WO2005122380A1

WO2005122380A1 - アクチュエータ及び該アクチュエータを備えた微動機構並びに該微動機構を備えたカメラモジュール

Info

Publication number: WO2005122380A1
Application number: PCT/JP2005/010392
Authority: WO
Inventors: Taku Hirasawa; Hironori Kumagai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2005-12-22
Also published as: CN100576716C; CN1820407A; US7518287B2; EP1684406A1; US20070024715A1; JPWO2005122380A1; JP4799407B2

Abstract

　厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板１と、該基板１の厚み方向一方の面に設けられた補強部２と、上記基板１の厚み方向他方の面に設けられ、該基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段（圧電素子３）とを有する駆動部１０を備えたアクチュエータ１１において、上記補強部２を、該補強部２の基板幅方向の曲げ剛性が基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成する。

Description

明細書

ァクチユエータ及び該ァクチユエータを備えた微動機構並びに該微動機構を備えたカメラモジュール

技術分野

[0001] 本発明は、基板の長さ方向一端側に対して他端側を該基板の幅方向に変位させる駆動部を有するァクチユエータ及び該ァクチユエータを備え物体を微小量だけ移動させるようにした微動機構並びに該微動機構を備えたカメラモジュールに関する技術分野に属する。

背景技術

[0002] 一般に、圧電材料で構成された圧電ァクチユエータは、応答速度が速ぐ高精度な制御が可能である。この圧電ァクチユエータの応用の一つに、或る平面内で物体を高速に微動させるようにした微動機構がある（例えば特許文献 1参照）。このような微動機構を構成するためには、例えば図 22に示すような圧電ァクチユエータ 600を用いる。この圧電ァクチユエータ 600は、厚み方向（図 22に示す Z軸方向）に分極処理された板状圧電材料からなる圧電体層 400と、この圧電体層 400の厚み方向一方の面に設けられた第 1の電極層 401と、圧電体層 400の厚み方向他方の面に設けられた第 2の電極層 402とを備えている。上記第 1の電極層 401は、圧電体層 400の幅方向（X軸方向）に並んで圧電体層 400の長さ方向（Y軸方向）に延びる 2つの個別電極 401a, 401bに分害 ijされてレ、る。そして、第 1及び第 2の電極層 401, 402を介して圧電体層 400に電圧を印加すると、圧電体層 400に電界が加えられる。このとき、第 1の電極層の一方の個別電極 401aと第 2の電極層 402との間の電界 403a (図 2 2では、下向き）と、第 1の電極層の他方の個別電極 401bと第 2の電極層 402との間の電界 403b (図 22では、上向き）とでは、大きさは同じである力向きが互いに逆になるようになされており、この結果、圧電体層 400の幅方向一方側が長さ方向に伸長するときには、他方側が長さ方向に収縮し、これにより、圧電体層 400の長さ方向一端側に対して他端側が圧電体層 400の幅方向（収縮している側）に変位することになる。 [0003] 図 23は、上記圧電ァクチユエータ 600を用いて構成した微動機構を示す。つまり、圧電ァクチユエータ 600の圧電体層 400における長さ方向の一端部を固定部材 601 に固定する一方、他端部に可動部材 602を固定することで微動機構を構成する。この微動機構では、上記 2つの個別電極 401a, 401bに対し上記のような電圧を印加して圧電ァクチユエータ 600を駆動することにより、可動部材 602を所定の平面内で固定部材 601に対して圧電体層 400の幅方向に微小量だけ移動させることが可能になる。

[0004] そして、上記のような微動機構は、例えば図 24に示すような、撮像素子 500と光学レンズ 501とを備えたカメラモジュールにおいて、撮像素子 500を光学レンズ 501に対して、光学レンズ 501の光軸〇と垂直な面内で相対移動させることで撮像素子の解像度よりも高レ、解像度の画像を得るようにする技術 (レ、わゆる画素ずらし）に用いられる（例えば特許文献 2参照）。ここで、図 24において、 502は、撮像素子を保持する可動部材としてのホルダー 502であり、 503は、このホルダー 502 (撮像素子）を図中の Y軸方向に移動させる圧電ァクチユエータであり、 504は、ホルダー 502 (撮像素子）を図 24の紙面と垂直な方向に移動させる圧電ァクチユエータである。

[0005] また、上記のような微動機構は、特許文献 3に示されているようなカメラの手ブレ補正機構に用いることもでき、この手ブレ補正機構では、微動機構によって、角速度センサにより検出された手ブレを打ち消すように、撮像素子や光学レンズ等を移動させるようにする。

特許文献 1：特開 2001— 339967号公報

特許文献 2：特開 2004— 96673号公報

特許文献 3：特開 2004— 348147号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、上記従来の微動機構では、圧電体層の剛性により、撮像素子や光学レンズ等を含む可動部材を支持することになるので、圧電体層の厚みが小さいと、可動部材の支持剛性が不足して、可動部材の重量により圧電ァクチユエータ (圧電体層）が圧電体層の厚み方向にたわんでしまレ、、この結果、可動部材を、本来移動させるべき平面内で移動させることができなくなってしまうという問題がある。そこで、可動部材の支持剛性を高めるために圧電体層の厚みを大きくすることが考えられるが、圧電体層の厚みを大きくすると、可動部材の移動量を或る程度確保するためには圧電体層の駆動電圧を大きくするか、又は圧電体層の長さを長くする必要がある。また、圧電体層の厚みを大きくすることには限界があり、このため、重量がかなり大きい可動部材の場合には、可動部材を確実に支持することは困難となる。

[0007] 特に、上記のような微動機構を上記カメラモジュールにおける画素ずらしゃ手ブレ補正に適用した場合においては、圧電ァクチユエータが圧電体層の厚み方向にたわむと、撮像素子と光学レンズとの間の距離が変化するため、像がぼやけて鮮明な画像が得られなくなるという問題がある。

[0008] 本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記撮像素子や光学レンズ等を含む可動部材を所定の平面内で微動させるようにするためのァクチユエータに対して、その構成を改良することによって、可動部材を確実に支持して、可動部材が本来の移動平面内からずれるのを抑制しょうとすることにある。課題を解決するための手段

[0009] 上記の目的を達成するために、この発明では、可動部材を移動させる機能と、可動部材を支持する機能とを分離する、すなわち、可動部材を支持する機能を、基板及び補強部に持たせ、可動部材を移動させる機能を、圧電素子等のような、基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段に持たせるとともに、上記補強部を、該補強部の基板幅方向の曲げ剛性が基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成して、補強部を基板厚み方向よりも基板幅方向に曲がり易くした。

[0010] 具体的には、第 1の発明では、厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板と、該基板の厚み方向一方の面に設けられた補強部と、上記基板の厚み方向他方の面に設けられ、該基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段とを有する駆動部を備えたァクチユエータを対象とする。

[0011] そして、上記補強部は、該補強部の上記基板幅方向の曲げ剛性が上記基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成されているものとする。 [0012] 上記の構成により、補強部の形状を変えることにより、補強部を含む基板の厚み方向の曲げ剛性と幅方向の曲げ剛性とを自在に変えることができる。そして、補強部を、該補強部の基板幅方向の曲げ剛性が基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成することにより、補強部を含む基板の幅方向の曲げ剛性を補強部がないときと殆ど変わらないようにして、変位手段による基板の幅方向の変位を妨げないようにすること力 Sできる。一方、補強部を含む基板の厚み方向の曲げ剛性を補強部がないときよりも高くして、基板が厚み方向にたわむのを抑制することができる。この結果、基板は、その幅方向には変位手段によりスムーズに変位することができるとともに、可動部材を支持しても、基板の厚み方向には変形しにくく（曲がりにくく）することができる。したがって、駆動部の基板長さ方向の一端部を固定部材に固定しかつ他端部に可動部材を固定することで、該可動部材を移動 (微動）させる微動機構を構成した場合に、その可動部材が本来の平面内からずれるのを抑制することができ、可動部材を所定の平面内で確実に移動 (微動）させるようにすることができる。

[0013] 第 2の発明では、第 1の発明において、補強部は，基板の厚み方向一方の面において該基板の長さ方向に連続して設けられているものとする。

[0014] このことにより、基板の厚み方向の変形を抑制する効果がより大きくなる。したがつて、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、より重量のある可動部材を移動させるようにすることが可能となる。

[0015] 第 3の発明では、第 1の発明において、補強部は、基板の厚み方向一方の面における幅方向略中央に設けられているものとする。

[0016] このことで，補強部を含む基板の幅方向一方側への曲げ剛性と他方側への曲げ剛性とを略同じにすることができ、これにより、基板を幅方向に変形させる手段の配置が容易になり、ァクチユエータの制御を高精度に行えるようになる。したがって、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材のより精密な移動制御が可能となる。

[0017] 第 4の発明では、第 1の発明において、補強部は、金属材料で構成されているものとする。

[0018] こうすることで、延性に富む金属材料を用いて補強部を構成することにより、ァクチユエ一タの耐衝撃特性が向上する。したがって、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材の支持剛性の向上に加えて、ァクチユエ一タの耐衝撃特性が向上する。

[0019] 第 5の発明では、第 4の発明において、補強部は、めっき材からなるものとする。

[0020] このことにより、基板上に、非金属材料からなる型を形成し、この型を用いて補強部をめつきにより形成することで、微細構造を有する補強部を容易に形成することができる。また、この形成方法により、補強部の形状精度や取付精度を高めることができるとともに、基板との密着力も向上する。したがって、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材のより精密な移動制御が可能になるとともに、長期間駆動したときの信頼性を向上させることができる。

[0021] 第 6の発明では、第 5の発明において、補強部と基板との間に、該基板上に該補強部をめつきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層が形成されているものとする。

[0022] このことで、基板が非金属材料からなっていても、基板上にめっき材からなる補強部を容易に形成することができ、これにより、基板と補強部とを強固に接続することが可能となり、ァクチユエータの長期駆動特性ゃ耐衝撃特性等が向上する。特に、核形成を補助する材料として、無電界めつき液に対して触媒作用を持つ Fe、 Ni、 Pd等を用いることで、非金属基板上に無電界めつき材からなる補強部を容易に形成すること力 Sできる。

[0023] 第 7の発明では、第 4の発明において、補強部を除く駆動部の周囲が非金属材料によって覆われてレ、るものとする。

[0024] こうすることで、補強部をめつきにより形成する際に、不要な部分にめっきが形成されるのを防止することができ、補強部をめつきにより効率良く作製することができる。また、ァクチユエータの駆動部を非金属材料によって保護することが可能になる。

[0025] 第 8の発明では、第 1の発明において、基板は、金属材料で構成されているものとする。

[0026] このことにより、延性に富む金属材料を用いて基板を構成することにより、ァクチュエータの耐衝撃特性が向上する。また、金属材料は導電性を持つことから、補強部を基板に直接電気めつきにより形成することができる。さらに、基板及び補強部の両方を金属材料で構成すれば、金属同士の密着性は優れているので、ァクチユエータの信頼性をも向上させることができる。したがって、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材の移動精度が向上するととともに、ァクチユエ一タの耐衝撃特性を向上させることができる。

[0027] 第 9の発明では、第 1の発明において、補強部は，基板に一体形成されたものであるとする。

[0028] こうすることで、補強部の基板に対する位置精度が向上するとともに、補強部が基板から外れることがなレ、。したがって、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材の位置決め精度及び長期間駆動したときの信頼性が向上する。

[0029] 第 10の発明では、第 1の発明において、補強部の基板幅方向の長さの平均値を基板の幅の平均値のひ倍とし、該補強部の基板厚み方向の長さの平均値を基板の厚みの平均値の β倍としたとき、上記 _α及び βの値は、

0. 05く a < 0. 45、

1 < ;3 < 10、及び

0. 001く a ³ i3 < 0. 1

を全て満たすものとする。

[0030] このことで、変位手段による基板の幅方向の変位を妨げないようにしつつ、基板の厚み方向の変形を確実に抑制することが可能な最適な補強部が得られる。

[0031] 第 11の発明では、第 1の発明において、基板の幅は、該基板の厚みに対して 1倍を越え 20倍以下に設定され、上記基板の長さは、該基板の幅に対して 4倍以上に設定されているものとする。

[0032] このことにより、変位手段からエネルギーを最も効果的に取り出して、基板の幅方向への変位を効率良く行わせることができるとともに、その変位量を十分に確保することができる。

[0033] 第 12の発明では、第 1の発明において、変位手段は、圧電体層と、該圧電体層の厚み方向一方の面に設けられた第 1の電極層と、圧電体層の厚み方向他方の面に設けられた第 2の電極層とで構成されており、上記第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、上記圧電体層に、基板の長さ方向一端側に対して他端側を該基板の幅方向に変位させるための電界をカ卩えることが可能なように 2つ以上の個別電極に分割されているものとする。

[0034] このことで、変形手段を容易に構成することができる。また、従来のァクチユエータでは、圧電体層により可動部材を支持する必要があった力本ァクチユエータでは、そうする必要はないので、圧電体層を薄くすることができ、低電圧で圧電素子を駆動すること力 S可能となる。したがって、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、基板の厚み方向の変形を抑制し、低電圧で可動部材を基板の幅方向に移動させるようにすることができる。

[0035] 第 13の発明では、第 12の発明において、第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、 4つ以上の個別電極に分割されているものとする。

[0036] このことにより、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、低電圧で可動部材を移動させることができることに加えて、基板を幅方向に木目細力べ変形させることができるようになり、可動部材の動きの自由度を増大させることができる。

[0037] 第 14の発明では、第 12の発明において、全ての個別電極の表面積が略同じであるとする。

[0038] このことで、各個別電極に加えた電圧が等しければ、圧電体層における各個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさが等しくなる。これにより、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材の移動制御が容易になるとともに、各個別電極に電圧を加える駆動回路の構成が簡素になる。

[0039] 第 15の発明では、第 12の発明において、第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、基板幅方向に並ぶ 2つの個別電極に分割されており、圧電体層において上記 2 つの個別電極のうち一方に対応する部分に加えられる電界の大きさと、他方に対応する部分に加えられる電界の大きさとが互いに異なるものとする。

[0040] こうすることで、基板を幅方向だけでなぐ厚み方向にも変形させるようにすることができる。これにより、本ァクチユエータにより微動機構を構成した場合に、可動部材の重量により基板が厚み方向にたわんだとしても、そのたわみを打ち消すように変位手段を作動させて、可動部材が本来の平面内からずれるのを抑制することができるようになる。このように、基板の厚み方向に生じるたわみを補正できることから、より重い可動部材であっても問題はなぐまた、可動部材を基板幅方向だけでなぐ基板厚み方向に移動させる微動機構を構成することもできる。

[0041] 第 16の発明では、第 12の発明において、第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、基板の厚み方向から見て四角形の頂点にそれぞれ位置するように基板幅方向及び基板長さ方向に 2つずつ並ぶ 4つの個別電極に分割されており、圧電体層において、上記四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさが共に同じであり、残り 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさが共に同じであるものとする。

[0042] このことにより、可動部材の移動軌跡を直線にすることができ、可動部材を厳密に直線に沿って移動させる必要がある場合に有用である。

[0043] 第 17の発明では、第 16の発明において、圧電体層において、四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさと、残り 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさとが互いに異なるものとする。

[0044] このことで、可動部材を直線に沿って移動させることができることに加えて、第 15の発明と同様に、基板を幅方向だけでなぐ厚み方向にも変形させるようにすることができる。

[0045] 第 18の発明では、第 1の発明において、基板における補強部が設けられた面が同じ方向を向きかつ基板幅方向に互いに平行に並ぶ複数の駆動部を備え、上記複数の駆動部同士が、該駆動部の基板長さ方向の両端部にて互いに並列に連結されてレ、るものとする。

[0046] すなわち、駆動部が 1つである場合には、可動部材の移動量を大きくするには、基板の幅を小さくして基板の幅方向の変位量を大きくする必要がある力基板の幅を小さくすると、基板の幅方向の曲げ剛性が小さくなりすぎて、基板の幅方向の共振特性が低下し、これにより、印加する電圧を高速で変化させる等して駆動部を高速で駆動しょうとしても、その電圧の変化等に基板の変形が即座に追従しなくなって、可動部材を高速で移動させることが困難になる。しかし、本発明の構成では、可動部材の支持特性及び基板の幅方向の共振特性を、駆動部力^つである場合と同等にしつつ、基板の幅方向の変位量を大きくすることができるようになる。この結果、少なくとも 1つの駆動部の基板長さ方向の一端部を固定部材に固定し、少なくとも 1つの駆動部の基板長さ方向の他端部に可動部材を固定して微動機構を構成した場合、駆動部カ^ つである場合に比べて、可動部材を高速で移動させるようにすることができるとともに、可動部材の移動量を増やすことができる。また、複数の駆動部の変形特性を同じにすることで、可動部材を直線に沿って移動させることができるようになる。

[0047] 第 19の発明では、第 1の発明において、基板における補強部が設けられた面が同じ方向を向く複数の駆動部を備え、上記複数の駆動部同士が、該駆動部の基板長さ方向の端部にて互いに直列に連結されているものとする。

[0048] すなわち、互いに直列に連結された複数の駆動部のうち一方の端に位置する駆動部における他の駆動部と連結されていない端部を固定部材に固定し、他方の端に位置する駆動部における他の駆動部と連結されていない端部に可動部材を固定して微動機構を構成した場合、駆動部が 1つである場合に比べて、可動部材の動きの自由度及び移動量を増すことは可能であるが、可動部材が本来の平面内からずれ易くなるという問題がある。しかし、この発明では、補強部により基板の厚み方向の曲げ剛性を大きくすることができるので、可動部材が本来の平面内からずれるのを有効に抑制すること力 Sできる。よって、可動部材を所定の平面内で確実に移動させるようにしつつ、可動部材の動きの自由度及び移動量を増大することができる。

[0049] 第 20の発明では、第 19の発明において、相隣接する 2つの駆動部同士が、基板厚み方向から見て互いに直交する方向に延びてレ、るものとする。

[0050] この構成により、可動部材を、その移動させる平面内において互いに直交する 2軸方向に自在に移動させるようにすることができるとともに、第 1軸方向に延びる駆動部により可動部材の第 2軸方向の移動を制御することができ、第 2軸方向に延びる駆動部により可動部材の第 1軸方向の移動を制御することができ、可動部材の位置決め制御が容易になる。

[0051] 第 21の発明では、第 19の発明において、複数の駆動部同士が、基板幅方向に互レ、に平行に並んだ状態で、該駆動部の基板長さ方向の端部にて連結部材を介して互いに直列に連結されているものとする。

[0052] こうすることで、可動部材の移動量を、全駆動部の基板幅方向の変位量の総和と同じ量にすることができ、駆動部が 1つである場合に比べて、格段に増大させることができる。この結果、本ァクチユエータを、可動部材を大きく移動させる必要がある微動機構、例えば手ブレ補正機構に好適に用いることができるようになる。

[0053] 第 22の発明は、可動部材を固定部材に対して移動させる駆動部を有するァクチュエータを備えた微動機構の発明であり、この発明では、上記ァクチユエータの駆動部は、厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板と、該基板の厚み方向一方の面に設けられた補強部と、上記基板の厚み方向他方の面に設けられ、該基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段とを有し、上記補強部は、該補強部の上記基板幅方向の曲げ剛性が上記基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成され、上記駆動部の基板長さ方向の一端部が上記固定部材に固定され、他端部に上記可動部材が固定されており、更に上記駆動部は、上記変位手段の作動により上記可動部材を上記固定部材に対して上記基板幅方向に移動させるように構成されているものとする。

[0054] この発明により、可動部材の重量によって、駆動部が本来変形すべき方向（基板の幅方向）とは異なる方向（基板の厚み方向）に変形するのを抑制することができ、可動部材を所定の平面内で確実に移動させることができる。また、 2つ以上の駆動部により可動部材を支持するようにすれば、基板の厚み方向の変形をさらに抑制することができる.

第 23の発明は、撮像素子と、該撮像素子に光を導く光学レンズと、該撮像素子又は光学レンズを、該光学レンズの光軸と垂直な方向に移動させる駆動部を有するァクチユエ一タとを備えたカメラモジュールの発明である。

[0055] そして、この発明では、上記ァクチユエータの駆動部は、厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板と、該基板の厚み方向一方の面に設けられた補強部と、上記基板の厚み方向他方の面に設けられ、該基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段とを有し、上記補強部は、該補強部の上記基板幅方向の曲げ剛性が上記基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成され、上記駆動部の基板長さ方向の一端部が固定部材に固定され、他端部に上記撮像素子又は光学レンズが固定されており、更に上記駆動部は、上記変位手段の作動により上記撮像素子又は光学レンズを上記固定部材に対して該光学レンズの光軸と垂直な方向に移動させるように構成されてレ、るものとする。

[0056] この発明のカメラモジュ一ルは、第 22の発明と同様の微動機構を備えていることになるので、小型 '軽量で高品質 ·高解像度のカメラモジュールを実現することができる発明の効果

[0057] 本発明のァクチユエータによると、可動部材を支持する機能を、変位手段とは別の基板及び補強部に持たせるとともに、この補強部を、該補強部の基板幅方向の曲げ剛性が基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状にすることにより、変位手段による基板の幅方向の変位を妨げないようにしつつ、基板 (駆動部）が該基板の厚み方向に変形するのを抑制することができる。したがって、本発明のァクチユエータを用いて微動機構を構成した場合に、可動部材を所定の平面内で確実に移動させることができるようになる。また、変位手段が圧電素子等で構成されている場合には、圧電体層の厚みを薄くして圧電素子の駆動電圧を低下させることができるとともに、圧電体層の厚みを薄くしても、基板及び補強部により可動部材を確実に支持することができ、駆動電圧の低下と可動部材支持との両立を図ることができる。よって、ァクチユエータ (延いては微動機構やこの微動機構を用いたカメラモジュール等）の小型化及び駆動電圧の低下を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0058] [図 1]図 1は、本発明の実施形態 1に係るァクチユエータを示す斜視図である。

[図 2]図 2は、上記ァクチユエータの製造方法を示す概略図である。

[図 3]図 3は、 α及びの値について本発明の効果が得られる範囲を示す図である。

[図 4]図 4は、実施例 5に係るァクチユエータの駆動部の断面図である。

[図 5]図 5は、実施例 6に係るァクチユエータの駆動部における補強部の形成方法を示す概略図である。園 6]図 6は、本発明の実施形態 3に係るァクチユエータを示す斜視図である。

園 7]図 7は、本発明の実施形態 4に係る微動機構を示す平面図である。

園 8]図 8は、ァクチユエータを駆動したときの変形状態を示す平面図であり、図 8 (a) は、第 1の電極層を 2分割した場合を示し、図 8 (b)は、第 1の電極層を 4分割した場合を示す。

園 9]図 9 (a)は、撮像素子の拡大平面図であり、図 9 (b)は、撮像素子を 1軸方向に移動させる微動機構を用いて、 2倍の画素数の高解像度画像を得る場合の受光部の位置の変化を模式的に示す図である。

[図 10]図 10は、実施例 10に係るカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す図である。

[図 11]図 11は、実施例 10に係る撮像素子微動機構におけるァクチユエータの駆動部の個別電極に印加する電圧波形を示す図である。

[図 12]図 12は、実施形態 5に係るァクチユエータを示す図であり、図 12 (a)は、 2つの駆動部を並列に連結した場合を示し、図 12 (b)は、 2つの駆動部を直列に連結した場合を示す。

[図 13]図 13 (a)は、実施例 11に係るァクチユエータを示す図であり、（b)は、そのァクチユエータの駆動部を駆動したときの駆動部の変形状態を示す図である。

[図 14]図 14は、実施例 12に係るカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す図である。

園 15]図 15は、実施形態 6に係る微動機構を示す図である。

[図 16]図 16は、撮像素子を互いに直交する 2軸方向に移動させる微動機構を用いて、4倍の画素数の高解像度画像を得る場合の受光部の位置の変化を模式的に示す図である。

園 17]図 17は、撮像素子を互いに直交する 2軸方向に移動させることが可能なカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す図である。

[図 18]図 18は、実施例 14に係るカメラモジュールの光学レンズ微動機構を示す図である。

園 19]図 19は、実施例 15に係るカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す図である。

[図 20]図 20は、実施形態 7に係る微動機構の構成を示す図である。

[図 21]図 21は、図 20の微動機構のァクチユエータにより構成されたカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す図である。

園 22]従来のァクチユエータを示す斜視図である。

園 23]上記従来のァクチユエータにより構成された微動機構を示す概略図である。園 24]画素ずらし機能を有する従来のカメラモジュールを示す概略図である。

符号の説明

1 基板

2 補強部

3 圧電素子 (変位手段)

4 圧電体層

5 第 1の電極層

6 第 2の電極層

7 光学レンズ

10 駆動部

11 ァクチユエータ

12 固定部材

13 可動部材

15 撮像素子

発明を実施するための最良の形態

[0060] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[0061] (実施形態 1)

図 1は、本発明の実施形態 1に係るァクチユエータ 11を示し、このァクチユエータ 11 は、厚み方向（図 1に示す Z軸方向（ここでは、上下方向））から見て所定の幅及び長さを有する矩形状の基板 1を有する駆動部 10を備えている。この基板 1の幅 (X軸方向の長さ）は、該基板 1の厚みに対して 1倍を越え 20倍以下に設定されていることが好ましぐ基板 1の長さ (Y軸方向の長さ）は、上記幅に対して 4倍以上に設定されてレ、ることが好ましい。この幅及び長さにより、後述の如く基板 1を幅方向に変位させる際に、該基板 1をねじれさせないで幅方向へ効率良く変位させることができるとともに

、その変位量を十分に確保することができる。

[0062] 尚、本実施形態では、基板 1の幅及び厚みは、長さ方向全体に亘つて一定であるが、長さ方向の位置に応じて変化させてもよぐ基板 1がその幅方向に湾曲したものであってもよい。また、上記基板 1としては、ガラス基板、シリコン基板、金属基板、セラミックス基板等が挙げられ、その材料の特性によって、ァクチユエータ 11の動作特性ゃ耐衝撃特性が変化する。特に金属基板は、ァクチユエータ 11の耐衝撃特性を向上させることができて好ましい。

[0063] 上記駆動部 10は、上記基板 1の厚み方向一方の面（本実施形態では、下面）に設けられた補強部 2と、基板 1の厚み方向他方の面（本実施形態では、上面）に設けられ、基板 1の長さ方向一端側に対して他端側を基板 1の幅方向に変位させる変位手段としての圧電素子 3とを更に有している。

[0064] 上記圧電素子 3は、上記基板 1の厚み方向から見て該基板 1と略同じ形状をなしかつ厚み方向に分極している圧電体層 4と、この圧電体層 4の厚み方向一方の面（本実施形態では、基板 1と反対側の面（上面)）に設けられた第 1の電極層 5と、圧電体層 4の厚み方向他方の面 (本実施形態では、基板 1側の面（下面））に設けられた第 2 の電極層 6とで構成されており、第 1及び第 2の電極層 5, 6を介して圧電体層 4に電圧を印加することが可能に構成されている。上記圧電体層 4は、本実施形態では、チタン酸ジルコン酸鉛（Zrと Tiとの組成比 Zr/Ti= 53/47)からなつてレ、るが、圧電材料や組成は、これに限るものではなぐ第 1及び第 2の電極層 5, 6への電圧の印加により圧電体層 4に電界が加えられたときに、圧電効果により該電界の向きに対し垂直な方向（圧電体層 4の長さ方向）に伸縮するものであればよい。

[0065] 上記第 1の電極層 5は、圧電体層 4の幅方向（X軸方向）に並んで圧電体層 4の長さ方向（Y軸方向）に延びる 2つの個別電極 5a, 5bに分割されている。これら 2つの個別電極 5a， 5bは、圧電体層 4の幅方向中央線に対して互いに対称な位置に配設されていて、同じ表面積を有している。一方、上記第 2の電極層 6は、上記基板 1の厚み方向から見て該基板 1及び上記圧電体層 4と略同じ形状をなしていて、共通電極とされてレ、る。そして、上記圧電体層 4に、上記基板 1の長さ方向一端側に対して他端側を該基板 1の幅方向に変位させるための電界が加わるように、第 1及び第 2の電極層 5, 6に電圧が印加されるようになっている。すなわち、圧電体層 4において一方の個別電極 5aに対応する部分 (個別電極 5aと第 2の電極層 6との間の部分）に加えられる電界と、他方の個別電極 5bに対応する部分 (個別電極 5bと第 2の電極層 6との間の部分）に加えられる電界とでは、大きさは同じである力向きが互いに逆になるように、第 1及び第 2の電極層 5, 6に電圧が印加される。

[0066] 上記のような電圧の印加により、圧電体層 4において上記一方の個別電極 5aと第 2 の電極層 6との間の部分と、他方の個別電極 5bと第 2の電極層 6との間の部分とでは、圧電体層 4における長さ方向の伸縮が逆になる。つまり、圧電体層 4の幅方向一方側が長さ方向に伸長するときには、他方側が長さ方向に収縮する。このとき、基板 1 は伸縮しないので、基板 1を厚み方向に曲げる力が生じるが、この力は、圧電体層 4 が伸張する部分では下向きであり、収縮する部分では上向きであるので、駆動部 10 全体としてはそれらの力が上下方向において打ち消しあって、基板 1は上下方向に変形しない。その結果、圧電体層 4の長さ方向に伸張する力と収縮する力とにより、基板 1 (駆動部 10全体)が基板 1の幅方向に屈曲し (弾性変形し）、基板 1の長さ方向一端側に対して他端側が基板 1の幅方向（収縮している側）に変位する。厳密には、後の実施形態 4で説明するように、基板 1の長さ方向一端側に対して他端側が円弧状の軌跡を描レ、て変位する（上下方向に延びる軸周りに回転する）ために、基板 1の幅方向の変位に加えて長さ方向の変位も生じることになる力この長さ方向の変位量は、幅方向の変位量に比べて非常に小さぐ特定の場合以外、問題とはならない。

[0067] 尚、上記第 2の電極層 6は、圧電体層 4の下面全体に設けられている必要はなぐ第 1の電極層 5と同様に 2つの個別電極に分割して、これら個別電極を圧電体層 4の下面における上記第 1の電極層 5の 2つの個別電極 5a， 5bにそれぞれ対応する部分に配置してもよい。この第 2の電極層 6が複数の個別電極に分割された場合には、それら個別電極の間の部分は、後述の製造方法では圧電体層 4で満たされることになる。また、第 2の電極層 6のみを 2つの個別電極に分割するようにしてもよい。さらに、第 1及び第 2の電極層 5， 6の少なくとも一方の分割数は、 2つに限らず、それよりも多くてもよい。

[0068] 上記補強部 2は、該補強部 2の基板幅方向（X軸方向）の曲げ剛性が基板厚み方向（Z軸方向）の曲げ剛性よりも小さくなるような形状に形成されている。つまり、補強部 2は、基板 1の厚み方向よりも基板 1の幅方向に曲がり易くなつている。本ァクチュエータ 1 1においては、補強部 2を含む基板 1の幅方向の曲げ剛性が小さい方力基板 1の幅方向の変位量が大きくなるので、基板 1の厚みが薄くかつ補強部 2がない方力基板 1の幅方向の変位量が大きくなる。しかし、後述の如ぐ本ァクチユエータ 1 1 を微動機構に用いる場合には、可動部材を支持する機能が求められる。このため、基板 1の幅方向の曲げ剛性を出来る限り大きくしなレ、で、基板 1の厚み方向の曲げ剛性を大きくする必要がある。そのために、基板 1の厚み方向一方の面 (圧電素子 3とは反対側の面）における幅方向略中央に補強部 2を設け、この補強部 2の基板幅方向の曲げ剛性を基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さくなるようにしてレ、る。このような補強部 2の一例として、図 1に示すように、基板厚み方向（Z軸方向）の長さが基板幅方向（X軸方向）よりも長い形状のものが考えられる。このような補強部 2を基板 1に取り付けることにより、基板 1の幅方向の変位量の減少を最小限にとどめる一方、可動部材を支持しても、基板 1の厚み方向のたわみを効果的に抑制することができるようになる。

[0069] 上記補強部 2の形状としては、該補強部 2の基板幅方向（X軸方向）の長さの平均値を基板 1の幅の平均値の α倍とし、補強部 2の基板厚み方向（Ζ軸方向）の長さの平均値を基板 1の厚みの平均値の β倍としたとき、これら α及び βの値は、

0. 05く a < 0. 45、

1 < /3 < 10、及び

0. 001く α ³ /3 < 0. 1

を全て満たすことが好ましい。こうすれば、圧電素子 3による基板 1の幅方向の変位を妨げないようにしつつ、基板 1の厚み方向の変形を確実に抑制することが可能な最適な補強部 2が得られる。

[0070] 上記補強部 2の材料は、上記基板 1と同様の材料、つまりガラス、シリコン、金属、セラミックス等が好ましぐ特に基板 1と同じ材料にすれば、基板 1との接合強度を向上させることができて非常に好ましぐまた、基板 1及び補強部 2を共に金属材料で構成すれば、より一層好ましい。

[0071] 尚、本実施形態では、補強部 2は，基板 1の下面において該基板 1の長さ方向全体に亘つて連続して設けられている力 S、基板 1の長さ方向の一部に連続的に設けられていてもよぐ分割状態で設けられていてもよい。

[0072] また、本実施形態では、補強部 2の断面は、基板 1の長さ方向全体に亘つて一定であるが、基板 1の長さ方向の位置に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、後述の如く微動機構を構成したときに、補強部 2の上下方向の長さを、固定部材側ほど長くし、可動部材側ほど短くするようにする。こうすれば、可動部材の重量によって生じる基板 1のたわみの曲率を基板 1の長さ方向全体に亘つて一定にすることができる。この結果、圧電体層 4のひずみ状態が一定になるように制御して、安定した駆動が行えるようになる。

[0073] さらに、本実施形態では、補強部 2は、基板 1の幅方向中央線に対して対称な形状をなして基板 1の幅方向略中央に取り付けられている力 S、該中央線からずらした位置に補強部 2を配置するようにしてもよい。すなわち、圧電体層 4の材料組成や製造方法によっては、該圧電体層 4の厚み方向に電界を加えた場合の圧電特性が該電界の向き（上向き又は下向き）により著しく異なる場合がある。つまり、圧電体層 4において第 1の電極層 5の一方の個別電極 5aと第 2の電極層 6との間の部分と、他方の個別電極 5bと第 2の電極層 6との間の部分とで圧電特性が異なる場合がある。このような場合に、補強部 2を、基板 1の幅方向中央からずらした位置に配置して、基板 1が幅方向に曲がるように調整することができる。

[0074] また、本実施形態では、第 1電極層 5の 2つの個別電極 5a, 5bの表面積を等しくした力上述のように圧電体層 4において分極方向とその反対方向とで圧電特性が著しく異なる場合には、圧電体層 4の圧電特性に合わせて、 2つの個別電極 5a， 5bの表面積比を変化させたり、個別電極 5a， 5b毎に印加する電圧の大きさを変えたりしても、本発明の効果に変わりはない。

[0075] 次に、上記ァクチユエータ 11を製造する方法を図 2により説明する。

[0076] 先ず、図 2 (a)に示すように、厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板 1を用意し、図 2 (b)に示すように、この基板 1上に、第 2の電極層 6をスパッタ法等の方法により形成する。

[0077] 続いて、図 2 (c)に示すように、上記第 2の電極層 6上に圧電体層 4をスパッタ法により形成する。この圧電体層 4の形成方法は、スパッタ法に限らず、他の形成方法 (例えばゾル—ゲル法や水熱法等）を用いてもよい。

[0078] 次いで、図 2 (d)に示すように、上記圧電体層 4上に第 1の電極層 5をスパッタ法等の方法により形成し、その後、図 2 (e)に示すように、その第 1の電極層 5を、 2つの所定形状の個別電極 5a, 5bに分割されるようにパターユングする。こうして基板 1の上面に圧電素子 3が形成されることになる。

[0079] 次に、上記基板 1の下面における幅方向中央位置に、予め作製しておいた補強部 2となる部材を接着固定することで、ァクチユエータ 11 (駆動部 10)が完成する（尚、接着剤は図示していない）。

[0080] ここで、上記製造方法において、第 2の電極層 6を形成した後でかつ圧電体層 4を形成する前に、該第 2の電極層 6をパターユングすれば、第 2の電極層 6も、第 1の電極層 5と同様に複数の個別電極に分割することができる。この分割した第 2の電極層 6上に圧電体層 4をスパッタ法により形成すれば、それら複数の個別電極間の部分が圧電体層 4で満たされることになる。

[0081] また、上記製造方法では，補強部 2となる部材を基板 1に対し接着固定することにより取り付けたが、基板 1と補強部材 2とが共に金属材料力なる場合には、拡散接合や溶接により取り付けるようにしてもよい。また、基板 1上にレジスト等の非導電性の材料からなる型を形成し、その型を使ってめっき（電気めつき又は無電解めつき）を行うことによつても、金属材料からなる基板 1上に、めっき材からなる補強部 2を形成すること力 Sできる。さらに、基板 1が非導電性材料からなる場合においても、基板 1上に、補強部 2をめつきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層を形成し、この核形成補助材料含有層上にめっき材からなる補強部 2を形成するようにすることができる。特に、核形成を補助する材料として、無電界めつき液に対して触媒作用を持つ Fe、 Ni、 Pd等を用いることで、非金属基板上に、 Ni等の無電界めつき材からなる補強部を形成することができる。

[0082] 上記ァクチユエータ 11を用レ、て可動部材を移動 (微動）させる微動機構を構成するには、図 23に示した従来の微動機構におけるァクチユエータ 600を、上記ァクチユエータ 11に置き換えればよい。すなわち、ァクチユエータ 11の駆動部 10 (基板 1又は補強部 2)の基板長さ方向の一端部を固定部材に固定し、駆動部 10 (基板 1又は補強部 2)の基板長さ方向の他端部に可動部材を取付固定する。こうすることで、圧電素子 3の作動により、可動部材を所定の平面（ここでは、水平面）内において固定部材に対して基板幅方向に往復移動させることができるようになる。

[0083] この微動機構においては、可動部材が基板 1 (及び補強部 2)により支持されることになる。そして、基板 1は、補強部 2により該基板 1の厚み方向には曲力 Sり難くなつているので、可動部材を支持しても、その可動部材の重量による基板 1の厚み方向のたわみ量は小さくて済む。一方、補強部 2は、基板 1の幅方向には曲がりやすくなつているので、圧電素子 3による基板 1の幅方向の変位を妨げるようなことはなレ、。しかも、可動部材を圧電素子 3で支持する必要がないので、圧電素子 3の圧電体層 4の厚みを薄くすることができ、圧電素子 3の駆動電圧を低下させることができる。よって、可動部材を所定の平面内からずれないように低電圧で高速かつスムーズに移動させること力 Sできるとともに、可動部材の移動量を大きくすることができる。

[0084] 尚、 1つのァクチユエータ 11によって可動部材を支持し移動させる必要はなぐ複数のァクチユエータ 11を、それらの動作が互いに干渉しないように設けて、これら複数のァクチユエータ 11によって可動部材を支持し移動させる構成であってもよい。また、後の実施形態 5で説明するように、 1つのァクチユエータ 11において駆動部 10を複数設けて、これら複数の駆動部 10を、互いに並列に連結したり直列に連結したりするようにしてもよい。

[0085] ここで、具体的に実施した実施例について説明する。

[0086] (実施例 1)

本実施例では、ァクチユエータの駆動部における基板として、幅 500 z m、厚み 10 0 z m、長さ 10mmの結晶化ガラスの板材を用い、第 2の電極層としては、成膜温度 300°C、高周波電力 100W、プロセス圧力 lPaの Ar雰囲気中でスパッタリングにより形成してなる、厚み 0. 1 μ mの Pt薄膜とした。圧電体層としては、成膜温度 600°C、高周波電力 600W、プロセス圧力 lPaの Arと Oとの混合雰囲気中でスパッタリング

2

により形成してなる、厚み 2 111の1^丁薄膜 1：/1 = 53/47)とした。第 1の電極層としては、上記第 2の電極層と同じ条件でスパッタリングにより成膜してなる Pt薄膜とし、これをドライエッチングによりパターユングして、幅 220 μ πι、長さ 9. 5mmの 2つの個別電極を形成した。

[0087] また、補強部としては、高さ（基板厚み方向の長さ） 200 x m、幅（基板幅方向の長さ） 100 μ m、長さ 5mmの結晶化ガラスとし、これを上記基板の厚み方向一方の面の幅方向中央及び長さ方向中央に接着固定した。

[0088] 上記基板の長さ方向の一端部を固定部材に固定し、他端部に重量 200mgの可動部材を固定して微動機構を構成した。この可動部材の重量による基板の厚み方向の最大たわみ量は 41 μ mであった。

[0089] そして、第 2の電極層を接地し、第 1の電極層の 2つの個別電極のそれぞれに、位相が互いに 180度異なる、周波数 500Hz及び振幅 5Vの正弦波電圧を印加してァクチユエータの駆動部を駆動した。このとき、可動部材は基板の幅方向に ± 1. 5 /i m 移動し、 lOOnm以下の精度で位置決めを行うことができた。また、連続して 1000時間駆動したところ、位置決め精度が 200nmに低下した。さらに、ァクチユエータを、駆動部が固着しないように樹脂ケースでパッケージングした状態で、高さ 50cmから落下させる試験をおこなったところ、ァクチユエータに破損は見られなかった力高さ lmから落下させる試験を行うと、駆動部（基板又は補強部）の固定部材側の端部にクラック力 S発生した。

[0090] (実施例 2)

本実施例では、ァクチユエータの駆動部における基板の厚み及び補強部の長さを上記実施例 1とは異ならせた。すなわち、補強部の長さを基板の長さと等しくなるようにして、基板の長さ方向全体に亘つて連続するようにし、基板の厚みは上記実施例 1 のものに対して 1/2にした。具体的には、基板を、幅 500 z m、厚み 50 z m、長さ 1 Ommの結晶化ガラスの板材とし、補強部を、高さ 200 x m、幅 100 μ πι、長さ 10mm とした。その他の材料ゃァクチユエータの製造方法は上記実施例 1と同様とした。 [0091] そして、上記ァクチユエータを用いて、上記実施例 1と同様の微動機構を構成したところ、可動部材の重量による基板の厚み方向の最大たわみ量は 25 / mであった。また、第 1及び第 2の電極層に、上記実施例 1と同様の正弦波電圧（但し、周波数 400 Hz)を印加して駆動を行ったところ、可動部材は基板の幅方向に ± 2. 往復移動し、 lOOnm以下の精度で位置決めを行うことができた。上記正弦波電圧の周波数を 400Hzとしたのは、これ以上速くすると動作が不安定になったからである。また、連続して 1000時間駆動したところ、位置決め精度が 200nmに低下した。さらに、ァクチユエータを実施例 1と同様にパッケージングした状態で、高さ 50cmから落下させる試験をおこなったところ、ァクチユエータに破損は見られなかった力高さ lmから落下させる試験を行うと、駆動部（基板又は補強部）の固定部材側の端部にクラックが発生した。

[0092] (実施例 3)

本実施例では、基板と補強部との大きさの割合を変化させて、本発明の効果が得られる範囲を明らかにした。

[0093] すなわち、実施例 2において補強部として用いた結晶化ガラスのサイズを変化させて、基板の厚み方向の最大たわみ量及び可動部材の最大移動量を調べた。このとき、基板の大きさは、幅 500 μ m、厚み 50 μ m、長さ 10mmとし、これに対して、補強部の大きさを変化させた。つまり、上記実施形態 1で説明した α及びの値を変化させた複数種のァクチユエータを用意した。

[0094] 図 3に、本発明の効果が得られる範囲を示す。図中の斜線を施した部分が本発明の効果が得られる範囲である。ここで、本発明の効果が得られる範囲とは、可動部材の重量を 10mg〜500mgとして、その重量による基板の厚み方向の最大たわみ量が 50 μ m以下で、かつ可動部材の最大移動量が 1 μ m以上となる範囲である。この範囲外では、本発明の効果が十分に得られないことになる。すなわち、上記ひの値が小さすぎたり（0. 05以下）、 βの値が大きすぎたり（10以上)すると、補強部の剛性が低くなつて、可動部材の支持性が不十分となる。一方、ひの値が大きすぎたり（0. 45 以上）、 /3の値が小さすぎたり（1以下）すると、可動部材の支持性は問題ないが、可動部材の移動量が小さくなりすぎて微動機構として適さなくなる。 [0095] (実施例 4)

本実施例では、上記実施例 2において基板 (結晶化ガラス）の幅を変化させて、可動部材の移動量との関係を調べた。

[0096] この結果、基板の幅が大きくなると、可動部材の移動量が減少するとともに、基板の幅力該基板の厚みの 20倍よりも大きくなると、基板にねじれが生じる。このため、可動部材が平面内で移動しなくなって、平面内で移動する微動機構として機能しなくなつた。一方、基板の幅が、該基板の厚み以下となると、基板の幅方向の曲げ剛性よりも厚み方向の曲げ剛性が大きくなり、補強部を設ける意味がなくなる。また、基板の長さが幅の 4倍よりも小さいと、可動部材の移動量が小さくなりすぎて微動機構として適さないことが分かった。

[0097] (実施形態 2)

本実施形態は、基板 1及び補強部 2の材質を金属に変更したものである。すなわち、ァクチユエータ 11の駆動精度ゃ耐衝撃特性は、基板 1及び補強部 2の材質及び取付け方法によるところが大きぐ延性に富む金属を用いることにより、ァクチユエータ 1 1 (駆動部 10)の耐衝撃特性を向上させることができる。このように基板 1及び補強部 2を金属材料で構成した場合には、補強部 2の基板 1への取付け方法としては、溶接する方法や、上述しためっきによる方法等がある。補強部 2をめつきにより形成すれば、補強部 2の基板 1への取付精度を向上させることができるとともに、長期駆動した場合の信頼性を向上させることができる。

[0098] ここで、具体的に実施した実施例について説明する。

[0099] (実施例 5)

図 4は、実施例 5に係るァクチユエータの駆動部 10を示し、本実施例では、上記実施例 2に対して、基板 1及び補強部 2の材質、補強部 2の取付位置及び取付方法を異ならせた。

[0100] すなわち、基板 1を、幅 500 μ πι、厚み 50 x m、長さ 10mmのステンレス鋼（SUS3 04)の板材で構成し、補強部 2を、高さ 200 μ m、幅 100 μ m、長さ 10mmのステンレス鋼（SUS304)で構成した。そして、実施例 1と同様に、第 2の電極層 6として Pt膜を成膜し、この Pt膜上に、圧電体層 4として PZT薄膜を形成し、この PZT薄膜上に、第 1の電極層 5として Pt膜を成膜して、この第 1の電極層 5の Pt膜をドライエッチングにより、 ΨΙ220 μ m,長さ 9. 5mmの 2つの個別電極 5a, 5bに分割した。こうして基板 1 の上面に圧電素子 3を設けた。しかし、本実施例では、上記 PZT薄膜の圧電特性が、基板 1の表面状態の影響により、該 PZT薄膜の厚み方向の上向きと下向きとで互レ、に異なって、上向きの方が、下向きに比べて 30%大きくなつてしまった。そこで、この圧電特性の違いを調整するために、基板 1の下面における補強部 2の取り付ける位置を、基板 1の幅方向中央線 Cに対し 40 μ mだけ X軸方向にずらした位置になるように、基板 1と補強部 2とをァライメントし、それらの接続部分をレーザー溶接することによって固定した。

[0101] 上記基板 1の長さ方向の一端部を固定部材に固定し、他端部に重量 200mgの可動部材を固定して微動機構を構成した。この可動部材の重量による基板 1の厚み方向の最大たわみ量は 20 μ mであった。

[0102] そして、上記第 2の電極層 6を接地し、上記第 1の電極層 5の一方の個別電極 5aに、振幅が 2· 5Vでかつ正方向に 2. 5Vオフセットした（つまり 0Vから 5Vまで変化する )周波数 400Hzの駆動電圧を印加し、他方の個別電極 5bに、上記一方の個別電極 5aとは位相が 180度異なるとともに振幅が 2. 5Vでかつ負方向に 2. 5Vオフセットした（0Vから 5Vまで変化する）周波数 400Hzの駆動電圧を印加してァクチユエータの駆動部を駆動した。

[0103] このとき、可動部材は基板 1の幅方向に 2. 0 μ m移動し、 lOOnm以下の精度で位置決めを行うことができた。また、連続して 1000時間駆動したところ、位置決め精度力 ¾OOnmに低下した。さらに、ァクチユエータを実施例 1と同様にパッケージングした状態で、高さ lmから落下させる試験をおこなったところ、ァクチユエータに破損は見られず、このことから、基板 1及び補強部 2の材質を金属材料に変更することにより、耐衝撃特性が向上することが分かった。

[0104] 尚、基板 1の表面状態に合わせて、圧電体層 4の成膜条件を最適化することにより、上向きと下向きとで圧電特性をほぼ同じにすることは可能であり、実施例 1及び実施例 2と同様に基板 1の下面の幅方向中央に補強部 2を配置することも可能である。

[0105] (実施例 6) 図 5は、実施例 6に係るァクチユエータの駆動部 10における補強部 2の形成方法を示し、本実施例では、補強部 2を電気めつきにより形成した点が、上記実施例 5とは異なる。すなわち、まず、圧電素子 3を設けた基板 1の外周囲に、厚み 5 / mのポリイミド 16を塗布し、基板 1の下面における補強部 2を取り付ける部分をパターユングして取り除く（図 5 (a)参照)。

[0106] 上記塗布したポリイミド 16を硬化させた後、補強部 2を形成するための型となるドラィフィルムレジスト 18を貼り付け、このドライフィルムレジスト 18における補強部 2を形成する部分をパターユングして取り除くことにより、深さ力 S200 z m、幅 50 mの空洞部を有する型を作製した（図 5 (b)参照）。

[0107] 次に、全体を 50°Cの Niの電気めつき液に浸し、基板 1とめつき用電極との間に 30 分間電圧を印加することにより、型の空洞部に高さ 200 x m、幅 100 x m、長さ 10m mの Niの電気めつき材からなる補強部 2を形成した（図 5 (c)参照）。

[0108] 上記めつき終了後、ドライフィルムレジスト 18を剥離液により取り除いた。このようにして、金属材料からなる基板 1に直接接合されためつき材からなる補強部 2を形成した（図 5 (d)参照）。

[0109] 尚、基板 1及び圧電素子 3の各層の材料や、補強部 2を除くァクチユエータの製造方法は、上記実施例 5と同様である。

[0110] 上記基板 1の長さ方向の一端部を固定部材に固定し、他端部に重量 200mgの可動部材を固定して微動機構を構成した。この可動部材の重量による基板 1の厚み方向の最大たわみ量は 20 μ mであった。

[0111] 上記第 2の電極層 6を接地し、上記第 1の電極層 5の一方の個別電極 5aに、振幅が 2. 5Vでかつ正方向に 2. 5Vオフセットした（つまり 0Vから 5Vまで変化する）周波数 400Hzの駆動電圧を印加し、他方の個別電極 5bに、上記一方の個別電極 5aとは位相が 180度異なるとともに振幅が 2. 5Vでかつ負方向に 2. 5Vオフセットした（つまり― 5Vから 0Vまで変化する）周波数 400Hzの駆動電圧を印加してァクチユエータを駆動した。

[0112] このとき、可動部材は基板 1の幅方向に 2. 0 a m移動し、 80nm以下の精度で位置決めを行うことができた。また、連続して 1000時間駆動したところ、位置決め精度は 8 Onmであり、位置決め特性は劣化していなかった。さらに、ァクチユエータを、実施例 1と同様に、パッケージングした状態で、高さ lmから落下させる試験をおこなったところ、ァクチユエータに破損は見られなかった。したがって、金属材料からなる基板 1に直接、めっき材からなる補強部 2を形成することにより、耐衝撃特性が向上するとともに、長期間の駆動による位置決め精度の劣化がなくなり、信頼性が向上することが分かった。

[0113] また、上記塗布したポリイミド 16が、ァクチユエータの駆動部 10の外周囲を覆うことにより駆動部 10の保護層を兼ねるため、組立て等の後工程でのァクチユエ一タの不良が減少した。

[0114] (実施例 7)

本実施例では、ァクチユエータの駆動部の基板としてシリコン基板を用レ、、補強部を無電界めつきにより形成した点と、ァクチユエータを同時に 700個作製した点とが、上記実施例 2とは異なる。

[0115] すなわち、厚みが 525 μ mの 4インチシリコン基板に、第 2の電極層として Irととの合金膜を成膜し、この合金膜上に、圧電体層として PZT薄膜を成膜し、この PZT薄膜上に、第 1の電極層として Pt膜を成膜した。そして、この Pt膜を、幅 220 μ ΐη、長さ 9. 5mmの 2つの個別電極が、 700組得られるように分割する。

[0116] 続いて、上記基板を、上記成膜した面とは反対側の面から、基板の厚みが 50 μ m になるまで研磨し、その後、この研磨した面上に、補強部を無電解めつきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層をスパッタリングにより形成する。本実施例では、核形成を補助する材料を Pdとして、厚み。. 1 μ mの Pd膜を形成した。

[0117] 次いで、上記核形成補助材料含有層上にドライフィルムレジストを貼り付けてバタ一ユングすることにより、深さ力 S200 z m、幅 50 z mの空洞部を有する型を作製した。

[0118] 次に、全体を無電界めつき液に浸し、 90°Cで 3時間処理することにより、型の空洞部に高さ 200 μ πι、幅 100 μ πι、長さ 10mmの Niの無電界めつき材からなる補強部を形成した。そして、上記ドライフィルムレジストを剥離した後、レーザーダイシングにより、 700個のァクチユエータに分離した。 [0119] このようにして作製した 1つのァクチユエータを用いて、基板の長さ方向の一端部を固定部材に固定し、他端部に重量 200mgの可動部材を固定することで微動機構を構成した。この可動部材の重量による基板の厚み方向の最大たわみ量は 22 μ mであった。

[0120] そして、上記第 1及び第 2の電極層に、上記実施例 2と同様の電圧を印加して駆動を行ったところ、可動部材は基板の幅方向に ± 2. 2 x m往復移動し、 80nm以下の精度で位置決めを行うことができた。また、連続して 1000時間駆動したところ、位置決め精度は 80nmであり、位置決め特性は劣化していなかった。さらに、ァクチユエータを、実施例 1と同様に、パッケージングした状態で、高さ 80cmから落下させる試験をおこなったところ、ァクチユエータに破損は見られなかった力高さ lmから落下させる試験を行うと、駆動部（基板又は補強部）の固定部材側の端部にクラックが発生した。

[0121] 尚、本実施例では、核形成補助材料含有層（Pd膜)を成膜した後にドライフィルムレジストにより型を作製したが、核形成補助材料含有層は、少なくとも基板と補強部との間にあればよぐドライフィルムレジストを形成する前に、核形成補助材料含有層の不必要な部分をエッチングにより除去しておいても力まわない。また、基板と補強部との間の層は Pd膜一層である必要はなぐ基板と Pd膜との間に Tiや Cr等からなる密着層を形成してもよい。さらに、核形成補助材料含有層は Pd単体からなる必要はなぐ他の金属との合金で形成してもよい。

[0122] (比較例）

ここで、比較例として、図 22に示す従来のァクチユエータと同様のものを作製し、このァクチユエータによって、上記実施例 1と同じ重量 200mgの可動部材を動かすこととした。つまり、この比較例のものは、可動部材を圧電体層により支持するものである。この圧電体層の圧電材料としては、 PZTの焼結体とし、第 1及び第 2の電極層としては、スパッタリングにより形成してなる Pt薄膜とした。

[0123] そして、上記第 1及び第 2の電極層に、上記実施例 1と同様の電圧を印加して駆動を行ったときに、上記実施例 2のように可動部材を圧電体層（焼結体)の幅方向に ± 2. 5 μ m往復移動させかつ可動部材による圧電体層の厚み方向の最大たわみ量を 25 μ mとするためには、 PZT焼結体を、幅 800 β m、厚み 400 μ m、長さ 25mmとする必要があり、実施例 2に比べて 8倍の厚み及び 2. 5倍の長さが必要であった。

[0124] また、 PZT焼結体の幅を大きくすることで、焼結体の厚みを薄くすることは可能であるが、こうすると、焼結体の幅方向の曲げ剛性が増えるため、可動部材の移動量が減少する。これを防止するためには、駆動電圧を大きくするか、又は焼結体の長さを更に長くする必要があった。

[0125] (実施形態 3)

図 6は、本発明の実施形態 3に係るァクチユエータ 11を示し、補強部 2を基板 1に一体形成したものである。このような基板 1及び補強部 2は、例えば、シリコン基板 1に対してドライエッチング等の加工を施すことによって容易に得られる。尚、その他の部分は、上記実施形態 1 (図 1)と同様であり、その詳細な説明は省略する。

[0126] 本実施形態では、補強部 2の基板 1に対する位置精度が向上するとともに、補強部 2が基板 1から外れることがなぐこのことから、本実施形態のァクチユエータ 11を用いた微動機構により可動部材を駆動するときの位置決め精度及び信頼性が向上する。

[0127] ここで、具体的に実施した実施例について説明する。

[0128] (実施例 8)

本実施例では、基板及び補強部として、厚み 250 / mのシリコン基板をドライエッチングすることにより、一体形成したものを作製した。この基板及び補強部の全体寸法は、上記実施例 2と同じである。また、その他の材料については、上記実施例 1と同様とした。

[0129] 上記ァクチユエータを用いて微動機構を構成したところ、可動部材の重量による基板の厚み方向の最大たわみ量は 23 z mであった。また、上記実施例 1と同様の方法で駆動を行うと、可動部材は基板の幅方向に ± 2. 3 x m往復移動し、 50nm以下の精度で位置決めを行うことができた。また、連続して 1000時間駆動を行った力位置決め精度の劣化は見られなかった。

[0130] したがって、補強部 2を基板 1に一体形成することで、可動部材の位置決め精度及び信頼性が向上することが分かった。

[0131] (実施形態 4) 図 7は、本発明の実施形態 4に係る微動機構を示し、この微動機構は、撮像素子と、該撮像素子に光を導く光学レンズとを備えたカメラモジュールの画素ずらし (撮像素子を光学レンズに対し、該光学レンズの光軸と垂直な方向に相対移動させて高解像度画像を得る技術）に適用するのに最適なものである。

[0132] すなわち、この微動機構は、 2つのァクチユエータ 11 (図 7では、一方のァクチユエータの符号を 1 laとし、他方のァクチユエータの符号を 1 lbとしてレ、る）を備えてレ、て、これら両ァクチユエータ 11の駆動部 10により可動部材 13を支持し駆動するように構成されている。各ァクチユエータ 11は、上記実施形態 1〜3のァクチユエータ 1 1と同様に構成されているが、後述の如く第 1の電極層 5が異なる。

[0133] 具体的には、各ァクチユエータ 11における駆動部 10の基板 1における長さ方向の一端部が、固定部材 12にそれぞれ固定されている。この固定部材 12は水平状に延びる板状のものであり、その中央部には、該固定部材 12の厚み方向（つまり上下方向）に貫通する四角形の貫通孔 12aが形成されている。そして、この貫通孔 12aの内側面における四角形の対角にある 2つの頂点の近傍位置に、両ァクチユエータ 11がそれぞれ固定されて、両ァクチユエータ 11の駆動部 10は、上記貫通孔 12a内において、図 7に示す X軸方向に所定間隔をあけて該 X軸方向と垂直な Y軸方向に互レ、に平行に延びている。

[0134] 上記両ァクチユエータ 11間には、四角形の可動部材 13が配設され、この可動部材

13が、上記各ァクチユエータ 11の駆動部 10の基板 1における長さ方向の他端部（先端部）に取付固定されている。尚、可動部材 13におけるァクチユエータ 11への取付部 13aは、該可動部材 13の側面から X軸方向に突出形成されてなつてレ、る。

[0135] 上記各ァクチユエータ 11の駆動部 10の第 1の電極層 5は、上記実施形態:!〜 3とは異なり 4つの個別電極（図 7では、これら 4つの個別電極の符号を、一方のァクチユエータ 11aでは 5a〜5dとし、他方のァクチユエータ 1 lbでは 5e〜5hとしている）に分割されている。これら個別電極 5a〜5hの表面積は全て等しい。そして、一方のァクチュエータ 11 aにおいては、個別電極 5a〜5dが、基板 1の厚み方向から見て四角形の頂点にそれぞれ位置するように基板幅方向及び基板長さ方向に 2つずつ並んでおり、ァクチユエータ 11aの駆動部 10の駆動時には、上記四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極 5a, 5cに印加される電圧が等しくなるようにするとともに、残り 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極 5b, 5dに印加される電圧も等しくなるようにする。また、個別電極 5a, 5cに印加する電圧と個別電極 5b , 5dに印加する電圧とは、大きさは同じであるが正負を互いに逆にする。これにより、圧電体層 4において、 2つの個別電極 5a， 5cに対応する部分に加えられる電界の大きさが共に同じとなり、残り 2つの個別電極 5b， 5dに対応する部分に加えられる電界の大きさも共に同じとなる。また、圧電体層 4において、個別電極 5a， 5cに対応する部分に加えられる電界と、個別電極 5b， 5dに対応する部分に加えられる電界とでは、同じ大きさで向きが互いに逆になる。第 2の電極層 6は接地する。

[0136] 尚、上記実施形態 1で説明したように、圧電体層 4の厚み方向に電界を加えた場合の圧電特性が該電界の向きにより著しく異なる場合には、個別電極 5a, 5cに印加する電圧の大きさと個別電極 5b, 5dに印加する電圧の大きさとを互いに異ならせるようにしてもよい。つまり、圧電体層 4の圧電特性に合わせて、圧電体層 4において、個別電極 5a, 5cに対応する部分に加えられる電界の大きさと、個別電極 5b, 5dに対応する部分に加えられる電界の大きさとを互いに異ならせる。

[0137] 上記他方のァクチユエータ l ibにおいても、ァクチユエータ 11aと同様に、個別電極 5e〜5hが、基板 1の厚み方向から見て四角形の頂点にそれぞれ位置するように基板幅方向及び基板長さ方向に 2つずつ並んでおり、ァクチユエータ l ibの駆動部 10の駆動時には、上記四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極 5f, 5hに印加される電圧が等しくなるようにするとともに、残り 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極 5e, 5gに印加される電圧も等しくなるようにする。また、個別電極 5f, 5hと個別電極 5e, 5gとの電圧の正負は互いに逆で大きさは同じになるようにする。

[0138] 上記のように構成する理由は、以下の通りである。

[0139] すなわち、図 8 (a)に示すように、上記実施形態:!〜 3の如く第 1の電極層 5を 2つの個別電極 5a， 5bに分割した構成では、基板 1の長さ方向一端側が他端側に対して基板 1の幅方向（図 8 (a)に示す X軸方向）に円弧状の軌跡を描いて変位する。このため、基板 1の他端部（駆動部 10の先端部）に取り付けた可動部材 13も円弧状の軌跡を描レ、て移動する（上下方向に延びる軸周りに回動する）こととなり、基板 1の幅方向の移動に加えて長さ方向（Y軸方向）にも移動することになる。この移動量は微小であるため、通常は、問題になることはなレ、。しかし、本実施形態のように、複数のァクチユエータ 11で可動部材 13を支持する場合には、各ァクチユエータ 11による、上下方向に延びる軸周りの回転が互いに干渉し合い、可動部材 13の移動量が低下するという問題がある。この問題を解決するためには、可動部材 13の移動軌跡を円弧ではなく直線にする必要がある。

[0140] そこで、本実施形態では、上記のようにァクチユエータ 11aでは、第 1の電極層 5を 4 つの個別電極 5a〜5dに分割しておき、第 2の電極層 6を接地し、個別電極 5a， 5cと個別電極 5b， 5dとに互いに正負逆の電圧を印加する。例えば、個別電極 5a, 5cに負の電圧を印加する一方、個別電極 5b， 5dに正の電圧を印加すると、図 8 (b)に示すように、ァクチユエータ 11aは、基板 1の厚み方向から見て、基板 1が、その長さ方向中間部の 2箇所に変曲点が生じるように幅方向に屈曲して、ァクチユエータ 11aの駆動部 10の先端部は基板 1の幅方向に直線に沿って移動することとなる。また、ァクチユエータ 11 bの駆動部 10も、ァクチユエータ 1 1 aの駆動部 10と同様に駆動させる力ァクチユエータ 11aの駆動部 10と協調動作させる（可動部材 13を同じ向きに移動させる）ために、ァクチユエータ 11aの個別電極 5a, 5cに負の電圧を印加しかつ個別電極 5b, 5dに正の電圧を印加しているときには、ァクチユエータ l ibの個別電極 5 e, 5gに正の電圧を印加しかつ個別電極 5f, 5hに負の電圧を印加し、逆に、個別電極 5a, 5cに正の電圧を印加しかつ個別電極 5b, 5dに負の電圧を印加しているときには、個別電極 5e, 5gに負の電圧を印加しかつ個別電極 5f, 5hに正の電圧を印加するようにする。これにより、可動部材 13が、スムーズに移動するとともに、移動量の低下を抑制することができる。

[0141] 尚、第 1の電極層 5の分割数は、 4つに限らず、それよりも多くても（偶数が好ましレ、 )、ァクチユエータ 11の駆動部 10の先端部を基板 1の幅方向に直線に沿って移動させるようにすることができる。

[0142] 上記微動機構の可動部材 13に撮像素子を設け、この撮像素子を、固定部材 12 ( つまり光学レンズ）に対して光学レンズの光軸と垂直な方向（図 7の X軸方向）に移動させて高解像度画像が得ることができる。図 9 (a)は、その撮像素子の拡大図である。この撮像素子 15においては、多数の受光部 15aが複数列に並んで配設されている。これら受光部 15aの周辺には、電気回路（図示せず）等が配設されており、このため、撮像素子 15全域に受光部 15aが配置されているわけでなレ、。そこで、受光部 15aが配置されていない部分に該受光部 15aが移動するように微動機構により撮像素子 15 を移動させるようにすれば、高解像度の画像を得ることができる。この手法は画素ずらしと呼ばれ、高解像度の撮像素子で画像を取得した場合と同様の画像を得ることができ、擬似的に高解像度の撮像素子があるものと考えることができる。

[0143] 上記微動機構を用いることにより、ァクチユエータ 11を薄型及び小型にすることができるので、画素ずらし機能付きのカメラモジュールの薄型化及び小型化を図ることができるようになる。

[0144] 図 9 (b)は、可動部材 13 (撮像素子 15)を 1軸方向に移動 (微動）させる上記微動機構を用いて、 2倍の画素数を持つ高解像度画像を得る場合の受光部 15aの位置の変化を模式的に示すものである。先ず、最初に同図中の「1」で示される位置に受光部 15aがあり、該「1」の位置にある受光部 15aで画像を取り込む。その後に、受光部 15aが同図中の「2」の位置になるように、同図中の矢印 A方向に撮像素子 15を微動させて、該「2」の位置にある受光部 15aで画像を取り込む。そして、これら 2つの画像を合成することにより、 2倍の画素数の高解像度画像を得ることができる。

[0145] ここで、具体的に実施した実施例について説明する。

[0146] (実施例 9)

本実施例では、上記実施例 8のァクチユエータの駆動部の電極構成を上記実施形態 4で示した 4つに分割したものに変更し、このァクチユエータを 2つ用いて、図 7で示す微動機構を構成した。すなわち、各ァクチユエータにおいて、補強部は、シリコン基板をエッチングすることで該シリコン基板に一体形成したものである。また、固定部材及び可動部材も、補強部と共に基板に一体形成した。これら基板、補強部、固定部材及び可動部材は、シリコン基板に対してフッ素系のガスを主体としたドライエツチングを施すことにより一体形成した。各ァクチユエータの駆動部の基板は、幅 700 μ m、厚み 50 μ m、長さ 12mmの大きさとし、ネ甫強部は、高さ 250 μ m、幅 70 μ m、長さ 12mmの大きさとした。また、圧電素子の第 1及び第 2の電極層並びに圧電体層は、上記実施例 1と同様にスパッタリングによりそれぞれ形成し、圧電体層は、厚み 3 / mの PZT薄膜 (Zr/Ti= 53/47)とした。第 1の電極層は、上記実施形態 4のァクチユエータと同様に 4つの個別電極に分割し、この各分割電極は、幅 320 x m、長さ 5. 5mmの大きさとした。

[0147] 上記 2つのァクチユエータの駆動部に取り付ける可動部材の重量が 200mgとなるようにして微動機構を構成した。このとき、可動部材の重量による基板の厚み方向の最大たわみ量は 15 mであった。そして、各ァクチユエータにおいて、四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に 5Vの電圧を印加する一方、残り 2つの個別電極に一 5Vの電圧を印加すると、可動部材は基板幅方向に直線に沿って 1. 移動した。このように 2つのァクチユエータにより可動部材を支持することにより、基板の厚み方向（上下方向）のたわみをより一層効果的に抑制することができた。

[0148] (実施例 10)

図 10は、実施例 10に係るカメラモジュールの撮像素子微動機構を示し、上記実施例 9の微動機構の可動部材 13に撮像素子 15を設け、この撮像素子 15を固定部材 1 2 (光学レンズ）に対して光学レンズの光軸と垂直な 1軸方向（図 10の X軸方向）に移動させることによって、 2倍の画素数の高解像度画像を得るように構成したものである

[0149] 上記撮像素子 15は、図 9 (a)に示したものと同様であり、画素ピッチ（相隣接する受光部 15aの間隔）を 2 / mとしたものである。この撮像素子 15を、画素の対角方向（図 9 (b)の A方向）が微動機構の動く方向（図 10の X軸方向）に一致するように、可動部材 13に取り付けた。また、上記撮像素子 15に光を導く光学レンズを、撮像素子 15の図 10の紙面手前側に配置して固定部材 12に対し間接的に固定した。この光学レンズは、その光軸が図 10の紙面に垂直な方向に延びるように配置した。

[0150] ：!枚の画像を撮影中に微動機構が作動すると、画像にブレが生じて画質が劣化するので、個別電極に印加する電圧は、図 11に示すような台形波を用いて行った。同図において横軸は時間であり、縦軸は電圧である。撮像素子は画素の対角方向に 1 • 4 /i m移動すればよいので、個別電極 5a, 5c (5f, 5h)に波形 19の 2. 5Vから 2 . 5Vの間で変化する電圧を加え、個別電極 5b, 5d (5e, 5g)に波形 19と位相が 180 度ことなる波形 20を加えた。これにより、撮像素子全域に亘つて均一に画素をずらすことが可能となり、高品質で高解像度の画像を得ることができた。

[0151] 尚、撮影中にァクチユエータが移動すると画質が悪化するために、 1枚目の画像は、図 11中の撮影期間 T1 (電圧が一定であり、可動部材が静止した状態にある期間）で撮影し、 2枚目の画像は撮影期間 T2 (撮影期間 T1と同様に、電圧が一定であり、可動部材が静止した状態にある期間）で撮影した。画像を撮影できる間隔は、微動機構の動作速度に依存し、本実施例では、 2. 5ms (400Hz)が限界であった。

[0152] (実施形態 5)

本実施形態は、複数の駆動部 10を設けて、より高機能なァクチユエータ 11としたものである。具体的には、例えば図 12 (a)に示すように、基板 1における補強部 2が設けられた面が同じ方向を向きかつ基板幅方向に互いに平行に並ぶ複数（図 12 (a)では 2つ）の駆動部 10を設けて、これら駆動部 10同士を、該駆動部 10 (基板 1又は補強部 2)の基板長さ方向の両端部にて連結部材 23a， 23bを介して互いに並列に連結する。或いは、例えば図 12 (b)に示すように、基板 1における補強部 2が設けられた面が同じ方向を向く複数（図 12 (b)では 2つ）の駆動部 10を設けて、これら駆動部 10同士を、該駆動部 10 (基板 1又は補強部 2)の基板長さ方向の端部にて連結部材 23cを介して互いに直列に連結する。尚、 3つ以上の駆動部 10を設けて、これら駆動部 10同士を並列又は直列に連結するようにしてもよい。また、連結部材 23a, 23b, 2 3cは必ずしも必要なぐ複数の駆動部 10の基板 1同士又は補強部 2同士を直接連結するようにしてもよい。

[0153] 本発明のァクチユエータ 11では、基板 1の幅を小さくするほど、基板 1の幅方向の曲げ剛性が小さくなり、変位量が多くなる。しかし、基板 1の幅を小さくしすぎると基板 1の幅方向の曲げ剛性が小さくなりすぎて、基板 1の幅方向の共振特性が低下し、これにより、第 1及び第 2電極層 5, 6に印加する電圧を高速で変化させて駆動部を高速で駆動しょうとしても、その電圧の変化に基板の変形が即座に追従しなくなって、高速で駆動することはできなくなる。ァクチユエータ 11を適用するデバイスによって、駆動速度の要求される程度が異なるが、変位量が大きくかつ高速駆動できるほうが好ましいのはいうまでもなレ、。そこで、上記のように複数の駆動部 10同士を並列に連結することにより、変位量は基板 1の幅を小さくした場合と同等の特性を維持しつつ、基板 1の幅方向の曲げ剛性を増やすことができるようになり、この結果、高速移動が可能となる。

[0154] また、上述のように第 1の電極層 5を 2つの個別電極 5a, 5bに分割した場合においては、ァクチユエータ 11の駆動部 10の先端部は円弧状の軌跡を描いて動き、微動機構の構成によっては、動作に不具合が生じる。しかし、本実施形態のように、複数の駆動部 10同士を並列に連結するとともに、これら駆動部 10の変形特性を同じにすることで、駆動部 10は長さ方向に変形し難くなり、変形方向を基板幅方向のみに限定すること力 Sできる。

[0155] 尚、複数の駆動部 10を直列に連結した場合については、後の実施形態 6において詳しく説明する。

[0156] ここで、具体的に実施した実施例について説明する。

[0157] (実施例 11)

図 13 (a)は実施例 11に係るァクチユエータ 11を示す。このァクチユエータ 11は、基板 1における補強部 2が設けられた面が同じ方向を向きかつ基板幅方向に互いに平行に 200 μ ΐηの間隔を空けて並ぶ 2つの駆動部 10を備えており、この各駆動部 1 0の形状は，上記実施例 9のァクチユエータの駆動部と同様である。そして、これら 2 つの駆動部 10を、該駆動部 10の基板長さ方向の両端部にて連結部材 23a, 23bを介して互いに並列に連結した。連結部材 23aは、 2つの駆動部 10の基板 1に一体形成したものであり、連結部材 23bは、 2つの駆動部 10の補強部 2を連結部材 23b側へ延長した部分に固定したものである。

[0158] そして、連結部材 23aは固定部材を兼ねることができ、連結部材 23bは可動部材を兼ねることができるので、このまま微動機構としてァクチユエータ 11の駆動部 10を駆動した。すなわち、 2つの駆動部 10の個別電極 5aに同じ大きさの電圧を印加し、 2つの駆動部 10の個別電極 5bにも同じ大きさの電圧（個別電極 5aとは大きさが同じで正負が逆の電圧）を印加すると、図 13 (b)に示すように、基板 1の連結部材 23b側の端部は円弧状の軌跡を描くが、上記補強部 2の延長部分の変形により、連結部材 23b は基板幅方向に直線に沿って移動した。

[0159] 上記連結部材 23bの重量は 200mgであり、各駆動部 10の基板厚み方向のたわみ量は 13 x mであった。そして、上記実施例 1と同様の駆動電圧で、駆動周波数を変えながら駆動試験を行ったところ、連結部材 23bの移動量は ± 2. O x mであり，駆動周波数 700Hzまで安定して動作を行うことができた。また、位置決め精度、長期駆動特性及び耐衝撃特性は、上記実施例 2のものと変わらなかった。

[0160] したがって、複数の駆動部 10を並列に連結したァクチユエータ 11では、駆動周波数を高くできることが分かった。また、このァクチユエータ 11を微動機構に用いた場合、可動部材を直線に沿って移動させ得ることが分かった。

[0161] (実施例 12)

図 14は実施例 12に係るカメラモジュールの撮像素子微動機構を示し、本実施例では、上記実施例 10 (図 10参照）の 2つのァクチユエータ 11 (11a, l ib)を、各々、図 12 (a)のように互いに並列に連結された 2つの駆動部 10を有するものに変更したものである。各ァクチユエータ 11の 2つの駆動部 10の間隔は 300 /i mとし、その他の各ァクチユエータ 11の駆動部 10のサイズや電極構成、駆動電圧等は、実施例 10と同様にした。

[0162] 本実施例では、固定部材 12が、固定部材側の連結部材を兼ねている。また、可動部材側の連結部材 23aは、 2つの駆動部 10の基板 1における長さ方向の端部におレ、て相対向する側面同士を連結している。これにより、可動部材 13は、該可動部材 1 3に対し近レ、側に位置する駆動部 10の基板 1に直接固定されてレ、るとともに、可動部材 13に対し遠い側に位置する駆動部 10の基板 1には、間接的に固定されていることになる。尚、可動部材 13は、連結部材 23aに固定するようにしてもよぐ要するに、 2つの駆動部 10に直接又は間接的に固定すればよい。

[0163] 上記の構成にすることにより、撮影時間間隔力 lms dOOOHz)に短縮し、より短い時間間隔で撮影が行えるようになり、さらに高画質の高解像度画像を得ることができるようになった。

[0164] (実施形態 6) 図 15は、本発明の実施形態 6に係る微動機構を示し、図 12 (b)のように、基板長さ方向の端部にて互いに直列に連結した 2つの駆動部 10 (図 15では、一方の駆動部の符号 10aとし、他方の駆動部の符号を 10bとしている）を有するァクチユエータ 11 により構成したものである。

[0165] 本実施形態では、 2つの駆動部 10同士は、基板厚み方向から見て互いに直交する方向に延びており、一方の駆動部 10aにおける連結部材 23cと反対側の端部が固定部材 12に固定され、他方の駆動部 10bにおける連結部材 23cと反対側の端部に可動部材 13が固定されている。

[0166] 基板長さ方向の端部にて互いに直列に連結した 2つの駆動部 10同士が互いに平行に並んでいなければ、各駆動部 10で発生する変位を組み合わせて、可動部材 13 を所定の平面内で 2次元的に動かすことができるようになる。そして、本実施形態のように 2つの駆動部 10同士を互いに直交するように連結すると、可動部材 13を互いに直交する 2軸方向に容易に駆動制御できるようになる。すなわち、可動部材 13の X軸方向の移動は、 Y軸方向に延びる駆動部 10 (固定部材側の駆動部 10a)のみの制御で行い、 Y軸方向の移動は、 X軸方向に延びる駆動部 10 (可動部材側の駆動部 1 Ob)のみの制御で行うことができる。

[0167] このように 2つの駆動部 10を直列に連結した場合、固定部材 12から可動部材 13までの駆動部 10に沿った長さがかなり長くなり、このため、各駆動部 10に補強部 2が設けられていないと、可動部材 13の基板厚み方向のたわみ量が非常に大きくなるが、本実施形態では、補強部 2により基板 1の厚み方向の曲げ剛性が高くなつているので、可動部材 13が本来の平面内からずれるのを有効に抑制することができる。

[0168] 尚、 3つ以上の駆動部 10を直列に連結した場合には、相隣接する 2つの駆動部 10 同士を、基板厚み方向から見て互いに直交する方向に延びるようにすればよい。

[0169] 上記のように可動部材 13を互いに直交する 2軸方向に移動させる微動機構をカメラモジュールに用いて、撮像素子 13を移動させるようにすれば、より一層高解像度の画像が得られるようになる。

[0170] 図 16は、可動部材 13 (撮像素子）を互いに直交する 2軸方向に移動させる微動機構を用いて、 4倍の画素数の高解像度画像を得る場合の受光部 15aの位置の変化を模式的に示すものである。先ず、最初に同図中の「1」で示される位置に受光部 15 aがあるときに画像の取り込みを行レ、、続いて、微動機構により、受光部 15aを、 X軸方向に動かして同図中の「2」の位置に移動させ、該「2」の位置にある受光部 15aで第 2の画像を取り込む。次いで、微動機構により、受光部 15aを上記 X軸方向と垂直な Y軸方向に動かして図中の「3」の位置に移動させ、該「3」の位置にある受光部 15 aで第 3の画像を取り込み、その後、微動機構により、受光部 15aを X軸方向（「1」から「2」への移動とは反対側）に動かして図中の「4」の位置に移動させ、該「4」の位置にある受光部 15aで第 4の画像を取り込む。そして、これら 4つの画像を合成することにより、 4倍の画素数の高解像度画像を得ることができる。尚、より細かく撮像素子の位置制御を行うことで、更に高解像度の画像を得ることができるようになる。

[0171] 図 17は、可動部材 13の上面に設けた撮像素子 15を固定部材 12 (つまり光学レンズ）に対して光学レンズの光軸と垂直な 2軸方向に移動させることが可能なカメラモジユールの撮像素子微動機構を示す。この微動機構は、上記実施例 10と同様に、可動部材 13を 2つのァクチユエータ 11により支持しかつ駆動するようにしたものである。この各ァクチユエータ 11は、図 15のァクチユエータ 11と同様に、互いに直交する方向に延びるように直列に連結された (本実施形態では、基板 1同士が連結部材を介さずに直接連結されている） 2つの駆動部 10 (10a, 10b)を有している。また、各駆動部 10の第 1の電極層 5は、上記実施例 10と同様に 4つの個別電極 5a〜5dに分割されている。

[0172] 上記各ァクチユエータ 11において、一方の駆動部 10aの基板 1における長さ方向の一端部が、上記実施例 10と同様の固定部材 12に固定され、他端部に、他方の駆動部 10bの基板 1における長さ方向の一端部が固定されており、この他方の駆動部 1 Obの基板 1における長さ方向の他端部に、可動部材 13の取付部 13aが取付固定されている。また、各ァクチユエータ 1 1において、上記一方の駆動部 10aは、図 17に示す X軸方向に延びている一方、上記他方の駆動部 10bは、一方の駆動部 10aとは垂直な Y軸方向に延びている。そして、上記一方の駆動部 10aを駆動することで、可動部材 13 (撮像素子 15)を Y軸方向に移動させ、上記他方の駆動部 10bを駆動することで、可動部材 13を X軸方向に移動させるようになつている。このことで、可動部材 13を、 X軸方向及び Y軸方向の 2軸方向に移動させることが可能になる。

[0173] 尚、上記各ァクチユエータ 11において 2つの駆動部 10a, 10b同士を互いに垂直な方向に延びるようにする必要は必ずしもない。 2つの駆動部 10a, 10b間のなす角度が直角でない場合であっても、 2つの駆動部 10a， 10bを協調して駆動することにより、可動部材 13を所定の平面内で任意の方向に動かすことができる。

[0174] ここで、具体的に実施した実施例について説明する。

[0175] (実施例 13)

本実施例では、図 17と同様のカメラモジュールの撮像素子微動機構を作製した。基板、補強部、固定部材及び可動部材は、上記実施例 10と同様に、シリコン基板に対しドライエッチングを施すことにより一体形成した。また、各ァクチユエータの駆動部は、上記実施例 10と同様のものとした。この微動機構の可動部材 (撮像素子）を、図 16で説明したように移動させることで 4つの画像を取り込み、これらを合成することにより、 4倍の画素数の高解像度画像を得ることができた。

[0176] (実施例 14)

図 18は、実施例 14に係るカメラモジュールの光学レンズ微動機構を示す。本実施例では、撮像素子を移動させるのではなくて、光学レンズを移動させるようにしたものである。

[0177] すなわち、可動部材 13は光を透過する材質からなり、この可動部材 13上に光学レンズ 7を固定した。この光学レンズ 7の光軸は、図 18の紙面に垂直な方向に延びている。そして、この光学レンズ 7を通った光を受ける受光部を有する撮像素子を、光学レンズ 7の図 18の紙面裏側に配置して固定部材 12に対し間接的に固定した。その他の構成は上記実施例 12と同様であり、光学レンズ 7を、固定部材 12 (つまり撮像素子 )に対して光学レンズ 7の光軸と垂直な 2軸方向（図 18の X軸方向及び Y軸方向）に移動させることで、 4倍の画素数の高解像度画像を得るように構成した。光学レンズ 7 の重量は撮像素子の約 1/10であるため、撮像素子を移動させる場合に比べて、ァクチユエータの駆動電力が少なくて済み、光学レンズ 7をより高速で動作させることができ、画質をさらに高めることができた。

[0178] (実施例 15) 図 19は、実施例 15に係るカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す。本実施例では、上記実施形態 6のァクチユエータ 11と同様のァクチユエータ 11を 4つ用いて微動機構を構成している。すなわち、この微動機構は、 X軸方向に延びる固定部材側の駆動部 10aと Y軸方向に延びる可動部材側の駆動部 10bとを有する 2つのァクチユエータ 11aと、 Y軸方向に延びる固定部材側の駆動部 10cと X軸方向に延びる可動部材側の駆動部 10dとを有する 2つのァクチユエータ l ibとを備えている。そして、可動部材 13 (撮像素子）を X軸方向に移動させる場合には、 2つのァクチユエータ 11 aの駆動部 10b及び 2つのァクチユエータ l ibの駆動部 10cを協調して動かし、 Y軸方向に移動させる場合には、 2つのァクチユエータ 11aの駆動部 10a及び 2つのァクチユエータ l ibの駆動部 10dを協調して動かすようにする。

[0179] 本実施例では、固定部材 12の貫通孔 12aの面積を出来る限り小さくして、微動機構全体を小さくするために、固定部材側の駆動部 10a， 10cと、可動部材側の駆動部 10b, 10dとで、基板 1の長さ及び幅を異ならせている。具体的には、駆動部 11a, 11cでは、基板 1の長さは 10mm、幅は 800 /i mであり、駆動部 l ib, l idでは、基板 1の長さは 9mm、幅は 400 μ ΐηである。

[0180] 上記の構成により、可動部材 13を X軸方向及び Υ軸方向にそれぞれ ± 1. Ο μ ΐηづつ移動させることができた。また、撮像素子の画素ピッチを 4 μ ΐηとして、微動機構を動かしながら、 4枚の画像を撮影することにより、 4倍の画素数の高解像度化像を得ることができた。

[0181] (実施形態 7)

図 20は、本発明の実施形態 7に係る微動機構の構成を示す。この微動機構のァクチユエータ 11は、角速度センサにより検出された手ブレを打ち消すように撮像素子や光学レンズ等を移動させる手ブレ補正機構に特に好適に用いることができる。

[0182] すなわち、上記のような画素ずらしを行う場合には、可動部材 13の移動量としては

± 2. あれば十分であった力 S、手ブレ補正機構では、撮像素子の 10画素に相当する移動量 (画素ピッチ 2 μ mの撮像素子を用いる場合は、 20 μ m)が必要となる。そこで、本実施形態では、可動部材 13の移動量を増大させるベぐァクチユエータ 11が複数（図 20では 4つ）の駆動部 10を備えるようにするとともに、これら複数の駆動部 10同士を、基板 1における補強部 2が設けられた面が同じ方向を向きかつ基板幅方向に互いに平行に並んだ状態で、上記実施形態 5で説明した如ぐ該駆動部 1 0の基板長さ方向の端部にて連結部材 23cを介して互レ、に直列に連結するようにする。そして、一方の端に位置する駆動部 10における隣接の駆動部 10と連結されていない端部が固定部材 12に固定され、他方の端に位置する駆動部 10における隣接の駆動部 10と連結されていない端部に可動部材 13が固定されている。尚、本実施形態では、上記一方の端に位置する駆動部 10及び固定部材 12は、 2つの相隣接する駆動部 10同士を連結する連結部材 23cと同様の連結部材 23dを介して互いに連結固定され、上記他方の端に位置する駆動部 10及び可動部材 13も、連結部材 23eを介して互いに連結固定されてレ、る。

[0183] 上記の構成により、各駆動部 10を蛇腹の如く伸縮するようにそれぞれ協調駆動することで、可動部材 13の X軸方向の移動量を、全駆動部 10の基板幅方向の変位量の総和と同じ量にすることができ、可動部材 13の移動量をかなり増やすことが可能になる。

[0184] 尚、駆動部 10の幅が全駆動部 10の長さの総和に比して小さくなるため、上記実施形態 5で説明したように、可動部材 13を高速動作させることが困難になるが、手ブレ補正では、一般的に、画素ずらしの場合にくらべて動作が遅くてもよぐ 100Hz程度の周波数の電圧で駆動できれば十分である。

[0185] 図 21は、上記図 20の微動機構のァクチユエータ 11を 6つ用いて構成したカメラモジュールの撮像素子微動機構を示す。この微動機構は、固定部材 12の貫通孔 12a 内に配設された可動部材 13及び中間部材 14並びに 6つの上記ァクチユエータ 11を備えている。上記可動部材 13は、図 17の微動機構と同様の撮像素子 15を備えているとともに、中間部材 14の中央部に設けた貫通孔 14a内に配置されている。上記 6つのァクチユエータ 1 1のうち 2つ（図 21では、これら 2つのァクチユエータの符号を 11a としている）は、可動部材 13を図 21の X軸方向に移動させるために用いられている。また、残り 4つ（図 21では、これら 4つのァクチユエータの符号を l ibとしている）は、可動部材 13を図 21の Y軸方向に移動させるために用いられてレ、る。

[0186] 具体的には、上記ァクチユエータ 11aは、上記貫通孔 14a内において上記可動部材 13の X軸方向両側に 1つずつ配置されており、該各ァクチユエータ 11aにおける一方の端に位置する駆動部 10が中間部材 14の貫通孔 14aの内周面に固定され、他方の端に位置する駆動部 10に上記可動部材 13が固定されている。これにより、中間部材 14は、ァクチユエータ 11aに対しては、図 20の微動機構の固定部材 12に相当する。

[0187] また、上記ァクチユエータ l ibは、上記貫通孔 12a内において上記中間部材 14の Y軸方向両外側に 2つずつ配置されており、該各ァクチユエータ l ibにおける一方の端に位置する駆動部 10が固定部材 12の貫通孔 12aの内周面に固定され、他方の端に位置する駆動部 10に上記中間部材 14が固定されている。これにより、中間部材 14は、ァクチユエータ l ibに対しては、図 20の微動機構の可動部材 13に相当する。

[0188] そして、 2つのァクチユエータ 11aの各駆動部 10の駆動により、可動部材 13を中間部材 14に対し X軸方向に移動させ、 4つのァクチユエータ l ibの各駆動部 10の駆動により、中間部材 14を固定部材 12に対し Y軸方向に移動させるようにする。これにより、 6つのァクチユエータ 11の各駆動部 10を協調駆動することによって、可動部材 13 (撮像素子 15)を固定部材 12 (つまり光学レンズ）に対し、光学レンズの光軸と垂直な 2軸方向（X軸方向及び Y軸方向）に移動させることができるようになる。この可動部材 13 (撮像素子 15)の移動量は、上記の如くかなり大きくなるので、角速度センサにより検出した手ブレを打ち消すように可動部材 13を移動させることにより，手ブレを補正することが可能となる。

[0189] (実施例 15)

本実施例では、図 20と同様の微動機構のァクチユエータを作製した。このとき、各ァクチユエータにおける各駆動部の基板は、長さ 10mm、幅 500 μ πι、厚み 50 z m の大きさとした。また、補強部は、高さ 200 z m、幅 50 z m、長さ 10mmの大きさとし、第 1の電極層の 4つの個別電極のそれぞれを、長さ 4. 5mm、幅 220 z mの大きさとした。さらに、各駆動部のその他の部分は上記実施例 2と同様にした。

[0190] そして、上記 1つの駆動部において四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つ個別電極に一 5Vを印加し、残る 2つの個別電極に + 5Vを印加すると、基板の長さ方向一端側に対して他端側が基板の幅方向に 2. 変位した。また、印加する電圧を逆にすると、逆向きに 2. 5 / m変位した。すなわち、 1つの駆動部で可動部材を 5 μ ΐη移動させることが可能であり、この駆動部を図 20のように 4つ連結したァクチユエータを用いて微動機構を構成すれば、各駆動部の 4つの個別電極に + 5 V又は一 5Vの電圧を印加することにより、可動部材を所定の平面内で 20 z m四方の範囲で自由に位置決めをすることができるようになる。

[0191] さらに、上記ァクチユエータを 6つ用いて、図 21と同様のカメラモジュールの微動機構を構成し、角速度センサにより手ブレの移動量を検出して、手ブレ補正動作を行つたところ、手ブレが良好に補正されて高品質の画像を得ることができた。

産業上の利用可能性

[0192] 本発明のァクチユエータは、カメラモジュールにおいて画素ずらしゃ手ブレ補正を行うために撮像素子又は光学レンズを移動させる微動機構に有用であるとともに、ハードディスクや光ディスクの読み取りヘッドの微小な位置決め機構、或いはマイクロミラーやマイクロシャッターの駆動機構等にも有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板と、該基板の厚み方向一方の面に設けられた補強部と、上記基板の厚み方向他方の面に設けられ、該基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段とを有する駆動部を備えたァクチユエータであって、

上記補強部は、該補強部の上記基板幅方向の曲げ剛性が上記基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成されていることを特徴とするァクチユエータ。

[2] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

補強部は，基板の厚み方向一方の面において該基板の長さ方向に連続して設けられてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[3] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

補強部は、基板の厚み方向一方の面における幅方向略中央に設けられていることを特徴とするァクチユエータ。

[4] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

補強部は、金属材料で構成されてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[5] 請求項 4記載のァクチユエータにおいて、

補強部は、めっき材からなることを特徴とするァクチユエータ。

[6] 請求項 5記載のァクチユエータにおいて、

補強部と基板との間に、該基板上に該補強部をめつきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層が形成されてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[7] 請求項 4記載のァクチユエータにおいて、

補強部を除く駆動部の周囲が非金属材料によって覆われていることを特徴とするァクチユエータ。

[8] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

基板は、金属材料で構成されてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[9] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

補強部は，基板に一体形成されたものであることを特徴とするァクチユエータ。

[10] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

補強部の基板幅方向の長さの平均値を基板の幅の平均値の α倍とし、該補強部の基板厚み方向の長さの平均値を基板の厚みの平均値の β倍としたとき、上記 α及び βの値は、

0. 05く a < 0. 45、

1 < /3 < 10、及び

0. 001く α ³ β < 0. 1

を全て満たすことを特徴とするァクチユエータ。

[11] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

基板の幅は、該基板の厚みに対して 1倍を越え 20倍以下に設定され、上記基板の長さは、該基板の幅に対して 4倍以上に設定されていることを特徴とするァクチユエータ。

[12] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

変位手段は、圧電体層と、該圧電体層の厚み方向一方の面に設けられた第 1の電極層と、圧電体層の厚み方向他方の面に設けられた第 2の電極層とで構成されており、

上記第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、上記圧電体層に、基板の長さ方向一端側に対して他端側を該基板の幅方向に変位させるための電界を加えることが可能なように 2つ以上の個別電極に分割されていることを特徴とするァクチユエータ。

[13] 請求項 12記載のァクチユエータにおいて、

第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、 4つ以上の個別電極に分割されていることを特徴とするァクチユエータ。

[14] 請求項 12記載のァクチユエータにおいて、

全ての個別電極の表面積が略同じであることを特徴とするァクチユエータ。

[15] 請求項 12記載のァクチユエータにおいて、

第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、基板幅方向に並ぶ 2つの個別電極に分割されており、

圧電体層において上記 2つの個別電極のうち一方に対応する部分に加えられる電界の大きさと、他方に対応する部分に加えられる電界の大きさとが互いに異なることを特徴とするァクチユエータ。

[16] 請求項 12記載のァクチユエータにおいて、

第 1及び第 2の電極層の少なくとも一方は、基板の厚み方向から見て四角形の頂点にそれぞれ位置するように基板幅方向及び基板長さ方向に 2つずつ並ぶ 4つの個別電極に分割されており、

圧電体層において、上記四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさが共に同じであり、残り 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさが共に同じであることを特徴とするァクチユエータ。

[17] 請求項 16記載のァクチユエータにおいて、

圧電体層において、四角形の対角にある 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさと、残り 2つの頂点にそれぞれ位置する 2つの個別電極に対応する部分に加えられる電界の大きさとが互いに異なることを特徴とするァクチユエータ。

[18] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

基板における補強部が設けられた面が同じ方向を向きかつ基板幅方向に互いに平行に並ぶ複数の駆動部を備え、

上記複数の駆動部同士が、該駆動部の基板長さ方向の両端部にて互いに並列に連結されてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[19] 請求項 1記載のァクチユエータにおいて、

基板における補強部が設けられた面が同じ方向を向く複数の駆動部を備え、上記複数の駆動部同士が、該駆動部の基板長さ方向の端部にて互いに直列に連結されてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[20] 請求項 19記載のァクチユエータにおいて、

相隣接する 2つの駆動部同士が、基板厚み方向から見て互いに直交する方向に延びてレ、ることを特徴とするァクチユエータ。

[21] 請求項 19記載のァクチユエータにおいて、複数の駆動部同士が、基板幅方向に互いに平行に並んだ状態で、該駆動部の基板長さ方向の端部にて連結部材を介して互いに直列に連結されていることを特徴とするァクチユエータ。

[22] 可動部材を固定部材に対して移動させる駆動部を有するァクチユエータを備えた微動機構であって、

上記ァクチユエータの駆動部は、厚み方向から見て所定の幅及び長さを有する基板と、該基板の厚み方向一方の面に設けられた補強部と、上記基板の厚み方向他方の面に設けられ、該基板の長さ方向一端側に対して他端側を基板の幅方向に変位させる変位手段とを有し、

上記補強部は、該補強部の上記基板幅方向の曲げ剛性が上記基板厚み方向の曲げ剛性よりも小さい形状に形成され、

上記駆動部の基板長さ方向の一端部が上記固定部材に固定され、他端部に上記可動部材が固定されており、

更に上記駆動部は、上記変位手段の作動により上記可動部材を上記固定部材に対して上記基板幅方向に移動させるように構成されていることを特徴とする微動機構

[23] 撮像素子と、該撮像素子に光を導く光学レンズと、該撮像素子又は光学レンズを、該光学レンズの光軸と垂直な方向に移動させる駆動部を有するァクチユエ一タとを備えたカメラモジュールであって、

上記駆動部の基板長さ方向の一端部が固定部材に固定され、他端部に上記撮像素子又は光学レンズが固定されており、

更に上記駆動部は、上記変位手段の作動により上記撮像素子又は光学レンズを上記固定部材に対して該光学レンズの光軸と垂直な方向に移動させるように構成されてレ、ることを特徴とするカメラモジュール。