JP7270054B2 - カメラモジュール及びカメラモジュールの使用方法 - Google Patents

Description

本発明はカメラモジュール及びこのようなカメラモジュールの使用方法に対する、または、それらに関する改良に関する。

また、本開示は特に、光軸に対して光軸に垂直する少なくとも１つの並進方向に沿ってレンズを移動させるためのレンズ並進モジュールを備えるカメラモジュールに関する。

カメラでは、例えば携帯電話のカメラは、通常、カメラ操作者の望ましくない動きを補償するために、光学的手振れ補正を提供し、それによって、画像のぶれを低減させる。

このような光学的手振れ補正は、例えばＪＰ２０１１０６５１４０に記載されている。ＪＰ２０１１０６５１４０には、望ましくない動きを補償して像ぶれを低減させるために、光軸に対して光軸に垂直する並進方向に沿ってレンズを移動させるものが描かれている。レンズを並進させるために、ＪＰ２０１１０６５１４０にはコイルと磁石の組み合わせの使用が描かれている。

しかしながら、このようなコイルと磁石の組み合わせは、通常、共振周波数によって制限され、また、光学的手振れ補正の分野において特に携帯電話などの小型カメラにおいて良く必要のある比較的に小さい動きが困難であるという欠点がある。

したがって、本発明は改良のカメラモジュールを提供する。

本開示によれば、カメラモジュールを提供し、カメラモジュールは、光軸に対して、光軸に垂直する少なくとも１つの並進方向に沿ってレンズを移動させるためのレンズ並進モジュールを備え、レンズ並進モジュールは少なくとも１つの並進方向に沿ってレンズを移動させるための少なくとも１つの圧電アクチュエータを備える。

このような圧電アクチュエータは圧電エレメントを備え、前記圧電エレメントは、圧電エレメントに電圧が印加されることによって膨張または収縮するものであり、従来技術で周知されている。

このような圧電アクチュエータを提供することにより、カメラモジュールへの共振周波数による制約はより小さくなることが分かった。

また、このような圧電アクチュエータを用いることにより、レンズの相対的に小さい動きが相対的に高い精度で得られることが分かった。

さらに、このような圧電アクチュエータは、相対的に高い応答周波数、落下に対して相対的に強い耐性、及び相対的に小さな電力消費量を可能にする。

さらに、圧電駆動エレメントを用いることにより、相対的に大きな移動（「ストローク」と呼ばれることもある）が得られることができる。

さらに、本発明によるカメラモジュールは、信頼性が高く、より優れたノイズ補償比特性が提供される。

本発明の好ましい実施例によれば、レンズ並進モジュールは、光軸に垂直する少なくとも２つの並進方向、即ち第一並進方向と第二並進方向に沿ってレンズを移動させるように設置され、レンズ並進モジュールは、第一並進方向に沿ってレンズを移動させるための第一圧電アクチュエータと、第二並進方向に沿ってレンズを移動させるための第二圧電アクチュエータとを備える。

レンズを少なくとも２つの並進方向に沿って移動させることができることにより、レンズが高度移動性を持ち、改良された光学的手振れ補正を実現することができる。通常、更なる並進が２つの並進方向の組み合わせであり得るため、２つの並進方向は十分である。

さらに好ましくは、第一及び第二並進方向は互いに垂直であり、よって、レンズをより簡単に移動させることができる。

好ましい実施例によれば、レンズ並進モジュールは互いに上下に配置された積み重ねベースのセットを備え、各ベースはそれを支持するベースに対して並進方向に沿って移動するように構成される。各ベースは、その支持ベースで異なる並進方向に沿って移動するように構成されることが好ましい。このような構成は、相対的に容易に構築され、且つ必要な並進移動を可能にすることが分かった。各駆動装置は、それぞれの支持ベースに対してベースを移動させるように積み重ねベースの間に設置されることが好ましい。各駆動装置は、圧電アクチュエータの一部を形成する対応する圧電アクチュエータを有することが好ましい。

このような構成は、相対的に簡単に作成されると共に、所要の精度、および／または運動の幅、および／または応答周波数を取得することができることが分かった。

好ましい実施例によれば、レンズ並進モジュールは第一ベース及び第二ベースを備える。第二ベースが前記第一ベースに積み重ねられることで、第二ベースが前記第一ベース上で第一並進方向に沿って移動される可能である。レンズ並進モジュールは、第一ベース上で少なくとも１つの方向に沿って第二ベースを移動させるための駆動装置を備える。駆動装置によって第一ベースと第二ベースが互に接続され、且つ第一圧電アクチュエータが駆動装置の構成部分である。

さらに好ましい実施例によれば、レンズ並進モジュールは、第二ベースに積み重ねられた第三ベースが備えられることで、第三ベースが第二ベース上で第二並進方向に沿って移動される可能である。レンズ並進モジュールは第二ベース上で第二並進方向に沿って第三ベースを移動させるための第二駆動装置をさらに備える。前記第二駆動装置によって第二ベースと第三ベースが互に接続され、且つ第二圧電アクチュエータが第二駆動装置の構成部分である。この場合、第一及び第二ベースを接続する駆動装置は第一駆動装置と呼ばれ、第一駆動装置の構成部分である少なくとも１つの圧電アクチュエータは第一圧電アクチュエータと呼ばれる。

さらに好ましい実施例によれば、カメラモジュールは、それぞれが積み重ねベースの間に位置し、比較的高いベースを支持しながら比較的低いベースで転がる少なくとも１つのボールを備える。このようなボールによれば、比較的低いベースに対する比較的高いベースの低抵抗並進運動が提供される。

さらに好ましい実施例によれば、前記カメラモジュールは、積み重ねベースが互いに磁気的に吸引するように構成される少なくとも１つの磁石を備える。このような構成よれば、異なる積み重ねベースをそれぞれの所望の位置に保持することが分かった。

さらに好ましい実施例によれば、少なくとも１つの圧電アクチュエータは、２つの積み重ねベースの間に延伸している縦方向バイモルフを備える。１つの縦方向端が積み重ねベースの内の比較的低いベースに取り付けられ、もう１つの縦方向端が積み重ねベースの内の比較的高いベースに取り付けられ、好ましくは、２つのベースが互に接続される。縦方向バイモルフは１つの並進方向に沿って比較的低いベースに対して比較的高いベースを移動させるように設置される。このような構成では、バイモルフはその延伸している２つのベースの間において反対方向に曲げられ、その一端が比較的低いベースに取り付けられ、他端が比較的高いベースに取り付けられるように設置される。このように曲げられた結果として、３つのベースのうち、比較的高いベースが比較的低いベースに対して並進運動することとなる。

このような縦方向バイモルフは２つのベースのうちの比較的高いベースに沿って延伸するのが好ましい。好ましくは、縦方向バイモルフは、並進方向とほぼ垂直する方向に沿って延伸し、よって、高効率な並進運動を可能にする。

更なる実施例によれば、圧電アクチュエータは、縦方向バイモルフの１つの縦方向端に位置する少なくとも１つの圧電エレメントを備える。このような構成は並進運動へのさらなる制御を可能にすることが分かった。

更なる実施例によれば、圧電アクチュエータは、縦方向バイモルフの１つの縦方向端に位置する少なくとも２つの圧電エレメントを備え、圧電エレメントは縦方向バイモルフの１つの縦方向端に関して対向して設置される。好ましくは、圧電エレメントは、２つの圧電エレメントのうちの第一圧電エレメントが第二圧電エレメントの膨張時に収縮するように構成される。このような構成は並進運動へのさらなる制御を可能にすることが分かった。特に、このような構成は偽の色および／またはモアレ効果の修正を可能にすることが分かった。

本発明の好ましい実施例によれば、積み重ねベースの第一ベース、例えば、比較的低いベースは、少なくとも１つの並進方向に沿った縦方向駆動軸を備える。積み重ねベースの第二ベース、例えば、比較的高いベースは、積み重ねベースの第二ベース、例えば、積み重ねベースの比較的高いベースに接続され且つ縦方向駆動軸に摺動可能に係着されたスライドエレメントを備える。圧電アクチュエータは、圧電エレメントを備え、当該圧電エレメントは駆動軸と比較的低いベースとの間に位置し、少なくとも１つの並進方向に沿って駆動軸を移動させるために用いられる。このような構成では、圧電エレメントは、圧電エレメントの急速な収縮または膨張を圧電エレメントの緩やかな収縮または膨張と組み合わせることにより、スライドエレメントを縦方向駆動軸に沿って移動させるように設置される。圧電エレメントの急速な収縮または膨張は圧電エレメント上の電圧の急速な変化に起因し、圧電エレメントの緩やかな収縮または膨張は圧電エレメント上の緩やかな電圧変化に起因する。このような構成により、スライドエレメントの位置を大幅に変えることなく、圧電エレメント上の電圧を急速に変えることによって、膨張または収縮により駆動軸をスライドエレメントに沿って摺動させる。一方、圧電エレメント上の電圧を緩やかに変えることによって、膨張または収縮により駆動軸をスライドエレメントと共に移動させ、それによっても、スライドエレメントの位置が変えられる。スライドエレメントが積み重ねベースの第二ベースに接続され、且つ駆動軸が積み重ねベースの第一ベースに接続されるため、２つのベースは互いに相対移動することができる。

好ましい実施例によれば、このような構成における圧電エレメントは、弾性電極層によって隔離された２つの圧電エレメントを使用することにより確立されることができる。

好ましい実施例によれば、カメラモジュールの圧電アクチュエータは、スライドエレメントに位置し、駆動軸に沿って設置された少なくとも１つの圧電エレメントを備える。

さらに好ましい実施例によれば、圧電アクチュエータは、スライドエレメントにおいて駆動軸の対向側に位置する少なくとも２つの圧電エレメントを備える。好ましくは、この２つの圧電エレメントのうちの第一圧電エレメントは、この２つの圧電エレメントのうちの第二圧電エレメントが膨張する時に収縮する。このような構成によれば、並進運動をさらに制御できることが分かった。特に、このような構成は偽の色および／またはモアレ効果を修正できることが分かった。

本発明の好ましい実施例によれば、カメラモジュールは、少なくとも１つの並進方向に沿ったレンズの移動をガイドするための並進ガイド装置を備える。このような並進ガイド装置は、レンズが所望の並進方向のみに移動し、他の望ましくない移動をしないように構成されることができる。

さらに好ましくは、並進ガイド装置は、縦方向ガイドエレメントを備え、縦方向ガイドエレメントは、積み重ねベースの第一ベース、例えば積み重ねベースの比較的低いベースに設置され、且つ少なくとも１つの並進方向に沿って延伸する。積み重ねベースの第二ベース、例えば積み重ねベースの比較的高いベースは、積み重ねベースの第二ベースに接続され、且つガイドエレメントに沿って移動可能に装着されているフォローエレメントを備える。このようなガイド装置の構成は比較的簡単である。

好ましい実施例によれば、縦方向ガイドエレメントはガイド軸を備えるとともに、フォローエレメントはガイドエレメントに沿って摺動可能に装着されているスライドエレメントを備える。差し替え実施例によれば、縦方向ガイドエレメントは溝を備えるとともに、フォローエレメントは溝に沿って転がるように設置されたボールを備える。縦方向ガイドエレメントとフォローエレメントに係る異なる実施例は、異なる積み重ねベース同士に組み合わせることができ、および／または、一対の積み重ねベースに組み合わせることができる。

好ましい実施例によれば、カメラモジュールは、レンズの収容とレンズのフォーカスのために設置されているフォーカスモジュールを備え、レンズ並進モジュールは、少なくとも１つの圧電アクチュエータを用いて光軸に対して少なくとも１つの並進方向に沿ってフォーカスモジュールを移動させるように設置される。

さらに好ましい実施例によれば、フォーカスモジュールは、積み重ねベースの最上部ベースに位置し、例えば、第三ベースがあれば第三ベースに位置するとともに、光軸は異なるベースを通る。このような構成では、積み重ねベースが光軸に沿った開口を備えることで、光線は通って光軸に沿って設置されたイメージセンサーに到達することができる。イメージセンサーは、積み重ねベースの比較的低いベースの下または積み重ねベースの比較的低いベースの上に位置し得る。

本発明はさらに本発明のカメラモジュールを備える電子機器に関する。

本発明は更に、本発明が提供するカメラモジュールを有するカメラに用いられ、カメラにおけるイメージセンサーに対して、カメラモジュールを有するカメラに装着されたレンズを移動させることによって実現される、光学的手振れ補正の方法に関する。

本発明によるカメラモジュールの第一実施例の平面的模式図である。 図１の詳細の図である。 図２のさらなる詳細の図であり、ここで、理解の便宜のために一部の詳細を省略した。 図１の詳細の動作原理の模示図である。 本発明によるカメラモジュールの第二実施例の平面的模式図である。 本発明によるカメラモジュールの第三実施例の平面的模式図である。 本発明によるカメラモジュールの第四実施例の平面的模式図である。 本発明の図１に示す実施例と類似した別の実施例の図である。

本開示をよりよく理解するために、ここで例示的な方式で図面を参考する。

本開示は、特別な実施例について特定の図面を参照して説明するが、これに限定されない。説明された図面は、制限ではなく例示的なものである。図面では、説明のために、一部のエレメントのサイズが比例で描かれなく誇張されてもよい。

図１は、本発明の第一実施例の平面的模式図である。

カメラモジュール１が図１に示されている。示されているカメラモジュール１は、好ましくは、カメラの一部であり、例えば、携帯電話のカメラの一部である。カメラモジュール１はレンズ２を有する。レンズ２は、光線を未図示のイメージセンサーにフォーカスするために用いられるものである。

カメラモジュ１は並進モジュール３を有する。並進モジュール３は光軸４に対して第一並進方向５と第二並進方向６に沿ってレンズ２を移動させるために設置される。光軸４は、観察方向に沿って設置されているので、点として現れる。第一及び第二並進方向５，６はいずれも光軸４に対して垂直するものであり、且つ互いに垂直する。

レンズ並進モジュール３は、少なくとも1つの並進方向に沿ってレンズ２を移動させるための少なくとも1つの圧電アクチュエータ７，８を備える。図1に示す実施例では、レンズ並進モジュール３は、２つの圧電アクチュエータ、即ち、第一圧電アクチュエータ７と第二圧電アクチュエータ８とを備える。第一圧電アクチュエータ７は第一並進方向５に沿ってレンズ２を移動させるように設置され、第二圧電アクチュエータ８は第二並進方向に沿ってレンズ２を移動するように設置される。

図に示すように、レンズ並進モジュール３は、第一ベース９と第二ベース１０とを備える。第二ベース１０が第一ベース９に積み重ねされることで、第二ベース１０は第一ベース９上で第一並進方向５に沿って移動されることができる。レンズ並進モジュール３は、第一ベース９上で第一並進方向５に沿って第二ベース１０を移動させるための第一駆動装置１２を備える。第一駆動装置１２によって第一ベース９と第二ベース１０が互に接続され、且つ第一圧電アクチュエータ７が第一駆動装置１２の構成部分となる。

さらに、図１に示すように、レンズ並進モジュール３は第二ベース１０に積み重ねられた第三ベース１１を備える。これにより、第三ベース１１は第二ベース１０上で第二並進方向６に沿って移動されることができる。レンズ並進モジュール３は、第三ベース１１が第二ベース１０上で第二並進方向６に沿って移動するように駆動する第二駆動装置１３を備え、第二駆動装置１３によって第二ベース１０と第三ベース１１が互に接続され、且つ第二圧電アクチュエータ８が第二駆動装置１３の一部となる。図１によれば、ベース９，１０，１１は積み重ね層の形式を採用している。

少なくとも最上部のベースは、本例では、最上部の２層には、光線がレンズを通ってイメージセンサーに到達するようにする開口が備えられている。イメージセンサーは、最低のベースの下または上に位置することができ、本例では、第一ベース９の下または上に位置することができる。イメージセンサーが最低のベース９の下に位置する場合、第一ベースも、光線が通ってイメージセンサーに到達するようにする開口を備える。

図１において、第一圧電アクチュエータ７と第二圧電アクチュエータ８とは、いずれも２つの積み重ねベースの間に延伸する縦方向バイモルフ１４，１７を備える。

例を挙げて、前記縦方向バイモルフ１４は約６．５ｍｍの長さを有する。

図１に示す実施例によれば、第一縦方向バイモルフ１４は第一ベース９と第二ベース１０との間に延伸し、１つの縦方向端１５が積み重ねベースの比較的低いベース９、即ち本例の第一ベース９に取り付けられ、もう１つの縦方向端１６が積み重ねベースの比較的高いベース１０、即ち本例の第二ベース１０に取り付けられる。バイモルフ１４は第一ベース９に対して第一並進方向５に沿って第二ベース１０を移動させるように設置される。

図１に示す実施例によれば、第二縦方向バイモルフ１７は第二ベース１０と第三のベース１１との間に延伸し、１つの縦方向端１８が積み重ねベースの比較的低いベース１０、即ち本例の第二ベース１０に取り付けられ、もう１つの縦方向端１９が積み重ねベースの比較的高いベース１１、即ち本例の第三ベース１１に取り付けられる。バイモルフ１７は第二ベース１０に対して第二並進方向６に沿って第三ベース１１を移動させるように設置される。

このような縦方向バイモルフ１４の詳細が図４に示されている。バイモルフは、弾性中心電極６によって隔離された２つの縦方向圧電エレメント２０，２１を備える。これによって、対応する電圧を印加することにより、バイモルフ１４が曲ることが分かる。

例えば任意の方向に約３５０ミクロンの距離に、バイモルフ１４が曲げられる。

図２およびより詳細な図３は、第一バイモルフ１４の縦方向端１６の詳細を示す。第一圧電アクチュエータ７は、積み重ねベースの比較的高いベースに取り付けられたバイモルフ１４の１つの縦方向端１６に位置する少なくとも１つの圧電エレメント２３を備えることがわかる。この圧電エレメント２３によって、更に積み重ねベースの比較的低いベース９に対して積み重ねベースの比較的高いベースを位置決めることができる。位置決めをさらに強化するために、図２及び３に示すように、圧電アクチュエータは縦方向バイモルフ１４の縦方向端１６に位置する少なくとも２つの圧電エレメント２３，２４を備える。圧電エレメント２３，２４が縦方向端１６に対して互いに対向して設置され、線で接続されることで、１つの圧電エレメント２３が別の圧電エレメント２４の膨張する時収縮し、よって、ベース同士の相対移動がさらに制御される。図２は保持エレメント２５をさらに示す。保持エレメント２５によって、異なるエレメントが一緒に保持される。

対向設置された圧電エレメント２３，２４は、例えば、任意の方向における約０．３ミクロンの微小な運動が可能であり、周波数が約３ｋＨｚである。

図１はカメラモジュール１をさらに概略的に示す。カメラモジュール１は、それぞれが各積み重ねベースの間に位置し、比較的高いベースを支持しながら比較的低いベースで転がるように設置される、少なくとも１つのボール２６，２７を備える。

より特別に、図２に示すように、第二ベース１０が第一ベース９に位置する第一ボール２６により転がり可能に支持され、且つ第三ベース１１が第二ボール２７により転がり可能に第二ベース１０に支持される。

さらに、図１に示すように、カメラモジュール１は積み重ねベースが互いに磁気的に吸引するように構成される少なくとも１つの磁石２８，２９を備える。より特に、図２に示すように、第二ベース１０が第一磁石２８を介して第一ベース９に磁気的に吸引され、第三ベース１１が第二磁石２９を介して第二ベース１０に吸引される。こられの磁石２８，２９は、異なる層が上下に配置され且つ第一及び第二ボール２６，２７がそれらの所望の位置に位置するように保持する。

図１に更に示すように、カメラモジュール１はレンズが少なくとも１つの並進方向に沿って移動するようにガイドするための並進ガイド装置３０を備える。特に、図１に示す実施例によれば、並進ガイド装置３０は第一縦方向ガイドエレメント３１と第二縦方向ガイドエレメント３２を備える。第一縦方向ガイド装置３１は、第一ベース９に位置し、且つ第一並進方向５に沿って延伸する。第二縦方向ガイド装置３２は、第二ベース１０に位置し、且つ第二並進方向６に沿って延伸する。第二ベース１０は第二ベース１０に接続された第一フォローエレメント３３を備え、第三ベース１１は第三ベース１１に接続された第二フォローエレメント３４を備える。第一及び第二フォローエレメント３３，３４がガイドエレメント３１，３２に移動可能に装着されている。

図１に示すように、縦方向ガイドエレメント３１，３２はガイド軸３５，３６を備えるとともに、フォローエレメント３３，３４はガイドエレメント３１，３２に沿って摺動可能に装着されているスライドエレメント３７，３８を備える。

図１に示すように、各ガイド軸３５，３６に２つのスライドエレメント３７，３８が提供される。これは発明に対して必要ではなく、より少ない又はより多くのスライドエレメントを提供することができる。

図１に示すように、カメラモジュール１は、レンズ２の収容とレンズ２のフォーカスのために設置されたフォーカスモジュール３９を備え、レンズ並進モジュール３は少なくとも１つの圧電アクチュエータ７，８を用いて光軸４に対して少なくとも１つの並進方向５，６にフォーカスモジュール３９を移動させるように提供される。

図１には、フォーカスモジュールのさらなるエレメントとして、例えば、２つのヨーク４０，４１、２つのコイル４２，４３、レンズ２を上下に移動するための２つの磁石４４，４５、及び当該移動を促進する２つのボール４６，４７が更に示されている。

図１による実施例により、例えば、２００ｍＷ未満、さらには１００ｍＷ未満の典型的な電力消費量を得ることができる。典型的な電力消費量は約４０ｍＷであっても良い。

図１による実施例により、例えば、約１００Ｈｚの応答周波数を得ることができる。

例えば３０ｄＢを超える補償比が得られることが分かった。

図５には本発明の第二実施例が示されている。図５の実施例は、図１の実施例と非常に似ている。明確のために、図５において、述べられる技術的特徴のみを示す。図５の実施例は、第一及び第二縦方向ガイドエレメント３１，３２が第一及び第二溝４８，４９を備えるという点で、図１の実施例と異なる。示される実施例によれば、フォローエレメント３３，３４は、それぞれの溝４８，４９に沿って転がるように設置されたボール５０，５１を備える。

図５は、ボール５０，５１が溝４８，４９に設置されることをさらに示す。これは発明に対して必要ではなく、溝の動きをフォローするために、より少ない又はより多くのボールを提供することができる。

図６には図１の実施例と類似する実施例が示されている。明確のために、図６は、述べられる技術的特徴のみを示す。図６の実施例は、第一ベース９は第一並進方向５に沿った第一縦方向駆動軸５２を備え、第二ベース１０は、第二ベース１０に接続され且つ第一縦方向駆動軸５２に摺動可能に係着された第一スライドエレメント５４を備え、第一スライドエレメント５４と第一縦方向駆動軸５２とが第一圧電アクチュエータ７の構成部分となるという点で、図１の実施例と相違する。このような実施例において、第一圧電アクチュエータ７は、第一駆動軸５２と第一ベース９との間に位置し、第一並進方向５に沿って第一駆動軸５２を移動させるための第一圧電エレメント５６を備える。さらに、第二ベース１０は第二並進方向６に沿った第二縦方向駆動軸５３を備える。第三ベース１１は、第三ベース１１に接続され且つ第二縦方向駆動軸５３に摺動可能に係着された第二スライドエレメント５５を備える。第二スライドエレメント５５と第二駆動軸５３とは第二圧電アクチュエータ８の構成部分となる。このような実施例における第二圧電アクチュエータ８は、第二駆動軸５３と第二ベース１０との間に位置し、第二並進方向６に沿って第二駆動軸を移動させるための第二圧電エレメント５７を備える。好ましくは、第一及び第二駆動軸のそれぞれをより効果的に移動させるように、第一及び第二圧電エレメント５６，５７がそれぞれ第一及び第二マスブロック５８，５９を介して第一及び第二ベース９，１０に取り付けられる。第一及び第二スライドエレメント５４，５５が第一及び第二バネエレメント６０，６１を介してそれぞれ第一及び第二駆動軸に係着される。

例えば、縦方向駆動軸は６．５ｍｍの長さで０．７ｍｍの直径を有する。

上記のように、第一及び第二圧電エレメント５６，５７は、圧電エレメント５６，５７の急速な収縮または膨張と圧電エレメントの緩やかな収縮または膨張とを組み合わせることにより、スライドエレメント５４，５５を縦方向駆動軸５２，５３に沿って移動させるように設置される。圧電エレメントの急速な収縮または膨張は圧電エレメント５６，５７上の電圧の急速な変化に起因し、圧電エレメントの緩やかな収縮または膨張は圧電エレメント上の電圧の緩やかな変化に起因する。このような配置により、スライドエレメント５４，５５の位置を大幅に変えることなく、圧電エレメント５６，５７の電圧を急速に変えることによって、膨張または収縮により駆動軸５２，５３をスライドエレメント５４，５５に沿って摺動させる。一方、圧電エレメント５６，５７の電圧をより緩やかに変えることによって、膨張または収縮により駆動軸５２，５３をスライドエレメント５４，５５と共に移動させ、それによって、スライドエレメント５４，５５の位置を変える。

図６による実施例によって、例えば約４０ｍＷの電力消費量が得られる。

図６による実施例によって、例えば約２７ｋＨｚの応答周波数が得られる。

例えば３０ｄＢを超える補償比が得られることが分かった。

図６による実施例によって、例えばスライドエレメント５４，５５の、各方向における約２００ミクロン、ステップ長約０．０３ミクロン、および約２７０ｋＨｚの周波数の総移動が得られる。

さらに、本実施例のカメラモジュール１は、各積み重ねベースの間にあるボール２６，２７を備え、当該ボールが比較的高いベースを支持しながら比較的低いベースで転がるように設置されることがわかる。積み重ね層の互いの相対運動がほぼ伝動軸の往復運動によって提供されるため、独立した並進ガイド装置は省略される。

図７に示すのは本発明によるカメラモジュールの図６の実施例と類似する第四実施例である。明確のために、図７は、述べられる技術的特徴のみを示す。しかしながら、駆動軸５２，５３の位置は、フォーカスモジュール３９とはやや異なる。

図８に示すのは図１の実施例と類似する実施例である。明確のために、図８は、述べられる技術的特徴のみを示す。しかしながら、図８において、第三圧電アクチュエータ６２と第四圧電アクチュエータ６３とが設置される。第三圧電アクチュエータ６２は第一駆動装置１２の一部である。第四圧電アクチュエータ６３は第二駆動装置１３の一部である。

図１において、第三圧電アクチュエータ６２と第四圧電アクチュエータ６３とはいずれも２つの積み重ねベースの間に延伸する縦方向バイモルフ６４，６５を備える。

図８に示す実施例によれば、第三縦方向バイモルフ６２は同様に第一ベース９と第二ベース１０との間に延伸し、１つの縦方向端が積み重ねベースの比較的低いベース９、本例では第一ベース９に取り付けられ、もう１つの縦方向端が積み重ねベースの比較的高いベース１０、本例では第二ベース１０に取り付けられる。第三バイモルフ６４は、さらに第一ベース９に対して第一並進方向に沿って第二ベース１０を移動させるように設置される。第三バイモルフ６４は、第二ベース１０の第一バイモルフ１６が位置する側の反対側である第二ベース１０の一側に設置される。

図８に示す実施例によれば、第四縦方向バイモルフ６５は第二ベース１０と第三ベース１１との間に延伸し、１つの縦方向端が積み重ねベースの比較的低いベース１０、本例では第二ベース１０に取り付けられ、もう１つの縦方向端が積み重ねベースの比較的高いベース１１、本例では第三ベース１１に取り付けられる。第四バイモルフ６５は、第二ベース１０に対して第二並進方向６に沿って第三ベース１１を移動させるように設置される。しかしながら、第四バイモルフ６５は、第二バイモルフ１７が位置する側の反対側である第三ベース１１の一側に設置される。好ましくは、図８に示すように、対向するバイモルフの縦方向端が反転されることで、積み重ねベースの比較的高いベースに接続されたバイモルフの端部は積み重ねベースの比較的低いベースに接続されたバイモルフの端部と対向し、逆もまた然りである。このような配置は、対向するバイモルフがいずれも同じ並進方向に沿って、異なる屈曲軸でレンズを移動させる場合に、移動する積み重ね層の回転運動を、曲げたバイモルフの運動によって補償することを可能にする。本例では、図１における追加の並進ガイド装置３０が省略された。

図８から分かるように、レンズ２の回転運動に対する補償を改善することができるため、対向するバイモルフの縦方向端がほぼ光軸４上で互いに交差する線に位置する。

さらに分かるように、本実施例のカメラモジュール１は各積み重ねベースの間に位置するボール２６，２７を備え、ボール２６，２７は比較的高いベースを支持し且つ比較的低いベースで転がるように設置される。

好ましくは、対向する第一と第三バイモルフによる純回転（存在すれば）及び対向する第二と第四バイモルフによる純回転（存在すれば）は、対向するバイモルフの端部を対応して設置することによって純回転同士を少なくとも部分的に相殺することができる。

本開示における実施例の特定の実施例について説明を行ったが、こられの特定の実施例は例示的なもののみであり、他の実施例も存在し得る。

１ カメラモジュール
２ レンズ
３ レンズ並進モジュール
４ 光軸
５ 第一並進方向
６ 第二並進方向
７ 第一圧電アクチュエータ
８ 第二圧電アクチュエータ
９ 第一ベース
１０ 第二ベース
１１ 第三ベース
１２ 第一駆動装置
１３ 第二駆動装置
１４ 第一バイモルフ
１５ 第一縦方向端第一バイモルフ
１６ 第二縦方向端第一バイモルフ
１７ 第二バイモルフ
１８ 第一縦方向端第二バイモルフ
１９ 第二縦方向端第二バイモルフ
２０ 第一圧電エレメント
２１ 第二圧電エレメント
２２ 弾性中心電極
２３ 圧電エレメント
２４ 圧電エレメント
２５ 保持エレメント
２６ 第一ボール
２７ 第二ボール
２８ 第一磁石
２９ 第二磁石
３０ 並進ガイド装置
３１ 第一縦方向ガイドエレメント
３２ 第二縦方向ガイドエレメント
３３ 第一フォローエレメント
３４ 第二フォローエレメント
３５ 第一ガイド軸
３６ 第二ガイド軸
３７ 第一スライドエレメント
３８ 第二スライドエレメント
３９ フォーカスモジュール
４０ 第一フォーカスヨーク
４１ 第二フォーカスヨーク
４２ 第一フォーカスコイル
４３ 第二フォーカスコイル
４４ 第一フォーカス磁石
４５ 第二フォーカス磁石
４６ 第一フォーカスボール
４７ 第二フォーカスボール
４８ 第一溝
４９ 第二溝
５０ 第一フォローボール
５１ 第二フォローボール
５２ 第一縦方向駆動軸
５３ 第二縦方向駆動軸
５４ 第一スライドエレメント
５５ 第二スライドエレメント
５６ 圧電エレメント
５７ 圧電エレメント
５８ 第一マスブロック
５９ 第二マスブロック
６０ バネエレメント
６１ バネエレメント
６２ 第三圧電アクチュエータ
６３ 第四圧電アクチュエータ
６４ 第三縦方向バイモルフ
６５ 第四縦方向バイモルフ
６６ 弾性電極

Claims (15)

1. カメラモジュール（１）であって、
   光軸（４）に対して、前記光軸（４）に垂直する少なくとも１つの並進方向（５，６）に沿ってレンズ（２）を移動させるためのレンズ並進モジュール（３）を備え、前記レンズ並進モジュール（３）は、前記少なくとも１つの並進方向（５，６）に沿って前記レンズ（２）を移動させるための少なくとも１つの圧電アクチュエータ（７，８）を備え、
   前記レンズ並進モジュール（３）は、第一ベース（９）および第二ベース（１０）を備え、前記第二ベース（１０）が前記第一ベース（９）に積み重ねられることで、前記第二ベース（１０）が前記第一ベース（９）上で前記第一並進方向（５）に沿って移動される可能であり、
   前記レンズ並進モジュール（３）は、前記第二ベース（１０）に積み重ねられた第三ベース（１１）が備えられることによって、前記第三ベース（１１）が前記第二ベース（１０）上で前記第二並進方向（６）に沿って移動される可能であり、
   前記少なくとも１つの圧電アクチュエータ（７，８）は、２つの積み重ねベースの間に延伸していると共に、１つの縦方向端（１５）が積み重ねベースの内の比較的低いベースに取り付けられ、もう１つの縦方向端（１８）が積み重ねベースの内の比較的高いベースに取り付けられる縦方向バイモルフ（１４，１７）を備え、
   前記縦方向バイモルフは、前記少なくとも１つの並進方向に沿って比較的低いベースに対して比較的高いベースを移動させるように設置されており、
   前記圧電アクチュエータは、前記縦方向バイモルフの１つの縦方向端（１６）に位置する少なくとも１つの圧電エレメント（２３）を備える、カメラモジュール。
2. 前記レンズ並進モジュール（３）は、前記光軸（４）に垂直する少なくとも２つの並進方向（５，６）、すなわち、第一並進方向（５）および第二並進方向（６）に沿って前記レンズ（２）を移動させるように設置されており、前記レンズ並進モジュール（３）は、前記第一並進方向（５）に沿って前記レンズ（２）を移動させるための第一圧電アクチュエータ（７）と、前記第二並進方向（６）に沿って前記レンズ（２）を移動させるための第二圧電アクチュエータ（８）とを備える、請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記レンズ並進モジュール（３）は、前記第一ベース（９）上で前記少なくとも１つの方向に沿って前記第二ベース（１０）を移動させるための駆動装置（１２）を備え、前記駆動装置（１２）によって前記第一ベース（９）および前記第二ベース（１０）が互いに接続され、かつ、前記第一圧電アクチュエータ（７）が前記駆動装置（１２）の構成部分である、請求項１～２のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
4. 前記レンズ並進モジュール（３）は、前記第二ベース（１０）上で前記第二並進方向（６）に沿って前記第三ベース（１１）を移動させるための第二駆動装置（１３）を備え、前記第二駆動装置（１３）によって前記第二ベース（１０）および前記第三ベース（１１）が互いに接続され、かつ、前記第二圧電アクチュエータ（８）が前記第二駆動装置（１３）の構成部分である、請求項１～３のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
5. 前記カメラモジュール（１）は、それぞれが各積み重ねベースの間に位置し、比較的高いベースを支持しながら比較的低いベースで転がる少なくとも１つのボール（２６，２７）を備える、請求項３または請求項４に記載のカメラモジュール。
6. 前記カメラモジュール（１）は、積み重ねベースが互いに磁気的に吸引するように構成される少なくとも１つの磁石（２８，２９）を備える、請求項３～５のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
7. 前記圧電アクチュエータは、前記縦方向バイモルフの１つの縦方向端（１６）に位置する少なくとも２つの圧電エレメント（２３，２４）を備え、
   前記圧電エレメント（２３，２４）は、前記縦方向バイモルフ（１４）の１つの縦方向端（１６）に関して対向して設置されている、請求項１に記載のカメラモジュール。
8. 積み重ねベースの第一ベースは、前記少なくとも１つの並進方向（５，６）に沿った縦方向駆動軸（５２，５３）を備え、
   前記積み重ねベースの第二ベースは、前記第二ベースに接続され、かつ、前記縦方向駆動軸（５２，５３）に摺動可能に係着されたスライドエレメント（５４，５５）を備え、
   前記圧電アクチュエータ（７，８）は、圧電エレメント（５６，５７）を備え、前記圧電エレメント（５６，５７）は、前記駆動軸（５２，５３）と前記積み重ねベースの前記第一ベースとの間に位置し、前記少なくとも１つの並進方向（５，６）に沿って前記駆動軸（５２，５３）を移動させるために用いられる、請求項３～７のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
9. 前記カメラモジュール（１）は、前記少なくとも１つの並進方向に沿った前記レンズの移動をガイドするための並進ガイド装置（３０）を備える、請求項１～８のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
10. 前記並進ガイド装置（３０）は、積み重ねベースの第一ベースに位置し、かつ、前記少なくとも１つの並進方向に沿って延伸する縦方向ガイドエレメント（３１，３２）を備え、
    前記積み重ねベースの第二ベースは、前記積み重ねベースの前記第二ベースに接続され、かつ、前記ガイドエレメント（３１，３２）に沿って移動可能に装着されているフォローエレメント（３３，３４）を備える、請求項９に記載のカメラモジュール。
11. 前記縦方向ガイドエレメント（３１，３２）は、ガイド軸（３５，３６）を備え、前記フォローエレメント（３３，３４）は、前記ガイドエレメント（３１，３２）に沿って摺動的に装着されているスライドエレメント（３７，３８）を備える、請求項１０に記載のカメラモジュール。
12. 前記縦方向ガイドエレメント（３１，３２）は、溝（４８，４９）を備え、前記フォローエレメント（３３，３４）は、前記溝に沿って転がるボール（５０，５１）を備える、請求項１０に記載のカメラモジュール。
13. 前記カメラモジュールは、前記レンズ（２）の収容および前記レンズ（２）のフォーカスのために設置されているフォーカスモジュール（３９）を備え、
    前記レンズ並進モジュール（３）は、前記少なくとも１つの圧電アクチュエータ（７，８）を用いて前記光軸に対して前記少なくとも１つの並進方向（５，６）に沿って前記フォーカスモジュール（３９）を移動させるように設置されている、請求項１～１２のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載のカメラモジュールを備える電子機器。
15. 光学的手振れ補正の方法であって
    請求項１～１３のいずれか一項に記載のカメラモジュールを有するカメラに用いられ、
    前記カメラにおけるイメージセンサーに対して、前記カメラモジュールを有するカメラに装着されたレンズを移動させることによって実現される、光学的手振れ補正の方法。

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