以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
まず、レンズ駆動装置の第1実施形態について説明する。図1に示す第1実施形態に係るレンズ駆動装置1は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載され、レンズ4を駆動する。レンズ駆動装置1は、レンズ駆動部2と、カバー3とを備えている。レンズ駆動装置1は、レンズ駆動部2に取り付けられるべきレンズ4の光軸Lを有する。
なお、各図において、説明の便宜上、XYZ直交座標系を示している。Z軸方向が、取り付けられるべきレンズ4の光軸L方向となっている。X軸方向は、光軸L方向に直交している。Y軸方向は、光軸L方向に直交し、且つX軸方向に直交している。
レンズ駆動部2は、図1に示されるように、ベース部材100、補助体(X軸可動体)200、可動体(Y軸可動体)300、レンズキャリア400、X軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)130、Y軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)230、及びZ軸アクチュエータ(第2アクチュエータ)330を備えている。レンズ駆動部2は、さらに、レンズキャリア400の周囲を覆うように配置された枠部材500を備えている。
ベース部材100の一方の面上に、補助体200等の各部材が配置される。レンズキャリア400には、レンズ4が取り付けられる。レンズキャリア400は、X軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230の動作によって、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動させられる。レンズキャリア400は、Z軸アクチュエータ330の動作によってベース部材100に対してZ軸方向に移動させられる。
まず、ベース部材100周りの詳細について説明する。図2及び図3に示されるように、ベース部材100は、ベース本体部110、アクチュエータ取付部111、ストッパ部112、第1支柱部113、第2支柱部114、及びX軸アクチュエータ支持部120を備えている。
ベース本体部110は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状に形成されている。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H11、辺H12、辺H13、及び辺H14という。辺H11〜H14は、隣接する角部同士をそれぞれ連結している。辺H11と辺H12とが平行であり、Y軸方向に沿って延びている。辺H13と辺H14とが平行であり、X軸方向に沿って延びている。ベース本体部110を光軸L方向に沿って見たときに、辺H11、辺H14、辺H12、及び辺H13の順で各辺が接続されて外周縁が形成されている。辺H11及びH12の長さは、辺H13及びH14の長さよりも短い。
ベース本体部110には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部110aが設けられている。光軸L方向に沿って見たときに、開口部110aの中心位置(光軸L)は、略矩形板状のベース本体部110の中心位置に対して偏心している。具体的には、光軸L方向に沿って見たときに、開口部110aは、辺H11よりも辺H12側に寄った位置に設けられている。
X軸アクチュエータ支持部120は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。X軸アクチュエータ支持部120は、ベース本体部110の面上において、辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。X軸アクチュエータ支持部120は、X軸アクチュエータ130(X軸駆動シャフト132)をベース本体部110側から支持する。図4に示されるように、X軸アクチュエータ支持部120は、第1支持部121、第2支持部122、及び壁部123を備えている。なお、図4では、X軸アクチュエータ支持部120の詳細を示すためにX軸アクチュエータ130が省略されている。
第1支持部121と第2支持部122とは、X軸方向に並べて配置されている。第1支持部121は、第2支持部122よりも辺H11側に位置している。第1支持部121と第2支持部122との間には所定の隙間が設けられている。第1支持部121及び第2支持部122の頂部には、X軸方向に沿って延びる断面略U字状の溝121a及び122aがそれぞれ設けられている。壁部123は、第1支持部121と第2支持部122との間に設けられている。壁部123は、第1支持部121及び第2支持部122における辺H14側の端部同士を連結している。ベース本体部110と、X軸アクチュエータ支持部120とは一体的に設けられている。
図2及び図3に示されるように、X軸アクチュエータ130は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。X軸アクチュエータ130は、ベース本体部110における辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。X軸アクチュエータ130は、光軸L方向に沿って見たときに、辺H11及び辺H14が接続される角部と開口部110aとの間の領域に配置されている。X軸アクチュエータ130は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。X軸アクチュエータ130は、角柱状のX軸圧電素子131、X軸駆動シャフト132、及び錘部133を備えている。
X軸圧電素子131は、X軸方向に伸縮可能な素子である。X軸圧電素子131は、圧電材料で構成されている。圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(いわゆる、PZT)、水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸タンタル酸カリウム(K(Ta,Nb)O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)及びチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)等の無機圧電材料を用いることができる。
X軸圧電素子131は、上記圧電材料からなる複数の圧電層と複数の電極層とが交互に積層された積層構造であってもよい。X軸圧電素子131に印加する電圧を制御することで、X軸圧電素子131の伸縮が制御される。X軸圧電素子131は、X軸方向に伸縮可能な形状であれば、角柱状に限らず、円柱状等であってもよい。
X軸駆動シャフト132は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がX軸方向に沿って延びるように配置されている。X軸駆動シャフト132は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
X軸駆動シャフト132におけるX軸方向の一方の端部は、X軸圧電素子131におけるX軸方向の一方の端部に固定されている。X軸駆動シャフト132の両端部は、第1支持部121の溝121a及び第2支持部122の溝122a内にそれぞれ収容される。壁部123の立ち上がり方向の先端部は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の辺H14側からX軸駆動シャフト132を支持する。
錘部133は、X軸圧電素子131におけるX軸方向の他方の端部に固定されている。錘部133は、タングステンやタングステン合金など比重の高い材料から形成されており、X軸駆動シャフト132よりも重くなるように設計されている。X軸駆動シャフト132よりも錘部133を重くすることで、X軸圧電素子131が伸縮したときに、X軸駆動シャフト132側を変異させ易くできる。
アクチュエータ取付部111は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面に設けられている。アクチュエータ取付部111は、X軸アクチュエータ支持部120よりも辺H12側の位置において、ベース本体部110から立ち上がるように設けられている。錘部133におけるX軸圧電素子131が固定された側に対して反対側の面が、アクチュエータ取付部111に固定されている。これにより、X軸アクチュエータ130は、X軸駆動シャフト132がX軸アクチュエータ支持部120によって支持されつつ、アクチュエータ取付部111に固定された状態となる。
X軸アクチュエータ130は、光軸L方向に沿って見たときに、X軸駆動シャフト132側が外側を向くように配置される。すなわち、X軸アクチュエータ130におけるX軸駆動シャフト132側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている(図15等参照)。
X軸圧電素子131とX軸駆動シャフト132との固定、X軸圧電素子131と錘部133との固定、及び錘部133とアクチュエータ取付部111との固定には、例えば、エポキシ接着剤等の接着剤が用いられる。
ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面にそれぞれ設けられている。ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110における補助体200が配置される側の面から、それぞれ立ち上がるように設けられている。
ストッパ部112は、ベース本体部110の辺H13の近傍に設けられている。ストッパ部112は、可動体300におけるX軸方向の移動範囲を制限する。ストッパ部112による移動範囲の制限の詳細については、後述する。
第1支柱部113は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H13とが接続される角部に設けられている。第2支柱部114は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H14とが接続される角部に設けられている。第1支柱部113及び第2支柱部114は、カバー3を内側から支持する。アクチュエータ取付部111、ストッパ部112、第1支柱部113、及び第2支柱部114は、ベース本体部110と一体的に設けられている。
ベース本体部110における補助体200が配置される側の面には、突起部T11〜T13が設けられている。突起部T11は、ベース本体部110の面上において、辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。突起部T12は、ベース本体部110の面上において、ストッパ部112と第1支柱部113との間の位置に設けられている。突起部T13は、ベース本体部110の面上において、辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。突起部T11〜T13と、ベース本体部110とは一体的に設けられている。突起部T11〜T13は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。
次に、補助体200の構成の詳細について説明する。図5に示されるように、補助体200は、ベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる棒状の部材である。補助体200は、補助体本体部210、及びY軸アクチュエータ支持部220を備えている。補助体本体部210とY軸アクチュエータ支持部220とは一体的に設けられている。
補助体本体部210には、X軸摩擦係合部240が設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体本体部210におけるY軸アクチュエータ支持部220が接続される側に対して反対側の端部に設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体本体部210の外面のうち、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにX軸アクチュエータ130側を向く面に設けられている。X軸摩擦係合部240は、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにX軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている。X軸摩擦係合部240には、略V字状の金属板241が取り付けられている(図7参照)。X軸摩擦係合部240は、金属板241を介してX軸駆動シャフト132に当接する。
補助体本体部210には、第1付勢部242が取り付けられている(図7参照)。第1付勢部242は、弾性部材である。第1付勢部242の一方の端部は補助体本体部210に固定されている。第1付勢部242の他方の端部(先端部)は、X軸摩擦係合部240に対向している。
補助体本体部210におけるX軸摩擦係合部240が設けられる側に対して反対側の面には、突起部T21が設けられている。突起部T21は、補助体本体部210においてX軸摩擦係合部240が設けられる側の端部近傍に位置している。突起部T21と、補助体本体部210とは一体的に設けられている。突起部T21は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。突起部T21は、補助体200がベース本体部110から浮き上がった場合に、カバー3の内面に当接する。
Y軸アクチュエータ支持部220は、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態において、Y軸アクチュエータ230(Y軸駆動シャフト232)をベース本体部110側から支持する。Y軸アクチュエータ支持部220は、ベース部材100に設けられたX軸アクチュエータ支持部120と同様の構成を備えている。具体的には、Y軸アクチュエータ支持部220は、第1支持部221、第2支持部222、及び壁部223を備えている。
第1支持部221と第2支持部222とは、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って並ぶように設けられている。第2支持部222は、第1支持部221よりも補助体本体部210側に設けられている。第1支持部221と第2支持部222との間には所定の隙間が設けられている。第1支持部221及び第2支持部222の頂部には、補助体200がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる断面略U字状の溝221a及び222aがそれぞれ設けられている。壁部223は、第1支持部221と第2支持部222との間に設けられ、第1支持部221と第2支持部222とを接続している。壁部223は、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、第1支持部221及び第2支持部222におけるベース本体部110の辺H11側の端部同士を連結している。
次に、補助体200がベース部材100に組み付けられた状態について説明する。図5〜図7に示されるように、補助体200は、ベース部材100における光軸L方向の一方の面上に重ねて配置されている。すなわち、ベース本体部110と補助体200とは、光軸L方向に沿って並べて配置されている。補助体200は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の面上において開口部110aと辺H11との間の領域に配置される。補助体200におけるX軸摩擦係合部240が設けられる側の端部が、辺H11と辺H14とが接続される角部近傍に位置している。補助体200におけるY軸アクチュエータ支持部220が設けられる側の端部が、辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に位置している。
X軸摩擦係合部240は、金属板241を介してX軸駆動シャフト132に当接する。X軸摩擦係合部240は、X軸アクチュエータ支持部120とによってX軸駆動シャフト132を挟み込むようにしてX軸駆動シャフト132に当接する。第1付勢部242の先端部は、第1支持部121と第2支持部122との間の位置で、X軸駆動シャフト132に当接している。第1付勢部242の先端部は、X軸駆動シャフト132をX軸摩擦係合部240に押し付ける方向に、X軸駆動シャフト132を付勢している。これにより、第1付勢部242の先端部とX軸摩擦係合部240とによってX軸駆動シャフト132が挟まれた状態となる。すなわち、X軸摩擦係合部240が金属板241を介してX軸駆動シャフト132に摩擦係合した状態となる。
補助体200がベース部材100に組み付けられた状態で、Y軸アクチュエータ支持部220のベース本体部110側の面は、ベース本体部110に設けられた突起部T11に摺動可能に当接している(図7参照)。X軸摩擦係合部240と第1付勢部242とでX軸駆動シャフト132が挟まれることにより、補助体200は、X軸方向に移動可能にベース部材100に支持された状態となる。すなわち、補助体200は、一方の端部がX軸アクチュエータ130を介してベース部材100に支持され、他方の端部が突起部T11によってベース部材100に支持されている。
X軸摩擦係合部240がX軸駆動シャフト132に摩擦係合した状態で、X軸圧電素子131がX軸方向に伸縮することにより、補助体200がベース部材100に対してX軸方向に移動させられる。このように、X軸アクチュエータ130は、ベース部材100と補助体200とを連結し、ベース部材100に対して補助体200をX軸方向に移動させる。
図6及び図7に示されるように、補助体200には、Y軸アクチュエータ230が設けられている。Y軸アクチュエータ230は、光軸L方向に沿って見たときに(図9参照)、ベース本体部110における辺H11と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。Y軸アクチュエータ230は、光軸L方向に沿って見たときに、辺H11及び辺H13が接続される角部と開口部110aとの間の領域に配置されている。Y軸アクチュエータ230は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Y軸アクチュエータ230は、角柱状のY軸圧電素子231、Y軸駆動シャフト232、及び錘部233を備えている。
Y軸圧電素子231は、Y軸方向に伸縮可能な素子である。Y軸圧電素子231は、圧電材料で構成されている。Y軸圧電素子231の材料及び形状等はX軸圧電素子131と同様であり、詳細な説明を省略する。
Y軸駆動シャフト232は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がY軸方向に沿って延びるように配置されている。Y軸駆動シャフト232は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
Y軸駆動シャフト232におけるY軸方向の一方の端部は、Y軸圧電素子231におけるY軸方向の一方の端部に固定されている。Y軸駆動シャフト232の両端部は、第1支持部221の溝221a及び第2支持部222の溝222a内にそれぞれ収容される。壁部223の立ち上がり方向の先端部は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の辺H11側からY軸駆動シャフト232を支持する。
錘部233は、Y軸圧電素子231におけるY軸方向の他方の端部に固定されている。錘部233の材料及び機能等は、錘部133と同様であり、詳細な説明を省略する。
錘部233は、補助体本体部210におけるY軸アクチュエータ支持部220側を向く面に固定されている。これにより、Y軸アクチュエータ230は、Y軸駆動シャフト232がY軸アクチュエータ支持部220によって支持されつつ、補助体本体部210に固定された状態となる。
Y軸アクチュエータ230は、光軸L方向に沿って見たときに、Y軸駆動シャフト232側が外側を向くように配置される。すなわち、Y軸アクチュエータ230におけるY軸駆動シャフト232側の端部は、レンズキャリア400から離れる側を向いている(図15等参照)。
図7に示されるように、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lは補助体200を通っている。また、X軸アクチュエータ130とY軸アクチュエータ230とは、X軸方向に沿って見たときに、光軸Lを挟んで対向する位置に設けられている。
次に、可動体300の構成の詳細について説明する。図8に示されるように、可動体300は、可動体本体部310、第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、第4側壁部314、隆起部315、張出部316、及びY軸摩擦係合部340を備えている。
可動体本体部310は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状に形成されている。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、可動体本体部310の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H31、辺H32、辺H33及び辺H34という。可動体本体部310には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部310aが設けられている。可動体本体部310に設けられた開口部310aの直径は、ベース部材100に設けられた開口部110aの直径よりも所定長さ小さい(図17参照)。
図8及び図9に示されるように、辺H31は、可動体300がベース部材100に重ねられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、開口部310aに対してベース部材100の辺H11側に位置する辺である。同様に、辺H32は、開口部310aに対してベース部材100の辺H12側に位置する辺である。辺H33は、開口部310aに対してベース部材100の辺H13側に位置する辺である。辺H34は、開口部310aに対してベース部材100の辺H14側に位置する辺である。
図8に示されるように、第1側壁部311は、可動体本体部310における辺H31と辺H34とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。第2側壁部312は、可動体本体部310における辺H32と辺H34とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。なお、第2側壁部312は、辺H32と辺H34とが接続される角部から第1側壁部311側に向かって所定長さ延在している。
第3側壁部313は、可動体本体部310における辺H32と辺H33とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。第4側壁部314は、可動体本体部310における辺H33と辺H31とが接続される角部において、可動体本体部310からレンズキャリア400が配置される側に向けて立ち上がっている。張出部316は、第4側壁部314の立ち上がり方向の先端部に設けられている。張出部316は、第4側壁部314の先端部から外側(開口部310aから離れる側)に向かって張り出している。
可動体本体部310におけるレンズキャリア400が配置される側の面には、矩形状に窪むアクチュエータ保持部310bが設けられている。アクチュエータ保持部310bは、辺H32と辺H34とが接続される角部近傍に位置している。
隆起部315は、可動体本体部310におけるレンズキャリア400が配置される側の面において、辺H33の近傍に設けられている。隆起部315は、隆起の頂部がX軸方向に沿って延びている。隆起部315は、Y軸方向における断面が略円弧状となるように可動体本体部310から突出している。隆起部315の隆起の頂部には、平坦部が設けられていてもよい。
Y軸摩擦係合部340は、張出部316に設けられている。Y軸摩擦係合部340は、張出部316の外面のうち、可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられたときにY軸アクチュエータ230側を向く面に設けられている(図10参照)。Y軸摩擦係合部340は、可動体300がベース部材100に組み付けられたときにY軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている(図10及び図11等参照)。Y軸摩擦係合部340には、略V字状の金属板341が取り付けられている。Y軸摩擦係合部340は、金属板341を介してY軸駆動シャフト232に当接する。
張出部316には、第2付勢部342が取り付けられている。第2付勢部342は、弾性部材である。第2付勢部342の一方の端部は、張出部316に固定されている。第2付勢部342の他方の端部(先端部)は、Y軸摩擦係合部340に対向している。
張出部316には、突起部T31が設けられている。突起部T31は、張出部316においてY軸摩擦係合部340が設けられる側に対して反対側の面に設けられている。突起部T31と、張出部316とは一体的に設けられている。突起部T31は、例えば、半球状であってもよく、頂部が平坦な凸形状であってもよい。突起部T31は、可動体300がベース本体部110から浮き上がった場合に、カバー3の内面に当接する。
可動体本体部310の辺H33には、開口部310a側に向けて凹む凹部H33aが設けられている。
次に、可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられた状態について説明する。図8〜図12に示されるように、可動体300は、ベース本体部110に対して補助体200と同じ側に重ねて配置されている。すなわち、ベース本体部110と可動体300とは、光軸L方向に沿って並べて配置されている。可動体300は、光軸L方向に沿って見たときに、開口部310aとベース本体部110の開口部110aとが連通するように、ベース本体部110の面上に重ねられる。補助体200と可動体300とは、ベース本体部110における同じ面上に配置され、互いに隣接している。図9に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、補助体200と可動体300とは互いに重なっていない。但し、可動体300の張出部316については、Y軸摩擦係合部340をY軸駆動シャフト232に係合させるために補助体200と重なっている。
Y軸摩擦係合部340は、金属板341を介してY軸駆動シャフト232に当接する。Y軸摩擦係合部340は、Y軸アクチュエータ支持部220とによってY軸駆動シャフト232を挟み込むようにしてY軸駆動シャフト232に当接する。第2付勢部342の先端部は、第1支持部221と第2支持部222との間の位置で、Y軸駆動シャフト232に当接している。第2付勢部342の先端部は、Y軸駆動シャフト232をY軸摩擦係合部340に押し付ける方向に、Y軸駆動シャフト232を付勢している。これにより、第2付勢部342の先端部とY軸摩擦係合部340とによってY軸駆動シャフト232が挟まれた状態となる。すなわち、Y軸摩擦係合部340が金属板341を介してY軸駆動シャフト232に摩擦係合した状態となる。
可動体300がベース部材100及び補助体200に組み付けられた状態で、可動体本体部310のベース本体部110側の面は、ベース本体部110に設けられた突起部T12及びT13に摺動可能に当接している。Y軸摩擦係合部340と第2付勢部342とでY軸駆動シャフト232が挟まれることにより、可動体300は、Y軸方向に移動可能にベース部材100及び補助体200に支持された状態となる。すなわち、可動体300は、Y軸摩擦係合部340が設けられた側がY軸アクチュエータ230を介して補助体200に支持され、X軸摩擦係合部240が設けられた側に対して反対側が突起部T12及びT13によってベース部材100に支持されている。
Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に摩擦係合した状態で、Y軸圧電素子231がY軸方向に伸縮することにより、可動体300が補助体200に対してY軸方向に移動させられる。このように、Y軸アクチュエータ230は、補助体200と可動体300とを連結し、補助体200に対して可動体300をY軸方向に移動させる。
Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に係合していることにより、可動体300は、X軸方向においては補助体200と共に移動する。このため、補助体200がベース部材100に対してX軸方向に移動し、可動体300が補助体200に対してY軸方向に移動することによって、可動体300は、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動する。すなわち、補助体200及び可動体300は、ベース部材100に対して移動する可動体を構成する。ベース部材100に対して移動する可動体(補助体200及び可動体300)のうち、補助体200は、ベース部材100に対してX軸方向に移動する。ベース部材100に対して移動する可動体(補助体200及び可動体300)のうち、可動体300は、ベース部材100に対してX軸方向及びY軸方向に移動する。
図9に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、凹部H33a内にはストッパ部112の一部が入り込んでいる。凹部H33aの壁面とストッパ部112の外面とは、Y軸方向において対向している。また、凹部H33aの壁面とストッパ部112の外面とは、X軸方向において対向している。補助体本体部210の辺H34側の側壁部において、X軸アクチュエータ支持部120の第2支持部122と対向する部位をストッパ部H34aとする。
可動体300がY軸方向に沿ってストッパ部112から離れる側に移動した場合、ストッパ部H34aが第2支持部122に当接する。補助体200がY軸方向に沿ってストッパ部112に近づく方向に移動した場合、凹部H33aの壁面がストッパ部112に当接する。すなわち、ストッパ部112及び第2支持部122が、補助体200のY軸方向の移動範囲を規制するストッパ機構として機能する。補助体200がX軸方向に沿って移動した場合、凹部H33aの壁面がストッパ部112に当接する。すなわち、ストッパ部112が、補助体200のX軸方向の移動範囲を規制するストッパ機構として機能する。
ベース部材100には、押え部材150が設けられている。押え部材150の一方の端部はベース本体部110に固定され、他方の端部(先端部)は隆起部315の頂部に当接する。押え部材150は、弾性部材である。押え部材150の先端部は、隆起部315をベース本体部110側に向けて付勢している。これにより、可動体300がベース本体部110から浮き上がることが防止される。Y軸摩擦係合部340がY軸駆動シャフト232に当接しているため、補助体200におけるY軸アクチュエータ支持部220側の端部がベース本体部110から浮き上がることが防止される。これにより、補助体200及び可動体300がベース本体部110から浮き上がることが防止される。
図9及び図10に示されるように、可動体300には、Z軸アクチュエータ330が取り付けられている。Z軸アクチュエータ330は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Z軸アクチュエータ330は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110における辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。Z軸アクチュエータ330は、光軸L方向に沿って見たときに、辺H12及び辺H14が接続される角部と開口部110aとの間の領域に配置されている。Z軸アクチュエータ330は、角柱状のZ軸圧電素子331、Z軸駆動シャフト332、及び錘部333を備えている。
Z軸圧電素子331は、Z軸方向に伸縮可能な素子である。Z軸圧電素子331は、圧電材料で構成されている。Z軸圧電素子331の材料及び形状等はX軸圧電素子131と同様であり、詳細な説明を省略する。
Z軸駆動シャフト332は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がZ軸方向に沿って延びるように配置されている。Z軸駆動シャフト332は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
Z軸駆動シャフト332におけるZ軸方向の一方の端部は、Z軸圧電素子331におけるZ軸方向の一方の端部に固定されている。錘部333は、Z軸圧電素子331におけるZ軸方向の他方の端部に固定されている。錘部333の材料及び機能等は、錘部133と同様であり、詳細な説明を省略する。
錘部333が、可動体本体部310に設けられたアクチュエータ保持部310bに嵌め込まれて固定されることで、Z軸アクチュエータ330が可動体300に保持される。Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。
次に、レンズキャリア400の構成の詳細について説明する。図13及び図14に示されるように、レンズキャリア400は、キャリア本体部410、回止め凸部420、第3付勢部430、及びZ軸摩擦係合部440を備えている。
キャリア本体部410には、光軸Lを中心とする円形の開口部410aが設けられている。キャリア本体部410に設けられた開口部410aの直径は、可動体300に設けられた開口部310aの直径よりも所定長さ小さい(図17参照)。キャリア本体部410の開口部410aには、レンズ4が取り付け可能である。すなわち、開口部410aの壁面が、レンズ4(図1)を取り付けるためのレンズ取付部となる。レンズ4は、複数のレンズで構成されたレンズユニットであってもよく、単一のレンズであってもよい。
回止め凸部420は、キャリア本体部410の外周面から光軸Lに直交する方向に沿って突出している。
Z軸摩擦係合部440は、キャリア本体部410の外周面に設けられている。Z軸摩擦係合部440は、光軸Lを挟んで回止め凸部420と略対向する位置に設けられている。Z軸摩擦係合部440は、レンズキャリア400が可動体300に組み付けられたときにZ軸方向に沿って延びる略V字溝状に形成されている。Z軸摩擦係合部440には、略V字状の金属板441が取り付けられている。Z軸摩擦係合部440は、金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に当接する。
第3付勢部430は、キャリア本体部410の外周面に取り付けられている。第3付勢部430は、弾性部材である。第3付勢部430の一方の端部は、キャリア本体部410に固定されている。第3付勢部430の他方の端部(先端部)は、Z軸摩擦係合部440に対向している。
次に、レンズキャリア400が可動体300に組み付けられた状態について説明する。図15及び図16に示されるように、レンズキャリア400は、光軸L方向において、可動体300に対してベース部材100が設けられる側(ベース部材100が重なる側)とは反対側に重ねて配置されている。レンズキャリア400は、光軸L方向に沿って見たときに、開口部410aと可動体300の開口部310aとが連通するように、可動体本体部310の面上に重ねられる。
キャリア本体部410は、第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、及び第4側壁部314によって囲まれている。これにより、レンズキャリア400は、可動体300に対するX軸方向及びY軸方向の移動が規制されている。レンズキャリア400は、光軸L方向に移動可能に可動体300に保持されている。図16に示されるように、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400と補助体200とは互いに重なっていない。Z軸アクチュエータ330は、レンズキャリア400を介して補助体200と対向している。
ベース部材100の開口部110aは、辺H11よりも辺H12側に寄った位置に設けられている。このため、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400は、ベース部材100の辺H11側の端部よりも辺H12側の端部に近い位置に配置されている。また、補助体200は、ベース部材100の辺H12側の端部よりも辺H11側の端部に近い位置に配置されている。
回止め凸部420は、Y軸方向において、第1側壁部311と第4側壁部314との間に位置している。回止め凸部420が第1側壁部311と第4側壁部314との間に位置しているため、レンズキャリア400が光軸Lを中心として回転することが防止される。
Z軸摩擦係合部440は、金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に当接する。第3付勢部430は、キャリア本体部410を介して補助体200に対向している。第3付勢部430の先端部は、Y軸駆動シャフト232に当接している。第3付勢部430の先端部は、Z軸駆動シャフト332をZ軸摩擦係合部440に押し付ける方向に、Z軸駆動シャフト332を付勢している。これにより、第3付勢部430の先端部とZ軸摩擦係合部440とによってZ軸駆動シャフト332が挟まれた状態となる。すなわち、Z軸摩擦係合部440が金属板441を介してZ軸駆動シャフト332に摩擦係合した状態となる。
Z軸摩擦係合部440がZ軸駆動シャフト332に摩擦係合した状態で、Z軸圧電素子331がZ軸方向に伸縮することにより、レンズキャリア400が可動体300に対してZ軸方向に移動させられる。このように、Z軸アクチュエータ330は、可動体300とレンズキャリア400とを連結し、可動体300に対してレンズキャリア400をZ軸方向に移動させる。
図15等に示されるように、X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330の少なくとも一部は、光軸L方向においてレンズキャリア400と重なっている。すなわち、X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330の少なくとも一部は、光軸L方向に直交する方向から見たときに、レンズキャリア400と重なっている。
次に、枠部材500の詳細について説明する。図1に示されるように、枠部材500は、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア400を囲む略四角枠形状をなしている。枠部材500は、可動体300に設けられた第1側壁部311、第2側壁部312、第3側壁部313、及び第4側壁部314の先端部に取り付けられている。
枠部材500の内周面には、Z軸アクチュエータ330のZ軸駆動シャフト332を支持するZ軸アクチュエータ支持部510が設けられている。Z軸アクチュエータ支持部510は、光軸L方向に沿って見たときに、Z軸駆動シャフト332の外周面のうち光軸Lから遠い側の部位に当接している。
次に、カバー3がレンズ駆動部2に取り付けられた状態について説明する。図1及び図16に示されるように、カバー3は、レンズ駆動部2を構成する各構成要素のうちベース部材100以外の構成要素を内部に収容するようにベース本体部110を覆う。カバー3には、光軸Lを中心とする開口部3aが設けられている。ベース部材100に設けられた第1支柱部113及び第2支柱部114の先端部は、カバー3の内面に当接し、カバー3を支持する。
次に、各アクチュエータに接続される電気配線、補助体200等の位置を検出するセンサ、及び各センサに接続される電気配線について説明する。まず、ベース部材100に設けられる電気配線及びセンサについて説明する。図2及び図3に示されるように、ベース本体部110における可動体300等が配置される側の面には、ホールセンサHS1、ホールセンサHS2、2本の電気配線W11、2本の電気配線(第1電力供給配線)W12,2本の電気配線(第2電力供給配線)W13、4本の電気配線W21、4本の電気配線W22、及び4本の電気配線W23が設けられている。
2本の電気配線W11の一端はX軸アクチュエータ130のX軸圧電素子131にそれぞれ接続され、他端はベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。電気配線W11は、X軸圧電素子131に電力を供給する。
2本の電気配線W12は、ベース本体部110における辺H11の近傍にそれぞれ設けられている。2本の電気配線W12の一端は、ベース本体部110における辺H11の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。
2本の電気配線W13は、ベース本体部110の辺H12と辺H14とが接続される角部近傍に設けられている。2本の電気配線W13の一端は、ベース本体部110における辺H14の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。
4本の電気配線W23のうち、3本の電気配線W23の一端はベース本体部110における辺H14の近傍にそれぞれ位置し、他端はベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。残りの1本の電気配線W23の一端はベース本体部110における辺H14の近傍に位置し、他端はベース本体部110の辺H11まで延びている。
ホールセンサHS1は、ベース部材100に対して移動する補助体200の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS1は、ベース本体部110の辺H11の近傍に設けられている。ホールセンサHS1には、4本の電気配線W21の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W21の他端は、ベース本体部110の辺H11までそれぞれ延びている。
ホールセンサHS2は、ベース部材100に対して移動する可動体300の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS2は、ベース本体部110の辺H12と辺H13とが接続される角部近傍に設けられている。ホールセンサHS2には、4本の電気配線W22の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W22の他端は、ベース本体部110の辺H12までそれぞれ延びている。
各電気配線W11〜W13,W21〜W23には、ベース本体部110の端部位置において、制御回路及び駆動回路等の配線がそれぞれ接続される。
次に、補助体200に設けられる電気配線等について説明する。図5に示されるように、補助体200には、磁石MG1、及び2本の電気配線W32が設けられている。磁石MG1は、補助体本体部210におけるベース本体部110と対向する面に取り付けられている。図7等に示されるように、ベース部材100に設けられたホールセンサHS1と磁石MG1とは、Z軸方向において対向している。ホールセンサHS1は、補助体200と共に移動する磁石MG1の磁界の変化に基づいて、ベース部材100に対する補助体200の位置を検出する。X軸アクチュエータ130は、ホールセンサHS1の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
2本の電気配線W32の一端はY軸アクチュエータ230のY軸圧電素子231に接続されている。2本の電気配線W32の他端は、2本のサスペンションワイヤ(第1サスペンションワイヤ)SW12の一端にそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW12は、導電性を有する弾性部材である。図6に示されるように、2本のサスペンションワイヤSW12の他端は、電気配線W12の他方の端部にそれぞれ接続されている。このように、レンズ駆動装置1は、ベース部材100と補助体200とを接続する2本のサスペンションワイヤSW12を備えている。2本のサスペンションワイヤSW12は、ベース本体部110の辺(第1の辺)H11に沿って並べて配置されている。Y軸アクチュエータ230は、サスペンションワイヤSW12を介してベース部材100に設けられた電気配線W12に接続される。Y軸圧電素子231に対しては、ベース本体部110に設けられた電気配線W12、サスペンションワイヤSW12、補助体200に設けられた電気配線W32を介して電力が供給される。
次に、可動体300に設けられる電気配線等について説明する。図8に示されるように、可動体300には、磁石MG2、ホールセンサHS3、4本の電気配線W33、及び2本の電気配線W43が設けられている。
磁石MG2は、可動体本体部310における第3側壁部313側の角部に設けられている。図11等に示されるように、ベース部材100に設けられたホールセンサHS2と磁石MG2とは、Z軸方向において対向している。ホールセンサHS2は、可動体300と共に移動する磁石MG2の磁界の変化に基づいて、ベース部材100に対する可動体300の位置を検出する。Y軸アクチュエータ230は、ホールセンサHS2の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
図8に示されるように、ホールセンサHS3は、可動体300に対してZ軸方向に移動するレンズキャリア400の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS3は、第2側壁部312における光軸L側の面に設けられている。ホールセンサHS3には、4本の電気配線W33の一端がそれぞれ接続されている。4本の電気配線W33の他端は、可動体本体部310から立ち上がる第2側壁部312の先端部(頂部)までそれぞれ延びている。
図2及び図12に示されるように、ベース部材100に設けられた4本の電気配線W23の一端と、可動体300に設けられた4本の電気配線W33の他端とは、4本のサスペンションワイヤSW23によってそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW23は、導電性を有する弾性部材である。
図8及び図10等に示されるように、2本の電気配線W43の一端はZ軸アクチュエータ330のZ軸圧電素子331にそれぞれ接続され、他端は第2側壁部312の先端部までそれぞれ延びている。
図2及び図12に示されるように、ベース部材100に設けられた2本の電気配線W13の一端と、可動体300に設けられた2本の電気配線W43の他端とは、2本のサスペンションワイヤ(第2サスペンションワイヤ)SW13によってそれぞれ接続されている。サスペンションワイヤSW13は、導電性を有する弾性部材である。このように、レンズ駆動装置1は、ベース部材100と可動体300とを接続する2本のサスペンションワイヤSW13を備えている。2本のサスペンションワイヤSW13は、ベース本体部110の辺H14に沿って並べて配置されている。Z軸アクチュエータ330は、サスペンションワイヤSW13を介してベース部材100に設けられた電気配線W13に接続される。Z軸圧電素子331に対しては、ベース本体部110に設けられた電気配線W13、サスペンションワイヤSW13、可動体300に設けられた電気配線W43を介して電力が供給される。
次に、レンズキャリア400について説明する。図14に示されるように、レンズキャリア400には、磁石MG3が設けられている。磁石MG3は、キャリア本体部410の外周面において、Z軸摩擦係合部440の近傍の位置に設けられている。図16等に示されるように、可動体300の第2側壁部312に設けられたホールセンサHS3と磁石MG3とは、Y軸方向において対向している。ホールセンサHS3は、レンズキャリア400と共に移動する磁石MG3の磁界の変化に基づいて、可動体300に対するレンズキャリア400の位置を検出する。Z軸アクチュエータ330は、ホールセンサHS3の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
以上のようにレンズ駆動装置1によれば、ベース部材100、X軸アクチュエータ130、補助体200、Y軸アクチュエータ230、可動体300、Z軸アクチュエータ330、及びレンズキャリア400の順で各部材が順次連結される。これにより、X軸アクチュエータ130がベース部材100に対して補助体200を移動させた場合、X軸アクチュエータ130によって、補助体200からレンズキャリア400までの部材全体(補助体200、Y軸アクチュエータ230、可動体300、Z軸アクチュエータ330、及びレンズキャリア400)が移動させられる。Y軸アクチュエータ230が補助体200に対して可動体300を移動させた場合、Y軸アクチュエータ230によって、可動体300からレンズキャリア400までの部材全体(可動体300、Z軸アクチュエータ330、及びレンズキャリア400)が移動させられる。Z軸アクチュエータ330が可動体300に対してレンズキャリア400を移動させた場合、Z軸アクチュエータ330によってレンズキャリア400のみが移動させられる。これにより、X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330がそれぞれ各部材を移動させた場合であっても、部材同士で移動が妨げられることが無い。これにより、レンズ駆動装置1は、移動する部材同士でクロストークが生じることを抑制できる。
レンズ駆動装置1は、ベース部材100と補助体200とを接続する2本のサスペンションワイヤSW12を備えている。この場合、レンズ駆動装置1は、ベース部材100に対して移動するY軸アクチュエータ230に対してサスペンションワイヤSW12を介して電力を供給できる。
レンズ駆動装置1は、ベース部材100と可動体300とを接続する2本のサスペンションワイヤSW13を備えている。この場合、レンズ駆動装置1は、ベース部材100に対して移動するZ軸アクチュエータ330に対してサスペンションワイヤSW13を介して電力を供給できる。
2本のサスペンションワイヤSW12は、ベース本体部110の辺H11に沿って並べて配置されている。2本のサスペンションワイヤSW13は、ベース本体部110の辺H14に沿って並べて配置されている。これにより、サスペンションワイヤSW12及びSW13の設置場所としてベース本体部110の外周縁に沿った細いスペースしか確保できない場合であっても、これらの場所にサスペンションワイヤSW12及びSW13の設置が可能となる。従って、レンズ駆動装置1は、装置の小型化を実現できる。
X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330は、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部110の角部と開口部110aとの間の領域に配置されている。ベース本体部110が略矩形の板状であるため、ベース本体部110は、角部と開口部110aとの間に部材の設置スペースを確保し易い。このため、レンズ駆動装置1は、X軸アクチュエータ130等をベース本体部110の角部に設置することにより、X軸アクチュエータ130等の設置スペースを確保しつつ、装置の小型化を図ることができる。
X軸アクチュエータ130、Y軸アクチュエータ230、及びZ軸アクチュエータ330の少なくとも一部は、光軸L方向においてレンズキャリア400と重なっている。この場合、レンズ駆動装置1は、低背化が可能となる。
補助体200及び可動体300は、ベース本体部110に設けられた突起部T11〜T13に摺動可能に当接している。この場合、レンズ駆動装置1は、ベース部材100と補助体200及び可動体300との接触面積を小さくすることができ、ベース部材100に対して補助体200及び可動体300を移動させるときの摩擦抵抗を抑制できる。
(第2実施形態)
次に、レンズ駆動装置の第2実施形態について説明する。図18及び図19に示すレンズ駆動装置1Aは、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載され、レンズ4Aを駆動する。レンズ駆動装置1Aは、レンズ駆動部2Aと、カバー3Aとを備えている。レンズ駆動装置1Aは、レンズ駆動部2Aに取り付けられるべきレンズ4Aの光軸Lを有する。
なお、各図において、説明の便宜上、XYZ直交座標系を示している。Z軸方向が、取り付けられるべきレンズ4Aの光軸L方向となっている。X軸方向は、光軸L方向に直交している。Y軸方向は、光軸L方向に直交し、且つX軸方向に直交している。
レンズ駆動部2Aは、図18〜図20に示すように、ベース部材1100、X軸可動体1200、Y軸可動体1300、及びレンズキャリア1400を備えている。ベース部材1100、X軸可動体1200、Y軸可動体1300、及びレンズキャリア1400は、この順番で光軸L方向に沿って並べて配置されている。レンズ駆動部2Aは、さらに、レンズキャリア1400の周囲を覆うように配置された補助部材1500を備えている。
具体的には、X軸可動体1200は、ベース部材1100に対して光軸L方向に重ねて配置されている。Y軸可動体1300は、光軸L方向においてX軸可動体1200に対してベース部材1100が設けられる側(ベース部材1100が重なる側)とは反対側に重ねて配置されている。レンズキャリア1400は、光軸L方向において、Y軸可動体1300に対してX軸可動体1200が設けられる側(X軸可動体1200が重なる側)とは反対側に重ねて配置されている。
X軸可動体1200は、ベース部材1100に対してX軸方向に相対移動可能に、ベース部材1100に支持されている。Y軸可動体1300は、X軸可動体1200に対してY軸方向に相対移動可能に、X軸可動体1200に支持されている。レンズキャリア1400は、光軸L方向に移動可能に、Y軸可動体1300に支持されている。
まず、ベース部材1100周りの詳細について説明する。図21に示すように、ベース部材1100は、ベース本体部1110、第1凸部1111、及び第2凸部1112を備えている。ベース本体部1110は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状の部材である。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、ベース本体部1110の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H1011、辺H1012、辺H1013、及び辺H1014という。辺H1011〜H1014は、隣接する角部同士をそれぞれ連結している。辺H1011と辺H1012とが平行であり、X軸方向に沿って延びている。辺H1013と辺H1014とが平行であり、Y軸方向に沿って延びている。ベース本体部1110を光軸L方向に沿って見たときに、辺H1011、辺H1014、辺H1012、及び辺H1013の順で各辺が接続されて外周縁が形成されている。
ベース本体部1110には、光軸Lを中心とする(光軸Lが通る)円形の開口部1110aが設けられている。第1凸部1111及び第2凸部1112は、ベース本体部1110におけるX軸可動体1200側の面(X軸可動体1200が重ねられる側の面)に設けられている。第1凸部1111及び第2凸部1112は、ベース本体部1110の面上において開口部1110aよりも辺H1012側に設けられている。第1凸部1111と第2凸部1112とは、X軸方向に並べて配置されている。第1凸部1111と第2凸部1112との間には、X軸方向に所定の隙間が開いている。第1凸部1111及び第2凸部1112の上面(頂部)、すなわち、第1凸部1111及び第2凸部1112のX軸可動体1200側の面には、X軸方向に沿って延びる略V字状の溝が設けられている。ベース本体部1110と、第1凸部1111及び第2凸部1112とは一体的に設けられている。
ベース本体部1110におけるX軸可動体1200側の面において、開口部1110aよりも辺H1011側には、X軸可動体保持部1120が設けられている。X軸可動体保持部1120は、支持部1121、及びシャフト部1122を備えている。支持部1121は、ベース本体部1110のX軸可動体1200側の面に固定されている。シャフト部1122は、円柱状に形成され、X軸方向に沿って延在するように配置されている。支持部1121は、シャフト部1122の中央部分を支持している。シャフト部1122の両端部と、ベース本体部1110との間には隙間が設けられている。ベース本体部1110とX軸可動体保持部1120とは一体的に設けられている。
ベース本体部1110のX軸可動体1200側の面において、開口部1110aよりも辺H1012側には、X軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)1130が設けられている。X軸アクチュエータ1130とX軸可動体保持部1120とは、光軸Lを挟んで対向している。
X軸アクチュエータ1130は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。X軸アクチュエータ1130は、角柱状のX軸圧電素子1131、X軸駆動シャフト1132、及び錘部1133を備えている。
X軸圧電素子1131は、X軸方向に伸縮可能な素子である。X軸圧電素子1131は、圧電材料で構成されている。圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(いわゆる、PZT)、水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ニオブ酸タンタル酸カリウム(K(Ta,Nb)O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)及びチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)等の無機圧電材料を用いることができる。X軸圧電素子1131は、上記圧電材料からなる複数の圧電層と複数の電極層とが交互に積層された積層構造にすることができる。X軸圧電素子1131に印加する電圧を制御することで、X軸圧電素子1131の伸縮を制御することができる。
X軸圧電素子1131は、X軸方向に伸縮可能な形状であれば、角柱状に限らず、円柱状等であってもよい。
X軸駆動シャフト1132は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がX軸方向に沿って延びるように配置されている。X軸駆動シャフト1132は、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
X軸駆動シャフト1132におけるX軸方向の一方の端部は、X軸圧電素子1131におけるX軸方向の一方の端部に固定されている。X軸駆動シャフト1132におけるベース本体部1110側の面は、ベース本体部1110に設けられた第1凸部1111及び第2凸部1112によって支持されている。X軸駆動シャフト1132は、第1凸部1111及び第2凸部1112に固定されておらず、第1凸部1111及び第2凸部1112に対してX軸方向に沿って摺動可能となっている。
錘部1133は、X軸圧電素子1131におけるX軸方向の他方の端部に固定されている。錘部1133は、タングステンやタングステン合金など比重の高い材料から形成されており、X軸駆動シャフト1132よりも重くなるように設計されている。X軸駆動シャフト1132よりも錘部1133を重くすることで、X軸圧電素子1131が伸縮したときに、錘部1133は変位しにくく、X軸駆動シャフト1132のほうを効率よく変位させることができる。
ベース本体部1110におけるX軸可動体1200側の面には、X軸可動体1200側に向けて立ち上がるアクチュエータ保持部1110bが設けられている。錘部1133におけるX軸圧電素子1131が固定された側に対して反対側の面が、アクチュエータ保持部1110bに固定されている。これにより、X軸アクチュエータ1130は、X軸駆動シャフト1132が第1凸部1111及び第2凸部1112によって支持されつつ、アクチュエータ保持部1110bに固定された状態となる。
X軸圧電素子1131とX軸駆動シャフト1132との固定、X軸圧電素子1131と錘部1133との固定、及び錘部1133とアクチュエータ保持部1110bとの固定には、エポキシ接着剤等の接着剤を用いることができる。
次に、X軸可動体1200の構成の詳細、及びベース部材1100によるX軸可動体1200の支持構成の詳細について説明する。図22に示すように、X軸可動体1200は、X軸可動体本体部1210、第1凸部1211、第2凸部1212、X軸摩擦係合部1240、及びX軸支持部1250を備えている。
X軸可動体本体部1210は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形状の板状の部材である。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、X軸可動体本体部1210の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H1021、辺H1022、辺H1023、及び辺H1024(図24参照)という。X軸可動体本体部1210には、光軸Lを中心とする円形の開口部1210aが設けられている。X軸可動体本体部1210に設けられた開口部1210aと、ベース本体部1110に設けられた開口部1110aとは、略同じ大きさとなっている。
図21〜図24に示すように、辺H1021は、X軸可動体1200がベース部材1100に重ねられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、開口部1210aに対してベース部材1100の辺H1011側に位置する辺である。同様に、辺H1022は、開口部1210aに対してベース部材1100の辺H1012側に位置する辺である。辺H1023は、開口部1210aに対してベース部材1100の辺H1013側に位置する辺である。辺H1024は、開口部1210aに対してベース部材1100の辺H1014側に位置する辺である。
第1凸部1211及び第2凸部1212は、X軸可動体本体部1210におけるY軸可動体1300側の面(Y軸可動体1300が重ねられる側の面)に設けられている。第1凸部1211及び第2凸部1212は、X軸可動体本体部1210の面上において開口部1210aよりも辺H1023側に設けられている。第1凸部1211と第2凸部1212とは、Y軸方向に並べて配置されている。第1凸部1211と第2凸部1212との間には、Y軸方向に所定の隙間が開いている。第1凸部1211及び第2凸部1212の上面(頂部)、すなわち、第1凸部1211及び第2凸部1212のY軸可動体1300側の面には、Y軸方向に沿って延びる略V字状の溝が設けられている。X軸可動体本体部1210と、第1凸部1211及び第2凸部1212とは一体的に設けられている。
X軸可動体本体部1210におけるY軸可動体1300側の面において、開口部1210aよりも辺H1024側には、Y軸可動体保持部1220が設けられている。Y軸可動体保持部1220は、支持部1221、及びシャフト部1222を備えている。支持部1221は、X軸可動体本体部1210のY軸可動体1300側の面に固定されている。シャフト部1222は、円柱状に形成され、Y軸方向に沿って延在するように配置されている。支持部1221は、シャフト部1222の中央部分を支持している。シャフト部1222の両端部と、X軸可動体本体部1210との間には隙間が設けられている。X軸可動体本体部1210とY軸可動体保持部1220とは一体的に設けられている。
X軸摩擦係合部1240は、X軸可動体本体部1210における辺H1022側の端部に設けられている。X軸摩擦係合部1240は、X軸可動体本体部1210から、Y軸方向に沿って開口部1210aから離れる方向に向けて突出している。X軸摩擦係合部1240におけるY軸可動体1300側の面には、X軸方向に沿って延びる略V字状の溝が設けられている。以下、X軸摩擦係合部1240におけるV字状の溝が設けられた面を、V字面1240aという。
X軸支持部1250は、X軸可動体本体部1210における辺H1021側の端部に設けられている。X軸支持部1250は、X軸第1支持部1251、及びX軸第2支持部1252を備えている。X軸第1支持部1251は、X軸第2支持部1252よりも辺H1023側に位置している。
X軸第1支持部1251は、一対の板部1251a及び1251bと、隆起部1251cとを備えている。一対の板部1251a及び1251bは、X軸可動体本体部1210における辺H1021側の端部から、Y軸方向に沿って開口部1210aから離れる側に向かって延びている。板部1251aと板部1251bとの間には、光軸L方向において、X軸可動体保持部1120のシャフト部1122の端部を挟み込み可能な所定の隙間が設けられている。板部1251aは、板部1251bよりもベース部材1100側に位置している。隆起部1251cは、板部1251aにおける板部1251b側の面に設けられている。隆起部1251cは、隆起の頂部がY軸方向に沿って延びている。隆起部1251cは、X軸方向における断面が略円弧状となるように板部1251aから突出している。
X軸第2支持部1252は、一対の板部1252a及び1252bと、隆起部1252cとを備えている。一対の板部1252a及び1252bは、X軸可動体本体部1210における辺H1021側の端部から、Y軸方向に沿って開口部1210aから離れる側に向かって延びている。板部1252aと板部1252bとの間には、光軸L方向において、X軸可動体保持部1120のシャフト部1122の端部を挟み込み可能な所定の隙間が設けられている。板部1252aは、板部1252bよりもベース部材1100側に位置している。隆起部1252cは、板部1252aにおける板部1252b側の面に設けられている。隆起部1252cは、隆起の頂部がY軸方向に沿って延びている。隆起部1252cは、X軸方向における断面が略円弧状となるように板部1252aから突出している。
次に、X軸可動体1200がベース部材1100に重ねられた状態について説明する。図23〜図26に示すように、X軸可動体1200がベース部材1100に重ねられた状態で、X軸可動体保持部1120のシャフト部1122の両端部は、それぞれ、X軸支持部1250の板部1251aと板部1251bとの間、及び板部1252aと板部1252bとの間に嵌め込まれている。
また、X軸可動体本体部1210には、一方の端部がX軸可動体本体部1210に固定され、他方の端部がX軸可動体保持部1120のシャフト部1122に当接する押さえ部材1253が設けられている。押さえ部材1253は、弾性を有している。押さえ部材1253は、他方の端部がシャフト部1122に当接することにより、ベース本体部1110から引き離す方向にX軸可動体本体部1210を持ち上げている。
これにより、X軸可動体保持部1120のシャフト部1122の外周面と、X軸第1支持部1251の隆起部1251c及びX軸第2支持部1252の隆起部1252cとが当接する。なお、シャフト部1122の外周面と、隆起部1251c及び252cとは、それぞれ点接触している。X軸第1支持部1251の隆起部1251c及びX軸第2支持部1252の隆起部1252cは、少なくともX軸方向に移動可能にX軸可動体保持部1120のシャフト部1122の外周面に当接している。
X軸可動体1200がベース部材1100に重ねられた状態で、X軸摩擦係合部1240は、ベース本体部1110に設けられた第1凸部1111と第2凸部1112との間に位置している。また、X軸摩擦係合部1240は、X軸アクチュエータ1130のX軸駆動シャフト1132とベース本体部1110との間に位置している。
また、X軸可動体本体部1210には、一方の端部がX軸可動体本体部1210に固定され、他方の端部がX軸アクチュエータ1130のX軸駆動シャフト1132に当接する押さえ部材1241が設けられている。押さえ部材1241は、弾性を有している。押さえ部材1241は、他方の端部がX軸駆動シャフト1132に当接することにより、ベース本体部1110から引き離す方向にX軸可動体本体部1210を持ち上げている。
これにより、X軸摩擦係合部1240のV字面1240aが、X軸アクチュエータ1130のX軸駆動シャフト1132の外周面に摩擦係合する。なお、X軸駆動シャフト1132の外周面と、V字面1240aとは、2本線で線接触している。具体的には、V字面1240aにおけるV字を構成する一方の面とX軸駆動シャフト1132の外周面とが線接触し、V字面1240aにおけるV字を構成する他方の面とX軸駆動シャフト1132の外周面とが線接触している。
X軸摩擦係合部1240がX軸アクチュエータ1130のX軸駆動シャフト1132に摩擦係合した状態で、X軸圧電素子1131がX軸方向に伸縮することで、X軸可動体1200がX軸方向に移動させられる。このように、X軸アクチュエータ1130は、ベース部材1100とX軸可動体1200とを連結し、ベース部材1100に対してX軸可動体1200をX軸方向に移動させる。
図27に示すように、X軸摩擦係合部1240におけるX軸方向の長さは、ベース本体部1110に設けられた第1凸部1111と第2凸部1112との間の所定の隙間の長さよりも短い。すなわち、X軸摩擦係合部1240におけるX軸方向の移動が、第1凸部1111及び第2凸部1112によって規制される。このように、ベース本体部1110に設けられた第1凸部1111及び第2凸部1112は、X軸可動体1200におけるX軸方向の移動範囲を規制するX軸ストッパ機構として機能する。
X軸可動体1200は、ベース部材1100に対し、X軸摩擦係合部1240、X軸第1支持部1251、及びX軸第2支持部1252の3カ所において、X軸方向に移動可能に保持されている。また、押さえ部材1241及び253がX軸可動体本体部1210を持ち上げていることにより、X軸可動体本体部1210はベース本体部1110から浮いた状態となっている。
図23及び図24に示すように、X軸可動体本体部1210におけるY軸可動体1300側の面において、開口部1210aよりも辺H1023側には、Y軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)1230が設けられている。Y軸アクチュエータ1230とY軸可動体保持部1220とは、光軸Lを挟んで対向している。
Y軸アクチュエータ1230は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Y軸アクチュエータ1230は、角柱状のY軸圧電素子1231、Y軸駆動シャフト1232、及び錘部1233を備えている。Y軸圧電素子1231は、Y軸方向に伸縮可能な素子である。Y軸圧電素子1231は、X軸アクチュエータ1130のX軸圧電素子1131と同様の構成を有している。Y軸圧電素子1231に印加する電圧を制御することで、Y軸圧電素子1231の伸縮を制御することができる。
Y軸駆動シャフト1232は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線がY軸方向に沿って延びるように配置されている。Y軸駆動シャフト1232は、X軸駆動シャフト1132と同様に、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。
Y軸駆動シャフト1232におけるY軸方向の一方の端部は、Y軸圧電素子1231におけるY軸方向の一方の端部に固定されている。Y軸駆動シャフト1232におけるX軸可動体本体部1210側の面は、X軸可動体本体部1210に設けられた第1凸部1211及び第2凸部1212によって支持されている。Y軸駆動シャフト1232は、第1凸部1211及び第2凸部1212に固定されておらず、第1凸部1211及び第2凸部1212に対してY軸方向に沿って摺動可能となっている。
錘部1233は、Y軸圧電素子1231におけるY軸方向の他方の端部に固定されている。錘部1233は、錘部1133と同様に、Y軸駆動シャフト1232よりも重くなるように設計されている。
X軸可動体本体部1210におけるY軸可動体1300側の面には、立上がり部1260が設けられている。立上がり部1260は、X軸可動体本体部1210における辺H1021と辺H1023とが接続される角部から立ち上がるとともに、立上がりの上端部の位置から外側(開口部1210aから離れる側)に向けて張り出している。なお、立上がり部1260において、外側に向けて張り出す部位を、張出部1260aという。錘部1233におけるY軸圧電素子1231が固定された側に対して反対側の面が、立上がり部1260の第1凸部1211側の面に固定されている。これにより、Y軸アクチュエータ1230は、Y軸駆動シャフト1232が第1凸部1211及び第2凸部1212によって支持されつつ、立上がり部1260に固定された状態となる。
Y軸圧電素子1231とY軸駆動シャフト1232との固定、Y軸圧電素子1231と錘部1233との固定、及び錘部1233と立上がり部1260との固定には、エポキシ接着剤等の接着剤を用いることができる。
次に、Y軸可動体1300の構成の詳細、及びX軸可動体1200によるY軸可動体1300の支持構成の詳細について説明する。図28に示すように、Y軸可動体1300は、Y軸可動体本体部1310、第1側壁部1311a、第2側壁部1311b、第3側壁部1311c、第4側壁部1311d、Y軸摩擦係合部1340、及びY軸支持部1350を備えている。
Y軸可動体本体部1310は、光軸L方向に沿って見たときに、4つの角部を有する略矩形の板状の部材である。なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、Y軸可動体本体部1310の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H1031、辺H1032、辺H1033及び辺H1034という。Y軸可動体本体部1310には、光軸Lを中心とする円形の開口部1310aが設けられている。Y軸可動体本体部1310に設けられた開口部1310aと、X軸可動体本体部1210に設けられた開口部1210aとは、略同じ大きさとなっている。
図28及び図32に示すように、辺H1031は、Y軸可動体1300がX軸可動体1200に重ねられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、開口部1310aに対してX軸可動体1200の辺H1021側に位置する辺である。同様に、辺H1032は、開口部1310aに対してX軸可動体1200の辺H1022側に位置する辺である。辺H1033は、開口部1310aに対してX軸可動体1200の辺H1023側に位置する辺である。辺H1034は、開口部1310aに対してX軸可動体1200の辺H1024側に位置する辺である。
図28に示すように、第1側壁部1311aは、Y軸可動体本体部1310における辺H1031と辺H1034とが接続される角部において、Y軸可動体本体部1310からレンズキャリア1400側に向けて立ち上がっている。第1側壁部1311aの内側には、レンズキャリア1400の回止め凸部1420に対応する位置に、光軸L方向に沿って延在する切欠き部1312が設けられている。第2側壁部1311bは、Y軸可動体本体部1310における辺H1034と辺H1032とが接続される角部において、Y軸可動体本体部1310からレンズキャリア1400側に向けて立ち上がっている。なお、第1側壁部1311aと第2側壁部1311bとは、Y軸可動体本体部1310の辺H1034に沿って延在して互いに繋がっている。
第3側壁部1311cは、Y軸可動体本体部1310における辺H1032と辺H1033とが接続される角部において、Y軸可動体本体部1310からレンズキャリア1400側に向けて立ち上がっている。第4側壁部1311dは、Y軸可動体本体部1310における辺H1033と辺H1031とが接続される角部において、Y軸可動体本体部1310からレンズキャリア1400側に向けて立ち上がっている。
Y軸可動体本体部1310におけるレンズキャリア1400側の面には、円状に窪むアクチュエータ保持部1310bが設けられている。アクチュエータ保持部1310bは、第3側壁部1311cと開口部1310aとの間の領域に位置している。
図28に示すように、Y軸摩擦係合部1340は、Y軸可動体本体部1310における辺H1033側の端部に設けられている。Y軸摩擦係合部1340は、Y軸可動体本体部1310から、X軸方向に沿って開口部1310aから離れる方向に向けて突出している。Y軸摩擦係合部1340におけるレンズキャリア1400側の面には、Y軸方向に沿って延びる略V字状の溝が設けられている。以下、Y軸摩擦係合部1340におけるV字状の溝が設けられた面を、V字面1340aという。
図28に示すように、Y軸支持部1350は、Y軸可動体本体部1310における辺H1034側の端部に設けられている。Y軸支持部1350は、Y軸第1支持部1351、及びY軸第2支持部1352を備えている。Y軸第1支持部1351は、Y軸第2支持部1352よりも辺H1031側に位置している。
Y軸第1支持部1351は、一対の板部1351a及び1351bと、隆起部1351cとを備えている(図28及び図31参照)。一対の板部1351a及び1351bは、Y軸可動体本体部1310における辺H1034側の端部から、X軸方向に沿って開口部1310aから離れる側に向かって延びている。板部1351aと板部1351bとの間には、光軸L方向において、Y軸可動体保持部1220のシャフト部1222の端部を挟み込み可能な所定の隙間が設けられている。板部1351aは、板部1351bよりもX軸可動体1200側に位置している。隆起部1351cは、板部1351aにおける板部1351b側の面に設けられている。隆起部1351cは、隆起の頂部がX軸方向に沿って延びている。隆起部1351cは、Y軸方向における断面が略円弧状となるように板部1351aから突出している。
Y軸第2支持部1352は、一対の板部1352a及び1352bと、隆起部1352cとを備えている(図28及び図31参照)。一対の板部1352a及び1352bは、Y軸可動体本体部1310における辺H1034側の端部から、X軸方向に沿って開口部1310aから離れる側に向かって延びている。板部1352aと板部1352bとの間には、光軸L方向において、Y軸可動体保持部1220のシャフト部1222の端部を挟み込み可能な所定の隙間が設けられている。板部1352aは、板部1352bよりもX軸可動体1200側に位置している。隆起部1352cは、板部1352aにおける板部1352b側の面に設けられている。隆起部1352cは、隆起の頂部がX軸方向に沿って延びている。隆起部1352cは、Y軸方向における断面が略円弧状となるように板部1352aから突出している。
Y軸可動体1300は、さらに、第1配線接続部1321、第2配線接続部1322、及び第3配線接続部1323を備えている。第1配線接続部1321は、第1側壁部1311aの立ち上がり方向の先端部近傍の位置から、外側(開口部1310aに対して離れる側)に向かって張り出している。第2配線接続部1322は、第2側壁部1311bの立ち上がり方向の先端部近傍の位置から、外側(開口部1310aに対して離れる側)に向かって張り出している。第3配線接続部1323は、第3側壁部1311cの立ち上がり方向の先端部近傍の位置から、外側(開口部1310aに対して離れる側)に向かって張り出している。
次に、Y軸可動体1300がX軸可動体1200に重ねられた状態について説明する。図29〜図31に示すように、Y軸可動体1300がX軸可動体1200に重ねられた状態で、Y軸可動体保持部1220のシャフト部1222の両端部は、それぞれ、Y軸支持部1350の板部1351aと板部1351bとの間、及び板部1352aと板部1352bとの間に嵌め込まれている。
また、Y軸可動体本体部1310には、一方の端部がY軸可動体本体部1310に固定され、他方の端部がY軸可動体保持部1220のシャフト部1222に当接する押さえ部材1353が設けられている。押さえ部材1353は、弾性を有している。押さえ部材1353は、他方の端部がシャフト部1222に当接することにより、X軸可動体本体部1210から引き離す方向にY軸可動体本体部1310を持ち上げている。
これにより、Y軸可動体保持部1220のシャフト部1222の外周面と、Y軸第1支持部1351の隆起部1351c及びY軸第2支持部1352の隆起部1352cとが当接する。なお、シャフト部1222の外周面と、隆起部1351c及び1352cとは、それぞれ点接触している。Y軸第1支持部1351の隆起部1351c及びY軸第2支持部1352の隆起部1352cは、少なくともY軸方向に移動可能にY軸可動体保持部1220のシャフト部1222の外周面に当接している。
Y軸可動体1300がX軸可動体1200に重ねられた状態で、Y軸摩擦係合部1340は、X軸可動体本体部1210に設けられた第1凸部1211と第2凸部1212との間に位置している。また、Y軸摩擦係合部1340は、Y軸アクチュエータ1230のY軸駆動シャフト1232とX軸可動体本体部1210との間に位置している。
また、Y軸可動体本体部1310には、一方の端部がY軸可動体本体部1310から立ち上がる第3側壁部1311cに固定され、他方の端部がY軸アクチュエータ1230のY軸駆動シャフト1232に当接する押さえ部材1341が設けられている。押さえ部材1341は、弾性を有している。押さえ部材1341は、他方の端部がY軸駆動シャフト1232に当接することにより、X軸可動体本体部1210から引き離す方向にY軸可動体本体部1310を持ち上げている。
これにより、Y軸摩擦係合部1340のV字面1340aが、Y軸アクチュエータ1230のY軸駆動シャフト1232の外周面に摩擦係合する。なお、Y軸駆動シャフト1232の外周面と、V字面1340aとは、2本線で線接触している。具体的には、V字面1340aにおけるV字を構成する一方の面とY軸駆動シャフト1232の外周面とが線接触し、V字面1340aにおけるV字を構成する他方の面とY軸駆動シャフト1232の外周面とが線接触している。
Y軸摩擦係合部1340がY軸アクチュエータ1230のY軸駆動シャフト1232に摩擦係合した状態で、Y軸圧電素子1231がY軸方向に伸縮することで、Y軸可動体1300がY軸方向に移動させられる。このように、Y軸アクチュエータ1230は、X軸可動体1200とY軸可動体1300とを連結し、X軸可動体1200に対してY軸可動体1300をY軸方向に移動させる。すなわち、X軸可動体1200及びY軸可動体1300は、ベース部材1100に対して移動する可動体を構成する。ベース部材1100に対して移動する可動体(X軸可動体1200及びY軸可動体1300)のうち、X軸可動体1200は、ベース部材1100に対してX軸方向に移動する。ベース部材1100に対して移動する可動体(X軸可動体1200及びY軸可動体1300)のうち、Y軸可動体1300は、ベース部材1100に対してX軸方向及びY軸方向に移動する。
図32に示すように、Y軸摩擦係合部1340におけるY軸方向の長さは、X軸可動体本体部1210に設けられた第1凸部1211と第2凸部1212との間の所定の隙間の長さよりも短い。すなわち、Y軸摩擦係合部1340におけるY軸方向の移動が、第1凸部1211及び第2凸部1212によって規制される。このように、X軸可動体本体部1210に設けられた第1凸部1211及び第2凸部1212は、Y軸可動体1300におけるY軸方向の移動範囲を規制するY軸ストッパ機構として機能する。
Y軸可動体1300は、X軸可動体1200に対し、Y軸摩擦係合部1340、Y軸第1支持部1351、及びY軸第2支持部1352の3カ所において、Y軸方向に移動可能に保持されている。押さえ部材1341及び353がY軸可動体本体部1310を持ち上げていることにより、Y軸可動体本体部1310はX軸可動体本体部1210から浮いた状態となっている。
図29に示すように、Y軸可動体本体部1310におけるレンズキャリア1400側の面には、Z軸アクチュエータ(第2アクチュエータ)1330が設けられている。Z軸アクチュエータ1330は、Y軸可動体本体部1310に設けられたアクチュエータ保持部1310bによって保持されている。Z軸アクチュエータ1330とY軸可動体1300の切欠き部1312とは、光軸Lを挟んで対向している。
Z軸アクチュエータ1330は、スムーズインパクト駆動機構を構成するアクチュエータである。Z軸アクチュエータ1330は、角柱状のZ軸圧電素子1331、Z軸駆動シャフト1332、及び錘部1333を備えている。Z軸圧電素子1331は、光軸L方向に伸縮可能な素子である。Z軸圧電素子1331は、X軸アクチュエータ1130のX軸圧電素子1131と同様の構成を有している。Z軸圧電素子1331に印加する電圧を制御することで、Z軸圧電素子1331の伸縮を制御することができる。
Z軸駆動シャフト1332は、円柱状に形成され、円柱形状の軸線が光軸L方向に沿って延びるように配置されている。Z軸駆動シャフト1332は、X軸駆動シャフト1132と同様に、カーボンファイバ等の繊維を含む複合樹脂材料で構成されている。Z軸駆動シャフト1332における光軸L方向の一方の端部は、Z軸圧電素子1331における光軸L方向の一方の端部に固定されている。
錘部1333は、Z軸圧電素子1331における光軸L方向の他方の端部に固定されている。錘部1333は、錘部1133と同様に、Z軸駆動シャフト1332よりも重くなるように設計されている。錘部1333が、Y軸可動体本体部1310に設けられたアクチュエータ保持部1310bに嵌め込まれて固定されることで、Z軸アクチュエータ1330がY軸可動体1300に保持される。
Z軸圧電素子1331とZ軸駆動シャフト1332との固定、Z軸圧電素子1331と錘部1333との固定、錘部1333とアクチュエータ保持部1310bとの固定には、エポキシ接着剤等の接着剤を用いることができる。
次に、レンズキャリア1400の構成の詳細、及びY軸可動体1300によるレンズキャリア1400の支持構成の詳細について説明する。図33に示すように、レンズキャリア1400は、キャリア本体部1410、回止め凸部1420、係合部1430、及びキャリア凸部1440を備えている。
図33〜図35に示すように、レンズキャリア1400は、Y軸可動体1300のY軸可動体本体部1310上において、第1側壁部1311a、第2側壁部1311b、第3側壁部1311c及び第4側壁部1311dで囲まれるように配置される。キャリア本体部1410には、光軸Lを中心とする円形の開口部1410aが設けられている。キャリア本体部1410に設けられた開口部1410aと、Y軸可動体本体部1310に設けられた開口部1310aとは、略同じ大きさとなっている。キャリア本体部1410の開口部1410aには、レンズ4Aが取り付けられる。すなわち、開口部1410aの壁面が、レンズ4Aを取り付けるためのレンズ取付部1410bとなる。このように、キャリア本体部1410にレンズ取付部1410bが設けられていることで、レンズキャリア1400は、レンズ4Aを保持可能となる。レンズ4Aは、複数のレンズで構成されたレンズユニットであってもよく、単一のレンズであってもよい。
回止め凸部1420は、キャリア本体部1410の外周面から光軸Lに直交する方向に沿って突出している。また、回止め凸部1420は、キャリア本体部1410の外周面において光軸Lに沿って延在している。回止め凸部1420は、上述したY軸可動体1300の切欠き部1312に嵌り込む。回止め凸部1420の形状および寸法は、切欠き部1312の形状及び寸法とほぼ同じであるが、切欠き部1312のほうがわずかに大きく、回止め凸部1420を切欠き部1312に嵌め込むことができる。レンズキャリア1400の回止め凸部1420とY軸可動体1300の切欠き部1312との嵌合により、レンズキャリア1400の光軸L周りの回転が抑制されている。
係合部1430は、Z軸アクチュエータ1330のZ軸駆動シャフト1332に係合する部材である。係合部1430は、弾性を有する金属製部材であり、キャリア本体部1410の外周面に取り付けられている。係合部1430と回止め凸部1420とは、光軸Lを挟んで互いに略対向している。
係合部1430は、Z軸駆動シャフト1332に摩擦係合するZ軸摩擦係合部1431と、押さえ部材1432とを備えている。Z軸摩擦係合部1431は、略V字状に形成されている。Z軸摩擦係合部1431において、略V字状の内側面(第1内側面1431a、第2内側面1431b)が、Z軸駆動シャフト1332の外周面に当接している。より詳細には、Z軸摩擦係合部1431(第1内側面1431a、第2内側面1431b)は、Z軸駆動シャフト1332の外周面における光軸L側の部位に当接している。押さえ部材1432は、Z軸摩擦係合部1431とによってZ軸駆動シャフト1332を挟み込んでいる。押さえ部材1432は、弾性を有している。押さえ部材1432の弾性によってZ軸摩擦係合部1431がZ軸駆動シャフト1332側に付勢されることで、Z軸摩擦係合部1431がZ軸駆動シャフト1332に摩擦係合する。
係合部1430のZ軸摩擦係合部1431がZ軸アクチュエータ1330のZ軸駆動シャフト1332に摩擦係合した状態で、Z軸圧電素子1331が光軸L方向に伸縮することで、レンズキャリア1400が光軸L方向に移動させられる。このように、Z軸アクチュエータ1330は、Y軸可動体1300とレンズキャリア1400とを連結し、Y軸可動体1300に対してレンズキャリア1400をZ軸方向に移動させる。
キャリア凸部1440は、キャリア本体部1410の外周面に設けられ、キャリア本体部1410の外周面から光軸Lに直交する方向に沿って突出している。キャリア凸部1440は、キャリア本体部1410の外周面において、係合部1430の近傍に設けられている。
図34等に示されるように、Z軸アクチュエータ1330の少なくとも一部は、光軸L方向においてレンズキャリア1400と重なっている。すなわち、Z軸アクチュエータ1330の少なくとも一部は、光軸L方向に直交する方向から見たときに、レンズキャリア1400と重なっている。
図36に示すように、補助部材1500は、光軸L方向に沿って見たときに、レンズキャリア1400を囲む略四角枠形状をなしている。補助部材1500は、Y軸可動体1300に取り付けられている。
なお、説明の便宜上、光軸L方向に沿って見たときに、補助部材1500の外周縁を構成する4つの辺を、それぞれ辺H1051、辺H1052、辺H1053、及び辺H1054という。図36及び図32に示すように、辺H1051は、補助部材1500がY軸可動体1300に重ねられた状態で光軸L方向に沿って見たときに、光軸Lに対してY軸可動体1300の辺H1031側に位置する辺である。同様に、辺H1052は、光軸Lに対してY軸可動体1300の辺H1032側に位置する辺である。辺H1053は、光軸Lに対してY軸可動体1300の辺H1033側に位置する辺である。辺H1054は、光軸Lに対してY軸可動体1300の辺H1034側に位置する辺である。
また、辺H1051と辺H1054とが接続されることで形成される角部を、角部K1という。同様に、辺H1054と辺H1052とが接続されることで形成される角部を、角部K2という。辺H1052と辺H1053とが接続されることで形成される角部を、角部K3という。辺H1053と辺H1051とが接続されることで形成される角部を、角部K4という。
補助部材1500の角部K1は、Y軸可動体1300の第1側壁部1311aに支持(固定)されている。角部K2は、Y軸可動体1300の第2側壁部1311bに支持(固定)されている。角部K3は、Y軸可動体1300の第3側壁部1311cに支持(固定)されている。角部K4は、Y軸可動体1300の第4側壁部1311dに支持(固定)されている。
補助部材1500は、Z軸アクチュエータ1330のZ軸駆動シャフト1332を光軸L方向に移動可能に支持している。補助部材1500は、Z軸駆動シャフト1332の外周面に少なくとも2点で接することで、Z軸アクチュエータ1330を支持する。より詳細には、光軸L方向に沿って見たときに、Z軸アクチュエータ1330は、補助部材1500の枠内において、角部K3の内側に位置している。角部K3の内側面がZ軸駆動シャフト1332の外周面に当接することで、補助部材1500がZ軸アクチュエータ1330を支持している。光軸L方向に沿って見たときに、角部K3の内側面と、係合部1430のZ軸摩擦係合部1431とによってZ軸駆動シャフト1332が挟み込まれている。
本実施形態では、辺H1053の内側部分に支持凸部1510が設けられている。光軸Lに沿って見たときに、Z軸駆動シャフト1332は、支持凸部1510と辺H1052との間に位置している。Z軸駆動シャフト1332は、辺H1053においては、支持凸部1510よりも辺H1052側の部位、及び支持凸部1510の辺H1052側を向く部位の2カ所で支持されている。また、Z軸駆動シャフト1332は、辺H1052においては、辺H1053が接続される側の端部近傍の部位の1カ所で支持されている。これにより、Z軸駆動シャフト1332は、角部K3において、合計3カ所で支持されている。
図37に示すように、補助部材1500の辺H1052の内側には、段部1520が設けられている。段部1520は、辺H1052におけるY軸可動体本体部1310側に対して反対側の端部が光軸L側に向かって張り出すことによって形成されている。段部1520におけるY軸可動体1300側を向く面を補助部材側当接部1521とする。補助部材側当接部1521は、光軸L方向に沿って見たときに、キャリア凸部1440の一部と重なっている。キャリア凸部1440における補助部材側当接部1521と対向する面をキャリア側当接部1441とする。すなわち、キャリア側当接部1441は、キャリア凸部1440におけるY軸可動体本体部1310側の面に対して反対側の面である。
このように、補助部材1500の補助部材側当接部1521と、レンズキャリア1400のキャリア側当接部1441とが光軸L方向において対向している。これにより、レンズキャリア1400がY軸可動体1300に対して光軸L方向に所定距離離れた位置に移動したときに、補助部材側当接部1521とキャリア側当接部1441とが当接し、レンズキャリア1400における光軸L方向の移動が制限される。このように、補助部材側当接部1521及びキャリア側当接部1441は、レンズキャリア1400における光軸L方向の移動を制限するキャリアストッパ機構として機能する。
図36に示すように、キャリアストッパ機構を構成する補助部材側当接部1521(段部1520)及びキャリア側当接部1441(キャリア凸部1440)は、補助部材1500の角部のうちZ軸アクチュエータ1330が配置された角部K3に設けられている。
次に、各アクチュエータに接続される電気配線、X軸可動体1200等の位置を検出するセンサ、及び各センサに接続される電気配線について説明する。まず、ベース部材1100に設けられる電気配線及びセンサについて説明する。図21に示すように、ベース本体部1110におけるX軸可動体1200が重ねられる側の面には、ホールセンサHS1001001、ホールセンサHS1002、及び電気配線W1101〜W1118が設けられている。
ホールセンサHS1001は、ベース部材1100に対してX軸方向に移動するX軸可動体1200の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS1001は、ベース本体部1110において開口部1110aよりも辺H1013側に設けられている。ホールセンサHS1001には、電気配線W1101〜W1104の一端側が接続されている。電気配線W1101〜W1104の他端側は、ベース本体部1110の辺H1013まで延びている。
電気配線W1105及びW1106の一端側はX軸アクチュエータ1130のX軸圧電素子1131に接続され、他端側はベース本体部1110の辺H1013まで延びている。電気配線W1105及びW1106は、X軸圧電素子1131に電力を供給する。
ベース本体部1110における辺H1013と辺H1012とが接続される角部には、凹状の接続点P1031及びP1032が設けられている。電気配線W1107及びW1108の一端側は、それぞれ接続点P1031及びP1032まで延び、他端側はベース本体部1110の辺H1013まで延びている。ベース本体部1110における辺H1013と辺H1011とが接続される角部には、凹状の接続点P1041及びP1042が設けられている。電気配線W1109及びW1110の一端側は、それぞれ接続点P1041及びP1042まで延び、他端側はベース本体部1110の辺H1013まで延びている。
ホールセンサHS1002は、ベース部材1100に対してY軸方向に移動するY軸可動体1300の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS1002は、ベース本体部1110において辺H1011と辺H1014とが接続される角部近傍の位置に設けられている。ホールセンサHS1002は、ベース本体部1110においてY軸可動体1300側に向けて隆起する隆起部1110c上に設けられている。ホールセンサHS1002には、電気配線W1111〜W1114の一端側が接続されている。電気配線W1111〜W1114の他端側は、ベース本体部1110の辺H1014まで延びている。
なお、図23に示すように、X軸可動体1200のX軸可動体本体部1210は、ホールセンサHS1002及び隆起部1110cと干渉しないように、光軸L方向に沿って見たときにホールセンサHS1002及び隆起部1110cを避けた形状となっている。
図21に示すように、ベース本体部1110における辺H1011と辺H1014とが接続される角部には、凹状の接続点P1011及びP1012が設けられている。電気配線W1115及びW1116の一端側は、それぞれ接続点P1011及びP1012まで延び、他端側はベース本体部1110の辺H1014まで延びている。ベース本体部1110における辺H1012と辺H1014とが接続される角部には、凹状の接続点P1021及びP1022が設けられている。電気配線W1117及びW1118の一端側は、それぞれ接続点P1021及びP1022まで延び、他端側はベース本体部1110の辺H1014まで延びている。
接続点P1011の開口の縁部は、凹状の底部側に向けて径が小さくなる略テーパ状に形成されている。接続点P1012,P1021,P1022,P1031,P1032,P1041及びP1042の開口の縁部についても、接続点P1011の開口の縁部と同様に、略テーパ状に形成されている。
次に、X軸可動体1200に設けられる電気配線等について説明する。図23に示すように、X軸可動体1200には、磁石MG1001、電気配線W1201及びW1202が設けられている。磁石MG1001は、X軸可動体本体部1210におけるY軸可動体1300が重ねられる側の面において、第1凸部1211と第2凸部1212との間の位置に設けられた凹部内に取り付けられている。なお、ベース部材1100に設けられたホールセンサHS1001と磁石MG1001とは、光軸L方向において位置が重なっている。ホールセンサHS1001は、X軸可動体本体部1210と共に移動する磁石MG1001の磁界の変化に基づいて、ベース部材1100に対するX軸可動体1200の位置を検出する。X軸アクチュエータ1130は、ホールセンサHS1001の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
立上がり部1260の張出部1260aにおいてY軸可動体1300側の面には、接続点Q1041及びQ1042が設けられている。接続点Q1041及びQ1042は、張出部1260aを光軸L方向において貫通する孔状となっている。接続点Q1041及びQ1042におけるY軸可動体1300側の開口の縁部は、ベース部材1100側の開口に向けて径が小さくなる略テーパ状に形成されている。
X軸可動体1200がベース部材1100に対してX軸基準位置に位置している状態において、光軸Lに沿って見たときに、接続点Q1041及びQ1042は、ベース本体部1110に設けられた接続点P1041及びP1042とそれぞれ位置が一致している。なお、このX軸基準位置とは、ベース部材1100に対してX軸可動体1200をX軸方向に移動させる前の位置(初期位置)である。一例として、X軸可動体1200のX軸摩擦係合部1240がベース部材1100の第1凸部1111と第2凸部1112との中間に位置するときのX軸可動体1200の位置である。
電気配線W1201及びW1202の一端側はY軸アクチュエータ1230のY軸圧電素子1231に接続され、他端側は張出部1260aに設けられた接続点Q1041及びQ1042までそれぞれ延びている。電気配線W1201及びW1202は、Y軸圧電素子1231に電力を供給する。
X軸可動体1200の立上がり部1260に設けられた電気配線W1201と、ベース部材1100に設けられた電気配線(第1電力供給配線)W1109とは、導電性を有するサスペンションワイヤ(第1サスペンションワイヤ)SW1041によって接続されている。立上がり部1260に設けられた電気配線W1202と、ベース部材1100に設けられた電気配線(第1電力供給配線)W1110とは、導電性を有するサスペンションワイヤ(第1サスペンションワイヤ)SW1042によって接続されている。このように、レンズ駆動装置1Aは、ベース部材1100とX軸可動体1200とを接続する2本のサスペンションワイヤSW1041及びSW1042を備えている。Y軸アクチュエータ1230は、サスペンションワイヤSW1041及びSW1042を介してベース部材1100に設けられた電気配線W1109及びW1110にそれぞれ接続される。
具体的には、サスペンションワイヤSW1041の一端は接続点P1041に挿入され、他端は接続点Q1041に通されている。サスペンションワイヤSW1041と電気配線W1109とは、接続点P1041においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。なお、接続点P1041の開口の縁部がテーパ状に形成されていることにより、ハンダ又は導電ペースト等を接続点P1041内に流し込みやすくなり、サスペンションワイヤSW1041と電気配線W1109とを容易に接続できる。また、サスペンションワイヤSW1041を容易に実装することができる。接続点P1042等の他の接続点と、サスペンションワイヤSW1042等の他のサスペンションワイヤとの接続においても、接続点の開口の縁部がテーパ状に形成されているため、接続点P1041の場合と同様の効果を奏する。サスペンションワイヤSW1041と電気配線W1201とは、接続点Q1041においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。
サスペンションワイヤSW1042の一端は接続点P1042に挿入され、他端は接続点Q1042に通されている。サスペンションワイヤSW1042と電気配線W1110とは、接続点P1042においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1042と電気配線W1202とは、接続点Q1042においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。
ここで、図29に示すように、張出部1260aは、Y軸可動体本体部1310におけるX軸可動体1200側の面よりも、光軸L方向においてレンズキャリア1400側に位置している。すなわち、張出部1260aに設けられた電気配線W1201及びW1202とサスペンションワイヤSW1041及びSW1042とのそれぞれの接続位置は、Y軸可動体本体部1310におけるX軸可動体1200側の面よりも、光軸L方向においてレンズキャリア1400側に位置している。X軸可動体1200に立上がり部1260を設けてサスペンションワイヤSW1041及びSW1042の一端を接続することにより、X軸可動体1200側の電気配線W1201及びW1202とサスペンションワイヤSW1041及びSW1042との接続位置をベース部材1100から離す(遠い位置にする)ことができる。
次に、Y軸可動体1300に設けられる電気配線等について説明する。図19及び図29に示すように、Y軸可動体1300には、ホールセンサHS1003、磁石MG1002、電気配線W1301〜W1306が設けられている。磁石MG1002は、Y軸可動体本体部1310における第1側壁部1311aが立ち上がる角部に設けられている。なお、ベース部材1100に設けられたホールセンサHS1002と磁石MG1002とは、光軸L方向において位置が重なっている。ホールセンサHS1002は、Y軸可動体本体部1310と共に移動する磁石MG1002の磁界の変化に基づいて、ベース部材1100に対するY軸可動体1300の位置を検出する。Y軸アクチュエータ1230は、ホールセンサHS1002の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
第1配線接続部1321における補助部材1500側の面には、接続点Q1011及びQ1012が設けられている。接続点Q1011及びQ1012は、第1配線接続部1321を光軸L方向において貫通する孔状となっている。接続点Q1011及びQ1012における補助部材1500側の開口の縁部は、ベース部材1100側の開口に向けて径が小さくなる略テーパ状に形成されている。
第2配線接続部1322における補助部材1500側の面には、接続点Q1021及びQ1022が設けられている。接続点Q1021及びQ1022は、第2配線接続部1322を光軸L方向において貫通する孔状となっている。接続点Q1021及びQ1022における補助部材1500側の開口の縁部は、ベース部材1100側の開口に向けて径が小さくなる略テーパ状に形成されている。
第3配線接続部1323における補助部材1500側の面には、接続点Q1031及びQ1032が設けられている。接続点Q1031及びQ1032は、第3配線接続部1323を光軸L方向において貫通する孔状となっている。接続点Q1031及びQ1032における補助部材1500側の開口の縁部は、ベース部材1100側の開口に向けて径が小さくなる略テーパ状に形成されている。
Y軸可動体1300がベース部材1100に対してY軸基準位置に位置し、且つX軸可動体1200がベース部材1100に対してX軸基準位置に位置している状態において、光軸Lに沿って見たときに、接続点Q1011及びQ1012は、ベース本体部1110に設けられた接続点P1011及びP1012とそれぞれ位置が一致している。同様に、接続点Q1021及びQ1022は、ベース本体部1110に設けられた接続点P1021及びP1022とそれぞれ位置が一致している。接続点Q1031及びQ1032は、ベース本体部1110に設けられた接続点P1031及びP1032とそれぞれ位置が一致している。
なお、このY軸基準位置とは、X軸可動体1200がX軸基準位置に位置し、且つ、ベース部材1100に対してY軸可動体1300をY軸方向に移動させる前の位置(初期位置)である。一例として、X軸可動体1200がX軸基準位置に位置し、且つ、Y軸可動体1300のY軸摩擦係合部1340がX軸可動体1200の第1凸部1211と第2凸部1212との中間に位置するときのY軸可動体1300の位置である。
ホールセンサHS1003は、Y軸可動体1300に対して光軸L方向に移動するレンズキャリア1400の位置を検出する位置センサとして機能する。ホールセンサHS1003は、第2側壁部1311bにおける開口部1310a側の面に設けられている。ホールセンサHS1003には、電気配線W1301〜W1304の一端側が接続されている。電気配線(第2電気配線)W1301及びW1302の他端側は、第1配線接続部1321に設けられた接続点Q1011及びQ1012までそれぞれ延びている。電気配線(第1電気配線)W1303及びW1304の他端側は、第2配線接続部1322に設けられた接続点Q1021及びQ1022までそれぞれ延びている(図19参照)。
電気配線W1305及びW1306の一端側はZ軸アクチュエータ1330のZ軸圧電素子1331に接続され、他端側は第3配線接続部1323に設けられた接続点Q1031及びQ1032までそれぞれ延びている。電気配線W1305及びW1306は、Z軸圧電素子1331に電力を供給する。
Y軸可動体1300の第1配線接続部1321に設けられた電気配線W1301と、ベース部材1100に設けられた電気配線W1115とは、導電性を有するサスペンションワイヤSW1011によって接続されている。第1配線接続部1321に設けられた電気配線W1302と、ベース部材1100に設けられた電気配線W1116とは、導電性を有するサスペンションワイヤSW1012によって接続されている。
具体的には、サスペンションワイヤSW1011の一端は接続点P1011に挿入され、他端は接続点Q1011に通されている。サスペンションワイヤSW1011と電気配線W1115とは、接続点P1011においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1011と電気配線W1301とは、接続点Q1011においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。また、サスペンションワイヤSW1012の一端は接続点P1012に挿入され、他端は接続点Q1012に通されている。サスペンションワイヤSW1012と電気配線W1116とは、接続点P1012においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1012と電気配線W1302とは、接続点Q1012においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。
Y軸可動体1300の第2配線接続部1322に設けられた電気配線W1303と、ベース部材1100に設けられた電気配線W1117とは、導電性を有するサスペンションワイヤSW1021によって接続されている(図19参照)。第2配線接続部1322に設けられた電気配線W1304と、ベース部材1100に設けられた電気配線W1118とは、導電性を有するサスペンションワイヤSW1022によって接続されている。
具体的には、サスペンションワイヤSW1021の一端は接続点P1021に挿入され、他端は接続点Q1021に通されている。サスペンションワイヤSW1021と電気配線W1117とは、接続点P1021においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1021と電気配線W1303とは、接続点Q1021においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。また、サスペンションワイヤSW1022の一端は接続点P1022に挿入され、他端は接続点Q1022に通されている。サスペンションワイヤSW1022と電気配線W1118とは、接続点P1022においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1022と電気配線W1304とは、接続点Q1022においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。
Y軸可動体1300の第3配線接続部1323に設けられた電気配線W1305と、ベース部材1100に設けられた電気配線(第2電力供給配線)W1107とは、導電性を有するサスペンションワイヤ(第2サスペンションワイヤ)SW1031によって接続されている(図19参照)。第3配線接続部1323に設けられた電気配線W1306と、ベース部材1100に設けられた電気配線(第2電力供給配線)W1108とは、導電性を有するサスペンションワイヤ(第2サスペンションワイヤ)SW1032によって接続されている。このように、レンズ駆動装置1Aは、ベース部材1100とY軸可動体1300とを接続する2本のサスペンションワイヤSW1031及びSW1032を備えている。Z軸アクチュエータ1330は、サスペンションワイヤSW1031及びSW1032を介してベース部材1100に設けられた電気配線W1107及びW1108にそれぞれ接続される。
具体的には、サスペンションワイヤSW1031の一端は接続点P1031に挿入され、他端は接続点Q1031に通されている。サスペンションワイヤSW1031と電気配線W1107とは、接続点P1031においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1031と電気配線W1305とは、接続点Q1031においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。また、サスペンションワイヤSW1032の一端は接続点P1032に挿入され、他端は接続点Q1032に通されている。サスペンションワイヤSW1032と電気配線W1108とは、接続点P1032においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。サスペンションワイヤSW1032と電気配線W1306とは、接続点Q1032においてハンダ又は導電ペースト等によって互いに接続されている。
Y軸可動体1300に設けられた電気配線W1301〜W1306とサスペンションワイヤSW1011,SW1012,SW1021,SW1022,SW1031及びSW1032との各接続位置は、ベース部材1100からの光軸L方向に沿った高さ位置が互いに略同じである。また、Y軸可動体1300に設けられた電気配線W1301とサスペンションワイヤSW1011との接続位置と、X軸可動体1200に設けられた電気配線W1201とサスペンションワイヤSW1041との接続位置とは、ベース部材1100からの光軸L方向に沿った高さ位置が互いに略同じである。なお、ここでの「高さが互いに略同じ」とは、高さが互いに完全に一致している場合、及び、高さを揃えるという趣旨の範囲で多少の差異がある場合も含む。これにより、サスペンションワイヤSW1011,SW1012,SW1021,SW1022,SW1031,SW1032,SW1041及びSW1042の長さが互いに略同じとなる。
図21に示すように、サスペンションワイヤSW1011及びSW1012を一組とし、サスペンションワイヤSW1021及びSW1022を一組とし、サスペンションワイヤSW1031及びSW1032を一組とし、サスペンションワイヤSW1041及びSW1042を一組とする。サスペンションワイヤの各組は、ベース部材1100の4つの角部にそれぞれ位置している。
図29等に示すように、サスペンションワイヤSW1041及びSW1042は、立上がり部1260において外側に向けて張り出す張出部1260aに設けられた電気配線W1201及びW1202に接続される。このように張出部1260aを設けることで、X軸可動体1200がベース部材1100に対してX軸方向に移動した場合に、サスペンションワイヤSW1041及びSW1042が立上がり部1260の基端部に当接することを防止できる。
また、サスペンションワイヤSW1011及びSW1012は、第1側壁部1311aから外側に向けて張り出す第1配線接続部1321に設けられた電気配線W1301及びW1302に接続される。このように、第1配線接続部1321を設けることで、Y軸可動体1300がベース部材1100に対してX軸方向及びY軸方向に移動した場合に、サスペンションワイヤSW1011及びSW1012が第1側壁部1311aの基端部に当接することを防止できる。第2配線接続部1322側及び第3配線接続部1323側についても同様に、サスペンションワイヤSW1021及びSW1022が第2側壁部1311bの基端部に当接すること、及び、サスペンションワイヤSW1031及びSW1032が第3側壁部1311cの基端部に当接することを防止できる。
次に、レンズキャリア1400に設けられる磁石MG1003について説明する。図35に示すように、キャリア本体部1410におけるホールセンサHS1003と対向する位置には、磁石MG1003が設けられる。ホールセンサHS1003は、キャリア本体部1410と共に移動する磁石MG1003の磁界の変化に基づいて、Y軸可動体1300に対するレンズキャリア1400の位置を検出する。Z軸アクチュエータ1330は、ホールセンサHS1003の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
以上のようにレンズ駆動装置1によれば、ベース部材1100、X軸アクチュエータ1130、X軸可動体1200、Y軸アクチュエータ1230、Y軸可動体1300、Z軸アクチュエータ1330、及びレンズキャリア1400の順で各部材が順次連結される。これにより、X軸アクチュエータ1130がベース部材1100に対してX軸可動体1200を移動させた場合、X軸アクチュエータ1130によって、X軸可動体1200からレンズキャリア1400までの部材全体(X軸可動体1200、Y軸アクチュエータ1230、Y軸可動体1300、Z軸アクチュエータ1330、及びレンズキャリア1400)が移動させられる。Y軸アクチュエータ1230がX軸可動体1200に対してY軸可動体1300を移動させた場合、Y軸アクチュエータ1230によって、Y軸可動体1300からレンズキャリア1400までの部材全体(Y軸可動体1300、Z軸アクチュエータ1330、及びレンズキャリア1400)が移動させられる。Z軸アクチュエータ1330がY軸可動体1300に対してレンズキャリア1400を移動させた場合、Z軸アクチュエータ1330によってレンズキャリア1400のみが移動させられる。これにより、X軸アクチュエータ1130、Y軸アクチュエータ1230、及びZ軸アクチュエータ1330がそれぞれ各部材を移動させた場合であっても、部材同士で移動が妨げられることが無い。これにより、レンズ駆動装置1Aは、移動する部材同士でクロストークが生じることを抑制できる。
レンズ駆動装置1Aは、ベース部材1100とX軸可動体1200とを接続する2本のサスペンションワイヤSW1041及びSW1042を備えている。この場合、レンズ駆動装置1Aは、ベース部材1100に対して移動するY軸アクチュエータ1230に対してサスペンションワイヤSW1041及びSW1042を介して電力を供給できる。
レンズ駆動装置1Aは、ベース部材1100とY軸可動体1300とを接続する2本のサスペンションワイヤSW1031及びSW1032を備えている。この場合、レンズ駆動装置1Aは、ベース部材1100に対して移動するZ軸アクチュエータ1330に対してサスペンションワイヤSW1031及びSW1032を介して電力を供給できる。
Z軸アクチュエータ1330の少なくとも一部は、光軸L方向においてレンズキャリア1400と重なっている。この場合、レンズ駆動装置1Aは、低背化が可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第1実施形態におけるレンズ駆動装置1は、補助体200及び可動体300に代えて、X軸方向及びY軸方向に移動可能なXY可動体を備えていてもよい。この場合、レンズ駆動装置1は、X軸アクチュエータ130及びY軸アクチュエータ230に代えて、XY可動体をX軸方向及びY軸方向に移動させるXY軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)を備えていてもよい。同様に、第2実施形態におけるレンズ駆動装置1Aは、X軸可動体1200及びY軸可動体1300に代えて、X軸方向及びY軸方向に移動可能なXY可動体を備えていてもよい。この場合、レンズ駆動装置1Aは、X軸アクチュエータ1130及びY軸アクチュエータ1230に代えて、XY可動体をX軸方向及びY軸方向に移動させるXY軸アクチュエータ(第1アクチュエータ)を備えていてもよい。
X軸アクチュエータ130,1130、Y軸アクチュエータ230,1230、及びZ軸アクチュエータ330,1330は、圧電素子を用いた機構以外の機構であってもよい。また、レンズ駆動装置1,1Aは、ホールセンサHS1〜HS3,HS1001〜1003を用いて移動する部材の位置を検出したが、ホールセンサ以外の位置センサを用いてもよい。
第1実施形態におけるサスペンションワイヤSW12とサスペンションワイヤSW13とは、ベース本体部110における4つの辺H11〜H14のうち、同じ辺に設けられていてもよい。