JP2012002973A - 手振れ抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラモジュールを可動枠体に後付けが可能で、かつ、可動枠体を効率よく回動させることのできる手振れ抑制装置を提供する。
【解決手段】Ｚ軸方向と直交する方向に磁化された永久磁石１２を、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側がそれぞれＮ極及びＳ極になるように着磁された磁石片と、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側がそれぞれＮ極及びＳ極となるように着磁された小磁石片とを上下方向に重ねて成る磁石片とから構成するとともに、この永久磁石１２を、第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの半周分は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と同じ磁極であり、第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの残りの半周分は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と異なる磁極となるように配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影用光学機器の手振れを抑制する装置に関するもので、特に、レンズ駆動装置などのレンズ及び撮像素子を搭載した装置を遥動させて手振れを抑制する手振れ抑制装置に関する。

近年、携帯電話等に搭載されるカメラは、撮影時に手振れが発生しやすい。
そこで、図１７，１８に示すように、レンズ駆動装置とイメージセンサーユニットとを備えたカメラモジュール５１を被写体側に開口部５２ｓを有する可動枠体５２に取付け、この可動枠体５２を、ジンバルバネ５３を介して、固定体５４に遥動可能に取付けるとともに、手振れ検出センサー５５の検出結果に基づいて可動枠体５２を固定体５４に対して遥動させる手振れ補正機構５６を用いて、可動枠体５２を固定体５４に対して遥動させて手振れの影響を抑制する構成の手振れ抑制装置５０が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

手振れ補正機構５６は、可動枠体５２の互いに対向する２つの側面５２ａ，５２ｃに取付けられた永久磁石５７ａ，５７ｃと、互いに対向し前記側面５２ａ，５２ｃに直交する２つの側面５２ｂ，５２ｄに取付けられた永久磁石５７ｂ，５７ｄと、固定体５４の内壁５４ａ〜５４ｄの永久磁石５７ａ〜５７ｄに対向する位置に永久磁石５７ａ〜５７ｄと所定の空隙を隔ててそれぞれ配置されたコイル５８ａ〜５８ｄと、手振れ検出センサー５５の検出結果に基づいてコイル５８ａ〜５８ｄに通電する電流を制御する電流制御手段（図示せず）とを備える。なお、図１７，１８では、固定体５４の内壁５４ａ，５４ｃと、側面５２ｃ側に配置される永久磁石５７ｃとコイル５８ｃとについては図示していない。
永久磁石５７ａ〜５７ｄは、それぞれ側面５２ａ〜５２ｄに垂直な方向、すなわち、カメラモジュール５１のレンズ駆動装置に搭載される図示しないレンズの光軸方向をＺ軸方向とし、可動枠体５２の互いに直交する側面５２ａ，５２ｂに垂直な方向をそれぞれＸ軸方向，Ｙ軸方向としたときに、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ磁化されている。
一方、コイル５８ａ，５８ｃはそれぞれＸ軸周りに巻き回され、コイル５８ｂ，５８ｄはそれぞれＹ軸回りに巻き回されている。

永久磁石５７ａ〜５７ｄからの磁界は、図１８に示すように、それぞれ、永久磁石５７ａ〜５７ｄの表面側から裏面側に向かうので、コイル５８ａ，５８ｃに通電するとコイル各辺にはそれぞれＸ軸方向のローレンツ力が作用する。コイル５８ａ，５８ｃに通電する際には、コイル５８ａに作用するローレンツ力の方向を＋Ｘ方向としたときに、コイル５８ｃに作用するローレンツ力の方向も＋Ｘ方向となるように通電する。
一方、コイル５８ｂ，５８ｄに通電するとコイル各辺にはそれぞれＹ軸方向のローレンツ力が作用する。コイル５８ｂ，５８ｄに通電する際には、コイル５８ｂに作用するローレンツ力の方向を＋Ｙ方向としたときに、コイル５８ｄに作用するローレンツ力の方向も＋Ｙ方向となるように通電する。
コイル５８ａは固定体５４に固定され、永久磁石５７ａは可動枠体５２に固定されているので、永久磁石５７ａには、コイル５８ａに作用するローレンツ力の反作用により−Ｘ方向の推力が作用し、永久磁石５７ｃにもコイル５８ｃに作用するローレンツ力の反作用により−Ｘ方向の推力が作用する。したがって、コイル５８ａ，５８ｃに通電することで、可動枠体５２をＹ軸回りに回動させることができる。同様に、永久磁石５７ｂにはコイル５８ｂに作用するローレンツ力の反作用により−Ｙ方向の推力が作用し、永久磁石５７ｄにはコイル５８ｄに作用するローレンツ力の反作用により−Ｙ方向の推力が作用するので、コイル５８ｂ，５８ｄに通電することで、可動枠体５２をＸ軸回りに回動させることができる。
したがって、固定体５４に手振れが生じた場合には、手振れの大きさと方向とを手振れ検出センサー５５で検出し、この検出された手振れの大きさと方向に応じて、コイル５８ａ〜５８ｄに通電する電流量を制御して、カメラモジュール５１が取付けられた可動枠体５２を回動させることで手振れを抑制することができる。

特開２００９−２９４３９３号公報

しかしながら、従来の手振れ抑制装置５０では、ジンバルバネ５３が、固定体５４の内側で、可動枠体５２と固定体５４とに挟持されているオールインワン構造となっているので、可動枠体５２に独立して別体として構成されたカメラモジュール５１を手振れ抑制装置５０の組立後に外側から取付けることができず、その結果、カメラモジュール５１を構成するレンズ駆動装置やイメージセンサーユニットの選択が限られてしまい、設計の自由度がないといった問題点があった。
また、手振れ補正機構５６では、可動枠体５２を、例えば、Ｙ軸回りに回動させるのは、レンズ駆動装置を隔てた互いに対向する側面５２ａ，５２ｃ側に設けられた永久磁石５７ａ，５７ｃとコイル５８ａ，５８ｃから成る手振れ防止機構のみで、側面５２ｂ，５２ｄ側の手振れ防止機構はＹ軸回りの回動に寄与しないので、十分な駆動力を得ることが困難であった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、カメラモジュールを可動枠体に後付けが可能で、かつ、可動枠体を効率よく回動させることのできる手振れ抑制装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明は、手振れを防止する対象物を保持する可動枠体と、前記可動枠体を遥動可能に支持する固定枠体と、前記可動枠体を回動させる回動機構とを有し、前記対象物の手振れを抑制する手振れ抑制装置であって、内周枠と、外周枠と、内周枠と外周枠とを連結する連結部とを有し、前記可動枠体と前記固定枠体との間に介挿されて前記可動枠体と前記固定枠体とを連結する板バネを備え、前記回動機構は、対象物の挿入方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直でかつ互いに直交する方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向としたときに、Ｚ軸周りに巻き回された第１の駆動用コイルと、前記第１の駆動用コイルと同軸に巻き回された第２の駆動用コイルと、永久磁石とを備え、前記第１及び第２の駆動用コイルは前記可動枠体と前記固定枠体の一方の枠体に取付けられ、前記永久磁石は前記可動枠体と前記固定枠体の他方の枠体に取付けられ、前記板バネは、前記内周枠が前記可動枠体と前記固定枠体の一方の枠体に取付けられ、前記外周枠が前記可動枠体と前記固定枠体の他方の枠体に取付けられ、前記連結部は前記内周枠を前記外周枠に対してＸ軸及びＹ軸回りに回動自在に連結し、前記永久磁石は、前記第１及び第２の駆動用コイルの半周分に第１の駆動用コイルの内側に向かう磁界をそれぞれ印加し、残りの半周分にそれぞれ外側に向かう磁界を印加し、前記第１の駆動用コイルに印加される磁界の方向と前記第２の駆動用コイルに印加される磁界の方向とが、Ｚ軸方向を回転軸として９０度ずれていることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、レンズ駆動装置を後付けすることができるとともに、駆動用コイルの全ての辺にローレンツ力を作用させることができるので、可動枠体を効率よく回動させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の手振れ抑制装置において、前記永久磁石がＺ軸方向と直交する方向に磁化し、前記永久磁石の第１の駆動用コイルに対向する側の磁極のうちの半周分を第２の駆動用コイルに対向する側の磁極と同じ磁極とし、前記永久磁石の第１の駆動用コイルに対向する側の磁極のうちの残りの半周分を第２の駆動用コイルに対向する側の磁極と異なる磁極としたもので、これにより、第１及び第２の駆動用コイルの全ての辺にローレンツ力を確実に作用させることができる。

また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の手振れ抑制装置において、前記永久磁石をＺ軸方向に磁化し、前記第１の駆動用コイルのうちの半周分を永久磁石の内側に、残りの半周分は外側に配置し、前記第２の駆動用コイルのうちの半周分を永久磁石の内側に、残りの半周分は外側に配置するとともに、前記第１の駆動用コイルの永久磁石の内側に配置したもので、このような構成としても、第１及び第２の駆動用コイルの全ての辺にローレンツ力を確実に作用させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の手振れ抑制装置において、前記永久磁石が取付けられている方の枠体を軟磁性材料から構成したものである。
これにより、永久磁石からの磁界を第１及び第２の駆動用コイルに有効に印加することができるので、可動枠体を更に効率よく回動させることができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の実施の形態１に係る手振れ抑制装置の構成を示す図である。 永久磁石の磁化状態と駆動用コイルの形態の一例を示す図である。 永久磁石と駆動用コイルとの位置関係を示す図である。 本実施の形態１に係る手振れ抑制装置の駆動用コイルに作用するローレンツ力を示す図である。 本実施の形態１に係る手振れ抑制装置の動作を説明するための図である。 手振れ抑制装置へのレンズ駆動装置の搭載方法を示す図である。 本発明による手振れ抑制装置の他の構成を示す図である。 本発明による手振れ抑制装置の他の構成を示す図である。 本発明による永久磁石と駆動用コイルの他の形態を示す図である。 本発明による永久磁石と駆動用コイルの他の形態を示す図である。 図１０の構成の駆動用コイルに作用するローレンツ力を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る手振れ抑制装置の構成を示す図である。 本実施の形態２における永久磁石と駆動用コイルの拡大図である。 図１３のＣ−Ｃ断面図、及び、Ｄ−Ｄ断面図である。 本実施の形態２の手振れ抑制装置の駆動用コイルに作用するローレンツ力を示す図である。 本実施の形態２に係る手振れ抑制装置の動作を説明するための図である。 従来の手振れ抑制装置の構成を示す図である。 従来の手振れ抑制装置の動作を説明するための図である。

以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る手振れ抑制装置１０の構成を示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は分解斜視図である。
本例の手振れ抑制装置１０には、図示しないレンズを搭載したレンズ駆動装置２１とイメージセンサーユニット２２とを一体としたカメラモジュール２０が搭載される。
手振れ抑制装置１０は、可動枠体である第１の枠体１１と、永久磁石１２と、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４と、接続枠１５と、板バネ１６と、固定枠体である第２の枠体１７と、板バネ押さえ１８と、手振れ検出センサー及び電流制御手段（図示せず）とを備える。
本例では、手振れ検出センサーと電流制御手段とを、カメラモジュール２０のレンズ駆動装置２１もしくはイメージセンサーユニット２２に搭載している。
第１の枠体１１は、同図の矢印で示す被写体側に開口する矩形状の開口部１１ｓを備えた環状のフランジ部１１Ｆと、フランジ部１１Ｆの外周から被写体側とは反対側に突出する外壁１１Ｎと、フランジ部１１Ｆの内周から被写体側とは反対側に突出する内壁１１Ｍと、フランジ部１１Ｆの４隅の外周から外側に突出する支持片１１Ｌとを備える。カメラモジュール２０はこの第１の枠体１１に搭載される。
ここで、（ａ）図の矢印で示す被写体方向をＺ軸方向とし、紙面の上側を上側、紙面の下側を下側とする。また、（ｂ）図に示すように、フランジ部１１Ｆを構成する互いに対向する２辺１１ａ，１１ｃに平行な方向をＸ軸方向とし、２辺１１ａ，１１ｃに直交する方向をＹ軸方向とする。フランジ部１１Ｆの残りの互いに対向する２辺１１ｂ，１１ｄはＹ軸方向に平行な方向に延長している。
第１の枠体１１には、後述するように、永久磁石１２が取付けられるので、第１の枠体１１を軟磁性材料から構成することが好ましい。これにより、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４に印加される実効的な磁界の大きさを大きくできるので、第１の枠体１１を効率よく回動させることができる。

永久磁石１２は、図２に示すように、Ｚ軸方向と直交する方向に磁化された複数の磁石片１２Ｎ，１２Ｓ，１２Ａ，１２Ｂから構成され、各磁石片１２Ｎ〜１２Ｂは、Ｚ軸方向からみたときに四角形の枠状を成すように環状に配置されている。
一方、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４は、永久磁石１２の外周側に永久磁石１２と同軸に配置されている。下側に配置されている駆動用コイルが第１の駆動用コイル１３で、上側に配置されている駆動用コイルが第２の駆動用コイル１４である。本例では、図１（ｂ）に示すように、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の間にスペーサー１９を介挿させている。
磁石片１２Ｎは、板面に垂直な方向（Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向）で、かつ、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側がＮ極になるように着磁された磁石片で、磁石片１２Ｓは、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側がＳ極になるように着磁された磁石片である。以下、永久磁石１２の第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側を外側という。
また、磁石片１２Ａ，１２Ｂは、板面に垂直な方向で、かつ、外側がＮ極になるように着磁された小磁石片１２ｎと、板面に垂直な方向で、かつ、外側がＳ極になるように着磁された小磁石片１２ｓとから成る。小磁石片１２ｎが上側に位置している磁石片が磁石片１２Ａで、小磁石片１２ｓが上側に位置している磁石片が磁石片１２Ｂである。
小磁石片１２ｎ，１２ｓのＺ軸方向の長さは、それぞれ、磁石片１２Ｎ，１２ＳのＺ軸方向の長さの半分で、磁石片１２Ａでは小磁石片１２ｎの底面と小磁石片１２ｓの上面とが互いに当接し、磁石片１２Ｂでは小磁石片１２ｓの底面と小磁石片１２ｎの上面とが互いに当接している。

永久磁石１２の各磁石片１２Ｎ，１２Ｓ，１２Ａ，１２Ｂは、第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆの各辺１１ａ〜１１ｄから下側に突設された内壁１１Ｍの外周側にそれぞれ保持される。以下、磁石片及び小磁石片の第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側である外側の磁極を、磁石片及び小磁石片の磁極と呼ぶ。
Ｘ軸方向に延長する一方の辺１１ａに設けられた内壁１１Ｍには、上側は全てＮ極で、下側は、辺１１ｄ側がＳ極で辺１１ｂ側がＮ極となるように、磁石片１２Ａと磁石片１２Ｎとが取付けられる。
Ｙ軸方向に延長する一方の辺１１ｂに設けられた内壁１１Ｍには、下側は全てＮ極で、上側は、辺１１ａ側がＮ極で辺１１ｃ側がＳ極となるように、磁石片１２Ｎと磁石片１２Ｂとが取付けられる。
また、Ｘ軸方向に延長する他方の辺１１ｃに設けられた内壁１１Ｍには、上側は全てＳ極で、下側は、辺１１ｂ側がＮ極で辺１１ｄ側がＳ極となるように、磁石片１２Ｂと磁石片１２Ｓとが取付けられ、Ｙ軸方向に延長する他方の辺１１ｄに設けられた内壁１１Ｍには、下側は全てＳ極で、上側は、辺１１ｃ側がＳ極で辺１１ａ側がＮ極となるように、磁石片１２Ｓと磁石片１２Ａとが取付けられる。

図３は図２のＡ−Ａ断面図（Ｙ軸方向に垂直な断面図）で、第１の駆動用コイル１３は永久磁石１２の下側の磁石片と対向する位置に配置され、第２の駆動用コイル１４は永久磁石１２の上側の磁石片と対向する位置に配置される。
したがって、永久磁石１２の磁石片１２Ｓが第１の駆動用コイル１３と第２の駆動用コイル１４とに印加する磁界の方向は同じで、磁石片１２Ｂが第１の駆動用コイル１３と第２の駆動用コイル１４とに印加する磁界の方向は異なる。
すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示すように、永久磁石１２の第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの半周分は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と同じ磁極（同図の○で囲んだ磁極）であり、第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの残りの半周分は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と異なる磁極（囲みなしの磁極）となる。

接続枠１５は、平面視が四角形の枠状体で、上面１５ａが第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆに取付けられ、内周側面１５ｂが外壁１１Ｎに取付けられ、下面１５ｃには、後述する板バネ１６の内周枠１６ａが取付けられる。この接続枠１５は樹脂等で構成されるが、軟磁性ヨークである第１の枠体１１をインサート部材としたインサート成形をすることで、第１の枠体１１と一体に成形してもよい。なお、第１の枠体１１を樹脂から構成する場合には、第１の枠体１１と接続枠１５とを一体としてもよい。

板バネ１６は、図１（ｂ）に示すように、内周に開口部１６ｓを有する金属もしくは樹脂フィルム等から成る板部材に複数の「コ」の字状の切り込みを設けることで、内周枠１６ａと、外周枠１６ｂと、可動枠１６ｃと、内周枠１６ａと可動枠１６ｃ、及び、可動枠１６ｃと外周枠１６ｂとをそれぞれ連結する連結片１６ｄとを形成する。
内周枠１６ａは接続枠１５の下面１５ｃに取付けられ、外周枠１６ｂは板バネ押さえ１８と第２の枠体１７との間に挟持される。可動枠１６ｃと連結片１６ｄとが、内周枠１６ａと外周枠１６ｂとを連結する連結部を構成する。
板バネ１６では、同図で網掛けを施した可動枠１６ｃがバネとして作用するとともに、連結片１６ｄが内周枠１６ａを外周枠１６ｂに対してＸ軸及びＹ軸回りに回動自在に連結しているので、第１の枠体１１は第２の枠体１７に対して遥動自在に連結される。

第２の枠体１７は、基台１７ａと、板バネ支持部１７ｂと、コイル支持部１７ｃとを備える。基台１７ａの中央部には開口部１７ｓが形成されており、この開口部１７ｓの周縁部に上側に突出するコイル支持部１７ｃが設けられている。
板バネ支持部１７ｂは、基台１７ａの外縁部から上側に突出する枠状の部材で、上面に板バネ１６の外周枠１６ｂの下面が取付けられる。
コイル支持部１７ｃの内周側には、周面に沿って溝部１７ｋが形成されており、この溝部１７ｋに第１の駆動用コイル１３、スペーサー１９、及び、第２の駆動用コイル１４が収納される。
板バネ押さえ１８は、水平片１８ａと垂直片１８ｂとを備えた断面がＬ字状の部材で、この水平片１８ａの下側の面と第２の枠体１７の板バネ支持部１７ｂとにより、板バネ１６の外周枠１６ｂを挟持する。垂直片１８ｂは水平片１８ａから下方に突出し、内周側の面で板バネ支持部１７ｂの外周側面に当接する。なお、垂直片１８ｂは省略してもよい。

次に、本発明による手振れ抑制装置１０の動作について説明する。
まず、第２の枠体１７に手振れが生じたか否かを図示しない手振れ検出センサーにて検出する。手振れが生じている場合には、手振れ検出センサーで検出した手振れの大きさと方向とを図示しない電流制御手段に送る。電流制御手段では、検出された手振れの大きさと方向に応じて、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４に通電する電流量と電流の方向とを制御して、手振れを抑制する。

本例では、永久磁石１２と第１及び第２の駆動用コイル１３，１４とが、図３及び図４（ａ），（ｂ）のように配置されているので、第１の駆動用コイル１３の半周分（図４（ａ）の左半分）には第１の駆動用コイル１３の内側に向かう磁界が印加され、残りの半周分（図４（ａ）の右半分）には外側に向かう磁界が印加される。
一方、第２の駆動用コイル１４の半周分（図４（ｂ）の下半分）には、第２の駆動用コイル１４の内側に向かう磁界が印加され、残りの半周分（図４（ｂ）の上半分）には外側に向かう磁界が印加される。
また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、前記第１の駆動用コイル１３において内側に向かう磁界が印加される部分と第２の駆動用コイル１４において内側に向かう磁界が印加される部分とが、Ｚ軸方向を回転軸として、反時計回りに９０度ずれている。

ここで、図４（ａ）に示すように、第１の駆動用コイル１３の、第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆの各辺１１ａ〜１１ｄに対向する辺を、それぞれ、１３ａ〜１３ｄとし、第１の駆動用コイル１３に反時計回り（１３ａ→１３ｄ→１３ｃ→１３ｂの方向）に電流を流すと、辺１３ａの左半分と辺１３ｃの左半分には＋Ｚ方向（紙面の裏側から表側に向かう方向）にローレンツ力が作用し、辺１３ａの右半分と辺１３ｃ右半分には−Ｚ方向（紙面の表側から裏側に向かう方向）にローレンツ力が作用する。
一方、第１の駆動用コイル１３の辺１３ｄには＋Ｚ方向にローレンツ力が作用し、辺１３ｂには−Ｚ方向にローレンツ力が作用する。
したがって、第１の駆動用コイル１３に通電することで、第１の駆動用コイル１３は、Ｙ軸回りに回動するような力を受ける。

一方、図４（ｂ）に示すように、第２の駆動用コイル１４の、第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆの各辺１１ａ〜１１ｄに対向する辺を、それぞれ、１４ａ〜１４ｄとし、第２の駆動用コイル１４に反時計回り（１４ａ→１４ｄ→１４ｃ→１４ｂの方向）に電流を流すと、辺１４ｄの上半分と辺１４ｂの上半分には−Ｚ方向にローレンツ力が作用し、辺１４ｄの下半分と辺１４ｂの下半分には＋Ｚ方向にローレンツ力が作用する。
一方、第２の駆動用コイル１４の辺１４ａには−Ｚ方向にローレンツ力が作用し、辺１４ｃには＋Ｚ方向にローレンツ力が作用する。
したがって、第２の駆動用コイル１４に通電することで、第２の駆動用コイル１４は、Ｘ軸回りに回動するような力を受ける。

本例では、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４が固定枠体である第２の枠体１７に取付けられ、永久磁石１２がこの第２の枠体１７に板バネ１６を介して連結された可動枠体である第１の枠体１１に取付けられている。したがって、第１の駆動用コイル１３に通電すれば、図５に示すように、永久磁石１２に作用するローレンツ力の反力により、永久磁石１２が取付けられている第１の枠体１１がＹ軸回りに回動する。
同様に、第２の駆動用コイル１４に通電すれば、第１の枠体１１はＸ軸回りに回動する。
したがって、第１の駆動用コイル１３に通電する電流量と、第２の駆動用コイル１４に通電する電流量とを適宜制御すれば、第１の枠体１１を、Ｘ−Ｙ平面内にある任意の方向の軸回りに回動させることができる。

また、本例の手振れ抑制装置１０は、第１の枠体１１と第２の枠体１７とを、板バネ１６により連結しているので、図６（ａ）に示すように、カメラモジュール２０を第２の枠体１７の開口部１７ｓ側から挿入して第１の枠体１１の内壁に装着することができる。また、図６（ｂ）に示すように、第１の枠体１１の上面に搭載することも可能である。
すなわち、手振れ抑制装置１０は、カメラモジュール２０とは別体に、カメラモジュール２０とは独立して構成することができるので、カメラモジュール２０を後付けできる。したがって、カメラモジュール２０の設計の自由度が高くなり、設計に応じた最適のレンズ駆動装置２１やイメージセンサーユニット２２の選択及び設計が可能となる。

このように、本実施の形態１の手振れ抑制装置１０では、カメラモジュール２０を搭載する可動枠体である第１の枠体１１を、板バネ１６を介して、固定枠体である第２の枠体１７に遥動自在に連結し、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４を第２の枠体１７に取付け、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側がそれぞれＮ極及びＳ極になるように着磁された磁石片１２Ｎ，１２Ｓと、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４側がそれぞれＮ極及びＳ極となるように着磁された小磁石片１２ｎ，１２ｓとを上下方向に重ねて成る磁石片１２Ａ，１２Ｂとから成る永久磁石１２を、第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの半周分は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と同じ磁極であり、第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの残りの半周分は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と異なる磁極となるように、第１の枠体１１に取付けることで、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の全ての辺に第１の枠体１１をそれぞれＹ軸回り及びＸ軸回りに回動させるためのローレンツ力を作用させることができるようにしたので、第１の枠体１１を、Ｘ−Ｙ平面内にある任意の方向の軸回りに効率よく回動させることができる。
また、第１の枠体１１と第２の枠体１７とを、板バネ１６により連結しているので、カメラモジュール２０を後付けできる。したがって、カメラモジュール２０の設計の自由度が高くなり、設計に応じた最適のレンズ駆動装置２１やイメージセンサーユニット２２の選択や設計が可能となる。

なお、前記実施の形態１では、第２の枠体１７を固定枠体とし、第１の枠体１１を可動枠体としたが、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１の枠体１１を固定枠体とし、第２の枠体１７を可動枠体としてもよい。
また、前記例では、永久磁石１２を第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の内周側に配置したが、図８に示すように、永久磁石１２を第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の外周側に配置してもよい。
具体的には、永久磁石１２の各磁石片１２Ｎ，１２Ｓ，１２Ａ，１２Ｂを、第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆの各辺１１ａ〜１１ｄの外壁１１Ｎの内壁にそれぞれ保持するとともに、溝部１７ｋを第２の枠体１７のコイル支持部１７ｃの外周側の周面に沿って形成し、この溝部１７ｋに第１及び第２の駆動用コイル１３，１４とスペーサー１９とを収納すればよい。なお、この場合には、永久磁石１２の各磁石片１２Ｎ，１２Ｓ，１２Ａ，１２Ｂと第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の位置関係が内，外が逆になるので、第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の各辺に作用するローレンツ力の向きは逆になるが、第１の駆動用コイル１３に通電することで、第１の枠体１１をＹ軸回りに回動させ、第２の駆動用コイル１４に通電することで、第１の枠体１１をＸ軸回りに回動させることは、前記実施の形態１の場合と同じである。

また、図９に示すように、磁石片を円環状に配置した永久磁石１２Ｒを用いてもよい。
永久磁石１２Ｒは、半径方向に磁化された円弧柱状の磁石片１２Ｓ，１２Ｎと、小磁石片１２ｎが上側に配置された円弧柱状の磁石片１２Ａと小磁石片１２ｓが上側に配置された円弧柱状の磁石片１２Ｂとを円状に配列したもので、磁石片は、時計回りに、磁石片１２Ｎ→磁石片１２Ｂ→磁石片１２Ｓ→磁石片１２Ａの順で配列される。各磁石片１２Ｎ，１２Ｓ，１２Ａ，１２Ｂの円弧の円周角はそれぞれ９０度である。また、これに伴って、第１及び第２の駆動用コイル１３Ｒ，１４Ｒも円形とした。

このような構成をとることにより永久磁石１２Ｒも、永久磁石１２と同様に、永久磁石１２Ｒの第１の駆動用コイル１３Ｒに対向する側の磁極のうちの半周分が第２の駆動用コイル１４Ｒに対向する側の磁極と同じ磁極であり、第１の駆動用コイル１３Ｒに対向する側の磁極のうちの残りの半周分が第２の駆動用コイル１４Ｒに対向する側の磁極と異なる磁極となる。
したがって、第１の駆動用コイル１３Ｒに通電したときの回動軸と第２の駆動用コイル１４Ｒに通電したときの回動軸は直交するので、第１の駆動用コイル１３Ｒに通電する電流量と、第２の駆動用コイル１４Ｒに通電する電流量とを適宜制御すれば、第１の枠体１１を、Ｘ−Ｙ平面内にある任意の方向の軸回りに回動させることができる。

あるいは、図１０（ａ）に示すように、磁石片１２Ｎ〜１２Ｂを、磁石辺１２Ｎと磁石片１２Ｓが対向し、磁石片１２Ａと磁石片１２Ｂとが対向するように環状に配列した永久磁石１２Ｋを用いてもよい。
なお、この場合、永久磁石１２Ｋと第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の向きを、実施の形態１で示した永久磁石１２と第１及び第２の駆動用コイル１３，１４の向きの向きに対してＺ軸回りに４５°回転させる。
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図（Ｙ軸方向に垂直な断面図）で、永久磁石１２Ｋの磁石片１２Ｓが第１の駆動用コイル１３と第２の駆動用コイル１４とに印加する磁界の方向は同じで、磁石片１２Ａが第１の駆動用コイル１３と第２の駆動用コイル１４とに印加する磁界の方向は異なっていることがわかる。同様に、磁石片１２Ｎが第１の駆動用コイル１３と第２の駆動用コイル１４とに印加する磁界の方向は同じで、磁石片１２Ｂが第１の駆動用コイル１３と第２の駆動用コイル１４とに印加する磁界の方向は異なっている。
すなわち、永久磁石１２Ｋの第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの半周分の磁極は第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と同じ磁極であり、第１の駆動用コイル１３に対向する側の磁極のうちの残りの半周分の磁極が第２の駆動用コイル１４に対向する側の磁極と異なる磁極となる。

したがって、図１１（ａ）に示すように、第１の駆動用コイル１３に反時計回り（１３ａ→１３ｄ→１３ｃ→１３ｂの方向）に電流を流すと、辺１３ａと辺１３ｄには−Ｚ方向にローレンツ力が作用し、辺１３ｂと辺１３ｃには＋Ｚ方向にローレンツ力が作用するので、第１の駆動用コイル１３はＸ軸回りに回動する。同様に、図１１（ｂ）に示すように、第２の駆動用コイル１４に通電したときは、第２の駆動用コイル１４はＹ軸回りに回動する。
したがって、この構成においても、第１の駆動用コイル１３に通電する電流量と、第２の駆動用コイル１４に通電する電流量とを適宜制御すれば、第１の枠体１１を、Ｘ−Ｙ平面内にある任意の方向の軸回りに回動させることができる。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る手振れ抑制装置３０の構成を示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は分解斜視図である。
手振れ抑制装置３０は、可動枠体である第１の枠体１１と、永久磁石３２と、第１及び第２の駆動用コイル３３，３４と、接続枠１５と、板バネ３６と、固定枠体である第２の枠体３７と、板バネ押さえ１８と、手振れ検出センサー及び電流制御手段（図示せず）とを備える。手振れ検出センサーと電流制御手段とは、カメラモジュール２０のレンズ駆動装置２１もしくはイメージセンサーユニット２２に搭載されている。
なお、前記実施の形態１と同符号である第１の枠体１１、接続枠１５、及び、板バネ押さえ１８については、前記実施の形態１のものと同一構成であるので、その説明を省略する。

本例では、第１及び第２の駆動用コイル３３，３４の形状、板バネ３６の形状、永久磁石３２の磁化方向、及び、永久磁石３２と第１及び第２の駆動用コイル３３，３４との位置関係が実施の形態１と異なるので、固定枠体である第２の枠体３７についても形状を変更している。
本例の板バネ３６は、図１２（ｂ）に示すように、内周枠３６ａと、外周枠３６ｂと、４つの可動片３６ｃと、内周枠３６ａと可動片３６ｃ、及び、可動片３６ｃと外周枠３６ｂとをそれぞれ連結する連結片３６ｄとを備える。内周枠３６ａ、外周枠３６ｂ、４つの可動片３６ｃ、及び、連結片３６ｄは、内周に開口部３６ｓを有する金属もしくは樹脂フィルム等から成る板部材に４個のＬ字状の切り込みを設けることで形成される。
内周枠３６ａは接続枠１５の下面１５ｃに取付けられ、外周枠３６ｂは板バネ押さえ１８と第２の枠体３７との間に挟持される。可動片３６ｃと連結片３６ｄとが、内周枠３６ａと外周枠３６ｂとを連結する連結部を構成する。
板バネ３６では、同図で網掛けを施した４つの可動片３６ｃがバネとして作用する。
第２の枠体３７は、基台３７ａと、板バネ支持部３７ｂと、スペーサー部３７ｃとを備える。基台３７ａの中央部には開口部３７ｓが形成されており、この開口部３７ｓの周縁部に上方向に突出するスペーサー部３７ｃが設けられている。板バネ支持部３７ｂは、基台３７ａの外縁部から上側に突出する枠状の部材で、上面に板バネ３６の外周枠３６ｂの下面が取付けられる。スペーサー部３７ｃは、第２の駆動用コイル３４を第１の駆動用コイル３３の上側に保持する。
なお、永久磁石３２は、後述するように、第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆの下側に取付けられる。

図１３は、永久磁石３２と第１及び第２の駆動用コイル３３，３４の拡大図で、図１４（ａ）は図１３のＣ−Ｃ断面図、図１４（ｂ）は図１３のＤ−Ｄ断面図である。
永久磁石３２は、＋Ｚ軸方向に磁化された４個の磁石片３２ａ〜３２ｄから成る。各磁石片３２ａ〜３２ｄは、Ｘ軸方向に延長する第１の辺とＹ軸方向に延長する第２の辺とから成るＬ字柱状で、Ｚ軸方向からみたときに四角形の枠状を成すように、かつ、互いに所定の間隔を隔てて環状に配置されている。
永久磁石３２の各磁石片３２ａ〜３２ｄは、第１の枠体１１のフランジ部１１Ｆの下側で外壁１１Ｎと内壁１１Ｍとの間に、Ｓ極が下側を向くようにそれぞれ取付けられている。磁石片３２ａは一辺が辺１１ａに他辺が辺１１ｂに取付けられ、磁石片３２ｂは一辺が辺１１ｂに他辺が辺１１ｃに取付けられ、磁石片３２ｃは一辺が辺１１ｃに他辺が辺１１ｄに取付けられ、磁石片３２ｄは一辺が辺１１ｄに他辺が辺１１ａに取付けられる。

第１の駆動用コイル３３は、図１５（ａ）に示すように、永久磁石３２の磁石片３２ａと磁石片３２ｂの外周側（Ｌ字の外側）に位置してＹ軸方向に延長する第１の辺３３ａと、第１の辺３３ａの両端部からＸ軸方向に延長する第２及び第３の辺３３ｂ，３３ｃと、永久磁石３２の磁石片３２ｃと磁石片３２ｄの内周側（Ｌ字の内側）に位置してＹ軸方向に延長する第４の辺３３ｐと、磁石片３２ｃと磁石片３２ｄの内周側に位置して第４の辺３３ｐの両端部からＸ軸方向に延長する第６及び第７の辺３３ｑ，３３ｒと、辺３３ｂと辺３３ｑとを連結する連結辺３３ｍと、辺３３ｃと辺３３ｒとを連結する連結辺３３ｎとを備える。通電時には、３３ａ→３３ｃ→３３ｎ→３３ｒ→３３ｐ→３３ｑ→３３ｍ→３３ｂの方向か、もしくは、逆方向に電流が流れる。

第２の駆動用コイル３４は、図１５（ｂ）に示すように、第１の駆動用コイル３３を、Ｚ軸を回転軸として反時計回りに９０°回転させたもので、第１の駆動用コイル３３の上側に配置され永久磁石３２の磁石片３２ｄと磁石片３２ａの外周側に位置してＸ軸方向に延長する第１の辺３４ａと、第１の辺３４ａの両端部からＹ軸方向に延長する第２及び第３の辺３４ｂ，３４ｃと、永久磁石３２の磁石片３２ｂと磁石片３２ｃの内周側に位置してＸ軸方向に延長する第４の辺３４ｐと、磁石片３２ｂと磁石片３２ｃの内周側に位置して第４の辺３４ｐの両端部からＹ軸方向に延長する第６及び第７の辺３４ｑ，３４ｒと、辺３４ｂと辺３４ｑとを連結する連結辺３４ｍと、辺３４ｃと辺３４ｒとを連結する連結辺３４ｎとを備える。通電時には、３４ａ→３４ｃ→３４ｎ→３４ｒ→３４ｐ→３４ｑ→３４ｍ→３４ｂの方向か、もしくは、逆方向に電流が流れる。

これにより、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、永久磁石３２の第１の駆動用コイル３３に対向する側の磁極のうちの半周分は第２の駆動用コイル３４に対向する側の磁極と同じ磁極となり、第１の駆動用コイル３３に対向する側の磁極のうちの残りの半周分は第２の駆動用コイル３４に対向する側の磁極と異なる磁極となる。
したがって、第１の駆動用コイル３３の半周分（図１５（ａ）の左半分）には第１の駆動用コイル３３の外側に向かう磁界が印加され、残りの半周分（図１５（ａ）の右半分）には内側に向かう磁界が印加される。
一方、第２の駆動用コイル３４の半周分（図１５（ｂ）の上半分）には、第２の駆動用コイル３４の内側に向かう磁界が印加され、残りの半周分（図１５（ｂ）の下半分）には外側に向かう磁界が印加される。
また、前記第１の駆動用コイル３３において内側に向かう磁界が印加される部分と第２の駆動用コイル３４において内側に向かう磁界が印加される部分とが、Ｚ軸方向を回転軸として、反時計回りに９０度ずれている。

したがって、第１の駆動用コイル３３に時計回りに電流を流すと、右半分の辺３３ａ，辺３３ｂ，辺３３ｃには−Ｚ方向にローレンツ力が作用し、左半分の辺３３ｐ，辺３３ｑ，辺３３ｒには＋Ｚ方向にローレンツ力が作用する。
したがって、第１の駆動用コイル３３に通電することで、第１の駆動用コイル３３は、Ｙ軸回りに回動するような力を受ける。
一方、第２の駆動用コイル３４に時計回りに電流を流すと、上半分の辺３４ａ，辺３４ｂ，辺３４ｃには−Ｚ方向にローレンツ力が作用し、下半分の辺３４ｐ，辺３４ｑ，辺３４ｒには＋Ｚ方向にローレンツ力が作用する。
したがって、第２の駆動用コイル３４に通電することで、第２の駆動用コイル３４は、Ｘ軸回りに回動するような力を受ける。

本例では、第１及び第２の駆動用コイル３３，３４が固定枠体である第２の枠体３７に取付けられ、永久磁石３２がこの第２の枠体３７に板バネ３６を介して連結された可動枠体である第１の枠体１１に取付けられている。
したがって、第１の駆動用コイル３３に通電すれば、図１６に示すように、第１の枠体１１はＹ軸回りに回動する。また、第２の駆動用コイル３４に通電すれば、第１の枠体１１はＸ軸回りに回動する。
したがって、第１の駆動用コイル３３に通電する電流量と、第２の駆動用コイル３４に通電する電流量とを適宜制御すれば、第１の枠体１１を、Ｘ−Ｙ平面内にある任意の方向の軸回りに回動させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

以上説明したように、本発明によれば、カメラモジュールを可動枠体に後付けが可能で、かつ、駆動用コイルに有効に力を与えることができる構成としたので、カメラモジュールの設計の自由度が高まるとともに、可動枠体を効率よく回動することができる手振れ抑制装置を提供することができる。

１０ 手振れ抑制装置、１１ 第１の枠体、１１Ｆ フランジ部、１１Ｎ 外壁、
１１Ｍ 内壁、１１Ｌ 支持片、１２ 永久磁石、
１２Ｎ，１２Ｓ，１２Ａ，１２Ｂ 磁石片、１２ｎ，１２ｓ 小磁石片、
１３ 第１の駆動用コイル、１４ 第２の駆動用コイル、１５ 接続枠、
１６ 板バネ、１７ 第２の枠体、１８ 板バネ押さえ、１９ スペーサー、
２０ カメラモジュール、２１ レンズ駆動装置、２２ イメージセンサーユニット。

Claims (4)

1. 手振れを防止する対象物を保持する可動枠体と、前記可動枠体を遥動可能に支持する固定枠体と、前記可動枠体を回動させる回動機構とを有し、前記対象物の手振れを抑制する手振れ抑制装置であって、
   内周枠と、外周枠と、内周枠と外周枠とを連結する連結部とを有し、前記可動枠体と前記固定枠体との間に介挿されて前記可動枠体と前記固定枠体とを連結する板バネを備え、
   前記回動機構は、
   対象物の挿入方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直でかつ互いに直交する方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向としたときに、
   Ｚ軸周りに巻き回された第１の駆動用コイルと、
   前記第１の駆動用コイルと同軸に巻き回された第２の駆動用コイルと、
   永久磁石とを備え、
   前記第１及び第２の駆動用コイルは前記可動枠体と前記固定枠体の一方の枠体に取付けられ、
   前記永久磁石は前記可動枠体と前記固定枠体の他方の枠体に取付けられ、
   前記板バネは、
   前記内周枠が前記可動枠体と前記固定枠体の一方の枠体に取付けられ、
   前記外周枠が前記可動枠体と前記固定枠体の他方の枠体に取付けられ、
   前記連結部は前記内周枠を前記外周枠に対してＸ軸及びＹ軸回りに回動自在に連結し、
   前記永久磁石は、
   前記第１及び第２の駆動用コイルの半周分に第１の駆動用コイルの内側に向かう磁界をそれぞれ印加し、残りの半周分にそれぞれ外側に向かう磁界を印加し、
   前記第１の駆動用コイルに印加される磁界の方向と前記第２の駆動用コイルに印加される磁界の方向とが、Ｚ軸方向を回転軸として９０度ずれていることを特徴とする手振れ抑制装置。
2. 前記永久磁石はＺ軸方向と直交する方向に磁化され、
   前記永久磁石の第１の駆動用コイルに対向する側の磁極のうちの半周分は第２の駆動用コイルに対向する側の磁極と同じ磁極であり、
   前記永久磁石の第１の駆動用コイルに対向する側の磁極のうちの残りの半周分は第２の駆動用コイルに対向する側の磁極と異なる磁極であることを特徴とする請求項１に記載の手振れ抑制装置。
3. 前記永久磁石はＺ軸方向に磁化され、
   前記第１の駆動用コイルのうちの半周分は永久磁石の内側に、残りの半周分は外側に配置され、
   前記第２の駆動用コイルのうちの半周分は永久磁石の内側に、残りの半周分は外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の手振れ抑制装置。
4. 前記永久磁石が取付けられている方の枠体が軟磁性材料から構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の手振れ抑制装置。

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