JP5117450B2 - 像振れ補正装置、撮像レンズユニット、及びカメラユニット - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラのレンズ鏡筒やシャッタユニット等に搭載される像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットに関し、特に、携帯電話機等の携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットに適用される小型で薄型の像振れ補正装置、撮像レンズユニット及びカメラユニットに関する。

従来の像振れ補正装置としては、ベース（シフトベース）と、レンズを保持した可動部材（シフト枠）と、可動部材をベースに対して移動自在に支持するボールと、可動部材を光軸に垂直な方向に駆動する駆動手段（駆動用磁石、コイル、ヨーク）と、可動部材の位置を検出するための位置検出手段（検出用磁石、ホール素子）と、可動部材を挟むようにベースに対向して固定されたセンサベース等を備え、駆動用磁石をベースに設け、コイル及び検出用磁石を可動部材に設け、ホール素子をセンサベースに設けたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、この装置においては、コイルが可動部材の一方側の面に固定され、検出用磁石が可動部材の他方側の面に固定されており、ヨークと検出用磁石とがレンズの光軸方向に配列された状態となっている。したがって、光軸方向において可動体（コイル及び検出用磁石が設けられた可動部材）の寸法が大きくなり、装置の光軸方向における厚みが増加し、装置の小型化、薄型化を図るのは困難である。尚、光軸方向における厚みの増加を抑えるべく、検出用磁石をコイルの周りに配置すると、光軸に垂直な方向における装置の大径化を招き、同様に装置の小型化を図るのは困難である。

また、他の像振れ補正装置としては、ベースと、レンズを保持する可動部材と、可動部材を光軸に垂直な二方向に駆動する第１駆動手段（磁石、コイル、ヨーク）及び第２駆動手段（磁石、コイル、ヨーク）と、コイルに通電しない非通電状態（休止状態）において、可動部材を中心位置に復帰させる（センタリングする）ための２つのアシストバネ等を備えたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、この装置においては、可動部材を中心位置に復帰させる復帰手段として、アシストバネを採用しているため、アシストバネの配設スペースが必要になり、装置の大型化等を招く。

特許第３９６９９２７号公報 特許第４００６１７８号公報 特許第３８６９９２６号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の薄型化及び小型化、部品の集約化等を図りつつ、携帯電話機等のカメラユニットに搭載することができ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができ、又、休止状態において補正用のレンズを所定の休止位置に自動的に復帰させる（センタリングする）ことが可能な像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットを提供することにある。

本発明の像振れ補正装置は、開口部を有するベースと、レンズを保持する可動保持部材と、可動保持部材をレンズの光軸に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構と、可動保持部材を上記平面内で駆動する駆動手段と、可動保持部材の位置を検出する位置検出手段と、休止状態において可動保持部材を所定の休止位置に復帰させる復帰手段とを備えた像振れ補正装置であって、上記駆動手段は、ベースに固定されかつ空芯部を画定するべく長軸及び短軸をもつ環状に形成されたコイルと、コイルに対向する位置において可動保持部材に固定されかつコイルの長軸方向に伸長して形成されると共にコイルの長軸を通る面を境にＮ極及びＳ極に着磁された駆動磁石を含み、上記復帰手段は、駆動磁石と極性が逆になるように対向してベースに固定されると共にコイルの空芯部内に配置された磁石を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、可動保持部材は、支持機構によりベースに対して移動自在に支持された状態で、コイルへの通電により駆動磁石と協働して生じる駆動力により、ベースに対して光軸に垂直な平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができる。ここで、復帰手段の磁石と駆動磁石との間において磁気的吸引作用が得られ、可動保持部材（レンズ）は、所定の休止位置（例えば、ベースの開口部の中心にレンズの光軸が一致する位置）に自動的に復帰（例えば、センタリング）させられて安定して保持される。したがって、駆動時にイニシャライズ等の駆動制御が不要であり、又、休止状態において可動保持部材のガタツキ等を防止することができる。このように、駆動手段の駆動磁石を、復帰手段の磁石と磁気的に相互作用させる磁石として兼用すると共に、復帰手段の磁石をコイルの空芯部内に配置するため、構造の簡素化及び部品の集約化、光軸方向における装置の薄型化、小型化等を達成することができる。
さらに、駆動磁石がコイルの長軸方向に伸長するように形成されると共に長軸を通る面を境にＮ極及びＳ極に着磁されかつ復帰手段の磁石がこの駆動磁石と極性が逆になるように対向している、すなわち、復帰手段の磁石及びコイルが同一方向に伸長するように形成されているため、駆動時（コイルへの通電時）において、復帰手段の磁石の磁力と駆動磁石の磁力の相互作用により可動保持部材が光軸回りに回転するのを抑制する力（回転を抑制する大きなモーメント）が得られ、可動保持部材を光軸に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。

上記構成において、駆動手段は、光軸に垂直な平面内の第１方向に駆動する第１駆動機構と、光軸に垂直な平面内の第２方向に駆動する第２駆動機構を含み、コイルは、第１駆動機構に含まれる第１コイルと、第２駆動機構に含まれる第２コイルを含み、駆動磁石は、第１駆動機構に含まれ第１コイルと対向する第１駆動磁石と、第２駆動機構に含まれ第２コイルと対向する第２駆動磁石を含み、復帰手段の磁石は、第１コイルの空芯部内に配置された第１復帰磁石と、第２コイルの空芯部内に配置された第２復帰磁石を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１駆動機構（第１駆動磁石、第１コイル）と第２駆動機構（第２駆動磁石、第２コイル）により可動保持部材を光軸に垂直な平面内で移動させることができ、又、第１復帰磁石と第１駆動磁石との磁気的吸引作用及び第２復帰磁石と第２駆動磁石との磁気的吸引作用により、可動保持部材を所定の休止位置に復帰させて位置決めし保持することができる。

上記構成において、位置検出手段は、磁石との相対的な移動により位置検出信号を出力する磁気センサを含み、磁気センサは、第１駆動磁石又は第１復帰磁石と対向するべくベース又は可動保持部材に固定された第１磁気センサと、第２駆動磁石又は第２復帰磁石と対向するべくベース又は可動保持部材に固定された第２磁気センサを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１駆動磁石及び第２駆動磁石が可動保持部材に固定されかつ第１復帰磁石及び第２復帰磁石がベースに固定された状態で、第１磁気センサ及び第２磁気センサがベースに固定された場合、第１駆動磁石及び第２駆動磁石との相対的な移動により位置検出信号が出力され、一方、第１磁気センサ及び第２磁気センサが可動保持部材に固定された場合、第１復帰磁石及び第２復帰磁石との相対的な移動により位置検出信号が出力される。
ここで、磁気センサと協働する磁石として、駆動磁石又は復帰磁石を兼用しているため、検出のための専用の磁石を設ける場合に比べて、構造を簡素化、部品点数の削減、装置の小型化等を達成することができる。

上記構成において、第１コイル及び第１復帰磁石は、光軸に垂直な平面内において上記第１方向に垂直な方向に伸長して形成され、第２コイル及び第２復帰磁石は、光軸に垂直な平面内において上記第２方向に垂直な方向に伸長して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、可動保持部材が光軸に垂直な平面内で（光軸回りに）回転するのを規制することができ、手振れ等による像振れをより高精度に補正することができる。

また、本発明の撮像レンズユニットは、撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置のいずれか一つを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、撮像用の複数のレンズが光軸方向に配置された構成において、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができる。
すなわち、撮像用の複数のレンズに加えて、上記の像振れ補正機能を追加した撮像レンズユニットを提供することができる。

さらに、本発明のカメラユニットは、撮像素子を含むカメラユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置のいずれか一つを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、撮像素子を含むカメラユニットにおいて、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができ、撮像素子により良好な撮影画像を得ることができる。

上記構成をなす像振れ補正装置によれば、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の薄型化及び小型化、部品の集約化等を達成しつつ、携帯電話機等のカメラユニットに搭載することができ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができ、又、休止状態において補正用のレンズを所定の休止位置に自動的に復帰させる（センタリングする）ことが可能な像振れ補正装置を得ることができ、又、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットを得ることができる。

本発明の像振れ補正装置が組み込まれたカメラユニットを搭載した携帯情報端末機を示す斜視図である。 本発明の像振れ補正装置が組み込まれたカメラユニットの（カバーを取り外した状態での）内部を示す平面図である。 本発明の像振れ補正装置が組み込まれたカメラユニットの断面図である。 像振れ補正装置の斜視図である。 像振れ補正装置の側面図である。 像振れ補正装置の平面図である。 像振れ補正装置の分解斜視図である。 像振れ補正装置の一部を示す分解斜視図である。 像振れ補正装置の断面図である。 像振れ補正装置の一部（ベース、コイル、復帰磁石等）を示す平面図である。 像振れ補正装置の一部（ベース、磁気センサ、復帰磁石等）を示す背面図である。 像振れ補正装置の一部（可動保持部材、ヨーク等）を示す正面図である。 像振れ補正装置の一部（可動保持部材、駆動磁石等）を示す背面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、像振れ補正装置の動作を説明する平面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、像振れ補正装置の動作を説明する平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
本発明に係る像振れ補正装置を組み込んだカメラユニットＵは、図１に示すように、扁平で小型の携帯情報端末機ＰＨに搭載されている。携帯情報端末機ＰＨは、略矩形で扁平な輪郭をなす筐体ＰＨ１、筐体ＰＨ１の表面に配置された種々の情報を表示する液晶パネル等の表示部ＰＨ２及び操作ボタンＰＨ３、表示部ＰＨ２の反対側の表面に形成された撮影窓ＰＨ４等を備えている。そして、カメラユニットＵは、図１に示すように、撮影窓ＰＨ４から進入する被写体光の光軸Ｌ１に対して垂直な方向に延在するように筐体ＰＨ１の内部に収容されている。

カメラユニットＵは、図２及び図３に示すように、ユニットケース１０、プリズム２０、レンズＧ１、レンズＧ２を保持する第１可動レンズ群３０、レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５を保持する第２可動レンズ群としての像振れ補正装置Ｍ、レンズＧ６、フィルタ４０、撮像素子としてのＣＣＤ５０、第１可動レンズ群３０を光軸Ｌ２方向に駆動する第１駆動ユニット６０（ガイドシャフト６１、回り止めシャフト６２、リードスクリュー６３、駆動モータ６４、ナット６５、コイルスプリング６６）、第２可動レンズ群（像振れ補正装置Ｍ）を光軸Ｌ２方向に駆動する第２駆動ユニット７０（ガイドシャフト７１、回り止めシャフト（回り止めシャフト６２を兼用）、リードスクリュー７３、駆動モータ７４、ナット７５）、角速度センサ（不図示）、制御ユニット（不図示）等を備えている。
ここで、角速度センサは、ユニットケース１０に基板を介して固定されており、カメラユニットＵが受ける振動や振れを検出するようになっている。
また、制御ユニットは、ユニットケース１０の外壁に固定されたマイクロコンピュータであり、演算処理を行うと共に種々の信号を処理して指令信号を発する制御部、第１駆動ユニット６０の駆動モータ６４及び第２駆動ユニット７０の駆動モータ７４を駆動するモータ駆動回路、ＣＣＤ５０を駆動するＣＣＤ駆動回路、像振れ補正装置Ｍに含まれるコイルを駆動するコイル駆動回路、像振れ補正装置Ｍに含まれる可動保持部材１１０の位置を検出する磁気センサに接続される位置検出回路、角速度センサに接続される角速度検出回路等を備えている。

ユニットケース１０は、図２及び図３に示すように、光軸Ｌ１方向の厚さ寸法が薄く、扁平で略矩形をなす形状に形成されており、プリズム２０を固定する固定部１１、レンズＧ１を固定する固定部１２、レンズＧ６を固定する固定部１３、フィルタ４０を固定する固定部１４、ＣＣＤ５０を固定する固定部１５、カバー１６（図３中の二点鎖線）を着脱自在にネジにて取り付ける取付け面１７等を備えている。
プリズム２０は、図２及び図３に示すように、ユニットケース１０の固定部１１に収容されて、撮影窓ＰＨ４から進入する被写体光の光軸Ｌ１を直角に屈曲させて光軸Ｌ２方向に導くようになっている。
レンズＧ１は、図３に示すように、光軸Ｌ１，Ｌ２方向においてプリズム２０の後方に配置され、ユニットケース１０の固定部１２に固定されている。
レンズＧ６は、図３に示すように、光軸Ｌ２方向において第２可動レンズ群（像振れ補正装置Ｍ）の後方に配置され、ユニットケース１０の固定部１３に固定されている。
フィルタ４０は、赤外線カットフィルタあるいはローパスフィルタ等であり、図３に示すように、光軸Ｌ２方向においてレンズＧ６の後方に配置され、ユニットケース１０の固定部１４に固定されている。
ＣＣＤ５０は、図３に示すように、光軸Ｌ２方向においてフィルタ４０の後方に配置されて、ユニットケース１０の固定部１５に固定されている。

第１可動レンズ群３０は、図２及び図３に示すように、光軸Ｌ２方向においてレンズＧ１の後方に配置されており、レンズ保持部材３１、ガイドシャフト６１にガイドされる被ガイド部３２、回り止めシャフト６２に摺動自在に係合されて光軸Ｌ２回りの回転が規制される被規制部３３、リードスクリュー６３に螺合されたナット６５が当接するＵ字状係合部３４等を備えている。
そして、第１可動レンズ群３０は、第１駆動ユニット６０により光軸Ｌ２方向に往復駆動されるようになっている。

第１駆動ユニット６０は、図２及び図３に示すように、光軸Ｌ２方向に伸長してユニットケース１０に固定されたガイドシャフト６１及び回り止めシャフト６２、光軸Ｌ２方向に伸長するリードスクリュー６３、リードスクリュー６３を回転駆動する駆動モータ６４、リードスクリュー６３に螺合すると共に第１可動レンズ群３０のＵ字状係合部３４に当接するナット６５、Ｕ字状係合部３４をナット６５に向けて常時付勢する付勢力を及ぼすべくレンズ保持部材３１と後述するベース１００との間に掛止される引張り型のコイルスプリング６６等を備えている。
そして、駆動モータ６４の起動によりリードスクリュー６３が回転することで、ナット６５→Ｕ字状係合部３４を介して、第１可動レンズ群３０を光軸Ｌ２方向に移動させるようになっている。

第２駆動ユニット７０は、図２に示すように、光軸Ｌ２方向に伸長してユニットケース１０に固定されたガイドシャフト７１及び回り止めシャフト（ここでは、回り止めシャフト６２を兼用）、光軸Ｌ２方向に伸長するリードスクリュー７３、リードスクリュー７３を回転駆動する駆動モータ７４、リードスクリュー７３に螺合すると共に第２可動レンズ群に含まれるベース１００の一対のＵ字状係合部１０３に挟まれるナット７５等を備えている。
そして、駆動モータ７４の起動によりリードスクリュー７３が回転することで、ナット７５→Ｕ字状係合部１０３を介して、第２可動レンズ群（像振れ補正装置Ｍ）を光軸Ｌ２方向に移動させるようになっている。

第２可動レンズ群としての像振れ補正装置Ｍは、図２ないし図７に示すように、光軸Ｌ２方向において第１可動レンズ群３０とレンズＧ６の間に配置されており、ベース１００、可動保持部材１１０、駆動手段としての（第１コイル１２１，第１駆動磁石１２２，第１ヨーク１２３を含む）第１駆動機構１２０、駆動手段としての（第２コイル１３１，第２駆動磁石１３２，第２ヨーク１３３を含む）第２駆動機構１３０、可動保持部材１１０を光軸Ｌ２に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構としての３つの球体１４０、復帰手段を構成する磁性体としての第１復帰磁石１５１及び第２復帰磁石１５２、位置検出手段としての第１磁気センサ１６１及び第２磁気センサ１６２、電気的な接続を行うフレキシブル配線板１７０等を備えている。

ベース１００は、図４ないし図７、図９ないし図１１に示すように、光軸Ｌ２方向に略扁平で、光軸Ｌ２に直交し光軸Ｌ１に平行な直線Ｓ１の方向に幅狭で、光軸Ｌ２及び直線Ｓ１に直交する直線Ｓ２の方向に長尺な略矩形の平板状に形成されており、中心Ｃ１を画定する開口部１００ａ、第１コイル１２１を嵌合して固定する嵌合凹部１００ｂ、第１磁気センサ１６１を嵌合して固定する嵌合凹部１００ｃ、第２コイル１３１を嵌合して固定する嵌合凹部１００ｄ、第２磁気センサ１６２を嵌合して固定する嵌合凹部１００ｅ、ガイドシャフト７１に摺動自在に係合されてガイドされる被ガイド部１０１、回り止めシャフト６２に摺動自在に係合されて光軸Ｌ２回りの回転が規制される被規制部１０２、リードスクリュー７３に螺合されたナット７５が挟み込まれる一対のＵ字状係合部１０３、支持機構としての球体１４０を受け入れる３つの凹部１０４、可動保持部材１１０を移動可能に連結させる４つの連結片１０５、コイルスプリング６６の一端を掛止する掛止片１０６、フレキシブル配線板１７０をネジにて固定するための４つのネジ穴１０７、４つの肉抜き孔１０８等を備えている。

開口部１００ａは、図１０及び図１１に示すように、直線Ｓ１と直線Ｓ２との交点において中心Ｃ１を画定すると共に直線Ｓ１の方向において平行な内壁面を画定し、可動保持部材１１０が駆動される範囲内において、可動保持部材１１０の保持部１１０ａが非接触にて通過し得る内径寸法に形成されている。
嵌合凹部１００ｂ，１００ｃと嵌合凹部１００ｄ，１００ｅとは、図１１及び図１２に示すように、直線Ｓ１に対して線対称となるように形成されている。すなわち、第１コイル１２１（第１復帰磁石１５１）及び第１磁気センサ１６１と、第２コイル１３１（第２復帰磁石１５２）及び第２磁気センサ１６２は、ベース１００上において、直線Ｓ１に対して線対称に配置される。
３つの凹部１０４は、球体１４０を光軸Ｌ２方向に部分的に突出させた状態で転動自在に受け入れるように形成されている。そして、３つの凹部１０４の配置構成は、図１０に示すように、１つの凹部１０４が直線Ｓ１上でかつ開口部１００ａの近傍に配置され、他の２つの凹部１０４が直線Ｓ１に対して線対称の位置でかつ開口部１００ａの近傍に配置されている。すなわち、３つの凹部１０４は、二等辺三角形又は正三角形の３つの頂点に位置するように配置されている。
４つの連結片１０５は、可動保持部材１１０がベース１００に対して光軸Ｌ２方向に離脱するのを規制する規制機構として機能するものであり、図４及び図７に示すように、可動保持部材１１０の連結突起１１７を受け入れる連結孔１０５ａを画定し、連結突起１１７を連結孔１０５ａに受け入れる際に撓ませることができるように（弾性変形可能に）形成されている。

可動保持部材１１０は、図６ないし図８、図１２及び図１３に示すように、一部を除いて光軸Ｌ２方向に略扁平で、直線Ｓ１の方向に幅狭でかつ直線Ｓ２の方向に長尺な略矩形の平板状に形成されており、図７、図８、図１２及び図１３に示すように、光軸Ｌ２を中心としレンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５を保持する筒状の保持部１１０ａ、保持部１１０ａを挟んで直線Ｓ２方向の両側に延出する２つの延出部１１１、第１駆動磁石１２２を嵌合して固定する嵌合孔１１２、第２駆動磁石１３２を嵌合して固定する嵌合孔１１３、第１ヨーク１２３を嵌合して固定する嵌合孔１１４、第２ヨーク１３３を嵌合して固定する嵌合孔１１５、支持機構としての３つの球体１４０に当接する３つの当接面１１６、４つの連結片１０５（連結孔１０５ａ）にそれぞれ挿入される４つの連結突起１１７等を備えている。

保持部１１０ａは、ベース１００の開口部１００ａに臨む側が、直線Ｓ１の方向において平行なカット面を有し、直線Ｓ１の方向において扁平な筒状に形成されている。
３つの当接面１１６は、レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２がベース１００の開口部１００ａの中心Ｃ１と一致する状態で、光軸Ｌ２方向において３つの凹部１０４（球体１４０）と対向するように配置され、可動保持部材１１０が光軸Ｌ２に垂直な平面（直線Ｓ１，Ｓ２を含む平面）内において二次元的に移動する範囲において、ベース１００の対応する凹部１０４に挿入された球体１４０に接触した状態から逸脱しないように、所定の面積をなす平面状に形成されている。
連結突起１１７は、図４、図６ないし図８、図１２及び図１３に示すように、光軸Ｌ２に垂直な直線Ｓ１方向に伸長するように形成され、連結片１０５の連結孔１０５ａに挿入し得るようになっている。
ここで、連結突起１１７は、連結孔１０５ａに挿入された状態で、光軸Ｌ２方向に離れる向きに移動するのを規制されつつ、光軸Ｌ２に垂直な平面（直線Ｓ１，Ｓ２を含む平面）内において連結孔１０５ａ内を二次元的に移動し得る寸法に形成されている。

すなわち、４つの連結突起１１７が対応する４つの連結片１０５（連結孔１０５ａ）に連結されることで、３つの当接面１１６が３つの凹部１０４に挿入された３つの球体１４０に当接して可動保持部材１１０がベース１００に対向して配置されると、可動保持部材１１０がベース１００に対して光軸Ｌ２方向に離れるのが規制されると共に、ベース１００に固定された第１復帰磁石１５１と可動保持部材１１０に固定された第１駆動磁石１２２が磁気的に吸引し、又、ベース１００に固定された第２復帰磁石１５２と可動保持部材１１０に固定された第２駆動磁石１３２が磁気的に吸引するため、可動保持部材１１０はベース１００から離れることなくベース１００に対して光軸Ｌ２に垂直な平面（直線Ｓ１，Ｓ２を含む平面）内で移動自在に支持された状態となる。
そして、第１駆動機構１２０及び第２駆動機構１３０の駆動力により、可動保持部材１１０は、ベース１００に対して上記平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れが高精度に補正されるようになっている。

第１駆動機構１２０は、図７ないし図１０に示すように、第１コイル１２１、第１駆動磁石１２２、第１ヨーク１２３を含むボイスコイルモータとして形成されている。
第１コイル１２１は、図１０に示すように、内側に空芯部１２１ａを画定するように、光軸Ｌ２方向から視て、直線Ｓ３方向に長軸及び直線Ｓ４´方向に短軸をもつ略楕円環状に形成され、すなわち、直線Ｓ３方向に伸長（平面内の第１方向（直線Ｓ４´方向）に垂直な方向に伸長）して形成され、ベース１００の嵌合凹部１００ｂに嵌合固定されている。
そして、第１コイル１２１は、その長軸が直線Ｓ２に対して４５度の傾斜角度をなす（その長軸が直線Ｓ３と平行になる）ように配置されている。
第１駆動磁石１２２は、図８、図９、図１３に示すように、直線Ｓ３方向に長尺で、直線Ｓ３を通る面を境にＮ極及びＳ極に着磁されると共に光軸Ｌ２方向（厚み方向）においてもＮ極及びＳ極に着磁された矩形形状に形成されて、可動保持部材１１０の嵌合孔１１２に嵌合されて固定されている。
第１ヨーク１２３は、図８、図９、図１２に示すように、略矩形の板状に形成されて、可動保持部材１１０の嵌合孔１１４に嵌合固定されている。
そして、第１駆動機構１２０は、第１コイル１２１に対する通電をオン／オフすることにより、光軸Ｌ２に垂直な第１方向（すなわち直線Ｓ４´方向）に電磁駆動力を発生するようになっている。

第２駆動機構１３０は、図７ないし図１０に示すように、第２コイル１３１、第２駆動磁石１３２、第２ヨーク１３３を含むボイスコイルモータとして形成されている。
第２コイル１３１は、図１０に示すように、内側に空芯部１３１ａを画定するように、光軸Ｌ２方向から視て、直線Ｓ４方向に長軸及び直線Ｓ３´方向に短軸をもつ略楕円環状に形成され、すなわち、直線Ｓ４方向に伸長（平面内の第２方向（直線Ｓ３´方向）に垂直な方向に伸長）して形成され、ベース１００の嵌合凹部１００ｄに嵌合固定されている。
そして、第２コイル１３１は、その長軸が直線Ｓ２に対して４５度の傾斜角度をなす（その長軸が直線Ｓ４と平行になる）ように配置されている。
第２駆動磁石１３２は、図８、図９、図１３に示すように、直線Ｓ４方向に長尺で、直線Ｓ４を通る面を境にＮ極及びＳ極に着磁されると共に光軸Ｌ２方向（厚み方向）においてもＮ極及びＳ極に着磁された矩形形状に形成されて、可動保持部材１１０の嵌合孔１１３に嵌合されて固定されている。
第２ヨーク１３３は、図８、図９、図１２に示すように、略矩形の板状に形成されて、可動保持部材１１０の嵌合孔１１５に嵌合固定されている。
そして、第２駆動機構１３０は、第２コイル１３１に対する通電をオン／オフすることにより、光軸Ｌ２に垂直な第２方向（すなわち直線Ｓ３´方向）に電磁駆動力を発生するようになっている。

上記第１駆動機構１２０と第２駆動機構１３０とは、図６に示すように、可動保持部材１１０に保持されたレンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２と直交する直線Ｓ１に対して線対称に配置されているため、各々が受ける駆動負荷は同一であり、レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５を挟んで両側に駆動力を及ぼすため、可動保持部材１１０を光軸Ｌ２に垂直な平面内において安定して円滑に駆動することができる。
また、第１コイル１２１及び第２コイル１３１は、各々の長軸が直線Ｓ２に対して所定の傾斜角度（略４５度）をなすように配置されているため、可動保持部材１１０を直線Ｓ２の方向に長尺な形状とした場合に、第１コイル１２１及び第２コイル１３１を傾斜させることで、直線Ｓ１の方向において可動保持部材１１０の寸法を小さくすることができるため、光軸Ｌ２に垂直な方向（直線Ｓ１方向）における装置の小型化及び薄型化等を達成できる。

第１復帰磁石１５１は、図８ないし図１０に示すように、光軸Ｌ２方向から視て略長方形に形成され、直線Ｓ３を通る面を境にＳ極とＮ極とに着磁されると共に、直線Ｓ３方向に伸長（平面内の第１方向（直線Ｓ４´方向）に垂直な方向に伸長）して形成され、第１コイル１２１の空芯部１２１ａに嵌め込むように配置されている。
すなわち、第１復帰磁石１５１は、第１コイル１２１の長軸と略平行になるように、直線Ｓ２に対して４５度の傾斜角度をなし、直線Ｓ３上に配列されている。
そして、第１復帰磁石１５１は、第１駆動磁石１２２と対向して磁路を形成して磁気的作用を及ぼし、第１コイル１２１に非通電の休止状態で、可動保持部材１１０を所定の休止位置（ここでは、レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２がベース１００の開口部１００ａの中心Ｃ１に一致する位置）に復帰させると共に安定した保持力を発生するようになっている。
ここで、第１復帰磁石１５１は、直線Ｓ３方向に伸長（平面内の直線Ｓ４´方向（第１方向）に垂直な方向に伸長）して形成されているため、可動保持部材１１０が光軸Ｌ２に垂直な平面内で（光軸Ｌ２回りに）回転するのを規制することができ、手振れ等による像振れをより高精度に補正することができる。また、第１復帰磁石１５１は、第１コイル１２１の空芯部１２１ａ内に嵌め込まれているため、専用の固定手段が不要であると共に、光軸Ｌ２方向において装置を薄型化できる。

第２復帰磁石１５２は、図８ないし図１０に示すように、光軸Ｌ２方向から視て略長方形に形成され、直線Ｓ４を通る面を境にＳ極とＮ極とに着磁されると共に、直線Ｓ４方向に伸長（平面内の第２方向（直線Ｓ３´方向）に垂直な方向に伸長）して形成され、第２コイル１３１の空芯部１３１ａに嵌め込むように配置されている。
すなわち、第２復帰磁石１５２は、第２コイル１３１の長軸と略平行になるように、直線Ｓ２に対して４５度の傾斜角度をなし、直線Ｓ４上に配列されている。
そして、第２復帰磁石１５２は、第２駆動磁石１３２と対向して磁路を形成して磁気的作用を及ぼし、第２コイル１３１に非通電の休止状態で、可動保持部材１１０を所定の休止位置（ここでは、レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２がベース１００の開口部１００ａの中心Ｃ１に一致する位置）に復帰させると共に安定した保持力を発生するようになっている。
ここで、第２復帰磁石１５２は、直線Ｓ４方向に伸長（平面内の直線Ｓ３´方向（第２方向）に垂直な方向に伸長）して形成されているため、可動保持部材１１０が光軸Ｌ２に垂直な平面内で（光軸Ｌ２回りに）回転するのを規制することができ、手振れ等による像振れをより高精度に補正することができる。また、第２復帰磁石１５２は、第２コイル１３１の空芯部１３１ａ内に嵌め込まれているため、専用の固定手段が不要であると共に、光軸Ｌ２方向において装置を薄型化できる。

このように、休止状態においては、復帰手段の第１復帰磁石１５１及び第２復帰磁石１５２と駆動手段の第１駆動磁石１２２及び第２駆動磁石１３２との間の磁気的吸引作用により、可動保持部材１１０（レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５）は、所定の休止位置（ベース１００の開口部１００ａの中心Ｃ１にレンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２が一致する位置）に自動的に復帰（センタリング）させられて安定して保持される。
したがって、駆動時にイニシャライズ等の駆動制御が不要であり、又、休止状態において可動保持部材１１０のガタツキ等を防止することができる。また、駆動手段の第１駆動磁石１２２及び第２駆動磁石１３２を、復帰手段の第１復帰磁石１５１及び第２復帰磁石１５２と磁気的に相互作用させるものとして兼用するため、構造の簡素化、装置の小型化等を達成することができる。
また、第１復帰磁石１５１を第１コイル１２１の空芯部１２１ａに配置しかつ第２復帰磁石１５２を第２コイル１３１の空芯部１３１ａに配置しているため、構造の簡素化及び部品の集約化、光軸Ｌ２方向における装置の薄型化、小型化等を達成することができる。
さらに、第１復帰磁石１５１及び第１コイル１２１が同一方向（直線Ｓ３方向）に伸長するように形成され、かつ、第２復帰磁石１５２及び第２コイル１３１が同一方向（直線Ｓ４方向）に伸長するように形成されているため、駆動時（第１コイル１２１及び第２コイル１３１への通電時）において、復帰磁石１５１，１５２の磁力と駆動磁石１２２，１３２の磁力の相互作用により可動保持部材１１０が光軸Ｌ２回りに回転するのを抑制する力（回転を抑制する大きなモーメント）が得られ、可動保持部材１１０を光軸Ｌ２に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。

第１磁気センサ１６１及び第２磁気センサ１６２は、磁石との相対的な移動により位置検出信号を出力するもの、例えば磁束密度の変化を検出して電気信号として出力するホール素子等であり、図７、図９、図１１に示すように、ベース１００の嵌合凹部１００ｃ，１００ｅ（図１１参照）にそれぞれ嵌合固定されている。
ここで、可動保持部材１１０の移動範囲において、第１磁気センサ１６１は第１駆動磁石１２２と対向する位置に配置され、又、第２磁気センサ１６２は第２駆動磁石１３２と対向する位置に配置されている。
そして、第１磁気センサ１６１は、可動保持部材１１０に固定された第１駆動磁石１２２との間で磁気回路を形成し、可動保持部材１１０がベース１００に対して相対的に移動することによって生じる磁束密度の変化を検出することで、可動保持部材１１０の位置を検出するようになっている。
また、第２磁気センサ１６２は、可動保持部材１１０に固定された第２駆動磁石１３２との間で磁気回路を形成し、可動保持部材１１０がベース１００に対して相対的に移動することによって生じる磁束密度の変化を検出することで、可動保持部材１１０の位置を検出するようになっている。
このように、第１磁気センサ１６１及び第２磁気センサ１６２は、ベース１００に固定されているため、可動保持部材１１０に設ける場合に比べて配線が容易であり、移動に伴う断線等も防止することができ、又、第１駆動磁石１２２及び第２駆動磁石１３２を位置検出のために兼用しているため、専用の磁石を設ける場合に比べて、構造を簡素化、部品点数の削減、装置の小型化等を達成することができる。

フレキシブル配線板１７０は、図５及び図７に示すように、第１コイル１２１及び第１磁気センサ１６１に接続される接続部１７１、第２コイル１３１及び第２磁気センサ１６２に接続される接続部１７２、ネジを通す４つの円孔１７３等を画定するように形成されている。
そして、フレキシブル配線板１７０は、図５に示すように、ベース１００の背面に接するように配置されて、ネジ（不図示）をベース１００のネジ穴１０７に捩じ込むことで、ベース１００に固定されるようになっている。
このように、フレキシブル配線板１７０は、光軸Ｌ２に垂直な平面方向に移動しないベース１００に対して、可動保持部材１１０が対向する側と反対側に隣接して配置され固定されているため、光軸Ｌ２に垂直な平面方向に移動させる必要がなく、可動保持部材１１０が移動する平面方向にフレキシブル配線板１７０を撓ませて配置する必要がない。
したがって、フレキシブル配線板１７０の配置スペースを狭くでき、それ故に、装置を小型化でき、耐久性を向上させることができる。

次に、上記像振れ補正装置Ｍの補正動作について、図１４及び図１５を参照しつつ簡単に説明する。
先ず、第１コイル１２１及び第２コイル１３１に通電しない休止状態において、可動保持部材１１０は、図１４（ａ）に示すように、復帰手段（第１復帰磁石１５１及び第２復帰磁石１５２）の復帰作用により、そのレンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２がベース１００の開口部１００ａの中心Ｃ１と一致する休止位置に復帰（センタリング）されて保持されている。
そして、図１４（ａ）に示す休止状態から、一例として可動保持部材１１０（レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５）を上方にシフトさせる場合は、第１駆動機構１２０に第１方向（直線Ｓ４´の方向）の斜め上向きに駆動力を発生させ、又、第２駆動機構１３０に第２方向（直線Ｓ３´の方向）の斜め上向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材１１０は、図１４（ｂ）に示すように、直線Ｓ１方向の上向きに移動させられる。
また、図１４（ａ）に示す休止状態から、一例として可動保持部材１１０（レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５）を下方にシフトさせる場合は、第１駆動機構１２０に第１方向（直線Ｓ４´の方向）の斜め下向きに駆動力を発生させ、又、第２駆動機構１３０に第２方向（直線Ｓ３´の方向）の斜め下向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材１１０は、図１４（ｃ）に示すように、直線Ｓ１方向の下向きに移動させられる。

続いて、図１５（ａ）に示すように、可動保持部材１１０が、復帰手段（第１復帰磁石１５１及び第２復帰磁石１５２）の復帰作用により、そのレンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５の光軸Ｌ２がベース１００の開口部１００ａの中心Ｃ１と一致する休止位置に復帰した休止状態から、一例として可動保持部材１１０（レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５）を左側にシフトさせる場合は、第１駆動機構１２０に第１方向（直線Ｓ４´の方向）の斜め下向きに駆動力を発生させ、又、第２駆動機構１３０に第２方向（直線Ｓ３´の方向）の斜め上向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材１１０は、図１５（ｂ）に示すように、直線Ｓ２方向の左向きに移動させられる。
また、図１５（ａ）に示す休止状態から、一例として可動保持部材１１０（レンズＧ３，Ｇ４，Ｇ５）を右側にシフトさせる場合は、第１駆動機構１２０に第１方向（直線Ｓ４´の方向）の斜め上向きに駆動力を発生させ、又、第２駆動機構１３０に第２方向（直線Ｓ３´の方向）の斜め下向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材１１０は、図１５（ｃ）に示すように、直線Ｓ２方向の右向きに移動させられる。

このように、可動保持部材１１０は、支持機構（３つの球体１４０）により移動自在に支持された状態で、第１コイル１２１及び第２コイル１３１への通電により第１駆動磁石１２２及び第２駆動磁石１３２と協働して生じる電磁駆動力により、ベース１００に対して光軸Ｌ２に垂直な平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができる。
ここで、第１コイル１２１及び第１復帰磁石１５１が直線Ｓ３方向の同一方向に伸長するように配列され、又、第２コイル１３１及び第２復帰磁石１５２が直線Ｓ４方向の同一方向に伸長するように配列されているため、駆動時（コイル１２１，１３１への通電時）において、復帰磁石１５１，１５２の磁力と駆動磁石１２２，１３２の磁力の相互作用により可動保持部材１１０が光軸Ｌ２回りに回転するのを抑制する力、すなわち、回転を抑制する大きなモーメントが得られ、可動保持部材１１０を光軸Ｌ２に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。

上記実施形態においては、第１コイル１２１及び第２コイル１３１として略楕円環状のものを示したが、これに限定されるものではなく、直線部を含む長軸及び短軸からなる略矩形環状のコイルとしてもよい。
上記実施形態においては、位置検出手段として、ホール素子からなる第１磁気センサ１６１及び第２磁気センサ１６２を示したが、これに限定されるものではなく、その他の磁気センサを採用してもよい。
上記実施形態においては、可動保持部材を支持する支持機構として、可動保持部材１１０の３つの当接面１１６に当接するべく、ベース１００の凹部１０４に挿入される３つの球体１４０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、ベース１００に複数の当接面を設け、可動保持部材に球体１４０を受け入れる複数の凹部を設けた構成を採用してもよく、その他の支持機構を備えた構成において、本発明を採用してもよい。
上記実施形態においては、位置検出手段を構成する磁気センサ（第１磁気センサ１６１，第２磁気センサ１６２）が、駆動磁石（第１駆動磁石１２２，第２駆動磁石１３２）と対向するべくベース１００に固定された場合を示したが、これに限定されるものではなく、復帰磁石（第１復帰磁石１５１，第２復帰磁石１５２）と対向するべく可動保持部材１１０に固定されてもよい。
上記実施形態においては、復帰手段を構成する復帰磁石１５１，１５２を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、磁力線による相互作用が得られるものであれば、その他の磁性材料からなるものを採用してもよい。

上記実施形態においては、携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットＵに適用される像振れ補正装置について示したが、撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置を含む構成を採用してもよい。
これによれば、撮像用の複数のレンズが光軸方向に配置された構成において、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができる。すなわち、撮像用の複数のレンズに加えて、上記の像振れ補正機能を追加した撮像レンズユニットを提供することができる。

以上述べたように、本発明の像振れ補正装置は、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化、手振れ等により像振れを高精度に補正することができ又休止状態で自動的に復帰動作を行わせることができるため、小型化及び薄型化が要求される携帯電話機、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットに適用することができるのは勿論のこと、通常のデジタルカメラ、あるいはその他の携帯型の光学機器等においても有用である。

Ｌ１，Ｌ２ 光軸
ＰＨ 携帯情報端末機
ＰＨ１ 筐体
ＰＨ２ 表示部
ＰＨ３ 操作ボタン
ＰＨ４ 撮影窓
Ｕ カメラユニット
１０ ユニットケース
１１，１２，１３，１４，１５ 固定部
１６ カバー
１７ 取付け面
２０ プリズム
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６ レンズ
３０ 第１可動レンズ群
３１ レンズ保持部材
３２ 被ガイド部
３３ 被規制部
３４ Ｕ字状係合部
４０ フィルタ
５０ ＣＣＤ
６０ 第１駆動ユニット
６１ ガイドシャフト
６２ 回り止めシャフト
６３ リードスクリュー
６４ 駆動モータ
６５ ナット
６６ コイルスプリング
７０ 第２駆動ユニット
７１ ガイドシャフト
７３ リードスクリュー
７４ 駆動モータ
７５ ナット
Ｍ 像振れ補正装置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 直線
Ｓ３´ 直線（第２方向）
Ｓ４´ 直線（第１方向）
１００ ベース
１００ａ 開口部
Ｃ１ ベースの開口部の中心
１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ 嵌合凹部
１０１ 被ガイド部
１０２ 被規制部
１０３ Ｕ字状係合部
１０４ 凹部
１０５ 連結片
１０５ａ 連結孔
１０６ 掛止片
１０７ ネジ穴
１０８ 肉抜き孔
１１０ 可動保持部材
１１０ａ 保持部
１１１ 延出部
１１２，１１３，１１４，１１５ 嵌合孔
１１６ 当接面
１１７ 連結突起
１２０ 第１駆動機構（駆動手段）
１２１ 第１コイル
１２１ａ 空芯部
１２２ 第１駆動磁石
１２３ 第１ヨーク
１３０ 第２駆動機構（駆動手段）
１３１ 第２コイル
１３１ａ 空芯部
１３２ 第２駆動磁石
１３３ 第２ヨーク
１４０ 球体（支持機構）
１５１ 第１復帰磁石（復帰手段、磁性体）
１５２ 第２復帰磁石（復帰手段、磁性体）
１６１ 第１磁気センサ（位置検出手段）
１６２ 第２磁気センサ（位置検出手段）
１７０ フレキシブル配線板
１７１，１７２ 接続部
１７３ 円孔

Claims (6)

1. 開口部を有するベースと、レンズを保持する可動保持部材と、前記可動保持部材をレンズの光軸に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構と、前記可動保持部材を前記平面内で駆動する駆動手段と、前記可動保持部材の位置を検出する位置検出手段と、休止状態において前記可動保持部材を所定の休止位置に復帰させる復帰手段と、を備えた像振れ補正装置であって、
   前記駆動手段は、前記ベースに固定されかつ空芯部を画定するべく長軸及び短軸をもつ環状に形成されたコイルと、前記コイルに対向する位置において前記可動保持部材に固定されかつ前記コイルの長軸方向に伸長して形成されると共に前記コイルの長軸を通る面を境にＮ極及びＳ極に着磁された駆動磁石とを含み、
   前記復帰手段は、前記駆動磁石と極性が逆になるように対向して前記ベースに固定されると共に前記コイルの空芯部内に配置された磁石を含む、
   ことを特徴とする像振れ補正装置。
2. 前記駆動手段は、前記平面内の第１方向に駆動する第１駆動機構と、前記平面内の第２方向に駆動する第２駆動機構を含み、
   前記コイルは、前記第１駆動機構に含まれる第１コイルと、前記第２駆動機構に含まれる第２コイルを含み、
   前記駆動磁石は、前記第１駆動機構に含まれ前記第１コイルと対向する第１駆動磁石と、前記第２駆動機構に含まれ前記第２コイルと対向する第２駆動磁石を含み、
   前記復帰手段の磁石は、前記第１コイルの空芯部内に配置された第１復帰磁石と、前記第２コイルの空芯部内に配置された第２復帰磁石を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記位置検出手段は、磁石との相対的な移動により位置検出信号を出力する磁気センサを含み、
   前記磁気センサは、前記第１駆動磁石又は第１復帰磁石と対向するべく前記ベース又は可動保持部材に固定された第１磁気センサと、前記第２駆動磁石又は第２復帰磁石と対向するべく前記ベース又は可動保持部材に固定された第２磁気センサを含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記第１コイル及び第１復帰磁石は、前記平面内において前記第１方向に垂直な方向に伸長して形成され、
   前記第２コイル及び第２復帰磁石は、前記平面内において前記第２方向に垂直な方向に伸長して形成されている、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の像振れ補正装置。
5. 撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、
   請求項１ないし４いずれか一つに記載の像振れ補正装置を含む、
   ことを特徴とする撮像レンズユニット。
6. 撮像素子を含むカメラユニットにおいて、
   請求項１ないし４いずれか一つに記載の像振れ補正装置を含む、
   ことを特徴とするカメラユニット。

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