JP5963596B2 - 移動体を保持するための保持機構、およびこの保持機構を備えた撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、電磁モータを利用して移動体を面方向に移動させる装置において、この移動体を所定位置に位置決めして固定するための保持機構、およびこの保持機構を備えた撮像装置に関する。

従来、直交座標系の３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸としたときに、Ｘ軸、Ｙ軸方向への移動とＺ軸回りの回転（すなわちＸＹ面内での移動）が可能な電動のステージが様々なところで用いられている。
具体例として、カメラのブレ補正機構が知られている。ブレ補正機構は、カメラのピッチ方向（左右に延びたＸ軸を中心とした回転方向）のブレ振動と、カメラのヨー方向（上下に延びたＹ軸を中心とした回転方向）のブレ振動と、Ｘ方向（左右方向）のブレ振動と、Ｙ方向（上下方向）のブレ振動と、Ｚ軸（前後方向に延びた軸）周りの回転ブレ振動と、を角速度センサ、加速度センサ等のブレ検出手段を用いて検出し、検出したブレ信号に基づいて、ブレを打ち消す方向に撮像光学系の一部若しくは撮像素子（以下、駆動対象物と称する）を撮影光軸に直交する平面に沿って変位させることで、撮像素子の撮像面上での像のブレを補正する。

このようなブレ補正機構は、手ブレを補正するために駆動対象物を撮影光軸に直交する平面に沿って水平方向および垂直方向に移動する駆動手段を有する。この駆動手段は、手ブレに追随して動作したときに、駆動対象物を精密に駆動（微小駆動）する必要がある。また、この駆動手段は、駆動対象物をカメラの光軸に対して正確に位置決めする必要がある。また、この駆動手段には、駆動対象物の重力に打ち勝って制御に必要な加速度を得るために大きな駆動力が求められる。

一方、ブレ補正をしていない場合には、駆動対象物をホーム位置に固定する必要がある。この場合、電源を切っても駆動対象物の位置が保持される自己保持性を有することが望ましい。そして、当然であるが、このような固定機構は、複雑な機構を持たず、小型で安価な機構であることが求められる。

例えば、特開２００８−１２９３２６には、撮像素子を保持した基板を２枚のヨーク板の間に挟んで摩擦力で保持し、この基板をボイスコイルモータで駆動して手ブレを補正する装置について開示されている。
また、特開２０１０−２８２０２８には、圧電素子を用いて、レンズを保持した可動子を固定子に対して固定および固定解除するレンズユニットについて開示されている。

特開２００８−１２９３２６号公報 特開２０１０−２８２０２８号公報

部材間の摩擦力を利用して移動体を保持する方法を採用した場合、移動体を移動させる際に摩擦力に打ち勝つ大きなエネルギーが必要となり、駆動装置の出力が低下する。特に、摩擦力を大きくして移動体の保持力を大きくした場合、この問題はより大きくなり、移動体を所望する位置に精密に位置決めすることが難しくなる。

また、圧電素子を用いて移動体を固定および固定解除する方法を採用した場合、例えば固定解除状態を維持するために圧電素子に通電し続ける必要があり、消費電力が多くなってしまう。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決し、簡単で安価な構成によって移動体を機械的に位置決めして保持することができる保持機構、およびこの保持機構を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る保持機構は、固定部材と、第１の係合部と上記第１の係合部から離れた位置に形成された第２の係合部とが設けられ、３つのボールを挟んで上記固定部材に対して所定の平面上を移動可能な移動体と、上記固定部材から上記移動体の一部へ延設する延設部を有し、当該延設部には上記第１の係合部及び上記第２の係合部のそれぞれに対向する位置に設けられた第３の係合部及び第４の係合部が配置され、当該第３の係合部及び当該第４の係合部が上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する第１の位置と係合が解除される第２の位置とに移動可能な被押圧手段と、上記固定部材に配置されていて、上記被押圧手段に設けられた延設部を上記所定の平面に垂直な方向から押圧して当該延設部を上記第２の位置から上記第１の位置へ移動させて上記移動体を相対的に上記固定部材の所定位置に保持させ、上記移動体を上記固定部材の所定位置に保持するのを解除する際には当該延設部を押圧しない位置へ退避して当該延設部が上記第１の位置から上記第２の位置へ移動するのを可能にする押圧機構と、を具備し、上記被押圧手段に設けられた上記第３の係合部及び上記第４の係合部が、上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する係合位置は、上記３つのボールが上記移動体と接触する３点で仮想的に形成される仮想三角形の内側に位置していることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る撮像装置は、ブレを検出する検出部と、撮像素子と、第１の係合部と、上記第１の係合部から離れた位置に形成された第２の係合部とが設けられ、３つのボールを挟んで固定部材に対して所定の平面上を移動可能な移動体と、上記検出部で検出したブレ情報に基づいて、上記所定の平面上で上記移動体を移動させてブレを補正する駆動機構と、上記固定部材から上記移動体の一部へ延設する延設部を有し、当該延設部には上記第１の係合部及び上記第２の係合部のそれぞれに対向する位置に設けられた第３の係合部及び第４の係合部が配置され、当該第３の係合部及び当該第４の係合部が上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する第１の位置と係合が解除される第２の位置とに移動可能な被押圧手段と、上記固定部材に配置されていて、上記被押圧手段に設けられた延設部を上記所定の平面に垂直な方向から押圧して当該延設部を上記第２の位置から上記第１の位置へ移動させて上記移動体を相対的に上記固定部材の所定位置に保持させ、上記移動体を上記固定部材の所定位置に保持するのを解除する際には当該延設部を押圧しない位置へ退避して当該延設部を上記第１の位置から上記第２の位置へ移動させて、上記駆動機構によるブレ補正を可能にする押圧機構と、を具備し、上記被押圧手段に設けられた上記第３の係合部及び上記第４の係合部が、上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する係合位置は、上記３つのボールが上記移動体と接触する３点で仮想的に形成される仮想三角形の内側に位置していることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る保持機構、およびこの保持機構を備えた撮像装置によれば、簡単で安価な構成によって移動体を機械的に位置決めして保持することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るカメラシステムの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。 図２は、図３の撮像部移動機構部の要部縦断側面図（ＣＣ断面図）である。 図３は、図１のカメラシステムに組み込まれた撮像部移動機構部の要部を簡略化して示す概略正面図である。 図４は、図３の撮像部移動機構部の要部縦断側面図（ＡＡ断面図）である。 図５は、図３の撮像部移動機構部の要部横断下面図（ＢＢ断面図）である。 図６は、図３の位置決め機構の要部横断下面図（ＤＤ断面図）である。 図７（ａ）は、図３のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の要部の構造を示す部分正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＣＭの部分縦断側面図（ＥＥ断面図）である。 図８は、図１のカメラシステムに組み込まれた撮像部移動機構部の押圧機構の要部の構造を示す正面図である。 図９は、図８の押圧機構と図３の位置決め機構の要部縦断側面図（ＦＦ断面図）である。 図１０は、図９の押圧機構の要部構造を示す部分断面正面図（ＧＧ断面図）である。 図１１は、図９の押圧機構を非押圧状態にした時の要部縦断側面図（ＦＦ断面図）である。 図１２は、図１１の押圧機構と位置決め機構の要部横段下面図（ＨＨ断面図）である。 図１３は、図１のカメラシステムの基本動作を説明するためのフローチャートである。 図１４は、図１３の中立保持動作を説明するためのフローチャートである。 図１５は、図１３の中立保持の解除動作を説明するためのフローチャートである。 図１６は、図３の撮像部移動機構部の固定機構による撮像部の位置調整を説明するための動作説明図である。 図１７は、図１６の固定機構による保持力と外力の関係を説明するための部分横断面下面図（ＪＪ断面図）である。 図１８は、本実施形態の押圧機構の変形例を示す要部分解斜視図である。 図１９は、本実施形態の他の変形例に係る位置決め機構による撮像部の位置調整動作を説明するための動作説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の撮像装置は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子を含む撮像ユニットを光軸と直交する面（以下、この面を移動面と称する）内で移動することで手ブレを補正する手ブレ補正機能を有する。ここでは、撮像装置の一例として、レンズ交換可能な一眼式電子カメラ（デジタルカメラ）へ本発明を適用した場合について説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

図１に示すように、本実施形態のカメラシステム１０は、レンズユニット２００とボディユニット１００を有する。レンズユニット２００は、被写体の光学像を結像するための撮影レンズである。ボディユニット１００は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を具備してなる撮像部１１７を有する。

以下の説明において、ボディユニット１００から被写体に向かう方向を前方と称し、その反対を後方と称する。この場合、カメラシステム１０は、水平方向から横向きに被写体を撮像する姿勢に配置されていることを前提とする。また、この場合、レンズユニット２００が構成する光学系の光軸Ｏと一致する軸をＺ軸（前後方向の軸）とし、Ｚ軸に直交する平面上において互いに直交する２つの軸をＸ軸（水平方向の軸）及びＹ軸（垂直方向の軸）とする。

まず、このカメラシステム１０の詳細な構成について説明する。
図１に示すように、レンズユニット２００は、被写体の光学像を結像するための撮影レンズ２０２を有する。撮影レンズ２０２の結像位置には、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳセンサ等の撮像素子と称される撮像部１１７が配置される。撮像部１１７は、ボディユニット１００内に配置されている。レンズユニット２００は、ボディユニット１００に着脱可能に取り付けられる。

レンズユニット２００は、レンズユニット２００に配設されたレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｌμｃｏｍ”と称する）２０１によって動作制御される。また、ボディユニット１００は、ボディユニット１００に配設されたボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｂμｃｏｍ”と称する）１０１によって動作制御される。Ｂμｃｏｍ１０１は、中立保持検出手段および判定手段として機能する。

ボディユニット１００にレンズユニット２００を装着した図示の状態において、Ｂμｃｏｍ１０１とＬμｃｏｍ２０１は、通信コネクタ１０２を介して互いに通信可能に電気的に接続される。そして、Ｌμｃｏｍ２０１は、Ｂμｃｏｍ１０１に従って動作する。ボディユニット１００に必要な電力は、ボディユニット１００に設置された電源回路１３５からＢμｃｏｍ１０１へ供給され、レンズユニット２００に必要な電力は、通信コネクタ１０２を介して電源回路１３５からＬμｃｏｍ２０１へ供給される。

レンズユニット２００は、ボディユニット１００の前側（被写体側）に設けられた不図示のボディマウントとレンズユニット２００の後ろ側（撮像子側）に設けられた不図示のレンズマウントを介して、ボディユニット１００に対して着脱自在である。この着脱機構はいわゆるバヨネット形式であり、この構成により、カメラシステム１０は、レンズユニット２００を様々に交換して装着することができる。

撮影レンズ２０２は、変倍レンズ２０２ｂを光軸方向へ変位することによって焦点距離を変更することが可能なズームレンズである。変倍レンズ２０２ｂは、レンズ駆動機構２０４内に設けられた図示しないステッピングモータ等のアクチュエータによって光軸に沿って変位される。

また、レンズユニット２００には、絞り２０３が配設されている。絞り２０３は、絞り駆動機構２０５内に設けられた図示しないステッピングモータ等のアクチュエータによって駆動される。撮影レンズ２０２の合焦距離、焦点距離、及び絞り値等のレンズユニット２００の情報は、位置検出センサ２０４ａ、２０４ｂや図示されていないエンコーダ等によって検出され、Ｌμｃｏｍ２０１及び通信コネクタ１０２を介してＢμｃｏｍ１０１に入力される。

ボディユニット１００に設けられた撮像部１１７は、撮像部を移動する後述する撮像部移動機構部１５９を介してボディユニット１００内に保持されている。撮像部１１７は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子で構成されている。なお、撮像部１１７の前側には、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の光学フィルタ１１８、及び防塵フィルタ１１９が配設されている。これら撮像部１１７、光学フィルタ１１８、および防塵フィルタ１１９が、撮像ユニット１１６を構成している。

防塵フィルタ１１９の周縁部には、圧電素子１２０が取り付けられている。圧電素子１２０は、防塵フィルタ制御回路１２１によって、防塵フィルタ１１９をその寸法や材質によって定まる周波数で振動させる。圧電素子１２０の振動によって、防塵フィルタ１１９に付着した塵埃を除去することができる。

防塵フィルタ１１９の前側には、一般にフォーカルプレーンシャッタと称されるシャッタ１０８が配設されている。また、ボディユニット１００内には、シャッタ１０８の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッターチャージ機構１１２と、これら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路１１３が設けられている。なお、光学フィルタ１１８、防塵フィルタ１１９及びシャッタ１０８は、必要に応じて適宜に配設されるものであり、カメラシステム１０はこれらを具備しない構成であってもよい。

撮像部１１７は、撮像部１１７の動作を制御する撮像部インターフェース回路１２２を介して、画像処理部１２６に電気的に接続されている。画像処理部１２６は、ＳＤＲＡＭ１２４やＦｌａｓｈメモリ１２５等の記憶領域を使用して、撮像部１１７から出力されて撮像部インターフェース回路１２２で処理された画像信号に基づいて画像を生成する。

一方、画像処理部１２６は、自動露出とオートフォーカスに関わる制御も行なっている。自動露出は、像画処理部１２６で生成された画像の所定領域の輝度値を検出し、適正な露光量になるように絞り２０３の開口の大きさや、シャッタ１０８のシャッタ速度を制御するものである。また、オートフォーカスは、いわゆるコントラスト検出方式によるものである。フォーカスレンズ２０２ａを光軸方向に所定の振幅で振動（ウォブリングの動作）させて、異なる光軸上の位置での複数の画像を生成し、それらの画像の所定の領域（フォーカスエリア）におけるコントラスト値を算出して、遠距離側、近距離側のいずれに焦点位置があるのか検出している。そして、ウォブリング動作をしながら焦点のある方向にフォーカスレンズ２０２ａを移動させつつ、画像を取り込む（撮影する）と、それらの画像から最大コントラストの状態（焦点位置）を検出することができ、その位置でフォーカスレンズ２０２ａを停止することにより、オートフォーカスをする。この自動露出制御回路やオートフォーカス制御回路は、画像処理部１２６に全てを設けなくても良く、Ｂμｃｏｍ１０１等の別の回路部に設けることも可能である。

また、画像処理部１２６は、ボディユニット１００の後方に配設された液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置（有機ＥＬ表示装置）等の画像表示装置１２３に接続されており、画像表示装置１２３を介して画像を表示することができる。画像表示装置１２３は、カメラシステム１０による撮影画像をリアルタイムに表示する、いわゆる電子ビューファインダとしても機能する。また、本実施形態のカメラシステム１０は、光学式のファインダを持たない構成となっているが、いわゆる一眼レフ形式の光学式ファインダを設けても良い。

記録メディア１２７は、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記録媒体であり、ボディユニット１００内に着脱可能に設けられている。記録メディア１２７は、カメラシステム１０で撮像された画像等（動画の場合は音声も含む）のデータを記録する。撮影画像のデータは、そのままでは情報量が大きいので、圧縮して情報量を少なくしてから記録メディア１２７に記録される。この画像データの圧縮は、画像処理部１２６でなされる。また、逆に記録メディア１２７に記録された圧縮データを元の画像データに伸張して、画像表示装置１２３に表示させる場合の画像伸張処理も画像処理部１２６でなされている。

不揮発性メモリ１２８は、カメラシステム１０の制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する、例えばＥＥＰＲＯＭからなる記憶部である。不揮発性メモリ１２８は、Ｂμｃｏｍ１０１からアクセス可能に設けられている。
Ｂμｃｏｍ１０１には、カメラシステム１０の動作状態を表示してユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ１２９および動作表示用ＬＥＤ１３０と、カメラ操作部１３１と、内蔵ストロボ１３２及び図示しない外部ストロボを駆動するストロボ制御回路１３３と、が接続されている。カメラ操作部１３１は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷ、及びパワーＳＷなど、カメラシステム１０を操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。

さらに、該ボディユニット１００内には、電源としての電池１３４と、該電池１３４の電圧を、当該カメラシステム１０を構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路１３５と、が設けられている。また、ボディユニット１００内には、外部電源から不図示のジャックを介して電流が供給されたときの電圧変化を検知する電圧検出回路（図示せず）も設けられている。

本実施形態のカメラシステム１０は、手ブレを補正するために、撮像部１１７をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸回りの回転方向に移動させるとともに、撮像部１１７を所定位置に固定するための撮像部移動機構部１５９を具備している。すなわち、撮像部移動機構部１５９を介して撮像部１１７を保持することによって、撮像部１１７をＸＹ平面に沿って機械的に移動させることができるとともに、撮像部１１７を所定位置に機械的に固定することができる。なお、ここで言う手ブレ補正とは、必ずしもカメラを手で持った状態でのブレのみを意味するものではなく、三脚やロボットアームに取り付けた状態でのブレの補正などを含む。

撮像部移動機構部１５９は、Ｘ軸ジャイロ１６０、Ｙ軸ジャイロ１６１、Ｚ軸回転検出器１７０、防振制御回路１６２、Ｘ軸アクチュエータ１６３（駆動機構）、Ｙ軸アクチュエータ１６４（駆動機構）、撮像部１１７を保持したホルダ１６６（移動体）、固定フレーム１６７（固定部材）、ホルダ１６６を所定位置に位置決めして固定する固定機構１１０、位置検出センサ１６８、及びアクチュエータ駆動回路１６９（駆動機構制御手段）を具備している。固定機構１１０は、位置決め機構１８０（被押圧手段）および押圧機構１９０を有する。

以下、図２乃至図１２を参照して、電磁方式のＶＣＭ（ボイスコイルモータ）をアクチュエータとして用いた駆動装置３００を含む撮像部移動機構部１５９について詳細に説明する。
図３は、撮像部移動機構部１５９の要部の構造を示す概略正面図であり、図２は図３の構造をＣＣ線で断面をとり、側面から見た側断面図である。図４は図３の構造をＡＡ線で断面をとり、側面から見た側断面図である。図５は図３の構造をＢＢ線で断面をとり、下方から見た下断面図である。図６は図３の構造をＤＤ線で断面をとり、下方から見た下断面図である。図７（ａ）はＶＣＭの概略構成を示す正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＣＭをＥＥ線で断面をとり、側面から見た側断面図である。

フレーム１６７は、ボディユニット１００に固定されている。撮像部１１７を保持するホルダ１６６は、フレーム１６７によってＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向に移動可能に支持されている。つまり、ホルダ１６６は、フレーム１６７に配置された３つの凹部の摺動面３１５（３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ）に夫々接して置かれた３つのボール３１４（３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ）を、ホルダ１６６に設置された凹部の摺動面３１６（３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ）により受けることによりフレーム１６７によって支持される。

言い換えると、フレーム１６７の前面、すなわちホルダ１６６に対向する面には、図３に破線で示す３つの矩形の凹部３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃが形成されている。３つの凹部３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃは、撮像ユニット１１６の周りに互いに離れた位置関係で分散して配置されている。また、ホルダ１６６がフレーム１６７に対向する面にも、上述した３つの凹部３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃに対向する３つの矩形の凹部３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃが形成されている。そして、フレーム１６７側の各凹部３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃとホルダ１６６側の各凹部３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃの間にそれぞれボール３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃが配置される。各凹部が同じ形状を有するとともに各ボールが同じ径を有する球体であるため、ボール３１４を挟んでフレーム１６７にホルダ１６６を対向させると、フレーム１６７とホルダ１６６が互いに対向する面同士が平行に配置される。

また、ホルダ１６６及びフレーム１６７の外周部に対向して設けられた夫々３つの突起に引張コイルバネである押えバネ３１３（３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ）を装着した。各突起は、それぞれ、凹部にできるだけ近い位置に設けられている。これにより、ホルダ１６６とフレーム１６７の間に挟まれた３つのボール３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃが押圧されて、各ボール３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃが対応する一対の凹部によってそれぞれ保持される。

上述した構成によって、３つのボール３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃとホルダ１６６の凹部３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃの底にある摺動面とが接触する３点を含む平面（基準面）に沿ってホルダ１６６は自由に動くことが可能となる。つまり、ホルダ１６６には、フレーム１６７からＸＹ平面に沿った方向の摩擦力が殆ど作用しない構造となる。この時、Ｚ軸方向のホルダ１６６の位置は、３つのボール３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃが、ホルダ１６６の各凹部の摺動面と接触する３点を含む平面位置となる。この平面はＸＹ面に平行である。言い換えると、ホルダ１６６は、ＸＹ面に沿って移動可能である一方で、Ｚ軸方向への移動が規制される。従って、以下に述べるＶＣＭが動作していない場合は、例えば重力などの外力がＸＹ面方向に加わると、ホルダ１６６は、フレーム１６７に対してＸＹ面方向に自由に動いてしまう。

このように、ホルダ１６６はフレーム１６７に対してＸＹ面に沿って移動可能であるため、ホルダ１６６側の３つの凹部３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃとフレーム１６７側の３つの凹部３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃはＸＹ面方向にずれを生じる。しかし、本実施形態では、撮像素子を保持したホルダ１６６のＸＹ面に沿った移動距離はミクロン単位であるため、各凹部のサイズがホルダ１６６の移動距離に対して十分に大きく、ホルダ１６６の移動によってボール３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃが凹部から脱落する心配はない。

図７（ａ）には、ホルダ１６６をＸＹ面方向に駆動する上述したＸ軸アクチュエータ１６３およびＹ軸アクチュエータ１６４として機能するＶＣＭの正面図を示してある。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＣＭのＥＥ側断面図を示す。
ＶＣＭは、ホルダ１６６に固設されたコイル１、コイル１に対向してフレーム１６７に固設された磁石２、および磁石２との間でコイル１を挟む位置に配置されたヨーク３を含む。コイル１は、絶縁被服された導電性の細線をトラック形状に巻いた構造を有し、ホルダ１６６に接着等により固定されている。板状の磁石２は、図７で下側がＮ極、上側がＳ極となるようにＹ方向に着磁され、フレーム１６７に接着等によって固定されている。また、磁性材で形成された板状のヨーク３は、磁石２に対向する位置でコイル１のＺ方向前側に配置されている。そして、フレーム１６７を鉄等の磁性材料で形成することにより、磁石２あるいはコイル１に電流が流れた時の磁力線が外部に漏れないように磁気回路を形成している。

このＶＣＭのコイル１に電流を流すと、電流の方向が磁石２の磁力線に対して直交するコイル１の部分に電磁力が作用して、ホルダ１６６が駆動される。コイル１に流す電流の向きを逆転させると、ホルダ１６６は逆方向に駆動される。また、コイル１に流れる電流の大きさにより、ホルダ１６６に作用させる力を変えることができる。

本実施形態では、ＶＣＭは、図３に示す３箇所にレイアウトされる。具体的には、３つのＶＣＭ、すなわちＶＣＭ−ＸＡ３２０ａ、ＶＣＭ−ＸＢ３２０ｂ、およびＶＣＭ−Ｙ３２１がフレーム１６７とホルダ１６６との間に配置されている。ＶＣＭ−ＸＡ３２０ａ、およびＶＣＭ−ＸＢ３２０ｂは、Ｘ軸方向の駆動力を発生するＸ軸アクチュエータ１６３であり、ＶＣＭ−Ｙ３２１はＹ方軸向の駆動力を発生するＹ軸アクチュエータ１６４である。また、Ｚ軸回りの回転方向の駆動をする場合は、ＶＣＭ−ＸＡ３２０ａとＶＣＭ−ＸＢ３２０ｂに異なる駆動力（場合によっては反対方向の駆動力）を与える。

ホルダ１６６のＸＹ面に沿った位置制御は、ホルダ１６６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸回りの回転方向を検出する位置検出センサ１６８と、ＶＣＭ−ＸＡ３２０ａ、ＶＣＭ−ＸＢ３２０ｂ、ＶＣＭ−Ｙ３２１の動作を制御するアクチュエータ駆動回路１６９によって行われる。位置検出センサ１６８は、より具体的には、ホルダ１６６に設けられたホール素子と、ホール素子に対向してフレーム１６７に設けられた磁石からなる磁気式のものが複数設置されている。この位置検出センサ１６８は、１μｍ程度の位置検出精度を持っており、精度良くホルダ１６６の位置を検出することができる。

ところで、ＶＣＭは、コイル１に電流を流すと、その電流の方向に応じて、移動対象物（本実施形態ではホルダ１６６）を一定方向に移動し続けようとする特性を有する。このため、ＶＣＭに通電してホルダ１６６を所定位置に停止させようとする場合、常に、位置検出センサ１６８で検出した位置にホルダ１６６を戻すようにコイル１に流す電流の方向を交互に高い周波数で切り替える必要がある。この状態は、見た目ではホルダ１６６が所定位置に止まっているように見えるが、実際には、高い周波数の交流電流によってホルダ１６６はその場で微小に振動していることになる。

このように、ＶＣＭに通電してホルダ１６６を停止している状態では、外力によって移動対象物が不所望に移動してしまうことはないが、ＶＣＭの電源を切るとホルダ１６６に対する電磁力が働かなくなり、ホルダ１６６は小さな外力で簡単に動いてしまうことになる。例えば、カメラシステム１０を図１の姿勢に配置した場合、ＶＣＭの電源を切ると、ホルダ１６６は重力によって下に落ちる。特に、カメラの持ち運び時において、振動により「カタカタ」音が鳴る問題が生じ、最悪の場合、落下等により外部から強い衝撃が加えられると、撮像部１１７にズレを生じてしまうことも考えられる。このため、ＶＣＭに通電していないときにホルダ１６６をホーム位置に固定する機構が必要となる。

ホルダ１６６をＶＣＭによって所定位置に停止させた後、ホルダ１６６をホーム位置に位置決め固定するための固定機構１１０は、位置決め機構１８０と押圧機構１９０を含む。押圧機構１９０は、位置決め機構１８０を押圧状態（第１の位置）と非押圧状態（第２の位置）にする。押圧機構１９０については、後に詳述する。位置決め機構１８０は、押圧板１８８（支持部材）、第１突起１８３（第３の係合部）、第２突起１８４（第４の係合部）、第１凹部１８５（第１の係合部）、および第２凹部１８６（第２の係合部）を含む。

ここで、まず、位置決め機構１８０について説明する。
押圧板１８８（延設部）は、例えば図４、図５に示すように、第１押圧板１８１に第２押圧板１８２を重ねた構造を有する。第１押圧板１８１は、図３に示すように、略Ｔ字形であり、その一端が折り曲げられてフレーム１６７に固定されてホルダ１６６と略平行に離間して片持ち梁状態で取り付けられている。第１押圧板１８１は、押圧方向（Ｚ軸方向）に剛性が低く曲げ変位が容易で、押圧方向と直交する方向（ＸＹ平面に沿った方向）に関しては剛性が高くて外力に対して容易に変形しないものであればいかなるものであっても良い。本実施形態では、薄板状弾性体（板ばね）を第１押圧板１８１として用いた。第２押圧板１８２は、第１押圧板１８１の自由端側に重ねて固着され、第１押圧板１８１よりも曲げ剛性が高く押圧機構１９０の押圧力が加えられても容易に変形しない矩形の板状体からなる。

押圧板１８８には、後に詳述する第１突起１８３と、第２突起１８４と、が取り付けられている。これら２本の突起１８３、１８４は、第２押圧板１８２が第１押圧板１８１に重なった位置に配置され、ホルダ１６６に向けて突設されている。一方、ホルダ１６６側の各突起１８３、１８４に対向する位置には、それぞれ、第１凹部１８５と第２凹部１８６が設けられている。これら第１および第２凹部１８５、１８６の構造および機能についても後に詳述する。

押圧機構１９０によって位置決め機構１８０の押圧板１８８をホルダ１６６に向けて押圧すると、押圧板１８８の第１突起１８３がホルダ１６６の第１凹部１８５に押し込まれて係合し、押圧板１８８の第２突起１８４がホルダ１６６の第２凹部１８６に押し込まれて係合する。これにより、ホルダ１６６が押圧板１８８に対して特にＸＹ面内で精密に位置決めされ、ホルダ１６６がフレーム１６７に固定される。

一方、押圧機構１９０による押圧板１８８への押圧を解除すると、第１押圧板１８１の復元力により、第１突起１８３と第１凹部１８５、及び、第２突起１８４と第２凹部１８６の係合状態が解除される。この状態で、ホルダ１６６をＸＹ面（Ｘ軸とＹ軸を含む平面）方向に自由に駆動できる。つまり、上述したＶＣＭを動作させてホルダ１６６をＸＹ面に沿って移動させる手ブレ補正時には、押圧機構１９０による押圧を解除してホルダ１６６がＸＹ面に沿って移動可能となる。

ここで、上述した位置決め機構１８０の構造についてさらに詳細に説明する。
第１押圧板１８１は、ばね用リン青銅、ばね用ステンレス等からなり、図５に示すように、その固定端側がＬ字状に略直角に折り曲げられている。そして、この折り曲げられた端部が、フレーム１６７からＺ軸方向に突設された突出壁１６７ａの側面１６７ｂに固定される。この際、剛性の高い押え板１８７で第１押圧板１８１の端部をフレーム１６７の突出壁１６７ａの側面１６７ｂとの間で挟み込んでネジにより締結固定している。このように第１押圧板１８１をフレーム１６７に固定すると、第１押圧板１８１の固定部から先は、片持ちの梁を形成し、図５のＺ方向には曲げの剛性が低く曲がりやすく、ＸＹ面に沿った方向には曲げの剛性が高く、変位し難い構造となる。

例えば、第１押圧板１８１の固定端の折り曲げ角度を９０度より僅かに大きい鈍角に設計し、固定端をフレーム１６７の突出壁１６７ａの側面１６７ｂに固定した状態で自由端側が僅かに上方に傾斜する構造（例えば、図１２に実線で示す）としても良い。なお、この場合、フレーム１６７の突出壁１６７ａの側面１６７ｂは、ホルダ１６６の移動面と直交し、突出壁１６７ａの上端面１６７ｃは移動面と平行であることが条件となる。この構造を採用した場合、押圧機構１９０による押圧が解除されて、第１押圧板１８１の復元力によって、第１突起１８３と第１凹部１８５の係合が解除され、且つ第２突起１８４と第２凹部１８６の係合が解除された状態で、第１押圧板１８１が突出壁１６７ａの上端面１６７ｃから僅かに離間し、第１突起１８３の先端および第２突起１８４の先端がホルダ１６６に干渉しない位置まで退避することになる。

一方、押圧機構１９０によって押圧板１８８を押圧して、第１突起１８３を第１凹部１８５に係合し、且つ第２突起１８４を第２凹部１８６に係合した状態で、第１押圧板１８１が突出壁１６７ａの上端面１６７ｃに接触し、第２押圧板１８２がホルダ１６６の移動面と平行に配置されることになる。この状態を図５に例示する。この状態で、押圧板１８８がホルダ１６６の移動面と平行に配置されるとともに、第１突起１８３の軸１８３ｂおよび第２突起１８４の軸１８４ｂがホルダ１６６の移動面と直交する。なお、ここで言う移動面は、ＸＹ面と平行な面であり、ホルダ１６６が移動する際の基準面となる。

第１押圧板１８１の他端（自由端）側は、ホルダ１６６の外周縁の近くでその前側に非接触状態で重なる位置まで延びている。この第１押圧板１８１がホルダ１６６に重なる部分の形状は、図３に示すように、Ｙ方向に延びる形状を有する。第２押圧板１８２は、この第１押圧板１８１のＹ方向に延びた部分と略同じ形状を有する。そして、第２押圧板１８２は、第１押圧板１８１のＹ方向に延びた部分のホルダ１６６に対向する側の面に重ねてネジにより締結固定されている。

従って、第１押圧板１８１の固定されていない側の自由端部は、第２押圧板１８２の固着により剛性が高くなり、押圧機構１９０の押圧力を受けてもほとんど変形しない構造となる。これに対し、第１押圧板１８１が、Ｚ方向の押圧力を端部に受けると、固定部側と第２押圧板１８２の間の部分１８１ａが曲がり、第２押圧板１８２が殆んど変形することが無く、変位する。

本実施形態では、押圧板１８８は、第１押圧板１８１と第２押圧板１８２の２つの部材で構成したが、一体のもので構成しても良いし、樹脂材料で製造しても構わない。また、第１突起１８３と第２突起１８４の設置された位置を直接押圧するように押圧機構１９０を配置するならば、第２押圧板１８２を省略して第１押圧板１８１に第１突起１８３と第２突起１８４を直に取り付けても良い。

第１および第２突起１８３、１８４は、この第２押圧板１８２が第１押圧板１８１に重なった部位で押圧板１８８に取り付けられている。第１突起１８３は、例えば図３、図４に示すように、Ｙ方向上方に片寄った位置で押圧板１８８に取り付けられ、第２突起１８４は、第１突起１８３に対してＹ方向下方に離間した位置で押圧板１８８に取り付けられている。第１突起１８３と第２突起１８４の取り付け位置は、互いに離間した位置にする必要があり、その間の距離に応じてホルダ１６６の後述する回転位置調整時における第２突起１８４の操作量に対するホルダ１６６の調整量の割合が決まる。このため、第１および第２突起１８３、１８４間の距離は、ホルダ１６６の調整量を考慮して適当な値に設定することが望ましい。

なお、第１および第２突起１８３、１８４は、図６に示すように押圧板１８８に取り付けられる。図６は、第２突起１８４を第２凹部１８６に嵌合した状態の断面図を示す。第２突起１８４は、円錐面１８４ｃを有する偏心した圧接部１８４ａ（後述する）を有する点で第１突起１８３と異なる構造を有するが、第１突起１８３も押圧板１８８に対して同様に固設される。このため、ここでは、第２突起１８４の取り付け構造についてのみ代表して説明し、第１突起１８３の取り付け構造についての詳細な説明は省略する。つまり、第２突起１８４は、第１押圧板１８１および第２押圧板１８２を貫通し、第２押圧板１８２に設けられた孔１８８ａに第２突起１８４の軸１８４ｂを嵌合することによって押圧板１８８に取り付けられ、軸１８４ｂが接着剤１８８ｂによって孔１８８ａに固着される。

特に、第２突起１８４を接着剤１８８ｂで固定する際には、軸１８４ｂを所定の回転位置に回転した状態で押圧板１８８に固定する。また、軸１８４ｂは、第２突起１８４の圧接部１８４ａをホルダ１６６の第２凹部１８６に嵌合した図示の状態で、ホルダ１６６の移動面と直交する姿勢に配置されるような取付角度で押圧板１８８に取り付けられる。第２突起１８４の軸１８４ｂの図示下端部には、軸１８４ｂに対して偏心した円錐面１８４ｃを有する圧接部１８４ａが設けられている。

つまり、この圧接部１８４ａは、その円錐面１８４ｃの中心軸と軸１８４ｂの中心軸が平行で且つ距離δ（図３）だけ離れるように、軸１８４ｂに対して偏心して、軸１８４ｂの端部に固設されている。このため、軸１８４ｂを中心に第２突起１８４を回転させると、圧接部１８４ａの円錐面１８４ｃの中心をＸＹ面方向に移動させることができる。言い換えると、この第２突起１８４の回転位置を調節して押圧板１８８に接着固定することによって、後述するように、ホルダ１６６のフレーム１６７に対するＸＹ面内における傾きや位置を調整することができる。

一方、第１突起１８３と第２突起１８４に対向するホルダ１６６側には、第１凹部１８５と第２凹部１８６が設けられている。
第１凹部１８５は、第１突起１８３の圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃが接触する円錐面１８５ａ（円錐状部）を有する。この第１凹部１８５の円錐面１８５ａは、第１突起１８３の圧接部１８３ａが第１凹部１８５に係合した状態で、圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃと同軸に配置される角度でホルダ１６６に設けられている。つまり、第１凹部１８５の円錐面１８５ａは、ホルダ１６６の移動面と直交する軸を有する。本実施形態では、この第１凹部１８５の円錐面１８５ａは、第１突起１８３の圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃと等しい頂角を有する凹面であり、第１突起１８３を第１凹部１８５に嵌合した場合に、圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃが第１凹部１８５の円錐面１８５ａにぴったり密着した状態で接触することになる。

より具体的には、本実施形態では、第１突起１８３の圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃ、および第１凹部１８５の円錐面１８５ａを、９０°〜１２０°の頂角に設定した。円錐面の頂角は、２つの接触面同士の押圧力、固定機構１１０によるホルダ１６６の保持力、および２つの円錐面による後述する求心力に関係する。例えば、円錐面の頂角を９０°未満にすると、上述した押圧力に対する保持力が増加するが、反面、ホルダ１６６の固定を解除する際に、円錐面同士の接触による大きな摩擦力が作用したり、くさびの原理でくいつきを発生することになり、押圧解除のための大きな力が必要となる。一方、円錐面の頂角を１２０°より大きくすると、押圧力に対する保持力が低下し、外力による位置ズレを生じ易くなってしまう。

また、第２突起１８４に対向する第２凹部１８６は、第２突起１８４の偏心した圧接部１８４ａの円錐面１８４ｃが接触するくさび面１８６ａ（円錐状部）を有する。上述したように、第２突起１８４の圧接部１８４ａが軸１８４ｂに対して偏心しており、第２凹部１８６は、円錐面を第１凹部１８５の方向に延長した形状を有する。つまり、第２凹部１８６は、開口形状が長円状形であり、突起１８４の回転位置（押圧板１８８に対する固定状態）によらず、圧接部１８４ａの円錐面１８４ｃを常に密着させた状態で接触せしめることができる凹面形状を有する。第２凹部１８６の開口形状は長円形に限らず楕円形であっても良い。

図３および図４では説明を分かり易くするため少し誇張して図示してあるが、実際には、第２突起１８４の圧接部１８４ａの偏心量は画素ピッチレベル（最大で１０μｍ程度）であるため、第２突起１８４をいかなる回転位置に回転させて押圧板１８８に固定したとしても、ＸＹ面に沿った圧接部１８４ａの軸の移動量は僅かな量になる。このため、この第２突起１８４の偏心した圧接部１８４ａを受ける第２凹部１８６のくさび面１８６ａは、実際には、第１凹部１８５の円錐面１８５ａをＹ方向に僅かに引き伸ばしたような形状となる。より具体的には、第２凹部１８６のくさび面１８６ａは、円錐面をその中心を通るＸＺ面で切断して僅かに離間させて両者をなだらかに接続した形状を有する。

ここで、上述した位置決め機構１８０の作用について詳細に説明する。
後に詳述する押圧機構１９０によって位置決め機構１８０の押圧板１８８をホルダ１６６に向けて押圧すると、第１突起１８３の圧接部１８３ａが第１凹部１８５に係合するとともに、第２突起１８４の圧接部１８４ａが第２凹部１８６に係合する。この際、各突起１８３、１８４の圧接部１８３ａ、１８４ａが押圧方向先端に向けて収束した円錐面１８３ｃ、１８４ｃを有するとともに、各凹部１８５、１８６の円錐面１８５ａ（くさび面１８６ａ）が各突起に向けて拡開する形状を有するため、ホルダ１６６がＸＹ面に沿ってずれた位置にあっても、各突起の圧接部１８３ａ、１８４ａを対向する凹部１８５、１８６に容易に嵌合せしめることができる。

例えば、第１突起１８３の圧接部１８３ａが第１凹部１８５に押し込まれる場合、圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃが第１凹部１８５の円錐面１８５ａに接触する。このとき、第１突起１８３の軸と第１凹部１８５の軸がＸＹ面方向にずれている場合、まず初めに、圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃが第１凹部１８５の円錐面１８５ａに部分的に接触（片当り）して、徐々に円錐面同士の接触面積が大きくなり、圧接部１８３ａが第１凹部１８５に完全に嵌合した状態で円錐面同士がその全面で密着する。このとき、ホルダ１６６はＸＹ面に沿って移動可能となっているため、このような係合動作が進むに連れて、第１突起１８３の軸と第１凹部１８５の軸が一致する方向にホルダ１６６がＸＹ面に沿って移動（求心）されることになる。なお、第１突起１８３の圧接部１８３ａを第１凹部１８５に係合しただけでは、ホルダ１６６は、この圧接部１８３ａと第１凹部１８５の係合によって同軸にされた軸（係合位置）を中心に回転可能な状態である。

一方、第２突起１８４の圧接部１８４ａが第２凹部１８６に押し込まれると、同様に、圧接部１８４ａの円錐面１８４ｃと第２凹部１８６のくさび面１８６ａの作用により、第２突起１８４の軸１８４ｂに第２凹部１８６の軸（実際にはＹ方向に延びた中心線）が重なる方向に、ホルダ１６６が移動されて上述した係合位置を中心に僅かに回転される。言い換えると、位置決め機構１８０を動作させた際に、ホルダ１６６が所望する姿勢（角度）に配置されるように、第２突起１８４の回転位置を調整すれば良いことになる。カメラシステム１０としては、撮像部１１７の多数の撮像素子がＸ方向およびＹ方向に真っ直ぐ並ぶ角度ズレの無い姿勢にホルダ１６６を配置する必要があり、この姿勢にホルダ１６６を配置するよう予め第２突起１８４の回転位置を調節して押圧板１８８に固定してある。

なお、第１突起１８３と第１凹部１８５の相互に接する円錐面１８３ｃ、１８５ａは、必ずしも円錐面同士でなくとも良く、接触部に押圧力が作用した場合に、それぞれの中心軸が一致する方向にホルダ１６を移動させるような、いわゆる求心作用が働くような形状であれば、いかなる形状であっても良い。また、第２突起１８４と第２凹部１８６の相互に接する面も、第２凹部１８６のくさび面１８６ａのＹ方向に延びた中心線上に第２突起１８４の円錐面１８４ｃの軸線が重なるような調芯作用の働く形状であれば、いかなる形状であっても良い。

例えば、第１突起１８３および／或いは第２突起１８４の圧接部１８３ａおよび／或いは１８４ａを円筒形状或いは球状にして第１凹部１８５の円錐面１８５ａおよび／或いは第２凹部１８６のくさび面１８６ａに接触させるようにしても良い。或いは、互いに接触する円錐面の頂角を異ならせても良く、突起側の円錐面の頂角を凹部側の円錐面の頂角より僅かに小さくしても良い。さらに、上述した求心作用や調芯作用が働く面形状とした上で、例えば凹部側或いは突起側の接触面に溝等を設けて接触面積を小さくするようにしても良い。

次に、押圧機構１９０について、図８乃至図１２を参照して説明する。
図８は、押圧機構１９０の正面図であり、図９は、押圧機構１９０を図８のＦＦ線に沿って切断した断面図であり、図１０は、押圧機構１９０を図９のＧＧ線に沿って切断した断面図である。また、図１１は、非押圧状態にした押圧機構１９０を図８のＦＦ線に沿って切断した断面図である。さらに、図１２は、図１１のＨＨ線に沿って非押圧時の位置決め機構１８０を切断した断面図である。

押圧機構１９０は、図１１に示すように、非押圧状態になった際に、位置決め機構１８０と機械的に分離する。つまり、本実施形態の押圧機構１９０は、位置決め機構１８０の押圧板１８８とは別体に設けられており、押圧機構１９０からの応力が位置決め機構１８０に作用することはない。このため、位置決め機構１８０の押圧板１８８をフレーム１６７に片持ち梁状態で取り付けた上述した構造を採用することによって、押圧時における第１および第２突起１８３、１８４のＸＹ面に沿った位置精度を高めることができる。

押圧機構１９０は、フレーム１６７に固定されて押圧板１８８の前方に重なる位置に延設されたヨーク３０５（図５）に対し、ネジで固定された本体１４を有する。本体１４のＺ方向前方には上板１３が配置されており、この上板１３も本体１４とともにヨーク３０５に締結固定されている。そして、上板１３の前方には、台１２を介してモータ１１が取り付けられている。台１２はネジにより上板１３に締結固定されている。

モータ１１の回転軸１１ａにはピニオンギヤ１１ｂが固設されている。このピニオンギヤ１１ｂにはギヤ１５が噛合している。ギヤ１５は、ネジ１６（第１のネジ部材）の一端に圧入や接着等で固定されている。本実施形態では、ネジ１６の一端を断面Ｄ字形にして、この一端をギヤ１５の断面Ｄ字形の孔１５ａに挿入して、ネジ１６の一端にギヤ１５を回転不能に固定した。ネジ１６のギヤ１５側の軸部はヨーク３０５の孔に回転自在に嵌合している。また、ギヤ１５のフランジ面とネジ１６の段部でヨーク３０５を挟むことにより、ネジ１６の軸方向（Ｚ軸方向）の位置が固定されている。

一方、ネジ１６の他端は、本体１４のＺ方向に延びた柱１４ａの押圧板１８８側の端部に固定された下板２１の孔に回転自在に嵌合している。これにより、ネジ１６の脱落を防止するとともに、ネジ１６の両端を回転可能に保持することができ、ネジ１６を安定した姿勢で回転させることができる。

また、ネジ１６にはナット１７（第２のネジ部材）が螺合して取り付けられている。ナット１７は、ネジ１６の両端を上板１３或いは下板２１に取り付ける前にネジ１６に取り付けられる。一方、ネジ１６と平行に延びた本体１４の柱１４ａには、ネジ１６の軸方向に延びた溝１４ｂが形成されており、ネジ１６に螺合したナット１７から突出した突起１７ａがこの溝１４ｂに挿入されて、ナット１７の回転が止められている。このため、モータ１１によりネジ１６を回転させることにより、ナット１７を溝１４ｂに沿ってＺ方向に移動させることができる。

下板２１は、図１０に示すように、３箇所で本体１４に締結固定されており、ネジ１６の端部を嵌合する孔を有する支持片部２１ａを有する。また、ネジ１６の下板２１側の端部には、略円筒形の押さえ２０が軸方向に移動可能に取り付けられている。下板２１の支持片部２１ａは押さえ２０のスリット２０ａを介して押さえ２０の内部に延設されている。そして、ナット１７と押さえ２０の間には、圧縮コイルバネ１８が圧縮した状態で取り付けられている。バネ１８は、ナット１７と押さえ２０との間でネジ１６の外側に環装され、その両端がナット１７の円筒段部と押さえ２０の円筒段部によって係止されている。押さえ２０の外周面には、係合部材１９のＣリング状の部分１９ａが嵌め込まれる溝２０ｂが形成されている。係合部材１９は、Ｃリング状の部分１９ａからＺ方向に延出した端部にナット１７の端面に係る係合部１９ｂを有する。この係合部材１９は、バネ１８を間に挟むように押さえ２０とナット１７を連結し、図９の押圧状態から図１１の非押圧状態に移行するときに、押圧板１８８から離れる方向に移動するナット１７に追従して押さえ２０を押圧板１８８から離れる方向に移動させるよう機能する。

本実施形態では、固定機構１１０のＺ軸方向のサイズをできるだけ小さくするため、位置決め機構１８０の押圧板１８８をＸＹ面に沿って延びる片持ち梁状態とした。よって、位置決め機構１８０のＺ軸方向に重なる押圧機構１９０もできるだけ小さくすることが望ましく、その押圧力もできるだけ小さくすることが望ましい。このため、本実施形態では、位置決め機構１８０の押圧板１８８の第１押圧板１８１を薄くしてバネ定数を小さくした。具体的には、バネ１８の復元力が押圧機構１９０による押圧力に対して１／１０程度になるように、第１押圧板１８１を選択した。このため、押圧板１８８の復元力を利用して第１突起１８３と第１凹部１８５の係合を解除し、且つ第２突起１８４と第２凹部１８６の係合を解除する際に、突起側の円錐面と凹部側の円錐面の分離を促す工夫を加えた。

次に、上述した構造を有する撮像部移動機構部１５９の動作を説明する。
手ブレ補正モードにおいて、Ｘ軸ジャイロ１６０は、カメラシステム１０のＸ軸回りの回動（ブレ）の角速度を検出し、Ｙ軸ジャイロ１６１は、カメラシステム１０のＹ軸周りの回動の角速度を検出し、Ｚ軸回転検出器１７０は、カメラシステム１０のＸＹ平面内の回動の角速度と回転中心位置を検出する。また、Ｘ軸加速度センサ１７１は、カメラシステム１０のＸＹ平面内におけるＸ軸方向の加速度を検出し、Ｙ軸加速度センサ１７２は、カメラシステム１０のＸＹ平面内におけるＹ軸方向の加速度を検出する。これらＸ軸ジャイロ１６０、Ｙ軸ジャイロ１６１、Ｚ軸回転検出器１７０、Ｘ軸加速度センサ１７１、Ｙ軸加速度センサ１７２は、この発明の検出部として機能する。防振制御回路１６２は、この検出部で検出されたカメラシステム１０の角速度、回転中心位置から、手ブレ補償量を演算し、撮像部１１７を、ブレを補償するように駆動装置３００により移動させて手ブレを補正する。なお、撮像部移動機構部１５９において、撮像部１１７を移動させるアクチュエータの構成は、本実施形態ではＶＣＭを用いているが、回転モータ、リニアモータ、超音波モータ等、特に限定されるものではない。

上述したように、カメラシステム１０が手ブレ補正モードで動作する場合、固定機構１１０は、フレーム１６７に対するホルダ１６６の固定を予め解除しておく。一方、カメラシステム１０が手ブレ補正モードをＯＦＦにした状態では、固定機構１１０は、ホルダ１６６をフレーム１６７に固定する。本実施形態の固定機構１１０は、上述したように、撮像部１１７を保持したホルダ１６６をＸＹ面に沿ったホーム位置（中立位置）に精密に位置決めして固定することができるため、従来のようにＶＣＭに通電して撮像部１１７を撮像可能なホーム位置に保持し続ける必要はなく、ＶＣＭに通電しない状態での撮影が可能となる。このため、消費電力量を少なくすることができ、１回の充電でカメラシステム１０を使用することのできる時間を延長させることができる。

また、本実施形態のカメラシステム１０では、上述したように、ＶＣＭに通電しない状態で撮影が可能であるため、従来のようにＶＣＭに通電した状態で撮影する場合と比較して、ＶＣＭの振動に基づくノイズの影響を考慮する必要がない。そのため、静止画撮影はもとより動画撮影においてもより鮮明な画像の撮影が可能となる。

また、上述した固定機構１１０のアクチュエータとして機能する押圧機構１９０も、カメラシステム１０の消費電力量を下げることのできる構造を有する。
例えば、押圧機構１９０によって位置決め機構１８０の押圧板１８８を押圧してホルダ１６６をフレーム１６７に対して固定する場合、アクチュエータ駆動回路１６９は、押圧機構１９０のモータ１１を所定方向に回転させる。モータ１１を所定方向に回転させると、ギヤ１５が回転し、ギヤ１５と一体のネジ１６が回転する。すると、ギヤ１５に螺合しているナット１７がネジ１６の回転軸方向に移動してバネ１８を押し下げ、押さえ２０を第１押圧板１８１に押し付ける。これにより、押圧板１８８が変位してホルダ１６６が固定される。

この際、上記のようにナット１７が所定量変位すると、その位置を、不図示のフォトインターラプター等の位置検出器で検出してモータ１１の回転を停止する。つまり、モータ１１への通電をやめる。すると、図９に示すようにバネ１８が最も圧縮された状態となり、バネ１８が発生する力で、押さえ２０は、第１押圧板１８１を押し、位置決め機構１８０がホルダ１６６を所定のホーム位置に保持する。

上述した構造を有する押圧機構１９０によると、この状態で、モータ１１への通電をやめたままにしても、ナット１７が移動することはなく、ホルダ１６６の固定が解除されることはない。つまり、この機構では、ナット１７とネジ１６の間に大きな摩擦力が働き、ナット１７とネジ１６を相対的に回転させる力が小さいため、モータ１１をＯＦＦにしてもバネ１８の復元力によってネジ１６が逆方向に回転してしまうことは無く、電力を消費せずにホルダ１６６をホーム位置に保持することができる。このため、カメラの電源をＯＦＦにして持ち運ぶような場合、従来のように撮像部を保持したホルダが「カタカタ」鳴る不具合を防止することができ、落下等の強い衝撃が加えられた場合であっても、撮像部１１７に位置ズレ等を生じる不具合も防止することができる。

一方、カメラシステム１０の動作モードが手ブレ補正モードに切り替えられてホルダ１６６の固定を解除する場合、アクチュエータ駆動回路１６９は、押圧機構１９０のモータ１１を逆方向に回転させる。この際、アクチュエータ駆動回路１６９は、モータ１１を逆回転させる前に、ＶＣＭに通電し、電磁力によってホルダ１６６をホーム位置に保持する。これにより、固定機構１１０による固定を解除した直後にホルダ１６６が重力方向に落下する不具合を防止する。

そして、ＶＣＭの電磁力によってホルダ１６６がホーム位置に保持された状態で、モータ１１を逆回転させると、ナット１７は、ホルダ１６６から離れる方向に変位して、やがて係合部材１９の係合部１９ｂに当接して係合部材１９を変位させる。このとき、係合部材１９は押さえ２０に固着されているので、押さえ２０が第１押圧板１８１から離れる方向に移動して、押圧機構１９０による押圧が解除される。これにより、第１押圧板１８１は、自身のバネ力によって、ホルダ１６６から離れる方向に移動して、第１突起１８３と第１凹部１８５、及び、第２突起１８４と第２凹部１８６の係合を解除する。

理想的には、上記のように押圧機構１９０による押圧を解除すると、位置決め機構１８０の押圧板１８８は固定を解除する方向に移動する。しかし、第１突起１８３の圧接部１８３ａと第１凹部１８５が密着し、第２突起１８４の圧接部１８４ａと第２凹部１８６が密着していると、押圧機構１９０による押圧を解除しても、各圧接部と凹部との間の摩擦力によって係合が解除されない場合が考えられる。特に、本実施形態では、上述したように、押圧機構１９０のサイズをできるだけ小さくして比較的弱い押圧力で位置決め機構１８０を動作させるようにしているため、押圧の対象となる押圧板１８８の第１押圧板１８１を薄くしてバネ力を小さくしている。このため、押圧板１８８の復元力も比較的弱いものとなっており、押圧を解除したときに突起と凹部の係合を解除するための力も弱い。このような事情により、上述した問題が生じる可能性が考えられる。

これに対し、本実施形態では、押圧機構１９０による押圧を解除する前にＶＣＭに通電するため、このような問題を解消できる。つまり、ＶＣＭの特性として、上述したように、ホルダ１６６を定位置に保持しようとした場合、周波数の高い交流電流をコイルに流すことになる。このため、このような状況下では、保持対象となるホルダ１６６は微小振動されることになる。この際、振動の方向は、概ねＸＹ面に沿った方向となる。このＸＹ面に沿った振動は、突起側の円錐面と凹部側の円錐面との間の接触面で両者を離間させる方向の力に変換される。すなわち、この振動により、上述した圧接部と凹部との間の密着状態が解消され、位置決め機構１８０の第１および第２突起１８３、１８４の圧接部１８３ａ、１８４ａが対応する第１および第２凹部１８５、１８６から良好に分離されるようになる。なお、このようなＶＣＭの振動における周波数や振幅は、コイルに流す電流の周波数や電流値を変えることで変更することもでき、突起側の円錐面と凹部側の円錐面との間の接触面同士を良好に分離することのできる振動の周波数や振幅を選択しても良い。

ナット１７の位置が係合の解除位置に駆動されたことは、不図示のフォトインターラプター等の位置検出器によって検出し、この検出信号に基づいてアクチュエータ駆動回路１６９がモータ１１を停止する。この構成では、係合の解除は、第１押圧板１８１のバネ力に依存しているが、係合部材１９に押圧板１８８に係合する係合部を設けて、直接、押圧板１８８を係合部で引き上げて、係合の解除を行なっても勿論良い。

以上のように、押圧機構１９０による押圧を解除して固定機構１１０による固定を解除すると、図１１に示すように、第１突起１８３および第２突起１８４とホルダ１６６との間に、間隔Ｚが形成される。この状態で、ホルダ１６６は、フレーム１６７に対してＸＹ面に沿って自由に変位可能となる。

以上のような構成を有する撮像部移動機構部１５９は、カメラシステム１０の動きに応じて撮像部１１７を移動させることによって、カメラシステム１０の動きに起因する撮像部１１７での被写体像のブレを抑制する、いわゆる撮像素子シフト方式の手振れ補正を実現できる。本実施形態では、撮像素子シフト方式の手ブレ補正を実現するための構造に本発明を適用した場合について説明したが、撮影レンズ側を移動させて手ブレを補正するレンズシフト方式に本発明を適用しても勿論良い。

次に、図１３に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるカメラシステム１０の動作について説明する。
電源ボタンが操作され、電源ＯＮとなると、Ｂμｃｏｍ１０１は、図１３に示すメインフローの動作を開始する。
動作を開始すると、まず、Ｂμｃｏｍ１０１は、システム起動時の初期化を行ない、この中で、記録中フラグをＯＦＦに初期化する（ステップＳ１）。この記録中フラグは、動画の記録中であるか否かを示すフラグであり、ＯＮの場合は動画を記録中であることを示し、ＯＦＦであれば動画の記録を行なっていないことを示す。

システム起動時の初期化が終了すると、Ｂμｃｏｍ１０１は、ボディユニット１００に接続されているレンズユニット２００等のアクセサリを検出し（ステップＳ２）、再生ボタン等の操作スイッチの状態を検出する（ステップＳ３）。
次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、ブレ補正モードのスイッチがＯＮ状態になっているかを判定し（ステップＳ４）、カメラシステム１０の動作モードがブレ補正モードであれば（ステップＳ４；ＹＥＳ）、固定機構１１０によって撮像部１１７が光軸中心位置（ホーム位置）に保持されているか否かを判定し（ステップＳ５）、中立保持状態になければ（ステップＳ５；ＮＯ）、ブレ補正動作を開始する。一方、ステップＳ５の判断の結果、ホルダ１６６が固定機構１１０によってホーム位置に保持されており、撮像部１１７が中立保持状態に保持されていた場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、固定機構１１０による固定を解除する中立保持解除動作を行い（ステップＳ６）、ブレ補正動作を開始する。

一方、ステップ４でブレ補正モードでなかったことを判断した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、撮像部１１７が中立保持状態にあるかを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の判断の結果、中立保持状態でなかった場合（ステップＳ７；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、固定機構１１０によってホルダ１６６をホーム位置に固定する中立保持動作を行い（ステップＳ８）、中立保持状態であった場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、そのまま、通常の撮影のためのシーケンスに移行する。

次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、ライブビュー表示をする（ステップＳ９）。ここでは、撮像部１１７によって画像信号を取得し、ライブビュー表示用に画像処理を行い、画像表示装置１２３にライブビュー表示を行なう。この状態で、Ｂμｃｏｍ１０１は、再生ボタンが押されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定の結果、再生ボタンが押された場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、画像を再生する（ステップＳ１１）。ここでは、記録メディア１２７から画像データを読み出し、画像表示装置１２３に表示させる。

上記ステップＳ１１において再生を実行した後、または上記ステップＳ１０において再生ボタンが押されていなかった場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、ステップＳ３〜ステップＳ８の処理を実行し、次に、動画ボタンが押されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２では、カメラ操作部１３１において、動画ボタンの操作状態を検知し、この検知結果に基づいて判定する。

ステップＳ１２の判定の結果、動画ボタンが押されたことを判断した場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、上記記録中フラグの反転を行なう（ステップＳ１３）。前述したように、動画ボタンは押されるたびに、動画撮影開始と終了を交互に繰り返すので、このステップでは、記録中フラグがＯＦＦであった場合にはＯＮに、また、ＯＮであった場合にはＯＦＦに、記録中フラグを反転させる。

上記ステップＳ１３において記録中フラグを反転させた後、または上記ステップＳ１２における判定の結果、動画ボタンが押されていなかった場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、次に、動画記録中か否かの判定を行なう（ステップＳ１４）。記録フラグがＯＮであれば動画記録中であることから、ここでは、記録フラグがＯＮであるか否かに基づいて判定する。

上記ステップＳ１４における判定の結果、動画記録中でなかった場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、ファーストレリーズが押されたか否か、言いかえると、ファーストレリーズスイッチがＯＦＦからＯＮとなったか否かを判定する（ステップＳ２０）。この判定は、レリーズボタンに連動するファーストレリーズスイッチの状態をカメラ操作部１３１によって検知し、この検知結果に基づいて行なう。なお、このステップＳ２０では、ファーストレリーズスイッチがＯＦＦからＯＮに変化したかを判定し、ＯＮ状態が維持されている場合には、判定結果はＮＯになる。

上記ステップＳ２０における判定の結果、ファーストレリーズが押された場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）には、ファーストレリーズが押された時点の画像撮影を行ない、ＡＥを行なう（ステップＳ２１）。ここでの画像撮影は、撮像部１１７によって画像信号を取得し、画像処理を行い、ＡＥに使われる画像データを取得するもので、画像データを記録メディア１２７に記録することはない。

このＡＥでは、画像処理部１２６によって、画像データから被写体輝度を測定し、絞り値やシャッタ速度等の露出制御値を決め、また、画像表示装置１２３に表示するライブビュー表示を適正露光で行なうための制御値を決める。
こうしてＡＥを行なうと、次に、ＡＦを行なう（ステップＳ２２）。ここでは、フォーカスレンズ２０２ａをウォブリングさせて、画像処理部１２６によって、撮像部１１７によって取得された画像データのコントラストを評価して焦点位置の方向を検出しながら、Ｌμｃｏｍ２０１によりフォーカスレンズ２０２ａを検出方向に移動させ、画像が最高のコントラストになるようにフォーカスレンズ２０２ａが駆動制御される。

また、上記ステップＳ２０における判定の結果、レリーズボタンが押されずにファーストレリーズスイッチがＯＦＦからＯＮに遷移しなかった場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、ステップＳ３〜ステップＳ８の処理を実行し、次に、セカンドレリーズが押されたか否か、言いかえると、レリーズボタンが全押しされ、セカンドレリーズスイッチがＯＦＦからＯＮになったか否かを判定する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３では、レリーズボタンに連動するセカンドレリーズスイッチの状態をカメラ操作部１３１によって検知し、この検知結果に基づいて判定を行なう。

上記ステップＳ２３における判定の結果、セカンドレリーズが押された場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、静止画撮影を行なう（ステップＳ２４）。ここでは、撮像部１１７において露光を行い、被写体像に応じた画像信号を取得して、ＳＤＲＡＭ１２４に一時的に記憶する。こうして静止画撮影を行なうと、次に、画像処理部１２６により、ＳＤＲＡＭ１２４から画像信号を読み出し、この画像信号に基づく静止画の画像データについて画像処理をし（ステップＳ２５）、さらに、画像圧縮処理を行なった後、記録メディア１２７に記録する（ステップＳ２６）。

また、上記ステップＳ１４における判定の結果、動画記録中であった場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、次に、上記ステップＳ２１と同様にＡＥ動作を行なう（ステップＳ１５）。続いて、同様にＡＦ動作を行い（ステップＳ１６）、その後、動画撮影を行なう（ステップＳ１７）。ここでは、撮像部１１７によって動画の画像信号を取得し、この画像データについて画像処理部１２６で画像処理を行い（ステップＳ１８）、動画の画像圧縮を行なった後、動画の画像データを記録メディア１２７に記録する（ステップＳ１９）。

そして、上記ステップＳ２２でＡＦ動作が終了した場合、また、上記ステップＳ２３における判定の結果、レリーズボタンの全押しがなされていなかった場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、あるいは、上記ステップＳ２６で静止画の画像データの記録メディア１２７への記録が終了した場合、または上記ステップＳ１９で動画の画像データの記録メディア１２７への記録が終了した場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、カメラ操作部１３１の電源スイッチがＯＦＦされているか否かが判定する（ステップＳ２７）。この判定の結果、電源がＯＦＦでなかった場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、上記ステップＳ１０の処理に戻る。一方、判定の結果、電源がＯＦＦであった場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、メインのフローの終了動作を行なった後に、メインフローを終了する。

図１４は、図１３のフローチャートにおける中立保持動作（ステップＳ８）を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ３１では、Ｂμｃｏｍ１０１は、撮像部１１７が中立保持状態であるか否かを判断する。このステップＳ３１において、Ｂμｃｏｍ１０１は、押圧機構１９０のナット１７の位置を位置検出器で検出することで、ホルダ１６６が固定機構１１０によってホーム位置に固定されているか否かを判断し、撮像部１１７が中立保持されているか否かを判定する。このステップＳ３１の判断は、図１３のステップＳ７の判断と同じであり、ここで言う中立保持状態とは、固定機構１１０によってホルダ１６６をフレーム１６７に機械的に固定した状態を指す。

このステップＳ３１の判断の結果、撮像部１１７が中立保持状態であった場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、さらに、中立位置許容範囲に撮像部１１７があるか否かを判断する（ステップＳ３２）。このステップＳ３２の判断において、Ｂμｃｏｍ１０１は、ホルダ１６６の位置を位置検出センサ１６８で検出して、撮像部１１７が許容範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここで言う中立位置許容範囲とは、そのままの姿勢で撮影が可能な状態に撮像部１１７が位置決め固定されているか否かを示すものである。撮像部１１７が中立位置許容範囲にあれば、中立保持動作は終了する。

一方、ステップＳ３２の判断の結果、撮像部１１７が中立位置許容範囲に無かった場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、すなわち固定機構１１０によってホルダ１６６をホーム位置に固定したにも係らず、撮像部１１７がそのままの状態で撮影可能な姿勢に配置されていなかった場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、固定機構１１０の押圧機構１９０を駆動して、ホルダ１６６の固定を解除して中立保持状態を一旦解除し（ステップＳ３３）、ステップＳ３４に戻る。

一方、ステップＳ３１で中立保持状態ではないと判定された場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、すなわち固定機構１１０によるホルダ１６６の固定が解除されている場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、位置検出センサ１６８でホルダ１６６の位置を検出しながら、アクチュエータ駆動回路１６９を制御して、駆動装置３００のＸ軸アクチュエータ１６３、およびＹ軸アクチュエータ１６４を動作させる。このとき、Ｂμｃｏｍ１０１は、ホルダ１６６に保持された撮像部１１７が所定の中立位置になるようにアクチュエータ駆動回路１６９を制御してＶＣＭを動作させる（ステップＳ３４）。

この後、Ｂμｃｏｍ１０１は、撮像部１１７が中立位置許容範囲にあるかを判断する。この際、Ｂμｃｏｍ１０１は、ホルダ１６６の位置を位置検出センサ１６８で検出して撮像部１１７が中立位置許容範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。このステップＳ３５における判断は、固定機構１１０の位置決め機構１８０によりホルダ１６６の位置決めが可能な位置範囲にホルダ１６６が配置しているか否かを判断するものである。撮像部１１７が中立位置の許容範囲にない場合（ステップＳ３５；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、ステップＳ３４の動作を継続する。一方、撮像部１１７が中立位置の許容範囲内にある場合（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、押圧機構１９０のモータ１１を動作させ、位置決め機構１８０の押圧板１８８を押圧して、第１突起１８３と第１凹部１８５、第２突起１８４と第２凹部１８６を押圧係合させる（ステップＳ３６）。

この際、ステップＳ３７で、Ｂμｃｏｍ１０１は、第１突起１８３と第１凹部１８５、第２突起１８４と第２凹部１８６を押圧係合の押圧力が適正な状態であるかをチェックする。この場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、ナット１７の位置を位置検出器で検出して、押圧機構１９０による押圧が正常になされているか否かを判定する（ステップＳ３７）。そして、所定の位置にナット１７があれば、Ｂμｃｏｍ１０１は、モータ１１を停止することにより、押圧機構１９０による、位置決め機構１８０の押圧を停止する（ステップＳ３８）。

一方、ステップＳ３７の判定で、ナット１７の位置が所定の位置には無く、適正な押圧位置ではないと判定された場合（ステップＳ３７；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、ステップＳ３６に戻り、モータ１１の駆動を継続する。
ステップＳ３９では、Ｂμｃｏｍ１０１は、上述したステップＳ３２の処理と同様に、撮像部１１７の位置が中立位置の許容範囲内にあるかを判定し、許容範囲内に無い場合（ステップＳ３９；ＮＯ）は、ステップＳ３３に戻って中立保持動作を再度行なう。中立保持のやり直しの回数は図示していないが、所定回数に達したら中立保持動作を停止して、カメラ１０の表示装置に警告表示をする。一方、ステップＳ３９で、ホーム位置に固定したホルダ１６６によって保持された撮像部１１７が中立保持位置の許容範囲内にあることを判断した場合（ステップＳ３９；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、駆動装置３００の動作を停止して（ステップＳ４０）、中立保持動作を終了する。

図１５は、図１３のステップＳ６の中立保持解除動作を説明するためのフローチャートを示している。
ステップＳ５１では、Ｂμｃｏｍ１０１は、駆動装置３００のＶＣＭ−ＸＡ３２０ａ、ＶＣＭ−ＸＡ３２０ｂ、ＶＣＭ−Ｙ３２１を駆動して、撮像部１１７を中立位置に駆動させる。この状態では、押圧機構１９０が、位置決め機構１８０を押圧した状態にあるため、撮像部１１７は殆んど位置を変えることがない。本実施形態では、このとき、上述したように、駆動装置３００のＶＣＭ−ＸＡ３２０ａ、ＶＣＭ−ＸＡ３２０ｂ、ＶＣＭ−Ｙ３２１のコイルに高い周波数の交流電流を流す。このため、各ＶＣＭは、所定の振幅をもつ正弦波振動動作をして、第１突起１８３と第１凹部１８５の係合、および第２突起１８４と第２凹部１８６の係合を外れやすくするための動作をする。

このとき、Ｂμｃｏｍ１０１は、ステップＳ５１の処理と略同時に、押圧機構１９０のモータ１１を押圧動作とは逆の方向に回転させ、ナット１７の位置を変位させて押圧機構１９０の位置決め機構１８０を押圧する力を徐々に小さくする（ステップＳ５２）。

そして、ステップＳ５３で、Ｂμｃｏｍ１０１は、押圧機構１９０の押さえ２０と位置決め機構１８０の第１押圧板１８１の位置を検出し、固定機構１１０の押圧機構１９０が押圧解除状態になったか否かを判断する。このステップＳ５３の判断では、Ｂμｃｏｍ１０１は、ナット１７の位置を検出することで押圧機構１９０の状態を検出し、押圧が解除された位置であるかの判定を行なう。

ステップＳ５３で、押圧機構１９０と位置決め機構１８０の押圧が解除されたと判定されれば（ステップＳ５３；ＹＥＳ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、中立保持解除動作を終了する。一方、押圧が解除されていないと判定された場合（ステップＳ５３；ＮＯ）、Ｂμｃｏｍ１０１は、ステップＳ５２の処理に戻って、押圧機構１９０のモータ１１の駆動を継続させ、ナット１７の位置の変位を継続させる。

次に、図１６を参照して、上述した本実施形態の固定機構１１０によるズレ調整機能について説明する。
本実施形態では、押圧機構１９０により、第１突起１８３、第２突起１８４を、夫々、第１凹部１８５、第２凹部１８６に押圧して保持せしめることにより、ホルダ１６６をホーム位置に固定すると同時に、ホルダ１６６をフレーム１６７に対してＸＹ面に沿って位置決めしている。しかしながら、フレーム１６７とホルダ１６６の位置精度は、第１突起１８３、第２突起１８４と、第１凹部１８５、第２凹部１８６との相対的な位置精度により決まり、部品精度や組立の精度を非常に高い精度（具体的には、撮像部の画素ピッチレベル）に保つ必要がある。そこで、本実施形態では、固定機構１１０において部品や組立のバラツキによる撮像部１１７の撮像エリアの傾きや位置を調整することで、部品精度や組立の精度を高くする必要が無く、製造がしやすいカメラシステム１０を提供している。

そのための構造については既に説明した。つまり、第１突起１８３と第１凹部１８５は押圧面が円錐面をなし、押圧されることで、互いに求心作用が働き、図１６の求心点Ｃに夫々の円錐の頂点が重なるようにホルダ１６６とフレーム１６７のＸＹ面内の位置が決まる。この時、ホルダ１６６とフレーム１６７は求心点Ｃを通る紙面に垂直な軸（Ｚ軸）周りには相対的に回転可能であるが、同時に円錐面１８４ｃを構成する第２突起１８４とクサビ面１８６ａを構成する第２凹部１８６も押圧されるので、相対的な回転は規制され、ホルダ１６６とフレーム１６７の相互のＸＹ面内での位置は固定される。

例えば、この状態で第２突起１８４の軸１８４ｂを回転させると、軸１８４ｂに対して圧接部１８４ａの円錐の軸は偏心しているので、撮像部１１７の撮影画像が生成可能な撮像エリアのフレーム１６７に対する傾きθを補正することができる。図１６では補正前のホルダ１６６と補正前の撮像エリアを破線で示してある。この傾きθを補正した状態であると、撮像エリアは、補正前の状態からＸ方向、Ｙ方向に夫々ΔＸ、ΔＹだけずれてしまう。このΔＸ、ΔＹのズレに関しては、撮像エリアから画像を切り出す位置をずらすことによって、補正が可能で、切り出し範囲の位置を不揮発性メモリ１２８に記憶しておき、画像処理のときに画像処理部１２６で指定の切り出し範囲を切り出せば良く、簡単な構成で実現できる。撮像エリアに対する画像切り出し範囲は図中２点鎖線で示してある。手ブレ補正機能を有するカメラシステム１０では、画像切り出し領域に対して撮像エリアが大きく設定されており、手ブレ補正のためのマージンが確保されている。一方、撮像部１１７を構成する画素は、格子状に配列されているので、傾きθを有する撮像エリアから画像を切り出すと、画像の切り出しが複雑になるとともに切り出したエリア周辺で階段状の段差を持ってしまうことになる。このため、本実施形態では、第２突起１８４の軸１８４ｂを回転して圧接部１８４ａの回転位置を調節し、撮像部１１７の傾きθを精密に補正している。

次に、本実施形態の固定機構１１０によるホルダ１６６の保持力と外力の関係を、図１６とともに図１７を用いて説明する。図１７は、図１６のＪＪ線下断面図を示す。
前提条件として、図１６に示すように、ホルダ１６６の重心Ｇと上述した求心点Ｃとの間のＸ方向に沿った距離をＬ０とし、求心点Ｃと第２突起１８４の圧接部１８４ａの円錐面１８４ｃの頂点との間の距離をＬとし、ホルダ１６６および撮像部１１７の質量をｍとする。厳密には、距離Ｌは、第２突起１８４と第２凹部１８６の接触点と求心点Ｃとの間の距離となるが、円錐面１８４ｃの直径に対して距離Ｌが充分に大きいので、距離Ｌを求心点Ｃから円錐面１８４ｃの頂点までの距離とした。

固定機構１１０によってホルダ１６６を固定した状態でホルダ１６６に振動や衝撃、あるいは重力により、加速度α（図１７）が加わると、求心点Ｃの周りにｍ×α×Ｌ０の慣性モーメントが発生し、ホルダ１６６を、求心点Ｃを通り紙面に垂直な軸回りに回転させようとする。この回転を止めているのが第２突起１８４と第２凹部１８６の押圧係合であり、その状態を図１７に示す。

ホルダ１６６に加速度αが作用すると、第２突起１８４と第２凹部１８６の接触点には、外力Ｆ＝（ｍ×α×Ｌ０）／Ｌが加わる。摩擦力は無く、かつ、第２突起１８４には第２凹部１８６が円錐面１８４ｃの片側で接触していると仮定すると、第２突起１８４には外力Ｆの反力−Ｆがフレーム１６７、押圧板１８８を介して加わる。このとき、第２突起１８４には、反力−Ｆと押圧力Ｆｐが加わり、反力−Ｆと押圧力Ｆｐの合力Ｆ１は、円錐面１８４ｃと直交する方向に面圧として加わる。一方、ホルダ１６６は、外力Ｆと、ボール１３４を通して固定枠であるフレーム１６７から受ける押圧力Ｆｐの反力−Ｆｐと、を受け、それらの合力Ｆ２が第２凹部１８６のクサビ面１８６ａの面圧として加わる。図１７では、Ｆ１とＦ２がつり合っている状態を概念的に示してある。図１７では、円錐面１８４ｃの頂角を９０°としてあり、Ｆ＝Ｆｐであり、外力と同じ力で押圧すれば押圧保持は保たれることになる。実際の設計では、Ｆ＜Ｆｐとするが、第２突起１８４の円錐面１８４ｃは、片側接触では無く、くさび面１８６ａの第２凹部１８６の両側で接触することになり、安定な保持が実現される。
（押圧機構１９０の変形例）
図１８は、押圧機構１９０の変形例を示す要部分解斜視図である。ここでは、主に、この押圧機構の駆動伝達機構の構成要素を分解して示してあり、これらの構成要素を支える構造部品については図示を省略してある。よって、以下の説明では、上述した実施形態の押圧機構１９０と同様の機能を果たす構造部品については、上述した実施形態と同じ名称で呼ぶこととする。

この変形例に係る押圧機構は、不図示の上板に固定されたモータ３１を有する。モータ３１の回転軸に固定されたピニオンギヤ３２は、ギヤ３３と噛合し、ギヤ３３は、不図示のヨークに軸３５を介して回転自在に保持されている。軸３５は、一端にフランジを持ち、他端にヨークの穴と嵌合して溶接やカシメ等でヨークに固定される固定部３５ａを持つ。ギヤ３３は、回転軸方向にカム面を形成されたカム３４を備えている。

また、押圧機構は、位置決め機構１８０の押圧板１８８を押圧する押圧軸３６を有する。押圧軸３６の一端に軸方向と直交する方向に突設されたカムピン３７は、カム３４のカム面に接している。押圧軸３６は、中心部に嵌合穴４０ａを持つ軸受け４０と嵌合し、軸方向に移動自在にガイドされている。軸受け４０は、固定部４０ｃが不図示のヨークの穴に嵌合し、溶接やカシメ等で固定されている。押圧軸３６は、軸受け４０内に挿通せしめた後、その溝４０ｂにピン３８を通してピン３８を押圧軸に設けた穴に圧入して固定することで、その軸周りの回転を止められている。

圧縮コイルバネ４１は、軸受け４０の保持部４０ｄに環装されている。押圧軸３６を軸受け４０に挿通した後に、バネ４１を圧縮して、押圧軸４０にワッシャ４２を嵌合させ、押圧軸４０の端部に設けた円周溝にＣリングを嵌めることにより、バネ４１が保持される。位置決め機構１８０の押圧板１８８に圧縮したバネ４１の力が加わるように押圧部３６ｂの位置を設定しておけば、図９の押圧機構１９０と同様な状態が実現される。

上述した変形例に係る押圧機構を動作させて位置決め機構１８０の押圧板１８８を押圧する場合、ギヤ３３を図示の位置に回転させて、バネ４１の復元力によって押圧軸３６の押圧部３６ｂを押圧板１８８に向けて突出させる。一方、押圧を解除するには、図示の状態からモータ３１を回転させてカム３４を１８０°回転させる。これにより、カム３４が押圧軸３６を図示上方に押し上げ、バネ４１が圧縮される。これにより、押圧部３６ｂは、押圧板１８８から離れる方向に移動し、非押圧状態が実現される。

この変形例の場合、押圧部３６ｂの変位は、カム３４で行なわれるので、カム３４のリフト量は自由に設定可能である。また、最低カムリフト部と最大カムリフト部に平坦部を設ければ、カム３４からギヤ３３を回転する方向の力が加わることが無く、モータ３１への通電を止めても安定した押圧状態と非押圧状態を保つことが出来る。同様な理由で、ギヤ３３の位置を精密に検知しなくても、押圧状態と非押圧状態を検知することが可能となる。
（位置決め機構１８０の変形例）
図１９は、上述した位置決め機構１８０の変形例に係る位置決め機構８０による位置調節機構について説明するための動作説明図を示す。この位置決め機構８０は、第１突起１８３の軸１８３ｂを圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃの軸から偏心させて、この軸１８３ｂを、その回転位置を調節した後、押圧板１８８に固定した構造を有し、上述した実施形態の第２突起１８４と同様な構造を採用したことを特徴としている。

この位置決め機構８０によると、図１９に示すように、第１突起１８３と第２突起１８４の回転位置（偏心状態）を調整することによって、撮像部１７７を保持したホルダ１６６の傾斜角度θを調整できることに加えて、ホルダ１６６のＸ方向、Ｙ方向の位置も所定量調整可能となり、角度調整によってずれる撮像エリアの中心位置も機械的に調整することが可能となる。特に、その際の調整角度範囲θｍａｘ１は、上述した実施形態の調整角度範囲θｍａｘ２よりも大きなものとすることが出来る。

上記のように偏心した圧接部１８３ａを備えた第１突起１８３を係合せしめる第１凹部１８５は、上述した実施形態のように圧接部１８３ａの円錐面１８３ｃに接触する円錐面１８５ａを有しても良い。或いは、第１凹部１８５も、第２凹部１８６と同様に、円錐面を僅かに引き伸ばしたくさび面としても良い。

以上のように、上述した変形例を含む本実施形態に係るカメラシステム１０によると、簡単で安価な構成によって撮像部１１７を保持したホルダ１６６を機械的に所望する位置に精密に位置決めして固定することができ、ＶＣＭをＯＦＦにしたままでの撮影が可能となる。

上述した実施形態や変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、第１突起１８３が第１凹部１８５に係合する係合位置と第２突起１８４が第２凹部１８６に係合する係合位置をＹ軸方向に並べた場合について説明したが、これに限らず、２つの係合位置が離間していればＸＹ面に沿ったいかなる場所に設定しても良い。

他の実施形態の固定機構は、平らな基準面に沿って移動可能に設けられた移動体を中立位置に所定の姿勢で位置決めして固定するための固定機構であって、上記移動体に設けられた第１の移動側係合部と、上記基準面に沿って上記第１の移動側係合部から離れた位置で上記移動体に設けられた第２の移動側係合部と、上記基準面と直交する方向から上記第１の移動側係合部に係合して、上記移動体を上記中立位置に留めるとともに、この係合位置を中心に上記移動体の上記基準面に沿った回転を許容する第１の固定側係合部と、上記基準面と直交する方向から上記第２の移動側係合部に係合して、上記係合位置を中心とした上記移動体の上記基準面に沿った回転を禁止して、当該移動体を上記所定の姿勢に保持して上記中立位置に位置決めする第２の固定側係合部と、を有する。

また、他の実施形態の位置決め固定方法によると、駆動機構によって移動体を平らな基準面に沿って移動させて中立位置に保持し、上記移動体に設けられた第１の移動側係合部に第１の固定側係合部を係合することで、上記移動体を上記基準面に沿って位置決めし、上記基準面に沿って上記第１の移動側係合部から離れた位置で上記移動体に設けられた第２の移動側係合部に第２の固定側係合部を係合することで、上記移動体の回転を禁止して所定の姿勢に固定し、上記駆動機構に対する通電を止める。

１０…カメラシステム、１００…カメラボディ、１０１…ボディ制御用マイクロコンピュータ、１１０…固定機構、１１７…撮像部、１２６…画像処理部、１２８…不揮発性メモリ、１３５…電源回路、１５９…撮像部移動機構部、１８０…位置決め機構、１８１…第１押圧板、１８２…第２押圧板、１８３…第１突起、１８３ａ、１８４ａ…圧接部、１８３ｂ、１８４ｂ…軸、１８３ｃ、１８４ｃ…円錐面、１８４…第２突起、１８５…第１凹部、１８５ａ…円錐面、１８６…第２凹部、１８６ａ…円錐面、１８８…押圧板、１９０…押圧機構、２００…レンズユニット、２０１…レンズ制御用マイクロコンピュータ、２０２…撮影レンズ、１６６…ホルダ、１６７…フレーム、３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ…バネ、３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ…ボール、３２０ａ、３２０ｂ…ＶＣＭ−ＸＡ、ＶＣＭ−ＸＢ、３２１…ＶＣＭ−Ｙ、Ｃ…求心点。

Claims (13)

1. 固定部材と、
   第１の係合部と上記第１の係合部から離れた位置に形成された第２の係合部とが設けられ、３つのボールを挟んで上記固定部材に対して所定の平面上を移動可能な移動体と、
   上記固定部材から上記移動体の一部へ延設する延設部を有し、当該延設部には上記第１の係合部及び上記第２の係合部のそれぞれに対向する位置に設けられた第３の係合部及び第４の係合部が配置され、当該第３の係合部及び当該第４の係合部が上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する第１の位置と係合が解除される第２の位置とに移動可能な被押圧手段と、
   上記固定部材に配置されていて、上記被押圧手段に設けられた延設部を上記所定の平面に垂直な方向から押圧して当該延設部を上記第２の位置から上記第１の位置へ移動させて上記移動体を相対的に上記固定部材の所定位置に保持させ、上記移動体を上記固定部材の所定位置に保持するのを解除する際には当該延設部を押圧しない位置へ退避して当該延設部が上記第１の位置から上記第２の位置へ移動するのを可能にする押圧機構と、を具備し、
   上記被押圧手段に設けられた上記第３の係合部及び上記第４の係合部が、上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する係合位置は、上記３つのボールが上記移動体と接触する３点で仮想的に形成される仮想三角形の内側に位置していることを特徴とする保持機構。
2. 上記移動体に形成された上記第１の係合部の形状は断面が円錐状部を有する凹状部であり、上記第２の係合部は断面に円錐状部を有し開口形状が楕円形または長円形をした凹状部であり、上記第３の係合部及び上記第４の係合部のそれぞれは、上記円錐状部に係合可能な突起状をなしていることを特徴とする請求項１記載の保持機構。
3. 上記延設部は、一端を上記固定部材に固定された片持ち梁状態に配置されたばねを有する支持部材であり、
   上記押圧機構による押圧を解除した際、上記支持部材のばね性による復元力によって、上記第１の係合部と上記第３の係合部の係合を解除するとともに上記第２の係合部と上記第４の係合部との係合を解除することを特徴とする請求項１記載の保持機構。
4. 上記押圧機構は、押圧のための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する駆動伝達機構と、を有し、
   上記駆動伝達機構は、上記延設部を押圧したまま、上記アクチュエータへの通電を切断しても、上記延設部の押圧状態を維持することのできる構造を有することを特徴とする請求項１または３記載の保持機構。
5. 上記駆動伝達機構は、上記アクチュエータからの駆動力によって回転するように保持された第１のネジ部材と、この第１のネジ部材の回転を受けて上記所定の平面に垂直な方向へ移動し、上記延設部を押圧する第２のネジ部材を含むことを特徴とする請求項４記載の保持機構。
6. 上記移動体を上記固定部材に対して上記所定位置へ移動させる駆動機構をさらに有し、
   上記移動体の保持を解除する際、上記駆動機構に通電して上記移動体を振動させ、上記第１の係合部と上記第３の係合部の係合または上記第２の係合部と上記第４の係合部との係合に振動を付与してから、上記押圧機構を駆動し、上記延設部を押圧しない位置へ退避させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の保持機構。
7. ブレを検出する検出部と、
   撮像素子と、第１の係合部と、上記第１の係合部から離れた位置に形成された第２の係合部とが設けられ、３つのボールを挟んで固定部材に対して所定の平面上を移動可能な移動体と、
   上記検出部で検出したブレ情報に基づいて、上記所定の平面上で上記移動体を移動させてブレを補正する駆動機構と、
   上記固定部材から上記移動体の一部へ延設する延設部を有し、当該延設部には上記第１の係合部及び上記第２の係合部のそれぞれに対向する位置に設けられた第３の係合部及び第４の係合部が配置され、当該第３の係合部及び当該第４の係合部が上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する第１の位置と係合が解除される第２の位置とに移動可能な被押圧手段と、
   上記固定部材に配置されていて、上記被押圧手段に設けられた延設部を上記所定の平面に垂直な方向から押圧して当該延設部を上記第２の位置から上記第１の位置へ移動させて上記移動体を相対的に上記固定部材の所定位置に保持させ、上記移動体を上記固定部材の所定位置に保持するのを解除する際には当該延設部を押圧しない位置へ退避して当該延設部を上記第１の位置から上記第２の位置へ移動させて、上記駆動機構によるブレ補正を可能にする押圧機構と、を具備し、
   上記被押圧手段に設けられた上記第３の係合部及び上記第４の係合部が、上記第１の係合部及び上記第２の係合部と係合する係合位置は、上記３つのボールが上記移動体と接触する３点で仮想的に形成される仮想三角形の内側に位置していることを特徴とする撮像装置。
8. 上記移動体に形成された上記第１の係合部の形状は断面が円錐状部を有する凹状部であり、上記第２の係合部は断面に円錐状部を有し開口形状が楕円形または長円形をした凹状部であり、上記第３の係合部及び上記第４の係合部のそれぞれは、上記円錐状部に係合可能な突起状をなしていることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
9. 上記延設部は、一端を上記固定部材に固定された片持ち梁状態に配置されたばねを有する支持部材であり、
   上記押圧機構による押圧を解除した際、上記支持部材のばね性による復元力によって、上記第１の係合部と上記第３の係合部の係合を解除するとともに上記第２の係合部と上記第４の係合部との係合を解除することを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
10. 上記押圧機構は、押圧のための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する駆動伝達機構と、を有し、
    上記駆動伝達機構は、上記延設部を押圧したまま、上記アクチュエータへの通電を切断しても、上記延設部の押圧状態を維持することのできる構造を有することを特徴とする請求項７または９記載の撮像装置。
11. 上記駆動伝達機構は、上記アクチュエータからの駆動力によって回転するように保持された第１のネジ部材と、この第１のネジ部材の回転を受けて所定の平面に垂直な方向へ移動し、上記延設部を押圧する第２のネジ部材を含むことを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
12. 上記移動体の保持を解除する際、上記駆動機構に通電して上記移動体を振動させ、上記第１の係合部と上記第３の係合部の係合または上記第２の係合部と上記第４の係合部との係合に振動を付与してから、上記押圧機構を駆動し、上記延設部を押圧しない位置へ退避させるようにしたことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
13. 上記移動体が上記固定部材に対して予め設定された中立位置に保持されているか否かを検出する中立保持検出手段と、
    上記移動体が上記中立位置に保持されていない場合に上記駆動機構を制御して上記移動体を中立位置に駆動させる駆動機構制御手段と、
    上記移動体が許容中立範囲内の位置に保持されているか否かを判定する判定手段と、
    を更に具備していることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。

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