专利名称：摄像单元以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及摄像单元以及电子设备。
背景技术：
近年来，随着便携电子设备例如、带有照相机的便携式电话等的普及， 能够搭载于种种便携电子设备的小型摄像单元被开发，已经公开的有曰本
专利特开2 0 0 6 - 2 7 9 3 6 8号公报中的搭载变焦镜头的自动对焦 (Auto Focus: A F )式摄像单元，还有备有手抖修正功能的摄像单元。一 般的A F式摄像单元中是在具有矩形摄像面的摄像元件前面(被摄物体侧) 配置可动透镜组，并在可动透镜组的前面设如快门或光圏的光量控制装置。 然而，上述专利文献中公开的摄像单元1 0 1 (参照图12)中，作为可动 透镜组1 0 2的驱动源，采用了平滑沖击驱动才几构(Smooth Impact Drive Mechanism:以下简称为S I DM) 12 0，其为直线传播型传动装置，其 中利用了没有图示的压电元件急剧的体积变化和移动体125的惯性和摩擦 力。
S I DM 1 2 0包括本体和移动体125，其中，本体由固定部(图示省 略)和压电元件以及驱动轴123的3个部件按记载顺序接合而成，移动体 125与驱动轴123摩擦接触，使移动体125支撑可动透4竟组102，应用此作 为摄像单元101中的变焦功能的驱动源。
在备有A F式可动透4竟组102的摄像单元101中，例如如图12所示， 为了防止自动对焦时由于可动透镜组102绕光轴方向转动引起的摄影图像 偏移，设阻止可动透镜组102绕光轴转动的转动阻止(转动限制部)150。 该转动阻止150由凹部152和凸部151构成，其中，凹部152形成在支撑 可动透《竟组102的移动体125上，凸部151与凹部152滑动自在地嵌合。 为了使可动透镜组102能够在光轴方向畅通地移动，在凹部152与凸部151 间设略微一点的间隙，由于摄影时可动透镜组102在光轴方向处于静止状 态，所以上述凹部152与凸部151间的间隙对图{象几乎没有影响。
发明内容
发明名炎解决的i果题
但是，在上述专利文献中公开的摄像单元101中附加手抖修正功能时，
是附加XY驱动部，该XY驱动部在与光轴垂直的上下左右方向(XY方向) 驱动支撑可动透镜组102的移动体125，使得移动体125总是向着抵消XY 方向上的手抖的方向移动。所以，在摄影时，虽然可动透镜组102在光轴 方向静止，但XY驱动部^f吏移动体125在XY方向振动，由于该振动可动透 镜组102以光轴为中心在上述凹部152与凸部151间略微一点的间隙范围 内出现晃动，因此，不能充分发挥手抖修正功能的效果，存在问题。
在此，本发明的课题是提供一种摄像单元，其中备有可动镜头和手抖 修正功能，能够拍摄更优质的图像。
用来解决课题的手段
为了解决上述课题，第1项记载的发明是一种摄像单元，其特征在于， 备有
收容镜头的箧体；
镜头驱动部，包括使所述镜头能够在光轴方向移动地支撑所述镜头的 移动部件和、在所述光轴方向驱动所述移动部件的^L电变换元件； 手抖修正部，通过驱动所述箧体来修正手抖； 转动限制部，限制以所述光轴为中心的所述镜头的转动； 晃动防止部，防止以所述光轴为中心的所述镜头的转动方向的晃动。
图l:备有本实施方式涉及的摄像单元的便携式电话的立体示意图， (a )正面侧示意，(b )背面侧示意。
图2:第1实施方式摄像单元整体结构的分解立体示意图。
图3:图2中所示摄像单元主要部分结构的概略正面示意图。
图4:图3中所示摄像单元的主要部分放大图。
图5:图2中所示摄像单元主要部分结构的立体示意图。
图6:第1实施方式涉及的摄像单元的主要部分结构的模式性概略示意图。
图7:第1实施方式涉及的摄像单元的其他例子概略示意图。 图8:第2实施方式涉及的摄像单元的主要部分结构的概略示意图。 图9: ( a )第2实施方式涉及的摄像单元的主要部分结构的模式性正 面示意图，(b )是(a )中所示A部分的放大图。
图10:第3实施方式涉及的摄像单元要部结构正面示意图。 图11:第3实施方式涉及的摄像单元的要部结构放大示意图。 图12:以往的摄像单元的概略结构正面示意图。
具体实施例方式
以下参照附图，对本发明的最佳实施方式作详细说明。 (第1实施方式)
图1是作为电子设备示例的便携式电话100的立体示意图，设备本体 中备有第1实施方式涉及的摄像单元1, ( a )为正面侧、(b )为背面侧示意。
如图1 ( a )、图1 ( b )所示，机手100在设备本体的框101内部备 有摄像单元1,并且备有显示摄像单元1拍摄的图像的显示部105和进行各 种操作的操作部103等。
图2是第1实施方式涉及的摄像单元1的整体结构的分解立体示意图， 图3是图2中所示摄像单元1的主要部分结构的正面示意图。
如图2、图3所示，摄像单元1被设在具有摄影窗111的盒体110内部， 支撑该摄像单元1,使其整体能够在垂直于光轴X的方向(上下方向以及 左右方向)移动。具体的是，摄像单元1具备抵消图像摄影时由于用户的 手抖而引起的摄像单元1在上下方向以及左右方向的抖动的手抖修正功能 (手抖修正部)，通过二个垂直于光轴且相互垂直的超小型线性传动装置， 摄像单元1能够在上下左右方向移动。
本实施方式中，作为构成上述手抖修正部的线性传动装置，采用S I D M (注册商标)(Smooth Impact Drive Mechanism:平滑冲击驱动才几构，) 120, 130。
SIDM120、 13 O例如如图2、图3所示，分别备 有本体部12 4、 134和移动体125、 1 3 5 ,其中，本体部124、 1 3 4分别由固定部12 1、 13 1和压电元件12 2、 132以及驱动 轴1 2 3 、 1 3 3的3个部件接合而成，移动体12 5， 135分别与驱
动轴12 3、 13 3摩擦接触，是利用压电元件122、 132的急剧体 积变化和移动体l 2 5、 1 3 5的惯性和摩擦力，是周知的直线传播型传 动装置。
S I DM 1 2 0的固定部1 2 1固定在盒体1 1 0上，移动体1 2 5 与S I DM 1 2 0的驱动轴1 2 3摩擦接触。并且，移动体1 2 5上固定 着S I D M1 3 0的固定部13 1, S I D M1 3 0的驱动轴1 3 3的轴 线方向与上述驱动轴l 2 3垂直，该驱动轴1 3 3与支撑镜头2的移动体 1 3 5摩擦接触。压电元件l 2 2、 1 3 2与没有图示的控制部连结，根 据控制部发出的驱动信号而伸缩，使驱动轴12 3、 13 3进退，从而使 镜头2上下左右移动，由此抵消在垂直与光轴方向的手抖。所以，S I D Ml 2 0、 13 O起到设在摄像单元1中的本发明的手抖修正部的功能。 本实施方式中，朝光轴X方向看，移动体l 3 5中央的一部分略呈矩形的 框体部分，是收容镜头2的箧体10 (后述)。
这种摄像单元1例如如图2、图3所示，备有收容镜头2的筐体10和 在光轴X方向驱动镜头2的驱动装置20。
朝光轴X方向(净皮:摄物体侧)看，筐体10内部形成了略呈矩形的一定 的内部空间，在该内部空间内收纳了移动部件25，其支撑着朝光轴方向看 略呈圓形的镜头2 (后述)。另外，在复体10的内部设置了位置检测传感 60,用来检出镜头2在光轴X方向的位置。且本实施方式中，采用霍耳元 件作为位置^^测传感60，移动部件25在光轴X方向移动引起^F兹场变化， 通过该磁场变化，检出镜头2在光轴X方向上的位置。
镜头驱动装置20包括移动部件25和本体部24,其中，移动部件25使 镜头2能够在光轴X方向移动地支撑着镜头2,本体部24按照记载顺序接 合以下3个部件而成， 一、沿光轴X方向设置的、与移动部件25摩擦接触 的驱动轴23; 二、通过在轴线方向驱动驱动轴23 /人而在光轴X方向驱动 移动部件25的、作为机电变换元件的压电元件22;三、固定在上述压电元 件22 —端的固定部件21。该镜头驱动装置20是利用压电元件22急剧的体 积变化和移动部件25的惯性和摩擦力的超小型线性传动装置、即S I DM, 在摄像单元l中，作为在光轴X方向驱动镜头2的变焦功能(AF功能) 的驱动源，发挥功能。
具体的是，镜头驱动装置20的本体部24净皮^没置在图5的左上方，驱
动轴23的轴线方向与镜头2的光轴X平行。
移动部件25上搭载着杠杆30和巻弹簧40，杠杆30的一端32与驱动 轴23碰接，巻弹簧40按压杠杆30的另 一端33,使上述一端32被推向驱 动轴23侧。
图3中，杠杆30由移动体25支撑，/人篋体10内的左上方至左下方延 伸在筐体10内，上侧一端32碰接驱动轴23，下侧一端33碰接压缩弹簧的 巻弹簧40。另外，朝正面看，杠杆30长度方向的中间部分被形成为向箧体 IO外侧略微凸出的弯曲形状，在该弯曲部分的顶点上有支点31 (图4)。巻 弹簧40保持将杠杆30的下端33推向复体10的内壁侧，而上端32被推向 驱动轴23侧。
移动部件25与下端33由巻弹簧4(U姿压的杠杆30的上端32之间夹着 驱动轴23,移动部件25与驱动轴23摩標、接触，当压电元件22伸缩而驱动 轴23在光轴X方向l展动时，该移动部件25沿驱动轴23向〗壬一方向滑动， 由此对镜头2施加沿光轴X方向移动的作用力。并且，移动部件25上固定 着由没有图示的快门驱动装置(光量控制驱动装置)驱动的快门单元(光 量控制装置)。
在此，对驱动轴23以及与其摩擦接触的移动部件25的结构作详细说明。
本实施方式中的驱动轴23如图3 ~ 5所示，朝X轴方向看上去截面形 状呈四边形(多边形)，与该驱动轴23滑动自在地嵌合的移动部件25的嵌 合部27，朝X轴方向看也呈与驱动轴23同4羊的四边形。
具体的是，驱动轴23是略四角柱状沿光轴X方向的延伸，嵌合部27 的端面形状与该驱动轴23的一个边角吻合。并且，与驱动轴23摩標、接触 的杠杆30的一端32 一皮弯成略呈V字形，由于巻弹簧40的按压而该端32 向驱动轴23侧靠压时，与驱动轴23上的、位于上述一个边角的相反侧的 另一个边角相吻合、碰接。
也就是说，驱动轴23呈轴线方向的截面是至少具有2个以上不同外径 的形状，设在移动部件25上的嵌合部27的形状，与驱动轴23的轴线方向 的截面的形状相同，与驱动轴23滑动自在地嵌合。因此，如图6中模式所 示，没有晃动地嵌合驱动轴23和嵌合部27,这样限制了移动部件25以驱 动轴23为中心的转动，所以，驱动轴23和嵌合部27起到了作为防止以光
另外，因为驱动轴23和嵌合部27限制了以光轴X为中心的镜头2的转动， 所以，还具有作为本发明的转动限制部的功能。
并且，驱动轴23以及嵌合部27也可以例如朝光轴X方向看是相同的 三角形形状，还可以是五边形形状的多边形形状。另外，驱动轴23例如如 图7所示，也可以是外周至少具有1个以上凹部或凸部形状的驱动轴23a， 此时，嵌合部27可以是与该驱动轴23a的轴线方向的截面的形状同样的形 状，与该驱动轴23a滑动自在地嵌合的形状的嵌合部27a。 接下去，对具有上述结构的摄像单元1的作用进行说明。 图像摄影时，根据没有图示的控制部发出的驱动信号以 一 定的驱动时 ;^几驱动压电元件22,驱动轴23在光轴X方向才展动。然而由于惯性力和摩 擦力，移动部件25在光轴X方向移动。手4牛》,正功能ON时，同时驱动S
的抖动，收纳了支撑镜头2的移动部件25的筐体IO被上下左右移动。
在此，本实施方式涉及的4i/像单元1中，通过在一端33 ;波巻弹簧40 按住的杠杆30的另 一端32与嵌合部27之间，夹住光轴X方向的截面呈四 边形的驱动轴23,且使其与嵌合部27摩擦接触，由此支撑移动部件25, 所以，防止了以该驱动轴23为中心的转动方向的晃动。另外，还由此限制 了以光轴X方向为中心的镜头2的转动。
根据上述第1实施方式涉及的摄像单元l，通过驱动轴23和嵌合部27, 防止了以光轴X为中心的镜头2的转动方向的晃动，所以，能够使支撑镜 头2的移动部件25和筐体10—起，相对垂直与光轴X的方向移动。其结 果是，在用S I DM 1 2 0 、 13 0修正手^f时，能够防止移动部件25以 及镜头2相对复体10的晃动，所以，摄影时能够确切地抑制由于S IDM 12 0、 13 0而产生的摄影图像的偏移。因此，在备有可动镜头2和手 抖修正部的摄像单元1中，能够用简易的结构，提供能够拍摄更优质图像 的摄像单元1,所以能够实现提高摄像单元1的性能。
另外，因为能够用垂直于轴线方向的截面是至少具有2个以上不同外 径的镜头驱动部20的驱动轴23和、与该驱动轴23滑动自在地嵌合的嵌合 部27,来构成晃动防止部，所以，与以往的4K象单元相比，不增加零部件， 能够用简易的结构，防止摄像单元1的晃动。
并且，因为能够用驱动轴23和嵌合部27来防止以光轴X为中心的镜 头2的转动方向的晃动，所以，转动限制部又兼为晃动防止部，能够用更 简易的结构，提供能够拍4聂更优质图像的才聂-像单元1。另外，由于能够通过 与轴线方向垂直的截面的形状为四边形的驱动轴23和移动部件25的嵌合 部27来构成晃动防止部，能够容易地加工马区动轴23和嵌合部27，所以， 能够用更简易的结构，提供能够拍摄更优质图像的摄像单元1。
于是，能够提供备有能够拍摄更优质图像的摄像单元1的便携式电话 (电子设备)100。 (第2实施方式)
接下去，参照图8、图9，对应用了本发明的第2实施方式涉及的摄像 单元200的结构作说明。且以下所作说明的第2、第3实施方式中，对相同 于上述第1实施方式的结构，标相同符号，省略重复说明。
第2实施方式涉及的摄像单元200如图8所示，晃动防止部备有弹簧 部件201,其作为在以光轴X为中心的一个寿争动方向对镜头2的施力的施 力作用部，这一点不同于上述第1实施方式。另外，本实施方式2涉及的 摄像单元200中，构成镜头驱动装置20的S I DM除了备有光轴X方向的 截面呈略圆形的圓柱状的驱动轴223和与该马区动轴223摩擦《^妄触的移动部 件225之外，还备有作为限制以光轴X为中心的镜头2的转动的转动限制 部的转动限制部50。
转动限制部50备有凸部51和凹部52，其中，凸部51为移动部件225 的一端，向镜头2半径方向外侧突出；凹部52形成在箧体10内壁部，与凸部51沿光轴X方向滑动自在地嵌合。通过该转动限制部件50,上述镜 头驱动装置20在光轴X方向驱动移动部件25以及4竟头2时，限制了以光 轴X为中心的镜头2的转动。
具体的是，本实施方式中的弹簧部件201采用线弹簧(弹性体)，该线 弹簧在从正面看上去(朝光轴X方向看)被弯成略半圆形的状态下， 一端 架在筐体10内(内壁)上，另一端架在移动部件225的端部。该弹簧部件 201例如如图9(a)所示，将移动部件2 2 5推向以驱动轴2 2 3为中心 的一个转动方向(本实施方式中是图8、图9 ( a )中的逆时针方向)，如 图9 ( b )所示，从移动部件25突出的凸部51 —直靠压在凹部52内的一个端面。
图像摄影时， 一旦根据没有图示的控制部发出的驱动信号，以一定的
驱动时机驱动压电元件22，驱动轴223则在光轴X方向振动，由于惯性力 和摩#~力，移动部件225在光轴X方向移动。
根据第2实施方式涉及的摄像单元200，除了能够得到与上述第1实施 方式相同的效果之外，尤其是因为能够备有在以光轴X为中心的一个转动 方向对镜头2施力的弹簧部件201来构成晃动防止部，所以，能够保持对 镜头2施力以及支撑该镜头2的移动部件225朝以光轴X为中心的一个转 动方向。其结果，转动限制部50—直限制了#:头2朝一个转动方向的转动， 所以，能够用简易的结构，防止以光轴X为中心的镜头2的转动方向的晃 动。
另外，因为能够用仅在以往的摄像单元中设置弹簧部件201的简易的 结构构成施力作用部，所以，能够用及其简易的结构，提供能够拍摄更优 质图像的摄像单元200以及便携式电话100。
并且，限制了镜头2向上述一个转动方向的转动，可以不考虑镜头2 向以光轴X为中心的另一转动方向的(例如图8、图9中的顺时针方向) 的转动地构成转动限制部。这样，能够用更简易的结构在摄像单元200中 设晃动防止部，所以，能够用更简易的结构，提供能够拍摄更优质图像的 摄像单元200。
并且，本实施方式(参照图8、图9)中出示的例子，是弹簧部件201 向与光轴X垂直的逆时针方向对镜头2施力的情况，但是，也可以例如设 置弹簧部件201，向与光轴X垂直的顺时针方向对镜头2施力。另外，弹 簧部件201不限于线弹簧，可以应用各种弹簧。 (第3实施方式)
接下去，根据图10，对应用了本发明的第3实施方式涉及的摄像单元 300的结构作说明。
第3实施方式涉及的才聂像单元300例如如图IO所示，由设置在筐体10 上的磁铁301 (永久磁铁)和设置在移动部件25上的作为磁性体的铁片302 构成施力作用部(晃动防止部)，这一点不同于上述第1实施方式和第2实 施方式。并且，本实施方式涉及的摄像单元1还有构成镜头驱动装置20的 S IDM，与上述第2实施方式相同，除了备有光轴X方向的截面呈略圆 形的圓柱状的驱动轴323和与该驱动轴323摩撐W妄触的移动部件325之夕卜，
还备有作为限制以光轴X为中心的镜头2的转动的转动限制部的转动限制
部50。
这种磁铁301例如如图IO所示，被固定在箧体10的内壁部上，铁片 302在磁铁301的对面，固定在移动部件325的端部。通过作用在磁铁301 与铁片302之间的吸引力，例如如图11所示，支撑镜头2的移动部件325 被施力在以驱动轴32为中心的顺时针方向，4吏转动限制部50的凸部51保 持靠压凹部52内的另外一个端面522。通过该结构，限制了镜头2以及支 撑镜头2的移动部件325的、以光轴X为中心的转动。
图像摄影时， 一旦根据没有图示的控制部发出的驱动信号，以一定的 驱动时才几驱动压电元件22，驱动轴223则在光轴X方向4展动，由于惯性力 和摩搭V力，移动部件225在光轴X方向移动。
根据第3实施方式涉及的摄像单元300，除了能够得到与上述第1以及 第2实施方式同样的效果之外，尤其通过作用在筐体10上设置的磁铁301 和移动部件325上设置的铁片302之间的吸引力，能够用简易的结构构成 施力作用部。
并且，也可以反过来设置磁铁301和4失片302,另外，磁性体不局限于 孝失片302,可以应用各种》兹性体。
另外，设置在磁铁301另一侧的磁性体也可以是具有与f兹铁301同极 或异极性质的^f兹铁。
另外，磁铁301 (施力作用部)可以以光轴X为中心相对任何一个转动 方向对镜头2施力。即，本实施方式中是以驱动轴23为中心，通过》兹铁301 和铁片302之间的吸引，对镜头2施力在相对光轴X方向的顺时针方向(参 照图11)，但是，例如也可以以驱动轴23为中心，向逆时针方向对镜头2 施力，凸部51推靠端面521。 (其他)
并且，转动限制部50的凸部51和凹部52的凹凸也可以相反。即，将 设在移动部件225、 325 —端的凸部51做成凹部，且将设在箧体10内一角 上的凹部52做成与上述凹部滑动自在嵌合的凸部，这样也能够得到与上述 第1 ~第3实施方式同样的效果。
另外，作为机电变换元件，除了上述第1~第3实施方式中所示的压电 元件22之外，也可以使用例如电致伸缩元4牛等通过施加电压而伸缩的元件
等。
另外，对上述第1至第3实施方式中的才聂像元件1、 200、 300被搭载 于作为电子设备的便携式电话100的情况进行了说明，但是，也可以搭载 于数字相机或P D A等各种电子设备。
根据本发明，因为能够通过晃动防止部防止以光轴为中心的镜头的转
动方向的晃动，所以，在用手抖》务正部々务正手4牛时，能够有效地防止由于 移动部件以及镜头相对筐体的晃动而引起的模糊，能够确切地抑制摄影时
由于手抖修正部而出现的摄影图像的偏移。因此，在备有可动镜头和手抖 修正部的摄像单元中，能够提供能够拍摄更优质图像的摄像单元。
权利要求
1.一种摄像单元，其特征在于，备有收纳镜头的筐体；镜头驱动部，包括支撑所述镜头使其能够在光轴方向移动的移动部件和、在所述光轴方向驱动所述移动部件的机电变换元件；手抖修正部，通过驱动所述筐体来修正手抖；转动限制部，限制以所述光轴为中心的所述镜头的转动。
2. 权利要求1中记载的摄像单元，其特征在于， 所述转动限制部包括驱动轴，被沿着所述光轴方向设置，与所述移动部件摩擦接合，垂直 于轴线方向的截面呈至少具有2个以上不同外径的形状；嵌合部，被设在所述移动部件上，垂直于所述轴线方向的截面呈与所 述驱动轴相同的形状，与所述驱动轴滑动自在地嵌合。
3. 权利要求2中记载的摄像单元，其特征在于，所述驱动轴的垂直于轴线方向的截面的形状呈多边形， 所述嵌合部的垂直于轴线方向的截面呈与所述驱动轴相同形状的多边形。
4. 权利要求1中记载的摄像单元，其特征在于，所述转动限制部备有 施力作用部，其在以所述光轴为中心的一个转动方向对所述镜头施力。
5. 权利要求4中记载的摄像单元，其特征在于，所述施力作用部备有 一端架在所述复体内、另一端架在所述移动部件上的弹簧部件。
6. 权利要求4或5中记载的摄像单元，其特征在于，所述施力作用部 备有设在所述筐体或所述移动部件的任何一方上的磁铁和、设置在另一方 上的^f兹铁或磁性体。
7. —种电子设备，其特征在于备有权利要求1至6的任何一项中记载 的摄像单元。
全文摘要
一种摄像单元，其特征在于，备有收纳镜头的筐体；镜头驱动部，包括支撑所述镜头使其能够在光轴方向移动的移动部件和、在所述光轴方向驱动所述移动部件的机电变换元件；手抖修正部，通过驱动所述筐体来修正手抖；转动限制部，限制以所述光轴为中心的所述镜头的转动。
文档编号H04N5/225GK101364027SQ200810146109
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月6日 优先权日2007年8月9日
发明者千头基孝 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社