(57)【要約】本発明の手振れ補正装置は、レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュール１０１と、レンズモジュール１０１を回動可能に支持する内枠１１と、レンズモジュール１０１を内枠１１に対して回動させる駆動手段とを備え、駆動手段がバイモルフ１４を含むものである。これにより、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にする手振れ補正装置を提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを備えた手振れ補正装置であって、
前記駆動手段が圧電素子を含む、手振れ補正装置。
【請求項２】
前記駆動手段が、前記レンズモジュールに対して光軸方向に駆動力を印加する、請求項１に記載の手振れ補正装置。
【請求項３】
前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背面側に配置されている、請求項１または２に記載の手振れ補正装置。
【請求項４】
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを備え、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とを、光軸方向に見て少なくとも一部が互いに重なるよう配置されている、請求項１に記載の手振れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、撮像光学系の手振れを解決する手振れ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  昨今、ムービおよびデジタルスチルカメラの高倍率ズーム時や暗所撮影時には、手振れによる撮影画像の乱れが問題となっている。【０００３】  従来、カメラ撮影時の手振れを補正する技術は、以下のような技術が知られている。【０００４】  例えば、特許文献１には、撮影レンズを保持するレンズ鏡筒と、撮影レンズの一部であり光軸に対して垂直面内に移動させることで手振れ補正を行う補正レンズと、レンズ鏡筒の振れ量を検出する第１及び第２の振れ検出手段とを備え、第１及び第２の振れ検出手段が検出したレンズ鏡筒の振れ量に応じて、補正レンズを保持する保持枠を光軸と直交する２方向に駆動することにより、撮像素子に入射する光線の角度を変えて手振れ補正を行う手振れ補正装置が記載されている。【０００５】  また、特許文献２には、バリアングルプリズム式手振れ補正装置が記載されている。即ち、この手振れ補正装置は、２枚のガラス板を特殊フィルム製の蛇腹でつなぎ、内部に高屈折率を有する液体を充填させた可変頂角プリズムを、撮像レンズ群の内部に配置している。この構成において、２枚のガラス板を水平方向及び垂直方向にそれぞれ傾けることにより、撮像素子に入射する光線の角度を変えて手振れ補正を行う。
【特許文献１】特開２０００−７５３３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  撮像素子の画素数が少ない場合には、少しの手振れによる撮影画像の乱れは目立たなかったが、昨今、撮像素子の高画素化に伴い高画質化されている撮影画像においては、少ない手振れであっても撮影画像の乱れが目立つようになってきた。【０００７】  一方、携帯電話機やモバイル機器などの小型携帯機器において、カメラの搭載比率の増加は顕著であり、これらの機器に搭載されるカメラにも手振れ補正機能が要望されている。【０００８】  カムコーダやデジタルスチルカメラには、上述したような手振れ補正装置が付加されたものが商品化されているが、この手振れ補正装置は構造が複雑で、機構的に大きく、小型化に不向きである。そして、この手振れ補正装置を更に小型化しようとすると、十分な手振れ補正効果が得られない。従って、従来の手振れ補正装置は、デジタルスチルカメラの更なる小型化の障害となり、また、携帯電話やモバイル機器などの小型携帯機器には実質的に搭載することができないという問題を有していた。【０００９】  本発明は、上記の問題を解決し、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にする手振れ補正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】
【００１０】  上記課題を解決するために本発明の手振れ補正装置は、レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを備えた手振れ補正装置であって、前記駆動手段が圧電素子を含むものである。
【発明の効果】
【００１１】  本発明によれば、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にする手振れ補正装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態にかかるデジタルカメラが備えるＯＩＳモジュールの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ＯＩＳモジュールの概観を示す斜視図である。
【図４】図４は、ＯＩＳモジュールの概観を示す斜視図である。
【図５】図５は、ＯＩＳモジュールを背面から見た斜視図である。
【図６】図６は、バイモルフの構成例を示す斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図である。
【図８】図８は、バイモルフの接続ワイヤの接続位置を示す平面図である。
【図９】図９は、レンズモジュールとヨー側バイモルフとの接続関係と、内枠とピッチ側バイモルフとの接続関係をそれぞれ示す模式図である。
【図１０】図１０は、ＯＩＳモジュールのヨー回動軸における垂直断面図である。
【図１１】図１１は、ＯＩＳモジュールのヨー回動軸における水平断面図である。
【図１２】図１２は、ＯＩＳモジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、レンズモジュール製造工程を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、レンズモジュールの内部を示す平面図である。
【図１５】図１５は、レンズモジュールにシャッタユニットを取り付ける際の様子を示す分解斜視図である。
【図１６】図１６は、完成後のレンズモジュールの外観を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、内枠ユニットの製造フローを示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、内枠ユニットの外観斜視図である。
【図１９】図１９は、レンズモジュールを内枠ユニットに取り付ける工程のフローを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、レンズモジュールを内枠ユニットに取り付ける際の作業を模式的に示す外観斜視図である。
【図２１】図２１は、レンズモジュールを内枠ユニットに組み込んだときの外観斜視図である。
【図２２】図２２は、ヨー軸ピンを挿入後、板バネを取り付けたときの外観斜視図である。
【図２３】図２３は、ヨー軸ピンとヨー軸受けの接触部分を示す断面模式図である。
【図２４】図２４は、外枠ユニットの製造工程を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、外枠の構造を示す外観斜視図である。
【図２６】図２６は、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図である。
【図２８】図２８は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図である。
【図２９】図２９は、バイモルフの取り付け工程を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、ピッチ側バイモルフを外枠に搭載した状態を示す外観斜視図である。
【図３１】図３１は、ピッチ側バイモルフを外枠に固定した状態を示す外観斜視図である。
【図３２】図３２は、ピッチ側バイモルフの固定板の構造を示す断面図である。
【図３３】図３３は、ヨー側バイモルフを内枠に搭載した状態を示す外観斜視図である。
【図３４】図３４は、ヨー側バイモルフを内枠に固定した状態を示す外観斜視図である。
【図３５】図３５は、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３６】図３６は、マイコンと駆動制御部との接続関係を示したブロック図である。
【図３７Ａ】図３７Ａは、マグネットとホール素子との位置関係の一例を示す模式図である。
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、図３７Ａの場合のホール素子出力を示すグラフである。
【図３７Ｃ】図３７Ｃは、マグネットとホール素子との位置関係の他の例を示す模式図である。
【図３７Ｄ】図３７Ｄは、図３７Ｃの場合のホール素子出力を示すグラフである。
【図３８】図３８は、バイモルフのブロック線図である。
【図３９】図３９は、バイモルフの周波数特性を示すグラフである。
【図４０】図４０は、リードラグフィルタを含めた場合のバイモルフのブロック線図である。
【図４１】図４１は、リードラグフィルタを含めた場合のバイモルフの周波数特性を示すグラフである。
【図４２】図４２は、手振れ角度（ａ）とレンズ振れ角度（ｂ）と残留像ぶれ（ｃ）との関係を示す波形図である。
【図４３】図４３は、リードラグフィルタの周波数特性を示すグラフである。
【図４４】図４４は、リードラグフィルタの回路構成例を示す回路図である。
【図４５Ａ】図４５Ａは、バイモルフへの駆動電圧の一例を示すブロック図である。
【図４５Ｂ】図４５Ｂは、バイモルフの駆動電圧の一例を示す波形図である。
【図４６Ａ】図４６Ａは、バイモルフへの駆動電圧の他の例を示すブロック図である。
【図４６Ｂ】図４６Ｂは、バイモルフの駆動電圧の他の例を示す波形図である。
【図４７】図４７は、内枠駆動指令（ａ）と外枠駆動補償指令（ｂ）との関係を示す波形図である。
【図４８】図４８は、バイモルフの他の構成例を示す斜視図である。
【図４９】図４９は、実施の形態２にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５０Ａ】図５０Ａは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図である。
【図５０Ｂ】図５０Ｂは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図である。
【図５１】図５１は、積分回路を搭載しない場合の振幅減算部から出力される差分値の推移を示す特性図である。
【図５２】図５２は、レンズモジュールの動きを示す模式図である。
【図５３Ａ】図５３Ａは、振幅減算部から出力される差分値の推移を示す特性図である。
【図５３Ｂ】図５３Ｂは、積分回路から出力される積分値の推移を示す特性図である。
【図５４Ａ】図５４Ａは、基準位置にあるレンズモジュールを示す模式図である。
【図５４Ｂ】図５４Ｂは、レンズモジュールの外乱補償動作を説明するための模式図である。
【図５５Ａ】図５５Ａは、回動位置の制御特性ボード線図である。
【図５５Ｂ】図５５Ｂは、回動位置の制御特性ボード線図である。
【図５６】図５６は、実施の形態３に係る鏡筒一体型手振れ補正装置の斜視図である。
【図５７】図５７は、実施の形態３に係る撮像装置全体を駆動する接続部の拡大図である。
【図５８】図５８は、実施の形態３に係る駆動体との連結を説明する接続部の拡大図である。
【図５９】図５９は、実施の形態３に係る接続部の位置関係を示す説明図である。
【図６０】図６０は、実施の形態３に係る圧電素子駆動時の駆動枠と接続部材との位置関係を説明する概略図である。
【図６１】図６１は、実施の形態３に係る接続部の組立時における各接続部材の位置関係を説明する概略図である。
【図６２Ａ】図６２Ａは、実施の形態３に係る接続部の組立時における接続部の調整方法を説明する概略図である。
【図６２Ｂ】図６２Ｂは、実施の形態３に係る接続部の組立時における接続部の調整方法を説明する概略図である。
【図６３】図６３は、実施の形態３に係る接続部への別の組立方法を説明する概略図である。
【図６４】図６４は、実施の形態３に係る接続部への別の組立方法を説明する概略図である。
【図６５】図６５は、実施の形態３に係る他の接続方法を説明する鏡筒一体型手振れ補正装置の斜視図である。
【図６６】図６６は、連結部材形状と座屈荷重との関係を示すグラフである。
【図６７】図６７は、ピエゾ素子と駆動体の接続状態を示す模式図である。
【図６８】図６８は、単純片持ち梁のモデル図である。
【図６９】図６９は、連結部材の長手方向の中央部での撓み角を求めるためのモデル図である。
【図７０】図７０は、接続位置オフセット／ワイヤー長の撓み角に及ぼす影響を示すグラフである。
【図７１】図７１は、実施の形態４にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図７２】図７２は、実施の形態４にかかるデジタルカメラが備えるＯＩＳモジュールの構成を示すブロック図である。
【図７３】図７３は、ＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図である。
【図７４】図７４は、鏡筒カバーをはずしたＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図である。
【図７５】図７５は、ＯＩＳモジュールを光軸上から見た平面図である。
【図７６】図７６は、ＯＩＳモジュールを背面側から見た斜視図である。
【図７７】図７７は、ＯＩＳモジュールを背面側から見た平面図である。
【図７８】図７８は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
【図７９】図７９は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
【図８０】図８０は、フレキシブルケーブルとコネクタとの接続状態を示す斜視図である。
【図８１】図８１は、ＯＩＳモジュールとコネクタとの距離によって作用するフレキシブルケーブル反力の一例を示すグラフである。
【図８２】図８２は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
【図８３】図８３は、フレキシブルケーブルの反力によってモーメントにより鏡筒が回転する様子を示した概念図である。
【図８４】図８４は、フレキシブルケーブルケーブルをフォーミングする治具および方法を示す一例である。
【図８５】図８５は、ＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図である。
【図８６】図８６は、鏡筒カバーをはずしたＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図である。
【図８７】図８７は、ＯＩＳモジュールを光軸上から見た平面図である。
【図８８】図８８は、ＯＩＳモジュールを背面側から見た斜視図である。
【図８９】図８９は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
【図９０】図９０は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１３】  １      モジュール
２      画像処理回路
３      液晶モニタ
４      画像メモリ
５      カードインタフェイス
６      メモリカード
７      ヨー側角速度センサ
８      ピッチ側角速度センサ
９      マイコン
９０１  積分回路
９０２  積分回路
９０３  手振れ補正制御部
１０    操作部
１１    内枠
１１０１  ヨー軸受け
１１０２  ヨー軸ピン
１１０３  板バネ
１１０４  ヨー側バイモルフ保持部
１１０５  ピッチ軸ピン
１１０６  ピッチ軸受け部
１１０７  板バネ固定部
１１０８  ピン挿入孔
１１０９  マグネット取り付け部
１１１０  ヨー軸ピン挿入溝
１１１１  ストッパー受け
１１２０  ホール素子ユニット
１１２０ａ  ホール素子ベース
１１２０ｂ  ホール素子
１１２１  マグネット
１２    外枠
１２０１  ピッチ側バイモルフ保持部
１２０２  板バネ
１２２０  ホール素子ユニット
１３    ピッチ側バイモルフ
１４    ヨー側バイモルフ
１４０１  中間電極板
１４０２  圧電素子
１４０３  圧電素子
１４０４  電極（中間電極板）
１４０５  電極（圧電素子１４０２）
１４０６  電極（圧電素子１４０３）
１４０７  接続ワイヤ用の孔
１５    固定板
１５ａ，１５ｂ  固定ネジ
１６    接続ワイヤ（ピッチ側）
１７    固定板
１７ａ，１７ｂ  固定ネジ
１８    接続ワイヤ（ヨー側）
１９    フレキシブル基板
１０１  レンズモジュール
１０１０  ＣＣＤイメージセンサ
１０１１  シャッタユニット
１０１１ａ  シャッタモータ
１０１１ｂ  シャッタ開口部
１０１２  レンズホルダ
１０１２ａ  検出フィン
１０１２ｂ  ガイド孔
１０１２ｃ  Ｕ字型ガイド
１０１３  フォトセンサ
１０１３ａ  受光素子
１０１３ｂ  発光素子
１０１４  フォーカスモータ
１０１５  駆動力伝達機構
１０１５ａ  ウォーム
１０１５ｂ  ウォームホイール
１０１５ｃ  端面カム
１０１６  ヨー軸ピン
１０１７  ヨー軸受け
１０１８  ベース
１０１８ａ  まわり止め
１０１８ｂ  ガイドポール
１０１８ｃ  ストッパー
１０１９  マグネット
１０２  ピッチ方向駆動機構
１０３  ピッチ側位置センサ
１０４  ヨー方向駆動機構
１０５  ヨー側位置センサ
１０６  駆動制御部
１０６１，１０６２  比較回路
１０６３，１０６４  リードラグフィルタ
１０６５，１０６６  増幅回路
１０６７，１０６８  昇圧回路
１０６９  非干渉化補償回路
１０７１、１０７２  積分回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  本発明の手振れ補正装置は、前記駆動手段が、前記レンズモジュールに対して光軸方向に駆動力を印加する構成としてもよい。【００１５】  また、前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背面側に配置されている構成としてもよい。【００１６】  また、前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを備え、前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とを、光軸方向に見て少なくとも一部が互いに重なるよう配置されている構成としてもよい。【００１７】  （実施の形態１）
［１．デジタルカメラの構成］
最初に、本実施形態にかかるデジタルカメラの構成について説明する。【００１８】  ［１−１．全体構成］
図１は、本実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実施形態のデジタルカメラは、ＯＩＳ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｍａｇｅ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）モジュール１、画像処理回路２、液晶モニタ３、画像メモリ４、カードインタフェイス５、メモリカード６、ヨー側角速度センサ７、ピッチ側角速度センサ８、マイコン９、および、操作部１０を備える。【００１９】  ＯＩＳモジュール１は、ＣＣＤイメージセンサ（後述）を備えている。画像処理回路２は、ＣＣＤイメージセンサで生成された画像データに対して、ＹＣ変換、解像度変換、圧縮変換等の画像処理を行う。液晶モニタ３は、画像処理回路２で処理された画像データを表示する。画像メモリ４は、画像処理回路２による画像処理の際にバッファメモリとして機能する。カードインタフェイス５は、メモリカード６を着脱可能である。メモリカード６は、カードインタフェイス５を介して、画像処理回路２で処理された画像データを記録し、また、画像処理回路２に対してメモリカード６内に格納している画像データを出力する。【００２０】  ヨー側角速度センサ７およびピッチ側角速度センサ８は、デジタルカメラのヨー回転方向、ピッチ回転方向の角速度をそれぞれ測定するためのセンサであり、例えばジャイロセンサ等である。デジタルカメラのヨー回転方向はデジタルカメラの水平面内での回転方向であり、デジタルカメラのピッチ回転方向はデジタルカメラの鉛直面内での回転方向である。【００２１】  マイコン９は、ＯＩＳモジュール１を含めたデジタルカメラ全体を制御する。マイコン９は、積分回路９０１，９０２を備える。積分回路９０１，９０２は、ヨー側角速度センサ７およびピッチ側角速度センサ８でそれぞれ測定された角速度データのＡＣ成分を積分する。これにより、マイコン９は、積分回路９０１，９０２の出力をデジタルカメラが移動した角度として認識する。この移動角度がデジタルカメラのぶれ量に相当する。そして、手ぶれ補正制御部９０３は、積分回路９０１，９０２の出力に基づいて、ＯＩＳモジュール１を制御する。【００２２】  具体的には、デジタルカメラが移動した角度を打ち消すように、ＯＩＳモジュール１をその反対方向に回転させるように制御する。これにより、デジタルカメラがぶれていても、そのぶれを打ち消すようにＯＩＳモジュール１が回転するため、ＯＩＳモジュール１に入射される被写体からの光線がぶれるのを抑制できる。そのため、ＯＩＳモジュール１で撮像した画像にぶれが発生するのを低減できる。操作部１０は、ユーザからのデジタルカメラに対する指示を受け付けるインタフェースである。【００２３】  ［１−２．ＯＩＳモジュールの構成］
次に、ＯＩＳモジュール１の構成について説明する。【００２４】  図２は、ＯＩＳモジュール１の構成を示すブロック図である。ＯＩＳモジュール１は、レンズモジュール１０１と、これをピッチ方向に回転するピッチ方向駆動機構１０２と、レンズモジュール１０１を支持する内枠（後述）のピッチ方向の位置を検出するピッチ側位置センサ１０３と、レンズモジュール１０１をヨー方向に回転するヨー方向駆動機構１０４と、レンズモジュール１０１のヨー方向の位置を検出するヨー側位置センサ１０５と、ＯＩＳモジュール１の動作を制御する駆動制御部１０６とを備える。【００２５】  レンズモジュール１０１は、ＣＣＤイメージセンサ１０１０と、シャッタユニット１０１１と、レンズホルダ１０１２と、フォトセンサ１０１３と、フォーカスモータ１０１４と、駆動力伝達機構１０１５とを備える。これらの構成がレンズモジュール１０１として一体化され、ピッチ方向およびヨー方向に回転可能である。なお、本実施形態では、シャッタユニットおよびフォーカスモータを備えたデジタルカメラを例示するが、例えばカメラ付携帯電話として本発明を実施する場合等、シャッタユニットやフォーカスモータが必要ではない場合もある。【００２６】  シャッタユニット１０１１は、メカシャッタを備え、駆動制御部１０６の制御の下でシャッタを開閉する。レンズホルダ１０１２は、レンズを保持する。シャッタユニット１０１１を介して入射された被写体の光学信号は、レンズホルダ１０１２に保持されたレンズにより、ＣＣＤイメージセンサ１０１０に集光される。ＣＣＤイメージセンサ１０１０は、レンズにより集光された被写体の光学信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。フォーカスモータ１０１４は、駆動力伝達機構１０１５を介して、レンズホルダ１０１２を光軸方向に移動する。これにより、レンズホルダ１０１２が保持するレンズとＣＣＤイメージセンサ１０１０との距離を調節可能であり、ＣＣＤイメージセンサ１０１０に集光された光学信号のピントを合わせることができる。フォトセンサ１０１３は、レンズホルダ１０１２の光軸方向における位置が基準位置にあるか否かを検出し、駆動制御部１０６に通知する。【００２７】  ピッチ方向駆動機構１０２は、レンズモジュール１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール１０１をピッチ方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。ヨー方向駆動機構１０４は、レンズモジュール１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール１０１をヨー方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。【００２８】  駆動制御部１０６は、マイコン９からの制御信号を受けて、レンズモジュール１０１内のＣＣＤイメージセンサ１０１０以外の電子部品を制御し、それらの電子部品からのデータを受けてマイコン９に送信する。なお、駆動制御部１０６は、ＩＣチップとして実現可能であり、例えば、レンズモジュール１０１とマイコン９とを接続するフレキシブル基板（後述）の表面等、レンズモジュール１０１の外部に設けられることが好ましい。【００２９】  図３は、ＯＩＳモジュール１を被写体側から見た外観斜視図である。レンズモジュール１０１は、内枠１１に、ヨー回転方向（図４参照）に回転可能に保持されている。すなわち、内枠１１は、レンズモジュール１０１の外形よりも大きい開口部を有する枠構造であり、レンズモジュール１０１は、内枠１１の開口部内で回動可能に軸支されている。内枠１１は、外枠１２に、ピッチ回転方向（図４参照）に回転可能に保持されている。外枠１２は、枠構造の外形の大きさが内枠１１とほぼ同じであり、内枠１１の背面側に配置される。そして、外枠１２は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠１１はヨー方向駆動機構１０４の一部を構成し、外枠１２はピッチ方向駆動機構１０２の一部を構成する。ＯＩＳモジュール１は、ヨー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。【００３０】  図４は、図３に示した状態から、レンズモジュール１０１が内枠１１に対して、かつ、内枠１１が外枠１２に対してそれぞれ回転した状態を示す外観斜視図である。図４において、レンズモジュール１０１は、ヨー回動軸Ｙを中心に、内枠１１に対して図中ＣＷｙ方向に回転している。そして、内枠１１は、レンズモジュール１０１を支持した状態で、ピッチ回動軸Ｐを中心に、外枠１２に対して図中ＣＷｐ方向に回転している。【００３１】  このように、レンズモジュール１０１を内枠１１に対してヨー回動軸Ｙまわりに回転させ、内枠１１をレンズモジュール１０１と共に、外枠１２に対してピッチ回動軸Ｐまわりに回転させることにより、以下のような利点がある。すなわち、本実施形態のレンズモジュール１０１の場合、ヨー回動軸Ｙはレンズモジュール１０１の短辺に平行であり、ピッチ回動軸Ｐはレンズモジュール１０１の長辺に平行である。従って、レンズモジュール１０１のヨー回動軸Ｙまわりの慣性モーメントは、ピッチ回動軸Ｐまわりの慣性モーメントよりも大きい。よって、ヨー回動軸Ｙまわりでレンズモジュール１０１のみを回転させ、ピッチ回動軸Ｐまわりで内枠１１とレンズモジュール１０１とを共に回転させることにより、ヨー回動軸Ｙまわりとピッチ回動軸Ｐまわりでの慣性モーメントの差を小さくすることができる。これにより、２軸まわりの駆動力を揃え、結果として、装置全体として必要な駆動力を小さくすることができる。さらに、ヨー回動軸Ｙまわりの慣性モーメントとピッチ回動軸Ｐまわりの慣性モーメントが等しくなるように、レンズモジュール１０１、内枠１１、外枠１２を設計すれば、２軸まわりの駆動力を等しくできるので、さらに好ましい。例えば、ヨー回動軸Ｙまわりの慣性モーメントとピッチ回動軸Ｐまわりの慣性モーメントとの差がいずれかの慣性モーメントの１０％以内に収まるように、レンズモジュール１０１、内枠１１、外枠１２を設計すれば、より好ましい。【００３２】  図５は、ＯＩＳモジュール１を背面側から見た外観斜視図である。ＯＩＳモジュール１は、外枠１２と共にピッチ方向駆動機構１０２を構成するピッチ側バイモルフ１３と、内枠１１と共にヨー方向駆動機構１０４を構成するヨー側バイモルフ１４とを備える。なお、ＣＣＤイメージセンサ１０１０（図５には図示せず）は、レンズモジュール１０１における最も背面側であって、かつ、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４よりも内側に配置されている（図１０参照）。【００３３】  ピッチ側バイモルフ１３は、その一辺が固定板１５によって外枠１２に固定され、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ１６を介して内枠１１に連結されている。これにより、内枠１１を外枠１２に対してピッチ方向に回転させる駆動力を与えることができる。【００３４】  これに対して、ヨー側バイモルフ１４は、その一辺が固定板１７によって内枠１１に固定されており、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ１８を介してレンズモジュール１０１に連結されている。これにより、レンズモジュール１０１を外枠１２および内枠１１に対してヨー方向に回転させる駆動力を与えることができる。【００３５】  本実施形態では、ピッチ側バイモルフ１３とヨー側バイモルフ１４としては、同一サイズのバイモルフが用いられている。これにより、部材を共通化し、コスト低減を図ることができる。なお、ヨー側バイモルフ１４は、内枠１１の最外枠に形成されたヨー側バイモルフ支持部１１０４に固定されているが、ピッチ側バイモルフ１３は、外枠１２の最外枠よりも内側に梁状に形成されたピッチ側バイモルフ支持部１２０１に固定されている。このように、ピッチ側バイモルフ１３を梁状のピッチ側バイモルフ支持部１２０１に固定することにより、ピッチ側バイモルフ１３とヨー側バイモルフ１４として同一サイズのバイモルフを用いることが可能となっている。さらに、ピッチ側バイモルフ１３を固定するためのピッチ側バイモルフ支持部１２０１が外枠１２に対して梁として機能することにより、外枠１２の剛性が向上するという利点もある。【００３６】  フレキシブル基板１９は、ＣＣＤイメージセンサ１０１０や駆動制御部１０６が実装され、フォトセンサ１０７やフォーカスモータ１０１４と電気的に接続されている。フレキシブル基板１９は、図５に示すように、ＯＩＳモジュール１から引き出され、引き出された端部（図示せず）がデジタルカメラ本体と接続している。【００３７】  従って、ＯＩＳモジュール１は、フレキシブル基板１９を介して、デジタルカメラ本体と電気的に接続している。フレキシブル基板１９は、少なくともＣＣＤイメージセンサ１０１０がレンズホルダ１０１２に対して固定されるように、レンズモジュール１０１に固定されている。【００３８】  フレキシブル基板１９は、図５に示すように、ＯＩＳモジュール１の直近（ＯＩＳモジュール１からの引き出し部分）において、基板面が回動２軸（ピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙ）に対して平行であることが好ましい。レンズモジュール１０１および内枠１１がこれらの軸まわりで回動する際に、フレキシブル基板１９による負荷が低減されるからである。フレキシブル基板１９の引き出し方向は、ピッチ回動軸Ｐに平行でヨー回動軸Ｙに平行である。しかし、これには限らず、例えば、ピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙに４５°の方向に引き出しても良い。このような方向に引き出すと、フレキシブル基板１９によるトルク抵抗をピッチ回動軸Ｐ回りとヨー回動軸Ｙ回りとで等しくできるので好ましい。【００３９】  また、図５に示すように、駆動制御部１０６が、レンズモジュール１０１の外部であって、かつ、レンズモジュール１０１の近傍（図５の例ではフレキシ��ル基板１９におけるレンズモジュール１０１近傍の基板面）に配置されていることが好ましい。駆動制御部１０６がレンズモジュール１０１の外部に設けられたことにより、レンズモジュール１０１からの引き出し線の本数を低減できる。つまり、レンズモジュール１０１から引き出されるフレキシブル基板１９が太くなってレンズモジュール１０１の回動が妨げられる、という事態を防止できる。【００４０】  ここで、ヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３について説明する。図６は、ヨー側バイモルフ１４の構成の一例を示す斜視図である。本実施形態のピッチ側バイモルフ１３は、上述のとおりヨー側バイモルフ１４と同一形状であるため、ここではヨー側バイモルフ１４についてのみ説明する。【００４１】  ヨー側バイモルフ１４は、図６に示すように、中間電極板１４０１を挟んで２枚の圧電素子１４０２，１４０３（第１の駆動手段、第２の駆動手段）を有する電子部品である。圧電素子１４０２，１４０３はセラミック板である。中間電極板１４０１は、短辺の長さは圧電素子１４０２，１４０３と等しいが、長辺の長さが圧電素子１４０２，１４０３よりも長く形成されている。中間電極１４０１と圧電素子１４０２，１４０３は、中間電極板１４０１の長辺方向における両端部が露出するように貼り合わされている。そして、中間電極板１４０１において露出している端部の一方に電極１４０４が設けられ、他方の端部には、接続ワイヤ１８を通す孔１４０７が形成されている。圧電素子１４０２，１４０３にも、電極１４０５，１４０６がそれぞれ設けられている。【００４２】  圧電素子１４０２，１４０３の電極１４０５，１４０６を接地し、中間電極板１４０１の電極１４０４へ所定の電圧を印加すると、圧電素子１４０２，１４０３の一方が伸びて、他方が縮むことにより、全体として反りを発生する。ヨー側バイモルフ１４は、図７Ａに示すように、内枠１１に長辺方向の一端（電極１４０４が設けられている側）を固定され、長辺方向の他端において、孔１４０７に接続ワイヤ１８の一端を半田付け等により固定し、接続ワイヤ１８の他端をレンズモジュール１０１に固定することにより、レンズモジュール１０１と連結される。【００４３】  接続ワイヤ１８としては、ヨー側バイモルフ１４の反りから、レンズモジュール１０１の回動力を発生させるために、ある程度の剛性と可撓性（ばね性）を有する線材を用いる必要がある。すなわち、ヨー側バイモルフ１４が反ったときに、接続ワイヤ１８が撓んでヨー側バイモルフ１４およびレンズモジュール１０１に対して変位することにより、内枠１１とヨー側バイモルフ１４と接続ワイヤ１８とレンズモジュール１０１とからなるクランク構造を構成できる。この構成により、接続ワイヤ１８とヨー側バイモルフ１４との間や、接続ワイヤ１８とレンズモジュール１０１との間に、回転機構を設ける必要がなく、構成を簡略化することができる。【００４４】  上記の理由から、接続ワイヤ１８としては、ＳＵＳやリン青銅のワイヤを用いることが好ましい。なお、接続ワイヤ１８の代わりに板状部材を用いることも可能である。ただし、板状部材よりもワイヤの方が、設置面積をとらない点では好ましい。また、接続ワイヤ１���を、ヨー側バイモルフ１４およびレンズモジュール１０１へ半田付けで固定する場合は、半田のぬれ性を向上させるために、接続ワイヤ１８の表面にめっき（半田めっき、金めっき、または、銀めっき）を施すことが好ましい。【００４５】  上記の構成において、電極１４０４へ所定の電圧を印加することで生じるヨー側バイモルフ１４の反りを利用して、図７Ｂに示すように、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回転させることができる。バイモルフは、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話のレンズモジュール等を回転させるための十分な駆動力を発生でき、かつ、薄板状であるため装置の大型化につながらないという利点がある。【００４６】  以上に、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４の具体例を説明したが、ピッチ方向駆動機構１０２およびヨー方向駆動機構１０４において駆動力を生じさせるための構成は、上述した具体例のみに限定されない。例えば、上記の実施形態では、平面形状が長方形のバイモルフを例示したが、形状は必ずしも長方形でなくても良い。例えば平面形状が三角形状または台形状等のバイモルフを用いることも可能である。一般的に、バイモルフの表面積が大きくなるほど駆動力が大きくなるが、重量および占有面積が増すので、駆動力と、装置の重量・サイズとのどちらを重視するかによって、用いるべきバイモルフを決定すれば良い。【００４７】  また、上記の説明では、中間電極と２枚の圧電素子とを有するバイモルフを例示したが、圧電素子が１枚の構成であっても良いし、４枚の圧電素子を有する構成であっても良い。さらに、圧電素子を利用して駆動力が得られることを条件として、バイモルフ以外の電子部品で構成しても良い。さらには、圧電素子以外の駆動手段（モータや静電アクチュエータ）で構成しても良い。【００４８】  図８は、ＯＩＳモジュール１を背面側から見た平面図である。図８に示すように、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４は、長辺が互いに直交するように、レンズホルダ１０１２の光軸方向から見て、少なくとも一部が重ね合わされた状態で、配置されている。このようにピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４を配置することにより、レンズホルダ１０１２の光軸方向から見た場合のデジタルカメラの面積を小さくすることができる。また、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４は、ヨー側バイモルフ１４の短辺方向の中心がヨー回動軸Ｙに一致し、ピッチ側バイモルフ１３の短辺方向の中心がピッチ回動軸Ｐに一致するよう配置されている。【００４９】  ピッチ側バイモルフ１３と内枠１１とを連結する接続ワイヤ１６は、ピッチ回動軸Ｐからピッチ側バイモルフ１３の短辺方向へ距離ａだけ離れた位置に固定されている。ヨー側バイモルフ１４とレンズモジュール１０１とを連結する接続ワイヤ１８は、ヨー回動軸Ｙからヨー側バイモルフ１４の短辺方向へ距離ｂだけ離れた位置に固定されている。なお、バイモルフ１３，１４の振幅が小さい場合は、回動角を確保するために、距離ａ，ｂの値を小さくすることが好ましい。なお、距離ａ、ｂは、互いに異なる値でもよく、等しい値でもよい。【００５０】  言い換えれば、距離ａの値は、ピッチ回動軸Ｐから���離ａの位置を作用点として内枠１１をピッチ回動軸Ｐまわりで回転させる際に、ピッチ側バイモルフ１３の振幅に伴う内枠１１の回転角が手振れ補正に必要な角度範囲を満足するよう設定される。すなわち、ピッチ側バイモルフ１３の最大振幅時の内枠１１のピッチ回転角が０．５°〜１．５°程度となるように、ａの値は設定される。また、距離ｂの値は、ヨー回動軸Ｙから距離ｂの位置を作用点としてレンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりで回転させる際に、ヨー側バイモルフ１４の振幅に伴うレンズモジュール１０１の回転角が手振れ補正に必要な角度範囲を満足するよう設定される。すなわち、ヨー側バイモルフ１４の最大振幅時のレンズモジュール１０１のヨー回転角が０．５°〜１．５°程度となるように、ｂの値は設定される。【００５１】  図９は、レンズモジュール１０１とヨー側バイモルフ１４との接続関係と、内枠１１とピッチ側バイモルフ１３との接続関係をそれぞれ示す模式図である。図９に示すように、ピッチ側バイモルフ１３における接続ワイヤ１６の固定位置は、ピッチ側バイモルフ１３においてできるだけ大きい振幅が得られる位置であることが好ましい。従って、接続ワイヤ１６は、ピッチ側バイモルフ１３において固定板１５で固定されていない側の端部よりわずかに内側に固定されている。接続ワイヤ１６の他端は、内枠１１に固定されている。【００５２】  なお、理論的には、ピッチ側バイモルフ１３において最も大きい振幅が得られる位置は、固定板１５で固定されていない側の短辺上であるが、本実施形態では、ピッチ側バイモルフ１３に対する接続ワイヤ１６の固定強度を確保するために、短辺側の端部より若干内側に貫通孔を設け、その貫通孔に接続ワイヤ１６を通して半田付け等により固定している。なお、図９において、１５ａ，１５ｂは、固定板１５を介して外枠１２（図９では図示省略）に締結される固定ネジである。【００５３】  同様に、ヨー側バイモルフ１４における接続ワイヤ１８の固定位置は、ヨー側バイモルフ１４においてできるだけ大きい振幅が得られる位置であることが好ましい。従って、接続ワイヤ１８の一端は、ヨー側バイモルフ１４において固定板１７で固定されていない側の端部よりわずかに内側に固定されている。なお、接続ワイヤ１８の他端は、レンズモジュール１０１に固定されている。上記と同様に、理論的には、ヨー側バイモルフ１４において最も大きい振幅が得られる位置は、固定板１７で固定されていない側の短辺上であるが、本実施形態では、ヨー側バイモルフ１４に対する接続ワイヤ１８の固定強度を確保するために、短辺側の端部より若干内側に貫通孔を設け、その貫通孔に接続ワイヤ１８を通して半田付け等により固定している。なお、図９において、固定ネジ１７ａ及び１７ｂは、固定板１７を介して内枠１１に締結される。【００５４】  図１０は、ＯＩＳモジュール１のヨー回動軸Ｙにおける垂直断面図である。図１１は、ＯＩＳモジュール１のヨー回動軸Ｙにおける水平断面図である。シャッタユニット１０１１は、レンズモジュール１０１の最上部を覆うようにして保持されている。レンズホルダ１０１２は、レンズモジュール１０１に対して上下方向に移動可能に保持されている。ＣＣＤイメージセンサ１０１０は、上記したように、フレキシブル基板１９（図１０には図示せず）に実装され、接着剤１０１０ａによりレンズホルダ１０１２に固定されている。【００５５】  レンズモジュール１０１の外装のヨー軸部には、一方にヨー軸ピン１０１６が形成され、他方にヨー軸受け１０１７が形成されている。内枠１１の内壁のヨー軸部には、一方にヨー軸受け１１０１が形成され、他方にヨー軸ピン１１０２を差し込むための孔が設けられている。レンズモジュール１０１のヨー軸ピン１０１６は、内枠１１のヨー軸受け１１０１に当接する。レンズモジュール１０１のヨー軸受け１０１７にはヨー軸ピン１１０２が差し込まれ、ヨー軸ピン１１０２は板バネ１１０３（付勢手段の一例。図１１参照）によって、レンズモジュール１０１に向かって付勢されている。そのため、レンズモジュール１０１は、内枠１１のヨー軸受け１１０１に向かって付勢されている。これにより、レンズモジュール１０１と内枠１１との間にガタツキが発生するのを防止できる。【００５６】  ［２．ＯＩＳモジュールの製造方法］
上記の構成にかかるＯＩＳモジュール１の製造方法について、以下に説明する。【００５７】  最初に、図１２を参照し、ＯＩＳモジュール１の製造方法の概要について説明する。図１２は、ＯＩＳモジュール１の製造工程を示すフローチャートである。まず、レンズモジュール１０１を製造する（Ｓ１０）。それと並行して、内枠ユニットを製造しておく（Ｓ１１）。次に、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに取り付ける（Ｓ１２）。さらに、これと並行して、外枠ユニットを製造しておく（Ｓ１３）。この外枠ユニットは、内枠ユニットとほぼ同様にして製造する。次に、内枠ユニットを外枠ユニットに取り付ける（Ｓ１４）。次に、バイモルフ１３，１４を取り付けてＯＩＳモジュール１の完成となる（Ｓ１５）。次に、ＯＩＳモジュールをデジタルカメラ本体に固定する（Ｓ１６）。最後に、フレキシブル基板１９をデジタルカメラ本体側に電気的に接続する（Ｓ１７）。【００５８】  上記各工程について、以下詳細に説明する。【００５９】  ［２−１．レンズモジュールの製造工程］
ここで、レンズモジュール１０１の製造工程について、図１３〜図１６を参照しながら説明する。図１３は、レンズモジュール１０１の製造工程を示すフローチャートである。図１４は、レンズモジュール１０１の内部を示す平面図である。図１５は、レンズモジュール１０１にシャッタユニット１０１１を取り付ける際の様子を示す分解斜視図である。図１６は、完成後のレンズモジュール１０１の外観を示す斜視図である。但し、図１４〜１６では、ＣＣＤイメージセンサ１０１０が実装されているフレキシブル基板１９の記載を省略している。【００６０】  まず、レンズモジュール１０１のベース１０１８にフォトセンサ１０１３を取り付ける（Ｓ１０１）。フォトセンサ１０１３は、受光素子１０１３ａと発光素子１０１３ｂで構成されている。レンズモジュール１０１が動作状態にある間は、発光素子１０１３ｂは発光を続け、受光素子１０１３ａは検出を続ける。受光素子１０１３ａと発光素子１０１３ｂとの間を、検出フィン１０１２ａが遮断可能に構成されている。検出フィン１０１２ａは、レンズホルダ１０１２に固定されている。【００６１】  この構成により、レンズホルダ１０１２が基準となる位置に位置するとき、検出フィン１０１２ａは受光素子１０１３ａと発光素子１０１３ｂとの間を遮断し、受光素子１０１３ａは発光素子１０１３ｂからの信号光を検出できない。一方、レンズホルダ１０１が上方向に移動すると、検出フィン１０１２ａによる遮断が解除されて、受光素子１０１３ａは発光素子１０１３ｂからの信号光を検出できるようになる。これらの検出結果は、マイコン９に送信される。そのため、マイコン９は、フォトセンサ１０１３がＯＮになったとき（受光素子１０１３ａが発光素子１０１３ｂからの信号光を受光したとき）を、レンズホルダ１０１２が基準位置になったときとして、認識する。【００６２】  なお、フォトセンサ１０１３の代わりに、検出フィン１０１２ａが当接したことを機械的に検知することにより、レンズホルダ１０１２の基準位置を認識するセンサを用いても良い。この構成によれば、フォトセンサを用いずに済むので、装置を安価に構成することができる。【００６３】  次に、ベース１０１８にマグネット１０１９を取り付ける（Ｓ１０２）。【００６４】  次に、端面カム１０１５ｃ（図１５参照）を備えるウォームホイール１０１５ｂなどの駆動力伝達手段を取り付ける（Ｓ１０３）。これらの駆動力伝達手段は、フォーカスモータ１０１４の駆動力をレンズホルダ１０１２に伝達するように作用する。その際、端面カム１０１５ｃは、フォーカスモータ１０１４の回転方向の力を上下方向に変換してレンズホルダ１０１２に伝えるよう作用する。【００６５】  次に、フォーカスモータ１０１４を取り付ける（Ｓ１０４）、フォーカスモータ１０１４は、レンズホルダ１０１２を上下に動かすための駆動力を供給する駆動手段である。フォーカスモータ１０１４の回転軸にはウォーム１０１５ａが取り付けられており、ウォーム１０１５ａとウォームホイール１０１５ｂとがかみ合っている。ウォーム１０１５ａとウォームホイール１０１５ｂを介して伝達された駆動力によって、レンズホルダ１０１２は上下に駆動する。【００６６】  次に、���ンズホルダ１０１２を取り付ける。レンズホルダ１０１２にはガイド孔１０１２ｂとＵ字型ガイド１０１２ｃとが設けられており、このガイド孔１０１２ｂの中にガイドポール１０１８ｂを挿入し、同時に、Ｕ字型ガイド１０１２ｃの間にまわり止め１０１８ａが挟まるようにする。ガイドポール１０１８ｂとまわり止め１０１８ａは、ベース１０１８に固定されている。これにより、レンズホルダ１０１２は、ベース１０１８に対して、上下方向に移動可能であるが、ベース１０１８の底面に平行な面では移動しないよう保持される。【００６７】  次に、ＣＣＤイメージセンサ１０１０をベース１０１８に固定する（Ｓ１０６）。ＣＣＤイメージセンサ１０１０は、予めフレキシブル基板１９（図１４〜図１６には図示せず）に実装されている。そのため、ＣＣＤイメージセンサ１０１０をベース１０１８に固定すると同時に、フレキシブル基板１９もベース１０１８に固定されることになる。【００６８】  最後に、シャッタユニット１０１１をベース１０１８に取り付けて（Ｓ１０７、図１５参照）、レンズモジュール１０１の完成となる（図１６）。シャッタユニット１０１１には、シャッタモータ１０１１ａが予め取り付けられ、シャッタ開口部１０１１ｂが形成されている。【００６９】  なお、レンズモジュール１０１に対するレンズホルダ１０１２の取り付けに関し、図１４に示すように、レンズの光軸Ｏｐが、ヨー回動軸Ｙおよびピッチ回動軸Ｐの交点とほぼ一致するように、レンズモジュール１０１が設計されていることが好ましい。手振れ補正時に被写体位置に対する距離が変化しないので、自動焦点制御が容易となるからである。特に、至近距離の被写体を撮影するモードであるマクロモードでの撮影において、光軸Ｏｐと上記回動軸交点とを一致させるのが好ましい。マクロモードでは、手振れ補正時の被写体までの距離変化は、自動焦点制御に大きく影響するからである。なお、光軸Ｏｐと上記回動軸交点とのずれに対する許容値は、カメラと被写体との距離等によって異なるが、約５ｍｍ以内であることが好ましく、約２ｍｍ以内であればより好ましい。上記５ｍｍは、レンズモジュール１０１の長径の約２０％に相当し、２ｍｍは、同じく長径の約８％に相当する。【００７０】  また、レンズモジュール１０１の重心が、ヨー回動軸Ｙおよびピッチ回動軸Ｐの交点と一致するように、レンズモジュール１０１が設計されていることが好ましい。手振れ補正時の慣性モーメントが小さくなるという利点があるからである。【００７１】  なお、レンズモジュール１０１の重心をヨー回動軸Ｙおよびピッチ回動軸Ｐの交点と一致させるためには、図１４に示すように、シャッタモータ１０１１ａやフォーカスモータ１０１４を、ピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙの少なくともいずれかを挟んで対向するように配置することが好ましい。シャッタモータ１０１１ａとフォーカスモータ１０１４とは、レンズモジュール１０１の構成部品の中で、比較的質量が大きい部品であるため、これらの部品をピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙの少なくともいずれかを挟んで対向するよう配置することにより、レンズモジュール１０１の重量バランスを取りやすくなるからである。【００７２】  ［２−２．内枠���ニットの製造工程］
次に、図１７および図１８を参照し、内枠ユニットの製造工程について説明する。図１７は、内枠ユニットの製造フローを示すフローチャートである。図１８は、内枠ユニットの外観斜視図である。【００７３】  内枠ユニットは、内枠１１と、ホール素子、および、マグネットから構成される。内枠１１は、樹脂を材料としてモールド形成され、図１８に示すように、ヨー側バイモルフ保持部１１０４、ピッチ軸ピン１１０５、ピッチ軸受け部１１０６、板バネ固定部１１０７、ピン挿入孔１１０８、マグネット取り付け部１１０９、ヨー軸ピン挿入溝１１１０、ストッパー受け１１１１を有している。【００７４】  なお、位置センサとして上記のようにホール素子およびマグネットを用いる場合は、センサの検出精度を向上させるために、内枠１１や軸ピンおよび軸受けの材料として、前記樹脂のような非磁性体を用いることが好ましい。後述する外枠についても同様である。【００７５】  ヨー側バイモルフ保持部１１０４は、その上端に固定ネジ１７ａ，１７ｂを締結するためのネジ孔１１０４ａ，１１０４ｂを有している。ヨー側バイモルフ保持部１１０４の高さは、ヨー軸受け１１０２およびピン挿入孔１１０８で規定されるヨー軸でレンズモジュール１０１を支持したときに、レンズモジュール１０１の表面がヨー軸バイモルフ保持部１１０４の上端よりも低くなるように、設計されている。【００７６】  ヨー側バイモルフ保持部１１０４の下部に、板バネ１１０３を固定するための板バネ固定部１１０７と、ヨー軸ピン１１０２を挿入するためのピン挿入孔１１０８が形成されている。【００７７】  内枠ユニットの作成時は、まず、ホール素子ベース１１２０ａにホール素子１１２０ｂ（図１８には図示せず）を半田付けにより接続して、ホール素子ユニット１１２０を作製する（Ｓ１１１）。次に、ホール素子ユニット１１２０を、図１８に示すように、内枠１１のヨー側バイモルフ保持部１１０４の下部に接着する（Ｓ１１２）。このホール素子ユニット１１２０のホール素子１１２０ｂ（図１８には図示せず）は、後でレンズモジュール１０１が内枠ユニットに組み付けられたときに、レンズモジュール１０１のマグネット１０１９と対向し、マグネット１０１９の変位に従って位置検出信号を出力する。すなわち、ホール素子１１２０ｂが、ヨー側位置センサ１０５（図２参照）に相当する。【００７８】  最後に、内枠１１のマグネット取り付け部１１０９にマグネット１１２１（図１８には図示せず、図２７参照）を接着する（Ｓ１１３）。このマグネット１１２１は、後で内枠ユニットが外枠１２に組み付けられたときに、外枠１２に取り付けられたホール素子ユニット１２２０のホール素子（図１８には図示せず、図２７参照）と対向する。これにより、外枠１２に取り付けられたホール素子は、内枠１１のマグネット１１２１の変位に従って位置検出信号を出力する。すなわち、外枠１２に取り付けられたホール素子ユニット１２２０のホール素子が、ピッチ側位置センサ１０３（図２参照）に相当する。【００７９】  上述のように、位置検出対象物（レンズモジュール１０１，内枠１１）側にマグネットを取り付け、位置センサとしてのホール素子をそれに対向する部材に設けることにより���位置センサの検出結果を取り出す際に必要な配線の引き回しを簡単にできるという利点がある。すなわち、可動体であるレンズモジュール１０１や内枠１１に位置センサを設けないことにより、位置センサからの配線が邪魔になって駆動力が低下するという問題を生じない。【００８０】  なお、ヨー側位置センサ１０５，ピッチ側位置センサ１０３としてのホール素子は、シャッタモータ１０１１ａやフォーカスモータ１０１４と平面上重ならない位置に配置することが好ましい。磁界の干渉を防止するためである。【００８１】  ［２−３．レンズモジュールの取り付け工程］
次に、図１９〜図２３を参照し、レンズモジュール１０１の内枠ユニットへの取り付け工程について説明する。図１９は、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに取り付ける工程を示すフローチャートである。図２０は、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに取り付ける際の作業を模式的に示す外観斜視図である。図２１は、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込んだときの外観斜視図である。図２２は、ヨー軸ピン１０１６を挿入後、板バネ１１０３を取り付けたときの外観斜視図である。図２３は、ヨー軸ピン１０１６とヨー軸受け１１０１の接触部分を示す断面模式図である。【００８２】  まず、レンズモジュール１０１のヨー軸ピン１０１６を内枠１１のヨー軸受け１１０１に挿入する（Ｓ１２１）。レンズモジュール１０１は、図１０に示したように、ヨー軸部分の一方にヨー軸ピン１０１６を有し、その反対側にはヨー軸受け１０１７を有している。つまり、ヨー軸部分において、レンズモジュール１０１から突出しているのはヨー軸ピン１０１６だけである。なお、このとき、レンズモジュール１０１にはマグネット１０１９が取り付けられている。【００８３】  従って、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込むときには、図２０に示すように、レンズモジュール１０１のヨー軸ピン１０１６を内枠１１のヨー軸ピン挿入溝１１１０に位置合わせして、内枠ユニットの上方からレンズモジュール１０１をはめ込む。このとき、内枠１１には、まだヨー軸ピン１１０２が挿入されておらず、ヨー軸部分においてレンズモジュール１０１から突出しているのはヨー軸ピン１０１６だけであるので、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込む作業は極めて容易である。【００８４】  また、図２０に示すように、レンズモジュール１０１のベース１０１８は、組み付け時にヨー軸受け１０１７の上側となる部分にストッパー１０１８ｃを有している。また、内枠１１には、ストッパー１０１８ｃに対応する位置に、ストッパー受け１１１１が設けられている。これにより、レンズモジュール１０１を内枠１１に組み込む際に、ヨー軸ピン１１０２をレンズモジュール１０１のヨー軸受け１０１７に差し込む前でも、レンズモジュール１０１が内枠１１の下に落ち込んでしまうことを防止できる。これにより、製造作業をさらに容易にできる。なお、図２０では、説明を分かりやすくするために、レンズモジュール１０１のシャッタユニット１０１１およびレンズホルダ１０１２や、フレキシブル基板１９等の図示は省略されている。【００８５】  以上のとおりに、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込んだときの状態を、図２１に示す。図２１から分かるように、ストッパー１０１８ｃがストッパー受け１１１１で支えられることで、レンズモジュール１０１が支持されている。また、レンズモジュール１０１のマグネット１０１９が、ホール素子ユニット１１２０に対向している。ホール素子ユニット１１２０の裏側（マグネット１０１９に対向する面）に、マグネット１０１９と向かい合うように、ホール素子１１２０ｂ（図示せず）が配置されている。【００８６】  この状態に対して、次のような手順で、ヨー軸ピン１１０２を取り付ける。予め、ヨー軸ピン１１��２の頭部に板バネ１１０３の一端をかしめて固定しておく（図１１参照）。その板バネ１１０３付きのヨー軸ピン１１０２を、内枠１１のピン挿入孔１１０８を通して、レンズモジュール１０１のヨー軸受け１０１７に挿入する（Ｓ１２２）。そして、図２２に示すように、板バネ１１０３の他端を、内枠１１の板バネ固定部１１０７に、ネジ１１０３ａにより固定する（Ｓ１２３）。【００８７】  このような構成により、ヨー軸ピン１１０２の挿入方向（スラスト方向）についてレンズモジュール１０１と内枠１１とを位置決めできると同時に、ヨー軸ピン１１０２の挿入方向に垂直な方向（ラジアル方向）についてもレンズモジュール１０１と内枠１１とを位置決めできる。【００８８】  なお、図２３に示すように、ヨー軸ピン１１０２の先端１１０２ａを球面状に形成し、ヨー軸受け１０１７の受け面１０１７ａを凹面状に形成してもよい。この場合、ヨー軸受け１０１７の受け面１０１７ａの曲率半径は、ヨー軸ピン１１０２の先端面１１０２ａの曲率半径より大きく設定する。これにより、ヨー軸ピン１１０２が図中矢印Ａ方向に付勢されると、ヨー軸ピン１１０２は、先端１１０２ａがヨー軸受け１０１７の受け面１０１７ａの最底部に接触するように固定される。そのため、ヨー軸受け１０１７にヨー軸ピン１１０２を嵌め込まなくても、ヨー軸ピン１１０２とヨー軸受け１０１７との間のガタをなくすことができる。また、ヨー軸ピン１１０２とヨー軸受け１０１７との接触面を小さくできるので、接触摩擦を小さくできるという利点もある。【００８９】  ［２−４．外枠ユニットの製造工程］
図２４は、外枠ユニットの製造工程を示すフローチャートである。図２５は、外枠ユニットの構造を示す外観斜視図である。【００９０】  まず、ホール素子ベースにホール素子を半田付けにより接続して、ホール素子ユニット１２２０を作製する（Ｓ１３１）。次に、ホール素子ユニット１２２０をピッチ軸近傍に接着する（Ｓ１３２）。【００９１】  ［２−５．内枠ユニットの取り付け工程］
次に、図２６および図２７を参照し、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程について説明する。図２６は、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程を示すフローチャートである。図２７は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図である。図２８は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだ状態を図２７とは異なる方向から見た場合の外観斜視図である。【００９２】  まず、内枠ユニットのピッチ軸ピン１１０５を外枠１２のピッチ軸受け（図示せず）に挿入する（Ｓ１４１）。次に、予めピッチ軸ピン（図示せず）の頭部に板バネ１２０２（付勢手段の一例）の一端をかしめて固定しておく。図２８に示す１２０２ｂが、板バネ１２０２にかしめられたピッチ軸ピンの頭部の部分である。その板バネ付きピッチ軸ピンを内枠１１のピッチ軸受け１１０６に挿入する（Ｓ１４２）。そして、板バネ１２０２の他端をネジ１２０２ａにより外枠１２に固定する（Ｓ１４３）。【００９３】  ［２−６．バイモルフの取り付け工程］
次に、図２９〜図３４を参照し、バイモルフの取り付け工程について説明する。図２９は、バイモルフの取り付け工程を示すフローチャートである。図３０は、ピッチ側バイモルフ１３を外枠１２に搭載した状態を示す外観斜視図である。図３１は、ピッチ側バイモルフ１３を外枠１２に固定した状態を示す外観斜視図である。図３２は、ピッチ側バイモルフ１３の固定板１５の構造を示す断面図である。図３３は、ヨー側バイモルフ１４を内枠１１に搭載した状態を示す外観斜視図である。図３４は、ヨー側バイモルフ１４を内枠１１に固定した状態を示す外観斜視図である。【００９４】  まず、接続ワイヤ１６の一端を内枠１１に固定し、接続ワイヤ１８の一端をレンズモジュール１０１に固定する（Ｓ１５１）。次に、図３０に示すように、外枠１２のピッチ側バイモルフ保持部１２０１にピッチ側バイモルフ１３を搭載し、図３１に示すように固定板１５と固定ネジ１５ａ，１５ｂで固定する（Ｓ１５２）。【００９５】  図３２は、固定板１５の長手方向（すなわちピッチ側バイモルフ１３の短辺に沿う方向）における垂直断面図である。図３２に示すように、ピッチ側バイモルフ１３の固定板１５は、裏面に、ピッチ側バイモルフ１３の短辺の長さと同等かこれよりごくわずかに広い幅で、切り欠き部１５ｃが形成されている。この切り欠き部１５ｃを設けたことにより、ピッチ側バイモルフ１３の短辺方向における固定板１５との位置合わせが容易となる。【００９６】  さらに、その切り欠き部１５ｃの一部に、ピッチ側バイモルフ１３の電極１３０５に相当する位置に、この電極１３０５が嵌合する凹部１５ｃが形成されている。そして、ピッチ側バイモルフ１３の両外側において固定ネジ１５ａ，１５ｂが外枠１２に螺着されている。このように、固定板１５および固定ネジ１５ａ，１５ｂによって、ピッチ側バイモルフ１３は外枠１２に強固に固定されている。なお、ピッチ側バイモルフ１３の両外側において固定ネジ１５ａ，１５ｂを外枠１２に螺着することにより、ピッチ側バイモルフ１３に孔あけ加工を施さなくて良いという利点がある。また、角状部材である固定板１５を用いてピッチ側バイモルフ１３を押さえることにより、固定板１５が、外枠１２のピッチ側バイモルフ保持部１２０１と共に、外枠１２の梁構造としても機能し、外枠１２の強度が向上するという利点もある。【００９７】  次に、ピッチ側バイモルフ１３において接続ワイヤ１６が貫通している孔の周囲を半田付けすることにより、接続ワイヤ１６の他端をピッチ側バイモルフ１３に固定する（Ｓ１５３）。このとき、接続ワイヤ１６の長さを正しく調整するために、治具（図示せず）で内枠１１を外枠１２に対して水平に保持しておくことが必要である。【００９８】  そして次に、図３３に示すように、内枠１１のヨー側バイモルフ保持部１１０４にヨー側バイモルフ１４を搭載し、図３４に示すように固定板１７と固定ネジ１７ａ，１７ｂで固定する（Ｓ１５４）。なお、固定板１７の構造および内枠１１への固定方法は、固定板１５と同様である。【００９９】  そして次に、ヨー側バイモルフ１４において接続ワイヤ１８が貫通している孔の周囲を半田付けすることにより、接続ワイヤ１８の他端をヨー側バイモルフ１４に固定する（Ｓ１５５）。このとき、接続ワイヤ１８の長さを正しく調整するために、治具（図示せず）でレンズモジュール１０１を内枠１１に対して水平に保持しておくことが必要である。【０１００】  以上の工程により、ＯＩＳモジュール１が完成する。【０１０１】  そして、このＯＩＳモジュール１の外枠１２をデジタルカメラの筐体（図示省略）に組み付けることにより、デジタルカメラが完成する。【０１０２】  ［３．デジタルカメラの制御］
次に、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御について説明する。【０１０３】  図３５は、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。図３５に示すように、ＯＩＳモジュール１の駆動制御部１０６は、ヨー回動軸Ｙまわりの位置制御のために、比較回路１０６１、リードフィルタ１０６３、増幅回路１０６５、昇圧回路１０６７を備え、ピッチ回動軸Ｐまわりの位置制御のために、比較回路１０６２、リードフィルタ１０６４、増幅回路１０６６、昇圧回路１０６８を備えている。比較回路１０６１は、位相比較部１０６１ａおよび振幅比較部１０６１ｂから構成され、比較回路１０６２は、位相比較部１０６２ａおよび振幅比較部１０６２ｂから構成されている。また、比較回路１０６１と比較回路１０６２との間に、レンズモジュール１０１が回動する際に内枠１１へ与えられる反動による影響を補償するために、非干渉化補償回路１０６９が設けられている。【０１０４】  ヨー側角速度センサ７は、手振れによるデジタルカメラのヨー回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０１は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。ピッチ側角速度センサ８は、手振れによるデジタルカメラのピッチ回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０２は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。手振れ補正制御部９０３は、積分回路９０１，９０２からの出力に基づき、ヨー方向の補正目標値とピッチ方向の補正目標値をそれぞれ算出し、比較回路１０６１，１０６２へそれぞれ出力する。【０１０５】  ヨー側位置センサ１０５は、ヨー方向におけるレンズモジュール１０１の現在位置を検出し、増幅回路１０６５へ出力する。増幅回路１０６５で増幅されたレンズモジュール１０１の現在位置の検出結果は、比較回路１０６１へ与えられる。比較回路１０６１は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたヨー方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、リードラグフィルタ１０６３を介して昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、前記比較結果に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。【０１０６】  同様に、ピッチ側位置センサ１０３は、ピッチ方向における内枠１１の現在位置を検出し、増幅回路１０６６へ出力する。増幅回路１０６６で増幅された内枠１１の現在位置の検出結果は、比較回路１０６２へ与えられる。比較回路１０６２は、内枠１１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたピッチ方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、リードラグフィルタ１０６４を介して昇圧回路１０６８へ出力する。昇圧回路１０６８は、前記比較結果に応じた電圧でピッチ側バイモルフ１３を駆動することにより、内枠１１をピッチ回動軸Ｐまわりに回動させる。【０１０７】  ヨー側位置センサ１０５およびピッチ側位置センサ１０３の増幅回路１０６５，１０６６を、マイコン９側ではなく、これらのセンサにより近い位置に配置される駆動制御部１０６に設けたことにより、ノ��ズを低減できるという利点がある。【０１０８】  図３６は、マイコン９と駆動制御部１０６との接続関係を示したブロック図である。図３６に示すように、駆動制御部１０６からバイモルフ１３，１４および位置センサ１０３，１０５との間には、１２本の信号線が必要である。ＶｘＤＲＶ＋は、ヨー側バイモルフ１４の中間電極板１４０１へ印加される電圧である。ＶｘＤＲＶ−は、ヨー側バイモルフ１４の２枚の圧電素子１４０２，１４０３へ印加される電圧である。ＶｙＤＲＶ＋は、ピッチ側バイモルフ１３の中間電極板へ印加される電圧である。ＶｙＤＲＶ−は、ピッチ側バイモルフ１３の２枚の圧電素子へ印加される電圧である。【０１０９】  ＶＨｘ＋とＶＨｘ−は、ヨー側のホール素子１１２０ｂへ印加される電圧であり、ＶＨｘ−がＧＮＤであり、ＶＨｘ＋は例えば３Ｖ程度である。ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−は、ヨー側位置センサ１０５（ホール素子１１２０ｂ）からの出力である。ＶＨｙ＋とＶＨｙ−は、ピッチ側のホール素子ユニット１２２０のホール素子へ印加される電圧であり、ＶＨｙ−がＧＮＤであり、ＶＨｙ＋は例えば３Ｖ程度である。ＨＯｙ＋およびＨＯｙ−は、ピッチ側位置センサ１０３としてのホール素子ユニット１２２０のホール素子からの出力である。【０１１０】  以上のとおり、駆動制御部１０６からバイモルフ１３，１４および位置検出センサ１０３，１０５との間に１２本の信号線が必要であるのに対して、駆動制御部１０６とマイコン９との間の信号線は、＋Ｖｄｄ、ＣＬＫ、ＤＡＴＡ、ＥＮ、ＧＮＤの５本で良い。これにより、駆動制御部１０６とカメラ本体側のマイコン９との間を接続するフレキシブルケーブルが細くて済むという利点がある。なお、ＤＡＴＡ線は複数設けても良い。この場合、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗａｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号でマイコン９から駆動信号を送ってもよい。これにより、本体のマイコン９とレンズモジュール１０１間のデータの受け渡しが速くなる。【０１１１】  なお、上記の＋Ｖｄｄはレンズモジュール１０１の電源である。ＣＬＫは、レンズモジュール１０１とカメラ本体と間のデータ送受信用の同期信号である。ＤＡＴＡは、レンズモジュール１０１とカメラ本体と間のでやり取りするデータの伝送路である。このようなデータは、例えば、本体から指示される補正角度情報やレンズモジュール１０１から返送される位置センサ１０３、１０５の検出情報等である。ＥＮ（Ｅｎａｂｌｅ）は、カメラ本体のマイコン９から駆動制御部１０６に与えられる通信許可信号である。駆動制御部１０６は、この信号を受けることによって、マイコン９からのバス上に流れる情報が自らに向けられて発信されたものなのか、他の電子部品に向けて発信されたものなのかを判別することができる。ＧＮＤは、レンズモジュール１０１のグランドである。【０１１２】  ここで、図３７Ａおよび図３７Ｂを参照し、マグネット１０１９とヨー側位置センサ１０５としてのホール素子１１２０ｂとの位置関係と、ホール素子１１２０ｂの出力との関係について説明する。本実施形態のマグネット１０１９は、図３７Ａに示すように、ホール素子１１２０ｂの検出面に対して水平（図中ｘ方向）に変位するよう配置されている。従って、ホール素子１１２０ｂの出力ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−は、図３７Ｂに示すとおりとなる。ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−のいずれか一方のみに基づいて変位量ｘを求めることも不可能ではないが、実際には、出力ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−には、図３７Ｂに示すようにスパイクノイズが入ることが多い。このスパイクノイズは、出力ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−へ同時に発生するため、出力ＨＯｘ＋とＨＯｘ−との差分をとることにより、ノイズに影響されない位置検出結果を得ることができる。なお、ピッチ側位置センサ１０３の位置検出結果についても同様である。【０１１３】  また、ピッチ側位置センサ１０３としてのホール素子ユニット１２２０のホール素子は、図３７Ｃに示すように、マグネット１１２１が、当該ホール素子の検出面の法線方向（図中ｙ方向）に変位するように配置されている。【０１１４】  従って、ホール素子ユニット１２２０のホール素子の出力ＨＯｙ＋およびＨＯｙ−は、図３７Ｄに示すとおりとなる。この場合、ｙ１〜ｙ２の傾きのあるところで、出力ＨＯｙ＋およびＨＯｙ−のそれぞれの値から変位量ｙを求めることができる。【０１１５】  バイモルフ１３，１４の伝達関数Ｇｓは、図３８に示すブロック線図より、次の（数１）のとおりとなる。なお、Ｊ［ｋｇ・ｍ２］は駆動対象の慣性モーメント、α［ｒａｄ／ｓ２］は角加速度、Ｔ［Ｎ・ｍ］は駆動トルク、θ［ｒａｄ］は駆動対象の回転角度（実際の動き）で、Ｔ＝Ｊ・αの関係である。【０１１６】
【数１】
2006075545.tif 000002
【０１１７】  （数１）の伝達関数に基づいた手振れ補正特性は、図３９のとおりとなる。すなわち、手振れ周波数が（Ｋ／Ｊ）１／２の付近に共振点が存在し、その周波数のノイズが入るとゲインが発散してしまうという問題がある。そこで、本実施形態にかかる駆動制御部１０６は、共振点のゲインを抑圧するために、リードラグフィルタ１０６３，１０６４を備えている。リードラグフィルタ１０６３，１０６４を含めた伝達関数Ｇｓ（Ｓ）は、図４０に示すブロック線図より、次の（数２）のとおりとなる。【０１１８】
【数２】
2006075545.tif 000003
【０１１９】  （数２）の伝達関数に基づいた手振れ補正特性は、図４１のとおりとなる。すなわち、ω１〜ω２の範囲でゲインを抑制して共振点をなくすことができる。従って、図４１のように、ω１〜ω２の範囲に（Ｋ／Ｊ）１／２が入るように、ω１，ω２の値を調整すれば良い。【０１２０】  そこで、リードラグフィルタ１０６３，１０６４として、図４３に示すような周波数特性を有するフィルタを用いる。図４３において、ゲインは、
（１＋ｓ／ω１）／（１＋ｓ／ω２）
である。図３９に示した特性と図４３に示した特性とを合成すると、図４１に示した特性が得られる。なお、ω１の値は、例えばデジタルカメラの工場出荷時またはデジタルカメラの使用時に電源が投入された都度等に、位相比較部１０６１ａによる位相比較結果に基づいて調整することができる。図４３に示すように、ω１の値をω１−またはω１＋のように調整することにより、位相を補償することができる。例えば、マイコン９から低周波から高周波まで段階的に変化する信号を出力し、位相比較部１０６１ａによって位相の遅れ具合を検出し、その検出結果に基づいてω１の値を調整することが考えられる。【０１２１】  また、リードラグフィルタ１０６３，１０６４により、バイモルフ１３，１４の特性に起因した位相ずれを補償することもできる。例えば、図４２の（ａ）に示す手振れ角度に対して、バイモルフ１３，１４で駆動されるレンズモジュール１０１の振れ角度の位相が図４２の（ｂ）に示すとおりであったとすると、図４２の（ｃ）に示すような残留像ぶれが発生してしまう。【０１２２】  次に、カメラの製造工程においてω１の調整をする際の実施例を説明する。図３５に示す位相比較部１０６１ａ、１０６２ａの出力を製造者がモニタできるように設定しておく。この状態で、図４２（ａ）に示すような信号を手ブレ補正制御部９０３に出力させる。そうすると、ヨー側およびピッチ側のフィードバック回路がそれぞれ作動して、増幅回路１０６５および増幅回路１０６６は、ヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の実際の位置情報を位相比較部１０６１ａ、１０６２ａにそれぞれ出力する。位相比較部１０６１ａ、１０６２ａは、手ブレ補正制御部９０３の出力とヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の出力にずれがあれば、このずれを表す信号として図４３（ｃ）に示すような信号を出力する。製造者は、位相比較部１０６１ａ、１０６２ａからの信号をモニタし、この信号が０になるように、図４４に示すＣ１又はＲ１の値を調整する。以上のようにして、手ブレ補正制御部９０３の出力とヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の実際の位置情報とのずれをなくすことができる。【０１２３】  図４３に示した周波数特性を実現するための、リードラグフィルタ１０６３，１０６４の具体的な構成例は、例えば図４４に示すとおりである。なお、図４４に示す回路において、ω１＝１／Ｃ１Ｒ１であり、ω２＝１／Ｃ２Ｒ２である。【０１２４】  図４５Ａ、図４５Ｂ、図４６Ａ、図４６Ｂは、ヨー側バイモルフ１４の駆動について説明する図である。前述したように、ヨー側バイモルフ１４の中間電極板１４０１には、駆動制御部１０６の昇圧回路１０６７より、ＶｘＤＲＶ＋の電圧が印加され、ヨー側バイモルフ１４の２枚の圧電素子１４０２，１４０３には、ＶｘＤＲＶ−の電圧がそれぞれ印加される。この場合、図４５Ａおよび図４５Ｂに示すように、ＶｘＤＲＶ−として定電圧（ＧＮＤ）を印加し、ＶｘＤＲＶ＋として例えば振幅２０Ｖの交流電圧（＋Ｖ）を印加しても良い。あるいは、図４６Ａおよび図４６Ｂに示すように、ＶｘＤＲＶ−として例えば振幅１０Ｖの交流電圧（−Ｖ）を印加し、ＶｘＤＲＶ＋として前記の−Ｖと逆極性の交流電圧（＋Ｖ）を印加しても良い（いわゆるＢＴＬ（差動）方式）。図４５の駆動方法と図４６の駆動方法とを比較すると、後者の方が、昇圧回路１０６７の電源電圧が小さくて済み、負荷が小さいという利点がある。なお、ピッチ側バイモルフ１３の駆動についても、上記と同様である。【０１２５】  次に、非干渉化補償回路１０６９について説明する。図４７（ａ）は、比較回路１０６１から非干渉化補償回路１０６９へ出力される内枠駆動指令の波形図である。図４７（ｂ）は、非干渉化補償回路１０６９から比較回路１０６２へ出力される外枠駆動補償指令の波形図である。【０１２６】  非干渉化補償回路１０６９は、レンズモジュール１０１を駆動するヨー側の回路の信号に基づいて、内枠１１を駆動するピッチ側の回路に対して指示をする回路である。この指示の内容は、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴って内枠１１がピッチ回動軸まわりに反動するのを阻止する方向に内枠１１を回動させるというものである。【０１２７】  ここで、レンズモジュール１０１の回動に伴って内枠１１が反動するのは、レンズモジュール１０１と内枠１１とが、駆動体であるヨー側バイモルフ１４を介して連結しているためである。詳細に説明すると、レンズモジュール１０１の回動に伴って内枠１１が反動するのは、レンズモジュール１０１と内枠１１のそれぞれの回転運動が相互に干渉するからである。回転運動の相互干渉が生じるのは、レンズモジュール１０１と内枠１１とが、駆動体であるヨー側バイモルフ１４を介して連結しているためである。このような回転運動の相互干渉は、駆動体で連結された同軸の２体間で容易に理解できるが、本実施の形態のように両者の回動軸が直交している場合においても同様に生じる現象である。したがって、上述のように、内枠１１の反動は、レンズモジュール１０１と内枠１１とが、駆動体であるヨー側バイモルフ１４を介して連結しているためであるといえる。【０１２８】  次に、非干渉化補償回路１０６９が、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をすることによって内枠１１の反動を阻止できる理由と、非干渉化補償回路１０６９の機能について述べる。【０１２９】  上述のように、内枠１１は、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴って反動する。レンズモジュール１０１の回動は、ヨー側バイモルフ１４の駆動に伴って発生する。このヨー側バイモルフ１４の駆動は、ヨー側バイモルフ１４に入力される駆動信号と相関がある。したがって、内枠１１の反動とヨー側バイモルフ１４に入力される駆動信号とは相関がある。そこで、ヨー側バイモルフ１４に入力される駆動信号を予め検知できれば、その信号に基づいて内枠１１の反動を予測できる。そして、この反動とは反対の方向にピッチ側バイモルフ１３を駆動すれば、内枠１１の反動を阻止できる。そうすると、ヨー側の回路の信号を検知すれば、ヨー側の回路の信号に基づいて内枠１１の反動を予測し、この予測に基づいてピッチ側の回路に対して指示をすることによって内枠１１の反動を阻止できる。そして、このヨー側回路の信号の検知、内枠１１の反動の予測およびピッチ側バイモルフ１３への駆動指示を行うのが非干渉化回路１０６９の機��である。【０１３０】  非干渉化回路１０６９の動作を具体的に説明すると、非干渉化回路１０６９は、リードラグフィルタ１０６３に入力される信号（すなわち、比較回路１０６１の出力）を予め検知し、その信号に基づいて内枠１１の反動を予測し、この反動とは反対の方向にピッチ側バイモルフ１３を駆動するよう、比較回路１０６２に対して指示する。そして、比較回路１０６２は、手ブレ補正制御部９０３からの信号および増幅回路１０６６からの信号の比較結果に加えて、非干渉化補償回路１０６９からの指示にも基づいて、ピッチ側バイモルフ１３に対する駆動信号を生成する。【０１３１】  内枠１１は、比較回路１０６１からの出力に比例して反動する。この反動を阻止するための非干渉化補償回路１０６９の出力の大きさは、内枠１１の反動に比例させる必要がある。したがって、非干渉化補償回路１０６９の出力の大きさは、比較回路１０６１からの出力に比例する。一方、位相については、比較回路１０６１からの出力と内枠の反動との間の位相は、ヨー側バイモルフ１４とピッチ側バイモルフ１６との配置関係や印加信号と反りとの関係に応じて変わるが、０度又は１８０度である。非干渉化補償回路１０６９は、この反動を予測し、これを阻止するように制御信号を生成する。この反動阻止のための制御信号は、反動と位相が１８０度ずれたものとなる。したがって、非干渉化補償回路１０６９で生成される制御信号の位相は、比較回路１０６１からの出力と内枠の反動との間の位相が０度である場合には、比較回路１０６１からの出力と１８０度ずれたものになり、前記位相が１８０度である場合には比較回路１０６１からの出力と一致したものになる。以上より、非干渉化回路１０６９の出力は、大きさが比較回路１０６１からの出力に比例し、位相が比較回路１０６１からの出力と一致または１８０度ずれたものとなる。【０１３２】  例えば、比較回路１０６１からの出力が図４７（ａ）に示す波形信号である場合、非干渉化回路１０６９の出力は、図４７（ｂ）の波形になるか、これと位相が１８０度ずれたものになる。【０１３３】  非干渉化補償回路１０６９からの出力を受けた比較回路１０６１は、手ブレ補正制御部９０３の出力および増幅回路１０６６の出力に基づいて、手ブレを相殺するための駆動信号を生成するとともに、非干渉化補償回路１０６９からの出力に基づいて、内枠の反動を阻止する方向にこの駆動信号を変更する。そして、変更後の駆動信号をリードラグフィルタ１０６４および昇圧回路１０６８を介してピッチ側バイモルフ１３に入力する。ピッチ側バイモルフ１３は、この駆動信号に基づいて内枠１１を駆動する。【０１３４】  以上により、非干渉化補償回路１０６９を設けることにより、ピッチ回動軸まわりの手ブレを相殺しつつ、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴うピッチ回転軸まわりの反動を阻止することができる。【０１３５】  なお、本実施の形態では、内枠１１の反動を阻止するために、比較回路１０６１の出力に基づいて、比較回路１０６２の出力を変更するよう構成したが、これに限らない。例えば、ヨー側バイモルフ１４に入力される信号に基づいて、ピッチ側バイモルフ１３に入力される信号を変更する構成として��よい。【０１３６】  また、リードラグフィルタ１０６３の出力に基づいて、リードラグフィルタ１０６４の出力を変更するようにしてもよく、また、リードラグフィルタ１０６３の出力に基づいて、リードラグフィルタ１０６４の入力を変更するようにしてもよい。但し、本実施の形態のように、リードラグフィルタ１０６３の前の信号に基づいて、リードラグフィルタ１０６４の前の信号を変更する構成とすれば、非干渉化補償回路１０６９の入力や出力にノイズが発生しても、リードラグフィルタ１０６３、１０６４で有効に除去されるため、ヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の動作を安定に保つことができる。【０１３７】  また、本実施の形態では、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をする構成としたが、反対に、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。また、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をするとともに、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。【０１３８】  なお、上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、発明の範囲内で種々の変更が可能である。【０１３９】  例えば、上記の実施形態では、ＯＩＳモジュール１をデジタルカメラに搭載するとしたが、撮像機能を有するものであればよく、カメラ付き携帯電話端末またはＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等の電子機器に搭載することも可能であり、これらの電子機器も本発明の一実施形態である。【０１４０】  上記の実施形態では、撮像素子はＣＣＤイメージセンサであるとして説明したが、他の撮像素子であってもよい。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサであってもよい。また、上記の実施形態では、位置センサとしてホール素子を用いたが、他の位置センサを用いてもよい。例えば光センサを用いてもよい。【０１４１】  さらに、上記の実施形態では、内枠１１を外枠１２に保持してＯＩＳモジュール１を構成し、外枠１２をデジタルカメラの筐体（固定枠）に固定することによりＯＩＳモジュール１をデジタルカメラに搭載するとした。すなわち、内枠支持体として外枠１２を備えた構成を例示した。しかし、内枠１１を直接デジタルカメラの筐体で支持するように構成してもよい。上記の実施形態のようにＯＩＳモジュール１が外枠１２を備えた構成とすると、バイモルフの取り付け等の作業を容易にすることができる。一方、外枠１２を用いずに内枠１１を直接デジタルカメラの筐体に保持する構成とした場合、外枠が不要となるため、部材を少なくできるという利点がある。【０１４２】  また、上記の実施形態では、内枠１１を外枠１２に組み込む際に内枠１１を外枠１２に仮固定するための部材を設けていないが、そのような部材を設けても良い。仮固定の方法としては、レンズモジュール１０１のストッパー１０１８ｃと同様の部材を内枠１１に設けるようにしてもよい。【０１４３】  また、上記の実施形態では、内枠１１とヨー側バイモルフ保持部１１０４とを一体成形（モールド成形）する例を示したが、別々に成形しておいてから両者を固定する構成としてもよい。前者の場合、固定工程をなくすことができるので、作業工数を減らすことができる。外枠１２とピッチ側バイモルフ保持部１２０１についても同様である。【０１４４】  上記の実施形態では、固定板と固定ネジを用いてバイモルフを固定する構成について例示したが、バイモルフの固定方法は、この構成に限定されない。また、バイモルフ１３，１４による、レンズモジュール１０１、内枠１１への駆動力の印加方向は、光軸方向でなくてもよい。但し、光軸方向に駆動力を印加する構成の場合、上記の実施形態のとおり、バイモルフ１３，１４をレンズモジュール１０１の背面に配置できるので、ＯＩＳモジュール１の被写体側から見たときのカメラ内で占める面積を小さくできるという利点がある。【０１４５】  上記の実施形態では、バイモルフの中間電極板に形成された貫通孔に接続ワイヤを通し、孔の周辺部を半田付けすることによりバイモルフと接続ワイヤとを固定する例を示したが、バイモルフにおいて接続ワイヤを保持する箇所は切り欠きであってもよい。このようにすることにより、接続ワイヤをバイモルフ上の保持箇所に通す作業を容易にできる。【０１４６】  また、図４８に示すように、圧電素子の一方（この例では下側の圧電素子１４０３）が、バイモルフの一端において中間電極板１４０１と同様に端部まで形成し、その端部に電極を設ける構成であっても良い。このように構成することにより、図３３に示すように、バイモルフを内枠１１または外枠１２に固定する際に、ヨー側バイモルフ保持部１１０４やピッチ側バイモルフ保持部１２０１に電極の逃がしのための穴を設ける必要がない。【０１４７】  レンズモジュール１０１内のＣＣＤイメージセンサ１０１０以外の電子部品は駆動制御部１０６（ドライバＩＣ）に結線し、その後デジタルカメラ本体のマイコン９と接続する構成としたが、一部について、マイコン９と直接結線してもよい。また、上記の実施形態では、マイコン９をレンズモジュール１０１の外部（デジタルカメラ本体側）に設ける例を説明したが、マイコン９をレンズモジュール１０１内に設けても良い。【０１４８】  上記の実施形態では、ピッチ側バイモルフ１３とヨー側バイモルフ１４とを互いに直交するように重ねて配置したが、これらのバイモルフを重ね合わせずに平面的に並べて配置してもよい。これにより、ＯＩＳモジュール１の面積は大きくなるが、薄くすることができる。【０１４９】  上記の実施形態では、内枠１１および外枠１２を矩形状の枠とする例を示したが、枠の形状を円形や楕円形としてもよい。これにより慣性モーメントを小さくできる。【０１５０】  上記の実施形態では、内枠１１に設けられたヨー側位置センサ１０５（ホール素子１１２０ｂ）でレンズモジュール１０１のヨー方向の変位を検知し、外枠１２に備えたピッチ側位置センサ１０３（ホール素子）で内枠１１のピッチ方向の変位を検知する構成としたが、レンズモジュール１０１と内枠１１のそれぞれにマグネットを備え、外枠１２にホール素子を備える構成としてもよい。これにより、固定部である外枠１２のみに位置センサ（ホール素子）が配置され、可動部の動きが位置センサから引き出される配線に束縛されないので、配線の引き出しを容易にできる。ただし、この場合、位置センサの検出結果は、ピッチ方向の���きも反映してしまうので、この影響を取り除く必要がある。具体的には、レンズモジュール１０１と外枠１２との相対位置検出結果から、内枠１１と外枠１２との相対位置検出結果を差し引けば良い。【０１５１】  また、本実施形態では、共振点のゲインを抑圧し位相を調整するために、リードラグフィルタ１０６３，１０６４を用いたが、この代わりに、ノッチフィルタや高次のフィルタを用いても良い。ただし、リードラグフィルタを用いることにより、簡単な構成で共振点のゲインを抑圧できる。また、リードラグフィルタは帰還回路であるため、外乱に強いという利点がある。一方、ノッチフィルタは、共振点を合わせる必要があり、高次のフィルタは、回路規模が大きくなるというデメリットもある。【０１５２】  なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。また、アクチュエータは、本発明の駆動手段の一例である。振れセンサーは、本発明の振れ検出手段の一例である。圧電素子は、第１の駆動手段および第２の駆動手段の一例である。板バネは、本発明の付勢手段の一例である。【０１５３】  （１）本発明にかかる第１の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記レンズモジュールの重心が、前記レンズモジュールの回動中心と略一致することを特徴とする手振れ補正装置である。【０１５４】  この構成によれば、レンズモジュールの重心が当該レンズモジュールの回動中心と略一致することにより、手振れ補正時にレンズモジュールの重心が移動しないので、効率良く手振れ補正効果が得られる。【０１５５】  （２）本発明にかかる第２の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記レンズの光軸が、前記レンズモジュールの回動中心と略一致することを特徴とする手振れ補正装置である。【０１５６】  この構成によれば、レンズモジュールの重心が当該レンズモジュールの回動中心と略一致することにより、手振れ補正時にレンズモジュールの重心が移動しないので、効率良く手振れ補正効果が得られる。【０１５７】  （３）本発明にかかる第３の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記レンズモジュールの前記第１回動軸まわりの慣性モーメントが、前記第２回動軸まわりの慣性モーメントよりも大きいことを特徴とする手振れ補正装置である。【０１５８】  この構成によれば、第１回動軸まわりでレンズモジュールを回転させ、第２回動軸まわりで内枠とレンズモジュールとを共に回転させることにより、第１回動軸まわりと第２回動軸まわりでの慣性モーメントの差を小さくすることができる。これにより、２軸まわりの駆動力を揃え、結果として、装置全体として必要な駆動力を小さくすることができる。【０１５９】  （４）本発明にかかる第３の手振れ補正装置において、
前記レンズモジュールの前記第１回動軸まわりの慣性モーメントと、前記レンズモジュールおよび前記内枠の第２回動軸まわりの慣性モーメントとが略等しい構成とすることが好ましい。これにより、装置全体として必要な駆動力を最も小さくすることができる。【０１６０】  （５）本発明にかかる第４の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とシャッタユニットと前記レンズを光軸方向に駆動するフォーカスモータと前記シャッタユニットを駆動するシャッタモータとを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸を中心に回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記フォーカスモータと前記シャッタモータは、前記いずれかの回動軸を挟んで対向するようにして前記レンズモジュールに配置される、手振れ補正装置である。【０１６１】  この構成によれば、レンズモジュールの構成部材のうち比較的重量が高いシャッタモータとフォーカスモータとを、回動軸を挟んで対向するようレンズモジュール内に配置することにより、レンズモジュールの前記回動軸まわりの慣性モーメントを小さくすることができ、かつ、装置の小型化・薄型化が可能である。【０１６２】  （６）本発明にかかる第５の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記内枠と前記内枠支持体とが厚さ方向の少なくとも一部においてオーバーラップする手振れ補正装置である。【０１６３】  この構成によれば、前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、前記内枠と前記内枠支持体とが厚さ方向の少なくとも一部においてオーバーラップすることにより、装置の小型化が図れる。【０１６４】  （７）第１〜第５のいずれかの手振れ補正装置において、前記レンズモジュールがシャッタユニットをさらに含む構成とすることが好ましい。【０１６５】  （８）本発明にかかる第６の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸を中心にして回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に軸ピンを設け、
前記レンズモジュールは、前記枠構造に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持される、手振れ補正装置である。【０１６６】  この構成によれば、前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に軸ピンを設け、前記レンズモジュールは、前記枠構造に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持することにより、枠構造に対するレンズモジュールの取り付け作業が容易となる。【０１６７】  （９）本発明にかかる第７の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記第１回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、内枠側に軸受けを設け、前記第１回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、内枠側に軸ピンを設け、
前記レンズモジュールは、前記内枠に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持される、手振れ補正装置である。【０１６８】  この構成によれば、前記第１回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、内枠側に軸受けを設け、前記第１回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、内枠側に軸ピンを設け、前記レンズモジュールは、前記内枠に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持されることにより、内枠に対するレンズモジュールの取り付け作業が容易となる。【０１６９】  （１０）本発明にかかる第８の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記第２回動軸の一端において内枠側に軸ピン、内枠支持体側に軸受けを設け、前記第２回動軸の他端において内枠側に軸受け、内枠支持体側に軸ピンを設け、
前記内枠は、前記内枠支持体に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持される、手振れ補正装置である。【０１７０】  この構成によれば、前記第２回動軸の一端において内枠側に軸ピン、内枠支持体側に軸受けを設け、前記第２回動軸の他端において内枠側に軸受け、内枠支持体側に軸ピンを設け、前記内枠は、前記内枠支持体に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持されることにより、内枠支持体に対する内枠の取り付け作業が容易となる。【０１７１】  （１１）第６〜第８の手振れ補正装置において、前記軸ピンが前記軸受け方向に付勢されていることが好ましい。この構成によれば、当該軸まわりにレンズモジュールまたは内枠が回動する際に、スラスト方向およびラジアル方向の両方向においてガタつきを防止できる。【０１７２】  （１２）第６〜第８の手振れ補正装置において、前記軸受けに隣接して前記軸ピンを前記軸受けに案内するためのガイド溝が形成されていることが好ましい。この構成によれば、レンズモジュールを枠構造へ取り付ける際、レンズモジュールを内枠へ取り付ける際、あるいは、内枠を内枠支持体へ取り付ける際に、軸受けへの軸ピンの挿入作業が容易となる。【０１７３】  （１３）第６の手振れ補正装置において、前記枠構造と前記レンズモジュールとを前記軸ピンで固定する前に、前記枠構造と前記レンズモジュールとを仮固定するためのストッパーを前記枠構造に備えた構成とすることが好ましい。この構成によれば、レンズモジュールへ枠構造を取り付ける際の作業が容易となる。【０１７４】  （１４）第６〜第８の手振れ補正装置において、
前記軸ピンの先端が球面状に形成され、
前記軸受けにおいて前記軸ピンと接触する面が凹面状に形成され、
前記軸受けの前記凹面の曲率半径が、前記軸ピンの先端面の曲率半径よりも大きいことが好ましい。【０１７５】  この構成によれば、軸受けに対する軸ピンの接触位置が点接触となるため摩擦が小さくなり、また、ラジアル方向とスラスト方向の両方向において位置ずれを規制できる。【０１７６】  （１５）本発明にかかる第９の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記駆動手段が圧電素子を含む、手振れ補正装置である。【０１７７】  この構成によれば、駆動手段としてモータ等を使用する場合に比べて、装置を小型化・薄型化できる。【０１７８】  （１６）第９の手振れ補正装置において、前記駆動手段が、前記レンズモジュールに対して光軸方向に駆動力を印加することが好ましい。この構成によれば、レンズモジュールが揺動するために必要なスペースを光軸に平行な方向に確保すれば良いため、光軸方向から見た場合の装置サイズを小さくできる。【０１７９】  （１７）第９の手振れ補正装置において、前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背面側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、光軸方向から見た場合の装置サイズを小さくできる。【０１８０】  （１８）第９の手振れ補正装置において、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とを、光軸方向から見て少なくとも一部が互いに重なるよう配置したことが好ましい。この構成によれば、光軸方向から見た場合の装置サイズを小さくできる。【０１８１】  （１９）第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子の形状が長方形であることが好ましい。この構成により、同じ縦横サイズを有する三角形状または台形状等の圧電素子を用いる場合に比較して大きな駆動力を得ることができる。【０１８２】  （２０）第９の手振れ補正装置において、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とが同一形状であることが好ましい。
この構成により、同じ部品を用いることができるので、部品調達コストを削減することができる。【０１８３】  （２１）第９の手振れ補正装置において、
前記圧電素子は、電極板に少なくとも１枚のセラミック板を貼り付けてなり、
前記電極板が前記セラミック板よりも長いことが好ましい。
この構成により、電極板へ電極を取り付けるスペースを確保できる。【０１８４】  （２２）第９の手振れ補正装置において、
前記圧電素子は、電極板を二枚のセラミック板で挟持してなり、
前記二枚のセラミック板の長さが互いに異なることが好ましい。
この構成により、電極板へ電極を取り付けるスペースを確保できる。【０１８５】  （２３）第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記圧電素子に前記連結部材を接続する孔または切り欠き部が設けられたことが好ましい。【０１８６】  （２４）第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記連結部材が可撓性を有することが好ましい。【０１８７】  （２５）第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子と前記連結部材とが半田付けにより固定されていることが好ましい。【０１８８】  （２６）第９の手振れ補正装置において、前記連結部材は、基材に半田めっき、金メッキまたは銀メッキのいずれかの表面処理が施された材料を含んで構成されるか、ＳＵＳを含んで構成されることが好ましい。【０１８９】  （２７）第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記連結部材を前記レンズモジュールの回動軸の近傍に固定することが好ましい。【０１９０】  この構成により、圧電素子の振幅が小さい場合であっても、レンズモジュールの回転角度を大きく確保できる。【０１９１】  （２８）第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記レンズモジュールは、略直方体であり、相対向する２面において前記枠構造で軸支され、
前記連結部材は、前記レンズモジュールの背面のうち前記軸支された面と相隣り合う辺またはその近傍において、前記レンズモジュールと固定されることが好ましい。【０１９２】  （２９）第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子の一辺が、棒状の固定部材により前記枠構造に固定されたことが好ましい。この構成により、圧電素子を強固に固定できる。【０１９３】  （３０）第９の手振れ補正装置において、前記固定部材は、前記圧電素子の幅より長く、前記圧電素子の厚さより浅い凹部を有し、当該凹部により前記圧電素子を押さえ付けるようにして固定することが好ましい。この構成により、位置決めが容易であり、かつ、固定強度を高くできる。【０１９４】  （３１）第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子はバイモルフであることが好ましい。【０１９５】  （３２）本発明にかかる第１０の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記内枠支持体に梁構造を備え、前記梁構造に前記駆動手段が取り付けられる、手振れ補正装置である。【０１９６】  この構成によれば、駆動手段が取り付けられる部分が内枠支持体の梁構造を兼ねているので、内枠支持体の強度を高くできるという利点がある。【０１９７】  （３３）本発明にかかる第１１の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段と、前記レンズモジュールの位置を検出する磁気センサとを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が非磁性体からなる、手振れ補正装置である。【０１９８】  この構成によれば、枠構造が非磁性体からなることにより、レンズモジュールの位置を検出する磁気センサに影響を与えにくいという利点がある。【０１９９】  （３４）本発明にかかる第１２の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記内枠に対する前記レンズモジュールの位置を検出する第１の位置センサと、
前記内枠支持体に対する前記内枠の位置を検出する第２の位置センサとをさらに備え、
前記第１の位置センサが前記内枠に設けられ、前記第２の位置センサが前記内枠支持体に設けられた、手振れ補正装置である。【０２００】  この構成によれば、位置センサを検出対象物の外部に設けたことにより、位置センサの検出結果を取り出すための配線の引き回しを簡単にできる。【０２０１】  （３５）第１２の手振れ補正装置において、前記第１および第２の位置センサの出力をそれぞれ増幅する第１および第２の増幅器をさらに備え、前記第１および第２の増幅器をレンズモジュール側に設けたことが好ましい。これにより、位置センサの出力に対するノイズの影響を低減することができる。【０２０２】  （３６）第１２の手振れ補正装置において、前記第１および第２の位置センサとして磁気センサを用い、前記レンズモジュールがシャッタモータを有し、前記磁気センサを前記シャッタモータと平面上重ならない位置に配置することが好ましい。これにより、磁界の干渉を防止できる。【０２０３】  （３７）本発明にかかる第１３の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子と前記レンズを光軸方向に駆動するフォーカスモータと前記レンズの光軸方向の基準位置を検出する基準位置検出センサとを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記基準位置検出センサとして、接触子の当接により位置検出を行う機械式センサを用いる、手振れ補正装置である。【０２０４】  この構成によれば、光センサを用いずに基準位置を検出できるので、装置を低コストで提供できる。【０２０５】  （３８）本発明にかかる第１４の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸により回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段と、前記レンズモジュールに接続するフレキシブルケーブルとを有する手振れ補正装置であって、
前記フレキシブルケーブルが、前記レンズモジュールからの引き出し部分において、前記回動軸に対してケーブル面が平行であるよう配置された、手振れ補正装置である。【０２０６】  この構成によれば、フレキシブルケーブルによるレンズモジュールの動きの束縛が小さくなり、レンズモジュールの駆動力が小さくて済むという利点がある。【０２０７】  （３９）第１４の手振れ補正装置において、
前記駆動手段を制御する駆動制御部をさらに備え、前記駆動制御部が、前記フレキシブルケーブルのケーブル面に設けられたＩＣに組み込まれたことが好ましい。これにより、配線の引き回しが簡素化される。また、フレキシブルケーブルが太くなってレンズモジュールの動きを束縛するという事態を防止できる。【０２０８】  （４０）本発明にかかる第１５の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、振れが相殺する方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する回動指示部と、
前記レンズモジュールの前記枠構造に対する回動位置を検出する位置センサと、
前記回動指示部で指示された回動位置と前記位置センサで検出された回動位置とを比較して、両者のずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する比較回路と、
前記比較回路の出力をフィルタ処理するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力に基づいて、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧電素子と、を備え、
前記フィルタ回路はリードラグフィルタである、手振れ補正装置である。【０２０９】  この構成によれば、共振点のゲインを抑圧でき、共振点の高調波成分によって駆動信号が歪むことを防止できる。【０２１０】  （４１）本発明にかかる第１６の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧電素子と、前記圧電素子を制御する駆動制御部とを有する手振れ補正装置であって、
前記駆動制御部は前記圧電素子をＢＴＬ方式で駆動する、手振れ補正装置である。【０２１１】  この構成により、電源電圧を低く抑えることができる。【０２１２】  （４２）本発明にかかる第１７の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、
前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに振れが相殺する方向に回動するよう指示する第１回動指示部と、
前記第１回動指示部の指示にしたがって、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに駆動する第１の駆動手段と、
前記レンズモジュールの第１回動軸まわりの回動に伴って前記内枠が反動するのを阻止する方向に前記内枠が回動するよう指示する非干渉化回路と、
前記振れ検出手段で検出された振れおよび前記非干渉化回路の指示に基づいて、前記第２回動軸まわりの振れを相殺しつつ前記レンズモジュールの前記第１回動軸まわりの回動に伴う前記第２回動軸まわりの反動を阻止する方向に、前記内枠を回動するよう指示する第２回動指示部と、
前記第２回動指示部の指示にしたがって、前記内枠を前記第２回動軸まわりに駆動する第２の駆動手段と、
を備える手振れ補正装置である。【０２１３】  この構成によれば、第２回動軸まわりの手ブレを相殺しつつ、レンズモジュールの第１回動軸まわりの回動に伴う第２回転軸まわりの反動を阻止することができる。【０２１４】  （４３）本発明のカメラは、上記のいずれか一項に記載の手振れ補正装置を備えたことを特徴とする。これにより、小型化かつ薄型化されたカメラを提供できる。【０２１５】  （４４）本発明にかかる手振れ補正装置の製造方法は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸を中心にして回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有し、前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に孔を設けた手振れ補正装置の製造方法であって、
前記レンズモジュールの軸ピンを前記枠構造の軸受けに挿入し、
固定用軸ピンの一端に付勢手段を固定し、
前記固定用軸ピンの他端を前記枠構造の孔を通して前記レンズモジュールの軸受けに挿入し、
前記付勢手段を前記枠構造に固定して、前記固定用軸ピンを前記レンズモジュールの軸受け方向に付勢することを特徴とする。【０２１６】  この製造方法によれば、レンズモジュールを回動可能に保持する枠構造を有する手振れ補正装置を、簡略化された作業により、容易に製造することができる。【０２１７】  （実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２において、前述の実施の形態１と同様の構成要素については、同一符号を付与して詳細説明を省略する。以下の説明では、実施の形態１の構成と異なる部分を中心に説明する。【０２１８】  〔１．デジタルカメラの制御〕
〔１−１．全体動作〕
図４９は、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。図４９に示すように、ＯＩＳモジュール１の駆動制御部１０６は、ヨー回動軸Ｙまわりの位置制御のために、振幅減算部１０６１、積分回路１０７１、振幅減算部１０７３、リードフィルタ１０６３、増幅回路１０６５、昇圧回路１０６７を備え、ピッチ回動軸Ｐまわりの位置制御のために、振幅演算部１０６２、積分回路１０７２、振幅減算部１０７４、リードフィルタ１０６４、増幅回路１０６６、昇圧回路１０６８を備えている。振幅減算部１０６１と振幅演算部１０６２との間に、レンズモジュール１０１が回動する際に内枠１１へ与えられる反動による影響を補償するために、非干渉化補償回路１０６９が配されている。【０２１９】  また、位置検出センサ１０５の具体的な構成を図５０に示す。図５０Ａ及び図５０Ｂに示すように、レンズモジュール１０１の側面にはマグネット１０１９が配され、内枠１１においてマグネット１０１９に略対向する位置にはホール素子１１２０ｂが配されている。なお、位置検出の方法については、実施の形態１にて説明したので省略する。このように、内枠１１に固定されたホール素子１１２０ｂ（あるいはマグネット）とレンズモジュール１０１に固定されたマグネット１０１９（あるいはホール素子）との間で、互いの位置検出を行う。また、図示しないが、外枠に固定されたホール素子（あるいはマグネット）と内枠に固定されたマグネット（あるいはホール素子）との間で互いの位置検出を行う。【０２２０】  以下、動作を説明する。【０２２１】  ヨー側角速度センサ７は、手振れによるデジタルカメラのヨー回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０１は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。ピッチ側角速度センサ８は、手振れによるデジタルカメラのピッチ回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０２は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。手振れ補正制御部９０３は、積分回路９０１，９０２からの出力に基づき、ヨー方向の補正目標値とピッチ方向の補正目標値をそれぞれ算出し、振幅減算部１０６１，振幅演算部１０６２へそれぞれ出力する。【０２２２】  ヨー側位置センサ１０５は、ヨー方向におけるレンズモジュール１０１の現在位置を検出し、増幅回路１０６５へ出力する。増幅回路１０６５で増幅されたレンズモジュール１０１の現在位置の検出結果は、振幅減算部１０６１とリードラグフィルタ１０６３へ与えられる。振幅減算部１０６１は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたヨー方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、積分回路１０７１を介して振幅減算部１０７３へ出力する。なお、振幅減算部１０６１と積分回路１０７１は、外乱補償動作を行うものであり、その具体的な動作については後述する。【０２２３】  振幅減算部１０７３は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６３を介して出力された信号と、積分回路１０７１から出力された信号とを比較し、その比較結果を昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１��６７は、前記比較結果に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。【０２２４】  同様に、ピッチ側位置センサ１０３は、ピッチ方向における内枠１１の現在位置を検出し、増幅回路１０６６へ出力する。増幅回路１０６６で増幅された内枠１１の現在位置の検出結果は、振幅演算部１０６２とリードラグフィルタ１０６４へ与えられる。振幅演算部１０６２は、内枠１１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたピッチ方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、積分回路１０７２を介して振幅減算部１０７４へ出力する。振幅減算部１０７４は、内枠１１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６４を介して出力された信号と、積分回路１０７２から出力された信号とを比較し、その比較結果を昇圧回路１０６８へ出力する。昇圧回路１０６８は、前記比較結果に応じた電圧でピッチ側バイモルフ１３を駆動することにより、内枠１１をピッチ回動軸Ｐまわりに回動させる。【０２２５】  なお、ここでリードラグフィルタ１０６３及び１０６４は、バイモルフ特有のゲインの共振を低減するために挿入されている。【０２２６】  〔１−２．外乱補償制御〕
まず、本説明における「外乱」とは、レンズモジュールや内枠にかかる外的負荷のことであり、例えば、レンズモジュールや内枠とデジタルスチルカメラ側の回路基板とを電気的に接続しているフレキシブル基板による配線負荷や、回動部における軸受け負荷、バイモルフの駆動特性のばらつきなどがある。配線負荷について説明すると、実施の形態１で示したようにレンズモジュールや内枠等は、フレキシブル基板によってデジタルスチルカメラ側の回路基板と電気的に接続されており、レンズモジュールや内枠には、常に、フレキシブル基板の自重による鉛直方向への負荷や、フレキシブル基板を湾曲させた際に生じる弾性力に伴う負荷がかかっている。【０２２７】  次に、振幅比較器１０６１および積分回路１０７１によるヨー側外乱補償動作について説明する。【０２２８】  図５１は、積分回路１０７１が配されていない場合または積分回路１０７１が機能していない場合の、振幅減算部１０６１から出力される差分値の変化を示している。図５２は、レンズモジュールの外乱補正動作を説明するための模式図である。なお、図５１におけるｘやｙと図５２におけるｘやｙとは、必ずしも同値であるとは限らないが、説明の便宜上、同一符号を付与して説明している。図５３Ａは、本実施の形態における振幅減算部１０６１から出力される差分値の変化を示している。図５３Ｂは、積分回路１０７１における積分値の変化を示すグラフである。図５４Ａ及び図５４Ｂは、積分回路１０７１から出力される積分値に基づく外乱補償動作を説明するための模式図であり、図５３ＢにおけるタイミングＡ〜Ｅの所定時点におけるレンズモジュールの回動位置を模式的に示している。【０２２９】  図５２、図５４Ａ及び図５４Ｂにおいて、内枠１１には、位置検出センサ１０５が配されている。位置検出センサ１０５には、フレキシブル基板１９が電気的に接続されている。フレキシブル基板１９は、他方の端部が回路基板５０に電気的に接続され、位置検出センサ１０５と回路基板５０との間で信号の送受を行うことができる。また、フレキシブル基板１９は、可撓性のある材質で構成され、ある程度撓んだ状態で位置検出センサ１０５と回路基板５０との間に配されている。回路基板５０は、デジタルスチルカメラ内部のフレームなどに固定されている。【０２３０】  以下、動作について説明する。【０２３１】  まず、図４９において、振幅減算部１０６１において、位置検出センサ１０５で検出されて増幅回路１０６５で増幅された検出信号（電圧）と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値（電圧）とで減算処理され、その差分値が算出される。この時、図５２（ｂ）に示すように、レンズモジュール１０１はフレキシブル基板１９による配線負荷によって、矢印ａ方向に付勢されている。これに対して、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値は、図５２（ａ）に示す基準位置にレンズモジュール１０１が位置するように、補正するための値である。よって、振幅減算部１０６１で算出される差分値は、図５２の位置差ｘに相当する値（図５１のＡ時点に示す値）になる。【０２３２】  〔１−２−１．通常の外乱補償〕
ここで、積分回路１０７１が設けられていない構成（不図示）の場合は、振幅減算部１０６１から出力される差分値は振幅減算部１０７３へ出力される。振幅減算部１０７３は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６３を介して出力された信号と、振幅減算部１０６１から出力された信号とで減算し、その差分値を昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、差分値に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。すなわち、レンズモジュール１０１は、フレキシブル基板１９の配線負荷に抗して、図５２（ｂ）の矢印ｂ方向へ回動され、図５２（ｃ）に示す位置に至る。ここで、レンズモジュール１０１の回動量ｙは、フレキシブル基板１９の矢印ａ方向への配線負荷によって、補正目標値に相当する回動量ｘよりも小さくなる。そして、図５２（ｃ）に示す状態で、矢印ａ方向への配線負荷と、矢印ｂ方向へのヨー側バイモルフ１４によるレンズモジュール１０１の回動量とが釣り合ってしまう。【０２３３】  次に、レンズモジュール１０１が図５２（ｃ）に示す位置の時に、位置検出センサ１０５で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路１０６５を介して振幅減算部１０６１に出力される。振幅減算部１０６１では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値を出力する。この時の差分値は、図５１のＢ時点に示す値である。振幅減算部１０６１から出力される差分値は、振幅減算部１０７３に入力され、前述と同様に制御が行われる。なお、Ｂ時点以降は、外乱補償動作を行わないため、レンズモジュール１０１の基準位置は図５２（ｃ）に示す位置に決まる。よって、図５１に示すように、振幅減算部１０６１から出力される差分値は、Ｂ時点以降、一定の値となる。【０２３４】  このような外乱補償制御では、レンズモジュール１０１を図５２（ａ）に示す基準位置（目標位置）まで回動させることができず、図５２（ｃ）に示すように傾いた状態を基準位置として手振れ補正制御が行われることになり、高精度な手振れ補正を実現することができない。【０２３５】  〔１−２−２．積分値に基づく外乱補償〕
本実施の形態では、図４９に示すように、振幅減算部１０６１（比較回路の一例）の後段に積分回路１０７１（外乱補償手段の一例）を設け、振幅減算部１０６１で算出された差分値を積分し、積分した差分値（以下、積分値と記す）に基づいて外乱補償動作を行う。【０２３６】  図４９において、振幅減算部１０６１から出力される差分値は、積分回路１０７１に入力される。積分回路は１０７１は、入力される差分値を累積して、累積した差分値を振幅減算部１０７３に出力する。【０２３７】  以下、具体的な動作について説明する。まず、ヨー側の外乱補償動作について説明する。【０２３８】  なお、以下の説明では、レンズモジュール１０１の基準位置は、図５４Ａに示す位置であると仮定する。【０２３９】  レンズモジュール１０１がフレキシブル基板１９の配線負荷によって、図５４Ｂ（ａ）の矢印ａ方向に負荷がかかっている場合、同図に示すようにレンズモジュール１０１がフレキシブル基板１９によって矢印ａ方向に引っ張られて、回動された状態になる。この状態において、前述と同様の位置検出動作を行うことで、位置検出センサ１０５で検出された現在位置に基づく検出信号が、振幅減算部１０６１に入力される。【０２４０】  次に、振幅減算部１０６１において、位置検出センサ１０５から増幅回路１０６５を介して入力される検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値を積分回路１０７１へ出力する。ここで、算出される差分値は、図５４Ｂ（ａ）のＡ時点に示す差分値ｘ１に相当し、差分値ｘ１に相当する物理的な回動位置の差を図５４Ｂのｘ１で示した。なお、図５４Ｂにおける点線ｗは、レンズモジュール１０１が図５４Ａに示す基準位置にある時の、位置センサ１０５の位置を仮想的に示している。【０２４１】  次に、振幅減算部１０６１から出力される差分値は、積分回路１０７１に入力される。積分回路１０７１では、入力される差分値ｘ１を累積する。現時点では、図５３ＡのＡ時点以前は差分値がゼロ（あるいはゼロに近い値）であったため、積分回路１０７１において積分される差分値はｘ１のみである。【０２４２】  次に、積分回路１０７１から出力される積分値は振幅減算部１０７３へ入力される。振幅減算部１０７３は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６３を介して出力された信号と、積分回路１０７１から出力された信号とで減算し、その差分値を昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、差分値に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。すなわち、レンズモジュール１０１は、フレキシブル基板１９の配線負荷に抗して、図５４Ｂ（ａ）の矢印ｂ方向へ回動され、図５４Ｂ（ｂ）に示す位置に至る。ここで、レンズモジュール１０１の回動量ｙ１は、フレキシブル基板１９の矢印ａ方向への配線負荷によって、補正目標値に相当する回動量ｘ１よりも小さくなる。【０２４３】  次に、レンズモジュール１０１が図５４Ｂ（ｂ）に示す位置の時に、位置検出センサ１０５で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路１０６５を介して振幅減算部１０６１に出力される。��幅減算部１０６１では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値ｚ１を出力する。この時の差分値ｚ１は、図５３ＡのＢ時点に示す値に相当する。振幅減算部１０６１から出力される差分値ｚ１は、積分回路１０７１に入力される。【０２４４】  次に、積分回路１０７１は、入力される差分値ｚ１を積分して、図５３ＢのＢ時点に示す積分値を振幅減算部１０７３に出力する。次に、振幅減算部１０７３、昇圧回路１０６７は前述と同様に制御動作を行い、ヨー側バイモルフ１４を駆動させてレンズモジュール１０１を矢印ｄ方向へ回動させる。回動後のレンズモジュール１０１を図５４Ｂ（ｃ）に示す。図５４Ｂ（ｃ）においては、レンズモジュール１０１はフレキシブル基板１９によって矢印ｅ方向に配線負荷がかかっているが、その配線負荷よりも大きな力で矢印ｆ方向に回動させる力が印加されている。【０２４５】  次に、レンズモジュール１０１が図５４Ｂ（ｃ）に示す位置の時に、位置検出センサ１０５で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路１０６５を介して振幅減算部１０６１に出力される。振幅減算部１０６１では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値ｚ２を出力する。この時の差分値ｚ２は、図５３ＡのＣ時点に示す値に相当する。振幅減算部１０６１から出力される差分値ｚ２は、積分回路１０７１に入力される。【０２４６】  以降、前述と同様にフィードバック制御を行い、レンズモジュール１０１の回動制御が行われる。すなわち、前述のようなフィードバック制御を繰り返して、レンズモジュール１０１を少しずつ回動させる。【０２４７】  レンズモジュール１０１を少しずつ回動させると、レンズモジュール１０１が図５４Ａに示す基準位置に近づいていくため、振幅減算部１０６１で算出される差分値は、図５３Ａに示すように徐々に下がっていく。したがって、図５３Ｂに示すように、積分回路１０７１から出力される積分値は徐々に上昇する。【０２４８】  レンズモジュール１０１が、図５４Ａに示す基準位置に到達すると、図５３ＡのＥ時点に示すように、振幅減算部１０６１から出力される差分値はゼロ（あるいはゼロに近い値）になる。よって、積分回路１０７１から出力される積分値は、図５３Ｂに示すように、Ｅ時点以降は一定の値になる。【０２４９】  以降、レンズモジュール１０１に外乱による負荷がかかる状態になるまでは、フレキシブル基板１９による配線負荷と、ヨー側バイモルフ１４によって回動付勢されている力とが釣り合い、図５４Ａに示す状態が維持される。【０２５０】  次に、ピッチ側の外乱補償動作について説明する。【０２５１】  振幅減算部１０６１で算出される差分値は、非干渉化補償回路１０６９にも入力されている。非干渉化補償回路１０６９は、レンズモジュール１０１を駆動するヨー側の回路の信号に基づいて、内枠１１を駆動するピッチ側の回路に対して指示をする回路である。この指示の内容は、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴って内枠１１がピッチ回動軸まわりに反動するのを阻止する方向に、内枠１１を回動させるというものである。したがって、非干渉���補償回路１０６９は、内枠１１を回動させる制御信号を振幅演算部１０６２に出力している。【０２５２】  振幅演算部１０６２には、非干渉化補償回路１０６９から出力される制御信号の他、手ブレ補正制御部９０３から出力される補正目標値と、位置検出センサ１０３から増幅回路１０６６を介して出力される現在位置の検出信号とが入力されている。振幅演算部１０６２では、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値をａ１、非干渉化補償回路１０６９から出力される制御信号をｂ１、位置検出センサ１０３から増幅回路１０６６を介して入力される検出信号をｃ１とした時、
ｄ１＝（ａ１＋ｂ１）−ｃ１
の演算を行い、演算値ｄ１を積分回路１０７２へ出力する。【０２５３】  積分回路１０７２は、入力される演算値ｄ１を積分し、積分値を振幅減算部１０７４へ出力する。以降、前述のヨー側の外乱補償動作と同様にフィードバック制御が行われ、内枠１１の位置補正を行って。ピッチ側の外乱補償動作が行われる。なお、以降の動作説明は、前述のヨー側外乱補償動作を同様であるため割愛する。【０２５４】  次に、回動位置の制御特性について説明する。【０２５５】  図５５Ａ及び図５５Ｂは回動位置の制御特性ボード線図である。図５５Ａ（ゲインＶｏ／Ｖｉ）において、図４９におけるヨー側あるいはピッチ側のバイモルフの入力部に加算する電圧をＶｉとして、ヨー側あるいはピッチ側の位置検出センサの出力電圧をＶｏとしたとき、横軸はレンズモジュールまたは内枠に印可される外乱の周波数、縦軸はＶｉに対するＶｏの振幅比を表している。図５５Ｂ（位相∠Ｖｏ／Ｖｉ）において、横軸はレンズモジュールまたは内枠に印可される外乱の周波数、縦軸はＶｉに対するＶｏの位相差を表している。【０２５６】  図５５Ａ及び図５５Ｂにおいて、Ｇｔｙｐおよびθｔｙｐの特性は、積分回路１０７１あるいは１０７２の入出力ゲインを基準としたときを表す。また、Ｇｍｉｎおよびθｍｉｎの特性は、積分回路１０７１あるいは１０７２の入出力ゲインを、基準に対して１／２倍にした場合を表す。Ｇｍａｘおよびθｍａｘの特性は、積分回路１０７１あるいは１０７２の入出力ゲインを、基準に対して１．５倍にした場合を表す。【０２５７】  まず、図５５Ａに示すように、レンズモジュール等に印可される外乱の周波数が低いほど、ゲインは小さくなり、レンズモジュール等の位置補正効果が低いことがわかる。つまり、低周波の外乱が印可されると、レンズモジュール等の位置補正量が少なくなってしまう。【０２５８】  また、図５５Ｂに示すように、ＶｏとＶｉの位相は、積分回路１０７１または１０７２によって、位相差が生じる。すなわち、本実施の形態では、振幅減算部１０６１の後段に積分回路１０７１を配し、また振幅演算部１０６２の後段に積分回路１０７２を配したので、各積分回路１０７１または１０７２において積分処理する時間が発生するため、低周波帯域（１Ｈｚ前後、およびそれ以下）の外乱が印可されると、図５５Ｂに示すようにＶｏとＶｉの位相は約９０度ずれる。【０２５９】  このように、レンズモジュール等に印可される外乱が低周波であるほど、レンズモジュール等の動きに大きな影響を与えることになる。換言すれば、ヨー側あるいはピッチ側のバイモルフの入力部に電圧Ｖｉを加算して、周波数をスイープさせ、ヨー側あるいはピッチ側の位置検出センサの出力電圧Ｖｏを測定することによって、回動位置の制御特性を確認することが可能である。【０２６０】  以上のように、レンズモジュールあるいは内枠の現在位置の検出結果と補正目標値とを比較した結果を積分回路により積分して目標位置に対する現在位置の誤差を出力することによって、バイモルフの駆動特性のばらつきや回動部への配線接続及び軸受けの負荷による影響を大幅に低減することが可能となる。【０２６１】  また、ヨー側位置センサ１０５およびピッチ側位置センサ１０３の増幅回路１０６５，１０６６を、マイコン９側ではなく、これらのセンサにより近い位置に配置される駆動制御部１０６に設けたことにより、ノイズを低減できるという利点がある。【０２６２】  なお、本実施の形態では、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をする構成としたが、反対に、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。また、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をするとともに、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。【０２６３】  なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。また、アクチュエータは、本発明の駆動手段（ｄｒｉｖｅｒ）の一例である。振れセンサーは、本発明の振れ検出手段（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）の一例である。積分回路は、本発明の外乱補償手段（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）の一例である。【０２６４】  （１）本発明にかかる手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、振れが相殺する方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する回動指示部と、
前記レンズモジュールの前記枠構造に対する回動位置を検出する位置センサと、
前記回動指示部で指示された回動位置と前記位置センサで検出された回動位置とを比較して、両者のずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する信号を出力する演算回路と、
前記演算回路から出力される信号に基づいて、外乱による位置ずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する信号を出力する外乱補償手段と、
前記外乱補償手段の出力に基づいて、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧電素子と、を備えた構成とすることが好ましい。【０２６５】  このような構成により、圧電素子の駆動特性のばらつきや、レンズモジュールへの配線接続及び軸受けの負荷による影響を、大幅に低減することが可能となる。【０２６６】  （実施の形態３）
〔圧電素子と駆動体の接続（１）〕
図５６は本発明の一実施形態に係る圧電素子と駆動体との接続を説明するためのＣＣＤ等の撮像素子を含む鏡筒全体を駆動する組立体の斜視図である。図５７、図５８は圧電素子と駆動体との接続部分と構成手段を詳細に説明した拡大図である。【０２６７】  図５６において、鏡筒ベース３００１ａと一体となった鏡筒３００１は、駆動枠３００３に接着固定されており、鏡筒３００１の下側にはＣＣＤ等の撮像素子３００２が配置されている。駆動枠３００３は、光軸３０１３に対して直角に対向する２箇所の軸受３００３ａ（１箇所は図示せず）を有する固定枠３００４によって、回動軸３０１４で回動自在となるように回動支持されている。固定枠３００４の下側、つまり、撮像素子３００２の下側に圧電素子３００５（いわゆるバイモルフ）が、押え部材３００６によってビス３００７で取り付けられている。圧電素子３００５と駆動枠３００３には、楕円形状の貫通穴３００８ａを有するＬ字型の第１の接続部材３００８が、それぞれ接着固定されている。第１の接続部材３００８と対向するように、接続部材３００９に取り付けられた円の断面形状を有する第２の接続部材３０１０が２本取り付けられており、接続部材３００８の貫通穴３００８ａと接続部材３０１０が接続されている。Ｌ字型の第１の接続部材３００８にある楕円形状の貫通孔３００８ａは、駆動枠３００３が駆動する方向、つまり、光軸３０１３に対して直角方向に長軸が形成され、駆動する方向は短軸となるように形成されている。２本の第２の接続部材３０１０は、第１の接続部材３００８の貫通穴３００８ａの長軸方向のＲ形状の端部３００８ｄに接するように配置されている。尚、駆動枠３００３側および圧電素子３００５側にある「コ」の字型の接続部材３００９は、連結部材３０１２で接続されている。圧電素子３００５の電極（図示せず）に外部から電力を供給すると、押え部材３００６によって押えられた部分を支点として光軸３０１３方向に上下動し、各接続構造や連結部材３０１２によって駆動枠３００３が回動され、鏡筒３００１は回動軸３０１４を中心にして回動する。【０２６８】  この装置では、圧電素子３００５と駆動枠３００３とを連結する連結機構が、棒状の連結部材３０１２を有しているため、構造が簡単になる。また、モバイル機器の場合には落下により数千Ｇといった衝撃力が加わる為、この発明では衝撃によって接続部分の損傷、もしくは接続部分が外れるといったことが生じない。したがって、モバイル機器における撮像装置に適している。【０２６９】  なお、鏡筒３００１は、本発明のレンズモジュールの一例である。駆動枠３００３、固定枠３００４は、本発明の枠構造の一例である。圧電素子３００５は、本発明の駆動手段の一例である。【０２７０】  更に接続部分の詳細について、図５７、図５８を参照して説明する。【０２７１】  Ｌ字型を有する第１の接続部材３００８の取付部３００８ｃは、駆動枠３００３の平面部に取付られており、取付部３００８ｃと直角方向に延びる接続延伸部３００８ｂには楕円形状を有する貫通穴３００８ａが設けられ、楕円形状の端部３００８ｄはＲ形状となっている。また、貫通穴３００８ａの端面は、凸状のＲ面になっている。したがって、貫通��３００８ａの端部３００８ｄは、接続部材３０１０に部分的に当接している。第２の接続部材３００９は、金属からなるコの字状で平面部３００９ａ、３００９ｂを有しており、Ｕの字状に形成された円の断面形状を有する接続部材３０１０ａ、３０１０ｂがそれぞれ平面部３００９ａ、３００９ｂに取り付けられている。接続部材は、湾曲した形状で貫通穴３００８ａに係合してさえすればよい。取付部分３００９ｃは、接着や溶接等で取り付けられていればよく、接続信頼性のあるものであれば、どの方法で取り付けてもよい。図５７に示すように、第１の接続部材３００８の貫通穴３００８ａと接続した状態で、図５８に示すような構成となれば何ら問題はない。【０２７２】  次に、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂと第１の接続部材３００８における貫通穴３００８ａとの位置関係について、図５９を参照して説明する。【０２７３】  上述したように、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂは、第１の接続部材３００８の貫通孔３００８ａの長軸方向の端部３００８ｄの端面に接するように配置するのが好ましい。これは、圧電素子３００５が上下方向に駆動した時に、駆動力が第２の接続部材３０１０に加わり、楕円形状の短軸方向に変形しようとするが、第２の接続部材３０１０が変形するためには大きな駆動力が必要となる為、圧電素子３００５の駆動量を正確に駆動枠３００３に伝達することが可能となるためである。つまり、貫通穴３００８ａが、円形で構成されていたり、楕円形状の長軸方向が光軸方向に向いていたりすると、圧電素子３００５の駆動力によって第２の接続部材３０１０の位置が変わりやすくなり、駆動力が正確に伝達されないからである。尚、図５９に記載されているように、楕円形状長軸方向のＲ１は、第２の接続部材３０１０の曲率半径ｒ１よりも大きいことが望ましい。【０２７４】  また、同様に、楕円形状を有する貫通穴３００８ａの長軸方向の端部３００８ｄで第２の接触部材３０１０ａ、３０１０ｂと接触させるということは、ほぼ点接触となる接触部で第１の接続部材３００８と第２の接続部材３０１０との位置関係が変化しても駆動ロスが殆ど発生しないようにすることを意味する。その様子を表したのが図６０（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）である。【０２７５】  図６０（ａ）は駆動する前の状態であり、（ｂ）は駆動枠３００３が上側に持ち上げられた状態、（ｃ）は（ｂ）の状態から下側方向へ移行する時であり、（ｄ）は下側へ下げられた時の状態を模式的に表したものである。このように、駆動枠３００３に傾きが生じても、第２の接続部材９は駆動枠３に対して回動するため、元の姿勢から殆ど変化していない。【０２７６】  ところで、駆動枠３００３と圧電素子３００５との接続部材による組立時には、図６１のように貫通孔３００８ａと第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂとの間に微小な隙間が生じる。このような場合には、圧電素子３００５を上下方向に駆動しても隙間で駆動量が吸収され、第１の接続部材３００８への伝達効率が低下することになる。「コ」の字状になっている部分に他の部材を挟み、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂを外側に広げ、楕円形状の貫通穴３００８ａの長軸に接触させることも可能であるが、接触���態を一定に保つことは極めて難しい。つまり、上述したように、この接続部分における駆動ロスを減少させない限り、つまり、摩擦係数の増大を発生させないような手段を講じない限り、圧電素子３００５の駆動性能を一定に保つことができない。【０２７７】  次に、第２の接続部材３０１０の、第１の接続部材３００８の楕円部分長軸方向への位置決め方法について、図６２Ａ及び図６２Ｂを参照して説明する。【０２７８】  図６２Ａにおいて、「コ」の字状の接続部材３００９の平面部３００９ａもしくは平面部３００９ｂにレーザ光３０１６を照射すると、レーザ光３０１６を照射した部分を中心にしてレーザ光の照射側、図６２Ｂの矢印の方向に変形しようとする。つまり、レーザ光３０１６を照射することで、第２の接続部材３０１０は第１の接続部材３００８の長軸の端部３００８ｄで接触して止まり、隙間がなくなる。隙間の状況は、顕微鏡観察により容易に判断することができる。こうすることで、圧電素子３００５が駆動して圧電素子３００５の姿勢が変化しても、圧電素子３００５から駆動枠３００３への駆動効率は維持される。また、接続部材３００９と駆動体３００３との姿勢が変化しても、同様に駆動効率は維持される。尚、レーザ光による調整は、接続部材３００９の変形量を大きくして調整してもいいが、徐々に長軸方向の端部に近づけていく方が、楕円形状の貫通孔３００８ａと第２の接続部材３０１０との接触圧を制御することが可能であり、両者の摺動ロスを制御し軽減することができる。この接続方法の利点は、互いの接続部材におけるガタをなくすることと、レーザによる調整は接触状態を微調整することが可能であるということである。両者の取付間における部材は、剛体にすることができ、圧電素子３００５からの駆動枠３００３への伝達効率を高めることができ、圧電素子３００５と駆動体全体を含む共振周波数を高めることができ、制御性に優れた組立体を提供することが可能となる。【０２７９】  尚、実施例では光軸に対して一方向のみ、例えばピッチ方向のみに回動する例を記載したが、固定枠３００４と駆動枠３００３の間に別の駆動枠を形成し、ヨー方向にも回動させることができ、その時も同様の接続方法を用いることができる。また、第１の接続部材および第２の接続部材は、駆動枠３００３と圧電素子３００５の両方に設けたが、片側のみでも駆動性能が確保できれば何ら問題ない。【０２８０】  次に、第１の接続部材に対する第２の接続部材の位置決めについて別の方法について、図６３、図６４を参照して説明する。【０２８１】  第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂを有する接続部材３００９は、ばね性を有しており、そのばね性によって第１の接続部材３００８である楕円型貫通孔３００８ａの長軸方向の端部に、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂが接している。この場合には、前述したようなレーザによる調整方法が不要であり、取付時には接続部材３００９を矢印Ａ方向に応力を加え弾性変形させて、Ｌ字型接続部材３００８の切欠き部分３００８ｅを通してＬ字型接続部材３００８の楕円形状を有する貫通孔３００８ａに取り付ける。こうすることにより、第２の接続部材の、第１の接続部材の長軸方向端部への位置決めが容易になり、組立性が極めて改善される。【０２８２】  〔圧電素子と駆動体の接続（２）〕
更に、圧電素子と駆動体との接続に関して、図６５を参照して別の方法について説明する。【０２８３】  図６５は、図５６と同様、本発明の一実施形態に係る圧電素子と駆動体との接続を説明するための、ＣＣＤ等の撮像素子を含む鏡筒全体を駆動する組立体の斜視図である。【０２８４】  図６５において、鏡筒ベース３００１ａと一体となった鏡筒３００１は、駆動枠３００３に接着固定されており、鏡筒３００１の下側にはＣＣＤ等の撮像素子３００２が配置されている。駆動枠３００３は、光軸３０１３に対して直角に配置されている回動軸３０１４で、回動自在となるように回動支持されている。固定枠３００４の下側、つまり、撮像素子３００２の下側に、圧電素子３００５（いわゆるバイモルフ）が取り付けられている。圧電素子３００５と駆動枠３００３には、貫通穴３０１５ａを有する第３の接続部材３０１５がそれぞれ接着固定されており、低剛性である金属製の連結部材３０１２が貫通穴３０１５ａに通されており、半田付けもしくは接着剤により接続されている。圧電素子３００５の電極（図示せず）に外部から電力を供給すると、押え部材（図示せず）によって押えられた部分を支点として光軸３０１３方向に上下動し、第３の接続部材３０１５や連結部材３０１２によって駆動枠３００３が回動され、鏡筒３００１は回動軸３０１４を中心にして回動する。圧電素子３００５が電圧により変形すると、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向にもミクロン単位ではあるが、座標がずれる。また、駆動枠３００３も回動軸３０１４を中心にして駆動するため、Ｘ軸、Ｚ軸ともに座標がずれる。つまり、連結部材３０１２の圧電素子３００５側の固定部および駆動枠側の固定部の座標、つまり、相対位置関係は圧電素子３００５の駆動によって常に変化することになる。ここで、連結部材３０１２に剛性の高い材料で構成すると、連結部材３０１２が上述したような座標の変化を許容しなくなるために、圧電素子３００５は電圧を印加しても変形しなくなり、駆動枠３００３も駆動させることができなくなる。つまり、圧電素子３００５や駆動枠３００３を駆動させるためには、連結部材３０１２が微小な変形をして上述した座標の変化を吸収することが必要である。【０２８５】  ここで、連結部材３０１２の剛性について考察する。【０２８６】  カメラ撮影における一般的な手振れは、約９０％が±０．５度以内であり、±１度を補正できれば、１００％保証することができる。手振れの補正は、ピエゾ素子による鏡筒への加圧点、つまり、回動軸からの距離によって決定されるピエゾ素子の振幅が確保できれば、補正可能となる。例えば、補正角度を±１度とした場合、回動軸からの距離が１ｍｍの時は１７μｍ以上、２ｍｍの時は３５μｍ以上、３ｍｍの時は５２μｍ以上の駆動量が必要である（＝回動軸からの距離＊ｔａｎ（１°））。【０２８７】  ピエゾ素子の変位量や発生力は、基本的にはピエゾ素子の厚み、長さ、幅、印加電圧のパラメータを変更することで、自由に設定することが可能であるが、上記変位量を確保しようとする場合には、最大１５ｇ程度の力が発生する。この発生力が連結部材に加わる為、この力に対して座屈しない材質や寸法形状を選定することが必要となってくる。【０２８８】  一般的に連結部材の座屈荷重は、下記のように表すことができる。【０２８９】  Ｆ＝４＊π＾２＊Ｅ＊Ｉ／Ｌ＾２・・・・・（１）
（Ｆ：座屈荷重、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面２次モーメント、Ｌ：長さ）
従って、連結部材の座屈しないための必要条件は、
１５＊１０＾（−３）≦４＊π＾２＊Ｅ＊Ｉ／Ｌ＾２・・・・（２）
となる。【０２９０】  例えば、連結部材３０１２の材質をりん青銅とした場合には、図６６のような最低限の制約条件（図中の点線以上の座屈荷重となる連結部材の長さおよび線径）が必要となる。【０２９１】  ところで、連結部材の曲げ剛性が大きいと、ピエゾ素子が変形しようとする力を阻んでしまい、駆動特性が著しく低下する。【０２９２】  この時の様子を、図６７を参照して説明する。【０２９３】  ピエゾ素子と駆動体（鏡筒）は連結部材で接続されており、ピエゾ素子と連結部材及び駆動体と連結部材のそれぞれの接続部は垂直に保たれ、連結部材の中央付近において屈曲するような変形モードとなる。この形状を図６８のような単純片持ち梁が相互に向かい合わせとなるようなモデルとして考える。つまり、連結部材長の中央部での撓み角を求め、更に、単純片持ち梁の自由端となる先端における撓み角を求めて、両者を比較する。つまり、連結部材を変形させようとする力に対する剛性によって変形量が決定され、その値が必要最低限の変形量を有していれば、連結部材へ伝達される力が駆動体に伝達されると考える。【０２９４】  ここで、連結部材の長手方向中央部での撓み角を求めるために、図６９のモデルを考える。【０２９５】  駆動体の回転中心を座標（０，０）とし、駆動体と連結部材の接続点の座標Ａ点を（α１、α２）、ピエゾ素子と連結部材の接続点の座標Ｂ点を（β１、β２）、連結部材の長さをＬ１とする。【０２９６】  駆動体が角度θ分だけ駆動した時のＡ点の座標は、
（α１＊ｃｏｓθ−α２＊ｓｉｎθ、α１＊ｓｉｎθ＋α２＊ｃｏｓθ）
となる。尚、ピエゾ素子は、電圧の印加により±δ１上下動するが、Ｘ座標は殆ど変化しないため、Ｂ点の座標は（α１、α２＋Ｌ１±δ１）となる。連結部材の中点における座標は、
（（α１＊ｃｏｓθ−α２＊ｓｉｎθ＋α１）／２、（α１＊ｓｉｎθ＋α２＊ｃｏｓθ＋α２＋Ｌ１±δ１）／２）
となる。この座標より連結部材中央部における撓み角は、
θｔａｗａｍｉ＝ａｔａｎ（（α１−（α１＊ｃｏｓθ−α２＊ｓｉｎθ＋α１）／２）／（α２＋Ｌ１±δ１−（α１＊ｓｉｎθ＋α２＊ｃｏｓθ＋α２＋Ｌ１±δ１）／２））
で表すことができる。【０２９７】  ここで、この関係を連結部材の長さとＡ点の回転中心からのＹ方向へのオフセット量をパラメータにした時の様子を図７０に示す。【０２９８】  図７０からわかるように、接続点Ａ点におけるＹ方向のオフセット量が大きいほど、撓み角は大きく、連結部材の長さに対する依存性も大きい。これらより連結部材の固定は取付誤差を含めても回動中心からオフセットさせないほうが効率のいいことがわかる。ここで、連結部材の取付誤差を考慮して最大０．２ｍｍまでとすると、撓み角の許容限は０．０６度となる。【０２９９】  尚、この連結部材の曲げに対する横方向の分力は撓み角から５０ｍｇとして計算した。【０３００】  ０．０６＊π／１８０≦Ｗ＊（Ｌ／２）＾２／（２＊Ｅ＊Ｉ）・・・・・（３）
Ｗ：横方向分力、Ｌ：梁長さ、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面２次モーメント
式（１）、（３）より、
３．８＊１０＾（−４）≦Ｅ＊Ｉ／Ｌ＾２≦６．０＊１０＾（−３）・・・・・（４）
が得られる。【０３０１】  つまり、梁の剛性を、式（４）の条件内に設定することで、最低限の駆動力を伝達可能にしつつ、圧電素子の変形と鏡筒との移動のずれを吸収することができる。【０３０２】  前記実施の形態は本発明の実施例であり、本発明はこれらに限定されない。【０３０３】  なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。【０３０４】  （１）本発明にかかる手振れ補正機能付き撮像装置は、
撮像素子と、
前記撮像素子と一体になっており、回動可能状態の鏡筒と、
前記撮像素子の前記鏡筒と反対側に配置された圧電素子と、
前記圧電素子に駆動されて前記鏡筒を回動させるための棒状の連結部材を有する連結機構と、
を備えた手振れ補正機能付き撮像装置である。【０３０５】  この装置では、圧電素子と鏡筒とを連結する連結部材が棒状の連結部材を有しているため、構造が簡単になる。【０３０６】  （２）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置は、前記連結機構は、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収するためのずれ吸収機能を有していることが好ましい。この装置では、棒状の連結部材を有する連結機構がずれ吸収機能を有しているため、連結部材が鏡筒をスムーズに駆動する。【０３０７】  （３）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（２）項）は、
前記連結部材と鏡筒側部材とを接続する第１接続構造、および前記連結部材と圧電素子側部材とを接続する第２接続構造をさらに備え、
前記第１接続構造および前記第２接続構造の少なくとも一方は、貫通孔が形成された第１接続部材と、前記貫通孔内に係止された湾曲形状の係止部を有する第２接続部材とを有していることが好ましい。【０３０８】  この装置では、圧電素子が変形すると、第２接続部材の径止部が第１接続部材の貫通孔に係合した状態で、一方の接続部材が他方の接続部材を駆動する。このとき、径止部は第１接続部材に対して回動するため、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれが吸収される。【０３０９】  （４）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（３）項）は、
前記貫通孔は回動中心軸方向に長く延びており、
前記係止部は、前記貫通孔の回動中心軸方向両端部にそれぞれ係止された２つの係止部を有していることが好ましい。【０３１０】  この装置では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に係止されているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。【０３１１】  （５）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（４）項）は、前記２つの係止部は前記貫通孔の前記両端部に対して接触していることが好ましい。この装置では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に接触しているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。【０３１２】  （６）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（５）項）は、
前記第２接続部材は、前記２つの係止部がそれぞれ固定されたコの字型部材をさらに有しており、
前記コの字型部材が前記２つの係止部を前記貫通孔の前記両端部に付勢していることが好ましい。【０３１３】  この装置では、圧電素子が変形して係止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。【０３１４】  （７）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（５）項）は、前記２つの係止部は、ばね性を有し、弾性変形した状態で前記貫通孔の両端部に接触していることが好ましい。この装置では、圧電素子が変形して係止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。【０３１５】  （８）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（５）〜（７）項のいずれか）は、前記径止部は断面が円形状であることが好ましい。この装置では、径止部は貫通孔に接触した状態でスムーズに移動する。【０３１６】  （９）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（８）項）は、前記係止部は、前記貫通孔の前記両端部より小さな曲率半径を有していることが好ましい。この装置では、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。【０３１７】  （１０）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（４）〜（９）項のいずれか）は、前記貫通孔の前記両端部の端面はＲ形状を有していることが好ましい。この装置では、径止部と貫通孔の両端部の接触面積が小さいため、径止部が貫通孔に接触した状態でスムーズに回動できる。【０３１８】  （１１）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（２）項）は、前記連結部材は、前記圧電素子からの荷重を伝達可能であるが、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収可能な低剛性を有することが好ましい。この装置では、連結部材が、簡単な構成で、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれを吸収する。【０３１９】  （１２）本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（１１）項）は、前記連結部材は、３．８＊１０＾（−４）≦Ｅ＊Ｉ／Ｌ＾２≦６．０＊１０＾（−３）を満たす剛性を有している（Ｌ：梁長さ、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面２次モーメント）ことが好ましい。この装置では、最低限の駆動力を伝達可能にしつつ、圧電素子と鏡筒との移動のずれを吸収できる。【０３２０】  （１３）本発明の第１の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（１）〜（１２）項のいずれか）は、前記圧電素子はバイモルフで構成されていることが好ましい。【０３２１】  （１４）本発明にかかる接続構造は、
撮像素子と、前記撮像素子と一体になっており回動可能状態の鏡筒と、前記撮像素子の前記鏡筒と反対側に配置された圧電素子と、前記圧電素子に駆動されて前記鏡筒を回動させるための連結機構とを備えた手振れ補正機能付き撮像装置において、
貫通孔が形成された第１接続部材と、
前記貫通孔内に係止された湾曲形状の係止部を有する第２接続部材とを備えており、
前記第１接続部材と前記径止部は、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収するように係合している、接続構造である。【０３２２】  この構造では、圧電素子が変形すると、第２接続部材の径止部が第１接続部材の貫通孔に係合した状態で、一方の接続部材が他方の接続部材を駆動する。このとき、径止部は第１接続部材に対して回動するため、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれが吸収される。【０３２３】  （１５）本発明の接続構造（上記（１４）項）は、
前記貫通孔は回動中心軸方向に長く延びており、
前記係止部は、前記貫通孔の回動中心軸方向両端部にそれぞれ係止された２つの係止部を有していることが好ましい。【０３２４】  この構造では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に係止されているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。【０３２５】  （１６）本発明の接続構造（上記（１５）項）は、前記２つの係止部は前記貫通孔の前記両端部に対して接触していることが好ましい。の構造では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に接触しているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。【０３２６】  （１７）本発明の接続構造（上記（１６）項）は、
前記第２接続部材は、前記２つの係止部がそれぞれ固定されたコの字型部材をさらに有しており、
前記コの字型部材が前記２つの係止部を前記貫通孔の前記両端部に付勢していることが好ましい。【０３２７】  この構造では、圧電素子が変形して径止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。【０３２８】  （１８）本発明の接続構造（上記（１６）項）は、前記２つの係止部は、ばね性を有し、弾性変形した状態で前記貫通孔の前記両端部に接触していることが好ましい。この構造では、圧電素子が変形して径止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。【０３２９】  （１９）本発明の接続構造（上記（１６）〜（１８）項のいずれか）は、前記径止部は断面が円形状であることが好ましい。この装置では、径止部は貫通孔に接触した状態でスムーズに移動する。【０３３０】  （２０）本発明の接続構造（上記（１９）項）は、前記係止部は、前記貫通孔の前記両端部より小さな曲率半径を有していることが好ましい。この構造では、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。【０３３１】  （２１）本発明の接続構造（上記（１５）〜（２０）項のいずれか）は、前記貫通孔の前記両端部の端面はＲ形状を有していることが好ましい。この構造では、径止部と貫通孔の両端部の接触面積が小さいため、径止部が貫通孔に接触した状態でスムーズに回動できる。【０３３２】  （２２）本発明の接続構造（上記（１４）〜（２０）項のいずれか）は、前記圧電素子はバイモルフで構成されていることが好ましい。【０３３３】  以上の本発明に係る手振れ補正機能付き撮像装置及びその接続構造では、圧電素子と駆動体との間の連結構造が簡単になる。さらには、駆動力の伝達効率をひどく低下させることなく圧電素子と鏡筒との移動のずれを吸収できる。【０３３４】  （実施の形態４）
〔像振れ補正装置（１）〕
図７１は、本実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実施形態のデジタルカメラは、ＯＩＳ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｍａｇｅ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）モジュール４００１、画像処理回路４００２、液晶モニタ４００３、画像メモリ４００４、カードインターフェイス４００５、メモリカード４００６、ヨー側角速度センサ４００７、ピッチ側角速度センサ４００８、マイコン４００９、および、操作部４０１０を備える。【０３３５】  ＯＩＳモジュール４００１は、ＣＣＤイメージセンサ（後述）を備えている。画像処理回路４００２は、ＣＣＤイメージセンサで生成された画像データに対して、ＹＣ変換、解像度変換、圧縮変換等の画像処理を行う。液晶モニタ４００３は、画像処理回路４００２で処理された画像データを表示する。画像メモリ４００４は、画像処理回路４００２による画像処理の際にバッファメモリとして機能する。カードインターフェイス４００５は、メモリカード４００６を着脱可能である。メモリカード４００６は、カードインターフェイス４００５を介して、画像処理回路４００２で処理された画像データを記録し、また、画像処理回路４００２に対してメモリカード４００６内に格納している画像データを出力する。【０３３６】  ヨー側角速度センサ４００７およびピッチ側角速度センサ４００８は、デジタルカメラのヨー回転方向、ピッチ回転方向の角速度をそれぞれ測定するためのセンサであり、例えばジャイロセンサ等である。デジタルカメラのヨー回転方向はデジタルカメラの水平面内での回転方向であり、デジタルカメラのピッチ回転方向はデジタルカメラの鉛直面内での回転方向である。【０３３７】  マイコン４００９は、ＯＩＳモジュール４００１を含めたデジタルカメラ全体を制御する。マイコン４００９は、積分回路４９０１，４９０２を備える。積分回路４９０１，４９０２は、ヨー側角速度センサ４００７およびピッチ側角速度センサ４００８でそれぞれ測定された角速度データのＡＣ成分を積分する。これにより、マイコン４００９は、積分回路４９０１，４９０２の出力をデジタルカメラが移動した角度として認識する。この移動角度が、デジタルカメラのぶれ量に相当する。そして、手ぶれ補正制御部４９０３は、積分回路４９０１，４９０２の出力に基づいて、ＯＩＳモジュール４００１を制御する。【０３３８】  具体的には、デジタルカメラが移動した角度を打ち消すように、ＯＩＳモジュール４００１をその反対方向に回転させるように制御する。これにより、デジタルカメラがぶれていても、そのぶれを打ち消すようにＯＩＳモジュール４００１が回転するため、ＯＩＳモジュール４００１に入射される被写体からの光線がぶれるのを抑制できる。そのため、ＯＩＳモジュール４００１で撮像した画像にぶれが発生するのを低減できる。操作部４０１０は、ユーザからのデジタルカメラに対する指示を受け付けるインタフェースである。【０３３９】  次に、ＯＩＳモジュール４００１の構成について説明する。【０３４０】  図７２は、ＯＩＳモジュール４００１の構成を示すブロック図である。ＯＩＳモジュール４００１は、レンズモジュール４１０１と、これをピッチ方向に回転するピッチ方向駆動機構４１０２と、レン��モジュール４１０１を支持する内枠（後述）のピッチ方向の位置を検出するピッチ側位置センサ４１０３と、レンズモジュール４１０１をヨー方向に回転するヨー方向駆動機構４１０４と、レンズモジュール４１０１のヨー方向の位置を検出するヨー側位置センサ４１０５と、ＯＩＳモジュール４００１の動作を制御する駆動制御部１０６とを備える。【０３４１】  レンズモジュール４１０１は、ＣＣＤイメージセンサ５０１０と、シャッタユニット５０１１と、レンズホルダ５０１２と、フォトセンサ５０１３と、フォーカスモータ５０１４と、駆動力伝達機構５０１５とを備える。これらの構成がレンズモジュール４１０１として一体化され、ピッチ方向およびヨー方向に回転可能である。【０３４２】  シャッタユニット５０１１は、メカシャッタを備え、駆動制御部４１０６の制御の下でシャッタを開閉する。レンズホルダ５０１２は、レンズを保持する。シャッタユニット５０１１を介して入射された被写体の光学信号は、レンズホルダ５０１２に保持されたレンズにより、ＣＣＤイメージセンサ５０１０に集光される。ＣＣＤイメージセンサ５０１０は、レンズにより集光された被写体の光学信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。フォーカスモータ５０１４は、駆動力伝達機構５０１５を介して、レンズホルダ５０１２を光軸方向に移動する。これにより、レンズホルダ５０１２が保持するレンズとＣＣＤイメージセンサ５０１０との距離を調節可能であり、ＣＣＤイメージセンサ５０１０に集光された光学信号のピントを合わせることができる。フォトセンサ５０１３は、レンズホルダ５０１２の光軸方向における位置が基準位置にあるか否かを検出し、駆動制御部４１０６に通知する。【０３４３】  ピッチ方向駆動機構４１０２は、レンズモジュール４１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール４１０１をピッチ方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。ヨー方向駆動機構４１０４は、レンズモジュール４１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール４１０１をヨー方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。【０３４４】  駆動制御部４１０６は、マイコン４００９からの制御信号を受けて、レンズモジュール４１０１内のＣＣＤイメージセンサ５０１０以外の電子部品を制御し、それらの電子部品からのデータを受けてマイコン４００９に送信する。なお、駆動制御部４１０６は、ＩＣチップとして実現可能であり、例えば、レンズモジュール４１０１とマイコン４００９とを接続するフレキシブルケーブル（後述）の表面等、レンズモジュール４１０１の外部に設けられることが好ましい。【０３４５】  尚、図７２ではシャッタユニットおよびフォーカスモータを備えたデジタルカメラについて例示したが、例えばカメラ付携帯電話では必要としない場合があり、本実施形態ではシャッタユニットやフォーカスモータのない構成について説明する。【０３４６】  以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態としての像振れ補正装置について説明する。【０３４７】  図７３はＯＩＳモジュール４００１を被写体側から見た外観斜視図である。図７４はレンズモジュール４１０１にある鏡筒カバー４０２１を取り外した時の外観斜視図である。図７５はＯＩＳモジュール１の平面図である。【０３４８】  レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１に、ピッチ回転方向に回転可能に保持されている。すなわち、内枠４０１１は、レンズモジュール４１０１の外形よりも大きい開口部を有する枠体であり、レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１の開口部内で回動可能に軸支されている。内枠４０１１は、外枠４０１２に、ヨー回転方向に回転可能に保持されている。外枠４０１２は、枠体の外形の大きさが内枠４０１１よりも大きく、内枠４０１１の外側に配置される。そして、外枠４０１２は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠４０１１はピッチ方向駆動機構４１０２の一部を構成し、外枠４０１２はヨー方向駆動機構４１０４の一部を構成する。ＯＩＳモジュール４００１は、ヨー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。尚、レンズモジュール４１０１の重心は、レンズモジュール４１０１を回動可能に支持する内枠４０１１にある第１の回動軸中心と略一致している。また、内枠支持体である内枠４０１１とレンズモジュール４１０１の重心は、内枠支持体を回動可能に支持する第２の回動軸中心と略一致するように構成している。これは回動中心と回転保持する物体の重心とがずれると、駆動力が増加する為であり、重心と回動軸中心を略一致させることで最低限の駆動力で駆動させることができるためである。なお、第１の回動軸と第２の回動軸は直交している。【０３４９】  図７６は、ＯＩＳモジュール４００１を背面側から見た外観斜視図、図７７はＯＩＳモジュール４００１を背面側から見た背面図である。ＯＩＳモジュール４００１は、外枠４０１２と共にヨー方向駆動機構４１０４を構成するヨー側バイモルフ４０１３と、内枠４０１１と共にピッチ方向駆動機構４１０２を構成するピッチ側バイモルフ４０１４とを備える。なお、ＣＣＤイメージセンサ５０１０は、レンズモジュール４１０１における最も背面側であって、かつ、ヨー側バイモルフ４０１３およびピッチ側バイモルフ４０１４よりも内側に配置されている（図７６、図７７参照）。【０３５０】  ヨー側バイモルフ４０１３は、その一辺が固定板４０１５によって外枠４０１２に固定され、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ４０１６を介して内枠４０１２に連結されている。これにより、内枠４０１１を外枠４０１２に対してヨー方向に回転させる駆動力を与えることができる。【０３５１】  これに対して、ピッチ側バイモルフ４０１４は、その一辺が固定板４０１７によって内枠４０１１に固定されており、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ４０１８を介してレンズモジュール４１０１が搭載されているレンズモジュールベース５０２０に連結されている。これにより、レンズモジュール４１０１を外枠４０１２および内枠４０１１に対してピッチ方向に回転させる駆動力を与えることができる。【０３５２】  次に、フレキシブルケーブル４０１９の引き回し方法について、図７６、図７８、図７９、図８０を参照して説明する。【０３５３】  図７８は内枠４０１１を記載していないレンズモジュール４１０１の底部から引きだされたフレキシブルケーブル又はフレキシブル基板４０１９とレンズモジュールベース４０２０、図７９は外枠４０１２を記載していない状態を表している。図８０はフレキシブルケーブル４０１９をコネクタ４０３１に接続した状態を示している。【０３５４】  フレキシブルケーブル４０１９は、ＯＩＳモジュール４００１の底部から引き出され、内枠４０１１の外側で折り曲げられ、レンズモジュール４１０１を支持する軸受部４０２０ａ近傍部分で内枠４０１１に固定（固定部分は図示せず）し、外枠４０１２の切り欠き部分４０１２ａのところで収められ、さらに外側方向に向かって引き出される。要は、フレキシブルケーブル４０１９は、引出し方向と直交するヨー回動軸中心とほぼ同一の高さで折り曲げられて外側に引き出されることが重要である。また、フレキシブルケーブル４０１９の端部４０１９ａはコネクタに接続されるが、図７６のように、フレキシブルケーブル４０１９は、直線的な状態でコネクタと接続されることがなく、内枠４０１１や外枠４０１２を正確に駆動させるためには、ある程度撓ませることが必要である。【０３５５】  フレキシブルケーブル４０１９の構造について詳細に説明する。【０３５６】  フレキシブルケーブル４０１９は、内枠４０１１より幅が狭い板状であり、主面が光軸方向に向いており、光軸方向に直交する方向に延びている。つまり、フレキシブルケーブル４０１９は、厚み方向が光軸方向に沿っている。また、フレキシブルケーブル４０１９は、平坦な引き出し部４０１９ｂに続いて、屈曲部又はＲ部４０１９ｃを有している。屈曲部４０１９ｃは、図示下側に、凸になるように湾曲しており、曲率中心がフレキシブルケーブル４０１９に対して光軸方向に位置している。以上に述べたように、フレキシブルケーブル４０１９が光軸方向にスペースを取っていない、装置全体を光軸方向に小さくできる。つまり、像振れ補正装置及びそれを組み込んだ撮像装置を小型化・薄型化できる。【０３５７】  フレキシブルケーブル４０１９に屈曲部４０１９ｃを設ける理由について、図８１、図８２，図８３を参照して説明する。図８１は、フレキシブルケーブル４０１９を自由長から撓ませていった時に、フレキシブルケーブル４０１９の端部に発生する反力を表したものである。また、図８２は、フレキシブルケーブル４０１９が回動軸から所定の距離Ｒ１離れた所から引出して、コネクタ４０２０に接続した様子を表したものである。更に、図８３は、図８２の状態でコネクタ４０２０にフレキシブルケーブル４０１９を取付けた時に発生した反力で、レンズモジュール４１０１に回転方向に傾斜している様子を表した概念図である。【０３５８】  フレキシブルケーブル４０１９を、図８０のように撓ませることによって、レンズモジュール４１０１に取付けられたフレキシブルケーブル４０１９が元の状態に戻ろうとする反力が発生して、レンズモジュール４１０１側に伝達される。この反力は、例えば、厚み１００μｍ、幅６ｍｍのフレキシブルケーブルでは、図８１のようにフレキシブルケーブル４０１９が自由長に対して、コネクタによる接続位置が０．５ｍｍ近い状態で反力の極大値を示し、その値は３０ｇにも達する。さらに、コネクタの位置が近くなると反力は漸減するが、零になることはない。つまり、回動軸のある高さにフレキシブルケーブル４０１９の反力が作用する場合には、レンズモジュール４１０１を支持する内枠４０１１や外枠４０１２は傾かないが、図８２のように、回動軸に対してフレキシブルケーブル４０１９の反力Ｆの作用点位置がＲ１分だけずれている場合には、図８３のように回動軸回りにモーメント（Ｆ×Ｒ１）が働き、フレキシブルケーブル４０１９を取り付けることによってレンズモジュール４１０１が傾いてしまう。この現象を防ぐために、フレキシブルケーブル基板の取付位置を回動軸中心近傍に配置することが好ましい。フレキシブルケーブル４０１９が直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されている場合は、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュール４１０１が傾きにくく、像振れ補正効果が高い。【０３５９】  〔像振れ補正装置（２）〕
前述では、自由状態で直線状に延びるフレキシブルプレートを用いた像振れ補正装置について説明したが、次に、自由状態で撓んでいる（Ｒ部を有している）フレキシブルプレートを用いた像振れ補正装置について説明する。【０３６０】  この実施形態では、フレキシブルケーブル基板は最初から屈曲状態であるため、フレキシブルケーブル基板の屈曲による反力がレンズモジュール４１０１に作用しない。したがって、レンズモジュール４１０１から引き出されるフレキシブルケーブルの位置が回動中心から離れていても、レンズモジュール４１０１には回転モーメントが発生しない。【０３６１】  昨今、フレキシブルケーブル技術の進歩は目覚しく、導電性のある銅を含むフレキシブル基板の厚みが５０μｍ以下の基板が、多数使われるようになってきている。このような、薄いフレキシブルケーブルの場合には、剛性が小さいため大きな反力は発生しないものの、レンズモジュール４１０１は僅か（１度以下）に傾く。従って、局部的にフォーミングされたフレキシブルケーブルがあれば、レンズモジュール４１０１に余計な反力を及ぼすことなく、電気的情報のやりとりを行うことができる。【０３６２】  以下に、フレキシブルケーブルのフォーミング方法について、図８４を参照して説明する。【０３６３】  レンズモジュール４１０１の底部には、直線状のフレキシブルケーブル４０１９が取り付けられており、内枠４０１１、外枠４０１２を組み込み、駆動体など全てを組み込んだ後にフレキシブルケーブルを、図８４に示すような受け治具Ｂ４０４２にレンズモジュール４１０１を含むフレキシブルケーブルを置き、ある時間、上に重りとなる治具Ａ４０４１を置いておくだけで、治具の形状にあった形を作ることが可能となる。つまり、フレキシブルケーブル４０１９に屈曲部４０１９ｃが形成される。これは、フレキシブルケーブル４０１９が薄くなったことにより、弾性変形だけではなく、塑性変形がしやすくなったことによる。【０３６４】  このように、フレキシブルケーブル４０１９を、所定の形状にフォーミングしておくだけで、反力を劇的に減らすことが可能となる。したがって、レンズモジュール４１０１が傾きにくく、像振れ補正効果が高い。【０３６５】  また、このように、局部的にフォーミングされたフレキシブルケーブル４０１９では、多少の寸法形状や組立誤差により、当初のフレキシブルケーブルの形状が多少変化しても、殆ど反力は発生しないことがわかっている。要は、フレキシブルケーブル４０１９に応力が加わってない直線的な状態から屈曲させることで大きな応力が働くのであって、もともと屈曲状態にあるものから誤差程度（例えば１〜２ｍｍ程度）、長さ方向に違ったとしても、殆ど反力による影響はない。【０３６６】  なお、フレキシブルケーブル４０１９が直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されている実施の形態１において、さらに実施の形態２のようにフレキシブルケーブルをあらかじめ屈曲しておいても良い。【０３６７】  〔像振れ補正装置（３）〕
ＯＩＳモジュール４００１のヨー方向駆動機構及びピッチ方向駆動機構に、電磁モータを採用した場合について説明する。【０３６８】  図８５は、ＯＩＳモジュール４００１を被写体側から見た外観斜視図である。図８６は、レンズモジュール４１０１にある鏡筒カバー４０１３を取り外した時の外観斜視図である。図８７は、レンズモジュール４１０１の平面図である。【０３６９】  レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１に、ピッチ回転方向に回転可能に保持されている。すなわち、内枠４０１１は、レンズモジュール４１０１の外形よりも大きい開口部を有する枠体であり、レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１の開口部内で回動可能に軸支されている。内枠４０１１は、外枠４０１２に、ヨー回転方向に回転可能に保持されている。外枠４０１２は、枠体の外形の大きさが内枠４０１１よりも大きく、内枠４０１１の外側に配置される。そして、外枠４０１２は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠４０１１は、ピッチ方向駆動機構４１０２の一部を構成し、外枠４０１２は、ヨー方向駆動機構１０４の一部を構成する。ＯＩＳモジュール４００１は、ヨー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。【０３７０】  尚、バイモルフタイプのＯＩＳと同様、レンズモジュール４１０１の重心は、レンズモジュール４１０１を回動可能に支持する内枠４０１１にある第１の回動軸中心と略一致している。内枠支持体である内枠４０１１とレンズモジュール４１０１の重心は、内枠支持体を回動可能に支持する第２の回動軸中心と略一致するように構成されている。なお、第１の回動軸と第２の回動軸とは直交している。【０３７１】  レンズモジュールベース５０２０の側面には、ピッチ回動軸を挟んでピッチ駆動用コイル基板４０５１が配置され、そのピッチ駆動用コイル基板４０５１に対して所定の隙間を設けて対向するように、ピッチ駆動用マグネット４０５０が内枠４０１１に配置されている。また、内枠４０１１のヨー回動軸を挟んでヨー駆動用コイル基板４０５３が配置され、そのヨー駆動用コイル基板４０５３に対して所定の隙間を設けて対向するように、ヨー駆動用マグネット４０５２が外枠４０１２に配置されている。尚、詳細な説明は省略するが、マグネットとコイルは、ピッチ回動軸およびヨー回動軸の周回方向に推力が発生するように構成されている。【０３７２】  次に、図８８、図８９、図９０を参照してフレキシブルケーブルの引き回し方法について説明する。図８８はレンズモジュール４１０１の背面側から見た斜視図である。また、図８９は外枠４０１２を省いた外観斜視図、図９０は全体構成を示す外観斜視図である。【０３７３】  ２つのヨー駆動用コイル基板４０５３がヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４に半田付け（図示せず）され、フレキシブルケーブル４０５４で外側に向かって延長されている。ピッチ駆動用コイル基板４０５１は、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９に半田付けされ、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９と共用化され、引出し方法は、図７６、図７８、図７９で説明したように、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９の引出し方向と直交するヨー回動軸と光軸方向に対して略同一高さから引き出されている。また、ヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４も同様、内枠４０１１に配置されたヨー駆動用コイル基板４０５３に接続されたヨー駆動用フレキシブルケーブル５４は、外枠４０１２の外側に引き出され、直交するピッチ回動軸と光軸方向に対して略同一高さに配置されて固定されている（固定部は図示せず）。【０３７４】  尚、図示の構成において、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９、ヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４のフォーミング（屈曲部４０１９ｃ、４０５４ｃの塑性変形）については、フォーミングをしていない場合と、フォーミングをしている場合の両方がある。【０３７５】  以上のように、フレキシブルケーブルを配置させ、もしくは所定の形状に保つことによって、本来アクチュエータが有する性能を維持したままで、鏡筒全体を駆動させる像振れ補正効果を得ることができる。【０３７６】  なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。また、アクチュエータは、本発明の駆動手段の一例である。
（１）本発明にかかる第１の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有する枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対して回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出されるフレキシブルケーブルとを備えており、
前記レンズモジュールの重心は第１回動軸の回動中心に略一致しており、前記レンズモジュール及び前記内枠からなる内枠支持体の重心は第２回動軸の回動中心に略一致しており、
前記フレキシブルケーブルは、Ｒ部を有するようにフォーミングされていることを特徴とする像振れ補正装置である。【０３７７】  この装置では、フレキシブルケーブルがＲ部を有するようにフォーミングされているため、フレキシブルケーブルからレンズモジュールに反力が作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。【０３７８】  （２）本発明の第１の像振れ補正装置（上記（１）項）は、前記フレキシブルケーブルは、主面が光軸方向に向くように延びていることが好ましい。この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。【０３７９】  （３）本発明の第１の像振れ補正装置（上記（２）項）は、前記フレキシブルケーブルは、光軸方向に直交する方向に延びていることが好ましい。この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。【０３８０】  （４）本発明の第１の像振れ補正装置（上記（２）または（３）項）は、前記Ｒ部の曲率中心は前記フレキシブルケーブルに対して光軸方向に位置していることが好ましい。この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。【０３８１】  （５）本発明の第１の像振れ補正装置（上記（１）〜（４）項のいずれか）は、
前記フレキシブルケーブルは、前記第１回動軸及び前記第２回動軸の一方に対して直交するように延びており、
前記フレキシブルケーブルは、直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることが好ましい。【０３８２】  この装置では、フレキシブルケーブルからの反力が直交している回動軸に作用した場合でも、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。【０３８３】  （６）本発明にかかる第２の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有する枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対して回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出されるフレキシブルケーブルとを備えており、
前記レンズモジュールの重心は第１回動軸の回動中心に略一致しており、前記レンズモジュール及び前記内枠からなる内枠支持体の重心は第２回動軸の回動中心に略一致しており、
前記フレキシブルケーブルは、前記第１回動軸及び前記第２回動軸の一方に対して直交するように延びており、
前記フレキシブルケーブルは、直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることを特徴とする像振れ補正装置である。【０３８４】  この装置では、フレキシブルケーブルからの反力が直交している回動軸に作用した場合でも、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。【０３８５】  （７）本発明にかかる第３の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有する枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対して回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出される第１及び第２フレキシブルケーブルとを備えており、
前記レンズモジュールの重心は第１回動軸の回動中心に略一致しており、前記レンズモジュール及び前記内枠からなる内枠支持体の重心は第２回動軸の回動中心に略一致しており、
前記第１フレキシブルケーブルは、前記第１回動軸に対して直交するように延びており、前記第１回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されており、
前記第２フレキシブルケーブルは、前記第２回動軸に対して直交するように延びており、前記第２回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることを特徴とする像振れ補正装置である。【０３８６】  この装置では、第１フレキシブルケーブルからの反力が第１回動軸に作用した場合でも、第１回動軸にモーメントは作用しにくい。第２フレキシブルケーブルからの反力が第２回動軸に作用した場合でも、第２回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。【０３８７】  （８）本発明の第１〜第３の像振れ補正装置は、前記駆動手段は圧電セラミックスを用いたモータ、もしくは電磁モータであることが好ましい。【０３８８】  以上のように本発明によれば、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にし、像振れ補正効果の高い像振れ補正装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０３８９】  本発明は、光学式手ぶれ補正システムを搭載した機器に有用である。その応用範囲は、スチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機、ＰＤＡなど、撮像手段を搭載した機器であればよい。
【図１】
2006075545.tif 000004
【図２】
2006075545.tif 000005
【図３】
2006075545.tif 000006
【図４】
2006075545.tif 000007
【図５】
2006075545.tif 000008
【図６】
2006075545.tif 000009
【図７Ａ】
2006075545.tif 000010
【図７Ｂ】
2006075545.tif 000011
【図８】
2006075545.tif 000012
【図９】
2006075545.tif 000013
【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】
2006075545.tif 000018
【図１５】
2006075545.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2006075545.tif 000023
【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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【図３２】
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【図３３】
2006075545.tif 000037
【図３４】
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【図３５】
2006075545.tif 000039
【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３７Ｄ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０Ａ】
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【図５０Ｂ】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３Ａ】
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【図５３Ｂ】
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【図５４Ａ】
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【図５４Ｂ】
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【図５５Ａ】
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【図５５Ｂ】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２Ａ】
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【図６２Ｂ】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
2006075545.tif 000090
【図７７】
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【図７８】
2006075545.tif 000092
【図７９】
2006075545.tif 000093
【図８０】
2006075545.tif 000094
【図８１】
2006075545.tif 000095
【図８２】
2006075545.tif 000096
【図８３】
2006075545.tif 000097
【図８４】
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【図８５】
2006075545.tif 000099
【図８６】
2006075545.tif 000100
【図８７】
2006075545.tif 000101
【図８８】
2006075545.tif 000102
【図８９】
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【図９０】
2006075545.tif 000104
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月11日(2007.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともレンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを備えた像ぶれ補正装置であって、
前記駆動手段は、圧電素子を含み、前記撮像素子よりも背面側に配置され、前記レンズモジュールに対して略光軸方向に駆動力を印加する、像ぶれ補正装置。
【請求項２】
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを備え、
前記駆動手段は、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とを、光軸方向に見て少なくとも一部が重なるよう配置されている、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項３】
前記圧電素子の形状は、長方形である、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項４】
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とは、同一形状である、請求項２に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項５】
前記圧電素子は、電極板に少なくとも１枚のセラミック板を貼り付けてなり、
前記電極板は、前記セラミック板よりも長い、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項６】
前記圧電素子は、電極板を２枚のセラミック板で挟持してなり、
前記２枚のセラミック板の長さが互いに異なる、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項７】
前記圧電素子は、ワイヤー状の連結部材を介して、前記レンズモジュールに対して駆動力を印加する、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項８】
前記圧電素子は、前記連結部材を接続するための孔又は切り欠き部を備える、請求項７に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項９】
前記連結部材は、可撓性を有する、請求項７に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１０】
前記圧電素子と前記連結部材とは、半田付けにより固定されている、請求項７に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１１】
前記連結部材は、基材に半田メッキ、金メッキまたは銀メッキのいずれかの表面処理が施された材料を含んで構成されるか、ＳＵＳを含んで構成される、請求項７に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１２】
前記連結部材を前記レンズモジュールの回動軸の近傍に固定する、請求項７に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１３】
前記レンズモジュールは、略直方体であり、相対向する２面において前記枠構造で軸支され、
前記連結部材は、前記レンズモジュールの背面のうち前記軸支された面と相隣り合う辺またはその近傍において、前記レンズモジュールと固定される、請求項７に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１４】
前記圧電素子の一辺が棒状の固定部材により前記枠構造に固定される、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１５】
前記固定部材は、前記圧電素子の幅より長く、前記圧電素子の厚さより浅い凹部を有し、当該凹部により前記圧電素子を押さえ付けるようにして固定する、請求項１４に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項１６】
前記圧電素子は、バイモルフである、請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系の手振れを解決する手振れ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ムービおよびデジタルスチルカメラの高倍率ズーム時や暗所撮影時には、手振れによる撮影画像の乱れが問題となっている。
【０００３】
従来、カメラ撮影時の手振れを補正する技術は、以下のような技術が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、撮影レンズを保持するレンズ鏡筒と、撮影レンズの一部であり光軸に対して垂直面内に移動させることで手振れ補正を行う補正レンズと、レンズ鏡筒の振れ量を検出する第１及び第２の振れ検出手段とを備え、第１及び第２の振れ検出手段が検出したレンズ鏡筒の振れ量に応じて、補正レンズを保持する保持枠を光軸と直交する２方向に駆動することにより、撮像素子に入射する光線の角度を変えて手振れ補正を行う手振れ補正装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、バリアングルプリズム式手振れ補正装置が記載されている。即ち、この手振れ補正装置は、２枚のガラス板を特殊フィルム製の蛇腹でつなぎ、内部に高屈折率を有する液体を充填させた可変頂角プリズムを、撮像レンズ群の内部に配置している。この構成において、２枚のガラス板を水平方向及び垂直方向にそれぞれ傾けることにより、撮像素子に入射する光線の角度を変えて手振れ補正を行う。
【特許文献１】特開２０００−７５３３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮像素子の画素数が少ない場合には、少しの手振れによる撮影画像の乱れは目立たなかったが、昨今、撮像素子の高画素化に伴い高画質化されている撮影画像においては、少ない手振れであっても撮影画像の乱れが目立つようになってきた。
【０００７】
一方、携帯電話機やモバイル機器などの小型携帯機器において、カメラの搭載比率の増加は顕著であり、これらの機器に搭載されるカメラにも手振れ補正機能が要望されている。
【０００８】
カムコーダやデジタルスチルカメラには、上述したような手振れ補正装置が付加されたものが商品化されているが、この手振れ補正装置は構造が複雑で、機構的に大きく、小型化に不向きである。そして、この手振れ補正装置を更に小型化しようとすると、十分な手振れ補正効果が得られない。従って、従来の手振れ補正装置は、デジタルスチルカメラの更なる小型化の障害となり、また、携帯電話やモバイル機器などの小型携帯機器には実質的に搭載することができないという問題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決し、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にする像ぶれ補正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】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の像ぶれ補正装置は、少なくともレンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを備えた手振れ補正装置であって、前記駆動手段は、圧電素子を含み、前記撮像素子よりも背面側に配置され、前記レンズモジュールに対して略光軸方向に駆動力を印加するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にする像ぶれ補正装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の像ぶれ補正装置において、前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを備え、前記駆動手段は、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とを、光軸方向に見て少なくとも一部が重なるよう配置されている構成とすることができる。
【００１３】
また、前記圧電素子の形状は、長方形である構成とすることができる。
【００１４】
また、前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とは、同一形状である構成とすることができる。
【００１５】
また、前記圧電素子は、電極板に少なくとも１枚のセラミック板を貼り付けてなり、前記電極板は、前記セラミック板よりも長い構成とすることができる。
【００１６】
また、前記圧電素子は、電極板を２枚のセラミック板で挟持してなり、前記２枚のセラミック板の長さが互いに異なる構成とすることができる。
【００１７】
また、前記圧電素子は、ワイヤー状の連結部材を介して、前記レンズモジュールに対して駆動力を印加する構成とすることができる。
【００１８】
また、前記圧電素子は、前記連結部材を接続するための孔又は切り欠き部を備える構成とすることができる。
【００１９】
また、前記連結部材は、可撓性を有する構成とすることができる。
【００２０】
また、前記圧電素子と前記連結部材とは、半田付けにより固定されている構成とすることができる。
【００２１】
また、前記連結部材は、基材に半田メッキ、金メッキまたは銀メッキのいずれかの表面処理が施された材料を含んで構成されるか、ＳＵＳを含んで構成される。
【００２２】
また、前記連結部材を前記レンズモジュールの回動軸の近傍に固定する構成とすることができる。
【００２３】
また、前記レンズモジュールは、略直方体であり、相対向する２面において前記枠構造で軸支され、前記連結部材は、前記レンズモジュールの背面のうち前記軸支された面と相隣り合う辺またはその近傍において、前記レンズモジュールと固定される構成とすることができる。
【００２４】
また、前記圧電素子の一辺が棒状の固定部材により前記枠構造に固定される構成とすることができる。
【００２５】
また、前記固定部材は、前記圧電素子の幅より長く、前記圧電素子の厚さより浅い凹部を有し、当該凹部により前記圧電素子を押さえ付けるようにして固定する構成とすることができる。
【００２６】
また、前記圧電素子は、バイモルフである構成とすることができる。
【００２７】
（実施の形態１）
［１．デジタルカメラの構成］
最初に、本実施形態にかかるデジタルカメラの構成について説明する。
【００２８】
［１−１．全体構成］
図１は、本実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実施形態のデジタルカメラは、ＯＩＳ（optical image stabilizer）モジュール１、画像処理回路２、液晶モニタ３、画像メモリ４、カードインタフェイス５、メモリカード６、ヨー側角速度センサ７、ピッチ側角速度センサ８、マイコン９、および、操作部１０を備える。
【００２９】
ＯＩＳモジュール１は、ＣＣＤイメージセンサ（後述）を備えている。画像処理回路２は、ＣＣＤイメージセンサで生成された画像データに対して、ＹＣ変換、解像度変換、圧縮変換等の画像処理を行う。液晶モニタ３は、画像処理回路２で処理された画像データを表示する。画像メモリ４は、画像処理回路２による画像処理の際にバッファメモリとして機能する。カードインタフェイス５は、メモリカード６を着脱可能である。メモリカード６は、カードインタフェイス５を介して、画像処理回路２で処理された画像データを記録し、また、画像処理回路２に対してメモリカード６内に格納している画像データを出力する。
【００３０】
ヨー側角速度センサ７およびピッチ側角速度センサ８は、デジタルカメラのヨー回転方向、ピッチ回転方向の角速度をそれぞれ測定するためのセンサであり、例えばジャイロセンサ等である。デジタルカメラのヨー回転方向はデジタルカメラの水平面内での回転方向であり、デジタルカメラのピッチ回転方向はデジタルカメラの鉛直面内での回転方向である。
【００３１】
マイコン９は、ＯＩＳモジュール１を含めたデジタルカメラ全体を制御する。マイコン９は、積分回路９０１，９０２を備える。積分回路９０１，９０２は、ヨー側角速度センサ７およびピッチ側角速度センサ８でそれぞれ測定された角速度データのＡＣ成分を積分する。これにより、マイコン９は、積分回路９０１，９０２の出力をデジタルカメラが移動した角度として認識する。この移動角度がデジタルカメラのぶれ量に相当する。そして、手ぶれ補正制御部９０３は、積分回路９０１，９０２の出力に基づいて、ＯＩＳモジュール１を制御する。
【００３２】
具体的には、デジタルカメラが移動した角度を打ち消すように、ＯＩＳモジュール１をその反対方向に回転させるように制御する。これにより、デジタルカメラがぶれていても、そのぶれを打ち消すようにＯＩＳモジュール１が回転するため、ＯＩＳモジュール１に入射される被写体からの光線がぶれるのを抑制できる。そのため、ＯＩＳモジュール１で撮像した画像にぶれが発生するのを低減できる。操作部１０は、ユーザからのデジタルカメラに対する指示を受け付けるインタフェースである。
【００３３】
［１−２．ＯＩＳモジュールの構成］
次に、ＯＩＳモジュール１の構成について説明する。
【００３４】
図２は、ＯＩＳモジュール１の構成を示すブロック図である。ＯＩＳモジュール１は、レンズモジュール１０１と、これをピッチ方向に回転するピッチ方向駆動機構１０２と、レンズモジュール１０１を支持する内枠（後述）のピッチ方向の位置を検出するピッチ側位置センサ１０３と、レンズモジュール１０１をヨー方向に回転するヨー方向駆動機構１０４と、レンズモジュール１０１のヨー方向の位置を検出するヨー側位置センサ１０５と、ＯＩＳモジュール１の動作を制御する駆動制御部１０６とを備える。
【００３５】
レンズモジュール１０１は、ＣＣＤイメージセンサ１０１０と、シャッタユニット１０１１と、レンズホルダ１０１２と、フォトセンサ１０１３と、フォーカスモータ１０１４と、駆動力伝達機構１０１５とを備える。これらの構成がレンズモジュール１０１として一体化され、ピッチ方向およびヨー方向に回転可能である。なお、本実施形態では、シャッタユニットおよびフォーカスモータを備えたデジタルカメラを例示するが、例えばカメラ付携帯電話として本発明を実施する場合等、シャッタユニットやフォーカスモータが必要ではない場合もある。
【００３６】
シャッタユニット１０１１は、メカシャッタを備え、駆動制御部１０６の制御の下でシャッタを開閉する。レンズホルダ１０１２は、レンズを保持する。シャッタユニット１０１１を介して入射された被写体の光学信号は、レンズホルダ１０１２に保持されたレンズにより、ＣＣＤイメージセンサ１０１０に集光される。ＣＣＤイメージセンサ１０１０は、レンズにより集光された被写体の光学信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。フォーカスモータ１０１４は、駆動力伝達機構１０１５を介して、レンズホルダ１０１２を光軸方向に移動する。これにより、レンズホルダ１０１２が保持するレンズとＣＣＤイメージセンサ１０１０との距離を調節可能であり、ＣＣＤイメージセンサ１０１０に集光された光学信号のピントを合わせることができる。フォトセンサ１０１３は、レンズホルダ１０１２の光軸方向における位置が基準位置にあるか否かを検出し、駆動制御部１０６に通知する。
【００３７】
ピッチ方向駆動機構１０２は、レンズモジュール１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール１０１をピッチ方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。ヨー方向駆動機構１０４は、レンズモジュール１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール１０１をヨー方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。
【００３８】
駆動制御部１０６は、マイコン９からの制御信号を受けて、レンズモジュール１０１内のＣＣＤイメージセンサ１０１０以外の電子部品を制御し、それらの電子部品からのデータを受けてマイコン９に送信する。なお、駆動制御部１０６は、ＩＣチップとして実現可能であり、例えば、レンズモジュール１０１とマイコン９とを接続するフレキシブル基板（後述）の表面等、レンズモジュール１０１の外部に設けられることが好ましい。
【００３９】
図３は、ＯＩＳモジュール１を被写体側から見た外観斜視図である。レンズモジュール１０１は、内枠１１に、ヨー回転方向（図４参照）に回転可能に保持されている。すなわち、内枠１１は、レンズモジュール１０１の外形よりも大きい開口部を有する枠構造であり、レンズモジュール１０１は、内枠１１の開口部内で回動可能に軸支されている。内枠１１は、外枠１２に、ピッチ回転方向（図４参照）に回転可能に保持されている。外枠１２は、枠構造の外形の大きさが内枠１１とほぼ同じであり、内枠１１の背面側に配置される。そして、外枠１２は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠１１はヨー方向駆動機構１０４の一部を構成し、外枠１２はピッチ方向駆動機構１０２の一部を構成する。ＯＩＳモジュール１は、ヨー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。
【００４０】
図４は、図３に示した状態から、レンズモジュール１０１が内枠１１に対して、かつ、内枠１１が外枠１２に対してそれぞれ回転した状態を示す外観斜視図である。図４において、レンズモジュール１０１は、ヨー回動軸Ｙを中心に、内枠１１に対して図中ＣＷｙ方向に回転している。そして、内枠１１は、レンズモジュール１０１を支持した状態で、ピッチ回動軸Ｐを中心に、外枠１２に対して図中ＣＷｐ方向に回転している。
【００４１】
このように、レンズモジュール１０１を内枠１１に対してヨー回動軸Ｙまわりに回転させ、内枠１１をレンズモジュール１０１と共に、外枠１２に対してピッチ回動軸Ｐまわりに回転させることにより、以下のような利点がある。すなわち、本実施形態のレンズモジュール１０１の場合、ヨー回動軸Ｙはレンズモジュール１０１の短辺に平行であり、ピッチ回動軸Ｐはレンズモジュール１０１の長辺に平行である。従って、レンズモジュール１０１のヨー回動軸Ｙまわりの慣性モーメントは、ピッチ回動軸Ｐまわりの慣性モーメントよりも大きい。よって、ヨー回動軸Ｙまわりでレンズモジュール１０１のみを回転させ、ピッチ回動軸Ｐまわりで内枠１１とレンズモジュール１０１とを共に回転させることにより、ヨー回動軸Ｙまわりとピッチ回動軸Ｐまわりでの慣性モーメントの差を小さくすることができる。これにより、２軸まわりの駆動力を揃え、結果として、装置全体として必要な駆動力を小さくすることができる。さらに、ヨー回動軸Ｙまわりの慣性モーメントとピッチ回動軸Ｐまわりの慣性モーメントが等しくなるように、レンズモジュール１０１、内枠１１、外枠１２を設計すれば、２軸まわりの駆動力を等しくできるので、さらに好ましい。例えば、ヨー回動軸Ｙまわりの慣性モーメントとピッチ回動軸Ｐまわりの慣性モーメントとの差がいずれかの慣性モーメントの１０％以内に収まるように、レンズモジュール１０１、内枠１１、外枠１２を設計すれば、より好ましい。
【００４２】
図５は、ＯＩＳモジュール１を背面側から見た外観斜視図である。ＯＩＳモジュール１は、外枠１２と共にピッチ方向駆動機構１０２を構成するピッチ側バイモルフ１３と、内枠１１と共にヨー方向駆動機構１０４を構成するヨー側バイモルフ１４とを備える。なお、ＣＣＤイメージセンサ１０１０（図５には図示せず）は、レンズモジュール１０１における最も背面側であって、かつ、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４よりも内側に配置されている（図１０参照）。
【００４３】
ピッチ側バイモルフ１３は、その一辺が固定板１５によって外枠１２に固定され、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ１６を介して内枠１１に連結されている。これにより、内枠１１を外枠１２に対してピッチ方向に回転させる駆動力を与えることができる。
【００４４】
これに対して、ヨー側バイモルフ１４は、その一辺が固定板１７によって内枠１１に固定されており、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ１８を介してレンズモジュール１０１に連結されている。これにより、レンズモジュール１０１を外枠１２および内枠１１に対してヨー方向に回転させる駆動力を与えることができる。
【００４５】
本実施形態では、ピッチ側バイモルフ１３とヨー側バイモルフ１４としては、同一サイズのバイモルフが用いられている。これにより、部材を共通化し、コスト低減を図ることができる。なお、ヨー側バイモルフ１４は、内枠１１の最外枠に形成されたヨー側バイモルフ支持部１１０４に固定されているが、ピッチ側バイモルフ１３は、外枠１２の最外枠よりも内側に梁状に形成されたピッチ側バイモルフ支持部１２０１に固定されている。このように、ピッチ側バイモルフ１３を梁状のピッチ側バイモルフ支持部１２０１に固定することにより、ピッチ側バイモルフ１３とヨー側バイモルフ１４として同一サイズのバイモルフを用いることが可能となっている。さらに、ピッチ側バイモルフ１３を固定するためのピッチ側バイモルフ支持部１２０１が外枠１２に対して梁として機能することにより、外枠１２の剛性が向上するという利点もある。
【００４６】
フレキシブル基板１９は、ＣＣＤイメージセンサ１０１０や駆動制御部１０６が実装され、フォトセンサ１０１３やフォーカスモータ１０１４と電気的に接続されている。フレキシブル基板１９は、図５に示すように、ＯＩＳモジュール１から引き出され、引き出された端部（図示せず）がデジタルカメラ本体と接続している。
【００４７】
従って、ＯＩＳモジュール１は、フレキシブル基板１９を介して、デジタルカメラ本体と電気的に接続している。フレキシブル基板１９は、少なくともＣＣＤイメージセンサ１０１０がレンズホルダ１０１２に対して固定されるように、レンズモジュール１０１に固定されている。
【００４８】
フレキシブル基板１９は、図５に示すように、ＯＩＳモジュール１の直近（ＯＩＳモジュール１からの引き出し部分）において、基板面が回動２軸（ピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙ）に対して平行であることが好ましい。レンズモジュール１０１および内枠１１がこれらの軸まわりで回動する際に、フレキシブル基板１９による負荷が低減されるからである。フレキシブル基板１９の引き出し方向は、ピッチ回動軸Ｐに平行でヨー回動軸Ｙに平行である。しかし、これには限らず、例えば、ピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙに４５°の方向に引き出しても良い。このような方向に引き出すと、フレキシブル基板１９によるトルク抵抗をピッチ回動軸Ｐ回りとヨー回動軸Ｙ回りとで等しくできるので好ましい。
【００４９】
また、図５に示すように、駆動制御部１０６が、レンズモジュール１０１の外部であって、かつ、レンズモジュール１０１の近傍（図５の例ではフレキシブル基板１９におけるレンズモジュール１０１近傍の基板面）に配置されていることが好ましい。駆動制御部１０６がレンズモジュール１０１の外部に設けられたことにより、レンズモジュール１０１からの引き出し線の本数を低減できる。つまり、レンズモジュール１０１から引き出されるフレキシブル基板１９が太くなってレンズモジュール１０１の回動が妨げられる、という事態を防止できる。
【００５０】
ここで、ヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３について説明する。図６は、ヨー側バイモルフ１４の構成の一例を示す斜視図である。本実施形態のピッチ側バイモルフ１３は、上述のとおりヨー側バイモルフ１４と同一形状であるため、ここではヨー側バイモルフ１４についてのみ説明する。
【００５１】
ヨー側バイモルフ１４は、図６に示すように、中間電極板１４０１を挟んで２枚の圧電素子１４０２，１４０３（第１の駆動手段、第２の駆動手段）を有する電子部品である。圧電素子１４０２，１４０３はセラミック板である。中間電極板１４０１は、短辺の長さは圧電素子１４０２，１４０３と等しいが、長辺の長さが圧電素子１４０２，１４０３よりも長く形成されている。中間電極板１４０１と圧電素子１４０２，１４０３は、中間電極板１４０１の長辺方向における両端部が露出するように貼り合わされている。そして、中間電極板１４０１において露出している端部の一方に電極１４０４が設けられ、他方の端部には、接続ワイヤ１８を通す孔１４０７が形成されている。圧電素子１４０２，１４０３にも、電極１４０５，１４０６がそれぞれ設けられている。
【００５２】
圧電素子１４０２，１４０３の電極１４０５，１４０６を接地し、中間電極板１４０１の電極１４０４へ所定の電圧を印加すると、圧電素子１４０２，１４０３の一方が伸びて、他方が縮むことにより、全体として反りを発生する。ヨー側バイモルフ１４は、図７Ａに示すように、内枠１１に長辺方向の一端（電極１４０４が設けられている側）を固定され、長辺方向の他端において、孔１４０７に接続ワイヤ１８の一端を半田付け等により固定し、接続ワイヤ１８の他端をレンズモジュール１０１に固定することにより、レンズモジュール１０１と連結される。
【００５３】
接続ワイヤ１８としては、ヨー側バイモルフ１４の反りから、レンズモジュール１０１の回動力を発生させるために、ある程度の剛性と可撓性（ばね性）を有する線材を用いる必要がある。すなわち、ヨー側バイモルフ１４が反ったときに、接続ワイヤ１８が撓んでヨー側バイモルフ１４およびレンズモジュール１０１に対して変位することにより、内枠１１とヨー側バイモルフ１４と接続ワイヤ１８とレンズモジュール１０１とからなるクランク構造を構成できる。この構成により、接続ワイヤ１８とヨー側バイモルフ１４との間や、接続ワイヤ１８とレンズモジュール１０１との間に、回転機構を設ける必要がなく、構成を簡略化することができる。
【００５４】
上記の理由から、接続ワイヤ１８としては、ＳＵＳやリン青銅のワイヤを用いることが好ましい。なお、接続ワイヤ１８の代わりに板状部材を用いることも可能である。ただし、板状部材よりもワイヤの方が、設置面積をとらない点では好ましい。また、接続ワイヤ１８を、ヨー側バイモルフ１４およびレンズモジュール１０１へ半田付けで固定する場合は、半田のぬれ性を向上させるために、接続ワイヤ１８の表面にめっき（半田めっき、金めっき、または、銀めっき）を施すことが好ましい。
【００５５】
上記の構成において、電極１４０４へ所定の電圧を印加することで生じるヨー側バイモルフ１４の反りを利用して、図７Ｂに示すように、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回転させることができる。バイモルフは、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話のレンズモジュール等を回転させるための十分な駆動力を発生でき、かつ、薄板状であるため装置の大型化につながらないという利点がある。
【００５６】
以上に、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４の具体例を説明したが、ピッチ方向駆動機構１０２およびヨー方向駆動機構１０４において駆動力を生じさせるための構成は、上述した具体例のみに限定されない。例えば、上記の実施形態では、平面形状が長方形のバイモルフを例示したが、形状は必ずしも長方形でなくても良い。例えば平面形状が三角形状または台形状等のバイモルフを用いることも可能である。一般的に、バイモルフの表面積が大きくなるほど駆動力が大きくなるが、重量および占有面積が増すので、駆動力と、装置の重量・サイズとのどちらを重視するかによって、用いるべきバイモルフを決定すれば良い。
【００５７】
また、上記の説明では、中間電極と２枚の圧電素子とを有するバイモルフを例示したが、圧電素子が１枚の構成であっても良いし、４枚の圧電素子を有する構成であっても良い。さらに、圧電素子を利用して駆動力が得られることを条件として、バイモルフ以外の電子部品で構成しても良い。さらには、圧電素子以外の駆動手段（モータや静電アクチュエータ）で構成しても良い。
【００５８】
図８は、ＯＩＳモジュール１を背面側から見た平面図である。図８に示すように、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４は、長辺が互いに直交するように、レンズホルダ１０１２の光軸方向から見て、少なくとも一部が重ね合わされた状態で、配置されている。このようにピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４を配置することにより、レンズホルダ１０１２の光軸方向から見た場合のデジタルカメラの面積を小さくすることができる。また、ピッチ側バイモルフ１３およびヨー側バイモルフ１４は、ヨー側バイモルフ１４の短辺方向の中心がヨー回動軸Ｙに一致し、ピッチ側バイモルフ１３の短辺方向の中心がピッチ回動軸Ｐに一致するよう配置されている。
【００５９】
ピッチ側バイモルフ１３と内枠１１とを連結する接続ワイヤ１６は、ピッチ回動軸Ｐからピッチ側バイモルフ１３の短辺方向へ距離ａだけ離れた位置に固定されている。ヨー側バイモルフ１４とレンズモジュール１０１とを連結する接続ワイヤ１８は、ヨー回動軸Ｙからヨー側バイモルフ１４の短辺方向へ距離ｂだけ離れた位置に固定されている。なお、バイモルフ１３，１４の振幅が小さい場合は、回動角を確保するために、距離ａ，ｂの値を小さくすることが好ましい。なお、距離ａ、ｂは、互いに異なる値でもよく、等しい値でもよい。
【００６０】
言い換えれば、距離ａの値は、ピッチ回動軸Ｐから距離ａの位置を作用点として内枠１１をピッチ回動軸Ｐまわりで回転させる際に、ピッチ側バイモルフ１３の振幅に伴う内枠１１の回転角が手振れ補正に必要な角度範囲を満足するよう設定される。すなわち、ピッチ側バイモルフ１３の最大振幅時の内枠１１のピッチ回転角が０．５°〜１．５°程度となるように、ａの値は設定される。また、距離ｂの値は、ヨー回動軸Ｙから距離ｂの位置を作用点としてレンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりで回転させる際に、ヨー側バイモルフ１４の振幅に伴うレンズモジュール１０１の回転角が手振れ補正に必要な角度範囲を満足するよう設定される。すなわち、ヨー側バイモルフ１４の最大振幅時のレンズモジュール１０１のヨー回転角が０．５°〜１．５°程度となるように、ｂの値は設定される。
【００６１】
図９は、レンズモジュール１０１とヨー側バイモルフ１４との接続関係と、内枠１１とピッチ側バイモルフ１３との接続関係をそれぞれ示す模式図である。図９に示すように、ピッチ側バイモルフ１３における接続ワイヤ１６の固定位置は、ピッチ側バイモルフ１３においてできるだけ大きい振幅が得られる位置であることが好ましい。従って、接続ワイヤ１６は、ピッチ側バイモルフ１３において固定板１５で固定されていない側の端部よりわずかに内側に固定されている。接続ワイヤ１６の他端は、内枠１１に固定されている。
【００６２】
なお、理論的には、ピッチ側バイモルフ１３において最も大きい振幅が得られる位置は、固定板１５で固定されていない側の短辺上であるが、本実施形態では、ピッチ側バイモルフ１３に対する接続ワイヤ１６の固定強度を確保するために、短辺側の端部より若干内側に貫通孔を設け、その貫通孔に接続ワイヤ１６を通して半田付け等により固定している。なお、図９において、１５ａ，１５ｂは、固定板１５を介して外枠１２（図９では図示省略）に締結される固定ネジである。
【００６３】
同様に、ヨー側バイモルフ１４における接続ワイヤ１８の固定位置は、ヨー側バイモルフ１４においてできるだけ大きい振幅が得られる位置であることが好ましい。従って、接続ワイヤ１８の一端は、ヨー側バイモルフ１４において固定板１７で固定されていない側の端部よりわずかに内側に固定されている。なお、接続ワイヤ１８の他端は、レンズモジュール１０１に固定されている。上記と同様に、理論的には、ヨー側バイモルフ１４において最も大きい振幅が得られる位置は、固定板１７で固定されていない側の短辺上であるが、本実施形態では、ヨー側バイモルフ１４に対する接続ワイヤ１８の固定強度を確保するために、短辺側の端部より若干内側に貫通孔を設け、その貫通孔に接続ワイヤ１８を通して半田付け等により固定している。なお、図９において、固定ネジ１７ａ及び１７ｂは、固定板１７を介して内枠１１に締結される。
【００６４】
図１０は、ＯＩＳモジュール１のヨー回動軸Ｙにおける垂直断面図である。図１１は、ＯＩＳモジュール１のヨー回動軸Ｙにおける水平断面図である。シャッタユニット１０１１は、レンズモジュール１０１の最上部を覆うようにして保持されている。レンズホルダ１０１２は、レンズモジュール１０１に対して上下方向に移動可能に保持されている。ＣＣＤイメージセンサ１０１０は、上記したように、フレキシブル基板１９（図１０には図示せず）に実装され、接着剤１０１０ａによりレンズホルダ１０１２に固定されている。
【００６５】
レンズモジュール１０１の外装のヨー軸部には、一方にヨー軸ピン１０１６が形成され、他方にヨー軸受け１０１７が形成されている。内枠１１の内壁のヨー軸部には、一方にヨー軸受け１１０１が形成され、他方にヨー軸ピン１１０２を差し込むための孔が設けられている。レンズモジュール１０１のヨー軸ピン１０１６は、内枠１１のヨー軸受け１１０１に当接する。レンズモジュール１０１のヨー軸受け１０１７にはヨー軸ピン１１０２が差し込まれ、ヨー軸ピン１１０２は板バネ１１０３（付勢手段の一例。図１１参照）によって、レンズモジュール１０１に向かって付勢されている。そのため、レンズモジュール１０１は、内枠１１のヨー軸受け１１０１に向かって付勢されている。これにより、レンズモジュール１０１と内枠１１との間にガタツキが発生するのを防止できる。
【００６６】
［２．ＯＩＳモジュールの製造方法］
上記の構成にかかるＯＩＳモジュール１の製造方法について、以下に説明する。
【００６７】
最初に、図１２を参照し、ＯＩＳモジュール１の製造方法の概要について説明する。図１２は、ＯＩＳモジュール１の製造工程を示すフローチャートである。まず、レンズモジュール１０１を製造する（Ｓ１０）。それと並行して、内枠ユニットを製造しておく（Ｓ１１）。次に、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに取り付ける（Ｓ１２）。さらに、これと並行して、外枠ユニットを製造しておく（Ｓ１３）。この外枠ユニットは、内枠ユニットとほぼ同様にして製造する。次に、内枠ユニットを外枠ユニットに取り付ける（Ｓ１４）。次に、バイモルフ１３，１４を取り付けてＯＩＳモジュール１の完成となる（Ｓ１５）。次に、ＯＩＳモジュールをデジタルカメラ本体に固定する（Ｓ１６）。最後に、フレキシブル基板１９をデジタルカメラ本体側に電気的に接続する（Ｓ１７）。
【００６８】
上記各工程について、以下詳細に説明する。
【００６９】
［２−１．レンズモジュールの製造工程］
ここで、レンズモジュール１０１の製造工程について、図１３〜図１６を参照しながら説明する。図１３は、レンズモジュール１０１の製造工程を示すフローチャートである。図１４は、レンズモジュール１０１の内部を示す平面図である。図１５は、レンズモジュール１０１にシャッタユニット１０１１を取り付ける際の様子を示す分解斜視図である。図１６は、完成後のレンズモジュール１０１の外観を示す斜視図である。但し、図１４〜１６では、ＣＣＤイメージセンサ１０１０が実装されているフレキシブル基板１９の記載を省略している。
【００７０】
まず、レンズモジュール１０１のベース１０１８にフォトセンサ１０１３を取り付ける（Ｓ１０１）。フォトセンサ１０１３は、受光素子１０１３ａと発光素子１０１３ｂで構成されている。レンズモジュール１０１が動作状態にある間は、発光素子１０１３ｂは発光を続け、受光素子１０１３ａは検出を続ける。受光素子１０１３ａと発光素子１０１３ｂとの間を、検出フィン１０１２ａが遮断可能に構成されている。検出フィン１０１２ａは、レンズホルダ１０１２に固定されている。
【００７１】
この構成により、レンズホルダ１０１２が基準となる位置に位置するとき、検出フィン１０１２ａは受光素子１０１３ａと発光素子１０１３ｂとの間を遮断し、受光素子１０１３ａは発光素子１０１３ｂからの信号光を検出できない。一方、レンズホルダ１０１２が上方向に移動すると、検出フィン１０１２ａによる遮断が解除されて、受光素子１０１３ａは発光素子１０１３ｂからの信号光を検出できるようになる。これらの検出結果は、マイコン９に送信される。そのため、マイコン９は、フォトセンサ１０１３がＯＮになったとき（受光素子１０１３ａが発光素子１０１３ｂからの信号光を受光したとき）を、レンズホルダ１０１２が基準位置になったときとして、認識する。
【００７２】
なお、フォトセンサ１０１３の代わりに、検出フィン１０１２ａが当接したことを機械的に検知することにより、レンズホルダ１０１２の基準位置を認識するセンサを用いても良い。この構成によれば、フォトセンサを用いずに済むので、装置を安価に構成することができる。
【００７３】
次に、ベース１０１８にマグネット１０１９を取り付ける（Ｓ１０２）。
【００７４】
次に、端面カム１０１５ｃ（図１５参照）を備えるウォームホイール１０１５ｂなどの駆動力伝達手段を取り付ける（Ｓ１０３）。これらの駆動力伝達手段は、フォーカスモータ１０１４の駆動力をレンズホルダ１０１２に伝達するように作用する。その際、端面カム１０１５ｃは、フォーカスモータ１０１４の回転方向の力を上下方向に変換してレンズホルダ１０１２に伝えるよう作用する。
【００７５】
次に、フォーカスモータ１０１４を取り付ける（Ｓ１０４）、フォーカスモータ１０１４は、レンズホルダ１０１２を上下に動かすための駆動力を供給する駆動手段である。フォーカスモータ１０１４の回転軸にはウォーム１０１５ａが取り付けられており、ウォーム１０１５ａとウォームホイール１０１５ｂとがかみ合っている。ウォーム１０１５ａとウォームホイール１０１５ｂを介して伝達された駆動力によって、レンズホルダ１０１２は上下に駆動する。
【００７６】
次に、レンズホルダ１０１２を取り付ける。レンズホルダ１０１２にはガイド孔１０１２ｂとＵ字型ガイド１０１２ｃとが設けられており、このガイド孔１０１２ｂの中にガイドポール１０１８ｂを挿入し、同時に、Ｕ字型ガイド１０１２ｃの間にまわり止め１０１８ａが挟まるようにする。ガイドポール１０１８ｂとまわり止め１０１８ａは、ベース１０１８に固定されている。これにより、レンズホルダ１０１２は、ベース１０１８に対して、上下方向に移動可能であるが、ベース１０１８の底面に平行な面では移動しないよう保持される。
【００７７】
次に、ＣＣＤイメージセンサ１０１０をベース１０１８に固定する（Ｓ１０６）。ＣＣＤイメージセンサ１０１０は、予めフレキシブル基板１９（図１４〜図１６には図示せず）に実装されている。そのため、ＣＣＤイメージセンサ１０１０をベース１０１８に固定すると同時に、フレキシブル基板１９もベース１０１８に固定されることになる。
【００７８】
最後に、シャッタユニット１０１１をベース１０１８に取り付けて（Ｓ１０７、図１５参照）、レンズモジュール１０１の完成となる（図１６）。シャッタユニット１０１１には、シャッタモータ１０１１ａが予め取り付けられ、シャッタ開口部１０１１ｂが形成されている。
【００７９】
なお、レンズモジュール１０１に対するレンズホルダ１０１２の取り付けに関し、図１４に示すように、レンズの光軸Ｏｐが、ヨー回動軸Ｙおよびピッチ回動軸Ｐの交点とほぼ一致するように、レンズモジュール１０１が設計されていることが好ましい。手振れ補正時に被写体位置に対する距離が変化しないので、自動焦点制御が容易となるからである。特に、至近距離の被写体を撮影するモードであるマクロモードでの撮影において、光軸Ｏｐと上記回動軸交点とを一致させるのが好ましい。マクロモードでは、手振れ補正時の被写体までの距離変化は、自動焦点制御に大きく影響するからである。なお、光軸Ｏｐと上記回動軸交点とのずれに対する許容値は、カメラと被写体との距離等によって異なるが、約５ｍｍ以内であることが好ましく、約２ｍｍ以内であればより好ましい。上記５ｍｍは、レンズモジュール１０１の長径の約２０％に相当し、２ｍｍは、同じく長径の約８％に相当する。
【００８０】
また、レンズモジュール１０１の重心が、ヨー回動軸Ｙおよびピッチ回動軸Ｐの交点と一致するように、レンズモジュール１０１が設計されていることが好ましい。手振れ補正時の慣性モーメントが小さくなるという利点があるからである。
【００８１】
なお、レンズモジュール１０１の重心をヨー回動軸Ｙおよびピッチ回動軸Ｐの交点と一致させるためには、図１４に示すように、シャッタモータ１０１１ａやフォーカスモータ１０１４を、ピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙの少なくともいずれかを挟んで対向するように配置することが好ましい。シャッタモータ１０１１ａとフォーカスモータ１０１４とは、レンズモジュール１０１の構成部品の中で、比較的質量が大きい部品であるため、これらの部品をピッチ回動軸Ｐおよびヨー回動軸Ｙの少なくともいずれかを挟んで対向するよう配置することにより、レンズモジュール１０１の重量バランスを取りやすくなるからである。
【００８２】
［２−２．内枠ユニットの製造工程］
次に、図１７および図１８を参照し、内枠ユニットの製造工程について説明する。図１７は、内枠ユニットの製造フローを示すフローチャートである。図１８は、内枠ユニットの外観斜視図である。
【００８３】
内枠ユニットは、内枠１１と、ホール素子、および、マグネットから構成される。内枠１１は、樹脂を材料としてモールド形成され、図１８に示すように、ヨー側バイモルフ保持部１１０４、ピッチ軸ピン１１０５、ピッチ軸受け部１１０６、板バネ固定部１１０７、ピン挿入孔１１０８、マグネット取り付け部１１０９、ヨー軸ピン挿入溝１１１０、ストッパー受け１１１１を有している。
【００８４】
なお、位置センサとして上記のようにホール素子およびマグネットを用いる場合は、センサの検出精度を向上させるために、内枠１１や軸ピンおよび軸受けの材料として、前記樹脂のような非磁性体を用いることが好ましい。後述する外枠についても同様である。
【００８５】
ヨー側バイモルフ保持部１１０４は、その上端に固定ネジ１７ａ，１７ｂを締結するためのネジ孔１１０４ａ，１１０４ｂを有している。ヨー側バイモルフ保持部１１０４の高さは、ヨー軸ピン１１０２およびピン挿入孔１１０８で規定されるヨー軸でレンズモジュール１０１を支持したときに、レンズモジュール１０１の表面がヨー軸バイモルフ保持部１１０４の上端よりも低くなるように、設計されている。
【００８６】
ヨー側バイモルフ保持部１１０４の下部に、板バネ１１０３を固定するための板バネ固定部１１０７と、ヨー軸ピン１１０２を挿入するためのピン挿入孔１１０８が形成されている。
【００８７】
内枠ユニットの作成時は、まず、ホール素子ベース１１２０ａにホール素子１１２０ｂ（図１８には図示せず）を半田付けにより接続して、ホール素子ユニット１１２０を作製する（Ｓ１１１）。次に、ホール素子ユニット１１２０を、図１８に示すように、内枠１１のヨー側バイモルフ保持部１１０４の下部に接着する（Ｓ１１２）。このホール素子ユニット１１２０のホール素子１１２０ｂ（図１８には図示せず）は、後でレンズモジュール１０１が内枠ユニットに組み付けられたときに、レンズモジュール１０１のマグネット１０１９と対向し、マグネット１０１９の変位に従って位置検出信号を出力する。すなわち、ホール素子１１２０ｂが、ヨー側位置センサ１０５（図２参照）に相当する。
【００８８】
最後に、内枠１１のマグネット取り付け部１１０９にマグネット１１２１（図１８には図示せず、図２７参照）を接着する（Ｓ１１３）。このマグネット１１２１は、後で内枠ユニットが外枠１２に組み付けられたときに、外枠１２に取り付けられたホール素子ユニット１２２０のホール素子（図１８には図示せず、図２７参照）と対向する。これにより、外枠１２に取り付けられたホール素子は、内枠１１のマグネット１１２１の変位に従って位置検出信号を出力する。すなわち、外枠１２に取り付けられたホール素子ユニット１２２０のホール素子が、ピッチ側位置センサ１０３（図２参照）に相当する。
【００８９】
上述のように、位置検出対象物（レンズモジュール１０１，内枠１１）側にマグネットを取り付け、位置センサとしてのホール素子をそれに対向する部材に設けることにより、位置センサの検出結果を取り出す際に必要な配線の引き回しを簡単にできるという利点がある。すなわち、可動体であるレンズモジュール１０１や内枠１１に位置センサを設けないことにより、位置センサからの配線が邪魔になって駆動力が低下するという問題を生じない。
【００９０】
なお、ヨー側位置センサ１０５，ピッチ側位置センサ１０３としてのホール素子は、シャッタモータ１０１１ａやフォーカスモータ１０１４と平面上重ならない位置に配置することが好ましい。磁界の干渉を防止するためである。
【００９１】
［２−３．レンズモジュールの取り付け工程］
次に、図１９〜図２３を参照し、レンズモジュール１０１の内枠ユニットへの取り付け工程について説明する。図１９は、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに取り付ける工程を示すフローチャートである。図２０は、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに取り付ける際の作業を模式的に示す外観斜視図である。図２１は、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込んだときの外観斜視図である。図２２は、ヨー軸ピン１０１６を挿入後、板バネ１１０３を取り付けたときの外観斜視図である。図２３は、ヨー軸ピン１０１６とヨー軸受け１１０１の接触部分を示す断面模式図である。
【００９２】
まず、レンズモジュール１０１のヨー軸ピン１０１６を内枠１１のヨー軸受け１１０１に挿入する（Ｓ１２１）。レンズモジュール１０１は、図１０に示したように、ヨー軸部分の一方にヨー軸ピン１０１６を有し、その反対側にはヨー軸受け１０１７を有している。つまり、ヨー軸部分において、レンズモジュール１０１から突出しているのはヨー軸ピン１０１６だけである。なお、このとき、レンズモジュール１０１にはマグネット１０１９が取り付けられている。
【００９３】
従って、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込むときには、図２０に示すように、レンズモジュール１０１のヨー軸ピン１０１６を内枠１１のヨー軸ピン挿入溝１１１０に位置合わせして、内枠ユニットの上方からレンズモジュール１０１をはめ込む。このとき、内枠１１には、まだヨー軸ピン１１０２が挿入されておらず、ヨー軸部分においてレンズモジュール１０１から突出しているのはヨー軸ピン１０１６だけであるので、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込む作業は極めて容易である。
【００９４】
また、図２０に示すように、レンズモジュール１０１のベース１０１８は、組み付け時にヨー軸受け１０１７の上側となる部分にストッパー１０１８ｃを有している。また、内枠１１には、ストッパー１０１８ｃに対応する位置に、ストッパー受け１１１１が設けられている。これにより、レンズモジュール１０１を内枠１１に組み込む際に、ヨー軸ピン１１０２をレンズモジュール１０１のヨー軸受け１０１７に差し込む前でも、レンズモジュール１０１が内枠１１の下に落ち込んでしまうことを防止できる。これにより、製造作業をさらに容易にできる。なお、図２０では、説明を分かりやすくするために、レンズモジュール１０１のシャッタユニット１０１１およびレンズホルダ１０１２や、フレキシブル基板１９等の図示は省略されている。
【００９５】
以上のとおりに、レンズモジュール１０１を内枠ユニットに組み込んだときの状態を、図２１に示す。図２１から分かるように、ストッパー１０１８ｃがストッパー受け１１１１で支えられることで、レンズモジュール１０１が支持されている。また、レンズモジュール１０１のマグネット１０１９が、ホール素子ユニット１１２０に対向している。ホール素子ユニット１１２０の裏側（マグネット１０１９に対向する面）に、マグネット１０１９と向かい合うように、ホール素子１１２０ｂ（図示せず）が配置されている。
【００９６】
この状態に対して、次のような手順で、ヨー軸ピン１１０２を取り付ける。予め、ヨー軸ピン１１０２の頭部に板バネ１１０３の一端をかしめて固定しておく（図１１参照）。その板バネ１１０３付きのヨー軸ピン１１０２を、内枠１１のピン挿入孔１１０８を通して、レンズモジュール１０１のヨー軸受け１０１７に挿入する（Ｓ１２２）。そして、図２２に示すように、板バネ１１０３の他端を、内枠１１の板バネ固定部１１０７に、ネジ１１０３ａにより固定する（Ｓ１２３）。
【００９７】
このような構成により、ヨー軸ピン１１０２の挿入方向（スラスト方向）についてレンズモジュール１０１と内枠１１とを位置決めできると同時に、ヨー軸ピン１１０２の挿入方向に垂直な方向（ラジアル方向）についてもレンズモジュール１０１と内枠１１とを位置決めできる。
【００９８】
なお、図２３に示すように、ヨー軸ピン１１０２の先端１１０２ａを球面状に形成し、ヨー軸受け１０１７の受け面１０１７ａを凹面状に形成してもよい。この場合、ヨー軸受け１０１７の受け面１０１７ａの曲率半径は、ヨー軸ピン１１０２の先端面１１０２ａの曲率半径より大きく設定する。これにより、ヨー軸ピン１１０２が図中矢印Ａ方向に付勢されると、ヨー軸ピン１１０２は、先端１１０２ａがヨー軸受け１０１７の受け面１０１７ａの最底部に接触するように固定される。そのため、ヨー軸受け１０１７にヨー軸ピン１１０２を嵌め込まなくても、ヨー軸ピン１１０２とヨー軸受け１０１７との間のガタをなくすことができる。また、ヨー軸ピン１１０２とヨー軸受け１０１７との接触面を小さくできるので、接触摩擦を小さくできるという利点もある。
【００９９】
［２−４．外枠ユニットの製造工程］
図２４は、外枠ユニットの製造工程を示すフローチャートである。図２５は、外枠ユニットの構造を示す外観斜視図である。
【０１００】
まず、ホール素子ベースにホール素子を半田付けにより接続して、ホール素子ユニット１２２０を作製する（Ｓ１３１）。次に、ホール素子ユニット１２２０をピッチ軸近傍に接着する（Ｓ１３２）。
【０１０１】
［２−５．内枠ユニットの取り付け工程］
次に、図２６および図２７を参照し、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程について説明する。図２６は、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程を示すフローチャートである。図２７は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図である。図２８は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだ状態を図２７とは異なる方向から見た場合の外観斜視図である。
【０１０２】
まず、内枠ユニットのピッチ軸ピン１１０５を外枠１２のピッチ軸受け（図示せず）に挿入する（Ｓ１４１）。次に、予めピッチ軸ピン（図示せず）の頭部に板バネ１２０２（付勢手段の一例）の一端をかしめて固定しておく。図２８に示す１２０２ｂが、板バネ１２０２にかしめられたピッチ軸ピンの頭部の部分である。その板バネ付きピッチ軸ピンを内枠１１のピッチ軸受け１１０６に挿入する（Ｓ１４２）。そして、板バネ１２０２の他端をネジ１２０２ａにより外枠１２に固定する（Ｓ１４３）。
【０１０３】
［２−６．バイモルフの取り付け工程］
次に、図２９〜図３４を参照し、バイモルフの取り付け工程について説明する。図２９は、バイモルフの取り付け工程を示すフローチャートである。図３０は、ピッチ側バイモルフ１３を外枠１２に搭載した状態を示す外観斜視図である。図３１は、ピッチ側バイモルフ１３を外枠１２に固定した状態を示す外観斜視図である。図３２は、ピッチ側バイモルフ１３の固定板１５の構造を示す断面図である。図３３は、ヨー側バイモルフ１４を内枠１１に搭載した状態を示す外観斜視図である。図３４は、ヨー側バイモルフ１４を内枠１１に固定した状態を示す外観斜視図である。
【０１０４】
まず、接続ワイヤ１６の一端を内枠１１に固定し、接続ワイヤ１８の一端をレンズモジュール１０１に固定する（Ｓ１５１）。次に、図３０に示すように、外枠１２のピッチ側バイモルフ保持部１２０１にピッチ側バイモルフ１３を搭載し、図３１に示すように固定板１５と固定ネジ１５ａ，１５ｂで固定する（Ｓ１５２）。
【０１０５】
図３２は、固定板１５の長手方向（すなわちピッチ側バイモルフ１３の短辺に沿う方向）における垂直断面図である。図３２に示すように、ピッチ側バイモルフ１３の固定板１５は、裏面に、ピッチ側バイモルフ１３の短辺の長さと同等かこれよりごくわずかに広い幅で、切り欠き部１５ｃが形成されている。この切り欠き部１５ｃを設けたことにより、ピッチ側バイモルフ１３の短辺方向における固定板１５との位置合わせが容易となる。
【０１０６】
さらに、その切り欠き部１５ｃの一部に、ピッチ側バイモルフ１３の電極１３０５に相当する位置に、この電極１３０５が嵌合する凹部１５ｄが形成されている。そして、ピッチ側バイモルフ１３の両外側において固定ネジ１５ａ，１５ｂが外枠１２に螺着されている。このように、固定板１５および固定ネジ１５ａ，１５ｂによって、ピッチ側バイモルフ１３は外枠１２に強固に固定されている。なお、ピッチ側バイモルフ１３の両外側において固定ネジ１５ａ，１５ｂを外枠１２に螺着することにより、ピッチ側バイモルフ１３に孔あけ加工を施さなくて良いという利点がある。また、角状部材である固定板１５を用いてピッチ側バイモルフ１３を押さえることにより、固定板１５が、外枠１２のピッチ側バイモルフ保持部１２０１と共に、外枠１２の梁構造としても機能し、外枠１２の強度が向上するという利点もある。
【０１０７】
次に、ピッチ側バイモルフ１３において接続ワイヤ１６が貫通している孔の周囲を半田付けすることにより、接続ワイヤ１６の他端をピッチ側バイモルフ１３に固定する（Ｓ１５３）。このとき、接続ワイヤ１６の長さを正しく調整するために、治具（図示せず）で内枠１１を外枠１２に対して水平に保持しておくことが必要である。
【０１０８】
そして次に、図３３に示すように、内枠１１のヨー側バイモルフ保持部１１０４にヨー側バイモルフ１４を搭載し、図３４に示すように固定板１７と固定ネジ１７ａ，１７ｂで固定する（Ｓ１５４）。なお、固定板１７の構造および内枠１１への固定方法は、固定板１５と同様である。
【０１０９】
そして次に、ヨー側バイモルフ１４において接続ワイヤ１８が貫通している孔の周囲を半田付けすることにより、接続ワイヤ１８の他端をヨー側バイモルフ１４に固定する（Ｓ１５５）。このとき、接続ワイヤ１８の長さを正しく調整するために、治具（図示せず）でレンズモジュール１０１を内枠１１に対して水平に保持しておくことが必要である。
【０１１０】
以上の工程により、ＯＩＳモジュール１が完成する。
【０１１１】
そして、このＯＩＳモジュール１の外枠１２をデジタルカメラの筐体（図示省略）に組み付けることにより、デジタルカメラが完成する。
【０１１２】
［３．デジタルカメラの制御］
次に、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御について説明する。
【０１１３】
図３５は、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。図３５に示すように、ＯＩＳモジュール１の駆動制御部１０６は、ヨー回動軸Ｙまわりの位置制御のために、比較回路１０６１、リードラグフィルタ１０６３、増幅回路１０６５、昇圧回路１０６７を備え、ピッチ回動軸Ｐまわりの位置制御のために、比較回路１０６２、リードラグフィルタ１０６４、増幅回路１０６６、昇圧回路１０６８を備えている。比較回路１０６１は、位相比較部１０６１ａおよび振幅比較部１０６１ｂから構成され、比較回路１０６２は、位相比較部１０６２ａおよび振幅比較部１０６２ｂから構成されている。また、比較回路１０６１と比較回路１０６２との間に、レンズモジュール１０１が回動する際に内枠１１へ与えられる反動による影響を補償するために、非干渉化補償回路１０６９が設けられている。
【０１１４】
ヨー側角速度センサ７は、手振れによるデジタルカメラのヨー回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０１は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。ピッチ側角速度センサ８は、手振れによるデジタルカメラのピッチ回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０２は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。手振れ補正制御部９０３は、積分回路９０１，９０２からの出力に基づき、ヨー方向の補正目標値とピッチ方向の補正目標値をそれぞれ算出し、比較回路１０６１，１０６２へそれぞれ出力する。
【０１１５】
ヨー側位置センサ１０５は、ヨー方向におけるレンズモジュール１０１の現在位置を検出し、増幅回路１０６５へ出力する。増幅回路１０６５で増幅されたレンズモジュール１０１の現在位置の検出結果は、比較回路１０６１へ与えられる。比較回路１０６１は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたヨー方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、リードラグフィルタ１０６３を介して昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、前記比較結果に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。
【０１１６】
同様に、ピッチ側位置センサ１０３は、ピッチ方向における内枠１１の現在位置を検出し、増幅回路１０６６へ出力する。増幅回路１０６６で増幅された内枠１１の現在位置の検出結果は、比較回路１０６２へ与えられる。比較回路１０６２は、内枠１１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたピッチ方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、リードラグフィルタ１０６４を介して昇圧回路１０６８へ出力する。昇圧回路１０６８は、前記比較結果に応じた電圧でピッチ側バイモルフ１３を駆動することにより、内枠１１をピッチ回動軸Ｐまわりに回動させる。
【０１１７】
ヨー側位置センサ１０５およびピッチ側位置センサ１０３の増幅回路１０６５，１０６６を、マイコン９側ではなく、これらのセンサにより近い位置に配置される駆動制御部１０６に設けたことにより、ノイズを低減できるという利点がある。
【０１１８】
図３６は、マイコン９と駆動制御部１０６との接続関係を示したブロック図である。図３６に示すように、駆動制御部１０６からバイモルフ１３，１４および位置センサ１０３，１０５との間には、１２本の信号線が必要である。ＶｘＤＲＶ＋は、ヨー側バイモルフ１４の中間電極板１４０１へ印加される電圧である。ＶｘＤＲＶ−は、ヨー側バイモルフ１４の２枚の圧電素子１４０２，１４０３へ印加される電圧である。ＶｙＤＲＶ＋は、ピッチ側バイモルフ１３の中間電極板へ印加される電圧である。ＶｙＤＲＶ−は、ピッチ側バイモルフ１３の２枚の圧電素子へ印加される電圧である。
【０１１９】
ＶＨｘ＋とＶＨｘ−は、ヨー側のホール素子１１２０ｂへ印加される電圧であり、ＶＨｘ−がＧＮＤであり、ＶＨｘ＋は例えば３Ｖ程度である。ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−は、ヨー側位置センサ１０５（ホール素子１１２０ｂ）からの出力である。ＶＨｙ＋とＶＨｙ−は、ピッチ側のホール素子ユニット１２２０のホール素子へ印加される電圧であり、ＶＨｙ−がＧＮＤであり、ＶＨｙ＋は例えば３Ｖ程度である。ＨＯｙ＋およびＨＯｙ−は、ピッチ側位置センサ１０３としてのホール素子ユニット１２２０のホール素子からの出力である。
【０１２０】
以上のとおり、駆動制御部１０６からバイモルフ１３，１４および位置センサ１０３，１０５との間に１２本の信号線が必要であるのに対して、駆動制御部１０６とマイコン９との間の信号線は、＋Ｖｄｄ、ＣＬＫ、ＤＡＴＡ、ＥＮ、ＧＮＤの５本で良い。これにより、駆動制御部１０６とカメラ本体側のマイコン９との間を接続するフレキシブルケーブルが細くて済むという利点がある。なお、ＤＡＴＡ線は複数設けても良い。この場合、ＰＷＭ（Pulse Wave Modulation）信号でマイコン９から駆動信号を送ってもよい。これにより、本体のマイコン９とレンズモジュール１０１間のデータの受け渡しが速くなる。
【０１２１】
なお、上記の＋Ｖｄｄはレンズモジュール１０１の電源である。ＣＬＫは、レンズモジュール１０１とカメラ本体と間のデータ送受信用の同期信号である。ＤＡＴＡは、レンズモジュール１０１とカメラ本体と間のでやり取りするデータの伝送路である。このようなデータは、例えば、本体から指示される補正角度情報やレンズモジュール１０１から返送される位置センサ１０３、１０５の検出情報等である。ＥＮ（Ｅｎａｂｌｅ）は、カメラ本体のマイコン９から駆動制御部１０６に与えられる通信許可信号である。駆動制御部１０６は、この信号を受けることによって、マイコン９からのバス上に流れる情報が自らに向けられて発信されたものなのか、他の電子部品に向けて発信されたものなのかを判別することができる。ＧＮＤは、レンズモジュール１０１のグランドである。
【０１２２】
ここで、図３７Ａおよび図３７Ｂを参照し、マグネット１０１９とヨー側位置センサ１０５としてのホール素子１１２０ｂとの位置関係と、ホール素子１１２０ｂの出力との関係について説明する。本実施形態のマグネット１０１９は、図３７Ａに示すように、ホール素子１１２０ｂの検出面に対して水平（図中ｘ方向）に変位するよう配置されている。従って、ホール素子１１２０ｂの出力ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−は、図３７Ｂに示すとおりとなる。ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−のいずれか一方のみに基づいて変位量ｘを求めることも不可能ではないが、実際には、出力ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−には、図３７Ｂに示すようにスパイクノイズが入ることが多い。このスパイクノイズは、出力ＨＯｘ＋およびＨＯｘ−へ同時に発生するため、出力ＨＯｘ＋とＨＯｘ−との差分をとることにより、ノイズに影響されない位置検出結果を得ることができる。なお、ピッチ側位置センサ１０３の位置検出結果についても同様である。
【０１２３】
また、ピッチ側位置センサ１０３としてのホール素子ユニット１２２０のホール素子は、図３７Ｃに示すように、マグネット１１２１が、当該ホール素子の検出面の法線方向（図中ｙ方向）に変位するように配置されている。
【０１２４】
従って、ホール素子ユニット１２２０のホール素子の出力ＨＯｙ＋およびＨＯｙ−は、図３７Ｄに示すとおりとなる。この場合、ｙ１〜ｙ２の傾きのあるところで、出力ＨＯｙ＋およびＨＯｙ−のそれぞれの値から変位量ｙを求めることができる。
【０１２５】
バイモルフ１３，１４の伝達関数Ｇｓは、図３８に示すブロック線図より、次の（数１）のとおりとなる。なお、Ｊ［kg・m2］は駆動対象の慣性モーメント、α［rad/s2］は角加速度、Ｔ［N・m］は駆動トルク、θ［rad］は駆動対象の回転角度（実際の動き）で、Ｔ＝Ｊ・αの関係である。
【０１２６】
【数１】
2006075545.tif 000105
【０１２７】
（数１）の伝達関数に基づいた手振れ補正特性は、図３９のとおりとなる。すなわち、手振れ周波数が（Ｋ／Ｊ）1/2の付近に共振点が存在し、その周波数のノイズが入るとゲインが発散してしまうという問題がある。そこで、本実施形態にかかる駆動制御部１０６は、共振点のゲインを抑圧するために、リードラグフィルタ１０６３，１０６４を備えている。リードラグフィルタ１０６３，１０６４を含めた伝達関数Ｇｓ（Ｓ）は、図４０に示すブロック線図より、次の（数２）のとおりとなる。
【０１２８】
【数２】
2006075545.tif 000106
【０１２９】
（数２）の伝達関数に基づいた手振れ補正特性は、図４１のとおりとなる。すなわち、ω１〜ω２の範囲でゲインを抑制して共振点をなくすことができる。従って、図４１のように、ω１〜ω２の範囲に（Ｋ／Ｊ）1/2が入るように、ω１，ω２の値を調整すれば良い。
【０１３０】
そこで、リードラグフィルタ１０６３，１０６４として、図４３に示すような周波数特性を有するフィルタを用いる。図４３において、ゲインは、
（１＋ｓ／ω１）／（１＋ｓ／ω２）
である。図３９に示した特性と図４３に示した特性とを合成すると、図４１に示した特性が得られる。なお、ω１の値は、例えばデジタルカメラの工場出荷時またはデジタルカメラの使用時に電源が投入された都度等に、位相比較部１０６１ａによる位相比較結果に基づいて調整することができる。図４３に示すように、ω１の値をω１−またはω１＋のように調整することにより、位相を補償することができる。例えば、マイコン９から低周波から高周波まで段階的に変化する信号を出力し、位相比較部１０６１ａによって位相の遅れ具合を検出し、その検出結果に基づいてω１の値を調整することが考えられる。
【０１３１】
また、リードラグフィルタ１０６３，１０６４により、バイモルフ１３，１４の特性に起因した位相ずれを補償することもできる。例えば、図４２の（ａ）に示す手振れ角度に対して、バイモルフ１３，１４で駆動されるレンズモジュール１０１の振れ角度の位相が図４２の（ｂ）に示すとおりであったとすると、図４２の（ｃ）に示すような残留像ぶれが発生してしまう。
【０１３２】
次に、カメラの製造工程においてω１の調整をする際の実施例を説明する。図３５に示す位相比較部１０６１ａ、１０６２ａの出力を製造者がモニタできるように設定しておく。この状態で、図４２（ａ）に示すような信号を手ブレ補正制御部９０３に出力させる。そうすると、ヨー側およびピッチ側のフィードバック回路がそれぞれ作動して、増幅回路１０６５および増幅回路１０６６は、ヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の実際の位置情報を位相比較部１０６１ａ、１０６２ａにそれぞれ出力する。位相比較部１０６１ａ、１０６２ａは、手ブレ補正制御部９０３の出力とヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の出力にずれがあれば、このずれを表す信号として図４３（ｃ）に示すような信号を出力する。製造者は、位相比較部１０６１ａ、１０６２ａからの信号をモニタし、この信号が０になるように、図４４に示すＣ１又はＲ１の値を調整する。以上のようにして、手ブレ補正制御部９０３の出力とヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の実際の位置情報とのずれをなくすことができる。
【０１３３】
図４３に示した周波数特性を実現するための、リードラグフィルタ１０６３，１０６４の具体的な構成例は、例えば図４４に示すとおりである。なお、図４４に示す回路において、ω１＝１／Ｃ1Ｒ1であり、ω２＝１／Ｃ2Ｒ2である。
【０１３４】
図４５Ａ、図４５Ｂ、図４６Ａ、図４６Ｂは、ヨー側バイモルフ１４の駆動について説明する図である。前述したように、ヨー側バイモルフ１４の中間電極板１４０１には、駆動制御部１０６の昇圧回路１０６７より、ＶｘＤＲＶ＋の電圧が印加され、ヨー側バイモルフ１４の２枚の圧電素子１４０２，１４０３には、ＶｘＤＲＶ−の電圧がそれぞれ印加される。この場合、図４５Ａおよび図４５Ｂに示すように、ＶｘＤＲＶ−として定電圧（ＧＮＤ）を印加し、ＶｘＤＲＶ＋として例えば振幅２０Ｖの交流電圧（＋Ｖ）を印加しても良い。あるいは、図４６Ａおよび図４６Ｂに示すように、ＶｘＤＲＶ−として例えば振幅１０Ｖの交流電圧（−Ｖ）を印加し、ＶｘＤＲＶ＋として前記の−Ｖと逆極性の交流電圧（＋Ｖ）を印加しても良い（いわゆるＢＴＬ（差動）方式）。図４５の駆動方法と図４６の駆動方法とを比較すると、後者の方が、昇圧回路１０６７の電源電圧が小さくて済み、負荷が小さいという利点がある。なお、ピッチ側バイモルフ１３の駆動についても、上記と同様である。
【０１３５】
次に、非干渉化補償回路１０６９について説明する。図４７（ａ）は、比較回路１０６１から非干渉化補償回路１０６９へ出力される内枠駆動指令の波形図である。図４７（ｂ）は、非干渉化補償回路１０６９から比較回路１０６２へ出力される外枠駆動補償指令の波形図である。
【０１３６】
非干渉化補償回路１０６９は、レンズモジュール１０１を駆動するヨー側の回路の信号に基づいて、内枠１１を駆動するピッチ側の回路に対して指示をする回路である。この指示の内容は、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴って内枠１１がピッチ回動軸まわりに反動するのを阻止する方向に内枠１１を回動させるというものである。
【０１３７】
ここで、レンズモジュール１０１の回動に伴って内枠１１が反動するのは、レンズモジュール１０１と内枠１１とが、駆動体であるヨー側バイモルフ１４を介して連結しているためである。詳細に説明すると、レンズモジュール１０１の回動に伴って内枠１１が反動するのは、レンズモジュール１０１と内枠１１のそれぞれの回転運動が相互に干渉するからである。回転運動の相互干渉が生じるのは、レンズモジュール１０１と内枠１１とが、駆動体であるヨー側バイモルフ１４を介して連結しているためである。このような回転運動の相互干渉は、駆動体で連結された同軸の２体間で容易に理解できるが、本実施の形態のように両者の回動軸が直交している場合においても同様に生じる現象である。したがって、上述のように、内枠１１の反動は、レンズモジュール１０１と内枠１１とが、駆動体であるヨー側バイモルフ１４を介して連結しているためであるといえる。
【０１３８】
次に、非干渉化補償回路１０６９が、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をすることによって内枠１１の反動を阻止できる理由と、非干渉化補償回路１０６９の機能について述べる。
【０１３９】
上述のように、内枠１１は、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴って反動する。レンズモジュール１０１の回動は、ヨー側バイモルフ１４の駆動に伴って発生する。このヨー側バイモルフ１４の駆動は、ヨー側バイモルフ１４に入力される駆動信号と相関がある。したがって、内枠１１の反動とヨー側バイモルフ１４に入力される駆動信号とは相関がある。そこで、ヨー側バイモルフ１４に入力される駆動信号を予め検知できれば、その信号に基づいて内枠１１の反動を予測できる。そして、この反動とは反対の方向にピッチ側バイモルフ１３を駆動すれば、内枠１１の反動を阻止できる。そうすると、ヨー側の回路の信号を検知すれば、ヨー側の回路の信号に基づいて内枠１１の反動を予測し、この予測に基づいてピッチ側の回路に対して指示をすることによって内枠１１の反動を阻止できる。そして、このヨー側回路の信号の検知、内枠１１の反動の予測およびピッチ側バイモルフ１３への駆動指示を行うのが非干渉化回路１０６９の機能である。
【０１４０】
非干渉化回路１０６９の動作を具体的に説明すると、非干渉化回路１０６９は、リードラグフィルタ１０６３に入力される信号（すなわち、比較回路１０６１の出力）を予め検知し、その信号に基づいて内枠１１の反動を予測し、この反動とは反対の方向にピッチ側バイモルフ１３を駆動するよう、比較回路１０６２に対して指示する。そして、比較回路１０６２は、手ブレ補正制御部９０３からの信号および増幅回路１０６６からの信号の比較結果に加えて、非干渉化補償回路１０６９からの指示にも基づいて、ピッチ側バイモルフ１３に対する駆動信号を生成する。
【０１４１】
内枠１１は、比較回路１０６１からの出力に比例して反動する。この反動を阻止するための非干渉化補償回路１０６９の出力の大きさは、内枠１１の反動に比例させる必要がある。したがって、非干渉化補償回路１０６９の出力の大きさは、比較回路１０６１からの出力に比例する。一方、位相については、比較回路１０６１からの出力と内枠の反動との間の位相は、ヨー側バイモルフ１４とピッチ側バイモルフ１３との配置関係や印加信号と反りとの関係に応じて変わるが、０度又は１８０度である。非干渉化補償回路１０６９は、この反動を予測し、これを阻止するように制御信号を生成する。この反動阻止のための制御信号は、反動と位相が１８０度ずれたものとなる。したがって、非干渉化補償回路１０６９で生成される制御信号の位相は、比較回路１０６１からの出力と内枠の反動との間の位相が０度である場合には、比較回路１０６１からの出力と１８０度ずれたものになり、前記位相が１８０度である場合には比較回路１０６１からの出力と一致したものになる。以上より、非干渉化回路１０６９の出力は、大きさが比較回路１０６１からの出力に比例し、位相が比較回路１０６１からの出力と一致または１８０度ずれたものとなる。
【０１４２】
例えば、比較回路１０６１からの出力が図４７（ａ）に示す波形信号である場合、非干渉化回路１０６９の出力は、図４７（ｂ）の波形になるか、これと位相が１８０度ずれたものになる。
【０１４３】
非干渉化補償回路１０６９からの出力を受けた比較回路１０６１は、手ブレ補正制御部９０３の出力および増幅回路１０６６の出力に基づいて、手ブレを相殺するための駆動信号を生成するとともに、非干渉化補償回路１０６９からの出力に基づいて、内枠の反動を阻止する方向にこの駆動信号を変更する。そして、変更後の駆動信号をリードラグフィルタ１０６４および昇圧回路１０６８を介してピッチ側バイモルフ１３に入力する。ピッチ側バイモルフ１３は、この駆動信号に基づいて内枠１１を駆動する。
【０１４４】
以上により、非干渉化補償回路１０６９を設けることにより、ピッチ回動軸まわりの手ブレを相殺しつつ、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴うピッチ回転軸まわりの反動を阻止することができる。
【０１４５】
なお、本実施の形態では、内枠１１の反動を阻止するために、比較回路１０６１の出力に基づいて、比較回路１０６２の出力を変更するよう構成したが、これに限らない。例えば、ヨー側バイモルフ１４に入力される信号に基づいて、ピッチ側バイモルフ１３に入力される信号を変更する構成としてもよい。
【０１４６】
また、リードラグフィルタ１０６３の出力に基づいて、リードラグフィルタ１０６４の出力を変更するようにしてもよく、また、リードラグフィルタ１０６３の出力に基づいて、リードラグフィルタ１０６４の入力を変更するようにしてもよい。但し、本実施の形態のように、リードラグフィルタ１０６３の前の信号に基づいて、リードラグフィルタ１０６４の前の信号を変更する構成とすれば、非干渉化補償回路１０６９の入力や出力にノイズが発生しても、リードラグフィルタ１０６３、１０６４で有効に除去されるため、ヨー側バイモルフ１４およびピッチ側バイモルフ１３の動作を安定に保つことができる。
【０１４７】
また、本実施の形態では、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をする構成としたが、反対に、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。また、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をするとともに、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。
【０１４８】
なお、上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１４９】
例えば、上記の実施形態では、ＯＩＳモジュール１をデジタルカメラに搭載するとしたが、撮像機能を有するものであればよく、カメラ付き携帯電話端末またはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器に搭載することも可能であり、これらの電子機器も本発明の一実施形態である。
【０１５０】
上記の実施形態では、撮像素子はＣＣＤイメージセンサであるとして説明したが、他の撮像素子であってもよい。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサであってもよい。また、上記の実施形態では、位置センサとしてホール素子を用いたが、他の位置センサを用いてもよい。例えば光センサを用いてもよい。
【０１５１】
さらに、上記の実施形態では、内枠１１を外枠１２に保持してＯＩＳモジュール１を構成し、外枠１２をデジタルカメラの筐体（固定枠）に固定することによりＯＩＳモジュール１をデジタルカメラに搭載するとした。すなわち、内枠支持体として外枠１２を備えた構成を例示した。しかし、内枠１１を直接デジタルカメラの筐体で支持するように構成してもよい。上記の実施形態のようにＯＩＳモジュール１が外枠１２を備えた構成とすると、バイモルフの取り付け等の作業を容易にすることができる。一方、外枠１２を用いずに内枠１１を直接デジタルカメラの筐体に保持する構成とした場合、外枠が不要となるため、部材を少なくできるという利点がある。
【０１５２】
また、上記の実施形態では、内枠１１を外枠１２に組み込む際に内枠１１を外枠１２に仮固定するための部材を設けていないが、そのような部材を設けても良い。仮固定の方法としては、レンズモジュール１０１のストッパー１０１８ｃと同様の部材を内枠１１に設けるようにしてもよい。
【０１５３】
また、上記の実施形態では、内枠１１とヨー側バイモルフ保持部１１０４とを一体成形（モールド成形）する例を示したが、別々に成形しておいてから両者を固定する構成としてもよい。前者の場合、固定工程をなくすことができるので、作業工数を減らすことができる。外枠１２とピッチ側バイモルフ保持部１２０１についても同様である。
【０１５４】
上記の実施形態では、固定板と固定ネジを用いてバイモルフを固定する構成について例示したが、バイモルフの固定方法は、この構成に限定されない。また、バイモルフ１３，１４による、レンズモジュール１０１、内枠１１への駆動力の印加方向は、光軸方向でなくてもよい。但し、光軸方向に駆動力を印加する構成の場合、上記の実施形態のとおり、バイモルフ１３，１４をレンズモジュール１０１の背面に配置できるので、ＯＩＳモジュール１の被写体側から見たときのカメラ内で占める面積を小さくできるという利点がある。
【０１５５】
上記の実施形態では、バイモルフの中間電極板に形成された貫通孔に接続ワイヤを通し、孔の周辺部を半田付けすることによりバイモルフと接続ワイヤとを固定する例を示したが、バイモルフにおいて接続ワイヤを保持する箇所は切り欠きであってもよい。このようにすることにより、接続ワイヤをバイモルフ上の保持箇所に通す作業を容易にできる。
【０１５６】
また、図４８に示すように、圧電素子の一方（この例では下側の圧電素子１４０３）が、バイモルフの一端において中間電極板１４０１と同様に端部まで形成し、その端部に電極を設ける構成であっても良い。このように構成することにより、図３３に示すように、バイモルフを内枠１１または外枠１２に固定する際に、ヨー側バイモルフ保持部１１０４やピッチ側バイモルフ保持部１２０１に電極の逃がしのための穴を設ける必要がない。
【０１５７】
レンズモジュール１０１内のＣＣＤイメージセンサ１０１０以外の電子部品は駆動制御部１０６（ドライバＩＣ）に結線し、その後デジタルカメラ本体のマイコン９と接続する構成としたが、一部について、マイコン９と直接結線してもよい。また、上記の実施形態では、マイコン９をレンズモジュール１０１の外部（デジタルカメラ本体側）に設ける例を説明したが、マイコン９をレンズモジュール１０１内に設けても良い。
【０１５８】
上記の実施形態では、ピッチ側バイモルフ１３とヨー側バイモルフ１４とを互いに直交するように重ねて配置したが、これらのバイモルフを重ね合わせずに平面的に並べて配置してもよい。これにより、ＯＩＳモジュール１の面積は大きくなるが、薄くすることができる。
【０１５９】
上記の実施形態では、内枠１１および外枠１２を矩形状の枠とする例を示したが、枠の形状を円形や楕円形としてもよい。これにより慣性モーメントを小さくできる。
【０１６０】
上記の実施形態では、内枠１１に設けられたヨー側位置センサ１０５（ホール素子１１２０ｂ）でレンズモジュール１０１のヨー方向の変位を検知し、外枠１２に備えたピッチ側位置センサ１０３（ホール素子）で内枠１１のピッチ方向の変位を検知する構成としたが、レンズモジュール１０１と内枠１１のそれぞれにマグネットを備え、外枠１２にホール素子を備える構成としてもよい。これにより、固定部である外枠１２のみに位置センサ（ホール素子）が配置され、可動部の動きが位置センサから引き出される配線に束縛されないので、配線の引き出しを容易にできる。ただし、この場合、位置センサの検出結果は、ピッチ方向の動きも反映してしまうので、この影響を取り除く必要がある。具体的には、レンズモジュール１０１と外枠１２との相対位置検出結果から、内枠１１と外枠１２との相対位置検出結果を差し引けば良い。
【０１６１】
また、本実施形態では、共振点のゲインを抑圧し位相を調整するために、リードラグフィルタ１０６３，１０６４を用いたが、この代わりに、ノッチフィルタや高次のフィルタを用いても良い。ただし、リードラグフィルタを用いることにより、簡単な構成で共振点のゲインを抑圧できる。また、リードラグフィルタは帰還回路であるため、外乱に強いという利点がある。一方、ノッチフィルタは、共振点を合わせる必要があり、高次のフィルタは、回路規模が大きくなるというデメリットもある。
【０１６２】
なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。また、アクチュエータは、本発明の駆動手段の一例である。振れセンサーは、本発明の振れ検出手段の一例である。圧電素子は、第１の駆動手段および第２の駆動手段の一例である。板バネは、本発明の付勢手段の一例である。
【０１６３】
（１）  本発明にかかる第１の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記レンズモジュールの重心が、前記レンズモジュールの回動中心と略一致することを特徴とする手振れ補正装置である。
【０１６４】
この構成によれば、レンズモジュールの重心が当該レンズモジュールの回動中心と略一致することにより、手振れ補正時にレンズモジュールの重心が移動しないので、効率良く手振れ補正効果が得られる。
【０１６５】
（２）  本発明にかかる第２の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記レンズの光軸が、前記レンズモジュールの回動中心と略一致することを特徴とする手振れ補正装置である。
【０１６６】
この構成によれば、レンズモジュールの重心が当該レンズモジュールの回動中心と略一致することにより、手振れ補正時にレンズモジュールの重心が移動しないので、効率良く手振れ補正効果が得られる。
【０１６７】
（３）  本発明にかかる第３の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記レンズモジュールの前記第１回動軸まわりの慣性モーメントが、前記第２回動軸まわりの慣性モーメントよりも大きいことを特徴とする手振れ補正装置である。
【０１６８】
この構成によれば、第１回動軸まわりでレンズモジュールを回転させ、第２回動軸まわりで内枠とレンズモジュールとを共に回転させることにより、第１回動軸まわりと第２回動軸まわりでの慣性モーメントの差を小さくすることができる。これにより、２軸まわりの駆動力を揃え、結果として、装置全体として必要な駆動力を小さくすることができる。
【０１６９】
（４）  本発明にかかる第３の手振れ補正装置において、
前記レンズモジュールの前記第１回動軸まわりの慣性モーメントと、前記レンズモジュールおよび前記内枠の第２回動軸まわりの慣性モーメントとが略等しい構成とすることが好ましい。これにより、装置全体として必要な駆動力を最も小さくすることができる。
【０１７０】
（５）  本発明にかかる第４の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とシャッタユニットと前記レンズを光軸方向に駆動するフォーカスモータと前記シャッタユニットを駆動するシャッタモータとを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸を中心に回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記フォーカスモータと前記シャッタモータは、前記いずれかの回動軸を挟んで対向するようにして前記レンズモジュールに配置される、手振れ補正装置である。
【０１７１】
この構成によれば、レンズモジュールの構成部材のうち比較的重量が高いシャッタモータとフォーカスモータとを、回動軸を挟んで対向するようレンズモジュール内に配置することにより、レンズモジュールの前記回動軸まわりの慣性モーメントを小さくすることが
でき、かつ、装置の小型化・薄型化が可能である。
【０１７２】
（６）  本発明にかかる第５の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記内枠と前記内枠支持体とが厚さ方向の少なくとも一部においてオーバーラップする手振れ補正装置である。
【０１７３】
この構成によれば、前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、前記内枠と前記内枠支持体とが厚さ方向の少なくとも一部においてオーバーラップすることにより、装置の小型化が図れる。
【０１７４】
（７）  第１〜第５のいずれかの手振れ補正装置において、前記レンズモジュールがシャッタユニットをさらに含む構成とすることが好ましい。
【０１７５】
（８）  本発明にかかる第６の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸を中心にして回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に軸ピンを設け、
前記レンズモジュールは、前記枠構造に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持される、手振れ補正装置である。
【０１７６】
この構成によれば、前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に軸ピンを設け、前記レンズモジュールは、前記枠構造に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持することにより、枠構造に対するレンズモジュールの取り付け作業が容易となる。
【０１７７】
（９）  本発明にかかる第７の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記第１回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、内枠側に軸受けを設け、前記第１回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、内枠側に軸ピンを設け、
前記レンズモジュールは、前記内枠に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持される、手振れ補正装置である。
【０１７８】
この構成によれば、前記第１回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、内枠側に軸受けを設け、前記第１回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、内枠側に軸ピンを設け、前記レンズモジュールは、前記内枠に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持されることにより、内枠に対するレンズモジュールの取り付け作業が容易となる。
【０１７９】
（１０）  本発明にかかる第８の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記第２回動軸の一端において内枠側に軸ピン、内枠支持体側に軸受けを設け、前記第２回動軸の他端において内枠側に軸受け、内枠支持体側に軸ピンを設け、
前記内枠は、前記内枠支持体に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持される、手振れ補正装置である。
【０１８０】
この構成によれば、前記第２回動軸の一端において内枠側に軸ピン、内枠支持体側に軸受けを設け、前記第２回動軸の他端において内枠側に軸受け、内枠支持体側に軸ピンを設け、前記内枠は、前記内枠支持体に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持されることにより、内枠支持体に対する内枠の取り付け作業が容易となる。
【０１８１】
（１１）  第６〜第８の手振れ補正装置において、前記軸ピンが前記軸受け方向に付勢されていることが好ましい。この構成によれば、当該軸まわりにレンズモジュールまたは内枠が回動する際に、スラスト方向およびラジアル方向の両方向においてガタつきを防止できる。
【０１８２】
（１２）  第６〜第８の手振れ補正装置において、前記軸受けに隣接して前記軸ピンを前記軸受けに案内するためのガイド溝が形成されていることが好ましい。この構成によれば、レンズモジュールを枠構造へ取り付ける際、レンズモジュールを内枠へ取り付ける際、あるいは、内枠を内枠支持体へ取り付ける際に、軸受けへの軸ピンの挿入作業が容易となる。
【０１８３】
（１３）  第６の手振れ補正装置において、前記枠構造と前記レンズモジュールとを前記軸ピンで固定する前に、前記枠構造と前記レンズモジュールとを仮固定するためのストッパーを前記枠構造に備えた構成とすることが好ましい。この構成によれば、レンズモジュールへ枠構造を取り付ける際の作業が容易となる。
【０１８４】
（１４）  第６〜第８の手振れ補正装置において、
前記軸ピンの先端が球面状に形成され、
前記軸受けにおいて前記軸ピンと接触する面が凹面状に形成され、
前記軸受けの前記凹面の曲率半径が、前記軸ピンの先端面の曲率半径よりも大きいことが好ましい。
【０１８５】
この構成によれば、軸受けに対する軸ピンの接触位置が点接触となるため摩擦が小さくなり、また、ラジアル方向とスラスト方向の両方向において位置ずれを規制できる。
【０１８６】
（１５）  本発明にかかる第９の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記駆動手段が圧電素子を含む、手振れ補正装置である。
【０１８７】
この構成によれば、駆動手段としてモータ等を使用する場合に比べて、装置を小型化・薄型化できる。
【０１８８】
（１６）  第９の手振れ補正装置において、前記駆動手段が、前記レンズモジュールに対して光軸方向に駆動力を印加することが好ましい。この構成によれば、レンズモジュールが揺動するために必要なスペースを光軸に平行な方向に確保すれば良いため、光軸方向から見た場合の装置サイズを小さくできる。
【０１８９】
（１７）  第９の手振れ補正装置において、前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背面側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、光軸方向から見た場合の装置サイズを小さくできる。
【０１９０】
（１８）  第９の手振れ補正装置において、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とを、光軸方向から見て少なくとも一部が互いに重なるよう配置したことが好ましい。この構成によれば、光軸方向から見た場合の装置サイズを小さくできる。
【０１９１】
（１９）  第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子の形状が長方形であることが好ましい。この構成により、同じ縦横サイズを有する三角形状または台形状等の圧電素子を用いる場合に比較して大きな駆動力を得ることができる。
【０１９２】
（２０）  第９の手振れ補正装置において、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに回動させる第１の圧電素子と、前記内枠を前記第２回動軸まわりに回動させる第２の圧電素子とを含み、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とが同一形状であることが好ましい。
この構成により、同じ部品を用いることができるので、部品調達コストを削減することができる。
【０１９３】
（２１）  第９の手振れ補正装置において、
前記圧電素子は、電極板に少なくとも１枚のセラミック板を貼り付けてなり、
前記電極板が前記セラミック板よりも長いことが好ましい。
この構成により、電極板へ電極を取り付けるスペースを確保できる。
【０１９４】
（２２）  第９の手振れ補正装置において、
前記圧電素子は、電極板を二枚のセラミック板で挟持してなり、
前記二枚のセラミック板の長さが互いに異なることが好ましい。
この構成により、電極板へ電極を取り付けるスペースを確保できる。
【０１９５】
（２３）  第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記圧電素子に前記連結部材を接続する孔または切り欠き部が設けられたことが好ましい。
【０１９６】
（２４）  第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記連結部材が可撓性を有することが好ましい。
【０１９７】
（２５）  第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子と前記連結部材とが半田付けにより固定されていることが好ましい。
【０１９８】
（２６）  第９の手振れ補正装置において、前記連結部材は、基材に半田めっき、金メッキまたは銀メッキのいずれかの表面処理が施された材料を含んで構成されるか、ＳＵＳを含んで構成されることが好ましい。
【０１９９】
（２７）  第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記連結部材を前記レンズモジュールの回動軸の近傍に固定することが好ましい。
【０２００】
この構成により、圧電素子の振幅が小さい場合であっても、レンズモジュールの回転角度を大きく確保できる。
【０２０１】
（２８）  第９の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含み、
前記レンズモジュールは、略直方体であり、相対向する２面において前記枠構造で軸支され、
前記連結部材は、前記レンズモジュールの背面のうち前記軸支された面と相隣り合う辺
またはその近傍において、前記レンズモジュールと固定されることが好ましい。
【０２０２】
（２９）  第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子の一辺が、棒状の固定部材により前記枠構造に固定されたことが好ましい。この構成により、圧電素子を強固に固定できる。
【０２０３】
（３０）  第９の手振れ補正装置において、前記固定部材は、前記圧電素子の幅より長く、前記圧電素子の厚さより浅い凹部を有し、当該凹部により前記圧電素子を押さえ付けるようにして固定することが好ましい。この構成により、位置決めが容易であり、かつ、固定強度を高くできる。
【０２０４】
（３１）  第９の手振れ補正装置において、前記圧電素子はバイモルフであることが好ましい。
【０２０５】
（３２）  本発明にかかる第１０の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記内枠支持体に梁構造を備え、前記梁構造に前記駆動手段が取り付けられる、手振れ補正装置である。
【０２０６】
この構成によれば、駆動手段が取り付けられる部分が内枠支持体の梁構造を兼ねているので、内枠支持体の強度を高くできるという利点がある。
【０２０７】
（３３）  本発明にかかる第１１の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段と、前記レンズモジュールの位置を検出する磁気センサとを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が非磁性体からなる、手振れ補正装置である。
【０２０８】
この構成によれば、枠構造が非磁性体からなることにより、レンズモジュールの位置を検出する磁気センサに影響を与えにくいという利点がある。
【０２０９】
（３４）  本発明にかかる第１２の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体とを有し、
前記内枠に対する前記レンズモジュールの位置を検出する第１の位置センサと、
前記内枠支持体に対する前記内枠の位置を検出する第２の位置センサとをさらに備え、
前記第１の位置センサが前記内枠に設けられ、前記第２の位置センサが前記内枠支持体に設けられた、手振れ補正装置である。
【０２１０】
この構成によれば、位置センサを検出対象物の外部に設けたことにより、位置センサの検出結果を取り出すための配線の引き回しを簡単にできる。
【０２１１】
（３５）  第１２の手振れ補正装置において、前記第１および第２の位置センサの出力をそれぞれ増幅する第１および第２の増幅器をさらに備え、前記第１および第２の増幅器をレンズモジュール側に設けたことが好ましい。これにより、位置センサの出力に対するノイズの影響を低減することができる。
【０２１２】
（３６）  第１２の手振れ補正装置において、前記第１および第２の位置センサとして磁気センサを用い、前記レンズモジュールがシャッタモータを有し、前記磁気センサを前記シャッタモータと平面上重ならない位置に配置することが好ましい。これにより、磁界の干渉を防止できる。
【０２１３】
（３７）  本発明にかかる第１３の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子と前記レンズを光軸方向に駆動するフォーカスモータと前記レンズの光軸方向の基準位置を検出する基準位置検出センサとを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記基準位置検出センサとして、接触子の当接により位置検出を行う機械式センサを用いる、手振れ補正装置である。
【０２１４】
この構成によれば、光センサを用いずに基準位置を検出できるので、装置を低コストで提供できる。
【０２１５】
（３８）  本発明にかかる第１４の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸により回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段と、前記レンズモジュールに接続するフレキシブルケーブルとを有する手振れ補正装置であって、
前記フレキシブルケーブルが、前記レンズモジュールからの引き出し部分において、前記回動軸に対してケーブル面が平行であるよう配置された、手振れ補正装置である。
【０２１６】
この構成によれば、フレキシブルケーブルによるレンズモジュールの動きの束縛が小さくなり、レンズモジュールの駆動力が小さくて済むという利点がある。
【０２１７】
（３９）  第１４の手振れ補正装置において、
前記駆動手段を制御する駆動制御部をさらに備え、前記駆動制御部が、前記フレキシブルケーブルのケーブル面に設けられたＩＣに組み込まれたことが好ましい。これにより、配線の引き回しが簡素化される。また、フレキシブルケーブルが太くなってレンズモジュールの動きを束縛するという事態を防止できる。
【０２１８】
（４０）  本発明にかかる第１５の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、振れが相殺する方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する回動指示部と、
前記レンズモジュールの前記枠構造に対する回動位置を検出する位置センサと、
前記回動指示部で指示された回動位置と前記位置センサで検出された回動位置とを比較して、両者のずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する比較回路と、
前記比較回路の出力をフィルタ処理するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力に基づいて、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧電素子と、を備え、
前記フィルタ回路はリードラグフィルタである、手振れ補正装置である。
【０２１９】
この構成によれば、共振点のゲインを抑圧でき、共振点の高調波成分によって駆動信号が歪むことを防止できる。
【０２２０】
（４１）  本発明にかかる第１６の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧電素子と、前記圧電素子を制御する駆動制御部とを有する手振れ補正装置であって、
前記駆動制御部は前記圧電素子をＢＴＬ方式で駆動する、手振れ補正装置である。
【０２２１】
この構成により、電源電圧を低く抑えることができる。
【０２２２】
（４２）  本発明にかかる第１７の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、
前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する内枠支持体と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに振れが相殺する方向に回動するよう指示する第１回動指示部と、
前記第１回動指示部の指示にしたがって、前記レンズモジュールを前記第１回動軸まわりに駆動する第１の駆動手段と、
前記レンズモジュールの第１回動軸まわりの回動に伴って前記内枠が反動するのを阻止する方向に前記内枠が回動するよう指示する非干渉化回路と、
前記振れ検出手段で検出された振れおよび前記非干渉化回路の指示に基づいて、前記第２回動軸まわりの振れを相殺しつつ前記レンズモジュールの前記第１回動軸まわりの回動に伴う前記第２回動軸まわりの反動を阻止する方向に、前記内枠を回動するよう指示する第２回動指示部と、
前記第２回動指示部の指示にしたがって、前記内枠を前記第２回動軸まわりに駆動する第２の駆動手段と、
を備える手振れ補正装置である。
【０２２３】
この構成によれば、第２回動軸まわりの手ブレを相殺しつつ、レンズモジュールの第１回動軸まわりの回動に伴う第２回転軸まわりの反動を阻止することができる。
【０２２４】
（４３）  本発明のカメラは、上記のいずれか一項に記載の手振れ補正装置を備えたことを特徴とする。これにより、小型化かつ薄型化されたカメラを提供できる。
【０２２５】
（４４）  本発明にかかる手振れ補正装置の製造方法は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを１または２以上の回動軸を中心にして回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有し、前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に孔を設けた手振れ補正装置の製造方法であって、
前記レンズモジュールの軸ピンを前記枠構造の軸受けに挿入し、
固定用軸ピンの一端に付勢手段を固定し、
前記固定用軸ピンの他端を前記枠構造の孔を通して前記レンズモジュールの軸受けに挿入し、
前記付勢手段を前記枠構造に固定して、前記固定用軸ピンを前記レンズモジュールの軸受け方向に付勢することを特徴とする。
【０２２６】
この製造方法によれば、レンズモジュールを回動可能に保持する枠構造を有する手振れ補正装置を、簡略化された作業により、容易に製造することができる。
【０２２７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２において、前述の実施の形態１と同様の構成要素については、同一符号を付与して詳細説明を省略する。以下の説明では、実施の形態１の構成と異なる部分を中心に説明する。
【０２２８】
［１．デジタルカメラの制御］
［１−１．全体動作］
図４９は、本実施形態にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。図４９に示すように、ＯＩＳモジュール１の駆動制御部１０６は、ヨー回動軸Ｙまわりの位置制御のために、振幅減算部１０６１、積分回路１０７１、振幅減算部１０７３、リードラグフィルタ１０６３、増幅回路１０６５、昇圧回路１０６７を備え、ピッチ回動軸Ｐまわりの位置制御のために、振幅演算部１０６２、積分回路１０７２、振幅減算部１０７４、リードラグフィルタ１０６４、増幅回路１０６６、昇圧回路１０６８を備えている。振幅減算部１０６１と振幅演算部１０６２との間に、レンズモジュール１０１が回動する際に内枠１１へ与えられる反動による影響を補償するために、非干渉化補償回路１０６９が配されている。
【０２２９】
また、位置センサ１０５の具体的な構成を図５０に示す。図５０Ａ及び図５０Ｂに示すように、レンズモジュール１０１の側面にはマグネット１０１９が配され、内枠１１においてマグネット１０１９に略対向する位置にはホール素子１１２０ｂが配されている。なお、位置検出の方法については、実施の形態１にて説明したので省略する。このように、内枠１１に固定されたホール素子１１２０ｂ（あるいはマグネット）とレンズモジュール１０１に固定されたマグネット１０１９（あるいはホール素子）との間で、互いの位置検出を行う。また、図示しないが、外枠に固定されたホール素子（あるいはマグネット）と内枠に固定されたマグネット（あるいはホール素子）との間で互いの位置検出を行う。
【０２３０】
以下、動作を説明する。
【０２３１】
ヨー側角速度センサ７は、手振れによるデジタルカメラのヨー回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０１は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。ピッチ側角速度センサ８は、手振れによるデジタルカメラのピッチ回転方向の角速度を測定し、マイコン９へ出力する。マイコン９の積分回路９０２は角速度を積分し、手振れ補正制御部９０３へ出力する。手振れ補正制御部９０３は、積分回路９０１，９０２からの出力に基づき、ヨー方向の補正目標値とピッチ方向の補正目標値をそれぞれ算出し、振幅減算部１０６１，振幅演算部１０６２へそれぞれ出力する。
【０２３２】
ヨー側位置センサ１０５は、ヨー方向におけるレンズモジュール１０１の現在位置を検出し、増幅回路１０６５へ出力する。増幅回路１０６５で増幅されたレンズモジュール１０１の現在位置の検出結果は、振幅減算部１０６１とリードラグフィルタ１０６３へ与えられる。振幅減算部１０６１は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたヨー方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、積分回路１０７１を介して振幅減算部１０７３へ出力する。なお、振幅減算部１０６１と積分回路１０７１は、外乱補償動作を行うものであり、その具体的な動作については後述する。
【０２３３】
振幅減算部１０７３は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６３を介して出力された信号と、積分回路１０７１から出力された信号とを比較し、その比較結果を昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、前記比較結果に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。
【０２３４】
同様に、ピッチ側位置センサ１０３は、ピッチ方向における内枠１１の現在位置を検出し、増幅回路１０６６へ出力する。増幅回路１０６６で増幅された内枠１１の現在位置の検出結果は、振幅演算部１０６２とリードラグフィルタ１０６４へ与えられる。振幅演算部１０６２は、内枠１１の現在位置の検出結果と、マイコン９の手振れ補正制御部９０３から与えられたピッチ方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、積分回路１０７２を介して振幅減算部１０７４へ出力する。振幅減算部１０７４は、内枠１１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６４を介して出力された信号と、積分回路１０７２から出力された信号とを比較し、その比較結果を昇圧回路１０６８へ出力する。昇圧回路１０６８は、前記比較結果に応じた電圧でピッチ側バイモルフ１３を駆動することにより、内枠１１をピッチ回動軸Ｐまわりに回動させる。
【０２３５】
なお、ここでリードラグフィルタ１０６３及び１０６４は、バイモルフ特有のゲインの共振を低減するために挿入されている。
【０２３６】
［１−２．外乱補償制御］
まず、本説明における「外乱」とは、レンズモジュールや内枠にかかる外的負荷のことであり、例えば、レンズモジュールや内枠とデジタルスチルカメラ側の回路基板とを電気的に接続しているフレキシブル基板による配線負荷や、回動部における軸受け負荷、バイモルフの駆動特性のばらつきなどがある。配線負荷について説明すると、実施の形態１で示したようにレンズモジュールや内枠等は、フレキシブル基板によってデジタルスチルカメラ側の回路基板と電気的に接続されており、レンズモジュールや内枠には、常に、フレキシブル基板の自重による鉛直方向への負荷や、フレキシブル基板を湾曲させた際に生じる弾性力に伴う負荷がかかっている。
【０２３７】
次に、振幅減算部１０６１および積分回路１０７１によるヨー側外乱補償動作について説明する。
【０２３８】
図５１は、積分回路１０７１が配されていない場合または積分回路１０７１が機能していない場合の、振幅減算部１０６１から出力される差分値の変化を示している。図５２は、レンズモジュールの外乱補正動作を説明するための模式図である。なお、図５１におけるｘやｙと図５２におけるｘやｙとは、必ずしも同値であるとは限らないが、説明の便宜上、同一符号を付与して説明している。図５３Ａは、本実施の形態における振幅減算部１０６１から出力される差分値の変化を示している。図５３Ｂは、積分回路１０７１における積分値の変化を示すグラフである。図５４Ａ及び図５４Ｂは、積分回路１０７１から出力される積分値に基づく外乱補償動作を説明するための模式図であり、図５３ＢにおけるタイミングＡ〜Ｅの所定時点におけるレンズモジュールの回動位置を模式的に示している。
【０２３９】
図５２、図５４Ａ及び図５４Ｂにおいて、内枠１１には、位置センサ１０５が配されている。位置センサ１０５には、フレキシブル基板１９が電気的に接続されている。フレキシブル基板１９は、他方の端部が回路基板５０に電気的に接続され、位置センサ１０５と回路基板５０との間で信号の送受を行うことができる。また、フレキシブル基板１９は、可撓性のある材質で構成され、ある程度撓んだ状態で位置センサ１０５と回路基板５０との間に配されている。回路基板５０は、デジタルスチルカメラ内部のフレームなどに固定されている。
【０２４０】
以下、動作について説明する。
【０２４１】
まず、図４９において、振幅減算部１０６１において、位置センサ１０５で検出されて増幅回路１０６５で増幅された検出信号（電圧）と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値（電圧）とで減算処理され、その差分値が算出される。この時、図５２（ｂ）に示すように、レンズモジュール１０１はフレキシブル基板１９による配線負荷によって、矢印ａ方向に付勢されている。これに対して、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値は、図５２（ａ）に示す基準位置にレンズモジュール１０１が位置するように、補正するための値である。よって、振幅減算部１０６１で算出される差分値は、図５２の位置差ｘに相当する値（図５１のＡ時点に示す値）になる。
【０２４２】
［１−２−１．通常の外乱補償］
ここで、積分回路１０７１が設けられていない構成（不図示）の場合は、振幅減算部１０６１から出力される差分値は振幅減算部１０７３へ出力される。振幅減算部１０７３は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６３を介して出力された信号と、振幅減算部１０６１から出力された信号とで減算し、その差分値を昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、差分値に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。すなわち、レンズモジュール１０１は、フレキシブル基板１９の配線負荷に抗して、図５２（ｂ）の矢印ｂ方向へ回動され、図５２（ｃ）に示す位置に至る。ここで、レンズモジュール１０１の回動量ｙは、フレキシブル基板１９の矢印ａ方向への配線負荷によって、補正目標値に相当する回動量ｘよりも小さくなる。そして、図５２（ｃ）に示す状態で、矢印ａ方向への配線負荷と、矢印ｂ方向へのヨー側バイモルフ１４によるレンズモジュール１０１の回動量とが釣り合ってしまう。
【０２４３】
次に、レンズモジュール１０１が図５２（ｃ）に示す位置の時に、位置センサ１０５で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路１０６５を介して振幅減算部１０６１に出力される。振幅減算部１０６１では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値を出力する。この時の差分値は、図５１のＢ時点に示す値である。振幅減算部１０６１から出力される差分値は、振幅減算部１０７３に入力され、前述と同様に制御が行われる。なお、Ｂ時点以降は、外乱補償動作を行わないため、レンズモジュール１０１の基準位置は図５２（ｃ）に示す位置に決まる。よって、図５１に示すように、振幅減算部１０６１から出力される差分値は、Ｂ時点以降、一定の値となる。
【０２４４】
このような外乱補償制御では、レンズモジュール１０１を図５２（ａ）に示す基準位置（目標位置）まで回動させることができず、図５２（ｃ）に示すように傾いた状態を基準位置として手振れ補正制御が行われることになり、高精度な手振れ補正を実現することができない。
【０２４５】
［１−２−２．積分値に基づく外乱補償］
本実施の形態では、図４９に示すように、振幅減算部１０６１（比較回路の一例）の後段に積分回路１０７１（外乱補償手段の一例）を設け、振幅減算部１０６１で算出された差分値を積分し、積分した差分値（以下、積分値と記す）に基づいて外乱補償動作を行う。
【０２４６】
図４９において、振幅減算部１０６１から出力される差分値は、積分回路１０７１に入力される。積分回路は１０７１は、入力される差分値を累積して、累積した差分値を振幅減算部１０７３に出力する。
【０２４７】
以下、具体的な動作について説明する。まず、ヨー側の外乱補償動作について説明する。
【０２４８】
なお、以下の説明では、レンズモジュール１０１の基準位置は、図５４Ａに示す位置であると仮定する。
【０２４９】
レンズモジュール１０１がフレキシブル基板１９の配線負荷によって、図５４Ｂ（ａ）の矢印ａ方向に負荷がかかっている場合、同図に示すようにレンズモジュール１０１がフレキシブル基板１９によって矢印ａ方向に引っ張られて、回動された状態になる。この状態において、前述と同様の位置検出動作を行うことで、位置センサ１０５で検出された現在位置に基づく検出信号が、振幅減算部１０６１に入力される。
【０２５０】
次に、振幅減算部１０６１において、位置センサ１０５から増幅回路１０６５を介して入力される検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値を積分回路１０７１へ出力する。ここで、算出される差分値は、図５３ＡのＡ時点に示す差分値ｘ１に相当し、差分値ｘ１に相当する物理的な回動位置の差を図５４Ｂのｘ１で示した。なお、図５４Ｂにおける点線ｗは、レンズモジュール１０１が図５４Ａに示す基準位置にある時の、位置センサ１０５の位置を仮想的に示している。
【０２５１】
次に、振幅減算部１０６１から出力される差分値は、積分回路１０７１に入力される。積分回路１０７１では、入力される差分値ｘ１を累積する。現時点では、図５３ＡのＡ時点以前は差分値がゼロ（あるいはゼロに近い値）であったため、積分回路１０７１において積分される差分値はｘ１のみである。
【０２５２】
次に、積分回路１０７１から出力される積分値は振幅減算部１０７３へ入力される。振幅減算部１０７３は、レンズモジュール１０１の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ１０６３を介して出力された信号と、積分回路１０７１から出力された信号とで減算し、その差分値を昇圧回路１０６７へ出力する。昇圧回路１０６７は、差分値に応じた電圧でヨー側バイモルフ１４を駆動することにより、レンズモジュール１０１をヨー回動軸Ｙまわりに回動させる。すなわち、レンズモジュール１０１は、フレキシブル基板１９の配線負荷に抗して、図５４Ｂ（ａ）の矢印ｂ方向へ回動され、図５４Ｂ（ｂ）に示す位置に至る。ここで、レンズモジュール１０１の回動量ｙ１は、フレキシブル基板１９の矢印ａ方向への配線負荷によって、補正目標値に相当する回動量ｘ１よりも小さくなる。
【０２５３】
次に、レンズモジュール１０１が図５４Ｂ（ｂ）に示す位置の時に、位置センサ１０５で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路１０６５を介して振幅減算部１０６１に出力される。振幅減算部１０６１では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値ｚ１を出力する。この時の差分値ｚ１は、図５３ＡのＢ時点に示す値に相当する。振幅減算部１０６１から出力される差分値ｚ１は、積分回路１０７１に入力される。
【０２５４】
次に、積分回路１０７１は、入力される差分値ｚ１を積分して、図５３ＢのＢ時点に示す積分値を振幅減算部１０７３に出力する。次に、振幅減算部１０７３、昇圧回路１０６７は前述と同様に制御動作を行い、ヨー側バイモルフ１４を駆動させてレンズモジュール１０１を矢印ｄ方向へ回動させる。回動後のレンズモジュール１０１を図５４Ｂ（ｃ）に示す。図５４Ｂ（ｃ）においては、レンズモジュール１０１はフレキシブル基板１９によって矢印ｅ方向に配線負荷がかかっているが、その配線負荷よりも大きな力で矢印ｆ方向に回動させる力が印加されている。
【０２５５】
次に、レンズモジュール１０１が図５４Ｂ（ｃ）に示す位置の時に、位置センサ１０５で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路１０６５を介して振幅減算部１０６１に出力される。振幅減算部１０６１では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値ｚ２を出力する。この時の差分値ｚ２は、図５３ＡのＣ時点に示す値に相当する。振幅減算部１０６１から出力される差分値ｚ２は、積分回路１０７１に入力される。
【０２５６】
以降、前述と同様にフィードバック制御を行い、レンズモジュール１０１の回動制御が行われる。すなわち、前述のようなフィードバック制御を繰り返して、レンズモジュール１０１を少しずつ回動させる。
【０２５７】
レンズモジュール１０１を少しずつ回動させると、レンズモジュール１０１が図５４Ａに示す基準位置に近づいていくため、振幅減算部１０６１で算出される差分値は、図５３Ａに示すように徐々に下がっていく。したがって、図５３Ｂに示すように、積分回路１０７１から出力される積分値は徐々に上昇する。
【０２５８】
レンズモジュール１０１が、図５４Ａに示す基準位置に到達すると、図５３ＡのＥ時点に示すように、振幅減算部１０６１から出力される差分値はゼロ（あるいはゼロに近い値）になる。よって、積分回路１０７１から出力される積分値は、図５３Ｂに示すように、Ｅ時点以降は一定の値になる。
【０２５９】
以降、レンズモジュール１０１に外乱による負荷がかかる状態になるまでは、フレキシブル基板１９による配線負荷と、ヨー側バイモルフ１４によって回動付勢されている力とが釣り合い、図５４Ａに示す状態が維持される。
【０２６０】
次に、ピッチ側の外乱補償動作について説明する。
【０２６１】
振幅減算部１０６１で算出される差分値は、非干渉化補償回路１０６９にも入力されている。非干渉化補償回路１０６９は、レンズモジュール１０１を駆動するヨー側の回路の信号に基づいて、内枠１１を駆動するピッチ側の回路に対して指示をする回路である。この指示の内容は、レンズモジュール１０１のヨー回動軸まわりの回動に伴って内枠１１がピッチ回動軸まわりに反動するのを阻止する方向に、内枠１１を回動させるというものである。したがって、非干渉化補償回路１０６９は、内枠１１を回動させる制御信号を振幅演算部１０６２に出力している。
【０２６２】
振幅演算部１０６２には、非干渉化補償回路１０６９から出力される制御信号の他、手ブレ補正制御部９０３から出力される補正目標値と、位置センサ１０３から増幅回路１０６６を介して出力される現在位置の検出信号とが入力されている。振幅演算部１０６２では、手振れ補正制御部９０３から出力される補正目標値をａ１、非干渉化補償回路１０６９から出力される制御信号をｂ１、位置センサ１０３から増幅回路１０６６を介して入力される検出信号をｃ１とした時、
ｄ１＝（ａ１＋ｂ１）−ｃ１
の演算を行い、演算値ｄ１を積分回路１０７２へ出力する。
【０２６３】
積分回路１０７２は、入力される演算値ｄ１を積分し、積分値を振幅減算部１０７４へ出力する。以降、前述のヨー側の外乱補償動作と同様にフィードバック制御が行われ、内枠１１の位置補正を行って。ピッチ側の外乱補償動作が行われる。なお、以降の動作説明は、前述のヨー側外乱補償動作を同様であるため割愛する。
【０２６４】
次に、回動位置の制御特性について説明する。
【０２６５】
図５５Ａ及び図５５Ｂは回動位置の制御特性ボード線図である。図５５Ａ（ゲインＶｏ／Ｖｉ）において、図４９におけるヨー側あるいはピッチ側のバイモルフの入力部に加算する電圧をＶｉとして、ヨー側あるいはピッチ側の位置検出センサの出力電圧をＶｏとしたとき、横軸はレンズモジュールまたは内枠に印可される外乱の周波数、縦軸はＶｉに対するＶｏの振幅比を表している。図５５Ｂ（位相∠Ｖｏ／Ｖｉ）において、横軸はレンズモジュールまたは内枠に印可される外乱の周波数、縦軸はＶｉに対するＶｏの位相差を表している。
【０２６６】
図５５Ａ及び図５５Ｂにおいて、Ｇｔｙｐおよびθｔｙｐの特性は、積分回路１０７１あるいは１０７２の入出力ゲインを基準としたときを表す。また、Ｇｍｉｎおよびθｍｉｎの特性は、積分回路１０７１あるいは１０７２の入出力ゲインを、基準に対して１／２倍にした場合を表す。Ｇｍａｘおよびθｍａｘの特性は、積分回路１０７１あるいは１０７２の入出力ゲインを、基準に対して１．５倍にした場合を表す。
【０２６７】
まず、図５５Ａに示すように、レンズモジュール等に印可される外乱の周波数が低いほど、ゲインは小さくなり、レンズモジュール等の位置補正効果が低いことがわかる。つまり、低周波の外乱が印可されると、レンズモジュール等の位置補正量が少なくなってしまう。
【０２６８】
また、図５５Ｂに示すように、ＶｏとＶｉの位相は、積分回路１０７１または１０７２によって、位相差が生じる。すなわち、本実施の形態では、振幅減算部１０６１の後段に積分回路１０７１を配し、また振幅演算部１０６２の後段に積分回路１０７２を配したので、各積分回路１０７１または１０７２において積分処理する時間が発生するため、低周波帯域（１Ｈｚ前後、およびそれ以下）の外乱が印可されると、図５５Ｂに示すようにＶｏとＶｉの位相は約９０度ずれる。
【０２６９】
このように、レンズモジュール等に印可される外乱が低周波であるほど、レンズモジュール等の動きに大きな影響を与えることになる。換言すれば、ヨー側あるいはピッチ側のバイモルフの入力部に電圧Ｖｉを加算して、周波数をスイープさせ、ヨー側あるいはピッチ側の位置検出センサの出力電圧Ｖｏを測定することによって、回動位置の制御特性を確認することが可能である。
【０２７０】
以上のように、レンズモジュールあるいは内枠の現在位置の検出結果と補正目標値とを比較した結果を積分回路により積分して目標位置に対する現在位置の誤差を出力することによって、バイモルフの駆動特性のばらつきや回動部への配線接続及び軸受けの負荷による影響を大幅に低減することが可能となる。
【０２７１】
また、ヨー側位置センサ１０５およびピッチ側位置センサ１０３の増幅回路１０６５，１０６６を、マイコン９側ではなく、これらのセンサにより近い位置に配置される駆動制御部１０６に設けたことにより、ノイズを低減できるという利点がある。
【０２７２】
なお、本実施の形態では、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をする構成としたが、反対に、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。また、ヨー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回路に対して指示をするとともに、ピッチ側の回路の信号に基づいてヨー側の回路に対して指示をする構成としてもよい。
【０２７３】
なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。また、アクチュエータは、本発明の駆動手段（driver）の一例である。振れセンサーは、本発明の振れ検出手段（detector）の一例である。積分回路は、本発明の外乱補償手段（compensator）の一例である。
【０２７４】
（１）  本発明にかかる手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、振れが相殺する方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する回動指示部と、
前記レンズモジュールの前記枠構造に対する回動位置を検出する位置センサと、
前記回動指示部で指示された回動位置と前記位置センサで検出された回動位置とを比較して、両者のずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する信号を出力する演算回路と、
前記演算回路から出力される信号に基づいて、外乱による位置ずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する信号を出力する外乱補償手段と、
前記外乱補償手段の出力に基づいて、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧電素子と、を備えた構成とすることが好ましい。
【０２７５】
このような構成により、圧電素子の駆動特性のばらつきや、レンズモジュールへの配線接続及び軸受けの負荷による影響を、大幅に低減することが可能となる。
【０２７６】
（実施の形態３）
［圧電素子と駆動体の接続（１）］
図５６は本発明の一実施形態に係る圧電素子と駆動体との接続を説明するためのＣＣＤ等の撮像素子を含む鏡筒全体を駆動する組立体の斜視図である。図５７、図５８は圧電素子と駆動体との接続部分と構成手段を詳細に説明した拡大図である。
【０２７７】
図５６において、鏡筒ベース３００１ａと一体となった鏡筒３００１は、駆動枠３００３に接着固定されており、鏡筒３００１の下側にはＣＣＤ等の撮像素子３００２が配置されている。駆動枠３００３は、光軸３０１３に対して直角に対向する２箇所の軸受３００３ａ（１箇所は図示せず）を有する固定枠３００４によって、回動軸３０１４で回動自在となるように回動支持されている。固定枠３００４の下側、つまり、撮像素子３００２の下側に圧電素子３００５（いわゆるバイモルフ）が、押え部材３００６によってビス３００７で取り付けられている。圧電素子３００５と駆動枠３００３には、楕円形状の貫通穴３００８ａを有するＬ字型の第１の接続部材３００８が、それぞれ接着固定されている。第１の接続部材３００８と対向するように、接続部材３００９に取り付けられた円の断面形状を有する第２の接続部材３０１０が２本取り付けられており、接続部材３００８の貫通穴３００８ａと第２の接続部材３０１０が接続されている。Ｌ字型の第１の接続部材３００８にある楕円形状の貫通孔３００８ａは、駆動枠３００３が駆動する方向、つまり、光軸３０１３に対して直角方向に長軸が形成され、駆動する方向は短軸となるように形成されている。２本の第２の接続部材３０１０は、第１の接続部材３００８の貫通穴３００８ａの長軸方向のＲ形状の端部３００８ｄに接するように配置されている。尚、駆動枠３００３側および圧電素子３００５側にある「コ」の字型の接続部材３００９は、連結部材３０１２で接続されている。圧電素子３００５の電極（図示せず）に外部から電力を供給すると、押え部材３００６によって押えられた部分を支点として光軸３０１３方向に上下動し、各接続構造や連結部材３０１２によって駆動枠３００３が回動され、鏡筒３００１は回動軸３０１４を中心にして回動する。
【０２７８】
この装置では、圧電素子３００５と駆動枠３００３とを連結する連結機構が、棒状の連結部材３０１２を有しているため、構造が簡単になる。また、モバイル機器の場合には落下により数千Ｇといった衝撃力が加わる為、この発明では衝撃によって接続部分の損傷、もしくは接続部分が外れるといったことが生じない。したがって、モバイル機器における撮像装置に適している。
【０２７９】
なお、鏡筒３００１は、本発明のレンズモジュールの一例である。駆動枠３００３、固定枠３００４は、本発明の枠構造の一例である。圧電素子３００５は、本発明の駆動手段の一例である。
【０２８０】
更に接続部分の詳細について、図５７、図５８を参照して説明する。
【０２８１】
Ｌ字型を有する第１の接続部材３００８の取付部３００８ｃは、駆動枠３００３の平面部に取付られており、取付部３００８ｃと直角方向に延びる接続延伸部３００８ｂには楕円形状を有する貫通穴３００８ａが設けられ、楕円形状の端部３００８ｄはＲ形状となっている。また、貫通穴３００８ａの端面は、凸状のＲ面になっている。したがって、貫通穴３００８ａの端部３００８ｄは、第２の接続部材３０１０に部分的に当接している。接続部材３００９は、金属からなるコの字状で平面部３００９ａ、３００９ｂを有しており、Ｕの字状に形成された円の断面形状を有する第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂがそれぞれ平面部３００９ａ、３００９ｂに取り付けられている。接続部材は、湾曲した形状で貫通穴３００８ａに係合してさえすればよい。取付部分３００９ｃは、接着や溶接等で取り付けられていればよく、接続信頼性のあるものであれば、どの方法で取り付けてもよい。図５７に示すように、第１の接続部材３００８の貫通穴３００８ａと接続した状態で、図５８に示すような構成となれば何ら問題はない。
【０２８２】
次に、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂと第１の接続部材３００８における貫通穴３００８ａとの位置関係について、図５９を参照して説明する。
【０２８３】
上述したように、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂは、第１の接続部材３００８の貫通孔３００８ａの長軸方向の端部３００８ｄの端面に接するように配置するのが好ましい。これは、圧電素子３００５が上下方向に駆動した時に、駆動力が第２の接続部材３０１０に加わり、楕円形状の短軸方向に変形しようとするが、第２の接続部材３０１０が変形するためには大きな駆動力が必要となる為、圧電素子３００５の駆動量を正確に駆動枠３００３に伝達することが可能となるためである。つまり、貫通穴３００８ａが、円形で構成されていたり、楕円形状の長軸方向が光軸方向に向いていたりすると、圧電素子３００５の駆動力によって第２の接続部材３０１０の位置が変わりやすくなり、駆動力が正確に伝達されないからである。尚、図５９に記載されているように、楕円形状長軸方向のＲ１は、第２の接続部材３０１０の曲率半径ｒ１よりも大きいことが望ましい。
【０２８４】
また、同様に、楕円形状を有する貫通穴３００８ａの長軸方向の端部３００８ｄで第２の接触部材３０１０ａ、３０１０ｂと接触させるということは、ほぼ点接触となる接触部で第１の接続部材３００８と第２の接続部材３０１０との位置関係が変化しても駆動ロスが殆ど発生しないようにすることを意味する。その様子を表したのが図６０（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）である。
【０２８５】
図６０（ａ）は駆動する前の状態であり、（ｂ）は駆動枠３００３が上側に持ち上げられた状態、（ｃ）は（ｂ）の状態から下側方向へ移行する時であり、（ｄ）は下側へ下げられた時の状態を模式的に表したものである。このように、駆動枠３００３に傾きが生じても、第２の接続部材３０１０は駆動枠３００３に対して回動するため、元の姿勢から殆ど変化していない。
【０２８６】
ところで、駆動枠３００３と圧電素子３００５との接続部材による組立時には、図６１のように貫通孔３００８ａと第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂとの間に微小な隙間が生じる。このような場合には、圧電素子３００５を上下方向に駆動しても隙間で駆動量が吸収され、第１の接続部材３００８への伝達効率が低下することになる。「コ」の字状になっている部分に他の部材を挟み、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂを外側に広げ、楕円形状の貫通穴３００８ａの長軸に接触させることも可能であるが、接触状態を一定に保つことは極めて難しい。つまり、上述したように、この接続部分における駆動ロスを減少させない限り、つまり、摩擦係数の増大を発生させないような手段を講じない限り、圧電素子３００５の駆動性能を一定に保つことができない。
【０２８７】
次に、第２の接続部材３０１０の、第１の接続部材３００８の楕円部分長軸方向への位置決め方法について、図６２Ａ及び図６２Ｂを参照して説明する。
【０２８８】
図６２Ａにおいて、「コ」の字状の接続部材３００９の平面部３００９ａもしくは平面部３００９ｂにレーザ光３０１６を照射すると、レーザ光３０１６を照射した部分を中心にしてレーザ光の照射側、図６２Ｂの矢印の方向に変形しようとする。つまり、レーザ光３０１６を照射することで、第２の接続部材３０１０は第１の接続部材３００８の長軸の端部３００８ｄで接触して止まり、隙間がなくなる。隙間の状況は、顕微鏡観察により容易に判断することができる。こうすることで、圧電素子３００５が駆動して圧電素子３００５の姿勢が変化しても、圧電素子３００５から駆動枠３００３への駆動効率は維持される。また、接続部材３００９と駆動体３００３との姿勢が変化しても、同様に駆動効率は維持される。尚、レーザ光による調整は、接続部材３００９の変形量を大きくして調整してもいいが、徐々に長軸方向の端部に近づけていく方が、楕円形状の貫通孔３００８ａと第２の接続部材３０１０との接触圧を制御することが可能であり、両者の摺動ロスを制御し軽減することができる。この接続方法の利点は、互いの接続部材におけるガタをなくすることと、レーザによる調整は接触状態を微調整することが可能であるということである。両者の取付間における部材は、剛体にすることができ、圧電素子３００５からの駆動枠３００３への伝達効率を高めることができ、圧電素子３００５と駆動体全体を含む共振周波数を高めることができ、制御性に優れた組立体を提供することが可能となる。
【０２８９】
尚、実施例では光軸に対して一方向のみ、例えばピッチ方向のみに回動する例を記載したが、固定枠３００４と駆動枠３００３の間に別の駆動枠を形成し、ヨー方向にも回動させることができ、その時も同様の接続方法を用いることができる。また、第１の接続部材および第２の接続部材は、駆動枠３００３と圧電素子３００５の両方に設けたが、片側のみでも駆動性能が確保できれば何ら問題ない。
【０２９０】
次に、第１の接続部材に対する第２の接続部材の位置決めについて別の方法について、図６３、図６４を参照して説明する。
【０２９１】
第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂを有する接続部材３００９は、ばね性を有しており、そのばね性によって第１の接続部材３００８である楕円型貫通孔３００８ａの長軸方向の端部に、第２の接続部材３０１０ａ、３０１０ｂが接している。この場合には、前述したようなレーザによる調整方法が不要であり、取付時には接続部材３００９を矢印Ａ方向に応力を加え弾性変形させて、Ｌ字型接続部材３００８の切欠き部分３００８ｅを通してＬ字型接続部材３００８の楕円形状を有する貫通孔３００８ａに取り付ける。こうすることにより、第２の接続部材の、第１の接続部材の長軸方向端部への位置決めが容易になり、組立性が極めて改善される。
【０２９２】
［圧電素子と駆動体の接続（２）］
更に、圧電素子と駆動体との接続に関して、図６５を参照して別の方法について説明する。
【０２９３】
図６５は、図５６と同様、本発明の一実施形態に係る圧電素子と駆動体との接続を説明するための、ＣＣＤ等の撮像素子を含む鏡筒全体を駆動する組立体の斜視図である。
【０２９４】
図６５において、鏡筒ベース３００１ａと一体となった鏡筒３００１は、駆動枠３００３に接着固定されており、鏡筒３００１の下側にはＣＣＤ等の撮像素子３００２が配置されている。駆動枠３００３は、光軸３０１３に対して直角に配置されている回動軸３０１４で、回動自在となるように回動支持されている。固定枠３００４の下側、つまり、撮像素子３００２の下側に、圧電素子３００５（いわゆるバイモルフ）が取り付けられている。圧電素子３００５と駆動枠３００３には、貫通穴３０１５ａを有する第３の接続部材３０１５がそれぞれ接着固定されており、低剛性である金属製の連結部材３０１２が貫通穴３０１５ａに通されており、半田付けもしくは接着剤により接続されている。圧電素子３００５の電極（図示せず）に外部から電力を供給すると、押え部材（図示せず）によって押えられた部分を支点として光軸３０１３方向に上下動し、第３の接続部材３０１５や連結部材３０１２によって駆動枠３００３が回動され、鏡筒３００１は回動軸３０１４を中心にして回動する。圧電素子３００５が電圧により変形すると、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向にもミクロン単位ではあるが、座標がずれる。また、駆動枠３００３も回動軸３０１４を中心にして駆動するため、Ｘ軸、Ｚ軸ともに座標がずれる。つまり、連結部材３０１２の圧電素子３００５側の固定部および駆動枠側の固定部の座標、つまり、相対位置関係は圧電素子３００５の駆動によって常に変化することになる。ここで、連結部材３０１２に剛性の高い材料で構成すると、連結部材３０１２が上述したような座標の変化を許容しなくなるために、圧電素子３００５は電圧を印加しても変形しなくなり、駆動枠３００３も駆動させることができなくなる。つまり、圧電素子３００５や駆動枠３００３を駆動させるためには、連結部材３０１２が微小な変形をして上述した座標の変化を吸収することが必要である。
【０２９５】
ここで、連結部材３０１２の剛性について考察する。
【０２９６】
カメラ撮影における一般的な手振れは、約９０％が±０．５度以内であり、±１度を補正できれば、１００％保証することができる。手振れの補正は、ピエゾ素子による鏡筒への加圧点、つまり、回動軸からの距離によって決定されるピエゾ素子の振幅が確保できれば、補正可能となる。例えば、補正角度を±１度とした場合、回動軸からの距離が１ｍｍの時は１７μｍ以上、２ｍｍの時は３５μｍ以上、３ｍｍの時は５２μｍ以上の駆動量が必要である（＝回動軸からの距離  ＊ tan（１°））。
【０２９７】
ピエゾ素子の変位量や発生力は、基本的にはピエゾ素子の厚み、長さ、幅、印加電圧のパラメータを変更することで、自由に設定することが可能であるが、上記変位量を確保しようとする場合には、最大１５ｇ程度の力が発生する。この発生力が連結部材に加わる為、この力に対して座屈しない材質や寸法形状を選定することが必要となってくる。
【０２９８】
一般的に連結部材の座屈荷重は、下記のように表すことができる。
【０２９９】
Ｆ＝４ * π＾２ * Ｅ * Ｉ／Ｌ＾２・・・・・（１）
（Ｆ：座屈荷重、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面２次モーメント、Ｌ：長さ）
従って、連結部材の座屈しないための必要条件は、
１５*１０＾（−３）≦４ * π＾２ * Ｅ * Ｉ／Ｌ＾２・・・・（２）
となる。
【０３００】
例えば、連結部材３０１２の材質をりん青銅とした場合には、図６６のような最低限の制約条件（図中の点線以上の座屈荷重となる連結部材の長さおよび線径）が必要となる。
【０３０１】
ところで、連結部材の曲げ剛性が大きいと、ピエゾ素子が変形しようとする力を阻んでしまい、駆動特性が著しく低下する。
【０３０２】
この時の様子を、図６７を参照して説明する。
【０３０３】
ピエゾ素子と駆動体（鏡筒）は連結部材で接続されており、ピエゾ素子と連結部材及び駆動体と連結部材のそれぞれの接続部は垂直に保たれ、連結部材の中央付近において屈曲するような変形モードとなる。この形状を図６８のような単純片持ち梁が相互に向かい合わせとなるようなモデルとして考える。つまり、連結部材長の中央部での撓み角を求め、更に、単純片持ち梁の自由端となる先端における撓み角を求めて、両者を比較する。つまり、連結部材を変形させようとする力に対する剛性によって変形量が決定され、その値が必要最低限の変形量を有していれば、連結部材へ伝達される力が駆動体に伝達されると考える。
【０３０４】
ここで、連結部材の長手方向中央部での撓み角を求めるために、図６９のモデルを考える。
【０３０５】
駆動体の回転中心を座標（０，０）とし、駆動体と連結部材の接続点の座標Ａ点を（α１、α２）、ピエゾ素子と連結部材の接続点の座標Ｂ点を（β１、β２）、連結部材の長さをＬ１とする。
【０３０６】
駆動体が角度θ分だけ駆動した時のＡ点の座標は、
（α１＊cosθ−α２＊sinθ、α１＊sinθ＋α２＊cosθ）
となる。尚、ピエゾ素子は、電圧の印加により±δ１上下動するが、Ｘ座標は殆ど変化しないため、Ｂ点の座標は（α１、α２＋Ｌ１±δ１）となる。連結部材の中点における座標は、
（（α１*cosθ−α２＊sinθ＋α１）／２、（α１＊sinθ＋α２＊cosθ＋α２＋Ｌ１±δ１）／２）
となる。この座標より連結部材中央部における撓み角は、
θtawami  ＝atan（（α１−（α１＊cosθ−α２＊sinθ＋α１）／２）／（α２＋Ｌ１±δ１−（α１＊sinθ＋α２＊cosθ＋α２＋Ｌ１±δ１）／２））
で表すことができる。
【０３０７】
ここで、この関係を連結部材の長さとＡ点の回転中心からのＹ方向へのオフセット量をパラメータにした時の様子を図７０に示す。
【０３０８】
図７０からわかるように、接続点Ａ点におけるＹ方向のオフセット量が大きいほど、撓み角は大きく、連結部材の長さに対する依存性も大きい。これらより連結部材の固定は取付誤差を含めても回動中心からオフセットさせないほうが効率のいいことがわかる。ここで、連結部材の取付誤差を考慮して最大０．２ｍｍまでとすると、撓み角の許容限は０．０６度となる。
【０３０９】
尚、この連結部材の曲げに対する横方向の分力は撓み角から５０ｍｇとして計算した。
【０３１０】
0.06＊π／180≦Ｗ＊（Ｌ／２）^２／（２＊Ｅ＊Ｉ）  ・・・・・（３）
Ｗ：横方向分力、Ｌ：梁長さ、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面2次モーメント
式（１）、（３）より、
3.8＊10^(−4) ≦ Ｅ＊ Ｉ／Ｌ^2 ≦ 6.0＊10^(−3)  ・・・・・（４）
が得られる。
【０３１１】
つまり、梁の剛性を、式（４）の条件内に設定することで、最低限の駆動力を伝達可能にしつつ、圧電素子の変形と鏡筒との移動のずれを吸収することができる。
【０３１２】
前記実施の形態は本発明の実施例であり、本発明はこれらに限定されない。
【０３１３】
なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。
【０３１４】
（１）  本発明にかかる手振れ補正機能付き撮像装置は、
撮像素子と、
前記撮像素子と一体になっており、回動可能状態の鏡筒と、
前記撮像素子の前記鏡筒と反対側に配置された圧電素子と、
前記圧電素子に駆動されて前記鏡筒を回動させるための棒状の連結部材を有する連結機構と、
を備えた手振れ補正機能付き撮像装置である。
【０３１５】
この装置では、圧電素子と鏡筒とを連結する連結部材が棒状の連結部材を有しているため、構造が簡単になる。
【０３１６】
（２）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置は、前記連結機構は、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収するためのずれ吸収機能を有していることが好ましい。この装置では、棒状の連結部材を有する連結機構がずれ吸収機能を有しているため、連結部材が鏡筒をスムーズに駆動する。
【０３１７】
（３）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（２）項）は、
前記連結部材と鏡筒側部材とを接続する第１接続構造、および前記連結部材と圧電素子側部材とを接続する第２接続構造をさらに備え、
前記第１接続構造および前記第２接続構造の少なくとも一方は、貫通孔が形成された第１接続部材と、前記貫通孔内に係止された湾曲形状の係止部を有する第２接続部材とを有していることが好ましい。
【０３１８】
この装置では、圧電素子が変形すると、第２接続部材の径止部が第１接続部材の貫通孔に係合した状態で、一方の接続部材が他方の接続部材を駆動する。このとき、径止部は第１接続部材に対して回動するため、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれが吸収される。
【０３１９】
（４）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（３）項）は、
前記貫通孔は回動中心軸方向に長く延びており、
前記係止部は、前記貫通孔の回動中心軸方向両端部にそれぞれ係止された２つの係止部を有していることが好ましい。
【０３２０】
この装置では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に係止されているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
【０３２１】
（５）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（４）項）は、前記２つの係止部は前記貫通孔の前記両端部に対して接触していることが好ましい。この装置では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に接触しているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
【０３２２】
（６）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（５）項）は、
前記第２接続部材は、前記２つの係止部がそれぞれ固定されたコの字型部材をさらに有しており、
前記コの字型部材が前記２つの係止部を前記貫通孔の前記両端部に付勢していることが好ましい。
【０３２３】
この装置では、圧電素子が変形して係止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。
【０３２４】
（７）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（５）項）は、前記２つの係止部は、ばね性を有し、弾性変形した状態で前記貫通孔の両端部に接触していることが好ましい。この装置では、圧電素子が変形して係止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。
【０３２５】
（８）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（５）〜（７）項のいずれか）は、前記径止部は断面が円形状であることが好ましい。この装置では、径止部は貫通孔に接触した状態でスムーズに移動する。
【０３２６】
（９）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（８）項）は、前記係止部は、前記貫通孔の前記両端部より小さな曲率半径を有していることが好ましい。この装置では、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
【０３２７】
（１０）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（４）〜（９）項のいずれか）は、前記貫通孔の前記両端部の端面はＲ形状を有していることが好ましい。この装置では、径止部と貫通孔の両端部の接触面積が小さいため、径止部が貫通孔に接触した状態でスムーズに回動できる。
【０３２８】
（１１）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（２）項）は、前記連結部材は、前記圧電素子からの荷重を伝達可能であるが、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収可能な低剛性を有することが好ましい。この装置では、連結部材が、簡単な構成で、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれを吸収する。
【０３２９】
（１２）  本発明の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（１１）項）は、前記連結部材は、3.8＊10^(-4) ≦ Ｅ＊ Ｉ／Ｌ^2 ≦ 6.0＊10^(-3)を満たす剛性を有している（Ｌ：梁長さ、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面2次モーメント）ことが好ましい。この装置では、最低限の駆動力を伝達可能にしつつ、圧電素子と鏡筒との移動のずれを吸収できる。
【０３３０】
（１３）  本発明の第１の手振れ補正機能付き撮像装置（上記（１）〜（１２）項のいずれか）は、前記圧電素子はバイモルフで構成されていることが好ましい。
【０３３１】
（１４）  本発明にかかる接続構造は、
撮像素子と、前記撮像素子と一体になっており回動可能状態の鏡筒と、前記撮像素子の前記鏡筒と反対側に配置された圧電素子と、前記圧電素子に駆動されて前記鏡筒を回動させるための連結機構とを備えた手振れ補正機能付き撮像装置において、
貫通孔が形成された第１接続部材と、
前記貫通孔内に係止された湾曲形状の係止部を有する第２接続部材とを備えており、
前記第１接続部材と前記径止部は、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収するように係合している、接続構造である。
【０３３２】
この構造では、圧電素子が変形すると、第２接続部材の径止部が第１接続部材の貫通孔に係合した状態で、一方の接続部材が他方の接続部材を駆動する。このとき、径止部は第１接続部材に対して回動するため、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれが吸収される。
【０３３３】
（１５）  本発明の接続構造（上記（１４）項）は、
前記貫通孔は回動中心軸方向に長く延びており、
前記係止部は、前記貫通孔の回動中心軸方向両端部にそれぞれ係止された２つの係止部を有していることが好ましい。
【０３３４】
この構造では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に係止されているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
【０３３５】
（１６）  本発明の接続構造（上記（１５）項）は、前記２つの係止部は前記貫通孔の前記両端部に対して接触していることが好ましい。の構造では、２つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に接触しているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
【０３３６】
（１７）  本発明の接続構造（上記（１６）項）は、
前記第２接続部材は、前記２つの係止部がそれぞれ固定されたコの字型部材をさらに有しており、
前記コの字型部材が前記２つの係止部を前記貫通孔の前記両端部に付勢していることが好ましい。
【０３３７】
この構造では、圧電素子が変形して径止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。
【０３３８】
（１８）  本発明の接続構造（上記（１６）項）は、前記２つの係止部は、ばね性を有し、弾性変形した状態で前記貫通孔の前記両端部に接触していることが好ましい。この構造では、圧電素子が変形して径止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。
【０３３９】
（１９）  本発明の接続構造（上記（１６）〜（１８）項のいずれか）は、前記径止部は断面が円形状であることが好ましい。この装置では、径止部は貫通孔に接触した状態でスムーズに移動する。
【０３４０】
（２０）  本発明の接続構造（上記（１９）項）は、前記係止部は、前記貫通孔の前記両端部より小さな曲率半径を有していることが好ましい。この構造では、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
【０３４１】
（２１）  本発明の接続構造（上記（１５）〜（２０）項のいずれか）は、前記貫通孔の前記両端部の端面はＲ形状を有していることが好ましい。この構造では、径止部と貫通孔の両端部の接触面積が小さいため、径止部が貫通孔に接触した状態でスムーズに回動できる。
【０３４２】
（２２）  本発明の接続構造（上記（１４）〜（２０）項のいずれか）は、前記圧電素子はバイモルフで構成されていることが好ましい。
【０３４３】
以上の本発明に係る手振れ補正機能付き撮像装置及びその接続構造では、圧電素子と駆動体との間の連結構造が簡単になる。さらには、駆動力の伝達効率をひどく低下させることなく圧電素子と鏡筒との移動のずれを吸収できる。
【０３４４】
（実施の形態４）
［像振れ補正装置（１）］
図７１は、本実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実施形態のデジタルカメラは、ＯＩＳ（optical image stabilizer）モジュール４００１、画像処理回路４００２、液晶モニタ４００３、画像メモリ４００４、カードインターフェイス４００５、メモリカード４００６、ヨー側角速度センサ４００７、ピッチ側角速度センサ４００８、マイコン４００９、および、操作部４０１０を備える。
【０３４５】
ＯＩＳモジュール４００１は、ＣＣＤイメージセンサ（後述）を備えている。画像処理回路４００２は、ＣＣＤイメージセンサで生成された画像データに対して、ＹＣ変換、解像度変換、圧縮変換等の画像処理を行う。液晶モニタ４００３は、画像処理回路４００２で処理された画像データを表示する。画像メモリ４００４は、画像処理回路４００２による画像処理の際にバッファメモリとして機能する。カードインターフェイス４００５は、メモリカード４００６を着脱可能である。メモリカード４００６は、カードインターフェイス４００５を介して、画像処理回路４００２で処理された画像データを記録し、また、画像処理回路４００２に対してメモリカード４００６内に格納している画像データを出力する。
【０３４６】
ヨー側角速度センサ４００７およびピッチ側角速度センサ４００８は、デジタルカメラのヨー回転方向、ピッチ回転方向の角速度をそれぞれ測定するためのセンサであり、例えばジャイロセンサ等である。デジタルカメラのヨー回転方向はデジタルカメラの水平面内での回転方向であり、デジタルカメラのピッチ回転方向はデジタルカメラの鉛直面内での回転方向である。
【０３４７】
マイコン４００９は、ＯＩＳモジュール４００１を含めたデジタルカメラ全体を制御する。マイコン４００９は、積分回路４９０１，４９０２を備える。積分回路４９０１，４９０２は、ヨー側角速度センサ４００７およびピッチ側角速度センサ４００８でそれぞれ測定された角速度データのＡＣ成分を積分する。これにより、マイコン４００９は、積分回路４９０１，４９０２の出力をデジタルカメラが移動した角度として認識する。この移動角度が、デジタルカメラのぶれ量に相当する。そして、手ぶれ補正制御部４９０３は、積分回路４９０１，４９０２の出力に基づいて、ＯＩＳモジュール４００１を制御する。
【０３４８】
具体的には、デジタルカメラが移動した角度を打ち消すように、ＯＩＳモジュール４００１をその反対方向に回転させるように制御する。これにより、デジタルカメラがぶれていても、そのぶれを打ち消すようにＯＩＳモジュール４００１が回転するため、ＯＩＳモジュール４００１に入射される被写体からの光線がぶれるのを抑制できる。そのため、ＯＩＳモジュール４００１で撮像した画像にぶれが発生するのを低減できる。操作部４０１０は、ユーザからのデジタルカメラに対する指示を受け付けるインタフェースである。
【０３４９】
次に、ＯＩＳモジュール４００１の構成について説明する。
【０３５０】
図７２は、ＯＩＳモジュール４００１の構成を示すブロック図である。ＯＩＳモジュール４００１は、レンズモジュール４１０１と、これをピッチ方向に回転するピッチ方向駆動機構４１０２と、レンズモジュール４１０１を支持する内枠（後述）のピッチ方向の位置を検出するピッチ側位置センサ４１０３と、レンズモジュール４１０１をヨー方向に回転するヨー方向駆動機構４１０４と、レンズモジュール４１０１のヨー方向の位置を検出するヨー側位置センサ４１０５と、ＯＩＳモジュール４００１の動作を制御する駆動制御部１０６とを備える。
【０３５１】
レンズモジュール４１０１は、ＣＣＤイメージセンサ５０１０と、シャッタユニット５０１１と、レンズホルダ５０１２と、フォトセンサ５０１３と、フォーカスモータ５０１４と、駆動力伝達機構５０１５とを備える。これらの構成がレンズモジュール４１０１として一体化され、ピッチ方向およびヨー方向に回転可能である。
【０３５２】
シャッタユニット５０１１は、メカシャッタを備え、駆動制御部４１０６の制御の下でシャッタを開閉する。レンズホルダ５０１２は、レンズを保持する。シャッタユニット５０１１を介して入射された被写体の光学信号は、レンズホルダ５０１２に保持されたレンズにより、ＣＣＤイメージセンサ５０１０に集光される。ＣＣＤイメージセンサ５０１０は、レンズにより集光された被写体の光学信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。フォーカスモータ５０１４は、駆動力伝達機構５０１５を介して、レンズホルダ５０１２を光軸方向に移動する。これにより、レンズホルダ５０１２が保持するレンズとＣＣＤイメージセンサ５０１０との距離を調節可能であり、ＣＣＤイメージセンサ５０１０に集光された光学信号のピントを合わせることができる。フォトセンサ５０１３は、レンズホルダ５０１２の光軸方向における位置が基準位置にあるか否かを検出し、駆動制御部４１０６に通知する。
【０３５３】
ピッチ方向駆動機構４１０２は、レンズモジュール４１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール４１０１をピッチ方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。ヨー方向駆動機構４１０４は、レンズモジュール４１０１を保持する保持機構と、レンズモジュール４１０１をヨー方向に回転させるべく前記保持機構を駆動するアクチュエータ等を備える。
【０３５４】
駆動制御部４１０６は、マイコン４００９からの制御信号を受けて、レンズモジュール４１０１内のＣＣＤイメージセンサ５０１０以外の電子部品を制御し、それらの電子部品からのデータを受けてマイコン４００９に送信する。なお、駆動制御部４１０６は、ＩＣチップとして実現可能であり、例えば、レンズモジュール４１０１とマイコン４００９とを接続するフレキシブルケーブル（後述）の表面等、レンズモジュール４１０１の外部に設けられることが好ましい。
【０３５５】
尚、図７２ではシャッタユニットおよびフォーカスモータを備えたデジタルカメラについて例示したが、例えばカメラ付携帯電話では必要としない場合があり、本実施形態ではシャッタユニットやフォーカスモータのない構成について説明する。
【０３５６】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態としての像振れ補正装置について説明する。
【０３５７】
図７３はＯＩＳモジュール４００１を被写体側から見た外観斜視図である。図７４はレンズモジュール４１０１にある鏡筒カバー４０２１を取り外した時の外観斜視図である。図７５はＯＩＳモジュール４００１の平面図である。
【０３５８】
レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１に、ピッチ回転方向に回転可能に保持されている。すなわち、内枠４０１１は、レンズモジュール４１０１の外形よりも大きい開口部を有する枠体であり、レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１の開口部内で回動可能に軸支されている。内枠４０１１は、外枠４０１２に、ヨー回転方向に回転可能に保持されている。外枠４０１２は、枠体の外形の大きさが内枠４０１１よりも大きく、内枠４０１１の外側に配置される。そして、外枠４０１２は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠４０１１はピッチ方向駆動機構４１０２の一部を構成し、外枠４０１２はヨー方向駆動機構４１０４の一部を構成する。ＯＩＳモジュール４００１は、ヨー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。尚、レンズモジュール４１０１の重心は、レンズモジュール４１０１を回動可能に支持する内枠４０１１にある第１の回動軸中心と略一致している。また、内枠支持体である内枠４０１１とレンズモジュール４１０１の重心は、内枠支持体を回動可能に支持する第２の回動軸中心と略一致するように構成している。これは回動中心と回転保持する物体の重心とがずれると、駆動力が増加する為であり、重心と回動軸中心を略一致させることで最低限の駆動力で駆動させることができるためである。なお、第１の回動軸と第２の回動軸は直交している。
【０３５９】
図７６は、ＯＩＳモジュール４００１を背面側から見た外観斜視図、図７７はＯＩＳモジュール４００１を背面側から見た背面図である。ＯＩＳモジュール４００１は、外枠４０１２と共にヨー方向駆動機構４１０４を構成するヨー側バイモルフ４０１３と、内枠４０１１と共にピッチ方向駆動機構４１０２を構成するピッチ側バイモルフ４０１４とを備える。なお、ＣＣＤイメージセンサ５０１０は、レンズモジュール４１０１における最も背面側であって、かつ、ヨー側バイモルフ４０１３およびピッチ側バイモルフ４０１４よりも内側に配置されている（図７６、図７７参照）。
【０３６０】
ヨー側バイモルフ４０１３は、その一辺が固定板４０１５によって外枠４０１２に固定され、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ４０１６を介して内枠４０１１に連結されている。これにより、内枠４０１１を外枠４０１２に対してヨー方向に回転させる駆動力を与えることができる。
【０３６１】
これに対して、ピッチ側バイモルフ４０１４は、その一辺が固定板４０１７によって内枠４０１１に固定されており、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ４０１８を介してレンズモジュール４１０１が搭載されているレンズモジュールベース５０２０に連結されている。これにより、レンズモジュール４１０１を外枠４０１２および内枠４０１１に対してピッチ方向に回転させる駆動力を与えることができる。
【０３６２】
次に、フレキシブルケーブル４０１９の引き回し方法について、図７６、図７８、図７９、図８０を参照して説明する。
【０３６３】
図７８は内枠４０１１を記載していないレンズモジュール４１０１の底部から引きだされたフレキシブルケーブル又はフレキシブル基板４０１９とレンズモジュールベース５０２０、図７９は外枠４０１２を記載していない状態を表している。図８０はフレキシブルケーブル４０１９をコネクタ４０２０に接続した状態を示している。
【０３６４】
フレキシブルケーブル４０１９は、ＯＩＳモジュール４００１の底部から引き出され、内枠４０１１の外側で折り曲げられ、レンズモジュール４１０１を支持する軸受部４０２０ａ近傍部分で内枠４０１１に固定（固定部分は図示せず）し、外枠４０１２の切り欠き部分４０１２ａのところで収められ、さらに外側方向に向かって引き出される。要は、フレキシブルケーブル４０１９は、引出し方向と直交するヨー回動軸中心とほぼ同一の高さで折り曲げられて外側に引き出されることが重要である。また、フレキシブルケーブル４０１９の端部４０１９ａはコネクタに接続されるが、図７６のように、フレキシブルケーブル４０１９は、直線的な状態でコネクタと接続されることがなく、内枠４０１１や外枠４０１２を正確に駆動させるためには、ある程度撓ませることが必要である。
【０３６５】
フレキシブルケーブル４０１９の構造について詳細に説明する。
【０３６６】
フレキシブルケーブル４０１９は、内枠４０１１より幅が狭い板状であり、主面が光軸方向に向いており、光軸方向に直交する方向に延びている。つまり、フレキシブルケーブル４０１９は、厚み方向が光軸方向に沿っている。また、フレキシブルケーブル４０１９は、平坦な引き出し部４０１９ｂに続いて、屈曲部又はＲ部４０１９ｃを有している。屈曲部４０１９ｃは、図示下側に、凸になるように湾曲しており、曲率中心がフレキシブルケーブル４０１９に対して光軸方向に位置している。以上に述べたように、フレキシブルケーブル４０１９が光軸方向にスペースを取っていない、装置全体を光軸方向に小さくできる。つまり、像振れ補正装置及びそれを組み込んだ撮像装置を小型化・薄型化できる。
【０３６７】
フレキシブルケーブル４０１９に屈曲部４０１９ｃを設ける理由について、図８１、図８２，図８３を参照して説明する。図８１は、フレキシブルケーブル４０１９を自由長から撓ませていった時に、フレキシブルケーブル４０１９の端部に発生する反力を表したものである。また、図８２は、フレキシブルケーブル４０１９が回動軸から所定の距離Ｒ１離れた所から引出して、コネクタ４０２０に接続した様子を表したものである。更に、図８３は、図８２の状態でコネクタ４０２０にフレキシブルケーブル４０１９を取付けた時に発生した反力で、レンズモジュール４１０１に回転方向に傾斜している様子を表した概念図である。
【０３６８】
フレキシブルケーブル４０１９を、図８０のように撓ませることによって、レンズモジュール４１０１に取付けられたフレキシブルケーブル４０１９が元の状態に戻ろうとする反力が発生して、レンズモジュール４１０１側に伝達される。この反力は、例えば、厚み１００μｍ、幅６ｍｍのフレキシブルケーブルでは、図８１のようにフレキシブルケーブル４０１９が自由長に対して、コネクタによる接続位置が０．５ｍｍ近い状態で反力の極大値を示し、その値は３０ｇにも達する。さらに、コネクタの位置が近くなると反力は漸減するが、零になることはない。つまり、回動軸のある高さにフレキシブルケーブル４０１９の反力が作用する場合には、レンズモジュール４１０１を支持する内枠４０１１や外枠４０１２は傾かないが、図８２のように、回動軸に対してフレキシブルケーブル４０１９の反力Ｆの作用点位置がＲ１分だけずれている場合には、図８３のように回動軸回りにモーメント（Ｆ×Ｒ１）が働き、フレキシブルケーブル４０１９を取り付けることによってレンズモジュール４１０１が傾いてしまう。この現象を防ぐために、フレキシブルケーブル基板の取付位置を回動軸中心近傍に配置することが好ましい。フレキシブルケーブル４０１９が直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されている場合は、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュール４１０１が傾きにくく、像振れ補正効果が高い。
【０３６９】
［像振れ補正装置（２）］
前述では、自由状態で直線状に延びるフレキシブルプレートを用いた像振れ補正装置について説明したが、次に、自由状態で撓んでいる（Ｒ部を有している）フレキシブルプレートを用いた像振れ補正装置について説明する。
【０３７０】
この実施形態では、フレキシブルケーブル基板は最初から屈曲状態であるため、フレキシブルケーブル基板の屈曲による反力がレンズモジュール４１０１に作用しない。したがって、レンズモジュール４１０１から引き出されるフレキシブルケーブルの位置が回動中心から離れていても、レンズモジュール４１０１には回転モーメントが発生しない。
【０３７１】
昨今、フレキシブルケーブル技術の進歩は目覚しく、導電性のある銅を含むフレキシブル基板の厚みが５０μｍ以下の基板が、多数使われるようになってきている。このような、薄いフレキシブルケーブルの場合には、剛性が小さいため大きな反力は発生しないものの、レンズモジュール４１０１は僅か（１度以下）に傾く。従って、局部的にフォーミングされたフレキシブルケーブルがあれば、レンズモジュール４１０１に余計な反力を及ぼすことなく、電気的情報のやりとりを行うことができる。
【０３７２】
以下に、フレキシブルケーブルのフォーミング方法について、図８４を参照して説明する。
【０３７３】
レンズモジュール４１０１の底部には、直線状のフレキシブルケーブル４０１９が取り付けられており、内枠４０１１、外枠４０１２を組み込み、駆動体など全てを組み込んだ後にフレキシブルケーブルを、図８４に示すような受け治具Ｂ４０４２にレンズモジュール４１０１を含むフレキシブルケーブルを置き、ある時間、上に重りとなる治具Ａ４０４１を置いておくだけで、治具の形状にあった形を作ることが可能となる。つまり、フレキシブルケーブル４０１９に屈曲部４０１９ｃが形成される。これは、フレキシブルケーブル４０１９が薄くなったことにより、弾性変形だけではなく、塑性変形がしやすくなったことによる。
【０３７４】
このように、フレキシブルケーブル４０１９を、所定の形状にフォーミングしておくだけで、反力を劇的に減らすことが可能となる。したがって、レンズモジュール４１０１が傾きにくく、像振れ補正効果が高い。
【０３７５】
また、このように、局部的にフォーミングされたフレキシブルケーブル４０１９では、多少の寸法形状や組立誤差により、当初のフレキシブルケーブルの形状が多少変化しても、殆ど反力は発生しないことがわかっている。要は、フレキシブルケーブル４０１９に応力が加わってない直線的な状態から屈曲させることで大きな応力が働くのであって、もともと屈曲状態にあるものから誤差程度（例えば１〜２ｍｍ程度）、長さ方向に違ったとしても、殆ど反力による影響はない。
【０３７６】
なお、フレキシブルケーブル４０１９が直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されている実施の形態１において、さらに実施の形態２のようにフレキシブルケーブルをあらかじめ屈曲しておいても良い。
【０３７７】
［像振れ補正装置（３）］
ＯＩＳモジュール４００１のヨー方向駆動機構及びピッチ方向駆動機構に、電磁モータを採用した場合について説明する。
【０３７８】
図８５は、ＯＩＳモジュール４００１を被写体側から見た外観斜視図である。図８６は、レンズモジュール４１０１にある鏡筒カバー４０２１を取り外した時の外観斜視図である。図８７は、レンズモジュール４１０１の平面図である。
【０３７９】
レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１に、ピッチ回転方向に回転可能に保持されている。すなわち、内枠４０１１は、レンズモジュール４１０１の外形よりも大きい開口部を有する枠体であり、レンズモジュール４１０１は、内枠４０１１の開口部内で回動可能に軸支されている。内枠４０１１は、外枠４０１２に、ヨー回転方向に回転可能に保持されている。外枠４０１２は、枠体の外形の大きさが内枠４０１１よりも大きく、内枠４０１１の外側に配置される。そして、外枠４０１２は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠４０１１は、ピッチ方向駆動機構４１０２の一部を構成し、外枠４０１２は、ヨー方向駆動機構１０４の一部を構成する。ＯＩＳモジュール４００１は、ヨー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。
【０３８０】
尚、バイモルフタイプのＯＩＳと同様、レンズモジュール４１０１の重心は、レンズモジュール４１０１を回動可能に支持する内枠４０１１にある第１の回動軸中心と略一致している。内枠支持体である内枠４０１１とレンズモジュール４１０１の重心は、内枠支持体を回動可能に支持する第２の回動軸中心と略一致するように構成されている。なお、第１の回動軸と第２の回動軸とは直交している。
【０３８１】
レンズモジュールベース５０２０の側面には、ピッチ回動軸を挟んでピッチ駆動用コイル基板４０５１が配置され、そのピッチ駆動用コイル基板４０５１に対して所定の隙間を設けて対向するように、ピッチ駆動用マグネット４０５０が内枠４０１１に配置されている。また、内枠４０１１のヨー回動軸を挟んでヨー駆動用コイル基板４０５３が配置され、そのヨー駆動用コイル基板４０５３に対して所定の隙間を設けて対向するように、ヨー駆動用マグネット４０５２が外枠４０１２に配置されている。尚、詳細な説明は省略するが、マグネットとコイルは、ピッチ回動軸およびヨー回動軸の周回方向に推力が発生するように構成されている。
【０３８２】
次に、図８８、図８９、図９０を参照してフレキシブルケーブルの引き回し方法について説明する。図８８はレンズモジュール４１０１の背面側から見た斜視図である。また、図８９は外枠４０１２を省いた外観斜視図、図９０は全体構成を示す外観斜視図である。
【０３８３】
２つのヨー駆動用コイル基板４０５３がヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４に半田付け（図示せず）され、フレキシブルケーブル４０５４で外側に向かって延長されている。ピッチ駆動用コイル基板４０５１は、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９に半田付けされ、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９と共用化され、引出し方法は、図７６、図７８、図７９で説明したように、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９の引出し方向と直交するヨー回動軸と光軸方向に対して略同一高さから引き出されている。また、ヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４も同様、内枠４０１１に配置されたヨー駆動用コイル基板４０５３に接続されたヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４は、外枠４０１２の外側に引き出され、直交するピッチ回動軸と光軸方向に対して略同一高さに配置されて固定されている（固定部は図示せず）。
【０３８４】
尚、図示の構成において、ＣＣＤ用フレキシブルケーブル４０１９、ヨー駆動用フレキシブルケーブル４０５４のフォーミング（屈曲部４０１９ｃ、４０５４ｃの塑性変形）については、フォーミングをしていない場合と、フォーミングをしている場合の両方がある。
【０３８５】
以上のように、フレキシブルケーブルを配置させ、もしくは所定の形状に保つことによって、本来アクチュエータが有する性能を維持したままで、鏡筒全体を駆動させる像振れ補正効果を得ることができる。
【０３８６】
なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよい。また、アクチュエータは、本発明の駆動手段の一例である。
【０３８７】
（１）  本発明にかかる第１の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有する枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対して回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出されるフレキシブルケーブルとを備えており、
前記レンズモジュールの重心は第１回動軸の回動中心に略一致しており、前記レンズモジュール及び前記内枠からなる内枠支持体の重心は第２回動軸の回動中心に略一致しており、
前記フレキシブルケーブルは、Ｒ部を有するようにフォーミングされていることを特徴とする像振れ補正装置である。
【０３８８】
この装置では、フレキシブルケーブルがＲ部を有するようにフォーミングされているため、フレキシブルケーブルからレンズモジュールに反力が作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。
【０３８９】
（２）  本発明の第１の像振れ補正装置（上記（１）項）は、前記フレキシブルケーブルは、主面が光軸方向に向くように延びていることが好ましい。この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。
【０３９０】
（３）  本発明の第１の像振れ補正装置（上記（２）項）は、前記フレキシブルケーブルは、光軸方向に直交する方向に延びていることが好ましい。この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。
【０３９１】
（４）  本発明の第１の像振れ補正装置（上記（２）または（３）項）は、前記Ｒ部の曲率中心は前記フレキシブルケーブルに対して光軸方向に位置していることが好ましい。この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。
【０３９２】
（５）  本発明の第１の像振れ補正装置（上記（１）〜（４）項のいずれか）は、
前記フレキシブルケーブルは、前記第１回動軸及び前記第２回動軸の一方に対して直交するように延びており、
前記フレキシブルケーブルは、直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることが好ましい。
【０３９３】
この装置では、フレキシブルケーブルからの反力が直交している回動軸に作用した場合でも、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。
【０３９４】
（６）  本発明にかかる第２の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有する枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対して回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出されるフレキシブルケーブルとを備えており、
前記レンズモジュールの重心は第１回動軸の回動中心に略一致しており、前記レンズモジュール及び前記内枠からなる内枠支持体の重心は第２回動軸の回動中心に略一致しており、
前記フレキシブルケーブルは、前記第１回動軸及び前記第２回動軸の一方に対して直交するように延びており、
前記フレキシブルケーブルは、直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることを特徴とする像振れ補正装置である。
【０３９５】
この装置では、フレキシブルケーブルからの反力が直交している回動軸に作用した場合でも、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。
【０３９６】
（７）  本発明にかかる第３の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第１回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠を前記第１回動軸に直交する第２回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有する枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対して回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出される第１及び第２フレキシブルケーブルとを備えており、
前記レンズモジュールの重心は第１回動軸の回動中心に略一致しており、前記レンズモ
ジュール及び前記内枠からなる内枠支持体の重心は第２回動軸の回動中心に略一致しており、
前記第１フレキシブルケーブルは、前記第１回動軸に対して直交するように延びており、前記第１回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されており、
前記第２フレキシブルケーブルは、前記第２回動軸に対して直交するように延びており、前記第２回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることを特徴とする像振れ補正装置である。
【０３９７】
この装置では、第１フレキシブルケーブルからの反力が第１回動軸に作用した場合でも、第１回動軸にモーメントは作用しにくい。第２フレキシブルケーブルからの反力が第２回動軸に作用した場合でも、第２回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾きにくく、像振れ補正効果が高い。
【０３９８】
（８）  本発明の第１〜第３の像振れ補正装置は、前記駆動手段は圧電セラミックスを用いたモータ、もしくは電磁モータであることが好ましい。
【０３９９】
以上のように本発明によれば、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にし、像振れ補正効果の高い像振れ補正装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０４００】
本発明は、光学式手ぶれ補正システムを搭載した機器に有用である。その応用範囲は、スチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機、ＰＤＡなど、撮像手段を搭載した機器であればよい。
【図面の簡単な説明】
【０４０１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施形態にかかるデジタルカメラが備えるＯＩＳモジュールの構成を示すブロック図
【図３】ＯＩＳモジュールの概観を示す斜視図
【図４】ＯＩＳモジュールの概観を示す斜視図
【図５】ＯＩＳモジュールを背面から見た斜視図
【図６】バイモルフの構成例を示す斜視図
【図７Ａ】バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図
【図７Ｂ】バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図
【図８】バイモルフの接続ワイヤの接続位置を示す平面図
【図９】レンズモジュールとヨー側バイモルフとの接続関係と、内枠とピッチ側バイモルフとの接続関係をそれぞれ示す模式図
【図１０】ＯＩＳモジュールのヨー回動軸における垂直断面図
【図１１】ＯＩＳモジュールのヨー回動軸における水平断面図
【図１２】ＯＩＳモジュールの製造工程を示すフローチャート
【図１３】レンズモジュール製造工程を示すフローチャート
【図１４】レンズモジュールの内部を示す平面図
【図１５】レンズモジュールにシャッタユニットを取り付ける際の様子を示す分解斜視図
【図１６】完成後のレンズモジュールの外観を示す斜視図
【図１７】内枠ユニットの製造フローを示すフローチャート
【図１８】内枠ユニットの外観斜視図
【図１９】レンズモジュールを内枠ユニットに取り付ける工程のフローを示すフローチャート
【図２０】レンズモジュールを内枠ユニットに取り付ける際の作業を模式的に示す外観斜視図
【図２１】レンズモジュールを内枠ユニットに組み込んだときの外観斜視図
【図２２】ヨー軸ピンを挿入後、板バネを取り付けたときの外観斜視図
【図２３】ヨー軸ピンとヨー軸受けの接触部分を示す断面模式図
【図２４】外枠ユニットの製造工程を示すフローチャート
【図２５】外枠の構造を示す外観斜視図
【図２６】内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程を示すフローチャート
【図２７】内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図
【図２８】内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図
【図２９】バイモルフの取り付け工程を示すフローチャート
【図３０】ピッチ側バイモルフを外枠に搭載した状態を示す外観斜視図
【図３１】ピッチ側バイモルフを外枠に固定した状態を示す外観斜視図
【図３２】ピッチ側バイモルフの固定板の構造を示す断面図
【図３３】ヨー側バイモルフを内枠に搭載した状態を示す外観斜視図。
【図３４】ヨー側バイモルフを内枠に固定した状態を示す外観斜視図
【図３５】本実施形態にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図
【図３６】マイコンと駆動制御部との接続関係を示したブロック図
【図３７Ａ】マグネットとホール素子との位置関係の一例を示す模式図
【図３７Ｂ】図３７Ａの場合のホール素子出力を示すグラフ
【図３７Ｃ】マグネットとホール素子との位置関係の他の例を示す模式図
【図３７Ｄ】図３７Ｃの場合のホール素子出力を示すグラフ
【図３８】バイモルフのブロック線図
【図３９】バイモルフの周波数特性を示すグラフ
【図４０】リードラグフィルタを含めた場合のバイモルフのブロック線図
【図４１】リードラグフィルタを含めた場合のバイモルフの周波数特性を示すグラフ
【図４２】手振れ角度（ａ）とレンズ振れ角度（ｂ）と残留像ぶれ（ｃ）との関係を示す波形図
【図４３】リードラグフィルタの周波数特性を示すグラフ
【図４４】リードラグフィルタの回路構成例を示す回路図
【図４５Ａ】バイモルフへの駆動電圧の一例を示すブロック図
【図４５Ｂ】バイモルフの駆動電圧の一例を示す波形図
【図４６Ａ】バイモルフへの駆動電圧の他の例を示すブロック図
【図４６Ｂ】バイモルフの駆動電圧の他の例を示す波形図
【図４７】内枠駆動指令（ａ）と外枠駆動補償指令（ｂ）との関係を示す波形図
【図４８】バイモルフの他の構成例を示す斜視図
【図４９】実施の形態２にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５０Ａ】バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図
【図５０Ｂ】バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたときの状態を示す模式図
【図５１】積分回路を搭載しない場合の振幅減算部から出力される差分値の推移を示す特性図
【図５２】レンズモジュールの動きを示す模式図
【図５３Ａ】振幅減算部から出力される差分値の推移を示す特性図
【図５３Ｂ】積分回路から出力される積分値の推移を示す特性図。
【図５４Ａ】基準位置にあるレンズモジュールを示す模式図
【図５４Ｂ】レンズモジュールの外乱補償動作を説明するための模式図
【図５５Ａ】回動位置の制御特性ボード線図
【図５５Ｂ】回動位置の制御特性ボード線図
【図５６】実施の形態３に係る鏡筒一体型手振れ補正装置の斜視図
【図５７】実施の形態３に係る撮像装置全体を駆動する接続部の拡大図
【図５８】実施の形態３に係る駆動体との連結を説明する接続部の拡大図
【図５９】実施の形態３に係る接続部の位置関係を示す説明図
【図６０】実施の形態３に係る圧電素子駆動時の駆動枠と接続部材との位置関係を説明する概略図
【図６１】実施の形態３に係る接続部の組立時における各接続部材の位置関係を説明する概略図
【図６２Ａ】実施の形態３に係る接続部の組立時における接続部の調整方法を説明する概略図
【図６２Ｂ】実施の形態３に係る接続部の組立時における接続部の調整方法を説明する概略図
【図６３】実施の形態３に係る接続部への別の組立方法を説明する概略図
【図６４】実施の形態３に係る接続部への別の組立方法を説明する概略図
【図６５】実施の形態３に係る他の接続方法を説明する鏡筒一体型手振れ補正装置の斜視図
【図６６】連結部材形状と座屈荷重との関係を示すグラフ
【図６７】ピエゾ素子と駆動体の接続状態を示す模式図
【図６８】単純片持ち梁のモデル図
【図６９】連結部材の長手方向の中央部での撓み角を求めるためのモデル図
【図７０】接続位置オフセット／ワイヤー長の撓み角に及ぼす影響を示すグラフ
【図７１】実施の形態４にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図７２】実施の形態４にかかるデジタルカメラが備えるＯＩＳモジュールの構成を示すブロック図
【図７３】ＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図
【図７４】鏡筒カバーをはずしたＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図
【図７５】ＯＩＳモジュールを光軸上から見た平面図
【図７６】ＯＩＳモジュールを背面側から見た斜視図
【図７７】ＯＩＳモジュールを背面側から見た平面図
【図７８】フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図
【図７９】フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図
【図８０】フレキシブルケーブルとコネクタとの接続状態を示す斜視図
【図８１】ＯＩＳモジュールとコネクタとの距離によって作用するフレキシブルケーブル反力の一例を示すグラフ
【図８２】フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図
【図８３】フレキシブルケーブルの反力によってモーメントにより鏡筒が回転する様子を示した概念図
【図８４】フレキシブルケーブルケーブルをフォーミングする治具および方法を示す一例を示す図
【図８５】ＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図
【図８６】鏡筒カバーをはずしたＯＩＳモジュールの外観を示す斜視図
【図８７】ＯＩＳモジュールを光軸上から見た平面図
【図８８】ＯＩＳモジュールを背面側から見た斜視図
【図８９】フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図
【図９０】フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図
【符号の説明】
【０４０２】
１      モジュール
２      画像処理回路
３      液晶モニタ
４      画像メモリ
５      カードインタフェイス
６      メモリカード
７      ヨー側角速度センサ
８      ピッチ側角速度センサ
９      マイコン
９０１  積分回路
９０２  積分回路
９０３  手振れ補正制御部
１０    操作部
１１    内枠
１１０１  ヨー軸受け
１１０２  ヨー軸ピン
１１０３  板バネ
１１０４  ヨー側バイモルフ保持部
１１０５  ピッチ軸ピン
１１０６  ピッチ軸受け部
１１０７  板バネ固定部
１１０８  ピン挿入孔
１１０９  マグネット取り付け部
１１１０  ヨー軸ピン挿入溝
１１１１  ストッパー受け
１１２０  ホール素子ユニット
１１２０ａ  ホール素子ベース
１１２０ｂ  ホール素子
１１２１  マグネット
１２    外枠
１２０１  ピッチ側バイモルフ保持部
１２０２  板バネ
１２２０  ホール素子ユニット
１３    ピッチ側バイモルフ
１４    ヨー側バイモルフ
１４０１  中間電極板
１４０２  圧電素子
１４０３  圧電素子
１４０４  電極（中間電極板）
１４０５  電極（圧電素子１４０２）
１４０６  電極（圧電素子１４０３）
１４０７  接続ワイヤ用の孔
１５    固定板
１５ａ，１５ｂ  固定ネジ
１６    接続ワイヤ（ピッチ側）
１７    固定板
１７ａ，１７ｂ  固定ネジ
１８    接続ワイヤ（ヨー側）
１９    フレキシブル基板
１０１  レンズモジュール
１０１０  ＣＣＤイメージセンサ
１０１１  シャッタユニット
１０１１ａ  シャッタモータ
１０１１ｂ  シャッタ開口部
１０１２  レンズホルダ
１０１２ａ  検出フィン
１０１２ｂ  ガイド孔
１０１２ｃ  Ｕ字型ガイド
１０１３  フォトセンサ
１０１３ａ  受光素子
１０１３ｂ  発光素子
１０１４  フォーカスモータ
１０１５  駆動力伝達機構
１０１５ａ  ウォーム
１０１５ｂ  ウォームホイール
１０１５ｃ  端面カム
１０１６  ヨー軸ピン
１０１７  ヨー軸受け
１０１８  ベース
１０１８ａ  まわり止め
１０１８ｂ  ガイドポール
１０１８ｃ  ストッパー
１０１９    マグネット
１０２  ピッチ方向駆動機構
１０３  ピッチ側位置センサ
１０４  ヨー方向駆動機構
１０５  ヨー側位置センサ
１０６  駆動制御部
１０６１，１０６２  比較回路
１０６３，１０６４  リードラグフィルタ
１０６５，１０６６  増幅回路
１０６７，１０６８  昇圧回路
１０６９  非干渉化補償回路
１０７１、１０７２  積分回路
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006075545.tif 000107
【図２】
2006075545.tif 000108
【図３】
2006075545.tif 000109
【図４】
2006075545.tif 000110
【図５】
2006075545.tif 000111
【図６】
2006075545.tif 000112
【図７Ａ】
2006075545.tif 000113
【図７Ｂ】
2006075545.tif 000114
【図８】
2006075545.tif 000115
【図９】
2006075545.tif 000116
【図１０】
2006075545.tif 000117
【図１１】
2006075545.tif 000118
【図１２】
2006075545.tif 000119
【図１３】
2006075545.tif 000120
【図１４】
2006075545.tif 000121
【図１５】
2006075545.tif 000122
【図１６】
2006075545.tif 000123
【図１７】
2006075545.tif 000124
【図１８】
2006075545.tif 000125
【図１９】
2006075545.tif 000126
【図２０】
2006075545.tif 000127
【図２１】
2006075545.tif 000128
【図２２】
2006075545.tif 000129
【図２３】
2006075545.tif 000130
【図２４】
2006075545.tif 000131
【図２５】
2006075545.tif 000132
【図２６】
2006075545.tif 000133
【図２７】
2006075545.tif 000134
【図２８】
2006075545.tif 000135
【図２９】
2006075545.tif 000136
【図３０】
2006075545.tif 000137
【図３１】
2006075545.tif 000138
【図３２】
2006075545.tif 000139
【図３３】
2006075545.tif 000140
【図３４】
2006075545.tif 000141
【図３５】
2006075545.tif 000142
【図３６】
2006075545.tif 000143
【図３７Ａ】
2006075545.tif 000144
【図３７Ｂ】
2006075545.tif 000145
【図３７Ｃ】
2006075545.tif 000146
【図３７Ｄ】
2006075545.tif 000147
【図３８】
2006075545.tif 000148
【図３９】
2006075545.tif 000149
【図４０】
2006075545.tif 000150
【図４１】
2006075545.tif 000151
【図４２】
2006075545.tif 000152
【図４３】
2006075545.tif 000153
【図４４】
2006075545.tif 000154
【図４５Ａ】
2006075545.tif 000155
【図４５Ｂ】
2006075545.tif 000156
【図４６Ａ】
2006075545.tif 000157
【図４６Ｂ】
2006075545.tif 000158
【図４７】
2006075545.tif 000159
【図４８】
2006075545.tif 000160
【図４９】
2006075545.tif 000161
【図５０Ａ】
2006075545.tif 000162
【図５０Ｂ】
2006075545.tif 000163
【図５１】
2006075545.tif 000164
【図５２】
2006075545.tif 000165
【図５３Ａ】
2006075545.tif 000166
【図５３Ｂ】
2006075545.tif 000167
【図５４Ａ】
2006075545.tif 000168
【図５４Ｂ】
2006075545.tif 000169
【図５５Ａ】
2006075545.tif 000170
【図５５Ｂ】
2006075545.tif 000171
【図５６】
2006075545.tif 000172
【図５７】
2006075545.tif 000173
【図５８】
2006075545.tif 000174
【図５９】
2006075545.tif 000175
【図６０】
2006075545.tif 000176
【図６１】
2006075545.tif 000177
【図６２Ａ】
2006075545.tif 000178
【図６２Ｂ】
2006075545.tif 000179
【図６３】
2006075545.tif 000180
【図６４】
2006075545.tif 000181
【図６５】
2006075545.tif 000182
【図６６】
2006075545.tif 000183
【図６７】
2006075545.tif 000184
【図６８】
2006075545.tif 000185
【図６９】
2006075545.tif 000186
【図７０】
2006075545.tif 000187
【図７１】
2006075545.tif 000188
【図７２】
2006075545.tif 000189
【図７３】
2006075545.tif 000190
【図７４】
2006075545.tif 000191
【図７５】
2006075545.tif 000192
【図７６】
2006075545.tif 000193
【図７７】
2006075545.tif 000194
【図７８】
2006075545.tif 000195
【図７９】
2006075545.tif 000196
【図８０】
2006075545.tif 000197
【図８１】
2006075545.tif 000198
【図８２】
2006075545.tif 000199
【図８３】
2006075545.tif 000200
【図８４】
2006075545.tif 000201
【図８５】
2006075545.tif 000202
【図８６】
2006075545.tif 000203
【図８７】
2006075545.tif 000204
【図８８】
2006075545.tif 000205
【図８９】
2006075545.tif 000206
【図９０】
2006075545.tif 000207
【国際調査報告】
2006075545.tif 000208
2006075545.tif 000209
2006075545.tif 000210
2006075545.tif 000211