JP6382066B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、防振（像振れ補正）機構を備えた撮像装置に関する。

近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の主として撮影を目的とした携帯電子機器や、カメラ付き携帯電話機や携帯情報端末といった付随的に撮影機能を備えた携帯電子機器が広く普及している。こうした機器に搭載される撮像装置には、手振れなどの振動を起因とする像面上での像振れを軽減させるための、いわゆる防振機構の搭載が求められる傾向にある。

防振機構として、レンズや撮像素子などの防振光学要素を光軸と直交する面に沿って移動（シフト）させるタイプや、光軸に対する防振光学要素の角度を変化（チルト）させるタイプなどが知られている。さらに、所定の点を中心とする仮想の球面に沿って方向の制約なく防振光学要素を揺動（以下、球心揺動と呼ぶ）させるタイプの防振機構が提案されている（特許文献１、２及び３）。

球心揺動タイプの防振機構では、光学系の光軸（または光軸の延長）上に球心揺動の揺動中心を設定することが多い。しかし、防振光学要素の支持機構を光軸上に設けると光路を遮ってしまう場合があり、光路に干渉しないように支持機構の配置を考慮する必要がある。

特許文献１では、可動部材である像振れ補正ユニットに補正レンズを保持し、像振れ補正ユニットにおける補正レンズの周囲の部位と固定部材との間に挿入した複数の転動部材を介して、像振れ補正ユニットを球心揺動可能に支持している。つまり、揺動中心となる箇所に支持機構を設ける代わりに、像振れ補正ユニットの周囲に設けた支持構造によって仮想的に揺動中心を設定している。特許文献２も同様の構成によって補正用のレンズを球心揺動可能に支持している。特許文献１や特許文献２の構造は、光軸と垂直な方向において支持機構が占めるスペースが大きくなりがちである。

特許文献３は、レンズと撮像素子を含むカメラ部を全体的に球心揺動させるものであり、固定部に設けた突起部を支点としてカメラ部を球心揺動可能に支持している。特許文献３の構成は、光軸の延長上に実体的な揺動中心を設定しているため、光学系を構成する複数の光学要素のうち一部のみを動作させるタイプの防振機構には適用が難しい。また、カメラ部全体を動作させるので防振機構の大型化が避けられない。

また、特許文献１、２及び３はいずれも、可動部材を球心揺動可能に支持する固定部材上に、可動部材の位置検出用のセンサが設けられている。そのため、可動部材の位置調整（例えば、揺動中心の位置調整）を行った場合に、固定位置にあるセンサと検出対象である可動部材との間に相対的な位置ずれが生じ、センサの検出精度に影響するおそれがある。仮に制御が可能なレベルの位置ずれであっても、その位置ずれの影響を何らかの形で補正して可動部材の位置検出と駆動制御を行う必要があり、処理負担が大きくなってしまう。

特開２０１４-８９３２５号公報 特開２００８-１３４３２９号公報 特許第５０９６４９６号

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、光学要素を球心揺動させて像振れ補正を行う防振機構を備えた撮像装置において、防振機構の小型化、防振用の光学要素に対する支持精度及び駆動制御性能の向上を図ることを目的とする。

本発明の撮像装置は、撮像光学系の構成要素として、物体側から入射した光束を異なる方向に反射する反射面を備えた反射素子と、反射素子よりも物体側に位置する少なくとも一つの前方レンズとを有する前方レンズ群と、この前方レンズ群よりも像面側に位置する後方レンズ群とを有する。前方レンズは可動部材によって支持され、反射素子は可動部材とは別の固定部材によって支持される。可動部材は固定部材に対して、前方レンズの光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側に位置する所定の点を中心として球心揺動可能となるように、支持部材を介して支持される。支持部材は固定部材に対して固定される。撮像光学系に加わる振れに応じて可動部材に駆動力を与えて球心揺動を行わせるアクチュエータと、可動部材が球心揺動を行ったときの位置変化を検出する検出手段を備える。支持部材は、前方レンズの光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側に位置して、可動部材に設けた被支持部を球心揺動可能に支持する球心揺動支持部と、前方レンズの光軸を中心とする可動部材の回転を規制する回転規制部と、検出手段を支持する検出手段支持部と、固定部材に対して取り付けられる取付部とを有している。さらに、固定部材に対して支持部材の取付部を位置調整可能とさせる調整手段を備える。

調整手段は、前方レンズの光軸に沿う方向で固定部材に対する取付部の物体側への移動を規制しつつ、前方レンズの光軸と垂直な平面に沿って支持部材に対する取付部の相対移動を許すことが好ましい。

このような調整手段の構成要素として、前方レンズの光軸に沿う方向で物体側とは反対側から支持部材の取付部が当接する当付部と、この当付部から物体側と反対側に向けて突出する突出部を固定部材に設け、突出部を遊嵌させる孔部を支持部材の取付部に形成し、前方レンズの光軸と垂直な平面に沿う方向で、孔部の内縁に突出部が当接するまでの範囲で固定部材に対して支持部材を位置調整可能とするとよい。

この場合、固定部材の当付部に、前方レンズの光軸に沿う方向で物体側とは反対側に向けて開口するネジ孔を形成した上で、支持部材の取付部に形成した孔部に挿通されてネジ孔に螺合する軸部と、ネジ孔に軸部を螺合させたときに当付部との間に取付部を挟む頭部とを含むネジを備えるとよい。

さらに、取付部のうちネジの頭部に対向する側の面に弾性変形可能な突起を設け、ネジの軸部をネジ孔に螺合させるとき、頭部によって突起が押圧されて弾性変形し、取付部を当付部に押し付ける付勢力を生じさせることが好ましい。

固定部材に設けた突出部とネジの頭部の当接によって、前方レンズの光軸に沿う方向での当付部と頭部の最小間隔を決めることができる。この当付部と頭部が最小間隔の状態で、支持部材の取付部が、付勢力を受けながら前方レンズの光軸と垂直な平面に沿う方向に移動可能となるように負荷を設定するとよい。

調整手段として、当付部と取付部の間にスペーサを挿入して、前方レンズの光軸に沿う方向で固定部材に対する支持部材の位置調整を行ってもよい。

可動部材に駆動力を与えるアクチュエータは任意の形態とすることができるが、一例として、可動部材に支持される永久磁石と、固定部材に対して固定的に支持されるコイルとを含むボイスコイルモータを用いることが好ましい。この場合、支持部材が支持する検出手段は、永久磁石の磁界の変化を検知して可動部材の位置情報を得る磁気センサとなる。

本発明は、支持部材に対して可動部材を球心揺動可能に支持する構造を限定するものでないが、一例として、内部に凹状球面が形成された凹部を支持部材の球心揺動支持部に設け、この凹部に対して摺接可能に嵌る凸状球面が形成された凸部を可動部材の被支持部に設けることができる。

本発明は、支持部材に対する可動部材の回転規制構造を限定するものではないが、一例として、前方レンズの光軸を延長した直線を中心とする径方向に突出する回転規制突起を支持部材の回転規制部に設け、この回転規制突起に対して摺動可能に嵌る溝状のガイド部を可動部材に設けることができる。

本発明によれば、屈曲光学系を構成する前方レンズ群のうち反射素子の前方に位置する前方レンズを球心揺動させて防振動作を行うことにより、物体側を前方とする前後方向に薄型で防振性能に優れた撮像装置を得ることができる。可動部材は、前方レンズの光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側の位置で支持部材の球心揺動支持部によって球心揺動可能に支持されると共に、支持部材に設けた回転規制部によって回転を規制される。反射素子の反射面の裏側を球心揺動支持部の設置スペースとして利用することで、光路に干渉することなくスペース効率に優れた可動部材の支持構造を得ることができる。また、支持部材の回転規制部によって可動部材の回転を規制することで、小型軽量でシンプルな構成のアクチュエータを用いて高精度で安定性の高い球心揺動を行わせることができる。さらに、可動部材の位置変化を検出する検出手段を支持部材によって支持した上で、固定部材に対して支持部材を位置調整可能としたことにより、固定部材に対して支持部材の位置調整を行ったときに検出手段と可動部材の位置関係が変化せず、可動部材の球心揺動を高精度に制御することが可能となる。また、固定部材に対して支持部材の位置調整を行ったときに、球心揺動支持部と回転規制部の位置関係も変化しないため、可動部材を高精度に支持することができる。以上の特徴によって、前方レンズを球心揺動させる防振機構の小型化や、球心揺動を行う前方レンズに対する支持精度及び駆動制御性能の向上を実現することができる。

本発明を適用した撮像ユニットの外観を示す前方斜視図である。 撮像ユニットを被写体側から見た平面図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 第１レンズの支持駆動機構を取り外した状態の撮像ユニットの前方斜視図である。 第１レンズの支持駆動機構を取り外した状態の撮像ユニットの後方斜視図である。 図４からさらに第１レンズの支持駆動機構の構成要素を取り外した状態の撮像ユニットの前方斜視図である。 第１レンズ枠とセンサホルダを組み合わせた状態の前方斜視図である。 図７における第１レンズ枠の一部を断面視した前方斜視図である。 第１レンズ枠とセンサホルダを組み合わせた状態を撮像ユニットの前方から見た図である。 第１レンズ枠とセンサホルダを組み合わせた状態を撮像ユニットの左方から見た図である。 第１レンズ枠とセンサホルダを組み合わせた状態を撮像ユニットの後方から見た図である。 第１レンズ枠とセンサホルダを組み合わせた状態を撮像ユニットの下方から見た図である。 図１０のXIII-XIII線に沿う断面図である。 第１レンズ枠の前方斜視図である。 カバー部材に支持されるコイルと共に第１レンズ枠を撮像ユニットの前方から見た図である。 第１レンズ枠を撮像ユニットの左方から見た図である。 第１レンズ枠を撮像ユニットの後方から見た図である。 第１レンズ枠を撮像ユニットの下方から見た図である。 センサホルダの前方斜視図である。 センサホルダを撮像ユニットの前方から見た図である。 センサホルダを撮像ユニットの左方から見た図である。 センサホルダを撮像ユニットの後方から見た図である。 センサホルダを撮像ユニットの下方から見た図である。 ハウジングに対するセンサホルダの組み付け過程を示す後方斜視図である。 ハウジングに対するセンサホルダの組み付け過程を示す後方斜視図である。 ハウジングに対するセンサホルダの組み付け過程を示す後方斜視図である。 ハウジングに対して第１レンズ枠とセンサホルダを組み付けた状態を撮像ユニットの下方から見た図である。 ハウジングに対して第１レンズ枠とセンサホルダを組み付けた状態を撮像ユニットの左方から見た図である。 ハウジングに対して第１レンズ枠とセンサホルダを組み付けた状態を撮像ユニットの後方から見た図である。 図２９のXXX-XXX線に沿う断面図である。 ハウジングの支持座とセンサホルダの取付部の間にスペーサを挿入した形態を図３０と同じ断面位置で示した断面図である。 撮像ユニットの光学系を第１光軸、第２光軸及び第３光軸を含む断面に沿って示した断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る撮像ユニット（撮像装置）１０について説明する。以下の説明における前後、左右、上下の各方向は図中に記載した矢線方向を基準としており、被写体（物体）側が前方となる。図１及び図２に外観形状を示すように、撮像ユニット１０は前後方向に薄く左右方向に長い横長形状をなしている。

図３２に示すように、撮像ユニット１０の撮像光学系は、第１群（前方レンズ群）Ｇ１、第２群（後方レンズ群）Ｇ２、第３群（後方レンズ群）Ｇ３、第４群（後方レンズ群）Ｇ４を有し、第１群Ｇ１に含まれる第１プリズム（反射素子）Ｌ１１と第４群Ｇ４の右方（像側）に位置する第２プリズムＬ１２でそれぞれ略直角に光束を反射させる屈曲光学系となっている。図３及び図３２に示すように、第１群Ｇ１は、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａの前方（被写体側）に位置する第１レンズ（前方レンズ）Ｌ１と、第１プリズムＬ１１と、第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１−ｂの右方（像側）に位置する第２レンズＬ２とから構成される。第１レンズＬ１は、入射面Ｌ１−ａを物体側に向け、出射面Ｌ１−ｂを第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａに向けた単レンズである。第２群Ｇ２から第４群Ｇ４はそれぞれ、プリズムなどの反射素子を含まないレンズ群である。

図３２に示すように、前方から後方に向かう第１光軸Ｏ１に沿って第１レンズＬ１に入射した被写体からの光束は、入射面Ｌ１１−ａを通して第１プリズムＬ１１に入り、第１プリズムＬ１１の反射面Ｌ１１−ｃによって第２光軸Ｏ２に沿う方向（左方から右方）に反射されて出射面Ｌ１１−ｂから出射される。続いて光束は、第２光軸Ｏ２上に位置する第２レンズＬ２と第２群Ｇ２から第４群Ｇ４までの各レンズを通り、入射面Ｌ１２−ａを通して第２プリズムＬ１２に入り、第２プリズムＬ１２の反射面Ｌ１２−ｃによって第３光軸Ｏ３に沿う方向（後方から前方に向かう方向）に反射されて出射面Ｌ１２−ｂから出射され、撮像センサ１４の撮像面上に結像される。第１光軸Ｏ１と第３光軸Ｏ３は略平行であり、第２光軸Ｏ２と共に同一の平面内に位置する。撮像ユニット１０は第２光軸Ｏ２に沿う方向に長い形状をなしており、第１群Ｇ１は撮像ユニット１０の長手方向の一端部（左側の端部）に近い位置に寄せて配置されている。

第１光軸Ｏ１と第２光軸Ｏ２と第３光軸Ｏ３を含む仮想の平面を基準平面Ｐ１（図２、図９から図１１、図１５から図１７、図２０から図２２、図２８、図２９に示す）とし、この基準平面Ｐ１に直交して第１光軸Ｏ１を含む仮想の平面を基準平面Ｐ２（図２、図９、図１１から図１３、図１５、図１７、図１８、図２０、図２２、図２３、図２９、図３０に示す）とする。

第１レンズＬ１は、被写体側を向く入射面Ｌ１−ａを平面とし、第１プリズムＬ１１に向く出射面Ｌ１−ｂを凹面としており、第２光軸Ｏ２が延びる側の周縁部の一部を基準平面Ｐ２に沿う方向に切り欠いたＤカット形状をなしている。第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａと出射面Ｌ１１−ｂは略垂直な関係にあり、反射面Ｌ１１−ｃは入射面Ｌ１１−ａと出射面Ｌ１１−ｂに対して約４５度の角度で斜設されている。第１プリズムＬ１１と同様に、第２プリズムＬ１２の入射面Ｌ１２−ａと出射面Ｌ１２−ｂは略垂直な関係にあり、反射面Ｌ１２−ｃは入射面Ｌ１２−ａと出射面Ｌ１２−ｂに対して約４５度の角度で斜設されている。

撮像ユニット１０はハウジング（固定部材）２０と後方支持板２１を有する。図４から図６、図２４から図２９に示すように、ハウジング２０は、後方に向けて開かれた箱状部２２と、箱状部２２の左方に位置する第１支持部２３と、箱状部２２の右方に位置する第２支持部２４とを有する。図示を省略するが、箱状部２２の内部に第２群Ｇ２を保持するレンズ枠と第３群Ｇ３を保持するレンズ枠が支持されている。図４や図６に示すように、第１支持部２３と第２支持部２４にはプリズム保持枠２３ａとプリズム保持枠２４ａが形成されており、プリズム保持枠２３ａに第１プリズムＬ１１が支持され、プリズム保持枠２４ａに第２プリズムＬ１２が支持される。さらに、第１支持部２３には第１群Ｇ１の第２レンズＬ２が固定的に支持され、第２支持部２４には第４群Ｇ４が固定的に支持される。第２支持部２４のプリズム保持枠２４ａの前方に形成した開口内に、撮像センサ１４を支持する撮像センサ基板１５（図３２）が固定される。図４や図５に示すように、ハウジング２０の後部は後方支持板２１によって塞がれる。後方支持板２１には、ハウジング２０の第１支持部２３の後方位置に組付開口２１ａ（図５）が形成されている。

第２群Ｇ２を保持するレンズ枠（図示略）と第３群Ｇ３を保持するレンズ枠（図示略）はそれぞれ、箱状部２２内で第２光軸Ｏ２に沿って直進移動可能に支持されており、第２支持部２４に支持した２つのレンズ駆動モータＭ（図１、図４、図５に一部が見えている）の駆動力によって各レンズ枠が第２光軸Ｏ２に沿って進退移動する。撮像ユニット１０の撮像光学系は焦点距離可変であり、第２光軸Ｏ２に沿う第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の移動によってズーミング（変倍）動作が行われる。また、第２光軸Ｏ２に沿う第３群Ｇ３の移動によってフォーカシング動作が行われる。

撮像ユニット１０は、手振れなどの振動を原因とする像面上での像振れを軽減させる防振（像振れ補正）機構を備えている。この防振機構は、第１群Ｇ１中の第１レンズＬ１を、第１光軸Ｏ１を延長した軸上の点である揺動中心Ａ１（図３、図１３）を中心とする仮想の球面に沿って揺動させるものである。この第１レンズＬ１における揺動動作を球心揺動と呼ぶ。図中における第１光軸Ｏ１は、防振動作を行なっていない光学設計上の基準状態（球心揺動の中心位置）での第１レンズＬ１の光軸を示している。以下では、この第１レンズＬ１の基準状態を防振初期位置と呼ぶ。

第１レンズＬ１は第１レンズ枠（可動部材）３０に固定的に支持されており、第１レンズ枠３０はセンサホルダ（支持部材）３１に対して球心揺動可能に支持され、センサホルダ３１はハウジング２０の第１支持部２３に対して固定的に支持される。ハウジング２０の第１支持部２３にはさらに、第１レンズ枠３０を囲む形状のカバー部材３２が取り付けられる。第１レンズ枠３０に支持される一対の永久磁石８１、８２（図７から図１０、図１４から図１６、図２８）と、カバー部材３２に支持される一対のコイル８３、８４（図６、図１５）が、第１レンズ枠３０（第１レンズＬ１）を駆動させる電磁アクチュエータ（ボイスコイルモータ）を構成している。この電磁アクチュエータにより駆動される第１レンズ枠３０（第１レンズＬ１）の位置検出は、センサホルダ３１に支持される一対のホールセンサ（検出手段、磁気センサ）８５、８６（図６、図８、図１０、図１９から図２１、図２３）を用いて行われる。

永久磁石８１と永久磁石８２はそれぞれ扁平な直方体であり、互いの形状及び大きさは略同一である。永久磁石８１、８２はそれぞれ、図９と図１０に示す磁極境界線Ｑ１、Ｑ２を挟んだ一方の側にＮ極を有し他方の側にＳ極を有している。なお、図では磁極境界線Ｑ１、Ｑ２として示しているが、永久磁石８１、８２には厚みがあるため、実際のＮ極とＳ極の境界は、磁極境界線Ｑ１、Ｑ２を永久磁石８１、８２の厚み方向に連続させて形成される仮想の面となる。図１５に示すように、コイル８３とコイル８４はそれぞれ、略平行な一対の長辺部８３ａ、８４ａと該一対の長辺部８３ａ、８４ａを接続する一対の湾曲部８３ｂ、８４ｂを有する細長形状の空芯コイルであり、一対の長辺部８３ａ、８４ａが延びる長手方向の大きさや、一対の長辺部８３ａ、８４ａを横断する横幅方向の大きさに比して、空芯部分が貫通する方向の厚みが小さい薄型の扁平コイルとなっている。永久磁石８１の磁極境界線Ｑ１とコイル８３の一対の長辺部８３ａの延設方向が略平行で、永久磁石８２の磁極境界線Ｑ２とコイル８４の一対の長辺部８４ａの延設方向が略平行である。コイル８３とコイル８４の互いの形状及び大きさは略同一である。コイル８３とコイル８４はそれぞれコイル支持部材８７、８８（図６）に支持されている。

図１４から図１８に示すように、第１レンズ枠３０は、第１レンズＬ１を内部に嵌合固定させる枠状のレンズ保持部４０と、支持部４１と、一対の磁石保持部４２、４３とを有している。支持部４１と磁石保持部４２、４３はいずれも基準平面Ｐ２よりも左方の位置でレンズ保持部４０の外周部に接続している。支持部４１は、レンズ保持部４０の外周部のうち磁石保持部４２と磁石保持部４３の間から後方に向けて延びており、その後端付近から基準平面Ｐ２(第１光軸Ｏ１)に接近する方向に向けて片持状のピボットアーム４１ａが突出している（図３、図５、図１３、図１７、図１８参照）。ピボットアーム４１ａの先端には、後方に向けて突出するピボット凸部（被支持部）４４が形成されている。ピボット凸部４４は後方に進むにつれて径を小さくする先細の円錐状体であり、先端が滑らかな円球状（凸状球面）になっている。図３、図１３及び図１８に示すように、ピボットアーム４１ａの先端にはさらに、ピボット凸部４４の突出方向と反対の前面側に湾曲面４１ｂが形成されている。湾曲面４１ｂは、前方に向けて凸となる球状の面として形成されており、湾曲面４１ｂを含む球面の中心は揺動中心Ａ１と一致する。

磁石保持部４２と磁石保持部４３はそれぞれ、レンズ保持部４０から斜め後方に向けて突出形成されており、レンズ保持部４０から離れて先端側（後方）に向かうにつれて第１光軸Ｏ１からの距離を大きくするように傾斜している。第１レンズ枠３０が防振初期位置にある状態で、磁石保持部４２と磁石保持部４３が基準平面Ｐ１を挟んで略対称な位置関係となる。磁石保持部４２に形成した凹部に永久磁石８１が嵌合保持され、磁石保持部４３に形成した凹部に永久磁石８２が嵌合保持される。

第１レンズ枠３０はさらに、支持部４１の後端部（ピボットアーム４１ａの基部付近）にガイド部４５を有している。ガイド部４５は後方に向けて開放された溝部を有しており、一対の対向面４５ａが溝部の両側の壁面を構成している。一対の対向面４５ａは互いに略平行な平面であり、第１レンズ枠３０が防振初期位置にある状態で、一対の対向面４５ａが基準平面Ｐ１を挟んで略対称に位置する。図１８から分かるように、ピボット凸部４４とガイド部４５は前後方向において略同じ位置に設けられている。

ハウジング２０のプリズム保持枠２３ａに保持された第１プリズムＬ１１は、入射面Ｌ１１−ａが第１光軸Ｏ１上に位置して前方を向き、出射面Ｌ１１−ｂが第２光軸Ｏ２上に位置して右方を向く。ハウジング２０は、プリズム保持枠２３ａの左方と後方に挿入空間２３ｂを有する。プリズム保持枠２３ａから後方に向けて一対の支持座（調整手段、当付部）２５が突出しており、各支持座２５の先端（後方を向く端部）には、支持座２５よりもさらに後方に突出する円筒状の延長突出部（調整手段、突出部）２６が設けられている。一対の支持座２５と一対の延長突出部２６は、基準平面Ｐ１を挟んだ一方と他方の領域に略対称の位置関係で配置されている。各延長突出部２６の基端には、延長突出部２６の先端側に向かうにつれて徐々に外径を小さくする部分円錐状のテーパ面２６ａが形成されている（図５、図２４、図３０）。図５、図２４、図２５及び図３０に示すように、各支持座２５の内部には前後方向へ軸線を向けたネジ孔２５ａが形成され、このネジ孔２５ａは延長突出部２６の端面に開口している。支持座２５及び延長突出部２６に加えてさらに、プリズム保持枠２３ａから後方に向けてバネ支持突起２７が突設されている（図３、図５）。また、プリズム保持枠２３ａの左側を向く面には、付勢アーム支持突起２８とその両側に位置する一対の保持壁２９が形成されている（図４、図６）。バネ支持突起２７と付勢アーム支持突起２８は基準平面Ｐ１上に位置する。

図３に示すように、ハウジング２０の挿入空間２３ｂ内に付勢アーム３６が設けられる。図６に示すように、付勢アーム３６は、Ｌ字状に屈曲された支持板部３６ａの一端に押圧段部３６ｂを有しており、支持板部３６ａの略直交する２つの面には係合孔３６ｃと係合孔３６ｄが形成されている。係合孔３６ｃに付勢アーム支持突起２８を係合させ、支持突起２７を係合孔３６ｄに対して挿入させることにより、付勢アーム３６がハウジング２０に支持される。付勢アーム３６の組み付けに先立ってバネ支持突起２７の外側にコイルバネ３７が挿入され、付勢アーム３６がハウジング２０に組み付けられると、前後方向に軸線を向けたコイルバネ３７の一端がプリズム保持枠２３ａに当接し、コイルバネ３７の他端が支持板部３６ａに当接する。係合孔３６ｃと付勢アーム支持突起２８、係合孔３６ｄとバネ支持突起２７はそれぞれ、ハウジング２０に対する付勢アーム３６の前後方向への若干量の移動を許すように形成されており（係合孔３６ｃが前後方向へ長い長孔であり、係合孔３６ｄが前後方向への貫通孔である）、コイルバネ３７の付勢力によって付勢アーム３６が後方に向けて付勢される。このコイルバネ３７による付勢方向への付勢アーム３６の移動（ハウジング２０からの付勢アーム３６の脱落）は、係合孔３６ｃの前方の端部が付勢アーム支持突起２８に当接することで規制される。また、一対の保持壁２９によって支持板部３６ａを挟むことで、ハウジング２０に対する付勢アーム３６の上下方向への移動が規制される。

図１９から図２３に示すように、センサホルダ３１は、ベース板部６０と、ベース板部６０から前方に向けて突出形成された一対のセンサ支持突起（被支持部）６１、６２を有している。センサ支持突起６１とセンサ支持突起６２はそれぞれ、図７から図１３のようにセンサホルダ３１と第１レンズ枠３０を組み合わせたときに、第１レンズ枠３０の磁石保持部４２と磁石保持部４３に対向する傾斜面を有しており、この傾斜面上の凹部内にホールセンサ８５とホールセンサ８６が嵌合支持されている。ホールセンサ８５とホールセンサ８６は、撮像ユニット１０を制御する制御回路（図示略）と電気的に接続され、ホールセンサ８５とホールセンサ８６の出力情報が制御回路に伝えられる。

センサホルダ３１のベース板部６０には、ハウジング２０の一対の支持座２５に対して取り付けられる一対の取付部６３と、各取付部６３に前後方向へ貫通形成した円形の遊嵌孔（調整手段、孔部）６４と、一対の取付部６３の間に位置するピボット凹部（球心揺動支持部）６５及び回転規制突起（回転規制部）６６が形成されている。各遊嵌孔６４における前側の開口部分には、前方に進むにつれて（取付部６３の前面に近づくにつれて）徐々に内径を大きくする擂鉢状のテーパ面６４ａが形成されている（図１９、図２０）。図２２から図２５に示すように、一対の取付部６３のそれぞれの後面側には、ベース板部６０の最後部に対して凹状になっている（前方への段差状になっている）後方面６３ａが形成されている。後方面６３ａは概ね遊嵌孔６４を囲む環状の領域に形成されており、それぞれの後方面６３ａ上に４つの（すなわち計８つの）支持突起６３ｂが形成されている。各支持突起６３ｂは半球状の突起であり（図２３参照）、遊嵌孔６４を中心として周方向に略等間隔（９０°間隔）で配置されている（図２２、図２４、図２５）。

ピボット凹部６５は、第１レンズ枠３０のピボット凸部４４を嵌入させることが可能な擂鉢状内面を有する凹部であり、最も深い底部は、ピボット凸部４４の先端形状に対応する球面形状（凹状球面）になっている。回転規制突起６６は、ピボット凹部６５に対して左方に偏心した位置に、該ピボット凹部６５の径方向に軸線（長手方向）を向けて形成された棒状の突起である。回転規制突起６６は軸線方向のいずれの位置でも略同一の断面形状を有しており、図３や図１３のようにピボット凹部６５にピボット凸部４４を嵌入させた状態で、第１レンズ枠３０のガイド部４５の一対の対向面４５ａの間に回転規制突起６６が挿入される（図７、図８、図１０、図１１、図２５、図２６、図２９）。ガイド部４５は回転規制突起６６に対して、基準平面Ｐ１に沿う方向（撮像ユニット１０の左右方向や前後方向）への相対移動（摺動）が可能であり、一対の対向面４５ａを結ぶ方向（撮像ユニット１０の上下方向）への相対移動が規制される。

図２４に示すように、センサホルダ３１は、一対の取付部６３の前面（テーパ面６４ａが形成されている側）をハウジング２０の一対の支持座２５に対向させて、後方から前方に向けて第１支持部２３の挿入空間２３ｂ内に挿入される。このとき、後方支持板２１がハウジング２０に対して既に組み付けられている場合は、図５に示すように後方支持板２１の組付開口２１ａを通してセンサホルダ３１を挿入空間２３ｂに挿入することができる。挿入空間２３ｂ内にセンサホルダ３１を挿入していくと、図２５や図３０に示すように、一対の支持座２５の先端に設けた延長突出部２６がそれぞれ対応の遊嵌孔６４内に進入する。その際、テーパ面６４ａが遊嵌孔６４内への延長突出部２６の挿入を案内するガイド部となり、遊嵌孔６４と延長突出部２６の厳密な位置合わせをしなくても挿入させやすくなっている。一対の支持座２５の先端に一対の取付部６３の前面が当接するまでセンサホルダ３１を前方に挿入すると、センサホルダ３１のそれ以上の前方への移動（挿入）が規制される。すなわち、第１光軸Ｏ１に沿う方向（撮像ユニット１０の前後方向）でのセンサホルダ３１の位置が決まる。図２５や図３０に示すように、一対の遊嵌孔６４と一対の延長突出部２６はそれぞれ径方向に所定の隙間をもって遊嵌するように互いの径が設定されている。また、この状態で対向する一対のテーパ面２６ａの外径と一対のテーパ面６４ａの内径もそれぞれ、径方向に余裕をもって遊嵌する大きさに設定されている（図３０参照）。そのため、一対の支持座２５の先端に対して取付部６３を当て付けただけの状態では、センサホルダ３１はハウジング２０に対して、各遊嵌孔６４の内縁と各延長突出部２６の外周面との間のクリアランスにより許容される範囲内で、第１光軸Ｏ１と垂直な平面に沿う移動が可能である。

センサホルダ３１は、一対の取付ネジ６７を用いてハウジング２０の挿入空間２３ｂ内に取り付けられる。取付ネジ６７は、外周面にネジ山（雄ネジ）が形成された軸部６７ａと、軸部６７ａの一端に設けられ軸部６７ａよりも大径の頭部６７ｂとを有し、頭部６７ｂのうち軸部６７ａが突出する側の面に環状のワッシャ６８を支持している。ワッシャ６８は頭部６７ｂよりも大径である。図２６から図３０に示すように、各支持座２５の内部に形成されたネジ孔２５ａに対して後方から取付ネジ６７の軸部６７ａを螺合させ、ワッシャ６８と支持座２５との間に取付部６３を挟持することにより、ハウジング２０の挿入空間２３ｂ内にセンサホルダ３１が支持される。このセンサホルダ３１の支持状態で、センサ支持突起６１とセンサ支持突起６２がプリズム保持枠２３ａの左方に位置し、ベース板部６０がプリズム保持枠２３ａの後方に位置し、ベース板部６０上に形成したピボット凹部６５が第１光軸Ｏ１の延長上に位置する（図３、図１３）。回転規制突起６６は、基準平面Ｐ１上と重なる位置にあってピボット凹部６５の左方に位置する。

センサホルダ３１をハウジング２０に取り付ける構造についてより詳しく説明する。センサホルダ３１の一対の取付部６３にはそれぞれ、後方面６３ａから後方へ向けて半球状の複数の支持突起６３ｂが突出しており、センサホルダ３１の組み付けに際してネジ孔２５ａに対して取付ネジ６７を締め込んでいくと、ワッシャ６８が支持突起６３ｂに接触する。センサホルダ３１は取付部６３の前面が支持座２５の先端に当接することで前方への移動が規制されるため、取付ネジ６７を締め込んで支持座２５とワッシャ６８の前後方向間隔が小さくなると、ワッシャ６８に押圧された支持突起６３ｂが後方面６３ａからの突出量を小さくする方向（潰れる方向）に弾性変形する。すると、支持突起６３ｂが弾性変形から復元しようとする力によってセンサホルダ３１が前方に向けて付勢されて、取付部６３の前面が支持座２５の先端に押し付けられる。図３０に示すように、支持座２５の先端に対して取付部６３の前面が当接する状態で、延長突出部２６の先端が遊嵌孔６４から後方に向けて突出しており、ワッシャ６８が延長突出部２６の先端面に当接することで各取付ネジ６７が締め込み限界となる（前後方向での支持座２５とワッシャ６８との最小間隔が決まる）。前述のように、一対の遊嵌孔６４と一対の延長突出部２６はそれぞれ径方向に所定の隙間をもって遊嵌しており、取付ネジ６７が締め込み限界に達した状態で、ハウジング２０に対してセンサホルダ３１を第１光軸Ｏ１と垂直な平面に沿って位置調整することができる。このとき、最小間隔となった支持座２５とワッシャ６８に挟まれたセンサホルダ３１は、支持突起６３ｂの弾性変形による付勢力で安定して保持されている。そのため、ハウジング２０に対してセンサホルダ３１を第１光軸Ｏ１と垂直な平面に沿って位置調整する場合、付勢力によって適度な摩擦力が発生することで、治具などでハウジング３１の位置を変化させる際に一定の駆動力で安定して移動させることができる。センサホルダ３１の位置設定が完了したら、ハウジング２０に対してセンサホルダ３１を接着で固定させる。接着工程に際しても、センサホルダ３１に付勢力が付与されていることで、センサホルダ３１が設定した位置からずれることを防いで、精度良く固定させることができる。つまり、センサホルダ３１に対して付勢力（支持突起６３ｂの復元力）を付与することで、ハウジング２０に対する位置調整と固定を精度良く行いやすくなり、センサホルダ３１の高精度な位置設定を実現できる。

また、ハウジング２０の支持座２５とセンサホルダ３１の取付部６３を直接的に当接させる代わりに、図３１に示すように、支持座２５と取付部６３の間にスペーサ（調整手段）６９を挿入することで、第１光軸Ｏ１に沿う方向におけるセンサホルダ３１の位置調整を行うことも可能である。この場合も、取付ネジ６７の締め込みに応じてワッシャ６８で支持突起６３ｂを押圧して弾性変形させ、センサホルダ３１を支持座２５に押し付ける付勢力を発生させることが好ましい。

第１レンズ枠３０はセンサホルダ３１を介して支持される。図３に示すように、第１レンズ枠３０は、ハウジング２０のプリズム保持枠２３ａとセンサホルダ３１のベース板部６０の間にピボットアーム４１ａを位置させるようにして、支持部４１を挿入空間２３ｂ内に挿入している。第１レンズ枠３０はセンサホルダ３１に対して、ピボットアーム４１ａに設けたピボット凸部４４をセンサホルダ３１のピボット凹部６５に嵌入させると共に、ガイド部４５に対して回転規制突起６６を挿入させて支持される。ピボットアーム４１ａのうちピボット凸部４４と逆側の湾曲面４１ｂが付勢アーム３６の押圧段部３６ｂに当接し、コイルバネ３７の付勢力に抗して付勢アーム３６を前方に向けて押圧する。すると、コイルバネ３７の反発力を受けた付勢アーム３６によってピボット凸部４４の先端がピボット凹部６５の底部に押し付けられ、第１レンズ枠３０がセンサホルダ３１に対して、球心揺動可能でありつつ安定して支持される。この第１レンズ枠３０の支持状態で、第１レンズＬ１が第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１−ａの前方に位置する。また、図７、図８及び図１０に示すように、磁石保持部４２がセンサホルダ３１のセンサ支持突起６１に隣接し、磁石保持部４３がセンサホルダ３１のセンサ支持突起６２に隣接して位置する。

ハウジング２０に対して第１レンズ枠３０とセンサホルダ３１を組み付ける順序としては、図２４から図２６に示すように、ハウジング２０の第１支持部２３に対して先に第１レンズ枠３０を前方から挿入しておき、続いてセンサホルダ３１を後方から組み付け、取付ネジ６７による締結を行うとよい。さらにセンサホルダ３１の位置調整と固定を行い、第１レンズ枠３０の支持位置を確定させる。

図１、図２、図４から図６に示すように、カバー部材３２は、ハウジング２０の第１支持部２３を前方から覆う形状を備えており、第１支持部２３の上側、下側及び左側の３面を覆う側壁７０と、第１支持部２３の前面を覆う前壁７１を有する。前壁７１には第１レンズＬ１を露出させる撮影開口７２が形成されている。側壁７０には複数の係合孔７３が形成され、前壁７１には複数の係合孔７４が形成されている。ハウジング２０の第１支持部２３には、複数の係合孔７３に対して係合する複数の係合突起２３ｃと、複数の係合孔７４に対して係合する複数の係合突起２３ｄが設けられており、カバー部材３２を第１支持部２３に被せて各係合孔７３、７４を各係合突起２３ｃ、２３ｄに係合させて、カバー部材３２がハウジング２０に固定的に支持される。

カバー部材３２の側壁７０と前壁７１の境界部分に２つのコイル挿入孔７５が形成されている。カバー部材３２における各コイル挿入孔７５の外側部分にコイル支持部材８７とコイル支持部材８８が取り付けられ、各コイル挿入孔７５にコイル８３とコイル８４が挿入される。ハウジング２０に対してカバー部材３２を組み付けた状態では、コイル８３が永久磁石８１に対向し、コイル８４が永久磁石８２に対向して位置する（図１５参照）。撮像ユニット１０を制御する制御回路によってコイル８３とコイル８４に対する通電が制御される。

第１レンズ枠３０の外周部には、第１光軸Ｏ１を中心とする周方向に略等間隔で（９０°間隔で）、４つの位置制限突起４６が設けられている。第１レンズ枠３０が防振初期位置にあるとき、左右方向に並ぶ一対の位置制限突起４６が基準平面Ｐ１上に位置し、上下方向に並ぶ一対の位置制限突起４６が基準平面Ｐ２上に位置する。カバー部材３２の内側には、ハウジング２０に組み付けた状態で第１レンズ枠３０の４つの位置制限突起４６に対向する４つの位置制限面７６が形成されている。

以上のように第１レンズＬ１の支持及び駆動に関する各部材をハウジング２０に対して組み付けた状態では、ハウジング２０と結合されたセンサホルダ３１に対して、ピボット凸部４４とピボット凹部６５の嵌合部分を介して第１レンズ枠３０が支持される。前述のように、ピボット凹部６５は、センサホルダ３１のベース板部６０の前面側に開口し、深くなるにつれて徐々に径を小さくする円錐状内面を有する擂鉢状の凹部であり、最も深くなる底部は凹状球面になっている。この凹状球面は、揺動中心Ａ１を中心とする球面の一部である。ピボット凸部４４は、先端側に進むにつれて徐々に径を小さくする円錐状外面を有する凸部であり、先端部分は凸状球面になっている。この凸状球面は、揺動中心Ａ１を中心とする球面の一部である。コイルバネ３７によって付勢される付勢アーム３６はピボット凸部４４の先端をピボット凹部６５の底部に押し付ける力を付与しており、ピボット凸部４４とピボット凹部６５の当接部分の案内を受けることによって（ピボット凸部４４をピボット凹部６５に対して傾動させることによって）、第１レンズ枠３０は揺動中心Ａ１を中心とする球心揺動が可能に支持される。ピボット凸部４４の先端が揺動中心Ａ１を中心とする球面の一部となっているため、この球心揺動は、揺動中心Ａ１の位置を変化させずに、ピボット凸部４４とピボット凹部６５の接点位置を変化させながら行われる。図３や図１３から分かるように、ピボット凹部６５の円錐状内面部分は、ピボット凸部４４の円錐状外面部分よりも中心角を大きくした円錐状に形成されており、第１レンズ枠３０の球心揺動を妨げることなく実行させることができる。また、ピボット凸部４４とピボット凹部６５の当接部分を揺動中心Ａ１を中心とする球面の一部（前述の凸状球面と凹状球面）とし、かつピボットアーム４１ａの湾曲面４１ｂを揺動中心Ａ１を中心とする球面の一部としたことにより、第１レンズ枠３０が球心揺動する際に付勢アーム３６の押圧段部３６ｂが前後方向に変位せず、コイルバネ３７のバネ荷重が変化しない（前後方向に一定の荷重を付与し、かつ前後方向以外の方向に余分な荷重を発生させない）。これにより、電磁アクチュエータによる第１レンズ枠３０の駆動制御に悪影響を及ぼさず、高い精度で安定した防振制御を実現できる。

ガイド部４５と回転規制突起６６は、第１レンズ枠３０の球心揺動を許しつつ、第１レンズＬ１の光軸を中心とする第１レンズ枠３０の回転を規制する回転規制手段である。ここでの第１レンズＬ１の光軸とは、防振初期位置の光軸（すなわち図示している第１光軸Ｏ１）と防振初期位置からの球心揺動を行った状態の光軸のいずれも含む。回転規制突起６６は、第１光軸Ｏ１を延長した仮想線を中心とする半径方向へ軸線（長手方向）を向けており、ガイド部４５の一対の対向面４５ａに挟まれている。回転規制突起６６は、ガイド部４５の一対の対向面に挟まれる部分を円筒状の外周面としている。そして、ガイド部４５が回転規制突起６６を挟むことによって、第１レンズＬ１の光軸を中心とする第１レンズ枠３０の回転が規制される。第１レンズ枠３０が防振初期位置にあるときには、第１レンズＬ１の光軸が図中の第１光軸Ｏ１と一致するため、ガイド部４５と回転規制突起６６は、第１光軸Ｏ１を中心とする第１レンズ枠３０の回転を規制する。一方、球心揺動によって第１レンズ枠３０が防振初期位置から傾いた状態にあるときは、傾いた第１レンズＬ１の光軸を中心とする第１レンズ枠３０の回転が、ガイド部４５と回転規制突起６６によって規制される。

撮像ユニット１０の左右方向において、回転規制突起６６の長さがガイド部４５の各対向面４５ａの長さよりも大きく、ガイド部４５は回転規制突起６６に沿って左右方向へ摺動可能である。また、ガイド部４５は、回転規制突起６６に対して撮像ユニット１０の前後方向に摺動可能な深さを有している。さらに、回転規制突起６６の円筒状の外面は、回転規制突起６６の軸線を中心（支点）とした揺動（傾動）をガイド部４５に対して許容する。つまり、基準平面Ｐ１と平行な平面として第１レンズ枠３０の第１の動作平面を定義すると、ガイド部４５は回転規制突起６６に対して、この第１の動作平面に沿って、撮像ユニット１０の前後及び左右方向に摺動可能である。また、基準平面Ｐ１に対して垂直で第１光軸Ｏ１と平行な平面（基準平面Ｐ２と平行な平面）を第１レンズ枠３０の第２の動作平面と定義すると、この第２の動作平面内では、ガイド部４５は回転規制突起６６に対して、第１光軸Ｏ１に沿う前後方向の摺動と、回転規制突起６６の軸線を中心とする揺動を行うことができる。これらの動きにより、ガイド部４５と回転規制突起６６は、揺動中心Ａ１を中心とする第１レンズ枠３０の球心揺動を妨げずに、第１レンズＬ１の光軸を中心とする第１レンズ枠３０の回転を規制することができる。

第１レンズ枠３０の揺動中心Ａ１と回転規制突起６６の軸線は共に基準平面Ｐ１内に位置する。そのため、防振初期位置から、揺動中心Ａ１を中心として上記の第２の動作平面（基準平面Ｐ２と平行な平面）に沿って第１レンズ枠３０を揺動させたときには、回転規制突起６６に対するガイド部４５の接触箇所は防振初期位置と変わらない。これに対し、揺動中心Ａ１を中心として上記の第１の動作平面（基準平面Ｐ１と平行な平面）に沿って第１レンズ枠３０を揺動させたときには、回転規制突起６６に対するガイド部４５の接触箇所は、揺動中心Ａ１を中心とする揺動方向に変化する。このときに回転規制突起６６からガイド部４５が離脱しないように、ガイド部４５の前後方向の深さが設定されている。なお、ここでは基準平面Ｐ１、Ｐ２に平行な第１と第２の動作平面に沿う方向に第１レンズ枠３０が揺動する場合を述べたが、第１レンズ枠３０は、この２つの動作平面に沿う方向だけでなく、第１光軸Ｏ１を含む無数の平面に沿って揺動することができる。

以上のように支持された第１レンズ枠３０を球心揺動させる駆動手段は、永久磁石８１とコイル８３、永久磁石８２とコイル８４で構成した２つのボイスコイルモータからなる電磁アクチュエータである。第１レンズ枠３０に対して、揺動中心Ａ１を中心とする球心揺動を許しつつ、第１レンズＬ１の光軸を中心とする回転を規制する回転規制手段を備えたことにより、推力の作用方向が異なる２つのボイスコイルモータによって第１レンズ枠３０を高精度にかつ安定して球心揺動させることができる。

第１レンズ枠３０を球心揺動させる駆動手段の詳細を説明する。永久磁石８１と永久磁石８２はそれぞれ、揺動中心Ａ１を中心とする共通の仮想球面の接平面に沿って平面的な広がりを有する扁平な形状を有している。コイル８３とコイル８４はそれぞれ、揺動中心Ａ１を中心とする共通の仮想球面の接平面と平行な方向に導線を巻き回して形成された扁平コイルである。コイル８３とコイル８４、ホールセンサ８５とホールセンサ８６はそれぞれ、第１レンズ枠３０の球心揺動に関わりなく、常に基準平面Ｐ１に関して略対称に配置されている。永久磁石８１と永久磁石８２は、第１レンズ枠３０が防振初期位置にあるときに基準平面Ｐ１に関して略対称な配置となる。揺動中心Ａ１を中心とする仮想の球体の径方向においては、揺動中心Ａ１に近い内径側から順にホールセンサ８５、永久磁石８１、コイル８３が並んで配置され、永久磁石８１の磁界中にコイル８３とホールセンサ８５が位置する。また、揺動中心Ａ１に近い内径側から順にホールセンサ８６、永久磁石８２、コイル８４が並んで配置され、永久磁石８２の磁界中にコイル８４とホールセンサ８６が位置する。

永久磁石８１、８２の磁界内に位置するコイル８３、８４に通電すると、フレミングの左手の法則によって、各永久磁石８１、８２の磁極境界線Ｑ１、Ｑ２と各コイル８３、８４の一対の長辺部８３ａ、８４ａに対して垂直な方向への推力が生じる。コイル８３、８４はカバー部材３２を介してハウジング２０に対して固定的に支持されており、永久磁石８１、８２は可動の第１レンズ枠３０に支持されているため、各コイル８３、８４の通電で生じた推力は、揺動中心Ａ１を中心とする仮想球面に沿って第１レンズ枠３０を移動させる力として作用する。永久磁石８１とコイル８３のセットと、永久磁石８２とコイル８４のセットは、第１光軸Ｏ１を中心とする周方向位置を異ならせて配置されているため、この２組のボイスコイルモータの通電制御の組み合わせによって、第１レンズ枠３０を自在な方向に球心揺動させることができる。前述の通り、球心揺動に際して第１レンズＬ１の光軸を中心とする第１レンズ枠３０の回転動作はガイド部４５と回転規制突起６６の嵌合によって規制される。また、第１レンズ枠３０に設けた４つの位置制限突起４６とカバー部材３２に形成した４つの位置制限面７６は、第１レンズ枠３０の球心揺動の機械的な移動端を決めるストッパとして機能する。これにより、永久磁石８１とコイル８３、永久磁石８２とコイル８４がそれぞれ対向しなくなるような第１レンズ枠３０の逸脱動作は防止され、常に確実に第１レンズ枠３０の位置を制御することができる。

第１レンズ枠３０の球心揺動に応じて永久磁石８１が移動して磁界が変化すると、永久磁石８１に対向して位置するホールセンサ８５の出力が変化し、永久磁石８２が移動して磁界が変化すると、永久磁石８２に対向して位置するホールセンサ８６の出力が変化する。この２つのホールセンサ８５、８６の出力変化によって、第１レンズ枠３０の駆動位置を検出することができる。

以上の構成からなる撮像ユニット１０を前方に位置する被写体に向けると、該被写体の反射光（撮影光）は第１レンズＬ１を透過した後に入射面Ｌ１１−ａから第１プリズムＬ１１の内部に入り、第１プリズムＬ１１の反射面Ｌ１１−ｃによって出射面Ｌ１１−ｂ側に向けて進行方向を略垂直に変換される。第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１−ｂを出た該反射光は、第２レンズＬ２と第２群Ｇ２と第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を透過した後に入射面Ｌ１２−ａから第２プリズムＬ１２の内部に入り、第２プリズムＬ１２の反射面Ｌ１２−ｃによって出射面Ｌ１２−ｂ側に向けて進行方向を略垂直に変換され、撮像センサ１４の撮像面によって撮像（受光）される。レンズ駆動モータＭを利用して第２群Ｇ２や第３群Ｇ３を第２光軸Ｏ２に沿って進退させることにより、撮像光学系にズーミング（変倍）動作及びフォーカシング動作を行わせることができる。

さらに撮像ユニット１０では、第１群Ｇ１のうち第１プリズムＬ１１の前方に位置する第１レンズＬ１を用いて防振（像振れ補正）動作を行う。前述の通り防振機構は、ハウジング２０に対して固定関係にあるセンサホルダ３１とカバー部材３２に対して第１レンズ枠３０を球心揺動させるものである。第１レンズＬ１を防振用の光学要素として選択することの利点として、防振機構を備えつつ撮像ユニット１０を前後方向に薄型に構成することができる。例えば本実施形態と異なり、第２群Ｇ２や第３群Ｇ３を第２光軸Ｏ２と直交する方向に移動させる防振機構を想定した場合、２群枠２０や３群枠２１の移動用のスペースを確保したり、２群枠２０や３群枠２１の駆動手段を配置したりすることによって、ハウジング１３内に必要とされる前後方向のスペースが図示実施形態よりも広くなり、撮像ユニット１０の厚みが増してしまう。また本実施形態の構成では、防振制御に際して駆動されるのが第１群Ｇ１の全体ではなく第１レンズＬ１のみであるから、可動部がコンパクトで駆動負荷が小さくて済むという利点もある。一般的な防振機構ではレンズ群全体を駆動させるが、本実施形態の第１群Ｇ１では、パワーを有する第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に、光束の反射のみを行う第１プリズムＬ１１が配されているため、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間の距離が大きくなっており、第１レンズＬ１を単独で移動させて防振制御を行なっても収差劣化が少ない。つまり、撮像光学系としては第１レンズＬ１から第２レンズＬ２までの第１群Ｇ１全体で収差が管理されるが、防振に関しては、第１プリズムＬ１１を挟んで光軸方向間隔が大きくなっている第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を実質的に別のレンズ群であるように扱っても光学性能を確保できることに着眼して、第１レンズＬ１のみを防振用の光学要素に設定している。

第１レンズＬ１が防振動作を行う際に行う球心揺動は、第１光軸Ｏ１に直交する平面に沿うシフト動作に比べて、第１光軸Ｏ１に沿って撮像ユニット１０を正面視したときに小さいスペースで第１レンズＬ１を大きく動作させることができる。そのため、撮像ユニット１０を前後方向のみならず上下左右方向（撮像ユニット１０の正面視）においてもコンパクトに構成しながら、防振対応可能な角度を大きくさせて防振性能を向上させることができる。

特に撮像ユニット１０では、第１レンズＬ１の背後に第１プリズムＬ１１を配した屈曲光学系であることに着目して、第１レンズ枠３０の球心揺動の支点となる揺動中心Ａ１の位置を、第１プリズムＬ１１の反射面Ｌ１１−ｃの後方位置に設定している。これにより、第１プリズムＬ１１の裏側を第１レンズ枠３０の支持機構の設置スペースとして有効活用し、スペース効率に優れた構成で球心揺動を実現している。具体的には、ピボット凸部４４（ピボットアーム４１ａ）、ピボット凹部６５（センサホルダ３１）、付勢アーム３６、コイルバネ３７、ガイド部４５、回転規制突起６６（センサホルダ３１）といった第１レンズ枠３０の支持に関係する部位が第１プリズムＬ１１の反射面Ｌ１１−ｃの後方位置に集約して収められている。この反射面Ｌ１１−ｃの後方位置は、光学系の光路の外側であるため、第１レンズ枠３０の支持機構を設置しても光学的な悪影響は生じない。

また、第１レンズＬ１の防振駆動と制御に関わる永久磁石８１、８２、コイル８３、８４、ホールセンサ８５、８６は、基準平面Ｐ２を挟んだ左右の領域のうち、第１プリズムＬ１１により偏向された光束の進行方向（第２光軸Ｏ２の進行方向）と逆側の左側の領域に配されている。この領域には、撮像光学系を構成する光学要素のうち第１プリズムＬ１１から先の（第２レンズＬ２以降の）光学要素が配置されていないためスペース的な制約を受けにくく、永久磁石８１、８２、コイル８３、８４、ホールセンサ８５、８６の配置に適している。

加えて、第１プリズムＬ１１から先の光路上（基準平面Ｐ２よりも右側の領域）には、第２光軸Ｏ２に沿って第２群Ｇ２や第３群Ｇ３を駆動させるためのモータＭなどの金属製の部品が設けられており、このような金属部品が磁性体金属からなる場合、電磁アクチュエータに接近していると防振駆動に影響を及ぼすおそれがある。基準平面Ｐ２よりも左側の領域に永久磁石８１、８２やコイル８３、８４を配したことにより、第２群Ｇ２や第３群Ｇ３の支持駆動機構が磁性体金属を含んでいる場合も電磁アクチュエータの駆動に影響が及びにくいという効果がある。

以上のように撮像ユニット１０では、第１レンズＬ１を支持する第１レンズ枠３０を、ホールセンサ８５、８６を支持するセンサホルダ３１に対して球心揺動可能に支持している。センサホルダ３１は、回転規制突起６６とガイド部４５の係合関係によって、第１レンズＬ１の光軸を中心とする第１レンズ枠３０の回転を規制する機能も備えている、そして、第１レンズＬ１以外の光学要素を支持しているハウジング２０に対して、センサホルダ３１を位置調整可能に構成している。ハウジング２０に対するセンサホルダ３１の位置調整により、揺動中心Ａ１を光学的に最適な位置に設定することができる。すなわち、センサホルダ３１は、ホールセンサ８５、８６の支持、第１レンズ枠３０の球心揺動可能な支持、第１レンズ枠３０に対する回転規制、揺動中心Ａ１の位置調整、という複合的な機能を備えている。

この構成によると、位置精度を劣化させずに第１レンズＬ１に関する光学的調整が可能になる。具体的には、第１レンズＬ１の光学的調整を行うときには、ピボット凹部６５を備えたセンサホルダ３１をハウジング２０に対して移動させる。センサホルダ３１が移動すると、第１レンズ枠３０の回転を規制する回転規制突起６６と、センサ支持突起６１、６２上のホールセンサ８５、８６が、ピボット凹部６５と共に移動する。回転規制突起６６がピボット凹部６５と共に移動することで、第１レンズＬ１の揺動中心Ａ１と第１レンズＬ１に対する回転規制手段（回転規制突起６６とガイド部４５）の相対的な位置関係が不変となる。仮に揺動中心Ａ１と回転規制手段の位置関係が変化すると、位置変化の方向によっては第１レンズ枠３０に対する支持精度に悪影響が及ぶおそれがあるが、本実施形態の撮像ユニット１０ではそのおそれがない。また、ホールセンサ８５、８６がピボット凹部６５と共に移動することで、第１レンズ枠３０上に支持した永久磁石８１、８２とセンサホルダ３１上に支持したホールセンサ８５、８６の相対的な位置関係が不変となる。ホールセンサ８５、８６は第１レンズ枠３０の球心揺動（防振動作）に際して永久磁石８１、８２との位置変化を検出するため、防振動作以外の理由によって永久磁石８１、８２とホールセンサ８５、８６の相対位置が変化すると、第１レンズ枠３０の位置検出精度に悪影響が及んでしまうが、本実施形態の撮像ユニット１０ではそのおそれがない。

また、センサホルダ３１に上記のような複合的な機能を持たせたことにより、防振機構を構成する部品点数を少なくして、撮像装置の小型軽量化や製造コスト削減に寄与することができる。

以上、図示実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で改変することができる。例えば、ハウジング２０に対してセンサホルダ３１の位置を調整させる手段は、図示実施形態の構成に限定されるものではない。具体的には、図示実施形態ではハウジング２０に設けた２つの延長突出部２６をセンサホルダ３１の２つの遊嵌孔６４に挿入しているが、延長突出部２６と遊嵌孔６４に相当する調整手段の数は２つ以外であってもよい。また、図示実施形態と逆に、遊嵌孔６４に相当する孔部をハウジング２０側に形成し、延長突出部２６に相当する突出部をセンサホルダ３１側に形成する形態を選択することも可能である。また、図示実施形態の延長突出部２６は円筒状の突出部で、遊嵌孔６４は円形の孔部であるが、これ以外の形状の突出部と孔部を採用することも可能である。

図示実施形態では、センサホルダ３１に突設した複数の支持突起６３ｂを取付ネジ６７（ワッシャ６８）で押圧して弾性変形させることで、センサホルダ３１をハウジング２０に押し付ける付勢力を発生させている。この構成は、別途部材を追加することなくセンサホルダ３１に付勢力を付与できるので、部品点数の削減という点で優れている。但し、センサホルダ３１に支持突起６３ｂを設ける代わりに、別の手段によってセンサホルダ３１を付勢することもできる。例えば、ワッシャ６８をスプリングワッシャに変更したり、センサホルダ３１の後方面６３ａとワッシャ６８との間に別部材からなる付勢部材を挟んだりしてもよい。

図示実施形態では、ハウジング２０に対してセンサホルダ３１を最終的に接着で固定するものとしたが、固定の手法はこれに限定されない。例えば、各取付ネジ６７の締め込み量の調整のみでセンサホルダ３１を固定させることも可能である。この形態は、支持突起６３ｂが取付ネジ６７（ワッシャ６８）で押圧されて弾性変形することで付勢力を発生させる点については図示実施形態と共通するが、ワッシャ６８が延長突出部２６の先端面に当接して締め込み限界に達するとハウジング２０に対するセンサホルダ３１の移動が規制されて固定状態になるという点が異なる。具体的には、第１光軸Ｏ１と垂直な平面に沿ってセンサホルダ３１の位置調整を行う場合、締め込み限界よりも手前の途中位置（ワッシャ６８が延長突出部２６の先端面に当接しない位置）まで各取付ネジ６７を螺合させる。この状態で、ワッシャ６８に押圧された支持突起６３ｂが弾性変形してセンサホルダ３１が付勢力によって安定して保持され、高精度な位置調整を行うことができる。センサホルダ３１の位置が決まったら、ワッシャ６８が延長突出部２６の先端面に当接する締め込み限界まで各取付ネジ６７を締め込む。すると、支持突起６３ｂが略完全に潰れて、支持座２５とワッシャ６８の間にセンサホルダ３１の取付部６３が固定的に挟持された状態になる。つまり、各取付ネジ６７の締結力によってハウジング２０に対するセンサホルダ３１の位置調整が規制された固定状態になる。

また、センサホルダ３１に対して第１レンズ枠３０を球心揺動可能にする支持構造として、図示実施形態と異なる構成を選択することができる。例えば、図示実施形態とは逆に、ピボット凸部４４に相当する凸部をセンサホルダ３１に設け、ピボット凹部６５に相当する凹部を第１レンズ枠３０に設けることも可能である。また、ピボット凹部６５のような凹部ではなく、第１光軸Ｏ１と垂直な平面に対して、ピボット凸部４４に相当する凸部を当接させる構成でも第１レンズ枠３０を球心揺動させることができる。この場合も、第１レンズ枠３０とセンサホルダ３１のいずれに凸部と平面を設けるかを任意に選択することができる。さらに、ピボット凸部４４とピボット凹部６５のように第１レンズ枠３０とセンサホルダ３１を直接的に当接させる構造に代えて、第１レンズ枠３０とセンサホルダ３１の間に中間部材を配し、この中間部材を介して、互いに直交する２軸（例えば基準平面Ｐ１に沿う軸と基準平面Ｐ２に沿う軸）を中心として揺動可能に第１レンズ枠３０とセンサホルダ３１を接続する構成でも、第１レンズ枠３０を球心揺動させることができる。

また、センサホルダ３１に対して第１レンズ枠３０を回転規制する構造についても、図示実施形態と異なる構成を選択することができる。例えば、図示実施形態のガイド部４５（対向面４５ａ）と回転規制突起６６の関係とは逆に、第１光軸Ｏ１を中心とする径方向に延びる長孔や長溝をセンサホルダ３１に形成し、この長孔や長溝に対して挿入される突起を第１レンズ枠３０に設けて回転規制することも可能である。この場合、第１レンズ枠３０に設ける突起は、長孔や長溝に対して摺動と傾動の両方が可能な形状にするとよい。具体的には、図示実施形態の回転規制突起６６と同様に円筒状の外面を有する棒状体や、球面状の外面を有する球状体などが突起の構成として好ましい。また、図示実施形態のセンサホルダ３１では、ピボット凹部６５から左方に向けて（すなわち第２光軸Ｏ２が延びる側と反対方向に向けて）回転規制突起６６が突設されている。この回転規制突起６６の突出方向は、第１プリズムＬ１１（プリズム保持枠２３ａ）やセンサ支持突起６１、６２や一対の取付部６３などの周辺構造物によるスペース的な制約を受けない方向として選択されているが、周辺構造物との関係で得られるスペースによっては、ピボット凹部６５に対する左方以外の位置に第１レンズ枠３０の回転規制手段を配置することも可能である。

図示実施形態の撮像光学系は、光路を屈曲させる反射素子としてプリズムを用いているが、プリズムに代えてミラーなどを反射素子として用いてもよい。さらに、撮像光学系に第２プリズムＬ１２を含まず光路をＬ字状としたタイプの撮像装置にも適用が可能である。あるいは、第１プリズムＬ１１と第２プリズムＬ１２に加えてさらに別の反射素子を有する屈曲光学系の撮像装置も適用対象となる。いずれの場合も反射素子による光軸の屈曲角度（反射角）は９０°以外の値であってもよい。

また、反射素子（実施形態の第１プリズムＬ１１に相当する）の物体側に位置して防振動作を行う前方レンズについては、図示実施形態のような単レンズ以外に、複数枚のレンズで構成することも可能である。

図示実施形態の第１レンズＬ１は周縁の一部を切り欠いたＤカット形状をなしており、第２光軸Ｏ２に沿う方向における１群ブロック１２の小型化に寄与している。しかし、本発明における前方レンズの正面形状はこれに限定されるものではなく、正面視してＤカット以外の形状をなす（例えば円形の）前方レンズを備えた撮像装置にも適用が可能である。

また、本発明は第１レンズ枠３０を球心揺動させる駆動手段を限定するものではなく、高速な防振駆動に対応可能という条件を満たすものであれば、ボイスコイルモータ以外のアクチュエータを用いることも可能である。

１０ 撮像ユニット
１４ 撮像センサ
１５ 撮像センサ基板
２０ ハウジング（固定部材）
２１ 後方支持板
２１ａ 組付開口
２２ 箱状部
２３ 第１支持部
２３ａ プリズム保持枠
２３ｂ 挿入空間
２３ｃ 係合突起
２３ｄ 係合突起
２４ 第２支持部
２４ａ プリズム保持枠
２５ 支持座（調整手段、当付部）
２５ａ ネジ孔
２６ 延長突出部（調整手段、突出部）
２６ａ テーパ面
２７ バネ支持突起
２８ 付勢アーム支持突起
２９ 保持壁
３０ 第１レンズ枠（可動部材）
３１ センサホルダ（支持部材）
３２ カバー部材
３６ 付勢アーム
３６ａ 支持板部
３６ｂ 押圧段部
３６ｃ 係合孔
３６ｄ 係合孔
３７ コイルバネ
４０ レンズ保持部
４１ 支持部
４１ａ ピボットアーム
４１ｂ 湾曲面
４２ ４３ 磁石保持部
４４ ピボット凸部（被支持部）
４５ ガイド部
４５ａ 対向面
４６ 位置制限突起
６０ ベース板部
６１ ６２ センサ支持突起（検出手段支持部）
６３ 取付部
６３ａ 後方面
６３ｂ 支持突起
６４ 遊嵌孔（調整手段、孔部）
６４ａ テーパ面
６５ ピボット凹部（球心揺動支持部）
６６ 回転規制突起（回転規制部）
６７ 取付ネジ
６７ａ 軸部
６７ｂ 頭部
６８ ワッシャ
６９ スペーサ（調整手段）
７０ 側壁
７１ 前壁
７２ 撮影開口
７３ 係合孔
７４ 係合孔
７５ コイル挿入孔
７６ 位置制限面
８１ ８２ 永久磁石（アクチュエータ）
８３ ８４ コイル（アクチュエータ）
８３ａ ８４ａ 長辺部
８３ｂ ８４ｂ 湾曲部
８５ ８６ ホールセンサ（検出手段、磁気センサ）
８７ ８８ コイル支持部材
Ａ１ 揺動中心
Ｇ１ 第１群（前方レンズ群）
Ｇ２ 第２群（後方レンズ群）
Ｇ３ 第３群（後方レンズ群）
Ｇ４ 第４群（後方レンズ群）
Ｌ１ 第１レンズ（前方レンズ）
Ｌ１−ａ 入射面
Ｌ１−ｂ 出射面
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ１１ 第１プリズム（反射素子）
Ｌ１１−ａ 入射面
Ｌ１１−ｂ 出射面
Ｌ１１−ｃ 反射面
Ｌ１２ 第２プリズム
Ｌ１２−ａ 入射面
Ｌ１２−ｂ 出射面
Ｌ１２−ｃ 反射面
Ｍ レンズ駆動モータ
Ｏ１ 第１光軸（前方レンズの光軸）
Ｏ２ 第２光軸
Ｏ３ 第３光軸
Ｐ１ Ｐ２ 基準平面
Ｑ１ Ｑ１ 磁極境界線

Claims (10)

1. 撮像光学系を構成し、物体側から入射した光束を異なる方向に反射する反射面を備えた反射素子と、上記反射素子よりも物体側に位置する少なくとも一つの前方レンズとを有する前方レンズ群；
   上記撮像光学系を構成し、上記前方レンズ群よりも像面側に位置する後方レンズ群；
   上記前方レンズを支持する可動部材；
   少なくとも上記反射素子を支持する固定部材；
   上記固定部材に固定され、上記固定部材に対して上記可動部材を、上記前方レンズの光軸に沿う方向で上記反射素子の上記反射面の裏側に位置する所定の点を中心として球心揺動可能に支持する支持部材；
   上記撮像光学系に加わる振れに応じて上記可動部材に駆動力を与えて上記球心揺動を行わせるアクチュエータ；及び
   上記可動部材が上記球心揺動を行ったときの位置変化を検出する検出手段；を有し、
   上記支持部材は、
   上記前方レンズの光軸に沿う方向で上記反射素子の上記反射面の裏側に位置し、上記可動部材に設けた被支持部を上記球心揺動可能に支持する球心揺動支持部；
   上記前方レンズの光軸を中心とする上記可動部材の回転を規制する回転規制部；
   上記検出手段を支持する検出手段支持部；及び
   上記固定部材に対して取り付けられる取付部；
   を有しており、
   上記固定部材に対して上記取付部を位置調整可能とさせる調整手段を有することを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置において、上記調整手段は、上記前方レンズの光軸に沿う方向で上記固定部材に対する上記取付部の上記物体側への移動を規制しつつ、上記前方レンズの光軸と垂直な平面に沿って上記支持部材に対する上記取付部の相対移動を許す撮像装置。
3. 請求項２記載の撮像装置において、上記調整手段は、
   上記固定部材に形成され、上記前方レンズの光軸に沿う方向で上記物体側とは反対側から上記取付部が当接する当付部；
   上記当付部から上記物体側と反対側に向けて突出する突出部；及び
   上記支持部材の上記取付部に形成され、上記突出部を遊嵌させる孔部；
   を有し、
   上記前方レンズの光軸と垂直な平面に沿う方向で、上記孔部の内縁に上記突出部が当接するまでの範囲で上記固定部材に対して上記支持部材が位置調整可能である撮像装置。
4. 請求項３記載の撮像装置において、上記固定部材の上記当付部は、上記前方レンズの光軸に沿う方向で上記物体側とは反対側に向けて開口するネジ孔を有し、
   上記孔部に挿通されて上記ネジ孔に螺合する軸部と、上記ネジ孔に上記軸部を螺合させたときに上記当付部との間に上記取付部を挟む頭部とを有するネジを有する撮像装置。
5. 請求項４記載の撮像装置において、上記取付部は、上記ネジの上記頭部に対向する側の面に弾性変形可能な突起を有しており、上記ネジの上記軸部を上記ネジ孔に螺合させるとき、上記頭部によって上記突起が押圧されて弾性変形し、上記取付部を上記当付部に押し付ける付勢力が生じる撮像装置。
6. 請求項５記載の撮像装置において、上記突出部と上記ネジの上記頭部の当接によって、上記前方レンズの光軸に沿う方向での上記当付部と上記頭部の最小間隔が決まり、
   上記当付部と上記頭部が最小間隔の状態で、上記支持部材の上記取付部は、上記付勢力を受けながら上記前方レンズの光軸と垂直な平面に沿う方向に移動可能である撮像装置。
7. 請求項３ないし６のいずれか１項記載の撮像装置において、上記調整手段は、上記当付部と上記取付部の間にスペーサを挿入して、上記前方レンズの光軸に沿う方向での上記固定部材に対する上記支持部材の位置調整を行う撮像装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の撮像装置において、上記アクチュエータは、上記可動部材に支持される永久磁石と、上記固定部材に対して固定的に支持されるコイルとを有するボイスコイルモータからなり、
   上記検出手段は、上記永久磁石の磁界の変化を検知して上記可動部材の位置情報を得る磁気センサからなる撮像装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項記載の撮像装置において、
   上記支持部材の上記球心揺動支持部は、内部に凹状球面が形成された凹部を有し、
   上記可動部材の上記被支持部は、上記凹部に対して摺接可能に嵌る凸状球面が形成された凸部を有する撮像装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項記載の撮像装置において、
    上記支持部材の上記回転規制部は、上記前方レンズの光軸を延長した直線を中心とする径方向に突出する回転規制突起を有し、
    上記可動部材は、上記回転規制突起に対して摺動可能に嵌る溝状のガイド部を有している撮像装置。

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