JP2024050871A - レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部磁気の影響を低減できるとともに、小型化及び低背化を図る。【解決手段】レンズ駆動装置は、上層ステージと下層ステージを、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な状態で、ベース上に積層したＯＩＳ可動部と、夫々超音波モーターと動力伝達部とを備え、前記ＯＩＳ可動部の側面に配置され、前記ＯＩＳ可動部をＸ方向及びＹ方向に移動させる２つのＯＩＳ駆動部と、を有し、前記ＯＩＳ駆動部は、前記超音波モーターの一方を前記ベースに接続し、前記超音波モーターの他方を前記上層ステージに接続し、双方の前記動力伝達部を共に前記下層ステージに接続した。【選択図】図５

Description

本発明は、レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置に関する。

一般に、スマートフォン等の携帯端末には、小型のカメラモジュールが搭載されている。このようなカメラモジュールには、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うオートフォーカス機能（以下「ＡＦ機能」と称する、ＡＦ：Auto Focus）及び撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して画像の乱れを軽減する振れ補正機能（以下「ＯＩＳ機能」と称する、ＯＩＳ：Optical Image Stabilization）を有するレンズ駆動装置が適用される（例えば、特許文献１）。

ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を有するレンズ駆動装置は、レンズ部を光軸方向に移動させるためのオートフォーカス駆動部（以下「ＡＦ駆動部」と称する）と、レンズ部を光軸方向に直交する平面内で揺動させるための振れ補正駆動部（以下「ＯＩＳ駆動部」と称する）と、を備える。特許文献１では、ＡＦ駆動部及びＯＩＳ駆動部に、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）が適用されている。

また、近年では、複数（典型的には２つ）のレンズ駆動装置を有するカメラモジュールの実用化が進められている（いわゆるデュアルカメラ）。デュアルカメラは、焦点距離の異なる２枚の画像を同時に撮像できたり、静止画像と動画像を同時に撮像できたりするなど、利用シーンに応じて様々な可能性を有している。

特開２０１３－２１０５５０号公報 国際公開第２０１５／１２３７８７号

しかしながら、特許文献１のように、ＶＣＭを利用したレンズ駆動装置は、外部磁気の影響を受けるため、高精度の動作が損なわれる虞がある。特に、レンズ駆動装置が並置されるデュアルカメラにおいては、レンズ駆動装置間で磁気干渉が生じる可能性が高い。

一方、特許文献２には、ＡＦ駆動部及びＯＩＳ駆動部に超音波モーターを適用したレンズ駆動装置が開示されている。特許文献２に開示のレンズ駆動装置は、マグネットレスであるため外部磁気の影響を低減できるが、構造が複雑であり、小型化及び低背化を図るのが困難である。

本発明の目的は、外部磁気の影響を低減できるとともに、小型化及び低背化を図ることができるレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することである。

本発明に係るレンズ駆動装置は、
上層ステージと下層ステージを、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な状態で、ベース上に積層したＯＩＳ可動部と、
夫々超音波モーターと動力伝達部とを備え、前記ＯＩＳ可動部の側面に配置され、前記ＯＩＳ可動部をＸ方向及びＹ方向に移動させる２つのＯＩＳ駆動部と、を有し、
前記ＯＩＳ駆動部は、
前記超音波モーターの一方を前記ベースに接続し、前記超音波モーターの他方を前記上層ステージに接続し、双方の前記動力伝達部を共に前記下層ステージに接続した。

本発明に係るカメラモジュールは、
上記のレンズ駆動装置と、
前記ＯＩＳ可動部に含まれるレンズと、
前記レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像部と、
を備える。

本発明に係るカメラ搭載装置は、
情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
上記のカメラモジュールと、
前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える。

本発明によれば、外部磁気の影響を低減できるとともに、小型化及び低背化を図ることができるレンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ搭載装置を提供することができる。

図１Ａ、図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールを搭載するスマートフォンを示す図である。 図２は、カメラモジュールの外観斜視図である。 図３Ａ、図３Ｂは、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の外観斜視図である。 図４は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図５は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図６Ａ、図６Ｂは、ＯＩＳ駆動部の斜視図である。 図７は、第１の実施の形態に係るＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図８は、第１の実施の形態に係るＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図９は、第１の実施の形態に係るＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図１０Ａ、図１０Ｂは、第１の実施の形態に係るＡＦ駆動部の斜視図である。 図１１Ａ、図１１Ｂは、第１の実施の形態に係る第１ステージ、ＡＦ駆動部及びＡＦ支持部を組み付けた状態を示す図である。 図１２Ａ、図１２Ｂは、第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置の外観斜視図である。 図１３は、第２の実施の形態に係るＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図１４は、第２の実施の形態に係るＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図１５は、第２の実施の形態に係るＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図１６Ａ、図１６Ｂは、第２の実施の形態に係る第１ステージ、ＡＦ駆動部及びＡＦ支持部を組み付けた状態を示す図である。 図１７は、振動駆動用の駆動ユニットの図である。 図１８Ａ、図１８Ｂは、振動駆動用の駆動ユニットの図である。 図１９は、振動駆動用の駆動ユニットの図である。 図２０は、駆動パルスの形状を調整したときの駆動信号及びその結果生じる振動振幅の図である。 図２１は、駆動パルスの存在を調整したときの駆動信号及びその結果生じる振動振幅の図である。 図２２は、パルスデューティーサイクルに対する駆動速度の依存関係を示す図である。 図２３は、励起周波数に対する駆動速度の依存関係を示す図である。 図２４は、駆動ユニットの駆動方法を示すフロー図である。 図２５Ａ、図２５Ｂは、車載用カメラモジュールを搭載するカメラ搭載装置としての自動車を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１Ａ、図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係るカメラモジュールＡを搭載するスマートフォンＭ（カメラ搭載装置の一例）を示す図である。図１ＡはスマートフォンＭの正面図であり、図１ＢはスマートフォンＭの背面図である。

スマートフォンＭは、２つの背面カメラＯＣ１、ＯＣ２からなるデュアルカメラを有する。本実施の形態では、背面カメラＯＣ１、ＯＣ２に、カメラモジュールＡが適用されている。
カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を備え、被写体を撮影するときのピント合わせを自動的に行うとともに、撮影時に生じる振れ（振動）を光学的に補正して像ぶれのない画像を撮影することができる。

図２は、カメラモジュールＡの外観斜視図である。図３Ａ、図３Ｂは、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置１の外観斜視図である。図３Ｂは、図３ＡをＺ軸周りに１８０°回転した状態を示す。図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。

カメラモジュールＡは、例えば、スマートフォンＭで実際に撮影が行われる場合に、Ｘ方向が上下方向（又は左右方向）、Ｙ方向が左右方向（又は上下方向）、Ｚ方向が前後方向となるように搭載される。すなわち、Ｚ方向が光軸方向であり、図中上側（＋Ｚ側）が光軸方向受光側、下側（－Ｚ側）が光軸方向結像側である。また、Ｚ軸に直交するＸ方向及びＹ方向を「光軸直交方向」と称し、ＸＹ面を「光軸直交面」と称する。

図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、カメラモジュールＡは、ＡＦ機能及びＯＩＳ機能を実現するレンズ駆動装置１、円筒形状のレンズバレルにレンズが収容されてなるレンズ部２、レンズ部２により結像された被写体像を撮像する撮像部（図示略）、及び全体を覆うカバー３等を備える。

カバー３は、光軸方向から見た平面視で矩形状の有蓋四角筒体である。本実施の形態では、カバー３は、平面視で正方形状を有している。カバー３は、上面に概略円形の開口３ａを有する。レンズ部２は、開口３ａから外部に臨み、光軸方向における移動に伴い、カバー３の開口面よりも受光側に突出するように構成される。カバー３は、レンズ駆動装置１のＯＩＳ固定部２０のベース２１（図４参照）に、例えば、接着により固定される。

撮像部（図示略）は、レンズ駆動装置１の光軸方向結像側に配置される。撮像部（図示略）は、例えば、イメージセンサー基板及びイメージセンサー基板に実装される撮像素子を有する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）型イメージセンサー、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型イメージセンサー等により構成される。撮像素子は、レンズ部２により結像された被写体像を撮像する。レンズ駆動装置１は、イメージセンサー基板（図示略）に搭載され、機械的かつ電気的に接続される。レンズ駆動装置１の駆動制御を行う制御部は、イメージセンサー基板に設けられてもよいし、カメラモジュールＡが搭載されるカメラ搭載機器（本実施の形態では、スマートフォンＭ）に設けられてもよい。

図４、図５は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置１の分解斜視図である。図５は、図４をＺ軸周りに１８０°回転した状態を示す。
図４、図５に示すように、本実施の形態において、レンズ駆動装置１は、ＯＩＳ可動部１０（第２可動部）、ＯＩＳ固定部２０（第２固定部）、ＯＩＳ駆動部３０（ＸＹ方向駆動部）及びＯＩＳ支持部４０（第２支持部）を備える。なお、図５では、配線２４のベース２１に埋設されている部分を点線で示している。

ＯＩＳ可動部１０は、振れ補正時に光軸直交面内で揺動する部分である。ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦユニット、第２ステージ１３及びボール４２を含む。ＡＦユニットは、ＡＦ可動部１１（第１可動部）、第１ステージ１２（第１固定部）、ＡＦ駆動部１４（Ｚ方向駆動部）及びＡＦ支持部１５（第１支持部）を有する（図７～図９参照）。
ＯＩＳ固定部２０は、ＯＩＳ支持部４０を介してＯＩＳ可動部１０が接続される部分である。ＯＩＳ固定部２０は、ベース２１を含む。
ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ固定部２０に対して光軸方向に離間して配置され、ＯＩＳ支持部４０を介してＯＩＳ固定部２０と連結される。また、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０は、四隅に設けられたＯＩＳ用付勢部材５０によって、互いに近づく方向に付勢されている。

なお、本実施の形態では、Ｙ方向の移動に関しては、ＡＦユニットを含むＯＩＳ可動部１０の全体が可動体として移動する。一方、Ｘ方向の移動に関しては、ＡＦユニットだけが可動体として移動する。つまり、Ｘ方向の移動に関しては、第２ステージ１３は、ベース２１とともにＯＩＳ固定部２０を構成し、ボール４２はＯＩＳ支持部４０として機能する。

ベース２１は、例えば、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ＰＡＲを含む複数の樹脂材料を混合したＰＡＲアロイ（例えば、ＰＡＲ／ＰＣ）、又は液晶ポリマーからなる成形材料で形成された、平面視で矩形状の部材であり、中央に円形の開口２１ａを有する。
ベース２１は、ベース２１の主面を形成する第１ベース部２１ｂ、及び、四隅の一角に形成された第２ベース部２１ｃを有し、第１ベース部２１ｂと第２ベース部２１ｃの間は凹んで形成されている。この凹部にセンサー基板２２が配置され、第１ベース部２１ｂ、第２ベース部２１ｃ及びセンサー基板２２により、面一のベース面が形成されている。

ベース２１は、第２ベース部２１ｃの対角に位置する部分に、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが配置されるＯＩＳモーター固定部２１ｄを有する。ＯＩＳモーター固定部２１ｄは、第１ベース部２１ｂから光軸方向受光側に向けて突出して形成され、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙを保持可能な形状を有している。

ベース２１には、端子金具２３及び配線２４が、例えば、インサート成形により配置される。配線２４は、ＡＦ駆動部１４及びＯＩＳ駆動部３０への給電ラインを含む。配線２４は、ベース２１の四隅に形成された開口２１ｇから露出し、ＯＩＳ用付勢部材５０と電気的に接続される。ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電は、ＯＩＳ用付勢部材５０を介して行われる。端子金具２３は、センサー基板２２に形成された配線（図示略）と電気的に接続される。

また、ベース２１は、ボール４１を収容するボール収容部２１ｅ、２１ｆを有する。第２ベース部２１ｃに形成されたボール収容部２１ｅは、円形状に凹んで形成されており、第１ベース部２１ｂに形成された３つのボール収容部２１ｆは、Ｙ方向に延びる矩形状に凹んで形成されている。ボール収容部２１ｆの側面は、例えば、底面側に向けて溝幅が狭くなるようにテーパー形状に形成される。

センサー基板２２は、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ用の給電ライン及び信号ラインを含む配線（図示略）を有する。センサー基板２２には、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙが実装される。磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙは、例えば、ホール素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサー等で構成され、センサー基板２２に形成された配線（図示略）を介して、端子金具２３と電気的に接続される。ＯＩＳ可動部１０の第１ステージ１２において、磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙに対向する位置にはマグネット１６Ｘ、１６Ｙが配置される。磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙ及びマグネット１６Ｘ、１６Ｙからなる位置検出部により、ＯＩＳ可動部１０のＸ方向及びＹ方向の位置が検出される。なお、マグネット１６Ｘ、１６Ｙと磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙに代えて、フォトリフレクター等の光センサーによりＯＩＳ可動部１０のＸ方向及びＹ方向の位置を検出するようにしてもよい。

ＯＩＳ用付勢部材５０は、例えば、引張コイルばねで構成され、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０を連結する。本実施の形態では、ＯＩＳ用付勢部材５０の一端は、ベース２１の配線２４に接続され、他端は、第１ステージ１２の配線１７に接続されている。ＯＩＳ用付勢部材５０は、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０を連結したときの引張荷重を受けて、ＯＩＳ可動部１０とＯＩＳ固定部２０が互いに近づくように作用する。すなわち、ＯＩＳ可動部１０は、ＯＩＳ用付勢部材５０によって、光軸方向に付勢された状態（ベース２１に押し付けられた状態）で、ＸＹ面内で揺動可能に保持されている。これにより、ＯＩＳ可動部１０をがたつきのない安定した状態で保持することができる。
また、本実施の形態では、ＯＩＳ用付勢部材５０は、ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電ラインとして機能する。

ＯＩＳ支持部４０は、ＯＩＳ固定部２０に対して、ＯＩＳ可動部１０を光軸方向に離間した状態で支持する。本実施の形態では、ＯＩＳ支持部４０は、ＯＩＳ可動部１０（第１ステージ１２及び第２ステージ１３）とベース２１の間に介在する４個のボール４１を含む。ベース２１のボール収容部２１ｅに配置される１個のボール４１は、ベース２１と第１ステージ１２の間に介在し、ボール収容部２１ｆに配置される３個のボール４１は、ベース２１と第２ステージ１３の間に介在する。
また、ＯＩＳ支持部４０は、ＯＩＳ可動部１０において、第１ステージ１２と第２ステージ１３の間に介在する３個のボール４２を含む（図７等参照）。
本実施の形態では、ＯＩＳ支持部４０を構成するボール４１、４２（計７個）の転動可能な方向を規制することにより、ＯＩＳ可動部１０をＸＹ面内で精度よく揺動できるようになっている。なお、ＯＩＳ支持部４０を構成するボール４１、４２の数は、適宜変更することができる。

ＯＩＳ駆動部３０は、ＯＩＳ可動部１０をＸ方向及びＹ方向に移動させるアクチュエーターである。具体的には、ＯＩＳ駆動部３０は、ＯＩＳ可動部１０（ＡＦユニットのみ）をＸ方向に移動させる第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘ（第１のＸＹ方向駆動部）と、ＯＩＳ可動部１０全体をＹ方向に移動させる第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙ（第２のＸＹ方向駆動部）とで構成される。
第１及び第２のＯＩＳ駆動部３０Ｘ、３０Ｙは、超音波モーターで構成される。第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、Ｘ方向に沿って延在するように、第１ステージ１２のＯＩＳモーター固定部１２ｆに固定される。第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、Ｙ方向に沿って延在するように、ベース２１のＯＩＳモーター固定部２１ｄに固定される。すなわち、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘ及び第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、互いに直交する辺に沿って配置されている。

ＯＩＳ駆動部３０の構成を図６Ａ、図６Ｂに示す。図６Ａは、ＯＩＳ駆動部３０の各部材を組み付けた状態を示し、図６Ｂは、ＯＩＳ駆動部３０の各部材を分解した状態を示す。なお、図６Ａ、図６Ｂは、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙを示しているが、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘの主要構成、具体的にはＯＩＳ共振部３１及び電極３３の形状を除く構成は同様であるので、ＯＩＳ駆動部３０を示す図として扱う。

図６Ａ、図６Ｂに示すように、ＯＩＳ駆動部３０は、ＯＩＳ共振部３１、ＯＩＳ圧電素子３２及びＯＩＳ電極３３を有する。ＯＩＳ駆動部３０の駆動力は、ＯＩＳ動力伝達部３４を介して第２ステージ１３に伝達される。具体的には、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは第１のＯＩＳ動力伝達部３４Ｘに接続され、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは第２のＯＩＳ動力伝達部３４Ｙに接続されている。

ＯＩＳ圧電素子３２は、例えば、セラミック材料で形成された板状素子であり、高周波電圧を印加することにより振動を発生する。
ＯＩＳ電極３３は、ＯＩＳ共振部３１及びＯＩＳ圧電素子３２を挟持し、ＯＩＳ圧電素子３２に電圧を印加する。第１のＯＩＳ駆動部３０ＸのＯＩＳ電極３３は、給電プレート１８と電気的に接続され、第２のＯＩＳ駆動部３０ＹのＯＩＳ電極３３は、ベース２１の配線２４と電気的に接続される。

ＯＩＳ共振部３１は、導電性材料で形成され、ＯＩＳ圧電素子３２の振動に共振して、振動運動を直線運動に変換する。本実施の形態では、ＯＩＳ共振部３１は、ＯＩＳ圧電素子３２に挟持される略矩形状の胴部３１ａ、胴部３１ａの上部及び下部から延在する２つのアーム部３１ｂ、胴部３１ａの中央部からＹ方向に延在する突出部３１ｃ、及び、胴部３１ａの中央部から突出部３１ｃとは反対側に延在する通電部３１ｄを有している。２つのアーム部３１ｂは対称的な形状を有し、それぞれの自由端部がＯＩＳ動力伝達部３４に当接し、ＯＩＳ圧電素子３２の振動に共振して対称的に変形する。第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘの通電部３１ｄは、第１ステージ１２の配線１７と電気的に接続され、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙの通電部３１ｄは、ベース２１の配線２４と電気的に接続される。

ＯＩＳ共振部３１の胴部３１ａに、厚さ方向からＯＩＳ圧電素子３２が貼り合わされ、ＯＩＳ電極３３により挟持されることにより、これらは互いに電気的に接続される。例えば、給電経路の一方がＯＩＳ電極３３に接続され、他方がＯＩＳ共振部３１の通電部３１ｄに接続されることで、ＯＩＳ圧電素子３２に電圧が印加され、振動が発生する。

ＯＩＳ共振部３１は、少なくとも２つの共振周波数を有し、それぞれの共振周波数に対して、異なる挙動で変形する。言い換えると、ＯＩＳ共振部３１は、２つの共振周波数に対して異なる挙動で変形するように、全体の形状が設定されている。異なる挙動とは、ＯＩＳ動力伝達部３４をＸ方向又はＹ方向に前進させる挙動と、後退させる挙動である。

ＯＩＳ動力伝達部３４は、一方向に延在するチャッキングガイドであり、一端がＯＩＳ駆動部３０に接続され、他端が第２ステージ１３に接続される。ＯＩＳ動力伝達部３４は、ＯＩＳモーター当接部３４ａ、ステージ固定部３４ｃ、及び連結部３４ｂを有する。ＯＩＳモーター当接部３４ａは、断面略Ｕ字状に形成され、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１ｂの自由端部と当接する。ステージ固定部３４ｃは、ＯＩＳ動力伝達部３４の端部に配置され、第２ステージ１３のＯＩＳチャッキングガイド固定部１３ｃ（図８等参照）に固定される。連結部３４ｂは、ＯＩＳモーター当接部３４ａとステージ固定部３４ｃを連結する部分であり、ステージ固定部３４ｃから２つに分岐して互いに平行に形成されている。

ＯＩＳモーター当接部３４ａ間の幅は、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１ｂの自由端部間の幅よりも広く設定される。これにより、ＯＩＳ駆動部３０にＯＩＳ動力伝達部３４を取り付けたときに、ＯＩＳ動力伝達部３４が板バネとして機能し、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１ｂを押し広げる方向に付勢力が作用する。この付勢力により、ＯＩＳ共振部３１のアーム部３１ｂの自由端部間にＯＩＳ動力伝達部３４が保持され、ＯＩＳ共振部３１からの駆動力がＯＩＳ動力伝達部３４に効率よく伝達される。

ＯＩＳ駆動部３０とＯＩＳ動力伝達部３４は、付勢された状態で当接しているだけなので、当接部分をＸ方向又はＹ方向に大きくするだけで、レンズ駆動装置１の外形を大きくすることなく、ＯＩＳ可動部１０の移動距離（ストローク）を長くすることができる。

第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、ＯＩＳ可動部１０（第１ステージ１２）に固定され、ＯＩＳ動力伝達部３４Ｘを介して第２ステージ１３と接続されており、第２のＯＩＳ駆動部３０ＹによるＹ方向の振れ補正時は、ＯＩＳ可動部１０とともに移動する。一方、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、ＯＩＳ固定部２０（ベース２１）に固定され、ＯＩＳ動力伝達部３４Ｙを介して第２ステージ１３と接続されており、第１のＯＩＳ駆動部３０ＸによるＸ方向の振れ補正に影響を受けない。すなわち、一方のＯＩＳ駆動部３０によるＯＩＳ可動部１０の移動は、他方のＯＩＳ駆動部３０の構造によって妨げられない。したがって、ＯＩＳ可動部１０のＺ軸周りの回転を防止することができ、ＯＩＳ可動部１０をＸＹ平面内で精度よく揺動させることができる。

図７～図９は、ＯＩＳ可動部１０の分解斜視図である。図８は、図７をＺ軸周りに１８０°回転させた状態を示す。図９は、図７をＺ軸周りに９０°回転させた状態を示す下方斜視図である。

図７～図９に示すように、本実施の形態において、ＯＩＳ可動部１０は、ＡＦ可動部１１、第１ステージ１２、第２ステージ１３、ＡＦ駆動部１４及びＡＦ支持部１５等を有する。Ｙ方向の移動に関しては、第１ステージ１２及び第２ステージ１３を含むＯＩＳ可動部１０全体が可動体となるのに対して、Ｘ方向の移動に関しては、第２ステージ１３はＯＩＳ固定部２０として機能し、ＡＦユニットだけがＯＩＳ可動部１０として機能する。また、第１ステージ１２は、ＡＦ固定部として機能する。

ＡＦ可動部１１は、ピント合わせ時に光軸方向に移動する部分である。ＡＦ可動部１１は、第１ステージ１２（ＡＦ固定部）に対して径方向に離間して配置され、ＡＦ支持部１５を介して第１ステージ１２と接続される。

ＡＦ可動部１１は、レンズ部２（図２参照）を保持するレンズホルダー１１１及びＡＦ用付勢部材１１２を有する。
レンズホルダー１１１は、例えば、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ＰＡＲを含む複数の樹脂材料を混合したＰＡＲアロイ、液晶ポリマー等で形成される。レンズホルダー１１１は、筒状のレンズ収容部１１１ａを有する。レンズ収容部１１１ａには、レンズ部２（図２参照）が、例えば、接着により固定される。

レンズホルダー１１１は、レンズ収容部１１１ａの上部外周縁に、上部フランジ１１１ｂを有し、下部外周縁に、下部フランジ１１１ｃを有する。本実施の形態では、レンズ駆動装置１の四隅に対応する位置に、４つの上部フランジ１１１ｂが設けられており、対向する２つの上部フランジ１１１ｂの下方に下部フランジ１１１ｃが設けられている。上部フランジ１１１ｂは、レンズホルダー１１１の光軸方向結像側（下側）への移動を規制する規制部として機能し、下部フランジ１１１ｃは、レンズホルダー１１１の光軸方向受光側（上側）への移動を規制する規制部として機能する。

また、レンズホルダー１１１は、レンズ収容部１１１ａの周面に、ＡＦ支持部１５を収容するボール収容部１１１ｄを有している。本実施の形態では、ボール収容部１１１ｄは、一方の対角方向（Ｘ方向とＹ方向の中間方向）に関して線対称な２箇所に、他方の対角方向に関して同じ側（ＡＦ用付勢部材１１２が配置されている側と逆側）が開口するように設けられている。

ＡＦ用付勢部材１１２は、例えば、チタン銅、ニッケル銅、ステンレス等の金属材料で形成され、レンズホルダー１１１の周方向に延在するように配置される。本実施の形態では、ＡＦ用付勢部材１１２は、例えば、金属板材を屈曲加工して形成されており、互いに直交する方向に延在する板バネ部１１２ａ及び板バネ部１１２ａを連結する連結部１１２ｂを有している。板バネ部１１２ａは連結部１１２ｂに関して対称的な形状を有し、板バネ部１１２ａの端部１１２ｃは略Ｕ字状に折り返して形成されている（以下、「ＡＦモーター当接部１１２ｃ」と称する）。
ＡＦ用付勢部材１１２は、レンズホルダー１１１の上部フランジ１１１ｂと下部フランジ１１１ｃとで挟まれた空間の一方に、連結部１１２ｂが取り付けられることで、レンズホルダー１１１に固定される。板バネ部１１２ａは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って延在することとなる。

第１ステージ１２は、ＡＦ支持部１５を介してＡＦ可動部１１１を支持する部分である。第１ステージ１２の光軸方向結像側には、ボール４２を介して第２ステージ１３が配置される。第１ステージ１２は、振れ補正時にＸ方向及びＹ方向に移動し、第２ステージ１３は、振れ補正時にＸ方向のみに移動する。

第１ステージ１２は、略矩形筒状の部材であり、例えば、液晶ポリマーで形成される。第１ステージ１２は、レンズホルダー１１１に対応する部分に略円形状の開口１２ａを有する。第１ステージ１２において、第２ステージ１３に対応する２つの側壁は、他の側壁に比較して、第２ステージの厚み分だけ薄肉に形成されている。

第１ステージ１２は、下面に、ボール４２を収容する３つのボール収容部１２ｂと、ボール４１を収容するボール収容部１２ｃを有する。ボール収容部１２ｂは、Ｘ方向に延びる長円形状に凹んで形成されている。また、ボール収容部１２ｂの側面は、底面側に向けて溝幅狭くなるようにテーパー形状に形成されている。ボール収容部１２ｃは、円形状に凹んで形成されている。ボール収容部１２ｂは、第２ステージ１３のボール収容部１３ａとＺ方向において対向し、ボール収容部１２ｃは、ベース２１のボール収容部２１ｅとＺ方向において対向する。

第１ステージ１２は、下部の四隅において内側に突出するフランジ部１２ｄを有する。第１ステージ１２にレンズホルダー１１１を取り付けたとき、フランジ部１２ｄの上方にレンズホルダー１１１の上部フランジ１１１ｂが位置し、対角に位置する２つのフランジ部１２ｄの下方にレンズホルダー１１１の下部フランジ１１１ｃが位置する。つまり、２つのフランジ部１２ｄは、レンズホルダー１１１の上部フランジ１１１ｂ及び下部フランジ１１１ｃによって、レンズホルダー１１１の移動可能距離だけ離間した状態で挟まれる。

第１ステージ１２は、Ｘ方向及びＹ方向に沿う一方の側壁の内側面に、ＡＦ支持部１５を固定するためのボール固定部１２ｅを有する。第１ステージ１２は、Ｘ方向に沿う一方の外側面に、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘを固定するためのＯＩＳモーター固定部１２ｆを有する。第１ステージ１２において、Ｙ方向に沿う一方の側壁の外側面は内側に凹んで形成されており、レンズ駆動装置１を組み立てたときに、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが位置する。
また、第１ステージ１２において、Ｘ方向及びＹ方向に沿う他方の側壁の内側面には、ＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂが配置され、当該側壁の下面には、磁気センサー２５Ｘ、２５ＹとＺ方向において対向するように、ＸＹ位置検知用のマグネット１６Ｘ、１６Ｙが配置される。例えば、マグネット１６ＸはＸ方向に着磁され、マグネット１６ＹはＹ方向に着磁される。

第１ステージ１２には、例えば、インサート成形により、配線１７が埋設される。配線１７は、第１ステージ１２の四隅外面の切欠部分から露出しており、この部分に、ＯＩＳ用付勢部材５０の一端が接続される。また、第１ステージ１２の上面には、配線１７と電気的に接続された給電プレート１８が配置される。配線１７及び給電プレート１８を介して、ＡＦ駆動部１４及び第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘへの給電が行われる。

第２ステージ１３は、Ｌ字形状の部材であり、例えば、液晶ポリマーで形成される。第２ステージ１３の内周面は、レンズホルダー１１１の外形に沿って円弧状に形成されている。第２ステージ１３のＹ方向に沿う側壁の外側面は、第１ステージ１２と同様に、内側に凹んで形成されており、レンズ駆動装置１を組み立てたときに、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが位置する。本実施の形態では、第２ステージ１３をＬ字形状に形成するとともに、第１ステージ１２において、薄肉に形成された２つの側壁の下方に第２ステージ１３を配置することにより、ＯＩＳ可動部１０の低背化が図られている。

第２ステージ１３は、下面に、ボール４１を収容する３つのボール収容部１３ａを有する。ボール収容部１３ａは、ベース２１のボール収容部２１ｆに対向する。ボール収容部１３ａは、Ｙ方向に延びる長円形状に凹んで形成されている。また、ボール収容部１３ａの側面は、底面側に向けて溝幅が狭くなるようにテーパー形状に形成されている。
また、第２ステージ１３は、上面に、ボール４２を収容する３つのボール収容部１３ｂを有する。ボール収容部１３ｂは、第１ステージ１２のボール収容部１２ｂとＺ方向において対向する。ボール収容部１３ｂは、Ｘ方向に延びる長円形状に凹んで形成されている。ボール収容部１２ｂの側面は、底面側に向けて溝幅が狭くなるようにテーパー形状に形成されている。

ＯＩＳ支持部４０を構成する３つのボール４１は、ベース２１のボール収容部２１ｆと第２ステージ１３のボール収容部１３ａにより、多点接触で挟持される。したがって、ボール４１は、安定してＸ方向に転動する。
また、ボール４２は、第２ステージ１３のボール収容部１３ｂと第１ステージ１２のボール収容部１２ｂにより、多点接触で挟持される。したがって、ボール４２は、安定してＸ方向に転動する。

ＡＦ支持部１５は、ボールで構成される。本実施の形態では、３つのボールがＺ方向に並んで配置されている。ＡＦ支持部１５は、レンズホルダー１１１のボール収容部１１１ｄと第１ステージ１２のボール固定部１２ｅとの間に、転動可能な状態で介在する。

ＡＦ駆動部１４は、ＡＦ可動部１１をＺ方向に移動させるアクチュエーターである。ＡＦ駆動部１４は、第１のＡＦ駆動部１４Ａ（第１のＺ方向駆動部）及び第２のＡＦ駆動部１４Ｂ（第２のＺ方向駆動部）で構成される。ＡＦ駆動部１４は、ＯＩＳ駆動部３０と同様に、超音波モーターで構成されている。第１のＡＦ駆動部１４Ａ及び第２のＡＦ駆動部１４Ｂは、それぞれ、Ｘ方向及びＹ方向に沿うように、第１ステージ１２の内周面に固定される。

ＡＦ駆動部１４の構成を図１０Ａ、図１０Ｂに示す。図１０Ａは、ＡＦ駆動部１４の各部材を組み付けた状態を示し、図１０Ｂは、ＡＦ駆動部１４の各部材を分解した状態を示す。なお、図１０Ａ、図１０Ｂは、第２のＡＦ駆動部１４Ｂを示しているが、第１のＡＦ駆動部１４Ａの主要構成、具体的には電極１４３の形状を除く構成は同様であるので、ＡＦ駆動部１４を示す図として扱う。ＡＦ駆動部１４の構成は、ＯＩＳ駆動部３０とほぼ同様である。

図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、ＡＦ駆動部１４は、ＡＦ共振部１４１、ＡＦ圧電素子１４２及びＡＦ電極１４３を有する。ＡＦ駆動部１４の駆動力は、ＡＦ用付勢部材１１２を介してレンズホルダー１１１に伝達される。

ＡＦ圧電素子１４２は、例えば、セラミック材料で形成された板状素子であり、高周波電圧を印加することにより振動を発生する。ＡＦ共振部１４１の胴部１４１ａを挟み込むように、２枚のＡＦ圧電素子１４２が配置される。
ＡＦ電極１４３は、ＡＦ共振部１４１及びＡＦ圧電素子１４２を挟持し、ＡＦ圧電素子１４２に電圧を印加する。

ＡＦ共振部１４１は、導電性材料で形成され、ＡＦ圧電素子１４２の振動に共振して、振動運動を直線運動に変換する。本実施の形態では、ＡＦ共振部１４１は、ＡＦ圧電素子１４２に挟持される略矩形状の胴部１４１ａ、胴部１４１ａの上部及び下部からＸ方向又はＹ方向に延在する２つのアーム部１４１ｂ、胴部１４１ａの中央部からＸ方向又はＹ方向に延在する突出部１４１ｃ、及び、胴部１４１ａの中央部から突出部１４１ｃとは反対側に延在し給電経路（第１ステージ１２の配線１７）と電気的に接続される通電部１４１ｄを有している。２つのアーム部１４１ｂは自由端部を除いて対称的な形状を有し、ＡＦ圧電素子１４２の振動に共振して対称的に変形する。２つのアーム部１４１ｂの自由端部は、一方の自由端部だけがＡＦ用付勢部材１１２に当接するように、互いに異なる形状を有する。なお、ＡＦ用付勢部材１１２の形状を工夫するなどして、一方の自由端部だけがＡＦ用付勢部材１１２に当接するように構成できれば、２つのアーム部１４１ｂの自由端部が対称的な形状を有していてもよい。

ＡＦ共振部１４１の胴部１４１ａに、厚さ方向からＡＦ圧電素子１４２が貼り合わされ、ＡＦ電極１４３により挟持されることにより、これらは互いに電気的に接続される。給電プレート１８がＡＦ電極１４３に接続され、第１ステージ１２の配線１７がＡＦ共振部１４１の通電部１４１ｄに接続されることで、ＡＦ圧電素子１４２に電圧が印加され、振動が発生する。

ＡＦ共振部１４１は、ＯＩＳ共振部３１と同様に、少なくとも２つの共振周波数を有し、それぞれの共振周波数に対して、異なる挙動で変形する。言い換えると、ＡＦ共振部１４１は、２つの共振周波数に対して異なる挙動で変形するように、全体の形状が設定されている。

第１のＡＦ駆動部１４Ａ及び第２のＡＦ駆動部１４Ｂは、それぞれ、Ｘ方向及びＹ方向に沿うように、第１ステージ１２の内周面に固定される。本実施の形態では、第１のＡＦ駆動部１４Ａ及び第２のＡＦ駆動部１４Ｂの２つのアーム部１４１ｂのうちの一方（例えば、下側に位置するアーム部１４１ｂ）の先端を、ＡＦ用付勢部材１１２に当接させ、ＡＦ可動部１１をＺ方向に移動させるようになっている。ＡＦ用付勢部材１１２に当接するアーム部１４１ｂを「第１のアーム部１４１ｂ」、ＡＦ用付勢部材１１２に当接しないアーム部１４１ｂを「第２のアーム部１４１ｂ」と称する。なお、ＡＦ共振部１４１の上下２つのアーム部１４１ｂの先端を両方ともＡＦ用付勢部材１１２に当接させると、２つのアーム部１４１ｂは対称的に動作するので、スリップしてＡＦ可動部１１をＺ方向に移動させることはできない。

本実施の形態では、ＡＦ駆動部１４は、第１のアーム部１４１ｂだけをＡＦ可動部１１（ＡＦ用付勢部材１１２）に当接させてＺ方向に移動させるため、ＯＩＳ駆動部３０のように２つのアーム部３１ｂを利用して駆動力を伝達する場合に比較して、伝達される駆動力は半減する。そこで、ＡＦ駆動部１４を２つ設けることにより、光軸方向への移動のための駆動力が確保されている。

ＡＦユニットを組み立てて、ＡＦ駆動部１４をＡＦ用付勢部材１１２に当接させたときに、ＡＦ用付勢部材１１２が板バネとして機能し、ＡＦ可動部１１（レンズホルダー１１１）はＡＦ支持部１５を介して第１ステージ１２（ＡＦ固定部）に付勢されるようになっている（図１１Ａ、図１１Ｂ参照）。
具体的には、第１及び第２のＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂの第１のアーム部１４１ｂがＡＦ用付勢部材１１２の両端部に当接することにより、レンズホルダー１１１が第１ステージ（ＡＦ固定部）に対して、光軸直交面内で一方向に付勢されている。実施の形態では、レンズホルダー１１１は、ＡＦ用付勢部材１１２によって押し付けられ、第１ステージ（ＡＦ固定部）に対して、Ｘ方向及びＹ方向の中間方向に付勢されている。
この付勢力により、ＡＦ共振部１４１のアーム部１４１ｂの先端にＡＦ用付勢部材１１２が押し付けられ、ＡＦ共振部１４１からの駆動力がＡＦ用付勢部材１１２に効率よく伝達される。また、ＡＦ用付勢部材１１２が、ＡＦ駆動部１４の駆動力を伝達する機能と、ＡＦ可動部１１を第１ステージ１２に対して付勢する機能を兼用しているので、部品構成が簡素化される。

また、ＡＦ支持部１５は、第１及び第２のＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂに対応して２箇所に設けられている。２箇所に設けられたＡＦ支持部１５を介して、ＡＦ可動部１１が第１ステージ１２に向けて付勢されるので、ＡＦ可動部１１は安定した姿勢で保持される。

ＡＦ駆動部１４とＡＦ用付勢部材１１２は、付勢された状態で当接しているだけなので、当接部分をＺ方向に大きくするだけで、レンズ駆動装置１の低背化を損なうことなく、ＡＦ可動部１１の移動距離（ストローク）を容易に長くすることができる。ただし、ＡＦ可動部１１の移動距離は、ＡＦ可動部１１の移動に関与しないＡＦ共振部１４１の他方のアーム部１４１ｂ（例えば、上側に位置するアーム部１４１ｂ）にＡＦ用付勢部材１１２が当接しない程度に制限される。

また、ＡＦ共振部１４１の第１のアーム部１４１ｂは、金属成形品であるＡＦ用付勢部材１１２に当接している。これにより、第１のアーム部１４１ｂが樹脂成形品であるレンズホルダー１１１に当接する場合に比較して、ＡＦ駆動部１４の駆動力を効率よく伝達することができる。

レンズ駆動装置１において、ＡＦ駆動部１４に電圧を印加すると、ＡＦ圧電素子１４２が振動し、ＡＦ共振部１４１が周波数に応じた挙動で変形する。このとき、第１のＡＦ駆動部１４Ａと第２のＡＦ駆動部１４Ｂが同じ挙動を示すように、電圧が印加される。ＡＦ駆動部１４の駆動力により、ＡＦ用付勢部材１１２がＺ方向に摺動される。これに伴い、ＡＦ可動部１１がＺ方向に移動し、ピント合わせが行われる。ＡＦ支持部１５がボールで構成されているので、ＡＦ可動部１１はＺ方向にスムーズに移動することができる。

レンズ駆動装置１において、ＯＩＳ駆動部３０に電圧を印加すると、ＯＩＳ圧電素子３２が振動し、ＯＩＳ共振部３１が周波数に応じた挙動で変形する。ＯＩＳ駆動部３０の駆動力により、ＯＩＳ動力伝達部３４がＸ方向又はＹ方向に摺動される。これに伴い、ＯＩＳ可動部１０がＸ方向又はＹ方向に移動し、振れ補正が行われる。ＯＩＳ支持部４０がボールで構成されているので、ＯＩＳ可動部１０はＸ方向又はＹ方向にスムーズに移動することができる。

具体的には、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが駆動され、ＯＩＳ動力伝達部３４がＸ方向に移動する場合、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが配置されている第１ステージ１２から第２ステージ１３に動力が伝達される。このとき、第２ステージ１３とベース２１とで挟持されているボール４１（ボール収容部２１ｆに収容されている３個）は、Ｘ方向に転動できないの、ベース２１に対する第２ステージ１３のＸ方向の位置は維持される。一方、第１ステージ１２と第２ステージ１３とで挟持されているボール４２は、Ｘ方向に転動できるので、第２ステージ１３に対して第１ステージ１２がＸ方向に移動する。つまり、第２ステージ１３がＯＩＳ固定部２０を構成し、第１ステージ１２がＯＩＳ可動部１０を構成する。

また、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが駆動され、ＯＩＳ動力伝達部３４がＹ方向に移動する場合、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが配置されているベース２１から第２ステージ１３に動力が伝達される。このとき、第１ステージ１２と第２ステージ１３とで挟持されているボール４２は、Ｙ方向に転動できないので、第２ステージに対する第１ステージ１２のＹ方向の位置は維持される。一方、第２ステージ１３とベース２１とで挟持されているボール４１（ボール収容部２１ｆに収容されている３個）は、Ｙ方向に転動できるので、ベース２１に対して第２ステージ１３がＹ方向に移動する。第１ステージ１２も第２ステージ１３に追従してＹ方向に移動することになる。つまり、ベース２１がＯＩＳ固定部２０を構成し、第１ステージ１２及び第２ステージ１３を含むＡＦユニットがＯＩＳ可動部１０を構成する。

このようにして、ＯＩＳ可動部１０がＸＹ平面内で揺動し、振れ補正が行われる。具体的には、カメラモジュールＡの角度振れが相殺されるように、振れ検出部（例えばジャイロセンサー、図示略）からの角度振れを示す検出信号に基づいて、ＯＩＳ駆動部３０Ｘ、３０Ｙへの通電電圧が制御される。このとき、マグネット１６Ｘ、１６Ｙ及び磁気センサー２５Ｘ、２５Ｙで構成されるＸＹ位置検出部の検出結果をフィードバックすることで、ＯＩＳ可動部１０の並進移動を正確に制御することができる。

このように、実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、第１ステージ１２（第１固定部）と、第１ステージ１２と離間して配置されるＡＦ可動部１１（第１可動部）と、第１ステージ１２に対してＡＦ可動部１１を支持するＡＦ支持部１５（第１支持部）と、第１ステージ１２に配置され、第１ステージ１２に対してＡＦ可動部１１を光軸方向に移動させるＡＦ駆動部１４（Ｚ方向駆動部）と、を備える。ＡＦ駆動部１４は、ＡＦ圧電素子１４２及びＡＦ共振部１４１を有し、振動運動を直線運動に変換する超音波モーターで構成される。ＡＦ共振部１４１は、ＡＦ圧電素子１４２に挟持される胴部１４１ａと、胴部１４１ａから同じ方向に延在する第１及び第２のアーム部１４１ｂと、を有する。第１及び第２のアーム部１４１ｂは、ＡＦ圧電素子の振動に共振して変形し、第１のアーム部１４１ｂだけが、ＡＦ可動部１１に当接している。

レンズ駆動装置１によれば、ＡＦ駆動部１４が超音波モーターで構成されているので、外部磁気の影響を低減できるとともに、小型化及び低背化を図ることができる。したがって、スマートフォンＭのように、レンズ駆動装置１を有するカメラモジュールＡを近接して配置しても磁気的な影響はないので、デュアルカメラ用として極めて好適である。

また、レンズ駆動装置１において、ＡＦ可動部１１は、ＡＦ支持部１５を介して第１ステージ（ＡＦ固定部）に付勢されている。これにより、ＡＦ可動部１１にＡＦ駆動部１４の駆動力を効率よく伝達することができる。

［第２の実施の形態］
図１２Ａ、図１２Ｂは、第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１Ａの外観斜視図である。図１２Ｂは、図１２ＡをＺ軸周りに１８０°回転した状態を示す。第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１Ａは、ＯＩＳ可動部１０Ａの構成を除いて、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置１とほぼ同様である。第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置１と同一又は対応する構成要素については、同じ符号を付して説明を省略し、ここでは、ＯＩＳ可動部１０Ａ（特にＡＦ可動部５１）について説明する。

図１３～図１５は、ＯＩＳ可動部１０の分解斜視図である。図１４は、図１３をＺ軸周りに１８０°回転させた状態を示す。図１５は、図１３をＺ軸周りに９０°回転させた状態を示す下方斜視図である。

図１３～図１５に示すように、第２の実施の形態において、ＯＩＳ可動部１０Ａは、ＡＦ可動部５１、第１ステージ１２、第２ステージ１３、ＡＦ駆動部１４及びＡＦ支持部１５等を有する。Ｙ方向の移動に関しては、第１ステージ１２及び第２ステージ１３を含むＯＩＳ可動部１０Ａ全体が可動体となるのに対して、Ｘ方向の移動に関しては、第２ステージ１３はＯＩＳ固定部２０として機能し、ＡＦユニットだけがＯＩＳ可動部１０として機能する。また、第１ステージ１２は、ＡＦ固定部として機能する。

ＡＦ可動部５１は、ピント合わせ時に光軸方向に移動する部分である。ＡＦ可動部５１は、第１ステージ１２（ＡＦ固定部）に対して径方向に離間して配置され、ＡＦ支持部１５を介して第１ステージ１２と接続される。

ＡＦ可動部５１は、レンズ部２（図２参照）を保持するレンズホルダー５１１及びＡＦ用付勢部材５１２を有する。
レンズホルダー５１１は、例えば、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ＰＡＲを含む複数の樹脂材料を混合したＰＡＲアロイ、液晶ポリマー等で形成される。レンズホルダー５１１は、筒状のレンズ収容部５１１ａを有する。レンズ収容部５１１ａには、レンズ部２（図２参照）が、例えば、接着により固定される。

レンズホルダー５１１は、レンズ収容部５１１ａの上部外周縁に、上部フランジ５１１ｂを有する。第２の実施の形態では、レンズ駆動装置１Ａの四隅に対応する位置に、４つの上部フランジ５１１ｂが設けられている。上部フランジ５１１ｂは、レンズホルダー５１１の光軸方向結像側（下側）への移動を規制する規制部として機能する。

４つの上部フランジ部５１１ｂのうちの１つには、Ｚ位置検出用のマグネット１６Ｚを収容するマグネット収容部５１１ｃが設けられている。マグネット収容部５１１ｃにマグネット１６Ｚが配置され、センサー基板２２（図４参照）のマグネット１６Ｚと光軸方向に対向する位置にＺ位置検出用の磁気センサー（例えばホール素子、ＴＭＲセンサー等）（図示略）が配置される。なお、マグネット１６Ｚと磁気センサー（図示略）に代えて、フォトリフレクター等の光センサーによりＡＦ可動部５１のＺ方向の位置を検出するようにしてもよい。

また、レンズホルダー５１１は、レンズ収容部５１１ａの周面に、ＡＦ支持部１５を収容するボール収容部５１１ｄを有している。第２の実施の形態では、ボール収容部５１１ｄは、一方の対角方向（Ｘ方向とＹ方向の中間方向）に関して線対称な２箇所に、他方の対角方向に関して同じ側（ＡＦ用付勢部材５１２が配置される側）が開口するように設けられている。

ＡＦ用付勢部材５１２は、例えば、チタン銅、ニッケル銅、ステンレス等の金属材料で形成される。ＡＦ用付勢部材５１２は、例えば、平坦なダンベル形状の板バネで構成される。ＡＦ用付勢部材５１２の長手方向における両端部５１２ａに、ＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂが当接する。また、ＡＦ用付勢部材５１２は、肉抜きにより、ばね定数が調整されている。

ＡＦ用付勢部材５１２は、マグネット収容部５１１ｃとレンズ収容部５１１ａとの間に形成された空間５１１ｅに配置され、スペーサー５１３とマグネット収容部５１１ｃにより挟持されている。ＡＦ用付勢部材５１２は、レンズ収容部５１ａに接するように延在することとなる。

第１のＡＦ駆動部１４Ａ及び第２のＡＦ駆動部１４Ｂは、それぞれ、Ｘ方向及びＹ方向に沿うように、第１ステージ１２の内周面に固定される。第２の実施の形態では、第１のＡＦ駆動部１４Ａ及び第２のＡＦ駆動部１４Ｂの２つのアーム部１４１ｂのうちの一方（例えば、上側に位置するアーム部１４１ｂ）の先端を、ＡＦ用付勢部材５１２に当接させ、ＡＦ可動部５１をＺ方向に移動させるようになっている。ＡＦ用付勢部材５１２に当接するアーム部１４１ｂを「第１のアーム部１４１ｂ」、ＡＦ用付勢部材１１２に当接しないアーム部１４１ｂを「第２のアーム部１４１ｂ」と称する。なお、ＡＦ共振部１４１の上下２つのアーム部１４１ｂの先端を両方ともＡＦ用付勢部材１１２に当接させると、２つのアーム部１４１ｂは対称的に動作するので、スリップしてＡＦ可動部１１をＺ方向に移動させることはできない。

第２の実施の形態では、ＡＦ駆動部１４は、第１のアーム部１４１ｂだけをＡＦ可動部１１（ＡＦ用付勢部材１１２）に当接させてＺ方向に移動させるため、ＯＩＳ駆動部３０のように２つのアーム部３１ｂを利用して駆動力を伝達する場合に比較して、伝達される駆動力は半減する。そこで、ＡＦ駆動部１４を２つ設けることにより、光軸方向への移動のための駆動力が確保されている。

ＡＦユニットを組み立てて、ＡＦ駆動部１４をＡＦ用付勢部材５１２に当接させたときに、ＡＦ用付勢部材５１２が板バネとして機能し、ＡＦ可動部５１はＡＦ支持部１５を介して第１ステージ１２（ＡＦ固定部）に付勢されるようになっている（図１６Ａ、図１６Ｂ参照）。
具体的には、第１及び第２のＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂの第１のアーム部１４１ｂがＡＦ用付勢部材５１２の両端部に当接することにより、レンズホルダー１１１が第１ステージ（ＡＦ固定部）に対して、光軸直交面内で一方向に付勢されている。第２の実施の形態では、レンズホルダー１１１は、ＡＦ用付勢部材５１２によって引っ張られ、第１ステージ（ＡＦ固定部）に対して、Ｘ方向及びＹ方向の中間方向に付勢されている。

この付勢力により、ＡＦ共振部１４１のアーム部１４１ｂの先端にＡＦ用付勢部材５１２が押し付けられ、ＡＦ共振部１４１からの駆動力がＡＦ用付勢部材５１２に効率よく伝達される。また、ＡＦ用付勢部材５１２が、ＡＦ駆動部１４の駆動力を伝達する機能と、ＡＦ可動部５１を第１ステージ１２に対して付勢する機能を兼用しているので、部品構成が簡素化される。

また、第２の実施の形態では、ＡＦ用付勢部材５１２が平坦なダンベル形状の板バネで構成されており、大きな付勢力が発揮されるので、ＡＦ可動部５１の自重による沈み込みが抑制され、第１ステージ１２に対するＡＦ可動部５１の姿勢が安定する。したがって、ＡＦ駆動部１４の駆動力を効率よくＡＦ可動部５１に伝達することができるとともに、応答性が向上する。

また、ＡＦ支持部１５は、第１及び第２のＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂに対応して２箇所に設けられている。２箇所に設けられたＡＦ支持部１５を介して、ＡＦ可動部１１が第１ステージ１２に向けて付勢されるので、ＡＦ可動部５１は安定した姿勢で保持される。

ＡＦ駆動部１４とＡＦ用付勢部材５１２は、付勢された状態で当接しているだけなので、当接部分をＺ方向に大きくするだけで、レンズ駆動装置１Ａの低背化を損なうことなく、ＡＦ可動部５１の移動距離（ストローク）を容易に長くすることができる。ただし、ＡＦ可動部５１の移動距離は、ＡＦ可動部５１の移動に関与しないＡＦ共振部１４１の他方のアーム部１４１ｂ（例えば、下側に位置するアーム部１４１ｂ）にＡＦ用付勢部材５１２が当接しない程度に制限される。

また、ＡＦ共振部１４１の第１のアーム部１４１ｂは、金属成形品であるＡＦ用付勢部材５１２に当接している。これにより、第１のアーム部１４１ｂが樹脂成形品であるレンズホルダー１１１に当接する場合に比較して、ＡＦ駆動部１４の駆動力を効率よく伝達することができる。

このように、第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１Ａは、第１ステージ１２（第１固定部）と、第１ステージ１２と離間して配置されるＡＦ可動部５１（第１可動部）と、第１ステージ１２に対してＡＦ可動部５１を支持するＡＦ支持部１５（第１支持部）と、第１ステージ１２に配置され、第１ステージ１２に対してＡＦ可動部５１を光軸方向に移動させるＡＦ駆動部１４（Ｚ方向駆動部）と、を備える。ＡＦ駆動部１４は、ＡＦ圧電素子１４２及びＡＦ共振部１４１を有し、振動運動を直線運動に変換する超音波モーターで構成される。ＡＦ共振部１４１は、ＡＦ圧電素子１４２に挟持される胴部１４１ａと、胴部１４１ａから同じ方向に延在する第１及び第２のアーム部１４１ｂと、を有する。第１及び第２のアーム部１４１ｂは、ＡＦ圧電素子１４２の振動に共振して変形し、第１のアーム部１４１ｂだけが、ＡＦ可動部５１（ＡＦ用付勢部材５１２）に当接している。

レンズ駆動装置１Ａによれば、ＡＦ駆動部１４が超音波モーターで構成されているので、外部磁気の影響を低減できるとともに、小型化及び低背化を図ることができる。したがって、スマートフォンＭのように、レンズ駆動装置１を有するカメラモジュールＡを近接して配置しても磁気的な影響はないので、デュアルカメラ用として極めて好適である。

また、レンズ駆動装置１Ａにおいて、ＡＦ可動部５１は、ＡＦ支持部１５を介して第１ステージ（ＡＦ固定部）に付勢されている。これにより、ＡＦ可動部５１にＡＦ駆動部１４の駆動力を効率よく伝達することができる。

［駆動ユニットの制御方法］
第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置１及び第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置１Ａにおいて、ＡＦ駆動部１４及びＯＩＳ駆動部３０（駆動ユニット）は、例えば、以下のようにして制御される。以下に示す駆動ユニットにおいて、「能動素子Ｃ－１」がＡＦ共振部１４１及びＯＩＳ共振部３１に対応し、「受動要素Ｃ－４」がＡＦ用付勢部材１１２、５１２及びＯＩＳ動力伝達部３４に対応する。

原則的に、これらの図では、同一又は機能的に同一の部分には同じ参照記号を提供する。図１７は、能動要素Ｃ－１を備える駆動ユニットを示す。能動要素Ｃ－１は、第１のアームＣ－２１及び第２のアームＣ－２２という一対のアームを有する共振器Ｃ－２（ＡＦ共振部１４１、ＯＩＳ共振部３１に対応）を備える。アームＣ－２１、Ｃ－２２及び取付部Ｃ－１４は、共振器Ｃ－２２の連結部Ｃ－２０に接続されている。共振器Ｃ－２２は、取付部Ｃ－１４を介して、ベース要素などの別の部分に実装される。

連結部Ｃ－２０上に、圧電素子等の励起手段Ｃ－２３（ＡＦ圧電素子１４２、ＯＩＳ圧電素子３２に対応）が配置される。励起手段Ｃ－２３を駆動するための励起信号又は励起電圧を生成するように、コントローラー９０が配置されている。能動要素Ｃ－１に対する受動要素Ｃ－４の位置及び／又は速度を測定するように、センサー９１が配置されている。センサー９１は、受動要素Ｃ－４の位置による影響を受ける磁界に基づいて、受動要素Ｃ－４の位置及び／又は速度を測定する。センサー９１には、ホールセンサーを適用できる。

励起手段Ｃ－２３は、励起手段Ｃ－２３の両側に配置された２つの別個の要素を備える。共振器Ｃ－２２及び励起手段Ｃ－２３は平坦な要素であり、互いに積み重ねられて、基準平面Ｃ－２８に対して平行に延在する（図１９参照）。

励起周波数の交流電圧によって励起されると、アームＣ－２１、Ｃ－２２は振動し、第１のアームＣ－２１の第１の接触部Ｃ－３１は、周波数に応じて、ほぼ線形の運動を実行する。線形振動は、直交成分を有することができ、全体的な運動は楕円形と見なすことができる。周波数に応じて、線形の振動（前後）運動の方向は変化する。第１の接触部Ｃ－３１は、受動要素Ｃ－４の第１の接触領域Ｃ－４１に繰返し接触し、能動要素Ｃ－１に対して駆動する。第２の接触部Ｃ－３２及び第２の接触領域Ｃ－４２についても同様である。

線形の前後運動の方向に応じて、受動要素Ｃ－４は対応する方向に繰返し押され、受動要素Ｃ－４がどのように懸架されているかに応じて、例えば、線形及び／又は回転運動を実行する。図１７に示す実施形態では、受動要素Ｃ－４は能動要素Ｃ－１に対して回転する。

これらの部分の特定の幾何形状、及び受動要素Ｃ－４が能動要素Ｃ－１に対して動くための配置態様を考えれば、所望の運動（回転又は線形）方向について、各振動又は各パルス及びその結果生じる押圧運動ごとに、所望の運動に対して最大のエネルギー伝達をもたらす励起周波数を判定することが可能である。パルスごとのエネルギー伝達を低減させるために、わずかに変化するが、振動運動の概略的な方向が同じに維持されるように、励起周波数をわずかに変化させることができる。これにより、第１の接触部３１及び第２の接触部３２がそれぞれの接触領域４１、４２に当接する当接角、ならびにそれらの振動の振幅が変化し、その結果、パルスごとに伝達されるエネルギーは、最適の角度に比べて減少する。このように、励起周波数のわずかな相対変化を利用して、受動要素Ｃ－４の移動速度を制御することができる。

第１の接触部Ｃ－３１と第１の接触領域Ｃ－４１との間、及び第２の接触部Ｃ－３２と第２の接触領域Ｃ－４２との間にはそれぞれ、プリストレス力が作用する。プリストレス力は、第１のアームＣ－２１及び第２のアームＣ－２２の弾性によって生成される。受動要素Ｃ－４が第１の接触部Ｃ－３１と第２の接触部Ｃ－３２の間に配置されると、第１のアームＣ－２１及び第２のアームＣ－２２は、離間するように押される。

第１のアームＣ－２１及び第２のアームＣ－２２は、連結部Ｃ－２０から実質的に対称に延びるが、平坦な材料片から製造される場合、それらの形状、特に輪郭の細部では異なる場合がある。共振器軸Ｃ－２４は、上述したアームの細部を除いて、共振器Ｃ－２２、特に連結部Ｃ－２０並びに第１のアームＣ－２１と第２のアームＣ－２２を鏡像化できる対称軸に対応する。励起手段Ｃ－２３によって励起されたとき、連結部Ｃ－２０及びアームＣ－２１、Ｃ－２２の運動は同じ対称軸に対して略対称である。この運動のノード、すなわち最小運動領域は、共振器軸Ｃ－２４上に位置する。能動要素Ｃ－１を別の要素に実装するための取付部Ｃ－１４もまた、共振器軸Ｃ－２４上に位置する。

図１８Ａ、図１８Ｂは、能動要素Ｃ－１の変形形態を示し、見やすいように受動要素Ｃ－４は省略されている。図１８Ａは、図１７に示すような能動要素Ｃ－１を示す。図１８Ｂにおいて、能動要素Ｃ－１は、共振器軸Ｃ－２４に対応する両方向矢印によって示されているように、特に２つのアームＣ－２１、Ｃ－２２が位置する平面内で、受動要素を直線方向に駆動するように位置する。図１８Ａ、図１８Ｂにおいて、励起手段Ｃ－２３は、共振器Ｃ－２２の両側に取り付けられている。

図１９は、図１７に示す駆動ユニットと本質的に同じ要素を有する駆動ユニットを示す。この駆動ユニットもまた一対のアームＣ－２１、Ｃ－２２を有するが、第１のアームＣ－２１のみが受動要素Ｃ－４に接触し、受動要素Ｃ－４を駆動する。線形運動軸Ｃ－２６によって示されているように、駆動ユニットの運動は線形である。

上記の実施形態では、受動要素Ｃ－４はアームＣ－２１、Ｃ－２２間に配置され、アームの端部の接触部Ｃ－３１、Ｃ－３２は互いに内向きになっている。他の実施の形態では、図示を省略するが、アームＣ－２１、Ｃ－２２は、接触部Ｃ－３１、Ｃ－３２が互いに離れる方へ外向きになるような形状を有する。受動要素Ｃ－４は、接触部Ｃ－３１、Ｃ－３２のうちの一方又は両方に外側から接触するように配置される。

本明細書に提示する駆動方法を適用することができる駆動ユニットのさらなる実施形態は、国際公開第２００６／０００１１８号、米国特許第７，４２９，８１２号明細書、及び国際公開第２０１９／０６８７０８号に開示されており、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

図２０は、３つの駆動信号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と、対応する能動要素Ｃ－１による振動の振幅Ａ１、Ａ２、Ａ３とを、同じ時間軸ｔに沿って示している。

第１の駆動信号Ｄ１は、パルス周期とも呼ばれる周期長Ｔｅの矩形信号であり、励起周波数ｆｅは、ｆｅ＝１／Ｔｅで表される。第１の駆動信号Ｄ１の最大パルス幅はＴｅ／２であり、すなわちパルスデューティーサイクルｄｐは５０％である。
第１の駆動信号Ｄ１のパルスシーケンスが開始時間ｔ０で始まると仮定すると、対応する振動の第１の振幅Ａ１は、励起手段Ｃ－２３による後続のパルスが機械エネルギーを能動要素Ｃ－１、特に共振器Ｃ－２２及びそのアームＣ－２１、Ｃ－２２の振動が伝達するにつれて上昇する。複数のパルス後、振動は最大に到達し、その後、定常状態で本質的に一定となる。
振幅が活性化閾値Ａｔを下回っている場合、アームＣ－２１、Ｃ－２２は受動要素Ｃ－４に駆動力を与えない。振幅が閾値を上回っている場合、アームＣ－２１、Ｃ－２２は受動要素Ｃ－４に駆動力を与え、受動要素Ｃ－４は能動要素Ｃ－１に対して駆動される。

第２の駆動信号Ｄ２は、第１の駆動信号Ｄ１の振幅変調によって得られ、振幅が最大値に対して減少している。第３の駆動信号Ｄ３は、第１の駆動信号Ｄ１のパルス幅変調によって得られ、パルス幅又はパルスデューティーサイクルが最大値に対して減少している。第２の駆動信号Ｄ２及び第３の駆動信号Ｄ３のどちらの場合も、パルスごとに能動要素Ｃ－１へ伝達される機械エネルギーは、第１の駆動信号Ｄ１の場合に比較して減少する。それに対応して、第２の振幅Ａ２及び第３の振幅Ａ３の軌道は、第１の振幅Ａ１よりゆっくりと立ち上がり、より低い一定値又は定常値で平らになる。活性化閾値を超えるために必要な時間は、第１の駆動信号Ｄ１の場合よりも長い。

能動要素Ｃ－１による振動の振幅は、受動要素Ｃ－４の能動要素Ｃ－１に対する移動速度に対応する。したがって、パルスごとに能動要素Ｃ－１に与えられるエネルギーを制御することによって、駆動ユニットの速度を制御することができる。パルスごとに能動要素Ｃ－１に与えられるエネルギーは、パルスの形状に応じ、この形状は、異なるタイプの変調によって制御することができる。変調のタイプとしては、例えば、パルス振幅及び／又はパルス幅変調がよく知られている。

パルスごとに伝達されるエネルギーをさらなる低減すると、振幅が活性化閾値Ａｔを一切超えない又は不確実に時々しか超えない状況をもたらす可能性がある。このため、駆動ユニットの速度を速度閾値より下に低減することはできない。概して、速度閾値は振幅閾値に対応する。速度閾値は、駆動ユニットの物理特性及び電気特性に応じて、最大速度の２０％～４０％の領域内とすることができる。

図２２は、上記のことを、パルス幅又はパルスデューティーサイクルｄｐとその結果生じる速度ｖとの関係によって示している。パルスデューティーサイクルをその最大の５０％から低減させると、速度は閾値まで低下し、閾値でゼロになる。

より遅い速度を実現するために、駆動信号の形状は、定常状態における能動要素の振動の振幅が安全マージンによって活性化閾値を上回るように維持される。図２１に示すように、駆動ユニットは断続的に動作する。この図は、第４の駆動信号Ｄ４、対応する能動要素Ｃ－１の振動の振幅Ａ４、及び対応する能動要素Ｃ－１に対する受動要素Ｃ－４の変位Ｓを、同じ時間軸ｔに沿って示している。時間軸は、図２０の時間軸と比較すると圧縮されている。

第４の駆動信号Ｄ４は、ターンオン時間Ｔｏｎではパルスを含み、ターンオフ時間Ｔｏｆｆではパルスを含まない。パルスのあるシーケンスとパルスのないシーケンスは、Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆに等しいパルスブロック周期Ｔｂで周期的に繰り返される。パルスブロック周期は、励起周期とも呼ばれる。パルスブロックが繰り返される対応する周波数ｆｂ＝１／Ｔｂは、パルスブロック周波数と呼ばれる。ターンオン時間Ｔｏｎとパルスブロック周期Ｔｂとの関係、すなわちＴｏｎ／Ｔｂは、パルスブロックデューティーサイクルｄｐｂと呼ばれる。

このように、ターンオン期間にのみ駆動ユニットにパルスを印加し、ターンオフ期間にはパルスを省略又は抑制することによって、駆動ユニットは、断続的に動作する。振幅が活性化閾値を超えるのに十分に長いターンオン期間中、及び対応する遅延の後、受動要素Ｃ－４は能動要素Ｃ－１に対して駆動される。ターンオフ期間中、振動が減衰する遅延の後、能動要素Ｃ－１は、プリストレス力によって受動要素Ｃ－４を定位置で保持する。変位Ｓは、一連のステップ及び定常期間の繰返しによって増大する。図２１に示す変位の平均勾配は、能動要素Ｃ－１に対する受動要素Ｃ－４の平均速度を表す。

一般に、速度とは、直線軸に沿って見た能動要素Ｃ－１と受動要素Ｃ－４との間の相対運動を指す。回転駆動ユニットの場合、角速度は、能動要素Ｃ－１が受動要素Ｃ－４を駆動するときの半径で速度を割った値に対応する。
一般的なアプリケーションでは、パルスブロック周期は、５ｋＨｚ～１００ｋＨｚ、典型的には２５ｋＨｚ前後のパルスブロック周波数ｆｂ＝１／Ｔｂに対応することができる。パルス自体の周波数は、５０ｋＨｚ～１０００ｋＨｚ、典型的には５００ｋＨｚ前後である。
その結果、最大速度は、８０ｍｍ／秒前後となる。各振動周期に対するステップは、０．０１～１μｍの範囲内となる。能動要素Ｃ－１によって受動要素Ｃ－４に与えられる力は、最大１００ｍＮ（すなわち、最大０．１Ｎ）である。励起手段Ｃ－２３に印加される電圧は、３Ｖ前後である。

駆動ユニットの位置を得る必要がある状況において、コントローラーは、速度にかかわらず、１パルス周期の位置変化である位置ステップサイズを修正する。例えば、
●駆動パルスの形状を修正し、パルスごとに伝達されるエネルギーを低減して、受動要素を駆動する機械的振動の振幅を低減することによって、修正する。
●又は、励起周波数を修正し、機械的振動を低減して振幅へのエネルギー伝達を低減し、かつ／又は機械的振動の方向、つまり受動要素Ｃ－４の運動方向に作用する駆動力への寄与を変化することによって、修正する。

図２３は、励起周波数ｆとその結果生じる速度ｖとの関係を示す。第１の周波数ｆ１において、共振器Ｃ－２２は、第１の動作モード又は第１の振動モードにあり、受動要素Ｃ－４を第１の方向に最大速度で駆動する。第２の周波数ｆ２において、共振器Ｃ－２２は、第２の動作モードにあり、第１の方向とは反対の第２の方向に、最大速度で受動要素Ｃ－４を駆動する。それぞれの振動モードにおける能動要素Ｃ－１の固有周波数に対する励起周波数の離調に対応して、それぞれｆ１又はｆ２前後にわずかなずれがある場合、それぞれの速度は減少する。

上記の例は、矩形パルスを有する駆動信号に関連して説明されている。特に振幅及びパルス幅変調ならびにパルスの省略に関して、異なる形状のパルスでも同様の原理を適用することができる。例えば、正弦波、三角形、台形、もしくは鋸歯形のパルス、又は任意の形状のパルスでも適用することができる。

反対方向の運動に対する最適な励起周波数ｆ１及びｆ２、また、異なるモード及び方向に対する励起周波数は、概して、駆動ユニット、特に共振器Ｃ－２２及び励起手段Ｃ－２３の個々の機械及び電気特性に依存する。これらの特性は、摩耗及びパラメータ変動のため、温度、湿気などの環境条件に応じて、また重力方向に対する駆動ユニットの向きに応じて、経時的に変化する。それに対応して、励起周波数の最適値も変化する。最適値を判定するために、駆動ユニットを異なる周波数で動作させ、ターゲットの応答を測定し、ターゲットの応答が最適になる周波数を判定することができる。

図２４は、実施の形態に係る駆動ユニットを動作させる方法を示すフロー図である。
初期化ステップＣ－８０において、方法が開始される。測定ステップＣ－８１において、駆動ユニットの実際の位置、すなわち能動要素Ｃ－１及び受動要素Ｃ－４の相対位置が決定される。この位置は、回転位置であってもよいし、並進位置であってもよい。

差分演算ステップＣ－８２において、実際の位置と設定位置との間の差分ｄが計算される。差分ｄは、位置誤差信号によって表される。差分ｄの値に応じて、方法は異なる駆動モードに分岐する。駆動ユニットは、異なる閾値ｄ１＜ｄ２＜ｄ３と、差分ｄの絶対値ａｂｓ（ｄ）に応じて、異なるパラメータの駆動信号によって駆動される。
●ａｂｓ（ｄ）＞ｄ３である場合（判定ステップＣ－８３で“ｙ”）、高速駆動モードＣ－８４で駆動され、
● ｄ２＜ａｂｓ（ｄ）＜ｄ３である場合（判定ステップＣ－８３で“ｎ”、判定ステップＣ－８５で“ｙ”）、中速駆動モードＣ－８６で駆動され、
● ｄ１＜ａｂｓ（ｄ）＜ｄ２である場合（判定ステップＣ－８５で“ｎ”、判定ステップＣ－８７で“ｙ”）、低速駆動モードＣ－８８で駆動される。
いずれの場合も、前述した例における駆動信号の励起周波数、すなわちｆ１又はｆ２は、位置を補正するべき方向、すなわち差分ｄの符号に応じて選択される。
ａｂｓ（ｄ）＜ｄ１である場合（判定ステップＣ－８７で“ｎ”）、駆動ユニットは駆動されない。このとき、制動モード８９において、受動要素Ｃ－４は、プリストレス力によって能動要素Ｃ－１に対して保持される。
そして、測定ステップＣ－８１を継続することによって反復的に繰り返される。

閾値に対する値は、駆動ユニットを設計又は注文するときに選択される。これらの値は、例えば、ｄ１＝１μｍ、ｄ２＝５μｍ、ｄ３＝１０μｍとすることができる。

実施形態において、高速駆動モードＣ－８４では、駆動信号の最大パワーに対するパルスデューティーサイクルは典型的には５０％であり、最大パルスブロックデューティーサイクルは典型的には１００％である。

実施形態において、中速駆動モードＣ－８６では、
●駆動信号のパルスデューティーサイクルは高速駆動モードＣ－８４のパルスデューティーサイクルより低減され、かつ／又は
●駆動信号のパルスブロックデューティーサイクルは高速駆動モードＣ－８４のパルスブロックデューティーサイクルより低減される。
実施形態では、パルスデューティーサイクル及びパルスブロックデューティーサイクルの両方が低減される。例えば、パルスデューティーサイクルは３０％であり（最大の５０％ではない）、パルスブロックデューティーサイクルは５０％である（最大の１００％ではない）。

実施形態において、低速駆動モードＣ－８８では、
●駆動信号のパルスデューティーサイクルは中速駆動モードＣ－８６のパルスデューティーサイクルより低減され、かつ／又は
●駆動信号のパルスブロックデューティーサイクルは中速駆動モードＣ－８６のパルスブロックデューティーサイクルより低減される。
実施形態では、
●高速駆動モードＣ－８４で、駆動信号のパルスデューティーサイクルは５０％、パルスブロックデューティーサイクルは１００％であり、
●中速駆動モードＣ－８６で、駆動信号のパルスデューティーサイクルは３０％、パルスブロックデューティーサイクルは５０％であり、
●低速駆動モードＣ－８８で、駆動信号のパルスデューティーサイクルは２０％、パルスブロックデューティーサイクルは１０％である。

他の実施形態では、速度が異なる２つの駆動モードのみが使用される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、実施の形態では、カメラモジュールＡを備えるカメラ搭載装置の一例として、カメラ付き携帯端末であるスマートフォンＭを挙げて説明したが、本発明は、カメラモジュールとカメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部を有するカメラ搭載装置に適用できる。カメラ搭載装置は、情報機器及び輸送機器を含む。情報機器は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ノート型パソコン、タブレット端末、携帯型ゲーム機、ｗｅｂカメラ、カメラ付き車載装置（例えば、バックモニター装置、ドライブレコーダー装置）を含む。また、輸送機器は、例えば自動車を含む。

図２５Ａ、図２５Ｂは、車載用カメラモジュールＶＣ（Vehicle Camera）を搭載するカメラ搭載装置としての自動車Ｖを示す図である。図２５Ａは自動車Ｖの正面図であり、図２５Ｂは自動車Ｖの後方斜視図である。自動車Ｖは、車載用カメラモジュールＶＣとして、実施の形態で説明したカメラモジュールＡを搭載する。図２５Ａ、図２５Ｂに示すように、車載用カメラモジュールＶＣは、例えば前方に向けてフロントガラスに取り付けられたり、後方に向けてリアゲートに取り付けられたりする。この車載用カメラモジュールＶＣは、バックモニター用、ドライブレコーダー用、衝突回避制御用、自動運転制御用等として使用される。

また、実施の形態では、ＡＦ駆動部１４の第１のアーム部１４１ｂを、ＡＦ可動部１１、５１を構成するＡＦ用付勢部材１１２、５１２に当接させているが、レンズホルダー１１１、５１２に直接当接させてもよい。ただし、樹脂成形品であるレンズホルダー１１１、５１２よりも、金属成形品であるＡＦ用付勢部材１１２、５１２に当接させる方が、駆動力を効率よく伝達できるとともに、耐久性も向上する。
また、レンズホルダー１１１、５１２を第１ステージ１２に向けて付勢する付勢部材と、ＡＦ駆動部１４の第１のアーム部１４１ｂが当接する部材とを別々に設けるようにしてもよい。

また、実施の形態では、２つのＡＦ駆動部１４Ａ、１４Ｂを設けているが、ＡＦ可動部１１、５１をＺ方向に移動可能な駆動力を発揮できれば、ＡＦ駆動部１４の数は１つであってもよいし、３以上であってもよい。

また、本発明は、オートフォーカスだけでなく、ズームなど、可動部を光軸方向に移動させる場合に適用することができる。

さらに、第２の実施の形態におけるＡＦ用付勢部材５１２を用いたＡＦ可動部５１の支持構造は、ＡＦ駆動部１４のように駆動源が超音波モーターで構成されている場合に限らず、超音波モーター以外の駆動源（例えば、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ））を備えるレンズ駆動装置にも適用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０１９年５月１０日出願の特願２０１９－０８９８６４、２０１９年１０月１１日出願の特願２０１９－１８７７７５、及び２０１９年１２月１３日出願の特願２０１９－２２５７１０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

１、１Ａ レンズ駆動装置
１０、１０Ａ ＯＩＳ可動部（第２可動部）
１１、５１ ＡＦ可動部（第１可動部）
１１１、５１１ レンズホルダー
１１２、５１２ ＡＦ用付勢部材
１２ 第１ステージ（第１固定部）
１３ 第２ステージ
１４ ＡＦ駆動部（Ｚ方向駆動部）
１４１ ＡＦ共振部
１４２ ＡＦ圧電素子
１４３ ＡＦ電極
１５ ＡＦ支持部（第１支持部）
２０ ＯＩＳ固定部（第２固定部）
２１ ベース
３０ ＯＩＳ駆動部（ＸＹ方向駆動部）
３１ ＯＩＳ共振部
３２ ＯＩＳ圧電素子
３３ ＯＩＳ電極
３４ ＯＩＳ動力伝達部
４０ ＯＩＳ支持部（第２支持部）
５０ ＯＩＳ用付勢部材
Ａ カメラモジュール
Ｍ スマートフォン（カメラ搭載装置）

Claims (7)

1. 上層ステージと下層ステージを、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な状態で、ベース上に積層したＯＩＳ可動部と、
   夫々超音波モーターと動力伝達部とを備え、前記ＯＩＳ可動部の側面に配置され、前記ＯＩＳ可動部をＸ方向及びＹ方向に移動させる２つのＯＩＳ駆動部と、を有し、
   前記ＯＩＳ駆動部は、
   前記超音波モーターの一方を前記ベースに接続し、前記超音波モーターの他方を前記上層ステージに接続し、双方の前記動力伝達部を共に前記下層ステージに接続した、
   レンズ駆動装置。
2. ２つの前記ＯＩＳ駆動部は、互いに直交する辺に、一方はＸ方向に延在するよう配置され、他方はＹ方向に延在するよう配置された、
   請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記下層ステージはＬ字型であり、前記上層ステージは前記下層ステージ対応部分を肉薄にした矩形である、
   請求項１記載のレンズ駆動装置。
4. 前記ベースは上面に凹部を備え、前記ＯＩＳ駆動部への給電ラインを含む基板を前記凹部に配置し、前記ベース面と前記基板とを面一にした、
   請求項１記載のレンズ駆動装置。
5. 前記ＯＩＳ可動部は、前記下層ステージの上面及び下面に、夫々複数のボール部材を介在させて、上層ステージと下層ステージとを移動可能にした、
   請求項１記載のレンズ駆動装置。
6. 請求項１に記載のレンズ駆動装置と、
   前記ＯＩＳ可動部に含まれるレンズと、
   前記レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像部と、を備える、
   カメラモジュール。
7. 情報機器又は輸送機器であるカメラ搭載装置であって、
   請求項６に記載のカメラモジュールと、
   前記カメラモジュールで得られた画像情報を処理する画像処理部と、を備える、
   カメラ搭載装置。
   

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