ（ｉ）  ＝  ｖｘｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖｘ（ｉ）  ＝  ｖｘｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖｘ（ｉ）  ＝  ｖｘｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖｘ（ｉ）  ＝  ｖｘｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）  ・・・（４）
ｖｙ（ｉ）  ＝  ｖｙｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖｙ（ｉ）  ＝  ｖｙｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖｙ（ｉ）  ＝  ｖｙｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖｙ（ｉ）  ＝  ｖｙｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）  ・・・（５）
ｖｚ（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖｚ（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖｚ（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖｚ（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖｚｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）  ・・・（６）
そして、電圧印加ののちしばらくして、位置センサによる方法や、画像情報から特徴を抽出し演算による方法などにより、実際の位置（ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）、ｚ（ｉ））を求める。そして、実際の位置（ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）、ｚ（ｉ））とあるべき位置（ｘｒ（ｉ）、ｙｒ（ｉ）、ｚｒ（ｉ））とのずれを用いて、各位置における各アクチュエータに印加すべき端子間電圧を学習する。
【０１５４】
具体的には、式（７）（８）（９）のように、位置１のとき、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｘｒ１（ｉ）とし、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｙｒ１（ｉ）とし、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｚｙｒ１（ｉ）とする。位置２のとき、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｘｒ２（ｉ）とし、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｙｒ２（ｉ）とし、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｚｙｒ２（ｉ）とする。位置３のとき、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｘｒ３（ｉ）とし、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｙｒ３（ｉ）とし、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｚｙｒ３（ｉ）とする。位置４のとき、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｘｒ４（ｉ）とし、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｖｙｒ４（ｉ）とし、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果をｚｙｒ４（ｉ）とする。
【０１５５】
なお、ディジタルＰＩ演算は、比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉを用いて、下記式（１０）のように求める。ここで、Σは、１からｉまでの総和を示す。なお、各ＰＩ演算のゲインは適宜設計される（そのため、同一であるとは限らない）。
ｖｘｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖｘｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖｘｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖｘｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（７）
ｖｙｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖｙｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖｙｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖｙｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（８）
ｖｚｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖｚｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖｚｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖｚｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（９）
ｖｘｒ１（ｉ）  ＝  Ｋｐ・（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ・（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））｝  ・・・（１０）
以上より、小型、薄型でありながら、ピント調整機能による優れた画質と、画質の劣化のない拡大写真機能を有するカメラモジュールを実現することが出来る。
【０１５６】
このように、以上のように構成し動作させることにより、第１の実施の形態が実現する効果に加え、以下のような効果を有する。
【０１５７】
各軸専用のステージを使用することなく、ステージ付レンズ２１０のみを動作させることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【０１５８】
また、弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄによりステージ付レンズ２１０を支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【０１５９】
また、位置１、２、３、および４におけるｘ軸アクチュエータ２４３ａに印加すべき電圧、ｙ軸アクチュエータ２４３ｂに印加すべき電圧、およびｚ軸アクチュエータ２３３に重畳すべき端子間電圧を学習することにより、温度特性が変化するアクチュエータであっても、フォードフォワード制御で精度良く制御ができ、簡易な位置センサで十分な精度を実現できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【０１６０】
なお、第１の実施の形態において、ステージ付レンズ１０を第１のピン５０ａ、第２のピン５０ｂで支持したが、第２の実施の形態の弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２０５ｄで支持してもよい。弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄによりステージ付レンズ２１０を支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【０１６１】
また、実施の形態１において、撮像素子用ステージ２２をボール６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄで支持したが、第２の実施の形態の弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２０５ｄで支持してもよい。弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄによりステージ付レンズ２１０を支持することにより、移動量が小ストロークの場合において、弾性変形で十分対応でき、構造を簡単にできるため、カメラモジュールを小型化できる。また、衝撃耐性も強いため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【０１６２】
さらに、第２の実施の形態の弾性体２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄを導電性ゴムとし、例えば、弾性体２５０ｂをｚ軸アクチュエータ用コイル２３３の片端に、弾性体２５０ｃをｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂの片端に、弾性体２５０ｄをｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａの片端に、弾性体２５０ａをｚ軸アクチュエータ用コイル２３３とｙ軸アクチュエータ用コイル２４３ｂとｘ軸アクチュエータ用コイル２４３ａとの他端に接続し、給電してもよい。
【０１６３】
このような構成により、配線数を低減でき、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、カメラモジュールを低コスト化できる。
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１６４】
第３の実施の形態のカメラモジュールの概要は、第１の実施の形態のカメラモジュールの概要と同様であり、図１で示されるため、説明を省略する。
【０１６５】
図２０は、本発明の第３の実施の形態のカメラモジュールの斜視図であり、図２１は、本発明の第３の実施の形態のカメラモジュールの断面図である。ここで、実施の形態１と同様に、図２０のように、ｘ軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸方向を定義する。
【０１６６】
３１０は、ステージ付レンズであり、プラスチックやガラスなどから構成される。図２２（ａ）は、本発明の第３の実施の形態のステージ付レンズの断面図であり、図２２（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態のステージ付レンズの下面図である。
【０１６７】
ステージ付レンズ３１０は、ｚ方向に位置を移動する。また、ｚ軸に垂直な面に対し、傾くように動作する。ステージ付レンズ３１０は、レンズ部３１１と、第１のアクチュエータ用穴３１２ａと、第２のアクチュエータ用穴３１２ｂと、第３のアクチュエータ用穴３１２ｃと、第４のアクチュエータ用穴３１２ｄと、第１の上部電極３１４ａと、第２の上部電極３１４ｂと、第３の上部電極３１４ｃと、第４の上部電極３１４ｄと、第１の下部電極３１５ａと、第２の下部電極３１５ｂと、第３の下部電極３１５ｃと、第４の下部電極３１５ｄと、を含んで構成される。レンズ部３１１は、レンズ素子であり、光を曲げる役割をする。第１から第４のアクチュエータ用穴３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄは、後述のヨークが挿入される。３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄは、それぞれ第１から第４のアクチュエータ用コイルであり、後述する。図１におけるレンズ系１は、図２０におけるレンズ部３１１を示す。
【０１６８】
２１は、撮像素子であり、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【０１６９】
３３０ａは、第１のアクチュエータである。図２３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態の第１のアクチュエータの上面図であり、図２３（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態の第１のアクチュエータの断面図である。
【０１７０】
第１のアクチュエータ３３０ａは、第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａと、第１のアクチュエータ用磁石３３２ａと、第１のアクチュエータ用コイル３３３ａと、を含んで構成される。第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａは、鉄などの強磁性体の板をプレスなどで長方形に切断し、コの字状に折り曲げて形成する。第１のアクチュエータ用磁石３３２ａは、希土類磁石を直方体に燒結形成したものから構成され、第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａの内側の側面に配置され、図２３に示すように着磁される。第１のアクチュエータ用コイル３３３ａは、自己溶着線などで長方形状に積層巻回される。図２０のように、第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａは、後述のベース３６０の上面に配置される。また、図２０、図２２のように、第１のアクチュエータ用コイル３３３ａは、ステージ付レンズ３１０の下面に第１のアクチュエータ用穴３１２ａの周りを電流が回るように配置される。
【０１７１】
３３０ｂ、３３０ｃ、および３３０ｄは、それぞれ第２のアクチュエータ、第３のアクチュエータ、および第４のアクチュエータである。第２のアクチュエータ３３０ｂ、第３のアクチュエータ３３０ｃ、および第４のアクチュエータ３３０ｄの構成は、第１のアクチュエータ３３０ａと同様であり、説明を省略する。図２０のように、第２のアクチュエータ用ヨーク３３１ｂ、第３のアクチュエータ用ヨーク３３１ｃ、および第４のアクチュエータ用ヨーク３３１ｄは、後述のベース３６０の上面に配置される。また、図２０、図２２のように、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂ、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃ、および第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄは、ステージ付レンズ３１０の下面に、それぞれ第２のアクチュエータ用穴３１２ｂ、第３のアクチュエータ用穴３１２ｃ、および第４のアクチュエータ用穴３１２ｄの周りを電流が回るように配置される。
【０１７２】
３５０ａは、第１の支持部である。図２４は、本発明の第３の実施の形態の第１の支持部の一部の断面図である。第１に支持部３５０ａは、ステージ付レンズ３１０の保持と、第１のアクチュエータ用コイル３３５ａへの通電と、を行う。図２０のように、第１の支持部３５０ａは、直方体の棒状の形状であり、例えば、プラスチックから形成される。第１の支持部３５０ａの下部は、ベース３６０に接続される。第１の支持部３５０ａの上部には、第１の支持部用上部板３５１ａと、第１の支持部用下部板３５２ａと、第１の支持部用横ストッパ３５３ａと、第１の支持部用上部ブラシ３５４ａと、第１の支持部用下部ブラシ３５５ａと、を有する。第１の支持部用上部板３５１ａと、第１の支持部用下部板３５２ａと、第１の支持部用横ストッパ３５３ａと、は、例えばプラスチックから形成され、棒状部と一体成形される。第１の支持部用上部ブラシ３５４ａと、第１の支持部用下部ブラシ３５５ａとは、例えば、金属板ばねのような、導電性弾性体の板から構成される。図２４のように、第１の支持部用上部ブラシ３５４ａの片端、および第１の支持部用下部ブラシ３５５ａの片端は、それぞれ第１の支持部用上部板３５１ａの先端部下部、および第１の支持部用下部板３５２ａの先端部上部に取り付けられ、それぞれの他端は、第１の支持部用上部板３５１ａ、第１の支持部用下部板３５２ａ、および第１の支持部用横ストッパ３５３ａの間の空間に向かって延びている。そして、ステージ付レンズ３１０は、端部が第１の支持部用上部ブラシ３５４ａと第１の支持部下部ブラシ３５５ａとに挟まれ、弾性により支持される。ここで、第１のアクチュエータ用コイル３３５ａの両端である第１の上部電極３１４ａ、および第１の下部電極３１５ａが、それぞれ第１の支持部用上部ブラシ３５４ａ、および第１の支持部用下部ブラシ３５５ａと接触することにより、第１のアクチュエータ用コイル３３５ａに通電される。また、ステージ付レンズ３１０の端部は丸められており、第１の上部電極３１４ａと第１の支持部用上部ブラシ３５４ａとの擦動抵抗を低減し、磨耗を防止し、アクチュエータに必要な力を低減する。さらに、落下等により、ステージ付レンズ３１０に強い衝撃が与えられても、第１の支持部用上部板３５１ａ、第１の支持部用下部板３５２ａ、および第１の支持部用横ストッパ３５３ａで動作を制限し、離脱等を防止する。
【０１７３】
３５０ｂ、３５０ｃ、および３５０ｄは、それぞれ第２の支持部、第３の支持部、および第４の支持部である。第２の支持部３５０ｂ、第３の支持部３５０ｃ、および第４の支持部３５０ｄは、ステージ付レンズ３１０の保持を行う。また、第２の支持部３５０ｂ、第３の支持部３５０ｃ、および第４の支持部３５０ｄは、それぞれ第２のアクチュエータ用コイル３３５ｂへの通電、第３のアクチュエータ用コイル３３５ｃへの通電、および第４のアクチュエータ用コイル３３５ｄへの通電を行う。第２の支持部３５０ｂ、第３の支持部３５０ｃ、および第４の支持部３５０ｄの構成は、図２４の第１の支持部３５０ａと同様であり、説明を省略する。
【０１７４】
３６０は、ベースである。ベース３６０は、樹脂などで構成され、略長方形の板である。図２０のように、ベース３６０は、ほぼ中央部に撮像素子２１が配置される。また、第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａ、第２のアクチュエータ用ヨーク３３１ｂ、第３のアクチュエータ用ヨーク３３１ｃ、および第４のアクチュエータ用ヨーク３３１ｄの底面の形状とそれぞれ同一の形状を有する第１のアクチュエータ用掘り込み３６２ａ、第２のアクチュエータ用掘り込み３６２ｂ、第３のアクチュエータ用掘り込み３６２ｃ、および第１のアクチュエータ用掘り込み３６２ｄを有し、それぞれ第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａ、第２のアクチュエータ用ヨーク３３１ｂ、第３のアクチュエータ用ヨーク３３１ｃ、および第４のアクチュエータ用ヨーク３３１ｄが配置される。また、撮像素子２１の受光部の中央と、レンズ部３１１の中央部がｚ軸方向にほぼ一致するように配置される。さらに、第１から第４の支持部３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、および３５０ｄが配置される。
【０１７５】
次に動作について説明する。
【０１７６】
第１のアクチュエータ用コイル３３３ａの両端に電圧を印加し電流を流すことにより、以下のように、ステージ付レンズ３１０が移動する。図２３のように、第１のアクチュエータ用磁石３３２ａから第１のアクチュエータ用ヨーク３３１ａの磁石が配置されない側に向かって磁束（Ｂで示す）が発生している。ここで、第１のアクチュエータ用コイル３３３ａに上面から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、第１のアクチュエータ用コイル３３３には下向きのローレンツ力（Ｆで示す）が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、第１のアクチュエータ用コイル３３３は下向きに移動する。すなわち、ステージ付レンズ３１０において第１のアクチュエータ用コイル３３３ａが配置された部分が下向きに移動する。反対に、第１のアクチュエータ用コイル３３３ａに上面から見て左回りに電流を流すと、第１のアクチュエータ用コイル３３３ａには上向きのローレンツ力が発生する。そして、この力が摩擦などよりも大きければ、第１のアクチュエータ用コイル２３３ａコイルは上向きに移動する。すなわち、ステージ付レンズ３１０において第１のアクチュエータ用コイル３３３ａが配置された部分が上向きに移動する。
【０１７７】
第２のアクチュエータ２３０ｂ、第３のアクチュエータ２３０ｃ、および第４のアクチュエータ２３０ｄの動作は、第１のアクチュエータ２３０ａと同様である。すなわち、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂに上面から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ステージ付レンズ３１０において第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂが配置された部分が下向きに移動する。反対に、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂに上面から見て左回りに電流を流すと、ステージ付レンズ３１０において第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂが配置された部分が上向きに移動する。また、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃに上面から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ステージ付レンズ３１０において第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃが配置された部分が下向きに移動する。反対に、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃに上面から見て左回りに電流を流すと、ステージ付レンズ３１０において第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃが配置された部分が上向きに移動する。さらに、第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄに上面から見て右回りに電流（Ｉで示す）を流すと、ステージ付レンズ３１０において第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄが配置された部分が下向きに移動する。反対に、第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄに上面から見て左回りに電流を流すと、ステージ付レンズ３１０において第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄが配置された部分が上向きに移動する。
【０１７８】
ここで、第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄを用いて、上記の原理により、ステージ付レンズ３１０をｚ方向に位置を移動させる。また、ｚ軸に垂直な面に対し、傾くように動作させる。
【０１７９】
第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄにおいて、第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄがｚ軸方向で上向きに移動するように電圧を印加すれば、ステージ付レンズ３１０は、ｚ軸方向で上向きに移動する。反対に、第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄにおいて、第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄがｚ軸方向で下向きに移動するように電圧を印加すれば、ステージ付レンズ３１０は、ｚ軸方向で下向きに移動する。
【０１８０】
また、第１のアクチュエータ３３０ａ、および第３のアクチュエータ３３０ｃにおいて、第１のアクチュエータ用コイル３３０ａがｚ軸方向で上向きに、第３のアクチュエータ用コイル３３０ｃがｚ軸で下向きに移動するように電圧を印加すれば、図２０において、ステージ付レンズ３１０は、ｙ軸方向を回転中心として左が持ちあがり右側が下がるように傾く。反対に、第１のアクチュエータ３３０ａ、および第３のアクチュエータ３３０ｃにおいて、第１のアクチュエータ用コイル３３０ａがｚ軸方向で下向きに、第３のアクチュエータ用コイル３３０ｃがｚ軸で上向きに移動するように電圧を印加すれば、図２０において、ステージ付レンズ３１０は、ｙ軸方向を回転中心として右が持ちあがり左側が下がるように傾く。
【０１８１】
さらに、第２のアクチュエータ３３０ｂ、および第４のアクチュエータ３３０ｄにおいて、第２のアクチュエータ用コイル３３０ｂがｚ軸方向で上向きに、第４のアクチュエータ用コイル３３０ｄがｚ軸で下向きに移動するように電圧を印加すれば、図２０において、ステージ付レンズ３１０は、ｚ軸方向を回転中心として奥側が持ちあがり手前側が下がるように傾く。反対に、第２のアクチュエータ３３０ｂ、および第４のアクチュエータ３３０ｄにおいて、第２のアクチュエータ用コイル３３０ｂがｘ軸方向で下向きに、第４のアクチュエータ用コイル３３０ｄがｚ軸で上向きに移動するように電圧を印加すれば、図２０において、ステージ付レンズ３１０は、ｘ軸方向を回転中心として奥側が下がり手前側が持ちあがるように傾く。
【０１８２】
このように、第１〜第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄにより、ｚ軸方向である撮像平面と垂直方向（光軸方向）にステージ付レンズ３１０を移動させる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に平行な方向に変化させる。
【０１８３】
また、第１のアクチュエータ３３０ａ、および第３のアクチュエータ３３０ｃにより、ｙ軸方向を回転中心としてステージ付レンズ３１０を傾ける。すると、ｘ軸方向である撮像平面の１方向（図１５において左右方向）にステージ付レンズ３１０への移動と同様の効果が得られる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に垂直な１方向に変化させる。
【０１８４】
さらに、第２のアクチュエータ３３０ｂ、および第４のアクチュエータ３３０ｄにより、ｘ軸方向を回転中心としてステージ付レンズ３１０を傾ける。すると、ｙ軸方向である撮像平面の１方向（図１５において左右方向）にステージ付レンズ３１０への移動と同様の効果が得られる。すなわち、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に垂直なもう１方向に変化させる。
【０１８５】
以上のような第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄを有することにより、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系１の光軸方向に平行な方向と、互いに垂直な２方向に変化させることができるため、以下のように、ピント合わせ、解像度が劣化しない電子ズームを同時に実現する。
【０１８６】
撮像素子２を光軸方向に移動させることにより、ピント合わせが可能となることは明白であるため、ここでは説明を割愛する。また、解像度が劣化しない電子ズームの方法は第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【０１８７】
ここで、各アクチュエータの制御方法を説明する。
【０１８８】
第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、および３３０ｄは、演算回路４や、カメラモジュールの上位の演算回路において、オートフォーカス制御を行い、ステージ付レンズ３１０を上昇させると判断したとき、上昇させる方向に第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、および３３３ｄの両端の電圧を変化させる。
【０１８９】
ｘ軸中心に傾ける動作、およびｙ軸中心に傾ける動作は、高速に変化させる必要があるため、フィードバック制御するためには、精度のよいセンサと高速な演算回路とが必要である。しかし、精度のよいセンサや高速な演算回路はサイズが大きく、カメラモジュールを小型化できない。そこで、フィードフォワード制御がのぞましいが、第１から第４の支持体用上部ブラシ３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃ、３５４ｄ、および第１から第４の支持体用下部ブラシ３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃ、３５５ｄは、温度変化や経年変化によりその弾性係数や擦動抵抗が変化する。そこで、それぞれの位置（２倍ズームの場合において、１、２、３、４）に与えるべき第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄの端子間電圧の重畳電圧の初期値をフィードフォワード的に与え、各位置（２倍ズームの場合において、１、２、３、４）に停止時の実際の位置を求め、本来停止すべき位置からのずれに基づき、第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄに重畳すべき端子間電圧を学習し、フィードフォワード的に与える。
【０１９０】
具体的には、２倍ズームの場合、以下のように動作させる。
【０１９１】
まず、下記式（１１）（１２）（１３）（１４）のように、初期値を設定する。ｖ１ｒ１（ｉ）、ｖ１ｒ２（ｉ）、ｖ１ｒ３（ｉ）、ｖ１ｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第１のアクチュエータ用コイル３３３ａに重畳すべき端子間電圧であり、ｖ１ｒ１０、ｖ１ｒ２０、ｖ１ｒ３０、ｖ１ｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第１のアクチュエータ用コイル３３３ａに重畳すべき端子間電圧の初期値である。
【０１９２】
また、ｖ２ｒ１（ｉ）、ｖ２ｒ２（ｉ）、ｖ２ｒ３（ｉ）、ｖ２ｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂに重畳すべき端子間電圧であり、ｖ２ｒ１０、ｖ２ｒ２０、ｖ２ｒ３０、ｖ２ｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂに重畳すべき端子間電圧の初期値である。
【０１９３】
また、ｖ３ｒ１（ｉ）、ｖ３ｒ２（ｉ）、ｖ３ｒ３（ｉ）、ｖ３ｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃに重畳すべき端子間電圧であり、ｖ３ｒ１０、ｖ３ｒ２０、ｖ３ｒ３０、ｖ３ｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃに重畳すべき端子間電圧の初期値である。
【０１９４】
また、ｖ４ｒ１（ｉ）、ｖ４ｒ２（ｉ）、ｖ４ｒ３（ｉ）、ｖ４ｒ４（ｉ）は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄに重畳すべき端子間電圧であり、ｖ４ｒ１０、ｖ４ｒ２０、ｖ４ｒ３０、ｖ４ｒ４０は、それぞれ位置１、２、３、４の位置のときのための第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄに重畳すべき端子間電圧の初期値である。
【０１９５】
ここで、実施の形態２と同様に、ｉはｉ番目の画像を得るときであることを示す。このｉは、１枚の画像を作成するための画像を取り込む間だけ一定値を保持し、次の画像を作成するための画像を得るときに１だけ増やす。すなわち、位置１から位置２に移動し画像を取り込むまで、位置２から位置３に移動し画像を取り込むまで、位置３から位置４に移動し画像を取り込むまで、一定値を保持する。その後、ｉを１だけ増加し、位置４から位置１に移動し画像を取り込むまで、一定値を保持し、その後のｉに関する動作は繰り返し行う。なお、ｉの初期値は１である。式（１１）（１２）（１３）（１４）において、ｉ＝０であることは、初期値を示す。
ｖ１ｒ１（０）＝ｖ１ｒ１０  （位置１用）
ｖ１ｒ２（０）＝ｖ１ｒ２０  （位置２用）
ｖ１ｒ３（０）＝ｖ１ｒ３０  （位置３用）
ｖ１ｒ４（０）＝ｖ１ｒ４０  （位置４用）  ・・・（１１）
ｖ２ｒ１（０）＝ｖ２ｒ１０  （位置１用）
ｖ２ｒ２（０）＝ｖ２ｒ２０  （位置２用）
ｖ２ｒ３（０）＝ｖ２ｒ３０  （位置３用）
ｖ２ｒ４（０）＝ｖ２ｒ４０  （位置４用）  ・・・（１２）
ｖ３ｒ１（０）＝ｖ３ｒ１０  （位置１用）
ｖ３ｒ２（０）＝ｖ３ｒ２０  （位置２用）
ｖ３ｒ３（０）＝ｖ３ｒ３０  （位置３用）
ｖ３ｒ４（０）＝ｖ３ｒ４０  （位置４用）  ・・・（１３）
ｖ４ｒ１（０）＝ｖ４ｒ１０  （位置１用）
ｖ４ｒ２（０）＝ｖ４ｒ２０  （位置２用）
ｖ４ｒ３（０）＝ｖ４ｒ３０  （位置３用）
ｖ４ｒ４（０）＝ｖ４ｒ４０  （位置４用）  ・・・（１４）
次に、下記式（１５）（１６）（１７）（１８）のように、各アクチュエータの端子間に電圧を印加する。ｖ１（ｉ）、ｖ２（ｉ）、ｖ３（ｉ）、およびｖ４（ｉ）は、それぞれ、第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、および３３３ｄに印加する端子間電圧である。
【０１９６】
位置１のとき、第１のアクチュエータ用コイル３３３ａの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ１（ｉ−１）を印加し、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ１（ｉ−１）を印加し、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ１（ｉ−１）を印加し、第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ１（ｉ−１）を印加する。
【０１９７】
また、位置２のとき、第１のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ２（ｉ−１）を印加し、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ２（ｉ−１）を印加し、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ２（ｉ−１）を印加し、第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ２（ｉ−１）を印加する。
【０１９８】
また、位置３のとき、第１のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ３（ｉ−１）を印加し、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ３（ｉ−１）を印加し、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ３（ｉ−１）を印加し、第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ３（ｉ−１）を印加する。
【０１９９】
また、位置４のとき、第１のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ４（ｉ−１）を印加し、第２のアクチュエータ用コイル３３３ｂの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ４（ｉ−１）を印加し、第３のアクチュエータ用コイル３３３ｃの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ４（ｉ−１）を印加し、第４のアクチュエータ用コイル３３３ｄの端子間にｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ４（ｉ−１）を印加する。
【０２００】
ここで、ｉ＞２のとき、ｖ１ｒ１（ｉ）、ｖ１ｒ２（ｉ）、ｖ１ｒ３（ｉ）、ｖ１ｒ４（ｉ）、ｖ２ｒ１（ｉ）、ｖ２ｒ２（ｉ）、ｖ２ｒ３（ｉ）、ｖ２ｒ４（ｉ）、ｖ３ｒ１（ｉ）、ｖ３ｒ２（ｉ）、ｖ３ｒ３（ｉ）、ｖ３ｒ４（ｉ）、ｖ４ｒ１（ｉ）、ｖ４ｒ２（ｉ）、ｖ４ｒ３（ｉ）、ｖ４ｒ４（ｉ）は、後述の方法で学習された値を用いる。また、ｖｚｒ（ｉ）はステージ付レンズ３１０全体をｚ軸方向に移動するために印加すべき電圧であり、前述のオートフォーカス制御により得られる。
ｖ１（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖ１（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖ１（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖ１（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ１ｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）
・・・（１５）
ｖ２（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖ２（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖ２（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖ２（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ２ｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）
・・・（１６）
ｖ３（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖ３（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖ３（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖ３（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ３ｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）
・・・（１７）
ｖ４（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ１（ｉ−１）  （位置１のとき）
ｖ４（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ２（ｉ−１）  （位置２のとき）
ｖ４（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ３（ｉ−１）  （位置３のとき）
ｖ４（ｉ）  ＝  ｖｚｒ（ｉ）＋ｖ４ｒ４（ｉ−１）  （位置４のとき）
・・・（１８）
そして、電圧印加ののちしばらくして、位置センサによる方法や、画像情報から特徴を抽出し演算による方法などにより、実際の位置（ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）、ｚ（ｉ））を求める。そして、実際の位置（ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）、ｚ（ｉ））とあるべき位置（ｘｒ（ｉ）、ｙｒ（ｉ）、ｚｒ（ｉ））とのずれを用いて、各位置における各アクチュエータに印加すべき端子間電圧を学習する。
【０２０１】
具体的には、式（１９）（２０）（２１）（２２）のように、位置１のとき、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ１ｒ１（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ２ｒ１（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ３ｒ１（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ４ｒ１（ｉ）とする。
【０２０２】
また、位置２のとき、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ１ｒ２（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ２ｒ２（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ３ｒ２（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ４ｒ２（ｉ）とする。
【０２０３】
また、位置３のとき、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ１ｒ３（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ２ｒ３（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ３ｒ３（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ４ｒ３（ｉ）とする。
【０２０４】
また、位置４のとき、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ１ｒ４（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の加算結果をｖ２ｒ４（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｘ軸のあるべき位置ｘｒ（ｉ）と実際の位置ｘ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ３ｒ４（ｉ）とする。また、ｚ軸のあるべき位置ｚｒ（ｉ）と実際の位置ｚ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、ｙ軸のあるべき位置ｙｒ（ｉ）と実際の位置ｙ（ｉ）との差をディジタルＰＩ演算した結果と、の減算結果をｖ４ｒ４（ｉ）とする。
【０２０５】
なお、ディジタルＰＩ演算は、第１の比例ゲインＫｐ１、第２の比例ゲインＫｐ２、第１の積分ゲインＫｉ１、第２の積分ゲインＫｉ２を用いて、下記式（２３）のように求める。ここで、Σは、１からｉまでの総和を示す。式（２３）のように、ｚ軸に関するゲインとｘｙ軸に関するゲインをそれぞれ適宜設定する。ｘとｙ軸に関するゲインは、ステージ付レンズ３１０、第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ、および第１から第４の支持部３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄの構造の対称性より、同一とすることで精度よい学習ができる。
ｖ１ｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖ１ｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖ１ｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖ１ｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（１９）
ｖ２ｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖ２ｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖ２ｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖ２ｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（２０）
ｖ３ｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖ３ｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖ３ｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖ３ｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（２１）
ｖ４ｒ１（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置１のとき）
ｖ４ｒ２（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置２のとき）
ｖ４ｒ３（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置３のとき）
ｖ４ｒ４（ｉ）  ＝  ＰＩ（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
−  ＰＩ（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））  （位置４のとき）
・・・（２２）
ｖ１ｒ１（ｉ）  ＝  Ｋｐ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））｝
＋  Ｋｐ２・（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ２・（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））｝
ｖ２ｒ１（ｉ）  ＝  Ｋｐ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））｝
＋  Ｋｐ２・（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ２・（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））｝
ｖ３ｒ１（ｉ）  ＝  Ｋｐ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））｝
−  Ｋｐ２・（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））
−  Σ｛Ｋｉ２・（ｘｒ（ｉ）−ｘ（ｉ））｝
ｖ４ｒ１（ｉ）  ＝  Ｋｐ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））
＋  Σ｛Ｋｉ１・（ｚｒ（ｉ）−ｚ（ｉ））｝
−  Ｋｐ２・（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））
−  Σ｛Ｋｉ２・（ｙｒ（ｉ）−ｙ（ｉ））｝  ・・・（２３）
なお、上記では実際の位置（ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）、ｚ（ｉ））と、あるべき位置（ｘｒ（ｉ）、ｙｒ（ｉ）、ｚｒ（ｉ））を用いたが、ｘ、ｙの代わりに傾ける角度を用いて学習してもよい。
【０２０６】
以上より、小型、薄型でありながら、ピント調整機能による優れた画質と、画質の劣化のない拡大写真機能を有するカメラモジュールを実現することが出来る。
【０２０７】
このように、以上のように構成し動作させることにより、第１の実施の形態、および第２の実施の形態が実現する効果に加え、以下のような効果を有する。
【０２０８】
各軸専用のステージを使用することなく、ステージ付レンズ３１０のみを動作させることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、アクチュエータを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。
【０２０９】
また、ステージ付レンズ３１０を傾け、レンズ系１と撮像素子２との相対位置をレンズ系の光軸方向に垂直な方向に変化させる動作をさせることにより、動作させる負荷を低減し、アクチュエータの必要出力を抑制し、第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄを小型化できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、第１から第４のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの構成は同一であり、部品種類を削減し、カメラモジュールの低コスト化を実現する。また、容易に光路を変更できるため、容易に手ぶれ補正できる。
【０２１０】
また、第１から第４の支持部３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄにおいて、第１から第４の支持部用上部ブラシ３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃ、３５４ｄ、第１から第４の支持部下部ブラシ３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃ、３５５ｄが、ステージ付レンズ３１０を支持するばねと、第１から第４のアクチュエータ用コイル３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄへの給電のブラシと、を兼用することにより、コイルへの給電部を削減できるため、カメラモジュールを小型化できる。また、部品点数削減により、低コスト化できる。
【０２１１】
また、第１から第４の支持部３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄにおいて、第１から第４の支持部用上部板３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄをステージ付レンズ３１０の上部に配置し、第１から第４の支持部用下部板３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、３５２ｄをステージ付レンズ３１０の下部に配置することにより、落下等の衝撃に対するｚ軸向きのストッパーとして機能し、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【０２１２】
また、第１から第４の支持部３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄにおいて、第１から第４の支持部用ストッパ３５３ａ、３５３ｂ、３５３ｃ、３５３ｄを、第４の支持部用上部板３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄと、第１から第４の支持部用下部板３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、３５２ｄとの間に設けることにより、落下等の衝撃に対するｘｙ軸向きのストッパーとして機能し、カメラモジュールの信頼性を向上できる。
【０２１３】
また、ステージ付レンズ３１０の端部に丸みを付けることにより、第１から第４の上部電極３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、３１４ｄと第１の支持部用上部ブラシ３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃ、３５４ｄとの擦動抵抗を低減し、磨耗を防止し、アクチュエータに必要な出力を低減するため、アクチュエータを小型化し、カメラモジュールを小型化できる。また、擦動抵抗を低減し、磨耗を防止するため、カメラモジュールの信頼性を向上できる。さらに、ステージ付レンズ３１０の端部に丸みを付けることにより、第１から第４の下部電極３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ、３１５ｄと第１の支持部用下部ブラシ３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃ、３５５ｄも同様であり、カメラモジュールの小型化、および信頼性向上を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０２１４】
本発明のカメラモジュールは、レンズと撮像素子との相対位置を替えることで、小型、薄型で、手ぶれ補正機能、拡大写真機能、自動焦点機能を実現するため、カメラ機能を備えた携帯電話、デジタルスチルカメラ、監視用カメラなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの概要を示す構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの斜視図
【図３】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの断面図
【図４】（ａ）本発明の第１の実施の形態のステージ付レンズの断面図          （ｂ）本発明の第１の実施の形態のステージ付レンズの下面図
【図５】本発明の第１の実施の形態の撮像素子と撮像素子用ステージの斜視図
【図６】（ａ）本発明の第１の実施の形態のｚ軸アクチュエータの上面図          （ｂ）本発明の第１の実施の形態のｚ軸アクチュエータの断面図
【図７】（ａ）本発明の第１の実施の形態のｘ軸アクチュエータの断面図          （ｂ）本発明の第１の実施の形態のｘ軸アクチュエータの側面図
【図８】本発明の第１の実施の形態の第１のピンの側面図
【図９】（ａ）本発明の第１の実施の形態の撮像素子用ステージとベースの簡略化した斜視図          （ｂ）本発明の第１の実施の形態の撮像素子用ステージとベースの簡略化した断面図          （ｃ）本発明の第１の実施の形態の撮像素子用ステージの簡略化した下面図          （ｄ）本発明の第１の実施の形態の変形の撮像素子用ステージの簡略化した下面図
【図１０】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの電子ズームを説明する概念図
【図１１】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの電子ズームを説明する概念図
【図１２】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの変形の撮像素子用ベースの斜視図
【図１３】本発明の第１の実施の形態のカメラモジュールの変形の斜視図
【図１４】本発明の第１の実施の形態の変形のプランジャの上面図
【図１５】本発明の第２の実施の形態のカメラモジュールの斜視図
【図１６】本発明の第２の実施の形態のカメラモジュールの断面図
【図１７】（ａ）本発明の第２の実施の形態のステージ付レンズの断面図            （ｂ）本発明の第２の実施の形態のステージ付レンズの下面図
【図１８】（ａ）本発明の第１の実施の形態のｚ軸アクチュエータの上面図            （ｂ）本発明の第１の実施の形態のｚ軸アクチュエータの断面図
【図１９】（ａ）本発明の第１の実施の形態のｘ軸アクチュエータの断面図            （ｂ）本発明の第１の実施の形態のｘ軸アクチュエータの側面図
【図２０】本発明の第３の実施の形態のカメラモジュールの斜視図
【図２１】本発明の第３の実施の形態のカメラモジュールの断面図
【図２２】（ａ）本発明の第３の実施の形態のステージ付レンズの断面図            （ｂ）本発明の第３の実施の形態のステージ付レンズの下面図
【図２３】（ａ）本発明の第３の実施の形態の第１のｚ軸アクチュエータの上面図            （ｂ）本発明の第３の実施の形態の第１のｚ軸アクチュエータの断面図
【図２４】本発明の第３の実施の形態の第１の支持部の一部の断面図
【図２５】従来のカメラモジュール用のズームレンズの構成図
【図２６】従来のカメラモジュールの使用された圧電方式のアクチュエータの構成図
【符号の説明】
【０２１６】
１  レンズ系
２、２１  撮像素子
３  移動部
４  演算回路
１０  ステージ付レンズ
１１  レンズ部
２２  撮像素子用ステージ
３０  ｚ軸アクチュエータ
４０ａ  ｘ軸アクチュエータ
４０ｂ  ｙ軸アクチュエータ
５０ａ  第１のピン
５０ｂ  第２のピン
６０  ベース
【図１】
2005217928.tif 000003
【図２】
2005217928.tif 000004
【図３】
2005217928.tif 000005
【図４】
2005217928.tif 000006
【図５】
2005217928.tif 000007
【図６】
2005217928.tif 000008
【図７】
2005217928.tif 000009
【図８】
2005217928.tif 000010
【図９】
2005217928.tif 000011
【図１０】
2005217928.tif 000012
【図１１】
2005217928.tif 000013
【図１２】
2005217928.tif 000014
【図１３】
2005217928.tif 000015
【図１４】
2005217928.tif 000016
【図１５】
2005217928.tif 000017
【図１６】
2005217928.tif 000018
【図１７】
2005217928.tif 000019
【図１８】
2005217928.tif 000020
【図１９】
2005217928.tif 000021
【図２０】
2005217928.tif 000022
【図２１】
2005217928.tif 000023
【図２２】
2005217928.tif 000024
【図２３】
2005217928.tif 000025
【図２４】
2005217928.tif 000026
【図２５】
2005217928.tif 000027
【図２６】
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