JP2009058805A - 像ブレ補正ユニット、像ブレ補正装置、撮影装置、および携帯機器 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板自体が変形し難く、またフレキシブル基板が接続部から外れ難い構造を持つ像ブレ補正ユニット、その像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置、その像ブレ補正装置を備えた撮影装置、およびその撮影装置を備えた携帯機器を提供する。
【解決手段】フレキシブル基板ＦＲ１が、ＣＣＤ１１２が実装されているセンサ基板ＰＣＢに一端が接続され、保持モジュールから軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１との間の軸点寄りの部分、及び、軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２との間の軸点ＰＢ寄りの部分を通って外方に向かって延在するように引き出される。保持モジュールの揺動が最も少ない位置になる軸点ＰＢからフレキシブル基板が引き出されることになるのでフレキシブル基板ＦＲ１に保持モジュール２０２の揺動がほとんど伝わらない。
【選択図】 図３

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影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像ブレ補正ユニット、その像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置、その像ブレ補正装置を備えた撮影装置、およびその撮影装置を備えた携帯機器に関する。

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り、また無理に小型化を図ろうとすると、上記回転継手の軸受け部等が脆弱化してしまうという不都合がある。

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。

図８は、上記像ブレ補正ユニットの作用を説明する図である。

図８（ａ）、図８（ｂ）には、像ブレ補正ユニットが搭載されていない場合に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８（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８（ａ）に示す様に手ぶれが発生しない場合には、上記像ぶれ補正ユニットが搭載されていなくても、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８（ｂ）に示す様に像ぶれ補正ユニットが搭載されていない場合にはレンズやセンサ面が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携帯機器に搭載して撮影時に手ぶれが発生したときには図８（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をジャイロとして動作させることによって、撮影装置が回転したとしても像ぶれ補正ユニットが逆方向に回転し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、像ブレ補正ユニットを携帯機器を搭載するにあたっては、像ブレ補正ユニットが備える可動部と筐体内に固定されている制御部とをフレキシブル基板等の配線材料で接続しなければならない。

しかし、可動部が可動しているときの可動がフレキシブル基板に伝わると、フレキシブル基板の負荷によりフレキシブル基板が制御部や可動部から外れるおそれがある。また、可動部にフレキシブル基板の負荷が加わるため、これに対抗するために可動部に対する駆動力を大きくしなければならない。
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、フレキシブル基板自体が変形し難く、またフレキシブル基板が接続部から外れ難い構造を持つ像ブレ補正ユニット、その像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置、その像ブレ補正装置を備えた撮影装置、およびその撮影装置を備えた携帯機器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像ブレ補正ユニットは、レンズと、そのレンズにより結像され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を備えたセンサ基板とを保持する保持モジュール、
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、
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、および
上記センサ基板に一端が接続され、上記保持モジュールから上記軸点と上記第１の駆動点との間の上記軸点寄りの部分、及び／又は、上記軸点と上記第２の駆動点との間の上記軸点寄りの部分を通って外方に向かって延在するフレキシブル基板を備えたことを特徴とする。

上記本発明の像ブレ補正ユニットによれば、上記センサ基板に一端が接続されたフレキシブル基板が、上記保持モジュールから上記軸点と上記第１の駆動点との間の上記軸点寄りの部分、及び／又は、上記軸点と上記第２の駆動点との間の上記軸点寄りの部分を通って外方に向かって延在するように引き出される。

そうすると、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揺動が相対的に小さい上記軸点付近から上記フレキシブル基板が引き出されることになる。

このため、フレキシブル基板自体、およびそのフレキシブル基板の上記センサ基板との接続部に保持モジュールの揺動が伝わり難くなる。また当該像ブレ補正ユニットが機器等に搭載され上記センサ基板から引き出されているフレキシブル基板が機器等が備える制御部に接続された後においては、フレキシブル基板とその制御部との接続部に保持モジュールの揺動が伝わり難くなる。

その結果、フレキシブル基板自体が変形することが抑制されるとともに、上記接続部からフレキシブル基板が外れることが防止される。揺動時に、保持モジュールに対するフレキシブル基板の負荷が低減できるため、保持モジュールに対する駆動機構の駆動力を低減でき、駆動機構を小型化できる。

ここで、上記フレキシブル基板の、上記保持モジュールから外方に向かって最初に延在する部分が、上記軸点と上記第１の駆動点との間および上記軸点と上記第２の駆動点との間の双方に跨って広がり、上記第１の方向と上記第２の方向との双方に対し外方に向かって斜めに延在していても良く、
また、上記フレキシブル基板の、上記保持モジュールから外方に向かって最初に延在する部分が、上記軸点と上記第１の駆動点との間を通って外方向に向かう第１の部分と、上記軸点と上記第２の駆動点との間を通って外方向に向かう第２の部分とに分かれ、その第１の部分と第２の部分が、上記保持モジュールの外側で合流して１枚のフレキシブル基板を成すものであっても良い。

いずれの構成にしても、揺動の少ない軸点付近からフレキシブル基板が引き出されることになるので、保持モジュールの揺動がフレキシブル基板に伝わり難くなる。

ここまでの上記本発明が、本出願人が先に出願した特願２００７−０３５３４１号に適用されるとより一層の効果が得られる。

つまり、上記２つの駆動機構それぞれが、磁界を形成するマグネットと、上記磁界内に配置され通電により前記保持モジュールを回動駆動する力を生じさせるコイルとを備えた態様であることが好ましく、
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、その凸部を受ける球状の凹面を有する態様であることが好ましい。

また、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の駆動機構および上記第２の駆動機構が、その第１の駆動点およびその第２の駆動点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の駆動機構およびその第２の駆動機構が該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ことが好ましい。

また、上記第１の駆動機構および上記第２の駆動機構を構成する各マグネットが、上記支持部材にそれぞれ固定的に支持されるとともに、上記第１の駆動機構および上記第２の駆動機構を構成する各コイルが、上記レンズの光軸方向にそれぞれ移動自在に上記支持部材に支持されその各コイルが通電を受けてその光軸方向の力を生じさせるものであることが好ましい。

また、上記保持モジュール、上記支持部材および上記２つの駆動機構を覆って当該像ブレ補正ユニットの外形を定めるとともに電磁シールド機能を有するカバーを備えた態様であることが好ましい。

また、上記目的を達成する本発明の像ブレ補正装置は、上記像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置であって、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。

また目的を達成する撮影装置は、上記像ブレ補正装置を備え、被写体を捉えて該像ブレ補正装置の作動によりブレが低減された画像データを生成することを特徴とする。

また、上記目的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。

ここで、当該携帯機器が、前記撮影装置を内蔵する筐体を備え、
上記像ブレ補正ユニットの、上記フレキシブル基板を除いた部分が、直方形状を有するブロックであり、そのブロックが、ブロックの、上記レンズの光軸に平行に広がる側面が上記筐体の端面に近接した位置であってその端面に平行になるようにその筐体内に配置されたものであることが好ましく、
上記筐体は、縦長形状を有するものであって、上記ブロックが、上記基体の短辺方向に延びる端面に沿ってそのブロックの長手方向が位置するように、その筐体内に配置されていることが望ましい。

そうすると、上記像ブレ補正ユニットが筐体内にコンパクトに収納される。

さらに、上記ブロックは、上記軸点の対角が上記筐体の角部に位置するように、上記筐体内に配置されていると良い。

そうすると、筐体の角部という狭いスペースに効率的に像ブレ補正ユニットが収納され携帯機器の筐体内部に高密度に像ぶれ補正ユニットが収納される。その結果、像ブレ補正ユニットが筐体内部の収納スペースを大きく取ることがなくなって他の電子部品を搭載するためのスペースをより大きくすることができるという効果が得られる。

以上説明した様に、フレキシブル基板自体が変形し難く、またフレキシブル基板が接続部から外れ難い構造を持つ像ブレ補正ユニット、その像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置、その像ブレ補正装置を備えた撮影装置、およびその撮影装置を備えた携帯機器が実現する。

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、撮影レンズ１００ａが配備されている。この撮影レンズ１００ａは、後述する像ブレ補正ユニットに保持されている。

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、像ブレ補正ユニット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、像ブレ補正ユニット２００、ＣＰＵ１８０、ジャイロセンサ１８２、ドライバＤＲで本発明にいう像ブレ補正装置の一例が構成され、その像ブレ補正装置と入力コントローラ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。

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から像ブレ補正ユニット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像ブレ補正ユニット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。この像ブレ補正ユニット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は像ブレ補正ユニット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、その通知を受けたドライバＤＲ１、ＤＲ２に像ブレ補正ユニット２００内のコイル（後述する）を駆動させ像ブレ補正ユニット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が備える撮影装置の一部を構成する像ブレ補正ユニット２００の構成を詳しく説明する。

図３は、像ブレ補正ユニット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像ブレ補正ユニット２００を示す図である。

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、保持モジュール２０２、画像信号転送用のフレキシブル基板ＦＲ１、図３の第１の方向に延びる基板２０３Ａと図の第２の方向に延びるた基板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、各基板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、それぞれ分解された状態で順に示されている。なお図３、図４に示すカバー２０１にはシールド機能を持たせるために蒸着等により表面に金属膜が形成されている。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、保持モジュール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に保持モジュール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保持モジュールが揺動自在に支持される。

この支持部材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のくの字型の頂点を中心に図３中に示されている第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。

前述したようにくの字型の支持部材２０５の頂点部の保持モジュール２０２側には、保持モジュール２０２の球状の凸部ＰＢが係合する凹部が設けられているので、その凹部に保持モジュールの球状の凸部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保持モジュール２０２の第１の駆動点Ｄ１の球状の凸部と第２の駆動点Ｄ２の球状の凸部に係合するように各部材が組み込まれと、図４に示す様に保持モジュール２０２が揺動自在に支持部材２０５に支持される。

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ている。

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２０２２Ａ，２０２２Ｂ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、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。

ここで上記課題を達成するために本実施形態においては、保持モジュール２０２０からのフレキシブル基板ＦＲ１の引き出し方に工夫が凝らされているので、その構成を説明する。

図３に示す様に、保持モジュール２０２に画像信号転送用のフレキシブル基板ＦＲ１が接続されており、そのフレキシブル基板ＦＲ１は、保持モジュール２０２内のＣＣＤ１１２が実装されているセンサ基板ＰＣＢに一端が接続され、保持モジュール２０２から軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１との間の軸点寄りの部分、及び、軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２との間の軸点ＰＢ寄りの部分を通って外方に向かって延在している。

これは、フレキシブル基板が、軸点と第１の駆動点とを結ぶ線分と交差する線分の中点が、軸点と第１の駆動点とを結ぶ線分の中点より、軸点側にあることを意味する。フレキシブル基板が、軸点と第１の駆動点とを結ぶ線分の中点より、軸点側にあればより好ましい。軸点と第２の駆動点の間の軸点寄りを通るフレキシブル基板についても同様である。

また、本発明にいうフレキシブル基板ＦＲ１の、保持モジュール２０２から外方に向かって最初に延在する部分が、軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１との間および軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２との間の双方に跨って広がり、第１の方向と第２の方向との双方に対し外方に向かって斜めに延在していることが望ましい。

上記構成にすると、保持モジュール２０２の揺動があまりフレキシブル基板ＦＲ１に伝わらなくなって、フレキシブル基板自体ＦＲ１が変形し難く、またフレキシブル基板ＦＲ１が接続部から外れ難い構造を持つようになる。

なお、上記実施形態では、本発明にいうフレキシブル基板ＦＲ１の、保持モジュール２０２から外方に向かって最初に延在する部分が、軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１との間、および軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２との間の双方に跨って広がっているが、軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１との間、又は軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２との間のいずれかに跨って広がっていても良い。

こうして上記フレキシブル基板の引き出し方に工夫を凝らしておいて、本実施形態では、さらに、カメラ付き携帯電話機においてはピッチの方向のブレが大きくなるということを踏まえて、後述する図５に示すように、像ブレ補正ユニットのピッチ方向の長さＬｐを、第２の駆動軸方向の長さＬｙよりも短くして、像ぶれ補正ユニットのフレキシブル基板を除いた部分が直方形状のブロックになるようにしている。

そうすると、軸点ＰＢの対角が筐体１００Ａの角部ＣＮに位置するように直方形状のブロックを横長にして配設して、携帯電話機１００の筐体１００Ａの角部ＣＮのわずかなスペースに像ブレ補正ユニット２００を高密度に組み込むことができるようになる。

図５は、像ブレ補正ユニット２００の、フレキシブル基板ＦＲ１を除いた部分の縦横（縦がピッチ方向に対応する、横がヨー方向に対応する）の長さの関係を説明する図である。

図５（ａ）には、像ブレ補正ユニット２００の、フレキシブル基板ＦＲ１を除いた部分を斜め上方から見た図が示されており、図５（ｂ）には、上方から見た図が示されている。

図５には、像ブレ補正ユニット２００の、フレキシブル基板ＦＲ１（図３、図４参照）を除く部分のブロックの形状を直方形状にしさらに横長（Ｌｙ＞Ｌｐ）にすることで第１の駆動機構（第１のアームＡＲＭ１を備える側）が、保持モジュール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（つまりピッチ方向）に第１の最大角度（この例では±１．５度）以内で回動させるとともに、第２の駆動機構（第２のアームＡＲＭ２を備える側）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の軸の周りに第２の最大角度以内（この例では上記第１の最大角度±１．５度よりも小さい）で回動させることができるようにしている。

このように像ブレ補正ユニット２００の、フレキシブル基板ＦＲ１を除いた部分の形状とフレキシブル基板ＦＲ１の引き出し方に工夫を凝らすことで像ブレ補正ユニットを携帯電話機にいままでよりもコンパクトに組み込むことが可能となる。

図６は、図５の像ブレ補正ユニット２００が従来よりも小型・薄型化された携帯電話機の筐体内に要領よく組み込まれた後の状態を示す図である。

図６（ａ）には、携帯電話機１００の下部の筐体１００Ａの一部を外して内部を見た図が示されており、図６（ｂ）には、像ブレ補正ユニット２００が実装されている周辺の拡大図が示されている。

図６（ａ），図６（ｂ）に示す様に、携帯電話機１００の角部ＣＮに像ブレ補正ユニット２００が巧みに組み込まれている。

前述した様に、像ブレ補正ユニット２００の、フレキシブル基板を除いた部分の形状とフレキシブル基板ＦＲ１の引き出し方に工夫が凝らされているため、携帯電話機１００の筐体の角部ＣＮの、従来よりも小さな空きスペースに像ブレ補正ユニット２００を高密度に詰め込むことが可能になる。

すなわち、本発明にいう、当該携帯機器である携帯電話機が、撮影装置を内蔵する筐体１００Ａを備え、像ブレ補正ユニット２００の、フレキシブル基板ＦＲ１を除いた部分が、直方形状を有するブロックであり、そのブロックが、そのブロックの、レンズ１００ａの光軸に平行に広がる側面が筐体１００Ａの端面に近接した位置であってその端面に平行になるように筐体１００Ａ内に配置されたものであるということになる。

また、本発明にいう、筐体１００Ａは、縦長形状を有するものであって、像ブレ補正ユニット２００のフレキシブル基板ＦＲ１を除いた部分のブロックが、基体の短辺方向に延びる端面に沿ってそのブロックの長手方向が位置するように、筐体１００Ａ内に配置されていることになる。

さらに、像ブレ補正ユニット２００のフレキシブル基板ＦＲ１を除いた部分のブロックは、上記軸点ＰＢの対角が筐体１００Ａの角部ＣＮに位置するように、筐体１００Ａ内に配置されているということになる。

このようにすると、いままでよりも携帯機電話機の内部にコンパクトに像ブレ補正ユニットが収納される。

上記第１実施形態のように保持モジュール２０２からフレキシブル基板ＦＲ１を引き出しても良いが、図７の第２実施形態のようにフレキシブル基板ＦＲ１を引き出しても良い。

図７は、フレキシブル基板ＦＲ１の異なる引き出し方を示す図である。

フレキシブル基板ＦＲ１が、そのフレキシブル基板ＦＲ１の、保持モジュール２０２から外方に向かって最初に延在する部分が、軸点ＰＢと第１の駆動点Ｄ１との間を通って外方向に向かう第１の部分ＦＲ１１と、軸点ＰＢと第２の駆動点Ｄ２との間を通って外方向に向かう第２の部分ＦＲ１２とに分かれて引き出され、第１の部分ＦＲ１１と第２の部分ＦＲ１２が、保持モジュール２０２の外側で合流して１枚のフレキシブル基板ＦＲ１を成すものであっても同じ効果が得られる。

以上説明した様に、フレキシブル基板自体が変形し難く、またフレキシブル基板が接続部から外れ難い構造を持つ像ブレ補正ユニット、その像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置、その像ブレ補正装置を備えた撮影装置、およびその撮影装置を備えた、コンパクトな携帯機器が実現する。

また、携帯機器の筐体内部に今までよりもコンパクトに搭載される像ブレ補正ユニットが実現する。

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。 像ブレ補正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像ブレ補正ユニットが組立てられた後の状態を示す図である。 保持モジュールの縦横の長さの関係を説明する図である。 携帯電話機のコーナ部に像ブレ補正ユニットを横長にして実装するときの状態を説明する図である。 フレキシブル基板ＦＲ２の異なる引き出し方を示す図である。 上記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
１００Ａ 筐体
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 像ブレ補正ユニット
１００ａ レンズ
２０１ カバー
２０２ 保持モジュール
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 (14)

1. レンズと、該レンズにより結像され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を備えたセンサ基板とを保持する保持モジュール、
   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、
   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、および
   前記センサ基板に一端が接続され、前記保持モジュールから前記軸点と前記第１の駆動点との間の前記軸点寄りの部分、及び／又は、前記軸点と前記第２の駆動点との間の前記軸点寄りの部分を通って外方に向かって延在するフレキシブル基板を備えたことを特徴とする像ブレ補正ユニット。
2. 前記フレキシブル基板の、前記保持モジュールから外方に向かって最初に延在する部分が、前記軸点と前記第１の駆動点との間および前記軸点と前記第２の駆動点との間の双方に跨って広がり、前記第１の方向と前記第２の方向との双方に対し外方に向かって斜めに延在していることを特徴とする請求項１記載の像ブレ補正ユニット。
3. 前記フレキシブル基板の、前記保持モジュールから外方に向かって最初に延在する部分が、前記軸点と前記第１の駆動点との間を通って外方向に向かう第１の部分と、前記軸点と前記第２の駆動点との間を通って外方向に向かう第２の部分とに分かれ、該第１の部分と第２の部分が、前記保持モジュールの外側で合流して１枚のフレキシブル基板を成すものであることを特徴とする請求項１記載の像ブレ補正ユニット。
4. 前記２つの駆動機構それぞれが、磁界を形成するマグネットと、前記磁界内に配置され通電により前記保持モジュールを回動駆動する力を生じさせるコイルとを備えたことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の像ブレ補正ユニット。
5. 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、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１から４のうちのいずれか１項記載の像ブレ補正ユニット。
6. 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の駆動機構および前記第２の駆動機構が、該第１の駆動点および該第２の駆動点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の駆動機構および該第２の駆動機構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１から５のうちのいずれか１項記載の像ブレ補正ユニット。
7. 前記第１の駆動機構および前記第２の駆動機構を構成する各マグネットが、前記支持部材にそれぞれ固定的に支持されるとともに、前記第１の駆動機構および前記第２の駆動機構を構成する各コイルが、前記レンズの光軸方向にそれぞれ移動自在に前記支持部材に支持され該各コイルが通電を受けて該光軸方向の力を生じさせるものであることを特徴とする請求項４記載の像ブレ補正ユニット。
8. 前記保持モジュール、前記支持部材および前記２つの駆動機構を覆って当該像ブレ補正ユニットの外形を定めるとともに電磁シールド機能を有するカバーを備えたことを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項記載の像ブレ補正ユニット。
9. 請求項１から８のうちのいずれか１項記載の像ブレ補正ユニットを備えた像ブレ補正装置であって、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像ブレ補正装置。
10. 請求項９記載の像ブレ補正装置を備え、被写体を捉えて該像ブレ補正装置の作動によりブレが低減された画像データを生成することを特徴とする撮影装置。
11. 請求項１０記載の撮影装置を具備したことを特徴とする携帯機器。
12. 当該携帯機器が、前記撮影装置を内蔵する筐体を備え、
    前記像ブレ補正ユニットの、前記フレキシブル基板を除いた部分が、直方形状を有するブロックであり、該ブロックが、該ブロックの、前記レンズの光軸に平行に広がる側面が前記筐体の端面に近接した位置であって該端面に平行になるように該筐体内に配置されたものであることを特徴とする請求項１１記載の携帯機器。
13. 前記筐体は、縦長形状を有するものであって、前記ブロックが、前記基体の短辺方向に延びる端面に沿って該ブロックの長手方向が位置するように、該筐体内に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の携帯機器。
14. 前記ブロックは、前記軸手の対角が前記筐体の角部に位置するように、前記筐体内に配置されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の携帯機器。

Images