(57)【要約】【課題】摩擦摺動部で発生する負荷を軽減して作動に必要な力量を軽減し、小型化することができる像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末を得る。【解決手段】撮像素子３を移動させることにより象振れを補正する像振れ補正装置。固定部３７と、撮像素子を保持した可動部１と、固定部３７と可動部１との間に介在し可動部１を固定部３７に対しレンズ光軸に直交する面内で移動可能に支持する複数の球状部材５８、５９、６１と、固定部３７、複数の球状部材および可動部１を相互に磁気吸引力で吸着することにより可動部１の位置を暫定的に維持する磁気付勢手段と、可動部１とともに一方向に移動しこの移動方向に対し直交する方向には可動部１のみが移動して可動部１の回転を規制する回転規制部材７０と、を有してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と、この撮像光学系から導かれる被写体像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、前記撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置であって、
固定部と、
前記撮像素子を保持し、前記撮像光学系の光軸に略直交する所定の平面内で前記撮像素子とともに移動する撮像素子保持部と、
前記撮像素子保持部の前記撮像光学系の光軸方向の位置を規制する位置規制部と、
前記撮像素子保持部を、前記撮像光学系の光軸に略直交する所定の平面内で移動可能に案内するガイド部と、
前記撮像素子保持部に付勢力を与える駆動部と、を備え、
前記ガイド部は、前記固定部に対して前記所定の平面内の第１の方向のみに沿って移動可能に支持された第１方向移動部と、前記第１方向移動部に設けられ、前記撮像素子保持部を前記所定の平面内の第２の方向に沿って移動可能に案内する第２方向ガイド部と、を備え、
前記位置規制部は、前記撮像素子保持部または前記第１方向移動部と、前記固定部との間で挟持される少なくとも３つ以上の球状部材と、これら球状部材それぞれの前記所定の平面内での移動範囲を規制する少なくとも３つ以上の移動範囲規制部と、を備え、
前記撮像素子保持部は、光軸に対する前記撮像素子の傾きを変更可能に保持する傾き調整部を備えていることを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記撮像素子保持部は、前記第１の方向に前記第１方向移動部とともに移動し、かつ、前記第２の方向に前記第１方向移動部に対し相対移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
【請求項３】
前記固定部と前記第１方向移動部の一方が、前記第１の方向に沿って配置された第１のガイド軸を備え、
前記固定部と前記第１方向移動部の他方が、前記第１のガイド軸を支持する第１のガイド軸支持部を備え、
前記第１方向移動部が、前記第２の方向に沿って配置された第２のガイド軸を備え、
前記撮像素子保持部が、前記第２のガイド軸を支持する第２のガイド軸支持部を備えていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記球状部材を３つ備え、
前記移動範囲規制部を３つ備え、
前記撮像素子保持部に対して接近離脱可能に設けられていて前記撮像素子保持部と当接する時は前記撮像素子保持部を係止する係止部を備え、
前記移動範囲規制部の中心を直線で結んだ三角形の中において、前記係止部と前記撮像素子保持部とが当接することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の像振れ補正装置。
【請求項５】
前記傾き調整機構は、前記固定部に対し光軸に直交する面内で移動可能な可動枠と、この可動枠に３点で保持された前記撮像素子保持部とを備え、前記３点のうち１点は支点であり、他の２点が位置可変となっていて、この位置可変の２点はそれぞれ位置調整手段に付勢力によって当接し、前記位置調整手段の調整によって前記撮像素子保持部の傾き調整を可能とした請求項１記載の像振れ補正装置。
【請求項６】
前記固定部と前記撮像素子保持部との間には、複数のマグネットと、磁性体からなる前記複数の球状部材と、複数の磁性板からなり、これらマグネットと、球状部材と、磁性板に作用する磁気吸引力で前記固定部と前記撮像素子保持部を互いに引き付ける複数の磁気付勢手段が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の像振れ補正装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記撮像素子保持部に設けられた駆動コイルと、この駆動コイルに対向して前記固定部に設けられたマグネットを具備してなる請求項１記載の像振れ補正装置。
【請求項８】
駆動コイルとこれに対向するマグネットは、互いに直交する２方向に駆動力を発生する２組の駆動コイルおよびマグネットからなる請求項７記載の像振れ補正装置。
【請求項９】
撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置であって、
固定部と、
前記撮像素子を保持した可動部と、
前記固定部に対し前記可動部を付勢し前記撮像素子の面と平行な面内において移動させる駆動部と、
前記固定部と前記可動部との間に介在し前記可動部を前記固定部に対しレンズ光軸に直交する面内で移動可能に支持する複数の球状部材と、
前記可動部とともに一方向に移動しこの移動方向に対し直交する方向には前記可動部のみが移動して前記可動部の回転を規制する回転規制部材と、を有してなる像振れ補正装置。
【請求項１０】
前記回転規制部材は、前記固定部に設けられている軸に沿って前記可動部とともに一方向に移動可能に設けられるとともに前記可動部が単独で移動する方向の中間軸を備え、この中間軸に沿って前記可動部が単独で移動するように構成されている請求項９記載の像振れ補正装置。
【請求項１１】
前記可動部が単独で移動する方向は垂直方向である請求項１０記載の像振れ補正装置。
【請求項１２】
前記可動部は、光軸に対する前記撮像素子の傾きを変更可能に保持する傾き調整部を備えていることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の像振れ補正装置。
【請求項１３】
前記傾き調整機構は、前記可動枠に前記撮像素子保持部が３点で保持されていて、前記３点のうち１点は支点であり、他の２点が位置可変となっていて、この位置可変の２点はそれぞれ位置調整手段に付勢力によって当接し、前記位置調整手段の調整によって前記撮像素子保持部の傾き調整を可能となっている請求項１２記載の像振れ補正装置。
【請求項１４】
前記固定部と前記可動部との間には、複数のマグネットと、磁性体からなる前記複数の球状部材と、複数の磁性板からなり、これらマグネットと、球状部材と、磁性板に作用する磁気吸引力で前記固定部と前記可動部を互いに引き付ける複数の磁気付勢手段が設けられている請求項９ないし１３のいずれかに記載の像振れ補正装置。
【請求項１５】
前記可動部および前記回転規制部材には、前記球状部材の周囲に間隔をおいて嵌まることにより前記球状部材の移動範囲を規制する球状部材移動規制部が設けられている請求項９記載の像振れ補正装置。
【請求項１６】
前記回転規制部材に設けられている球状部材移動規制部は、厚さが前記固定部と前記可動部との間に介在している球状部材の直径よりも小さく、前記球状部材の周囲を空間的余裕をもって囲んでいる請求項１５記載の像振れ補正装置。
【請求項１７】
前記可動部には撮像素子固定枠が取り付けられ、前記撮像素子固定枠に撮像素子が固定されている請求項９記載の像振れ補正装置。
【請求項１８】
前記可動部と前記撮像素子固定枠との間には、光軸に直交する面に対する前記撮像素子固定枠の角度を調整することができる角度調整機構が介在している請求項１７記載の像振れ補正装置。
【請求項１９】
前記固定部には、前記可動部を囲んで撮影レンズ鏡筒が固定されている請求項９記載の像振れ補正装置。
【請求項２０】
前記回転規制部材に設けられている球状部材移動規制部は、前記回転規制部材の本体からレンズ光軸方向からみて半径方向外側に張り出している部分に形成されている請求項１５記載の像振れ補正装置。
【請求項２１】
前記回転規制部材に設けられている球状部材移動規制部は、前記回転規制部材の本体部分に形成されている請求項１５記載の像振れ補正装置。
【請求項２２】
一端部が前記撮像素子に接続され他端部が制御部に接続されて前記撮像素子が出力する画像データを前記制御部に送信するフレキシブル回路基板を備え、
前記撮像素子保持部と前記固定部の一方に凸部が他方に前記凸部に対向する平面からなる受け面が形成されて、前記固定部に対する前記撮像素子保持部の移動範囲を制限しており、
前記凸部は、光軸方向に湾曲している請求項１または９記載の像振れ補正装置。
【請求項２３】
前記撮像素子保持部と前記固定部に形成された前記凸部とこの凸部に対向する平面からなる受け面の組み合わせは、前記駆動部による駆動力の中心軸線を挟んで複数か所に設けられている請求項２２記載の像振れ補正装置。
【請求項２４】
撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒であって、前記像振れ補正装置は請求項１から２３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項２５】
撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置を備えた撮像であって、前記像振れ補正装置は請求項１から２３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項２６】
撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置を備えた携帯情報端末であって、前記像振れ補正装置は請求項１から２３のいずれかに記載の携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子によって被写体像を撮像するときの像振れを補正して鮮明な画像を撮像することができる像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置においては、撮影時に像振れが生じると鮮鋭な画像を撮像することができないので、像振れ補正装置を備えているものがある。像振れ補正装置は、もともとの撮像装置があり、これに付加される装置であるから、像振れ補正装置を組み込むことによって撮像装置が大きくならないようにするための工夫がなされている。また、像振れ補正装置を付加することによって電源電池の消耗が激しくならないように、像振れ補正装置の駆動に要する力量ができるだけ小さくなるように工夫する必要がある。
【０００３】
像振れ補正装置には、補正レンズを駆動する方式と撮像素子を駆動する方式がある。特許文献１記載の発明は補正レンズを駆動する方式の像振れ補正装置で、像振れ補正用レンズと、このレンズを保持する可動部材と、この可動部材の光軸方向への移動を規制する固定部材と、上記可動部材と固定部材との間に挟持されて可動部材および固定部材に対して相対移動可能な少なくとも三つのボールと、この三つのボールに対応して設けられた少なくとも三つの規制部と、上記可動部材を駆動する駆動手段とを備えている。そして、上記少なくとも三つの規制部のそれぞれは、上記ボールの相対位置を所定の範囲内に制限するために上記可動部材または固定部材に設けられ、少なくとも三つの規制部のそれぞれの規制範囲の大きさは、上記ボールが規制範囲の中心から可動部材の機械的な最大可動量の半分または振れ補正時の可動部材の最大移動量の半分だけ移動してもボールが規制部に当たらない大きさになっている。
【０００４】
特許文献２記載の発明は、補正レンズを保持する可動部材のベース部材に対する光軸方向への移動を規制し上記可動部材の光軸と垂直な面内での移動を案内する可動部材の支持案内手段と、上記可動部材の光軸周りの回転を規制する回転防止手段を有する像振れ補正装置において、上記回転防止手段の一部が可動部材の支持案内手段と光軸方向から見て重なるように配置された構成とすることにより、像振れ補正装置の小型化を図ったものである。
【０００５】
特許文献１記載の発明によれば、光軸を中心とした半径方向外側に広がって部品が配置されるため、光軸方向から見た装置の面積が大きくなる難点がある。
特許文献２記載の発明によれば、回転防止手段の一部が可動部材の支持案内手段と光軸方向から見て重なるように配置することによって、光軸方向から見た面積の増大を抑制しているが、光軸方向の厚さが増大する難点がある。
【０００６】
特許文献３記載の発明は撮像素子を駆動する方式で、撮像素子を搭載し第１のガイドを有する第１の可動枠と、第１のガイドと接触して第１の可動枠を移動可能に支持する第１のガイド軸および第２のガイドを有する第２の可動枠と、第２のガイドと接触して第２の可動枠を移動可能に支持する第２のガイド軸を有する固定枠とを備え、第１のガイド軸は磁性材料からなり、第１の可動枠は、この第１の可動枠の第１のガイド軸上の部分に、第１の可動枠を第１のガイドと第１のガイド軸とが接触する方向に付勢する永久磁石を有することを特徴としている。永久磁石の磁気吸引力によりガイド部のがたつきをなくすようにしたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３記載の発明によれば、ガイド軸と、このガイド軸にガイドされて移動する可動枠とが磁気吸引力によって常時接触し、可動枠がスムーズに移動できるようになっている。しかしながら、特許文献３記載の発明は、撮像素子を含む可動部分のガタつきを防止するために、上記可動部分の自重に打ち勝つ磁気吸引力を発生させる必要があるため、大きな磁気吸引力を必要とし、それに応じてガイド軸と可動枠の摺動部の摩擦抵抗が大きくなり、この点に改良の余地がある。
【０００８】
本発明は、以上説明した技術の問題点を解消すること、すなわち、撮像素子をレンズ光軸に直交する面内で移動させることにより像振れを補正するものにおいて、摩擦摺動部で発生する負荷を軽減することができるように構造を工夫し、作動に必要な力量を軽減することができる像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、光軸方向から見た面積と、光軸方向の厚さの両方を小さくすることができる像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、撮像光学系と、この撮像光学系から導かれる被写体像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、前記撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置であって、固定部と、前記撮像素子を保持し、前記撮像光学系の光軸に略直交する所定の平面内で前記撮像素子とともに移動する撮像素子保持部と、前記撮像素子保持部の前記撮像光学系の光軸方向の位置を規制する位置規制部と、前記撮像素子保持部を、前記撮像光学系の光軸に略直交する所定の平面内で移動可能に案内するガイド部と、前記撮像素子保持部に付勢力を与える駆動部と、を備え、前記ガイド部は、前記固定部に対して前記所定の平面内の第１の方向のみに沿って移動可能に支持された第１方向移動部と、前記第１方向移動部に設けられ、前記撮像素子保持部を前記所定の平面内の第２の方向に沿って移動可能に案内する第２方向ガイド部と、を備え、前記位置規制部は、前記撮像素子保持部または前記第１方向移動部と、前記固定部との間で挟持される複数の球状部材と、この球状部材の前記所定の平面内での移動範囲を規制する移動範囲規制部と、を備え、前記撮像素子保持部は、光軸に対する前記撮像素子の傾きを変更可能に保持する傾き調整部を備えていることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
本発明はまた、撮像素子を移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置であって、固定部と、撮像素子を保持した可動部と、上記固定部と上記可動部との間に介在し上記可動部を上記固定部に対しレンズ光軸に直交する面内で移動可能に支持する複数の球状部材と、上記可動部とともに一方向に移動しこの移動方向に対し直交する方向には上記可動部のみが移動して可動部の回転を規制する回転規制部材と、を有してなることを特徴とする。
【００１１】
回転規制部材が単独で移動する方向は垂直方向にするとよい。
上記可動部および回転規制部材には、上記球状部材の周囲に間隔をおいて嵌まることにより球状部材の移動範囲を規制するボール移動規制部を設けるとよい。
回転規制部材に設けられている球状部材移動規制部は、厚さが固定部と可動部との間に介在している球状部材の直径よりも小さく、球状部材の周囲を空間的余裕をもって囲んでいるとよい。
回転規制部材に設けられている球状部材移動規制部は、回転規制部材の本体からレンズ光軸方向からみて半径方向外側に張り出している部分に形成してもよく、回転規制部材の本体部分に形成してもよい。
前記固定部、前記複数の球状部材および前記可動部を相互に磁気吸引力で吸着する磁気付勢手段を設けるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
撮像素子をレンズ光軸に直交する面内で移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置において、可動枠１が移動するときボールの転がり抵抗のみがかかるようにして可動枠が軽快に動くようにするとともに、ボールに磁気吸引力を作用させて可動枠１のがたつき防止を図った像振れ補正装置において、可動枠１の回転防止機構と光軸方向の位置規制機構を分離したことによって、撮像素子の移動に要する力量を低減し、像振れ補正装置で消費される電力を軽減し、電源電池の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる像振れ補正装置の第１実施例を撮像素子の裏面側から示す分解斜視図である。
【図２】上記実施例を撮像素子の表面側から示す分解斜視図である。
【図３】上記実施例を回転規制部材と中間軸を分解した状態で示す撮像素子の表面側から示す分解斜視図である。
【図４】上記実施例を、フレキシブル回路基板を除去した状態で示す背面図である。
【図５】上記実施例を背面側から示す斜視図である。
【図６】上記実施例の正面図である。
【図７】上記実施例の背面図である。
【図８】上記実施例を、ベースを除去した状態で示す正面図である。
【図９】上記実施例の右側面図である。
【図１０】上記実施例を、ベースを除去した状態で示す背面図である。
【図１１】上記実施例を、ベースを除去し撮像素子を分離した状態で示す正面側からの分解斜視図である。
【図１２】上記実施例における可動枠を裏面側から見た斜視図である。
【図１３】上記可動枠を表面側から見た斜視図である。
【図１４】上記実施例を、ベースを除いて正面側から見た分解斜視図である。
【図１５】上記実施例を、ベースを除いて裏面側から見た分解斜視図である。
【図１６】上記実施例中の軸固定部材の一つを示す正面図である。
【図１７】上記実施例中の軸固定部材の他の一つを示す正面図である。
【図１８】上記実施例中の軸固定部材のさらに他の一つを示す正面図である。
【図１９】上記実施例中のガタつき防止機構の一つを示す断面図である。
【図２０】上記実施例中のガタつき防止機構の他の一つを示す断面図である。
【図２１】本発明に係る像振れ補正装置を適用した撮影レンズ鏡筒の例をレンズが収納された状態で示す縦断面図である。
【図２２】本発明にかかる像振れ補正装置の第２実施例を、後ろヨークを除去して示す背面図である。
【図２３】上記第２実施例のベースを示す背面図である。
【図２４】上記第２実施例を、ベースを除去して示す背面図である。
【図２５】上記第２実施例を、ベースを除去して示す正面図である。
【図２６】上記第２実施例中の回転規制部材および中間軸を示す背面図である。
【図２７】本発明に係る像振れ補正装置の第３実施例を背面側から示す斜視図である。
【図２８】上記第３実施例の要部を拡大して背面側から示す斜視図である。
【図２９】上記第３実施例の要部を拡大して示す背面図である。
【図３０】上記第３実施例の背面図である。
【図３１】上記第３実施例の変形例の要部を示す背面図である。
【図３２】上記第３実施例の別の変形例の要部を拡大して示す背面図である。
【図３３】上記変形例の要部を示す斜視図である。
【図３４】上記変形例の要部の側面図である。
【図３５】上記変形例の要部の平面図である。
【図３６】上記第３実施例のさらに別の変形例を示す斜視図である。
【図３７】上記変形例の要部の側面図である。
【図３８】上記変形例の要部の平面図である。
【図３９】上記第３実施例のさらに別の変形例を示す斜視図である。
【図４０】上記変形例の要部の側面図である。
【図４１】上記変形例の要部の平面図である。
【図４２】上記第３実施例のさらに別の変形例を示す斜視図である。
【図４３】上記変形例の要部の平面図である。
【図４４】上記変形例の要部の平面図である。
【図４５】本発明に係る像振れ補正装置の第４実施例を示す正面図である。
【図４６】固定部に対する撮像素子保持部の当接時の不具合を説明するための模式図である。
【図４７】固定部に対する撮像素子保持部の当接時の不具合を解消することができる当接面の例を示す模式図である。
【図４８】固定部に対する撮像素子保持部の当接時の不具合を解消することができる当接面の別の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
まず、本発明に係る像振れ補正装置が組み込まれたレンズ鏡筒の例を、図２１を参照しながら説明する。図２１は、沈胴型レンズ鏡筒の例であって、撮影レンズが撮像装置本体に収納されている状態を示している。図２１において、符号４７はカメラなどの撮像装置のボディなどに固定される円筒形状の固定部材を示す。固定部材４７の内周側には、レンズ駆動機構４４が組み込まれている。レンズ駆動機構４４は、例えば、モータによって回転駆動されて固定部材４７に対して進退する回転筒、この回転筒とともに光軸方向に直進する直進筒、レンズ保持枠およびシャッタ機構４３などを備えている。上記直進筒には光軸方向の直進溝が形成され、上記回転筒の内周壁面にはカム溝形成されている。上記レンズ保持枠およびシャッタ機構４３にはカムフォロワが設けられていて、これらのカムフォロワが上記直進溝を貫いて上記カム溝に嵌合している。上記レンズ保持枠によって撮影レンズ４２が保持されている。
【００１６】
図２１に示されている収納状態において、撮像装置の電源スイッチがオンされると、上記回転筒が回転駆動され、この回転筒が光軸方向に繰り出されるとともに、直進筒も光軸方向に直線状に繰り出される。回転筒のカム溝と直進筒の直進溝との交差位置が光軸方向に移動し、この交差位置にカムフォロワが嵌まっているレンズ保持枠およびシャッタ機構４３が繰り出される。レンズ保持枠には撮影レンズ４２が嵌められているため、レンズ保持枠とともに撮影レンズ４２も繰り出され、撮影可能な態勢に至る。撮影レンズ系の構成によっては、上記繰り出し動作に伴い、レンズ４２の後方に別のレンズが進出する方式のものもある。さらに、周知のとおり、回転筒の回転によってレンズ系の焦点距離が連続的に変化するズームレンズもある。レンズ系の構成、レンズ駆動機構の構成は周知のもので差支えないから、詳細な説明は省略する。
【００１７】
上記レンズ鏡筒の後部には、ベース３７、後ろヨーク４０、撮像素子固定枠４５などを有してなる像振れ補正装置が組み込まれている。この像振れ補正装置は、像振れ検知信号によって撮像素子固定枠４５の位置を撮像素子とともに制御することによって像振れを補正する方式である。以下、その具体例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１ないし図２０は、像振れ補正装置の第１実施例を示す。図１ないし図２０において、固定部であるベース３７は、このベース部材３７と板状の後ろヨーク４０との間に可動部である可動枠１を挟み込み、可動枠１を撮影光軸に対し直交する面内において移動可能に支持している。可動枠１は、「撮像素子保持部」としてＣＣＤなどの撮像素子３を一体的に保持した撮像素子固定枠４５を、後で説明する角度（傾き）調整機構を介して一体的に保持している。ベース３７には窓孔が形成され、この窓孔内に、可動枠１、撮像素子固定枠４５および撮像素子３など多くの部品が位置している。上記後ろヨーク４０は、適宜数の位置決め孔５４を有し、これらの位置決め孔５４をベース３７の位置決め突起に嵌めることにより、ベース３７に位置決めされて、また、ベース３７との間に可動枠５を挟み込むようにして取り付けられている。なお、図１において、符号Ｏは光軸を示している。図１において右側が被写体側である。
【００１９】
撮像素子固定枠４５は、回転規制部材７０から一体に立ち上がった垂直方向の中間軸９に沿って移動可能であり、回転規制部材７０はベース３７に固定されている水平方向の軸４８，４９に沿って移動可能である。したがって、撮像素子固定枠４５およびこれによって保持されている撮像素子３は、互いに直交する２軸方向に移動することができる。また、磁気吸引力を利用した光軸方向の位置規制機構が組み込まれて、撮像素子３の光軸方向の位置ずれが防止されている。以下、撮像素子固定枠４５の２軸方向への駆動機構および撮像素子３の回転防止機構、光軸方向の位置規制機構について具体的に説明する。
【００２０】
図１ないし図３に示すように、可動枠１の下端部には回転規制部材７０が配置されている。回転規制部材７０は図３に示すように横長の本体部分を有し、本体部分の長さ方向の両端部にそれぞれスリット状の軸支部７１，７２が形成され、軸支部７１の近傍には垂直方向の軸孔７３が形成されている。軸支部７１，７２は、ベース３７の窓孔の下部に固定された水平方向軸４８，４９を受け入れて、回転規制部材７０の水平方向の移動をガイドするものである。回転規制部材７０の軸支部７１，７２には軸受部材７（図１７参照）が嵌め込まれかつ接着によって固着されている。各軸受部材７は図１７に示すような板状の小片で、解放溝状の軸受部が形成され、この軸受部と回転規制部材７０の一面とで水平方向軸４８，４９を挟み込むことにより、水平方向軸４８，４９に沿って回転規制部材７０が移動できるようになっている。回転規制部材７０は「第１方向移動部」となっている。
【００２１】
回転規制部材７０の上記軸孔７３には垂直方向の中間軸９の下端寄りの部分が摺動可能に嵌まっている。中間軸９の下端部は可動枠１の下端一隅部の軸固定部に軸固定部材８によって固定されている。軸固定部材８は図１６に示すような板状の小片で、一端部に軸孔を有し、他端部は可動枠１への嵌合固定部となっている。この嵌合固定部が可動枠１の上記軸固定部に嵌められ、接着によって可動枠１に固定されている。軸固定部材８の上記軸孔に中間軸９の下端部が嵌められ一体に固着されている。このようにして可動枠１から中間軸９が立ち上がり、この中間軸９は上記のように回転規制部材７０の軸孔７３を貫通し、可動枠１の一面側に形成された溝に嵌まって可動枠１の上端部にまで至っている。中間軸９の上端部は、可動枠１の上端部において、図１０、図１８に示す軸固定部材２５の介在のもとに可動枠１に固着されている。軸固定部材２５は板状の小片で、一端部に軸孔を有し、他端部が可動枠１に嵌められ接着によって可動枠１に固着されている。軸固定部材２５の上記軸孔に中間軸９の上端部が嵌まり、中間軸９は可動枠１に一体に取り付けられている。中間軸９は、前記可動枠１を水平方向軸４８，４９に直交する第２の方向に移動可能に案内する「第２ガイド部」となっている。
【００２２】
図１、図２に示すように、回転規制部材７０は可動枠１の下端部寄りの位置において、可動枠１とベース３７との間に位置し、水平方向軸４８，４９にガイドされて水平方向に移動することができる。回転規制部材７０が水平方向に移動すると、回転規制部材７０を垂直方向に貫通している中間軸９も水平方向に移動し、中間軸９に沿ってガイドされる可動枠１も水平方向に移動するようになっている。したがって、ベース３７に対して可動枠１は水平方向にも垂直方向にも移動することができ、可動枠１に取り付けられている撮像素子固定枠４５および撮像素子固定枠４５で支持されている撮像素子３は、光軸に直交する平面内において、水平方向および垂直方向に移動することができる。回転規制部材７０および中間軸９、水平方向軸４８，４９は、撮像素子３が光軸の周りに回転することを規制する回転規制機構を構成している。
【００２３】
可動枠１が水平方向の軸と垂直方向の軸によってガイドされる構造のみでは、可動枠１の光軸方向の位置が、ガタなどによって変動してしまう可能性がある。そこで、以下に述べるような磁気吸引力を利用した、光軸方向の位置規制機構が組み込まれている。ベース３７の可動枠１との対向面の３か所に、非磁性材からなるボール受け板３８、３９、４１が設けられ、これらのボール受け板の位置に磁性材からなる同じ直径の球状部材すなわちボール５８、５９、６１が配置されている。可動枠１には上記ボール受け板３８，３９に対向する位置にボール移動規制部５、１６が形成され、回転規制部材７０にはボール受け板４１に対向する位置にボール移動規制部１０が形成されている。これらのボール移動規制部は、上記各ボール５８、５９、６１の直径よりも大きい窓状の孔からなる。回転規制部材７０のボール移動規制部１０は、回転規制部材７０の本体部分から図３において下方に、したがって光軸から離れる方向に張り出した部分に形成されている。
【００２４】
図１０は、撮像素子固定枠４５と回転規制部材７０とが最も接近した状態を示している。図１０に示すように、３つのボール位置規制部の中心を直線で結んだ三角形の中に、後で説明する四角錐形の受け孔８８が配置されている。受け穴８８は、この受け穴８８に中心位置矯正係止レバー８５のピン８６が当接することによって撮像素子固定枠４５を定位置で位置決めするために設けられている。受け穴８８を上記三角形の中に配置することで、上記ピン８６が受け穴８８に当接することによって可動枠１を係止する際に安定して係止することができる。また、上記三角形の中に受け穴８８を配置するに当たり、ボール移動規制部１０を光軸方向から見て半径方向外側に張り出した部分に形成することによって、受け穴８８を配置することができる範囲を広げることができる。なお、本実施例では、ボール移動規制部とボールとのセットを３つ設けているが、少なくとも３つ以上であれば良い。ボール移動規制部とボールとのセットが４つ以上の場合には、ボール移動規制部の中心を直線で結んで形成される最も大きい多角形の中に、受け孔８８を配置すると良い。
【００２５】
このようにして３か所に設けられた磁気吸引力による光軸方向の位置規制機構のより詳細な構成を、図１９、図２０を参照しながら説明する。図１９は、ボール５８、ボール移動規制部５からなる光軸方向の位置規制機構を示しているが、ボール５９、ボール移動規制部１６からなる光軸方向の位置規制機構も同じ構成である。図１９において、ベース３７の前記ボール受け板３８は、ベース３７の面に固定された非磁性板からなり、この受け板３８の裏側にマグネット７６が固定されている。このマグネット７６と磁性材からなるボール５８に磁気吸引力が生じる。可動枠１のボール移動規制部５には磁性板７８が固着され、この磁性板７８にボール５８が当接するようになっている。マグネット７６と磁性材からなるボール５８に磁気吸引力が生じ、かつ、ボール５８と磁性板７８との間にも磁気吸引力が生じる。この磁気吸引力によってボール５８はボール受け板３８に、可動枠１はボール５８に常時接していて、可動枠１の光軸方向の位置ずれが防止される。また、ボール５８の転動によって、ベース３７に対する可動枠１の光軸に直交する面内での相対移動が許容される。上記磁気吸引力が強すぎると、ベース３７に対し可動枠１が移動するときの抵抗が大きくなるので、適切な磁気吸引力になるように、非磁性板からなるボール受け板３８の厚さを調整するとよい。
【００２６】
次に、ボール６１、回転規制部材７０のボール移動規制部１０からなる光軸方向の位置規制機構について説明する。図２０において、ベース３７の前記ボール受け板４１は、ベース３７の面に固定された非磁性板からなり、この受け板４１の裏側にマグネット７９が固定されている。このマグネット７９と磁性材からなるボール６１に磁気吸引力が生じる。回転規制部材７０にはボール受け板４１との対向位置に窓孔状のボール移動規制部１０が形成されていて、ボール移動規制部１０がボール６１の周囲を、空間的余裕をもってすなわち適宜の間隔をおいて囲んでいる。ボール移動規制部１０の厚さはボール６１の直径よりも小さく、ボール６１の一部がボール移動規制部１０から突出している。ボール移動規制部１０から突出しているボール６１は、ボール移動規制部１０に対向して可動枠１に埋め込まれた磁性板８０に当接するようになっている。マグネット７９とボール６１に磁気吸引力が生じ、かつ、ボール６１と磁性板８０との間にも磁気吸引力が生じる。この磁気吸引力によってボール６１はボール受け板４１に、可動枠１はボール６１に常時接していて、可動枠１の光軸方向の位置ずれが防止される。また、ボール６１の転動によって、ベース３７に対する可動枠１の光軸に直交する面内での相対移動が許容される。上記磁気吸引力が強すぎると、ベース３７に対し可動枠１が移動するときの抵抗が大きくなるので、適切な磁気吸引力になるように、非磁性板からなるボール受け板４１の厚さを調整するとよい。
【００２７】
マグネット７６によって、ボールと磁性板７８は、マグネットの磁力が最も大きい位置（光軸に垂直な平面内での位置）に引き寄せられる。この状態が初期位置となるように、中心位置矯正係止レバー８５の突起８６と受け穴８８との位置を調整することで、中心位置矯正係止レバー８５が可動枠１を初期位置に係止するための力量を減らすことができる。
【００２８】
ベース３７には、前記窓孔の上縁部に沿って水平方向に長い垂直駆動マグネット５１が固着され、上記窓孔の一方の側縁部に沿って垂直方向に長い水平駆動マグネット５２が固着されている（図１参照）。ベース３７にも、垂直駆動マグネット５１に対向して垂直駆動マグネット６２が、水平駆動マグネット５２に対向して水平駆動マグネット６３が固着されている（図２参照）。垂直駆動マグネット５１、６２は上下方向に分極して着磁され、水平駆動マグネット５２、６３は水平方向に分極して着磁されている。また、相対向するマグネットは異極同士が対向し、相対向するマグネット間に磁界が形成されている。後ろヨーク４０は磁性板からなり、相対向する上記駆動マグネットで形成される磁気回路の磁気抵抗を低減している。また、ベース３７側の上記マグネット５１，５２は、ベース３７に固定されたヨーク８２，８３にそれぞれ固定され、プラスチックなどの非磁性体からなるベース３７であっても上記磁気回路の磁気抵抗を低減している。
【００２９】
可動枠１には、垂直駆動マグネット５１、６２の双方に対向してすなわちマグネット５１、６２に挟まれて垂直駆動コイル４が一体に取り付けられている。垂直駆動コイル４は垂直駆動マグネット５１、６２に対応して水平方向に長い長方形状に導線が巻かれていて、水平方向の導線部分によって垂直方向の推力が発生するようになっている。可動枠１にはまた、水平駆動マグネット５２、６３に対向してすなわちマグネット５２，６３に挟まれて水平駆動コイル１５が取り付けられている。水平駆動コイル１５は水平駆動マグネット５２、６３と対向しかつ水平駆動マグネット５２、６３に対応して垂直方向に長い長方形状に導線が巻かれていて、垂直方向の導線部分によって水平方向の推力が発生するようになっている。
【００３０】
垂直駆動コイル４への通電を制御することにより可動枠１が垂直方向に移動し、水平駆動コイル１５への通電を制御することによって可動枠１が水平方向に移動する。可動枠１の移動範囲は、前記３個のボール移動規制部５、１０、１６内でボール５８，５９，６１が移動することができる範囲内に規制される。上記各駆動コイルとこれらに対向するマグネットで、撮像素子保持部に付勢力を与える駆動部を構成している。
【００３１】
後ろヨーク４０の可動枠１との対向面には上下に分極した垂直位置検出用マグネット６５（図２参照）が固着され、可動枠１には垂直位置検出用マグネット６５と対向する位置に垂直位置検出磁気センサ６６（図１参照）が取り付けられている。また、後ろヨーク４０の可動枠１との対向面には左右に分極した水平位置検出用マグネット６７（図２参照）が固着され、可動枠１には水平位置検出用マグネット６７と対向する位置に水平位置検出磁気センサ６８（図１参照）が取り付けられている。磁気センサ６６，６８は、例えばホール素子からなる。上記垂直駆動コイル４、水平駆動コイル１５への通電制御は、図示されない加速度センサなどによる手振れ検出信号に基づき、上記磁気センサ６６，６８の出力により検出される可動枠１の位置を勘案しながら行われる。
【００３２】
可動枠１には撮像素子３を保持した撮像素子固定枠４５が取り付けられるが、撮像素子３の撮像面を光軸に対して精度よく正対させる必要があるため、可動枠１と撮像素子固定枠４５との間に角度調整機構が介在している。角度調整機構は、撮像素子３の傾き調整機構ということもできる。以下、角度調整機構について説明する。図１０ないし図１５において、撮像素子３および上記磁気センサ６６，６８はフレキシブル回路基板１４に実装された状態で撮像素子固定枠４５に嵌められ固定されている。撮像素子固定枠４５は可動枠１に対し３点で当接している。１点は位置不変の支点であり、他の２点が位置可変となっていて、この位置可変の２点を調整することによって、撮像素子固定枠４５と可動枠１との当接する点の高さを変更し、撮像素子保持部の角度調整を行うようになっている。
【００３３】
図１４、図１５に示すように、撮像素子固定枠４５は横長の長方形の枠形になっていて、この枠内に上記撮像素子３を受け入れて固定している。可動枠１には上記撮像素子固定枠４５を受け入れる窓孔が形成されている。撮像素子固定枠４５の長手方向一端部外側には、上下方向の中心位置に、支点となりかつ先端が半球形の突起４５５（図１５参照）が形成されている。可動枠１の窓孔の一側縁部には四角形状の突片が一体成形されていて、この突片には、上記突起４５５と対向する位置に円錐形状の受け穴１１１が形成されている（図１４参照）。この受け穴１１１に撮像素子固定枠４５の突起４５５の先端が嵌まり、受け穴１１１と突起４５５の接点を支点として撮像素子固定枠４５を煽ることができるようになっている。これによって、光軸に対する撮像素子３の傾きを調整することができる。
【００３４】
受け穴１１１と突起４５５の嵌まり合いを維持しながら角度調整を可能にするために、撮像素子固定枠４５の一端部が板ばね１７によって可動枠１に引き付けられている。板ばね１７は長さ方向の両端部が同じ方向にほぼ９０度に折り曲げられ、この折り曲げ部にそれぞれ係合孔１７１，１７２が形成され、全体的に緩やかに湾曲している。撮像素子固定枠４５の一端部には外側に向かって突出部が形成され、この突出部の上下に、上記係合孔１７１，１７２を嵌める係合突起４５３，４５４が形成されている。板ばね１７は長手方向を上下方向にして移動枠１の前記窓孔の一側部に挿入され、その係合孔１７１，１７２を撮像素子固定枠４５の係合突起４５３，４５４に嵌められている。板ばね１７は、可動枠１の上記受け穴１１１が設けられている突出部を、撮像素子固定枠４５との間で挟み込むようにして撮像素子固定枠４５を引き付け、上記受け穴１１１と突起４５５の嵌まり合いを維持するようになっている。
【００３５】
撮像素子固定枠４５には、上記突起４５５形成側とは反対側の上下に、撮像素子固定枠４５から一体に延びたアームの先端部にカムフォロワ４５１，４５２が形成されている。可動枠１には、カムフォロワ４５１，４５２とほぼ対向する位置にカム部材３３，２９が取り付けられ、後で説明するばね５０の付勢力でカムフォロワ４５１，４５２がカム部材３３，２９のカム面に当接している。カム部材３３，２９は撮像素子固定枠４５との対向面に形成された軸孔に回転可能に、かつ、回転位置を任意に調整可能に取り付けられていて、撮像素子固定枠４５との対向面が螺旋状のカム面、すなわち軸方向の高さが連続的に変化するカム面になっている。
【００３６】
可動枠１には、上記カム部材３３，２９取り付け側の端部において、かつ、上下方向中間部において、外方に伸びたばね掛け７４が一体に形成され、このばね掛け７４には、ばね５０が掛けられている。ばね５０は線ばねで、その中央部が円形の巻き回し部になっていてこの巻き回し部が上記ばね掛け７４に嵌められている。ばね５０の一端部５０１は直線的に伸びているのに対し、ばね５０の他端部５０２は前記撮像素子３の受光面と平行な面内において斜めに折り曲げられている。撮像素子固定枠４５には、ばね５０の一端部５０１を受け入れる溝４５５とばね５０の他端部５０２を受け入れる溝４５６が形成されている。これらの溝４５５，４５６は、撮像素子固定枠４５の一端部上下から一体に伸びた前記アームのカムフォロワ４５１，４５２形成面とは反対面に形成されている。したがって、撮像素子固定枠４５のカムフォロワ４５１，４５２形成側は、ばね５０の付勢力で可動枠１側に向かって押し付けられ、カムフォロワ４５１，４５２がカム部材３３，２９のカム面に当接することによって上記付勢力による撮像素子固定枠４５の移動が規制されている。
【００３７】
このようにして、前記受け穴１１１と突起４５５の接点と、カムフォロワ４５１，４５２とカム部材３３，２９の接点とを結ぶ線がほぼ二等辺三角形をなしている。カム部材３３，２９の回転位置をドライバなどで調整すると、受け穴１１１と突起４５５の接点を支点として撮像素子固定枠４５および撮像素子固定枠４５に固定されている撮像素子３の傾きを調整することができる。カム部材３３，２９の片方を調整すれば撮像素子固定枠４５の上下方向の傾きを調整することができ、カム部材３３，２９の両方を同じ向きに調整すれば撮像素子固定枠４５の左右方向の傾きを調整することができる。撮像素子３の受光面が光軸に対して精度良く正対するように、カム部材３３，２９を調整する。
【００３８】
撮影のために撮像装置の電源スイッチをオンしたとき、あるいは、像振れ防止装置のスイッチをオンしたとき、撮像素子固定枠４５が中立点から偏った位置にあるとすると、像振れ補正開始時の補正移動方向によっては大きなストロークが必要になって迅速な像振れ補正ができなくなる。そこで、以下に述べるような中心位置矯正機構が設けられている。
【００３９】
図１乃至図１０において、ベース３７の下部には中心位置矯正係止レバー８５が取り付けられている。中心位置矯正係止レバー８５の基端部は図示されない駆動機構と連係していて、この駆動機構が作動することにより、中心位置矯正係止レバー８５は姿勢を変えることなくベース３７の面に対し接近および離脱するように構成されている。中心位置矯正係止レバー８５は可動枠１の面と平行に斜め方向に立ち上がっていて、その先端部にはピン８６が可動枠１に向かい突出して取り付けられている。可動枠１には、上記ピン８６と対向する位置に四角錐形の受け孔８８が形成されている。受け孔８８は撮像素子固定枠４５の移動範囲と同じかそれよりも広い範囲に広がっていて、撮像素子固定枠４５がどの位置にあっても上記ピン８６を受け入れることができるようになっている。中心位置矯正係止レバー８５と、図示されない駆動機構は、撮像素子固定枠４５と当接する時は撮像素子固定枠４５が移動しないように係止する係止部としても機能する。
【００４０】
中心位置矯正係止レバー８５は、撮像装置の電源スイッチがオフになったときあるいは、像振れ補正機構の動作がオフになったとき、図示されないモータなどを含む駆動機構によってベース３７に向かって近づく向き（光軸方向において被写体に向かう向き）に駆動される。この動作（係止動作）によって上記ピン８６が上記受け孔８８に嵌まり、ピン８６が受け孔８８の斜面に当接することによって生じる分力で撮像素子固定枠４５が移動させられ、ピン８６が受け孔８８の底部に至ることによって、撮像素子固定枠４５が定位置で、すなわち移動範囲の中心位置で停止する。この状態では、中心位置矯正係止レバー８５が撮像素子固定枠４５を係止しており、撮像素子固定枠４５は移動しない。
【００４１】
中心位置矯正係止レバー８５は、撮像装置の電源スイッチがオンになったときあるいは、像振れ補正機構の動作がオンになったとき、図示されないモータなどを含む駆動機構によってベース３７から離れる向き（光軸方向において被写体から離れる向き）に駆動される。この動作（係止解除動作）によって、ピン８６と受け孔８８とが当接しなくなり、撮像素子固定枠４５は移動可能な状態になる。なお、この係止解除動作が行われるのと同時、あるいは、この係止解除動作が行われるより前に、コイルに電流を流すことにより撮像素子固定枠の位置を初期位置に位置させるよう制御しても良い。
【００４２】
以上説明した実施例によれば、撮像素子３を固定した撮像素子固定枠４５および可動枠１は、光軸方向の位置をボールによって規制された状態のまま、光軸に垂直な平面内で移動するので、ガイド軸とガイド軸の支持部との間の摩擦は、光軸に垂直な平面内での可動部の回転を規制することによる摩擦だけで済み、ガイド軸とガイド軸の支持部との間の光軸方向の摩擦は少ない。よって、可動枠１の作動に必要な力量を低減することができる。
【００４３】
以上説明した実施例は、要するに、可動枠１が移動するときボールの転がり抵抗のみがかかるようにして可動枠が軽快に動くようにするとともに、ボールに磁気吸引力を作用させて可動枠１のがたつき防止を図った像振れ補正装置において、可動枠１の回転防止機構と光軸方向の位置規制機構を分離したことを特徴としている。これによって可動枠１の移動に要する力量を低減し、像振れ補正装置で消費される電力を軽減し、電源電池の寿命を長くすることができる。
【００４４】
撮像素子をレンズ光軸に直交する面内で移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置において、固定部、複数の球状部材および可動部を相互に磁気吸引力で吸着することにより、撮像素子保持部の光軸方向の位置規制手段を備えているため、撮像素子の光軸方向の位置を安定に維持することができる。上記可動部とともに一方向に移動し、この移動方向に対し直交する方向には移動せず、可動部の回転を規制する回転規制部材を備えているため、可動部がこの移動方向に対し直交する方向に移動するときの力量を低減することができ、像振れ補正装置で消費される電力の軽減および電源電池の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
また、回転規制部材に設けられている球状部材移動規制部を、回転規制部材の本体部分に形成すれば、光軸方向から見た球状部材移動規制部の半径方向外側への張り出しを抑制することができ、像振れ補正装置の小型化を図ることができ、像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末の小型化を図ることができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、図２２乃至図２６に示す第２の実施例について説明する。第１の実施例でも第２の実施例でも、３箇所に設けたガタつき防止機構のうちの一つは、ボール移動規制部が回転規制部材７０に設けられている。第１の実施例では、図１乃至図３などからわかるように、回転規制部材７０に設けられているボール移動規制部１０が、回転規制部材７０の本体部分よりも図において下方に、すなわち光軸を中心とした半径方向外側に張り出した位置に設けられ、このボール移動規制部１０に対応した位置にボール受け板４１などが配置されている。３箇所の光軸方向の位置規制機構を互いに遠ざけることにより、撮像素子固定枠４５を安定に支持するためである。しかし、このような構成にすると、光軸方向から見た像振れ補正装置の面積が大きくなる難点がある。第２の実施例では、かかる難点を解消している。なお、第２の実施例の構成のほとんどは第１の実施例の構成と同じであるから、同じ構成部分および同じ機能部分には共通の符号を付した。
【００４７】
第２の実施例では、第１の実施例における回転規制部材７０のように、回転規制部材７０に、ボール移動規制部１０を設けるための張り出し部を外側に向かって設けるのではなく、図２６に示すように水平方向に長い本体部分のみからなる形にし、これに窓孔状の貫通孔からなるボール移動規制部１０を形成している。回転規制部材７０は、第１の実施例における回転規制部材７０と同様に、両端部に前記水平方向軸４８，４９を受け入れる軸支持部７１，７２を有し、軸支持部７１近傍において垂直方向の中間軸９の下端寄りの位置を一体に保持している。上記ボール移動規制部１０内には磁性材からなるボール６１が配置され、前記ベース３７には上記ボール移動規制部１０に対向する位置に受け板４１およびその裏面側にマグネットが固定され、前記可動枠１にはボール移動規制部１０に対向する位置に磁性板８０が固定されている。このようにしてボール６１と受け板４１、ボール６１と磁性板８０が上記マグネットによる磁気吸引力で相互に吸着され、ベース３７と可動枠１相互の光軸方向のがたつきが防止され、また、可動枠１の移動範囲がボール移動規制部１０によって規制されている。図２２では、垂直方向を矢印Ｙで、水平方向を矢印Ｘで示している。以上説明した構成以外は第１の実施例の構成と同じであるから、説明は省略する。
【００４８】
第２の実施例によれば、回転規制部材７０の本体部分にボール移動規制部１０を設けたため、像振れ補正装置を光軸方向から見たとき、ボール移動規制部１０が半径方向外側に向かって広がることを回避することができ、像振れ補正装置の一層の小型化を図ることができる。
【００４９】
ところで、像振れ補正装置が組み込まれている撮像装置などにおいては、コンパクト化を図るために、撮像素子と、この撮像素子が出力する画像データを処理する制御装置との間をフレキシブル回路基板（以下「ＦＰＣ」という）で電気的に接続している。ＦＰＣは僅かな隙間にも、また曲がりくねった隙間にも配置することができ、装置のコンパクト化に有効だからである。ＦＰＣは、一端が撮像素子に接続され、他端が制御装置に接続され、途中が折り曲げられているのが普通である。ところが、撮像素子を移動させて像振れを補正する方式では、像振れ補正によって撮像素子が移動するため、撮像素子が移動するたびに、ＦＰＣの反力によって、光軸周りの回転力、光軸に垂直な方向の回転力が撮像素子およびこれを保持する可動枠に加わる。この可動枠は、移動を可能にするために、ガイド部材などとの間に所定のガタが付与されている。
【００５０】
そのため、上記可動枠が所定の可動範囲の限界付近にある場合、ＦＰＣの反力によって可動枠が光軸に対し垂直な方向に回転し、固定部に対する可動枠の当接位置すなわち移動限界位置が定まらない。図４６はこれを図解したもので、光軸Ｏに対して垂直な方向の軸（図４６では紙面に垂直をなす方向の軸）を中心に可動部材が回転した状態を示していて、可動部材の平坦な一端面１１０が固定部の平坦な当接面１２０に当接することを想定している。可動枠の移動方向は、矢印で示すように当接面１２０に対して直角方向である。可動部材が回転することなくその平坦な端面が当接面１２０に当接すれば何ら問題はない。しかし、ＦＰＣの反力によって図４６に示すように可動部材が角度θだけ回転したとすると、可動部材の端面の角が当接面１２０に当たり、設計上の当接位置Ａに対して実際の当接位置Ｂがずれ、設計上の可動範囲と実際の可動範囲が異なることになる。結果的には、位置検出器の誤差が発生し、制御装置に誤った命令を出すことになって像振れ補正の精度が劣化する。
【００５１】
上記ＦＰＣの反力によって可動枠を光軸周りに回転させる力も働く。可動枠が光軸周りに回転しようとする力が働いているとき固定部の当接面に当接すると、可動枠を移動可能に支持しているガイド軸などに大きな回転モーメントが加わり、経時的に軸や軸受が変形し、摩擦抵抗の増加によって像振れ補正精度が劣化する可能性がある。
【００５２】
レンズを動かすことによって像振れ補正を行う方式において、レンズ移動枠の回転を規制するものは知られている（例えば、特許文献４参照）。しかし、レンズは、撮像素子の様に数十本以上の信号線で構成されたＦＰＣを引きずりながら動くものではなく、例えば、アクチュエータを構成するコイルの線数本を引きずるにとどまり、ＦＰＣの反力は極めて小さいため回転をほとんど考慮する必要がなく、回転規制構造を付加することに特別の工夫は不要でそれほど困難なものではない。その点、本発明は撮像素子を移動させて像振れを補正する方式であるから、撮像素子の移動規制構造には、特許文献４記載の発明とは異なった、特有の工夫を施す必要がある。
以下に説明する第３実施例は、撮像素子を回転させようとする力を低減ないしはなくすためのストッパを備えていることを特徴とする。
【実施例３】
【００５３】
第３実施例の構成を説明する前に、互いに直交する３軸について説明する。図２７において、Ｚ軸は撮影レンズの光軸であり、Ｘ軸とＹ軸は互いに直交するとともにＺ軸にも直交する方向の軸である。Ｘ軸は前記実施例における水平方向軸４８，４９と同じ方向であり、Ｙ軸は垂直方向の前記中間軸９と同じ方向である。Ｘ，Ｙ方向の中心軸と光軸であるＺ軸が交わる位置を、像振れ補正のための前記撮像素子保持部の原点とする。
【００５４】
図２８、図２９、図３０において、前記撮像素子固定枠の介在のもとに撮像素子を一体的に保持する可動枠１（すなわち撮像素子保持部）には、カム部材２９，３３を装着するための基台１００に、それぞれ外側に向けて凸部９１が形成されている。これらの凸部９１は、固定部であるベース３７に形成されている平坦な壁面からなる受け面９２に所定の間隔をおいて対向している。これらの凸部９１と受け面９２は、上記撮像素子保持部のＸ軸方向の一方側への移動限界を画するストッパを構成している。この二つのストッパは、図２９に示すように、前記水平駆動マグネット５２，６３および水平駆動コイル１５からなる水平方向の駆動部による駆動力の中心線９５を挟んで両側に、かつ、駆動力の中心軸線９５からの各距離ａ，ｂがほぼ等しくなる位置に設けられている。各凸部９１は、光軸方向に湾曲していて、光軸方向に関しては受け面９２に点接触するようになっている。
【００５５】
図２８、図２９、図３０に示す第３実施例によれば、撮像素子保持部がＸ軸方向の一方側への移動限界に達すると、二つの凸部９１が各受け面９２に当接して撮像素子保持部の移動を規制する。撮像素子保持部の移動とともにＦＰＣ１４に反力が生じて撮像素子保持部およびこれと実質一体の撮像素子に光軸に直交する方向の軸すなわちＸ軸またはＹ軸を中心とする回転モーメントが生ずる。しかし、各凸部９１は、光軸方向に湾曲していて、光軸方向に関しては受け面９２に点接触するようになっているため、上記回転モーメントによって凸部９１の受け面９２との対向位置が変動しても、Ｘ軸方向における受け面９２に対する凸部９１の接触位置が変動することはない。したがって、撮像素子保持部の位置検出誤差がなく、制御装置に誤った命令を出すこともないから、像振れ補正の精度が高まる。ちなみに、撮像素子保持部の位置検出は例えばホール素子などを用いて検出していて、この検出信号に基づいて、像振れ補正時の撮像素子保持部の移動量を制御している。
【００５６】
図４７は、上記位置検出誤差がないことを模式的に示している。図４７において上下方向がＺ軸方向で、符号１１１は凸部を、１２０は受け面を示している。凸部１１１はＺ軸方向に円弧を描いている。図４７（ａ）はＺ軸に直交する方向の軸を中心にして撮像素子保持部が回転した状態を、図４７（ｂ）は撮像素子保持部が回転していない状態を示している。いずれの状態においても凸部１１１と受け面１２０との当接位置は変わりがなく、図４６について説明したような設計上の可動範囲と実際の可動範囲が異なることはなくなる。これによって像振れ補正の精度が低下することはなくなる。
【００５７】
図２８、図２９、図３０に示す第３実施例では、水平方向の駆動部による駆動力の中心軸線９５を挟んで両側に、かつ、駆動力の中心軸線９５からほぼ等距離に凸部９１が設けられているため、双方の凸部９１が同時に受け部９２に当たって位置規制され、位置規制による撮像素子保持部の回転量を少なくすることができる。これによって撮像素子保持部の位置検出誤差を少なくし、像振れ補正の精度を高めることができる。
【００５８】
なお、図３０に示すように、撮像素子保持部としての移動枠１のＹ軸方向の全長をＬ１、上記双方の凸部９１の中心のＹ軸方向の距離をＬ２としたとき、Ｌ２は、Ｌ１の１／４以上に設定する。Ｌ１がＬ１の１／４以上であることによって、凸部９１を複数に分けたことによる上記の効果を有効に得ることができるからである。
【００５９】
図２８乃至図３０では、Ｘ軸方向一方側のストッパのみを示しているが、Ｘ軸方向他方側にもストッパが設けられている。他方側のストッパも、上記一方側のストッパと同様に構成することができるから、説明は省略する。
【００６０】
次に、第３実施例の各種変形例について説明する。
図３１に示す変形例は、図２８乃至図３０に示す実施例における凸部と受け部を設ける位置を逆にしたものである。すなわち、凸部９４を固定部としてのベース３７側に形成し、撮像素子保持部としての可動枠１の前記基台１００に受け部９３を設けている。凸部９４と受け部９３からなるストッパは、図２８乃至図３０に示す実施例と同様にＸ軸方向一方側に二つ設けられ、Ｘ軸方向他方側にも二つ設けられている。各凸部９４は光軸方向に湾曲して設けられている。
図３１に示す例においても、図２８乃至図３０に示す実施例と同様の作用効果を奏する。
【００６１】
図２８乃至図３０に示す第３実施例のさらに別の変形例を図３２乃至図３５に示す。この変形例は、図２８乃至図３０に示す実施例における凸部の形状が異なるだけで、その他の構成は同じである。図３１乃至図３５において、凸部９６は、光軸方向であるＺ軸方向にもＸ軸方向にも湾曲している。Ｚ軸方向の半径は大きく、Ｘ軸方向の半径は小さく、楕円形のボールの一部を切り取ったような形をしている。凸部９６は、固定部であるベースに形成されている平坦な受け部９２に対向している。
この変形例においても、図２８乃至図３０に示す実施例と同様の作用効果を奏する。
【００６２】
図２８乃至図３０に示す第３実施例のさらに別の変形例を図３６乃至図３８に示す。この変形例は、ストッパを構成する凸部９７が半球形になっている点が図２８乃至図３０に示す実施例と異なるだけで、他の構成は同じである。この例における凸部９７も光軸方向に湾曲している。この変形例においても、図２８乃至図３０に示す実施例と同様の作用効果を奏する。
【００６３】
図２８乃至図３０に示す第３実施例のさらに別の変形例を図３９乃至図４１に示す。この変形例は、ストッパを構成する凸部９８が撮像素子保持部としての可動枠１の前記基台１００の上端部において円筒形状に、かつ、円筒の中心軸線が光軸に直角をなして水平方向に形成されている点が図２８乃至図３０に示す実施例と異なる。他の構成は図２８乃至図３０に示す実施例と同じである。このような突起９８を形成することによって、撮像素子保持部の位置検出誤差をなくし、あるいは低減することができる。
【００６４】
上記作用効果を図４８に模式的に示している。図４８（ａ）は撮像素子保持部が回転した状態を、図４８（ｂ）は回転していない状態を示す。符号１１２は上記凸部９８に相当する凸部を、１２０は凸部１１２と対向する受け面を示す。凸部１１２が撮像素子保持部とともに回転しても回転しなくても、凸部１１２と受け面１２０との当接位置は変わりがなく、図４６について説明したような設計上の可動範囲と実際の可動範囲が異なることはなくなる。これによって像振れ補正の精度が低下することはなくなる。
【００６５】
図２８乃至図３０に示す第３実施例のさらに別の変形例を図４２乃至図４４に示す。この変形例は、ストッパを構成する凸部１０２が撮像素子保持部としての可動枠１の前記基台１００の上端部において半球形状に、かつ、この凸部１０２形成面１０１の上端部のごく一部に形成されている点が図２８乃至図３０に示す実施例と異なるだけで、他の構成は同じである。この凸部１０２も図４８について説明したとおりの作用効果を奏する。また、図４２乃至図４４に示す変形例においても、図２８乃至図３０に示す実施例と同様の作用効果を奏する。
【００６６】
図２７乃至図４４に示す実施例は、撮像素子保持部のＸ軸方向への移動限界を画するストッパの構成に関するものであったが、撮像素子保持部はＹ軸方向へも移動するものであるから、Ｙ軸方向への移動限界を画するストッパを備えていることが望ましい。図４５はＹ軸方向のストッパを構成する凸部の例を示す。図４５において、撮像素子保持部としての可動枠１には、Ｙ方向の両端部のそれぞれ２か所に、凸部１０５がＹ方向外側に向けて設けられている。Ｙ方向両端部の２個の凸部１０５相互の距離は、前記Ｘ軸方向への可動枠１の移動を規制する凸部の配置例と同様に、可動枠１のＸ方向の全長の１／４よりも長くなっている。Ｙ軸方向上端側の２つの凸部１０５は可動枠１のボール位置規制部５，１５の外側面に、Ｙ軸方向下端側の１つの凸部１０５はボール位置規制部１０の外側面に、もう一つの凸部１０５は可動枠１の適宜の位置に設けられている。
上記各凸部１０５は、固定部としての前記ベース３７に形成された平坦な受け面に対向し、凸部１０５が上記受け面に当たることによって、像振れ補正による可動枠１のＹ方向への移動限界を画するようになっている。
【００６７】
以上説明した図４５に示す例においても、図２７乃至図４４に示す例について説明したような各種変形例と同様に変形することができる。例えば、凸部を固定部側に、受け面を可動枠１側に設けてもよい。また、凸部の形状を、前述の各種変形例のように、球面、楕円球面、円筒面などに変更してもよい。
【００６８】
第３の実施例によれば、一端部が前記撮像素子に接続され他端部が制御部に接続されて前記撮像素子が出力する画像データを前記制御部に送信するＦＰＣを備えたものにおいて、前記撮像素子保持部と前記固定部にそれぞれ凸部とこの凸部に対向する平面からなる受け面を形成して、前記固定部に対する前記撮像素子保持部の移動範囲を制限するように構成し、前記凸部は、光軸方向に湾曲させておけば、像振れ補正のための撮像素子の移動限界において撮像素子の移動を規制したとき、ＦＰＣの反力などによる撮像素子の回転を効果的に規制し、像振れ補正精度の低下を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上説明した本発明にかかる像振れ補正装置は、これを各種カメラなどに組みつけられるレンズ鏡筒に組み込むことができる。また、このレンズ鏡筒を、デジタルカメラ、ビデオカメラなど各種撮像装置に組み込むことにより、像振れ補正装置付き撮像装置を構成することができる。
本発明にかかる像振れ補正装置はまた、これをカメラ付き携帯電話、カメラ付き携帯型ゲーム機、カメラ付きＰＤＡなどの各種携帯情報端末に組み込むことにより、像振れ補正装置付き携帯情報端末を構成することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１    可動枠（可動部）
３    撮像素子
４    垂直駆動コイル
５    ボール移動規制部
８    軸固定部材
９    中間軸
１０    ボール移動規制部
１５    水平駆動コイル
１６    ボール移動規制部
１７    板ばね
２５    軸固定部材
２９    カム部材
３３    カム部材
３７    ベース（固定部）
３８    ボール受け板
３９    ボール受け板
４１    ボール受け板
４５    撮像素子固定枠
４８    水平方向軸
４９    水平方向軸
５０    ばね
５１    垂直駆動マグネット
５２    水平駆動マグネット
５８    球状部材（ボール）
５９    球状部材（ボール）
６１    球状部材（ボール）
６２    垂直駆動マグネット
６３    水平駆動マグネット
６５    垂直位置検出用マグネット
６６    垂直位置検出磁気センサ
６７    水平位置検出用マグネット
６８    水平位置検出磁気センサ
７０    回転規制部材
７１    軸支持部
７２    軸支持部
７３    軸孔
７６    マグネット
７８    磁性板
７９    マグネット
８０    磁性板
８５    中心位置矯正係止レバー
９５    駆動力の中心軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特許第３９６９９２７号公報
【特許文献２】特開２００６−３５０１５７号公報
【特許文献３】特開２００８−７７０４７号公報
【特許文献４】特開２００８−１９１２６６号公報
【図１】
2010231168.tif 000003
【図２】
2010231168.tif 000004
【図３】
2010231168.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010231168.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010231168.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2010231168.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010231168.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2010231168.tif 000030
【図２９】
2010231168.tif 000031
【図３０】
2010231168.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
2010231168.tif 000035
【図３４】
2010231168.tif 000036
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2010231168.tif 000041
【図４０】
2010231168.tif 000042
【図４１】
2010231168.tif 000043
【図４２】
2010231168.tif 000044
【図４３】
2010231168.tif 000045
【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
2010231168.tif 000048
【図４７】
2010231168.tif 000049
【図４８】
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