WO2020246465A1 - 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

レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置 Download PDF

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WO2020246465A1
WO2020246465A1 PCT/JP2020/021770 JP2020021770W WO2020246465A1 WO 2020246465 A1 WO2020246465 A1 WO 2020246465A1 JP 2020021770 W JP2020021770 W JP 2020021770W WO 2020246465 A1 WO2020246465 A1 WO 2020246465A1
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lens
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俊 鈴木
洋一 板垣
ラファエル ホスリ
マキシム ローテン
ミヒャエル ブルマン
ロアン ボーム
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ミニスイス・ソシエテ・アノニム
ミツミ電機株式会社
俊 鈴木
洋一 板垣
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    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Definitions

  • the present invention relates to a lens driving device, a camera module, and a camera mounting device.
  • AF function Autofocus function
  • OIS function Optical Image Stabilization
  • a lens drive device having an AF function and an OIS function has an autofocus drive unit (hereinafter referred to as "AF drive unit”) for moving the lens unit in the optical axis direction and a plane in which the lens unit is orthogonal to the optical axis direction. It is provided with a runout correction drive unit (hereinafter referred to as “OIS drive unit”) for swinging the lens.
  • AF drive unit autofocus drive unit
  • OIS drive unit runout correction drive unit
  • a voice coil motor (VCM) is applied to the AF drive unit and the OIS drive unit.
  • a camera module having a plurality of (typically two) lens driving devices has been put into practical use (so-called dual camera).
  • the dual camera has various possibilities depending on the usage scene, such as being able to simultaneously capture two images having different focal lengths and being able to simultaneously capture a still image and a moving image.
  • a lens driving device using VCM is affected by external magnetism, so that high-precision operation may be impaired.
  • a lens driving device using VCM is affected by external magnetism, so that high-precision operation may be impaired.
  • magnetic interference will occur between the lens driving devices.
  • Patent Document 2 discloses a lens driving device in which an ultrasonic motor is applied to an AF driving unit and an OIS driving unit. Since the lens driving device disclosed in Patent Document 2 is magnetless, the influence of external magnetism can be reduced, but the structure is complicated, and it is difficult to reduce the size and height.
  • An object of the present invention is to provide a lens driving device, a camera module, and a camera-mounted device capable of reducing the influence of external magnetism, as well as reducing the size and height.
  • the lens driving device is 1st fixed part and A first movable portion having a lens holder for holding the lens portion and arranged apart from the first fixed portion, A first support portion that supports the first movable portion with respect to the first fixed portion, It is a lens driving device that is composed of an ultrasonic motor that converts vibrational motion into linear motion, and includes a Z-direction drive unit for moving the first movable portion in the optical axis direction with respect to the first fixed portion.
  • a rotating body that rotates around the optical axis in response to the linear motion of the Z-direction drive unit, It has a mechanical element that converts the rotational motion of the rotating body into the linear motion in the optical axis direction. As the rotating body rotates, the first movable portion moves in the optical axis direction.
  • the camera module With the above lens drive
  • the lens portion attached to the first movable portion and It includes an imaging unit that captures a subject image imaged by the lens unit.
  • the camera-mounted device A camera-mounted device that is an information device or a transportation device. With the above camera module It includes an image processing unit that processes the image information obtained by the camera module.
  • a lens driving device a camera module, and a camera-mounted device that can reduce the influence of external magnetism and can reduce the size and height.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams showing a smartphone equipped with a camera module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the camera module.
  • 3A and 3B are external perspective views of the lens driving device.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the lens driving device.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the lens driving device.
  • 6A and 6B are perspective views of the first OIS drive unit.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the OIS movable portion.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the OIS movable portion.
  • FIG. 9 is a perspective view of the AF drive unit.
  • 10A and 10B are diagrams showing the behavior of the lens holder with the rotation of the rotating spacer.
  • 11A and 11B are diagrams showing an automobile as a camera-mounted device for mounting an in-vehicle camera module.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams showing a smartphone M (an example of a camera-mounted device) equipped with a camera module A according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a front view of the smartphone M
  • FIG. 1B is a rear view of the smartphone M.
  • the smartphone M has a dual camera including two rear cameras OC1 and OC2.
  • the camera module A is applied to the rear cameras OC1 and OC2.
  • the camera module A has an AF function and an OIS function, automatically adjusts the focus when shooting a subject, and optically corrects the shake (vibration) that occurs during shooting to shoot an image without image blur. be able to.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the camera module A.
  • 3A and 3B are external perspective views of the lens driving device 1.
  • FIG. 3B shows a state in which FIG. 3A is rotated by 180 ° around the Z axis.
  • the present embodiment will be described using a Cartesian coordinate system (X, Y, Z). Also in the figure described later, it is shown by a common Cartesian coordinate system (X, Y, Z).
  • the X direction is the vertical direction (or the horizontal direction)
  • the Y direction is the horizontal direction (or the vertical direction)
  • the Z direction is the front-back direction. It will be installed. That is, the Z direction is the optical axis direction, the upper side (+ Z side) in the figure is the optical axis direction light receiving side (subject side), and the lower side ( ⁇ Z side) is the optical axis direction imaging side.
  • the X direction and the Y direction are "optical axis orthogonal directions" orthogonal to the Z axis
  • the XY plane is an "optical axis orthogonal plane” orthogonal to the optical axis.
  • the camera module A is imaged by a lens driving device 1 that realizes an AF function and an OIS function, a lens unit 2 in which a lens is housed in a cylindrical lens barrel, and a lens unit 2. It includes an imaging unit (not shown) that captures a subject image, a cover 3 that covers the entire image, and the like.
  • the cover 3 is a covered square cylinder having a rectangular shape when viewed from the optical axis direction.
  • the cover 3 has a square shape in a plan view.
  • the cover 3 has a substantially circular opening 3a on the upper surface.
  • the lens portion 2 is configured to face the outside from the opening 3a and project toward the light receiving side from the opening surface of the cover 3 as it moves in the optical axis direction.
  • the cover 3 is fixed to the OIS fixing portion 20 (see FIG. 4) of the lens driving device 1, for example, by adhesion.
  • the imaging unit (not shown) is arranged on the optical axis direction imaging side of the lens driving device 1.
  • the image pickup unit (not shown) has, for example, an image sensor substrate and an image pickup element mounted on the image sensor substrate.
  • the image sensor is composed of, for example, a CCD (charge-coupled device) type image sensor, a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) type image sensor, and the like.
  • the image sensor captures a subject image imaged by the lens unit 2.
  • the lens driving device 1 is mounted on an image sensor substrate (not shown) and is mechanically and electrically connected.
  • the control unit that controls the drive of the lens driving device 1 may be provided on the image sensor substrate, or may be provided on the camera-mounted device (smartphone M in the present embodiment) on which the camera module A is mounted. ..
  • FIGS. 4 and 5 are exploded perspective views of the lens driving device 1.
  • FIG. 5 shows a state in which FIG. 4 is rotated by 90 ° around the Z axis and viewed from below.
  • the lens driving device 1 includes an OIS movable portion 10 (second movable portion), an OIS fixing portion 20 (second fixed portion), and an OIS driving unit 30 (XY).
  • a directional drive unit), an OIS support unit 40 (second support unit), and the like are provided.
  • the OIS movable portion 10 is a portion that swings in the plane orthogonal to the optical axis during image stabilization.
  • the OIS movable portion 10 includes an AF movable portion 11 (first movable portion), a first stage 12 (first fixed portion), an AF drive portion 13 (Z direction drive portion), an AF support portion 14 (first support portion), and It includes an AF unit having a rotating spacer 15 (see FIG. 7 and the like).
  • the OIS fixing portion 20 is a portion to which the OIS movable portion 10 is connected via the OIS support portion 40.
  • the OIS fixing portion 20 includes a base 21.
  • the OIS support portion 40 supports the OIS movable portion 10 with respect to the OIS fixing portion 20 in a state of being separated in the optical axis direction.
  • the OIS support portion 40 includes a second stage 41X, 41Y, balls 42, 43 and an OIS urging member 44.
  • the OIS movable portion 10 is arranged at a distance from the OIS fixing portion 20 in the optical axis direction, and is connected to the OIS fixing portion 20 via the OIS support portion 40. Further, the OIS movable portion 10 and the OIS fixing portion 20 are urged in a direction approaching each other by OIS urging members 44 arranged at four locations on the outer peripheral surface of the OIS movable portion 10.
  • the OIS movable portion 10 can be swung accurately in the XY plane. It has become.
  • the number of balls 42, 43 constituting the OIS support portion 40 can be changed as appropriate.
  • the base 21 is formed of, for example, a molding material made of polyarylate (PAR), a PAR alloy (for example, PAR / PC) in which a plurality of resin materials containing PAR are mixed, or a liquid crystal polymer (LCP). It is a member having a rectangular shape in a plan view, and has a circular opening 21a in the center.
  • the base 21 has an OIS motor fixing portion 21b in which the OIS driving portion 30 is arranged at two corner portions.
  • the OIS motor fixing portion 21b is formed so as to project from the main surface of the base 21 toward the light receiving side in the optical axis direction, and has a shape capable of holding the OIS drive portion 30.
  • terminal fittings and wiring are arranged on the base 21 by, for example, insert molding. Further, a sensor substrate on which Hall elements 51X and 51Y are mounted is arranged on the base 21.
  • the wiring includes a power supply line to the AF drive unit 13 (see FIG. 7 and the like) and the OIS drive unit 30. The wiring is exposed from the peripheral edge of the base 21, for example, and is electrically connected to the wiring formed on the sensor substrate and the OIS urging member 44.
  • the base 21 has ball accommodating portions 21c, 21d, 21e for accommodating the balls 42.
  • the ball accommodating portion 21c is formed by being recessed in a circular shape, and accommodates the balls 42 interposed between the base 21 and the first stage 12.
  • the ball accommodating portion 21d is formed by being recessed in a rectangular shape extending in the X direction, and accommodates the ball 42 interposed between the base 21 and the second stage 41X.
  • the ball accommodating portion 21e is formed by being recessed in a rectangular shape extending in the Y direction, and accommodates the ball 42 interposed between the base 21 and the second stage 41Y.
  • the side surfaces of the ball accommodating portions 21d and 21e are formed in a tapered shape so that the groove width becomes narrower toward the bottom surface side, for example.
  • the sensor board (not shown) has wiring (not shown) including a power supply line and a signal line for Hall elements 51X and 51Y.
  • the Hall elements 51X and 51Y are electrically connected to the wiring (not shown) of the base 21 via the wiring (not shown) formed on the sensor substrate.
  • magnets 52X and 52Y are arranged at positions facing the Hall elements 51X and 51Y. The positions of the OIS movable portion 10 in the X direction and the Y direction are detected by the XY position detection unit including the Hall elements 51X and 51Y and the magnets 52X and 52Y.
  • the second stages 41X and 41Y are formed of, for example, a liquid crystal polymer and have an L-shape as a whole.
  • the inner peripheral surfaces of the second stages 41X and 41Y are formed in an arc shape along the outer shape of the lens holder 11.
  • the second stages 41X and 41Y are arranged along the X direction and the Y direction, respectively. Further, the adjacent portions are separated from each other at a predetermined interval so that the second stages 41X and 41Y can move independently of each other.
  • the outer surfaces of the second stages 41X and 41Y are recessed inward so that the OIS drive units 30X and 30Y are located when the lens drive device 1 is assembled.
  • the second stages 41X and 41Y are formed in an L shape as a whole, and the second stages 41X and 41Y are arranged below the thinly formed portion in the first stage 12. The height of the OIS movable portion 10 is reduced.
  • Engagement pieces 41e and 41f protruding toward the light receiving side in the optical axis direction are provided on the peripheral edges of the second stages 41X and 41Y.
  • One end of the OIS power transmission unit 33 is fixed to the engaging pieces 41e and 41f. Further, the engaging pieces 41e and 41f are loosely fitted into the engaging grooves 12g and 12h provided in the first stage 12.
  • the engaging piece 41e and the engaging groove 12g are engaged to the extent that at least the surfaces facing each other in the Y direction do not abut when the first stage 12 moves in the Y direction, and the engaging piece 41f And the engagement groove 12h are engaged with each other to the extent that the surfaces facing each other in the Y direction do not come into contact with each other at least when the first stage 12 moves in the Y direction. That is, even if the first stage 12 moves in the Y direction, the second stage 41X is not displaced, and even if the first stage 12 moves in the X direction, the second stage 41Y is not displaced.
  • Each of the second stages 41X and 41Y has three ball accommodating portions 41a and 41b accommodating the balls 42 on the lower surface (the surface on the optical axis direction imaging side).
  • the ball accommodating portion 41a faces the ball accommodating portions 21d and 21e of the base 21.
  • the ball accommodating portions 41a and 41b are formed by being recessed in an oval shape extending in the X direction and the Y direction, respectively. Further, the side surfaces of the ball accommodating portions 41a and 41b are formed in a tapered shape so that the groove width becomes narrower toward the bottom surface side.
  • each of the second stages 41X and 41Y has two ball accommodating portions 41c and 41d accommodating the ball 43 on the upper surface (the surface on the light receiving side in the optical axis direction).
  • the ball accommodating portions 41c and 41d are formed by being recessed in an oval shape extending in the Y direction and the X direction, respectively.
  • the side surfaces of the ball accommodating portions 41c and 41d are formed in a tapered shape so that the groove width becomes narrower toward the bottom surface side.
  • the balls 42 are sandwiched between the ball accommodating portions 21c to 21e of the base 21, the ball accommodating portions 12b of the first stage 12, and the ball accommodating portions 41a and 41b of the second stages 41X and 41Y.
  • the balls 42 are in multi-point contact between the ball accommodating portions 21d and 21e of the base 21 and the ball accommodating portions 41a and 41b of the second stages 41X and 41Y. Therefore, the ball 42 stably rolls in the X direction or the Y direction.
  • the ball 43 is sandwiched by the ball accommodating portions 41c and 41d of the second stages 41X and 41Y and the lower surface of the first stage 12 in a multi-point contact. Therefore, the ball 43 stably rolls in the X direction or the Y direction.
  • the OIS urging member 44 is composed of, for example, a tension coil spring, and connects the OIS movable portion 10 and the OIS fixing portion 20.
  • one end of the OIS urging member 44 is connected to the wiring of the base 21 (not shown), and the other end is connected to the wiring of the first stage 12 (not shown).
  • the OIS urging member 44 receives a tensile load when the OIS movable portion 10 and the OIS fixing portion 20 are connected, and acts so that the OIS movable portion 10 and the OIS fixing portion 20 approach each other.
  • the OIS movable portion 10 is oscillatingly held in the XY plane in a state of being urged in the optical axis direction (a state of being pressed against the base 21) by the OIS urging member 44.
  • the OIS urging member 44 functions as a power supply line to the AF drive unit 13.
  • the OIS drive unit 30 is an actuator that moves the OIS movable unit 10 in the X direction and the Y direction.
  • the OIS drive unit 30 has a first OIS drive unit 30X (first XY direction drive unit) that moves the OIS movable unit 10 in the X direction, and a first OIS drive unit 10 that moves the OIS movable unit 10 in the Y direction. It is composed of two OIS drive units 30Y (second XY direction drive units).
  • the first OIS drive unit 30X is fixed to the OIS motor fixing unit 21b of the base 21 so as to extend along the X direction.
  • the second OIS drive unit 30Y is fixed to the OIS motor fixing unit 21b of the base 21 so as to extend along the Y direction. That is, the first OIS drive unit 30X and the second OIS drive unit 30Y are arranged along the sides orthogonal to each other.
  • FIGS. 6A and 6B The configuration of the OIS drive unit 30 is shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 6A shows a state in which each member of the OIS drive unit 30 is assembled
  • FIG. 6B shows a state in which each member of the OIS drive unit 30 is disassembled.
  • 6A and 6B show the second OIS drive unit 30Y, but since the main configuration of the first OIS drive unit 30X is the same, the OIS drive unit 30 is treated as a diagram.
  • the OIS drive unit 30 includes an OIS resonance unit 31, an OIS piezoelectric element 32, an OIS electrode (not shown), and an OIS power transmission unit 33.
  • An ultrasonic motor is composed of an OIS resonance unit 31, an OIS piezoelectric element 32, and an OIS electrode (not shown), and the driving force of the ultrasonic motor is transmitted to the second stages 41X and 41Y via the OIS power transmission unit 33. ..
  • the OIS piezoelectric element 32 is, for example, a plate-shaped element made of a ceramic material, and generates vibration by applying a high frequency voltage.
  • the OIS electrode (not shown) sandwiches the OIS resonance portion 31 and the OIS piezoelectric element 32, and applies a voltage to the OIS piezoelectric element 32.
  • the OIS electrode is electrically connected to, for example, the wiring (not shown) of the base 21.
  • the OIS resonance portion 31 is formed of a conductive material and resonates with the vibration of the OIS piezoelectric element 32 to convert the vibration motion into a linear motion.
  • the OIS resonance portion 31 is a substantially rectangular body portion 31a sandwiched between the OIS piezoelectric elements 32, two arm portions 31b extending from the upper part and the lower part of the body portion 31a, and the center of the body portion 31a. It has a projecting portion 31c protruding from the portion and an energizing portion 31d extending from the central portion of the body portion 31a to the side opposite to the protruding portion 31c.
  • the energizing unit 31d is electrically connected to, for example, the wiring of the base 21.
  • the two arm portions 31b have a symmetrical shape, and their respective free ends abut on the OIS power transmission portion 33 and resonate with the vibration of the OIS piezoelectric element 32 to deform symmetrically.
  • the OIS piezoelectric element 32 is attached to the body portion 31a of the OIS resonance portion 31 from the thickness direction and sandwiched by OIS electrodes (not shown) so that they are electrically connected to each other. For example, when one of the feeding paths is connected to the OIS electrode and the other is connected to the energized portion 31d of the OIS resonance portion 31, a voltage is applied to the OIS piezoelectric element 32 and vibration is generated.
  • the OIS resonance unit 31 has at least two resonance frequencies and deforms with different behaviors with respect to each resonance frequency.
  • the overall shape of the OIS resonant portion 31 is set so that it deforms with different behaviors with respect to the two resonant frequencies.
  • the different behaviors are the behavior of moving the OIS power transmission unit 33 forward in the X direction or the Y direction and the behavior of moving it backward.
  • the OIS power transmission unit 33 is a chucking guide extending in one direction, one end of which is connected to the OIS resonance unit 31, and the other end of which is connected to the second stages 41X and 41Y.
  • the OIS power transmission unit 33 has an OIS motor contact portion 33a, a stage fixing portion 33c, and a connecting portion 33b.
  • the OIS motor contact portion 33a is formed, for example, in a substantially L-shaped cross section, and contacts the free end portion of the arm portion 31b of the OIS resonance portion 31.
  • the stage fixing portion 33c is arranged at the end of the OIS power transmission portion 33, and is fixed to the engaging pieces 41e and 41f (see FIG. 4 and the like) of the second stages 41X and 41Y.
  • the connecting portion 33b is a portion that connects the OIS motor contact portion 33a and the stage fixing portion 33c, and is branched into two from the stage fixing portion 33c and is formed parallel to each other.
  • the width between the OIS motor contact portions 33a is set wider than the width between the free ends of the arm portions 31b of the OIS resonance portion 31.
  • the outer shape of the lens driving device 1 can be increased simply by increasing the contact portion in the X direction or the Y direction.
  • the moving distance (stroke) of the OIS movable portion 10 can be increased.
  • the first OIS drive unit 30X is fixed so as to connect the base 21 and the second stage 41X
  • the second OIS drive unit 30X is fixed so as to connect the base 21 and the second stage 41Y. There is.
  • the first OIS drive unit 30X corrects the runout in the X direction
  • the second stage 41X and the first stage 12 move
  • the second stage 41Y does not move.
  • the second OIS drive unit 30Y corrects the runout in the Y direction
  • the second stage 41Y and the first stage 12 move
  • the second stage 41X does not move. That is, the movement of the OIS movable unit 10 by one OIS drive unit 30 is not hindered by the structure of the other OIS drive unit 30. Since it is possible to prevent the OIS movable portion 10 from rotating around the Z axis, the OIS movable portion 10 can be swung accurately in the XY plane.
  • FIGS. 7 and 8 are exploded perspective views of the OIS movable portion 10.
  • FIG. 8 shows a view of FIG. 7 rotated 90 ° around the Z axis and viewed from below. Note that FIG. 8 shows a state in which the AF drive unit 13 is attached to the rotary spacer 15.
  • the OIS movable portion 10 includes an AF movable portion 11, a first stage 12, an AF drive portion 13, an AF support portion 14, a rotating spacer 15, and the like.
  • the AF movable portion 11 is a portion that moves in the optical axis direction when focusing.
  • the AF movable portion 11 is arranged radially separated from the first stage 12 (first fixed portion), and is connected to the first stage 12 via the AF support portion 14.
  • the AF movable portion 11 is composed of a lens holder that holds the lens portion 2 (see FIG. 2) (hereinafter, referred to as “lens holder 11”).
  • the lens holder 11 is formed of, for example, polyarylate (PAR), a PAR alloy in which a plurality of resin materials including PAR are mixed, a liquid crystal polymer, or the like.
  • the lens holder 11 has a tubular lens accommodating portion 11a.
  • a lens portion 2 (see FIG. 2) is fixed to the lens accommodating portion 11a by, for example, adhesion.
  • the lens holder 11 has a slide portion 11b protruding outward in the radial direction on the upper outer peripheral edge of the lens accommodating portion 11a.
  • the lower surface 11c of the slide portion 11b is formed so as to be inclined in the optical axis direction, the slide portion 11b rises toward the optical axis direction imaging side in conjunction with the rotation of the rotation spacer 15, and the lens holder 11 moves in the optical axis direction. It is designed to move to.
  • the first stage 12 is a portion that supports the lens holder 11 via the AF support portion 14.
  • the second stages 41X and 41Y are arranged below the first stage 12 via the ball 43.
  • the first stage 12 moves in the X direction and the Y direction in conjunction with the movement of the second stages 41X and 41Y at the time of runout correction.
  • the first stage 12 is a member having a substantially rectangular tubular shape, and is formed of, for example, a liquid crystal polymer.
  • the first stage 12 has a substantially circular opening 12a in a portion corresponding to the lens holder 11.
  • the portions corresponding to the second stages 41X and 41Y are formed thinner by the thickness of the second stages 41X and 41Y as compared with the other portions.
  • the first stage 12 has a ball accommodating portion 12b on the lower surface for accommodating 42 interposed between the base 21 and the base 21.
  • the ball accommodating portion 12b is formed so as to be recessed in a circular shape at a position facing the ball accommodating portion 21e of the base 21 in the Z direction.
  • the first stage 12 has ball accommodating portions 12m and 12n on the lower surface for accommodating the balls 43 interposed between the second stages 41X and 41Y.
  • the ball accommodating portions 12m and 12n are formed by being recessed in an oval shape extending in the Y direction and the X direction at positions facing the ball accommodating portions 41c and 41d of the second stages 41X and 41Y in the Z direction, respectively.
  • the side surfaces of the ball accommodating portions 12m and 12n are formed in a tapered shape so that the groove width becomes narrower toward the bottom surface side.
  • the first stage 12 has an upper spring fixing portion 12c for fixing the AF support portion 14 at four corners on the upper surface.
  • the upper spring fixing portion 12c is formed so as to project from the main surface 12j toward the light receiving side in the optical axis direction.
  • the first stage 12 has a spacer arranging portion 12d and a motor fixing portion 12f on the peripheral edge of the opening 12a.
  • the spacer arranging portion 12d is formed so as to be recessed on the optical axis direction imaging side with respect to the main surface 12j, and has a ball accommodating portion 12e for accommodating the balls 17.
  • the rotation of the rotating spacer 15 is restricted by the step between the spacer arranging portion 12d and the main surface 12j.
  • the AF drive unit 13 is fixed to the motor fixing unit 12f.
  • three spacer arranging portions 12d are provided at equal intervals along the circumferential direction. As a result, the posture of the rotation spacer 15 is stabilized, so that the rotation operation can be controlled with high accuracy.
  • the spacer arrangement portion 12d may be provided with 2 or 4 or more.
  • wiring is arranged in the first stage 12 by, for example, insert molding.
  • the wiring is appropriately exposed from the first stage 12, and the AF drive unit 13 and the OIS urging member 44 are electrically connected to this portion. Power is supplied to the AF drive unit 13 via the wiring of the OIS urging member 44 and the first stage 12.
  • engaging grooves 12g, 12h are located at positions corresponding to the engaging pieces 41e, 41f of the second stages 41X, 41Y. Is provided.
  • the engaging pieces 41e and 41f of the second stages 41X and 41Y engage with the engaging grooves 12g and 12h of the first stage 12.
  • the OIS movable portion 10 moves in the X direction or the Y direction in conjunction with the movement of the second stages 41X and 41Y.
  • the AF support portion 14 supports the lens holder 11 so as to be movable in the optical axis direction with respect to the first stage 12.
  • the AF support portion 14 is composed of an upper spring that elastically supports the lens holder 11 on the optical axis direction light receiving side (upper side) with respect to the first stage 12 (hereinafter, “upper spring”). 14 ").
  • the upper spring 14 is a leaf spring made of a metal material such as beryllium copper, nickel copper, or stainless steel.
  • the upper spring 14 has a lens holder fixing portion 14a, a stage fixing portion 14b, and an arm portion 14c.
  • the lens holder fixing portion 14a has a shape corresponding to the upper surface of the lens accommodating portion 11a of the lens holder 11.
  • the stage fixing portion 14b is provided at a position corresponding to the upper spring fixing portion 12c of the first stage 12.
  • the arm portion 14c extends from the lens holder fixing portion 14a and connects the lens holder fixing portion 14a and the stage fixing portion 14b.
  • the upper spring 14 is positioned with respect to the lens holder 11, for example, by engaging the positioning piece 14d provided in the lens holder fixing portion 14a with the positioning hole 11d provided in the slide portion 11b of the lens holder 11. And fixed. Further, the upper spring 14 is fixed to the first stage 12 by, for example, the stage fixing portion 14b being adhered to the upper spring fixing portion 12c of the first stage 12.
  • the lens holder fixing portion 14a is displaced together with the lens holder 11, and the arm portion 14c is elastically deformed.
  • the rotating spacer 15 is a rotating body that rotates about the optical axis in response to the linear motion of the AF drive unit 13.
  • the rotating spacer 15 has an annular shape and is arranged along the outer peripheral surface of the lens holder 11. Further, the rotary spacer 15 has a motor connection portion 15d to which the AF drive portion 13 is connected.
  • the rotating spacer 15 has an annular portion 15a and a stage fixing portion 15b.
  • the stage fixing portion 15b is provided at a position corresponding to the spacer arranging portion 12d of the first stage 12, and is formed, for example, protruding from the annular portion 15a toward the optical axis direction imaging side.
  • the upper surface 15c of the stage fixing portion 15b is formed so as to be inclined in the optical axis direction, and the slide portion 11b of the lens holder 11 is placed on it (hereinafter, referred to as “holder guide portion 15c”).
  • the holder guide portion 15c of the rotary spacer 15 and the slide portion 11b of the lens holder 11 are end face cams 18 (see FIG. 10A and the like) in which the slide portion 11b slides along the holder guide portion 15c as the rotary spacer 15 rotates.
  • the end face cam 18 is a mechanical element that converts a rotational motion into a linear motion in the optical axis direction.
  • end face cams 18 are provided at equal intervals along the circumferential direction.
  • the rotational motion of the rotary spacer 15 is converted into a linear motion by the end face cam 18 and is evenly transmitted to the lens holder 11, so that the moving motion of the lens holder 11 can be controlled with high accuracy.
  • two or four or more end face cams 18 may be provided at equal intervals along the circumferential direction.
  • the ball 16 is arranged between the holder guide portion 15c and the slide portion 11b, and the balls 16 are indirectly in contact with each other so that the rotary spacer 15 and the lens holder 11 slide smoothly.
  • the ball 16 may not be arranged between the rotating spacer 15 and the lens holder 11, but the balls 16 may be in direct contact with each other and slide.
  • a ball 17 is arranged between the rotating spacer 15 and the first stage 12, so that the rotating spacer 15 rotates smoothly on the first stage 12.
  • the AF drive unit 13 is an actuator that moves the lens holder 11 in the Z direction. Like the OIS drive unit 30, the AF drive unit 13 is composed of an ultrasonic motor. The AF drive unit 13 is fixed to the motor fixing unit 12f of the first stage 12 so as to follow the peripheral surface of the rotating spacer 15.
  • the AF drive unit 13 includes an AF resonance unit 131, an AF piezoelectric element 132, an AF electrode (not shown), and an AF power transmission unit 133.
  • An ultrasonic motor is composed of an AF resonance unit 131, an AF piezoelectric element 132, and an AF electrode (not shown), and the driving force of the ultrasonic motor is transmitted to the rotating spacer 15 via the AF power transmission unit 133.
  • the AF piezoelectric element 132 is, for example, a plate-shaped element made of a ceramic material, and generates vibration by applying a high frequency voltage.
  • the AF electrode (not shown) sandwiches the AF resonance portion 131 and the AF piezoelectric element 132, and applies a voltage to the AF piezoelectric element 132.
  • the AF electrode is electrically connected to, for example, the wiring (not shown) of the first stage 12.
  • the AF resonance portion 131 is formed of a conductive material and resonates with the vibration of the AF piezoelectric element 132 to convert the vibration motion into a linear motion.
  • the AF resonance portion 131 is a substantially rectangular body portion 131a sandwiched between the AF piezoelectric elements 132, two arm portions 131b extending from the upper part and the lower part of the body portion 131a, and the center of the body portion 131a. It has a protruding portion 131c protruding from the portion and an energized portion 131d extending from the central portion of the body portion 131a to the opposite side of the protruding portion 131c and electrically connected to the power feeding path (wiring of the first stage 12).
  • the two arm portions 131b have a symmetrical shape, and their respective free ends abut on the AF power transmission portion 133 and resonate with the vibration of the AF piezoelectric element 132 to deform symmetrically.
  • the AF piezoelectric element 132 is attached to the body portion 131a of the AF resonance portion 131 from the thickness direction and sandwiched by AF electrodes (not shown) so that they are electrically connected to each other. For example, when the energized portion 131d of the AF resonance portion 131 and the AF electrode are connected to the wiring (not shown) of the first stage 12, a voltage is applied to the AF piezoelectric element 132 and vibration is generated.
  • the AF resonance unit 131 has at least two resonance frequencies, and is deformed with different behavior with respect to each resonance frequency.
  • the AF resonance portion 131 is set in its overall shape so as to be deformed with different behaviors with respect to the two resonance frequencies.
  • the different behaviors are the behavior of moving the AF power transmission unit 133 forward along the circumferential direction and the behavior of moving it backward.
  • the AF power transmission unit 133 is a chucking guide extending along the circumferential direction, one end of which is connected to the AF resonance unit 131 and the other end of which is connected to the rotary spacer 15.
  • the AF power transmission unit 133 includes an AF motor contact portion 133a, a spacer fixing portion 133c, and a connecting portion 133b.
  • the AF motor contact portion 133a is formed in a flat plate shape, for example, and contacts the free end portion of the arm portion 131b of the AF resonance portion 131.
  • the spacer fixing portion 133c is arranged at the end of the AF power transmission portion 133, and is fixed to the motor connecting portion 15d of the rotating spacer 15.
  • the connecting portion 133b is a portion that connects the AF motor contact portion 133a and the spacer fixing portion 133c, and is formed by branching from the spacer fixing portion 133c into two and being curved in parallel with each other and along the accommodating direction. ing.
  • the AF power transmission unit 133 moves in response to the linear motion of the AF resonance unit 131, but since one end of the AF power transmission unit 133 is connected to the rotation spacer 15 and restrained, the arm portion of the AF resonance unit 131
  • the AF motor contact portion 133a of the AF power transmission unit 133 slides with the 131b, and the AF power transmission unit 133 rotates. That is, it can be said that the AF drive unit 13 converts the vibrational motion into the rotary motion when the AF power transmission unit 133 is included.
  • the width between the AF motor contact portions 133a is set wider than the width between the free ends of the arm portion 131b of the AF resonance portion 131.
  • the contact portion is simply enlarged along the circumferential direction without increasing the outer shape of the lens driving device 1.
  • the amount of rotation of the rotating spacer 15, that is, the moving distance of the lens holder 11 (stroke in the optical axis direction) can be increased.
  • the AF piezoelectric element 132 vibrates and the AF resonance unit 131 is deformed according to the frequency. Due to the driving force of the AF driving unit 13, the rotating spacer 15 rotates, the lens holder 11 moves in the optical axis direction, and focusing is performed.
  • FIGS. 10A and 10B Specific examples of the behavior of the lens holder 11 with the rotation of the rotating spacer 15 are shown in FIGS. 10A and 10B.
  • FIG. 10A shows an initial state in which the AF drive unit 13 is not driven
  • FIG. 10B shows a state in which the AF drive unit 13 is driven.
  • the rotary spacer 15 connected to the AF power transmission unit 133 rotates. ..
  • the end face cam 18 operates, the slide portion 11b of the lens holder 11 rises along the holder guide portion 15c of the rotating spacer 15, and the lens holder 11 moves to the light receiving side in the optical axis direction.
  • the OIS piezoelectric element 32 vibrates and the OIS resonance unit 31 is deformed according to the frequency.
  • the driving force of the OIS driving unit 30 causes the OIS power transmitting unit 33 to slide in the X direction or the Y direction.
  • the OIS movable portion 10 moves in the X direction or the Y direction, and runout correction is performed.
  • the first OIS drive unit 30X when the first OIS drive unit 30X is driven and the OIS power transmission unit 33 moves in the X direction, power is generated from the base 21 on which the first OIS drive unit 30X is arranged to the second stage 41X. Is transmitted. Since the ball 42 (the ball 42 arranged in the ball accommodating portion 21d) sandwiched between the second stage 41X and the base 21 is arranged so as to be rollable in the X direction, it is second with respect to the base 21. Stage 41X moves in the X direction. Since the ball 43 (the ball 43 arranged in the ball accommodating portion 41c) sandwiched between the first stage 12 and the second stage 41X cannot roll in the X direction, the first stage 12 is compared with the second stage 41X.
  • the position in the X direction is maintained, and the first stage 12 moves in the X direction in conjunction with the second stage 41X.
  • the balls 43 sandwiched between the second stage 41Y and the first stage 12 are arranged so as to be rollable in the X direction, the first stage 12 slides smoothly on the second stage 41Y.
  • the movement of the second stage 41Y with respect to the base 21 in the X direction is restricted by the ball 42 (the ball 42 arranged in the ball accommodating portion 21e) sandwiched between the second stage 41Y and the base 21. .. Therefore, the second stage 41Y is not displaced with respect to the base 21, and only the second stage 41X and the first stage 12 move in the X direction.
  • the position in the Y direction is maintained, and the first stage 12 moves in the Y direction in conjunction with the second stage 41Y.
  • the balls 43 sandwiched between the second stage 41X and the first stage 12 are arranged so as to be rollable in the Y direction, the first stage 12 slides smoothly on the second stage 41X.
  • the movement of the second stage 41X with respect to the base 21 in the Y direction is restricted by the ball 42 (the ball 42 arranged in the ball accommodating portion 21d) sandwiched between the second stage 41X and the base 21. .. Therefore, the second stage 41X is not displaced with respect to the base 21, and only the second stage 41Y and the first stage 12 move in the Y direction.
  • the second stages 41X and 41Y do not interfere with each other and can move independently. That is, the first OIS drive unit 30X connected to the second stage 41X does not receive a force in the Y direction due to the movement of the second stage 41Y, and the second OIS connected to the second stage 41Y. The drive unit 30Y does not receive a force in the X direction due to the movement of the second stage 41X. Therefore, the runout correction in the XY plane can be performed with high accuracy.
  • the OIS movable portion 10 swings in the XY plane, and runout correction is performed.
  • the energizing voltage to the OIS drive unit 30 is set based on the detection signal indicating the angular runout from the shake detection unit (for example, a gyro sensor, not shown) so that the angular runout of the camera module A is offset. Be controlled.
  • the shake detection unit for example, a gyro sensor, not shown
  • the lens driving device 1 holds the first stage 12 (first fixed portion) and the lens portion 2, and is arranged apart from the first stage 12 (first stage 12).
  • 1 movable part an AF support part 14 (first support part) that supports the lens holder 11 with respect to the first stage 12, and an ultrasonic motor that converts vibrational motion into linear motion, and the first stage 12
  • the lens holder 11 is provided with an AF drive unit 13 (Z direction drive unit) that moves the lens holder 11 in the optical axis direction (Z direction).
  • the lens driving device 1 includes a rotating spacer 15 (rotating body) that receives a linear motion of the AF driving unit 13 and rotates about an optical axis, and an end face cam that converts the rotational motion of the rotating spacer 15 into a linear motion in the optical axis direction.
  • 18 mechanical element
  • the rotation of the rotating spacer 15 causes the lens holder 11 to move in the optical axis direction.
  • the lens driving device 1 since the AF driving unit 13 is composed of an ultrasonic motor, the influence of external magnetism can be reduced, and the size and height can be reduced. Therefore, unlike the smartphone M, even if the camera modules A having the lens driving device 1 are arranged close to each other, there is no magnetic influence, which is extremely suitable for dual cameras.
  • a smartphone M which is a mobile terminal with a camera
  • the present invention uses the camera module and the image information obtained by the camera module. It can be applied to a camera-mounted device having an image processing unit to be processed.
  • Camera-mounted devices include information devices and transportation devices.
  • the information device includes, for example, a mobile phone with a camera, a notebook computer, a tablet terminal, a portable game machine, a web camera, and an in-vehicle device with a camera (for example, a back monitor device and a drive recorder device).
  • the transportation equipment includes, for example, an automobile.
  • FIGS. 11A and 11B are diagrams showing an automobile V as a camera-mounted device on which an in-vehicle camera module VC (Vehicle Camera) is mounted.
  • 11A is a front view of the automobile V
  • FIG. 11B is a rear perspective view of the automobile V.
  • the automobile V is equipped with the camera module A described in the embodiment as the in-vehicle camera module VC.
  • the vehicle-mounted camera module VC may be attached to the windshield toward the front or attached to the rear gate toward the rear, for example.
  • This in-vehicle camera module VC is used for a back monitor, a drive recorder, a collision avoidance control, an automatic driving control, and the like.
  • the end face cam 18 composed of the slide portion 11b of the lens holder 11 and the holder guide portion 15c of the rotation spacer 15 is used, but it is interposed between the lens holder 11 and the rotation spacer 15.
  • Other cam structures and the like may be applied to the mechanical elements.
  • the rotary spacer 15 is rotated by the AF drive unit 13, and the end face cam 18 converts the rotational motion into a linear motion to move the lens holder 11 in the optical axis direction. It may be moved in the optical axis direction while being rotated, that is, the lens holder 11 may function as a rotating body to cause a spiral motion.
  • a mechanical element is provided between the lens holder 11 and the first stage 12.
  • the present invention can be applied not only to autofocus but also to moving the first movable portion (lens holder 11) in the optical axis direction such as zooming.
  • Lens drive device 10 OIS movable part (second movable part) 11 AF movable part, lens holder (first movable part) 11b Slide part 12 1st stage (1st fixed part) 13 AF drive unit (Z direction drive unit) 14 AF support, upper spring (first support) 15 Rotating spacer 15c Holder guide 16, 17 Ball 18 End face cam (mechanical element) 20 OIS fixing part (second fixing part) 30 OIS drive unit (XY direction drive unit) 40 OIS support part (second support part)

Landscapes

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Abstract

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。　レンズ駆動装置（１）は、第１固定部（１２）と、第１可動部（１１）と、第１支持部（１４）と、振動運動を回転運動に変換する超音波モーターで構成され、第１固定部に対して第１可動部を光軸方向（Ｚ方向）に移動させるＺ方向駆動部（１３）と、を備える。レンズ駆動装置は、さらに、Ｚ方向駆動部の回転運動を受けて光軸を中心に回転する回転体（１５）と、回転体の回転運動を光軸方向の直線運動に変換する機械要素と、を有し、回転体が回転することにより、第１可動部が光軸方向に移動する。

Description

レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
　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、
　第１固定部と、
　レンズ部を保持するレンズホルダーを有し、前記第１固定部と離間して配置される第１可動部と、
　前記第１固定部に対して前記第１可動部を支持する第１支持部と、
　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、前記第１固定部に対して前記第１可動部を光軸方向に移動させるためのＺ方向駆動部と、を備えるレンズ駆動装置であって、
　前記Ｚ方向駆動部の直線運動を受けて光軸を中心に回転する回転体と、
　前記回転体の回転運動を前記光軸方向の直線運動に変換する機械要素と、を有し、
　前記回転体が回転することにより、前記第１可動部が前記光軸方向に移動する。
　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、
　前記第１可動部に装着されるレンズ部と、
　前記レンズ部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、レンズ駆動装置の外観斜視図である。 図４は、レンズ駆動装置の分解斜視図である。 図５は、レンズ駆動装置の分解斜視図である。 図６Ａ、図６Ｂは、第１のＯＩＳ駆動部の斜視図である。 図７は、ＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図８は、ＯＩＳ可動部の分解斜視図である。 図９は、ＡＦ駆動部の斜視図である。 図１０Ａ、図１０Ｂは、回転スペーサーの回転に伴うレンズホルダーの挙動を示す図である。 図１１Ａ、図１１Ｂ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。
　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、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（被写体側）、下側（－Ｚ側）が光軸方向結像側である。また、Ｘ方向及びＹ方向はＺ軸に直交する「光軸直交方向」であり、ＸＹ面は光軸に直交する「光軸直交面」である。
　図２等に示すように、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（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、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９０°回転させて下方から見た状態を示す。
　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）等を備える。
　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１３（Ｚ方向駆動部）、ＡＦ支持部１４（第１支持部）及び回転スペーサー１５を有するＡＦユニットを含む（図７等参照）。
　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。ＯＩＳ支持部４０は、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙ、ボール４２、４３及びＯＩＳ用付勢部材４４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、ＯＩＳ可動部１０の外周面の４箇所に配置されたＯＩＳ用付勢部材４４によって、互いに近づく方向に付勢されている。
　本実施の形態では、ＯＩＳ支持部４０を構成するボール４２、４３（計１１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４２、４３の数は、適宜変更することができる。
　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（ＬＣＰ：Liquid Crystal Polymer）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、２つの角部に、ＯＩＳ駆動部３０が配置されるＯＩＳモーター固定部２１ｂを有する。ＯＩＳモーター固定部２１ｂは、ベース２１の主面から光軸方向受光側に向けて突出して形成され、ＯＩＳ駆動部３０を保持可能な形状を有している。
　図示を省略するが、ベース２１には、例えば、インサート成形により、端子金具及び配線が配置されている。また、ベース２１には、ホール素子５１Ｘ、５１Ｙが実装されたセンサー基板が配置されている。
　配線は、ＡＦ駆動部１３（図７等参照）及びＯＩＳ駆動部３０への給電ラインを含む。配線は、例えば、ベース２１の周縁部から露出し、センサー基板に形成された配線及びＯＩＳ用付勢部材４４と電気的に接続される。
　また、ベース２１は、ボール４２を収容するボール収容部２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを有する。ボール収容部２１ｃは、円形状に凹んで形成されており、ベース２１と第１ステージ１２との間に介在するボール４２を収容する。ボール収容部２１ｄは、Ｘ方向に延びる矩形状に凹んで形成されており、ベース２１と第２ステージ４１Ｘとの間に介在するボール４２を収容する。ボール収容部２１ｅは、Ｙ方向に延びる矩形状に凹んで形成されており、ベース２１と第２ステージ４１Ｙとの間に介在するボール４２を収容する。ボール収容部２１ｄ、２１ｅ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（図示略）は、ホール素子５１Ｘ、５１Ｙ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。ホール素子５１Ｘ、５１Ｙは、センサー基板に形成された配線（図示略）を介して、ベース２１の配線（図示略）と電気的に接続される。第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙにおいて、ホール素子５１Ｘ、５１Ｙに対向する位置にはマグネット５２Ｘ、５２Ｙが配置されている。ホール素子５１Ｘ、５１Ｙ及びマグネット５２Ｘ、５２ＹからなるＸＹ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。
　第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙは、例えば、液晶ポリマーで形成され、全体としてＬ字形状を呈する。第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙの内周面は、レンズホルダー１１の外形に沿って円弧状に形成されている。第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙは、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向に沿って配置されている。また、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙが互いに独立して移動できるように、それぞれの近接する部分は、所定の間隔で離間している。
　第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙ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、ＯＩＳ駆動部３０Ｘ、３０Ｙが位置するようになっている。本実施の形態では、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙを全体としてＬ字形状に形成するとともに、第１ステージ１２において、薄肉に形成された部分の下方に第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙ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４１Ｘ、４１Ｙの周縁には、光軸方向受光側に突出する係合片４１ｅ、４１ｆが設けられている。係合片４１ｅ、４１ｆには、ＯＩＳ動力伝達部３３の一端部が固定される。また、係合片４１ｅ、４１ｆは、第１ステージ１２に設けられた係合溝１２ｇ、１２ｈに遊嵌される。具体的には、係合片４１ｅと係合溝１２ｇは、少なくとも第１ステージ１２がＹ方向に移動する際にＹ方向に対向する面同士が当接しない程度に係合し、係合片４１ｆと係合溝１２ｈは、少なくとも第１ステージ１２がＹ方向に移動する際にＹ方向に対向する面同士が当接しない程度に係合する。すなわち、第１ステージ１２がＹ方向に移動しても第２ステージ４１Ｘは変位せず、第１ステージ１２がＸ方向に移動しても第２ステージ４１Ｙは変位しないようになっている。
　それぞれの第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙは、下面（光軸方向結像側の面）に、ボール４２を収容する３つのボール収容部４１ａ、４１ｂを有する。ボール収容部４１ａは、ベース２１のボール収容部２１ｄ、２１ｅに対向する。ボール収容部４１ａ、４１ｂは、それぞれ、Ｘ方向、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４１ａ、４１ｂ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、それぞれの第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙは、上面（光軸方向受光側の面）に、ボール４３を収容する２つのボール収容部４１ｃ、４１ｄを有する。ボール収容部４１ｃ、４１ｄは、それぞれ、Ｙ方向、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４１ｃ、４１ｄ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。
　ボール４２は、ベース２１のボール収容部２１ｃ～２１ｅと、第１ステージ１２のボール収容部１２ｂ及び第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙのボール収容部４１ａ、４１ｂにより挟持される。特に、ベース２１のボール収容部２１ｄ、２１ｅと第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙのボール収容部４１ａ、４１ｂとの間において、ボール４２は多点接触となっている。したがって、ボール４２は、安定してＸ方向又はＹ方向に転動する。
　また、ボール４３は、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙのボール収容部４１ｃ、４１ｄと第１ステージ１２の下面により、多点接触で挟持される。したがって、ボール４３は、安定してＸ方向又はＹ方向に転動する。
　ＯＩＳ用付勢部材４４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４４の一端は、ベース２１の配線（図示略）に接続され、他端は、第１ステージ１２の配線（図示略）に接続されている。ＯＩＳ用付勢部材４４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４４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４４は、ＡＦ駆動部１３への給電ラインとして機能する。
　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のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、Ｘ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２１ｂ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２１ｂ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、ＯＩＳ電極（図示略）及びＯＩＳ動力伝達部３３を有する。ＯＩＳ共振部３１、ＯＩＳ圧電素子３２及びＯＩＳ電極（図示略）により超音波モーターが構成され、超音波モーターの駆動力は、ＯＩＳ動力伝達部３３を介して第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙに伝達される。
　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（図示略）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。ＯＩＳ電極は、例えば、ベース２１の配線（図示略）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の中央部から突出する突出部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。通電部３１ｄは、例えば、ベース２１の配線と電気的に接続される。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３３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。
　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（図示略）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３３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３３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共振部３１に接続され、他端が第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙに接続される。ＯＩＳ動力伝達部３３は、ＯＩＳモーター当接部３３ａ、ステージ固定部３３ｃ、及び連結部３３ｂを有する。ＯＩＳモーター当接部３３ａは、例えば、断面略Ｌ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３３ｃは、ＯＩＳ動力伝達部３３の端部に配置され、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙの係合片４１ｅ、４１ｆ（図４等参照）に固定される。連結部３３ｂは、ＯＩＳモーター当接部３３ａとステージ固定部３３ｃを連結する部分であり、ステージ固定部３３ｃ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３３ａ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共振部３１にＯＩＳ動力伝達部３３を取り付けたときに、ＯＩＳ動力伝達部３３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３３が保持され、ＯＩＳ共振部３１からの駆動力がＯＩＳ動力伝達部３３に効率よく伝達される。
　ＯＩＳ共振部３１とＯＩＳ動力伝達部３３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、ベース２１と第２ステージ４１Ｘを連結するように固定されており、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、ベース２１と第２ステージ４１Ｙを連結するように固定されている。
　第１のＯＩＳ駆動部３０ＸによるＸ方向の振れ補正時は、第２ステージ４１Ｘ及び第１ステージ１２が移動し、第２ステージ４１Ｙは移動しない。一方、第２のＯＩＳ駆動部３０ＹによるＹ方向の振れ補正時は、第２ステージ４１Ｙ及び第１ステージ１２が移動し、第２ステージ４１Ｘは移動しない。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ようになっている。ＯＩＳ可動部１０のＺ軸周りの回転を防止することができるので、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８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９０°回転させて下方から見た図を示す。なお、図８では、ＡＦ駆動部１３を回転スペーサー１５に取り付けた状態を示している。
　図７、図８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、ＡＦ駆動部１３、ＡＦ支持部１４及び回転スペーサー１５等を有する。
　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（第１固定部）に対して径方向に離間して配置され、ＡＦ支持部１４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で構成される（以下、「レンズホルダー１１」と称する）。レンズホルダー１１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１１は、筒状のレンズ収容部１１ａを有する。レンズ収容部１１ａ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１１は、レンズ収容部１１ａの上部外周縁に、径方向外側に突出するスライド部１１ｂを有する。スライド部１１ｂの下面１１ｃは、光軸方向に傾斜して形成されており、回転スペーサー１５の回転に連動してスライド部１１ｂが光軸方向結像側にせり上がり、レンズホルダー１１が光軸方向に移動するようになっている。
　第１ステージ１２は、ＡＦ支持部１４を介してレンズホルダー１１を支持する部分である。第１ステージ１２の下方には、ボール４３を介して第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙが配置される。第１ステージ１２は、振れ補正時に、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙの移動に連動して、Ｘ方向及びＹ方向に移動する。
　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１１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４１Ｘ、４１Ｙに対応する部分は、他の部分に比較して、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙ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、ベース２１との間に介在する４２を収容するボール収容部１２ｂを有する。ボール収容部１２ｂ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位置に、円形状に凹んで形成されている。また、第１ステージ１２は、下面に、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙとの間に介在するボール４３を収容するボール収容部１２ｍ、１２ｎを有する。ボール収容部１２ｍ、１２ｎは、それぞれ、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙのボール収容部４１ｃ、４１ｄとＺ方向において対向する位置に、Ｙ方向、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１２ｍ、１２ｎ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。
　第１ステージ１２は、上面の４隅に、ＡＦ支持部１４を固定する上バネ固定部１２ｃを有する。上バネ固定部１２ｃは、主面１２ｊよりも光軸方向受光側に突出して形成されている。
　第１ステージ１２は、開口１２ａの周縁部に、スペーサー配置部１２ｄ及びモーター固定部１２ｆを有する。スペーサー配置部１２ｄは、主面１２ｊよりも光軸方向結像側に凹んで形成されており、ボール１７を収容するボール収容部１２ｅを有している。スペーサー配置部１２ｄと主面１２ｊとの段差によって、回転スペーサー１５の回転が規制される。モーター固定部１２ｆには、ＡＦ駆動部１３が固定される。
　本実施の形態では、３つのスペーサー配置部１２ｄが、周方向に沿って等間隔で設けられている。これにより、回転スペーサー１５の姿勢が安定するので、回転動作を精度良く制御することができる。なお、スペーサー配置部１２ｄは、２又は４以上設けられてもよい。
　図示を省略するが、第１ステージ１２には、例えば、インサート成形により、配線が配置されている。配線は、適宜、第１ステージ１２から露出しており、この部分に、ＡＦ駆動部１３及びＯＩＳ用付勢部材４４と電気的に接続される。ＡＦ駆動部１３には、ＯＩＳ用付勢部材４４及び第１ステージ１２の配線を介して給電が行われる。
　また、第１ステージ１２のＸ方向に沿う一方の側面及びＹ方向に沿う一方の側面において、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙの係合片４１ｅ、４１ｆと対応する位置には、係合溝１２ｇ、１２ｈが設けられている。レンズ駆動装置１を組み立てた状態において、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙの係合片４１ｅ、４１ｆは、第１ステージ１２の係合溝１２ｇ、１２ｈと係合する。これにより、ＯＩＳ可動部１０（第１ステージ１２）は、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙの移動に連動して、Ｘ方向又はＹ方向に移動する。
　ＡＦ支持部１４は、第１ステージ１２に対して、レンズホルダー１１を光軸方向に移動可能に支持する。本実施の形態では、ＡＦ支持部１４は、第１ステージ１２に対してレンズホルダー１１を光軸方向受光側（上側）で弾性的に支持する上バネで構成されている（以下、「上バネ１４」と称する）。上バネ１４は、例えば、ベリリウム銅、ニッケル銅、ステンレス等の金属材料からなる板バネである。
　上バネ１４は、レンズホルダー固定部１４ａ、ステージ固定部１４ｂ、及びアーム部１４ｃを有する。レンズホルダー固定部１４ａは、レンズホルダー１１のレンズ収容部１１ａの上面に対応する形状を有する。ステージ固定部１４ｂは、第１ステージ１２の上バネ固定部１２ｃに対応する位置に設けられる。アーム部１４ｃは、レンズホルダー固定部１４ａから延在し、レンズホルダー固定部１４ａとステージ固定部１４ｂを連結する。
　上バネ１４は、例えば、レンズホルダー固定部１４ａに設けられた位置決め片１４ｄが、レンズホルダー１１のスライド部１１ｂに設けられた位置決め孔１１ｄに係合されることにより、レンズホルダー１１に対して位置決めされ、固定される。また、上バネ１４は、例えば、ステージ固定部１４ｂが第１ステージ１２の上バネ固定部１２ｃに接着されることにより、第１ステージ１２に対して固定される。レンズホルダー１１が光軸方向に移動するとき、レンズホルダー固定部１４ａはレンズホルダー１１とともに変位し、アーム部１４ｃは弾性的に変形する。
　回転スペーサー１５は、ＡＦ駆動部１３の直線運動を受けて光軸を中心に回転する回転体である。回転スペーサー１５は、円環形状を有し、レンズホルダー１１の外周面に沿って配置される。また、回転スペーサー１５は、ＡＦ駆動部１３が接続されるモーター接続部１５ｄを有する。
　回転スペーサー１５は、円環部１５ａ及びステージ固定部１５ｂを有する。ステージ固定部１５ｂは、第１ステージ１２のスペーサー配置部１２ｄに対応する位置に設けられ、例えば、円環部１５ａから光軸方向結像側に突出して形成される。ステージ固定部１５ｂの上面１５ｃは、光軸方向に傾斜して形成されており、レンズホルダー１１のスライド部１１ｂが載置される（以下、「ホルダー案内部１５ｃ」と称する）。
　回転スペーサー１５のホルダー案内部１５ｃとレンズホルダー１１のスライド部１１ｂは、回転スペーサー１５の回転に伴って、ホルダー案内部１５ｃに沿ってスライド部１１ｂが摺動する端面カム１８（図１０Ａ等参照）を構成する。端面カム１８は、回転運動を光軸方向の直線運動に変換する機械要素である。
　本実施の形態では、３つの端面カム１８が、周方向に沿って等間隔で設けられている。これにより、回転スペーサー１５の回転運動が端面カム１８によって直線運動に変換され、レンズホルダー１１に均等に伝達されるので、レンズホルダー１１の移動動作を精度良く制御することができる。なお、端面カム１８は、周方向に沿って等間隔で２つ又は４つ以上設けられてもよい。
　本実施の形態では、ホルダー案内部１５ｃとスライド部１１ｂの間にはボール１６が配置され、両者は間接的に当接しており、回転スペーサー１５とレンズホルダー１１が滑らかに摺動するようになっている。なお、回転スペーサー１５とレンズホルダー１１との間にボール１６を配置せず、両者が直接的に当接し、摺動するようにしてもよい。
　また、回転スペーサー１５と第１ステージ１２の間には、ボール１７が配置され、第１ステージ１２上で回転スペーサー１５が滑らかに回転するようになっている。
　ＡＦ駆動部１３は、レンズホルダー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１３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。ＡＦ駆動部１３は、回転スペーサー１５の周面に沿うように、第１ステージ１２のモーター固定部１２ｆに固定される。
　ＡＦ駆動部１３の構成を図９に示す。
　図９に示すように、ＡＦ駆動部１３は、ＡＦ共振部１３１、ＡＦ圧電素子１３２、ＡＦ電極（図示略）及びＡＦ動力伝達部１３３を有する。ＡＦ共振部１３１、ＡＦ圧電素子１３２及びＡＦ電極（図示略）により超音波モーターが構成され、超音波モーターの駆動力は、ＡＦ動力伝達部１３３を介して回転スペーサー１５に伝達される。
　ＡＦ圧電素子１３２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電極（図示略）は、ＡＦ共振部１３１及びＡＦ圧電素子１３２を挟持し、ＡＦ圧電素子１３２に電圧を印加する。ＡＦ電極は、例えば、第１ステージ１２の配線（図示略）と電気的に接続される。
　ＡＦ共振部１３１は、導電性材料で形成され、ＡＦ圧電素子１３２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１３１は、ＡＦ圧電素子１３２に挟持される略矩形状の胴部１３１ａ、胴部１３１ａの上部及び下部から延在する２つのアーム部１３１ｂ、胴部１３１ａの中央部から突出する突出部１３１ｃ、及び、胴部１３１ａの中央部から突出部１３１ｃとは反対側に延在し給電経路（第１ステージ１２の配線）と電気的に接続される通電部１３１ｄを有している。２つのアーム部１３１ｂは対称的な形状を有し、それぞれの自由端部がＡＦ動力伝達部１３３に当接し、ＡＦ圧電素子１３２の振動に共振して対称的に変形する。
　ＡＦ共振部１３１の胴部１３１ａに、厚さ方向からＡＦ圧電素子１３２が貼り合わされ、ＡＦ電極（図示略）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、ＡＦ共振部１３１の通電部１３１ｄ及びＡＦ電極が、第１ステージ１２の配線（図示略）に接続されることで、ＡＦ圧電素子１３２に電圧が印加され、振動が発生する。
　ＡＦ共振部１３１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１３１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、ＡＦ動力伝達部１３３を、周方向に沿って前進させる挙動と、後退させる挙動である。
　ＡＦ動力伝達部１３３は、周方向に沿って延在するチャッキングガイドであり、一端がＡＦ共振部１３１に接続され、他端が回転スペーサー１５に接続される。ＡＦ動力伝達部１３３は、ＡＦモーター当接部１３３ａ、スペーサー固定部１３３ｃ、及び連結部１３３ｂを有する。ＡＦモーター当接部１３３ａは、例えば、平板状に形成され、ＡＦ共振部１３１のアーム部１３１ｂの自由端部と当接する。スペーサー固定部１３３ｃは、ＡＦ動力伝達部１３３の端部に配置され、回転スペーサー１５のモーター接続部１５ｄに固定される。連結部１３３ｂは、ＡＦモーター当接部１３３ａとスペーサー固定部１３３ｃを連結する部分であり、スペーサー固定部１３３ｃから２つに分岐して互いに平行に、かつ収容方向に沿うように湾曲して形成されている。
　ＡＦ動力伝達部１３３は、ＡＦ共振部１３１の直線運動を受けて運動をするが、ＡＦ動力伝達部１３３の一端は回転スペーサー１５に接続されて拘束されているので、ＡＦ共振部１３１のアーム部１３１ｂとＡＦ動力伝達部１３３のＡＦモーター当接部１３３ａが摺動し、ＡＦ動力伝達部１３３は回転することとなる。つまり、ＡＦ駆動部１３は、ＡＦ動力伝達部１３３を含めると、振動運動を回転運動に変換しているといえる。
　ＡＦモーター当接部１３３ａ間の幅は、ＡＦ共振部１３１のアーム部１３１ｂの自由端部間の幅よりも広く設定される。これにより、ＡＦ共振部１３１にＡＦ動力伝達部１３３を取り付けたときに、ＡＦ動力伝達部１３３が板バネとして機能し、ＡＦ共振部１３１のアーム部１３１ｂ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、ＡＦ共振部１３１のアーム部１３１ｂの自由端部間にＡＦ動力伝達部１３３が保持され、ＡＦ共振部１３１からの駆動力がＡＦ動力伝達部１３３に効率よく伝達される。
　ＡＦ共振部１３１とＡＦ動力伝達部１３３は、付勢された状態で当接しているだけなので、当接部分を周方向に沿って大きくするだけで、レンズ駆動装置１の外形を大きくすることなく、回転スペーサー１５の回転量、すなわち、レンズホルダー１１の移動距離（光軸方向のストローク）を長くすることができる。
　レンズ駆動装置１において、ＡＦ駆動部１３に電圧を印加すると、ＡＦ圧電素子１３２が振動し、ＡＦ共振部１３１が周波数に応じた挙動で変形する。ＡＦ駆動部１３の駆動力により、回転スペーサー１５が回転し、レンズホルダー１１が光軸方向に移動して、ピント合わせが行われる。
　回転スペーサー１５の回転に伴うレンズホルダー１１の挙動の具体例を図１０Ａ、図１０Ｂに示す。図１０Ａは、ＡＦ駆動部１３が駆動されていない初期状態を示し、図１０Ｂは、ＡＦ駆動部１３が駆動されている状態を示す。
　図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、ＡＦ駆動部１３が駆動され、ＡＦ動力伝達部１３３がＡＦ共振部１３１側に引き込まれると、ＡＦ動力伝達部１３３に接続されている回転スペーサー１５が回転する。これに伴い、端面カム１８が動作し、回転スペーサー１５のホルダー案内部１５ｃに沿ってレンズホルダー１１のスライド部１１ｂがせり上がり、レンズホルダー１１が光軸方向受光側に移動する。
　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３３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。
　具体的には、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが駆動され、ＯＩＳ動力伝達部３３がＸ方向に移動する場合、第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘが配置されているベース２１から第２ステージ４１Ｘに動力が伝達される。第２ステージ４１Ｘとベース２１とで挟持されているボール４２（ボール収容部２１ｄに配置されているボール４２）は、Ｘ方向に転動可能に配置されているので、ベース２１に対して第２ステージ４１ＸはＸ方向に移動する。第１ステージ１２と第２ステージ４１Ｘで挟持されているボール４３（ボール収容部４１ｃに配置されているボール４３）はＸ方向に転動できないので、第２ステージ４１Ｘに対して第１ステージ１２のＸ方向の位置は維持され、第１ステージ１２は第２ステージ４１Ｘに連動してＸ方向に移動する。
　このとき、第２ステージ４１Ｙと第１ステージ１２とで挟持されているボール４３（ボール収容部４１ｄに配置されているボール４３）はＸ方向に転動可能に配置されているので、第１ステージ１２は、第２ステージ４１Ｙ上をスムーズに摺動する。また、第２ステージ４１Ｙとベース２１とで挟持されているボール４２（ボール収容部２１ｅに配置されているボール４２）によって、ベース２１に対する第２ステージ４１ＹのＸ方向への移動は規制されている。
　したがって、ベース２１に対して第２ステージ４１Ｙは変位せず、第２ステージ４１Ｘと第１ステージ１２だけがＸ方向に移動する。
　同様に、第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙが駆動され、ＯＩＳ動力伝達部３３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４１Ｙに動力が伝達される。第２ステージ４１Ｙとベース２１とで挟持されているボール４２（ボール収容部２１ｅに配置されているボール４２）は、Ｙ方向に転動可能に配置されているので、ベース２１に対して第２ステージ４１ＹはＹ方向に移動する。第１ステージ１２と第２ステージ４１Ｙで挟持されているボール４３（ボール収容部４１ｄに配置されているボール４３）はＹ方向に転動できないので、第２ステージ４１Ｙに対して第１ステージ１２のＹ方向の位置は維持され、第１ステージ１２は第２ステージ４１Ｙに連動してＹ方向に移動する。
　このとき、第２ステージ４１Ｘと第１ステージ１２とで挟持されているボール４３（ボール収容部４１ｃに配置されているボール４３）はＹ方向に転動可能に配置されているので、第１ステージ１２は、第２ステージ４１Ｘ上をスムーズに摺動する。また、第２ステージ４１Ｘとベース２１とで挟持されているボール４２（ボール収容部２１ｄに配置されているボール４２）によって、ベース２１に対する第２ステージ４１ＸのＹ方向への移動は規制されている。
　したがって、ベース２１に対して第２ステージ４１Ｘは変位せず、第２ステージ４１Ｙと第１ステージ１２だけがＹ方向に移動する。
　このように、第２ステージ４１Ｘ、４１Ｙは、互いに干渉せず、それぞれ独立して移動可能となっている。つまり、第２ステージ４１Ｘに接続されている第１のＯＩＳ駆動部３０Ｘは、第２ステージ４１Ｙの移動によってＹ方向の力を受けることはなく、第２ステージ４１Ｙに接続されている第２のＯＩＳ駆動部３０Ｙは、第２ステージ４１Ｘの移動によってＸ方向の力を受けることはない。したがって、精度よくＸＹ面内における振れ補正を行うことができる。
　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３０への通電電圧が制御される。このとき、マグネット５２Ｘ、５２Ｙ及びホール素子５１Ｘ、５１Ｙ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、レンズ部２を保持し、第１ステージ１２と離間して配置されるレンズホルダー１１（第１可動部）と、第１ステージ１２に対してレンズホルダー１１を支持するＡＦ支持部１４（第１支持部）と、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、第１ステージ１２に対してレンズホルダー１１を光軸方向（Ｚ方向）に移動させるＡＦ駆動部１３（Ｚ方向駆動部）と、を備える。レンズ駆動装置１は、ＡＦ駆動部１３の直線運動を受けて光軸を中心に回転する回転スペーサー１５（回転体）と、回転スペーサー１５の回転運動を光軸方向の直線運動に変換する端面カム１８（機械要素）と、を有し、回転スペーサー１５が回転することにより、レンズホルダー１１が光軸方向に移動する。
　レンズ駆動装置１によれば、ＡＦ駆動部１３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。
　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１１Ａ、図１１Ｂ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１１Ａは自動車Ｖの正面図であり、図１１Ｂ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１１Ａ、図１１Ｂ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、レンズホルダー１１のスライド部１１ｂと回転スペーサー１５のホルダー案内部１５ｃとで構成される端面カム１８を利用しているが、レンズホルダー１１と回転スペーサー１５の間に介在する機械要素には、その他のカム構造等を適用してもよい。
　また、実施の形態では、ＡＦ駆動部１３により回転スペーサー１５を回転させ、端面カム１８により回転運動を直線運動に変換してレンズホルダー１１を光軸方向に移動させているが、レンズホルダー１１を回転させながら光軸方向に移動させる、すなわち、レンズホルダー１１を回転体として機能させ、螺旋運動させるようにしてもよい。この場合、レンズホルダー１１と第１ステージ１２の間に機械要素が設けられる。
　また、本発明は、オートフォーカスだけでなく、ズームなど、第１可動部（レンズホルダー１１）を光軸方向に移動させる場合に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６月７日出願の特願２０１９－１０７３６８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　レンズ駆動装置
　１０　ＯＩＳ可動部（第２可動部）
　１１　ＡＦ可動部、レンズホルダー（第１可動部）
　１１ｂ　スライド部
　１２　第１ステージ（第１固定部）
　１３　ＡＦ駆動部（Ｚ方向駆動部）
　１４　ＡＦ支持部、上バネ（第１支持部）
　１５　回転スペーサー
　１５ｃ　ホルダー案内部
　１６、１７　ボール
　１８　端面カム（機械要素）
　２０　ＯＩＳ固定部（第２固定部）
　３０　ＯＩＳ駆動部（ＸＹ方向駆動部）
　４０　ＯＩＳ支持部（第２支持部）

Claims (10)

  1. 　第１固定部と、
    　レンズ部を保持するレンズホルダーを有し、前記第１固定部と離間して配置される第１可動部と、
    　前記第１固定部に対して前記第１可動部を支持する第１支持部と、
    　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、前記第１固定部に対して前記第１可動部を光軸方向に移動させるためのＺ方向駆動部と、を備えるレンズ駆動装置であって、
    　前記Ｚ方向駆動部の直線運動を受けて光軸を中心に回転する回転体と、
    　前記回転体の回転運動を前記光軸方向の直線運動に変換する機械要素と、を有し、
    　前記回転体が回転することにより、前記第１可動部が前記光軸方向に移動する、レンズ駆動装置。
  2. 　前記レンズホルダーの外周面に沿って配置され、前記Ｚ方向駆動部に接続されて前記回転体として機能する、リング状の回転スペーサーを有し、
    　前記レンズホルダー及び前記回転スペーサーは、前記機械要素を介して接続されている、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
  3. 　前記回転スペーサーは、前記光軸方向における受光側の面に、周方向に沿って傾斜するホルダー案内部を有し、
    　前記レンズホルダーは、前記ホルダー案内部に当接するスライド部を有し、
    　前記ホルダー案内部及び前記スライド部は、前記回転スペーサーの回転に伴って摺動し、前記機械要素として機能する端面カムを構成する、請求項２に記載のレンズ駆動装置。
  4. 　前記端面カムは、周方向に等間隔で複数配置されている、請求項３に記載のレンズ駆動装置。
  5. 　前記ホルダー案内部と前記スライド部の間にボールが介在している、請求項３又は４に記載のレンズ駆動装置。
  6. 　前記レンズホルダーは、前記機械要素を介して前記第１固定部に接続されるとともに、前記Ｚ方向駆動部に接続されて前記回転体として機能し、前記回転運動を受けて螺旋運動する、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
  7. 　前記第１固定部、前記第１可動部、前記第１支持部及び前記Ｚ方向駆動部を含む第２可動部と、
    　前記第２可動部と離間して配置される第２固定部と、
    　前記第２固定部に対して前記第２可動部を支持する第２支持部と、
    　前記第２固定部に対して前記第２可動部を前記光軸方向に直交する光軸直交面内において移動させるＸＹ方向駆動部と、
    　を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
  8. 　前記ＸＹ方向駆動部は、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、請求項７に記載のレンズ駆動装置。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置と、
    　前記第１可動部に装着されるレンズ部と、
    　前記レンズ部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。
  10. 　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９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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