(57)【要約】【課題】手振れ補正ユニットにおいて、耐衝撃性を向上させることが可能な技術を提供する。【解決手段】  手振れ補正ユニット１０Ａは、揺れを検知する揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙと、撮像素子５および光学系３を有する撮像ユニット１９と、撮像ユニット１９を支持する筐体１２と、アクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙとを備える。アクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙは、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙで検出された揺れに応じて撮像ユニット１９と筐体１２とを相対的に駆動することによって手振れを補正する。筐体１２は、少なくとも、側面部１２ａ〜１２ｄと底面部１２ｅとで撮像ユニット１９を覆っている。揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙは、筐体１２の側面部１２ａ〜１２ｄの外側表面よりも内側に配置されている。【選択図】図３
2006154345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手振れ補正ユニットであって、
前記手振れ補正ユニットにおける揺れを検知する揺れ検知センサと、
撮像素子および光学系を有する撮像ユニットと、
前記撮像ユニットを支持する筐体と、
前記揺れ検知センサで検出された揺れに応じて前記撮像ユニットと前記筐体とを相対的に駆動することによって手振れを補正するアクチュエータと、
を備え、
前記筐体は、少なくとも、前記撮像ユニットの採光面とは反対側に設けられた底面部と、前記撮像ユニットの四方を取り囲む側面部とで前記撮像ユニットを覆っており、
前記揺れ検知センサは、前記筐体の側面部の外側表面よりも内側に配置されていることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記揺れ検知センサは、前記筐体の前記側面部の内側表面に配置されていることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記揺れ検知センサは、前記撮像ユニットに配置されていることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記アクチュエータと前記揺れ検知センサとは、前記撮像ユニットの側面部と前記筐体の側面部とが対向する空間において、当該対向方向において重ならないように配置されることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記筐体は、導電性材料で構成されていることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記筐体は、導電性膜を有することを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記揺れ検知センサは、前記撮像ユニットの側面部と前記筐体の側面部とが対向する空間に配置され、
前記撮像ユニットの側面部と前記揺れ検知センサとの間、または前記筐体の側面部と前記揺れ検知センサとの間に、緩衝材を設けることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、
揺れ検知センサで検出された揺れに応じて前記アクチュエータの駆動量を決定して手振れ補正制御を行う制御回路が配置された制御基板、
をさらに備えることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記制御基板は、前記底面に対して略垂直に設けられることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記制御基板は、前記撮像ユニットの側面部と前記筐体の側面部とが対向する空間に配置されることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、
前記制御基板は、前記手振れ補正ユニットにおける各個体ごとの補償値を格納する記憶回路を有していることを特徴とする手振れ補正ユニット。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の手振れ補正ユニットが組み込まれた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置における手振れを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの撮像装置に対して手振れ補正機能を付与するカメラモジュール（手振れ補正ユニット）が存在する。このようなカメラモジュールとしては、例えば特許文献１および特許文献２に記載されたものが存在する。
【０００３】
特許文献１においては、筐体の外側表面に角速度センサが配置され、且つ、当該角速度センサの出力に応じて手振れを補正する、カメラモジュールが記載されている。
【０００４】
特許文献２においては、手振れ補正機能を有するカメラモジュールが回路基板上に配置されること、および当該回路基板上にモーションセンサが配置されることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５３５０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０４４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術においては、角速度センサが筐体の外側表面に配置されるため、組み立て時又は手振れ補正駆動時において、角速度センサ（揺れ検知センサ）と周辺（特に横側）の他の部材等とが接触して破損してしまうおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２の技術においても、１枚の回路基板上にモーションセンサが露出した状態で配置されているため、組み立て時等においてモーションセンサ（揺れ検知センサ）と周辺（特に横側）の他の部材等とが接触して破損してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、手振れ補正ユニットにおいて、耐衝撃性を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、手振れ補正ユニットであって、前記手振れ補正ユニットにおける揺れを検知する揺れ検知センサと、撮像素子および光学系を有する撮像ユニットと、前記撮像ユニットを支持する筐体と、前記揺れ検知センサで検出された揺れに応じて前記撮像ユニットと前記筐体とを相対的に駆動することによって手振れを補正するアクチュエータとを備え、前記筐体は、少なくとも、前記撮像ユニットの採光面とは反対側に設けられた底面部と、前記撮像ユニットの四方を取り囲む側面部とで前記撮像ユニットを覆っており、前記揺れ検知センサは、前記筐体の側面部の外側表面よりも内側に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記揺れ検知センサは、前記筐体の前記側面部の内側表面に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記揺れ検知センサは、前記撮像ユニットに配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記アクチュエータと前記揺れ検知センサとは、前記撮像ユニットの側面部と前記筐体の側面部とが対向する空間において、当該対向方向において重ならないように配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記筐体は、導電性材料で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記筐体は、導電性膜を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記揺れ検知センサは、前記撮像ユニットの側面部と前記筐体の側面部とが対向する空間に配置され、前記撮像ユニットの側面部と前記揺れ検知センサとの間、または前記筐体の側面部と前記揺れ検知センサとの間に、緩衝材を設けることを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、揺れ検知センサで検出された揺れに応じて前記アクチュエータの駆動量を決定して手振れ補正制御を行う制御回路が配置された制御基板、をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項８の発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記制御基板は、前記底面に対して略垂直に設けられることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記制御基板は、前記撮像ユニットの側面部と前記筐体の側面部とが対向する空間に配置されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１の発明は、請求項８から請求項１０のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットにおいて、前記制御基板は、前記手振れ補正ユニットにおける各個体ごとの補償値を格納する記憶回路を有していることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれかの発明に係る手振れ補正ユニットが組み込まれた撮像装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１ないし請求項１２に記載の発明によれば、揺れ検知センサは、撮像ユニットの四方を取り囲む側面部の外側表面よりも内側に配置されているので、当該手振れ補正ユニットを組み込む装置において、揺れ検知センサが、当該揺れ検知センサの側方に配置された他の部品等と直接接触して破損することを防止することができる。
【００２２】
特に、請求項４に記載の発明によれば、撮像ユニットの側面部と筐体の側面部との間の空間を有効に利用してアクチュエータと揺れ検知センサとを配置できるので、手振れ補正ユニットを小型化することができる。
【００２３】
また、請求項５および請求項６に記載の発明によれば、シールド効果を得ることができる。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明によれば、耐衝撃性をさらに向上させることができる。
【００２５】
さらに、請求項８に記載の発明によれば、一体性を向上させることができる。
【００２６】
また、請求項９に記載の発明によれば、底面に垂直な方向の空間を有効に利用して、配置面積を低減することができる。
【００２７】
さらに、請求項１０に記載の発明によれば、耐衝撃性をさらに向上させることができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明によれば、手振れ補正ユニットの完結性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
＜１．第１実施形態＞
＜構成概要＞
図１は、撮像機能を有する携帯電話（撮像装置）１の概要構成を示す図である。この携帯電話１には、手振れ補正機能を付与するカメラモジュールである手振れ補正ユニット１０Ａが組み込まれている。また、携帯電話１には、手振れ補正ユニット１０Ａに加えて、制御基板３０と撮像制御部５０と通信制御部６０とが備えられている。制御基板３０は、手振れ補正制御に関する種々の処理回路等が載置された基板である。また、撮像制御部５０は撮像制御（画像処理を含む）に関する処理回路を有しており、通信制御部６０は携帯電話１の通信機能に関する処理回路を有している。
【００３１】
なお、各図においては、共通のＸＹＺ直交座標系を用いて図示の便を図るものとする。
【００３２】
また、図２は、携帯電話１の内部構成を示す側面図である。図２においては、携帯電話１の本体部の一部を構成する板状部材８１と、当該板状部材８１の所定の位置に衝撃吸収部材４０を介して固定された手振れ補正ユニット１０Ａとが示されている。衝撃吸収部材４０は、弾性部材等で構成されており、手振れ補正ユニット１０Ａに対する衝撃を吸収する。なお、図２においては、制御基板３０、撮像制御部５０、および通信制御部６０などの図示は省略されている。
【００３３】
図３〜図５は、手振れ補正ユニット１０Ａの内部構成の詳細を示す図である。図３は手振れ補正ユニット１０Ａの上面図であり、図４および図５は手振れ補正ユニット１０Ａを側方から見た図である。ただし、図４および図５においては、アクチュエータ１６Ｙ（後述）の詳細構成を示すことに主眼を置いており、その他の構成要素を適宜省略している。
【００３４】
図３および図４に示すように、手振れ補正ユニット１０Ａは、撮像ユニット１９と筐体１２とを備える。撮像ユニット１９は、弾性支持部材１１によって筐体１２の内側に支持される。
【００３５】
撮像ユニット１９は、略直方体形状を有しており、複数のレンズで構成される光学系３と当該光学系３からの被写体像を光電変換によって画像に変換する撮像素子５（ＣＣＤ等）とをその内部に有している。なお、図示を省略するが、撮像ユニット１９は、絞り機構およびＡＦ駆動部等をも内蔵している。また、各図においては、簡略化のため光学系３を１枚のレンズで示している。
【００３６】
また、撮像ユニット１９のユニット本体９は、底面部９ｅと４つの側面部９ａ〜９ｄと上面部９ｆとを有している。撮像素子５は撮像ユニット１９の底面部９ｅに配置されており、光学系３は撮像素子５よりも＋Ｚ側且つ上面部９ｆよりも−Ｚ側に配置されている。ユニット本体９の底面部９ｅと４つの側面部９ａ〜９ｄとはプラスチック製の一体成型部品として形成されている。また、上面部９ｆは、光学系３へと光が入射することが可能となるように透光性材料（例えば、透明ガラス、透明プラスチック等）で形成されている。このように、光学系３および撮像素子５は、撮像ユニット１９内に密閉された状態で配置されている。なお、ユニット本体９は、耐衝撃性向上のため、ゴムなどを用いて形成されてもよい。
【００３７】
また、筐体１２は、撮像ユニット１９よりも一回り大きな略直方体形状を有している。筐体１２は、底面部１２ｅと４つの側面部１２ａ〜１２ｄとで構成されており、底面部１２ｅと４つの側面部１２ａ〜１２ｄとはプラスチック製の一体成型部品として形成されている。すなわち、筐体１２は、撮像ユニット１９の採光面（光学系３が光を採り込む側の上面部９ｆ）とは反対側に設けられた底面部１２ｅと、撮像ユニット１９の四方を取り囲む側面部１２ａ〜１２ｄとで撮像ユニット１９を覆っている。筐体１２の各側面部１２ａ〜１２ｄは、筐体１２の側方に存在する外部部品と撮像ユニット１９との直接接触を回避し、撮像ユニット１９等を保護する機能を有している。また、筐体１２を略直方体形状とすることによれば、１枚の底板だけで筐体を構成する場合に比べて、手振れ補正ユニット１０Ａの強度を向上させることができる。なお、筐体１２は、耐衝撃性向上のため、ゴムなどを用いて形成されてもよい。
【００３８】
さらに、筐体１２の側面部１２ａ〜１２ｄおよび底面部１２ｅには、導電性膜（例えば金属箔）が付されており、電磁シールド機能を有している。これにより、電磁ノイズの影響を抑制することができる。なお、ここでは、筐体１２の側面等を導電性膜で覆うことによって電磁シールド機能を持たせる場合を例示しているが、これに限定されない。具体的には、筐体１２の全体が導電性材料（例えば、金属材料）で構成されてもよい。あるいは、筐体１２の側面および底面が、導電体層をプラスチック層で挟み込んだ多層構造を有するようにしてもよい。
【００３９】
また、上述したように、撮像ユニット１９は、弾性支持部材１１によって筐体１２の内側に支持される。弾性支持部材１１は、平面視略Ｌ字形を有している。弾性支持部材１１の一端側の部分１１ｃは、筐体１２の底面部１２ｅに設けられた突出部１３に対して固定されており、弾性支持部材１１の他端側の部分１１ａは、撮像ユニット１９に対して固定されている。これにより、撮像ユニット１９は、その底面部９ｅが筐体１２の底面部１２ｅから浮いた状態（離れた状態）で支持されている。
【００４０】
弾性支持部材１１の部分１１ａと部分１１ｂとの間にはＺ軸方向の厚さが薄い部分１１ｄが存在し、同様に、部分１１ｂと部分１１ｃとの間にはＺ軸方向の厚さが薄い部分１１ｅが存在する。アクチュエータ１６Ｙ，１６Ｐによる駆動動作（後述）によって、これらの部分１１ｄ，１１ｅに撓みが発生し、撮像ユニット１９が筐体１２に対してＹ軸周りの回転方向およびＸ軸周りの回転方向に回転する。これらの駆動動作によって手振れ補正が実現される。
【００４１】
撮像ユニット１９の底面部９ｅと筐体１２の底面部１２ｅとは、撮像ユニット１９が所定範囲にわたって手振れ補正のために駆動される際にも互いに接しないように、対向する部分が互いに離間した状態で配置されている。
【００４２】
また、撮像ユニット１９の側面部９ａ〜９ｄと筐体１２の側面部１２ａ〜１２ｄとは、それぞれ、撮像ユニット１９が所定範囲にわたって手振れ補正のために駆動される際にも互いに接しないように、対向する部分が互いに離間した状態で配置されている。
【００４３】
撮像ユニット１９の側面部と筐体１２の側面部とが対向する空間においては、緩衝材（振動吸収材）と位置センサと揺れ検知センサとアクチュエータとが配置されている。詳細には、撮像ユニット１９の側面部９ｂと筐体１２の側面部１２ｂとが対向する空間１８ｂにおいては、緩衝材（振動吸収材）６Ｙと、位置センサ７Ｐと、揺れ検知センサ８Ｙと、アクチュエータ１６Ｐとが配置されている。また、撮像ユニット１９の側面部９ｃと筐体１２の側面部１２ｃとが対向する空間１８ｃにおいては、緩衝材（振動吸収材）６Ｐと、位置センサ７Ｙと、揺れ検知センサ８Ｐと、アクチュエータ１６Ｙとが配置されている。
【００４４】
揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙは、例えば角速度センサ（ジャイロセンサ）などで構成され、手振れ補正ユニット１０Ａにおける揺れを検知する機能を有している。揺れ検知センサ８Ｐはピッチ方向（Ｘ軸周りの回転方向）における揺れを検知し、揺れ検知センサ８Ｙはヨー方向（Ｙ軸周りの回転方向）における揺れを検知する。揺れ検知センサ８Ｐは、筐体１２の側面部１２ｃの内側の面（内側表面）に固定されており、揺れ検知センサ８Ｙは、筐体１２の側面部１２ｂの内側表面に固定されている。
【００４５】
また、撮像ユニット１９の側面部と揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙとの間には緩衝材６Ｐ，６Ｙが設けられている。詳細には、揺れ検知センサ８Ｐの撮像ユニット１９側の面（撮像ユニット１９に対向する面）には緩衝材（振動吸収材）６Ｐが固定されている。これによれば、揺れ検知センサ８Ｐと側面部９ｃ（撮像ユニット１９）との接触に起因する揺れ検知センサ８Ｐの破損を防止することができる。また、揺れ検知センサ８Ｙの撮像ユニット１９側の面には緩衝材６Ｙが固定されている。これによれば、揺れ検知センサ８Ｐの対向面９ｂに配置された位置センサ７Ｐに対して揺れ検知センサ８Ｐが接触することによって、揺れ検知センサ８Ｐが破損することを防止できる。
【００４６】
アクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙは、撮像ユニット１９と筐体１２とを相対的に駆動することによって手振れを補正する。アクチュエータ１６Ｐは、揺れ検知センサ８Ｐで検出されたピッチ方向における揺れに応じて、撮像ユニット１９と筐体１２とをピッチ方向において相対的に駆動する。アクチュエータ１６Ｙは、揺れ検知センサ８Ｙで検出されたヨー方向における揺れに応じて、撮像ユニット１９と筐体１２とをヨー方向において相対的に駆動する。このように、アクチュエータ１６Ｐの駆動によって、撮像ユニット１９はピッチ方向において筐体１２に対して揺動する。また、アクチュエータ１６Ｙの駆動によって、撮像ユニット１９はヨー方向において筐体１２に対して揺動する。
【００４７】
位置センサ７Ｐ，７Ｙは、撮像ユニット１９に配置されており、撮像ユニット１９と筐体１２との相対変位を検出する。位置センサ７Ｐは、撮像ユニット１９の側面部９ｂの外側の面（外側表面）に配置されており、位置センサ７Ｙは、撮像ユニット１９の側面部９ｃの外側表面に配置されている。位置センサ７Ｐはピッチ方向における相対変位を検出し、位置センサ７Ｙはヨー方向における相対変位を検出する。位置センサ７Ｐ，７Ｙとしては、例えば、ホール効果を利用して磁性体とホール素子との相対変位を求めるタイプのものなどを用いることができる。これらの位置センサ７Ｐ，７Ｙの出力を用いてフィードバック制御を行うことによれば、撮像ユニット１９と筐体１２との相対変位をより正確に制御すること、すなわち、手振れ補正をより的確に補正することができる。
【００４８】
以上のような構成において、手振れ補正ユニット１０Ａは、光学系３および撮像素子５を有する撮像ユニット１９に加えて、アクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙなどの手振れ補正用駆動部をも内蔵している。したがって、一体性が高い。
【００４９】
また、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙ、位置センサ７Ｐ，７Ｙ、およびアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙは、筐体１２の側面部１２ａ〜１２ｄの外側表面よりも内側に配置されている。したがって、手振れ補正ユニット１０Ａを組み込んだ撮像装置（ここでは携帯電話）１において、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙ等が、手振れ補正ユニット１０Ａの外部（特に側方）に配置された他の部品等と直接接触して破損することを防止することができる。このように、筐体１２の各側面部１２ａ〜１２ｄは、筐体１２の外部に存在する外部部品と揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙ等との直接接触を回避し、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙ等を保護する機能（端的に言えば、保護体としての機能）を有している。
【００５０】
さらに、アクチュエータ１６Ｙと揺れ検知センサ８Ｐとは、空間１８ｃにおいて、撮像ユニット１９の側面部９ｃと筐体の側面部１２ｃとが対向する方向（この場合はＹ方向）に対して垂直な方向にずれて配置されており、当該対向方向（Ｙ方向）において重ならないように配置される。また、アクチュエータ１６Ｐと揺れ検知センサ８Ｙとは、空間１８ｂにおいて、撮像ユニット１９の側面部９ｂと筐体の側面部１２ｂとが対向する方向（この場合はＸ方向）において、重ならないように配置される。このように、撮像ユニット１９の側面部と筐体１２の側面部との間の空間を有効に利用してアクチュエータと揺れ検知センサとが配置されているので、手振れ補正ユニットを小型化することができる。
【００５１】
＜駆動動作＞
次に、図４および図５等を参照しながら、アクチュエータ１６（１６Ｐ，１６Ｙ）の詳細について説明する。２つのアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙは互いに同様の構成を有しており、ここでは、重複を避けるため、一方のアクチュエータ１６Ｙについて説明する。
【００５２】
さて、アクチュエータ１６Ｙは、２つの駆動部材１４，１５を有している。２つの駆動部材１４，１５は、それぞれ、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下、「ＳＭＡ」とも略記する）を用いて形成された棒状（線状あるいはヒモ状とも表現される）の部材である。
【００５３】
ヒモ状の駆動部材１４は、その中央部において屈曲され、側面部９ｃの突出部１６ｅに巻き掛けられている。駆動部材１４の一端は固定部材１６ａに固定され、他端は固定部材１６ｂに固定されている。同様に、ヒモ状の駆動部材１５は、その中央部において屈曲されて突出部１６ｅに巻き掛けられており、駆動部材１５の一端は固定部材１６ｃに固定され、他端は固定部材１６ｄに固定されている。突出部１６ｅは、撮像ユニット１９の側面部９ｃから筐体１２の側面部１２ｃに向けて（−Ｙ側に向けて）突出した部分であり、側面部９ｃの一部として形成されている。また、固定部材１６ａ，１６ｂは、筐体１２（側面部１２ｃの内側表面）に固定され、固定部材１６ｃ，１６ｄは、筐体１２（底面部１２ｅ）の内側表面に固定されている。
【００５４】
ＳＭＡで形成された駆動部材１４，１５は、次述するように、電流印加による発熱量に応じてそれぞれ伸縮し、撮像ユニット１９をヨー方向（Ｙ軸周りの回転方向）に駆動する。
【００５５】
次に、アクチュエータ１６Ｙについての駆動原理について説明する。
【００５６】
図６は、駆動部材１４，１５（ＳＭＡ）に対する印加電流と撮像ユニット１９の変位との関係を示す図である。なお、以下の説明では図４を適宜参照する。
【００５７】
一方の駆動部材１４のＳＭＡ（ＳＭＡａとも表す）に比較的大きな電流（例えば印加電流の上限値）を印加し他方の駆動部材１５のＳＭＡ（ＳＭＡｂとも表す）に電流を印加しないようにする場合を想定する。この場合には、駆動部材１４は加熱されて縮み、駆動部材１５は比較的低い温度となり伸びやすい状態となるため、駆動部材１４の収縮力によって駆動部材１５が伸ばされた状態となる。したがって、撮像ユニット１９が、部分１１ｄ（図４参照）付近の回転軸（Ｙ軸に平行な軸ＲＹ）を中心に時計回りに回転し、撮像ユニット１９の側面部９ａ側が筐体１２の底面部１２ｅから更に浮き上がった状態となる。
【００５８】
この状態から、今度は、駆動部材１４のＳＭＡに対する印加電流をゼロに設定し駆動部材１５のＳＭＡに対する印加電流を増加させていく。すると、駆動部材１４が比較的伸びやすい状態になった上で駆動部材１５の収縮力が増加していくため、撮像ユニット１９が筐体１２に対して回転軸ＲＹを中心に反時計回りに回転する。そして、或る時点で両駆動部材１４，１５の長さが同一となり、図３に示すように、撮像ユニット１９は、光学系３の光軸ＡＸがＺ軸に平行となるような位置（中立位置）に移動する。そして、駆動部材１５のＳＭＡに対する印加電流をさらに増加させると、駆動部材１５がさらに縮み駆動部材１４がさらに伸びるため、撮像ユニット１９の側面部９ａ側が筐体１２の底面部１２ｅに比較的近づいた状態となる。
【００５９】
また、この状態から、逆に、駆動部材１５のＳＭＡに対する印加電流をゼロに設定した上で、駆動部材１４のＳＭＡに対する印加電流を増加させていくことによれば、撮像ユニット１９を筐体１２に対して回転軸ＲＹを中心に時計回りに回転させることができる。
【００６０】
このように、ＳＭＡで形成された駆動部材１４，１５に対する印加電流の大きさを制御することによって、撮像ユニット１９をヨー方向の正方向および負方向のいずれにも駆動することができる。
【００６１】
＜制御構成＞
図７は、携帯電話１における、撮像処理と手振れ補正処理とに関する制御系の概要を示す図である。図７に示すように、撮像ユニット１９に設けられた揺れ検知センサ８は、撮像ユニット１９の揺れを検出する。具体的には、揺れ検知センサ８Ｐは、撮像ユニット１９のピッチ方向における角速度（詳細には、慣性角速度（対地角速度））を検出し、揺れ検知センサ８Ｙは、撮像ユニット１９のヨー方向における角速度を検出する。
【００６２】
揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙからの出力信号は、揺れ検出回路３０ｃにおいて増幅され且つフィルタリング処理が施された上で、撮像ユニット１９の「揺れ」を示す信号として検出され、コントローラ３０ａに入力される。
【００６３】
コントローラ３０ａはマイクロコンピュータで構成される。このマイクロコンピュータ内で所定のソフトウエアプログラムが実行されることによって、制御出力演算部３５を含む各処理部の機能が実現される。制御出力演算部３５は、揺れ検出回路３０ｃからの信号に基づいてピッチ方向およびヨー方向における現在角度を求め、さらに当該現在角度と目標角度との差を少なくするようなサーボ制御系の出力値を求める。すなわち、揺れ検出回路３０ｃによって検出された揺れを抑制するように撮像ユニット１９を駆動させるための制御指令値を生成する。そして、制御出力演算部３５は、生成した制御指令値を、駆動回路（ドライバ）３０ｄに出力する。
【００６４】
駆動回路３０ｄは、コントローラ３０ａからの制御指令値に基づいてアクチュエータ１６を駆動する。これによって、撮像ユニット１９は筐体１２に対して相対的に駆動され、手振れが補正される。
【００６５】
なお、コントローラ３０ａ、揺れ検出回路３０ｃ、および後述する駆動回路（ドライバ）３０ｄは、制御基板３０上に実装されている。
【００６６】
また、図５に示すように、携帯電話１には、撮像素子５にて取得された画像を扱う処理部として、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２および画像メモリ２３が設けられている。すなわち、撮像素子５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてデジタル信号に変換され、画像処理部２２にて所定の画像処理がなされた後、画像メモリ２３に一時的に格納される。画像メモリ２３に格納された画像は、記録用画像としてメモリカード９０へ記録されたり、ライブビュー表示用画像として携帯電話１の表示部（不図示）に表示されることになる。このように、画像処理部２２等によって、撮像素子５からの出力信号に基づいて画像データが生成される。なお、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２および画像メモリ２３は、撮像制御部５０（図１参照）を構成する基板上に実装されている。
【００６７】
以上のような制御系によって手振れ補正を行うことによれば、記録用画像の露光中における光像の位置変化を最小限にとどめることによって、手振れの影響が軽減された画像を得ることが可能になる。
【００６８】
＜２．第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。この第２実施形態では、上記手振れ補正ユニット１０Ａの代わりに手振れ補正ユニット１０Ｂが設けられる。この手振れ補正ユニット１０Ｂは手振れ補正ユニット１０Ａに類似の構成を有している。以下では第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６９】
上記第１実施形態においては、制御基板３０を手振れ補正ユニット１０Ａとは別個に設ける場合を例示したが、この第２実施形態の手振れ補正ユニット１０Ｂは、制御基板３０Ｆが筐体１２に対して一体化された構造を有している。制御基板３０Ｆは、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙで検出された揺れに応じてアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙの駆動量を決定して手振れ制御を行う制御回路が配置された基板であるとも表現される。
【００７０】
図８および図９は、手振れ補正ユニット１０Ｂを示す図である。図８は手振れ補正ユニット１０Ｂの上面図であり、図９は手振れ補正ユニット１０Ｂの側面図である。ただし、図８および図９においては、制御基板３０Ｆの配置を示すことに主眼を置いており、その他の構成要素を適宜省略している。
【００７１】
制御基板３０Ｆは、制御基板３０と同等の手振れ補正制御機能を有している。具体的には、制御基板３０Ｆは、コントローラ３０ａと揺れ検出回路３０ｃと駆動回路３０ｄとを有している。さらに、制御基板３０Ｆは、各手振れ補正ユニットごとの個体差を補償するための調整値（後述）を記憶する調整値記憶部（記憶回路（メモリ））３０ｂを有している。この調整値を用いることによれば、個体差を補償した上で高精度の手振れ補正制御を行うことができる。また、このような記憶回路を手振れ補正ユニット１０Ｂに内蔵することによって、手振れ補正ユニットの完結性を向上させることができる。
【００７２】
制御基板３０Ｆは、筐体１２の側面部１２ｄの外側（＋Ｙ側）において、基板主面の法線がＺ軸に平行となるように配置されている。特に、手振れ補正ユニット１０Ｂにおいては、制御基板３０Ｆは側面部１２ｄに対して固定された状態で組み上げられて、携帯電話１への組み込み工程に供給される。したがって、手振れ補正ユニットの一体性を高めることができる。また、手振れ補正ユニット１０Ｃは、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙ、位置センサ７Ｐ，７Ｙ、およびアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙと各部との配線が施されて組み上げられた状態で、携帯電話１への組み込み工程において供給される。この場合、手振れ補正ユニットの一体性がさらに高まっており、携帯電話への組み込み時においては、手振れ補正ユニットの取付動作を非常に容易に行うことができる。
【００７３】
つぎに、手振れ補正ユニット１０Ｂの調整動作について説明する。
【００７４】
図１０は、手振れ補正ユニット１０Ｂの調整時の様子を示す図である。手振れ補正ユニット１０Ｂは、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙ、およびアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙ等の複数の要素を備えており、各要素について個体差を有している。そこで、ここでは、このような個体差を補償する調整値（補償値）を予め求めておき、その調整値を調整値記憶部３０ｂに記憶しておく。このような調整値に基づいて個体差を補償することによれば、より正確な手振れ補正制御を実現することができる。
【００７５】
具体的には、水平部材９９ａと垂直部材９９ｂとを有するＬ字形の振動台９９において、その直角交差部に手振れ補正ユニット１０Ｂを押し当てて仮固定する。そして、振動台９９に接続された振動装置（加振機）によって既知の振動を与え、まずアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙを駆動せずに揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙの出力値を求めることによって、揺れ検知センサ８に関する調整値を求め、当該調整値を調整値記憶部３０ｂに記憶する。次に、今度はアクチュエータ１６Ｐ，１６Ｙを駆動させて、より正確な手振れ補正制御を実現するための調整値（駆動パラメータ）を定め、調整値記憶部３０ｂに記憶する。
【００７６】
ここにおいて、水平部材９９ａと垂直部材９９ｂとに接する筐体１２の面、具体的には、側面部１２ｃの外側表面と底面部１２ｅの外側表面とは、いずれも凸部を有しない平面である。したがって、例えば、揺れ検知センサ８を筐体１２の外部側（側面部１２ｃの外表面側）に設ける場合に比べて、非常に容易に振動台９９に取り付けることができ、調整容易性を向上させることができる。
【００７７】
＜３．第３実施形態＞
第３実施形態は、第２実施形態の変形例である。この第３実施形態では、上記手振れ補正ユニット１０Ｂの代わりに手振れ補正ユニット１０Ｃが設けられる。この手振れ補正ユニット１０Ｃは手振れ補正ユニット１０Ｂに類似の構成を有している。以下では第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７８】
図１１は、手振れ補正ユニット１０Ｃを示す上面図である。図１１に示すように、手振れ補正ユニット１０Ｃは、制御基板３０Ｆ（第２実施形態）と同じ構成の制御基板３０Ｇを有している。ただし、制御基板３０Ｇが筐体１２の底面部１２ｅに対して略垂直に配置されている点で、第２実施形態の制御基板３０Ｆと相違する。
【００７９】
図８と図１１とを比較すると判るように、制御基板３０Ｇを側面部１２ｄの内側表面に沿って配置することによって、手振れ補正ユニットの光軸ＡＸに垂直な方向（ここではＹ方向）の長さを削減し、当該垂直方向（Ｙ方向）のスペースを有効に利用して、ＸＹ平面における配置面積（言い換えれば手振れ補正ユニットの底面積）を低減することができる。
【００８０】
なお、制御基板３０Ｇは、側面部１２ｄよりも外側において側面部１２ｄの外側表面上に沿って配置されてもよいが、耐衝撃性の向上という観点からは、制御基板３０Ｇは、図１１のように、筐体１２の内側に配置されること、より詳細には、撮像ユニット１９の側面部９ｄと筐体１２の側面部１２ｄとが対向する空間に配置されることが好ましい。
【００８１】
＜４．第４実施形態＞
第４実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態においては、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙが筐体１２側に取り付けられる場合を例示したが、この第４実施形態においては、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙが撮像ユニット１９側に取り付けられる場合を例示する。
【００８２】
この第４実施形態では、上記手振れ補正ユニット１０Ａの代わりに手振れ補正ユニット１０Ｄが設けられる。この手振れ補正ユニット１０Ｄは手振れ補正ユニット１０Ａに類似の構成を有している。以下では、相違点を中心に説明する。
【００８３】
図１２は、手振れ補正ユニット１０Ｄを示す上面図である。図１２に示すように、手振れ補正ユニット１０Ｄにおいては、揺れ検知センサ８Ｐは撮像ユニット１９の側面部９ｃに配置され、揺れ検知センサ８Ｙは撮像ユニット１９の側面部９ａに配置される。
【００８４】
そして、コントローラ３０ａの制御出力演算部３５は、揺れ検知センサ８で検出された揺れをゼロとするような制御出力値を演算して出力する。このように、第４実施形態においては、撮像素子５を含む撮像ユニット１９に、揺れ検知センサ８を配置するとともに、揺れ検知センサ８で検出された揺れをゼロとするような制御（ゼロメソッド制御とも称する）を行う。
【００８５】
これによれば、揺れ検知センサ８によって検出される「揺れ」を低減することが、撮像素子５の揺れを低減することに直結するため、目標値の設定等が容易になり、非常に簡易な制御系を構築することができる。
【００８６】
また、この手振れ補正ユニット１０Ｄにおいては、筐体１２の側面部と揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙとの間には緩衝材６Ｐ，６Ｙが設けられている。詳細には、筐体１２の側面部１２ｃの内側表面に緩衝材６Ｐが配置されており、筐体１２の側面部１２ａの内側表面に緩衝材６Ｙが配置されている。これによれば、揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙが筐体１２に対して仮に衝突した場合の衝撃を緩和することができる。
【００８７】
＜５．第５実施形態＞
第５実施形態は、第４実施形態の変形例である。第４実施形態においては、２つの揺れ検知センサ８Ｐ，８Ｙを用いて２つの方向における揺れを測定する場合を例示したが、第５実施形態においては、１つの揺れ検知センサ８Ｗを撮像ユニット１９側に取り付け、当該揺れ検知センサ８Ｗを用いて２つの方向における揺れを測定する場合を例示する。
【００８８】
この第５実施形態では、上記手振れ補正ユニット１０Ｄの代わりに手振れ補正ユニット１０Ｅが設けられる。この手振れ補正ユニット１０Ｅは手振れ補正ユニット１０Ｄに類似の構成を有している。以下では、相違点を中心に説明する。
【００８９】
図１３および図１４は、手振れ補正ユニット１０Ｅを示す図である。図１３は手振れ補正ユニット１０Ｅの上面図であり、図１４は手振れ補正ユニット１０Ｅを側方から見た図である。ただし、図１４においては、揺れ検知センサ８Ｗの配置を示すことに主眼を置いており、その他の構成要素を適宜省略している。
【００９０】
図１３および図１４に示すように、手振れ補正ユニット１０Ｅにおいては、揺れ検知センサ８Ｗが撮像ユニット１９の底面部９ｅの外側表面（−Ｚ側の面）に配置されている。この揺れ検知センサ８Ｗは、ピッチ方向およびヨー方向の両方向における角速度を検出することが可能である。
【００９１】
揺れ検知センサ８Ｗは、撮像ユニット１９の底面部の下側（−Ｚ側）、且つ、筐体１２の底面部１２ｅの内面よりも上側（＋Ｚ側）に配置されているので、揺れ検知センサの配置スペースをＸＹ平面において付加的に設ける必要がない。すなわち、第４実施形態と比較して、ＸＹ平面における手振れ補正ユニットの配置面積（言い換えれば手振れ補正ユニットの底面積）を低減することができる。
【００９２】
また、この第５実施形態においても、揺れ検知センサ８Ｗは、筐体１２の側面部１２ａ〜１２ｄの外側表面よりも内側に配置されている。したがって、手振れ補正ユニット１０Ｅを組み込んだ撮像装置（携帯電話）１において、揺れ検知センサ８Ｗが、手振れ補正ユニット１０Ｅの外部に配置された他の部品等と直接接触して破損することを防止できる。
【００９３】
＜６．変形例等＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００９４】
たとえば、上記各実施形態においては、撮像ユニット１９および筐体１２が主に一体成形部品で形成されている場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、組み立て容易性を考慮して、全部または一部の側面部等を別部材として構成し、内部部品（例えば撮像素子５など）を組み込んだ後に、別部材として形成された側面部等を、当該側面部等に隣接する他の側面部および底面部に対して接着剤等によって固定するようにしてもよい。
【００９５】
また、撮像ユニット１９の底面部９ｅ（もしくは側面部）の一部に開口部を設けてもよい。撮像素子５の接続配線を当該開口部に通すことなどによって、撮像素子５と外部基板とを接続することができる。
【００９６】
また、上記実施形態においては、筐体１２の上方側（＋Ｚ側）が開放されている場合を例示している（図４参照）が、本発明はこれに限定されない。例えば、筐体１２の上面部材をも設け、筐体１２の内部に撮像ユニット１９を密閉するようにしてもよい。これによれば、手振れ補正ユニット１０Ａの強度をさらに向上させることができる。また、密閉性を向上させることもできる。この場合、撮像ユニット１９の光学系３へと光が入射可能となるように、筐体１２の上面部材のうち少なくとも光学系３に対応する部分を透光性材料（例えば、透明ガラス、透明プラスチック等）で形成すればよい。
【００９７】
さらに、上記実施形態においては、携帯電話に手振れ補正ユニットを用いる場合を例示したが、これに限定されず、その他の撮像装置（例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ））において上記の各手振れ補正ユニットを用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】携帯電話（撮像装置）の概要構成を示す図である。
【図２】携帯電話の内部構成を示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る手振れ補正ユニットの上面図である。
【図４】第１実施形態に係る手振れ補正ユニットを側方からみた図である。
【図５】第１実施形態に係る手振れ補正ユニットを別の側方から見た図である。
【図６】駆動部材（ＳＭＡ）に対する印加電流と撮像ユニットの変位との関係を示す図である。
【図７】撮像処理と手振れ補正処理とに関する制御系の概要を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る手振れ補正ユニットの上面図である。
【図９】第２実施形態に係る手振れ補正ユニットの側面図である。
【図１０】手振れ補正ユニットの調整時の様子を示す図である。
【図１１】第３実施形態に係る手振れ補正ユニットの上面図である。
【図１２】第４実施形態に係る手振れ補正ユニットの上面図である。
【図１３】第５実施形態に係る手振れ補正ユニットの上面図である。
【図１４】第５実施形態に係る手振れ補正ユニットの側方からみた図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  携帯電話
３  光学系
５  撮像素子
６Ｐ，６Ｙ  緩衝材
７Ｐ，７Ｙ  位置センサ
８Ｐ，８Ｙ，８Ｗ  揺れ検知センサ
１０Ａ〜１０ｅ  手振れ補正ユニット
１１  弾性支持部材
１２  筐体
１２ａ〜１２ｄ  側面部
１２ｅ  底面部
１６Ｐ，１６Ｙ  アクチュエータ
１９  撮像ユニット
３０，３０Ｆ．３０Ｇ  制御基板
３０ａ  コントローラ
３０ｂ  調整値記憶部
【図１】
2006154345.tif 000003
【図２】
2006154345.tif 000004
【図３】
2006154345.tif 000005
【図４】
2006154345.tif 000006
【図５】
2006154345.tif 000007
【図６】
2006154345.tif 000008
【図７】
2006154345.tif 000009
【図８】
2006154345.tif 000010
【図９】
2006154345.tif 000011
【図１０】
2006154345.tif 000012
【図１１】
2006154345.tif 000013
【図１２】
2006154345.tif 000014
【図１３】
2006154345.tif 000015
【図１４】
2006154345.tif 000016