JP2014013305A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高性能の手ブレ補正機構を有する撮像装置を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる撮像装置は、ベースプレート５０と、ｘプレート６０と、ｘプレート６０とベースプレート５０との間に回転可能な状態で挟み込まれた回転球５１〜５３と、を備え、ベースプレート５０の背面とｘプレート６０の前面との間に、回転球５２、５３とが配置され、ベースプレート５０の前面とｘプレート６０の背面との間に回転球５１が配置されるように、ベースプレート５０が回転球５１を保持する第１のブリッジ部５８を有し、平面視において、回転球５２と回転球５３とを結ぶ直線Ｌ１を挟んで、回転球５１と対向する位置において、ｘプレート６０をベースプレート５０に付勢する付勢力が発生しているものである。
【選択図】図９

Description

本発明は、撮像装置に関するものであり、特に詳しくは、手ブレ補正機構を有する撮像装置に関するものである。

デジタルカメラなどの撮像装置において、手ブレ補正機能を有するものがある。例えば、レンズに対して、撮像素子を移動させることで手ブレ補正を行う方法が開示されている（特許文献１）。このような手ブレ補正機構では、撮像素子を手ブレに対して追従するよう、高速に移動させることと、直進性よく移動させることが要求される。

特開２００８−２２５１３５号公報

このような手ブレ補正機構においては、撮像素子を平面的に移動させている。例えば、特許文献１では、前側固定支持基板、後側固定支持基板、及びステージ板の３つのプレートが対向配置されている。また、各プレートを円滑に移動させるため、プレート間には、ボールが介在している。移動の平面度を維持するため、通常、３つのボール（回転球）が配置される。

ここで、３つのボールをプレート間に保持するためには、付勢力が必要となる。例えば、撮像装置に衝撃が加わった場合でも、ボールがプレート間から脱落しないように、プレートを光軸方向に付勢させる必要がある。付勢バネ等を用いて付勢力を発生させた場合、その取り付けに応じては、プレートが傾いてしまう。また、付勢バネを複数箇所に設けた場合、装置の大型化や部品点数の増加を招いてしまう。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、高性能の手ブレ補正機構を有する撮像装置を提供することを目的とする

本発明の一態様に係る撮像装置は、レンズユニット（７）に対して撮像素子（８１）を移動させることで、手ブレ補正を行う手ブレ補正機構（９）を有する撮像装置（１００）であって、前記レンズユニット（７）に取り付けられたベース（ベースプレート５０）と、前記ベース（ベースプレート５０）の背面側で前記ベース（ベースプレート５０）と対向配置され、前記ベース（ベースプレート５０）に対して第１の方向にスライド可能に設けられた第１のプレート（ｘプレート６０）と、前記第１のプレート（ｘプレート６０）を前記ベースに対して第１の方向に移動させる第１のアクチュエータ（コイル６６、及び永久磁石４１）と、前記ベース（ベースプレート５０）と前記第１のプレート（ｘプレート６０）との間に回転可能な状態で挟み込まれた第１〜第３の回転球（５１〜５３）と、を備え、前記ベースの背面と前記第１のプレートの前面との間に、前記第２の回転球（５２）と前記第３の回転球（５３）とが配置され、前記ベースの前面と前記第１のプレートの背面との間に前記第１の回転球（５１）が配置されるように、前記ベース、及び前記第１のプレートの一方が前記第１の回転球を保持する第１のブリッジ部（５８）を有し、前記レンズユニットの光軸と垂直な平面視において、前記第２の回転球と前記第３の回転球とを結ぶ直線を挟んで、前記第１の回転球と対向する位置において、前記第１のプレートを前記ベース側に付勢する付勢力が発生しているものである。このようにすることで、少ない部品点数で、付勢力を効果的に発生することができるため、効果的に手ブレを補正することができる。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記の撮像装置において、前記第１のプレート（ｘプレート６０）の背面側で前記第１のプレートと対向配置され、前記第１のプレート（ｘプレート６０）に対して第２の方向にスライド可能に設けられた第２のプレート（ｙプレート７０）と、前記第２のプレートを前記第１のプレートに対して第２の方向に移動させる第２のアクチュエータ（永久磁石３１、コイル７６）と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に回転可能な状態で挟み込まれた第４〜第６の回転球（６１〜６３）とを、さらに備え、前記第１のプレートの背面と前記第２のプレートの前面との間に、前記第５の回転球（６２）と前記第６の回転球（６３）とが配置され、前記第１のプレートの前面と前記第２のプレートの背面との間に前記第４の回転球（６１）が配置されるように、前記ベース、及び前記第１のプレートの一方が前記第４の回転球を保持する前記第２のブリッジ部（６８）を有し、前記レンズユニットの光軸と垂直な平面視において、前記第５の回転球と前記第６の回転球とを結ぶ直線を挟んで、前記第４の回転球と対向する位置において、前記第２のプレートを前記ベース側に付勢する付勢力が発生しているものである。このようにすることで、少ない部品点数で、付勢力を効果的に発生することができるため、効果的に手ブレを補正することができる。

上記の撮像装置において、前記第１のプレートに前記付勢力を発生する付勢部材（付勢バネ５４）をさらに備えていてもよい。これにより、効果的な付勢力を簡便に発生させることができる。

上記の撮像装置において、前記第１のアクチュエータが、磁石（永久磁石４１）と、コイル（コイル６６）とを有し、前記磁石の磁力によって、前記付勢力が発生していてもよい。これにより、少ない部品点数で、効果的に付勢力を発生させることができる。

上記の撮像装置において、前記レンズユニットの光軸と垂直な平面において、前記第２の回転球と前記第３の回転球とを結ぶ直線（Ｌ１）と、前記第１のプレートに対する前記付勢力の発生する位置と前記第１の回転球とを結ぶ直線（Ｌ２）が略直交していてもよい。これにより、第２の回転球と第３の回転球をより確実に保持することができる。

上記の撮像装置において、前記第１のプレート、及び前記ベースには、前記レンズユニットからの光を前記撮像素子に導くための開口部が設けられ、前記第１のベースプレート、及び前記ベースの他方に、前記第１のブリッジ部をくぐるように延びた延在部が設けられ、前記延在部が前記開口部内に配置されていてもよい。こうすることで、装置の小型化を図ることができる。

以上のように、本発明によれば、高性能の手ブレ補正機構を有する撮像装置を提供することができる。

撮像装置の構成を側面上方から見た斜視図である。 撮像装置をモニタ部側の側面下方からみた斜視図である。 撮像装置に設けられた手ブレ補正機構の構成を概念的に示す側面図である。 手ブレ補正機構の全体構成を示す斜視図である。 手ブレ補正機構の全体構成を示す分解斜視図である。 手ブレ補正機構のベースプレートとｘプレートの構成を示す分解斜視図である。 手ブレ補正機構のベースプレートとｘプレートとを取り付けた状態を示す斜視図である。 手ブレ補正機構のベースプレートとｘプレートとを取り付ける工程を説明するためのＹＺ断面図である。 手ブレ補正機構のベースとｘプレートとを取り付けた状態を示すＸＹ平面図である。 比較例１における回転球と付勢位置Ａの配置、その問題点を説明するための平面図である。 比較例１における回転球と付勢位置Ａの配置、その問題点を説明するための側面図である。 比較例２における回転球と付勢位置Ａの配置、その問題点を説明するための平面図である。 比較例２における回転球と付勢位置Ａの配置、その問題点を説明するための側面図である。 比較例３における回転球と付勢位置Ａの配置、その問題点を説明するための平面図である。 比較例３における回転球と付勢位置Ａの配置、その問題点を説明するための側面図である。 実施の形態２にかかる手ブレ補正機構の全体構成を示す斜視図である。 実施の形態２にかかる手ブレ補正機構の全体構成を示す分解斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１、及び図２は、本実施の形態に係る撮像装置１００の全体的な構成を示す斜視図である。図１は、撮像装置１００を左前方から見た斜視図であり、図２は、撮像装置１００を右前方から見た斜視図である。以下の説明では、説明の明確化のため、図に示すようなｘｙｚ直交座標系を用いて、説明を行う。

ここでは、ｚ軸が、撮像装置１００の前後方向を示し、ｙ軸が撮像装置１００の上下方向（鉛直方向）を示し、ｘ軸が撮像装置１００の左右方向（横方向）を示している。すなわち、ｚ方向が、撮像装置１００に設けられたレンズの光軸に平行な方向であり、ｙ方向、及びｘ方向が撮像装置１００に設けられたレンズの光軸と垂直な方向である。さらに、レンズ６側を被写体（物体）側に向け、レンズ６と反対側をユーザ側に向け、かつ、操作部１６を上方に向けてユーザが撮像装置１００を把持した状態において、撮像装置１００を把持するユーザを基準に方向を特定する。すなわち、＋ｘ側が左側、−ｘ側が右側、＋ｙ側が上方側、−ｙ側が下方側、＋ｚ側が後側（背面側）、−ｚ側が前側（前面側）とする。もちろん、上記の方向は、相対的なものであり、撮像装置１００の向きに応じて変化する。

（全体構成）
図１、図２に示すように、撮像装置１００は、本体部５と、モニタ部３と、レンズ６と、レンズバリア１０と、操作部１８とを有している。撮像装置１００は、手ブレ補正機構を有している。

本体部５は、略直方体形状を有しており、レンズ６を有するレンズ鏡筒、撮像素子を有する手ブレ補正機構、制御回路、及びメモリなどが内蔵されている。そして、本体部５の前面には、レンズ６を覆うレンズバリア１０が設けられている。このレンズバリア１０が開くことで、レンズ６が露出して、撮像可能な状態となる。さらに、本体部５の右側面の前方側には、レンズバリア１０の開閉を切り替えるためのレバー１７が設けられている。本体部５の上面には、操作ボタンなどを有する操作部１８が設けられている。操作部１８は、録画開始ボタン、録画終了ボタン等を備えている。ユーザが、操作部１８を操作することで、被写体を撮像することができる。

図２に示すように、本体部５の左側面には、モニタ部３が設けられている。モニタ部３は、本体部５に対して、ヒンジ４を介して接続されている。ヒンジ４によって、モニタ部３が本体部５に開閉可能に取り付けられている。モニタ部３は、被写体、記憶された画像データ、設定情報、その他の情報を表示する液晶ディスプレイなどを有している。なお、モニタ部３を開いた状態では、モニタ部３のモニタは、後方側、すなわちユーザ側を向いて配置されている。タッチパネル機能を備える場合には、モニタ部３のディスプレイが操作部の一部となる。

レンズ６は、外部の光を撮像装置１００内の撮像素子に導くものである。また、本体部５には、撮像素子、制御回路等が配置されている。撮像装置１００は、レンズ６を通して伝播してきた光を受光して、被写体を撮像する。さらに、本体部５のモニタ部３が設けられた左側面と対向する右側面には、バッテリが収納されている。バッテリは、本体部５に対して脱着可能に設けられ、撮像装置１００のモニタ部３や撮像素子に電源を供給する。

（動作原理の概念説明）
次に、撮像装置１００に内蔵された手ブレ補正機構の動作原理について、図３を用いて説明する。図３は、手ブレ補正機構の構成を概念的に示す側面図である。なお、図３は、手ブレ補正機構の動作を説明するための概念図であるため、実際の配置や構成とは異なっている箇所も存在している。

撮像素子８１を移動させるための原理に付いて説明する。手ブレ補正機構９は、レンズユニット７に対して、撮像素子８１を移動させることで、手ブレ補正を行う。手ブレ補正機構９は、ベースプレート５０と、ｘプレート６０と、ｙプレート７０とを備えている。レンズユニット７には、ベースプレート５０が固定されている。ｘプレート６０は、ベースプレート５０に対して、Ｘ方向に移動可能に取り付けられている。ｙプレート７０は、ｘプレート６０に対して、Ｙ方向に移動可能に取り付けられている。ベースプレート５０には、上ホルダ３０と下ホルダ４０とが取り付けられている。上ホルダ３０と下ホルダ４０は、ヨークによって形成されている。

レンズユニット７の＋ｚ側には、ベースプレート５０が取り付けられている。さらに、ベースプレート５０の＋ｚ側には、ｘプレート６０が取り付けられている。ｘプレート６０の＋ｚ側には、ｙプレート７０が取り付けられている。そして、ｙプレート７０の後側には、センサユニット８０が設けられている。センサユニット８０は、撮像素子８１が取り付けられている。

ベースプレート５０とｘプレート６０との間には、回転球５２、５３が介在している。従って、ベースプレート５０とｘプレート６０とは、回転球５２、５３を介して、対向配置されている。これにより、ベースプレート５０とｘプレート６０とが、隙間を隔てて対向配置される。なお、後述するように、ベースプレート５０とｘプレート６０との間には、３つの回転球が設けられている。３つの回転球の配置については、後述する。

ｘプレート６０には、コイル６６が設けられている。下ホルダ４０には、永久磁石４１が設けられている。下ホルダ４０は、ベースプレート５０に取り付けられる。ＹＺ平面において、下ホルダ４０は、コの字型を有しており、その内側に永久磁石４１が配置される。そして、永久磁石４１とコイル６６とは、対向配置している。従って、永久磁石４１とコイル６６がアクチュエータを構成する。コイル６６に供給する電圧を制御すると、ｘプレート６０がｘ方向にスライドする。また、ｘプレート６０の直動によって、回転球５２、５３が球受け内で回転する。これにより、スライド移動による摩擦力が軽減され、速やかな移動が可能になる。

ｙプレート７０とｘプレート６０との間には、回転球６２、６３が介在している。従って、ｙプレート７０とｘプレート６０とは、回転球６２、６３を介して、対向配置されている。これにより、ｙプレート７０とｘプレート６０とが、隙間を隔てて対向配置される。なお、後述するように、ｙプレート７０とｘプレート６０との間には、３つの回転球が設けられている。３つの回転球の配置については、後述する。

ｙプレート７０には、コイル７６が設けられている。上ホルダ３０には、永久磁石３１が設けられている。永久磁石３１とコイル７６とは、対向配置している。従って、永久磁石３１とコイル７６がアクチュエータを構成する。コイル７６に供給する電圧を制御すると、ｙプレート７０がｙ方向にスライドする。また、ｙプレート７０の直動によって、回転球６２、６３が球受け内で回転する。これにより、スライド移動による摩擦力が軽減され、速やかな移動が可能になる。

このように、ベースプレート５０に対して、ｘプレート６０がｘ方向に移動し、ｙプレート７０がｙ方向に移動する。ｙプレート７０には、センサユニット８０が固定されている。さらに、ｘプレート６０とｙプレート７０が移動可能に連結されているため、ｘプレート６０のｘ方向の直動に応じて、ｙプレート７０もｘ方向に変位する。これにより、センサユニット８０に設けられた撮像素子８１が、ｘｙ平面において移動する。換言すると、ベースプレート５０に対して、ｙプレート７０が移動可能に連結される構成となっている。

また、ベースプレート５０とｘプレート６０とｙプレート７０を貫通する開口部８が、レンズ６の後側に配置される。従って、レンズ６で屈折した光は、開口部８を通過して、撮像素子８１に入射する。撮像素子８１は、開口部８内を自在に移動する。撮像装置１００に設けられたセンサ（図示せず）によって、手ブレによる撮像素子８１のｘｙ方向の変位を検出し、その変位に応じてコイル６６、７６に供給する電流を制御する。こうすることで、手ブレ補正を行うことができる。

（手ブレ補正機構の構成）
次に、本体部５に収納された手ブレ補正機構９の構造について、図４、５を用いて説明する。図４は、本体部５に収納されている手ブレ補正機構９の全体構成を示す斜視図である。図５は、手ブレ補正機構９の構成を示し分解斜視図である。図４、５は、レンズユニット７から取り外された手ブレ補正機構９の構成を示している。

図４に示すよう、ベースプレート５０とｙプレート７０とが対向配置されている。そして、ベースプレート５０とｙプレート７０との間には、ｘプレート６０は配置されている。ｙプレート７０の＋ｚ側には、センサユニット８０が配置される。

ベースプレート５０の＋ｙ側には、ｙプレート７０を保持するための上ホルダ３０が設けられている。ベースプレート５０の−ｘ側には、ｘプレート６０を保持するための下ホルダ４０が設けられている。

図５に示すように、ベースプレート５０には、上ホルダ３０を取り付けるための嵌合溝５６が形成されている。嵌合溝５６は、開口部８の＋ｙ側に配置され、ｙ方向に沿って設けられている。嵌合溝５６には、＋ｙ側（上側）から上ホルダ３０が挿嵌される。上ホルダ３０は、上記したように、断面コの字型に形成されており、その内側に永久磁石３１が配置されている。また、コの字型の上ホルダ３０の内部にはｙプレート７０が挿入される。これにより、ｙプレート７０に設けられたコイル７６が、上ホルダ３０に設けられた永久磁石３１と対向配置される。

同様に、ベースプレート５０には、下ホルダ４０を取り付けるための嵌合溝５７が形成されている。嵌合溝５７は、開口部８の−ｘ側に配置され、ｙ方向に沿って設けられている。嵌合溝５７には、−ｙ側（下側）から下ホルダ４０が挿嵌される。下ホルダ４０も、上ホルダ３０と同様に、断面コの字型に形成されており、その内側に永久磁石４１が配置されている。また、コの字型の下ホルダ４０の内部にはｘプレート６０が挿入される。これにより、ｘプレート６０に設けられたコイル６６が、下ホルダ４０に設けられた永久磁石４１と対向配置される。

ベースプレート５０とｘプレート６０との間には、回転球５１〜５３が配置される。ここで、３つの回転球５１〜５３のうち、１つの回転球５１は、ｘプレート６０の延在部６５に配置される。延在部６５は、ｘプレート６０の＋ｙ側の端から＋ｙ側（上側）に延びた延在部分である。延在部６５は、−ｚ方向に張り出している。延在部６５は、ベースプレート５０に設けられたブリッジ部５８と対向する。延在部６５は、ブリッジ部５８をくぐるように延びている。ブリッジ部５８は、ｘ方向に延びたブリッジ形状であり、ベースプレート５０の開口部８の上端を規定する。また、ブリッジ部５８は、ベースプレート５０の開口部８の＋ｘ側の端から、−ｘ側の端まで架設されている。

延在部６５がブリッジ部５８よりも−ｚ側に配置された状態で、延在部６５とブリッジ部５８が対向配置される（図８（ｃ）を合わせて参照）。そして、ブリッジ部５８と延在部６５との間に、回転球５１が配置される。回転球５１は、開口部８の＋ｙ側に配置される。

一方、回転球５２、５３は、開口部８の−ｙ側に配置される。ｙ方向において、回転球５１が開口部８の一方側に配置され、回転球５２、５３が開口部８の他方側に配置される。回転球５２と回転球５３は、ｘ軸と平行な直線上に配置される。

さらに、ベースプレート５０には、付勢バネ５４が取り付けられている。付勢バネ５４は、ベースプレート５０の下端（−ｙ側の端）に連結されている。また、ｘプレート６０は、−ｙ方向に突出した連結部６９を有している。そして、付勢バネ５４は、連結部６９に連結されている。すなわち、付勢バネ５４の一端はベースプレート５０に連結され、他端はｘプレート６０に連結されている。付勢バネ５４は、ｘプレート６０をベースプレート５０側に付勢する付勢力を発生する。付勢バネ５４によってｚ方向に発生する付勢力によって、回転球５１〜５３がベースプレート５０とｘプレート６０との間に保持される。すなわち、付勢バネ５４の付勢力によって、回転球５１〜５３がベースプレート５０とｘプレート６０との間から脱落するのを防ぐことができる。

ｘプレート６０とｙプレート７０との間には、回転球６１〜６３が配置される。ｘプレート６０とｙプレート７０との間の回転球６１〜６３についても、回転球５１〜５３と同様に構成されている。具体的には、回転球６２と回転球６３とは、開口部８の−Ｘ側に配置されている。回転球６１は、開口部８の＋Ｘ側に配置されている。

３つの回転球６１〜６３のうち、１つの回転球６１は、ｙプレート７０の延在部７５に配置される。延在部７５は、ｘプレート７０の＋ｘ側の端部から＋ｘ側に延びた延在部分である。延在部７５は、−ｚ側に張り出している。そして、延在部７５は、ｘプレート６０に設けられたブリッジ部６８と対向する。ブリッジ部６８は、ｙ方向に延びたブリッジ形状であり、ｘプレート６０の開口部８の＋ｘ側の端を規定する。また、ブリッジ部６８は、ｘプレート６０の開口部８の＋ｙ側の端から、−ｙ側の端まで架設されている。

延在部７５がブリッジ部６８よりも−ｚ側に配置された状態で、延在部７５とブリッジ部６８が対向配置される（図８（ｃ）を合わせて参照）。そして、ブリッジ部６８と延在部７５との間に、回転球５１が配置される。

回転球６１は、開口部８の＋ｘ側に配置される。また、回転球６２、６３は、開口部８の−ｘ側に配置される。ｘ方向において、回転球６１が開口部８の一方側に配置され、回転球６２、６３が開口部８の他方側に配置される。回転球６２と回転球６３は、ｙ軸と平行な直線上に配置される。

さらに、ｘプレート６０には、付勢バネ６４が取り付けられている。付勢バネ６４は、ｘプレート６０の−ｘ側の端部に連結されている。ｙプレート７０は、−ｘ方向に突出した連結部７９を有している。付勢バネ６４は、連結部７９に連結されている。すなわち、付勢バネ６４の一端はｘプレート６０に連結され、他端はｙプレート７０に連結されている。付勢バネ６４は、ｙプレート７０をｘプレート６０側に付勢する付勢力を発生する。付勢バネ６４によってｚ方向に発生する付勢力によって、回転球６１〜６３がｙプレート７０とｘプレート６０との間に保持される。すなわち、付勢バネ６４の発生する付勢力によって、回転球６１〜６３がｙプレート７０とｘプレート６０との間から脱落するのを防ぐことができる。もちろん、付勢力を発生させる部材は、バネ以外の弾性体であってもよく、例えば、弾性を有する樹脂、ゴム等とすることができる。

なお、回転球６１〜６３は、回転球５１〜５３と同様に配置されている。回転球６１〜６３に対する付勢バネ６４の配置は、回転球５１〜５３に対する付勢バネ５４の配置と相対的に同じとなっている。回転球６１〜６３の配置については、特に言及がない限り、回転球５１〜５３と同様になっている。以下、回転球５１〜５３の配置について、図６を用いて説明する。

図６は、手ブレ補正機構９の一部の構成を示す斜視図であり、具体的には、ベースプレート５０とｘプレート６０との取り付けを説明するための図である。従って、図６では、上ホルダ３０、下ホルダ４０、センサユニット８０、及びｙプレート７０等については、省略されている。

図６に示すように、回転球５２と回転球５３とは、ｘプレート６０の移動方向（ｘ方向）に沿って配置されている。回転球５２と回転球５３とは、ベースプレート５０の背面とｘプレート６０の前面の間に配置される。ベースプレート５０には、回転球５２と回転球５３とを配置するための球受け５２ａ、５３ａがそれぞれ設けられている。なお、球受け５２ａ、５３ａは、例えば、ｘ方向に延びるＶ溝となっている。ｘプレート６０のベースプレート５０側の面にも、同様に、球受け（図６では省略）が設けられている。延在部６５にも、球受け６５ａが設けられている。また、ブリッジ部５８の−ｚ側の面にも、同様に球受け（図６では省略）が設けられている。なお、球受け６５ａは、例えば、ｘ方向に延びるＶ溝となっている。従って、回転球５１〜５３のｙ方向への移動が規制され、ｘ方向への直進性を高くすることができる。また、ｘプレート６０の移動時に回転球５１〜５３が転がることで、速やかな動作が可能になる。

また、ｘプレート６０の背面には、回転球６２、６３を配置するための球受け６２ａ、６３ａが設けられている。球受け６２ａ、６３ａは、ｙ方向に延びるＶ溝となっている。そして、ｘプレート６０の前面とベースプレート５０の背面を向かい合わせるように対向配置する。ｘプレート６０は、付勢バネ６４を連結するための連結部６９ａを有している。連結部６９ａは、ｘプレート６０の＋ｘ側の端に設けられている。なお、付勢バネ６４を付勢するための連結部６９ａは、ベースプレート５０に設けられていてもよい。

ベースプレート５０とｘプレート６０を重ね合わせると図７に示す構成となる。なお、図７は、ベースプレート５０とｘプレート６０とを重ね合わせた状態を示す斜視図である。回転球５１〜５３がベースプレート５０とｘプレート６０との間に挟持される。延在部６５は、ブリッジ部５８をくぐって、ブリッジ部５８の−ｚ側に配置される。

付勢バネ５４が連結部６９に連結される。こうすることで、回転球５１〜５３がベースプレート５０とｘプレート６０との間に保持される。回転球５１〜５３がプレート間から脱落しなくなる。また、３つの回転球５１〜５３を用いているため、ｘプレート６０の移動の平面度の劣化を防ぐことができる。

（取り付け方法）
ｘプレート６０をベースプレート５０に取り付ける方法について、図８を用いて説明する。図８（ａ）〜図８（ｃ）は、ベースプレート５０とｘプレート６０とを示すｙｚ断面図である。なお、図８においては、回転球５２、及び球受け５２ａが図示されていないが、回転球５３、及び球受け５３ａと同様であるため適宜説明を省略する。

図８（ａ）に示されるように、ブリッジ部５８には回転球５１を保持するための球受け５８ａが設けられている。また、ｘプレート６０には、回転球５３を保持するための球受け６７ａが設けられている。球受け５８ａは、ｘ方向に延びた溝であり、その底面が平坦になっている。なお、球受け６７ａは、ｘ方向に延びたＶ溝となっている。また、ベースプレート５０の−ｙ側の端部には、付勢バネ５４を連結する連結部５９が設けられている。連結部５９は−ｙ方向に突出した形状となっている。

また、ブリッジ部５８の球受け５８ａを平坦にしている。このため、ｘ方向の移動が、回転球５２と回転球５３の球受けでガイドされる。これにより、溝の加工精度にばらつきが生じた場合でも、球受け内に回転球５１〜５３を保持することができる。さらに、球受け６５ａをＶ溝とすることで、取り付け作業中に、回転球５１が移動するのを防ぐことができる。よって、取り付けを容易に行うことができる。

ｘプレート６０をベースプレート５０に取り付ける場合、まず、図８（ａ）に示すように、回転球５１をｘプレート６０に配置し、回転球５２、５３をベースプレート５０に配置する。具体的には、回転球５１を延在部６５の球受け６５ａ内に配置する。同様に、回転球５３を、ベースプレート５０の球受け５３ａ内に配置する。球受け５３ａは、Ｖ溝となっている。このとき、回転球５１、５３が球受け５１ａ、５３ａから落ちないように、球受け５１ａ、５３ａを回転球５１、５３よりも地面側に配置する。すなわち、ベースプレート５０とｘプレート６０の背面を鉛直上方に向ける。これにより、取り付け中に、回転球５１〜５３が球受けから落ちるのを防ぐことができる。

そして、回転球５１が配置された延在部６５を開口部８内に挿入する。このとき、ｘプレート６０は、ベースプレート５０に対して斜めになっている。そして、延在部６５がブリッジ部５８をくぐるように、ｘプレート６０を図８（ａ）の矢印方向に移動させると、図８（ｂ）に示す構成となる。すなわち、延在部６５をブリッジ部５８に近づけていくと、延在部６５とブリッジ部５８とが離れた状態で延在部６５とブリッジ部５８とが向かい合う。ここでは、延在部６５がブリッジ部５８よりも−ｚ側に配置される。

そして、回転球５３をベースプレート５０とｘプレート６０で挟み込むように、ｘプレート６０を図８（ｂ）の矢印方向に回転移動させる。すなわち、ベースプレート５０とｘプレート６０とが平行になるように、ｘプレート６０の角度を変えていく。これにより、ｚ方向において、延在部６５がブリッジ部５８に近づいていき、図８（ｃ）に示す構成となる。球受け６７ａが球受け５３ａと対向配置され、球受け６５ａが球受け５８ａと対向配置される。球受け６７ａと球受け５３ａとの間に、回転球５３が保持される。また、球受け６５ａと球受け５８ａとの間に、回転球５１が保持される。

これにより、図８（ｃ）に示すように、回転球５１がブリッジ部５８と延在部６５との間に挟持され、回転球５３がｘプレート６０とベースプレート５０との間に挟持される。従って、ベースプレート５０の背面とｘプレート６０の前面との間に、回転球５３が配置される。また、ブリッジ部５８の前面と延在部６５の背面との間に回転球５１が配置される。なお、球受け６５ａと球受け５８ａはｘ方向に延びた溝であるため、回転球５１はｘ方向に移動可能である。球受け５３ａが球受け６７ａはｘ方向に延びた溝であるため、回転球５３はｘ方向に移動可能である。

次に、ベースプレート５０とｘプレート６０とに、付勢バネ５４が連結する。すなわち、付勢バネ５４の一端を連結部５９に取り付け、付勢バネ５４の他端を連結部６９に取り付ける。すると、図８（ｃ）の矢印Ｄに示すように付勢バネ５４の弾性力が発生する。付勢バネ５４は、ｚ方向に沿って配置されるため、付勢バネ５４のｚ方向の弾性力を発生させる。

ここで、撮像装置１００に衝撃が加わる等して、ｘプレート６０がベースプレート５０から離れる力が生じた場合を考える。衝撃などによって、ｘプレート６０がベースプレート５０から離れようとすると、付勢バネ５４の弾性力が強くなる。すなわち、連結部５９と連結部６９の距離が離れるため、延びた付勢バネ５４が収縮しようとする。このとき、延在部６５がブリッジ部５８よりも−ｚ側に配置されている。従って、ブリッジ部５８の位置、すなわち、＋ｙ側の端の位置では、ｘプレート６０の＋ｚ方向への移動がブリッジ部５８によって阻止される。

このため、衝撃により力が加わると、球受け６７ａから球受け５３ａから離れるように、ベースプレート５０に対してｘプレート６０が回転する。すなわち、図８（ｂ）の矢印と反対方向に、ｘプレート６０が回転する。付勢バネ５４の付勢力は図８（ｃ）の矢印Ｅの方向に発生する。すると、回転球５３の位置を軸とした回転モーメントによって、延在部６５には、矢印Ｆの方向に付勢力が発生する。

このように、付勢バネ５４が一点に付勢力を発生させるだけで、３つの回転球５１〜５３の位置で、付勢力が効果的に発生する。これにより、３つの回転球５１〜５３を確実に保持することができる。すなわち、ブリッジ部５８を設けているため、球受け５８ａと球受け６５ａを近づけ、かつ球受け６７ａと球受け５３ａを近づける方向の付勢力を１つの付勢バネ５４のみで発生することができる。

（平面配置）
ここで、回転球５１〜５３に対する付勢バネ５４の平面配置について、図９を用いて説明する。図９は、ベースプレート５０とｘプレート６０とを重ね合わせた状態を模式的に示すｘｙ平面図である。図９に示すように、回転球５２と回転球５３とは、矩形状の開口部８の下側に配置されている。例えば、回転球５２は、開口部８の左下角の近傍に配置され、回転球５３は、開口部８の右下角の近傍に配置されている。回転球５２と回転球５３を結ぶ直線を直線Ｌ１とする。平面視において、直線Ｌ１はｘ軸と平行となる。すなわち、回転球５２と回転球５３は、ｘプレート６０の移動方向に沿って配置されている。

回転球５１は、開口部８よりも上側に配置されている。平面視において、開口部８の外側に配置された３つの回転球５１〜５３は三角形を構成する。回転球５１は開口部８の上方に配置され、回転球５２、５３は、開口部８の下方に配置される。付勢バネ５４は、直線Ｌ１よりも下方に配置されている。平面視において、付勢バネ５４と回転球５１とを結ぶ直線を直線Ｌ２とする。直線Ｌ２は、ｙ軸と平行になっている。すなわち、直線Ｌ２と直線Ｌ１は交差している。

回転球５２、及び回転球５３を開口部８の一端側（下側）に配置した場合において、回転球５１を開口部８の他端側（上側）に配置する。平面視において、回転球５１と付勢バネ５４との間に、開口部８が配置されるようにする。付勢バネ５４は、直線Ｌ１よりも下側に配置される。従って、上記したように、付勢バネ５４が、回転球５１の位置で効果的に付勢力を発生する。このようにすることで、バランスよくｘプレート６０をベースプレート５０に押し付けることができる。ｘプレート６０とベースプレート５０との姿勢を安定化することができ、回転球５１〜５３をプレート間に確実に保持することができる。安定した移動が可能となり、撮像素子８１のｘ方向への直進性を向上することができる。さらに、開口部８内に、延在部６５や撮像素子８１を配置しているため、省スペース化が可能となる。手ブレ補正機構９をより小型にすることができる。

また、ｘ方向において、回転球５２と回転球５３との間に、付勢バネ５４が配置される。これにより、回転球５２と回転球５３の位置で、効果的に付勢力を発生させることができる。また、回転球５１から回転球５２までの距離と、回転球５１から回転球５３までの距離を等しくすることが望ましい。この場合、平面視において、３つの回転球５１〜５３が構成する三角形が二等辺三角形になっている。このようにすることで、回転球５２と回転球５３の位置で発生する付勢力を略同じにすることができる。よって、ｘプレート６０をより安定して移動させることができる。

（比較例）
次に、図９に示した平面配置を採用することで、少ない部品点数で姿勢を安定できる理由について、図１０〜図１２を用いて説明する。ここで、図１０〜図１２に、比較例における構成を示す。図１０〜図１２は、それぞれ３つの回転球５１〜５３を用いた場合において、付勢力を発生する位置（付勢箇所Ａ）を変えている。

まず、図１０Ａ、及び図１０Ｂに示す比較例１について説明する。比較例１では、付勢力が発生する付勢箇所Ａを１点としている。図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、回転球５１〜５３が構成する三角形の内側に付勢箇所Ａを配置することが好ましい。回転球５１〜５３が構成する三角形の内部に付勢箇所Ａを配置すると、回転球５１〜５３のそれぞれの位置に付勢力が同様に発生する。

しかしながら、開口部８には、撮像素子８１やレンズ等が配置される。よって、付勢力を発生する付勢バネが開口部８内に設置することが困難になる。すなわち、付勢バネやその連結部を開口部８内に設けることは困難である。また、回転球５１〜５３で構成される三角形の面積を広げることも考えられるが、装置の大型化を招いてしまう。

一方、回転球５１〜５３が構成する三角形の外側に付勢箇所Ａを配置すると、図１１Ａ、及び図１１Ｂに示す比較例２のようになる。ここでは、回転球５３の近傍の１箇所に付勢箇所Ａを配置している。この場合、回転球５１の位置では、付勢力が弱くなってしまう。よって、図１１Ｂに示すように、回転球５１の位置では、衝撃などによってベースプレート５０とｘプレート６０とが離れて、回転球５１が脱落してしまうおそれがある。

また、図１２Ａ、及び図１２Ｂの比較例３に示すように、付勢箇所Ａを複数設けることも考えられる。比較例３では、回転球５１〜５３の近傍にそれぞれ付勢箇所Ａを設けている。また、付勢箇所Ａは開口部８の外側になっている。この場合、回転球５１〜５３の位置で、十分な付勢力を発生させることができる。しかしながら、付勢力を発生させるための付勢バネ、及び付勢バネを連結するための連結部を複数箇所に設ける必要が生じてしまう。よって、部品点数の増加を招いてしまう。さらには、装置の小型化が困難になってします。

そこで、図９に示した構成のように、付勢バネ５４を取り付ける。すなわち、回転球５２と回転球５３とを結ぶ直線Ｌ１を挟んで、回転球５１と対向する位置に付勢バネ５４を配置する。さらに、ブリッジ部５８と延在部６５とを設ける。こうすることで、１つの付勢バネ５４によって、回転球５１〜５３のそれぞれの位置で、効果的に付勢力を発生させることができる。回転球５１の位置でも、ベースプレート５０とｘプレート６０が離れなくなる。比較例１のように、３つの回転球５１〜５３が構成する三角形の内側に付勢位置を配置する構成と同様の効果を得ることができる。よって、手ブレ補正機構９の姿勢安定を高くすることができ、ｘ方向へのスライド移動を安定させることができる。さらに、３つの回転球５１〜５３を安定して保持することができるようになる。高い平面度で、撮像素子８１を移動させることができる。

なお、上記の説明では、ベースプレート５０とｘプレート６０との取り付け構成について説明したが、ｘプレート６０とｙプレート７０についても同様であるため、詳細な説明を省略する。すなわち、回転球５１〜回転球５３が、回転球６１〜回転球６３に対応する。同様に、延在部７５が延在部６５に対応し、ブリッジ部６８がブリッジ部５８に対応する。

ここで、ｘプレート６０とｙプレート７０との移動方向の違いによって、各部品の取り付け方向が異なっている。例えば、回転球５２と回転球５３はｘ方向に沿って配置されているが、回転球６２と回転球６３は、ｙ方向に沿って配置されている。また、延在部６５とブリッジ部５８は開口部８の＋ｙ側に配置されているが、延在部７５とブリッジ部６８は開口部８の＋ｘ側に配置されている。回転球６１〜６３の具体的な位置以外は、回転球５１〜５３と同様の構成となっている。このように、ｘプレート６０とｙプレート７０の取り付け構成についても、ｘプレート６０とベースプレート５０との取り付け構成と同様にすることで、同様の効果を得ることができる。すなわち、小型で姿勢安定性の高い手ブレ補正機構９を少ない部品点数で実現することができる。本実施の形態によれば、高性能な手ブレ補正機構９を実現することができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、付勢バネ５４、及び付勢バネ６４を用いずに、付勢力を発生させる点が、実施の形態１と異なっている。具体的には、下ホルダ４０の永久磁石４１、及び上ホルダ３０の永久磁石３１の磁力によって付勢力を発生させている。なお、付勢力を発生させるための構成以外の構成については、実施の形態１と同様であるため、適宜重複する説明を省略する。

本実施の形態にかかる撮像装置１００の手ブレ補正機構９について、図１３、及び図１４を用いて説明する。図１３は、手ブレ補正機構９の構成を示す斜視図である。図１４は、手ブレ補正機構９の構成を示す分解斜視図である。

図１３に示すように、手ブレ補正機構９は、ベースプレート５０、ｘプレート６０、ｙプレート７０、及びセンサユニット８０を備えている。ベースプレート５０、ｘプレート６０、ｙプレート７０、及びセンサユニット８０は、実施の形態１と同様の構成を有している。上記のように、付勢バネ５４と付勢バネ６４は設けられていない。さらに、本実施の形態では、上ホルダ３０、及び下ホルダ４０が設けられていない。

永久磁石３１の−ｚ側には、ヨークプレート３２が設けられている。ヨークプレート３２は、永久磁石３１に取り付けられたヨークである。ヨークプレート３２はｘプレート６０に取り付けられている。また、ｙプレート７０には、バックプレート３３が取り付けられている。さらに、ｘプレート６０には、バックプレート４３が取り付けられている。

図１４に示すように、ヨークプレート３２の＋ｚ側の面には、永久磁石３１が取り付けられている。そして、永久磁石３１が取り付けられたヨークプレート３２が嵌合溝５７に嵌合されている。なお、本実施の形態では、嵌合溝５７は、ｘプレート６０に設けられている。実施の形態１と同様に、永久磁石３１は、コイル７６と対向配置される。従って、永久磁石３１とコイル７６は、ｙプレート７０をｙ方向に移動させるアクチュエータを構成する。

さらに、コイル７６の＋ｚ側には、バックプレート３３が配置されている。従って、永久磁石３１とバックプレート３３とは、コイル７６を介して、対向配置される。バックプレート３３は、ヨークであり、永久磁石３１の磁力によって、永久磁石３１に近づく。これにより、バックプレート３３を有するｙプレート７０に−ｚ方向の付勢力が発生する。ｙプレート７０がｘプレート６０に近づくようになる。すなわち、実施の形態１で示した付勢バネ６４と同様の付勢力を発生させることができる。

ここで、平面視における付勢力の発生位置、すなわち、永久磁石３１の位置は、開口部８の−ｘ側となっている。平面視において、開口部８の＋ｘ側に、回転球６１が配置される。永久磁石３１は、回転球６２と回転球６３とを結ぶ直線よりも−ｘ側に配置される。換言すると、実施の形態１において付勢バネ６４による付勢力の発生位置と、永久磁石３１とバックプレート３３による付勢力の発生位置とが同様に配置されている。これにより、衝撃などが発生した場合でも、回転球６１〜６３の脱落を防ぐことができる。実施の形態１と同様に、小型で姿勢安定性の高い手ブレ補正機構９を少ない部品点数で実現することができる。さらに、付勢バネ６４が不要となるため、実施の形態１よりも部品点数を削減することができる。また、付勢バネ６４の代わりに永久磁石３１を用いること、ｙプレート７０に対してｙ方向に発生する力を小さくすることができる。これにより、速やかに移動させることができる。

ベースプレート５０とｘプレート６０の取り付け構成も同様となっている。具体的には、ヨークプレート４２の＋ｚ側の面には、永久磁石４１が取り付けられている。また、ベースプレート５０には、嵌合溝５６が設けられている。嵌合溝５６は、開口部８の−ｙ側に、ｙ方向に沿って配置されている。そして、永久磁石４１が取り付けられたヨークプレート４２が嵌合溝５６に嵌合されている。実施の形態１と同様に、永久磁石４１は、コイル６６と対向配置される。従って、永久磁石４１とコイル６６は、ｘプレート６０をｘ方向に移動させるアクチュエータを構成する。

さらに、コイル６６の＋ｚ側において、ｘプレート６０にはバックプレート４３が取り付けられている。従って、永久磁石４１とバックプレート４３とは、コイル６６を介して、対向配置される。バックプレート４３は、ヨークであり、永久磁石４１の磁力によって、永久磁石４１に近づく。これにより、バックプレート４３を有するｘプレート６０に−ｚ方向の付勢力が発生する。ｘプレート６０がベースプレート５０に近づくようになる。すなわち、実施の形態１で示した付勢バネ５４と同様の付勢力を発生させることができる。

ここで、平面視における付勢力の発生位置、すなわち、永久磁石４１の位置は、開口部８の−ｙ側となっている。平面視において、開口部８の＋ｙ側に、回転球５１が配置される。永久磁石４１は、回転球５２と回転球５３とを結ぶ直線よりも−ｙ側に配置される。換言すると、実施の形態１において付勢バネ５４による付勢力の発生位置と、永久磁石４１とバックプレート４３による付勢力の発生位置とが同様に配置されている。これにより、衝撃などが発生した場合でも、回転球５１〜５３の脱落を防ぐことができる。実施の形態１と同様に、小型で姿勢安定性の高い手ブレ補正機構９を少ない部品点数で実現することができる。さらに、付勢バネ５４が不要となるため、実施の形態１よりも部品点数を削減することができる。また、付勢バネ５４の代わりに永久磁石４１を用いること、ｘプレート６０に対してｘ方向に発生する力を小さくすることができる。これにより、速やかに移動させることができる。

なお、上記の説明では、ｘプレート６０に対する付勢力とｙプレート７０に対する付勢力を同様の構成で発生させたが、異なる構成で発生させてもよい、例えば、ｘプレート６０とｙプレート７０のいずれか一方のみについて、本実施の形態１又は実施の形態２にかかる構成で付勢力を発生させてもよい。すなわち、ｘプレート６０とｙプレート７０の一方が、付勢バネによる弾性力又は永久磁石による磁力によって付勢されていればよい。さらには、ｘプレート６０とｙプレート７０の一方について、実施の形態１の構成（付勢バネ）で付勢力を発生させ、他方について、実施の形態２の構成（永久磁石）で付勢力を発生させてもよい。

また、ブリッジ部と延在部の構成は反対でもよい。例えば、ベースプレート５０に延在部を設け、ｘプレート６０にブリッジ部を設けて、延在部とブリッジ部を対向配置させる。また、ブリッジ部５８、６８の形状は特に限定されるものではない。例えば、上記の説明では、ブリッジ部５８、６８は開口部８の一端から他端まで設けられた形状となっていたが、ブリッジ部５８、６８を延在部６５、延在部７５のような形状としてもよい。

３ モニタ部
４ ヒンジ
５ 本体部
６ レンズ
７ レンズユニット
８ 開口部
９ 手ブレ補正機構
１０ レンズバリア
１４ バッテリカバー
１７ 開閉レバー
１８ 操作部
３０ 上ホルダ
３１ 永久磁石
３２ ヨークプレート
３３ バックプレート
４０ 下ホルダ
４１ 永久磁石
４２ ヨークプレート
４３ バックプレート
５０ ベースプレート
５１ 回転球
５２ 回転球
５３ 回転球
５４ 付勢バネ
５６ 嵌合溝
５７ 嵌合溝
５８ ブリッジ部
５８ａ 球受け
６０ ｘプレート
６１ 回転球
６２ 回転球
６３ 回転球
６４ 付勢バネ
６５ 延在部
６５ａ 球受け
６６ コイル
６７ａ 球受け
６８ ブリッジ部
６９ 連結部
６９ａ 連結部
７０ ｙプレート
７５ 延在部
７６ コイル
８０ センサユニット
８１ 撮像素子
１００ 撮像装置

Claims (6)

1. レンズユニットに対して撮像素子を移動させることで、手ブレ補正を行う手ブレ補正機構を有する撮像装置であって、
   前記レンズユニットに取り付けられたベースと、
   前記ベースの背面側で前記ベースと対向配置され、前記ベースに対して第１の方向にスライド可能に設けられた第１のプレートと、
   前記第１のプレートを前記ベースに対して第１の方向に移動させる第１のアクチュエータと、
   前記ベースと前記第１のプレートとの間に回転可能な状態で挟み込まれた第１〜第３の回転球と、を備え、
   前記ベースの背面と前記第１のプレートの前面との間に、前記第２の回転球と前記第３の回転球とが配置され、
   前記ベースの前面と前記第１のプレートの背面との間に前記第１の回転球が配置されるように、前記ベース、及び前記第１のプレートの一方が前記第１の回転球を保持する第１のブリッジ部を有し、
   前記レンズユニットの光軸と垂直な平面視において、前記第２の回転球と前記第３の回転球とを結ぶ直線を挟んで、前記第１の回転球と対向する位置において、前記第１のプレートを前記ベース側に付勢する付勢力が発生している撮像装置。
2. 前記第１のプレートの背面側で前記第１のプレートと対向配置され、前記第１のプレートに対して第２の方向にスライド可能に設けられた第２のプレートと、
   前記第２のプレートを前記第１のプレートに対して第２の方向に移動させる第２のアクチュエータと、
   前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に回転可能な状態で挟み込まれた第４〜第６の回転球とを、さらに備え、
   前記第１のプレートの背面と前記第２のプレートの前面との間に、前記第５の回転球と前記第６の回転球とが配置され、
   前記第１のプレートの前面と前記第２のプレートの背面との間に前記第４の回転球が配置されるように、前記ベース、及び前記第１のプレートの一方が前記第４の回転球を保持する前記第２のブリッジ部を有し、
   前記レンズユニットの光軸と垂直な平面視において、前記第５の回転球と前記第６の回転球とを結ぶ直線を挟んで、前記第４の回転球と対向する位置において、前記第２のプレートを前記ベース側に付勢する付勢力が発生している請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１のプレートに前記付勢力を発生する付勢部材をさらに備えた請求項１、又は２に記載の撮像装置。
4. 前記第１のアクチュエータが、磁石と、コイルとを有し、
   前記磁石の磁力によって、前記付勢力が発生している請求項１、又は２に記載の撮像装置。
5. 前記レンズユニットの光軸と垂直な平面において、前記第２の回転球と前記第３の回転球とを結ぶ直線と、前記第１のプレートに対する前記付勢力の発生する位置と前記第１の回転球とを結ぶ直線が略直交している請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第１のプレート、及び前記ベースには、前記レンズユニットからの光を前記撮像素子に導くための開口部が設けられ、
   前記第１のベースプレート、及び前記ベースの他方に、前記第１のブリッジ部をくぐるように延びた延在部が設けられ、
   前記延在部が前記開口部内に配置されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。

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