(57)【要約】【課題】  コンパクト化及び軽量化を考慮しつつ、移動基板を平行移動方向であるｘ軸及びｙ軸方向の移動だけでなく、回転方向であるθ方向の移動も行えるようにする。【解決手段】  固定基板２１と移動基板２２と、直線状に移動する作用部としてのピン２３６、２４６、２５６を備える３つの駆動装置２３、２４、２５とを具備する。移動基板２２には第１〜第３スロット２２１〜２２３が、被作用部として備えられている。ピン２３６、２４６、２５６からの駆動力を第１〜第３スロット２２１〜２２３で受けて移動基板２２は移動される。またピン２３６、２４６、２５６は、第１〜第３スロット２２１〜２２３により相対回転可能にガイドされる。【選択図】      図８
2006171528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定基板と、該固定基板に対して相対的に移動する移動基板と、直線状に移動する作用部を備え前記固定基板又は移動基板のいずれかに搭載される少なくとも３つの駆動手段とを具備し、前記駆動手段が搭載されていない側の基板には前記駆動手段の作用部から駆動力が与えられる少なくとも３つの被作用部が備えられた駆動機構であって、
前記被作用部には、前記駆動手段の作用部の移動方向であるリニア駆動軸と直交するガイド軸方向に、前記作用部を相対回転可能にガイドする移動ガイド部が形成されており、
前記駆動手段のリニア駆動軸のうち、少なくとも１つのリニア駆動軸が第１方向に設定される一方で、他のリニア駆動軸が前記第１方向と直交する第２方向に設定されており、且つ、
前記各リニア駆動軸は前記移動基板又は固定基板平面上の任意の点を中心とする円周の接線方向に配置されていると共に、前記各ガイド軸は前記中心の点に対して放射状に配置されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
前記作用部がピン状部材からなり、
前記被作用部の移動ガイド部が前記ピン状部材を摺動自在に収容する直線状のスロットからなることを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
【請求項３】
前記作用部が係合突起からなり、
前記被作用部の移動ガイド部が前記係合突起と係合する直線状のガイド溝であることを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の駆動機構において、
前記駆動手段として、リニア駆動軸が第１方向に設定された１つの駆動手段と、リニア駆動軸が前記第１方向と直交する第２方向に設定された２つの駆動手段とが備えられ、
前記第２方向の２つの駆動手段は、前記中心の点を挟んで平行に配置されていることを特徴とする駆動機構。
【請求項５】
前記固定基板及び移動基板が立設配置される場合において、
前記第２方向の２つの駆動手段が、重力方向と平行な方向に設置されていることを特徴とする請求項４記載の駆動機構。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の駆動機構と、前記移動基板に載置される被駆動部材と、前記駆動手段の作用部の移動制御を行う駆動制御手段とを備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、
リニア駆動軸が第１方向に設定された駆動手段のみを駆動させて移動基板を第１方向に移動させる第１の駆動モードと、
リニア駆動軸が第２方向に設定された駆動手段のみを駆動させて移動基板を第２方向に移動させる第２の駆動モードと、
リニア駆動軸が第１方向及び第２方向に設定された駆動手段を駆動させて移動基板を回転移動させる第３の駆動モードとを実行可能とされていることを特徴とする請求項６記載の駆動装置。
【請求項８】
被写体光像を電気信号に変換する撮像素子と、請求項１〜５のいずれかに記載の駆動機構とを備え、
前記撮像素子が被駆動部材として移動基板に載置されていることを特徴とする振れ補正ユニット。
【請求項９】
請求項８記載の振れ補正ユニットが内蔵された撮像装置であって、
撮像装置本体に本体に与えられるピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果から各方向の振れ補正量を求める振れ補正量算出手段と、
前記振れ補正量算出手段で求められた振れ補正量に応じて前記駆動手段の作用部の移動制御を行う駆動制御手段とを具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
前記リニア駆動軸の第１方向と第２方向とが、それぞれピッチ振れ補正方向又はヨー振れ補正方向のいずれかとされており、
前記駆動制御手段は、
ピッチ方向若しくはヨー方向の振れ補正量に応じて、リニア駆動軸が第１方向若しくは第２方向に設定された駆動手段のみを駆動させて移動基板をピッチ振れ補正移動若しくはヨー振れ補正移動させるピッチ振れ補正駆動若しくはヨー振れ補正駆動モードと、
リニア駆動軸が第１方向及び第２方向に設定された駆動手段を駆動させて移動基板を回転移動させるローリング振れ補正駆動モードとを実行可能とされていることを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定基板に対して移動基板を２軸方向に移動できるだけでなく回転方向へも移動できる駆動機構及び駆動装置に関し、さらにこれらを用いた、特にデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等における手振れ補正用に好適な振れ補正ユニット、及び該振れ補正ユニットが搭載された撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置において、手振れ等による撮影光軸のずれを補正するべく、光学系の一部又は全部を揺動させるアクティブ型の振れ補正機構として、例えば特許文献１に開示されているような、ＣＣＤ（charge coupled device）等の撮像素子を揺動させるタイプの振れ補正機構が知られている。この撮像素子揺動タイプ（ＣＣＤシフトタイプ）の振れ補正機構によれば、振れ補正専用のレンズが不要であり、小型で高画質対応の振れ補正が実現できる等の利点がある。かかる振れ補正機構では、一般に撮像素子の側辺部位に配置された圧電アクチュエータ等の駆動機構により、撮像素子に対して光軸と垂直な２軸方向（ｘ軸、ｙ軸方向；ピッチ方向、ヨー方向）に揺動させる駆動力が与えられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、上記撮像素子揺動タイプの振れ補正機構において、光軸と垂直な２軸方向に加えて、光軸を中心とする回転方向（θ方向；ローリング方向）の振れ補正を行うような振れ補正機構は未だ提案されていない。従って、カメラに対して回転を伴う手振れが与えられた場合に、その回転分についての適切な振れ補正を行うことができないのが実状である。
【０００４】
なお、フィルムカメラ（いわゆる銀塩カメラ）の振れ補正機構として、特許文献２には、上記ｘ軸及びｙ軸方向の振れ補正駆動に加えて、θ方向の振れ補正駆動をも可能とした振れ補正機構が開示されている。しかし、特許文献２に開示された機構は、振れ補正専用のレンズ等でｘ軸及びｙ軸方向の振れ補正駆動を担保した上で、別途形状記憶合金をアクチュエータとして用いてθ方向の振れ補正駆動を行うものであり、２系統の振れ補正駆動を要する構成であることから、コンパクト化及び軽量化には不向きである。
【特許文献１】特開２００３−１１０９２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１８７２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像素子揺動タイプの振れ補正機構において、ｘ軸及びｙ軸方向の振れ補正駆動に加えて、θ方向の振れ補正駆動を付加しようとする場合、単純にはｘ軸及びｙ軸方向の振れ補正駆動機構が搭載された基板を、これとは別の基板で回転可能に保持させれば良い。しかし、このような単純な機構であると、撮像素子が搭載された移動基板に加えて、少なくとも２枚の基板が必要となり、これら基板を積重した構成を取らざるを得なくなる。このような構成によると厚さ方向のサイズが大きくなると共に、基板枚数が増える分だけ重量も増加するという不都合がある。
【０００６】
従って本発明は、コンパクト化及び軽量化を考慮しつつ、移動基板を平行移動方向であるｘ軸及びｙ軸方向の移動だけでなく、回転方向であるθ方向の移動も行える駆動機構及び駆動装置を提供することを目的とし、特に撮像素子揺動タイプの振れ補正機構を備える撮像装置において、その振れ補正ユニットとして前記駆動機構を組み込むことで、ピッチ方向、ヨー方向だけでなくローリング方向の振れ補正も行い得るコンパクトな撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１にかかる駆動機構は、固定基板と、該固定基板に対して相対的に移動する移動基板と、直線状に移動する作用部を備え前記固定基板又は移動基板のいずれかに搭載される少なくとも３つの駆動手段とを具備し、前記駆動手段が搭載されていない側の基板には前記駆動手段の作用部から駆動力が与えられる少なくとも３つの被作用部が備えられた駆動機構であって、前記被作用部には、前記駆動手段の作用部の移動方向であるリニア駆動軸と直交するガイド軸方向に、前記作用部を相対回転可能にガイドする移動ガイド部が形成されており、前記駆動手段のリニア駆動軸のうち、少なくとも１つのリニア駆動軸が第１方向に設定される一方で、他のリニア駆動軸が前記第１方向と直交する第２方向に設定されており、且つ、前記各リニア駆動軸は前記移動基板又は固定基板平面上の任意の点を中心とする円周の接線方向に配置されていると共に、前記各ガイド軸は前記中心の点に対して放射状に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成において、前記作用部がピン状部材からなり、前記被作用部の移動ガイド部が前記ピン状部材を摺動自在に収容する直線状のスロットからなる構成とすることができる（請求項２）。或いは、前記作用部が係合突起からなり、前記被作用部の移動ガイド部が前記係合突起と係合する直線状のガイド溝である構成とすることができる（請求項３）。
【０００９】
さらに、請求項１〜３のいずれかに記載の駆動機構において、前記駆動手段として、リニア駆動軸が第１方向に設定された１つの駆動手段と、リニア駆動軸が前記第１方向と直交する第２方向に設定された２つの駆動手段とが備えられ、前記第２方向の２つの駆動手段は、前記中心の点を挟んで平行に配置されている構成とすることが望ましい（請求項４）。
【００１０】
このような駆動機構によれば、少なくとも３つの駆動手段により移動基板を、該移動基板平面と平行な２軸方向（ｘ軸、ｙ軸方向）だけではなく、移動基板を回転させる回転方向（θ方向）に移動できるようになる。当該駆動機構の作用について、図１〜図４に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、請求項１〜４にかかる発明の構成を模式的に示した駆動機構１００の構成図である。この駆動機構１００は、一対の固定基板１０１と移動基板１０２とを備え、移動基板１０２が固定基板１０１に対して相対的に移動する構成とされている。前記固定基板１０１又は移動基板１０２のいずれかには、図略の駆動手段が少なくとも３つ搭載される。この駆動手段は、直線状に移動する作用部を備える（本明細書において、前記作用部の移動方向の軸を「リニア駆動軸」と呼ぶものとする）。そして、前記駆動手段が搭載されていない側の基板には前記駆動手段の作用部から駆動力が与えられる少なくとも３つの被作用部が設けられる。つまり、駆動手段が固定基板１０１側に搭載された場合は被作用部が移動基板１０２側に、逆に駆動手段が移動基板１０２側に搭載された場合は被作用部が固定基板１０１側に設けられる。図１では、３つの駆動手段が用いられている例を示していることから、３つの被作用部１０３、１０４、１０５が設定されている。これら被作用部１０３、１０４、１０５の各々において、前記駆動手段の作用部により、リニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐ上の＋−方向の駆動力が与えられることとなる。
【００１２】
ここで３つの駆動手段のうち、１つの駆動手段のリニア駆動軸１０３ｐがｘ軸方向（第１方向）に設定される一方で、残り２つの駆動手段のリニア駆動軸１０４ｐ，１０５ｐがｘ軸方向と直交するｙ軸方向（第２方向）に設定されている（請求項４にかかる構成）。なお、ｙ軸方向の２つのリニア駆動軸１０４ｐ，１０５ｐは、後記中心点Ｏを挟んで平行に配置されている。また被作用部１０３、１０４、１０５の各々において、各リニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐと直交する方向に、前記作用部をガイドするガイド軸１０３ｆ、１０４ｆ、１０５ｆが設定されている。前記各被作用部１０３、１０４、１０５には、ガイド軸１０３ｆ、１０４ｆ、１０５ｆに沿った移動ガイド部（図略）が形成され、該移動ガイド部にガイドされて前記作用部が前記ガイド軸１０３ｆ、１０４ｆ、１０５ｆ上の＋−方向に、相対回転可能な状態でそれぞれ自由移動できる構成とされている。
【００１３】
さらに、前記各リニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐは、前記移動基板１０２又は固定基板１０１平面上の任意の点（中心点Ｏ）を中心とする半径Ｒの円周Ｑの接線方向に配置されている。すなわち、３つの駆動手段は、円周Ｑの接線方向の駆動力を発生して、移動基板を移動させる。一方、前記各ガイド軸１０３ｆ、１０４ｆ、１０５ｆは前記中心点Ｏに対して放射状に配置されている。
【００１４】
駆動機構１００は以上のような構成を備えていることから、ｘ軸方向の作用部又はｙ軸方向の作用部のいずれか一方を駆動させてリニア駆動軸１０３ｐ又はリニア駆動軸１０４ｐ、１０５ｐに沿って駆動力を与えると共に、他方の作用部をガイド軸１０３ｆ又はガイド軸１０４ｆ、１０５ｆに沿って自由移動させることで、ｘ軸方向又はｙ軸方向に移動基板１０２を移動させることができる。これに加えて、円周Ｑの接線方向に各リニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐが配置されていることから、所期の回転方向に向けた駆動力を各作用部から与えることで、移動基板１０２を回転移動させることができる。この点を、図２〜図４に基づいて詳述する。
【００１５】
図２は、ｘ軸方向（左右方向）に移動基板１０２が移動される状態を模式的に示す図である。図２（ａ）に示すように、移動基板１０２を右方向へ移動させる場合は、被作用部１０３において作用部からリニア駆動軸１０３ｐの右方向であるプラス方向（１０３ｐ＋）へ駆動力を与える状態とされる一方で、被作用部１０４、１０５において作用部は不動状態とされる。つまり、被作用部１０４、１０５における作用部は、ガイド軸１０４ｆ、１０５ｆのプラス方向（１０４ｆ＋、１０５ｆ＋）へ自由移動される。従って、リニア駆動軸１０３ｐのプラス方向の駆動力と、ガイド軸１０４ｆ、１０５ｆのプラス方向に沿ったガイドにより、移動基板１０２が右方向へ移動されるようになる。
【００１６】
これに対し、図２（ｂ）に示すように、移動基板１０２を左方向へ移動させる場合は、被作用部１０３において作用部からリニア駆動軸１０３ｐの左方向であるマイナス方向（１０３ｐ−）へ駆動力を与える状態とされる一方で、同様に被作用部１０４、１０５において作用部は不動状態とされる。これにより、被作用部１０４、１０５における作用部は、ガイド軸１０４ｆ、１０５ｆのマイナス方向（１０４ｆ−、１０５ｆ−）へ自由移動される。従って、リニア駆動軸１０３ｐのマイナス方向の駆動力と、ガイド軸１０４ｆ、１０５ｆのマイナス方向に沿ったガイドにより、移動基板１０２が左方向へ移動されるようになる。
【００１７】
次に図３は、ｙ軸方向（上下方向）に移動基板１０２が移動される状態を模式的に示す図である。図３（ａ）に示すように、移動基板１０２を上方向へ移動させる場合は、被作用部１０４、１０５において作用部からリニア駆動軸１０４ｐ、１０５ｐの上方向であるプラス方向（１０４ｐ＋、１０５ｐ＋）へ駆動力を与える状態とされる一方で、被作用部１０３において作用部は不動状態とされる。つまり、被作用部１０３における作用部は、ガイド軸１０３ｆのプラス方向（１０３ｆ＋）へ自由移動される。従って、リニア駆動軸１０４ｐ、１０５ｐのプラス方向の駆動力と、ガイド軸１０３ｆのプラス方向に沿ったガイドにより、移動基板１０２が上方向へ移動されるようになる。
【００１８】
これに対し、図３（ｂ）に示すように、移動基板１０２を下方向へ移動させる場合は、被作用部１０４、１０５において作用部からリニア駆動軸１０４ｐ、１０５ｐの下方向であるマイナス方向（１０４ｐ−、１０５ｐ−）へ駆動力を与える状態とされる一方で、同様に被作用部１０３において作用部は不動状態とされる。これにより、被作用部１０３における作用部は、ガイド軸１０３ｆのマイナス方向（１０３ｆ−）へ自由移動される。従って、リニア駆動軸１０４ｐ、１０５ｐのマイナス方向の駆動力と、ガイド軸１０３ｆのマイナス方向に沿ったガイドにより、移動基板１０２が下方向へ移動されるようになる。
【００１９】
続いて図４は、θ方向（回転方向）に移動基板１０２が移動される状態を模式的に示す図である。図４（ａ）に示すように、移動基板１０２を時計回り方向へ移動させる場合は、被作用部１０４において作用部からリニア駆動軸１０４ｐのプラス方向（１０４ｐ＋）へ駆動力を与える状態とされ、さらに被作用部１０３、１０５において作用部からリニア駆動軸１０３ｐ、１０５ｐのマイナス方向（１０３ｐ−、１０５ｐ−）へ駆動力を与える状態とされる。すなわち、各リニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐの時計回り方向の駆動力により、移動基板１０２が時計回り方向へ移動されるようになる。なお、この際に被作用部１０３、１０４、１０５の各々において、移動基板１０２の回転を許容するよう、各移動ガイド部と作用部との間で相対回転が発生することになる。この場合、移動基板１０２側からみると、各被作用部１０３、１０４、１０５で時計回り方向であるプラス方向（ｒ＋）の回転が生じる。
【００２０】
一方図４（ｂ）に示すように、移動基板１０２を反時計回り方向へ移動させる場合は、被作用部１０４において作用部からリニア駆動軸１０４ｐのマイナス方向（１０４ｐ−）へ駆動力を与える状態とされ、さらに被作用部１０３、１０５において作用部からリニア駆動軸１０３ｐ、１０５ｐのプラス方向（１０３ｐ＋、１０５ｐ＋）へ駆動力を与える状態とされる。すなわち、各リニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐの反時計回り方向の駆動力により、移動基板１０２が反時計回り方向へ移動されるようになる。この際、同様に被作用部１０３、１０４、１０５の各々において、移動基板１０２の回転を許容するよう、各移動ガイド部と作用部との間で相対回転が発生し、この場合、移動基板１０２側からみると、各被作用部１０３、１０４、１０５で反時計回り方向であるマイナス方向（ｒ−）の回転が生じる。
【００２１】
上記構成において、駆動手段としては所定の作用部を直線移動させることができる各種のリニア型アクチュエータが適用可能であり、その駆動源としては、例えばパルスモータ、圧電アクチュエータ、リニアモータ、ムービングコイル等を用いることができる。なお、図３に示すように、ｙ軸方向のみに移動基板１０２を移動させるときは、アクチュエータのタイプによっては、リニア駆動軸１０４ｐ、１０５ｐのいずれか一方のみに駆動力を発生させ、他方を従動させるようにしても良い。
【００２２】
図１に示した駆動機構１００では、中心点Ｏを中心とする１つの円周Ｑの接線方向に、全てのリニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐを配置する構成を例示したが、図５（ａ）に示すように、中心点Ｏを中心とする半径Ｒ1〜Ｒ3が異なる同心円周Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3の接線方向にリニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐをそれぞれ配置するようにしても良い。勿論、いずれか２つのリニア駆動軸を同一円周の接線方向に配置し、残りの１つのリニア駆動軸を異なる半径の同心円周の接線方向に配置するようにしても良い。なお、異なる同心円周Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3の接線方向にリニア駆動軸１０３ｐ、１０４ｐ、１０５ｐを配置した場合、図４に示した回転移動をさせる際に、各リニア駆動軸における作用部の移動量が異なることになるので、その配置位置に応じて移動量を調整する必要がある。
【００２３】
また図１に示した駆動機構１００では、３つの被作用部１０３、１０４、１０５が設定されている例を示したが、図５（ｂ）に示すように、例えば４つの駆動手段を用い、４つの被作用部１０３〜１０６が設定される構成としても良い。つまり、図１の構成に、ｘ軸方向のリニア駆動軸１０６ｐを追加した構成である。平面の位置は、支持位置を３点設定することで位置決めすることができる。このため、本発明においても少なくとも３つの被作用部を設定することで、固定基板に対して移動基板の位置決めを図る構成としている。しかし、例えば移動基板に大重量物が搭載されるような場合、１つしか駆動手段が設定されていない軸方向の駆動力が不足する場合がある。このような場合、図５（ｂ）に示すような４点支持構成とすることが望ましい。なお、４点以上で支持する構成とすると、そのうちの任意の３点で位置が決まり過拘束になることから、格別大きな駆動量を要する場合等を除いては、図１に示すように３つの被作用部を設定する構成とすることが望ましい。
【００２４】
前記請求項４の構成において、固定基板及び移動基板が立設配置される場合、前記第２方向の２つの駆動手段が、重力方向と平行な方向に設置することが望ましい（請求項５）。すなわち図１において、固定基板１０１及び移動基板１０２が立設配置され、ｙ軸方向が重力方向になるような場合に、同方向に配置される２つのリニア駆動軸が、前記ｙ軸方向に配置されることが望ましい（図１はそのような構成とされている）。重力方向については、移動基板を持ち上げる方向の移動となることから比較的大きな駆動力が必要となるが、この構成によれば、２つの駆動手段により比較的大きな駆動力を発生できるようになる。
【００２５】
本発明の請求項６にかかる駆動装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の駆動機構と、前記移動基板に載置される被駆動部材と、前記駆動手段の作用部の移動制御を行う駆動制御手段とを備えることを特徴とする。この構成によれば、各々の駆動手段の作用部は、駆動制御手段により、適宜な方向（前述の＋−方向）に駆動され、これにより前記移動基板に載置される被駆動部材が所定の２軸方向若しくは回転方向に移動される。
【００２６】
上記構成において、前記駆動制御手段は、リニア駆動軸が第１方向に設定された駆動手段のみを駆動させて移動基板を第１方向に移動させる第１の駆動モード（例えば前述の図２に示したｘ軸方向の駆動モード）と、リニア駆動軸が第２方向に設定された駆動手段のみを駆動させて移動基板を第２方向に移動させる第２の駆動モード（図３に示したｙ軸方向の駆動モード）と、リニア駆動軸が第１方向及び第２方向に設定された駆動手段を駆動させて移動基板を回転移動させる第３の駆動モード（図４に示したθ方向の駆動モード）とを実行可能とされていることが望ましい（請求項７）。
【００２７】
本発明の請求項８にかかる振れ補正ユニットは、被写体光像を電気信号に変換する撮像素子と、請求項１〜５のいずれかに記載の駆動機構とを備え、前記撮像素子が被駆動部材として移動基板に載置されていることを特徴とする。この構成によれば、各々の駆動手段の作用部は、駆動制御手段により、適宜な方向（前述の＋−方向）に駆動され、これにより前記移動基板に載置されている被駆動部材としての撮像素子が所定の２軸方向若しくは回転方向に移動される。
【００２８】
本発明の請求項９にかかる撮像装置は、請求項８記載の振れ補正ユニットが内蔵された撮像装置であって、撮像装置本体に与えられるピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向の振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果から各方向の振れ補正量を求める振れ補正量算出手段と、前記振れ補正量算出手段で求められた振れ補正量に応じて前記駆動手段の作用部の移動制御を行う駆動制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２９】
この場合、前記リニア駆動軸の第１方向と第２方向とが、それぞれピッチ振れ補正方向又はヨー振れ補正方向のいずれかとされており、前記駆動制御手段は、ピッチ方向若しくはヨー方向の振れ補正量に応じて、リニア駆動軸が第１方向若しくは第２方向に設定された駆動手段のみを駆動させて移動基板をピッチ振れ補正移動若しくはヨー振れ補正移動させるピッチ振れ補正駆動若しくはヨー振れ補正駆動モードと、リニア駆動軸が第１方向及び第２方向に設定された駆動手段を駆動させて移動基板を回転移動させるローリング振れ補正駆動モードとを実行可能とされていることが望ましい（請求項１０）。
【００３０】
このような構成によれば、ピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向の振れ検出結果に応じて駆動手段の作用部が駆動され、これにより撮像素子を、ピッチ方向、ヨー方向だけでなくローリング方向の振れをも打ち消す方向に揺動させるように振れ補正移動させることが可能な撮像装置を提供できるようになる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１にかかる駆動機構によれば、固定基板と移動基板との１ペア構造で、移動基板を平行移動方向であるｘ軸及びｙ軸方向だけでなく、回転方向であるθ方向へも移動させることができるので、従来のこの種の駆動機構に比べてよりコンパクトで軽量の駆動機構を提供することができる。
【００３２】
請求項２にかかる駆動機構によれば、ピン状部材と直線状のスロットとの干渉により駆動力が伝達され、また前記直線状のスロットに沿ってピン状部材が摺動自在とされているので、作用部としてのピン状部材の自由移動及び相対回転が可能となる。従って、ピン状部材と直線状のスロットという簡単な構成で、本発明の目的を達成しうる作用部及び被作用部を構築できるようになる。
【００３３】
請求項３にかかる駆動機構によれば、係合突起と直線状のガイド溝との干渉により駆動力が伝達され、また前記直線状のガイド溝に沿って係合突起がガイドされるので、作用部としての係合突起の自由移動及び相対回転が可能となる。従って、係合突起と直線状のガイド溝という簡単な構成で、本発明の目的を達成しうる作用部及び被作用部を構築できるようになる。
【００３４】
請求項４にかかる駆動機構によれば、３つの駆動手段（作用部）により移動基板が位置決めされるので、過拘束が生じることはなく、移動基板を効率的に移動させることができる。
【００３５】
請求項５にかかる駆動機構によれば、重力方向に相当する方向において、２つの駆動手段により駆動力が与えられる構成であるので、重力に抗する十分な駆動力を与えることが可能となり、固定基板及び移動基板を立設配置する場合でも、移動基板をスムースに移動させることが可能となる。
【００３６】
請求項６にかかる駆動装置によれば、固定基板と移動基板との１ペア構造で、移動基板を平行移動方向であるｘ軸及びｙ軸方向だけでなく、回転方向であるθ方向へも移動させることができるので、従来のこの種の駆動機構に比べてよりコンパクトで軽量の駆動機構を提供することができる。
【００３７】
請求項７にかかる駆動装置によれば、駆動制御手段による３つの駆動モードにより、移動基板のｘ軸方向、ｙ軸方向及びθ方向への移動を確実に行わせることが可能となる。
【００３８】
請求項８にかかる振れ補正ユニットによれば、固定基板と移動基板との１ペア構造で、撮像素子が搭載された移動基板を平行移動方向であるｘ軸及びｙ軸方向だけでなく、回転方向であるθ方向へも移動させることができるので、従来の振れ補正ユニットに比べ、よりコンパクト化、軽量化が為された振れ補正ユニットを提供することができる。
【００３９】
請求項９にかかる撮像装置によれば、ピッチ方向、ヨー方向だけでなくローリング方向の振れ補正を行うことができる撮像装置を、コンパクトに提供できるようになる。
【００４０】
請求項１０にかかる撮像装置によれば、駆動制御手段による３つの駆動モードにより、移動基板に搭載された撮像素子のピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向への振れ補正移動を確実に行わせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
（駆動機構及び駆動装置としての実施形態の説明）
図６〜図１０は、本発明の一実施形態にかかる駆動機構２００（振れ補正ユニット２０）と駆動制御部２６とを備えた駆動装置を示す図であって、図６は前記駆動機構２００の背面図、図７は正面図、図８は分解斜視図、図９は図７のＡ−Ａ線断面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示している。この駆動機構２００は、大略的に固定基板２１と、移動基板２２と、前記固定基板２１に搭載される第１〜第３駆動装置２３、２４、２５（３つの駆動手段）とを備えている。なお、移動基板２２には、被駆動部材Ｗｔとして撮像素子が載置固定されている例を示しており、この意味で図６〜図１０に示す駆動機構２００は、デジタルスチルカメラ等における撮像素子揺動タイプの振れ補正機構としての、振れ補正ユニット２０の実施形態でもある。
【００４２】
固定基板２１及び移動基板２２は、金属又は硬質樹脂等からなる平板状部材で形成され、両者は互いの平面部が対向するよう積重して組み付けられる。そして移動基板２２は、固定基板２１に対して相対的に移動するよう構成される。すなわち、当該駆動機構２００が組み込まれる機器類のフレーム等に固定基板２１が固定的に取り付けられ、該固定基板２１に対して移動基板２２が第１〜第３駆動装置２３、２４、２５により発生される駆動力で相対的に移動される。
【００４３】
図８に示すように、固定基板２１には、３つの直線状スリット（第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３）が穿孔されている。これら直線状の第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３は、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５各々の作用部の移動方向（後述するリニア駆動軸２３ｐ、２４ｐ、２５ｐの方向）に対応して穿孔されている。一方移動基板２２にも、３つの直線状スリット（第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３）が穿孔されている。これら直線状の第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３は、それぞれ前記第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３に対して直交するガイド軸Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の方向に穿孔されている。前記第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３は、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５各々の作用部を相対回転可能にガイドする移動ガイド部として機能する。
【００４４】
第１〜第３駆動装置２３、２４、２５は、パルスモータ（ステッピングモータ）を駆動源とするリニアアクチュエータが用いられている。これらはいずれも同様な構成を備えていることから、第１駆動装置２３について、その詳細構造を説明する。この第１駆動装置２３は、フレーム部材２３１、パルスモータ２３３、駆動軸２３４、移動スライダ２３５及び作用部Ｓ１としてのピン２３６（ピン状部材）を備えて構成されている。
【００４５】
フレーム部材２３１は、金属板の折り曲げ加工部材等から構成され、パルスモータ２３３や駆動軸２３４の支持部として機能すると共に、該第１駆動装置２３を固定基板２１に固定するための取り付け部材として機能する。前記フレーム部材２３１は、長孔２３１０、一対の折り曲げ部２３１１、２３１２、フランジ部２３１３及び２つのネジ孔２３１４を備えている。長孔２３１０は、図９に示すように、固定基板２１の第１スリット２１１に合致する長さサイズとされ、また後述する移動スライダ２３５のガイド部２３５１の径サイズと略合致する幅サイズとされている（図１０参照）。
【００４６】
一対の折り曲げ部２３１１、２３１２は、前記駆動軸２３４の軸受け並びにパルスモータ２３３の支持部として機能する。すなわち、第１折り曲げ部２３１１には駆動軸２３４の先端部を軸支する軸受け孔が設けられ、第２折り曲げ部２３１２には駆動軸２３４の根本部を貫通させる軸孔が設けられていると共に、パルスモータ２３３がネジ等で固着される。フランジ部２３１３は、当該フレーム部材２３１の固定基板２１への取り付け代として設けられているもので、前記２つのネジ孔２３１４が該フランジ部２３１３に備えられている。このネジ孔２３１４を用い、図６に示すように、ビス２３２によりフレーム部材２３１が固定基板２１へ固定される。
【００４７】
パルスモータ２３３は、ロータとステータとを具備し、例えば所定の駆動パルスを入力してマイクロステップ駆動方式で駆動される方式のものを使用することができる。このようなパルスモータ２３３によれば、微小な駆動制御が行える他、入力した駆動パルスをカウントすることにより駆動状態が把握できることから、フィードバック制御等が不要で制御構成が簡易な所謂オープンループ制御で駆動できるという利点がある。
【００４８】
駆動軸２３４は、前記パルスモータ２３３のロータに直結されて回転駆動力が与えられる軸体であって、該駆動軸２３４の外周にはスパイラルネジが刻設されている。移動スライダ２３５は、前記駆動軸２３４とネジ結合されており、駆動軸２３４がパルスモータ２３３によって正回転又は逆回転されることによって、駆動軸２３４上を先端方向へ前進（以下、「＋駆動」という）又は根本方向へ後進（以下、「−駆動」という）される。
【００４９】
ピン２３６は、移動基板２２に対して駆動力を与える作用部Ｓ１として機能するもので、前記移動スライダ２３５に一体的に組み付けられ、移動スライダ２３５の駆動軸２３４上の前後進に追従して直線状に移動される。このようにピン２３６が移動する方向の軸が、当該第１の駆動装置２３におけるリニア駆動軸２３ｐとされる。つまり、駆動軸２３４の設置位置及び延伸方向が、リニア駆動軸２３ｐの設定位置となる。なお、図６、図７においてリニア駆動軸２３ｐの近傍に付している「＋」「−」の符号は、前記移動スライダ２３５の＋駆動及び−駆動に応じた、リニア駆動軸２３ｐ上におけるピン２３６（作用部Ｓ１）の駆動方向を示すものである。
【００５０】
前記移動スライダ２３５とピン２３６との間には、所定の径を備えた円板状のガイド部２３５１が介在されている。前述の通り、このガイド部２３５１の径サイズは前記長孔２３１０の幅サイズと略合致するものとされており、前記長孔２３１０にガイド部２３５１が嵌合されている。この両者の嵌合により、移動スライダ２３５の駆動軸２３４回りの回転が規制され、従って移動スライダ２３５（ピン２３６）は、前記長孔２３１０の長さ方向（つまり第１スリット２１１の延在方向）にのみ、直線的な往復運動を行うようになっている。
【００５１】
同様に第２駆動装置２４は、フレーム部材２４１、パルスモータ２４３、駆動軸２４４、移動スライダ２４５及び作用部Ｓ２としてのピン２４６を備えて構成されている。そして、前記駆動軸２４４の配置位置がリニア駆動軸２４ｐとして設定され、該リニア駆動軸２４ｐ上をピン２４６（作用部Ｓ２）が＋駆動若しくは−駆動されるべく構成されている。また第３駆動装置２５も、フレーム部材２５１、パルスモータ２５３、駆動軸２５４、移動スライダ２５５及び作用部Ｓ３としてのピン２５６を備えて構成されている。そして、前記駆動軸２５４の配置位置がリニア駆動軸２５ｐとして設定され、該リニア駆動軸２５ｐ上をピン２５６（作用部Ｓ３）が＋駆動若しくは−駆動されるべく構成されている。
【００５２】
次に、上記リニア駆動軸２３ｐ、２４ｐ、２５ｐ（第１〜第３駆動装置２３、２４、２５）の配置関係について説明する。図６に示すように、第１駆動装置２３のリニア駆動軸２３ｐは、固定基板２１のｘ軸方向（第１方向）に設定されている。一方第２、第３駆動装置２４、２５のリニア駆動軸２４ｐ、２５ｐは、ｘ軸方向と直交するｙ軸方向（第２方向）に設定されている。
【００５３】
さらに、各リニア駆動軸２３ｐ、２４ｐ、２５ｐは、固定基板２１上に定められた所定の中心点Ｏ（例えば、被駆動部材Ｗｔである撮像素子の光軸中心）を中心とする円周Ｑの接線方向に一致させて配置されている。また、前記ｙ軸方向のリニア駆動軸２４ｐ、２５ｐは、前記中心点Ｏを挟んで平行に配置されている結果、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５は、そのリニア駆動軸２３ｐ、２４ｐ、２５ｐが前記中心点Ｏの回りに９０°の間隔で配列されるように、固定基板２１へ固定されている。
【００５４】
続いて、固定基板２１、移動基板２２、及び第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の組み付け構造について説明する。前述の通り、固定基板２１と移動基板２２とは、互いの平面部が対向するよう積重して組み付けられるが、この際、固定基板２１の第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３と、移動基板２２の第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３が正面視で互いに十字型に直交して重畳するように積重される。そして、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５のピン２３６、２４６、２５６が、それぞれ第１スリット２１１を貫通して第１スロット２２１に、第２スリット２１２を貫通して第２スロット２２２に、第３スリット２１３を貫通して第３スロット２２３に、その各々の先端部が至るように嵌入されている（図９、図１０参照）。
【００５５】
そして、図示は省略しているが、固定基板２１と移動基板２２とを互いに接する方向に付勢するバネ等の付勢手段が備えられている。これにより、移動基板２２が３つのピン２３６、２４６、２５６により、所定の１箇所で位置決めされている。
【００５６】
このような組み付けが為されていることから、例えば第１駆動装置２３のピン２３６（作用部Ｓ１）がリニア駆動軸２３ｐ（図７、図９参照）に沿って移動される駆動力が与えられると、ピン２３６の移動は固定基板２１の第１スリット２１１には何ら規制されない一方で、移動基板２２の第１スロット２２１の側壁面とピン２３６とが干渉し、この結果移動基板２２がリニア駆動軸２３ｐに沿って移動されるようになる。つまり、移動基板２２の第１スロット２２１は、作用部Ｓ１としてのピン２３６から駆動力を与えられる被作用部Ｈ１として機能することとなる。同様に、第２スロット２２２は、作用部Ｓ２としてのピン２４６から駆動力を与えられる被作用部Ｈ２として機能し、第３スロット２２３は、作用部Ｓ３としてのピン２５６から駆動力を与えられる被作用部Ｈ３として機能するものである。つまり移動基板２２には、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の３つの作用部Ｓ１〜Ｓ３に対応する３つの被作用部Ｈ１〜Ｈ３が備えられている。
【００５７】
また移動基板２２の第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３は、３つの作用部Ｓ１〜Ｓ３であるピン２３６、２４６、２５６を、相対回転可能な状態で自由移動させる移動ガイド部（ガイド軸Ｆ１〜Ｆ３）としてもそれぞれ機能する。前述の通り、固定基板２１の第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３と、移動基板２２の第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３とは互いに直交する関係で組み付けられることから、図７に示すように、前記ガイド軸Ｆ１〜Ｆ３とリニア駆動軸２３ｐ〜２５ｐとは直交する関係となる。この結果、ガイド軸Ｆ１〜Ｆ３は、前記中心点Ｏに対して放射状に配置される構成となっている。
【００５８】
ガイド軸Ｆ１〜Ｆ３とリニア駆動軸２３ｐ〜２５ｐとが上記のような関係であることから、例えば第１駆動装置２３のピン２３６がリニア駆動軸２３ｐに沿って移動し、移動基板２２に対してリニア駆動軸２３ｐに沿った駆動力が与えられた場合、第２、第３駆動装置２４，２５のピン２４６、２５６を停止状態（不動状態）としておけば、前記ピン２４６、２５６は、第２、第３スロット２２２、２２３（ガイド軸Ｆ２、Ｆ３）に沿って相対的に自由移動されるようになる。同様に、第２、第３駆動装置２４、２５のピン２４６、２５６がリニア駆動軸２４ｐ、２５ｐに沿って移動し、これらの軸に沿った駆動力が与えられた場合、第１駆動装置２３のピン２３６を停止状態（不動状態）としておけば、前記ピン２３６は、第１スロット２２１（ガイド軸Ｆ１）に沿って相対的に自由移動されるようになる。
【００５９】
さらに、移動基板２２が固定基板２１に対して回転する方向に第１〜第３駆動装置２３〜２５より駆動力が与えられた場合、各々のピン２３６、２４６、２５６をそれぞれのガイド軸Ｆ１〜Ｆ３に沿って相対的に自由移動させつつ、ピン２３６、２４６、２５６と第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３との間で相対的な回転が生じるようになり、結果的に移動基板２２のスムースな回転が許容されるものである。なお、ピン２３６、２４６、２５６の軸回りの回転を容易とするため、ピン２３６、２４６、２５６は円柱状の形状とすることが望ましい。
【００６０】
なお、前記作用部Ｓ１〜Ｓ３及び被作用部Ｈ１〜Ｈ３の形態に関し、上述の円柱状ピンとスロットからなる態様に代えて、図１１に示すように、作用部Ｓ１としての係合突起２３６１が移動スライダ２３５に備えられ、被作用部Ｈ１としての移動ガイド部が前記係合突起２３６１と係合する直線状のガイド溝２２０１として移動基板２２０に形成された態様としても良い。
【００６１】
前記係合突起２３６１は、先端球状の突起体であり、移動スライダ２３５にガイド部２３５１を介して一体的に取り付けられている。前記直線状のガイド溝２２０１は、断面Ｖ型の溝であり、前記係合突起２３６１の先端球状部を部分的に収容して、係合突起２３６１を係合状態で溝に沿ってガイドする。また、係合突起２３６１が先端球状の突起体であることから、Ｖ型ガイド溝２２０１と係合状態において回動可能であり、従って移動基板２２０が固定基板２１に対して相対回転可能となっている。このような構成によれば、作用部Ｓ１と被作用部Ｈ１とがガタなく当接し、移動基板２２０と固定基板２１とは隙間なく接することになるので、移動基板２２０の位置をガタつきなく精密に決めることが可能となる。
【００６２】
上記構成では、固定基板２１に第１〜第３駆動装置２３、２４、２５を搭載した例を示したが、移動基板２２に第１〜第３駆動装置２３、２４、２５を搭載するようにしても良い。この構成では、移動基板２２と共に第１〜第３駆動装置２３、２４、２５も移動することとなる。この場合、固定基板２１側に被作用部としての前記第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３を設けるようにすれば良い。
【００６３】
駆動制御部２６は、移動基板２２を移動させる所定の移動目標値に応じてパルスモータ２３３、２４３、２５３を駆動させる駆動信号を生成するもので、図１２に示すように、機能的に移動目標値取得部２６１、移動量算出部２６２及び駆動信号生成部２６３を備えている。
【００６４】
移動目標値取得部２６１は、移動目標となる値のセンシング結果、算出値或いは移動指令値等を取得するもので、移動基板２２を移動させるｘ軸方向、ｙ軸方向及びθ方向の所定の移動目標値（例えばサーボ制御目標値等）を取得する。移動量算出部２６２は、取得した移動目標値を、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５における作用部Ｓ１〜Ｓ３（ピン２３６、２４６、２５６）の移動量に換算する。駆動信号生成部２６３は、パルスモータ２３３、２４３、２５３を各々駆動させる駆動信号を生成する第１ドライブ回路２６３１、第２ドライブ回路２６３２、第３ドライブ回路２６３３を備えている。各ドライブ回路２６３１〜２６３３は、与えられたｘ軸方向、ｙ軸方向及びθ方向の移動量信号に応じて所定の駆動パルスを発生し、パルスモータ２３３、２４３、２５３を各々所定量だけ＋駆動または−駆動させる。
【００６５】
以上の通り構成された駆動装置２００の動作について、図１３〜図１６に基づいて説明する。図１３は、ｘ軸右方向に移動基板２２が移動される状態を模式的に示す図である。この場合、第１駆動装置２３の作用部Ｓ１（ピン２３６）のみがリニア駆動軸２３ｐに沿って＋駆動され、第２、第３駆動装置２４、２５における作用部Ｓ２、Ｓ３（ピン２４６、ピン２５６）は不動状態とされる。この結果、移動基板２２は被作用部Ｈ１のみにおいて作用部Ｓ１からｘ軸右方向への駆動力を与えられる一方で、作用部Ｓ２、Ｓ３においては、ガイド軸Ｆ２、Ｆ３（第２、第３スロット２２２、２２３）に沿った相対的な自由移動が行われるようになる。これにより、移動基板２２がｘ軸右方向へ移動されるようになり、結果的に被駆動部材Ｗｔとしての撮像素子が、移動基板２２に追従してｘ軸右方向へ揺動されることとなる。
【００６６】
次に図１４は、ｙ軸上方向に移動基板２２が移動される状態を模式的に示す図である。この場合、第２駆動装置２４の作用部Ｓ２（ピン２４６）がリニア駆動軸２４ｐに沿って−駆動されると共に、第３駆動装置２５の作用部Ｓ３（ピン２５６）がリニア駆動軸２５ｐに沿って＋駆動される。他方、第１駆動装置２３における作用部Ｓ１（ピン２３６）は不動状態とされる。この結果、移動基板２２は被作用部Ｈ２、Ｈ３において作用部Ｓ２、ｓ３からｙ軸上方向への駆動力を与えられる一方で、作用部Ｓ１においては、ガイド軸Ｆ１（第１スロット２２１）に沿った相対的な自由移動が行われるようになる。これにより、移動基板２２がｙ軸上方向へ移動されるようになり、結果的に被駆動部材Ｗｔとしての撮像素子が、移動基板２２に追従してｙ軸上方向へ揺動されることとなる。
【００６７】
続いて図１５は、θ方向（反時計方向）に移動基板１０２が回転移動される状態を模式的に示す図である。この場合、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５における作用部Ｓ１〜Ｓ３（ピン２３６、２４６、２５６）の全てが＋駆動される。すなわち、第１駆動装置２３の作用部Ｓ１がリニア駆動軸２３ｐに沿って＋駆動され、第２駆動装置２４の作用部Ｓ２がリニア駆動軸２４ｐに沿って＋駆動され、さらに第３駆動装置２５の作用部Ｓ３がリニア駆動軸２５ｐに沿って＋駆動される。このように被作用部Ｈ１及び被作用部Ｈ２、Ｈ３において作用部Ｓ１及び作用部Ｓ２、Ｓ３から、互いに直交する方向の駆動力が同時に与えられる結果、移動基板２２には反時計方向に回転（いずれも円周Ｑの接線方向の駆動力であるので、回転中心は中心点Ｏとなる）の駆動力が与えられるようになる。
【００６８】
この際、作用部Ｓ１〜Ｓ３は円周Ｑの接線方向に直線移動するのに対し、移動基板２２は回転移動するので、作用部Ｓ１〜Ｓ３であるピン２３６〜２５６と第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３との間には相対的な滑り移動（自由移動）が発生する。つまり、円周Ｑの軌道と円周Ｑの接線（リニア駆動軸２３ｐ〜２５ｐ）との差分について、移動基板２２の回転量に応じてピン２３６〜２５６が第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３にガイドされる。また移動基板２２の回転角に応じてピン２３６〜２５６が第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３内において相対回転される。以上のような動作により、移動基板２２が反時計方向へ回転移動されるようになり、結果的に被駆動部材Ｗｔとしての撮像素子が、移動基板２２に追従して反時計方向へ揺動されることとなる。
【００６９】
上記図１５では、移動基板２２を固定基板２１上の中心点Ｏを中心として回転させる例を示したが、図１６に示すように、固定基板２１の外に設定された仮想中心点Ｏ’を回転中心として移動基板２２を回転移動させるようにしても良い。この場合、各作用部Ｓ１〜Ｓ３の移動量を同一とせず、前記仮想中心点Ｏ’から各々の作用部Ｓ１〜Ｓ３までの距離及び角度に応じて、それぞれの移動量を調整するようにすれば良い。
【００７０】
図１７は、本実施形態にかかる移動機構２００における移動基板２２の移動方向と、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５における作用部Ｓ１〜Ｓ３の駆動方向との関係を取り纏めた表形式の図である。図中「＋」は各リニア駆動軸２３ｐ〜２５ｐに沿った＋駆動を、「−」は各リニア駆動軸２３ｐ〜２５ｐに沿った−駆動を示し、「０」は作用部Ｓ１〜Ｓ３が不動状態とされることを示している。従って、駆動制御部２６により、図１７に示したような駆動制御信号を生成してパルスモータ２３３、２４３、２５３を動作させることにより、被駆動部材Ｗｔとしての撮像素子をｘ軸方向、ｙ軸方向へ直線的に揺動させるだけでなく、θ方向へ回転揺動させることが可能となるものである。
【００７１】
（振れ補正機構付カメラとしての実施形態の説明）
次に、上述の駆動機構を振れ補正ユニットとして組み込んだデジタルカメラについての実施形態を説明する。
≪カメラ外観構造の説明≫
図１８は、本実施形態にかかるデジタルカメラ１の外観構造を説明する図であり、図１８（ａ）は、デジタルカメラ１の正面外観図、図１８（ｂ）は、デジタルカメラ１の背面外観図をそれぞれ示している。図１８（ａ）に示すように、このデジタルカメラ１は、カメラ本体１０と、このカメラ本体１０の正面略中央に着脱可能（交換可能）に装着される撮影レンズ１２（交換レンズ）とを備えた一眼レフレックス型デジタルスチルカメラである。
【００７２】
図１８（ａ）において、カメラ本体１０は、正面略中央に撮影レンズ１２が装着されるマウント部１３と、正面左端部において突設され、ユーザが片手（又は両手）により確実に把持（保持）可能とするためのグリップ部１４と、正面右上部に制御値を設定するための制御値設定ダイアル１５と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル１６と、グリップ部１４の上面に撮影動作（露光）の開始及び／又は終了を指示するためのレリーズボタン１７とが備えられている。
【００７３】
撮影レンズ１２は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該光をカメラ本体１０の内部に配置されている後述の撮像素子３０やファインダ部７へ導くための撮影レンズ系（例えば光軸に沿って直列的に配置されるズームレンズブロックや固定レンズブロック）を構成するものである。撮影レンズ１２は、マニュアル操作或いは自動的に各レンズ位置を移動させて焦点調整を行うことが可能に構成されている。
【００７４】
なお、マウント部１３の近傍には、撮影レンズ１２を着脱するための着脱ボタン１２１と、装着された交換レンズ１２との電気的接続を行うための複数個の電気的接点（図示省略）と、機械的接続を行うための複数個のカプラ（図示省略）とが設けられている。この電気的接点は、撮影レンズ１２に内蔵されたレンズＲＯＭ（リードオンリメモリ）から当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）をカメラ本体１０内の全体制御部に送出したり、撮影レンズ１２内のフォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の情報を全体制御部に送出したりするためのものである。カプラは、カメラ本体１０内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータの駆動力を撮影レンズ１２内の各レンズに伝達するためのものである。
【００７５】
図１８（ａ）において、グリップ部１４の内部には電池収納室とカード収納室とが設けられている。電池収納室にはカメラの電源として、例えば所定数の単３形乾電池が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するための記録媒体、例えばメモリカードが着脱可能に収納されるようになっている。
【００７６】
制御値設定ダイアル１５は、撮影に際しての各種制御値を設定するためのものである。またモード設定ダイアル１６は、自動露出（ＡＥ）制御モードや自動焦点（ＡＦ；オートフォーカス）制御モード、或いは静止画を撮影する静止画撮影モードや動画を撮影する動画撮影モード（連続撮影モード）、フラッシュモード等の各種撮影モードを設定するためのものである。
【００７７】
レリーズボタン１７は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてレリーズボタン１７が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、レリーズボタン１７が全押しされると、撮影動作（後述するカラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が実行される。また、動画撮影モードにおいてレリーズボタン１７が全押しされると、撮影動作（上記と同様のカラー撮像素子の露光、露光で得られた画像信号への画像処理、及びこの画像処理された画像データのメモリカードへの記録という一連の動作）が開始され、再度レリーズボタン１７が全押しされると撮影動作が終了される。
【００７８】
図１８（ｂ）において、カメラ本体１０の背面略中央上部には、ファインダ窓１８１（接眼部）が設けられている。ファインダ窓１８１には、交換レンズ１２からの被写体像が導かれており、ユーザ（撮影者）は、このファインダ窓１８１を覗くことにより被写体を視認することができる。カメラ本体１０の背面の略中央には、外部表示部１８２（ＬＣＤ；液晶モニター）が設けられている。外部表示部１８２は、本実施形態では例えば画素数が４００（Ｘ方向）×３００（Ｙ方向）＝１２００００のカラー液晶表示素子からなり、上記動画像を表示するとともに、ＡＥ制御やＡＦ制御に関するモード、撮影シーンに関するモード或いは撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカードに記録された撮影画像を再生表示したりするものである。
【００７９】
外部表示部１８２の左上部には、２点スライドスイッチからなる電源スイッチ１９１が設けられている。また外部表示部１８２の右側には方向選択キー１９２及び手ぶれ補正スイッチ１９３が設けられている。方向選択キー１９２は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の４方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。方向選択キー１９２は多機能化されており、例えば外部表示部１８２に表示される撮影シーン設定のためのメニュー画面において選択された項目を変更するための操作スイッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面において選択された再生対象のコマを変更するための操作スイッチとして機能する。また、方向選択キー１９２は、交換レンズ１２のズームレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチとして機能させることもできる。
【００８０】
手振れ補正スイッチ１９３は、手持ち撮影や望遠撮影、暗部での（長時間露光が必要な）撮影時において、手振れ等の「振れ」が発生する恐れのある場合に対して確実な撮影を可能とするための振れ補正モードを設定するものである。この手振れ補正スイッチ１９３がＯＮとされると、後述の振れ補正ユニット２０による撮像素子３０の振れ補正が実行可能な状態とされる。
【００８１】
外部表示部１８２の左側には、外部表示部１８２の表示や表示内容に関する操作を行うためのスイッチとして、取消スイッチ１９４、確定スイッチ１９５、メニュー表示スイッチ１９６及び外部表示切換スイッチ１９７等が設けられている。取消スイッチ１９４はメニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチである。確定スイッチ１９５はメニュー画面で選択された内容を確定するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ１９６は外部表示部１８２にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容（例えば撮影シーン設定画面や露出制御に関するモード設定画面など）を切り換えたりするためのスイッチで、メニュー表示スイッチ１９６の押圧ごとにメニュー画面が切り換わる。外部表示切換スイッチ１９７は、外部表示部１８２への表示をオンにしたり、その表示をオフにしたりするスイッチで、外部表示切換スイッチ１９７の押圧ごとに外部表示部１８２の表示と非表示とが交互に行われる。
【００８２】
なお、当該デジタルカメラ１の振れ方向に関しては、図１８（ａ）に付記しているように、デジタルカメラ１の水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸、光軸Ｌ方向をＺ軸とするとき、Ｘ軸周りの回転（振れモードとしては上下方向）を「ピッチ（図中矢印Ｐ）方向」の振れとし、Ｙ軸周りの回転（振れモードとしては左右方向）を「ヨー（図中矢印Ｙ）方向」の振れとし、さらにＺ軸周りの回転（振れモードとしては回転方向）を「ローリング（図中矢印Ｒ）方向」の振れとする。これらのデジタルカメラ１に与えられる振れを検出するために、デジタルカメラ１には、ピッチ方向ジャイロ５０ａ、ヨー方向ジャイロ５０ｂ及びローリング方向ジャイロ５０ｃからなる振れ検出部５０が内蔵されている。
【００８３】
≪カメラ内部構成の全体説明≫
次に、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。
図１９はデジタルカメラ１の正面透視図、図２０は背面透視図、図２１は側面断面図をそれぞれ示している。但し、図１９、図２０においては、それぞれ撮影レンズ１２を取り外した状態での透視図としている。このデジタルカメラ１は、図２１に示すように、カメラ本体１０に交換レンズ１２が装着されてなる。そしてカメラ本体１０内には、被写体光像を電気信号に変換する四方形状の撮像素子３０、該撮像素子３０に対し光軸Ｌと垂直な方向において、図１８（ａ）に示したピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向に揺動させる揺動力を与える駆動部（第１〜第３駆動装置２３、２４、２５）を備える振れ補正ユニット２０、ミラー部４、前記振れ検出部５０、例えば画像処理用の各種回路を備えるＡＳＩＣや駆動制御回路等の電子部品がマウントされた制御基板６、電池室６５、被写界を確認するためのファインダ部７、前記ミラー部４を収納する枠体１１５、及びシャッタ８等が、底面シャーシ１１１、側面シャーシ１１３及び前面シャーシ１１４等にて固定・一体化される形で（但し、撮像素子３０と振れ補正ユニット２０の一部は揺動されるためリジットに固定はされていない）収納されている。なお前記底面シャーシ１１１には、三脚を取り付けるための三脚用ネジ部１１２が設けられている。
【００８４】
前記撮像素子３０は、図１９及び図２１に示すように、撮影レンズ１２に対向するカメラ本体１０内、すなわちカメラ本体１０に撮影レンズ１２が装着された場合において、当該撮影レンズ１２が備えているレンズ群１２２の光軸Ｌ（図２１参照）上におけるカメラ本体１０内の適所に、前記光軸Ｌに対して垂直となる方向に配設されている。
【００８５】
撮像素子３０は、被写体輝度を検出（被写体光を撮像）する。すなわち、撮影レンズ１２により結像された被写体光像の光量に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号に光電変換して制御基板６のＡＳＩＣ等へ出力するものである。具体的には、撮像素子３０は四方形状を呈し（必ずしも四方形状でなくとも良い）、ＣＣＤが２次元状に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されており、例えば３０００（Ｘ方向）×２０００（Ｙ方向）＝６００００００個の画素を有したものとされたカラー撮像素子である。なお、撮像素子３０としては、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ等幾つかの選択肢があるが、本実施形態ではＣＣＤイメージセンサを採用している。
【００８６】
振れ補正ユニット２０は、カメラ本体１０にユーザの手振れ等による振れが与えられて前記光軸Ｌにずれが生じた場合に、撮像素子３０をその振れに応じて適宜移動（揺動）させることで光軸Ｌのずれを補正するためのものである。この振れ補正ユニット２０は、先に図６〜図１７に基づいて説明した駆動機構２００（振れ補正ユニット２０）と同様な構成を備えており、固定基板２１ａ（本実施形態では、該固定基板２１ａが側面シャーシ１１３を兼ねる構成である）、移動基板２２ａ及び第１〜第３駆動装置２３、２４、２５を備えて構成されている。この振れ補正ユニット２０の構成については、後記で詳述する。
【００８７】
カメラ本体１０の略中央部には、枠体１１５（前枠）が配置されている。この枠体１１５は、ファインダ部７と対向する上面部が開口された正面視略四角形状の角筒体であり、ひずみ等に対する十分な強度を備えた剛体である。枠体１１５の前面は、マウント部１３の形状に合わせて形成された円筒状のマウント受け部１１５ａが設けられている。このマウント受け部１１５ａに対してマウント部１３が嵌合され、複数のビス１３１により前記マウント部１３が固定されている。なお前記枠体１１５は、マウント受け部１１５ａの近傍の側部に設けられた固定部において、前面シャーシ１１４の折り曲げ部とビス１１５１、１１５２により固定されている（図１９参照）。
【００８８】
図２１に示した光軸Ｌ上において、被写体光をファインダ部７（ファインダ光学系）へ向けて反射させる位置には、ミラー部４（反射板）が配置されている。撮影レンズ１２を通過した被写体光は、ミラー部４（後述の主ミラー４１）によって上方へ反射され、焦点板７１（ピントグラス）に結像される。撮影レンズ１２を通過した被写体光の一部はこのミラー部４を透過する。なおミラー部４は上記枠体１１５内に配置されており、図示省略の支持機構により枠体１１５によってミラー部４は保持されている。
【００８９】
ミラー部４は、主ミラー４１及びサブミラー４２から構成されており、主ミラー４１の背面側において、サブミラー４２が当該主ミラー４１の背面に向けて倒れるように回動可能（可倒式）に設けられている。主ミラー４１を透過した被写体光の一部はサブミラー４２によって反射され、この反射された被写体光は焦点検出部４４に入射される。焦点検出部４４は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂ＡＦセンサである。
【００９０】
上記ミラー部４は、所謂クイックリターンミラーであり、露光時には回転軸４３ａを回動支点として矢印Ｋ１で示す上方へ向けて跳ね上がり、焦点板７１の下方位置で停止する。この際、サブミラー４２は、主ミラー４１の背面に対して矢印Ｋ２で示す方向に回転軸４３ｂを支点として回動し、上記ミラー部４１が焦点板７１の下方位置で停止したときには、主ミラー４１と略平行となるように折り畳まれた状態となる。これにより、撮像レンズ１２からの被写体光がミラー部４によって遮られることなく撮像素子３０上に届き、該撮像素子３０が露光される。露光が終了すると、ミラー部４は元の位置（図２１に示す位置）に復帰する。
【００９１】
振れ検出部５０は、図１９に示すように、ピッチ方向ジャイロ５０ａ、ヨー方向ジャイロ５０ｂ及びローリング方向ジャイロ５０ｃ、ジャイロ基板５１、ジャイロ用フレキシブル配線基板５２等から構成されている。ピッチ方向ジャイロ５０ａ、ヨー方向ジャイロ５０ｂ及びローリング方向ジャイロ５０ｃは、測定対象物（本実施形態ではカメラ本体１０）が振れによって回転した場合における振れの角速度を検出するものである。このようなジャイロとしては、例えば圧電素子に電圧を印加して振動状態とし、該圧電素子に回転運動による角速度が加わったときに生じるコリオリ力に起因する歪みを、電気信号として取り出すことで角速度を検出するタイプのものが使用できる。
【００９２】
これらピッチ方向ジャイロ５０ａ、ヨー方向ジャイロ５０ｂ及びローリング方向ジャイロ５０ｃは、ジャイロ基板５１上にマウントされ、前記電池ホルダ６５の側壁に設けられている平板状のジャイロ取付部６５１へ、緩衝材等を介して取り付けられている。この緩衝材は、ミラー部４の動作振動が伝播してジャイロが振動を誤検出することを防止するためのもので、例えば両面に接着層を備えるブチルゴムシート材等を用いることができる。なお、ジャイロ用フレキシブル配線基板５２は、前記３つのジャイロと制御基板６とを電気的に接続するためのものである。
【００９３】
制御基板６は、前記振れ補正ユニット２０と略同一平面方向に隣接配置されている。この制御基板６と撮像素子３０とは、図略のフレキシブル配線基板等により電気的に接続されている。前記電池ホルダ６５は、カメラ本体１０のグリップ部１４側の側部に配置されている。該電池ホルダ６５は、プラスチック等の樹脂成型品で構成され、前記電池室６５には当該デジタルカメラ１の動作電源として例えば所定数の単３型乾電池が収納される。この電池ホルダ６５の背面部には、撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード等が着脱自在に収納可能とするカード室（図略）が設けられている。
【００９４】
ファインダ部７は、前記枠体１１５の上部に配置されている。このファインダ部７は、ペンタプリズム７２、接眼レンズ７３及び上記ファインダ窓１８１を備えている。ペンタプリズム７２は、断面が５角形をしており下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ７３は、ペンタプリズム７２により正立像にされた被写体像をファインダ窓１８１の外側に導く。このような構成により、ファインダ部７は、撮影待機時において光学ファインダとして機能する。
【００９５】
撮像素子３０の光軸方向直前には、疑似カラーや色モアレの発生を防止するべくローパスフィルタ３３（光学フィルタ）が配置されている。このローパスフィルタ３３は、撮像素子ホルダ３４により、撮像素子３０と一体的に保持されている。なお、撮像素子３０の後部には、この撮像素子３０面と平行に、側面シャーシ１１３（固定基板２１ａ）を挟んで上記外部表示部１８２が配設されている。
【００９６】
前記ローパスフィルタ３３の直前には、メカニカルシャッタとしてのシャッタ８が配置されている。シャッタ８は、露光時に開閉するよう制御されるものであり、ここでは例えば縦走りフォーカルプレーンシャッタが採用されている。該シャッタ８は、その前方側が前記枠体１１５の後端部に当接された状態とされ、一方その後方側がシャッタ押さえ板８１にて挟まれた状態とされている。そして、シャッタ押さえ板８１は枠体１１５に対してビス８１１で固定（図２０参照）されており、これによりシャッタ８は剛体である枠体１１５に支持される形となっている。
【００９７】
≪振れ補正ユニットの説明≫
続いて、本実施形態にかかる振れ補正ユニット２０について説明する。
図２２は、振れ補正ユニット２０の部分をカメラ本体１０から抜き出し、撮影レンズ１２の方向から見た平面図である。この振れ補正ユニット２０は、固定基板２１ａと、移動基板２２ａを備え、前記固定基板２１ａに対して相対的に移動される移動基板ユニット２２０と、固定基板２１ａに搭載される第１〜第３駆動装置２３、２４、２５とを備えて構成されている。
【００９８】
図２３は、側面シャーシ１１３を兼ねる固定基板２１ａの平面図であり、図２４は第１〜第３駆動装置２３、２４、２５を該固定基板２１ａに取り付けた状態を示す平面図である。この固定基板２１ａは、図８示した固定基板２１と同様に、３つの直線状スリット（第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３）が穿孔されている。なお、第１スリット２１１は、デジタルカメラ１の水平方向（図１８（ａ）のヨー方向）に細長いスリットであり、第２、第３スリット２１２、２１３は上下方向（図１８（ａ）のピッチ方向）に細長いスリットである。
【００９９】
固定基板２１ａの下部には折り曲げ部２１４が形成されており、この折り曲げ部２１４において、側面シャーシ１１３としての固定基板２１ａは底面シャーシ１１１とビス２１６により固定される（図２１参照）。なお、第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３の近傍には、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５のフレーム部材２３１、２４１、２５１をビス２３２、２４２、２５２にてそれぞれ固定するためのビス孔２１５が穿孔されている。図２４に示すように、前記第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３の穿孔位置に合わせて、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５が取り付けられる。これにより、リニア駆動軸２３ｐ、２４ｐ、２５ｐが設定されている。この第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の構成、及びリニア駆動軸２３ｐ、２４ｐ、２５ｐについては、先に図６に基づいて説明したものと実質的に同一であるので、重複を避けるため説明を省略する。
【０１００】
次に、図２５は移動基板ユニット２２０の構成並びにその分解構成を示す平面図であり、図２６は図２５のＣ−Ｃ線断面図（前記移動基板ユニット２２０の側断面図）をそれぞれ示している。この移動基板ユニット２２０は、移動基板２２ａ、撮像素子３０及び撮像素子基板３２の組み立て体からなる。
【０１０１】
移動基板２２ａは、図８に示した移動基板２２と同様に、３つの直線状スリット（第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３）が穿孔されている。図８では矩形状の移動基板２２を例示したが、この実施形態では、楕円状の部材に３つのフランジ部２２１ａ、２２２ａ、２２３ａを突設し、該フランジ部２２１ａ、２２２ａ、２２３ａに第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３を穿孔した例を示している。これら直線状の第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３は、それぞれ固定基板２１ａの前記第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３に対して直交する方向に長いスロットである。この第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３は、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５各々の作用部を相対回転可能にガイドする移動ガイド部として機能する。
【０１０２】
これに加えて移動基板２２ａには、撮像素子３０の上下辺から延出されている多数のリードフレーム３１を貫通させるため、細長い窓部２２４１、２２４２が移動基板２２ａの上下片近傍に２カ所設けられている。従って、撮像素子３０は、前記窓部２２４１、２２４２の穿孔方向とリードフレーム３１が配置されている辺とを一致させて、移動基板２２ａ上に密接してマウントされる。なお移動基板２２ａは、撮像素子３０の放熱板を兼ねており、放熱性を良好とするために良熱伝導性の金属板から構成されている。さらに移動基板２２ａには、撮像素子基板３２を取り付けるためのビス孔３２３が、コーナー部付近の４カ所に穿孔されている。
【０１０３】
撮像素子基板３２は、前記リードフレーム３１が半田接続される多数のリード孔３２１と、移動基板２２ａに該撮像素子基板３２を取り付けるためのビス孔３２２とが備えられている。撮像素子基板３２は、撮像素子３０のマウント側の反対面に、移動基板２２ａに密接させて取り付けられる。従って移動基板ユニット２２０は、図２６に示すように、移動基板２２ａの前面側（撮影レンズ１２側）に撮像素子３０がマウントされ、移動基板２２ａの裏面側に撮像素子基板３２が取り付けられた積重構造を呈している。
【０１０４】
続いて、上記固定基板２１ａ、移動基板２２ａ（移動基板ユニット２２０）及び第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の組み付け構造について説明する。図８の例と同様に、固定基板２１ａの第１〜第３スリット２１１、２１２、２１３と、移動基板２２ａの第１〜第３スロット２２１、２２２、２２３が正面視で互いに十字型に直交して重畳するように積重される。しかし、図８に示した組み付け構造とは異なり、この振れ補正ユニット２０では、固定基板２１ａと移動基板２２ａ（フランジ部２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ）との間に、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５のフレーム部材２３１、２４１、２５１が介在される態様で組み付けられている（図２１、図２２、図２７参照）。すなわち、振れ補正ユニット２０の側断面図である図２７に示すように、移動基板２２ａのフランジ部２２１ａが、移動スライダ２３５に接するように配置され、止めピン部材２３７にてガイド及び抜け止めが図られる構成とされている。
【０１０５】
前記止めピン部材２３７は、ネジ止め部２３７１、駆動軸部２３７２及びガイド軸部２３７３を備えている。第１駆動装置２３について説明すると、前記ネジ止め部２３７１は、前記移動スライダ２３５に設けられているネジ孔２３５１と螺合され、当該止めピン部材２３７を移動スライダ２３５と一体化させるためのものである。駆動軸部２３７２は、移動基板２２ａの第１スロット２２１と嵌合される円筒部であり、該駆動軸部２３７２の外径は、第１スロット２２１の幅よりも僅かに小さい径とされている。ガイド軸部２３７３は、フレーム部材２３１の長孔２３１０と嵌合される円筒部であり、その外径は長孔２３１０の幅と略合致する径とされていると共に、前記第１スロット２２１の幅よりも大きい径とされている。つまり、ガイド軸部２３７３により、移動基板２２ａのフランジ部２２１ａの抜け止めが図られている（図２０参照）。第２、第３駆動装置２４、２５の据え付け部においても同様に、止めピン部材２４７、２５７によりガイド及び抜け止めが図られる構成とされている。
【０１０６】
ここで、前記駆動軸部２３７２は、先に図６他において作用部Ｓ１として機能する旨を説明したピン２３６に相当する部分であり、移動基板２２ａの第１スロット２２１を介して移動基板２２ａに駆動力を与えるものである。さらに、前記駆動軸部２３７２は、第１スロット２２１により、その長さ方向（ガイド軸方向）に相対回転可能にガイドされるものである。一方、前記ガイド軸部２３７３は、先に図１０他においてガイド部２３５１として説明した部分に相当するもので、前記長孔２３１０とガイド軸部２３７３との嵌合により、移動スライダ２３５の駆動軸２３４回りの回転が規制され、従って移動スライダ２３５（駆動軸部２３７２）は、前記長孔２３１０の長さ方向（つまり第１スリット２１１の延在方向）にのみ、直線的な往復運動を行うものとされている。第２、第３駆動装置２４、２５についても同様である。
【０１０７】
なお、振れ補正ユニット２０には、図２７に示すように、ローパスフィルタ３３も一体的に搭載される。該ローパスフィルタ３３は、撮像素子ホルダ３４により、撮像素子３０と一体的に移動基板２２ａに保持されている（ローパスフィルタ３３も撮像素子３０と一体的に揺動される）。
【０１０８】
以上の通り構成された振れ補正ユニット２０によれば、先に図１３〜図１６基づいて説明した動作と同様の動作により、移動基板ユニット２２０（撮像素子３０）が、ピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向に移動される。すなわち、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５のリニアガイド軸２３ａ、２４ａ、２５ａに沿った適宜な＋駆動若しくは−駆動動作により、移動基板２２ａに載置された撮像素子３０がピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向へ振れ補正移動される。その移動メカニズムは、図１３〜図１６の説明と同様であるので、その説明を省略する。図２８は、移動基板ユニット２２０（撮像素子３０）がローリング方向（反時計方向）への回転移動されている状態を示している。
【０１０９】
（デジタルカメラの全体的な電気的構成の説明）
次に、本実施形態にかかるデジタルカメラ１の電気的構成について説明する。図２９は、当該デジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。図２９に示すように、デジタルカメラ１は、全体制御部９００、振れ検出部５０、振れ補正部９１、撮像素子制御部９２０、信号処理部９２１、記録部９２２、画像再生部９２３、ＡＦ・ＡＥ演算部９２４、レンズ駆動部９２５、電源部９２６、外部Ｉ／Ｆ部９２７、ミラー駆動部９２８、シャッタ駆動部９２９及び操作部（前述のモード設定ダイアル１６やレリーズボタン１７等）９３を備えている。
【０１１０】
全体制御部９００は、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び上記制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、振れ検出部９１や操作部９３或いは駆動部等からの各種信号を受けてデジタルカメラ１の各部の動作制御を司るものである。
【０１１１】
振れ検出部５０は、上述の通りピッチ方向ジャイロ５０ａ、ヨー方向ジャイロ５０ｂ及びローリング方向ジャイロ５０ｃを備え（図１９参照）、カメラ本体１０に与えられる振れ（手振れ）を検出するものである。振れ補正部９１は、振れ検出部５０により検出された振れ情報、及び位置検出センサ部５５により検出された撮像素子３０の位置情報に基づいて、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の移動スライダ（止めピン部材２３７、２４７、２５７）による撮像素子３０の移動量を、演算により求めるものである。
【０１１２】
撮像素子制御部９２０は、撮像素子３０（ＣＣＤ）の光電変換を制御するとともに、撮像素子３０の出力信号にＧａｉｎ（増幅）等の所定のアナログ処理を施すものである。具体的には、撮像素子制御部９２０に備えられたタイミングジェネレータによって撮像素子３０へ駆動制御信号を出力し、被写体光を所定時間だけ露光させて画像信号に変換させ、この画像信号をＧａｉｎ変更した後、信号処理部９２１に送出させる。
【０１１３】
信号処理部９２１は、撮像素子３０から送出される画像信号に所定のアナログ信号処理及びデジタル信号処理を施すものであり、アナログ信号処理回路や各種デジタル信号処理回路が備えられている。アナログ信号処理回路は、画像信号のサンプリングノイズの低減を行うＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路や画像信号のレベル調整を行うＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路を備え、撮像素子３０から出力されるアナログ値の画像信号に所定のアナログ信号処理を施す。このアナログ信号処理回路から出力される画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値の画像信号に変換され、デジタル信号処理回路へ送られる。前記デジタル信号処理回路としては、Ａ／Ｄ変換された画素データに画素補間を行う補間回路、Ａ／Ｄ変換された各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正する黒レベル補正回路、画像のホワイトバランスを調整するホワイトバランス（ＷＢ）回路、及び画素データのγ特性を補正することにより階調補正を行うγ補正回路等が備えられ、さらに信号処理の終了した画像データを一時的に保存する画像メモリ等も具備されている。
【０１１４】
記録部９２２は、生成された画像データを着脱可能な記録媒体Ｍ（例えばメモリカード）に記録するとともに、記録媒体Ｍに記録されている画像データを読み出すものである。画像再生部９２３は、信号処理部９２１によって生成された画像データ又は記録部９２２により記録媒体Ｍから読み出された画像データを加工して、外部表示部１８２の表示に適した画像データを作成するものである。
【０１１５】
ＡＦ／ＡＥ演算部９２４は、自動焦点制御（ＡＦ）や自動露光制御（ＡＥ）のための演算を行うものである。レンズ駆動部９２５は、撮影レンズ１２のレンズ群１２２の駆動を制御するものである。ただし、撮影レンズ１２は、フォーカスレンズ、ズームレンズおよび透過光量を調節するための絞りを備えるとともに、当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）が格納されたレンズＲＯＭ（後記図３０のＲＯＭ１２３）を備えている。レンズＲＯＭは、マウント部１３に備えられている電気的接点を介して全体制御部９００に接続されている。
【０１１６】
電源部９２６は、電池ホルダ６５に収納される電池かならなり、デジタルカメラ１の各部に電源を供給するものである。外部Ｉ／Ｆ部９２７は、コネクタ端末からなり、リモート端子やＵＳＢ端子等のホルダ或いはＡＣ電源のジャック等を備え、外部装置とのＩ／Ｆ（インターフェイス）をなすものである。
【０１１７】
ミラー駆動部９２８は、ミラー部４（主ミラー４１及びサブミラー４２）を駆動させるものである。ミラー駆動部９２８は、全体制御部９００から入力される退避信号に基づき、サブミラー４２とともに、主ミラー４１を撮影レンズ１２の光軸Ｌから回動させて退避させる。この退避信号は、レリーズスイッチ１７のオン信号が全体制御部９００に入力されることで当該全体制御部９００によって生成される。ミラー駆動部９２８は、撮影が終了すると、この退避した状態のミラー部４を光軸Ｌ上の元の位置に回動させて戻す。シャッタ駆動部９２９は、シャッタ８（の開閉）を駆動させるものである。操作部９３は、レリーズスイッチ１７、モード設定ダイアル１６、方向選択キー１９２、手振れ補正スイッチ１５等の操作部材からなり、ユーザの操作による指示入力がなされるものである。
【０１１８】
（振れ補正部の電気的構成の説明）
図３０は、前記振れ補正部９１の機能ブロック図を含む振れ補正機構の電気的構成を概略的に示すブロック図である。この振れ補正部９１は、振れ検出回路９１１、係数変換回路９１２、制御回路９１３、ドライブ回路９１４、積分回路９１５及びシーケンスコントロール回路９１６を備えて構成されている。
【０１１９】
振れ検出回路９１１には、ピッチ方向ジャイロ５０ａにより検出されたピッチ方向の振れ角速度信号、ヨー方向ジャイロ５０ｂにより検出されたヨー方向の振れ角速度信号、及びローリング方向ジャイロ５０ｃにより検出されたローリング方向の振れ角速度信号が入力される。振れ検出回路９１１は、検出された各角速度信号からノイズ及びドリフトを低減するためのフィルタ回路（ローパスフィルタ及びハイパスフィルタ）及び各角速度信号を増幅するための増幅回路、及び前記角速度信号を角度信号に変換する積分回路などを備えて構成される。具体的には、振れ検出回路９１１においては、入力された各角速度信号を所定の時間間隔で取り込み、カメラ本体１０のヨー方向の振れ量をｄｅｔｘ、ピッチ方向の振れ量をｄｅｔｙ、ローリング方向の振れ量をｄｅｔｚとして係数変換回路９１２に出力する。
【０１２０】
係数変換回路９１２は、振れ検出回路９１１から出力される各方向の振れ量（ｄｅｔｘ，ｄｅｔｙ，ｄｅｔｚ）を、各方向の移動量（ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ）、つまり第１〜第３駆動装置２３、２４、２５により、撮像素子３０を移動させるべき移動量に変換する。
【０１２１】
制御回路９１３は、撮像素子３０の位置情報、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の動作特性等を考慮して、各方向の移動量（ｐｘ、ｐｙ、ｐｚ）を示す信号を実際の駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ、ｄｒｖｚ）に変換する。なお、撮影レンズ１２のレンズＲＯＭ１２３に格納されている焦点距離情報等は、この制御回路９１３に取り込まれており、マウント部１３へ現に装着されている撮影レンズ１２の焦点距離に応じた駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ、ｄｒｖｚ）が生成されるようになっている。
【０１２２】
ドライブ回路９１４は、前記制御回路９１３にて生成された、撮像素子３０の補正移動量信号となる各方向の駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ、ｄｒｖｚ）に基づいて、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５のパルスモータ２３３、２４３、２５３を実際に駆動させる駆動パルスを発生する。
【０１２３】
積分回路９１５は、パルスモータ２３３、２４３、２５３をオープンループ制御するために設けられるもので、前記ドライブ回路９１４により発生される駆動パルス数を積分し、パルスモータの現在位置情報、つまり撮像素子３０の揺動位置情報を生成して制御回路９１３へ向けて出力するものである。
【０１２４】
以上の振れ検出回路９１１、係数変換回路９１２及び制御回路９１３の動作は、シーケンスコントロール回路９１６によって制御される。すなわち、シーケンスコントロール回路９１６は、レリーズボタン１７が押下されると、振れ検出回路９１１を制御することによって、前述した各方向の振れ量（ｄｅｔｘ，ｄｅｔｙ，ｄｅｔｚ）に関するデータ信号を取り込ませる。次に、シーケンスコントロール回路９１６は、係数変換回路９１２を制御することによって、各方向の振れ量を各方向の移動量（ｐｘ、ｐｙ、ｐｚ）に変換させる。そして、制御回路９１３を制御することにより、各方向の移動量に基づいて撮像素子３０の補正移動量を演算させる。このような動作が、手振れ補正スイッチ１９３がＯＮとされている状態において、振れ補正ユニット２０による撮像素子３０の振れ補正動作のために、レリーズボタン１７が押されて露光が終了するまでの期間中、一定の時間間隔で繰り返し行われるものである。
【０１２５】
なお、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５の駆動源として、パルスモータではなく圧電アクチュエータ等を用いる場合は、移動基板２２ａ（撮像素子３０）の現在位置情報をセンシングするための２次元ホールセンサを、平行移動検出と回転移動検出のために２個組み込むようにすれば良い。そして、各ホール素子の出力電圧を検出し、撮像素子３０の位置を求める演算処理を行う位置検出回路を設け、その位置信号を前記制御回路９１３に入力するよう構成すれば良い。
【０１２６】
図３１は、以上説明した振れ補正部９１における振れ補正動作の示す処理フローである。振れ補正処理が開始されると、ピッチ方向ジャイロ５０ａ、ヨー方向ジャイロ５０ｂ及びローリング方向ジャイロ５０ｃにより、カメラ本体１０に与えられている振れに応じた角速度が検出される（ステップＳ１）。検出された角速度信号は振れ検出回路９１１へ入力され、積分処理がなされて角度信号に変換される（ステップＳ２）。そして係数変換回路９１２において、ピッチ方向、ヨー方向及びローリング方向の振れ量（ｄｅｔｘ，ｄｅｔｙ，ｄｅｔｚ）、つまり振れ角θが求められる（ステップＳ３）。この振れ角θに関する情報は、制御回路９１３へ入力される。
【０１２７】
また、撮影レンズ１２からは、当該撮影レンズ１２のレンズＲＯＭ１２３に格納されている焦点距離ｆに関する情報を含むレンズプロフィールが送信される（ステップＳ４）。この焦点距離ｆを含む情報は、制御回路９１３に取得される（ステップＳ５）。なお、焦点距離ｆは、振れ補正時でなく、マウント部１３への撮影レンズ装着時に取得するようにしても良い。
【０１２８】
制御回路９１３では、前記振れ角θと焦点距離ｆとに基づいて、カメラ本体１０に与えられている振れに対応して撮像素子３０を移動させるべき距離δ１（撮像素子移動距離δ１）が、次式
撮像素子移動距離δ１＝ｆ・ｔａｎθ
により求められる（ステップＳ６）。なお、この撮像素子移動距離δ１は、上記説明における各方向の移動量（ｐｘ、ｐｙ、ｐｚ）に相当する。
【０１２９】
一方、積分回路９１５から制御回路９１３に、撮像素子３０の現在位置情報を取得すべく、ドライブ回路９１４から出力された駆動パルス数の積分値が取得される（ステップＳ７）。そして駆動パルス数の積分値から、撮像素子３０の現在位置を示す位置情報δ２が制御回路９１３により算出される（ステップＳ８）。
【０１３０】
制御回路９１３は前記位置情報δ２を受けて、サーボ制御を行う（ステップＳ９）。すなわち、算出した撮像素子移動距離δ１と位置情報δ２との差がゼロ（δ１−δ２＝０）となるように、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５のパルスモータ２３３、２４３、２５３を駆動させるための駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ、ｄｒｖｚ）を生成する（ステップＳ９）。この駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ、ｄｒｖｚ）はドライブ回路９１４に入力され、該ドライブ回路９１４においてパルスモータ２３３、２４３、２５３を実際に駆動する駆動パルスが生成されるものである。
【０１３１】
すなわち、ピッチ方向の振れ補正量に応じて、第２、第３駆動装置２４、２５を駆動させて移動基板２２ａをピッチ振れ補正移動させるピッチ振れ補正駆動モードと、ヨー方向の振れ補正量に応じて、第１駆動装置２３のみを駆動させて移動基板２２ａをヨー振れ補正移動させるヨー振れ補正駆動モードと、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５全てを＋駆動若しくは−駆動させ移動基板２２ａを回転移動させるローリング振れ補正駆動モードとが実行されるものである。
【０１３２】
以上、デジタルカメラ１の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記構成において、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５を固定基板２１ａに搭載した例を説明したが、移動基板２２ａ側に搭載するようにしても良い。また、第１〜第３駆動装置２３、２４、２５として、圧電素子と駆動軸を用いた、いわゆるスムースインパクト型圧電アクチュエータを用いても良い。さらに、２軸方向に揺動力を付加し得るよう配置されたムービングコイルを用いたアクチュエータ、小型電動モータとギア機構若しくはボールネジ機構等を組み合わせたアクチュエータ、圧力機構を用いたアクチュエータなどを、撮像素子３０の側辺部位に配置する構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上、本発明にかかる駆動機構（駆動装置）を、撮像装置の撮像素子揺動タイプの振れ補正機構に適用した実施形態につき例示したが、振れ補正以外の他の駆動制御にも適用可能であり、例えばレベルシフト補正の駆動機構として用いることができる。また、所定の撮影効果を得るためにも応用可能であり、例えば星座撮影時においては長時間露光が必要となるが、この際の地球の自転による星の動きを補正する（星の動きに追従させて撮像素子を回転移動させる）場合に活用でき、逆に特殊撮影効果を得るために、露光期間中に意図的に撮像素子を回転させて、光像ブレが存在する画像を撮影する場合に活用できる。
【０１３４】
さらに、本発明にかかる駆動機構（駆動装置）は、撮像装置以外にも適用可能である。例えば、顕微鏡の試料ステージや微細加工のための加工ステージ等を、ｘ軸方向、ｙ軸方向だけでなく、回転方向へも移動させる機構に適用できる。いずれの場合でも、従来の機構に比べ、機構を簡素化、小型化できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】請求項１〜４にかかる発明の構成を、固定基板に対する移動基板動きに関連づけて模式的に示した駆動機構の構成図である。
【図２】固定基板に対して、移動基板がｘ軸方向（左右方向）に移動される状態を模式的に示す図である。
【図３】固定基板に対して、移動基板がｙ軸方向（上下方向）に移動される状態を模式的に示す図である。
【図４】固定基板に対して、移動基板がθ方向（回転方向）に移動される状態を模式的に示す図である。
【図５】リニア駆動軸の配置方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる駆動機構（駆動装置）を示す背面図である。
【図７】上記駆動機構の正面図である。
【図８】上記駆動機構の分解斜視図である。
【図９】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】作用部の他の実施形態を示す断面図である。
【図１２】駆動制御部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図１３】実施形態にかかる駆動機構において、固定基板に対して、移動基板がｘ軸方向（左右方向）に移動される状態を示す図である。
【図１４】実施形態にかかる駆動機構において、固定基板に対して、移動基板がｙ軸方向（上下方向）に移動される状態を示す図である。
【図１５】実施形態にかかる駆動機構において、固定基板に対して、移動基板がθ方向（回転方向）に移動される状態を示す図である。
【図１６】実施形態にかかる駆動機構において、固定基板に対して、移動基板がθ方向（回転方向）に移動される状態の他の例を示す図である。
【図１７】実施形態にかかる移動機構における移動基板の移動方向と、第１〜第３駆動装置における作用部の駆動方向との関係を取り纏めた表形式の図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る振れ補正ユニットが組み込まれたデジタルカメラの外観構造を説明する図であり、（ａ）は、デジタルカメラの正面外観図、（ｂ）は、デジタルカメラの背面外観図をそれぞれ示している。
【図１９】実施形態にかかるデジタルカメラの正面透視図である。
【図２０】実施形態にかかるデジタルカメラの背面透視図である。
【図２１】実施形態にかかるデジタルカメラの側面断面図である。
【図２２】実施形態にかかるデジタルカメラに搭載されている振れ補正ユニットの構成を示す平面図である。
【図２３】振れ補正ユニットにおける固定基板の平面図である。
【図２４】振れ補正ユニットにおける固定基板に、第１〜第３駆動装置が搭載された状態を示す平面図である。
【図２５】移動基板ユニットの構成並びにその分解構成を示す平面図である。
【図２６】図２５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２７】移動基板ユニットの側断面図である。
【図２８】振れ補正ユニットにより撮像素子の振れ補正移動が為されている状態を示す、デジタルカメラの背面透視図である。
【図２９】実施形態にかかるデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図３０】振れ補正部の機能ブロック図を含む振れ補正機構の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図３１】振れ補正部における振れ補正動作の示す処理フローを示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１      デジタルカメラ
１０    カメラ本体
２００    駆動機構
２０    振れ補正ユニット
２１、２１ａ    固定基板
２２、２２ａ    移動基板
２３、２４、２５    第１〜第３駆動装置
２３ｐ、２４ｐ、２５ｐ    リニア駆動軸
２１１、２１２、２１３    第１〜第３スリット
２２１、２２２、２２３    第１〜第３スロット（被作用部Ｈ１〜Ｈ３、ガイド軸Ｆ１〜Ｆ３）
２３６、２４６、２５６    ピン（作用部Ｓ１〜Ｓ３）
２６    駆動制御部
３０    撮像素子
４      ミラー部
５０ａ  ピッチ方向ジャイロ（振れ検出手段）
５０ｂ  ヨー方向ジャイロ（振れ検出手段）
５０ｃ  ローリング方向ジャイロ（振れ検出手段）
６      制御基板
７      ファインダ部
８      シャッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【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】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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