(57)【要約】【課題】レンズユニットにおける可動子の可動範囲を短くすることなく光軸方向の寸法を低減することが可能なカメラユニットを提供すること。【解決手段】レンズ８２，９２を保持するレンズユニット６０と、レンズ８２，９２により結像された光像を受光する撮像素子１００と、レンズユニット６０を保持するとともに撮像素子１００に対して位置決めするレンズユニットホルダ１１０とを備え、レンズユニット６０は、電極基板７２，７３を有する固定子７０と、この固定子７０に案内されて光軸方向Ｃに沿って往復動自在で、かつ、電極基板７２，７３に対向する面に電極が形成されるとともにレンズ８２，９２を支持する可動子８０，９０とを具備し、レンズユニットホルダ１１０は、レンズユニット６０をレンズ８０，９０の光軸方向に沿って移動可能に形成されている。【選択図】　　図１
2004061531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズユニットと、上記レンズにより結像された光像を受光する撮像素子と、上記レンズユニットを保持するとともに上記撮像素子に対して位置決めするレンズユニットホルダとを備え、
上記レンズユニットは、電極基板を有する固定子と、この固定子に案内されて上記レンズの光軸方向に沿って往復動自在で、かつ、上記電極基板に対向する面に電極が形成されるとともに上記レンズを支持する可動子とを具備し、
上記レンズユニットホルダは、上記レンズユニットを上記レンズの光軸方向に沿って移動可能に形成されていることを特徴とするカメラユニット。
【請求項２】
上記レンズユニットは上記レンズユニットホルダに対し、少なくとも上記電極基板の上記撮像素子側の端部が上記レンズユニットホルダと光軸方向において重複する収納位置と、上記端部が上記レンズユニットホルダと光軸方向において重複しない使用位置との二箇所において保持されるものであることを特徴とする請求項１に記載のカメラユニット。
【請求項３】
上記レンズユニットホルダは、上記固定子を保持する固定子枠が当接するホルダ本体と、このホルダ本体に形成され上記電極基板の端部が挿入される凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラユニット。
【請求項４】
上記レンズユニットは、上記固定子を保持する固定子枠から上記撮像素子側に突設された突設部を具備し、
上記レンズユニットホルダは、上記突設部に対し少なくとも上記収納位置と上記使用位置との間に亘って対向するように設けられた案内部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電アクチュエータを用いたズームレンズユニットが組み込まれたカメラユニットに関し、特にその光軸方向の寸法を低減したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話等のモバイル機器にズーム機能を有するカメラユニットを組み込むことが検討されている（特開２００１−３４６３８５号公報参照）。このようなカメラユニットではレンズを駆動することで焦点を調節したり、複数のレンズを駆動することでズーム倍率を調整し、最終的に撮像素子に結像させる。なお、レンズを光軸方向に駆動する駆動源としては、静電アクチュエータを用いることが検討されている。
【０００３】
図２はこのようなカメラユニットの一例を示す縦断面図である。カメラユニット１０は、レンズホルダ１１と、撮像素子１２と、レンズホルダ１１に支持されたズームレンズユニット１３とを備えている。なお、Ｋはモバイル機器の筐体を示している。
【０００４】
ズームレンズユニット１３は、固定子２０と、第１可動子３０及び第２可動子４０とを備えている。これら固定子２０、第１可動子３０及び第２可動子４０により静電アクチュエータが構成されている。なお、後述するように第１可動子３０及び第２可動子４０はそれぞれレンズ３２，４２を保持している。
【０００５】
固定子２０は、固定子枠２１と、この固定子枠２１の図中上下内壁にそれぞれ取り付けられた電極基板２２，２３とを備えており、これら電極基板２２，２３には、ストライプ電極からなる電極面が形成されている。
【０００６】
第１可動子３０及び第２可動子４０は、電極基板２２，２３の間を数ミクロンのギャップをもってレンズの軸方向に沿って往復動可能となるように配置された角筒状の可動子本体３１，４１と、これら可動子本体３１，４１の中空部にそれぞれ支持されたレンズ３２，４２とを備えている。
【０００７】
可動子本体３１，４１の電極基板２２，２３と対向する一対の面に凸状ストライプ電極からなる電極面が形成されている。このような構成をしたズームレンズユニット１３においては、固定子２０の電極基板２２，２３の電極に所定の順序で電圧を供給することで、第１可動子３０及び第２可動子４０を静電気力で駆動するようにしている。
【０００８】
上述したように第１可動子３０及び第２可動子４０の可動範囲は、固定子２０の軸方向長さに依存する。従来、固定子２０の電極基板２２，２３の位置は、レンズ４２と撮像素子１２との間の焦点距離を確保すべく、相互の位置関係が定められていた。したがって、図２中Ｍに示すように電極基板２２，２３と撮像素子１２との距離は一定となっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した静電アクチュエータを用いたカメラユニットであると次のような問題があった。すなわち、モバイル機器、特に携帯電話においてカメラユニットを搭載する場合には、その光軸方向の寸法を少しでも短くすること薄形化・小型化を図ることができる。
【００１０】
一方、ユーザが希望するズーム倍率・画質を満たすには、ある一定以上の大きさのレンズが必要となることから、可動子の可動範囲を短くすることなく、光軸方向の寸法を低減するのは困難である。現在、モバイル機器搭載で主流となりつつある１０万画素〜４０万画素の撮像素子を用いた場合、光軸方向の最小値は約１０ｍｍ程度である。
【００１１】
そこで本発明は、レンズユニットにおける可動子の可動範囲を短くすることなく光軸方向の寸法を低減することが可能なカメラユニットを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のカメラユニットは次のように構成されている。
【００１３】
（１）レンズを保持するレンズユニットと、上記レンズにより結像された光像を受光する撮像素子と、上記レンズユニットを保持するとともに上記撮像素子に対して位置決めするレンズユニットホルダとを備え、上記レンズユニットは、電極基板を有する固定子と、この固定子に案内されて上記レンズの光軸方向に沿って往復動自在で、かつ、上記電極基板に対向する面に電極が形成されるとともに上記レンズを支持する可動子とを具備し、上記レンズユニットホルダは、上記レンズユニットを上記レンズの光軸方向に沿って移動可能に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
（２）上記（１）に記載されたカメラユニットであって、上記レンズユニットは上記レンズユニットホルダに対し、少なくとも上記電極基板の上記撮像素子側の端部が上記レンズユニットホルダと光軸方向において重複する収納位置と、上記端部が上記レンズユニットホルダと光軸方向において重複しない使用位置との二箇所において保持されるものであることを特徴とする。
【００１５】
（３）上記（２）に記載されたカメラユニットであって、上記レンズユニットホルダは、上記固定子を保持する固定子枠が当接するホルダ本体と、このホルダ本体に形成され上記電極基板の端部が挿入される凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
（４）上記（２）に記載されたカメラユニットであって、上記レンズユニットは、上記固定子を保持する固定子枠から上記撮像素子側に突設された突設部を具備し、上記レンズユニットホルダは、上記突設部に対し少なくとも上記収納位置と上記使用位置との間に亘って対向するように設けられた案内部が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１の（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態に係るカメラユニット５０を示す縦断面図であって、（ａ）は収納時（沈胴時）、（ｂ）は使用時を示す図である。なお、Ｋはモバイル機器の筐体を示している。
【００１８】
カメラユニット５０は、後述するレンズ８２，９２を保持するレンズユニット６０と、レンズにより結像された光像を受光して電気信号へ変換する撮像素子１００と、レンズユニット６０を保持するとともにレンズユニット６０と撮像素子１００とを適正な位置に保つレンズユニットホルダ１１０とを備えている。
【００１９】
レンズユニット６０は、固定子７０と、第１可動子８０及び第２可動子９０とを備えている。これら固定子７０、第１可動子８０及び第２可動子９０により静電アクチュエータが構成されている。なお、後述するように第１可動子８０及び第２可動子９０はそれぞれレンズ８２，９２を保持している。
【００２０】
固定子７０は、固定子枠７１と、この固定子枠７１の図中上下内壁にそれぞれ取り付けられた電極基板７２，７３とを備えており、これら電極基板７２，７３には、ストライプ電極からなる電極面が形成されている。なお、いずれか一方の電極基板については単一電極を形成するようにしてもよい。固定子枠７１は、角筒状の枠本体７１ａと、枠本体７１ａの撮像素子１００側に設けられた角筒状の突設部７１ｂとを備えている。
【００２１】
第１可動子８０及び第２可動子９０は、電極基板７２，７３の間を数ミクロンのギャップをもって光軸方向Ｃに沿って往復動可能となるように配置された角筒状の可動子本体８１，９１と、これら可動子本体８１，９１の中空部にそれぞれ支持されたレンズ８２，９２とを備えている。可動子本体８１，９１の電極基板７２，７３と対向する一対の面に凸状ストライプ電極からなる電極面が形成されている。なお、単一電極を有する電極基板に対向する可動子の面は、フラットな電極面としても良い。固定子７０の電極基板７２，７３の電極に所定の順序で電圧を供給することで、第１可動子８０及び第２可動子９０を静電気力で駆動するようにしている。
【００２２】
レンズユニットホルダ１１０は、角筒状のホルダ本体１１１が設けられている。ホルダ本体１１１には、第２可動子９０の撮像素子１００側の端部が当接する当接部１１２と、このホルダ本体１１１の被写体側（図１中左方）に設けられ、固定子枠７１の外周を案内する第１案内部１１３と、突設部７１ｂを案内する第２案内部１１４と、当接部１１２に設けられた凹部１１５とを備えている。
【００２３】
このように構成されたカメラユニット５０は、次のようにして使用する。まず、収納時には、図１の（ａ）に示すように、固定子枠７１をレンズユニットホルダ１１０に押し込むと、固定子枠７１が当接部１１２に当接し、固定子枠７１の被写体側端面と搭載機器Ｋの端面とがほぼ同一面となる。
【００２４】
一方、電極基板７２，７３の撮像素子側の端部７２ａ，７３ａはレンズユニットホルダ１１０の凹部１１５に入り込み、ホルダ本体１１１とは干渉しない。なお、このとき、電極基板７２，７３の端部７２ａ，７３ａと撮像素子１００との距離はＭ′まで短縮される。この距離Ｍ′では撮像素子１００で通常の撮影を行うことはできない。
【００２５】
次に、使用時には、図１の（ｂ）に示すように、固定子７０を被写体側に手動にて引き出す。このとき、固定子枠７１は、第１案内部１１３及び第２案内部１１４に沿って引き出すことになるため、撮像素子１００に対する幾何精度が保たれる。また、引き出しが完了した時点で、電極基板７２，７３の端部７２ａ，７３ａと撮像素子１００との距離はＭとなる。この距離Ｍが確保されることで撮像素子１００で通常の撮影を行うことが可能となる。
【００２６】
また、電極基板７２，７３とホルダ本体１１１とは干渉しないので、可動子８０，９０を可動範囲全体にわたって移動させることができ、レンズユニット６０の所期の性能を発揮させることができる。
【００２７】
上述したようなカメラユニット５０によれば、使用時にはレンズユニットホルダ１１０との干渉を考慮することなく、可動子８０，９０をその可動範囲全体にわたって駆動することができるとともに、収納時には電極基板７２，７３をレンズユニットホルダ１１０に入り込ませることで、光軸方向Ｃの長さを短縮することができる。
【００２８】
したがって、使用時には筐体Ｋからレンズユニット６０を突出させ、収納時にはレンズユニット６０の光軸方向の高さを低くする、いわゆる沈胴式の機構とすることで、モバイル機器の小型化・薄形化を図ることができる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。すなわち、固定子枠とレンズユニットホルダの位置関係を２値的に定めるために、例えば、固定子枠に２箇所のくぼみ及び筐体の端面にガイド部を設ける。くぼみに筐体の端面に設けたガイド部の先端が入り込むことで、固定子枠とレンズユニットホルダの位置関係が定まるようにしてもよい。その際、筐体の端面に設けたガイド部は、バネ等で予圧を与え、固定子枠に設けたくぼみに入り込むようにする。固定子枠を引き抜いた際には、２箇所目のくぼみに、上記ガイド部が入り込むような格好となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズユニットにおける可動子の可動範囲を短くすることなく光軸方向の寸法を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカメラユニットを示す図であって、（ａ）は収納時を示す縦断面図、（ｂ）は使用時を示す縦断面図。
【図２】従来のカメラユニットを示す縦断面図。
【符号の説明】
５０…カメラユニット
６０…レンズユニット
７０…固定子
７１…固定子枠
７２，７３…電極基板
８０…第１可動子
９０…第２可動子
１００…撮像素子
１１０…レンズユニットホルダ
１１１…ホルダ本体
１１２…当接部
１１３…第１案内部
１１４…第２案内部
１１５…凹部
【図１】
2004061531.tif 000003
【図２】
2004061531.tif 000004