KR20230113294A

KR20230113294A - 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치

Info

Publication number: KR20230113294A
Application number: KR1020237017112A
Authority: KR
Inventors: 도모히코 오사카; 요헤이 엔타
Original assignee: 미쓰미덴기가부시기가이샤
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2023-07-28
Also published as: JPWO2022114181A1; WO2022114181A1; CN116547602A

Abstract

광학 액추에이터는, 광로 굴곡 부재를 유지 가능한 내측 홀더와, 내측 홀더를, 제1 축을 중심으로 요동 가능하게 지지하는 외측 홀더와, 내측 홀더를 요동시키는 구동부를 구비하고, 내측 홀더는, 제1 축에 평행한 방향에 있어서의 양단부를, 외측 홀더에 대하여 베어링부를 개재하여 회전 가능하게 지지되며, 구동부는, 외측 홀더에 지지된 초음파 모터와, 내측 홀더에 지지된 개재부를 갖고, 초음파 모터는, 공진하는 진동자를 가지며, 개재부는, 진동자와 접촉하여, 선형인 접촉부를 갖는다.

Description

광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치

본 발명은, 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치에 관한 것이다.

종래, 스마트폰이나 디지털 카메라 등, 카메라 모듈을 탑재한 박형의 카메라 탑재 장치가 알려져 있다. 카메라 모듈은, 하나 이상의 렌즈를 갖는 렌즈부와, 렌즈부에 의하여 결상된 피사체상(像)을 촬상하는 촬상 소자를 구비한다.

또, 렌즈부의 전단에 마련된 광로 굴곡 부재인 프리즘에 의하여, 제1 광축을 따르는 피사체로부터의 광을 제2 광축의 방향으로 굴곡져 후단의 렌즈부에 도광하는 굴곡 광학계를 구비하는 카메라 모듈도 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

특허문헌 1에 개시된 카메라 모듈은, 카메라에 발생하는 손떨림을 보정하는 흔들림 보정 장치, 및, 오토 포커스를 행하는 오토 포커스 장치를 구비하고 있다. 이와 같은 카메라 모듈은, 광학 액추에이터로서 흔들림 보정용 액추에이터 및 오토 포커스용 액추에이터를 갖는다.

이 중의 흔들림 보정용 액추에이터는, 상이한 2축을 중심으로 프리즘을 요동시키는 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터를 구비하고 있다. 구체적으로는, 제1 액추에이터는, 제1 광축 및 제2 광축을 포함하는 평면에 직교하는 요동축을 중심으로 프리즘을 요동시킨다. 또, 제2 액추에이터는, 제2 광축에 일치하는 요동축을 중심으로 프리즘을 요동시킨다.

카메라에 손떨림이 발생하면, 제어부의 제어하에서 흔들림 보정용 액추에이터가 프리즘을 요동시켜 흔들림 보정을 행한다. 이로써 카메라에 발생한, 손떨림이 보정된다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2015-92285호

상술과 같은 카메라 모듈에 있어서, 신규 구성을 갖는 광학 액추에이터가 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 신규 구성을 갖는 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 광학 액추에이터의 일 양태는,

광로 굴곡 부재를 유지 가능한 내측 홀더와,

내측 홀더를, 제1 축을 중심으로 요동 가능하게 지지하는 외측 홀더와,

내측 홀더를 요동시키는 구동부를 구비하고,

내측 홀더는, 제1 축에 평행한 방향에 있어서의 양단부(兩端部)를, 외측 홀더에 대하여 베어링부를 개재하여 회전 가능하게 지지되며,

구동부는, 외측 홀더에 지지된 초음파 모터와, 내측 홀더에 지지된 개재부를 갖고,

초음파 모터는, 공진하는 진동자를 가지며,

개재부는, 진동자와 접촉하여, 선형인 접촉부를 갖는다.

본 발명에 관한 카메라 모듈의 일 양태는,

상술한 광학 액추에이터와,

광학 액추에이터의 내측 홀더에 유지되어, 제1 방향을 따르는 입사광을 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 굴곡시키는 광로 굴곡 부재와,

광학 액추에이터보다 제2 방향 측에 배치된 촬상 소자를 구비한다.

본 발명에 관한 카메라 탑재 장치의 일 양태는, 상술한 카메라 모듈과, 카메라 모듈을 제어하는 제어부를 갖는다.

본 발명에 의하면, 신규 구성을 갖는 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는, 광로 굴곡 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은, 광로 굴곡 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는, 베이스 본체의 도 1의 X1-X1선 단면도이다.
도 5는, 내측 홀더 및 내측 홀더에 조립된 부재의 사시도이다.
도 6은, 내측 홀더 및 내측 홀더에 조립된 부재의 사시도이다.
도 7은, 외측 홀더 및 외측 홀더에 조립된 부재의 사시도이다.
도 8은, 외측 홀더 및 외측 홀더에 조립된 부재의 사시도이다.
도 9는, 외측 홀더의 단면도이다.
도 10은, 구동부의 사시도이다.
도 11a는, 카메라 모듈을 탑재한 카메라 탑재 장치의 일례를 나타내는 도이다.
도 11b는, 카메라 모듈을 탑재한 카메라 탑재 장치의 일례를 나타내는 도이다.
도 12a는, 차재용 카메라 모듈을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차를 나타내는 도이다.
도 12b는, 차재용 카메라 모듈을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 후술하는 실시형태에 관한 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치는, 본 발명에 관한 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치의 일례이며, 본 발명은 실시형태에 의하여 한정되지 않는다.

[실시형태]

도 1~도 10을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 카메라 모듈에 대하여 설명한다. 이하, 카메라 모듈(C)의 개요에 대하여 설명한 후, 카메라 모듈(C)이 구비하는 광로 굴곡 모듈(2), 렌즈 모듈(10), 및 촬상 소자 모듈(11)의 구조에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명에 관한 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치는, 후술하는 모든 구성을 구비해도 되고, 일부의 구성을 구비하지 않아도 된다.

<카메라 모듈>

카메라 모듈(C)은, 예를 들면, 스마트폰(M)(도 10A 및 도 10B 참조), 휴대전화기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기, 및 박형의 카메라 탑재 장치(차재(車載) 카메라 등)에 탑재된다.

이하, 본 실시형태의 카메라 모듈(C)를 구성하는 각부(各部)에 대해서는, 카메라 모듈(C)에 도입된 상태를 기준으로 하여 설명한다. 또, 본 실시형태의 카메라 모듈(C)의 구조를 설명하기 위하여, 각 도면에 나타내는 직교 좌표계(X, Y, Z)를 사용한다.

카메라 모듈(C)은, 카메라 탑재 장치로 실제로 촬영이 행해지는 경우에, 촬영자로부터 보아, 예를 들면 X방향이 좌우 방향, Y방향이 상하 방향, Z방향이 전후 방향이 되도록 탑재된다. 피사체로부터의 광(입사광)은, 도 1에 일점 쇄선 α(제1 광축이라고도 칭한다.)로 나타나는 바와 같이, Z방향 +측(플러스 측)으로부터 광로 굴곡 모듈(2)의 미러(MR)에 입사된다. 미러(MR)는, 광로 굴곡 부재의 일례에 해당한다. 또한, 광로 굴곡 부재는, 예를 들면, 프리즘이어도 된다.

미러(MR)에 입사된 광(출사광)은, 도 1에 일점 쇄선 β(제2 광축이라고도 칭한다.)로 나타나는 바와 같이, 미러(MR)의 광로 굴곡면에서 굴곡져, 미러(MR)보다 X방향 +측에 배치된 렌즈 모듈(10)의 렌즈부(102)로 도광된다.

그리고, 렌즈부(102)에 의하여 결상된 피사체상이, 렌즈 모듈(10)보다 X방향 +측에 배치된 촬상 소자 모듈(11)(도 1 참조)에 의하여 촬상된다.

본 실시형태에 있어서, Z방향 +측으로부터 Z방향 -측(마이너스 측)을 향하는 방향은, 제1 방향의 일례에 해당한다. 또, X방향 -측으로부터 X방향 +측을 향하는 방향은, 제2 방향의 일례에 해당한다. 단, 제1 방향 및 제2 방향은, 본 실시형태의 경우에 한정되지 않는다. 제1 방향과 제2 방향은, 서로 직교하는 방향이면 된다.

본 실시형태의 카메라 모듈(C)은, 광로 굴곡 모듈(2)에 도입된 미러 요동 장치(S)에 의하여, 미러(MR)를 요동시킨다.

또, 본 실시형태의 카메라 모듈(C)은, 렌즈 모듈(10)에 도입된 AF 장치(도시하지 않는다)에 의하여 렌즈부를 X방향으로 변위시켜, 오토 포커스를 행한다. 즉, 렌즈 모듈(10)은, 오토 포커스 기능을 갖는다.

또, 렌즈 모듈(10)의 렌즈부(102)는, 광각 촬영(초점 거리: 짧다)으로부터 망원 촬영(초점 거리: 길다)에 대응할 수 있는, 이른바 줌 렌즈이다. 본 실시형태의 카메라 모듈(C)은, 렌즈 모듈(10)에 도입된 줌 장치(도시하지 않는다)에 의하여, 광각 촬영 또는 망원 촬영에 따른 X방향의 위치에 렌즈부(102)를 이동시킨다. 즉, 렌즈 모듈(10)은, 줌 기능을 갖는다.

(광로 굴곡 모듈)

이하, 광로 굴곡 모듈(2)에 대하여 설명한다. 광로 굴곡 모듈(2)은, 베이스(3), 미러(MR), 및 미러 요동 장치(S)를 구비한다.

(베이스)

도 1~도 3을 참조하여 베이스(3)에 대하여 설명한다. 베이스(3)는, 고정 측 부재의 일례에 해당한다. 베이스(3)는, 베이스 본체(31), 및 후측 플레이트(36)를 갖는다.

(베이스 본체)

베이스 본체(31)는, 예를 들면, 합성 수지제 또는 비자성 금속제이다. 베이스 본체(31)는, 일부가 개구한 상자 형상 부재이다. 피사체 측으로부터의 광은, 베이스 본체(31)의 Z방향 +측의 개구부(상측 개구부(316))를 통과하여 베이스의 내부 공간에 침입 가능하다. 이상과 같은 베이스(3)는, 후술하는 미러 요동 장치(S)를 수용하기 위한 것이다.

구체적으로는, 베이스 본체(31)는, 하측 벽부(311), 좌측 벽부(312a), 우측 벽부(313b), 전측 벽부(314), 및 상측 벽부(315)를 갖는다. 또, 베이스 본체(31)는, 상측 개구부(316), 전측 개구부(317), 후측 개구부(318), 및 하측 개구부(321)를 갖는다.

(하측 벽부)

하측 벽부(311)는, XY 평면에 평행한 직사각형 판상(板狀)이다. 하측 벽부(311)는, 베이스 본체(31)의 바닥부를 구성하고 있다. 또한, 이하, 좌우 방향은, Z방향 +측을 위로 하여 X방향 +측으로부터 광로 굴곡 모듈(2)을 본 경우의 좌우 방향을 의미한다. 따라서, Y방향 +측이 좌측에 상당하고, Y방향 -측이 우측에 상당한다. 또, 광로 굴곡 모듈(2)에 있어서, X방향 +측은 전측에 상당하고, X방향 -측은 후측에 상당한다. 또한, 광로 굴곡 모듈(2)에 있어서, Z방향 +측은 상측에 상당하고, Z방향 -측은 하측에 해당한다.

(좌측 벽부)

좌측 벽부(312a)는, 판상이고, XZ 평면에 평행한 직사각형 판상이다. 좌측 벽부(312a)는, 하측 벽부(311)의 좌단부로부터 Z방향 +측(상측)으로 연장되어 있다. 좌측 벽부의 하단부는, 하측 벽부(311)의 좌단부에 접속되어 있다.

(우측 벽부)

우측 벽부(313b)는, 판상이고, XZ 평면에 평행한 직사각형 판상이다. 우측 벽부(313b)는, 하측 벽부(311)의 우단부로부터 Z방향 +측(상측)으로 연장되어 있다. 우측 벽부(313b)의 하단부는, 하측 벽부(311)의 우단부에 접속되어 있다.

(전측 벽부)

전측 벽부(314)는, YZ 평면에 평행한 직사각형 판상이다. 전측 벽부(314)의 좌단부는, 좌측 벽부(312a)의 전단부에 접속되어 있다. 전측 벽부(314)의 우단부는, 우측 벽부(313b)의 전단부에 접속되어 있다. 또, 전측 벽부(314)의 하단부는, 하측 벽부(311)의 전단부에 접속되어 있다. 전측 벽부(314)의 상단부는, 후술하는 상측 벽부(315)의 전단부에 접속되어 있다.

전측 벽부(314)의 후측면에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 후술하는 급전부(9)에 있어서의 좌측 급전 단자부(92) 및 우측 급전 단자부(93)가 고정된다.

(상측 벽부)

상측 벽부(315)는, XY 평면에 평행한 직사각형 판상이다. 상측 벽부(315)는, 하측 벽부(311)보다 상측에 마련되어 있고, 소정의 간극을 개재하여, 하측 벽부(311)와 상하 방향(Z방향)으로 대면하고 있다.

상측 벽부(315)의 좌단부는, 좌측 벽부(312a)의 상단부에 접속되어 있다. 상측 벽부(315)의 우단부는, 우측 벽부(313b)의 상단부에 접속되어 있다. 상측 벽부(315)의 전단부는, 전측 벽부(314)의 상단부에 접속되어 있다.

(상측 개구부)

상측 개구부(316)는, 상측 벽부(315)의 중앙부를 포함하는 위치에 마련되어 있다. 상측 개구부(316)는, 상측 벽부(315)를 상하 방향(Z방향)으로 관통하는 대략 직사각형상의 관통 구멍에 의하여 구성되어 있다. 입사광은, 상측 개구부(316)를 통과하여 광로 굴곡 모듈(2)에 입사된다.

(전측 개구부)

전측 개구부(317)는, 전측 벽부(314)의 중앙부를 포함하는 위치에 마련되어 있다. 전측 개구부(317)는, 전측 벽부(314)를 X방향(전후방향)으로 관통하는 직사각형상의 관통 구멍에 의하여 구성되어 있다. 미러(MR)에 의하여 굴곡된 입사광은, 전측 개구부(317)를 통과하여, 렌즈 모듈(10)에 입사된다.

(후측 개구부)

후측 개구부(318)는, 베이스 본체(31)의 후단부에 마련되어 있다. 구체적으로는, 후측 개구부(318)는, 좌측 벽부(312a)의 후단부, 우측 벽부(313b)의 후단부, 상측 벽부(315)의 후단부, 및 후술하는 급전부(9)(구체적으로는 FPC(90))의 후단부에 의하여 획정(劃定)된 직사각형상의 개구부이다. 후측 개구부(318)는, 후측 플레이트(36)에 의하여 덮여 있다.

(후측 플레이트)

후측 플레이트(36)는, YZ 평면에 평행한 판상이다. 후측 플레이트(36)는, 후측 개구부(318)를 후방으로부터 덮고 있다. 후측 플레이트(36)는, 좌측 벽부(312a)의 후단부, 우측 벽부(313b)의 후단부, 및 상측 벽부(315)의 후단부에, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다.

<미러 요동 장치>

다음으로, 미러 요동 장치(S)에 대하여 설명한다. 미러 요동 장치(S)는, Y방향에 평행한 제1 축(A1)(도 3 참조)을 중심으로 미러(MR)를 요동시킨다. 이와 같은 미러 요동 장치(S)는, 베이스(3)가 갖는 수용 공간에 배치되어 있다.

미러 요동 장치(S)는, 내측 홀더(4), 외측 홀더(5), 요동 지지부(63), 구동부(8), 및 급전부(9)를 구비한다.

미러 요동 장치(S)에 있어서, 내측 홀더(4)는, 미러(MR)를 지지하기 위한 것이다. 내측 홀더(4)는, 외측 홀더(5)를 개재하여, 베이스(3)에 지지되어 있다.

외측 홀더(5)는, 요동 지지부(63)를 개재하여, 내측 홀더(4)를 지지하고 있다. 내측 홀더(4)는, 외측 홀더(5)에 대하여, 제1 축(A1)을 중심으로 요동 가능하다.

제어부(13)(도 1 참조)의 제어하에서 구동부(8)가 구동하면, 외측 홀더(5)에 대하여 내측 홀더(4)가 제1 축(A1)을 중심으로 요동한다. 외측 홀더(5)는, 지지 기구(도시하지 않는다)에 의하여 베이스(3)에 지지되어 있기 때문에, 내측 홀더(4)는, 베이스(3)에 대하여, 제1 축(A1)을 중심으로 요동한다. 그러면, 내측 홀더(4)에 지지된 미러(MR)도, 베이스(3)에 대하여, 제1 축(A1)을 중심으로 요동한다. 이하, 미러 요동 장치(S)가 구비하는 각 부재의 구체적 구조에 대하여 설명한다.

(내측 홀더)

도 2, 도 3, 도 5, 및 도 6을 참조하여, 내측 홀더(4)에 대하여 설명한다. 내측 홀더(4)는, 가동 측 부재의 일례에 해당하고, 미러(MR)를 유지하고 있다.

내측 홀더(4)는, 재치부(41), 좌측 판부(41a), 우측 판부(42b), 및 후측 판부(43)를 갖는다. 또, 내측 홀더(4)는, 좌측 축부(44a), 우측 축부(45b), 내측 고정부(46), 및 마그넷 배치부(47)를 갖는다. 내측 홀더(4)는, 좌우 대칭인 형상을 갖는다.

(재치부)

재치부(41)는, 직사각형 판상이다. 재치부(41)는, 후단부(X방향 -측의 단부)에서 전단부(X방향 +측의 단부)를 향할수록 하방(Z방향 -측)에 위치하도록 경사져 있다. 따라서, 재치부(41)의 전단부는, 재치부(41)의 후단부보다 하방에 위치하고 있다. 재치부(41)의 상면은, 미러(MR)를 배치하기 위한 재치면이다. 본 실시형태의 경우, 재치부(41)의 경사 방향은, 제1 축(A1)을 중심으로 한 원의 접선 방향에 평행이다.

(좌측 판부)

좌측 판부(41a)는, XZ 평면에 평행한 판상이다. 좌측 판부(41a)는, 재치부(41)의 좌단부로부터 상방으로 연장되어 있다.

(우측 판부)

우측 판부(42b)는, XZ 평면에 평행한 판상이다. 우측 판부(42b)는, 재치부(41)의 우단부로부터 상방으로 연장되어 있다.

(후측 판부)

후측 판부(43)는, 내측 홀더(4)가 요동하고 있지 않은 상태에 있어서, YZ 평면에 평행한 판상이다. 후측 판부(43)의 좌단부는, 좌측 판부(41a)의 후단부(X방향 -측의 단부)에 접속하고 있다. 후측 판부(43)의 우단부는, 우측 판부(42b)의 후단부에 접속되어 있다. 후측 판부(43)의 하단부는, 재치부(41)의 후단부에 접속되어 있다.

(좌측 축부)

좌측 축부(44a)는, 후술하는 요동 지지부(63)에 있어서의 좌측 베어링(631a)의 내륜을 지지하기 위한 것이다. 좌측 축부(44a)는, 좌측 판부(41a)의 외측면(Y방향 +측의 측면)에 마련되어 있다. 좌측 축부(44a)는, 좌측 판부(41a)의 외측면에서 좌측(Y방향 +측)으로 연장되어 있다.

(우측 축부)

우측 축부(45b)는, 후술하는 요동 지지부(63)에 있어서의 우측 베어링(632b)의 내륜을 지지하기 위한 것이다. 우측 판부(42b)의 외측면(Y방향 -측의 측면)에 마련되어 있다. 우측 축부(45b)는, 우측 판부(42b)의 외측면에서 우측(Y방향 -측)으로 연장되어 있다. 좌측 축부(44a)의 중심축과 우측 축부(45b)의 중심축은, 동일 직선 상에 위치하고 있다. 좌측 축부(44a)의 중심축 및 우측 축부(45b)의 중심축은, 제1 축(A1)에 일치하고 있다.

본 실시형태의 경우, 좌측 축부(44a) 및 우측 축부(45b)에 의하여 후술하는 요동 지지부(63)에 있어서의 좌측 베어링(631a) 및 우측 베어링(632b)을 지지하는 구성을 채용하고 있기 때문에, 내측 홀더(4)는, 제1 축(A1)을 중심으로 양호한 정밀도로 또한 안정적으로 요동할 수 있다.

(내측 고정부)

내측 고정부(46)는, 후술하는 구동부(8)의 개재부(80)가 고정되는 부분이다. 내측 고정부(46)는, 재치부(41)의 하면에 마련되어 있다. 내측 고정부(46)는, 재치부(41)의 하면에 있어서의 Y방향의 중앙부에 개재부(80)를 고정할 수 있는 위치에 마련되어 있다.

(마그넷 배치부)

마그넷 배치부(47)는, 후술하는 구동부(8)의 마그넷(83)을 배치하기 위한 것이다. 마그넷 배치부(47)는, 후측 판부(43)의 후측면의 좌단부에 마련되어 있다. 마그넷 배치부(47)는, Y방향 +측이 개구한 오목부에 의하여 구성되어 있다. 이와 같은 마그넷 배치부(47)의 구성을 채용함으로써, 내측 홀더(4)는, 구동부(8)의 마그넷(83)을 확실히 유지할 수 있다. 그 결과, 내측 홀더(4)가 요동한 경우에, 구동부(8)의 마그넷(83)이, 내측 홀더(4)로부터 탈락하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 경우, 마그넷 배치부(47)와 동일한 모의 마그넷 배치부가, 후측 판부(43)의 후측면의 우단부에 마련되어 있다. 이 모의 마그넷 배치부는, 내측 홀더(4)를 좌우 대칭인 형상으로 하기 위한 것이다. 이 모의 마그넷 배치부에는, 마그넷은 배치되어 있지 않다. 단, 이 모의 마그넷 배치부에는, 마그넷(83)과 동일한 중량의 모의 마그넷이 배치되어도 된다. 이와 같은 모의 마그넷을 배치하는 구성을 채용하면, 내측 홀더(4)의 좌우 방향에 있어서의 중량의 밸런스가 양호해진다.

(외측 홀더)

도 2, 도 3, 및 도 7~도 9를 참조하여, 외측 홀더(5)에 대하여 설명한다. 외측 홀더(5)는, 고정 측 부재의 일례에 해당하고, 후술하는 요동 지지부(63)를 개재하여, 내측 홀더(4)를, 제1 축(A1)을 중심으로 요동 가능하게 지지하고 있다.

외측 홀더(5)는, 상방(Z방향 +측)이 개구한 상자 형상이다. 외측 홀더(5)는, 내측 홀더(4)를 수용하기 위한 수용 공간(5c)을 갖는다.

본 실시형태의 경우, 외측 홀더(5)는, 베이스(3)에 대한 변위를 불가능한 상태로, 지지 기구(도시하지 않는다)에 의하여 베이스(3)에 지지되어 있다. 단, 외측 홀더(5)는, 베이스(3)에 대한 변위를 가능한 상태로, 지지 기구(도시하지 않는다)에 의하여 베이스(3)에 지지되어도 된다. 이 경우, 외측 홀더(5)는, X축 또는 Z축에 평행한 축을 중심으로 한 요동을 가능한 상태로, 지지 기구에 의하여 베이스(3)에 지지되어도 된다. 외측 홀더(5)가 베이스(3)에 대하여 변위하는 경우, 외측 홀더(5)는, 가동 측 부재의 일례에 해당한다.

외측 홀더(5)는, 사판부(斜板部)(501), 좌측 판부(502a), 우측 판부(503b), 전측 판부(504), 후측 판부(505), 및 하측 판부(506)를 갖는다. 또, 외측 홀더(5)는, 전측 개구부(507), 좌측 베어링 유지부(508a), 우측 베어링 유지부(509b), 고정부(514), 및 소자 배치부(515)를 갖는다.

(사판부)

사판부(501)는, 판상이고, 수용 공간(5c)을 하방으로부터 덮고 있다. 사판부(501)는, 후단부에서 전단부를 향할수록 하방(Z방향 -측)에 위치하도록 경사져 있다. 따라서, 사판부(501)의 전단부는, 사판부의 후단부보다 하방에 위치하고 있다.

이와 같은 사판부(501)는, 내측 홀더(4)의 재치부(41)보다 하방에 마련되어 있다. 사판부(501)의 X방향에 대한 경사 각도는, 재치부(41)의 X방향에 대한 경사 각도와 동일하다. 환언하면, 사판부(501)의 상면은, 재치부(41)의 하면과 평행이다. 사판부(501)의 상면은, 재치부(41)의 하면과 소정의 간극을 개재하여 상하 방향으로 대면하고 있다. 사판부(501)의 상면과 재치부(41)의 하면의 사이에는, 후술하는 구동부(8)를 배치하기 위한 공간이 마련되어 있다.

(좌측 판부)

좌측 판부(502a)는, XZ 평면에 평행한 판상이고, 수용 공간(5c)을 좌측(Y방향 +측)으로부터 덮고 있다. 좌측 판부(502a)의 일부는, 사판부(501)의 좌단부에 접속되어 있다. 좌측 판부(502a)는, 내측 홀더(4)의 좌측 판부(41a)보다 좌측(Y방향 +측)에 배치되어 있다. 좌측 판부(502a)는, 내측 홀더(4)의 좌측 판부(41a)와 좌우 방향(Y방향)으로 대면하고 있다.

(우측 판부)

우측 판부(503b)는, XZ 평면에 평행한 판상이고, 수용 공간(5c)을 우측(Y방향 -측)으로부터 덮고 있다. 우측 판부(503b)의 일부는, 사판부(501)의 우단부에 접속되어 있다. 우측 판부(503b)는, 좌측 판부(502a)와 Y방향으로 소정의 간극을 개재하여 대면하고 있다. 우측 판부(503b)는, 내측 홀더(4)의 우측 판부(42b)보다 우측(Y방향 -측)에 배치되어 있다. 우측 판부(503b)는, 내측 홀더(4)의 우측 판부(42b)와 좌우 방향(Y방향)으로 대면하고 있다.

(전측 판부)

전측 판부(504)는, YZ 평면에 평행한 판상이고, 수용 공간(5c)을 전측(X방향 +측)으로부터 덮고 있다. 전측 판부(504)의 좌단부는, 좌측 판부(502a)의 전단부에 접속되어 있다. 전측 판부(504)의 우단부는, 우측 판부(503b)의 전단부에 접속되어 있다. 전측 판부(504)의 전측면은, 베이스 본체(31)에 있어서의 전측 벽부(314)의 후측면과, 소정의 간극을 개재하여 X방향으로 대면하고 있다.

(후측 판부)

후측 판부(505)는, YZ 평면에 평행한 판상이고, 수용 공간(5c)을 후측(X방향 -측)으로부터 덮고 있다. 후측 판부(505)의 좌단부는, 좌측 판부(502a)의 후단부(X방향 -측의 단부)에 접속하고 있다. 후측 판부(505)의 우단부는, 우측 판부(503b)의 후단부에 접속되어 있다. 후측 판부(505)는, 사판부(501)의 후단부(상단부)에 접속되어 있다.

(하측 판부)

하측 판부(506)는, 판상 부재이며, 사판부(501)의 전단부(하단부)와 전측 판부(504)의 하단부를, X방향으로 접속하고 있다. 하측 판부(506)의 후단부는, 사판부(501)의 전단부(하단부)에 접속되어 있다. 하측 판부(506)의 전단부는, 전측 판부(504)의 하단부에 접속되어 있다.

(전측 개구부)

전측 개구부(507)는, 전측 판부(504)의 중앙부를 포함하는 위치에 마련되어 있다. 전측 개구부(507)는, 전측 판부(504)를 X방향(전후방향)으로 관통하는 직사각형상의 관통 구멍에 의하여 구성되어 있다. 전측 개구부(507)는, 베이스 본체(31)의 전측 개구부(317)와, X방향으로 중첩되도록 마련되어 있다. 미러(MR)에 의하여 굴곡된 입사광은, 전측 개구부(507) 및 전측 개구부(317)를 통과하여, 렌즈 모듈(10)에 입사된다.

(좌측 베어링 유지부)

좌측 베어링 유지부(508a)는, 후술하는 요동 지지부(63)의 좌측 베어링(631a)을 유지하기 위한 것이다. 좌측 베어링 유지부(508a)는, 좌측 판부(502a)의 내측면(Y방향 -측의 측면)에 마련되어 있다. 구체적으로는, 좌측 베어링 유지부(508a)는, 좌측 판부(502a)의 내측면에 마련된 오목부에 의하여 구성되어 있다. 좌측 베어링 유지부(508a)에는, 좌측 베어링(631a)의 외륜이, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다.

(우측 베어링 유지부)

우측 베어링 유지부(509b)는, 후술하는 요동 지지부(63)의 우측 베어링(632b)을 유지하기 위한 것이다. 우측 베어링 유지부(509b)는, 우측 판부(503b)의 내측면(Y방향 +측의 측면)에 마련되어 있다. 구체적으로는, 우측 베어링 유지부(509b)는, 우측 판부(503b)의 내측면에 마련된 오목부에 의하여 구성되어 있다.

우측 베어링 유지부(509b)는, Y방향에 있어서 좌측 베어링 유지부(508a)와 대면하고 있다. 이와 같은 우측 베어링 유지부(509b)에는, 우측 베어링(632b)의 외륜이, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다.

(고정부)

고정부(514)는, 후술하는 구동부(8)의 초음파 모터(81)가 고정되는 부분이다. 고정부(514)는, 사판부(501)의 상면에 있어서의 후단부(X방향 -측의 단부)에 마련되어 있다.

(소자 배치부)

소자 배치부(515)는, 구동부(8)의 위치 검출 소자(82)를 배치하기 위한 부분이다. 소자 배치부(515)는, 좌측 판부(502a)에 마련된 관통 구멍에 의하여 구성되어 있다. 이 관통 구멍은, 좌측 판부(502a)를 Y방향으로 관통하고 있다. 소자 배치부(515)는, 내측 홀더(4)의 마그넷 배치부(47)와 Y방향으로 대면하고 있다.

(요동 지지부)

요동 지지부(63)는, 베어링부의 일례에 해당하고, 내측 홀더(4)를, 제1 축(A1)을 중심으로 한 요동을 가능한 상태로, 외측 홀더(5)에 지지하기 위한 것이다. 요동 지지부(63)는, 좌측 베어링(631a) 및 우측 베어링(632b)을 갖는다.

(좌측 베어링)

좌측 베어링(631a)은, 내측 홀더(4)의 좌단부(Y방향 +측의 단부)를, 외측 홀더(5)에 대하여 회전 가능하게 지지하기 위한 것이다. 좌측 베어링(631a)은, 이른바 레이디얼 베어링이다. 좌측 베어링(631a)의 중심축은, 제1 축(A1)과 일치하고 있다.

좌측 베어링(631a)은, 외주면에 내륜 궤도를 갖는 내륜과, 내주면에 외륜 궤도를 갖는 외륜과, 내륜 궤도와 외륜 궤도의 사이에 전동 가능하게 마련된 복수의 전동체(예를 들면, 볼)를 갖는다. 전동체는 각각, 유지기(器)에 의하여 유지되어 있어도 된다. 좌측 베어링(631a)의 내륜은, 내측 홀더(4)의 좌측 축부(44a)에, 예를 들면 억지 끼워맞춤에 의하여 고정되어 있다. 좌측 베어링(631a)의 외륜은, 외측 홀더(5)의 좌측 베어링 유지부(508a)에 고정되어 있다.

(우측 베어링)

우측 베어링(632b)은, 내측 홀더(4)의 우단부(Y방향 -측의 단부)를, 외측 홀더(5)에 대하여 회전 가능하게 지지하기 위한 것이다. 우측 베어링(632b)은, 이른바 레이디얼 베어링이다. 우측 베어링(632b)의 중심축은, 제1 축(A1)과 일치하고 있다.

우측 베어링(632b)은, 외주면에 내륜 궤도를 갖는 내륜과, 내주면에 외륜 궤도를 갖는 외륜과, 내륜 궤도와 외륜 궤도의 사이에 전동 가능하게 마련된 복수의 전동체(예를 들면, 볼)를 갖는다. 전동체는 각각, 유지기에 의하여 유지되어 있어도 된다. 우측 베어링(632b)의 내륜은, 내측 홀더(4)의 우측 축부(45b)에, 예를 들면 억지 끼워맞춤에 의하여 고정되어 있다. 우측 베어링(632b)의 외륜은, 외측 홀더(5)의 우측 베어링 유지부(509b)에 고정되어 있다.

본 실시형태의 경우, 내측 홀더(4)가 외측 홀더(5)에 대하여 레이디얼 베어링에 의하여 지지되어 있기 때문에, 내측 홀더(4)의 요동 중심이, 제1 축(A1)에 대하여 기울어지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 내측 홀더(4)는, 양호한 정밀도로 요동할 수 있다.

(구동부)

구동부(8)는, 내측 홀더(4)를, 외측 홀더(5)에 대하여, 제1 축(A1)을 중심으로 요동시키기 위한 구동부이다. 구동부(8)는, 내측 홀더(4)와 외측 홀더(5)의 사이에 마련되어 있다. 구동부(8)는, 내측 홀더(4)에 있어서의 재치부(41)의 하면 및 외측 홀더(5)에 있어서의 사판부(501)의 상면을 따르도록 마련되어 있다. 이와 같은 구동부(8)의 배치 양태는, 광로 굴곡 모듈(2)의 소형화에 기여한다.

이와 같은 구동부(8)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 개재부(80), 초음파 모터(81), 위치 검출 소자(82)(도 8 참조), 및 마그넷(83)(도 5 참조)을 갖는다.

(개재부)

개재부(80)는, 홀더(801) 및 한 쌍의 접촉부(802, 803)를 갖는다. 홀더(801)는, 예를 들면, 금속제, 세라믹제, 또는 합성 수지제이며, 한 쌍의 접촉부(802, 803)가 고정되는 부재이다. 본 실시형태의 경우, 홀더(801)는, 직육면체이다. 단, 홀더(801)의 형상은, 본 실시형태의 경우에 한정되지 않는다. 홀더(801)는, 내측 홀더(4)의 내측 고정부(46)에, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다.

한 쌍의 접촉부(802, 803)는 각각, 예를 들면, 금속제의 판상이다. 본 실시형태의 경우, 한 쌍의 접촉부(802, 803)는 각각, Y방향에서 본 형상이, 일부에 원호부(802a, 803a)를 갖는 선형이다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 선형이란, 적어도 소정의 중심점을 중심으로 한 원호상의 외형을 갖는 형상을 의미한다. 본 실시형태의 경우, 소정의 중심점은, 제1 축(A1) 상에 존재한다. 즉, 원호부(802a, 803a)는, 제1 축(A1) 상에 존재하는 소정의 중심점을 중심으로 한 원호에 의하여 구성되어 있다. 단, 소정의 중심점은, 제1 축(A1)으로부터 어긋나 있어도 된다.

내측 홀더(4)가 제1 축(A1)을 중심으로 요동할 때, 한 쌍의 접촉부(802, 803)의 원호부(802a, 803a)는 각각, 제1 축(A1)을 중심으로 한 원호를 따라 이동한다. 이와 같은 구성에 의하여, 한 쌍의 접촉부(802, 803)의 소형화를 도모하면서, 내측 홀더(4)의 요동 스트로크의 전체 범위에 있어서, 한 쌍의 접촉부(802, 803)와 공진부(810)의 진동자(812, 813)를 안정적으로 접촉시킬 수 있다.

한 쌍의 접촉부(802, 803)는 각각, 상단부(Z방향 +측의 단부)가 홀더(801)에 고정되어 있다. 접촉부(802)와 접촉부(803)는, Y방향으로 인접하여 마련되어 있다. 접촉부(802)는, 접촉부(803)보다 좌측(Y방향 +측)에 마련되어 있다.

이와 같은 한 쌍의 접촉부(802, 803)는 각각, 후술하는 초음파 모터(81)의 진동자(812, 813)가 접촉하는 부분이다. 구체적으로는, 접촉부(802)의 좌측면(Y방향 +측의 측면)에는, 진동자(812)가 접촉하고 있다. 접촉부(803)의 우측면(Y방향 -측의 측면)에는, 진동자(813)가 접촉하고 있다.

이상과 같이 개재부(80)가 구성됨으로써, 초음파 모터(81)(구체적으로는, 진동자(812, 813))로부터 개재부(80)(구체적으로는, 한 쌍의 접촉부(802, 803))에, 제1 축(A1)을 중심으로 한 원의 접선 방향의 추력(推力)이 더해진다. 그리고, 이 추력에 근거하여, 내측 홀더(4)가 제1 축(A1)을 중심으로 요동한다.

또한, 본 실시형태의 경우, 개재부(80)는, 한 쌍의 접촉부(802, 803)를 갖고 있다. 단, 개재부(80)가 갖는 접촉부의 수는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 개재부(80)는, 한 쌍의 접촉부(802, 803) 중 어느 일방의 접촉부(즉, 1개의 접촉부)만 가져도 된다. 이 경우, 접촉부의 위치는, 적절히 조정되면 된다.

(초음파 모터)

초음파 모터(81)는, 내측 홀더(4)를, 제1 축(A1)을 중심으로 요동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동원이다. 초음파 모터(81)는, 외측 홀더(5)에 있어서의 고정부(514)에 고정되어 있다. 초음파 모터(81)는, 사판부(501)의 상면을 따르도록 배치되어 있다.

이하, 초음파 모터(81)의 설명에 있어서, 사판부(501)의 상면과, XZ 평면에 평행한 평면의 교선의 방향을 U방향(도 9 참조)으로 한다. U방향 +측은, 사판부(501)의 후단부(X방향 -측의 단부)에서 전단부(X방향 +측의 단부)를 향하는 방향이다. U방향 -측은, 사판부(501)의 전단부(X방향 +측의 단부)로부터 후단부(X방향 -측의 단부)를 향하는 방향이다. 또한, U방향은, 제1 축(A1)을 중심으로 한 원의 접선 방향이기도 하다.

또, 사판부(501)의 상면의 법선 방향을 V방향(도 9 참조)으로 한다. V방향 +측은, 사판부(501)의 하측면(Z방향 -측의 측면)으로부터 상측면(Z방향 +측의 측면)을 향하는 방향이다. V방향 -측은, 사판부(501)의 상측면(Z방향 +측의 측면)으로부터 후단부(Z방향 +측의 측면)를 향하는 방향이다.

초음파 모터(81)는, 공진부(810), 한 쌍의 압전 소자(815, 816), 및 제1 전극(817)을 갖는다.

(공진부)

공진부(810)는, 예를 들면, 도전성 재료로 형성되고, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)의 진동에 공진하여, 진동 운동을 소정 방향(본 실시형태의 경우, U방향)의 직선 운동으로 변환한다. 공진부(810)는, U방향(환언하면, 제1 축(A1)을 중심으로 한 원의 접선)을 따르도록 배치되어 있다.

공진부(810)가, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)의 진동에 근거하여 진동하면, 공진부(810)로부터 개재부(80)(구체적으로는, 한 쌍의 접촉부(802, 803))에 U방향(U방향 +측 또는 U방향 -측)의 구동력이 작용한다. 그러면, 개재부(80)가 제1 축(A1)을 중심으로 요동한다. 그 결과, 개재부(80)가 고정된 내측 홀더(4)가, 제1 축(A1)을 중심으로 요동한다.

공진부(810)는, 적어도 2개의 공진 주파수(제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수)를 갖고, 각각의 공진 주파수에 대하여, 상이한 거동으로 변형된다. 환언하면, 공진부(810)는, 2개의 공진 주파수에 대하여 상이한 거동으로 변형되도록, 전체의 형상이 설정되어 있다.

상이한 거동이란, 개재부(80)에 대하여 U방향에 있어서의 일방(예를 들면, U방향 +측)을 향한 힘을 부여하는 거동과, 개재부(80)에 대하여 U방향에 있어서의 타방(예를 들면, U방향 -측)을 향한 힘을 부여하는 거동이다. 환언하면, 상이한 거동은, 제1 축(A1)을 중심으로 하여, 내측 홀더(4)를 제1 방향으로 요동시키는 거동과, 내측 홀더(4)를 제2 방향으로 요동시키는 거동이다.

이와 같은 공진부(810)는, 몸통부(811), 한 쌍의 진동자(812, 813), 및 통전부(814)를 갖는다.

몸통부(811)는, 대략 직사각형의 판상이다.

한 쌍의 진동자(812, 813)는, 제1 진동자 및 제2 진동자의 일례에 해당하고, 몸통부(811)의 전단부로부터, 전방(U방향 +측)으로 연장되어 있다. 본 실시형태의 경우, 한 쌍의 진동자(812, 813)는 각각, 판상이며, 몸통부(811)와 일체로 구성되어 있다.

한 쌍의 진동자(812, 813)는, UV 평면(XZ 평면)에 평행한 면에 관하여 대칭적인 형상을 갖고 있다. 진동자(812)와 진동자(813)는, 소정의 간극을 개재하여 Y방향으로 인접하고 있다. 진동자(812)는, 진동자(813)보다 좌측(Y방향 +측)에 마련되어 있다.

한 쌍의 진동자(812, 813)의 기단부(基端部)는, 몸통부(811)의 전단부(U방향 +측의 단부)에 접속되어 있다. 한 쌍의 진동자(812, 813)의 선단부는 각각, 자유단(端)이다. 진동자(812)의 선단부는, 접촉부(802)의 좌측면에 접촉하고 있다. 진동자(813)의 선단부는, 접촉부(803)의 우측면에 접촉하고 있다. 또한, 개재부(80)가 한 쌍의 접촉부(802, 803) 중 어느 일방의 접촉부만(즉, 1개의 접촉부)을 갖고 있는 경우, 진동자(812)의 선단부는 당해 일방의 접촉부의 좌측면에 접촉하고, 진동자(813)의 선단부는 당해 일방의 접촉부의 우측면에 접촉하면 된다.

본 실시형태의 경우, 공진부(810)는, 한 쌍의 진동자(812, 813)를 갖고 있다. 단, 공진부(810)가 갖는 진동자의 수는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 공진부(810)는, 한 쌍의 진동자(812, 813) 중 어느 일방의 진동자만(즉, 1개의 진동자) 가져도 된다. 이 경우, 진동자의 위치는, 적절히 조정되면 된다.

통전부(814)는, 몸통부(811)의 후단부(U방향 -측의 단부)로부터, U방향 -측으로 연장되어 있다. 통전부(814)는, 외측 홀더(5)에 있어서의 고정부(514)에, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다. 또, 통전부(814)는, 후술하는 급전부(9)의 우측 급전 단자부(93)의 소정의 단자에 우측 접속부(도시하지 않는다)를 개재하여 접속되어 있다. 이 급전로의 단부 중 통전부(814)에 접속되어 있는 단부는, 초음파 모터(81)의 제2 전극(도시하지 않는다)을 구성하고 있다.

(압전 소자)

한 쌍의 압전 소자(815, 816)는 각각, 예를 들면, 세라믹제이고 판상의 진동 소자이다. 한 쌍의 압전 소자(815, 816)는 각각, 고주파 전압이 인가되면 진동한다. 한 쌍의 압전 소자(815, 816)는, V방향으로 인접하도록 마련되어 있다. 압전 소자(815)는, 압전 소자(816)보다 상방(V방향 +측)에 마련되어 있다.

한 쌍의 압전 소자(815, 816)는, 공진부(810)의 몸통부(811)를 V방향으로부터 협지하고 있다. 이 때문에, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)와 공진부(810)(몸통부(811))는, 전기적으로 접속되어 있다.

(제1 전극)

제1 전극(817)은, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)를 V방향으로부터 협지하는 협지부(818)를 갖는다. 한 쌍의 압전 소자(815, 816)와 제1 전극(817)(협지부(818))은, 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 한 쌍의 압전 소자(815, 816), 공진부(810), 및 제1 전극(817)은, 서로 전기적으로 접속되어 있다.

또, 제1 전극(817)은, 전압이 인가되는 전극부(819)를 갖는다. 전극부(819)는, 후술하는 급전부(9)의 우측 급전 단자부(93)의 단자에 우측 접속부(도시하지 않는다)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같은 제1 전극(817)은, 전극부(819)에 전압이 인가되면, 협지부(818)를 개재하여, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)에 전압을 인가한다.

(위치 검출 소자 및 마그넷)

위치 검출 소자(82)는, 외측 홀더(5)의 소자 배치부(515)에 배치되어 있다. 위치 검출 소자(82)는, 후술하는 급전부(9)를 구성하는 전원 단자에 접속되어 있다.

또, 마그넷(83)은, 직육면체이다. 이와 같은 마그넷(83)은, Z방향으로 착자(着磁)되어 있다. 마그넷(83)은, 내측 홀더(4)의 마그넷 배치부(47)에 고정되어 있다.

위치 검출 소자(82)는, 마그넷(83)보다 Y방향 +측에 마련되어 있다. 위치 검출 소자(82)는, 마그넷(83)과, 소정의 간극을 개재하여 Y방향으로 대면하고 있다. 위치 검출 소자(82)는, 마그넷(83)의 자속(磁束)(위치에 관한 정보라고도 칭한다.)을 검출하고, 검출값을, 센서 기판(12)에 실장된 제어부(13)에 보낸다.

구체적으로는, 본 실시형태의 경우, 위치 검출 소자(82)는, 위치 검출 소자(82)의 검출면을 Y방향으로 통과하는 자속의 변화를 검출한다. 내측 홀더(4)가 요동하고 있지 않은 상태(내측 홀더의 기준 상태라고도 칭한다.)에서, 위치 검출 소자(82)를 Y방향으로 통과하는 자속이 제로가 되도록, 마그넷(83)과 위치 검출 소자(82)의 배치가 설정되어 있다. 내측 홀더(4)가, 기준 상태로부터 제1 축(A1)을 중심으로 요동하면, 위치 검출 소자(82)를 X방향으로 통과하는 자속이 변화한다.

제어부(13)(도 1 참조)는, 위치 검출 소자(82)로부터 수신한 검출값에 근거하여, 마그넷(83)(즉, 내측 홀더(4))의, 제1 축(A1) 주위의 위치를 구한다.

(구동부의 동작에 대하여)

이상과 같은 구성을 갖는 구동부(8)의 경우, 제어부(13)의 제어하에서, 후술하는 급전부(9)를 개재하여 초음파 모터(81)에 전압이 인가되면, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)가 진동한다. 한 쌍의 압전 소자(815, 816)가 발생하는 진동의 주파수가, 공진부(810)에 설정된 제1 공진 주파수에 대응하는 경우, 공진부(810)는, 개재부(80)에 대하여 U방향에 있어서의 일방(예를 들면, U방향 +측)을 향한 힘을 부여한다. 그 결과, 내측 홀더(4)는, 외측 홀더(5)에 대하여, 제1 축(A1)을 중심으로 제1 방향으로 요동한다.

한편, 한 쌍의 압전 소자(815, 816)가 발생하는 진동의 주파수가, 공진부(810)에 설정된 제2 공진 주파수에 대응하는 경우, 공진부(810)는, 개재부(80)에 대하여 U방향에 있어서의 타방(예를 들면, U방향 -측)을 향한 힘을 부여한다. 그 결과, 내측 홀더(4)는, 외측 홀더(5)에 대하여, 제1 축(A1)을 중심으로 제2 방향으로 요동한다.

(급전부)

도 2~도 4를 참조하여, 급전부(9)에 대하여 설명한다. 급전부(9)는, 구동부(8)에 급전하기(전압을 인가하기) 위한 것이다. 구체적으로는, 급전부(9)는, 구동부(8)의 위치 검출 소자(82) 및 구동부(8)의 초음파 모터(81)에, 급전한다.

이와 같은 급전부(9)는, FPC(90), 좌측 급전 단자부(92), 우측 급전 단자부(93), 좌측 접속부(도시하지 않는다), 및 우측 접속부(도시하지 않는다)를 갖는다.

(FPC)

FPC(90)는, 플렉시블 프린트 회로 기판이며, 카메라 탑재 장치의 전원(도시하지 않는다, 이하, 간단히 「전원」이라고 칭한다.)에 접속되어 있다. FPC(90)는, 대략 직사각형의 판상이다.

이와 같은 FPC(90)는, 외측 단자부(901), 내측 제1 단자부(902), 및 내측 제2 단자부(903)를 갖는다.

(외측 단자부)

외측 단자부(901)는, FPC(90)의 좌단부에 마련되어 있다. 본 실시형태의 경우, 외측 단자부(901)는, 복수의 단자를 갖는다. 이들 각 단자는, 전원에 접속됨과 함께, 초음파 모터(81) 및 위치 검출 소자(82)에 접속되어 있다.

(내측 제1 단자부)

내측 제1 단자부(902)는, FPC(90)의 전단부에 있어서의 좌단부에 마련되어 있다. 본 실시형태의 경우, 내측 제1 단자부(902)는, 복수의 단자를 갖는다. 이들 각 단자는, FPC(90)에 마련된 배선(도시하지 않는다)에 의하여, 외측 단자부(901)에 접속되어 있다. 내측 제1 단자부(902)는, 위치 검출 소자(82)에 급전하기 위한 단자이다.

(내측 제2 단자부)

내측 제2 단자부(903)는, FPC(90)의 전단부에 있어서의 우단부에 마련되어 있다. 본 실시형태의 경우, 내측 제2 단자부(903)는, 복수의 단자를 갖는다. 이들 각 단자는, FPC(90)에 마련된 배선(도시하지 않는다)에 의하여, 예를 들면, 외측 단자부(901)에 접속되어 있다. 내측 제2 단자부(903)는, 초음파 모터(81)에 급전하기 위한 단자이다.

(좌측 급전 단자부)

좌측 급전 단자부(92)는, FPC(90)의 내측 제1 단자부(902)와, 위치 검출 소자(82)를 접속하는 도전로의 일부를 구성한다. 좌측 급전 단자부(92)는, 전측 벽부(314)의 후측면에 있어서의 좌단부(Y방향 +측의 단부)에, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다. 좌측 급전 단자부(92)는, 도시하지 않은 좌측 접속부를 개재하여 위치 검출 소자(82)에 급전한다.

(우측 급전 단자부)

우측 급전 단자부(93)는, FPC(90)의 내측 제2 단자부(903)와 초음파 모터(81)를 접속하는 도전로의 일부를 구성한다. 우측 급전 단자부(93)는, 전측 벽부(314)의 후측면에 있어서의 우단부(Y방향 +측의 단부)에, 접착 등의 고정 수단에 의하여 고정되어 있다. 우측 급전 단자부(93)는, 도시하지 않은 우측 접속부를 개재하여 초음파 모터(81)에 급전한다.

[렌즈 모듈]

렌즈 모듈(10)은, 광로 굴곡 모듈(2)보다 X방향 +측에 배치되어 있다. 피사체로부터의 광은, 도 1에 일점 쇄선 α(제1 광축이라고도 칭한다.)로 나타나는 바와 같이, Z방향 +측으로부터 광로 굴곡 모듈(2)의 미러(MR)에 입사된다.

미러(MR)에 입사된 광은, 도 1에 일점 쇄선 β(제2 광축이라고도 칭한다.)로 나타나는 바와 같이, 미러(MR)의 광로 굴곡면에서 굴곡져, 미러(MR)보다 후단(즉, X방향 +측)에 배치된 렌즈 모듈(10)의 렌즈부(102)로 도광된다.

렌즈 모듈(10)은, 커버(101)와, 베이스(도시하지 않는다)와, 렌즈부(102)와, AF 장치(도시하지 않는다)를 구비한다. 커버(101)는, 광로 굴곡 모듈(2)의 커버(본 실시형태의 경우, 베이스 본체(31))와 일체여도 되고, 별체여도 된다.

렌즈부(102)는, 렌즈 가이드(도시하지 않는다)에 유지된 상태로, 커버와 베이스의 사이에 존재하는 수용 공간에 배치되어 있다. 렌즈부(102)는, 렌즈 배럴(103) 및 렌즈 배럴(103)에 유지된 하나 이상의 렌즈(104)를 갖는다. 렌즈부(102)는, 렌즈 가이드를 개재하여, X방향으로 변위 가능하게, 베이스에 지지되어 있다.

AF 장치는, 구동부이고, 오토 포커스를 목적으로 하여, 렌즈부(102)를 X방향으로 변위시킨다. 또한, AF 장치의 구조는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 모터(도시하지 않는다)와, 모터의 회전 운동을 변환 기구에 의하여 X방향의 직선 운동으로 변환하여, 렌즈부(102)를 X방향으로 이동시키는 것 같은 AF 장치여도 된다.

[촬상 소자 모듈]

촬상 소자 모듈(11)은, 렌즈부(102)보다 X방향 +측에 배치되어 있다. 촬상 소자 모듈(11)은, 예를 들면 CCD(charge-coupled device)형 이미지 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)형 이미지 센서 등의 촬상 소자를 포함하여 구성된다. 촬상 소자 모듈(11)의 촬상 소자는, 렌즈부(102)에 의하여 결상된 피사체상을 촬상하여, 피사체상에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 촬상 소자 모듈(11)에는 센서 기판(12)이 전기적으로 접속되고, 센서 기판(12)을 개재하여 촬상 소자 모듈(11)로의 급전 및 촬상 소자 모듈(11)로 촬상된 피사체상의 전기 신호의 출력이 행해진다. 이와 같은 촬상 소자 모듈(11)은, 종래부터 알려져 있는 구조의 것을 채용할 수 있다.

(본 실시형태의 작용·효과)

이상과 같은 구성을 갖는 본 실시형태에 의하면, 신규 구성을 갖는 광학 액추에이터, 카메라 모듈, 및 카메라 탑재 장치를 제공할 수 있다.

(부기)

도 12a 및 도 12b는, 차재용 카메라 모듈(VC)(Vehicle Camera)을 탑재하는 카메라 탑재 장치로서의 자동차(V)를 나타내는 도이다. 도 12a는 자동차(V)의 정면도이며, 도 12b는 자동차(V)의 후방 사시도이다. 자동차(V)는, 차재용 카메라 모듈(VC)로서, 실시형태에서 설명한 카메라 모듈(C)을 탑재한다. 도 12a 및 도 12b에 나타내는 바와 같이, 차재용 카메라 모듈(VC)은, 예를 들면 전방을 향하여 프런트 유리에 장착되거나, 후방을 향하여 리어 게이트에 장착되거나 한다. 이 차재용 카메라 모듈(VC)은, 백 모니터용, 드라이브 레코더용, 충돌 회피 제어용, 및 자동 운전 제어용 등으로서 사용된다.

또, 본 발명에 관한 광학 액추에이터는,

광로 굴곡 부재를 유지 가능한 내측 홀더와,

내측 홀더를, 제1 축 중심으로 요동 가능하게 지지하는 외측 홀더와,

내측 홀더를, 제1 축을 중심으로 요동시키는 구동부를, 기본적인 구성(이하, 「기본 구성」이라고 칭한다.)으로서, 구비하고 있다.

또, 본 발명에 관한 광학 액추에이터는, 상술한 기본 구성과 함께,

내측 홀더가, 제1 축에 평행한 방향인 제1 방향에 있어서의 양단부를, 외측 홀더에 대하여 베어링부를 개재하여 회전 가능하게 지지되어 있다는 구성(이하, 「추가 구성 1」이라고 칭한다.)을 구비해도 된다.

구동부가, 외측 홀더에 지지된 초음파 모터와, 내측 홀더에 지지된 개재부를 갖고,

초음파 모터가, 공진하는 진동자를 가지며,

개재부가, 진동자와 접촉하여, 선형인 접촉부를 갖는다는 구성(이하, 「추가 구성 2」이라고 칭한다.)을 구비해도 된다.

베어링부는, 외주면에 내륜 궤도를 갖는 내륜과,

내주면에 외륜 궤도를 갖는 외륜과,

내륜과 외륜의 사이에 전동 가능하게 마련된 복수의 전동체를 갖는다는 구성(이하, 「추가 구성 3」이라고 칭한다.)을 구비해도 된다.

또한, 본 발명은, 상기 기본 구성과 함께, 상기 추가 구성 1~3 중 적어도 하나의 구성을 구비하고 있으면 된다. 또, 본 발명은, 상기 기본 구성과 함께, 상기 추가 구성 1~3을 적절히 조합한 구성을 구비하고 있어도 된다.

2020년 11월 30일 출원된 미국 가출원 제63/119,001호에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.

본 발명에 관한 광학 액추에이터 및 카메라 모듈은, 예를 들면, 스마트폰, 휴대전화기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기, 차재 카메라 등의 박형의 카메라 탑재 장치에 탑재할 수 있다.

C: 카메라 모듈 2: 광로 굴곡 모듈
3: 베이스 31: 베이스 본체
311: 하측 벽부 312a: 좌측 벽부
313b: 우측 벽부 314: 전측 벽부
315: 상측 벽부 316: 상측 개구부
317: 전측 개구부 318: 후측 개구부
321: 하측 개구부 36: 후측 플레이트
MR: 미러 S: 미러 요동 장치
4: 내측 홀더 41: 재치부
41a: 좌측 판부 42b: 우측 판부
43: 후측 판부 44a: 좌측 축부
45b: 우측 축부 46: 내측 고정부
47: 마그넷 배치부 5: 외측 홀더
5c: 수용 공간 501: 사판부
502a: 좌측 판부 503b: 우측 판부
504: 전측 판부 505: 후측 판부
506: 하측 판부 507: 전측 개구부
508a: 좌측 베어링 유지부 509b: 우측 베어링 유지부
514: 고정부 515: 소자 배치부
63: 요동 지지부 631a: 좌측 베어링
632b: 우측 베어링 8: 구동부
80: 개재부 801: 홀더
802, 803: 접촉부 802a, 803a: 원호부
81; 초음파 모터 810: 공진부
811: 몸통부 812, 813: 진동자
814: 통전부 815, 816: 압전 소자
817: 제1 전극 818: 협지부
819: 전극부 82: 위치 검출 소자
83: 마그넷 9: 급전부
90: FPC 901: 외측 단자부
902: 내측 제1 단자부 903: 내측 제2 단자부
92: 좌측 급전 단자부 93: 우측 급전 단자부
10: 렌즈 모듈 101: 커버
102; 렌즈부 103: 렌즈 배럴
104: 렌즈 11: 촬상 소자 모듈
12: 센서 기판 13: 제어부
A1: 제1 축 V: 자동차
VC: 차재용 카메라 모듈 M: 스마트폰

Claims

광로 굴곡 부재를 유지 가능한 내측 홀더와,
상기 내측 홀더를, 제1 축을 중심으로 요동 가능하게 지지하는 외측 홀더와,
상기 내측 홀더를 요동시키는 구동부를 구비하고,
상기 내측 홀더는, 상기 제1 축에 평행한 방향에 있어서의 양단부를, 상기 외측 홀더에 대하여 베어링부를 개재하여 회전 가능하게 지지되며,
상기 구동부는, 상기 외측 홀더에 지지된 초음파 모터와, 상기 내측 홀더에 지지된 개재부를 갖고,
상기 초음파 모터는, 공진하는 진동자를 가지며,
상기 개재부는, 상기 진동자와 접촉하여, 선형인 접촉부를 갖는, 광학 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 초음파 모터는, 한 쌍의 상기 진동자를 갖고,
상기 개재부는, 상기 한 쌍의 진동자의 각각과 접촉하는 한 쌍의 상기 접촉부를 갖는, 광학 액추에이터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 접촉부는, 상기 제1 축 상의 중심점을 중심으로 하는 원호에 의하여 구성된 원호부를 갖는, 광학 액추에이터.
제3항에 있어서,
상기 진동자는, 상기 제1 축을 중심으로 한 원의 접선을 따르도록 배치되고,
상기 진동자가 공진하면, 상기 진동자로부터 상기 접촉부에 상기 접선에 평행한 방향의 구동력이 작용하는, 광학 액추에이터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베어링부는, 외주면에 내륜 궤도를 갖는 내륜과,
내주면에 외륜 궤도를 갖는 외륜과,
상기 내륜과 상기 외륜의 사이에 전동 가능하게 마련된 복수의 전동체를 갖는, 광학 액추에이터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광학 액추에이터와,
상기 광학 액추에이터의 내측 홀더에 유지되어, 제1 방향을 따르는 입사광을 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 굴곡시키는 광로 굴곡 부재와,
상기 광학 액추에이터보다 상기 제2 방향 측에 배치된 촬상 소자를 구비하는 카메라 모듈.
제6항에 기재된 카메라 모듈과,
상기 카메라 모듈을 제어하는 제어부를 갖는 카메라 탑재 장치.