JP2014013336A - 撮影用光学装置の調整方法および撮影用光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的な誤差および電気的な誤差の影響を抑制して、装置の振れ補正機能を高めることが可能となる撮影用光学装置の調整方法を提供する。
【解決手段】この調整方法では、支点６を中心にＸ方向を軸方向としてカメラモジュール３を揺動させる第１揺動機構７と、支点６を中心にＹ方向を軸方向としてカメラモジュール３を揺動させる第２揺動機構８と、Ｙ方向を軸方向とする揺動方向で支持体４に対するカメラモジュール３の相対位置を検出するセンサ１１と、Ｘ方向を軸方向とする揺動方向で支持体４に対するカメラモジュール３の相対位置を検出するセンサ１２と、光軸Ｌの傾きの変化を検出する角速度センサとが動作する状態で撮影用光学装置１を振ったときに、支持体４の姿勢にかかわらずカメラモジュール３が一定の姿勢を保つように、センサ１１、１２の出力値を補正する第１補正値、第２補正値を求め、撮影用光学装置１に記憶させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学像の振れを補正する振れ補正機能を備える撮影用光学装置の調整方法に関する。また、本発明は、振れ補正機能を備える撮影用光学装置に関する。

従来、手振れによる光学像の振れを補正する手振れ補正装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の手振れ補正装置は、補正レンズを保持する保持枠と、光軸方向に直交するＸ方向へ保持枠を駆動するＸ駆動磁石およびＸ駆動コイルと、光軸方向とＸ方向とに直交するＹ方向へ保持枠を駆動するＹ駆動磁石およびＹ駆動コイルと、Ｘ方向における保持枠の位置を検出するためのＸセンサ磁石およびＸホール素子と、Ｙ方向における保持枠の位置を検出するためのＹセンサ磁石およびＹホール素子とを備えている。Ｘ駆動コイル、Ｙ駆動コイル、Ｘセンサ磁石およびＹセンサ磁石は、保持枠に固定されている。Ｘ駆動磁石、Ｙ駆動磁石、Ｘホール素子およびＹホール素子は、鏡筒等の固定側の部材に固定されている。

特許文献１に記載の手振れ補正装置では、保持枠をＸ方向へ移動させたときに、Ｙホール素子の出力は変動しないのが理想であり、また、保持枠をＹ方向へ移動させたときに、Ｘホール素子の出力は変動しないのが理想である。しかしながら、特許文献１に記載されているように、Ｘホール素子、Ｙホール素子に対してＸセンサ磁石、Ｙセンサ磁石がそのギャップを一定に保ったまま移動する場合、Ｘセンサ磁石、Ｙセンサ磁石の大きさは有限であるために、Ｘセンサ磁石、Ｙセンサ磁石の、Ｘホール素子、Ｙホール素子との対向面に直交する方向の磁界が少なからず変化する等の理由で、実際には、保持枠をＸ方向へ移動させたときに、保持枠が実際にＹ方向へ移動していないにもかかわらず、Ｙホール素子の出力が変動したり、保持枠をＹ方向へ移動させたときに、保持枠が実際にＸ方向へ移動していないにもかかわらず、Ｘホール素子の出力が変動したりするといった電気的な誤差が生じることがある。

そこで、特許文献１に記載の手振れ補正装置では、手振れ補正装置の調整工程において、保持枠をＸ方向へ移動させたときのＹホール素子の出力とＸホール素子の出力とを関連付けたテーブルデータと、保持枠をＹ方向へ移動させたときのＸホール素子の出力とＹホール素子の出力とを関連付けたテーブルデータとを制御部に記憶させている。また、装置の使用時には、手振れを検出する手振れセンサによって手振れが検出されると、手振れセンサの検出結果と制御部に記憶されたテーブルデータとに基づいて保持枠のＸ方向およびＹ方向への移動量を算出し、算出された移動量で保持枠を移動させている。そのため、この手振れ補正装置では、電気的な誤差に基づく手振れ補正機能の低下を抑制することが可能になる。

また、従来、携帯電話等の携帯機器に搭載される撮影用光学装置として、撮影時の手振れを補正することが可能な撮影用光学装置が知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の撮影用光学装置は、レンズおよび撮像素子が搭載される可動モジュールと、可動モジュールを揺動可能に支持する固定体と、可動モジュールを固定体上で揺動させて手振れを補正する手振れ補正機構と、可動モジュールと固定体とを繋ぐジンバルバネとを備えている。固定体の底面を構成する下カバーと可動モジュールの底面との間には、可動モジュールの揺動支点が配置されている。手振れ補正機構は、レンズの光軸に交差するＸ方向を揺動の軸方向として可動モジュールを揺動させるＸ駆動磁石およびＸ駆動コイルと、レンズの光軸に交差するとともにＸ方向に直交するＹ方向を揺動の軸方向として可動モジュールを揺動させるＹ駆動磁石およびＹ駆動コイルとを備えている。

また、この撮影用光学装置は、手振れを検出するためのジャイロスコープと、Ｙ方向を軸方向とする可動モジュールの揺動方向において固定体に対する可動モジュールの相対位置を検出するためのＸフォトリフレクタと、Ｘ方向を軸方向とする可動モジュールの揺動方向において固定体に対する可動モジュールの相対位置を検出するためのＹフォトリフレクタとを備えている。ＸフォトリフレクタおよびＹフォトリフレクタは、可動モジュールの底面に取り付けられており、固定体の下カバーに向かって光を射出する発光素子と、下カバーで反射された光を受光する受光素子とを備えている。

特許文献２に記載の撮影用光学装置では、ジャイロスコープで手振れが検出されると、ジャイロスコープでの検出結果に基づいて、手振れ補正機構が可動モジュールを揺動させる。また、この撮影用光学装置では、ＸフォトリフレクタおよびＹフォトリフレクタの出力値がジャイロスコープの出力値に応じた値となるように、手振れ補正機構のフィードバック制御が行われている。

特開２０００−３９３０３号公報 特開２０１１−２５７５５６号公報

特許文献２に記載の撮影用光学装置においても、特許文献１に記載の手振れ補正装置と同様に、電気的な誤差が生じることがある。すなわち、可動モジュールをＸ方向を軸方向として揺動させたときに、可動モジュールがＹ方向を軸方向として実際に揺動していないにもかかわらず、Ｙフォトリフレクタの出力が変動したり、可動モジュールをＹ方向を軸方向として揺動させたときに、可動モジュールがＸ方向を軸方向として実際に揺動していないにもかかわらず、Ｘフォトリフレクタの出力が変動したりする場合がある。

この電気的な誤差に基づく手振れ補正機能の低下を防止するために、特許文献２に記載の撮影用光学装置においても、特許文献１に記載の手振れ補正装置と同様に、撮影用光学装置の調整工程において、Ｘ方向を軸方向として可動モジュールを単純に揺動させたときのＹフォトリフレクタの出力とＸフォトリフレクタの出力とを関連付けたテーブルデータと、Ｙ方向を軸方向として可動モジュールを単純に揺動させたときのＸフォトリフレクタの出力とＹフォトリフレクタの出力とを関連付けたテーブルデータとを制御部に記憶させるとともに、装置の使用時には、ジャイロスコープによって手振れが検出されたときに、ジャイロスコープの検出結果と制御部に記憶されたテーブルデータとに基づいて、可動モジュールの、Ｘ方向を軸方向とした揺動量およびＹ方向を軸方向とした揺動量を算出して、算出された揺動量で可動モジュールを揺動させれば良い。

ここで、特許文献２に記載の撮影用光学装置のように、可動モジュールの全体を揺動支点を中心に揺動させる構成においては、機械的な誤差によって、可動モジュールをＸ方向を軸方向としてのみ揺動させたにもかかわらず、可動モジュールがＹ方向を軸方向として実際に揺動してしまう場合や、可動モジュールをＹ方向を軸方向としてのみ揺動させたにもかかわらず、可動モジュールがＸ方向を軸方向として実際に揺動してしまう場合等が生じやすい。この機械的な誤差の影響は、製品の実際の使用時においては、撮影用光学装置が有する振れ補正機能によって補正可能なものである。

しかしながら、電気的な誤差に基づく手振れ補正機能の低下を防止するために、特許文献２に記載の撮影用光学装置において、その調整工程で、上述のように求められるテーブルデータを制御部に記憶させると、機械的な誤差の影響を含むテーブルデータが制御部に記憶される。また、装置の使用時に、制御部に記憶されるテーブルデータとジャイロスコープの検出結果とに基づいて算出された揺動量で可動モジュールを揺動させると、機械的な誤差の影響を含むテーブルデータに基づいて算出された揺動量で可動モジュールを揺動させることになる。そのため、装置の使用時に、撮影用光学装置が有する手振れ補正機能によって補正可能な機械的な誤差の影響を補正できなくなるおそれがあり、その結果、撮影用光学装置の手振れ補正機能が低下するおそれがある。

そこで、本発明の課題は、レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュールと、カメラモジュールを揺動可能に支持する支持体とを備える撮影用光学装置の調整方法において、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制して、装置の振れ補正機能を高めることが可能となる撮影用光学装置の調整方法を提供することにある。また、本発明の課題は、レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュールと、カメラモジュールを揺動可能に支持する支持体とを備える撮影用光学装置において、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制して、装置の振れ補正機能を高めることが可能な撮影用光学装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の撮影用光学装置の調整方法は、レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュールと、カメラモジュールを揺動可能に支持する支持体と、カメラモジュールと支持体との接触点となる支点を中心に所定の第１方向を揺動の軸方向としてレンズの光軸が傾くようにカメラモジュールを揺動させる第１揺動機構と、支点を中心に第１方向に直交する第２方向を揺動の軸方向として光軸が傾くようにカメラモジュールを揺動させる第２揺動機構と、第２方向を軸方向とするカメラモジュールの揺動方向において支持体に対するカメラモジュールの相対位置を検出するための第１センサと、第１方向を軸方向とするカメラモジュールの揺動方向において支持体に対するカメラモジュールの相対位置を検出するための第２センサとを備え、第１方向への光軸の傾きの変化および第２方向への光軸の傾きの変化のそれぞれを検出するための角速度センサの出力と第１センサの出力と第２センサの出力とに基づいて第１揺動機構および／または第２揺動機構を駆動させてカメラモジュールの振れを補正する撮影用光学装置の調整方法であって、第１揺動機構と第２揺動機構と第１センサと第２センサと角速度センサとが動作する状態で所定の方向へ撮影用光学装置を振ったときに、支持体の姿勢にかかわらずカメラモジュールが一定の姿勢を保つように、第１センサの出力値を補正する第１補正値と第２センサの出力値を補正する第２補正値とを求め、第１補正値および第２補正値を撮影用光学装置に記憶させることを特徴とする。

本発明の撮影用光学装置の調整方法では、第１揺動機構と第２揺動機構と第１センサと第２センサと角速度センサとが動作する状態で所定の方向へ撮影用光学装置を振ったときに、支持体の姿勢にかかわらずカメラモジュールが一定の姿勢を保つように、第１センサの出力値を補正する第１補正値と第２センサの出力値を補正する第２補正値とを求め、第１補正値および第２補正値を撮影用光学装置に記憶させている。すなわち、本発明では、撮影用光学装置の振れ補正機能を働かせた状態で（すなわち、機械的な誤差の影響を補正することが可能な状態で）、第１補正値と第２補正値とを求め、撮影用光学装置に記憶させている。そのため、機械的な誤差を取り除いた電気的な誤差に基づく第１補正値および第２補正値を撮影用光学装置に記憶させることが可能になる。したがって、本発明では、装置の使用時に、第１補正値および第２補正値に基づいて、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制した振れ補正を行うことが可能となり、その結果、装置の振れ補正機能を高めることが可能になる。

本発明の撮影用光学装置の調整方法では、たとえば、第１方向を軸方向として撮影用光学装置を揺動させて、第１補正値を求めるとともに、第２方向を軸方向として撮影用光学装置を揺動させて、第２補正値を求めている。

また、上記の課題を解決するため、本発明の撮影用光学装置は、レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュールと、カメラモジュールを揺動可能に支持する支持体と、カメラモジュールと支持体との接触点となる支点を中心に所定の第１方向を揺動の軸方向としてレンズの光軸が傾くようにカメラモジュールを揺動させる第１揺動機構と、支点を中心に第１方向に直交する第２方向を揺動の軸方向として光軸が傾くようにカメラモジュールを揺動させる第２揺動機構と、第２方向を軸方向とするカメラモジュールの揺動方向において支持体に対するカメラモジュールの相対位置を検出するための第１センサと、第１方向を軸方向とするカメラモジュールの揺動方向において支持体に対するカメラモジュールの相対位置を検出するための第２センサとを備え、第１方向への光軸の傾きの変化および第２方向への光軸の傾きの変化のそれぞれを検出するための角速度センサの出力と第１センサの出力と第２センサの出力とに基づいて第１揺動機構および／または第２揺動機構を駆動させてカメラモジュールの振れを補正する撮影用光学装置であって、撮影用光学装置の調整時において、第１揺動機構と第２揺動機構と第１センサと第２センサと角速度センサとが動作する状態で所定の方向へ撮影用光学装置を振ったときに、支持体の姿勢にかかわらずカメラモジュールが一定の姿勢を保つように、第１センサの出力値を補正する第１補正値と第２センサの出力値を補正する第２補正値とを記憶する記憶部を備え、第１揺動機構は、第１補正値に基づいてカメラモジュールを揺動させて振れを補正し、第２揺動機構は、第２補正値に基づいてカメラモジュールを揺動させて振れを補正することを特徴とする。

本発明の撮影用光学装置では、その調整時において、第１揺動機構と第２揺動機構と第１センサと第２センサと角速度センサとが動作する状態で所定の方向へ撮影用光学装置を振ったときに、支持体の姿勢にかかわらずカメラモジュールが一定の姿勢を保つように、第１センサの出力値を補正する第１補正値と第２センサの出力値を補正する第２補正値とを記憶部に記憶させている。すなわち、本発明では、その調整時において、撮影用光学装置の振れ補正機能を働かせた状態で（すなわち、機械的な誤差の影響を補正することが可能な状態で）所定の方向へ撮影用光学装置を振ったときに、支持体の姿勢にかかわらずカメラモジュールが一定の姿勢を保つように、第１センサの出力値を補正する第１補正値と第２センサの出力値を補正する第２補正値とを記憶部に記憶させている。そのため、本発明では、機械的な誤差を取り除いた電気的な誤差に基づく第１補正値および第２補正値を記憶部に記憶させることが可能になる。また、本発明では、第１揺動機構は、第１補正値に基づいてカメラモジュールを揺動させて振れを補正し、第２揺動機構は、第２補正値に基づいてカメラモジュールを揺動させて振れを補正している。そのため、本発明では、装置の使用時に、第１補正値および第２補正値に基づいて、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制した振れ補正を行うことが可能となり、その結果、装置の振れ補正機能を高めることが可能になる。

本発明において、第１センサおよび第２センサは、発光素子と、発光素子から射出され支持体またはカメラモジュールで反射された光を受光する受光素子とを備える反射型の光学センサであることが好ましい。このように構成すると、第１揺動機構や第２揺動機構が駆動用磁石と駆動用コイルとによって構成されている場合であっても、駆動用コイルが発生させる磁界の影響で第１センサや第２センサの検出精度が低下するのを防止することができる。

本発明において、たとえば、第１センサおよび第２センサは、カメラモジュールの反被写体側に配置されるとともに、レンズの光軸方向におけるカメラモジュールと支持体との間に配置されている。この場合には、光軸方向に直交する方向において撮影用光学装置を小型化することが可能になる。また、本発明において、第１センサおよび第２センサは、レンズの光軸方向に直交する方向におけるカメラモジュールと支持体との間に配置されても良い。この場合には、光軸方向において撮影用光学装置を小型化することが可能になる。

以上のように、本発明の撮影用光学装置の調整方法で調整された撮影用光学装置では、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制して、装置の振れ補正機能を高めることが可能になる。また、本発明の撮影用光学装置では、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制して、装置の振れ補正機能を高めることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる撮影用光学装置の概略平面図である。 図１のＥ−Ｅ断面の概略断面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる撮影用光学装置の概略断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（撮影用光学装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる撮影用光学装置１の概略平面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ断面の概略断面図である。なお、以下の説明では、図１、図２に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向とする。また、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

本形態の撮影用光学装置１は、携帯電話等の携帯機器、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム等に搭載される小型かつ薄型のカメラであり、光学像の振れを補正する振れ補正機能を備えている。この撮影用光学装置１は、撮影用のレンズの光軸Ｌの方向（光軸方向）から見たときの形状が略正方形状となる直方体状に形成されており、撮影用光学装置１の４つの側面は、左右方向または前後方向と略平行になっている。

図１、図２に示すように、撮影用光学装置１は、レンズおよび撮像素子を有するとともに揺動可能なカメラモジュール３と、カメラモジュール３を揺動可能に支持する支持体４と、手振れ等の振れを補正するために支持体４に対してカメラモジュール３を揺動させる揺動機構５とを備えている。揺動機構５は、カメラモジュール３と支持体４との接触点となる支点６を中心に左右方向を揺動の軸方向として光軸Ｌが前後方向へ傾くようにカメラモジュール３を揺動させる第１揺動機構７と、支点６を中心に前後方向を揺動の軸方向として光軸Ｌが左右方向へ傾くようにカメラモジュール３を揺動させる第２揺動機構８とを備えている。

また、撮影用光学装置１は、前後方向を軸方向とするカメラモジュール３の揺動方向において支持体４に対するカメラモジュール３の相対位置を検出するためのセンサ１１と、左右方向を軸方向とするカメラモジュール３の揺動方向において支持体４に対するカメラモジュール３の相対位置を検出するためのセンサ１２とを備えている。本形態のセンサ１１は第１センサであり、センサ１２は第２センサである。さらに、撮影用光学装置１は、前後方向への光軸Ｌの傾きの変化および左右方向への光軸Ｌの傾きの変化のそれぞれを検出するための角速度センサ（ジャイロスコープ、図示省略）を備えている。ジャイロスコープは、たとえば、支持体４に取り付けられている。なお、ジャイロスコープは、撮影用光学装置１が搭載される携帯機器等のフレームに固定されても良い。

本形態では、上下方向は、カメラモジュール３が揺動していないときのカメラモジュール３の光軸方向とほぼ一致している。また、本形態では、カメラモジュール３の下端に撮像素子が取り付けられており、上側に配置される被写体が撮影される。すなわち、本形態では、上側（Ｚ１方向側）は被写体側（物体側）であり、下側（Ｚ２方向側）は反被写体側（撮像素子側、像側）である。また、本形態では、左右方向（Ｘ方向）は第１方向であり、前後方向（Ｙ方向）は第２方向である。

カメラモジュール３は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となる直方体状に形成されている。このカメラモジュール３は、下方向へ突出する略円錐形状または略角錐形状の支点部材１４を備えている。支点部材１４は、カメラモジュール３の底面に形成または固定されている。この支点部材１４は、その頂点が下側を向くように配置されている。上下方向から見たときに、支点部材１４の頂点は、カメラモジュール３の中心に配置されており、光軸Ｌは、支点部材１４の頂点を通過している。

また、カメラモジュール３は、上述のレンズおよび撮像素子に加え、レンズを光軸方向に駆動するためのレンズ駆動機構を備えている。すなわち、本形態の撮影用光学装置１は、オートフォーカス機能も備えている。レンズ駆動機構は、たとえば、駆動用のコイルと駆動用の磁石とによって構成されている。なお、レンズ駆動機構は、圧電素子あるいは形状記憶合金等によって構成されても良い。また、カメラモジュール３は、レンズ駆動機構を備えていなくても良い。すなわち、撮影用光学装置１は、オートフォーカス機能を備えていなくても良い。

支持体４は、撮影用光学装置１の前後左右の４つの側面（外周面）を構成する略四角筒状の筒部４ａと、撮影用光学装置１の下面を構成する底部４ｂとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。この支持体４は、撮影用光学装置１が搭載される携帯機器等のフレームに固定されている。

カメラモジュール３は、支持体４の中に収容されている。支点部材１４の頂点は、底部４ｂの上面に接触しており、支点部材１４の頂点と底部４ｂとの接触点が支点６となっている。上述のように、支点部材１４の頂点を光軸Ｌが通過しており、支点６は光軸Ｌ上に配置されている。なお、支点部材１４に代えて、略円錐形状または略角錐形状に形成される支点部材を支持体４が備えていても良い。この場合、支持体４が備える支点部材は、その頂点が上側を向くように、かつ、光軸Ｌ上に配置されるように底部４ｂの上面に形成または固定され、この支点部材の頂点とカメラモジュール３の底面との接触点が支点となる。

カメラモジュール３と支持体４とは、図示を省略する板バネによって繋がれている。この板バネは、カメラモジュール３の下端側に固定される可動側固定部と、支持体４の下端側に固定される固定側固定部と、可動側固定部と固定側固定部とを繋ぐ複数本のバネ部とを備えており、固定側固定部に対してバネ部が撓むことで、カメラモジュール３の揺動動作が可能となっている。また、この板バネは、支点部材１４の頂点と底部４ｂの上面とを確実に接触させるための与圧が発生するように（すなわち、カメラモジュール３を下方向へ付勢する付勢力が発生するように）、撓んだ状態で固定されている。

第１揺動駆動機構７は、２個の駆動用コイル１６と、２個の駆動用コイル１６のそれぞれに対向配置される２個の駆動用磁石１７とを備えている。第２揺動駆動機構８は、２個の駆動用コイル１８と、２個の駆動用コイル１８のそれぞれに対向配置される２個の駆動用磁石１９とを備えている。駆動用コイル１６、１８は、たとえば、略長方形状に巻回されて形成された空芯コイルである。駆動用磁石１７、１９は、たとえば、略長方形の平板状に形成されている。

２個の駆動用コイル１６のそれぞれは、支持体４の筒部４ａの前後の側面部の内側面のそれぞれに固定され、２個の駆動用コイル１８のそれぞれは、筒部４ａの左右の側面部の内側面のそれぞれに固定されている。２個の駆動用磁石１７のそれぞれは、前後方向で駆動用コイル１６と対向するように、カメラモジュール３の前後の側面のそれぞれに固定され、２個の駆動用磁石１９のそれぞれは、左右方向で駆動用コイル１８と対向するように、カメラモジュール３の左右の側面のそれぞれに固定されている。

センサ１１、１２は、カメラモジュール３の底面に固定されており、支持体４の底部４ｂの上面に対向するように配置されている。すなわち、センサ１１、１２は、撮影用光学装置１の下端側に配置されるとともに、上下方向において、カメラモジュール３と底部４ｂとの間に配置されている。このセンサ１１、１２は、発光ダイオード等の発光素子（図示省略）と、発光素子から射出され底部４ｂの上面で反射された光を受光するフォトトランジスタ等の受光素子（図示省略）とを備える反射型の光学センサである。センサ１１、１２は、センサ１１、１２と底部４ｂの上面との距離に応じたレベルの信号を出力する。

センサ１１は、前後方向におけるカメラモジュール３の中心に配置されるとともに、左右方向におけるカメラモジュール３の一端側に配置されている。上下方向から見たときに、左右方向に平行で支点６を通過する線は、センサ１１の発光素子および受光素子の中心を通過している。センサ１２は、左右方向におけるカメラモジュール３の中心に配置されるとともに、前後方向におけるカメラモジュール３の一端側に配置されている。上下方向から見たときに、前後方向に平行で支点６を通過する線は、センサ１２の発光素子および受光素子の中心を通過している。センサ１１と支点６との距離は、センサ１２と支点６との距離とほぼ等しくなっている。

以上のように構成された撮影用光学装置１は、ジャイロスコープによって光軸Ｌの傾きの変化が検出されると、ジャイロスコープでの検出結果に基づいて、駆動用コイル１６、１８に電流が供給される。駆動用コイル１６、１８に電流が供給されると、支点６を中心に、左右方向および／または前後方向を軸方向として、カメラモジュール３が光軸Ｌを傾けるように揺動して振れが補正される。

この振れ補正時には、センサ１１、１２での検出結果に基づいて、第１揺動機構７および第２揺動機構８のフィードバック制御が行われる。すなわち、この振れ補正時には、ジャイロスコープの出力値に応じたセンサ１１、１２の出力値が得られるように、カメラモジュール３の揺動量（すなわち、駆動用コイル１６、１８へ供給される電流）が制御される。このように、第１揺動機構７および第２揺動機構８は、ジャイロスコープの出力とセンサ１１、１２の出力とに基づいてカメラモジュール３を駆動させて振れを補正する。

また、この振れ補正時には、以下に説明する撮影用光学装置１の調整工程において、撮影用光学装置１を制御する制御部（図示省略）の記憶部（メモリ）に記憶された第１補正値および第２補正値に基づいて、第１揺動機構７および第２揺動機構８がカメラモジュール３を揺動させて振れを補正する。

（撮影用光学装置の調整方法）
上述のように、センサ１１は、前後方向におけるカメラモジュール３の中心に配置されている。そのため、カメラモジュール３が左右方向を軸方向として揺動していても、前後方向を軸方向として揺動していない場合には、センサ１１の出力は変動しないのが理想である。また、センサ１２は、左右方向におけるカメラモジュール３の中心に配置されているため、カメラモジュール３が前後方向を軸方向として揺動していても、カメラモジュール３が左右方向を軸方向として揺動していない場合には、センサ１２の出力は変動しないのが理想である。

しかしながら、撮影用光学装置１においては、左右方向を軸方向としてカメラモジュール３を揺動させたときにカメラモジュール３が前後方向を軸方向として実際に揺動していないにもかかわらずセンサ１１の出力が変動したり、前後方向を軸方向としてカメラモジュール３を揺動させたときにカメラモジュール３が左右方向を軸方向として実際に揺動していないにもかかわらずセンサ１２の出力が変動したりする電気的な誤差が生じることがある。

また、撮影用光学装置１において、たとえば、センサ１１が前後方向におけるカメラモジュール３の中心からずれていたり、センサ１２が左右方向におけるカメラモジュール３の中心からずれていると、左右方向を軸方向としてカメラモジュール３を揺動させたときにカメラモジュール３が前後方向を軸方向として実際に揺動してセンサ１１の出力が変動したり、前後方向を軸方向としてカメラモジュール３を揺動させたときにカメラモジュール３が左右方向を軸方向として実際に揺動してセンサ１２の出力が変動したりする機械的な誤差が生じることがある。

そこで、撮影用光学装置１を製造する際の調整工程では、電気的な誤差および機械的な誤差を補正するための調整が行われる。調整工程では、まず、機械的に完成状態にある撮影用光学装置１を、撮影用光学装置１を揺動させるための治具に取り付ける。その後、第１揺動機構７と第２揺動機構８とセンサ１１、１２とジャイロスコープとが動作する状態で、この治具を用いて、所定の方向へ撮影用光学装置１を揺動させたとき（振ったとき）に、支持体４の姿勢にかかわらずカメラモジュール３が一定の姿勢を保つように（すなわち、光軸Ｌが一定方向を向くように）、センサ１１の出力値を補正する第１補正値と、センサ１２の出力値を補正する第２補正値とを求める。

具体的には、左右方向を軸方向として撮影用光学装置１を揺動させたときに、支持体４の姿勢にかかわらずカメラモジュール３が一定の姿勢を保つようにセンサ１１の出力値を補正する第１補正値を求めるとともに、前後方向を軸方向として撮影用光学装置１を揺動させたときに、支持体４の姿勢にかかわらずカメラモジュール３が一定の姿勢を保つようにセンサ１２の出力値を補正する第２補正値を求める。また、求めた第１補正値および第２補正値を、撮影用光学装置１の制御部のメモリに記憶させる。

なお、第１補正値は、センサ１２の出力値に関連付けられており、実際の振れ補正時には、センサ１２の出力値に応じた第１補正値がメモリから読み出される。同様に、第２補正値は、センサ１１の出力値に関連付けられており、実際の振れ補正時には、センサ１１の出力値に応じた第２補正値がメモリから読み出される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、撮影用光学装置１の調整工程において、第１揺動機構７と第２揺動機構８とセンサ１１、１２とジャイロスコープとが動作する状態で、左右方向を軸方向として撮影用光学装置１を揺動させたときに、支持体４の姿勢にかかわらずカメラモジュール３が一定の姿勢を保つようにセンサ１１の出力値を補正する第１補正値を求めるとともに、前後方向を軸方向として撮影用光学装置１を揺動させたときに、支持体４の姿勢にかかわらずカメラモジュール３が一定の姿勢を保つようにセンサ１２の出力値を補正する第２補正値を求めている。すなわち、本形態では、撮影用光学装置１の振れ補正機能を働かせた状態で、第１補正値と第２補正値とを求めており、また、求めた第１補正値と第２補正値とを撮影用光学装置１に記憶させている。そのため、本形態では、機械的な誤差を取り除いた電気的な誤差に基づく第１補正値および第２補正値を撮影用光学装置１に記憶させることが可能になる。

また、本形態では、記憶された第１補正値および第２補正値に基づいて、撮影用光学装置１の使用時に、第１揺動機構７や第２揺動機構８がカメラモジュール３を揺動させて振れを補正している。そのため、本形態の撮影用光学装置１では、その使用時に、機械的な誤差の影響および電気的な誤差の影響を抑制した振れ補正を行うことが可能となり、その結果、撮影用光学装置１の振れ補正機能を高めることが可能になる。

本形態では、センサ１１、１２は、反射型の光学センサである。そのため、本形態では、駆動用コイル１６、１８が発生させる磁界の影響でセンサ１１、１２の検出精度が低下するのを防止することができる。また、本発明では、センサ１１、１２は、上下方向においてカメラモジュール３と底部４ｂとの間に配置されているため、前後左右方向において、撮影用光学装置１を小型化することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、センサ１１、１２は、カメラモジュール３の底面に固定され、センサ１１、１２の受光素子は、支持体４の底部４ｂで反射された光を受光している。この他にもたとえば、センサ１１、１２が底部４ｂの上面に固定され、センサ１１、１２の受光素子がカメラモジュール３の底面で反射された光を受光しても良い。

また、上述した形態では、センサ１１、１２は、上下方向においてカメラモジュール３と底部４ｂとの間に配置されているが、センサ１１が左右方向において、カメラモジュール３と支持体４の筒部４ａとの間に配置され、センサ１２が前後方向において、カメラモジュール３と支持体４の筒部４ａとの間に配置されても良い。この場合には、図３に示すように、センサ１１が筒部４ａの左右の側面部の一方の内側面に固定されるとともに、センサ１１の受光素子がカメラモジュール３の左右の側面の一方で反射された光を受光しても良いし、センサ１１がカメラモジュール３の左右の側面の一方に固定されるとともに、センサ１１の受光素子が筒部４ａの左右の側面部の一方の内側面で反射された光を受光しても良い。同様に、この場合には、センサ１２が筒部４ａの前後の側面部の一方の内側面に固定されるとともに、センサ１２の受光素子がカメラモジュール３の前後の側面の一方で反射された光を受光しても良いし、センサ１２がカメラモジュール３の前後の側面の一方に固定されるとともに、センサ１２の受光素子が筒部４ａの前後の側面部の一方の内側面で反射された光を受光しても良い。この場合には、上下方向において、撮影用光学装置１を小型化することが可能になる。

上述した形態では、センサ１１、１２は、光学センサであるが、センサ１１、１２は、光学センサ以外のセンサであっても良い。たとえば、センサ１１、１２は、磁気センサであっても良い。

１ 撮影用光学装置
３ カメラモジュール
４ 支持体
６ 支点
７ 第１揺動機構
８ 第２揺動機構
１１ センサ（第１センサ）
１２ センサ（第２センサ）
Ｌ 光軸
Ｘ 左右方向（第１方向）
Ｙ 前後方向（第２方向）
Ｚ 光軸方向
Ｚ２ 反被写体側

Claims (6)

1. レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュールと、前記カメラモジュールを揺動可能に支持する支持体と、前記カメラモジュールと前記支持体との接触点となる支点を中心に所定の第１方向を揺動の軸方向として前記レンズの光軸が傾くように前記カメラモジュールを揺動させる第１揺動機構と、前記支点を中心に前記第１方向に直交する第２方向を揺動の軸方向として前記光軸が傾くように前記カメラモジュールを揺動させる第２揺動機構と、前記第２方向を軸方向とする前記カメラモジュールの揺動方向において前記支持体に対する前記カメラモジュールの相対位置を検出するための第１センサと、前記第１方向を軸方向とする前記カメラモジュールの揺動方向において前記支持体に対する前記カメラモジュールの相対位置を検出するための第２センサとを備え、前記第１方向への前記光軸の傾きの変化および前記第２方向への前記光軸の傾きの変化のそれぞれを検出するための角速度センサの出力と前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とに基づいて前記第１揺動機構および／または前記第２揺動機構を駆動させて前記カメラモジュールの振れを補正する撮影用光学装置の調整方法であって、
   前記第１揺動機構と前記第２揺動機構と前記第１センサと前記第２センサと前記角速度センサとが動作する状態で所定の方向へ前記撮影用光学装置を振ったときに、前記支持体の姿勢にかかわらず前記カメラモジュールが一定の姿勢を保つように、前記第１センサの出力値を補正する第１補正値と前記第２センサの出力値を補正する第２補正値とを求め、前記第１補正値および前記第２補正値を前記撮影用光学装置に記憶させることを特徴とする撮影用光学装置の調整方法。
2. 前記第１方向を軸方向として前記撮影用光学装置を揺動させて、前記第１補正値を求めるとともに、前記第２方向を軸方向として前記撮影用光学装置を揺動させて、前記第２補正値を求めることを特徴とする請求項１記載の撮影用光学装置の調整方法。
3. レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュールと、前記カメラモジュールを揺動可能に支持する支持体と、前記カメラモジュールと前記支持体との接触点となる支点を中心に所定の第１方向を揺動の軸方向として前記レンズの光軸が傾くように前記カメラモジュールを揺動させる第１揺動機構と、前記支点を中心に前記第１方向に直交する第２方向を揺動の軸方向として前記光軸が傾くように前記カメラモジュールを揺動させる第２揺動機構と、前記第２方向を軸方向とする前記カメラモジュールの揺動方向において前記支持体に対する前記カメラモジュールの相対位置を検出するための第１センサと、前記第１方向を軸方向とする前記カメラモジュールの揺動方向において前記支持体に対する前記カメラモジュールの相対位置を検出するための第２センサとを備え、前記第１方向への前記光軸の傾きの変化および前記第２方向への前記光軸の傾きの変化のそれぞれを検出するための角速度センサの出力と前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とに基づいて前記第１揺動機構および／または前記第２揺動機構を駆動させて前記カメラモジュールの振れを補正する撮影用光学装置であって、
   前記撮影用光学装置の調整時において、前記第１揺動機構と前記第２揺動機構と前記第１センサと前記第２センサと前記角速度センサとが動作する状態で所定の方向へ前記撮影用光学装置を振ったときに、前記支持体の姿勢にかかわらず前記カメラモジュールが一定の姿勢を保つように、前記第１センサの出力値を補正する第１補正値と前記第２センサの出力値を補正する第２補正値とを記憶する記憶部を備え、
   前記第１揺動機構は、前記第１補正値に基づいて前記カメラモジュールを揺動させて振れを補正し、前記第２揺動機構は、前記第２補正値に基づいて前記カメラモジュールを揺動させて振れを補正することを特徴とする撮影用光学装置。
4. 前記第１センサおよび前記第２センサは、発光素子と、前記発光素子から射出され前記支持体または前記カメラモジュールで反射された光を受光する受光素子とを備える反射型の光学センサであることを特徴とする請求項３記載の撮影用光学装置。
5. 前記第１センサおよび前記第２センサは、前記カメラモジュールの反被写体側に配置されるとともに、前記レンズの光軸方向における前記カメラモジュールと前記支持体との間に配置されていることを特徴とする請求項３または４記載の撮影用光学装置。
6. 前記第１センサおよび前記第２センサは、前記レンズの光軸方向に直交する方向における前記カメラモジュールと前記支持体との間に配置されていることを特徴とする請求項３または４記載の撮影用光学装置。

Images