JP2008312040A - 撮影ユニット、撮影装置、携帯機器、および撮影ユニットの組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズとイメージセンサの光軸をあわせて簡単に組立を行なうことができる撮影ユニット、その撮影ユニットを備えた撮影装置、その撮影装置を備えた携帯機器、および撮影ユニットの組立方法を提供する。
【解決手段】イメージセンサであるＣＣＤ１１２の前面周縁をレンズ保持枠２０２の後面の基準面２０２３に押し当てていくことによって、ＣＣＤ１１２の前面周縁とレンズ保持枠２０２基準面を密に接触させて光軸をあわせ、軸点ＰＢ付近においてはＣＣＤ１１２の凸部１１２Ａ，１１２Ｂをレンズ保持枠２０２の凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂに入れ込んでおく。そしてＣＣＤ１１２の前面周縁とレンズ保持枠２０２の基準面の側面側を接着固定するとともに、ＰＢ付近においては押し当て方向（レンズの光軸後方）側から凹部２０２４Ａに接着剤を流し込んで接着固定する。
【選択図】 図５（ａ）

Description

本発明は、例えばデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮像装置に手振れ補正機構として好適に用いることができる撮影ユニット、その撮影ユニットを備えた撮影装置、その撮影装置を備えた携帯機器、および撮影ユニットの組立方法に関する。

従来より、デジタルカメラ等には、ユーザの手ブレ等による撮影画像の乱れを抑制するために、各種の手振れ補正機構が採用されている（特許文献１、２、３参照）。

このような手振れ補正機構としては、撮影用のレンズが保持された保持モジュールがピッチング方向とヨーイング方向とに回動自在となる様に、所謂ジンバル機構と呼ばれる方式を採用するものがある。

しかしながら、上記特許文献１に開示されているようなジンバル機構の場合、自由回転する回転継手等を保持モジュールの上下左右の４箇所に配置する必要があることから、どうしても手振れ補正機構が大型化する傾向にある。

そこで、保持モジュールの外周沿いの一点である軸点を揺動自在に支持するとともに、その保持モジュールの外周沿いの、上記軸点から互いに異なる第１の方向および第２の方向それぞれに離れた第１の駆動点および第２の駆動点それぞれを介して上記保持モジュールを駆動する駆動構造が本出願人により出願され、特願２００６−２６９７１２号、特願２００６−２６９７１３号、特願２００６−２６９７１４号、特願２００６−２６９７１５号等、未公開出願として提案されている。さらに本出願人は、これら先願にさらなる改良を加えて保持モジュールが揺動しているときの保持モジュールの位置検出精度を高めることを目的とした技術を特願２００７−０３５３４１号の像ブレ補正ユニットとして提案している。これらの出願で提案されている駆動構造が実現すると、像ブレ補正機能を有する撮影ユニットの小型化が実現されて携帯機器への搭載が可能になる。

ここで本出願人が提案する上記像ブレ補正ユニットの作用を簡単に説明しておく。

図６は、本出願人が提案する像ブレ補正ユニットの作用を説明する図である。

図６（ａ）、図６（ｂ）には、ブレが発生したときにレンズとセンサとの位置関係にどのような不具合が発生するかが示されており、図６（ｃ）には、レンズとセンサとを備える像ぶれ補正ユニットによってぶれがどのように補正されるかが示されている。

図６（ａ）に示す様に手ぶれが発生しない場合には、レンズの光軸とセンサの受光面（センサ面）の光軸とが互いに一致して正しい位置に被写体光が結像する。これに対して、手ぶれが発生すると図６（ｂ）に示す様レンズやセンサ面が互いに矢印の方向に回転してレンズの光軸とセンサ面の光軸とがずれて正しい位置に被写体光が結像しなくなる。

そこで上記像ぶれ補正ユニットをカメラ付き携帯電話機等の携帯機器に搭載しておいて、撮影時に手ぶれが発生したときには図６（ｃ）に示す様にレンズとセンサとからなる像ぶれ補正ユニットにジャイロのような動作を行なわせることによって、被写体光が常にセンサ面の正しい位置に結像するようにしている。このように像ぶれ補正ユニットをカメラ付き携帯電話機等の携帯機器に搭載すると、携帯機器が撮影操作により回転したとしても像ぶれ補正ユニットの姿勢はいつでも撮影操作直前の姿勢に保たれて好適な撮影が行なわれる。

ところで、携帯機器の製造メーカにおいては、イメージセンサを、レンズを組立てる製造メーカとは別の製造メーカから購入して、自分のところで上記撮影ユニットを組み立てる場合がある。この撮影ユニットの組立においては、レンズとイメージセンサを正確に位置あわせする必要がある。このため、レンズを保持するレンズ保持枠の後面にイメージセンサを位置決めするための基準面を設けておき、イメージセンサの組立にあたっては、イメージセンサをその基準面に押し当てることで位置あわせをすることが行われている。この場合、基準面に接着剤を塗布するとイメージセンサの位置が狂ってしまうので、通常上記撮影ユニットを組立てる場合にはイメージセンサの前面縁部とレンズを保持するレンズ保持枠の基準面とを接触させておいて側面側を接着剤で接着固定することになるが、上記撮影ユニットの場合にはレンズ保持枠の周辺に駆動機構などの多くの部品が組み込まれるため、位置によってはイメージセンサの前面周縁部とレンズ保持枠の基準面の側面側を接着剤で固定することができない場合がある。
特開平７−２７４０５６号公報 特開２００５−３２６８０７号公報 特許第２６１２３７１号公報

本発明は、上記事情に鑑み、レンズとイメージセンサの光軸をあわせて簡単に組立を行なうことができる撮影ユニット、その撮影ユニットを備えた撮影装置、その撮影装置を備えた携帯機器、および撮影ユニットの組立方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の撮影ユニットは、レンズと、そのレンズを保持するレンズ保持枠と、そのレンズ保持枠の後面に取り付けられて前方からそのレンズに入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成するイメージセンサとを有する保持モジュールと、
上記画像信号により表わされる画像のブレが補正されるように上記保持モジュールを駆動する駆動機構とを備えた撮影ユニットにおいて、
上記レンズ保持枠が、上記後面に、上記イメージセンサ前面周縁が接触することによりそのイメージセンサの光軸方向の位置の基準となる基準面と、その基準面に隣接して上記レンズの光軸から離れる外方に突出し後方に開口した凹部を有する接着面とを有するものであり、
上記イメージセンサは、上記基準面に接する前面周縁に隣接して上記レンズの光軸から離れる外方かつ上記レンズに向かう前方に突出した、上記凹部に入り込む凸部を有し、その凸部が、その凹部に入り込んだ状態で該凹部内の接着剤により固定されていることを特徴とする。

上記本発明の撮影ユニットによれば、上記撮影ユニットが備える上記レンズ保持枠の基準面に上記イメージセンサの前面周縁を押し当ててイメージセンサとレンズの光軸をあわせた状態にして、押し当てている方向と同じ方向から接着剤を流し込んで上記凸部をしっかりと接着固定することができる。

その結果、接着剤を塗布することができない位置が生じたとしても、その位置に上記凹部、上記凸部を位置させることで当該撮影ユニットの組立を簡単に行なうことができるようになる。

本出願人が提案している特願２００７−０３５３４１号等の先行出願により考えられている撮影ユニットに上記本発明を適用すると、保持モジュールの軸点近傍に上記凹部と上記凸部とをそれぞれ位置させることで、好適な接着固定が行なわれて簡単に組立が行なわれる。

つまり、上記保持モジュールを、自在な向きに揺動自在に、その保持モジュールの外周沿いの一点である軸点で支持する支持部材をさらに備え、
上記駆動機構が、上記保持モジュールの外周沿いの、上記軸点から互いに異なる第１の方向および第２の方向それぞれに離れた第１の駆動点および第２の駆動点それぞれを介してその保持モジュールを駆動する２つの駆動機構であって、上記保持モジュールを、上記第１の駆動点を介して、上記軸点と上記第２の駆動点とを結ぶ第１の軸の周りに回動させる第１の駆動機構と、上記第２の駆動点を介して、上記軸点と上記第１の駆動点とを結ぶ第２の軸の周りに回動させる第２の駆動機構とからなり、
上記レンズ保持枠は、上記軸点と上記第１の駆動点とを結ぶ線分に沿った第１の辺から外方に突出し後方に開口した第１の凹部を有する接着面と、上記軸点と上記第２の駆動点とを結ぶ線分に沿った第２の辺から外方に突出し後方に開口した第２の凹部を有する接着面とを有し、
上記イメージセンサは、上記第１の凹部に入り込んで接着された第１の凸部と、上記第２の凹部に入り込んで接着された第２の凸部とを有することを特徴とするということになる。

つまり、上記軸点近傍においては、上記第１の凹部、上記第２の凹部に上記第１の凸部、上記第２の凸部それぞれが押し込まれ接着剤が凹部に流し込まれてイメージセンサがレンズに接着固定される。このため、軸点近傍においてはイメージセンサとレンズの接触面の側面側が接着固定されなくてもレンズ保持枠の基準面とイメージセンサ前面周縁とが密に接した状態で接着固定される。

さらに、特願２００７−０３５３４１号等の先行出願に上記本発明を適用するとより一層の効果が得られる。

すなわち、上記第１の駆動機構が、
上記第１の駆動点を回動自在に支持する第１のアームと、
上記第１のアームに保持され、磁力の作用と通電を受けて光軸方向の駆動力を生成しその第１のアームに上記第１の駆動点を光軸方向に駆動させる第１のコイルと、
上記支持部材に保持されて上記第１のコイルに磁力を作用させる、光軸に対し水平に広がる第１のマグネットと、
上記支持部材に固定され、上記第１のアームの、上記第１の駆動点に駆動力を与える第１の作用点が光軸方向に移動するように、その第１のアームを案内する第１の案内部材とを備え、
上記第２の駆動機構が、
上記第２の駆動点を回動自在に支持する第２のアームと、
上記第２のアームに保持され、磁力の作用と通電を受けて光軸方向の駆動力を生成しその第２のアームに上記第２の駆動点を光軸方向に駆動させる第２のコイルと、
上記支持部材に保持されて上記第２のコイルに磁力を作用させる、光軸に対し水平に広がる第２のマグネットと、
上記支持部材に固定され、上記第２のアームの、上記第２の駆動点に駆動力を与える第２の作用点が光軸方向に移動するように、その第２のアームを案内する第２の案内部材とを備えた態様であると良く、
さらに、上記第１のアームに支持されてその第１のアームが上記第１の駆動点を駆動したときのその第１のアームの光軸方向の移動による上記第１のマグネットから受ける磁力の変化を検出する第１のセンサと、
上記第２のアームに支持されてその第２のアームが上記第２の駆動点を駆動したときのその第２のアームの光軸方向の移動による上記第２のマグネットから受ける磁力の変化を検出する第２のセンサとを備えると良い。

また上記第１の駆動点および上記第２の駆動点が、その第１の駆動点と上記軸点とを結ぶ線分およびその第２の駆動点と上記軸点とを結ぶ線分が互いに略９０度の角度で交わる各位置に形成されていることが好ましく、
また、上記保持モジュールが、上記軸点に球状の凸部を有し、上記支持部材が、上記支持部に、その凸部を受ける球状の凹面を有することが望ましい。

さらに上記保持モジュールが、上記第１の駆動点および上記第２の駆動点それぞれに球状の凸部を有し、上記第１のアームおよび上記第２のアームが、上記第１の作用点および上記第２の作用点それぞれに、その第１の駆動点およびその第２の駆動点それぞれに備えられた各凸部を受ける球状の各凹部を有し、その第１のアームおよびその第２のアームがその各凹部を介してその各凸部に駆動力を与えるものであると尚良い。

上記課題を達成する本発明の撮影装置は、上記撮影ユニットのいずれかを備えた撮影装置であって、さらに
ブレを検出するブレ検出部と、
上記ブレ検出部の検出結果に応じて上記２つの駆動機構に上記保持モジュールを回動駆動させるブレ制御部とを備えたことを特徴とし、
上記課題を達成する本発明の携帯機器は、上記撮影装置を具備したことを特徴とする。

また上記課題を達成する本発明の撮影ユニットの組立方法は、
レンズと、そのレンズを保持するレンズ保持枠と、そのレンズ保持枠の後面に取り付けられて前方からそのレンズに入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成するイメージセンサとを有する保持モジュールと、上記画像信号により表わされる画像のブレが補正されるように上記保持モジュールを駆動する駆動機構とを備え、上記レンズ保持枠が、上記後面に、上記イメージセンサ前面周縁が接触することにより該イメージセンサの光軸方向の位置の基準となる基準面と、その基準面に隣接して上記レンズの光軸から離れる外方に突出し後方に開口した凹部を有する接着面とを有し、上記イメージセンサが、上記基準面に接する前面周縁に隣接して上記レンズの光軸から離れる外方かつ上記レンズに向かう前方に突出した、上記凹部に入り込む凸部を有する撮影ユニットの組立方法であって、
上記イメージセンサを除く、上記レンズと、上記レンズ保持枠と、上記駆動機構を第１のクリーン度の環境下で組み立てる第１ステップと、
上記第１のクリーン度よりも高い第２のクリーン度の環境下で、上記第１ステップで組立てられた、上記イメージセンサ取付前の未完成ユニットを構成するレンズ保持枠後面の基準面に上記イメージセンサの前面周縁を押し当て、そのレンズ保持枠後面の凹部にそのイメージセンサの凸部が入り込んだ状態で、その凹部内の接着剤でその凸部を固定する第２ステップとを有することを特徴とする。

上記本発明の撮影ユニットの組立方法によれば、第１ステップで上記イメージセンサを除く、上記レンズと、上記レンズ保持枠と、上記駆動機構を第１のクリーン度の環境下で組み立てた後、第２ステップで上記イメージセンサ取付前の未完成ユニットを構成するレンズ保持枠後面の基準面に上記イメージセンサの前面周縁を押し当て、そのレンズ保持枠後面の凹部にそのイメージセンサの凸部が入り込んだ状態で、凹部内の接着剤で凸部を固定するという作業を行うことで撮影ユニットの組立を簡単に行うことができる。

また上記第２ステップの組立のみを上記第１のクリーン度よりも高い上記第２のクリーン度の環境下で行なえば良いので、すべての組立を上記第１のクリーン度よりも高い第２のクリーン度の環境下で行わなくて済む分、コストダウンを図ることができるというメリットが得られる。

また、上記イメージセンサは、撮像素子と、この撮像素子を搭載するための基板と、この撮像素子を保持するためのホルダからなり、
上記第２のクリーン度よりもさらに高い第３のクリーン度の環境下で、上記基板に上記撮像素子を装着し、これに上記ホルダを固定することにより上記イメージセンサを組み立てる第３ステップを、さらに有し、
上記第２ステップは、上記第３ステップよりも後の行程で実行されるステップであることを特徴とする請求項１０記載の撮影ユニットの組立方法が好ましい。

前述した様に、携帯機器の製造メーカにおいては、上記イメージセンサを、上記レンズと上記レンズ保持枠と上記駆動機構を組み立てる製造メーカとは別の製造メーカから購入して、自分のところで上記撮影ユニットを組み立てる場合がある。この様な場合に上記撮影ユニットの組立方法を用いると相応の効果が発揮される。

以上説明した様に、レンズとイメージセンサの光軸をあわせて簡単に組立を行なうことができる撮影ユニット、その撮影ユニットを備えた撮影装置、その撮影装置を備えた携帯機器、および撮影ユニットの組立方法が実現する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された携帯電話機の外観斜視図である。

図１（Ａ）には、携帯電話機１００の前面図が示されている。携帯電話機１００の前面には、メニュー画面や、撮影画像などが表示される液晶パネル１０１、内部にスピーカ（図２参照）が配備され、スピーカから発せられる音声を空間に放つための受話口１０２、各種機能の選択や、撮影を行う際のシャッタボタンとして使用される選択ボタン１０４、電話番号を入力するためのプッシュボタン１０５、内部にマイクロフォン（図３参照）が配備され、声をマイクロフォンに伝えるための送話口１０６、ユーザが入力した電話番号などを確定する確定ボタン１０７、電源ボタン１０８、および電話局を介さずに、近距離用の無線通信によって画像やアドレス情報などを送受信するための第２アンテナ１０９ａが備えられている。

図１（Ｂ）には、携帯電話機１００の背面図が示されている。携帯電話機１００の背面には、電話局を介して音声やメールなどのデータを送受信するための第１アンテナ１０３ａや撮影レンズ１００ａが配備されている。この撮影レンズ１００ａは、後述する撮影ユニットが備えるレンズ保持枠に保持されている。

図２は、図１の携帯電話機１００の内部構成を示すブロック図である。

携帯電話機１００の内部には、撮影ユニット２００、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｅｇｉｔａｌ）変換部１１３、マイクロフォン１２１、スピーカ１２２、インタフェース部１２０、第１アンテナ１０３ａ、第１送受信部１０３、入力コントローラ１３０、画像信号処理部１４０、ビデオエンコーダ１５０、画像表示装置１６０、第２アンテナ１０９ａ、第２送受信部１０９、メモリ１７０、ＣＰＵ１８０、メディアコントローラ１９０、および図１に示す選択ボタン１０４やプッシュボタン１０５などといった各種スイッチ１８１が具備されており、さらに、記録メディア１９０ａが接続されている。本実施形態においては、ジャイロセンサ１８２とドライバＤＲ１、ＤＲ２を備えた撮影ユニット２００、ＣＰＵ１８０、入力コントローラ１３０、画像信号処理部１４０、ビデオエンコーダ１５０、画像表示装置１６０、液晶パネル１０１、メディアコントローラ１９０、記録メディア１９０ａで、本発明の撮影装置の一例が構成される。なお撮影ユニットにはイメージセンサとしてＣＣＤ固体撮像素子１１２（以降の説明においてはＣＣＤという）が用いられている例が示されている。

ＣＰＵ１８０は、図２に示す携帯電話機１００の各種要素に処理の指示を伝えて、各種要素を制御する。例えば、撮影を行う撮影モードが設定された状態で図１の選択ボタン１０４が押下されると、ＣＰＵ１８０から撮影ユニット２００が備えるＣＣＤ１１２に指示が与えられるとともに、ジャイロセンサ１８２により検出された手ぶれを打ち消す方向に撮影ユニット２００が備える保持モジュール（後述）を揺動させるようにドライバＤＲ１，ＤＲ２に指示が与えられて手ぶれが補正されつつ撮影が行なわれる。この撮影ユニット２００の構成については、後で詳しく説明する。

図１（Ａ）の選択ボタン１０４が押下されたことを受けてＣＰＵ１８０は撮影ユニット２００内のＣＣＤ１１２に電子シャッタを設定して撮影処理を開始させる。

このときには選択ボタン１０４が押下されたときの手ブレの方向がジャイロセンサ１８２で検出されＣＰＵ１８０に通知される。ＣＰＵ１８０は、そのジャイロセンサ１８２の検出結果を受けてドライバＤＲ１，ＤＲ２に補正方向を通知し、ドライバＤＲ１，ＤＲ２に撮影ユニット２００内のコイル（後述する）を駆動させ撮影ユニット２００内の保持モジュール（後述する）をぶれに応じて揺動させながら撮影を実施させる。こうして選択ボタン１０４が押されたときの手ブレが補正されてＣＣＤ１１２にぶれなく被写体光が結像される。

そしてＣＣＤ１１２は、撮影レンズ１００ａを通ってきた被写体光を電子シャッタのシャッタ秒時の間中受光して、被写体光に基づく被写体像をアナログ信号である被写体信号として読み取る。そのＣＣＤ１１２で生成された被写体信号は、Ａ／Ｄ変換部１１３でデジタルの撮影画像データに変換され、変換後の撮影画像データは、入力コントローラ１３０を介して画像信号処理部１４０に送られる。

画像信号処理部１４０では、画像データにＲＧＢレベルの調節、ガンマ調整等といった画像処理が施され、さらに、画像処理後の画像データに圧縮処理が施される。圧縮後の画像データは、一旦メモリ１７０に送られる。

メモリ１７０には、この携帯電話機１００内で実行されるプログラムが記憶されたり、中間バッファとして用いられる記録速度が高速なＳＤＲＡＭ、各種メニュー画面用のデータや、ユーザの設定内容などが記憶されたデータ保存用のメモリであるＳＲＡＭ、圧縮された画像データが記憶されるＶＲＡＭが含まれている。ＶＲＡＭは、複数領域に分割されており、画像データが複数領域に順番に記憶され、記憶された画像データはビデオエンコーダ１５０やメディアコントローラ１９０に順次に読み出される。

ビデオエンコーダ１５０は、ＣＰＵ１８０からの指示に従って、メモリ１７０から圧縮後の画像データを取得し、圧縮後の画像データを、液晶パネル１０１で表示できるデータ形式に変換する。変換後の画像データは画像表示装置１６０に送られ、画像表示装置１６０によって、画像データが表す画像が液晶パネル１０１に表示される。メディアコントローラ１９０は、メモリ１７０に記憶された圧縮後の画像データを記録メディア１９０ａへ記録したり、記録メディア１９０ａに記録された画像データを読み出すためのものである。

また、図１（Ａ）に示すプッシュボタン１０５を使って電話番号が入力され、確定ボタン１０７が押下されると、電話番号が設定されて相手装置との通信が開始される。このとき、携帯電話機１００の電話番号や入力された電話番号などの通信情報がＣＰＵ１８０から第１送受信部１０３に伝えられ、通信情報が電波に変換されてアンテナ１０３ａに伝えられ、アンテナ１０３ａから電波が発せられる。第１アンテナ１０３ａから発せられた電波は、建物や電柱などといった各所に設けられている共同アンテナ（図示しない）を介して電話局に伝わり、電話局で、指定された電話番号が割り当てられた相手装置との接続が確立される。

相手装置との接続が確立すると、ユーザが携帯電話機１００に向けて発した声が、マイクロフォン１２１で集音され、集音された声がインタフェース部１２０で音声データを表わす電波に変換されて、第１送受信部１０３の第１アンテナ１０３ａによって相手装置に送信される。また、第１アンテナ１０３ａを介して受信された音声用の電波は、インタフェース部１２０で音声データに変換され、スピーカ１２２から音声として発せられる。第１送受信部１０３、第１アンテナ１０３ａでは、音声データだけではなく、電話番号の代わりにメールアドレスを使ってメールを表わすメールデータも送受信される。第１アンテナ１０３ａで受信されて、第１送受信部１０３でデジタル化されたメールデータは、入力コントローラ１３０によってメモリ１７０に記憶される。

また、この携帯電話機１００には、電話局を介して他の携帯電話機などといった相手装置と通信するための通信インタフェース（第１送受信部１０３、第１アンテナ１０３ａ）とは別に、電話局を介さずに、近距離用の無線通信によって通信するための無線通信インタフェース（第２送受信部１０９、第２アンテナ１０９ａ）も備えられている。近距離無線通信用の通信インタフェースとしては、赤外線通信やブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）などを適用することができる。本実施形態では、通信インタフェースとして赤外線通信が適用されており、他の携帯電話機などから直接送信されてきた赤外線が第２アンテナ１０９ａで受信されると、その受信された赤外線に基づく電気信号が第２送受信部１０９でピックアップされて、デジタルのデータに変換される。逆に、外部装置にデータを送信するときには、第２送受信部１０９にデータが伝えられ、そのデータが第２送受信部１０９で電波に変換されて、第２アンテナ１０９ａから発せられる。

この第２アンテナ１０９ａで画像を表わす赤外線が受信されると、第２送受信部１０９では赤外線に基づく電気信号が画像データに変換される。変換された画像データは、撮影画像データと同様にして、画像表示装置１６０に送られて画像データが表わす画像が液晶パネル１０１に表示されたり、メディアコントローラ１９０を介して記録メディア１９０ａに記録される。

携帯電話機１００は、基本的には以上のように構成されている。

続いて、携帯電話機１００が備える撮影装置が備える撮影ユニット２００の構成を説明する。

図３は、撮影ユニット２００の分解斜視図である。また、図４は図３の分解斜視図に示されている各部材が組み込まれた後の撮影ユニット２００を示す図である。ただし、図３、図４には、撮影ユニット２００の中の保持モジュールを構成するレンズ１００ａとＣＣＤ１１２のうちのＣＣＤ１１２が図示されていない。このＣＣＤ１１２の撮影ユニット２００への組み込み方については後述する。

図３、図４においては、左下が被写体側にあたる。

図３には、左下の被写体側からカバー２０１、レンズ保持枠２０２、図３の第１の方向に延びる基板２０３Ａと図３の第２の方向に延びる基板２０３Ｂとの双方に形成された各コイルを通電するためのフレキシブル基板ＦＲ２、コイルが形成された基板２０３Ａ，２０３Ｂそれぞれを保持する一対のアームＡＲＭ１，ＡＲＭ２、各基板２０３Ａ，２０３Ｂ上に形成されたコイルに対向するようにＮ極とＳ極とが並べられたマグネットＭＡＧ１，ＭＡＧ２を保持するコの字型のヨーク２０４Ａ，２０４Ｂ、２本のアームそれぞれを移動自在に支持するとともに２つのヨーク２０４Ａ，２０４Ｂがそれぞれ第１の方向と第２の方向に延びる面に固定される支持部材２０５が、順序良くそれぞれ分解された状態で示されている。これらが組立てられると、図４に示す形になる。

まず、図３を参照して構成を説明していく。

図３の一番右側には、レンズ保持枠２０２を揺動させるための２つの駆動機構を支持する、くの字型の支持部材２０５が示されている。この支持部材２０５にレンズ保持枠２０２を揺動させるための２つの駆動機構が支持されるとともにレンズ保持枠２０２が揺動自在に支持される。このレンズ保持枠２０２には、後からＣＣＤ１１２が組み込まれて、レンズ１００ａとそのレンズを保持するレンズ保持枠２０２とレンズ後方のＣＣＤ１１２とからなる保持モジュールが揺動自在に支持部材２０５に支持されることになる。図３には、後から組み込まれる構成になっているためにＣＣＤ１１２が示されていないが、図３のレンズ保持枠２０２の後面にはＣＣＤ前面周縁が接触することによりそのＣＣＤ１１２の光軸方向の位置の基準となる基準面（後述する）と、その基準面に隣接してレンズの光軸から離れる外方に突出し後方に開口した凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂを有する接着面とが設けられている。この基準面と接着面の詳細については後述する。

上記支持部材２０５には、上記２本のアームＡＲＭ１，ＡＲＭ２の両端部に設けられている孔部Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４がそれぞれ挿通される案内部材２０５１，２０５２，２０５３が３箇所に設けられている。これらの案内部材２０５１〜２０５３は、くの字型の形状を持つ支持部材２０５の各頂点部にそれぞれ設けられていて、中央の案内部材２０５１には、双方のアームＡＲＭ１，ＡＲＭ２の両端部の孔のうちの孔Ｈ１と孔Ｈ３とが共通に挿通されるようになっている。

つまり、２本のうちの一方のアームＡＲＭ１が支持部材２０５のくの字型の中心の頂点にある案内部材２０５１とくの字の一方の端部側の頂点にある案内部材２０５２とに挿通され、他方のアームＡＲＭ２がくの字型の中心の頂点にある案内部材２０５１と他方の端部側の頂点にある案内部材２０５３に挿通される。なお、図示されてはいないが、これらのアームＡＲＭ１，ＡＲＭ２の一方の端部側（孔Ｈ２、孔Ｈ４があるところ）の保持モジュール側には、保持モジュール側の球状の凸部に係合する凹部がそれぞれ設けられている。また支持部材２０５のくの字型の中心部の、レンズ保持枠側にはレンズ保持枠２０２を支持するための支持部があり、この支持部には凹部が設けられている。

また支持部材２０５のくの字型の中央の頂点を中心に図３の第１の方向に延びる面と第２の方向に延びる面には、それぞれコの字型のヨーク２０４Ａ，２０４Ｂが接着固定されるようになっている。これらのコの字型のヨーク２０４Ａ，２０４Ｂは、コイルが形成された基板２０３Ａ，２０３Ｂがある側に開口が向くように配設されるので、それぞれの開口側からマグネットＭＡＧ１，ＭＡＧ２と平行になるように基板２０３Ａ，２０３Ｂそれぞれが収容されるようにして配設される。その各基板２０３Ａ，２０３Ｂには、基板上のコイルに通電を行なうためのフレキシブル基板ＦＲ２が接続されるようになっている。なおこのコイルが形成された基板２０３Ａ，２０３Ｂには、アームＡＲＭ１，ＡＲＭ２の動きに応じて揺動する保持モジュール２０２の位置を検出するためのホール素子が備えられている。

前述した様に、くの字型の支持部材２０５の中央の頂点部のレンズ保持枠２０２側には、レンズ保持枠２０２の球状の凸部が係合してレンズ保持枠２０２を支持する支持部となる凹部が設けられているので、その凹部にレンズ保持枠２０２の凸部ＰＢが係合するとともに、支持部材２０５に移動自在に支持された２本のアームＡＲＭ１，ＡＲＭ２それぞれに設けられている球状の凹部がレンズ保持枠２０２の第１の駆動点Ｄ１の凸部と第２の駆動点Ｄ２の凸部に係合すると、図４に示す様にレンズ保持枠２０２が揺動自在に支持部材２０５に支持されることになる。

この例では、支持部材２０５とアームＡＲＭ１とコイルが形成された基板２０３ＡとマグネットＭＡＧ１が貼付されたヨーク２０４Ａとで本発明にいう第１の駆動機構の一例が構成され、支持部材２０５とアームＡＲＭ２とコイルが形成された基板２０３ＢとマグネットＭＡＧ２が貼付されたヨーク２０４Ｂとで本発明にいう第２の駆動機構の一例が構成されることになる。その第１の駆動機構が、レンズ保持枠２０２を、第１の駆動点Ｄ１を介して、軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２とを結ぶ第１の軸の周りに回動させるとともに第２の駆動機構が、第２の駆動点Ｄ２を介して、軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１とを結ぶ第２の軸の周りに回動させることによりレンズ保持枠２０２を揺動させることになる。

なお図３には、第１の駆動点Ｄ１と第２の駆動点Ｄ２を示すために、球状の凸部を持つ棒状の部材２０２１Ａ，２０２１Ｂとそれらの棒状の部材２０２１に挿通されるバネ２０２２Ａ，２０２２Ｂがそれぞれ示されている。それぞれのバネ２０２２は、コイルが通電されていないときに２本のアームＡＲＭ１，ＡＲＭ２それぞれを動かないようにする機能を持つ部材であって、各バネはコイルが通電されないときには凸部（第１の駆動点Ｄ１，第２の駆動点Ｄ２）を、アーム側の凹部にバネ付勢により押し付けることでコイルの通電を切った後はその通電を切ったときに位置していた位置にアームを静止させる機能を有する。

ここまでの撮影ユニット２００に関する説明は、特願２００７−０３５３４１号で提案した像ブレ補正ユニットの構成の説明と、ＣＣＤ１１２が後から組み込まれる構成になっている以外はほぼ同じ内容である。

ここで本実施形態の撮影ユニット２００においては、上記課題を達成するために、携帯機器メーカが購入したＣＣＤ１１２を後から図４に示す撮影ユニット２００に組み込むことができるように改良しているのでその構成を説明する。

図５（ａ）、図５（ｂ）は、その構成を説明する図である。

図５（ａ）には、図４の撮影ユニット２００を背面側から見た図とその撮影ユニットに後から組み込まれるＣＣＤ１１２が示されており、図５（ｂ）には、図５（ａ）のレンズ保持枠２０２にＣＣＤ１１２が組み込まれた後の状態が示されている。

なお、本実施形態においては、説明を簡略にするため本発明にいうイメージセンサを示す用語としてＣＣＤ１１２という言葉を用いて説明を行なっているが、実際には図５（ａ）の右側に示す様に基板ＰＣＢ上にＣＣＤ１１２が搭載されており、ＣＣＤホルダ１１２０にＣＣＤ１１２が嵌め込まれ、さらにフィルタ等が組み込まれることにより本発明にいうイメージセンサの一例が構成され、凸部１１２Ａ，１１２ＢはそのＣＣＤホルダ１１２０に設けられる。

従来の撮影ユニット２００においては軸点ＰＢ近傍に駆動機構が搭載されるため撮影ユニットが備えるレンズ保持枠２０２の基準面とＣＣＤ１１２の前面周縁の側面側を接着固定することができなかったので、軸点ＰＢ付近の接着固定を簡単に行なうことができるようにする構造を提案している。図５（ａ）、図５（ｂ）を参照してその構造を説明する。

図５（ａ）に示す様にＣＣＤ１１２には、レンズ保持枠２０２の基準面２０２３に接する前面周縁に隣接しレンズ１００ａの光軸方向前方から離れる外方かつレンズ１００ａに向かう前方に突出した、上記レンズ保持枠２０２の凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂに入り込む凸部１１２Ａ，１１２Ｂが新たに設けられている。

また図５（ａ）に示す様にレンズ保持枠２０２には、ＣＣＤ１１２前面周縁の凸部１１２Ａ，１１２Ｂが入り込む凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂが設けられている。

このように上記ＣＣＤ１１２に上記凸部１１２Ａ、１１２Ｂが設けられ、上記レンズ保持枠２０２に上記凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂが設けられると、ＣＣＤ１１２の前面周縁をレンズ保持枠２０２の基準面に押し当てていくことでＣＣＤ１１２の凸部１１２Ａ，１１２Ｂがレンズ保持枠２０２の凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂに押し込まれた状態になって、軸点ＰＢ近傍以外は側面側を接着剤で接着固定するとともに軸点ＰＢ近傍においては光軸後方側から凹部に接着剤を流し込んで接着固定することができるようになる。

つまり、レンズ１００ａの光軸方向から押し当てていくという簡単な作業を行なうだけで、ＣＣＤ１１２とレンズ保持枠２０２が保持するレンズ１００ａの光軸をあわせることができ、さらに接着剤を側面側に塗布するとともにレンズ保持枠２０２の凹部２０２４Ａ，２０２４Ｂに押し当てる方向と同じ方向から流し込むという簡単な作業を行なうことで、撮影ユニットの組立を行なうことができる。

また、前述した様に、携帯機器の製造メーカにおいては、上記ＣＣＤ１１２を、レンズを組み立てる製造メーカとは別の製造メーカから購入して、自分のところで上記撮影ユニットを組み立てる場合がある。

その場合には、図５（ａ）の左側の撮影ユニットの一部を構成する、レンズ１００ａとレンズ保持枠２０２と２つの駆動機構とからなる未完成ユニットと、図５（ａ）の右側のイメージセンサをそれぞれ別の製造メーカから購入して、撮影ユニット２００の組立を簡単に行なうことができる。

以上説明した様に、レンズとイメージセンサの光軸をあわせて簡単に組立を行なうことができる撮影ユニット、その撮影ユニットを備えた撮影装置、その撮影装置を備えた携帯機器、および撮影ユニットの組立方法が実現する。

本発明の一実施形態が適用された携帯電話機の外観斜視図である。 図１の携帯電話機１００の内部構成を示すブロック図である。 撮影ユニットの分解斜視図である。 図３の分解斜視図に示されている各部材によって撮影ユニットが組立てられた後の状態を示す図である。 本発明の構成を説明する図である。 本発明の構成を説明する図である。 本出願人が提案する像ブレ補正ユニットの作用を説明する図である。

符号の説明

１００ 携帯電話
１０１ 液晶パネル
１０２ 送話口
１０３ａ 第１アンテナ
１０４ 選択ボタン
１０５ プッシュボタン
１０６ 受話口
１０７ 確定ボタン
１０８ 電源ボタン
１０９ａ 第２アンテナ
１１２ ＣＣＤ
１１３ Ａ／Ｄ変換部
１２０ インタフェース部
１２１ マイクロフォン
１２２ スピーカ
１３０ 入力コントローラ
１４０ 画像信号処理部
１５０ ビデオエンコーダ
１６０ 画像表示装置
１７０ メモリ
１８０ ＣＰＵ
１８１ 各種スイッチ
２００ 撮影ユニット
１００ａ レンズ
２０１ カバー
２０２ レンズ保持枠
２０３Ａ，２０３Ｂ 基板
２０４Ａ，２０４Ｂ ヨーク
２０５１，２０５２，２０５３ 案内部材
ＦＲ１，ＦＲ２ フレキシブル基板
ＡＲＭ１，ＡＲＭ２ アーム
ＰＢ 軸点（球状の凸部）
Ｄ１ 第１の駆動点（球状の凸部）
Ｄ２ 第２の駆動点（球状の凸部）

Claims (11)

1. レンズと、該レンズを保持するレンズ保持枠と、該レンズ保持枠の後面に取り付けられて前方から該レンズに入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成するイメージセンサとを有する保持モジュールと、
   前記画像信号により表わされる画像のブレが補正されるように前記保持モジュールを駆動する駆動機構とを備えた撮影ユニットにおいて、
   前記レンズ保持枠が、前記後面に、前記イメージセンサ前面周縁が接触することにより該イメージセンサの光軸方向の位置の基準となる基準面と、該基準面に隣接して前記レンズの光軸から離れる外方に突出し後方に開口した凹部を有する接着面とを有するものであり、
   前記イメージセンサは、前記基準面に接する前面周縁に隣接して前記レンズの光軸から離れる外方かつ前記レンズに向かう前方に突出した、前記凹部に入り込む凸部を有し、該凸部が、該凹部に入り込んだ状態で該凹部内の接着剤により固定されていることを特徴とする撮影ユニット。
2. 前記保持モジュールを、自在な向きに揺動自在に、該保持モジュールの外周沿いの一点である軸点で支持する支持部材をさらに備え、
   前記駆動機構が、前記保持モジュールの外周沿いの、前記軸点から互いに異なる第１の方向および第２の方向それぞれに離れた第１の駆動点および第２の駆動点それぞれを介して該保持モジュールを駆動する２つの駆動機構であって、前記保持モジュールを、前記第１の駆動点を介して、前記軸点と前記第２の駆動点とを結ぶ第１の軸の周りに回動させる第１の駆動機構と、前記第２の駆動点を介して、前記軸点と前記第１の駆動点とを結ぶ第２の軸の周りに回動させる第２の駆動機構とからなり、
   前記レンズ保持枠は、前記軸点と前記第１の駆動点とを結ぶ線分に沿った第１の辺から外方に突出し後方に開口した第１の凹部を有する接着面と、前記軸点と前記第２の駆動点とを結ぶ線分に沿った第２の辺から外方に突出し後方に開口した第２の凹部を有する接着面とを有し、
   前記イメージセンサは、前記第１の凹部に入り込んで接着された第１の凸部と、前記第２の凹部に入り込んで接着された第２の凸部とを有することを特徴とする請求項１記載の撮影ユニット。
3. 前記第１の駆動機構が、
   前記第１の駆動点を回動自在に支持する第１のアームと、
   前記第１のアームに保持され、磁力の作用と通電を受けて光軸方向の駆動力を生成し該第１のアームに前記第１の駆動点を光軸方向に駆動させる第１のコイルと、
   前記支持部材に保持されて前記第１のコイルに磁力を作用させる、光軸に対し水平に広がる第１のマグネットと、
   前記支持部材に固定され、前記第１のアームの、前記第１の駆動点に駆動力を与える第１の作用点が光軸方向に移動するように、該第１のアームを案内する第１の案内部材とを備え、
   前記第２の駆動機構が、
   前記第２の駆動点を回動自在に支持する第２のアームと、
   前記第２のアームに保持され、磁力の作用と通電を受けて光軸方向の駆動力を生成し該第２のアームに前記第２の駆動点を光軸方向に駆動させる第２のコイルと、
   前記支持部材に保持されて前記第２のコイルに磁力を作用させる、光軸に対し水平に広がる第２のマグネットと、
   前記支持部材に固定され、前記第２のアームの、前記第２の駆動点に駆動力を与える第２の作用点が光軸方向に移動するように、該第２のアームを案内する第２の案内部材とを備えたことを特徴とする請求項２記載の撮影ユニット。
4. さらに、前記第１のアームに支持されて該第１のアームが前記第１の駆動点を駆動したときの該第１のアームの光軸方向の移動による前記第１のマグネットから受ける磁力の変化を検出する第１のセンサと、
   前記第２のアームに支持されて該第２のアームが前記第２の駆動点を駆動したときの該第２のアームの光軸方向の移動による前記第２のマグネットから受ける磁力の変化を検出する第２のセンサとを備えたことを特徴とする請求項３記載の撮影ユニット。
5. 前記第１の駆動点および前記第２の駆動点が、該第１の駆動点と前記軸点とを結ぶ線分および該第２の駆動点と前記軸点とを結ぶ線分が互いに略９０度の角度で交わる各位置に形成されていることを特徴とする請求項２から４のうちのいずれか１項記載の撮影ユニット。
6. 前記保持モジュールが、前記軸点に球状の凸部を有し、前記支持部材が、前記支持部に、該凸部を受ける球状の凹面を有することを特徴とする請求項２から５のうちのいずれか１項記載の撮影ユニット。
7. 前記保持モジュールが、前記第１の駆動点および前記第２の駆動点それぞれに球状の凸部を有し、前記第１のアームおよび前記第２のアームが、前記第１の作用点および前記第２の作用点それぞれに、該第１の駆動点および該第２の駆動点それぞれに備えられた各凸部を受ける球状の各凹部を有し、該第１のアームおよび該第２のアームが該各凹部を介して該各凸部に駆動力を与えるものであることを特徴とする請求項２から６のうちのいずれか１項記載の撮影ユニット。
8. 請求項１から７記載のうちのいずれかの撮影ユニットを備えた撮影装置であって、さらに
   ブレを検出するブレ検出部と、
   前記ブレ検出部の検出結果に応じて前記２つの駆動機構に前記保持モジュールを回動駆動させるブレ制御部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
9. 請求項８の撮影装置を具備したことを特徴とする携帯機器。
10. レンズと、該レンズを保持するレンズ保持枠と、該レンズ保持枠の後面に取り付けられて前方から該レンズに入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成するイメージセンサとを有する保持モジュールと、前記画像信号により表わされる画像のブレが補正されるように前記保持モジュールを駆動する駆動機構とを備え、前記レンズ保持枠が、前記後面に、前記イメージセンサ前面周縁が接触することにより該イメージセンサの光軸方向の位置の基準となる基準面と、該基準面に隣接して前記レンズの光軸から離れる外方に突出し後方に開口した凹部を有する接着面とを有し、前記イメージセンサが、前記基準面に接する前面周縁に隣接して前記レンズの光軸前方から離れる外方かつ前記レンズに向かう前方に突出した、前記凹部に入り込む凸部を有する撮影ユニットの組立方法であって、
    前記イメージセンサを除く、前記レンズと、前記レンズ保持枠と、前記駆動機構を第１のクリーン度の環境下で組み立てる第１ステップと、
    前記第１のクリーン度よりも高い第２のクリーン度の環境下で、前記第１ステップで組立てられた、前記イメージセンサ取付前の未完成ユニットを構成するレンズ保持枠後面の基準面に前記イメージセンサの前面周縁を押し当て、該レンズ保持枠後面の凹部に該イメージセンサの凸部が入り込んだ状態で、該凹部内の接着剤で該凸部を固定する第２ステップとを有することを特徴とする撮影ユニットの組立方法。
11. 前記イメージセンサは、撮像素子と、この撮像素子を搭載するための基板と、この撮像素子を保持するためのホルダからなり、
    前記第２のクリーン度よりもさらに高い第３のクリーン度の環境下で、前記基板に前記撮像素子を装着し、これに前記ホルダを固定することにより前記イメージセンサを組み立てる第３ステップを、さらに有し、
    前記第２ステップは、前記第３ステップよりも後の行程で実行されるステップであることを特徴とする請求項１０記載の撮影ユニットの組立方法。

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