位置検出装置及び電子機器
【課題】より小型化した位置検出装置及び電子機器を実現する。
【解決手段】駆動軸２３の軸線方向に沿って移動が可能な玉枠４があって、その玉枠４を移動枠３などを介して移動可能に支持するフレーム１に対する玉枠４の位置を検出する場合に、玉枠４が駆動軸２３と係合する第二のスライダ部４ｂに磁石５２を備え、その磁石５２の位置変化を検知する磁気センサ６２をフレーム１に備えることによって、フレーム１に対する玉枠４の位置を検出する位置検出装置４０の小型化を図ることを可能にした。
また、小型化した位置検出装置４０を備える携帯電話機１００の小型化も可能にした。
【解決手段】駆動軸２３の軸線方向に沿って移動が可能な玉枠４があって、その玉枠４を移動枠３などを介して移動可能に支持するフレーム１に対する玉枠４の位置を検出する場合に、玉枠４が駆動軸２３と係合する第二のスライダ部４ｂに磁石５２を備え、その磁石５２の位置変化を検知する磁気センサ６２をフレーム１に備えることによって、フレーム１に対する玉枠４の位置を検出する位置検出装置４０の小型化を図ることを可能にした。
また、小型化した位置検出装置４０を備える携帯電話機１００の小型化も可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置及びその位置検出装置を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において、被写体像が結像される撮像素子と、その撮像素子に被写体像を導く光学部材とを相対的に移動させて手振れ補正を行う手振れ補正装置が利用されている。
その手振れ補正装置において、撮像素子と光学部材が相対移動した変位量を、磁石と磁気センサからなる位置検出機構によって検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すカメラユニット４００の場合、フレーム７に対して、図中左右方向に延在するＸ方向駆動軸８３に沿って摺動可能な移動枠８と、移動枠８に対して、図中上下方向に延在するＹ方向駆動軸９３に沿って摺動可能な玉枠９と、を備えており、フレーム７に配設されている撮像素子６に対して玉枠９の中央孔９ｈに配設されているレンズ５をＸ方向とＹ方向に移動可能としている。
そして、移動枠８に配設されている磁石５１のＸ方向の移動をフレーム７に配設されている磁気センサ６１によって検出し、また、玉枠９に配設されている磁石５２のＹ方向の移動をフレーム７に配設されている磁気センサ６２によって検出するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３３３１８１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、玉枠９に磁石５２を配設可能な突片９ａが設けられていたが、近年のカメラユニットの小型化に伴い、その突片９ａのように突出した部分を削減して、カメラユニットの平面的な大きさの縮小を図らなければならないことがあった。
また、カメラユニットの小型化を図りつつ、カメラを高機能化するニーズ（例えば、オートフォーカス機能の付加）も高まりつつある。
【０００５】
本発明の目的は、より小型化した位置検出装置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、
軸部に対して、その軸部の軸線方向に移動が可能な可動部と、
前記可動部を、前記軸部を介して移動可能に支持する支持部と、を備える位置検出装置であって、
前記可動部は、前記軸部と係合する係合部と、その係合部に備えられる位置基準部と、を備え、
前記支持部は、前記位置基準部の位置の変化を検知する位置検知部を備え、
前記位置検知部により検知された前記位置基準部の位置変化に応じて、前記支持部に対する前記可動部の位置を検出す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に記載の位置検出装置において、
前記支持部には、被写体像が結像される撮像素子が備えられ、
前記可動部には、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の位置検出装置において、
前記位置基準部は、磁石であって、
前記位置検知部は、前記磁石の磁気を検知する磁気センサであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の位置検出装置において、
前記光学部材は、略矩形の玉枠と、その玉枠に収容されるレンズからなり、
前記レンズの外周と、前記玉枠の内周との間に生じる空間に、前記レンズを光軸方向へ移動させるレンズ駆動機構が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の位置検出装置において、
前記レンズ駆動機構は、少なくとも圧電素子を駆動源として有し、さらに当該レンズ駆動機構により移動される前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段を前記空間に備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の位置検出装置において、
前記レンズ駆動機構は、前記レンズを光軸方向に移動させて、前記撮像素子に対するフォーカシング（焦点合わせ）を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、電子機器であって、
請求項１〜６の何れか一項に記載の位置検出装置を、機器本体内に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所定の軸部の軸線方向に沿って移動が可能な可動部があって、その可動部を移動可能に支持する支持部に対する可動部の位置を検出する場合に、可動部が軸部と係合する係合部に位置基準部を備え、その位置基準部の位置変化を検知する位置検知部を支持部に備えることによって、支持部に対する可動部の位置を検出する位置検出装置の小型化を図ることができる。
つまり、可動部が軸部に沿って移動するために、可動部は軸部と摺接するように係合する係合部を備えているので、その係合部に位置基準部を備えるようにすれば、可動部に位置基準部を備えるために配置スペースを広げざるを得なかった余分な部分を削減したり、可動部に位置基準部を備えるためだけに設けた不要な部分を削減したりすることができ、可動部を小型化することができる。
そして、その可動部の小型化に応じて位置検出装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、小型化した位置検出装置を備える電子機器についても、その位置検出装置に応じた小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明に係る位置検出装置及びその位置検出装置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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、そのフレーム１の上部開口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等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。
【００１８】
そして、カメラユニット２００は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、支持部としてのフレーム１と、フレーム１に取り付けられているカバー２と、フレーム１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光学部材としてのＡＦレンズユニット５００のレンズ５等を備えている。なお、玉枠４は、ＡＦレンズユニット５００における光学部材の一部をなしている。
【００１９】
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となっている。
また、フレーム１は、フレーム１の側面壁の内面から、フレーム１の底面と略平行に延在する一対の軸保持部１ａ、１ａを備えている。この一対の軸保持部１ａ、１ａは、フレーム１の一の側面から略垂直に立設するようにフレーム１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１ａ、１ａ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。
カバー２は、樹脂成形されてなる蓋体であって、フレーム１の上部開口を塞いで覆うカバー部材である。
【００２０】
第一の駆動装置１０は、図示しない圧電素子と駆動軸１３等で構成されるＳＩＤＭ（登録商標）と、駆動軸１３に係合する係合部である第一スライダ部３ｂと、を備えている。
ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）は、電圧が印加されることに応じて伸縮する圧電素子に固定された駆動軸１３を、往復移動させるアクチュエータである。なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の構成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。
【００２１】
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、ＳＩＤＭの圧電素子の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する軸部であり、一対の軸保持部１ａ、１ａの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。
【００２２】
第一スライダ部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３ｂは、駆動軸１３に摩擦力で係合するとともに、ＳＩＤＭの圧電素子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。
【００２３】
この第一の駆動装置１０において、ＳＩＤＭの圧電素子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３ｂ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。
なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の動作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。
【００２４】
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３ｂと、その第一スライダ部３ｂと同じ方向に突出している突片３ｃ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向かって延在するように形成されている一対の軸保持部３ａ、３ａと、を備えている。この一対の軸保持部３ａ、３ａ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。
この移動枠３は、第一の駆動装置１０によって、駆動軸１３の軸方向（Ｘ軸方向）に移動が可能な可動部である。
【００２５】
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を備えるＡＦレンズユニット５００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の一対の軸保持部３ａ、３ａ側に向かって突出するように形成されている第二スライダ部４ｂを備えている。
この玉枠４は、第二の駆動装置２０によって、後述する駆動軸２３の軸方向（Ｙ軸方向）に移動が可能な可動部である。
【００２６】
第二の駆動装置２０は、図示しない圧電素子と駆動軸２３等で構成されるＳＩＤＭ（登録商標）と、駆動軸２３に係合する係合部である第二スライダ部４ｂと、を備えている。
ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）は、電圧が印加されることに応じて伸縮する圧電素子に固定された駆動軸２３を、往復移動させるアクチュエータである。なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の構成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。
【００２７】
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、ＳＩＤＭの圧電素子の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する軸部であり、一対の軸保持部３ａ、３ａの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。
【００２８】
第二スライダ部４ｂは、玉枠４と一体に形成されており、玉枠４の外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４ｂは、駆動軸２３に摩擦力で係合するとともに、ＳＩＤＭの圧電素子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。
【００２９】
この第二の駆動装置２０において、ＳＩＤＭの圧電素子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４ｂ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４ｂ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。
なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の動作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】
ＡＦレンズユニット５００は、図３から図５に示すように、レンズ５を収容する筐体５１０と、レンズ５を光軸Ｚ方向に駆動するレンズ駆動機構であるレンズ駆動装置５２０等を備えている。
【００３１】
筐体５１０の内部には、光軸Ｚ方向（被写体側）から見て略矩形をなす所定の内部空間が形成されており、この内部空間内に、光軸Ｚ方向から見て略円形のレンズ５を保持した移動部材５２５が収納されている。また、筐体５１０の内部には、光軸Ｚ方向におけるレンズ５の位置を検出するための磁気センサ５６０が設けられている。なお、本実施形態では、レンズ位置検出手段の一部である磁気センサ５６０としてホール素子が採用されており、光軸Ｚ方向に対する移動部材５２５の移動に基づき、その移動部材５２５に備えられているレンズ位置検出手段の一部である磁石５６１の磁場の変化により、光軸Ｚ方向におけるレンズ５の位置が検出される。
【００３２】
レンズ駆動装置５２０は、図４、図５に示すように、レンズ５を光軸Ｚ方向に移動可能に保持する移動部材５２５と、光軸Ｚ方向に沿って設けられその移動部材５２５と摩擦係合する駆動軸５２３、この駆動軸５２３を軸線方向に駆動することで移動部材５２５を光軸Ｚ方向に駆動する電気機械変換素子としての圧電素子５２２、この圧電素子５２２の一端を固定する固定部材５２１、の３部材を当該記載順に接合してなる本体部５２４と、を備えている。このレンズ駆動装置５２０は、圧電素子５２２の急峻な体積変化と移動部材５２５の慣性と摩擦力とを利用した超小型のリニアアクチュエータすなわちＳＩＤＭ（登録商標）であり、ＡＦレンズユニット５００においてレンズ５を光軸Ｚ方向に駆動するズーム機能（ＡＦ機能）の駆動源として機能する。
【００３３】
具体的に、レンズ駆動装置５２０は、その本体部５２４が、図３に示す筐体５１０内における左下部に配設され、駆動軸５２３の軸線方向がレンズ５の光軸Ｚと平行に設けられている。
移動部材５２５には、一端部５３２が駆動軸５２３に当接されるレバー５３０と、その一端部５３２が駆動軸５２３側に押圧されるようにレバー５３０の他端部５３３を付勢するコイルばね５４０と、が搭載されている。
【００３４】
レバー５３０は、移動部材５２５に保持されて筐体５１０内の左下部から右下部にかけて延在しており、その一端部５３１が駆動軸５２３に当接し、他端部５３３が圧縮ばねであるコイルばね５４０に当接している。また、レバー５３０は、長手方向の中間部が正面視にて筐体５１０の外側に向けてやや凸状に曲成され、その曲成部の頂点に支点５３１を有している。そして、レバー５３０は、コイルばね５４０により他端部５３３が常に筐体５１０の内壁側に向け付勢されることで、一端部５３２が常に駆動軸５２３側に付勢されるようになっている。
【００３５】
かかる移動部材５２５は、コイルばね５４０により他端部５３３が付勢されたレバー５３０の一端部５３２との間に駆動軸５２３を挟み込むように摩擦係合しており、圧電素子５２２の伸縮によって駆動軸５２３が光軸Ｚ方向に振動した際に、駆動軸５２３上のいずれか一方向に滑り移動されることで、レンズ５に光軸Ｚ方向に沿う移動力を付与するようになっている。なお、移動部材５２５には、図示しないシャッタ駆動装置（光量制御駆動装置）により駆動されるシャッタユニット（光量制御装置）が固定されている。
【００３６】
ここで、駆動軸５２３及びこの駆動軸５２３と摩擦係合する移動部材５２５の構成について、さらに詳しく説明する。
本実施形態における駆動軸５２３は、例えば、図３から図５に示すように、光軸Ｚ方向視にて断面形状が四角形（多角形）をなし、この駆動軸５２３と摺動自在に嵌合する移動部材５２５の嵌合部５２７もまた、光軸Ｚ方向視にて駆動軸５２３と同形の四角形をなしている。
具体的に、駆動軸５２３は、光軸Ｚ方向に沿って略四角柱状に延在しており、嵌合部５２７はその駆動軸５２３における一方の角部と合致する端面形状を有している。更に、駆動軸５２３と摩擦係合するレバー５３０の一端部５３２は、略Ｖ字上に曲成されていて、コイルばね５４０の付勢力により駆動軸５２３側に押圧された際に、その駆動軸５２３における上記一方の角部と逆側に位置する他方の角部に合致するようにして当接されるようになっている。
つまり、駆動軸５２３は、軸線方向断面が少なくとも２以上の異なる外径を有する形状をなしており、移動部材５２５に設けられた嵌合部５２７は、駆動軸５２３の軸線方向断面形状と同一形状をなし、その駆動軸５２３と摺動自在に嵌合するようになっている。
【００３７】
このＡＦレンズユニット５００において、レンズ駆動装置５２０がレンズ５を光軸Ｚ方向に移動させることによって、レンズ５による撮像素子６への焦点合わせを自動的に行うオートフォーカス機能が実行される。
なお、ＡＦレンズユニット５００におけるオートフォーカスに関する動作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。
【００３８】
このような構成のカメラユニット２００において、フレーム１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３ｂ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３ｂ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、ＡＦレンズユニット５００のレンズ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、移動枠３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４ｂ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４ｂ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、ＡＦレンズユニット５００のレンズ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、第一の駆動装置１０は駆動軸１３が延在するＸ軸方向にレンズ５を移動させ、第二の駆動装置２０は駆動軸２３が延在する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は、レンズ５をフレーム１の底面に沿うように移動させることが可能になっている。
【００３９】
次に、カメラユニット２００に備えられているＡＦレンズユニット５００のレンズ５の位置検出装置について説明する。
【００４０】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、移動枠３の突片３ｃの下面側には、位置基準部である磁石５１が配設されている。
その磁石５１に対向するフレーム１の底面には、磁石５１の磁気を検知することで、磁石５１の位置の変化を検知する位置検知部である磁気センサ６１が、その磁石５１に対応するように配設されている。
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、玉枠４の第二スライダ部４ｂの下面側には、位置基準部である磁石５２が配設されている。
その磁石５２に対向するフレーム１の底面には、磁石５２の磁気を検知することで、磁石５２の位置の変化を検知する位置検知部である磁気センサ６２が、その磁石５２に対応するように配設されている。
【００４１】
磁気センサ６１、６２は、例えば、ホール素子を備えており、磁石５１、５２の磁気や磁界を検知するセンサであり、検知した磁石の磁気量を電気量に変換して、検知した磁石の磁界を電気信号として出力することを可能にしている。
【００４２】
そして、第一の駆動装置１０によって移動枠３が図中左右方向であるＸ軸方向に移動されることに伴い、移動枠３とともにＸ軸方向に移動する磁石５１の位置変化を磁気センサ６１が検知することに応じて、フレーム１に対する移動枠３の相対的な移動方向や移動量を検出して、位置検出装置３０は、移動枠３の位置を検出することができるようになっている。
また、第二の駆動装置２０によって玉枠４が図中上下方向であるＹ軸方向に移動されることに伴い、玉枠４とともにＹ軸方向に移動する磁石５２の位置変化を磁気センサ６２が検知することに応じて、フレーム１に対する玉枠４の相対的な移動方向や移動量を検出して、位置検出装置４０は、玉枠４の位置を検出することができるようになっている。
なお、磁気センサ６１、６２が、磁石５１、５２の位置変化を検知することに応じて、磁石が配設されている移動枠３や玉枠４の位置を検出する技術は、従来公知であるので、ここでは詳述しない。
【００４３】
つまり、フレーム１に対して駆動軸１３の軸線方向に移動する移動枠３と、移動枠３に配設される磁石５１と、磁石５１の磁気を検知する磁気センサ６１とによって、フレーム１に対する移動枠３の位置を検出し、フレーム１の撮像素子６に対するレンズ５の相対的な位置を検出可能な位置検出装置３０が構成されるようになっている。
また、フレーム１に対して駆動軸２３の軸線方向に移動する玉枠４と、玉枠４に配設される磁石５２と、磁石５２の磁気を検知する磁気センサ６２とによって、フレーム１に対する玉枠４の位置を検出し、フレーム１の撮像素子６に対するレンズ５の相対的な位置を検出可能な位置検出装置４０が構成されるようになっている。
【００４４】
特に、この位置検出装置４０は、駆動軸２３と係合する係合部である第二スライダ部４ｂに磁石５２を備え、その磁石５２の磁気を検知する磁気センサ６２をフレーム１に備える構成をとっており、本発明に係る位置検出装置を成している。
具体的には、位置検出装置４０において、第二スライダ部４ｂに磁石５２を備えることによって、玉枠４の平面的なサイズを縮小するように、突片などの突出した部分を削減して、玉枠４の小型化を可能にしている。つまり、玉枠４の小型化によって、位置検出装置４０が小型化されている。
そして、位置検出装置４０は、駆動軸２３と係合する第二スライダ部４ｂに磁石５２を備えることによって、玉枠４のサイズを従来技術のカメラユニット４００（図７参照）の玉枠９のサイズより小さくすることを実現している。
この玉枠４を小型化したことにより、カメラユニット２００の図中縦方向の長さＷ２を従来技術のカメラユニット４００の長さＷ４より短くするように、カメラユニット２００を小型化することができる。
【００４５】
このように、カメラユニット２００に備えられている第一の駆動装置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ＡＦレンズユニット５００のレンズ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。
特に、フレーム１（撮像素子６）に対するレンズ５のＸＹ方向の相対的な位置を検出可能な位置検出装置３０と位置検出装置４０を備えているので、手振れ補正をより正確に行うことを可能にしている。なお、レンズ５を移動させる第一の駆動装置１０、第二の駆動装置２０と、レンズ５の位置を検出する位置検出装置３０、位置検出装置４０との協働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。
【００４６】
また、ＡＦレンズユニット５００におけるレンズ駆動装置５２０がレンズ５を光軸Ｚ方向に移動させることによって、レンズ５による撮像素子６への被写体像の焦点合わせを自動的に行うオートフォーカスが可能となるとともに、そのＡＦレンズユニット５００における磁気センサ５６０による磁石５６１の磁場検出に応じて、光軸Ｚ方向に対するレンズ５の位置の検出を行うことができるので、オートフォーカスの精度を良好に制御することができる。
特に、ＡＦレンズユニット５００において、レンズ５を光軸Ｚ方向に移動させる機構として、圧電素子５２２を用いたレンズ駆動装置５２０を適用することによって、そのレンズ駆動装置５２０（固定部材５２１、圧電素子５２２、駆動軸５２３等）や、レバー５３０、コイルばね５４０、磁気センサ５６０、磁石５６１などを、角型鏡胴である玉枠４の中央孔４ｈとレンズ５との隙間などの空間に配置させることが可能になるので、その玉枠４を大型化することなく、カメラユニット２００にＡＦレンズユニット５００を備えて、そのカメラユニット２００にオートフォーカス機能を付加することができる。
【００４７】
以上のように、このカメラユニット２００は、本発明に係る位置検出装置４０を備えることによって、小型化された玉枠４に応じた小型化が図られている。
特に、このカメラユニット２００を小型化しても、手振れ補正機能やオートフォーカス機能を有するカメラユニットとすることができる。
そして、小型化されたカメラユニット２００に応じて、カメラユニット２００を備える携帯電話機１００の小型化を行うことができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図６に示すカメラユニット３００のように、カメラユニット２００における移動枠３の突片３ｃを削減した移動枠３３を備えるカメラユニット３００であっても、同様の小型化を図ることができる。
【００４９】
このカメラユニット３００における移動枠３３の第一スライダ部３ｂの下面側に磁石５１が配設されており、その磁石５１に対応するようにフレーム１の底面に磁気センサ６１が配設されるようになっている。
そして、駆動軸１３と係合する係合部である第一スライダ部３ｂに磁石５１を備え、その磁石５１の磁気を検知する磁気センサ６１をフレーム１に備える構成をとることによって、本発明に係る位置検出装置５０を成している。
つまり、フレーム１に対して駆動軸１３の軸線方向に移動する移動枠３３と、移動枠３３に配設される磁石５１と、磁石５１の磁気を検知する磁気センサ６１とによって、フレーム１に対する移動枠３３の位置を検出し、フレーム１に対するレンズ５の相対的な位置を検出可能な位置検出装置５０が構成されるようになっている。
【００５０】
この位置検出装置５０において、第一スライダ部３ｂに磁石５２を備えることにより、移動枠３３の平面的なサイズを縮小するように、突片などの突出した部分を削減して、移動枠３３の小型化を可能にしている。つまり、移動枠３３の小型化によって、位置検出装置５０が小型化されている。
また、位置検出装置５０において、カメラユニット２００における移動枠３の突片３ｃ（図３参照）を削減して、移動枠３３の小型化を図ったことにより、フレーム１内にスペースを確保することができるので、新たな構成や部材を配設することを可能にしたり、既存の構成や部材の配置の自由度を上げたりすることができるようになる。
【００５１】
特に、図６に示すように、カメラユニット３００のフレーム１における図中右上部分を切り欠いた形状にすることによって、その切欠部分を携帯電話機１００に対する位置決め基準とすることが可能になる。
つまり、そのカメラユニット３００の切欠部分を携帯電話機１００内の所定位置に突き合わせるように、カメラユニット３００を携帯電話機１００に組み付けることで、その組み付け作業時の位置合わせを容易に行うことができることとなって、その携帯電話機１００の生産性を向上させることが可能になる。
【００５２】
なお、以上の実施の形態においては、カメラユニット２００、３００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。
【００５３】
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】
【００５４】
【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】ＡＦレンズユニットを示す要部拡大図である。
【図５】ＡＦレンズユニットの要部構成を示す斜視図である。
【図６】本発明におけるカメラユニットの変形例を示す断面図である。
【図７】従来のカメラユニットを示す断面図（ａ）と、図７（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ フレーム（支持部）
１ａ 軸保持部
２ カバー
３、３３ 移動枠（可動部）
３ａ 軸保持部
３ｂ 第一スライダ部（係合部）
４ 玉枠（可動部）
４ｂ 第二スライダ部（係合部）
４ｈ 中央孔（空間）
５ レンズ（光学部材）
５００ ＡＦレンズユニット（光学部材）
５２０ レンズ駆動装置（レンズ駆動機構）
５２１ 固定部材
５２２ 圧電素子
５２３ 駆動軸
５６０ 磁気センサ（レンズ位置検出手段）
５６１ 磁石（レンズ位置検出手段）
６ 撮像素子
１０ 第一の駆動装置
１３ 駆動軸（軸部）
２０ 第二の駆動装置
２３ 駆動軸（軸部）
５１、５２ 磁石（位置基準部）
６１、６２ 磁気センサ（位置検知部）
４０、５０ 位置検出装置
１００ 携帯電話機（電子機器）
２００、３００ カメラユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置及びその位置検出装置を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において、被写体像が結像される撮像素子と、その撮像素子に被写体像を導く光学部材とを相対的に移動させて手振れ補正を行う手振れ補正装置が利用されている。
その手振れ補正装置において、撮像素子と光学部材が相対移動した変位量を、磁石と磁気センサからなる位置検出機構によって検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すカメラユニット４００の場合、フレーム７に対して、図中左右方向に延在するＸ方向駆動軸８３に沿って摺動可能な移動枠８と、移動枠８に対して、図中上下方向に延在するＹ方向駆動軸９３に沿って摺動可能な玉枠９と、を備えており、フレーム７に配設されている撮像素子６に対して玉枠９の中央孔９ｈに配設されているレンズ５をＸ方向とＹ方向に移動可能としている。
そして、移動枠８に配設されている磁石５１のＸ方向の移動をフレーム７に配設されている磁気センサ６１によって検出し、また、玉枠９に配設されている磁石５２のＹ方向の移動をフレーム７に配設されている磁気センサ６２によって検出するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３３３１８１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、玉枠９に磁石５２を配設可能な突片９ａが設けられていたが、近年のカメラユニットの小型化に伴い、その突片９ａのように突出した部分を削減して、カメラユニットの平面的な大きさの縮小を図らなければならないことがあった。
また、カメラユニットの小型化を図りつつ、カメラを高機能化するニーズ（例えば、オートフォーカス機能の付加）も高まりつつある。
【０００５】
本発明の目的は、より小型化した位置検出装置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、
軸部に対して、その軸部の軸線方向に移動が可能な可動部と、
前記可動部を、前記軸部を介して移動可能に支持する支持部と、を備える位置検出装置であって、
前記可動部は、前記軸部と係合する係合部と、その係合部に備えられる位置基準部と、を備え、
前記支持部は、前記位置基準部の位置の変化を検知する位置検知部を備え、
前記位置検知部により検知された前記位置基準部の位置変化に応じて、前記支持部に対する前記可動部の位置を検出す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に記載の位置検出装置において、
前記支持部には、被写体像が結像される撮像素子が備えられ、
前記可動部には、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の位置検出装置において、
前記位置基準部は、磁石であって、
前記位置検知部は、前記磁石の磁気を検知する磁気センサであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の位置検出装置において、
前記光学部材は、略矩形の玉枠と、その玉枠に収容されるレンズからなり、
前記レンズの外周と、前記玉枠の内周との間に生じる空間に、前記レンズを光軸方向へ移動させるレンズ駆動機構が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の位置検出装置において、
前記レンズ駆動機構は、少なくとも圧電素子を駆動源として有し、さらに当該レンズ駆動機構により移動される前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段を前記空間に備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の位置検出装置において、
前記レンズ駆動機構は、前記レンズを光軸方向に移動させて、前記撮像素子に対するフォーカシング（焦点合わせ）を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、電子機器であって、
請求項１〜６の何れか一項に記載の位置検出装置を、機器本体内に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所定の軸部の軸線方向に沿って移動が可能な可動部があって、その可動部を移動可能に支持する支持部に対する可動部の位置を検出する場合に、可動部が軸部と係合する係合部に位置基準部を備え、その位置基準部の位置変化を検知する位置検知部を支持部に備えることによって、支持部に対する可動部の位置を検出する位置検出装置の小型化を図ることができる。
つまり、可動部が軸部に沿って移動するために、可動部は軸部と摺接するように係合する係合部を備えているので、その係合部に位置基準部を備えるようにすれば、可動部に位置基準部を備えるために配置スペースを広げざるを得なかった余分な部分を削減したり、可動部に位置基準部を備えるためだけに設けた不要な部分を削減したりすることができ、可動部を小型化することができる。
そして、その可動部の小型化に応じて位置検出装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、小型化した位置検出装置を備える電子機器についても、その位置検出装置に応じた小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明に係る位置検出装置及びその位置検出装置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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、そのフレーム１の上部開口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等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。
【００１８】
そして、カメラユニット２００は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、支持部としてのフレーム１と、フレーム１に取り付けられているカバー２と、フレーム１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光学部材としてのＡＦレンズユニット５００のレンズ５等を備えている。なお、玉枠４は、ＡＦレンズユニット５００における光学部材の一部をなしている。
【００１９】
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となっている。
また、フレーム１は、フレーム１の側面壁の内面から、フレーム１の底面と略平行に延在する一対の軸保持部１ａ、１ａを備えている。この一対の軸保持部１ａ、１ａは、フレーム１の一の側面から略垂直に立設するようにフレーム１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１ａ、１ａ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。
カバー２は、樹脂成形されてなる蓋体であって、フレーム１の上部開口を塞いで覆うカバー部材である。
【００２０】
第一の駆動装置１０は、図示しない圧電素子と駆動軸１３等で構成されるＳＩＤＭ（登録商標）と、駆動軸１３に係合する係合部である第一スライダ部３ｂと、を備えている。
ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）は、電圧が印加されることに応じて伸縮する圧電素子に固定された駆動軸１３を、往復移動させるアクチュエータである。なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の構成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。
【００２１】
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、ＳＩＤＭの圧電素子の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する軸部であり、一対の軸保持部１ａ、１ａの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。
【００２２】
第一スライダ部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３ｂは、駆動軸１３に摩擦力で係合するとともに、ＳＩＤＭの圧電素子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。
【００２３】
この第一の駆動装置１０において、ＳＩＤＭの圧電素子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３ｂ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。
なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の動作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。
【００２４】
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３ｂと、その第一スライダ部３ｂと同じ方向に突出している突片３ｃ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向かって延在するように形成されている一対の軸保持部３ａ、３ａと、を備えている。この一対の軸保持部３ａ、３ａ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。
この移動枠３は、第一の駆動装置１０によって、駆動軸１３の軸方向（Ｘ軸方向）に移動が可能な可動部である。
【００２５】
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を備えるＡＦレンズユニット５００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の一対の軸保持部３ａ、３ａ側に向かって突出するように形成されている第二スライダ部４ｂを備えている。
この玉枠４は、第二の駆動装置２０によって、後述する駆動軸２３の軸方向（Ｙ軸方向）に移動が可能な可動部である。
【００２６】
第二の駆動装置２０は、図示しない圧電素子と駆動軸２３等で構成されるＳＩＤＭ（登録商標）と、駆動軸２３に係合する係合部である第二スライダ部４ｂと、を備えている。
ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）は、電圧が印加されることに応じて伸縮する圧電素子に固定された駆動軸２３を、往復移動させるアクチュエータである。なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の構成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。
【００２７】
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、ＳＩＤＭの圧電素子の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する軸部であり、一対の軸保持部３ａ、３ａの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。
【００２８】
第二スライダ部４ｂは、玉枠４と一体に形成されており、玉枠４の外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４ｂは、駆動軸２３に摩擦力で係合するとともに、ＳＩＤＭの圧電素子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。
【００２９】
この第二の駆動装置２０において、ＳＩＤＭの圧電素子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４ｂ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４ｂ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。
なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の動作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】
ＡＦレンズユニット５００は、図３から図５に示すように、レンズ５を収容する筐体５１０と、レンズ５を光軸Ｚ方向に駆動するレンズ駆動機構であるレンズ駆動装置５２０等を備えている。
【００３１】
筐体５１０の内部には、光軸Ｚ方向（被写体側）から見て略矩形をなす所定の内部空間が形成されており、この内部空間内に、光軸Ｚ方向から見て略円形のレンズ５を保持した移動部材５２５が収納されている。また、筐体５１０の内部には、光軸Ｚ方向におけるレンズ５の位置を検出するための磁気センサ５６０が設けられている。なお、本実施形態では、レンズ位置検出手段の一部である磁気センサ５６０としてホール素子が採用されており、光軸Ｚ方向に対する移動部材５２５の移動に基づき、その移動部材５２５に備えられているレンズ位置検出手段の一部である磁石５６１の磁場の変化により、光軸Ｚ方向におけるレンズ５の位置が検出される。
【００３２】
レンズ駆動装置５２０は、図４、図５に示すように、レンズ５を光軸Ｚ方向に移動可能に保持する移動部材５２５と、光軸Ｚ方向に沿って設けられその移動部材５２５と摩擦係合する駆動軸５２３、この駆動軸５２３を軸線方向に駆動することで移動部材５２５を光軸Ｚ方向に駆動する電気機械変換素子としての圧電素子５２２、この圧電素子５２２の一端を固定する固定部材５２１、の３部材を当該記載順に接合してなる本体部５２４と、を備えている。このレンズ駆動装置５２０は、圧電素子５２２の急峻な体積変化と移動部材５２５の慣性と摩擦力とを利用した超小型のリニアアクチュエータすなわちＳＩＤＭ（登録商標）であり、ＡＦレンズユニット５００においてレンズ５を光軸Ｚ方向に駆動するズーム機能（ＡＦ機能）の駆動源として機能する。
【００３３】
具体的に、レンズ駆動装置５２０は、その本体部５２４が、図３に示す筐体５１０内における左下部に配設され、駆動軸５２３の軸線方向がレンズ５の光軸Ｚと平行に設けられている。
移動部材５２５には、一端部５３２が駆動軸５２３に当接されるレバー５３０と、その一端部５３２が駆動軸５２３側に押圧されるようにレバー５３０の他端部５３３を付勢するコイルばね５４０と、が搭載されている。
【００３４】
レバー５３０は、移動部材５２５に保持されて筐体５１０内の左下部から右下部にかけて延在しており、その一端部５３１が駆動軸５２３に当接し、他端部５３３が圧縮ばねであるコイルばね５４０に当接している。また、レバー５３０は、長手方向の中間部が正面視にて筐体５１０の外側に向けてやや凸状に曲成され、その曲成部の頂点に支点５３１を有している。そして、レバー５３０は、コイルばね５４０により他端部５３３が常に筐体５１０の内壁側に向け付勢されることで、一端部５３２が常に駆動軸５２３側に付勢されるようになっている。
【００３５】
かかる移動部材５２５は、コイルばね５４０により他端部５３３が付勢されたレバー５３０の一端部５３２との間に駆動軸５２３を挟み込むように摩擦係合しており、圧電素子５２２の伸縮によって駆動軸５２３が光軸Ｚ方向に振動した際に、駆動軸５２３上のいずれか一方向に滑り移動されることで、レンズ５に光軸Ｚ方向に沿う移動力を付与するようになっている。なお、移動部材５２５には、図示しないシャッタ駆動装置（光量制御駆動装置）により駆動されるシャッタユニット（光量制御装置）が固定されている。
【００３６】
ここで、駆動軸５２３及びこの駆動軸５２３と摩擦係合する移動部材５２５の構成について、さらに詳しく説明する。
本実施形態における駆動軸５２３は、例えば、図３から図５に示すように、光軸Ｚ方向視にて断面形状が四角形（多角形）をなし、この駆動軸５２３と摺動自在に嵌合する移動部材５２５の嵌合部５２７もまた、光軸Ｚ方向視にて駆動軸５２３と同形の四角形をなしている。
具体的に、駆動軸５２３は、光軸Ｚ方向に沿って略四角柱状に延在しており、嵌合部５２７はその駆動軸５２３における一方の角部と合致する端面形状を有している。更に、駆動軸５２３と摩擦係合するレバー５３０の一端部５３２は、略Ｖ字上に曲成されていて、コイルばね５４０の付勢力により駆動軸５２３側に押圧された際に、その駆動軸５２３における上記一方の角部と逆側に位置する他方の角部に合致するようにして当接されるようになっている。
つまり、駆動軸５２３は、軸線方向断面が少なくとも２以上の異なる外径を有する形状をなしており、移動部材５２５に設けられた嵌合部５２７は、駆動軸５２３の軸線方向断面形状と同一形状をなし、その駆動軸５２３と摺動自在に嵌合するようになっている。
【００３７】
このＡＦレンズユニット５００において、レンズ駆動装置５２０がレンズ５を光軸Ｚ方向に移動させることによって、レンズ５による撮像素子６への焦点合わせを自動的に行うオートフォーカス機能が実行される。
なお、ＡＦレンズユニット５００におけるオートフォーカスに関する動作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。
【００３８】
このような構成のカメラユニット２００において、フレーム１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３ｂ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３ｂ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、ＡＦレンズユニット５００のレンズ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、移動枠３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４ｂ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４ｂ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、ＡＦレンズユニット５００のレンズ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、第一の駆動装置１０は駆動軸１３が延在するＸ軸方向にレンズ５を移動させ、第二の駆動装置２０は駆動軸２３が延在する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は、レンズ５をフレーム１の底面に沿うように移動させることが可能になっている。
【００３９】
次に、カメラユニット２００に備えられているＡＦレンズユニット５００のレンズ５の位置検出装置について説明する。
【００４０】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、移動枠３の突片３ｃの下面側には、位置基準部である磁石５１が配設されている。
その磁石５１に対向するフレーム１の底面には、磁石５１の磁気を検知することで、磁石５１の位置の変化を検知する位置検知部である磁気センサ６１が、その磁石５１に対応するように配設されている。
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、玉枠４の第二スライダ部４ｂの下面側には、位置基準部である磁石５２が配設されている。
その磁石５２に対向するフレーム１の底面には、磁石５２の磁気を検知することで、磁石５２の位置の変化を検知する位置検知部である磁気センサ６２が、その磁石５２に対応するように配設されている。
【００４１】
磁気センサ６１、６２は、例えば、ホール素子を備えており、磁石５１、５２の磁気や磁界を検知するセンサであり、検知した磁石の磁気量を電気量に変換して、検知した磁石の磁界を電気信号として出力することを可能にしている。
【００４２】
そして、第一の駆動装置１０によって移動枠３が図中左右方向であるＸ軸方向に移動されることに伴い、移動枠３とともにＸ軸方向に移動する磁石５１の位置変化を磁気センサ６１が検知することに応じて、フレーム１に対する移動枠３の相対的な移動方向や移動量を検出して、位置検出装置３０は、移動枠３の位置を検出することができるようになっている。
また、第二の駆動装置２０によって玉枠４が図中上下方向であるＹ軸方向に移動されることに伴い、玉枠４とともにＹ軸方向に移動する磁石５２の位置変化を磁気センサ６２が検知することに応じて、フレーム１に対する玉枠４の相対的な移動方向や移動量を検出して、位置検出装置４０は、玉枠４の位置を検出することができるようになっている。
なお、磁気センサ６１、６２が、磁石５１、５２の位置変化を検知することに応じて、磁石が配設されている移動枠３や玉枠４の位置を検出する技術は、従来公知であるので、ここでは詳述しない。
【００４３】
つまり、フレーム１に対して駆動軸１３の軸線方向に移動する移動枠３と、移動枠３に配設される磁石５１と、磁石５１の磁気を検知する磁気センサ６１とによって、フレーム１に対する移動枠３の位置を検出し、フレーム１の撮像素子６に対するレンズ５の相対的な位置を検出可能な位置検出装置３０が構成されるようになっている。
また、フレーム１に対して駆動軸２３の軸線方向に移動する玉枠４と、玉枠４に配設される磁石５２と、磁石５２の磁気を検知する磁気センサ６２とによって、フレーム１に対する玉枠４の位置を検出し、フレーム１の撮像素子６に対するレンズ５の相対的な位置を検出可能な位置検出装置４０が構成されるようになっている。
【００４４】
特に、この位置検出装置４０は、駆動軸２３と係合する係合部である第二スライダ部４ｂに磁石５２を備え、その磁石５２の磁気を検知する磁気センサ６２をフレーム１に備える構成をとっており、本発明に係る位置検出装置を成している。
具体的には、位置検出装置４０において、第二スライダ部４ｂに磁石５２を備えることによって、玉枠４の平面的なサイズを縮小するように、突片などの突出した部分を削減して、玉枠４の小型化を可能にしている。つまり、玉枠４の小型化によって、位置検出装置４０が小型化されている。
そして、位置検出装置４０は、駆動軸２３と係合する第二スライダ部４ｂに磁石５２を備えることによって、玉枠４のサイズを従来技術のカメラユニット４００（図７参照）の玉枠９のサイズより小さくすることを実現している。
この玉枠４を小型化したことにより、カメラユニット２００の図中縦方向の長さＷ２を従来技術のカメラユニット４００の長さＷ４より短くするように、カメラユニット２００を小型化することができる。
【００４５】
このように、カメラユニット２００に備えられている第一の駆動装置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ＡＦレンズユニット５００のレンズ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。
特に、フレーム１（撮像素子６）に対するレンズ５のＸＹ方向の相対的な位置を検出可能な位置検出装置３０と位置検出装置４０を備えているので、手振れ補正をより正確に行うことを可能にしている。なお、レンズ５を移動させる第一の駆動装置１０、第二の駆動装置２０と、レンズ５の位置を検出する位置検出装置３０、位置検出装置４０との協働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。
【００４６】
また、ＡＦレンズユニット５００におけるレンズ駆動装置５２０がレンズ５を光軸Ｚ方向に移動させることによって、レンズ５による撮像素子６への被写体像の焦点合わせを自動的に行うオートフォーカスが可能となるとともに、そのＡＦレンズユニット５００における磁気センサ５６０による磁石５６１の磁場検出に応じて、光軸Ｚ方向に対するレンズ５の位置の検出を行うことができるので、オートフォーカスの精度を良好に制御することができる。
特に、ＡＦレンズユニット５００において、レンズ５を光軸Ｚ方向に移動させる機構として、圧電素子５２２を用いたレンズ駆動装置５２０を適用することによって、そのレンズ駆動装置５２０（固定部材５２１、圧電素子５２２、駆動軸５２３等）や、レバー５３０、コイルばね５４０、磁気センサ５６０、磁石５６１などを、角型鏡胴である玉枠４の中央孔４ｈとレンズ５との隙間などの空間に配置させることが可能になるので、その玉枠４を大型化することなく、カメラユニット２００にＡＦレンズユニット５００を備えて、そのカメラユニット２００にオートフォーカス機能を付加することができる。
【００４７】
以上のように、このカメラユニット２００は、本発明に係る位置検出装置４０を備えることによって、小型化された玉枠４に応じた小型化が図られている。
特に、このカメラユニット２００を小型化しても、手振れ補正機能やオートフォーカス機能を有するカメラユニットとすることができる。
そして、小型化されたカメラユニット２００に応じて、カメラユニット２００を備える携帯電話機１００の小型化を行うことができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図６に示すカメラユニット３００のように、カメラユニット２００における移動枠３の突片３ｃを削減した移動枠３３を備えるカメラユニット３００であっても、同様の小型化を図ることができる。
【００４９】
このカメラユニット３００における移動枠３３の第一スライダ部３ｂの下面側に磁石５１が配設されており、その磁石５１に対応するようにフレーム１の底面に磁気センサ６１が配設されるようになっている。
そして、駆動軸１３と係合する係合部である第一スライダ部３ｂに磁石５１を備え、その磁石５１の磁気を検知する磁気センサ６１をフレーム１に備える構成をとることによって、本発明に係る位置検出装置５０を成している。
つまり、フレーム１に対して駆動軸１３の軸線方向に移動する移動枠３３と、移動枠３３に配設される磁石５１と、磁石５１の磁気を検知する磁気センサ６１とによって、フレーム１に対する移動枠３３の位置を検出し、フレーム１に対するレンズ５の相対的な位置を検出可能な位置検出装置５０が構成されるようになっている。
【００５０】
この位置検出装置５０において、第一スライダ部３ｂに磁石５２を備えることにより、移動枠３３の平面的なサイズを縮小するように、突片などの突出した部分を削減して、移動枠３３の小型化を可能にしている。つまり、移動枠３３の小型化によって、位置検出装置５０が小型化されている。
また、位置検出装置５０において、カメラユニット２００における移動枠３の突片３ｃ（図３参照）を削減して、移動枠３３の小型化を図ったことにより、フレーム１内にスペースを確保することができるので、新たな構成や部材を配設することを可能にしたり、既存の構成や部材の配置の自由度を上げたりすることができるようになる。
【００５１】
特に、図６に示すように、カメラユニット３００のフレーム１における図中右上部分を切り欠いた形状にすることによって、その切欠部分を携帯電話機１００に対する位置決め基準とすることが可能になる。
つまり、そのカメラユニット３００の切欠部分を携帯電話機１００内の所定位置に突き合わせるように、カメラユニット３００を携帯電話機１００に組み付けることで、その組み付け作業時の位置合わせを容易に行うことができることとなって、その携帯電話機１００の生産性を向上させることが可能になる。
【００５２】
なお、以上の実施の形態においては、カメラユニット２００、３００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。
【００５３】
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】
【００５４】
【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】ＡＦレンズユニットを示す要部拡大図である。
【図５】ＡＦレンズユニットの要部構成を示す斜視図である。
【図６】本発明におけるカメラユニットの変形例を示す断面図である。
【図７】従来のカメラユニットを示す断面図（ａ）と、図７（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ フレーム（支持部）
１ａ 軸保持部
２ カバー
３、３３ 移動枠（可動部）
３ａ 軸保持部
３ｂ 第一スライダ部（係合部）
４ 玉枠（可動部）
４ｂ 第二スライダ部（係合部）
４ｈ 中央孔（空間）
５ レンズ（光学部材）
５００ ＡＦレンズユニット（光学部材）
５２０ レンズ駆動装置（レンズ駆動機構）
５２１ 固定部材
５２２ 圧電素子
５２３ 駆動軸
５６０ 磁気センサ（レンズ位置検出手段）
５６１ 磁石（レンズ位置検出手段）
６ 撮像素子
１０ 第一の駆動装置
１３ 駆動軸（軸部）
２０ 第二の駆動装置
２３ 駆動軸（軸部）
５１、５２ 磁石（位置基準部）
６１、６２ 磁気センサ（位置検知部）
４０、５０ 位置検出装置
１００ 携帯電話機（電子機器）
２００、３００ カメラユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部に対して、その軸部の軸線方向に移動が可能な可動部と、
前記可動部を、前記軸部を介して移動可能に支持する支持部と、を備え、
前記可動部は、前記軸部と係合する係合部と、その係合部に備えられる位置基準部と、を備え、
前記支持部は、前記位置基準部の位置の変化を検知する位置検知部を備え、
前記位置検知部により検知された前記位置基準部の位置変化に応じて、前記支持部に対する前記可動部の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記支持部には、被写体像が結像される撮像素子が備えられ、
前記可動部には、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記位置基準部は、磁石であって、
前記位置検知部は、前記磁石の磁気を検知する磁気センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記光学部材は、略矩形の玉枠と、その玉枠に収容されるレンズからなり、
前記レンズの外周と、前記玉枠の内周との間に生じる空間に、前記レンズを光軸方向へ移動させるレンズ駆動機構が備えられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記レンズ駆動機構は、少なくとも圧電素子を駆動源として有し、さらに当該レンズ駆動機構により移動される前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段を前記空間に備えることを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記レンズ駆動機構は、前記レンズを光軸方向に移動させて、前記撮像素子に対するフォーカシングを行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の位置検出装置を、機器本体内に備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
軸部に対して、その軸部の軸線方向に移動が可能な可動部と、
前記可動部を、前記軸部を介して移動可能に支持する支持部と、を備え、
前記可動部は、前記軸部と係合する係合部と、その係合部に備えられる位置基準部と、を備え、
前記支持部は、前記位置基準部の位置の変化を検知する位置検知部を備え、
前記位置検知部により検知された前記位置基準部の位置変化に応じて、前記支持部に対する前記可動部の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記支持部には、被写体像が結像される撮像素子が備えられ、
前記可動部には、前記撮像素子に被写体像を導く光学部材が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記位置基準部は、磁石であって、
前記位置検知部は、前記磁石の磁気を検知する磁気センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記光学部材は、略矩形の玉枠と、その玉枠に収容されるレンズからなり、
前記レンズの外周と、前記玉枠の内周との間に生じる空間に、前記レンズを光軸方向へ移動させるレンズ駆動機構が備えられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記レンズ駆動機構は、少なくとも圧電素子を駆動源として有し、さらに当該レンズ駆動機構により移動される前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段を前記空間に備えることを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記レンズ駆動機構は、前記レンズを光軸方向に移動させて、前記撮像素子に対するフォーカシングを行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の位置検出装置を、機器本体内に備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−９２５９３（Ｐ２００９−９２５９３Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５６１０（Ｐ２００７−２６５６１０）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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