(57)【要約】【課題】像振れ補正機構が付加された撮像装置全体の小型化および薄型化を可能にする補正ユニットを提供する。【解決手段】本発明の補正ユニット１は、撮像素子に結像する光学系を含む被駆動体２と、被駆動体２を囲むように配置された枠４と、被駆動体２および枠４を接続し、被駆動体２および枠４を回転可能に支持する回転支持部３と、枠４に沿うように、被駆動体２又は枠４に配置されたアクチュエータ５と、枠４に沿うように、アクチュエータ５が配置された面とは被駆動体２を介して反対側である枠４の面に配置され、回転支持部３に予圧を印加することによってアクチュエータ５を枠４又は被駆動体２に付勢する付勢手段１６とを備え、付勢手段１６の予圧の方向が回転支持部３の回転軸の延伸方向であり、アクチュエータ５は、枠４の回転支持部３が設けられた面又は被駆動体２の回転支持部３が設けられた面での回転支持部３から離間した位置に駆動力を発生させる。【選択図】図１
2011039113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子に結像する光学系を含むカメラモジュールと、
前記カメラモジュールを囲むように配置された第１枠と、
前記カメラモジュールおよび第１枠を接続し、前記カメラモジュールおよび第１枠を回転可能に支持する第１回転支持部と、
前記第１枠に沿うように、カメラモジュールまたは第１枠に配置された第１アクチュエータと、
前記第１枠に沿うように、第１アクチュエータが配置された面とはカメラモジュールを介して反対側である第１枠の面に配置され、第１回転支持部に予圧を印加することによって前記第１アクチュエータを第１枠またはカメラモジュールに付勢する第１付勢手段とを備える補正ユニットであって、
前記第１アクチュエータは、前記第１枠の第１回転支持部が設けられた面またはカメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面における、第１回転支持部から離間した位置に駆動力を発生させることによって、前記カメラモジュールおよび前記第１枠の相対位置を変化させることを特徴とする像振れ補正ユニット。
【請求項２】
前記第１アクチュエータは、
一方の端が前記カメラモジュールまたは前記第１枠に固定された固定端であり、他方の端が屈曲振動可能な自由端である第１圧電バイモルフと、
前記第１圧電バイモルフの自由端側に設けられ、屈曲振動する第１屈曲振動部分を有する第１駆動方向変換部材と、
前記第１駆動方向変換部材の第１屈曲振動部分に配置され、第１枠またはカメラモジュールに当接する第１摩擦チップとから構成されており、
前記第１圧電バイモルフは、前記第１圧電バイモルフの主面に対して垂直な方向に屈曲振動し、
前記第１屈曲振動部分は、前記第１駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第１圧電バイモルフの屈曲振動の方向とは異なる方向に屈曲振動し、
前記第１摩擦チップが、前記第１圧電バイモルフおよび前記第１駆動方向変換部材の変位を伝達して前記第１枠または前記カメラモジュールを摺動することによって、前記第１枠の第１回転支持部が設けられた面内、または、カメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面内に駆動力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項３】
前記第１付勢手段は、第１アクチュエータへ印加する予圧の方向が、前記第１回転支持部の回転軸の延伸方向と平行であることを特徴とする、請求項１または２に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項４】
前記第１枠を囲むように配置された第２枠と、
前記第１枠および第２枠を接続し、前記第１枠および第２枠を第１枠の回転可能な方向と異なる方向へ回転可能に支持する第２回転支持部と、
前記第２枠に沿うように、第１枠または第２枠に配置された第２アクチュエータと、
前記第２枠に沿うように、第２アクチュエータが配置された面とは第１枠を介して反対側である第２枠の面に配置され、第２回転支持部に予圧を印加することによって前記第２アクチュエータを第２枠または第１枠に付勢する第２付勢手段と
を備え、
前記第２アクチュエータは、前記第１枠の第２回転支持部が設けられた面または第２枠の第２回転支持部が設けられた面における、第２回転支持部から離間した位置に駆動力を発生させることによって、前記第１枠および第２枠の相対位置を変化させることを特徴とする請求項２に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項５】
前記第２アクチュエータは、
一方の端が前記第１枠または前記第２枠に支持された固定端であり、他方の端が屈曲振動可能な自由端である第２圧電バイモルフと、
前記第２圧電バイモルフの自由端側に設けられ、屈曲振動する第２屈曲振動部分を有する第２駆動方向変換部材と、
前記第２駆動方向変換部材の第２屈曲振動部分に配置され、第２枠または第１枠に当接する第２摩擦チップとから構成されており、
前記第２圧電バイモルフは、前記第２圧電バイモルフの主面に対して垂直な方向に屈曲振動し、
前記第２屈曲振動部分は、前記第２駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第２圧電バイモルフの屈曲振動の方向とは異なる方向に屈曲振動し、
前記第２摩擦チップが、前記第２圧電バイモルフおよび前記第２駆動方向変換部材の変位を伝達して前記第２枠または前記第１枠を摺動することによって、前記第２枠の第２回転支持部が設けられた面内、または、前記第１枠の前記第１回転支持部が設けられた面内に駆動力を発生させることを特徴とする請求項４に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項６】
前記第２付勢手段は、第２アクチュエータへ印加する予圧の方向が、前記第２回転支持部の回転軸の延伸方向と平行であることを特徴とする、請求項４または５に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項７】
前記第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが、第１枠に備えられていることを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項８】
前記第１駆動方向変換部材は、前記第１駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第１圧電バイモルフの屈曲振動の方向と直交する方向に屈曲振動し、
前記第２駆動方向変換部材は、前記第２駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第２圧電バイモルフの屈曲振動の方向とは直交する方向に屈曲振動することを特徴とする請求項５に記載の像振れ補正ユニット。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の像振れ補正ユニットを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手振れを始めとする、撮像光学系の像振れを解決する像振れ補正ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ（撮像装置）付き電子機器が広く利用されている。電子機器としては、携帯電話機器、携帯ゲーム機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant（Assistance））などの小型携帯機器、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラなどの各種カメラ機器、その他、ノートパソコン、電子辞書などが挙げられる。
【０００３】
従来、前記撮像装置に用いられるＣＣＤ（Charge Coupled Device ）等の撮像素子の画素数が低い場合には、手振れなどによる撮像画素の乱れは特に問題とならなかった。しかし、近年において、撮像素子の画素数が高画素化するに伴い、わずかな手振れによる撮影画像の乱れが顕著となってきた。
【０００４】
さらに、電子機器の中でも特に携帯電話機器などの小型携帯機器において、カメラの搭載比率は年々増加しており、これらに搭載されるカメラには像振れ補正機能に加えて、小型化および薄型化が要望されている。
【０００５】
従来、撮像光学系の像振れを補正する手段として像振れ補正機構があり、以下のような技術が知られている。例えば、特許文献１には、像振れ検出信号に応じて、結像光学系と受光素子を一体としてカメラ本体に対して回動させる像振れ防止装置が記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献２には、レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールを支持する回動軸自体をアクチュエータで摺動させることにより、レンズモジュールを回動させる像振れ補正装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平８−１５３１６号公報（１９９６年２月１４日公開）
【特許文献２】特開平２００７−４１４５５公報（２００７年２月１５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、撮像装置に像振れ補正機構を付加した場合、撮像装置のフットプリント、厚みなどが増加し、撮像装置の小型化および薄型化が妨げられるという問題がある。撮像装置全体の小型化、薄型化を実現できなければ、像振れ補正機構が付加された撮像装置を、携帯電話やモバイル機器等の小型携帯機器に搭載することはできない。
【０００９】
具体的に説明すると、特許文献１の像振れ防止装置は、ジンバル３の周囲に２つのモータを備えた構成であり、その結果、カメラが大型化してしまう。
【００１０】
また、特許文献２の発明によれば、回動軸自体をアクチュエータによって回転させるため、高トルクのアクチュエータが必要となり、アクチュエータの圧電体の幅や厚みが大きくなってしまう問題がある。さらに、アクチュエータの屈曲振動の方向が、レンズモジュールの光軸と平行な方向であるため、レンズモジュールを回転させるためにはアクチュエータをレンズモジュールに対して横置きしなくてはならない。したがって、アクチュエータの圧電体の幅だけ、撮像装置のフットプリントが増加してしまい、撮像装置全体を小型化することができないという課題があった。
【００１１】
さらに、駆動手段が回動軸の直径方向から被駆動部に対して当接しているため、駆動手段を被駆動部に当接させる付勢手段の予圧を増加させて駆動力を増加させようとすると、回動軸は枠構造の支持部に押し付けられ、回動軸と枠構造の支持部分の接触部分に大きな摩擦が生じ、回動軸の回動を妨げとなる。このため、予圧によって実効的な駆動力が増加しにくいという構造上の課題を有する。
【００１２】
この課題に対し、特許文献２では軸受けを用いて回避しようとしているが、特許文献２では超小型のベアリング軸受けが用いられており、コストの大幅な増加が避けられない。
【００１３】
本発明の目的は、従来の手振れを始めとする撮像光学系の像振れを補正する補正装置の上述の問題を解決し、像振れ補正機構が付加された撮像装置全体の小型化および薄型化を可能にする補正ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の像振れ補正ユニットは、前記課題を解決するために、撮像素子に結像する光学系を含むカメラモジュールと、前記カメラモジュールを囲むように配置された第１枠と、前記カメラモジュールおよび第１枠を接続し、前記カメラモジュールおよび第１枠を回転可能に支持する第１回転支持部と、前記第１枠に沿うように、カメラモジュールまたは第１枠に配置された第１アクチュエータと、前記第１枠に沿うように、第１アクチュエータが配置された面とはカメラモジュールを介して反対側である第１枠の面に配置され、第１回転支持部に予圧を印加することによって前記第１アクチュエータを第１枠またはカメラモジュールに付勢する第１付勢手段とを備える補正ユニットであって、前記第１アクチュエータは、前記第１枠の第１回転支持部が設けられた面またはカメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面における、第１回転支持部から離間した位置に駆動力を発生させることによって、前記カメラモジュールおよび前記第１枠の相対位置を変化させることを特徴としている。
【００１５】
前記の発明によれば、カメラモジュールおよび第１枠は第１回転支持部に回転可能に支持されており、第１アクチュエータは、前記第１枠の第１回転支持部が設けられた面またはカメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面における、第１回転支持部から離間した位置に駆動力を発生させる。このため、回転軸となる第１回転支持部と、第１アクチュエータによる力の作用線とが離れているため、第１アクチュエータが低トルクであっても容易にカメラモジュールおよび第１枠の相対位置を変化させることができる。このように、第１アクチュエータを低トルクなものとできるため、小型および薄型の第１アクチュエータを用いることができる。さらに、上記第１アクチュエータは、第１枠に沿って配置されている。このため、第１アクチュエータの幅を第１枠と同程度とすることができ、小型および薄型の第１アクチュエータを用いることができる。
【００１６】
さらに、第１付勢手段は、第１アクチュエータとはカメラモジュールを介して反対側である第１枠の面に配置されており、前記第１アクチュエータを第１枠またはカメラモジュールに付勢するものであるため、第１回転支持部と第１枠との摩擦抵抗は増加せず、第１回転支持部は滑らかに回動することができる。
【００１７】
上記のように、本発明に係る像振れ補正ユニットでは小型および薄型の第１アクチュエータを用いることができるため、小型化および薄型化された補正ユニットを提供することができる。
【００１８】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第１アクチュエータは、一方の端が前記カメラモジュールまたは前記第１枠に固定された固定端であり、他方の端が屈曲振動可能な自由端である第１圧電バイモルフと、前記第１圧電バイモルフの自由端側に設けられ、屈曲振動する第１屈曲振動部分を有する第１駆動方向変換部材と、前記第１駆動方向変換部材の第１屈曲振動部分に配置され、第１枠またはカメラモジュールに当接する第１摩擦チップとから構成されており、前記第１圧電バイモルフは、前記第１圧電バイモルフの主面に対して垂直な方向に屈曲振動し、前記第１屈曲振動部分は、前記第１駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第１圧電バイモルフの屈曲振動の方向とは異なる方向に屈曲振動し、前記第１摩擦チップが、前記第１圧電バイモルフおよび前記第１駆動方向変換部材の変位を伝達して前記第１枠または前記カメラモジュールを摺動することによって、前記第１枠の第１回転支持部が設けられた面内、または、カメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面内に駆動力を発生させることが好ましい。
【００１９】
上記補正ユニットでは、第１圧電バイモルフの屈曲振動方向を第１駆動方向変換部材によって変換し、第１摩擦チップによって第１枠の第１回転支持部が設けられた面内、または、カメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面内に駆動力を発生させる。すなわち、第１圧電バイモルフの屈曲振動方向は、カメラモジュールの主面に対して平行な方向となる。換言すると、第１圧電バイモルフは、カメラモジュールの主面に対して垂直に配置されることとなる。つまり、第１圧電バイモルフをカメラモジュールに対して縦置きすることができる。その結果、第１アクチュエータを省スペースに配置でき、第１アクチュエータを付加したことに起因する補正ユニットの厚みの増加、フットプリントの増加などを最小限に抑えることができる。
【００２０】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第１付勢手段は、第１アクチュエータへ印加する予圧の方向が、前記第１回転支持部の回転軸の延伸方向と平行であることが好ましい。
【００２１】
上記の補正ユニットでは、第１付勢手段によるアクチュエータへの予圧の印加方向が回転軸の延伸方向と平行であり、被駆動部はカメラモジュールまたは第１枠であるため、摩擦チップをカメラモジュールまたは第１枠に当接させるために予圧を増加させたとしても、第１回転支持部は第１枠の支持部に押し付けられることはなく、第１回転支持部と第１枠の支持部の摩擦抵抗は増加しないため、滑らかな回動が可能となる。
【００２２】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第１枠を囲むように配置された第２枠と、前記第１枠および第２枠を接続し、前記第１枠および第２枠を第１枠の回転可能な方向と異なる方向へ回転可能に支持する第２回転支持部と、前記第２枠に沿うように、第１枠または第２枠に配置された第２アクチュエータと、前記第２枠に沿うように、第２アクチュエータが配置された面とは第１枠を介して反対側である第２枠の面に配置され、第２回転支持部に予圧を印加することによって前記第２アクチュエータを第２枠または第１枠に付勢する第２付勢手段とを備え、前記第２アクチュエータは、前記第１枠の第２回転支持部が設けられた面または第２枠の第２回転支持部が設けられた面における、第２回転支持部から離間した位置に駆動力を発生させることによって、前記第１枠および第２枠の相対位置を変化させることが好ましい。
【００２３】
これにより、第１枠の回転可能な方向に加えて、第１枠の回転可能な方向とは異なる方向の２方向において、カメラモジュールを相対的に移動させることが可能となる。すなわち、上記２方向においてカメラモジュールを移動させることによって、あらゆる角度における像振れに対しても補正可能な像振れ補正ユニットを提供することができる。
【００２４】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第２アクチュエータは、一方の端が前記第１枠または前記第２枠に支持された固定端であり、他方の端が屈曲振動可能な自由端である第２圧電バイモルフと、前記第２圧電バイモルフの自由端側に設けられ、屈曲振動する第２屈曲振動部分を有する第２駆動方向変換部材と、前記第２駆動方向変換部材の第２屈曲振動部分に配置され、第２枠または第１枠に当接する第２摩擦チップとから構成されており、前記第２圧電バイモルフは、前記第２圧電バイモルフの主面に対して垂直な方向に屈曲振動し、前記第２屈曲振動部分は、前記第２駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第２圧電バイモルフの屈曲振動の方向とは異なる方向に屈曲振動し、前記第２摩擦チップが、前記第２圧電バイモルフおよび前記第２駆動方向変換部材の変位を伝達して前記第２枠または前記第１枠を摺動することによって、前記第２枠の第２回転支持部が設けられた面内、または、前記第１枠の前記第１回転支持部が設けられた面内に駆動力を発生させることが好ましい。
【００２５】
上記補正ユニットでは、第２圧電バイモルフの屈曲振動方向を第２駆動方向変換部材によって変換し、第２摩擦チップによって第２枠の第２回転支持部が設けられた面内、または、第１枠の第２回転支持部が設けられた面内に駆動力を発生させる。すなわち、第２圧電バイモルフの屈曲振動方向は、第１枠の主面に対して平行な方向となる。換言すると、第２圧電バイモルフは、第１枠の主面（第１枠が囲む面）に対して垂直に配置されることとなる。つまり、第２圧電バイモルフを第１枠に対して縦置きすることができる。その結果、第２アクチュエータを省スペースに配置でき、第２アクチュエータを付加したことに起因する補正ユニットの厚みの増加、フットプリントの増加などを最小限に抑えることができる。
【００２６】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第２付勢手段は、第２アクチュエータへ印加する予圧の方向が、前記第２回転支持部の回転軸の延伸方向と平行であることが好ましい。
【００２７】
上記の補正ユニットでは、第２付勢手段によるアクチュエータへの予圧の印加方向が回転軸の延伸方向と平行であり、被駆動部は第１枠または第２枠であるため、摩擦チップを第１枠または第２枠に当接させるために予圧を増加させたとしても、第２回転支持部は第２枠の支持部に押し付けられることはなく、第２回転支持部と第２枠の支持部の摩擦抵抗は増加しないため、滑らかな回動が可能となる。
【００２８】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが、第１枠に備えられていることが好ましい。
【００２９】
第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが共に第１枠に備えられていることによって、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータの電気配線を集積化することができ、補正ユニットを、さらに小型化および薄型化されたものとできる。
【００３０】
また、本発明の補正ユニットでは、前記第１駆動方向変換部材は、前記第１駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第１圧電バイモルフの屈曲振動の方向と直交する方向に屈曲振動し、前記第２駆動方向変換部材は、前記第２駆動方向変換部材の主面に対して垂直な方向であり、かつ、前記第２圧電バイモルフの屈曲振動の方向とは直交する方向に屈曲振動することが好ましい。
【００３１】
上記のようなアクチュエータ形状の場合、アクチュエータの駆動力の方向が駆動方向変換部材の延伸方向と平行となるため、カメラモジュールまたは第１枠を効率良く回動させることができる。
【００３２】
また、本発明の電子機器は、前記像振れ補正ユニットを備えるものである。
【００３３】
カメラモジュールを含む前記像振れ補正ユニットは小型化および薄型化されている。したがって、前記電子機器によれば、像振れ補正機構が付加された像振れ補正ユニットを備えているにも係わらず、電子機器の小型化および薄型化を達成できる。また、電子機器に像振れ補正ユニットによる撮影機能を搭載でき、高画質な撮影が可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の像振れ補正ユニットは、以上のように、撮像素子に結像する光学系を含むカメラモジュールと、前記カメラモジュールを囲むように配置された第１枠と、前記カメラモジュールおよび第１枠を接続し、前記カメラモジュールおよび第１枠を回転可能に支持する第１回転支持部と、前記第１枠に沿うように、カメラモジュールまたは第１枠に配置された第１アクチュエータと、前記第１枠に沿うように、第１アクチュエータが配置された面とはカメラモジュールを介して反対側である第１枠の面に配置され、第１回転支持部に予圧を印加することによって前記第１アクチュエータを第１枠またはカメラモジュールに付勢する第１付勢手段とを備える補正ユニットであって、前記第１アクチュエータは、前記第１枠の第１回転支持部が設けられた面またはカメラモジュールの第１回転支持部が設けられた面における、第１回転支持部から離間した位置に駆動力を発生させることによって、前記カメラモジュールおよび前記第１枠の相対位置を変化させるものである。
【００３５】
それゆえ、回転軸となる第１回転支持部と、第１アクチュエータによる力の作用線とが離れているため、第１アクチュエータが低トルクであっても容易にカメラモジュールおよび第１枠の相対位置を変化させることができる。したがって、第１アクチュエータを低トルクなものとできるため、小型および薄型の第１アクチュエータを用いることができるという効果を奏する。
【００３６】
さらに、第１付勢手段は、第１アクチュエータとはカメラモジュールを介して反対側である第１枠の面に配置されており、前記第１アクチュエータを第１枠またはカメラモジュールに付勢するものであるため、第１回転支持部と第１枠との摩擦抵抗は増加せず、第１回転支持部は滑らかに回動することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る補正ユニットを、被駆動体の主面に対して垂直な方向から示す上面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明に係る補正ユニットを示す斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）から被駆動体を省略した斜視図である。
【図３】図３（ａ）は本発明に係る補正ユニットのアクチュエータを示す斜視図であり、図３（ｂ）は上記アクチュエータの屈曲振動の方向を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る補正ユニットを示す上面図である。
【図５】図５（ａ）は図４の補正ユニットの斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の補正ユニットからカメラモジュールを省略した斜視図である。
【図６】図５（ａ）に示す補正ユニットから第２枠を省略した斜視図である。
【図７】図７（ａ）はカメラモジュールの光軸方向から示した本発明に係る補正ユニットの上面図であり、図７（ｂ）は本発明に係る補正ユニットの斜視図である。
【図８】本発明に係る補正ユニットを備えるカメラ付き携帯電話の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
〔実施の形態１〕
＜１．補正ユニット１＞
本発明の一実施形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１は、本発明に係る補正ユニット（像振れ補正ユニット）１を被駆動体２に対して垂直方向から示す上面図である。
【００３９】
補正ユニット１は、被駆動体２と、被駆動体２を回転可能に支持する回転支持部（第１回転支持部）３と、回転支持部３を介して被駆動体２に接続され、被駆動体２を囲むように配置された枠４とを有している。さらに、被駆動体２における回転支持部３から離間した位置であり、被駆動体２の回転支持部３が設けられた面には、アクチュエータ（第１アクチュエータ）５が当接された状態で配置されている。アクチュエータ５は付勢手段（第１付勢手段）１６によって被駆動体２に付勢されている。付勢手段１６は、回転支持部３に当接し、枠４に固定されている。なお、枠４はカメラ（撮像装置）の筐体または回路基板（図示せず）に固定される。
【００４０】
被駆動体２は、枠４に対して回転運動するものであればよく、例えば、カメラモジュール、ミラー、導光板、光ファイバ、レーザ、ＬＥＤ（light emitting diode）等の光学モジュールなどを挙げることができる。
【００４１】
被駆動体２の主面の形状は特に限定されず、補正ユニット１では被駆動体２の主面が正方形であるが、これに限定されず、多角形、円形、楕円などであってもよい。なお、以下、主面とは、被駆動体、第１圧電バイモルフ、第１屈曲振動部分、第１駆動方向変換部材などの板状部材の最も広い面を示す。
【００４２】
前記カメラモジュールは、撮像対象となる物体を結像する光学系と、光学系により結像された像を電気信号に変換する撮像素子とを有する。被駆動体２としてカメラモジュールを採用することによって、カメラモジュールを備えた像振れ補正ユニット１を構成することができる。なお、前記カメラモジュールにはビデオカメラモジュールが含まれる。
【００４３】
本発明の補正ユニット１は、被駆動体２がカメラモジュールの場合、撮影画像の信号処理、ジャイロ等によって検出した像振れ信号に基づいて、アクチュエータ５を所定量だけ駆動し、回転支持部３を回転軸として、被駆動体２を回動させることにより、像振れの影響を抑えた撮像を可能にする。補正ユニットの制御方法については、実施の形態２において後述する。
【００４４】
一方、被駆動体２がカメラモジュール以外の場合、被駆動体２に入射する光の特性、ジャイロなどによって検出した振れ信号に基づいて、カメラモジュールの場合と同様に振れの影響を抑えて被駆動体２を回動させることができる。
【００４５】
回転支持部３は、被駆動体２および枠４を軸着するものであり、回転支持部３によって、被駆動体２および枠４は、回転可能に支持されている。回転支持部３は前記のように、被駆動体２および枠４を軸着できるものであればよく、形状は特に限定されるものではない。すなわち、図１のように、円柱状であってもよいし、角柱状または球状であってもよい。
【００４６】
枠４は、被駆動体２の周囲、すなわち、縦方向および横方向を囲っており、枠４の高さは被駆動体２と同じまたは同等である。このため、補正ユニット１の厚さは、被駆動体２と同程度の高さであり、補正ユニット１の厚さが抑えられる。その結果、補正ユニット１の小型化および薄型化を達成できる。枠４を構成する材料は、軽量であることが望ましいため、セラミック、樹脂、軽金属などが挙げられる。
【００４７】
アクチュエータ５は、撮影画像の処理信号、ジャイロによって検出された振れ信号に基づいて駆動し、被駆動体２に駆動力を及ぼす部材である。アクチュエータ５によって、回転支持部３を軸として、被駆動体２を回動させることができ、像振れの補正動作が行われる。すなわち、被駆動体２の回転支持部３が設けられた面内に駆動力を発生させ、被駆動体２および枠４の相対位置を変化させる。
【００４８】
付勢手段１６は、アクチュエータ５に所定の予圧を加えるものであり、回転支持部３を図１中の矢印１７の方向に押し付けることにより、アクチュエータ５を被駆動体２に当接させる。予圧の印加方向が回転支持部３の回転軸の延伸方向と平行な方向であるため、アクチュエータ５を枠４に当接させるために予圧を増加させても、回転支持部３は枠４の軸支持部に押し付けられることはなく、回転支持部３と枠４の軸支持部の摩擦抵抗は増加しない。
【００４９】
図１では、アクチュエータ５が枠４に備えられており、アクチュエータ５の駆動力を被駆動体２に与える構成となっている。しかしながら、本構成に代えて、被駆動体２にアクチュエータ５が備えられており、駆動力を枠４に与える構成であってもよい。本構成においても、アクチュエータ５によって、被駆動体２および枠４の相対位置を変化させることができる。
【００５０】
なお、アクチュエータ５の当接位置は、回転支持部３から当接位置までの距離が、枠４の一辺の長さに対して１／４以上となることが望ましい。この場合、回転支持部３とアクチュエータ５による力の作用線が離れているため、被駆動体２を回動させるための回転モーメントを容易に確保できる。
【００５１】
図２は補正ユニット１を示す斜視図である。また、図２（ｂ）は図２（ａ）から被駆動体２を省略した斜視図である。アクチュエータ５が駆動することにより、図中の回転支持部３に沿った一点鎖線を軸として、被駆動体２は枠４に対して回転する。
【００５２】
アクチュエータ５の構成について、図３を用いてより具体的に説明する。図３は、本発明の補正ユニット１に備えられたアクチュエータ５を示す斜視図である。図３（ａ）はアクチュエータ５の構造を示す斜視図であり、図３（ｂ）はアクチュエータ５の屈曲振動の方向を示す斜視図である。図３（ａ）に記載されているように、アクチュエータ５は、圧電バイモルフ（第１圧電バイモルフ）６と、圧電バイモルフ６の先端に設けられ、屈曲振動する屈曲振動部分（第１屈曲振動部分）１０を有する駆動方向変換部材（第１駆動方向変換部材）７と、駆動方向変換部材７の屈曲振動部分１０に取り付けられた摩擦チップ（第１摩擦チップ）８とから構成される。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、アクチュエータ５は枠４に沿う形状を有しており、圧電バイモルフ６は横方向を長軸とする矩形の板状形状となっている。図３（ａ）において右側に位置する圧電バイモルフ６の一方の端は、枠４に固定された固定端であり、図３（ａ）において左側に位置する圧電バイモルフ６の他方の端は、屈曲振動可能な自由端である。
【００５４】
ここで、圧電バイモルフ６は、バイモルフ型の圧電素子であり、金属板の両面または片面に積層圧電体を形成することにより構成されている。圧電バイモルフ６は、接続された電極にパルス波や矩形波などの交流電圧が印加されることによって屈曲振動する。積層圧電体としては、公知の圧電体を用いることができ、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等を用いることができる。金属板は積層圧電体より厚さが薄いことが望ましく、金属板の材料は銅、アルミニウム、銀、リン青銅等の薄膜である。積層圧電体に印加される交流電圧の周波数は、数ｋＨｚ以上、好ましくは非可聴である超音波周波数（２０ｋＨｚ以上）が用いられる。なお、電圧の制御方法に関しては、従来公知の方法を用いればよく、ここでは説明を省略する。
【００５５】
また、圧電バイモルフ６の自由端に配置された駆動方向変換部材７はＬ字型であり、枠４が配置された面に垂直な方向に対して屈曲している屈曲振動部分１０を有している。駆動方向変換部材７は、弾性体であり、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、アルミニウム、リン青銅等の金属が望ましい。
【００５６】
図３（ｂ）に示すように、まず、圧電バイモルフ６が、圧電バイモルフの主面（図中のＸＺ面に平行な面）に対して垂直な方向（図中のＹ軸方向）に高速で屈曲振動する。その後、当該振動により屈曲振動部分１０に撓みが励起されることにより、屈曲振動部分１０が圧電バイモルフ６の主面（図中のＸＺ面に平行な面）に対して垂直な方向（図中のＹ軸方向）であり、かつ、圧電バイモルフ６の屈曲振動の方向とは異なる方向に屈曲振動することとなる。
【００５７】
すなわち、圧電バイモルフ６の自由端は、圧電バイモルフ６の短軸方向に平行な軸を中心としてＹ軸方向（図中の方向１３）に屈曲振動する。これに対して、屈曲振動部分１０の端部は、圧電バイモルフ６の長軸方向に平行な軸（図中の方向１２）を中心としてＹ軸方向に屈曲振動している（図中の方向１４）。
【００５８】
その結果、屈曲振動部分１０と共に摩擦チップ８も回転運動し、駆動方向変換部材７の主面（図中のＸＹ平面に平行な面）に対して垂直であり、かつ、屈曲振動部分１０に設けられた摩擦チップ８がＹ軸方向とは異なるＺ軸方向に移動することになる。上記Ｙ軸方向とＺ軸方向とは、直交しており、振動方向が９０°変換されている。
【００５９】
駆動方向変換部材７の形状は、図３（ｂ）に示すように圧電バイモルフの振動方向を９０°変換することができるＬ字型であることが望ましいが、屈曲振動部分１０を有し、圧電バイモルフの屈曲振動方向に対して、屈曲振動の方向を変換して屈曲振動部分１０を屈曲振動させることが可能な形状であればよい。駆動方向変換部材７の形状として、例えば、Ｖ字型、Ｔ字型、Ｙ字型を挙げることができる。
【００６０】
また、摩擦チップ８は、上記のように圧電バイモルフ６と駆動方向変換部材７の屈曲振動によって運動し、圧電バイモルフ６の変位を被駆動体２の回転支持部３が設けられた面内に伝達する部材である。摩擦チップ８の運動は、電圧の制御方法にもよるが、例えば、楕円運動、往復運動である。摩擦チップ８が運動する結果、アクチュエータ５は、被駆動体２の光軸に対して平行な方向に駆動力を発生させることができる。これにより、被駆動体２と枠４との相対位置を変化させることができる。摩擦チップ８の材料としては、摩耗が小さく、かつ、摺動に対して摩擦特性が安定している材料が望ましい。例えば、セラミック、ＳＵＳ、耐熱樹脂等が挙げられる。
【００６１】
上記補正ユニット１では、摩擦チップ８と屈曲振動部分１０とを別部材として構成しているが、必ずしもこれに限らず、摩擦チップ８と屈曲振動部分１０とを一体的に構成してもよい。一例として、屈曲振動部分１０を構成する金属板を摩擦チップ８の形状と同様の構成に変形加工することにより、摩擦チップ８と屈曲振動部分１０とを一体的に構成することができる。同一部材とした場合には、駆動回数に関わらず、より安定したアクチュエータ５の駆動を維持することができるとともに、予圧荷重の大小に関わらず安定した駆動を維持することができる。
【００６２】
なお、補正ユニット１の構成とは逆に、圧電バイモルフ６が被駆動体２に備えられている場合、アクチュエータ５の屈曲振動部分１０に備えられた摩擦チップ８は、枠４の回転支持部３に当接することとなる。当該構成の場合、摩擦チップ８は、圧電バイモルフ６と駆動方向変換部材７の屈曲振動によって運動し、圧電バイモルフ６の変位を枠４の回転支持部３が設けられた面内に伝達する。摩擦チップ８が枠４を摺動したときに発生する駆動力の反作用により、被駆動体２が回転支持部３の周りに回転する。これにより、被駆動体２および枠４の相対位置を変化させることができる。
【００６３】
上述のように、補正ユニット１に係るアクチュエータ５の構成によれば、被駆動体２としてカメラモジュールを採用した場合、カメラモジュールの光軸に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）に変位する圧電バイモルフ６の屈曲振動の方向を、駆動方向変換部材７を用いることにより方向変換し、アクチュエータ全体として、カメラモジュールの光軸に対して平行な方向の駆動力を発生させることができる。
【００６４】
ここで、アクチュエータ５によって発生させる駆動力の方向は、被駆動体２の主面（被駆動体２の主面に垂直な方向がカメラモジュールの光軸に相当する）に対して略垂直な方向（カメラモジュールの光軸に対して平行な方向）であることが望ましいが、これに限定されない。すなわち、被駆動体２を回転支持部３の周囲に回動させるための力のモーメントを発生させることができればよい。
【００６５】
上記の構成によれば、図２に示すように、圧電バイモルフ６の主面が被駆動体２の主面に対して垂直となる方向に配置されている、即ち、圧電バイモルフ６を被駆動体２に対して縦置きできる。したがって、アクチュエータ５を省スペースに配置でき、アクチュエータにより構成される像振れ補正機構を付加したことに起因する補正ユニット厚みの増加、フットプリントの増加などを最小限に抑えることができる。従って、本発明の補正ユニットは、レイアウト設計の自由度が広いため、携帯電話、モバイル機器等の小型携帯機器に搭載することが容易になる。
【００６６】
なお、従来の補正ユニット、例えば、特許文献２の圧電バイモルフの振動方向は、カメラモジュールの主面に対して垂直な方向に限定されている。このため、特許文献２の圧電バイモルフを縦置きした場合には、カメラモジュールに対して回転方向の力を発生させることはできない。
【００６７】
さらに、補正ユニット１では、アクチュエータ５は、被駆動体２の回転支持部３が設けられた面における、回転支持部３から離間した位置に駆動力を発生させる。すなわち、回転軸である回転支持部３と力の作用線が離れているため、低トルクのアクチュエータであっても被駆動体２を容易に回転させることができる。したがって、アクチュエータを小型化できるため、補正ユニット１に関して小型化および薄型化を実現できる。
【００６８】
また、アクチュエータ５のトルクは主に圧電バイモルフ６の幅や駆動方向変換部材７の幅で決定されるが、圧電バイモルフ６は縦置きであり、補正ユニットの厚さ方向には十分な余裕がある。このため、圧電バイモルフ６の幅や駆動方向変換部材７の幅を増加させても、撮像装置全体の厚みをほとんど増加させることがない。
【００６９】
したがって、補正ユニット１の小型化および薄型化を妨げることなく、圧電バイモルフ６の幅および駆動方向変換部材７の幅を増加させることにより、像振れ補正機構として機能するために充分なアクチュエータ５のトルクを確保することができる。
【００７０】
本実施の形態に係る補正ユニット１では、圧電バイモルフ６を用いたが、アクチュエータ５を屈曲変位させる部材としては圧電素子に限定されない。例えば、形状記憶合金、人工筋肉、イオン液体を用いてもよい。すなわち、駆動方向変換部材７を圧電バイモルフ６に付加して駆動方向を変換することができさえすればよい。さらに、アクチュエータ５として、屈曲変位型でなくても構わない。例えば、形状記憶合金ワイヤを用いて、被駆動体２の回転支持部３が設けられた面内で回転支持部３から離間した位置と、枠４の回転支持部３が設けられた面内で回転支持部３から離間した位置とを接続し、形状記憶合金ワイヤを通電加熱したときの収縮を利用して被駆動体２および枠４の相対位置を変化させる構成であってもよい。
【００７１】
前記の構成によれば像振れ補正機構を付加する際に、アクチュエータ５を駆動するために必要な最低限のクリアランスを確保できる。したがって、像振れ補正機構を付加したことによる撮像装置のフットプリントの増加や厚みの増加を最小限に抑えることができる。
【００７２】
＜２．電子機器＞
本発明に係る電子機器は、本実施の形態に係る補正ユニットを備えており、例えば、被駆動体２としてカメラモジュールを有する補正ユニット１を備える。ここで、本発明に係る電子機器とは、カメラ付き携帯電話、ＰＤＡ（personal digital assistant）、ノートパソコン、電子辞書、ゲーム機器、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラ等である。
【００７３】
カメラモジュールを含む像振れ補正ユニットは小型化および薄型化されている。したがって、前記電子機器によれば、像振れ補正機構が付加された像振れ補正ユニットを備えていながらも、電子機器の小型化および薄型化を達成できる。また、電子機器に像振れ補正ユニットによる撮影機能を搭載でき、高画質な撮影が可能となる。
【００７４】
〔実施の形態２〕
本発明に係る他の実施の形態について図４ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
＜補正ユニット１５＞
図４は、本発明に係る補正ユニット１５を示す上面図である。実施の形態２に係る補正ユニット１５は、実施の形態１に係る補正ユニット１と同様の構成を有しているが、第１枠４ａの周囲にさらに第２枠４ｂを有している点で大きく異なっている。
【００７６】
本実施形態に係る補正ユニット１５は、カメラモジュール（被駆動体）９と、カメラモジュール９を回転可能に支持する第１回転支持部（第１回転支持部）３ａと、第１回転支持部３ａを介してカメラモジュール９に接続され、カメラモジュール９を囲むように配置された第１枠４ａと、第１枠４ａに沿うように、第１枠４ａに配置された第１アクチュエータ５ａと、第１アクチュエータをカメラモジュール９に付勢する第１付勢手段１６ａとを備えている。なお、第１アクチュエータ５ａは、第１枠４ａに沿うように、カメラモジュール９に備えられていてもよい。カメラモジュール９は、撮像対象となる物体を結像する光学系と、光学系により結像された像を電気信号に変換する撮像素子とを有する。
【００７７】
第１アクチュエータ５ａは、実施の形態１におけるアクチュエータ５と同様に、第１枠４ａの第１回転支持部３ａが設けられた面における第１回転支持部３ａから離間した位置に当接し、カメラモジュール９の光軸と平行な方向に駆動力を発生させ、カメラモジュール９と第１枠４ａの相対位置を変化させるものである。なお、第１アクチュエータ５ａは、カメラモジュール９が設けられた面に備えられていてもよい。この場合、第１アクチュエータ５ａは、第１枠４ａの第１回転支持部３ａが設けられた面と当接する。
【００７８】
さらに、補正ユニット１５は、第１枠４ａを囲むように配置された第２枠４ｂと、第２枠４ｂを第１枠の回転可能な方向と異なる方向へ回転可能に支持する第２回転支持部３ｂと、第２枠４ｂに沿うように第１枠４ａに配置された第２アクチュエータ５ｂと、第２アクチュエータを第２枠４ｂに付勢する第２付勢手段１６ｂとを備えている。なお、第２アクチュエータ５ｂは、第２枠４ｂに沿うように第２枠４ｂに配置されていてもよい。
【００７９】
第２アクチュエータ５ｂは、実施の形態１におけるアクチュエータ５と同様に、第１枠４ａの第２回転支持部３ｂが設けられた面または第２枠４ｂの第２回転支持部３ｂが設けられた面における、第２回転支持部３ｂから離間した位置に駆動力を発生させることによって、前記第１枠４ａおよび第２枠４ｂの相対位置を変化させるものである。
【００８０】
さらに、第１回転支持部３ａと第２回転支持部３ｂは直交するように配置されており、第１枠４ａの回転可能な方向は、カメラモジュール９のピッチ方向（鉛直面内での回転方向）となるようにし、第２枠４ｂの回転可能な方向はカメラモジュール９のヨー方向（水平面内での回転方向）となるようにする。なお、第２枠４ｂは筐体（図示せず）に固定される。一方、第１枠４ａは筐体に固定されない。
【００８１】
図５は、本発明の補正ユニット１５の斜視図である。図５（ａ）は図４の補正ユニット１５の斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の補正ユニット１５からカメラモジュール９を省略した斜視図である。図５（ｂ）に示すように、カメラモジュール９を回動させるための第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂの両方の主面がカメラモジュール９の光軸に対して垂直となる方向に配置されている、即ち、カメラモジュール９に対して縦置きされているため第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂを第１枠４ａおよび第２枠４ｂの隙間の狭い空間に配置できる。このため、補正ユニット１５は、小型化および薄型化を実現することができる。
【００８２】
図６は、本発明の補正ユニット１５から、第２枠４ｂを省略した斜視図である。補正ユニット１５では、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂは共に第１枠４ａに備えられており、第１アクチュエータ５ａはカメラモジュール９を摺動し、第２アクチュエータ５ｂは第２枠４ｂを摺動する。本構成のように、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂは共に第１枠４ａに備えられていることによって、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂの電気配線を集積化することができ、補正ユニット１５を、さらに小型化および薄型化されたものとできる。
【００８３】
さらに、アクチュエータ５の動作を説明するため、図７に、本発明の補正ユニット１５から、カメラモジュール９と第２枠４ｂを省略した斜視図を示す。図７（ａ）はカメラモジュール９の光軸方向から示した補正ユニット１５の上面図であり、図７（ｂ）は補正ユニット１５の斜視図である。
【００８４】
第１アクチュエータ５ａは、一方の端または前記端部の近傍が第１枠４ａに固定された固定端であり、他方の端が屈曲振動可能な自由端である第１圧電バイモルフ６ａと、第１圧電バイモルフ６ａの自由端側の先端に取り付けられ、屈曲振動する第１屈曲振動部分１０ａを有する第１駆動方向変換部材７ａと、第１駆動方向変換部材７ａの第１屈曲振動部分１０ａに配置された第１摩擦チップ８ａ（図７（ｂ）では図示されていない）とから構成されている。第１アクチュエータ５ａは、第１付勢手段１６ａによって、図の矢印１７ａの方向に予圧が印加されており、所定の予圧でカメラモジュール９（図７では図示されていない）に当接している。第１圧電バイモルフ６ａは、第１圧電バイモルフ６ａの主面に対して垂直な方向に屈曲振動し、第１駆動方向変換部材７ａは、第１圧電バイモルフ６ａの屈曲振動の方向とは異なる方向、例えば、第１圧電バイモルフ６ａの振動方向を９０°変換した方向、即ち、第１圧電バイモルフ６ａの自由端側の先端から第１駆動方向変換部材７ａが伸びている方向を屈曲振動の支点として、第１駆動方向変換部材７ａの主面に対して垂直な方向に屈曲振動する。
【００８５】
これらの結果として、第１摩擦チップ８ａが第１圧電バイモルフ６ａおよび第１駆動方向変換部材７ａの変位を伝達し、例えば、第１摩擦チップ８ａが楕円運動することにより、第１摩擦チップ８ａがカメラモジュール９の第１回転支持部３ａが設けられた側面を摺動する（面内に駆動力を発生させる）。これにより、第１アクチュエータ５ａ全体として、カメラモジュール９の光軸と平行な方向の駆動力をカメラモジュール９に発生させる。そして、第１回転支持部３ａを軸として、第１枠４ａに対してカメラモジュール９を回動させる。なお、第１アクチュエータ５ａを駆動する周波数を変えることにより、駆動力の発生方向を逆転させ、カメラモジュール９を逆方向へ回動させることもできる。
【００８６】
第２アクチュエータ５ｂは、第１アクチュエータ５ａと同様に、一方の端またはその近傍が第１枠４ａに固定された固定端であり、他方の端が自由端である第２圧電バイモルフ６ｂと、第２圧電バイモルフ６ｂの自由端側の先端に取り付けられ、屈曲振動する第２屈曲振動部分１０ｂを有する第２駆動方向変換部材７ｂと、第２駆動方向変換部材７ｂの第２屈曲振動部分１０ｂに配置された第２摩擦チップ８ｂとから構成されている。さらに、第２付勢手段１６ｂによって、図の矢印１７ｂの方向に予圧が印加されており、所定の予圧で第２枠４ｂ（図７では図示されていない）に当接している。
【００８７】
第２圧電バイモルフ６ｂは、第２圧電バイモルフ６ｂの主面に対して垂直な方向に屈曲振動し、第２駆動方向変換部材７ｂは、第２圧電バイモルフ６ｂの屈曲振動の方向とは異なる方向に屈曲振動する。例えば、第２圧電バイモルフ６ｂの振動方向を９０°変換した方向、即ち、第２圧電バイモルフ６ｂの自由端側の先端から第２駆動方向変換部材７ｂが伸びている方向を支点として、第２駆動方向変換部材７ｂの主面に対して垂直な方向に屈曲振動する。
【００８８】
その結果、第２摩擦チップ８ｂが第２圧電バイモルフ６ｂおよび第２駆動方向変換部材７ｂの変位を第２枠４ｂの第２回転支持部が設けられた面に伝達する。例えば、第２摩擦チップ８ｂが楕円運動することにより、第２摩擦チップ８ｂが第２枠４ｂの側面を摺動する。これにより、第２アクチュエータ５ｂ全体として、カメラモジュール９の光軸と平行な方向の駆動力を発生させ、第２回転支持部３ｂを軸として、第２枠４ｂおよび第１枠４ａの相対的な距離を変化させることができる。補正ユニット１５では、第２枠４ｂは筐体に固定されているので、第２枠４ｂは移動せず、第１枠４ａが回動されることとなる。なお、第１アクチュエータ５ａと同様に、第２アクチュエータ５ｂを駆動する周波数を変えることにより、駆動力の発生方向を逆転させ、第１枠４ａを逆方向へ回動させることができる。
【００８９】
実施の形態１と同様に、第１駆動方向変換部材７ａおよび第２駆動方向変換部材７ｂを用いることにより、カメラモジュール９の光軸に対して垂直な方向に変位する第１圧電バイモルフ６ａおよび第２圧電バイモルフ６ｂの屈曲振動を方向変換し、アクチュエータ全体として、第１回転支持部３ａおよび第２回転支持部３ｂの周囲に駆動力を発生させ、カメラモジュール９および第１枠４ａを回動させることができる。補正ユニット１５の構造では、第１圧電バイモルフ６ａおよび第２圧電バイモルフ６ｂをカメラモジュール９に対して縦置きできるため、アクチュエータを省スペース配置でき、像振れ補正機構を付加したことによる撮像装置のフットプリントの増加や厚みの増加を最小限に抑えることができる。従って、レイアウト設計の自由度が拡がり、携帯電話、モバイル機器等の小型携帯機器に搭載することが容易になる。
【００９０】
第１圧電バイモルフ６ａおよび第２圧電バイモルフ６ｂはバイモルフ圧電素子であり、これらの構成材料および屈曲方法等は、実施の形態１における圧電バイモルフ６と同様である。また、第１駆動方向変換部材７ａおよび第２駆動方向変換部材７ｂの構成材料および形状は、実施の形態１における駆動方向変換部材７と同様である。
【００９１】
ここで、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂが発生する駆動力の方向は、カメラモジュール９の光軸に対して略平行な方向であることが望ましいが、カメラモジュール９や第１枠４ａを回動させるための力のモーメントを発生させることができれば、どのような方向であっても構わない。
【００９２】
なお、図中では、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂの両方が第１枠４ａ側に設置されている。これにより、第１アクチュエータ５ａと第２アクチュエータ５ｂの電気配線を集積化できる利点があるが、アクチュエータの取り付け方はこれに限定されない。即ち、カメラモジュール９と第１枠４ａ、第１枠４ａと第２枠４ｂが相対的に移動するようにアクチュエータが取り付けられていればよい。例えば、第１アクチュエータ５ａがカメラモジュール９側に取り付けられ、第１枠４ａを摺動し、第２アクチュエータ５ｂが第２枠４ｂ側に取り付けられ、第１枠４ａを摺動するような構成であってもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態２に係る発明によれば、摩擦チップが当接する被駆動体、第１枠または第２枠のうち回転支持部から離間した側面を摩擦チップによって摺動して摩擦による駆動力を発生させることができる。これにより、低トルクのアクチュエータでも容易に被駆動体または第１枠を回転でき、アクチュエータを小さくできるため、像振れ補正機構付きカメラモジュールの小型化に好適である。
【００９４】
＜４．補正ユニットの制御方法＞
次に、補正ユニット１５の制御方法の一例について説明する。本発明の補正ユニット１５は、撮影画像の信号処理やジャイロ等によって検出した像振れ信号に基づいて、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂを所定量だけ駆動し、カメラモジュール９および第１枠４ａを第１回転支持部３ａおよび第２回転支持部３ｂを回転軸として回動させることにより、像振れの影響を抑えた撮像を可能にする。
【００９５】
図８は、本発明に係る補正ユニット１５を備えるカメラ付き携帯電話の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本発明に係るカメラ付きの携帯電話１００は、振れ信号を検出するための角速度センサであるピッチ方向角速度センサ１０１およびヨー方向角速度センサ１０２を備えている。さらに、ピッチ方向角速度センサ１０１およびヨー方向角速度センサ１０２からのＤＣ成分を除去するためのＨＰＦ（ハイパスフィルター）１０３と、不要な高周波成分を除去するためのＬＰＦ（ローパスフィルター）１０４と、角速度信号を角変位信号に変換するための積分回路１０５と、補正ユニット１５を制御するための像振れ補正制御部１０６と、像振れ補正を行うための補正ユニット１５と、補正ユニット１５の撮像素子９ｂによって撮像した画像を画像処理する画像処理回路１０７と、画像を保存するための記憶媒体１０８と、像振れ補正制御部１０６を操作する操作部１０９とから構成される。
【００９６】
携帯電話１００では、ピッチ方向角速度センサ１０１およびヨー方向角速度センサ１０２によって、ピッチ方向およびヨー方向の角速度が検出され、その後、角速度信号はＨＰＦ１０３およびＬＰＦ１０４にて処理され、積分回路１０５にて角変位信号に変換される。像振れ補正制御部１０６は、操作部１０９からの出力信号によって、積分回路１０５からの角速度信号の変化に応じて駆動信号を、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂに出力する。その後、第１アクチュエータ５ａおよび第２アクチュエータ５ｂは駆動し、光学系（被駆動体）９ａの相対位置を補正することができる。そして、像振れが補正された画像信号が撮像素子（被駆動体）９ｂから画像処理回路１０７へ送信され、画像処理回路１０７によって画像圧縮等の所定の信号処理がなされた後、記憶媒体１０８に画像信号が保存される。これによって、手振れ等を始めとする像振れが生じたとしても、像振れの補正がなされた画像信号が保存されることとなる。
【００９７】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、小型化および薄型化された像振れ補正ユニットを提供できる。このため、既存のカメラモジュールに像振れ補正機構を付加した際に、カメラ（撮像装置）の寸法の増加を最小限に抑えることができるため、カメラ付き携帯電話等の小型携帯機器に代表される電子機器への搭載が容易になる。また、振れ補正機構を搭載したデジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラや車載カメラの小型化が可能になり、設計レイアウトの自由度が拡がる利点がある。さらに、本発明は一般的に、カメラモジュールだけでなく、ミラー、レーザ、ＬＥＤ、導光板、光ファイバをはじめとする各種光学モジュールや任意の物体を回転運動させる小型の駆動手段としても好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９９】
１      補正ユニット（像振れ補正ユニット）
２      被駆動体
３      回転支持部（第１回転支持部）
３ａ    第１回転支持部
３ｂ    第２回転支持部
４      枠（第１枠）
４ａ    第１枠
４ｂ    第２枠
５      アクチュエータ（第１アクチュエータ）
５ａ    第１アクチュエータ
５ｂ    第２アクチュエータ
６      圧電バイモルフ（第１圧電バイモルフ）
６ａ    第１圧電バイモルフ
６ｂ    第２圧電バイモルフ
７      駆動方向変換部材（第１駆動方向変換部材）
７ａ    第１駆動方向変換部材
７ｂ    第２駆動方向変換部材
８      摩擦チップ（第１摩擦チップ）
８ａ    第１摩擦チップ
８ｂ    第２摩擦チップ
９      カメラモジュール（被駆動体）
１０    屈曲振動部分（第１屈曲振動部分）
１０ａ  第１屈曲振動部分
１０ｂ  第２屈曲振動部分
１１    圧電バイモルフの固定端
１２    駆動方向変換部材が伸びている方向
１３    圧電バイモルフの屈曲振動の方向
１４    駆動方向変換部材の屈曲振動の方向
１５    補正ユニット（像振れ補正ユニット）
１６    付勢手段（第１付勢手段）
１６ａ  第１付勢手段
１６ｂ  第２付勢手段
１７    付勢手段による予圧の印加方向
１７ａ  第１付勢手段による予圧の印加方向
１７ｂ  第２付勢手段による予圧の印加方向
【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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