JP2019146061A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータを用いて精度よく光路の向きを変更する。【解決手段】撮像装置１は、アクチュエータ４１と、アクチュエータ４１に対して摩擦係合する係合体４２と、係合体４２に対して磁力結合し、光路の向きを変更する光路変更部材と、を備える。アクチュエータ４１は、係合体４２を、上下方向に移動させる。光路変更部材３は、上側に係合体４２が移動したときに係合体４２に付勢されることによって揺動し、下側に係合体４２が移動したときに磁力の吸着力によって係合体４２の移動に追従して揺動する。【選択図】図４

Description

本発明は、駆動装置に関する。

例えば、イメージセンサに入射する光路の向きを変更する駆動装置がある。このような駆動装置が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された駆動装置は、利用者がロータリーツマミを回転させることに連動して反射部を回転させ、イメージセンサに入射する光路の向きを変更している。

特開平１０−００４５４０号公報

特許文献１に記載された駆動装置では、利用者がロータリーツマミを回転させることによって光路の向きを変更している。このため、本技術分野においては、利用者ではなく、アクチュエータを用いて精度よく光路の向きを変更することが求められている。

そこで、本発明の一側面は、アクチュエータを用いて精度よく光路の向きを変更可能な駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る駆動装置は、アクチュエータと、アクチュエータに対して摩擦係合する係合体と、係合体に対して磁力結合し、光路の向きを変更する光路変更部材と、を備え、アクチュエータは、係合体を、第１方向と、第１方向に対して反対側の第２方向とに移動させ、光路変更部材は、第１方向に係合体が移動したときに係合体に付勢されることによって移動し、第２方向に係合体が移動したときに磁力の吸着力によって係合体の移動に追従して移動する。

この駆動装置では、アクチュエータが係合体を第１方向に沿って移動させることによって光路変更部材を移動させることができる。そして、係合体と光路変更部材とが磁力結合しているため、係合体に対する光路変更部材の浮き上がりが抑制される。これにより、駆動装置は、アクチュエータが係合体を移動させたときに、意図した位置に光路変更部材を移動させることができる。このように駆動装置は、アクチュエータを用いて精度よく光路の向きを変更できる。

本発明の他の一側面に係る駆動装置は、レンズを有するレンズモジュールと、イメージセンサと、アクチュエータと、アクチュエータに対して摩擦係合する係合体と、係合体に対して磁力結合し、レンズモジュールを介してイメージセンサに入射する光路の向きを変更する光路変更部材と、を備え、アクチュエータは、係合体を、第１方向と、第１方向に対して反対側の第２方向とに移動させ、光路変更部材は、第１方向に係合体が移動したときに係合体に付勢されることによって移動し、第２方向に係合体が移動したときに磁力の吸着力によって係合体の移動に追従して移動する。

この駆動装置では、アクチュエータが係合体を第１方向に沿って移動させることによって光路変更部材を移動させることができる。これにより、駆動装置は、イメージセンサに入射する光路の向きを変更できる。そして、係合体と光路変更部材とが磁力結合しているため、係合体に対する光路変更部材の浮き上がりが抑制される。これにより、駆動装置は、アクチュエータが係合体を移動させたときに、意図した位置に光路変更部材を移動させることができる。このように駆動装置は、アクチュエータを用いて、イメージセンサに入射する光路の向きを精度よく変更できる。

駆動装置は、光路変更部材の移動範囲を規制するストッパ部をさらに備え、ストッパ部は、第１方向に係合体が移動したときに移動させられる光路変更部材の移動範囲、及び、第２方向に係合体が移動したときに移動させられる光路変更部材の移動範囲のうち、少なくともいずれか一方の移動範囲を規制してもよい。この場合、駆動装置は、意図しない位置まで光路変更部材が移動してしまうことを防止できる。

駆動装置において、アクチュエータは、第１方向に沿って伸縮可能な圧電素子と、圧電素子における第１方向に沿った一方の端部に固定されたシャフトと、を有し、係合体は、シャフトに摩擦係合してもよい。この場合、アクチュエータは、圧電素子を伸縮させることによって光路変更部材を移動させ、光路の向きを変更できる。

駆動装置は、シャフトを軸とした係合体の回転を規制する回転防止ガイドをさらに備えていてもよい。この場合、駆動装置は、回転防止ガイドによって係合体の回転を防止でき、係合体が光路変更部材に対して当接した状態を維持できる。

駆動装置は、磁界の変化によって光路変更部材の位置を検出する位置検出センサをさらに備え、光路変更部材における係合体との当接部には、係合体と磁力結合するための磁石が取り付けられ、位置検出センサは、光路変更部材に取り付けられた磁石の磁界の変化を検出してもよい。この場合、駆動装置は、係合体と光路変更部材とを磁力結合させるための磁石を、光路変更部材の位置を検出するための磁石としても用いることができる。これにより駆動装置は、構成の簡素化を図ることができる。

駆動装置において、係合体における光路変更部材との当接部、及び、光路変更部材における係合体との当接部のいずれか一方は、凸曲面状に形成されていてもよい。これにより、係合体が移動したときに係合体及び光路変更部材の当接部同士の当接角度が変化する場合であっても、駆動装置は、当接部同士の当接角度の変更を滑らかに行うことができる。また、当接部の一方が凸曲面状に形成されているため、当接部同士が点接触する。この場合、当接部同士の当接角度が変化する場合であっても、当接部同士の磁力による結合力がほぼ一定となる。このように、当接部同士の当接角度の変更を滑らかに行うことができ、磁力による結合力がほぼ一定のため、駆動装置は、精度よく光路の向きを変更できる。

駆動装置において、係合体における光路変更部材との当接部、及び、光路変更部材における係合体との当接部のうち、一方の当接部は他方の当接部よりも硬くてもよい。この場合、駆動装置は、係合体及び光路変更部材の当接部のうち摩耗を抑制したい側の当接部を他方の当接部よりも硬くすることで、当接部の摩耗を抑制できる。このように、当接部の摩耗が抑制できるため、駆動装置は、精度よく光路の向きを変更できる。

駆動装置において、光路変更部材は、第１方向に交差する方向を軸として揺動可能であり、アクチュエータは、係合体を第１方向と第２方向とに移動させることによって、光路変更部材を揺動させてもよい。この場合、駆動装置は、係合部を第１方向に沿って移動させるだけで光路変更部材を揺動させる（位置を変更する）ことができ、光路変更部材の揺動によって光路の向きを変更できる。

本発明のさらに他の一側面に係る駆動装置は、アクチュエータユニットと、アクチュエータユニットによって駆動される被駆動体と、を備え、被駆動体は、アクチュエータユニットに対して磁力結合している。

この駆動装置では、アクチュエータが被駆動体を駆動することによって、被駆動体を移動させることができる。そして、アクチュエータユニットと被駆動体とが磁力結合しているため、アクチュエータユニットに対する被駆動体の浮き上がりが抑制される。これにより、駆動装置は、アクチュエータユニットが被駆動体を駆動したときに、意図した位置に被駆動体を移動させることができる。このように駆動装置は、アクチュエータユニットを用いて精度よく被駆動体を移動させることができる。

駆動装置において、アクチュエータユニットは、予め定められた方向に沿って伸縮可能な圧電素子と、圧電素子における伸縮方向の一方の端部に固定されたシャフトと、シャフトに摩擦係合する係合体と、を有し、被駆動体は、係合体に対して磁力結合していてもよい。この場合、駆動装置は、圧電素子を伸縮させることによって被駆動体を移動させることができる。

駆動装置は、シャフトを軸とした係合体の回転を規制する回転防止ガイドをさらに備えていてもよい。この場合、駆動装置は、回転防止ガイドによって係合体の回転を防止でき、係合体が被駆動体に対して当接した状態を維持できる。

駆動装置は、磁界の変化によって被駆動体の位置を検出する位置検出センサをさらに備え、被駆動体におけるアクチュエータユニットとの当接部には、アクチュエータユニットと磁力結合するための磁石が取り付けられ、位置検出センサは、被駆動体に取り付けられた磁石の磁界の変化を検出してもよい。この場合、駆動装置は、係合体と被駆動体とを磁力結合させるための磁石を、被駆動体の位置を検出するための磁石としても用いることができる。これにより駆動装置は、構成の簡素化を図ることができる。

駆動装置において、アクチュエータユニットにおける被駆動体との当接部、及び、被駆動体におけるアクチュエータユニットとの当接部のいずれか一方は、凸曲面状に形成されていてもよい。これにより、アクチュエータユニットによって被駆動体が移動させられたときにアクチュエータユニット及び被駆動体の当接部同士の当接角度が変化する場合であっても、駆動装置は、当接部同士の当接角度の変更を滑らかに行うことができる。このように、当接部同士の当接角度の変更を滑らかに行うことができるため、駆動装置は、被駆動体を精度よく移動させることができる。

駆動装置において、アクチュエータユニットにおける被駆動体との当接部、及び、被駆動体におけるアクチュエータユニットとの当接部のうち、一方の当接部は他方の当接部よりも硬くてもよい。この場合、駆動装置は、アクチュエータユニット及び被駆動体の当接部のうち摩耗を抑制したい側の当接部を他方の当接部よりも硬くすることで、当接部の摩耗を抑制できる。このように、当接部の摩耗が抑制できるため、駆動装置は、被駆動体を精度よく移動させることができる。

駆動装置において、被駆動体は揺動可能であり、アクチュエータユニットは、被駆動体を揺動させてもよい。この場合、駆動装置は、アクチュエータユニットによって被駆動体を揺動させることができる。

本発明の種々の側面によれば、アクチュエータを用いて精度よく光路の向きを変更できる。

実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す図である。 図１の撮像装置をアクチュエータユニット側から見た図であり、光路変更部材の磁石側の端部が下側に引き寄せられた状態を示す斜視図である。 図１の撮像装置を光路変更部材側から見た図であり、光路変更部材の磁石側の端部が下側に引き寄せられた状態を示す斜視図である。 図１のアクチュエータユニット周りを拡大して示す図であり、光路変更部材の磁石側の端部が下側に引き寄せられた状態を示す斜視図である。 図１の撮像装置のセンサ窓周りを拡大してい示す側面図である。 図１のアクチュエータユニット周りを拡大して示す図であり、光路変更部材の磁石側の端部が上側に押し上げられた状態を示す斜視図である。 図１の撮像装置を光路変更部材側から見た図であり、光路変更部材の磁石側の端部が上側に押し上げられた状態を示す斜視図である。 図１の光路変更部材と係合体との当接部周りを拡大して示す図であり、光路変更部材の磁石側の端部が下側に引き寄せられた状態を示す側面図である。 図１の光路変更部材と係合体との当接部周りを拡大して示す図であり、光路変更部材の磁石側の端部が上側に押し上げられた状態を示す側面図である。 変形例における撮像装置をアクチュエータユニット側から見た斜視図である。 図１０の光路変更部材の揺動を示す図であり、光路変更部材の磁石側の端部が下側に引き寄せられた状態を示す側面図である。 図１０の光路変更部材の揺動を示す図であり、光路変更部材の磁石側の端部が上側に押し上げられた状態を示す側面図である。 ピンを回動防止ガイドとして機能させた変形例に係る撮像装置の側面図である。

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。

図１に示される撮像装置（駆動装置）１は、例えばデジタルカメラ、携帯端末、スマートフォン等に搭載され、撮像を行う機器である。まず、撮像装置１の概略構成について説明する。撮像装置１は、ホルダ２、光路変更部材（被駆動体）３、アクチュエータユニット４、レンズモジュール５、及びイメージセンサ６を備えている。光路変更部材３、アクチュエータユニット４、レンズモジュール５、及びイメージセンサ６は、ホルダ２に保持されている。

光路変更部材３は、ホルダ２の開口部２ａから取り込まれた光を反射させ、レンズモジュール５を介してイメージセンサ６に入射させる。光路変更部材３は、軸部３２ｂを軸として、アクチュエータユニット４によって揺動させられる。これにより、光路変更部材３は、イメージセンサ６に入射する光路Ｌの向きを変更することができる。すなわち、撮像装置１は、光路変更部材３を駆動することにより、イメージセンサ６を用いて撮像を行うときの視野の向きを変更することができる。

レンズモジュール５は、レンズを有している。レンズモジュール５は、例えば、ズーム機能を有していてもよい。レンズモジュール５は、例えば、レンズをシフト等させることによって手振れを補正する手振れ補正機能を有していてもよい。イメージセンサ６は、光を電気信号に変換する素子である。イメージセンサ６としては、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等、種々のセンサを用いることができる。

なお、以下の説明では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を用いて各部の配置等を説明する。具体的には、レンズモジュール５とイメージセンサ６との並び方向に沿った軸をＺ軸とする。光路変更部材３が揺動するときの軸に沿った軸をＸ軸とする。また、Ｘ軸及びＺ軸のそれぞれに直交する軸をＹ軸とする。また、Ｚ軸方向における位置又は向きを示す場合、レンズモジュール５に対してイメージセンサ６が配置されている側を「上」、その反対側を「下」と称する場合がある。但し、ここでの「上」、「下」は、説明の便宜上のためであり、実際にこの「上」、「下」の向きに撮像装置１が配置されることに限定されない。

以下、撮像装置１の光路変更部材３及びアクチュエータユニット４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、撮像装置１のホルダ２は、レンズホルダ２１、及びミラーホルダ２２を有している。ミラーホルダ２２は、レンズホルダ２１の下部に連結されている。レンズモジュール５は、レンズ５１、及びレンズベース５２を有している。レンズベース５２は、レンズ５１を保持する。レンズベース５２は、レンズホルダ２１に取り付けられている。イメージセンサ６は、レンズモジュール５の上方の位置において、レンズモジュール５と対向するようにレンズホルダ２１の上面に固定されている。なお、レンズホルダ２１の上面には、レンズモジュール５からイメージセンサ６へ光を通過させるための開口部が設けられている。

ミラーホルダ２２は、光路変更部材３及びアクチュエータユニット４を保持する。ミラーホルダ２２は、側板部２２ａ、側板部２２ｂ、及び底板部２２ｃを有している。側板部２２ａと側板部２２ｂとは、Ｘ軸方向において互いに対向している。底板部２２ｃは、側板部２２ａの下端部と側板部２２ｂの下端部とを連結する。すなわち、ミラーホルダ２２は、Ｙ軸方向において開口している。ミラーホルダ２２のＹ軸方向に開口する２つの開口部のうちの一方の開口部（光路変更部材３のミラー３１が向く側の開口部）が、上述したホルダ２の開口部２ａとなる。

光路変更部材３は、ホルダ２の開口部２ａから入射した光を、イメージセンサ６に向けて反射させる。光路変更部材３は、ミラー３１、ミラーベース３２、及び磁石ＭＧ１を有している。ミラー３１は、矩形状に形成されている。ミラー３１は、開口部２ａから入射した光を反射させる。ミラー３１は、ミラーベース３２に取り付けられている。光路変更部材３は、ミラー３１がイメージセンサ６側を向くように配置される。より詳細には、光路変更部材３は、開口部２ａから入射した光がイメージセンサ６側に向けて反射可能なように、ミラー３１の面が向く方向とＺ軸方向とが交差するように配置されている。

ここで、本実施形態において、ミラーベース３２の上面（イメージセンサ６側の面）には、凹部３２ａが設けられている。凹部３２ａの上側の縁部は、ミラーベース３２の外側に開放している。ミラー３１は、ミラーベース３２の凹部３２ａ内に嵌め込まれている。すなわち、ミラー３１の周縁部は、ミラーベース３２の凹部３２ａの壁部によって３方向から囲まれている。ミラーベース３２の凹部３２ａにミラー３１が嵌め込まれることにより、ミラーベース３２に対するミラー３１の位置決めがされる。

ミラーベース３２は、Ｘ軸方向において、側板部２２ａと側板部２２ｂとによって挟み込まれている。ミラーベース３２の外周面のうち、Ｘ軸方向において対向する２つの面には、Ｘ軸方向に沿って延在する軸部３２ｂがそれぞれ設けられている。すなわち、ミラーベース３２の外周面のうち、側板部２２ａに対向する面、及び側板部２２ｂに対向する面に、軸部３２ｂがそれぞれ設けられている。また、本実施形態において、軸部３２ｂは、ミラーベース３２の外周面のうち、イメージセンサ６から離れた側の端部近傍に設けられている。すなわち、軸部３２ｂは、ミラーベース３２における下側の端部近傍の位置に設けられている。軸部３２ｂは、側板部２２ａ及び２２ｂにそれぞれ設けられた孔に嵌め込まれ、揺動可能に支持されている。これにより光路変更部材３は、ミラーホルダ２２によって揺動可能に保持される。

磁石ＭＧ１は、後述する係合体４２（ピン４２３）に当接する部位に設けられている。磁石ＭＧ１は、係合体４２と磁力結合するための磁石である。詳細には、磁石ＭＧ１は、ミラーベース３２におけるミラー３１が取り付けられる側に対して反対側の面（ミラーベース３２の下面）に取り付けられている。磁石ＭＧ１は、ミラーベース３２のうち軸部３２ｂが設けられている側の端部に対して反対側の端部近傍に設けられている。すなわち、磁石ＭＧ１は、ミラーベース３２におけるイメージセンサ６に近い側の端部近傍に設けられている。磁石ＭＧ１は、ミラーホルダ２２の側板部２２ｂに対向する側の端部近傍に設けられている。磁石ＭＧ１は、Ｎ極が下側を向きかつＳ極が上側を向くように配置されている。または、磁石ＭＧ１は、Ｓ極が下側を向きかつＮ極が上側を向くように配置されていてもよい。

アクチュエータユニット４は、軸部３２ｂを軸として光路変更部材３を揺動させる。アクチュエータユニット４は、光路変更部材３におけるミラー３１が取り付けられる側に対して反対側に設けられている。すなわち、アクチュエータユニット４は、光路変更部材３の下側に設けられている。アクチュエータユニット４は、アクチュエータ４１、及び係合体４２を備えている。係合体４２は、アクチュエータ４１に対して摩擦係合している。

まず、アクチュエータ４１の詳細について説明する。図２及び図４に示されるように、アクチュエータ４１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。なお、図４は、アクチュエータ４１と係合体４２との係合部分を示すために、係合体４２の板ばね４２４が取り外されている。係合体４２は、圧電素子を有し、圧電素子を伸縮させることによりＺ軸方向に沿って係合体４２を移動させる。詳細には、アクチュエータ４１は、錘部４１１、圧電素子４１２、及びシャフト４１３を備えている。

圧電素子４１２は、Ｚ軸方向（第１方向）に沿って伸縮可能な素子である。圧電素子４１２は、圧電材料で構成されている。シャフト４１３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。シャフト４１３は、圧電素子４１２におけるＺ軸方向に沿った上側の端部（一方の端部）に固定されている。錘部４１１は、圧電素子４１２におけるＺ軸方向に沿った下側の端部（他方の端部）に固定されている。錘部４１１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いる。錘部４１１の下面は、ミラーホルダ２２の底板部２２ｃの上面に固定されている。なお、錘部４１１と底板部２２ｃとは、アクチュエータ４１で生じた振動を吸収できるように、弾性を有する樹脂によって固定されていてもよい。

アクチュエータ４１の圧電素子４１２には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）７１が接続されている。圧電素子４１２は、ＦＰＣ７１から供給された電力によってＺ軸方向に沿って伸縮する。図３及び図４に示されるように、ＦＰＣ７１は、ミラーホルダ２２の側板部２２ａの外面に貼り付けられるとともに、下側の端部がミラーホルダ２２の内部に入り込んで圧電素子４１２に接続されている。また、ＦＰＣ７１には、アクチュエータ４１の駆動を制御する制御回路、及び電源等が接続されている。

図２及び図４に示されるように、係合体４２は、アクチュエータ４１のシャフト４１３を挟み込むことによって、シャフト４１３に対して摩擦係合している。係合体４２は、シャフト４１３の外周面を挟み込んでいる。すなわち、係合体４２は、Ｚ軸方向に直交する方向からシャフト４１３を挟み込んでいる。詳細には、係合体４２は、係合体本体部４２１、スライダー４２２、ピン４２３、及び板ばね４２４を備えている。

係合体本体部４２１は、Ｘ軸方向に沿って延在する樹脂製の部材である。係合体本体部４２１には、シャフト４１３と対向する部位にＺ軸方向に沿って延在するＶ字溝４２１ａが設けられている。スライダー４２２は、断面Ｖ字状に形成された金属製の板部材である。スライダー４２２は、係合体本体部４２１のＶ字溝４２１ａ内に取り付けられている。スライダー４２２におけるＶ字状の内側面は、シャフト４１３の外周面に当接している。板ばね４２４は、Ｘ軸方向に沿って延在している。板ばね４２４は、弾性を有する金属製のばね部材である。板ばね４２４は、板ばね４２４の一方の端部とスライダー４２２とによってシャフト４１３が挟み込まれるように、ねじ４２５によって係合体本体部４２１に固定されている。

ピン４２３は、金属等の磁性体からなる。ピン４２３は、係合体本体部４２１の上部において、光路変更部材３に設けられた磁石ＭＧ１とＺ軸方向において対向する位置に設けられている。ピン４２３の上端部は、磁石ＭＧ１側に向けて湾曲する凸曲面となっている。例えば、ピン４２３の上端部は、半球状であってもよい。ピン４２３の上端部と磁石ＭＧ１の下面とは、互いに当接し、かつ磁力結合している。すなわち、係合体４２における光路変更部材３との当接部は、凸曲面状に形成されている。また、光路変更部材３における係合体４２との当接部には、係合体４２と磁力結合するための磁石ＭＧ１が取り付けられている。

本実施形態において、ピン４２３は、磁石ＭＧ１よりも硬い。例えば、ピン４２３は、磁石ＭＧ１よりも硬い材料によって形成されていてもよい。また、ピン４２３の表面にコーティングを施すことによって、磁石ＭＧ１よりも硬くされていてもよい。このコーティングとして、例えば、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティング、又は、ＰＥＥＫ（Poly ether ether ketone）樹脂コーティングが用いられてもよい。例えば、ピン４２３は、図９に示されるように、樹脂製の係合体本体部４２１にインサート成型によって一体とされていてもよい。

図５に示されるように、光路変更部材３のミラーベース３２の外面のうち、側板部２２ａに対向する面には、磁石ＭＧ２が取り付けられている。磁石ＭＧ２は、Ｎ極とＳ極との並び方向が、ミラーベース３２の厚さ方向とほぼ一致するように配置されている。側板部２２ａには、磁石ＭＧ２と対向する位置にセンサ窓Ｓ２が設けられている。センサ窓Ｓ２内には、ホール素子ＨＣ２が配置されている（図５及び図６参照）。本実施形態においてホール素子ＨＣ２は、側板部２２ａの外側の面に設けられるＦＰＣ７１に取り付けられている。なお、図５では、磁石ＭＧ２を図示するため、ＦＰＣ７１及びホール素子ＨＣ２が仮想線（２点鎖線）で示されている。ホール素子ＨＣ２と磁石ＭＧ２とは、Ｘ軸方向において互いに対向している。ホール素子ＨＣ２は、磁石ＭＧ２の磁界の変化によって、光路変更部材３の揺動の位置（揺動の角度）を検出する位置検出センサとして機能する。

図６に示されるように、ミラーホルダ２２の底板部２２ｃの上面には、ガイドピン（回転防止ガイド）Ｇ１が設けられている。ガイドピンＧ１は、Ｚ軸方向に沿って延在している。本実施形態において、ガイドピンＧ１は、ピン４２３とＺ軸方向の位置が一致している。図９に示されるように、係合体本体部４２１の下面には、Ｚ軸方向に沿って延在する凹部４２１ｂが設けられている。凹部４２１ｂ内には、ガイドピンＧ１が差し込まれる。凹部４２１ｂ内にガイドピンＧ１が差し込まれた状態で、係合体本体部４２１は、ガイドピンＧ１に対してＺ軸方向に沿って移動可能となっている。

係合体本体部４２１がシャフト４１３を軸として回転した場合、ガイドピンＧ１が凹部４２１ｂの内面に当接する。これにより、ガイドピンＧ１は、シャフト４１３を軸とした係合体４２の回転を規制する。

次に、アクチュエータユニット４が光路変更部材３を揺動させる構成について説明する。アクチュエータ４１は、圧電素子４１２が伸びるときの速度と縮むときの速度とを異なる速度とされること等により、シャフト４１３に摩擦係合する係合体４２をＺ軸方向に沿って上側（第１方向）又は下側（第２方向）に移動させることができる。

係合体４２のピン４２３が、光路変更部材３の磁石ＭＧ１と磁力結している。このため、係合体４２が上側に移動したときに、光路変更部材３の磁石ＭＧ１は、ピン４２３によって付勢されることにより上側に移動する。これにより、光路変更部材３は、図６に示されるように、軸部３２ｂを軸として、磁石ＭＧ１側の端部が上側に移動するように揺動させられる。また、係合体４２が下側に移動したときに、光路変更部材３の磁石ＭＧ１は、磁石ＭＧ１とピン４２３との間での磁力の吸着力によって、係合体４２の移動に追従して下側に移動する。すなわち、光路変更部材３は、図４に示されるように、軸部３２ｂを軸として、磁石ＭＧ１側の端部が下側に移動するように揺動させられる。

このように、光路変更部材３は、上側に係合体４２が移動したときに係合体４２に付勢されることによって揺動（移動）し、下側に係合体４２が移動したときに磁力の吸着力によって係合体４２の移動に追従して揺動（移動）する。アクチュエータユニット４によって揺動させられることにより、光路変更部材３は、光路Ｌの向きを変更することができる。

光路変更部材３が揺動すると、ホール素子ＨＣ２に対する磁石ＭＧ２の位置が変化する。このため、ホール素子ＨＣ２は、光路変更部材３が揺動したときの磁石ＭＧ２の磁界の変化に基づいて、光路変更部材３の揺動の位置（揺動の角度）を検出することができる。

図７に示されるように、ミラーホルダ２２の側板部２２ｂの内側面には、光路変更部材３側に向けて突出するストッパ部ＳＴ２が設けられている。ストッパ部ＳＴ２は、図６及び図７に示されるように、磁石ＭＧ１側の端部が上側に移動するように光路変更部材３が揺動させられたときに、光路変更部材３の上面に当接して光路変更部材３の揺動を規制する。すなわち、ストッパ部ＳＴ２は、上側に係合体４２が移動したときに揺動させられる光路変更部材３の揺動範囲（移動範囲）を規制する。

図４に示されるように、係合体本体部４２１が下側に移動したときに、係合体本体部４２１が底板部２２ｃの上面に当接する。これにより、係合体本体部４２１の移動が規制される。このように、磁石ＭＧ１側の端部が下側に移動するように光路変更部材３が揺動させられたときに、底板部２２ｃの上面は、係合体本体部４２１と当接することによって光路変更部材３の揺動を規制する。すなわち、底板部２２ｃの上面は、下側に係合体４２が移動したときに揺動させられる光路変更部材３の揺動範囲（移動範囲）を規制するストッパ部ＳＴ１として機能する。

また、図８及び図９に示されるように、係合体４２が上下方向に移動して光路変更部材３が揺動した場合、ピン４２３に対する磁石ＭＧ１の向き、及びピン４２３に対する磁石ＭＧ１の当接位置が変化する。すなわち、磁石ＭＧ１の下面は、ピン４２３の上端部に対して、スライド可能かつ当接の角度が変更可能なように、磁力結合している。

以上のように、この撮像装置１では、アクチュエータ４１が係合体４２を上下方向に移動させることによって光路変更部材３を揺動させることができる。これにより、撮像装置１は、イメージセンサ６に入射する光路Ｌの向きを変更できる。そして、係合体４２と光路変更部材３とが磁力結合しているため、係合体４２に対する光路変更部材３の浮き上がりが抑制される。具体的には、光路変更部材３の磁石ＭＧ１が係合体４２のピン４２３によって付勢されたときに、例えば、付勢されたときのはずみによって磁石ＭＧ１がピン４２３から離れることが抑制される。また、係合体４２が下側に移動した場合であっても、撮像装置１は、磁力の吸着力によってピン４２３と磁石ＭＧ１とを当接させた状態のまま、係合体４２の移動に追従するように光路変更部材３を揺動させることができる。これにより、撮像装置１は、アクチュエータ４１が係合体４２を移動させたときに、意図した位置（角度）に光路変更部材３を揺動させることができる。このように撮像装置１は、アクチュエータ４１を用いて、イメージセンサ６に入射する光路Ｌの向きを精度よく変更できる。

撮像装置１は、光路変更部材３の揺動範囲を規制するストッパ部ＳＴ１及びＳＴ２を有している。これにより、撮像装置１は、意図しない位置（角度）まで光路変更部材３が揺動してしまうことを防止できる。また、係合体４２が磁力の吸着力によって光路変更部材３を揺動させるときの揺動範囲は、ストッパ部ＳＴ１によって規制される。例えば、係合体４２が磁力の吸着力によって光路変更部材３を揺動させるときの揺動範囲を、光路変更部材３に当接するストッパ部によって規制したとする。この場合、ストッパ部によって光路変更部材３の揺動が規制された後、さらに係合体４２が下側に移動することにより、光路変更部材３の磁石ＭＧ１から、係合体４２のピン４２３が離れてしまうことがある。係合体４２と光路変更部材３とが離間している場合、次に光路変更部材３を揺動させるときには、ピン４２３と磁石ＭＧ１とが当接するように係合体４２を移動させる必要がある。このため、光路変更部材３を揺動させるために時間を要する。これに対し、撮像装置１は、係合体４２の移動をストッパ部ＳＴ１によって規制するため、光路変更部材３の磁石ＭＧ１と係合体４２のピン４２３とが離間することが無い。これにより、撮像装置１は、光路変更部材３の揺動がストッパ部ＳＴ１によって規制されている状態であっても、係合体４２を上側に移動させたときに光路変更部材３を素早く揺動させることができる。

アクチュエータ４１は、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能な圧電素子４１２を有している。この場合、アクチュエータ４１は、圧電素子４１２を伸縮させることによって光路変更部材３を揺動させ、光路Ｌの向きを変更できる。

撮像装置１は、シャフト４１３を軸とした係合体４２の回動を規制するガイドピンＧ１を備えている。この場合、撮像装置１は、ガイドピンＧ１によって係合体４２の回転を防止でき、係合体４２が光路変更部材３に対して当接した状態を維持できる。

係合体４２のピン４２３の上端部は、凸曲面状に形成されている。これにより、係合体４２が移動したときにピン４２３と磁石ＭＧ１との当接角度が変化する場合であっても、撮像装置１は、ピン４２３と磁石ＭＧ１との当接角度の変更を滑らかに行うことができる。また、ピン４２３の上端部が凸曲面状であるため、ピン４２３の上端部と磁石ＭＧ１の下面とは点接触する。この場合、ピン４２３と磁石ＭＧ１との当接角度が変化する場合であっても、ピン４２３と磁石ＭＧ１との磁力による結合力がほぼ一定となる。このように、ピン４２３と磁石ＭＧ１との当接角度の変更を滑らかに行うことができ、磁力による結合力がほぼ一定となるため、撮像装置１は、精度よく光路Ｌの向きを変更できる。

ピン４２３は、磁石ＭＧ１よりも硬い。この場合、撮像装置１は、ピン４２３及び磁石ＭＧ１のうち摩耗を抑制したい側のピン４２３を磁石ＭＧ１よりも硬くすることで、ピン４２３の摩耗を抑制できる。このように、ピン４２３の摩耗が抑制されるため、撮像装置１は、精度よく光路Ｌの向きを変更できる。

アクチュエータ４１は、係合体４２を移動させることによって光路変更部材３を揺動させる。この場合、撮像装置１は、係合体４２を上下方向に移動させるだけで光路変更部材３を揺動させる（位置を変更する）ことができ、光路変更部材３の揺動によって光路Ｌの向きを変更できる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。図１０に示されるように、本変形例に係る撮像装置１Ａは、光路変更部材３と係合体４２とを磁力結合させるための磁石ＭＧ１を、光路変更部材３の揺動の位置を検出するためにも用いる。このため、撮像装置１Ａは、磁石ＭＧ１とＸ軸方向において対向する位置に設けられたホール素子ＨＣ１を備えている。すなわち、本変形例に係る撮像装置１Ａは、実施形態に係る撮像装置１の磁石ＭＧ２を備えていない。以下、本変形例に係る撮像装置１Ａの説明として、実施形態に係る撮像装置１と相違する点のみを説明する。撮像装置１Ａの構成要素のうち、実施形態に係る撮像装置１と同様の構成要素については図面中に同一の符合を付して説明を省略する。

ミラーホルダ２２の側板部２２ｂには、磁石ＭＧ１と対向する位置にセンサ窓Ｓ１が設けられている。センサ窓Ｓ１内には、ホール素子ＨＣ１が配置されている。本実施形態においてホール素子ＨＣ１は、側板部２２ｂの外側の面に設けられるＦＰＣ７２（図１０及び図１１参照）に取り付けられている。ホール素子ＨＣ１と磁石ＭＧ１とは、Ｘ軸方向において互いに対向している。ホール素子ＨＣ１は、磁石ＭＧ１の磁界の変化によって、光路変更部材３の揺動の位置（揺動の角度）を検出する位置検出センサとして機能する。

図１１及び図１２に示されるように、光路変更部材３が揺動すると、ホール素子ＨＣ１に対する磁石ＭＧ１の位置が変化する。このため、ホール素子ＨＣ１は、光路変更部材３が揺動したときの磁石ＭＧ１の磁界の変化に基づいて、光路変更部材３の揺動の位置（揺動の角度）を検出することができる。なお、図１１及び図１２では、光路変更部材３が揺動したときの磁石ＭＧ１の位置の変化を示すために、ＦＰＣ７２及びホール素子ＨＣ１が仮想線（２点鎖線）で示されている。

この場合であっても、撮像装置１Ａは、実施形態における撮像装置１と同様の作用効果を奏する。また、撮像装置１Ａは、係合体４２と光路変更部材３とを磁力結合させるための磁石ＭＧ１を、光路変更部材３の位置を検出するための磁石としても用いる。これにより撮像装置１は、構成の簡素化を図ることができる。

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、図１３に示されるように、ピン４２３が、係合体本体部４２１の下端部よりも下方に突出していてもよい。そして、ピン４２３の下端部が、底板部２２ｃに設けられたＺ軸方向に沿って延在する孔Ｈ１に差し込まれていてもよい。孔Ｈ１内にピン４２３の下端部が差し込まれた状態で、ピン４２３は、孔Ｈ１に対してＺ軸方向に沿って移動可能となっている。係合体本体部４２１がシャフト４１３を軸として回転した場合、ピン４２３の下端部が孔Ｈ１の内面に当接する。これにより、ピン４２３は、シャフト４１３を軸とした係合体４２の回転を規制することができる。このように、ピン４２３は、係合体４２の回動を規制する回転防止ガイドとして機能してもよい。この場合、ピン４２３の下端部が係合体本体部４２１から突出するようにインサート成型するだけで、ピン４２３を回転防止ガイドとして機能させることができる。

係合体４２のピン４２３を凸曲面状に形成したが、光路変更部材３の磁石ＭＧ１がピン４２３側に向かって湾曲する凸曲面状に形成されていてもよい。また、光路変更部材３側に磁石ＭＧ１を設けることによって光路変更部材３と係合体４２とを磁力結合させたが、係合体４２側に磁石を設けて光路変更部材３と係合体４２とを磁力結合させてもよい。

磁石ＭＧ１が設けられる位置は、ミラーベース３２における軸部３２ｂが設けられる側に対して反対側の端部近傍であることに限定されない。同様に、軸部３２ｂが設けられる位置は、ミラーベース３２における磁石ＭＧ１が設けられる側に対して反対側の端部近傍であることに限定されない。

また、アクチュエータ４１は、係合体４２を上下方向に移動させることによって光路変更部材３を揺動させたが、光路変更部材３を予め定められた方向にスライド（移動）させてもよい。アクチュエータ４１は、圧電素子４１２を用いて係合体４２を駆動することに限定されない。アクチュエータ４１は、圧電素子４１２を用いる方式以外の駆動方式によって係合体４２を駆動してもよい。

ストッパ部ＳＴ１及びＳＴ２は、上述した構成に限定されない。また、撮像装置１，１Ａは、ストッパ部ＳＴ１及びＳＴ２のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。さらに、撮像装置１等は、ストッパ部ＳＴ１及びＳＴ２を備えていなくてもよい。

係合体４２の回転を防止する回転防止ガイド（ガイドピンＧ１、ピン４２３）は、上述した構成に限定されない。撮像装置１等は、回転防止ガイドを備えていなくてもよい。ピン４２３を磁石ＭＧ１よりも硬くしたが、磁石ＭＧ１がピン４２３よりも硬くてもよい。また、磁石ＭＧ１とピン４２３とは同じ硬さであってもよい。

また、駆動装置を撮像装置１，１Ａとして説明したが、駆動装置は、レンズモジュール５及びイメージセンサ６を備えていなくてもよい。駆動装置は、光路変更部材３を駆動したが、光路変更部材３以外の被駆動体を駆動してもよい。

１，１Ａ…撮像装置（駆動装置）、３…光路変更部材、５…レンズモジュール、６…イメージセンサ、４１…アクチュエータ、４１２…圧電素子、４１３…シャフト、４２…係合体、４２３…ピン（回転防止ガイド）、Ｇ１…ガイドピン（回転防止ガイド）ＨＣ１，ＨＣ２…ホール素子（位置検出センサ）、ＭＧ１，ＭＧ２…磁石、ＳＴ１，ＳＴ２…ストッパ部。

Claims (16)

1. アクチュエータと、
   前記アクチュエータに対して摩擦係合する係合体と、
   前記係合体に対して磁力結合し、光路の向きを変更する光路変更部材と、
   を備え、
   前記アクチュエータは、前記係合体を、第１方向と、前記第１方向に対して反対側の第２方向とに移動させ、
   前記光路変更部材は、前記第１方向に前記係合体が移動したときに前記係合体に付勢されることによって移動し、前記第２方向に前記係合体が移動したときに磁力の吸着力によって前記係合体の移動に追従して移動する、駆動装置。
2. レンズを有するレンズモジュールと、
   イメージセンサと、
   アクチュエータと、
   前記アクチュエータに対して摩擦係合する係合体と、
   前記係合体に対して磁力結合し、前記レンズモジュールを介して前記イメージセンサに入射する光路の向きを変更する光路変更部材と、
   を備え、
   前記アクチュエータは、前記係合体を、第１方向と、前記第１方向に対して反対側の第２方向とに移動させ、
   前記光路変更部材は、前記第１方向に前記係合体が移動したときに前記係合体に付勢されることによって移動し、前記第２方向に前記係合体が移動したときに磁力の吸着力によって前記係合体の移動に追従して移動する、駆動装置。
3. 前記光路変更部材の移動範囲を規制するストッパ部をさらに備え、
   前記ストッパ部は、前記第１方向に前記係合体が移動したときに移動させられる前記光路変更部材の移動範囲、及び、前記第２方向に前記係合体が移動したときに移動させられる前記光路変更部材の移動範囲のうち、少なくともいずれか一方の移動範囲を規制する、請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記アクチュエータは、
   前記第１方向に沿って伸縮可能な圧電素子と、
   前記圧電素子における前記第１方向に沿った一方の端部に固定されたシャフトと、
   を有し、
   前記係合体は、前記シャフトに摩擦係合する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記シャフトを軸とした前記係合体の回転を規制する回転防止ガイドをさらに備える、請求項４に記載の駆動装置。
6. 磁界の変化によって前記光路変更部材の位置を検出する位置検出センサをさらに備え、
   前記光路変更部材における前記係合体との当接部には、前記係合体と磁力結合するための磁石が取り付けられ、
   前記位置検出センサは、前記光路変更部材に取り付けられた前記磁石の磁界の変化を検出する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の駆動装置。
7. 前記係合体における前記光路変更部材との当接部、及び、前記光路変更部材における前記係合体との当接部のいずれか一方は、凸曲面状に形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動装置。
8. 前記係合体における前記光路変更部材との前記当接部、及び、前記光路変更部材における前記係合体との前記当接部のうち、一方の前記当接部は他方の前記当接部よりも硬い、請求項７に記載の駆動装置。
9. 前記光路変更部材は、前記第１方向に交差する方向を軸として揺動可能であり、
   前記アクチュエータは、前記係合体を前記第１方向と前記第２方向とに移動させることによって、前記光路変更部材を揺動させる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の駆動装置。
10. アクチュエータユニットと、
    前記アクチュエータユニットによって駆動される被駆動体と、
    を備え、
    前記被駆動体は、前記アクチュエータユニットに対して磁力結合している、駆動装置。
11. 前記アクチュエータユニットは、
    予め定められた方向に沿って伸縮可能な圧電素子と、
    前記圧電素子における伸縮方向の一方の端部に固定されたシャフトと、
    前記シャフトに摩擦係合する係合体と、
    を有し、
    前記被駆動体は、前記係合体に対して磁力結合している、請求項１０に記載の駆動装置。
12. 前記シャフトを軸とした前記係合体の回転を規制する回転防止ガイドをさらに備える、請求項１１に記載の駆動装置。
13. 磁界の変化によって前記被駆動体の位置を検出する位置検出センサをさらに備え、
    前記被駆動体における前記アクチュエータユニットとの当接部には、前記アクチュエータユニットと磁力結合するための磁石が取り付けられ、
    前記位置検出センサは、前記被駆動体に取り付けられた前記磁石の磁界の変化を検出する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の駆動装置。
14. 前記アクチュエータユニットにおける前記被駆動体との当接部、及び、前記被駆動体における前記アクチュエータユニットとの当接部のいずれか一方は、凸曲面状に形成されている、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の駆動装置。
15. 前記アクチュエータユニットにおける前記被駆動体との前記当接部、及び、前記被駆動体における前記アクチュエータユニットとの前記当接部のうち、一方の前記当接部は他方の前記当接部よりも硬い、請求項１４に記載の駆動装置。
16. 前記被駆動体は揺動可能であり、
    前記アクチュエータユニットは、前記被駆動体を揺動させる、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の駆動装置。

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