(57)【要約】【課題】十分な強度を有するとともに、部材の取り付けや取り外しを容易に行うことが可能な撮像ユニット、撮像ユニットの製造方法及び電子機器を実現する。【解決手段】略平板状のカバー２の下面に形成された軸保持部２ａ、２ｂに備えられた移動機構２５０を、略箱状のフレーム１の内部に収容するように、カバー２とフレーム１とを組み付けてカメラユニット２００を組み立てることとした。特に、カバー２の下面側には、移動機構２５０を配設するための軸保持部２ａ、２ｂのみを形成することで、移動機構２５０を構成する各部材をカバー２に組み付ける際にその妨げになるものをなくし、様々な部材を容易にカバー２に取り付けることを可能にした。また、同様に、カバー２に組み付けた部材を容易に取り外すことを可能にして、部品交換等も容易に行うことを可能にした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口を有する略箱状のケース体と、
前記ケース体の上部開口を塞ぐ略平板状の蓋体と、を備える撮像ユニットであって、
前記ケース体の内側の底面には、被写体像が結像される撮像素子が備えられ、
前記蓋体の下面には、前記ケース体の底面に向かって延在する支持部が形成されており、その支持部には、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材を前記蓋体の下面に沿うように移動させる移動機構が備えられていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記移動機構は、前記支持部が延在する方向と略直交する一の方向に前記光学部材を移動させる第一駆動部と、
前記支持部が延在する方向と前記一の方向とに略直交する方向に前記光学部材を移動させる第二駆動部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
底面に撮像素子を備えてその上方に上部開口を有する略箱状のケース体と、前記ケース体の上部開口を塞ぐ略平板状の蓋体と、を備える撮像ユニットの製造方法であって、
前記蓋体の下面から立設する支持部を形成する第一工程と、
前記第一工程で形成された前記支持部に、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材を前記蓋体の下面に沿うように移動させる移動機構を配設する第二工程と、
前記第二工程で配設された前記移動機構を前記ケース体の内部に収容するように、前記蓋体を前記ケース体に取り付ける第三工程と、
を備えることを特徴とする撮像ユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の撮像ユニットを、機器本体内に備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像ユニット、撮像ユニットの製造方法及び撮像ユニットを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体フレームに、レンズやレンズ駆動装置、撮像素子などの部材を組み込み、その筐体フレームの開口を塞いで組み立てられる撮像ユニット（カメラユニット）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、図４（ａ）（ｂ）に示すカメラユニット３００の場合、略箱状のフレーム７にＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）１５を固定し、そのＳＩＤＭ１５を介して移動枠３や玉枠４、レンズ５等をフレーム７に組み付けて、そのフレーム７の上部開口に前カバー８を取り付けることでカメラユニット３００が組み立てられており、フレーム７側にほぼ全ての構成が配設されるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−２７９３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の場合、図４（ａ）（ｂ）に示すように、フレーム７の側面内壁から内側に突出した一対の軸保持部７ａ、７ａにＳＩＤＭ１５の駆動軸１３を挿通させる貫通孔７ｂを形成するために、樹脂成形するフレーム７の側面には切欠部７ｃを設けなければならず、また、成形後のフレーム７における切欠部７ｃは、封止材９で塞がなければならなかった。そのため、フレーム７の強度や剛性が低下してしまうという問題があった。更に、フレーム７にＳＩＤＭ１５を着設するために、切欠部７ｃを塞いだ封止材９部分にＳＩＤＭ１５の錘１１を固定しなければならないので、そのフレーム７の強度低下が問題となることがあった。
また、小さな箱状のフレーム７の内側に様々な部材を組み付けなければならないので、その狭いフレーム７内に部材を取り付けるための制約が多く、また、取り付けた部材を交換することも容易ではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、十分な強度を有するとともに、部材の取り付けや取り外しを容易に行うことが可能な撮像ユニット、撮像ユニットの製造方法及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
上部開口を有する略箱状のケース体と、
前記ケース体の上部開口を塞ぐ略平板状の蓋体と、を備える撮像ユニットであって、
前記ケース体の内側の底面には、被写体像が結像される撮像素子が備えられ、
前記蓋体の下面には、前記ケース体の底面に向かって延在する支持部が形成されており、その支持部には、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材を前記蓋体の下面に沿うように移動させる移動機構が備えられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記移動機構は、前記支持部が延在する方向と略直交する一の方向に前記光学部材を移動させる第一駆動部と、
前記支持部が延在する方向と前記一の方向とに略直交する方向に前記光学部材を移動させる第二駆動部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、
底面に撮像素子を備えてその上方に上部開口を有する略箱状のケース体と、前記ケース体の上部開口を塞ぐ略平板状の蓋体と、を備える撮像ユニットの製造方法であって、
前記蓋体の下面から立設する支持部を形成する第一工程と、
前記第一工程で形成された前記支持部に、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材を前記蓋体の下面に沿うように移動させる移動機構を配設する第二工程と、
前記第二工程で配設された前記移動機構を前記ケース体の内部に収容するように、前記蓋体を前記ケース体に取り付ける第三工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、電子機器であって、
請求項１又は２に記載の撮像ユニットを、機器本体内に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、略平板状の蓋体の下面に形成された支持部に備えられた移動機構を、略箱状のケース体の内部に収容するように、蓋体とケース体とを組み付けて撮像ユニットを組み立てることができるので、撮像ユニットの製造を容易に行うことができる。
特に、略平板状の蓋体の下面側には、移動機構を配設するための支持部のみが形成されているので、移動機構を構成する各部材を蓋体に組み付ける際にその妨げになるものはなく、様々な部材を容易に蓋体に取り付けることができる。また、同様に、蓋体に組み付けた部材を容易に取り外すことができるので、部品交換等も容易に行うことができる。
つまり、従来技術のように四方を側面壁で囲まれた略箱状のフレーム（ケース体）の内部に様々な部材を取り付けたり取り外したりする場合に比べて、略平板状の蓋体側へ部材を取り付けたり取り外したりすることは容易であるといえる。
また、この撮像ユニットにおいて、略平板状の蓋体に支持部が形成されるため、従来技術のように、略箱状のフレーム（ケース体）の側面壁に切欠部が形成されることはないので、ケース体の強度や剛性が低下してしまうことはない。
つまり、強度が周囲に比べて弱い部分や、変形しやすい部分がないケース体を備える撮像ユニットは、その内部の構成を保護するための十分な強度を有しているといえる。
【００１１】
従って、略平板状の蓋体に形成された支持部に配設された移動機構を、略箱状のケース体の内部に収容するように組み立てられて製造された撮像ユニットは、十分な強度を有するとともに、部材の取り付けや取り外しを容易に行うことが可能な撮像ユニットであり、また、この撮像ユニットを機器本体内に備える電子機器も十分な強度を有するとともに、部材の取り付けや取り外しを容易に行うことが可能な電子機器であるといえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して、本発明に係る撮像ユニット、撮像ユニットの製造方法及び撮像ユニットを備える電子機器の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、電子機器として携帯電話機を例に挙げて説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１３】
携帯電話機１００は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、機器本体内に撮像ユニットであるカメラユニット２００を備え、被写体を撮像する機能を有する電話機である。
この携帯電話機１００は、電話機の背面側にカメラユニット２００が配されており、その背面側を被写体に向けるようにしてカメラユニット２００で捉えた被写体像を、電話機の正面側に配設されている液晶画面１０１に表示可能としており、その液晶画面１０１に表示される被写体像を確認して、所望する被写体の撮像を行うようになっている。
【００１４】
カメラユニット２００は、図２、図３（ａ）（ｂ）に示すように、略箱状のフレーム１と、フレーム１の上部開口１ａを塞ぐ略平板状のカバー２とを備えて略筐体形状を呈している。そして、この筐体の内部は中空になっており、この中空部分に光学部材であるレンズ５や、レンズ５を移動させる移動機構２５０を収容するようになっている。
なお、フレーム１の底面の中央側には、レンズ５によって被写体像が結像されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの撮像素子６が備えられており、カバー２の略中央側にはレンズ５や撮像素子６の位置に対応する開口２ｈが形成されている。
【００１５】
そして、カメラユニット２００は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、フレーム１と、フレーム１に取り付けられているカバー２と、カバー２と第一の駆動装置１０を介して接続される移動枠３と、移動枠３と第二の駆動装置２０を介して接続される玉枠４と、玉枠４に取り付けられているレンズ５等を備えている。
【００１６】
フレーム１は、樹脂成形されてなるケース体であって、その底面に撮像素子６が備えられており、その撮像素子６の上方が、カバー２が取り付けられる上部開口１ａとなっている。
カバー２は、樹脂成形されてなる蓋体であって、カバー２の下面からフレーム１の底面に向かって延在する支持部である一対の軸保持部２ａ、２ｂを備えている。
この一対の軸保持部２ａ、２ｂは、カバー２の下面から略垂直に立設するようにカバー２と一体に成形されて設けられている。なお、一対の軸保持部２ａ、２ｂには、後述する駆動軸１３が挿通される貫通孔が形成されている。
【００１７】
第一の駆動装置１０は、錘１１と圧電素子１２と駆動軸１３とで構成されるアクチュエータであるＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）と、錘１１と圧電素子１２を覆うアクチュエータ押さえ１４と、駆動軸１３に係合する第一スライダ部３ａと、を備えており、移動機構２５０の第一駆動部として構成されている。
【００１８】
錘１１は、圧電素子１２を所定の位置に着設させるための固定部材である。この錘１１は、アクチュエータ押さえ１４に接着などによって固定されており、アクチュエータ押さえ１４はカバー２の軸保持部２ｂに固定されている。
そして、錘１１やアクチュエータ押さえ１４を介して、第一の駆動装置１０はカバー２に取り付けられている。
【００１９】
圧電素子１２は、電圧が印加されることに応じて伸縮する素子であり、その伸縮方向の一方の端面が接着などによって錘１１に固定され、他方の端面に駆動軸１３が固定されている。
【００２０】
駆動軸１３は、例えば、カーボン樹脂やエポキシ樹脂からなり、圧電素子１２の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する駆動部材としての軸部であり、一対の軸保持部２ａ、２ｂの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。
【００２１】
第一スライダ部３ａは、移動枠３と一体に形成されており、移動枠３の外側に突出するように設けられている。
この第一スライダ部３ａは、駆動軸１３に摩擦力で係合するとともに、圧電素子１２の伸縮動作により駆動軸１３に対してその軸線方向に相対的な移動が可能となっている。
【００２２】
この第一の駆動装置１０において、ＳＩＤＭの圧電素子１２をゆっくり伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸１３はゆっくりとした移動（往復動）を行うので、駆動軸１３に好適な摩擦力で係合している第一スライダ部３ａは、その摩擦によって駆動軸１３とともにその軸方向に移動する。
一方、ＳＩＤＭの圧電素子１２を急速に伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸１３は素早い移動（往復動）を行うので、駆動軸１３に好適な摩擦力で係合している第一スライダ部３ａは慣性のために滑り、ほぼその位置にとどまることとなる。
【００２３】
移動枠３は、４つの面部を有し略ロ字形状を呈する枠体であって、移動枠３の一の面部から外側に突出するように形成されている第一スライダ部３ａと、その第一スライダ部３ａが設けられている隣の面部から内側に突出するように形成されている第二スライダ部３ｂとを備えている。
【００２４】
玉枠４は、その内側に中央孔４ｈが形成されている枠体であって、その中央孔４ｈにレンズ５が嵌め込まれて備えられている。
また、玉枠４は、玉枠４の外面から移動枠３の第二スライダ部３ｂ側に向かって延在する一対の軸保持部４ａ、４ｂを備えている。この一対の軸保持部４ａ、４ｂには、後述する駆動軸２３が挿通される貫通孔が形成されている。
【００２５】
第二の駆動装置２０は、錘２１と圧電素子２２と駆動軸２３とで構成されるアクチュエータであるＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）と、錘２１と圧電素子２２を覆うアクチュエータ押さえ２４と、駆動軸２３に係合する第二スライダ部３ｂと、を備えており、移動機構２５０の第二駆動部として構成されている。
【００２６】
錘２１は、圧電素子２２を所定の位置に着設させるための固定部材である。この錘２１は、アクチュエータ押さえ２４に接着などによって固定されており、アクチュエータ押さえ２４は玉枠４の軸保持部４ｂに固定されている。
そして、錘２１やアクチュエータ押さえ２４を介して、第二の駆動装置２０は玉枠４に取り付けられている。
圧電素子２２は、電圧が印加されることに応じて伸縮する素子であり、その伸縮方向の一方の端面が接着などによって錘２１に固定され、他方の端面に駆動軸２３が固定されている。
駆動軸２３は、例えば、カーボン樹脂やエポキシ樹脂からなり、圧電素子２２の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する駆動部材としての軸部であり、一対の軸保持部４ａ、４ｂの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。
第二スライダ部３ｂは、移動枠３と一体に形成されており、移動枠３の内側に突出するように設けられている。この第二スライダ部３ｂは、駆動軸２３に摩擦力で係合するとともに、圧電素子２２の伸縮動作により駆動軸２３に対してその軸線方向に相対的な移動が可能となっている。
【００２７】
この第二の駆動装置２０において、ＳＩＤＭの圧電素子２２をゆっくり伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸２３はゆっくりとした移動（往復動）を行うので、駆動軸２３に好適な摩擦力で係合している第二スライダ部３ｂは、その摩擦によって駆動軸２３とともにその軸方向に移動する。
一方、ＳＩＤＭの圧電素子２２を急速に伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸２３は素早い移動（往復動）を行うので、駆動軸２３に好適な摩擦力で係合している第二スライダ部３ｂは慣性のために滑り、ほぼその位置にとどまることとなる。
【００２８】
このような構成のカメラユニット２００において、カバー２に取り付けられている第一の駆動装置１０は、第一スライダ部３ａを、一の方向であるＸ軸方向に摺接移動可能としており、その第一スライダ部３ａをＸ軸方向に摺動させることにより、移動枠３を介して玉枠４をＸ軸方向に移動させることで、レンズ５をＸ軸方向に移動させてその位置を調整することができる。
また、玉枠４に取り付けられている第二の駆動装置２０は、第二スライダ部３ｂを、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に摺接移動可能としており、その第二スライダ部３ｂをＹ軸方向に摺動させることにより、玉枠４を相対的にＹ軸方向に移動させることで、レンズ５をＹ軸方向に移動させてその位置を調整することができる。
つまり、移動機構２５０における第一の駆動装置１０は、一対の軸保持部２ａ、２ｂが延在する方向と略直交するＸ軸方向にレンズ５を移動させ、移動機構２５０における第二の駆動装置２０は、一対の軸保持部２ａ、２ｂが延在する方向とＸ軸方向とにそれぞれ略直交するＹ軸方向にレンズ５を移動させることができる。
そして、第一の駆動装置１０と移動枠３と第二の駆動装置２０と玉枠４とを有する移動機構２５０は、レンズ５をカバー２の下面に沿うように移動させることが可能になっている。
【００２９】
このように、カメラユニット２００に備えられている移動機構２５０が備える第一の駆動装置１０と第二の駆動装置２０によって、カメラユニット２００におけるレンズ５を直交する２方向に移動可能としている。そして、このカメラユニット２００は、第一の駆動装置１０と第二の駆動装置２０の協働によってレンズ５を任意の方向に移動させて撮像素子６に被写体像を導くことができるので、ユーザが保持する携帯電話機１００（カメラ）のずれやぶれを相殺するようにレンズ５を移動させることで、被写体の撮像時に手振れ補正を行うことを可能としている。
なお、ＳＩＤＭを備える第一の駆動装置１０と第二の駆動装置２０とによる手振れ補正に関する動作や処理は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
【００３０】
次に、本発明に係るカメラユニット２００の製造方法について説明する。
【００３１】
まず、略平板状のカバー２を樹脂成形する際に、カバー２の下面から略垂直に立設する一対の軸保持部２ａ、２ｂをカバー２と一体に形成する（第一工程）。
なお、一対の軸保持部２ａ、２ｂには、駆動軸１３が挿通される貫通孔が形成されるようになっている。
【００３２】
次いで、カバー２の下面に形成された一対の軸保持部２ａ、２ｂに、移動機構２５０を配設する（第二工程）。
具体的には、例えば、カバー２に形成された一対の軸保持部２ａ、２ｂの貫通孔に、第一の駆動装置１０の駆動軸１３を挿通させるように取り付けるとともに、移動枠３の第一スライダ部３ａを駆動軸１３に係合させる。また、レンズ５が備えられた玉枠４における一対の軸保持部４ａ、４ｂの貫通孔に、第二の駆動装置２０の駆動軸２３を挿通させるように取り付けるとともに、移動枠３の第二スライダ部３ｂを駆動軸２３に係合させる。こうして一対の軸保持部２ａ、２ｂに、撮像素子６に被写体像を導くレンズ５をカバー２の下面に沿うように移動させる移動機構２５０が配設される。なお、移動機構２５０を構成する各部材はそれぞれ別工程において作られている。
【００３３】
次いで、カバー２の下面の一対の軸保持部２ａ、２ｂに配設された移動機構２５０を、底面に撮像素子６が備えられた略箱状のフレーム１の内部に収容するように、カバー２をフレーム１に取り付けて、そのカバー２で上部開口１ａを塞ぎ、カメラユニット２００が組み立てられる（第三工程）。
なお、フレーム１や撮像素子６はそれぞれ別工程において作られて、更に別工程で組み付けられている。
【００３４】
以上のように、本発明に係るカメラユニット２００は、略平板状のカバー２に形成された一対の軸保持部２ａ、２ｂに配設された移動機構２５０を、略箱状のフレーム１の内部に収容するように組み立てられて製造されており、カバー２側にほぼ全ての構成、部材が配設されるようになっている。
【００３５】
そして、略平板状のカバー２の下面側には、移動機構２５０を組み付けるための軸保持部２ａ、２ｂのみが形成されているので、移動機構２５０を構成する各部材を組み付ける際にその妨げになるものはなく、様々な部材や部品を容易にカバー２に取り付けることができる。また、同様に、カバー２に組み付けた部材や部品を容易に取り外すことができるので、部品交換等も容易に行うことができる。
つまり、従来技術のように四方を側面壁で囲まれた略箱状のフレームの内部に様々な部材や部品を取り付けたり取り外したりする場合に比べて、このカバー２側へ部材や部品を取り付けたり取り外したりすることは容易であるといえる。
【００３６】
また、このカメラユニット２００において、略平板状のカバー２に軸保持部２ａ、２ｂが形成されるため、従来技術のように、略箱状のフレーム１の側面壁に切欠部が形成されることはないので、フレーム１の強度や剛性が低下してしまうことはない。
つまり、強度が周囲に比べて弱い部分や、変形しやすい部分がないフレーム１を備えるカメラユニット２００は、その内部の構成（例えば、レンズ５などの各種部材）を保護するための十分な強度を有しているといえる。
【００３７】
従って、略平板状のカバー２に形成された一対の軸保持部２ａ、２ｂに配設された移動機構２５０を、略箱状のフレーム１の内部に収容するように組み立てられて製造されたカメラユニット２００は、十分な強度を有するとともに、部材の取り付けや取り外しを容易に行うことが可能な撮像ユニットであり、また、このカメラユニット２００を備える携帯電話機１００も十分な強度を有するとともに、部材の取り付けや取り外しを容易に行うことが可能な電子機器であるといえる。
【００３８】
そして、このカメラユニット２００や、このカメラユニット２００を備える携帯電話機１００であれば、移動機構２５０によってレンズ５を移動させて撮像素子６に被写体像を良好に結像させる手振れ補正を可能としているので、好適な撮像を行うことができる。
【００３９】
なお、以上の実施の形態においては、駆動装置（１０、２０）として圧電素子（１２、２２）によって移動される駆動軸（１３、２３）に摺接するスライダ部（３ａ、３ｂ）を備える構成の装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、駆動軸の代わりに圧電素子によって移動される駆動部材としての磁石を備え、その磁石に磁着する金属からなる金属スライダ部を備える駆動装置を、本発明に適用してもよい。
この磁石を備える駆動装置も本実施形態の駆動装置（１０、２０）と同様に、ＳＩＤＭの圧電素子をゆっくり伸ばしたり縮めたりすると、磁石がゆっくりとした移動（往復動）を行うので、磁石に好適な磁力で磁着している金属スライダ部は、その磁力によって磁石とともに移動する。一方、ＳＩＤＭの圧電素子を急速に伸ばしたり縮めたりすると、磁石が素早い移動（往復動）を行うので、磁石に好適な磁力で磁着している金属スライダ部は慣性のために滑り、ほぼその位置にとどまることとなる。
【００４０】
また、以上の実施の形態においては、カメラユニット２００を備える電子機器として携帯電話機１００を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＰＤＡ等のモバイル機器など、任意の電子機器に本発明を適用してもよい。
【００４１】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】携帯電話機を示す正面図（ａ）と、背面図（ｂ）である。
【図２】カメラユニットを示す斜視図である。
【図３】図２のIIIａ−IIIａ線におけるカメラユニットの断面図（ａ）と、図３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【図４】従来のカメラユニットを示す断面図（ａ）と、図４（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      フレーム（ケース体）
１ａ    上部開口
２      カバー（蓋体）
２ａ、２ｂ  軸保持部（支持部）
３      移動枠
３ａ    第一スライダ部
３ｂ    第二スライダ部
４      玉枠
４ａ、４ｂ  軸保持部
５      レンズ（光学部材）
６      撮像素子
１０    第一の駆動装置（第一駆動部）
１１    錘
１２    圧電素子
１３    駆動軸
１４    アクチュエータ押さえ
２０    第二の駆動装置（第二駆動部）
２１    錘
２２    圧電素子
２３    駆動軸
２４    アクチュエータ押さえ
１００  携帯電話機（電子機器）
２００  カメラユニット（撮像ユニット）
２５０  移動機構 
【図１】
2009042626.tif 000003
【図２】
2009042626.tif 000004
【図３】
2009042626.tif 000005
【図４】
2009042626.tif 000006