JP6180304B2

JP6180304B2 - 撮像装置

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Publication number: JP6180304B2
Application number: JP2013248612A
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Inventors: 尚徳高納
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Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2017-08-16
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Description

本発明は、レンズを保持した可動部材を固定部材に対して移動する撮像装置に関する。

引用文献１（特開2011-85675号）の図４および図５に示すように、移動枠１１９の一端部（Ｘ方向正側の端）に回動軸１１５と係合する回動案内溝１２４が形成され、固定部材１０２にはこの回動案内溝１２４の移動を規制する回動軸１１５が設けられている。この回動案内溝１２４は、ヨー補正時に第１アクチュエータ１０４によって移動枠１１９が駆動される際、ヨー補正方向の平行移動時に回動軸１１５に対して摺動するとともに、平行移動後に第２アクチュエータ１０３によって当該回動軸１１５を中心として移動枠１１９をピッチ補正方向へ回動移動させる。

これにより移動枠１１９に保持された補正レンズＬ７はピッチ補正方向およびヨー補正方向に移動可能となる。

また、引用文献２（特開2010-266739号）には、ガタ無く像振れ補正用レンズを移動可能に支持することができる防振アクチュエータとして、固定板１２と移動枠１４を連結する支持アーム１７と、平面内で移動可能に支持された移動枠１４と固定板１２の間に挟持された球状体であるスチールボール１８と、を有する防振アクチュエータが開示されている。上記支持アーム１７の可撓性部１７ａは、固定部１７ｂ、１７ｃが平行を維持したまま薄板状の可撓性部１７ａが曲げられる形態には容易に弾性変形可能に構成されている。そして、第１駆動手段による水平方向の駆動力が作用すると、固定部１７ｂ、１７ｃが平行を保持しながら水平方向にずれるように弾性変形し、水平方向の並進移動が許容され、第２駆動手段による鉛直方向の駆動力が作用すると、可撓性部１７ａ付近を中心に移動枠１４が回転されるように弾性変形される。

特開２０１１−８５６７５号公報特開２０１０−２６６７３９号公報

しかし、引用文献１の装置では、第１アクチュエータ１０４によるヨー補正時に、回動案内溝１２４が回動軸１１５に沿って移動するので、当該回動案内溝１２４と当該回動軸１１５との間には移動可能なように寸法公差をもうけなければならない。これは、「ガタ」を意味し、第２アクチュエータ１０３によって移動枠１１９をピッチ補正方向へ回動移動させる際、当該回動軸１１５の中心位置がずれてしまう。そのため、回転中心位置が不安定となり、ぶれ精度がでない。

また、引用文献２の装置では、像振れを補正するために必要な、像振れ防止用レンズ１６の鉛直方向の移動距離は、支持アーム１７と像振れ防止用レンズ１６の間の距離に対して極めて小さく、移動枠１４が回転される角度は微小であるということで、移動枠１４の回転により発生する像振れ防止用レンズ１６の移動は、近似的に鉛直方向の並進移動とみなしている。

そのため、像振れを補正するために必要にして十分な範囲及び精度で回転移動されない。即ち、回転中心位置が不安定となり、ぶれ精度がでない。

本願の目的は、可動部材を、精度よく並進させられ、可動部材の並進後に当該可動部材の回転中心位置を精度よく制御できるレンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の撮像装置の一態様は、第１の長溝が形成された固定部材と、上記第１の長溝が形成された位置と対応する位置に第２の長溝が形成され、保持されている光学部材の光軸と直交する平面内において上記固定部材に対して移動可能な可動部材と、上記固定部材に形成された第１の長溝と上記可動部材に形成された第２の長溝との間に配置されていて、当該固定部材に対して当該可動部材を当該第１および第２の長溝に沿って案内する第１のボールと、上記可動部材に形成された上記光学部材を挟んで上記第１のボールの反対側に複数配置され、直径が上記第１のボールよりも小さく、中心位置が上記第１のボールとともに上記光学部材の光軸と直交する第１の仮想平面内に位置する第２のボールと、上記固定部材又は上記可動部材のうち一方にコイルが配置され、他方に磁石が配置されていて、当該可動部材を当該第１および第２の長溝に沿って移動させるための駆動力を発生する第１のアクチュエータと、上記固定部材又は上記可動部材のうち一方にコイルが配置され、他方に磁石が配置されていて、上記固定部材に対して上記可動部材を回転させるための駆動力を発生する第２のアクチュエータと、を具備し、上記第１の仮想平面は、上記第１のボールが上記第２の長溝と接触する２つの点及び上記第２のボールが上記可動部材と接触する点を通る第２の仮想平面と、上記第１のボールが上記第１の長溝と接触する２つの点及び上記第２のボールが上記固定部材に接触する点を通る第３の仮想平面と、に平行であり、上記可動部材が上記第２のアクチュエータによって上記固定部材に対して回転する際の回転中心は、上記第１のアクチュエータによって当該可動部材が上記第１および第２の長溝に沿って移動した際の上記第１のボールの位置であることを特徴とする。

一対の長溝と第１のボールとの精度良い位置関係を保った状態で、第１のボールを中心に固定部材に対して可動部材を回転移動させるようにしたので、可動部材の回転位置制御が正確にでき、ぶれ精度が高い撮像装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係る撮像装置を示す外観斜視図である。図２は、図１の撮像装置の分解斜視図である。図３は、図２の鏡枠の分解斜視図である。図４は、図２の鏡枠を被写体側から見た正面図である。図５は、図４の鏡枠をＦ５−Ｆ５で切断した断面図である。図６は、第１の実施形態に係る防振ユニットの分解斜視図である。図７は、図６の防振ユニットを上方から見た平面図である。図８は、図７の防振ユニットをＦ８−Ｆ８で切断した断面図である。図９は、図７の防振ユニットをＦ９−Ｆ９で切断した断面図である。図１０は、図７の防振ユニットをＦ１０−Ｆ１０で切断した断面図である。図１１は、図６の固定部材を可動部材側から見た平面図である。図１２は、図１１の固定部材の斜視図である。図１３は、図６の可動部材を斜め下方から見た斜視図である。図１４は、図１３の可動部材を図１１の固定部材に取り付けた組立体を上方から見た平面図である。図１５は、図６の３つのボールの機能を説明するための断面図である。図１６は、第２の実施形態に係る防振ユニットの外観斜視図である。図１７は、図１６の防振ユニットの分解斜視図である。

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。
以下の説明において、デジタルコンパクトカメラ１００（以下、単に、カメラ１００と称する）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。また、ユーザーが被写体に向けてカメラ１００を構えた状態（図１の状態）で、カメラ１００のレンズ１０２から被写体に向かう光軸Ｏと平行な方向をＺ方向と称し、このＺ方向と直交する水平な方向をＸ方向と称し、Ｚ方向およびＸ方向と直交する鉛直な方向をＹ方向と称する場合もある。

レンズ１０２を介してカメラ１００に入射する光の光軸Ｏは、後述する鏡枠１０の反射鏡１４（図５）によって鉛直下方（Ｙ方向）に直角に折り曲げられる。このため、カメラ１００の前後方向の厚さを薄くできる。

図１に示すように、カメラ１００は、扁平な矩形箱状の筐体１０１を有する。筐体１０１の前面側には、レンズ１０２が設けられている。また、筐体１０１の上端には、シャッターボタン１０４が設けられている。

図２に示すように、カメラ１００は、筐体１０１の裏面側に裏面カバー１０６を有する。裏面カバー１０６には、撮影した画像を表示するための表示パネル１０８が設けられている。また、筐体１０１の内部には、鏡枠１０を収容するための鏡枠収納部１０５が設けられている。

図３は、鏡枠１０の分解斜視図であり、図４は、鏡枠１０を前方から見た正面図であり、図５は、鏡枠１０を図４の線Ｆ５−Ｆ５で切断した断面図である。
図３に示すように、鏡枠１０は、背面カバー１１を有し、その内側に防振ユニット２０（レンズ駆動装置）を収容配置するための防振ユニット収納部１２を有する。また、鏡枠１０は、図５に示すように、反射鏡１４で下方に反射される光の光軸Ｏに沿って（Ｙ方向に沿って）、複数のレンズ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈを有する。光軸Ｏに沿って最も下端に位置するレンズ１３ｈは、防振ユニット２０における移動対象物となる。

レンズ１０２を介してカメラ１００に入射した被写体からの入射光は、反射鏡１４で下方に直角に折り曲げられて複数のレンズ１３ａ〜１３ｈを通して撮像素子１５に結像される。このとき、カメラ１００に振動が与えられて生じる画像のブレを補正するように、防振ユニット２０がレンズ１３ｈを光軸Ｏと直交する面に沿って移動する。本実施形態のカメラ１００は、光軸ＯがＹ方向に折り曲げられているため、防振ユニット２０は、レンズ１３ｈをＸＺ平面に沿って移動する。

以下、第１の実施形態に係る防振ユニット２０について、図６乃至図１５を参照して説明する。
図６は、防振ユニット２０の分解斜視図であり、図７は、この防振ユニット２０を光軸Ｏに沿って上方から見た平面図である。また、図８は、図７のＦ８−Ｆ８に沿って防振ユニット２０を切断した断面図であり、図９は、図７のＦ９−Ｆ９に沿って防振ユニット２０を切断した断面図であり、図１０は、図７のＦ１０−Ｆ１０に沿って防振ユニット２０を切断した断面図である。また、図１１は、固定部材２４を光軸Ｏに沿って上方から見た平面図であり、図１２は、固定部材２４の斜視図である。また、図１３は、可動部材２２を斜め下方から見た斜視図であり、図１４は、図１３の可動部材２２を図１１の固定部材２４に取り付けた組立体３０を上方から見た平面図である。さらに、図１５は、可動部材２２を固定部材２４に対して移動可能に支持した３つのボール３６、３７、３８の機能を説明するための断面図である。なお、図７乃至図１０において、防振ユニット２０のフレキシブルプリント基板２１（以下、単に、ＦＰＣ２１と称する）の図示を省略してある。

図６に示すように、防振ユニット２０は、レンズ１３ｈを保持した可動部材２２、可動部材２２の下方に配置されて可動部材２２をＸＺ平面に沿って移動可能に支持する固定部材２４（第１の固定部材）、および可動部材２２の上方に配置されたコイルフレーム２６（第２の固定部材）を有する。つまり、可動部材２２は、固定部材２４とコイルフレーム２６との間の空間に非接触状態で配置されている。可動部材２２、固定部材２４、およびコイルフレーム２６は、それぞれ、その長手方向がＸ方向に沿う姿勢で配置される。

レンズ１３ｈは、可動部材２２の長手方向の略中央に保持して設けられている。コイルフレーム２６は、レンズ１３ｈを間に挟むように、長手方向両側に離間して、２つのコイル３１、３２を保持している。また、可動部材２２は、コイル３１、３２に対向して、３つの磁石３３、３４、３５を備えている。本実施形態では、コイルフレーム２６にコイル３１、３２を設け、可動部材２２に磁石３３、３４を設けたが、可動部材２２にコイル３１、３２を設けてコイルフレーム２６に磁石３３、３４を設けても良い。

本実施形態では、可動部材２２の一端側に設けた磁石３３は、コイル３１に対向し、レンズ１３ｈを間に挟んで可動部材２２の他端側に設けた２つの磁石３４、３５は、コイル３２に対向する。２つの磁石３４、３５は、可動部材２２の機械強度を保つため、２つに分割して設けてあるが、もう一方の磁石３３のように１つの磁石として一体に設けてもよい。

コイルフレーム２６は、可動部材２２に非接触で、固定部材２４に固定される。可動部材２２は、固定部材２４に対しても非接触である。コイルフレーム２６を固定部材２４に固定するとき、コイルフレーム２６の長手方向の両端から下方に突設した舌片２６ａ、２６ｂにそれぞれ設けた係合孔２７ａ、２７ｂに、固定部材２４の長手方向の両端から突設した爪２４ａ、２４ｂがそれぞれ係合する。ＦＰＣ２１は、コイル３１、３２に接線されてコイルフレーム２６に取り付けられている。

レンズ１３ｈを間に挟んで一端側のコイル３１および磁石３３は、直進用のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり、可動部材２２（すなわちレンズ１３ｈ）をＸ方向に駆動するための第１駆動部（第１のアクチュエータ）として機能する。また、他端側のコイル３２および磁石３４、３５は、回転用のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり、可動部材２２を揺動させてレンズ１３ｈを概ねＺ方向に駆動するための第２駆動部（第２のアクチュエータ）として機能する。そして、第１駆動部および第２駆動部は、協働して、レンズ１３ｈをＸＺ平面に沿って所望する方向に移動させる駆動手段として機能する。

各コイル３１、３２には、ＦＰＣ２１を介して、図示しない制御部によって制御された電流が流される。一方のコイル３１に流す電流の向きを制御することで、磁石３３に作用させる磁束の向きを変えて、可動部材２２を長手方向（Ｘ方向）の両方向に移動させることができる。また、他方のコイル３２に流す電流の向きを制御することで、磁石３４、３５に作用させる磁束の向きを変えて、可動部材２２を短手方向（Ｚ方向）の両側に揺動させることができる。言い換えると、上述したようなＸＺ平面に沿った可動部材２２の動作を可能にするように、２つのコイル３１、３２、および３つの磁石３３、３４、３５の姿勢が決められている。

可動部材２２と固定部材２４との間には、３つのボール３６、３７、３８が配設されている。３つの中で１つだけ径の大きいボール３６（第１のボール）は、可動部材２２に回転中心を与える中心球体として機能する。このボール３６は、図８に示すように、可動部材２２側の溝４１（第２の長溝）と固定部材２４側の溝４２（第１の長溝）によって挟まれるようにして、可動部材２２（固定部材２４）の一端側に配置されている。これら２つの溝４１、４２は、互いに向き合うように対向して同じ方向に延びた断面Ｖ字状の溝である。

可動部材２２の溝４１は、可動部材２２の一端にレンズ１３ｈから離れる方向に突設された突起２２ａの下面側に設けられている。つまり、この溝４１は、レンズ１３ｈから最も離れた可動部材２２の端部に形成されている。そして、この溝４１は、図１３に示すように、可動部材２２の長手方向（Ｘ方向）に沿って延設されている。

一方、固定部材２４の溝４２も、図１２に示すように、固定部材２４の長手方向（Ｘ方向）に沿って延設されている。なお、２つの溝４１、４２は、それぞれ、その長手方向両端が閉じられており、ボール３６の脱落が防止される。

残り２つのボール３７、３８は、上述した大径のボール３６を中心に可動部材２２をＸＺ平面に沿って揺動させるための揺動球体（第２のボール）として機能する。これら２つのボール３７、３８は、レンズ１３ｈを間に挟んでボール３６の反対側で、ボール３６を中心にした円周に沿って互いに離間して配置されている。

２つのボール３７、３８は、それぞれ、固定部材２４の上面側に設けられた矩形の凹部４３、４４内に収容配置されている。そして、これら凹部４３、４４内に配置された各ボール３７、３８は、可動部材２２の下面に設けた平らなパッド４５、４６で押さえられる。固定部材２４側の各凹部４３、４４が一定の深さを有するため、平らなパッド４５、４６で押さえることで、ボール３７、３８の脱落を防止できる。

なお、大径のボール３６は、可動部材２２側の溝４１の直角に向き合う２つの壁に対して２点で接触し、固定部材２４側の溝４２の２つの壁に対して２点で接触する。つまり、ボール３６は、溝４１、４２に対して４点で接触する。また、残り２つのボール３７、３８は、それぞれ、固定部材２４側の凹部４３、４４の底面に対して点接触し、可動部材２２側のパッド４５、４６に対して点接触する。つまり、これら２つのボール３７、３８は、それぞれ、凹部４３、４４、およびパッド４５、４６に対して２点で接触する。

可動部材２２と固定部材２４との間には、３つの引っ張りバネ５１、５２、５３が架け渡されて張設されている。これら３つの引っ張りバネ５１、５２、５３は、可動部材２２および固定部材２４を互いに近付く方向に付勢する付勢手段として機能する。

レンズ１３ｈを間に挟んで大径のボール３６と反対側に、単一の引っ張りバネ５１が配設されている。また、レンズ１３ｈを間に挟んで単一の引っ張りバネ５１と反対側に残り２つの引っ張りバネ５２、５３が配設されている。これら３つの引っ張りバネ５１、５２、５３は、第１の三角形を形成する位置に配置され、上述した３つのボール３６、３７、３８は、第１の三角形と反対方向を向いた第２の三角形を形成する位置に配置されている。

一般的なブレ補正装置では、可動部材と固定部材の間に配置した球状のスペーサーの近傍にそれぞれ引っ張りバネを配置するが、本実施形態では、レンズ１３ｈを間に挟んで、２つのボール３７、３８を設けた側に単一の引っ張りバネ５１を設け、１つのボール３６を設けた側に２つの引っ張りバネ５２、５３を配置した。

各引っ張りバネ５１、５２、５３の一端は、僅かに引き伸ばした状態で、可動部材２２からそれぞれ突設したフック５４、５５、５６に引っ掛けられる。また、各張りバネ５１、５２、５３の他端は、僅かに引き伸ばした状態で、固定部材２４に設けたフック５７、５８、５９に引っ掛けられる。

これにより、３つのボール３６、３７、３８を間に挟んで押圧するように、可動部材２２が固定部材２４に向けて引き付けられる。この状態で、大径のボール３６が２つの溝４１、４２に沿ってＸ方向に移動可能となり、且つこのボール３６を中心に、可動部材２２が揺動可能となる。言い換えると、２つの溝４１、４２は、ボール３６の位置で、可動部材２２のＺ方向成分への移動を禁止しており、ボール３６を中心とした回転およびＸ方向へのスライド移動を許容する。

図１４には、可動部材２２を固定部材２４と組み合わせた組立体３０の平面図を示してあり、３つのボール３６、３７、３８の中心を結んだ三角形と、３つの引っ張りバネ５１、５２、５３の中心を結んだ別の三角形と、をそれぞれ破線で図示してある。図示のように、これら２つの三角形は、逆向きに重なっている。なお、一方の三角形の重心は他方の三角形の中にあり、他方の三角形の重心は一方の三角形の中にある。

図１４に示すように、可動部材２２の回転中心から離間した反対側、すなわちレンズ１３ｈを間に挟んで大径のボール３６と反対側に単一の引っ張りバネ５１を設けることで、可動部材２２がボール６を中心に回転したときのこの引っ張りバネ５１による復元力を比較的小さく（弱く）できる。逆に、レンズ１３ｈを間に挟んでボール３６の反対側に２つの引っ張りバネ５２、５３を設けると、可動部材２２がボール６を中心に回転したときの引っ張りバネ５２、５３による復元力が大きくなってしまう。

つまり、単一の引っ張りバネ５１をボール３６（回転中心）から遠い位置に配置することで、引っ張りバネ５１の復元力に基づくモーメントを小さくでき、防振ユニット２０の共振周波数を低く抑えることができる。このため、本実施形態によると、防振ユニット２０を高精度に動作制御でき、防振性能を向上させることができる。

なお、図１４に示した本実施形態では、磁石３３の外側にボール３６を配置し、磁石３３とレンズ１３ｈとの間に２つの引っ張りバネ５２、５３を配置し、且つ、２つの磁石３４、３５の外側に２つのボール３７、３８、および単一の引っ張りバネ５１を配置したレイアウトを採用したが、これに限らず、磁石３３、３４、３５、ボール３４、３５、３６、および引っ張りバネ５１、５２、５３のＸ方向のレイアウトは任意に変更可能である。少なくとも、レンズ１３ｈを間に挟んで、直進用のボール３６の反対側に単一の引っ張りバネ５１を設ければよい。

図１５（ａ）は図８の要部を部分的に拡大した図であり、図１５（ｂ）は図９の要部を部分的に拡大した図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、３つのボール３６、３７、３８のＹ方向の位置関係を分かり易くするため、Ｙ方向の位置を合わせて並べて図示している。

これによると、３つのボール３６、３７、３８の中心はＸＺ平面と平行な中心面Ｓ０（第１平面）上に配置され、大径のボール３６が可動部材２２の溝４１に接触する２つの点、および２つのボール３７、３８がそれぞれ可動部材２２のパッド４５、４６に接触する点がＸＺ平面と平行な面Ｓ１（第２平面）上に配置され、大径のボール３６が固定部材２４の溝４２に接触する２つの点、および２つのボール３７、３８がそれぞれ固定部材２４の凹部４３の底面、および凹部４４の底面に接触する点がＸＺ平面と平行な面Ｓ２（第３平面）上に配置されている。

言い換えると、本実施形態では、３つのボール３６、３７、３８の中心を同じ面Ｓ０に配置し、３つのボール３６、３７、３８が可動部材２２に接触する４つの点を面Ｓ０と平行な面Ｓ１に配置し、３つのボール３６、３７、３８が固定部材２４に接触する４つの点を面Ｓ０と平行な面Ｓ２に配置するように、ボール３６の直径を設計した。本実施形態では、ボール３６を保持した２つの溝４１、４２が直角に交わる２つの壁を有するため、ボール３６の直径を他の２つのボール３７、３８の直径の√２倍に設計した。

これにより、防振ユニット２０の駆動制御に応じて可動部材２２がＸＺ平面に沿って移動した際に、２つの平行な面Ｓ１、Ｓ２内で、各ボール３６、３７、３８の外周面上で摩擦力が作用することになる。このため、ボール３６、３７、３８の外周面に作用する摩擦力のモーメントのバランスが安定し、共振を生じることを抑制できる。

以上のように、第１の実施形態によると、可動部材２２の回転中心となるボール３６をＸ方向に延設した２つの溝４１、４２で保持する構成を採用したため、ボール３６の外周面と溝４１、４２の壁面との間にガタを生じることがなく、可動部材２２のＸ方向への直進動作およびボール３６を中心とした回転動作を高精度に制御できる。特に、本実施形態によると、大径のボール３６の外周面が各溝４１、４２に対してそれぞれ２点で接触するため、ボール３６と溝４１（４２）との間に作用する荷重を分散でき、摩擦力を小さくできる。このため、上述した直進動作および回転動作をよりスムーズにできる。

また、本実施形態によると、可動部材２２の回転中心となるボール３６から最も離れた位置に単一の引っ張りバネ５１を設けたため、可動部材２２がホーム位置から揺動したときの復元力を弱くすることができ、防振ユニット２０のθ方向の共振周波数を低くすることができる。

次に、第２の実施形態に係る防振ユニット６０について、図１６および図１７を参照して説明する。
図１６は、防振ユニット６０を斜め下方から見た外観斜視図であり、図１７は、この防振ユニット６０の分解斜視図である。この防振ユニット６０は、３つの引っ張りバネ５１、５２、５３の代わりに鉄などの磁性体により形成した２枚の板６１、６２を有する以外、上述した第１の実施形態の防振ユニット２０と略同じ構造を有する。よって、ここでは、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

２枚の板６１、６２は、固定部材２４の下面側で、磁石３３、３４、３５に対向して設けられている。一方の板６１は、磁石３３と反対側で固定部材２４に固設され、他方の板６２は、磁石３４、３５と反対側で固定部材２４に固設されている。これら磁性体の板６１、６２は、それぞれ、対向する磁石３３、３４、３５との間に生じる磁気吸引力により、可動部材２２を固定部材２４に引き付ける付勢手段として機能する。

本実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様に、大径のボール３６を２つの溝４１、４２で保持しているため、可動部材２２と固定部材２４との間にガタを生じることがなく、直進動作および回転動作が可能となる。

また、本実施形態によると、第１の実施形態のように引っ張りバネ５１、５２、５３を用いないため、ＸＺ平面に沿って生じるバネの復元力を考慮する必要がなく、レイアウトの自由度を高めることができる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、上述した実施形態では、大径のボール３６を保持する溝４１、４２を断面Ｖ字状とした場合について説明したが、これに限らず、ボール３６の外周面に２点で接触する形状のＸ方向に延びた溝であればいかなる断面形状であってもよく、例えば断面Ｕ字状の溝としても良い。

また、上述した実施形態では、レンズ１３ｈを保持した可動部材２２を固定部材２４に対してＸＺ平面に沿って移動させる構造について説明したが、これに限らず、撮像素子１５を保持した可動部材を固定部材２４に対して移動可能としてもよい。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
第１の長溝が形成された固定部材と、
上記第１の長溝が形成された位置と対応する位置に第２の長溝が形成され、保持されているレンズの光軸と直交する平面内において上記固定部材に対して移動可能な可動部材と、
上記固定部材に形成された第１の長溝と上記可動部材に形成された第２の長溝との間に配置されていて、当該固定部材に対して当該可動部材を当該第１および第２の長溝に沿って案内する第１のボールと、
上記可動部材に形成された上記レンズを挟んで上記第１のボールの反対側に複数配置され、当該第１のボールとともに上記可動部材の移動を支持する第２のボールと、
上記固定部材又は上記可動部材のうち一方にコイルが配置され、他方に磁石が配置されていて、当該可動部材を当該第１および第２の長溝に沿って移動させるための駆動力を発生する第１のアクチュエータと、
上記固定部材又は上記可動部材のうち一方にコイルが配置され、他方に磁石が配置されていて、上記固定部材に対して上記可動部材を回転させるための駆動力を発生する第２のアクチュエータと、を具備し、
上記可動部材が上記第２のアクチュエータによって上記固定部材に対して回転する際の回転中心は、上記第１のアクチュエータによって当該可動部材が上記第１および第２の長溝に沿って移動した際の上記第１のボールの位置であることを特徴とするレンズ駆動装置。
［２］
上記可動部材に形成された上記第２の長溝は当該可動部材の一端側に形成され、上記第２のボールは当該一端側に対して上記レンズを間に挟んだ他端側に配置されていることを特徴とする［１］記載のレンズ駆動装置。
［３］
上記第１のアクチュエータは上記レンズを挟んで上記可動部材の一端側に配置され、上記第２のアクチュエータは上記一端側とは反対の他端側に配置されていることを特徴とする［２］記載のレンズ駆動装置。
［４］
上記固定部材に形成された第１の長溝および上記可動部材に形成された第２の長溝の断面形状は、Ｖ型、又はＵ型であることを特徴とする［１］記載のレンズ駆動装置。
［５］
上記固定部材は、上記可動部材との間に上記第１および第２のボールを有する第１の固定部材と、上記第１のアクチュエータの上記コイルまたは磁石を備え且つ上記第２のアクチュエータの上記コイルまたは磁石を備えた第２の固定部材と、を有し、上記第１および第２の固定部材の間に上記可動部材を非接触で保持する空間を有する箱型形状をしていることを特徴とする［１］記載のレンズ駆動装置。
［６］
上記複数の第２のボールの直径はそれぞれ等しく、当該第２のボールの直径よりも上記第１のボールの直径は大きく設定され、当該第１及び第２のボールの中心位置はレンズの光軸と直交する同一平面内に位置するように配置されていることを特徴とする［１］記載のレンズ駆動装置。
［７］
上記第１のボール及び上記第２のボールを挟んで上記可動部材と上記固定部材とを互いに近付く方向に付勢する３つの付勢手段を更に有し、
上記３つの付勢手段は上記レンズが内部に位置するように第１の三角形を形成する位置に配置され、
上記第１のボール及び上記第２のボールは上記レンズが内部に位置するとともに上記第２の三角形を形成する位置に配置され、
上記第１の三角形と上記第２の三角形とは互いに反対方向に向くように位置していることを特徴とする［１］記載のレンズ駆動装置。

以下、他の発明を付記する。
［１］移動対象物を保持した可動部材と、
この可動部材に対向して設けられた固定部材と、
上記可動部材と上記固定部材の間に配置された中心球体と、
上記移動対象物を間に挟んで上記中心球体と反対側で上記可動部材と上記固定部材の間に配置された転動体と、
上記中心球体および上記転動体を押圧するように上記可動部材と上記固定部材を互いに近付く方向に付勢する付勢手段と、
上記可動部材および上記固定部材のそれぞれに設けられ、上記移動対象物に離接する方向に上記中心球体を移動可能に収容した第１および第２溝と、
上記可動部材を上記固定部材に対して移動させる駆動手段と、
を有する駆動装置。

［２］上記第１および第２溝は、互いに向き合うように対向して同じ方向に延びた断面Ｖ字状の溝である［１］の駆動装置。

［３］上記第１溝は、上記移動対象物から離間した上記可動部材の一端に設けられている［２］の駆動装置。

［４］上記駆動手段は、上記第１および第２溝に沿って上記可動部材を移動させる第１駆動部、および上記第１および第２溝に配置された上記中心球体を中心に上記可動部材を回転させる第２駆動部を有する［２］の駆動装置。

［５］上記転動体は、上記中心球体を中心にした円周に沿って離間して配置された複数の揺動球体であり、
上記中心球体の中心および上記各揺動球体の中心を通る第１平面、上記中心球体が上記可動部材の上記第１溝に接触する２つの点および上記各揺動球体が上記可動部材に接触する点を通る第２平面、および、上記中心球体が上記固定部材の上記第２溝に接触する２つの点および上記各揺動球体が上記固定部材に接触する点を通る第３平面が、互いに平行である［２］の駆動装置。

［６］上記付勢手段は、上記移動対象物を間に挟んで上記中心球体と反対側に、上記可動部材と上記固定部材を互いに近付く方向に付勢する単一の引っ張りバネを有する［１］の駆動装置。

［７］光学素子または撮像素子を保持した可動部材と、
この可動部材に対して上記光学素子または撮像素子の光軸方向に近接して設けられた固定部材と、
上記光学素子または撮像素子から外れた位置で上記可動部材と上記固定部材の間に配置された回転中心を与えるための中心球体と、
上記光学素子または撮像素子を間に挟んで上記中心球体と反対側で上記可動部材と上記固定部材の間に配置された複数の揺動球体と、
上記中心球体および上記揺動球体を押圧するように上記可動部材と上記固定部材を互いに近付く方向に付勢する付勢手段と、
互いに対向して上記可動部材および上記固定部材のそれぞれに設けられ、上記光学素子または撮像素子に離接する方向に上記中心球体を移動可能に収容した第１および第２溝と、
上記第１および第２溝に沿って上記可動部材を第１方向に移動させる直進駆動部と、
上記第１および第２溝に配置された上記中心球体を中心に上記可動部材を回転させる回転駆動部と、
を有する駆動装置。

［８］上記第１および第２溝は、互いに向き合うように対向して上記第１方向に延びた断面Ｖ字状の溝である［７］の駆動装置。

［９］上記第１溝は、上記光学素子または撮像素子から離間した上記可動部材の一端に設けられている［８］の駆動装置。

［１０］上記中心球体の中心および上記各揺動球体の中心を通る第１平面、上記中心球体が上記可動部材の上記第１溝に接触する２つの点および上記各揺動球体が上記可動部材に接触する点を通る第２平面、および、上記中心球体が上記固定部材の上記第２溝に接触する２つの点および上記各揺動球体が上記固定部材に接触する点を通る第３平面が、互いに平行である［８］の駆動装置。

［１１］上記付勢手段は、上記光学素子または撮像素子を間に挟んで上記中心球体と反対側に、上記可動部材と上記固定部材を互いに近付く方向に付勢する単一の引っ張りバネを有する［７］の駆動装置。

［１２］撮像素子と、
被写体の像を上記撮像素子に結像する光学素子と、
上記光学素子または撮像素子を保持した可動部材と、
この可動部材に対して上記光学素子または撮像素子の光軸方向に近接して設けられた固定部材と、
上記光学素子または撮像素子から外れた位置で上記可動部材と上記固定部材の間に配置された回転中心を与えるための中心球体と、
上記光学素子または撮像素子を間に挟んで上記中心球体と反対側で上記可動部材と上記固定部材の間に配置された複数の揺動球体と、
上記中心球体および上記揺動球体を押圧するように上記可動部材と上記固定部材を互いに近付く方向に付勢する付勢手段と、
互いに対向して上記可動部材および上記固定部材のそれぞれに設けられ、上記光学素子または撮像素子に離接する方向に上記中心球体を移動可能に収容した第１および第２溝と、
上記第１および第２溝に沿って上記可動部材を第１方向に移動させる直進駆動部と、
上記第１および第２溝に配置された上記中心球体を中心に上記可動部材を回転させる回転駆動部と、
を有する撮像装置。

［１３］上記第１および第２溝は、互いに向き合うように対向して上記第１方向に延びた断面Ｖ字状の溝である［１２］の撮像装置。

［１４］上記第１溝は、上記光学素子または撮像素子から離間した上記可動部材の一端に設けられている［１３］の撮像装置。

［１５］上記中心球体の中心および上記各揺動球体の中心を通る第１平面、上記中心球体が上記可動部材の上記第１溝に接触する２つの点および上記各揺動球体が上記可動部材に接触する点を通る第２平面、および、上記中心球体が上記固定部材の上記第２溝に接触する２つの点および上記各揺動球体が上記固定部材に接触する点を通る第３平面が、互いに平行である［１３］の撮像装置。

［１６］上記付勢手段は、上記光学素子または撮像素子を間に挟んで上記中心球体と反対側に、上記可動部材と上記固定部材を互いに近付く方向に付勢する単一の引っ張りバネを有する［１２］の撮像装置。

１０…鏡枠、１３ｈ…レンズ、１５…撮像素子、２０…防振ユニット、２２…可動部材、２４…固定部材、２６…コイルフレーム、３０…組立体、３１、３２…コイル、３３、３４、３５…磁石、３６、３７、３８…ボール、４１、４２…溝、４３、４４…凹部、４５、４６…パッド、５１、５２、５３…引っ張りバネ、６０…防振ユニット、６１、６２…板、Ｓ０…中心面、Ｓ１、Ｓ２…面。

Claims

第１の長溝が形成された固定部材と、
上記第１の長溝が形成された位置と対応する位置に第２の長溝が形成され、保持されている光学部材の光軸と直交する平面内において上記固定部材に対して移動可能な可動部材と、
上記固定部材に形成された第１の長溝と上記可動部材に形成された第２の長溝との間に配置されていて、当該固定部材に対して当該可動部材を当該第１および第２の長溝に沿って案内する第１のボールと、
上記可動部材に形成された上記光学部材を挟んで上記第１のボールの反対側に複数配置され、直径が上記第１のボールよりも小さく、中心位置が上記第１のボールとともに上記光学部材の光軸と直交する第１の仮想平面内に位置する第２のボールと、
上記固定部材又は上記可動部材のうち一方にコイルが配置され、他方に磁石が配置されていて、当該可動部材を当該第１および第２の長溝に沿って移動させるための駆動力を発生する第１のアクチュエータと、
上記固定部材又は上記可動部材のうち一方にコイルが配置され、他方に磁石が配置されていて、上記固定部材に対して上記可動部材を回転させるための駆動力を発生する第２のアクチュエータと、を具備し、
上記第１の仮想平面は、上記第１のボールが上記第２の長溝と接触する２つの点及び上記第２のボールが上記可動部材と接触する点を通る第２の仮想平面と、上記第１のボールが上記第１の長溝と接触する２つの点及び上記第２のボールが上記固定部材に接触する点を通る第３の仮想平面と、に平行であり、
上記可動部材が上記第２のアクチュエータによって上記固定部材に対して回転する際の回転中心は、上記第１のアクチュエータによって当該可動部材が上記第１および第２の長溝に沿って移動した際の上記第１のボールの位置であることを特徴とする撮像装置。
上記可動部材に形成された上記第２の長溝は当該可動部材の一端側に形成され、上記第２のボールは当該一端側に対して上記光学部材を間に挟んだ他端側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記第１のアクチュエータは上記光学部材を挟んで上記可動部材の一端側に配置され、上記第２のアクチュエータは上記一端側とは反対の他端側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
上記固定部材に形成された第１の長溝および上記可動部材に形成された第２の長溝の断面形状は、Ｖ型、又はＵ型であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記固定部材は、上記可動部材との間に上記第１および第２のボールを有する第１の固定部材と、上記第１のアクチュエータの上記コイルまたは磁石を備え且つ上記第２のアクチュエータの上記コイルまたは磁石を備えた第２の固定部材と、を有し、上記第１および第２の固定部材の間に上記可動部材を非接触で保持する空間を有する箱型形状をしていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記光学部材は、レンズまたは撮像素子であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記第１のボール及び上記第２のボールを挟んで上記可動部材と上記固定部材とを互いに近付く方向に付勢する３つの付勢手段を更に有し、
上記３つの付勢手段は上記光学部材の一部が内部に位置するように第１の三角形を形成する位置に配置され、
上記第１のボール及び上記第２のボールは上記光学部材の一部が内部に位置するように第２の三角形を形成する位置に配置され、
上記第１の三角形と上記第２の三角形とは互いに反対方向に向くように位置していることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。