JP2017167520A - 手振れ補正機構及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品を保持する部品ホルダのがたつきを抑制しつつ、部品ホルダを光軸に垂直な面内で適切に移動させることができる手振れ補正機構を提供する。【解決手段】手振れ補正機構は、イメージセンサ５０を保持するセンサホルダユニット３００と、リアフレーム１２０と、フロントフレーム５４０と、第１ボール２００及び第２ボール４００と、第１ボール２００をセンサホルダユニット３００に押し付けるシリンダユニット１１０と、を備える。シリンダユニット１１０は、リアフレーム１２０に、軸方向が光軸方向と平行となるように設けられたシリンダ１１２と、シリンダ１１２内に移動可能に配置されたピストン１１４と、ピストン１１４をセンサホルダユニット３００側に付勢するバネ１１３と、を有する。ピストン１１４の先端面とセンサホルダユニット３００との間に、第１ボール２００が配置される。【選択図】図１３

Description

本開示は、手振れ補正機構及びそれを有する撮像装置に関する。

特許文献１は、手振れ補正機構（像振れ補正装置）を開示している。

図１５に示すように、この手振れ補正機構は、固定部材２５４０と、光学レンズを保持する移動部材２３５０とを有する。移動部材２３５０は、固定部材２５４０に対して複数の転動ボールを介して対向させて配置され、固定部材２５４０に対して平行に移動可能である。また、手振れ補正機構は、移動部材２３５０の周縁部と固定部材２５４０の周縁部との間の複数箇所に介設され、移動部材２３５０を固定部材２５４０に対して押し付ける複数の引っ張りバネ２６００を有する。引っ張りバネ２６００は、移動部材２３５０を固定部材２５４０に押し付けるように付勢し、これらの間のがたつきを抑制する。

特開２０１２−１９８３７９号公報

特許文献１に記載の手振れ補正機構では、移動部材２３５０が、光軸に垂直な面内で固定部材２５４０に対して変位すると、引っ張りバネ２６００が斜めに延び、移動部材２３５０に対して基準状態への復元力Ｆｒが働く。そのため、移動部材２３５０に対して駆動力Ｆｍ１又はＦｍ２を加えたときに、復元力Ｆｒにより移動部材２３５０に対する実駆動力が増減し、移動部材２３５０を適切に移動できない問題がある。

本開示は、光学部品を保持する部品ホルダのがたつきを抑制しつつ、部品ホルダを光軸に垂直な面内で適切に移動させることができる手振れ補正機構を提供する。

本開示にかかる手振れ補正機構は、光学部品を保持する部品ホルダと、部品ホルダの光軸方向の一方の側に配置された第１フレームと、部品ホルダの光軸方向の他方の側に配置され、第１フレームに固定された第２フレームと、第１フレームと部品ホルダとの間に転動可能なように介設された第１ボールと、第２フレームと部品ホルダとの間に転動可能なように介設された第２ボールと、第１フレームに設けられ、第１ボールを部品ホルダに押し付ける押し付け機構と、を備える。

押し付け機構は、第１フレームに、軸方向が光軸方向と平行となるように設けられたシリンダと、シリンダ内に移動可能に配置されたピストンと、ピストンを部品ホルダ側に付勢する付勢部材と、を有する。

ピストンの先端面と部品ホルダとの間に、第１ボールが配置される。

本開示における手振れ補正機構によれば、光学部品を保持する部品ホルダのがたつきを抑制しつつ、部品ホルダを光軸に垂直な面内で適切に移動させることができる。

図１は、実施形態１の手振れ補正機構を有するデジタルカメラを透視状態で示した斜視図である。 図２は、イメージセンサを取り付けた状態の手振れ補正機構の正面側の斜視図である。 図３は、イメージセンサを取り付けた状態の手振れ補正機構の背面側の斜視図である。 図４は、手振れ補正機構の分解斜視図である。 図５は、リアフレームユニットの分解斜視図である。 図６は、シリンダユニットの分解斜視図である。 図７は、センサホルダユニットの分解斜視図である。 図８は、フロントフレームユニットの分解斜視図である。 図９は、センサホルダユニットの、スペーサとシリンダユニットとによる支持部を説明するための正面側の斜視図である。 図１０は、センサホルダユニットの、スペーサとシリンダユニットとによる支持部を説明するための背面側の斜視図である。 図１１は、センサホルダユニットの、スペーサとシリンダユニットとによる支持部を説明するための側面図である。 図１２は、センサホルダユニットの支持部を説明するための分解斜視図である（１つの支持部についてのみ図示）。 図１３は、センサホルダユニットの支持部を説明するための断面図である。 図１４は、実施形態２の手振れ補正機構のセンサホルダユニットの支持部を説明するための断面図である。 図１５は、従来の手振れ補正機構によるセンサホルダの支持の態様の一例を説明する模式図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

以下、本開示の手振れ補正機構及び撮像装置について詳しく説明する。

（実施形態１）
実施形態１について図面を用いて説明する。

［１．構成］
本実施の形態にかかるデジタルカメラの構成について図１を用いて説明する。

図１は、実施形態１の手振れ補正機構を有するデジタルカメラを透視状態で示した斜視図である。

図１に示されるように、デジタルカメラ１は、イメージセンサ５０を備えている。イメージセンサ５０は、１又は複数のレンズからなる光学系（図示せず）により形成された被写体像を撮像する。イメージセンサ５０で生成された画像データは、コントローラ１４、画像処理部（図示せず）等で各種処理が施され、メモリカード等の記憶媒体（図示せず）に格納される。イメージセンサ５０は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサである。イメージセンサ５０は、光学部品の一例である。

デジタルカメラ１は、角加速度センサ１１、１２、１３、加速度センサ１５及び手振れ補正機構１０を有している。角加速度センサ１１は、手振れにおけるロール方向の角加速度を検出する。角加速度センサ１２は、ピッチ方向の角加速度を検出する。角加速度センサ１３は、ヨー方向の角加速度を検出する。加速度センサ１５は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の加速度を検出する。ここで、Ｘ軸は、光軸ＡＸ方向に被写体側から見て左右方向に平行で、右を正とする軸である。また、Ｙ軸は、光軸ＡＸ方向に被写体側から見て上下方向に平行で、上を正とする軸である。

イメージセンサ５０は、デジタルカメラ１の筐体に固定された手振れ補正機構１０に取り付けられている。

手振れ補正機構１０は、上記複数の角加速度センサ１１、１２、１３で検出されたヨー方向、ピッチ方向、ロール方向の角加速度及び、加速度センサ１５で検出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向の加速度に基づいて、コントローラ１４により駆動制御される。コントローラ１４は、カメラ筐体の手振れによるイメージセンサ５０上での画像のブレがキャンセルされるように、イメージセンサ５０を光軸に垂直な面内で移動させる。

図２は、イメージセンサ５０を取り付けた状態の手振れ補正機構１０の正面側の斜視図である。図３は、イメージセンサ５０を取り付けた状態の手振れ補正機構１０の背面側の斜視図である。

図２及び図３に示されるように、センサホルダユニット３００は、イメージセンサ５０を保持するユニットである。センサホルダユニット３００は、リアフレームユニット１００とフロントフレームユニット５００とにより、光軸ＡＸ方向の前後（光軸ＡＸ方向において被写体側を前、デジタルカメラ１側を後とする、以下同じ）から挟まれている。そして、センサホルダユニット３００は、光軸ＡＸ（図２におけるＺ軸に平行な方向とする、以下同じ）に垂直な面（図２のＸ軸及びＹ軸に平行な面とする、以下同じ）内でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能なように支持されている。また、センサホルダユニット３００のＹ軸方向の移動量を、Ｘ軸方向の一方の側と他方の側とで異ならせることにより、センサホルダユニット３００を、光軸ＡＸを中心として回転させることが可能なように構成されている。

図４は、手振れ補正機構１０の分解斜視図である。この分解斜視図は、構成要素を光軸方向において分解した状態で示しており、図４では、その上下方向を光軸方向とほぼ一致させている。図５〜図８においても同様である。

図４に示されるように、手振れ補正機構１０は、リアフレームユニット１００、第１ボール２００、センサホルダユニット３００、第２ボール４００、フロントフレームユニット５００を有する。第１ボール２００及び第２ボール４００は、セラミックスにより形成された球体である。なお、第１ボール２００及び第２ボール４００は、良好な転動性が得られる材料であれば、金属等その他の材料により形成されてもよい。以下において、リアフレームユニット１００、センサホルダユニット３００、フロントフレームユニット５００の構成について詳しく説明する。

図５は、リアフレームユニット１００の分解斜視図である。

図５に示されるように、リアフレームユニット１００は、シリンダユニット１１０、リアフレーム１２０、ヨーク１３０Ａ、１３０Ｂ、駆動用磁石１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、検出用磁石１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃを有する。

シリンダユニット１１０は、シリンダ機構で構成されている。シリンダユニット１１０は、押し付け機構の一例である。

リアフレーム１２０は、金属により形成された板状の部材である。リアフレーム１２０は、第１フレームの一例である。

ヨーク１３０Ａ、１３０Ｂは、鉄で形成された板状の部材である。

駆動用磁石１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃは、磁性材料により形成された角柱状の部材である。

検出用磁石１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃは、磁性材料により形成された板状の部材である。

リアフレームユニット１００のシリンダユニット１１０は、リアフレーム１２０のシリンダ固定用貫通孔１２０ｂに取り付けられ、接着剤及びネジ等により固着される。ヨーク１３０Ａ、１３０Ｂは、リアフレーム１２０の前面に、接着剤等により固着される。駆動用磁石１４０Ａ、検出用磁石１５０Ａ、１５０Ｂは、ヨーク１３０Ａの前面に接着剤等により固着される。駆動用磁石１４０Ｂ、１４０Ｃ、検出用磁石１５０Ｃは、ヨーク１３０Ｂの前面に接着剤等により固着される。

図６は、シリンダユニット１１０の分解斜視図である。

図６に示されるように、シリンダユニット１１０は、押さえ板１１１、シリンダ１１２、バネ１１３、ピストン１１４、摺動板１１５を有する。

押さえ板１１１は、樹脂及び金属により形成された板状の部材である。

シリンダ１１２は、樹脂により形成され、ピストン１１４を収容する角筒状のピストン収容部１１２ａを有する略角筒状の部材である。

バネ１１３は、ステンレススチールにより形成されている。バネ１１３は、付勢部材の一例である。本実施形態では、バネ１１３は、コイルバネにより構成されている。

ピストン１１４は、樹脂により形成され、ピストン収容部１１２ａで摺動可能な角柱状の部材である。

摺動板１１５は、ステンレススチールにより形成された板状の部材である。摺動板１１５の表面は、平面状に構成されている。

押さえ板１１１は、シリンダ１１２の背面に接着剤及びネジ等により固着され、ピストン収容部１１２ａの底面を構成する。摺動板１１５は、ピストン１１４のピストン面１１４ｂに接着剤等により固着される。バネ１１３の一端部は、ピストン１１４のバネ嵌め部１１４ａに嵌められる。そして、バネ１１３、ピストン１１４、摺動板１１５は、シリンダ１１２のピストン収容部１１２ａに収容される。

図７は、センサホルダユニット３００の分解斜視図である。

図７に示されるように、センサホルダユニット３００は、放熱板３１０、イメージセンサ基板３２０、摺動板３３０、コイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃ、センサホルダ３５０、摺動板３６０、保護ガラス３７０を有する。センサホルダユニット３００は、部品ホルダの一例である。

放熱板３１０は、銅やアルミニウム等の熱伝導率が大きく放熱性の高い金属により形成された板状の部材である。

イメージセンサ基板３２０は、イメージセンサ５０が取り付けられた基板である。

摺動板３３０は、ステンレススチールにより形成された板状の部材である。摺動板３３０の表面は、平面状に構成されている。

図４に示されるように、コイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃは、光軸方向から見たときに、リアフレームユニット１００の駆動用磁石１４０Ａ（図５参照）、１４０Ｂ（図５参照）、１４０Ｃ、及び後述するフロントフレームユニット５００の駆動用磁石５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃと、重なるように配置される。これら磁石の磁界の中でコイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃを通電させると、フレミングの法則により、センサホルダユニット３００を光軸に垂直な面内で移動させる力が生じる。コントローラ１４（図１参照）は、各コイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃに通電する電流の大きさを、カメラ筐体の手振れによるイメージセンサ５０（図１参照）上での画像のブレがキャンセルされるように制御する。それらの電流の大きさは、角加速度センサ１１、１２、１３（図１参照）で検出されたヨー方向、ピッチ方向、ロール方向の角加速度及び、加速度センサ１５（図１参照）で検出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向の加速度に基づいて決定される。

図７に示されるように、センサホルダ３５０は、マグネシウム合金により形成された四角形の額縁状の部材である。

摺動板３６０は、ステンレススチールにより形成された板状の部材である。摺動板３６０の表面は、平面状に構成されている。

保護ガラス３７０は、透明なガラス製の板である。

イメージセンサ基板３２０は、センサホルダ３５０のセンサ収容部３５０ｄに収容される。放熱板３１０は、イメージセンサ基板３２０の背面側に配置され、イメージセンサ基板３２０の背面に接触した状態で、センサホルダ３５０にネジ等により固定される。コイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃは、センサホルダ３５０のコイル固定部３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃに接着剤等により固定される。摺動板３３０は、センサホルダ３５０の保持枠部３５１の後枠部３５１ａの底面に接着剤等により固着される。摺動板３６０は、センサホルダ３５０の保持枠部３５１の前枠部３５１ｂ（図１３参照）の底面に接着剤等により固着される。保護ガラス３７０は、センサホルダ３５０の前面に固着される。

図８は、フロントフレームユニット５００の分解斜視図である。

図８に示されるように、フロントフレームユニット５００は、摺動板５１０、スペーサ５２０、駆動用磁石５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃ、フロントフレーム５４０を有する。

摺動板５１０は、ステンレススチールにより形成された板状の部材である。摺動板５１０の表面は、平面状に構成されている。

スペーサ５２０は、樹脂により形成された枠状の部材である。

駆動用磁石５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃは、磁性材料により形成された角柱状の部材である。

フロントフレーム５４０は、金属により形成された略Ｕ字状の板状部材である。フロントフレーム５４０は、先端に固定用突起５４０ｂが形成された複数の保持部材５４０ａを有する。固定用突起５４０ｂは、リアフレーム１２０（図４参照）の固定用貫通孔１２０ａ（図４参照）と嵌合し、これにより、リアフレーム１２０とフロントフレーム５４０とが互いに固定される。フロントフレーム５４０は、第２フレームの一例である。

摺動板５１０は、スペーサ５２０の枠部５２０ａの底面に接着剤及びネジ等により固着される。スペーサ５２０は、固定用突起５２０ｂがフロントフレーム５４０のスペーサ固定孔５４０ｃに嵌合された状態で、接着剤等によりフロントフレーム５４０に固定される。駆動用磁石５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃは、フロントフレーム５４０の背面に接着剤等により固着される。

図９は、センサホルダユニット３００の、３個のスペーサ５２０と３個のシリンダユニット１１０とによる支持部を説明するための正面側の斜視図である。図１０は、センサホルダユニット３００の、３個のスペーサ５２０と３個のシリンダユニット１１０とによる支持部を説明するための背面側の斜視図である。図１１は、センサホルダユニット３００の、３個のスペーサ５２０と３個のシリンダユニット１１０とによる支持部を説明するための側面図である。

図９から図１１に示されるように、センサホルダユニット３００は、３個の保持枠部３５１において、フロントフレームユニット５００の３個のスペーサ５２０と、リアフレームユニット１００（図４参照）の３個のシリンダユニット１１０とにより光軸方向の前後から挟まれた状態で、３点で支持される。

図１２は、センサホルダユニット３００（図４参照）の支持部を説明するための分解斜視図である。図１３は、センサホルダユニット３００（図４参照）の支持部を説明するための断面図である。図１２においては、便宜上、１つの支持部についてのみ図示している。

図１２及び図１３に示されるように、シリンダ１１２のピストン収容部１１２ａ内には、ピストン１１４と、バネ１１３とが収容される。ピストン１１４は、ピストン収容部１１２ａ内を、光軸に対して平行な方向に摺動するように収容される。バネ１１３は、ピストン１１４とバネ１１３がピストン収容部１１２ａ内に収容された状態において、バネ１１３の一端が押さえ板１１１に当接し、他端がピストン１１４のバネ嵌め部１１４ａに当接し、圧縮された状態となっている。つまり、ピストン１１４には、バネ１１３からの付勢力が働く。そのため、ピストン１１４は、摺動板１１５を介して第１ボール２００をセンサホルダユニット３００（図４参照）の保持枠部３５１の摺動板３３０に押し付け、その押し付け力は、さらにセンサホルダユニット３００の保持枠部３５１から摺動板３６０及び第２ボール４００を介してスペーサ５２０の摺動板５１０に伝達され、フロントフレームユニット５００（図４参照）により受け止められる。これにより、第１ボール２００は摺動板１１５および摺動板３３０と点接触し、第２ボール４００は、摺動板３６０および摺動板５１０と点接触する。そして、センサホルダユニット３００は、光軸方向の前後から第１ボール２００及び第２ボール４００により挟まれた状態で保持される。

［２．動作及び作用］
デジタルカメラ１は、撮像時、上記複数の角加速度センサ１１、１２、１３で検出されたヨー方向、ピッチ方向、ロール方向の角加速度及び加速度センサ１５で検出されたＸ軸、Ｙ軸方向の加速度を検出する。そして、デジタルカメラ１のコントローラ１４は、検出されたＸ軸、Ｙ軸方向の加速度に基づいて、手振れによるイメージセンサ５０上での画像のブレがキャンセルされるように、手振れ補正機構１０のセンサホルダユニット３００のコイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃに通電する電流の大きさを制御し、イメージセンサ５０を光軸に垂直な面内で移動させる。

ここで、リアフレームユニット１００に設けられたシリンダユニット１１０が有するピストン１１４は、バネ１１３の押し付け方向への付勢力により光軸方向前方に付勢される。その場合において、本実施形態の手振れ補正機構１０では、センサホルダユニット３００は、シリンダユニット１１０とフロントフレームユニット５００とにより、第１ボール２００及び第２ボール４００を介して光軸方向の前後から挟み込まれた状態で保持される。そのため、センサホルダユニット３００の光軸方向のがたつきが抑制される。

また、本実施形態では、摺動板１１５、３３０、３６０、５１０が設けられているので、第１ボール２００及び第２ボール４００は、これらの摺動板と点接触する。よって、第１ボール２００及び第２ボール４００の転動時の駆動抵抗は小さい。その結果、センサホルダユニット３００を滑らかに応答性よく移動することとなる。

また、ピストン１１４がシリンダ１１２内を摺動するときに生じる摺動抵抗により、センサホルダユニット３００のＺ軸方向の振動が吸収される。つまり、ダンパ効果を得ることができる。

また、バネ１１３は、ピストン収容部１１２ａ内に収容されているので、バネ１１３の付勢力の方向は、常に光軸方向に対して平行な方向である。ここで、図１５は、従来の手振れ補正機構によるセンサホルダの支持の態様の一例を説明する模式図である。従来の手振れ補正機構においては、移動部材２３５０が、光軸に垂直な面内で固定部材２５４０に対して破線で示す位置に変位すると、引っ張りバネ２６００が延び、光軸に垂直な方向の復元力Ｆｒにより、実線で示す基準状態に復元しようとする。例えば、移動部材２３５０に対して駆動力Ｆｍ１を加えたとき、駆動力Ｆｍ１と逆方向の復元力Ｆｒにより実駆動力が減少する。あるいは、移動部材２３５０に対して駆動力Ｆｍ２を加えたとき、駆動力Ｆｍ２と同一方向の復元力Ｆｒにより実駆動力が増大する。その結果、移動部材２３５０を、適切な位置に移動できない場合があった。

また、引っ張りバネ２６００が実線で示す基準状態に収束する際に、引っ張りバネ２６００の伸縮による共振が生じるため、特定の周波数帯域では移動部材２３５０を、適切に移動させるのが難しいという問題があった。

しかし、本実施形態の手振れ補正機構は、上述のような引っ張りバネ２６００を用いないので、光軸に垂直な方向の復元力Ｆｒが生じず、また引っ張りバネ２６００の伸縮による共振も生じない。よって、上述のような問題は解決される。

また、従来においては、図１５に示すように、引っ張りバネ２６００を係止するバネ掛け部２３５１、２５４１が、Ｘ軸方向やＹ軸方向に突出する。その結果、手振れ補正機構のＸ軸方向やＹ軸方向の寸法が大きくなりやすいという問題があった。しかし、本実施形態では、上述のような引っ張りバネ２６００を用いないので、バネ掛け部２３５１、２５４１が不要であり、本問題についても解決される。

（実施形態２）
図１４は、実施形態２の手振れ補正機構のセンサホルダユニット３００（図４参照）の支持部を説明するための断面図である。

図１４に示すように、実施形態２に係る手振れ補正機構は、シリンダユニット１１０が有する第１ボール２００との接触面であるピストン面１１１４ｂが、凹んだ碗状に形成されている。そして、その点において、シリンダユニット１１０が有する第１ボール２００との接触面である摺動板１１５の表面が、平面状に形成されている実施形態１に係る手振れ補正機構１０と相違する。したがって、上記相違点について詳細に説明し、その他の構成については説明を簡略もしくは省略する。なお、実施形態１と同じ構成を有する部位には実施形態１と同じ符号を用いている。

実施形態２では、ピストン１１１４及びスペーサ１５２０には、摺動板は取り付けられておらず、ピストン１１１４のピストン面１１１４ｂ及びスペーサ１５２０の枠部１５２０ａの底面は、碗状に緩やかに凹んだ形状を有する。言いかえると、シリンダユニット１１０は、第１ボール２００と接触する、碗状に凹んだ接触面（ピストン面１１１４ｂ）を有する。また、フロントフレームユニット５００（図４参照）は、第２ボール４００と接触する、碗状に凹んだ接触面（枠部１５２０ａの底面）を有する。

ここで、これら碗状の接触面は、最も凹んだ点がピストン１１１４の軸上（光軸と平行でピストン面１１１４ｂの中心を通る軸、以下同じ）に来るように形成されている。そして、センサホルダユニット３００は、第１ボール２００及び第２ボール４００の中心がピストン１１１４の軸上にあるときに、イメージセンサ５０（図１参照）の中心が光軸上に来るよう構成される。

ここで、ピストン１１１４は、樹脂により形成されている。バネ１１３の一端部は、ピストン１１１４のバネ嵌め部１１１４ａに嵌められる。

ここで、センサホルダユニット３００がＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動すると、第１ボール２００及び第２ボール４００の中心がピストン１１１４の軸から外れる。すると、ピストン面１１１４ｂ及び枠部１５２０ａの底面から第１ボール２００及び第２ボール４００に対して、第１ボール２００及び第２ボール４００の中心をピストン１１１４の軸上へと戻す力が働く。そして、第１ボール２００及び第２ボール４００は、それぞれピストン１１１４の軸付近に位置決めされる。これにより、第１ボール２００及び第２ボール４００が、ピストン収容部１１２ａの内周面及びスペーサ１５２０の枠部１５２０ａの内周面に接触するのが低減される。そのため、第１ボール２００及び第２ボール４００の転動時の駆動抵抗を少なくでき、その結果、センサホルダユニット３００を滑らかに応答性よく移動させることができる。

（効果等）
実施形態１、２の手振れ補正機構１０は、イメージセンサ５０（光学部品）を保持するセンサホルダユニット３００（部品ホルダ）と、センサホルダユニット３００の光軸方向の一方の側に配置されたリアフレーム１２０（第１フレーム）と、センサホルダユニット３００の光軸方向の他方の側に配置され、リアフレーム１２０（第１フレーム）に固定されたフロントフレーム５４０（第２フレーム）と、リアフレーム１２０（第１フレーム）とセンサホルダユニット３００との間に転動可能なように介設された第１ボール２００と、フロントフレーム５４０（第２フレーム）とセンサホルダユニット３００との間に転動可能なように介設された第２ボール４００と、リアフレーム１２０（第１フレーム）に設けられ、第１ボール２００をセンサホルダユニット３００に押し付けるシリンダユニット１１０（押し付け機構）と、を備える。

シリンダユニット１１０（押し付け機構）は、リアフレーム１２０（第１フレーム）に、軸方向が光軸方向と平行となるように設けられたシリンダ１１２と、シリンダ１１２内に移動可能なように設けられたピストン１１４と、ピストン１１４をセンサホルダユニット３００側に付勢するバネ１１３（付勢部材）と、を有する。

ピストン１１４の先端面とセンサホルダユニット３００との間に、第１ボール２００が配置される。

これにより、リアフレーム１２０とセンサホルダユニット３００との間の第１ボール２００を、ピストン１１４でセンサホルダユニット３００に押し付けることで、センサホルダユニット３００のがたつきを規制することができる。そのため、従来のような引っ張りバネは不要であり、センサホルダユニット３００を光軸に垂直な面内の基準位置に引き戻そうとする復元力が発生することがなく、センサホルダユニット３００を光軸に垂直な面内で適切に移動させることができる。

実施形態２において、シリンダユニット１１０は、第１ボール２００と接触する、碗状に凹んだピストン面１１１４ｂ（第１ボール２００との接触面）を有する。

これにより、センサホルダユニット３００がＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動すると、第１ボール２００の中心がピストン１１１４の軸から外れ、第１ボール２００の中心をピストン１１１４の軸上へと戻す力が働く。そのため、第１ボール２００の中心は、ピストン１１１４の軸付近に位置決めされ、第１ボール２００のピストン収容部１１２ａの内周面への接触を防ぐことができる。そのため、第１ボール２００の転動時の駆動抵抗を小さくでき、その結果、センサホルダユニット３００を滑らかに応答性よく移動させることができる。

実施形態２において、フロントフレームユニット５００は、第２ボール４００と接触する、碗状に凹んだ枠部１５２０ａの底面（第２ボール４００との接触面）を有する。

これにより、センサホルダユニット３００がＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動すると、第２ボール４００の中心がピストン１１１４の軸から外れ、第２ボール４００の中心をピストン１１１４の軸上へと戻す力が働く。そのため、第２ボール４００の中心は、ピストン１１１４の軸付近に位置決めされ、第２ボール４００のスペーサ１５２０の枠部１５２０ａの内周面への接触を防ぐことができる。そのため、第２ボール４００の転動時の駆動抵抗を小さくでき、その結果、センサホルダユニット３００を滑らかに応答性よく移動させることができる。

また、イメージセンサ５０の中心が光軸からずれた状態でコイル３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃへの通電を遮断しても、第１ボール２００及び第２ボール４００の中心はピストン１１１４の軸上に位置決めされる。

なお、実施形態２においては、シリンダユニット１１０が、第１ボール２００と接触する、碗状に凹んだピストン面１１１４ｂ（第１ボール２００との接触面）を有する構成とした。しかし、ピストン面１１１４ｂを平面状とし、その代わりにセンサホルダユニット３００が、第１ボール２００と接触する、碗状に凹んだ摺動板５１０（第１ボール２００との接触面）を有していてもよい。あるいは、シリンダユニット１１０とセンサホルダユニット３００の両方が、第１ボール２００と接触する、碗状に凹んだ接触面を有していてもよい。すなわち、シリンダユニット１１０およびセンサホルダユニット３００のうち少なくとも一方が、第１ボール２００と接触する、碗状に凹んだ接触面を有していればよい。

また、実施形態２においては、シリンダユニット１１０が有する、第１ボール２００との接触面はピストン面１１１４ｂであり、ピストン面１１１４ｂが碗状に凹んだ構成とした。しかし、係る接触面はピストン面１１１４ｂに限定されない。たとえば、ピストンのピストン面は水平な形状とし、凹んだ碗状に形成された摺動板をピストン面に接着剤等で固着してもよい。このとき、シリンダユニットが有する、第１ボール２００との接触面は、凹んだ碗状に形成されている摺動板上の主面となる。

以上のように、実施形態１、２において、手振れ補正機構１０を有するデジタルカメラ１（撮像装置）が提供される。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、リアフレーム１２０側にシリンダユニット１１０を設けた。しかし、フロントフレーム５４０側にシリンダユニットを設けてもよい。

上述の実施形態では、本開示における付勢部材として、コイルバネからなるバネ１１３を例示した。しかし、付勢部材は、これに限定されない。付勢部材は、ピストンをセンサホルダ側に付勢することができるものであれば、たとえば板バネ、ゴム、磁石、圧縮気体等どのようなものでもよい。

上述の実施形態では、リアフレーム１２０、フロントフレーム５４０、センサホルダ３５０は、マグネシウム合金で形成されている。しかし、これらは、他の金属材料や樹脂材料、たとえばガラス入りポリカーボネートで形成されてもよい。

上述の実施形態では、像振れ補正光学系としてイメージセンサ５０を光軸に垂直な面で移動させる方式を用いた。しかし、像振れ補正光学系はこれに限定されない。本開示は、像振れ補正光学系としてレンズを光軸に垂直な面で移動させる方式を用いる手振れ補正機構にも適用可能である。その場合、像振れ補正に係るレンズを保持するレンズホルダが、本開示に係る部品ホルダに該当する。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、デジタルビデオカメラや、デジタルスチルカメラや、カメラ機能付携帯電話や、カメラ機能付スマートフォン等に適用できる。

１ デジタルカメラ
１０ 手振れ補正機構
１１ 角加速度センサ
１２ 角加速度センサ
１３ 角加速度センサ
１４ コントローラ
１５ 加速度センサ
５０ イメージセンサ（光学部品）
１００ リアフレームユニット
１１０ シリンダユニット（押し付け機構）
１１１ 押さえ板
１１２ シリンダ
１１２ａ ピストン収容部
１１３ バネ（付勢部材）
１１４ ピストン
１１４ａ バネ嵌め部
１１４ｂ ピストン面
１１５ 摺動板
１２０ リアフレーム（第１フレーム）
１２０ａ 固定用貫通孔
１２０ｂ シリンダ固定用貫通孔
１３０Ａ，１３０Ｂ ヨーク
１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ 駆動用磁石
１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ 検出用磁石
２００ 第１ボール
３００ センサホルダユニット（部品ホルダ）
３１０ 放熱板
３２０ イメージセンサ基板
３３０ 摺動板
３４０Ａ，３４０Ｂ，３４０Ｃ コイル
３５０ センサホルダ
３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃ コイル固定部
３５０ｄ センサ収容部
３５１ 保持枠部
３５１ａ 後枠部
３５１ｂ 前枠部
３６０ 摺動板
３７０ 保護ガラス
４００ 第２ボール
５００ フロントフレームユニット
５１０ 摺動板
５２０ スペーサ
５２０ａ 枠部
５２０ｂ 固定用突起
５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｃ 駆動用磁石
５４０ フロントフレーム（第２フレーム）
５４０ａ 保持部材
５４０ｂ 固定用突起
５４０ｃ スペーサ固定孔
１１１４ ピストン
１１１４ａ バネ嵌め部
１１１４ｂ ピストン面（接触面）
１５２０ スペーサ
１５２０ａ 枠部

Claims (3)

1. 光学部品を保持する部品ホルダと、
   前記部品ホルダの光軸方向の一方の側に配置された第１フレームと、
   前記部品ホルダの光軸方向の他方の側に配置され、前記第１フレームに固定された第２フレームと、
   前記第１フレームと前記部品ホルダとの間に転動可能なように介設された第１ボールと、
   前記第２フレームと前記部品ホルダとの間に転動可能なように介設された第２ボールと、
   前記第１フレームに設けられ、前記第１ボールを前記部品ホルダに押し付ける押し付け機構と、を備え、
   前記押し付け機構は、
   前記第１フレームに、軸方向が光軸方向と平行となるように設けられたシリンダと、
   前記シリンダ内に移動可能に配置されたピストンと、
   前記ピストンを前記部品ホルダ側に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記ピストンの先端面と前記部品ホルダとの間に、前記第１ボールが配置される、
   手振れ補正機構。
2. 前記押し付け機構及び前記部品ホルダのうち少なくとも一方は、前記第１ボールと接触する、碗状に凹んだ接触面を有する、
   請求項１に記載の手振れ補正機構。
3. 請求項１に記載の手振れ補正機構を有する撮像装置。

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