JP2007041418A - 回転支持機構及びこれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被駆動物と回転支持機構とを事後的に組み付けることが可能にする。
【解決手段】 回転支持機構は、撮像装置の本体ボディ等に一体化される固定体５１と、固定体５１にジンバル機構により回転揺動可能に支持される可動体５２と、可動体５２に揺動力を与えるアクチュエータ３０ａ，３０ｂとを有する。可動体５２には、揺動駆動される所定の被駆動物を保持する保持空間５２Ｃと、この保持空間５２Ｃに繋がる開口部５２Ｆとが備えられている。前記保持空間５２Ｃに、例えばレンズ鏡筒を事後的に嵌入することで、レンズ鏡筒の振れ補正機構を構築することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、例えばデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮像装置に装備されているレンズ鏡筒の、手振れ補正機構として好適に用いることができる回転支持機構、及びこの回転支持機構を備えた撮像装置に関するものである。

デジタルカメラ等においては、ユーザの手振れ等による撮影画像の乱れを抑制するために、各種の振れ補正機構（回転支持機構）が採用されている。従来、このような手振れ補正機構としては、カメラ内部において所謂ジンバル機構でレンズ鏡筒を回動自在に支持し、前記レンズ鏡筒に対し、カメラ本体に与えられる手振れを打ち消すような揺動力を与える方式がある（例えば特許文献１〜３）。

上記ジンバル機構とは、多軸自由回転支持機構のことを意味し、通常はピッチ方向回転軸の軸周りとヨー方向回転軸の軸周りにそれぞれ自由回転させる回転継手が連結された機構が備えられている。例えば特許文献３では、回転力を与えるアクチュエータのロータを、レンズ鏡筒に取り付けられた可動片に搭載する構成が開示されている。このように従来の振れ補正機構では、小型化を図る目的も相俟って、撮像部を構成するレンズ鏡筒が手振れ補正機構の中に一体的に組み入れられる組み付け方式が一般的である。
特許第２５５６４６８号公報 特公平６−８１２７４号公報 特開平７−２７４０５６号公報

しかしながら、従来の組み付け方式によると、レンズ鏡筒が振れ補正機構の中に一体的に組み入れられることから、製造時においてレンズ鏡筒のような光学部品と振れ補正機構のような機構部品とが同一の組立ラインに乗せられることとなり、例えばレンズ鏡筒の撮像素子取付面等も開放された状態で組み付けが行わざるを得ない。従って、前記撮像素子取付面に塵埃等が付着してしまう危惧があった。

さらに、レンズ鏡筒の配置位置とカメラ本体ボディに設けられているレンズ開口窓との相対位置の調整が困難であるという問題もあった。すなわち、振れ補正機構は多数の組立部品にて構成されていることから、部品公差の積み重ねにより組立後の振れ補正機構におけるレンズ鏡筒が前記レンズ開口窓に対して偏心してしまう場合があった。この場合、レンズ鏡筒が振れ補正機構の中に一体的に組み入れられていることから、実質的に事後的な偏心修正が行えず、たとえ機構的には問題が無くとも外見的な商品価値が低下するという問題があった。

本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたもので、振れ補正機構（回転支持機構）により揺動駆動されるレンズ鏡筒（被駆動物）への塵埃等の付着を未然に防止でき、またカメラ（撮像装置）本体ボディ等に取り付ける際の相対位置調整を行うことができる回転支持機構、及びこの回転支持機構を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる回転支持機構は、固定体と、該固定体にジンバル機構により回転揺動可能に支持される可動体と、該可動体に揺動力を与えるアクチュエータとを有する回転支持機構であって、前記可動体は、揺動駆動される所定の被駆動物を保持するための保持空間と、該保持空間に繋がる開口部とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、可動体が固定体にジンバル機構により支持されているので、可動体は固定体に対して多軸自由回転することが可能となり、アクチュエータから与えられる揺動力により適宜に揺動駆動される。一方、可動体に保持空間及び開口部を設ける構成を採用しているので、揺動駆動の対象となる所定の被駆動物（例えばレンズ鏡筒）を、当該回転支持機構から分離することが可能となる。従って、当該回転支持機構のみを別ラインで組み立てると共に必要な検査や調整等を行った後で、被駆動物を可動体に備えられている保持空間に取り付けるというような製造形態を採ることができるようになる。

上記請求項１の構成において、前記固定体は、前記可動体を取り囲むように収容可能な収容空間と、該収容空間に繋がる開口部とを備え、前記固定体の開口部の開口方向と、前記可動体の開口部の開口方向とが一致するように組み付けられていることが望ましい（請求項２）。この構成によれば、固定体の収容空間に収容された状態で、ジンバル機構により回転揺動される。また、固定体の開口部の開口方向と、前記可動体の開口部の開口方向とが一致されているので、被駆動物を事後的に装着する場合に有利である。この場合、固定体は、前記可動体を取り囲むような形態を呈しているので剛性が高くなり、揺動駆動時における固定体の固有振動が顕在化しにくい構成とすることができる。

上記請求項２の構成において、前記固定体及び可動体は枠状を呈し、前記固定体が備える枠状空間内に前記可動体が収容されていることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、枠状に形成することで固定体及び可動体の剛性が確保できると共に、体積効率が高くなり、小型化に適した態様の回転支持機構を提供できるようになる。ここで、枠状とは、多角形枠体形状の他、円筒状、楕円筒状、矩形筒状等の形態を含み、固定体及び可動体が相似形態である場合、両者が異なる形態である場合の双方を含むものである。

上記請求項１〜３のいずれかの構成において、前記ジンバル機構を、前記可動体を第１軸周りに回動可能に支持する第１弾性支持部と、前記第１軸と直交する第２軸周りに回動可能に支持する第２弾性支持部とを備えて構成することができる（請求項４）。この構成によれば、第１弾性支持部と第２弾性支持部とを回動支持点として、可動体が互いに直交する２軸周りに回転揺動されるようになる。

この場合、前記固定体と可動体とは所定の中間支持部材を介して連結されており、前記中間支持部材に前記第１弾性支持部及び第２弾性支持部が備えられていることが望ましい（請求項５）。この構成によれば、中間支持部材という１つの部材で固定体と可動体が連結されると共に、互いに直交する２軸周りに可動体を回転揺動させる構成を達成することができる。

上記請求項１〜５のいずれかの構成において、前記被駆動物がレンズ鏡筒であり、該レンズ鏡筒は、その光軸を傾斜する方向に揺動されるよう、前記可動体に保持されている構成とすることができる（請求項６）。この構成によれば、可動体の保持空間に保持されたレンズ鏡筒を固定体に対して多軸自由回転させることが可能となり、アクチュエータから与えられる揺動力により当該レンズ鏡筒を振れ補正駆動することが可能となる。また、回転支持機構（振れ補正機構）とレンズ鏡筒とを分離して組み立てることができる。すなわち、振れ補正機構のみを別ラインで組み立てると共に駆動性能の確認や調整等を行った後で、可動体の保持空間に事後的にレンズ鏡筒を取り付けるというような製造形態を採ることができるようになる。

上記請求項１〜６のいずれかの構成において、前記固定体に直接又は間接的に前記アクチュエータが搭載されており、前記アクチュエータには電気接続用フレキシブル基板が接続されてなり、前記フレキシブル基板には、前記アクチュエータの制御系と電気接続するための外部通信コネクタが備えられていることが望ましい（請求項７）。この構成によれば、フレキシブル基板（の端子）を用いてアクチュエータ或いはその他の搭載電気部品等に通電することで、被駆動物を回転支持機構に搭載する前にアクチュエータ等の動作確認が行えるようになる。

この場合、前記被駆動物に搭載されている電気部品のための被駆動物用フレキシブル基板が備えられていると共に、該被駆動物用フレキシブル基板には外部の電気装置と電気接続するためのターミナルコネクタが備えられており、前記アクチュエータが接続されたフレキシブル基板に、前記被駆動物用フレキシブル基板のターミナルコネクタが接続される被駆動物用コネクタが備えられていることが望ましい（請求項８）。この構成によれば、フレキシブル基板の引き回しが簡素化されると共に、コネクタの使用数を削減することができる。

また、上記請求項６の構成において、前記レンズ鏡筒に、被写体光像を電気信号に変換する撮像手段と、電気的に動作する露出制御手段及び焦点調節手段とが搭載され、前記固定体に、前記アクチュエータと、前記可動体の位置を検出する位置検出手段とが搭載されており、前記撮像手段のための第１フレキシブル基板と、前記露出制御手段及び焦点調節手段のための第２フレキシブル基板と、前記アクチュエータのための第３フレキシブル基板とが備えられており、前記第１フレキシブル基板及び第２フレキシブル基板には、それぞれ第１ターミナルコネクタ及び第２ターミナルコネクタが具備され、前記第３フレキシブル基板には、前記第１ターミナルコネクタ及び第２ターミナルコネクタが接続される第１コネクタ及び第２コネクタと、外部の制御系と電気接続するための第３コネクタとが備えられている構成とすることができる（請求項９）。この構成によれば、被駆動物としてのレンズ鏡筒に、撮像手段、電気的に動作する露出制御手段及び焦点調節手段が搭載されている場合において、フレキシブル基板の引き回しが簡素化されると共に、コネクタの使用数を削減することができる。

本発明の請求項１０にかかる撮像装置は、本体ボディに対する振れ角を検出する振れ角検出手段と、前記振れ角に応じた振れ補正制御信号を生成する振れ補正制御部と、被駆動物としてレンズ鏡筒が搭載された請求項１〜９のいずれかに記載の回転支持機構とを備え、前記振れ補正制御部により回転支持機構の動作が制御されるよう構成されていることを特徴とする。

請求項１にかかる回転支持機構によれば、揺動駆動の対象となる所定の被駆動物を、当該回転支持機構から分離することができるので、被駆動物と回転支持機構とを別ラインで組み立て、各々の検査や調整等を行った後に両者を組み付けるというような生産形態を採ることが可能となる。従って、生産の自由度が増すと共に、例えば被駆動物の組み立てに防塵性が求められるような場合でも所要の対策が施し易くなる。また、被駆動物を回転支持機構へ事後的に取り付けることが可能であるので、当該回転支持機構が所定の機器の本体ボディ等に組み付けられるような場合に、被駆動物の前記本体ボディに対する相対的な位置合わせが比較的容易に行えるという利点もある。

請求項２にかかる回転支持機構によれば、固定体の剛性が確保され、可動体の揺動駆動時において固定体の固有振動が顕在化し、揺動駆動の制御が不能となるといった問題を未然に防止することができる。

請求項３にかかる回転支持機構によれば、固定体及び可動体が枠状を呈する構成であるので、固定体及び可動体の双方の剛性が確保できると共に、コンパクトな回転支持機構とすることができ、所定の機器の本体ボディ内に組み付ける場合の占有スペースを抑制することができる。

請求項４にかかる回転支持機構によれば、簡易な構成でジンバル機構を構築でき、回転支持機構の簡素化、ひいては小型化を図ることができる。

請求項５にかかる回転支持機構によれば、中間支持部材を用いることで、より一層、簡易な構成でジンバル機構を構築できるようになる。

請求項６にかかる回転支持機構によれば、回転支持機構（振れ補正機構）とレンズ鏡筒とを分離して組み立てることができることから、生産の自由度が増し、例えばレンズ鏡筒を別ラインで組み立てることで、レンズ鏡筒の撮像素子取付面に塵埃が付着するといった問題を解消することができる。また、カメラ本体ボディに回転支持機構を組み付ける際に、仮にレンズ開口窓とレンズ鏡筒とに偏心が生じたとしても、金型変更等を行うまでもなく、可動体へのレンズ鏡筒の取付位置を調整することで前記偏心を解消させることが可能となる。

請求項７にかかる回転支持機構によれば、被駆動物を回転支持機構に搭載する前にアクチュエータ等の動作確認が行えるので、製品の歩留まり向上に寄与できる。

請求項８にかかる回転支持機構によれば、フレキシブル基板の引き回しが簡素化されると共に、コネクタの使用数を削減できるので、省スペース化並びにコストダウンを図ることができる。

請求項９にかかる回転支持機構によれば、被駆動物としてレンズ鏡筒を搭載する場合において、フレキシブル基板の引き回しが簡素化されると共に、コネクタの使用数を削減できるので、省スペース化並びにコストダウンを図ることができる。

請求項１０にかかる撮像装置によれば、上記の利点を有する本発明の回転支持機構を利用したレンズ鏡筒の振れ補正機構が搭載された撮像装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の具体的な実施形態につき説明する。
（回転支持機構が搭載される撮像装置の説明）
図１は、本発明の実施形態に係る回転支持機構が好適に適用されるカメラ付携帯電話機１００（撮像装置）の外観構成図である。ここでは、本実施形態の回転支持機構が、カメラ付携帯電話機１００に内蔵される、撮像光学系を構成するレンズ鏡筒に対し手振れ補正機能を付与するために組み込まれる場合を例示している。なお、上記カメラ付携帯電話機１００以外に、本発明に係る回転支持機構はレンズ鏡筒内蔵型のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）などの撮像装置にも好適に適用することができる。

図１（ａ）はカメラ付携帯電話機１００の正面（操作面）を表す斜視図であり、図１（ｂ）は背面を表す斜視図である。このカメラ付携帯電話機１００は、図１（ａ）に示すように、第１の筐体１１０と第２の筐体１２０とがヒンジ１３０によって連結された折り畳み可能な構造であって、第１の筐体１１０の正面には受話器としての役目を担うスピーカ１１１と、各種情報の表示部としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１１２とが設けられ、一方第２の筐体１２０の正面にはキー入力部１２１とマイクロホン１２２とが設けられている。

また、図１（ｂ）に示すように、第１の筐体１１０の背面には、撮像光学系を構成するレンズ鏡筒１０に対する振れ補正機構５０（回転支持機構）を備えた撮像部Ｃ（カメラ部）が、レンズが露出される態様で内蔵されており、さらに該カメラ付携帯電話機１００に与えられる振動（撮像時に生じる手振れ振動等）を検出するための、ピッチ方向ジャイロ１１３とヨー方向ジャイロ１１４とが内蔵されている。一方、第２の筐体１２０の背面にはアンテナ１２３が設けられている。

前記キー入力部１２１には、携帯電話機能を動作させる各種ダイヤルボタンのほか、画像撮影モードの起動および静止画と動画撮影の切り替えを行うモード設定ボタン、レンズ鏡筒１０に内装されている光学系の変倍（ズーミング）動作を制御する変倍ボタン（固定焦点型の光学系の場合は存在しない）、撮影動作を実行させるシャッタボタンなどが含まれている。

図２は、上記レンズ鏡筒１０の内部構造を概略的に示すと共に、カメラ付携帯電話機１００の大略的な電気的構成を示すブロック図である。このカメラ付携帯電話機１００は、撮像動作を行う機能部として、撮像素子１３（撮像手段）が一体的に組み付けられたレンズ鏡筒１０、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２１、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２２、画像処理部２３、画像メモリ２４、全体制御部２５、露出制御駆動部２６（露出制御手段）、フォーカス駆動部２７（焦点調節手段）、表示部２８及び画像記録部２９を備えて構成されている。

レンズ鏡筒１０は、被写体の光学像を取り入れ、該レンズ鏡筒１０の底部に配置されている撮像素子１３へ導く撮像光学系を構成するものである。このレンズ鏡筒１０のアウターボディ１０１の内部には、被写体の光学像を形成するレンズ群１１と、撮像光学系の光路を遮光若しくは通光するシャッタ１２とが内蔵され、またアウターボディ１０１の底部位置には、前記レンズ群１１によって形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子１３が配置されている。

上記レンズ群１１の適所には絞り１０２が配置されており、またレンズ群１１には焦点調節を行うためのフォーカスレンズ１０３が含まれている。すなわち、前記絞り１０２の開口面積設定度合い及び前記シャッタ１２の開閉動作制御等により撮像素子１３の露出制御が行われ、フォーカスレンズ１０３の光軸方向への移動により焦点調節が行われるものである。かかるレンズ鏡筒１０は、上記ピッチ方向ジャイロ１１３とヨー方向ジャイロ１１４により検出された振動に応じ、手振れ補正のためにアクチュエータにより揺動駆動される。この点については後記で詳述する。

撮像素子１３は、前記レンズ群１１により結像された被写体の光学像の光量に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号に光電変換して出力するものである。例えば撮像素子１３としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が２次元状に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されたものを用いることができる。このようなＣＣＤイメージセンサの他、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ等も用いることができる。

タイミングジェネレータ２１は、撮像素子１３による撮影動作（露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等）を制御するものである。タイミングジェネレータ２１は、全体制御部２５から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直転送パルス、水平転送パルス、電荷掃き出しパルス等）を生成して撮像素子１３に出力し、撮像素子１３の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを生成してアナログフロントエンド２２に出力することにより、Ａ／Ｄ変換動作等を制御する。

アナログフロントエンド２２は、撮像素子１３から出力される画像信号（ＣＣＤエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群）に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部２３へ出力するものである。このアナログフロントエンド２２には、アナログ画像信号電圧に含まれるリセット雑音を低減する相関二重サンプリング回路、アナログ画像信号のレベルを補正するオートゲインコントロール回路、黒レベルを示す電位固定化するクランプ回路、アナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を例えば１４ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路等が備えられている。

画像処理部２３は、アナログフロントエンド２２から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路、ホワイトバランス制御回路、色補完回路及びガンマ補正回路等を備えて構成されている。なお、画像処理部２３へ取り込まれた画像データは、撮像素子１３の読み出しに同期して画像メモリ２４に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ２４に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部２３の各ブロックにおいて処理が行なわれる。

画像メモリ２４は、撮影モード時には、画像処理部２３から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し全体制御部２５により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、画像記録部２９から読み出した画像データを一時的に記憶する。

全体制御部２５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、カメラ付携帯電話機１００の各部を集中制御する他、撮影動作の制御も行うものである。すなわち全体制御部２５は、撮影動作のためのタイミングジェネレータ２１の制御、絞り１０２、フォーカスレンズ１０３、並びにシャッタ１２の駆動制御、画像信号の出力制御などを行う。

また、全体制御部２５には、機能的に振れ補正制御部４０が備えられている。この振れ補正制御部４０は、カメラ付携帯電話機１００による撮像動作時に手振れ補正モードが実行される場合において、前記ピッチ方向ジャイロ１１３及びヨー方向ジャイロ１１４からの振れ検出信号に基づいて振れ方向及び振れ量を算出し、算出された方向及び振れ量に基づき振れ補正制御信号を生成してアクチュエータを駆動させ、レンズ鏡筒１０を手振れが打ち消される方向に回転揺動駆動させるものである。該振れ補正制御部４０の詳細構成については、図３に基づき後記で詳述する。

露出制御駆動部２６は、絞り駆動部２６１とシャッタ駆動部２６２とからなる。絞り駆動部２６１は、全体制御部２５から与えられる絞り制御信号に応じ、絞り１０２を駆動し、所定の開口量に絞りを設定する。シャッタ駆動部２６２は、同様に全体制御部２５から与えられるシャッタ開閉制御信号に応じ、シャッタ１２が所定時間開放されるようシャッタ１２を開閉駆動する。フォーカス駆動部２７は、全体制御部２５から与えられる合焦制御信号に応じ、フォーカスレンズ１０３を焦点位置に移動させるものである。

表示部２８は、図１に示したＬＣＤ１１２に相当するもので、撮像された画像や、撮像前のライブビュー画像などを表示することが可能とされている。画像記録部２９は、メモリカード等からなり、画像処理部２３で画像処理された画像データを保存するものである。

図３は、回転支持機構としての振れ補正機構５０に、レンズ鏡筒１０の振れ補正動作を行わせるための振れ補正機能部４００の電気的構成を示すブロック図である。この振れ補正機能部４００は、シャッタボタン（キー入力部１２１）、該カメラ付携帯電話機１００に与えられる振動を検出する前述のピッチ方向ジャイロ１１３及びヨー方向ジャイロ１１４（振れ角検出手段）、各種の回路基板ブロックからなる上述の振れ補正制御部４０、揺動駆動される前述のレンズ鏡筒１０、該レンズ鏡筒１０に揺動力を与える第１方向（例えばピッチ方向）アクチュエータ３０ａ及び第２方向（例えばヨー方向）アクチュエータ３０ｂ、及び位置センサ４７を備えている。また、前記振れ補正制御部４０は、振れ検出回路４１、振れ量検出回路４２、係数変換回路４３、シーケンスコントロール回路４４、制御回路４５、及び駆動回路４６を備えて構成されている。

ピッチ方向ジャイロ１１３は、カメラ付携帯電話機１００のピッチ方向の振れを検出するジャイロセンサであり、ヨー方向ジャイロ１１４は、カメラ付携帯電話機１００のヨー方向の振れを検出するジャイロセンサである。ここで用いられるジャイロセンサは、測定対象物（本実施形態ではカメラ付携帯電話機１００）が振れによって回転した場合における振れの角速度を検出するものである。

第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂは、レンズ鏡筒１０（後述の可動体５２）に対して異なる２軸方向（好ましくは直交する２軸方向）の揺動力を与えるものである。このような第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂとして、例えば、２軸方向に揺動力を付加し得るよう配置されたムービングコイルを用いたアクチュエータ、小型電動モータとギア機構若しくはボールネジ機構等を組み合わせたアクチュエータ、圧電素子を用いたアクチュエータ、圧力機構を用いたアクチュエータなどを用いることができる。これらの中でも、レンズ鏡筒１０の振れ補正駆動はサーボ制御となることから、高速応答性に優れ、バックラッシュの少ないアクチュエータを用いることが好ましい。

位置センサ４７は、レンズ鏡筒１０（可動体５２）の回動姿勢を検知するもので、例えばフォトインタラプタのような光検出型の位置センサ、ホール素子等を用いた磁界検出型の位置センサ等を用いることができる。

ピッチ方向ジャイロ１１３が検出したピッチ振れ角速度信号及びヨー方向ジャイロ１１４が検出したヨー振れ角速度信号は、振れ補正制御部４０の振れ検出回路４１に入力される。振れ検出回路４１は、検出された各角速度信号からノイズ及びドリフトを低減するためのフィルタ回路（ローパスフィルタ及びハイパスフィルタ）及び各角速度信号を増幅するための増幅回路などを備えて構成される。

振れ検出回路４１から出力される各角速度信号は、振れ量検出回路４２に入力される。振れ量検出回路４２は、検出された各角速度信号を所定の時間間隔で取り込み、カメラ付携帯電話機１００のＸ軸方向の振れ量をｄｅｔｘ、Ｙ軸方向の振れ量をｄｅｔｙとして係数変換回路４３に出力する。また、係数変換回路４３は、振れ量検出回路４２から出力される各方向の振れ量（ｄｅｔｘ，ｄｅｔｙ）を、各方向の移動量（ｐｘ，ｐｙ）、つまり第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂにより、レンズ鏡筒１０を移動させるべき移動量に変換する。

係数変換回路４３から出力された各方向の移動量（ｐｘ、ｐｙ）を示す信号は、制御回路４５に入力される。制御回路４５は、レンズ鏡筒１０の位置を検出する位置センサ４７からの位置情報、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂの動作特性等を考慮して、各方向の移動量（ｐｘ、ｐｙ）を示す信号を実際の駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ）に変換する。該制御回路４５にて生成された、レンズ鏡筒１０の補正移動量信号となる各方向の駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ）は、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂを実際に駆動するドライバである駆動回路４６に入力される。

以上の振れ量検出回路４２、係数変換回路４３及び制御回路４５の動作は、シーケンスコントロール回路４４によって制御される。すなわち、シーケンスコントロール回路４４は、シャッタボタン１２１が押下されると、振れ量検出回路４２を制御することによって、前述した各方向の振れ量（ｄｅｔｘ，ｄｅｔｙ）に関するデータ信号を取り込ませる。次に、シーケンスコントロール回路４４は、係数変換回路４３を制御することによって、各方向の振れ量を各方向の移動量（ｐｘ、ｐｙ）に変換させる。そして、制御回路４５を制御することにより、各方向の移動量に基づいてレンズ鏡筒１０の補正移動量を演算させる。このような動作が、レンズ鏡筒１０の手振れ補正のために、シャッタボタン１２１が押されて露光が終了するまでの期間中、一定の時間間隔で繰り返し行われるものである。

本発明にかかる回転支持機構は、例えば以上説明したようなカメラ付携帯電話機１００に内蔵される振れ補正機能部４００の一部として機能する、コンパクトな振れ補正機構５０に好適に適用することができる。以下、レンズ鏡筒１０を被駆動物とする、振れ補正機構５０の具体的実施態様について詳細に説明する。

（振れ補正機構の詳細説明）
図４は、本発明にかかる回転支持機構が適用された振れ補正機構５０の構成を概略的に示す斜視図、図５はその上面図、図６はその分解斜視図を示している。この振れ補正機構５０は、カメラ付携帯電話機１００の本体ボディ（第１の筐体１１０）に一体的に固定される固定体５１と、該固定体５１にジンバル機構により回転揺動可能に支持される可動体５２と、該可動体５２に揺動力を与える第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂと、可動体５２の回動姿勢を検知する第１位置センサ４７ａ及び第２位置センサ４７ｂとを備えて構成されている。

固定体５１は、可動体５２を取り囲むように収容可能な収容空間５１Ｃと、該収容空間５１Ｃに繋がる開口部５１Ｆとを備える矩形（四角形）枠状を呈している。すなわち、両端開口の角筒状を呈している。固定体５１の形態としては、上面視でＬ字型、コ字型を呈するものであっても良いが、本実施形態のように外縁が繋がった角筒状とすることで固定体５１の剛性が高くなり、可動体５２の揺動駆動時における固定体５１の固有振動が顕在化しにくい構成とすることができる。また、レンズ鏡筒１０や撮像素子１３（図１０参照）を収容する面積も確保し易くなる。

固定体５１が備える４つの外周壁面のうち、第１外周壁面５１ａには第１方向アクチュエータ３０ａ及び第１位置センサ４７ａが配置され、前記第１外周壁面５１ａと直交する第２外周壁面５１ｂには、第２方向アクチュエータ３０ｂ及び第２位置センサ４７ｂが配置されている。このような配置により、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂにより互いに直交する方向から可動体５２に揺動力を与えると共に、第１位置センサ４７ａ及び第２位置センサ４７ｂにより互いに直交する回転自由度方向における可動体５２の回動姿勢を検知することが可能とされている。なお、実際は第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂと第１位置センサ４７ａ及び第２位置センサ４７ｂとは、フレキシブル基板に搭載された態様で、それぞれ第１外周壁面５１ａ及び第２外周壁面５１ｂ上に配置される（図１２等参照）。

可動体５２は、固定体５１と同様に四角形枠状を呈している。この可動体５２のサイズは、固定体５１の収容空間５１Ｃ内において該可動体５２が揺動限界まで揺動しても固定体５１に当接することのないギャップを確保できるサイズに選ばれている。そして、この可動体５２には、揺動駆動されるレンズ鏡筒１０（所定の被駆動物；図１０等参照）を保持するための保持空間５２Ｃと、該保持空間５２Ｃに繋がる開口部５２Ｆとが備えられている。当該可動体５２もまた、両端開口の角筒状を呈している。

本実施形態では、固定体５１及び可動体５２の双方が両端開口の角筒状を呈する部材を用いているため問題にならないが、固定体５１及び可動体５２として有底角筒状を呈する部材を用いる場合は、固定体５１の開口部５１Ｆの開口方向と、可動体５２の開口部５２Ｆの開口方向とが一致するように組み付けられていることが望ましい。このように開口方向を一致させることで、レンズ鏡筒１０を可動体５２へ装着した後においてもレンズ鏡筒１０の光路が確保できると共に、レンズ鏡筒１０を振れ補正機構５０へ後付け装着する作業が行い易くなる。

固定体５１と可動体５２とは、中間支持部材５３を介して連結されている。この中間支持部材５３には、可動体５２を図６に示すＡ軸（第１軸）周りに回動可能に支持する第１弾性支持部５３１と、前記Ａ軸と略直交するＢ軸（第２軸）周りに回動可能に支持する第２弾性支持部５３２とが備えられている。このような中間支持部材５３の介在により、可動体５２が上記Ａ軸及びＢ軸周りに自由回転可能とされたジンバル機構が担保されている。なお、上記Ａ軸及びＢ軸は、レンズ鏡筒１０の光軸と直交する平面（或いは該平面と平行な面）において、互いに略直交する軸である。

図７は、中間支持部材５３の部分を拡大して示した斜視図である。中間支持部材５３には、比較的厚肉の矩形状を呈する第１中間支持片５３３と第２中間支持片５３４とが備えられている。この中間支持部材５３は、弾性体材料の成型品からなる。かかる弾性体としては、例えば縦弾性係数が１×１０^７ＰＡ〜５×１０^１１ＰＡ程度の樹脂成型品、ゴム成型品等を用いることができる。また、可動体５２の揺動駆動時における共振防止のため、相応の粘性を備えていることが望ましい。

第１中間支持片５３３は、固定体５１に固着一体化される部分であり、例えば第１中間支持片５３３の側端面５３３Ｂが固定体５１の適宜な箇所に溶着されることで一体化される。第１中間支持片５３３と第２中間支持片５３４との間には、前記第１弾性支持部５３１が介在されている。第１弾性支持部５３１は、肉厚が第１中間支持片５３３及び第２中間支持片５３４に比較して薄肉化され、第１中間支持片５３３の側辺（Ａ軸方向の側辺）に沿って延在する帯状部分からなる。このような薄肉帯状とされることで、第１弾性支持部５３１は、実質的にＡ軸周りの回動湾曲のみを許容するものとされている。

第２中間支持片５３４と可動体５２との間には、前記第２弾性支持部５３２が介在されている。第２弾性支持部５３２は、肉厚が第２中間支持片５３４に比較して薄肉化され、第２中間支持片５３４の側辺（Ｂ軸方向の側辺）に沿って延在する帯状部分からなる。このような薄肉帯状とされることで、第２弾性支持部５３２は、実質的にＢ軸周りの回動湾曲のみを許容するものとされている。この第２弾性支持部５３２と可動体５２とは、溶着等により一体化しても良いが、可動体５２と中間支持部材５３とを一体成型することで両者が予め一体化された構成とすることが望ましい。

以上の通り構成された振れ補正機構５０によれば、可動体５２が固定体５１にジンバル機構（中間支持部材５３）により支持されているので、可動体５２は固定体５１に対して多軸自由回転することが可能となり、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂから各々与えられる揺動力により前記Ａ軸、Ｂ軸周りに回転揺動駆動される。さらに、可動体５２に保持空間５２Ｃを設けレンズ鏡筒１０（被駆動物）を後に搭載できる構成を採用しているので、レンズ鏡筒１０と振れ補正機構５０とを分離して製造することが可能となる。すなわち、レンズ鏡筒１０を搭載する前に、振れ補正機構５０単体として第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂの動作調整、第１位置センサ４７ａ及び第２位置センサ４７ｂの感度検査、センタリング位置の記憶などを行うことができ、不良品発生のリスクが大幅に低減される。また、可動体５２の保持空間５２Ｃを、複数種類のレンズ鏡筒１０が嵌入可能な形状としておくことで、部品の共有化効果により、コストダウンを図ることができる。

上記の実施形態では、固定体５１及び可動体５２の双方が両端開口の角筒状を呈する部材からなる振れ補正機構５０の例を示したが、これ以外に各種の形態を採ることが可能である。図８は、別の実施形態にかかる振れ補正機構５０１を示す斜視図である。この振れ補正機構５０１は、上面視でコ字型を呈する固定体５１１と、この固定体５１１の収容空間５１１Ｃに収容される三角錐型の可動体５２１とで構成されている。

上記固定体５１１の開放された側壁位置には、梁５１１Ｈが架け渡されている。すなわち、コ字型を呈する固定体５１１の端縁部の上端位置に、開放端同士を橋絡するように梁５１１Ｈが配置され、固定体５１１の剛性が高められている。可動体５２１は、三角柱型の形状とすることで、相応の剛性を確保しつつ角筒体に比べて軽量化が図れるようになる。なお、図示省略しているが、可動体５２１にはレンズ鏡筒１０を保持させる保持空間が備えられ、また固定体５１１と可動体５２１とは図７に示したような中間支持部材５３で連結されている。このような振れ補正機構５０１によれば、固定体５１１及び可動体５２１の剛性を確保しつつ軽量化を図ることができ、特に可動体５２１を軽量化することで共振周波数を高くできるという利点がある。また、レンズ鏡筒１０を後に組み付ける場合に、上下方向だけでなく側壁が開放されている方向（梁５１１Ｈが存在している方向）からも組み付けることができるようになる。

図９は、さらに別の実施形態にかかる振れ補正機構５０２を示す斜視図である。この振れ補正機構５０１は、円筒型を呈する固定体５１２と、この固定体５１２の収容空間５１２Ｃに収容され、同様に円筒型を呈する可動体５２２とで構成されている。このような振れ補正機構５０２でも、角筒状のものと同様に、剛性が高い振れ補正機構とすることができる。

図１０は、振れ補正機構５０の可動体５２とレンズ鏡筒１０との関係を示す斜視図である。同図に示すように、レンズ鏡筒１０は振れ補正機構５０とは別部材として扱われ、振れ補正機構５０の組立、検査、調整等の完了後に、可動体５２の保持空間５２Ｃに装填される。ここでは、レンズ鏡筒１０の底部に撮像素子１３が取り付けられ、該撮像素子１３から外部通信用コネクタ１３２を備えるフレキシブル基板１３１が延出されている関係上、前記保持空間５２Ｃの底部からレンズ鏡筒１０の対物レンズ１１Ｔ側が嵌入される例を示している。この場合、ジンバル機構を構成する中間支持部材５３は、レンズ鏡筒１０の光軸ｏｐの後端側に位置することになる。

レンズ鏡筒１０の外形サイズは、保持空間５２Ｃの内形サイズよりも所定サイズだけ小さいものとされている。すなわち、レンズ鏡筒１０が保持空間５２Ｃに嵌入された状態で、レンズ鏡筒１０のアウターボディ１０１と、保持空間５２Ｃの内周壁５２Ｍとの間に所定のギャップが形成されるサイズとされている。そして、レンズ鏡筒１０の光軸ｏｐの向き、傾き、或いは対物レンズ１１Ｔの外装窓に対する偏心調整（図２２に基づき後述する）などの位置調整が為された後に、接着或いは溶着等の手法でレンズ鏡筒１０が可動体５２に固着されるものである。

本実施形態では、１カ所に配置された中間支持部材５３により可動体５２を支持する構成を採用している関係上、レンズ鏡筒１０は、なるべく小型サイズで軽量のものとすることが望ましい。具体的には、体積が３０ｍｍ^３程度以下で、且つ重量が１５ｇ程度以下のものであることが望ましい。なお、比較的大型で大重量のレンズ鏡筒１０を揺動駆動する場合は、ジンバル機構として、支持強度が高い構成（例えばレンズ鏡筒１０を跨ぐ形で可動体５２が固定体５１に２点支持されている構成）を採用すれば良い。

図１１は、アクチュエータとしてムービングコイル型のアクチュエータを用い、また位置センサとしてホール素子型の位置センサを用いた振れ補正機構５０’を示す上面図である。この振れ補正機構５０’は、図４〜図６において簡略的に示したアクチュエータ及び位置センサの配置位置と同様な位置にそれぞれ配置された第１方向アクチュエータ３００ａ及び第２方向アクチュエータ３００ｂと、第１位置センサ４７０ａ及び第２位置センサ４７０ｂとを備えている。

この振れ補正機構５０’では、第１方向アクチュエータ３００ａは、固定体５１に取り付けられたコイル３０１ａと、このコイル３０１ａと対向する位置に可動体５２に取り付けられた磁石３０２ａとからなる。そして、前記コイル３０１ａへの通電方向を選択することにより、磁石３０２ａに対してコイル３０１ａが吸着される方向に移動したり、逆に磁石３０２に対してコイル３０１ａが離反する方向に移動したりする。また、前記吸着方向若しくは離反方向への移動量は、コイル３０１ａへの通電量で制御される。従って、この場合制御回路４５及び駆動回路４６（図３参照）は、上述のコイル３０１ａへの通電方向並びに通電量を制御する信号を発生する。第２方向アクチュエータ３００ｂも、固定体５１に取り付けられたコイル３０１ｂと、このコイル３０１ｂと対向する位置に可動体５２に取り付けられた磁石３０２ｂとからなる。その動作は、第１方向アクチュエータ３００ａと同様である。

第１位置センサ４７０ａは、固定体５１に取り付けられたホール素子４７１ａと、このホール素子４７１ａと対向する位置に可動体５２に取り付けられた磁石４７２ａとからなる。ホール素子４７１ａは、磁界に応じて電気信号を発生する磁界検出素子であって、可動体５２の移動に同伴して移動する磁石４７２ａから発生される磁界に応じて所定の出力電圧を発生するものである。第２位置センサ４７０ｂも同様に、固定体５１に取り付けられたホール素子４７１ｂと、このホール素子４７１ｂと対向する位置に可動体５２に取り付けられた磁石４７２ｂとから構成されている。

以上の通り構成された振れ補正機構５０’の動作について説明する。なお、可動体５２の保持空間５２Ｃには、レンズ鏡筒１０が保持されているものとする。カメラ付携帯電話機１００による撮影動作時において、全体制御部（図示せず）から手振れ補正指示が出されると、ピッチ方向ジャイロ１１３及びヨー方向ジャイロ１１４により検出された振れ角速度信号に基づいて、制御回路４５によりレンズ鏡筒１０の補正移動量を演算し駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ）が生成される。

上記駆動信号（ｄｒｖｘ、ｄｒｖｙ）は駆動回路４６に入力され、該駆動回路４６により前記手振れ補正移動量に応じた揺動力が可動体５２（レンズ鏡筒１０）に与えられるよう、第１方向アクチュエータ３００ａ及び第２方向アクチュエータ３００ｂが駆動される。例えば、第１方向アクチュエータ３００ａを構成するコイル３０１ａに順方向／逆方向の通電を行い磁石３０２ａへの吸着力／反発力を発生させることで、中間支持部材５３の第１弾性支持部５３１がモーメントを受けて弾性変形され、これによりレンズ鏡筒１０はＡ軸周りに回転揺動駆動されるようになる。同様に、第２方向アクチュエータ３００ｂを構成するコイル３０１ｂに順方向／逆方向の通電を行い磁石３０２ｂへの吸着力／反発力を発生させることで、第２弾性支持部５３２がモーメントを受けて弾性変形され、これによりレンズ鏡筒１０がＢ軸周りに回転揺動駆動されるようになる。このようにしてレンズ鏡筒１０が、その光軸を傾斜する方向に揺動駆動され、撮影時の手振れ等による画像乱れが抑制されるような振れ補正が実行されるものである。

（フレキシブル基板及びその取付構造についての説明）
図１２は、レンズ鏡筒１０が搭載された振れ補正機構５０にアクチュエータ用フレキシブルプリント基板６１（以下、アクチュエータ用ＦＰＣ６１という）が組み付けられた状態を示す斜視図、図１３はその分解斜視図をそれぞれ示している。

アクチュエータ用ＦＰＣ６１は、所定の平面配線パターンで配線された複数本の導体と、これらを一括的に被覆する平板状の絶縁体とからなる可撓性を有する電気接続用の配線体である。ここでは、該アクチュエータ用ＦＰＣ６１に、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂが一体的に搭載され、さらに第１位置センサ４７ａ及び第２位置センサ４７ｂも一体的に搭載されている例を示している。勿論、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂ、並びに第１位置センサ４７ａ及び第２位置センサ４７ｂを固定体５１に直接搭載し、これらに該アクチュエータ用ＦＰＣ６１の所定の端子等を接続するようにしても良いが、コネクト数を減少させると共にコンパクト化を図る観点からは、該アクチュエータ用ＦＰＣ６１に一体的に搭載することが望ましい。

アクチュエータ用ＦＰＣ６１は、固定体５１の外周壁に沿って配置される分岐された第１アクチュエータ保持部６１１及び第２アクチュエータ保持部６１２と、これらにそれぞれ連なり同様に固定体５１の外周壁に沿って配置される中間リード部６１３、６１４と、固定体５１から離間する方向に配線を導く離間リード部６１５と、該離間リード部６１５の端部に垂下するように連なる湾曲部６１６と、該湾曲部６１６に連なるフラットな基端部６１７とを備えて構成されている。

第１アクチュエータ保持部６１１には、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第１位置センサ４７ａが搭載され、また第２アクチュエータ保持部６１２には、第２方向アクチュエータ３０ｂ及び第２位置センサ４７ｂが搭載されている。この第１アクチュエータ保持部６１１及び第２アクチュエータ保持部６１２が固定体５１の外周壁に固着されることで、第１方向アクチュエータ３０ａ及び第１位置センサ４７ａと、第２方向アクチュエータ３０ｂ及び第２位置センサ４７ｂとが、間接的に固定体５１へ搭載されるようになっている。

基端部６１７の終端部近傍の表面側６１７Ｅには、第１、第２方向アクチュエータ３０ａ、３０ｂ及び第１、第２位置センサ４７ａ、４７ｂの制御系（図３に示す振れ補正制御部４０）と電気接続するための外部通信コネクタ７１１が備えられている。また、基端部６１７の中間部付近の裏面側６１７Ｍには、第１フレキシブルプリント基板６２（可動体５２に搭載されている電気部品のためのフレキシブル基板；以下、第１ＦＰＣ６２という）が有しているターミナルコネクタ７２（図１４、図１５参照）が接続される第１コネクタ７１２が備えられている。従って、レンズ鏡筒１０を当該振れ補正機構５０に搭載する前に、前記外部通信コネクタ７１１に試験装置等を接続することで、第１、第２方向アクチュエータ３０ａ、３０ｂ及び第１、第２位置センサ４７ａ、４７ｂの動作確認、調整等を行うことができる。

一方、振れ補正機構５０の固定体５１には、図４〜図６等では図示省略しているが、その下面部に一体的に突設された枠体５４が具備されている。この枠体５４は、第１ＦＰＣ６２を固定体５１に対して取り付ける取付部を構成するもので、前記ターミナルコネクタ７２を遊嵌可能なサイズの空間５４Ｈが備えられている。

図１４は、振れ補正機構５０にアクチュエータ用ＦＰＣ６１と第１ＦＰＣ６２とが組み付けられた状態を示す斜視図、図１５は、第１ＦＰＣ６２の振れ補正機構５０に対する配置関係を示す斜視図をそれぞれ示している。なお、要部明瞭化のために、図１４では枠体５４の部分を破断して描いており、また図１５ではアクチュエータ用ＦＰＣ６１を省き振れ補正機構５０の輪郭を点線で描いている。

第１ＦＰＣ６２は、レンズ鏡筒１０に搭載されている電気部品と外部の電気装置とを電気接続するためのフレキシブル基板であり、ここでは第１ＦＰＣ６２が撮像素子１３用のフレキシブル基板である場合を例示している。撮像素子１３はレンズ鏡筒１０の光軸方向後端側に配置されることから、第１ＦＰＣ６２は振れ補正機構５０の背面側に位置されている。なお、第１ＦＰＣ６２が露出制御駆動部２６（露出制御手段）及びフォーカス駆動部２７（焦点調節手段）のためのフレキシブル基板であっても良く、或いはこれらと撮像素子１３用のフレキシブル基板とが兼用されたものであっても良い。なお、この第１ＦＰＣ６２は、先に説明した図１０におけるフレキシブル基板１３１に相当するものである。

図１５に示すように第１ＦＰＣ６２は、光軸と垂直な面方向に位置し撮像素子１３が一体的に搭載される撮像素子保持面６２１と、光軸と垂直な面方向に振れ補正機構５０の外周壁方向に延びる第１リード部６２２と、振れ補正機構５０（固定体５１）の側壁に沿ったＵターン部６２３と、該Ｕターン部６２３に連なる第２リード部６２４と、ターミナルコネクタ７２が一体的に搭載されるコネクタ保持面６２５とを備えて構成されている。このように、ターミナルコネクタ７２が一体的に搭載される構成とすることで、コネクタの使用数を削減することができる。

Ｕターン部６２３は、固定体５１の側壁と略平行な平面内においてＵターンする湾曲部である。より詳しくは、Ｕターン部６２３の形状は、第１リード部６２２の外側端縁において上向きに略９０度湾曲する第１湾曲部Ｄ１を基点として、レンズ鏡筒１０の前方側（対物レンズ側の面）へ固定体５１の側壁に沿って向かい、対物レンズ側の面に達する前に同一平面内でＵターンし、同様に固定体５１の側壁に沿って第１リード部６２２の高さ位置まで戻り、そこで略９０度湾曲して光軸と垂直な面（第２リード部６２４）に復帰する第２湾曲部Ｄ２を終点とする形状である。

第１ＦＰＣ６２は、上記のようなＵターン部６２３が備えられていることで、３次元的な動きに追従することができる。図１６（ａ）は、該Ｕターン部６２３における回動軸ａ〜ｃを示す斜視図である。このような同一平面内でＵターンするＵターン部６２３は、フレキシブル基板を折り畳む方向にＵターンするＵターン部に比べてストロークは小さいものの、変曲点Ｇ１（Ｕターン先端部分）とこれに連なる腕長さＧ２が確保されていることから、変曲点Ｇ１付近が曲がり易くなり、回動軸ａとこれと同一平面内で直交する回動軸ｂ周りの方向に移動可能となる。また、第２湾曲部Ｄ２の近傍で、前記平面と直交する回動軸ｃ周りの方向にも移動可能となる。

かかるＵターン部６２３は、図１６（ｂ）に示すように、撮像素子保持面６２１やコネクタ保持面６２５と同一平面にＵターンベース部６２３’を形成し、これを図中のｄ−ｄ線（第１湾曲部Ｄ１、第２湾曲部Ｄ２に相当する）に沿って、図中の矢印方向に折り曲げることで容易に製作することができる。このように構成された第１ＦＰＣ６２であれば、Ｕターン部６２３において可動体５２の多次元的な動きに追従できるだけでなく、Ｕターン部６２３が固定体５１の側壁に沿って配置されることから、第１ＦＰＣ６２を含めた振れ補正機構５０の所要スペースを少なくできるという利点がある。

第１ＦＰＣ６２は、一端側の撮像素子保持面６２１において撮像素子１３を介してレンズ鏡筒１０、つまり可動体５２に機械的に固着される。また、第１ＦＰＣ６２は、他端側のコネクタ保持面６２５において、ターミナルコネクタ７２を介して固定体５１の前記枠体５４に接着剤で固着される。このターミナルコネクタ７２と枠体５４との固着部が、第１ＦＰＣ６２が固定体５１に対して取り付けられる取付部Ｔ１となる。

ここで、第１ＦＰＣ６２の撮像素子保持面６２１（可動体への装着部）の高さ位置とコネクタ保持面６２５（取付部）の高さ位置とは略同一高さ位置に設定されている。両者を必ずしも同一高さ位置にしなくても良いが、第１ＦＰＣ６２の撮像素子保持面６２１が接続されることになるレンズ鏡筒１０の可動体５２への装着位置調整を行う場合に、取付部の高さ位置が略同一であれば当該取付部の異なる高さ位置における変位を考慮せずとも良くなり、設計上有利となるからである。

前記取付部Ｔ１において、枠体５４の空間５４Ｈのサイズは、ターミナルコネクタ７２の外形サイズに比べて余裕を持ったサイズとされており、このような枠体５４にターミナルコネクタ７２が遊嵌された状態で接着剤８１により両者が固定される。このように、枠体５４に対してターミナルコネクタ７２が遊嵌されるようにしているのは、第１ＦＰＣ６２に実質的に拘束力が作用しない状態で固定体５１に組み付け固定（いわゆるフロート接着固定）することができるようにするためである。

すなわち、レンズ鏡筒１０を可動体５２に嵌入する際（図１０参照）に、光軸調整や偏心調整でレンズ鏡筒１０と可動体５２との相対位置にズレが生じた場合でも、そのズレを枠体５４とターミナルコネクタ７２との間のギャップで吸収するようにすることで、取付部Ｔ１において第１ＦＰＣ６２が自由状態で固着可能とされている。図１０でも説明した通り、実際の組立作業では、第１ＦＰＣ６２が取り付けられたレンズ鏡筒１０を可動体５２に嵌入して位置調整し、レンズ鏡筒１０を可動体５２に固着した後、ターミナルコネクタ７２を枠体５４に遊嵌する。かかる遊嵌を行った時点で、第１ＦＰＣ６２は無負荷状態となり、ターミナルコネクタ７２は、枠体５４内における該無負荷状態なりの所定位置に落ち着くこととなる。この状態で接着剤８１を枠体５４の空間５４Ｈへ充填することで、フロート接着固定が行えるようになる。そして、かかるフロート接着固定の後、図１４に示すように、ターミナルコネクタ７２に前記アクチュエータ用ＦＰＣ６１の第１コネクタ７１２が接続される。

このようなフロート接着固定を行うことで、第１ＦＰＣ６２の移動負荷を最小限に抑制することができる。従って、第１ＦＰＣ６２の移動負荷が抑制され、これにより第１方向アクチュエータ３０ａ及び第２方向アクチュエータ３０ｂによる可動体５２（レンズ鏡筒１０）の駆動負荷を低減することができ、ひいてはアクチュエータの小型化を図ることが可能となる。

図１５に示した実施形態では、ターミナルコネクタ７２を枠体５４に遊嵌してフロート接着することで第１ＦＰＣ６２を固定体５１に取り付ける取付部Ｔ１を例示したが、遊嵌する部分は第１ＦＰＣ６２の一部であればいずれの部位であっても良い。例えば、フレキシブル基板の絶縁被覆部分に設けた係合孔を用いて遊嵌するようにしても良い。図１７は、係合孔タイプの第１ＦＰＣ６３を示す斜視図、図１８はその取付部Ｔ２の拡大斜視図である。

この係合孔タイプの第１ＦＰＣ６３は、光軸と垂直な面方向に位置し撮像素子１３が一体的に搭載される撮像素子保持面６３１と、光軸と垂直な面方向に延出する第１リード部６３２と、図略の固定体５１の側壁に沿って立ち上がると共に折り畳む方向にＵターンして戻る折り畳みＵターン部６３３と、取付部Ｔ２が形成される中間リード部６３４と、これに連なる第２リード部６３５と、ターミナルコネクタ７２が一体的に搭載されるコネクタ保持面６３６とを備えて構成されている。

前記中間リード部６３４には、図１８に示すようにフランジ部６３７が延設され、このフランジ部６３７に貫通孔からなる係合孔６３Ｃが備えられている。一方、図略の固定体５１にはボス５５が突設されている。前記係合孔６３Ｃは、前記ボス５５を余裕をもって遊嵌可能なサイズに設定されている。この係合孔６３Ｃにボス５５が遊嵌されたときのギャップにて、先に説明した第１ＦＰＣ６２と同様に、レンズ鏡筒１０と可動体５２との相対位置のズレを吸収するようになっている。そして、このように係合孔６３Ｃにボス５５が遊嵌された状態で、当該遊嵌部分を覆い隠すような態様で接着剤８２がポッティングされることで両者が接着されている。

このような、フレキシブル基板の本体部を直接フロート接着固定する取付部Ｔ２であっても、第１ＦＰＣ６３に実質的に拘束力が作用しない状態で固定体５１に組み付けることができる。また、折り畳みＵターン部６３３を備えていることから、移動自由度が大きいという利点もある。

次に、フレキシブル基板が可動体５２の前面側から引き出されている実施形態につき説明する。図１９は、レンズ鏡筒１０の前方側（対物レンズ側の面）から引き出されている第２フレキシブルプリント基板６４（以下、第２ＦＰＣ６４という）と、前述のアクチュエータ用ＦＰＣ６１とが振れ補正機構５０に組み付けられている状態を示す斜視図である。また、図２０は、前記第２ＦＰＣ６４の固定体５１への取付部Ｔ３を示す拡大斜視図である。この第２ＦＰＣ６４は、例えば露出制御駆動部２６（露出制御手段）及びフォーカス駆動部２７（焦点調節手段）のためのフレキシブル基板である。

第２ＦＰＣ６４は、レンズ鏡筒１０の前方側面の一部を欠落して形成された部位から光軸と垂直な面方向に振れ補正機構５０の外周壁方向に延びる第１リード部６４１と、振れ補正機構５０（固定体５１）の側壁に沿った下方向のＵターン部６４２と、該Ｕターン部６４２に連なる第２リード部６４３と、取付部Ｔ３の一部を構成するフランジ部６４４と、固定体５１から離間してアクチュエータ用ＦＰＣ６１の基端部６１７の存在方向へ延びる第３リード部６４５と、基端部６１７の延在方向に方向を変えて垂下する湾曲部６４６と、ターミナルコネクタ７３が一体的に搭載されるコネクタ保持面６４７とを備えて構成されている。なお、アクチュエータ用ＦＰＣ６１の基端部６１７には、第２ＦＰＣ６４のターミナルコネクタ７３と対向する位置に、該ターミナルコネクタ７３にコネクトされる第２コネクタ７１３が備えられている。

前記Ｕターン部６４２は、固定体５１の側壁と略平行な平面内においてＵターンする湾曲部である。より詳しくは、Ｕターン部６４２の形状は、第１リード部６４１の外側端縁において下向きに略９０度湾曲する第１湾曲部Ｄ１を基点として、レンズ鏡筒１０の後方側（撮像素子１３の側）へ固定体５１の側壁に沿って向かい、撮像素子１３の背面に達する前に同一平面内でＵターンし、同様に固定体５１の側壁に沿って第１リード部６４１の高さ位置まで戻り、そこで略９０度湾曲して光軸と垂直な面（第２リード部６４３）に復帰する第２湾曲部Ｄ２を終点とする形状である。

取付部Ｔ３は、先に図１８に基づいて説明した取付部Ｔ２と同様な、係合孔タイプのものである。すなわち、図２０に示すように、前記フランジ部６４４に貫通孔からなる係合孔６４Ｃが備えられている。一方、固定体５１の開口部付近には平坦部５６が形成され、該平坦部５６にボス５６１が突設されている。前記係合孔６４Ｃは、前記ボス５６１を余裕をもって遊嵌可能なサイズに設定されている。この係合孔６４Ｃにボス５６１が遊嵌されたときのギャップにて、レンズ鏡筒１０と可動体５２との相対位置のズレを吸収するようになっている。そして、このように係合孔６４Ｃにボス５６１が遊嵌された状態で、当該遊嵌部分を覆い隠すような態様で接着剤８３がポッティングされることで両者が接着されている。

このような構成によれば、可動体５２の前面側から引き出されている第２ＦＰＣ６４であっても、該第２ＦＰＣ６４に実質的に拘束力が作用しない状態で固定体５１に組み付けることができる。また、第２ＦＰＣ６４には湾曲部６４６が備えられていることから、移動自由度が大きいという利点もある。

図２１は、前述のアクチュエータ用ＦＰＣ６１（第３フレキシブル基板）、第１ＦＰＣ６２（第１フレキシブル基板）及び第２ＦＰＣ６４（第２フレキシブル基板）が複合的に振れ補正機構５０へ組み付けられている状態を示す斜視図である。ここでは、第１ＦＰＣ６２が撮像素子１３のためのフレキシブル基板であり、第２ＦＰＣ６４が露出制御駆動部２６及びフォーカス駆動部２７のためのフレキシブル基板である。

図示する通り、アクチュエータ用ＦＰＣ６１は固定体５１の周囲を取り巻くように配置され、第１ＦＰＣ６２はレンズ鏡筒１０の背面側に配置され、また第２ＦＰＣ６４はレンズ鏡筒１０の前面側に配置されている。なお、第１ＦＰＣ６２及び第２ＦＰＣ６４の取付部の形態は、先に図１５及び図２０にて説明した形態と同様である。すなわち、第１ＦＰＣ６２はターミナルコネクタ７２の部分において、また第２ＦＰＣ６４はフランジ部６４４において、固定体５１と遊嵌状態で係合されることで、実質的に拘束力が作用しない状態で固定体に組み付けられている。

このような実施形態では、アクチュエータ用ＦＰＣ６１は、その基端部６１７の所定位置において、その裏面側に第１ＦＰＣ６２のターミナルコネクタ７２（第１ターミナルコネクタ）とコネクトされる第１コネクタ７１２が備えられ、その表面側に前記第１コネクタ７１２と背中合わせの態様で、第２ＦＰＣ６４のターミナルコネクタ７３（第２ターミナルコネクタ）とコネクトされる第２コネクタ７１３が備えられる。そして、これら第１、第２コネクタ７１２、７１３に、ターミナルコネクタ７２、７３がそれぞれコネクトされる（図２１のサークル部分参照）。この場合、外部通信コネクタ７１１（第３コネクタ）を外部の制御系に接続するだけで、振れ補正機構５０に搭載されている全ての電気部品と通電制御が行えるようになる。

このような構成によれば、撮像素子１３のための第１ＦＰＣ６２と、露出制御駆動部２６及びフォーカス駆動部２７のための第２ＦＰＣ６４とがレンズ鏡筒１０に別々に装着されており、しかも各々のフレキシブル基板の引き出し方向が異なる場合でも、第１ＦＰＣ６２及び第２ＦＰＣ６４双方に、実質的に拘束力が作用しない状態で固定体５１に対して組み付けることができる。

図２２は、以上説明したような振れ補正機構５０の、カメラ付き携帯電話機１００への組み込み工程を説明するための図である。この振れ補正機構５０は、図２２（ａ）に示すように、第１の筐体１１０（図１参照）を構成する筐体ボディ１１０Ｂに穿孔されている円形の外装窓１１０Ｃに位置合わせして組み込まれる。この際、レンズ鏡筒１０の対物レンズ１１Ｔが前記外装窓１１０Ｃに対して偏心していると、仮に光学的には問題がないとしても商品価値は低下してしまうことになる。

しかし、当該振れ補正機構５０のように複数の部品の組み合わせからなる構造体の場合、公差の積み重なり等により位置合わせ誤差がどうしても生じてしまうことがある。例えば図２２（ｂ）に示すように、可動体５２のセンター位置１０Ｍにレンズ鏡筒１０を装着した場合、対物レンズ１１Ｔが外装窓１１０Ｃに対して偏心してしまう場合がある。このような場合でも、本実施形態によれば、対物レンズ１１Ｔと外装窓１１０Ｃとが同心になるように位置調整した上でレンズ鏡筒１０を可動体５２に固着するという偏心調整を事後的に行うことができる。このため、金型変更等を行う必要が無く、さらにレンズ鏡筒１０の光軸の向き、傾き調整等も行えることから、振れ補正機構５０を含めたカメラ付き携帯電話機１００の無駄のない生産が行えるという優れた利点が有る。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、上記以外に様々な実施形態を取ることが可能である。特に、下記［１］〜［３］の点に留意されるべきである。
［１］上記実施形態では、回転支持機構の具体的適用例として、レンズ鏡筒１０を被駆動物とする振れ補正機構５０を例示したが、本発明の回転支持機構はレンズ鏡筒１０に限らず各種の被駆動物を回転揺動させる対象とすることができる。
［２］ジンバル機構の態様は、上記で例示した中間支持部材５３の形態に限らず、可動体５２を多軸自由回転支持できるものであれば、いずれの構造であっても良い。
［３］フレキシブル基板の配置、形状、固定基板への取付部の形態等については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。また、撮像素子等に限らず、所定の平面上を２次元的に移動する各種の素子が搭載されたフレキシブル基板全般に本発明は適用可能である。

本実施形態に係る振れ補正機構が好適に適用されるカメラ付携帯電話機１００の外観構成図であって、（ａ）はその正面（操作面）を表す斜視図であり、（ｂ）は背面を表す斜視図である。 レンズ鏡筒１０の内部構造を概略的に示すと共に、カメラ付携帯電話機１００の大略的な電気的構成を示すブロック図である。 振れ補正機能部４００の電気的構成を示すブロック図である。 本発明にかかる回転支持機構が適用された振れ補正機構５０の構成を概略的に示すである。 図４に示す振れ補正機構５０の上面図である。 図４に示す振れ補正機構５０の分解斜視図である。 中間支持部材５３の部分を拡大して示した斜視図である。 別の実施形態にかかる振れ補正機構５０１を示す斜視図である。 さらに別の実施形態にかかる振れ補正機構５０２を示す斜視図である。 振れ補正機構５０の可動体５２とレンズ鏡筒１０との関係を示す斜視図である。 アクチュエータとしてムービングコイル型のアクチュエータを用い、また位置センサとしてホール素子型の位置センサを用いた振れ補正機構５０’を示す上面図である。 振れ補正機構５０にアクチュエータ用ＦＰＣ６１が組み付けられた状態を示す斜視図である。 図１２に示す振れ補正機構５０の分解斜視図である。 振れ補正機構５０にアクチュエータ用ＦＰＣ６１と第１ＦＰＣ６２とが組み付けられた状態を示す斜視図である。 第１ＦＰＣ６２の振れ補正機構５０に対する配置関係を示す斜視図である。 （ａ）は第１ＦＰＣ６２のＵターン部６２３の詳細を示す斜視図、（ｂ）は折り曲げ成型前の状態を示す斜視図である。 係合孔タイプの第１ＦＰＣ６３を示す斜視図である。 第１ＦＰＣ６３における取付部Ｔ２の拡大斜視図である。 振れ補正機構５０にアクチュエータ用ＦＰＣ６１と第２ＦＰＣ６４とが組み付けられた状態を示す斜視図である。 第２ＦＰＣ６４における取付部Ｔ３の拡大斜視図である。 振れ補正機構５０にアクチュエータ用ＦＰＣ６１、第１ＦＰＣ６２及び第２ＦＰＣ６４が組み付けられた状態を示す斜視図である。 振れ補正機構５０の、カメラ付き携帯電話機１００への組み込み工程を説明するための図である。

符号の説明

１０ レンズ鏡筒（被駆動物）
１００ カメラ付き携帯電話機（撮像装置）
１１３ ピッチ方向ジャイロ（振れ角検出手段）
１１４ ヨー方向ジャイロ（振れ角検出手段）
１３ 撮像素子（撮像手段）
３０ａ 第１方向アクチュエータ（アクチュエータ）
３０ｂ 第２方向アクチュエータ（アクチュエータ）
４０ 振れ補正制御部
５０ 振れ補正機構（回転支持機構）
５１ 固定体
５１Ｃ 収容空間
５２ 可動体
５２Ｃ 保持空間
５２Ｆ 開口部
５３ 中間支持部材（ジンバル機構）
５３１ 第１弾性支持部
５３２ 第２弾性支持部
５４ 枠体
６１ アクチュエータ用ＦＰＣ（第３フレキシブル基板）
６２ 第１ＦＰＣ（第１フレキシブル基板）
６４ 第２ＦＰＣ（第２フレキシブル基板）
７１１ 外部通信コネクタ（第１コネクタ）
７１２ 第２コネクタ
７１３ 第３コネクタ
７２ ターミナルコネクタ（第１ターミナルコネクタ）
７３ ターミナルコネクタ（第２ターミナルコネクタ）

Claims (10)

1. 固定体と、該固定体にジンバル機構により回転揺動可能に支持される可動体と、該可動体に揺動力を与えるアクチュエータとを有する回転支持機構であって、
   前記可動体は、揺動駆動される所定の被駆動物を保持するための保持空間と、該保持空間に繋がる開口部とを備えていることを特徴とする回転支持機構。
2. 前記固定体は、前記可動体を取り囲むように収容可能な収容空間と、該収容空間に繋がる開口部とを備え、
   前記固定体の開口部の開口方向と、前記可動体の開口部の開口方向とが一致するように組み付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転支持機構。
3. 前記固定体及び可動体は枠状を呈し、前記固定体が備える枠状空間内に前記可動体が収容されていることを特徴とする請求項２に記載の回転支持機構。
4. 前記ジンバル機構は、前記可動体を第１軸周りに回動可能に支持する第１弾性支持部と、前記第１軸と直交する第２軸周りに回動可能に支持する第２弾性支持部とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転支持機構。
5. 前記固定体と可動体とは所定の中間支持部材を介して連結されており、
   前記中間支持部材に前記第１弾性支持部及び第２弾性支持部が備えられていることを特徴とする請求項４に記載の回転支持機構。
6. 前記被駆動物がレンズ鏡筒であり、
   該レンズ鏡筒は、その光軸を傾斜する方向に揺動されるよう、前記可動体に保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の回転支持機構。
7. 前記固定体に直接又は間接的に前記アクチュエータが搭載されており、前記アクチュエータには電気接続用フレキシブル基板が接続されてなり、
   前記フレキシブル基板には、前記アクチュエータの制御系と電気接続するための外部通信コネクタが備えられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の回転支持機構。
8. 前記被駆動物に搭載されている電気部品のための被駆動物用フレキシブル基板が備えられていると共に、該被駆動物用フレキシブル基板には外部の電気装置と電気接続するためのターミナルコネクタが備えられており、
   前記アクチュエータが接続されたフレキシブル基板に、前記被駆動物用フレキシブル基板のターミナルコネクタが接続される被駆動物用コネクタが備えられていることを特徴とする請求項７に記載の回転支持機構。
9. 前記レンズ鏡筒に、被写体光像を電気信号に変換する撮像手段と、電気的に動作する露出制御手段及び焦点調節手段とが搭載され、
   前記固定体に、前記アクチュエータと、前記可動体の位置を検出する位置検出手段とが搭載されており、
   前記撮像手段のための第１フレキシブル基板と、前記露出制御手段及び焦点調節手段のための第２フレキシブル基板と、前記アクチュエータのための第３フレキシブル基板とが備えられており、
   前記第１フレキシブル基板及び第２フレキシブル基板には、それぞれ第１ターミナルコネクタ及び第２ターミナルコネクタが具備され、
   前記第３フレキシブル基板には、前記第１ターミナルコネクタ及び第２ターミナルコネクタが接続される第１コネクタ及び第２コネクタと、外部の制御系と電気接続するための第３コネクタとが備えられていることを特徴とする請求項６に記載の回転支持機構。
10. 本体ボディに対する振れ角を検出する振れ角検出手段と、
    前記振れ角に応じた振れ補正制御信号を生成する振れ補正制御部と、
    被駆動物としてレンズ鏡筒が搭載された請求項１〜９のいずれかに記載の回転支持機構とを備え、
    前記振れ補正制御部により回転支持機構の動作が制御されるよう構成されていることを特徴とする撮像装置。

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