WO2006075545A1 - 手振れ補正装置 - Google Patents

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WO2006075545A1
WO2006075545A1 PCT/JP2006/300027 JP2006300027W WO2006075545A1 WO 2006075545 A1 WO2006075545 A1 WO 2006075545A1 JP 2006300027 W JP2006300027 W JP 2006300027W WO 2006075545 A1 WO2006075545 A1 WO 2006075545A1
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WO
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lens module
inner frame
pitch
bimorph
lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/300027
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuya Morita
Hideaki Mukae
Hironori Honsho
Kenichi Honjo
Daisuke Ito
Tetsuya Kitagawa
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
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    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Definitions

  • the present invention relates to a camera shake correction apparatus that solves camera shake of an imaging optical system.
  • Patent Document 1 discloses a lens barrel that holds a photographic lens, a correction lens that is a part of the photographic lens and that moves in a plane perpendicular to the optical axis, and a lens that corrects camera shake. Holding first and second shake detecting means for detecting the shake amount of the lens barrel, and holding the correction lens according to the shake amount of the lens barrel detected by the first and second shake detecting means. There is described a camera shake correction device that performs camera shake correction by changing the angle of a light beam incident on an image sensor by driving a frame in two directions orthogonal to the optical axis.
  • Patent Document 2 describes a Norr angle prism type image stabilization device.
  • this camera shake correction device has a variable apex angle prism in which two glass plates are connected with a bellows made of a special film and filled with a liquid having a high refractive index inside the imaging lens group. Yes. In this configuration, the two glass plates are tilted in the horizontal direction and the vertical direction, respectively, and the camera shake correction is performed by changing the angle of the light beam incident on the image sensor.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-75338
  • Patent Document 2 JP-A-11 183951
  • Camcorders and digital still cameras have been commercialized with a camera shake correction device added as described above, but this camera shake correction device has a complicated structure and is greatly reduced in size mechanically. It is unsuitable. Further, when trying to further reduce the size of the camera shake correction device, a sufficient camera shake correction effect cannot be obtained. Therefore, the conventional camera shake correction device becomes an obstacle to further downsizing of the digital still camera, and has a problem that it cannot be practically mounted on a small portable device such as a mobile phone or a mopile device. It was.
  • An object of the present invention is to provide a camera shake correction apparatus that solves the above-described problems and enables the entire imaging apparatus to be reduced in size and thickness.
  • a camera shake correction apparatus includes a lens module that holds a lens and an imaging device, a frame structure that rotatably supports the lens module, and the lens module that includes the lens module.
  • the camera shake correction apparatus includes a driving unit that rotates with respect to the frame structure, and the driving unit includes a piezoelectric element.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an OIS module included in a digital camera that is effective in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an overview of the OIS module.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an overview of the OIS module.
  • FIG. 5 is a perspective view of the OIS module as viewed from the rear.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a configuration example of a bimorph.
  • FIG. 7A is a schematic view showing a state when the inner frame or the lens module is rotated by bimorph.
  • FIG. 7B is a schematic diagram showing a state when the inner frame or the lens module is rotated by the bimorph.
  • FIG. 8 is a plan view showing a connection position of a bimorph connection wire.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the connection relationship between the lens module and the side bimorph and the connection relationship between the inner frame and the pitch side bimorph.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the OIS module along the axis of rotation.
  • FIG. 11 is a horizontal sectional view of the OIS module along the axis of rotation.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a manufacturing process of an OIS module.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a lens module manufacturing process.
  • FIG. 14 is a plan view showing the inside of the lens module.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view showing a state when the shirt unit is attached to the lens module.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an appearance of a lens module after completion.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a manufacturing flow of the inner frame unit.
  • FIG. 18 is an external perspective view of the inner frame unit.
  • FIG. 19 is a flowchart showing a flow of a process of attaching the lens module to the inner frame unit.
  • FIG. 20 is an external perspective view schematically showing an operation when the lens module is attached to the inner frame unit.
  • FIG. 21 is an external perspective view when the lens module is assembled in the inner frame unit.
  • FIG. 22 is an external perspective view when a panel panel is attached after inserting a shaft pin.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing a contact portion between a shaft pin and a shaft bearing.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a manufacturing process of the outer frame unit.
  • FIG. 25 is an external perspective view showing the structure of the outer frame.
  • FIG. 26 is a flowchart showing a process of attaching the inner frame unit to the outer frame unit.
  • FIG. 27 is an external perspective view when the inner frame unit is assembled into the outer frame unit.
  • FIG. 28 is an external perspective view when the inner frame unit is assembled into the outer frame unit.
  • FIG. 29 is a flowchart showing a bimorph attachment process.
  • FIG. 30 is an external perspective view showing a state in which the pitch side neomorph is mounted on the outer frame.
  • FIG. 31] is an external perspective view showing a state in which the pitch side neomorph is fixed to the outer frame.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing the structure of the pitch-side neomorph fixing plate.
  • FIG. 33 is an external perspective view showing a state in which the side bimorph is mounted on the inner frame.
  • FIG. 34 is an external perspective view showing a state in which the side bimorph is fixed to the inner frame.
  • FIG. 35 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a digital camera according to the present embodiment.
  • FIG. 36 is a block diagram showing a connection relationship between the microcomputer and the drive control unit.
  • FIG. 37A is a schematic diagram showing an example of a positional relationship between a magnet and a hall element.
  • FIG. 37B is a graph showing the Hall element output in the case of FIG. 37A.
  • FIG. 37C is a schematic diagram showing another example of the positional relationship between the magnet and the Hall element.
  • FIG. 37D is a graph showing the Hall element output in the case of FIG. 37C.
  • FIG. 38 is a block diagram of a bimorph.
  • FIG. 39 is a graph showing the frequency characteristics of bimorph.
  • FIG. 40 is a block diagram of a bimorph when a lead lag filter is included.
  • FIG. 41 is a graph showing the frequency characteristics of a bimorph when a lead lag filter is included.
  • FIG. 42 is a waveform diagram showing the relationship among camera shake angle (a), lens shake angle (b), and residual image blur (c).
  • FIG. 43 is a graph showing frequency characteristics of the lead lag filter.
  • FIG. 44 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of a lead lag filter.
  • FIG. 45A is a block diagram showing an example of a drive voltage to a bimorph.
  • FIG. 45B is a waveform diagram showing an example of a bimorph drive voltage.
  • FIG. 46A is a block diagram showing another example of the drive voltage to the bimorph.
  • FIG. 46B is a waveform diagram showing another example of a bimorph drive voltage.
  • FIG. 47 is a waveform chart showing the relationship between the inner frame drive command (a) and the outer frame drive compensation command (b).
  • FIG. 48 is a perspective view showing another configuration example of a bimorph.
  • FIG. 49 is a block diagram of a schematic configuration of a control system of the digital camera according to the second embodiment.
  • FIG. 50A is a schematic diagram showing a state when the inner frame or the lens module is rotated by bimorph.
  • FIG. 50B is a schematic diagram showing a state when the inner frame or the lens module is rotated by bimorph.
  • FIG. 51 is a characteristic diagram showing a transition of a difference value output from an amplitude subtraction unit when no integrating circuit is installed.
  • FIG. 52 is a schematic diagram showing the movement of the lens module.
  • FIG. 53A is a characteristic diagram showing the transition of the difference value in which the amplitude subtraction force is also output.
  • FIG. 53B is a characteristic diagram showing the transition of the integral value in which the integral circuit force is also output.
  • FIG. 54A is a schematic diagram showing a lens module in a reference position.
  • FIG. 54B is a schematic diagram for explaining the disturbance compensation operation of the lens module.
  • FIG. 55A is a control characteristic Bode diagram of a rotational position.
  • FIG. 55B is a control characteristic Bode diagram of a rotational position.
  • FIG. 56 is a perspective view of a lens barrel-integrated camera shake correction device according to Embodiment 3.
  • FIG. 57 is an enlarged view of a connection portion that drives the entire imaging apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 58 is an enlarged view of a connection portion for explaining the connection with the drive body according to the third embodiment.
  • FIG. 59 is an explanatory diagram showing the positional relationship of the connecting portions according to the third embodiment.
  • FIG. 60 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between a drive frame and a connection member when driving a piezoelectric element according to Embodiment 3.
  • FIG. 61 is a schematic diagram for explaining the positional relationship of each connection member during assembly of the connection portion according to Embodiment 3.
  • FIG. 62A is a schematic diagram for explaining a method of adjusting the connecting portion when assembling the connecting portion according to the third embodiment.
  • FIG. 62B is a schematic diagram for explaining a method of adjusting the connecting portion when assembling the connecting portion according to the third embodiment.
  • FIG. 63 is a schematic diagram for explaining another assembling method for the connecting portion according to the third embodiment.
  • FIG. 64 is a schematic diagram for explaining another assembling method to the connection portion according to the third embodiment.
  • FIG. 65 is a perspective view of a lens barrel-integrated image stabilization device for explaining another connection method according to the third embodiment.
  • FIG. 66 is a graph showing the relationship between the connecting member shape and the buckling load.
  • FIG. 67 is a schematic diagram showing a connection state of the piezo element and the driver.
  • FIG. 68 is a model diagram of a simple cantilever beam.
  • FIG. 69 is a model diagram for obtaining the stagnation angle at the center in the longitudinal direction of the connecting member.
  • FIG. 70 is a graph showing the effect of connection position offset Z wire length on the stagnation angle.
  • FIG. 71 is a block diagram of a configuration of the digital camera according to the fourth embodiment.
  • FIG. 72 is a block diagram illustrating a configuration of an OIS module included in the digital camera according to the fourth embodiment.
  • FIG. 73 is a perspective view showing the appearance of the OIS module.
  • FIG. 74 is a perspective view showing the appearance of the OIS module with the lens barrel cover removed.
  • FIG. 75 is a plan view of the OIS module viewed from the optical axis.
  • FIG. 76 is a perspective view of the OIS module as seen from the back side.
  • FIG. 77 is a plan view of the OIS module as seen from the back side.
  • FIG. 78 is a perspective view showing a flexible cable attached state.
  • FIG. 79 is a perspective view showing a flexible cable attached state.
  • FIG. 80 is a perspective view showing a connection state between the flexible cable and the connector.
  • FIG. 81 is a graph showing an example of a flexible cable reaction force that acts depending on the distance between the OIS module and the connector.
  • FIG. 82 is a perspective view showing a flexible cable attached state.
  • FIG. 83 is a conceptual diagram showing how the lens barrel rotates due to the moment by the reaction force of the flexible cable.
  • FIG. 84 is an example showing a jig and method for forming a flexible cable.
  • FIG. 85 is a perspective view showing the appearance of the OIS module.
  • FIG. 86 is a perspective view showing the appearance of the OIS module with the lens barrel cover removed.
  • FIG. 87 is a plan view of the OIS module viewed from the optical axis.
  • FIG. 88 is a perspective view of the OIS module as seen from the back side.
  • FIG. 89 is a perspective view showing a flexible cable attached state.
  • FIG. 90 is a perspective view showing a flexible cable attached state.
  • the driving unit may apply a driving force in the optical axis direction to the lens module.
  • the driving means may be arranged on the back side of the imaging device.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable about a first rotation axis.
  • an inner frame support that rotatably supports the inner frame about a second rotation axis that is orthogonal to the first rotation axis, and the driving means holds the lens module in the first rotation axis.
  • a first piezoelectric element that rotates about a rotation axis; and a second piezoelectric element that rotates the inner frame about the second rotation axis.
  • the first piezoelectric element and the second piezoelectric element The piezoelectric element is arranged so that at least a part thereof overlaps with each other when viewed in the optical axis direction.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera according to the present embodiment.
  • the digital camera of this embodiment includes an OIS (optical image stabilizer) module 1, an image processing circuit 2, a liquid crystal monitor 3, an image memory 4, a card interface 5, a memory card 6, a square angular velocity sensor 7, and a pitch angular velocity sensor 8.
  • OIS optical image stabilizer
  • the microcomputer 9 and the operation unit 10 are provided.
  • the OIS module 1 includes a CCD image sensor (described later).
  • the image processing circuit 2 performs image processing such as YC conversion, resolution conversion, and compression conversion on the image data generated by the CCD image sensor.
  • the liquid crystal monitor 3 displays the image data processed by the image processing circuit 2.
  • the image memory 4 functions as a buffer memory during image processing by the image processing circuit 2.
  • the card interface 5 is detachable from the memory card 6.
  • the memory card 6 records the image data processed by the image processing circuit 2 via the card interface 5, and stores the image data stored in the memory card 6 with respect to the image processing circuit 2. Output.
  • the angular velocity sensor 7 and the angular velocity sensor 8 on the pitch side are sensors for measuring the angular velocity of the digital camera in the horizontal rotation direction and the pitch rotation direction, for example, a gyro sensor or the like.
  • the digital camera rotation direction is the rotation direction of the digital camera in the horizontal plane
  • the digital camera pitch rotation direction is the rotation direction of the digital camera in the vertical plane.
  • the microcomputer 9 controls the entire digital camera including the OIS module 1.
  • the microcomputer 9 includes integration circuits 901 and 902. Integration circuits 901 and 902 are And the AC component of the angular velocity data measured by the pitch-side angular velocity sensor 8 respectively.
  • the microcomputer 9 recognizes the output of the integrating circuits 901 and 902 as the angle at which the digital camera has moved. This movement angle corresponds to the amount of camera shake.
  • the camera shake correction control unit 903 controls the OIS module 1 based on the outputs of the integration circuits 901 and 902.
  • control is performed so that the OIS module 1 is rotated in the opposite direction so as to cancel the angle at which the digital camera has moved.
  • the OIS module 1 rotates so as to cancel the shake. Therefore, it is possible to suppress blurring of light rays from the subject incident on the OIS module 1. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of blurring in the image captured by the OIS module 1.
  • the operation unit 10 is an interface that accepts instructions from the user to the digital camera.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the OIS module 1.
  • the OIS module 1 includes a lens module 101, a pitch direction driving mechanism 102 that rotates the lens module 101 in the pitch direction, and a pitch side position sensor that detects the position in the pitch direction of an inner frame (described later) that supports the lens module 101. 103, a single-direction drive mechanism 104 that rotates the lens module 101 in the single direction, a single-side position sensor 105 that detects the single-direction position of the lens module 101, and a drive that controls the operation of the OIS module 1. And a control unit 106.
  • the lens module 101 includes a CCD image sensor 1010, a shirter unit 1011, a lens holder 1012, a photosensor 1013, a focus motor 1014, and a driving force transmission mechanism 1015. These components are integrated as a lens module 101 and can be rotated in the pitch direction and the direction of the arrow.
  • power that exemplifies a digital camera provided with a shotta unit and a focus motor for example, when the present invention is implemented as a mobile phone with a camera, such as when a shotta unit or a focus motor is not required. There is also.
  • the shirter unit 1011 includes a mechanical shirter, and opens and closes the shirter under the control of the drive control unit 106.
  • the lens holder 1012 holds the lens. Via shirta unit 1011
  • the optical signal of the subject incident thereon is condensed on the CCD image sensor 1010 by the lens held in the lens holder 1012.
  • the CCD image sensor 1010 converts the optical signal of the subject collected by the lens into an electrical signal and generates image data.
  • the focus motor 1014 moves the lens holder 1012 in the optical axis direction via the driving force transmission mechanism 1015. Thereby, the distance between the lens held by the lens holder 1012 and the CCD image sensor 1010 can be adjusted, and the optical signal focused on the CCD image sensor 1010 can be focused.
  • the photo sensor 1013 detects whether or not the position of the lens holder 1012 in the optical axis direction is at the reference position, and notifies the drive control unit 106 of it.
  • the pitch direction driving mechanism 102 includes a holding mechanism that holds the lens module 101, and an actuator that drives the holding mechanism that rotates the lens module 101 in the pitch direction.
  • the direction driving mechanism 104 includes a holding mechanism for holding the lens module 101, an actuator for driving the holding mechanism for rotating the lens module 101 in the direction of the arrow, and the like.
  • the drive control unit 106 receives a control signal from the microcomputer 9, controls electronic components other than the CCD image sensor 1010 in the lens module 101, receives data from those electronic components, and receives the data from the microcomputer 9. Send to.
  • the drive control unit 106 can be realized as an IC chip, and is preferably provided outside the lens module 101, such as a surface of a flexible board (described later) that connects the lens module 101 and the microcomputer 9.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the OIS module 1 as viewed from the subject side.
  • the lens module 101 is held by the inner frame 11 so as to be rotatable in the direction of rotation (see FIG. 4). That is, the inner frame 11 has a frame structure having an opening larger than the outer shape of the lens module 101, and the lens module 101 is pivotally supported in the opening of the inner frame 11.
  • the inner frame 11 is held by the outer frame 12 so as to be rotatable in the pitch rotation direction (see FIG. 4).
  • the outer frame 12 is substantially the same in outer size as the inner frame 11 and is arranged on the back side of the inner frame 11.
  • the outer frame 12 is fixed to the housing of the digital camera.
  • FIG. 4 is an external perspective view showing a state in which the lens module 101 is rotated with respect to the inner frame 11 and the inner frame 11 is rotated with respect to the outer frame 12 from the state shown in FIG.
  • the lens module 101 is rotated in the CWy direction in the figure with respect to the inner frame 11 about the single rotation axis Y.
  • the inner frame 11 rotates in the CWp direction in the figure with respect to the outer frame 12 around the pitch rotation axis P while supporting the lens module 101.
  • the lens module 101 is rotated around the rotation axis Y with respect to the inner frame 11, and the inner frame 11 is rotated around the pitch rotation axis P with respect to the outer frame 12 together with the lens module 101.
  • the single rotation axis Y is parallel to the short side of the lens module 101
  • the pitch rotation axis P is parallel to the long side of the lens module 101. Accordingly, the moment of inertia around the Y rotation axis Y of the lens module 101 is greater than the moment of inertia around the pitch rotation axis P.
  • the pitch around the single rotation axis Y is changed.
  • the difference in moment of inertia around the rotation axis P can be reduced.
  • the driving forces around the two axes are aligned, and as a result, the driving force required for the entire apparatus can be reduced.
  • the lens module 101, the inner frame 11 and the outer frame 12 are designed so that the inertia moment around the pivot axis Y and the inertia moment around the pitch pivot axis P are equal, the driving force around the two axes Are more preferable because they can be made equal.
  • the lens module 101 the inner frame 11, the outer frame so that the difference between the moment of inertia around the pivot axis Y and the moment of inertia around the pitch pivot axis P is within 10% of any moment of inertia. If 12 is designed, it is more preferable.
  • FIG. 5 is an external perspective view of the OIS module 1 as viewed from the back side.
  • the OIS module 1 includes a pitch side bimorph 13 that forms a pitch direction drive mechanism 102 together with an outer frame 12, and a side bimorph 14 that forms a side direction drive mechanism 104 together with an inner frame 11.
  • the CCD image sensor 1010 (not shown in FIG. 5) is arranged on the rearmost side of the lens module 101 and on the inner side of the pitch-side bimorph 13 and the show-side bimorph 14 ( (See Figure 10).
  • One side of the pitch side bimorph 13 is fixed to the outer frame 12 by a fixing plate 15, A side opposite to one side is connected to the inner frame 11 via a connection wire 16. Thereby, a driving force for rotating the inner frame 11 with respect to the outer frame 12 in the pitch direction can be applied.
  • the side bimorph 14 has one side fixed to the inner frame 11 by a fixing plate 17, and the side opposite to the one side is connected to the lens module 101 via the connection wire 18. ing.
  • a driving force for rotating the lens module 101 in the horizontal direction with respect to the outer frame 12 and the inner frame 11 can be applied.
  • bimorphs of the same size are used as the pitch side bimorph 13 and the show side bimorph 14.
  • the side bimorph 14 is a force fixed to the side bimorph support 1104 formed on the outermost frame of the inner frame 11, and the pitch side neomorph 13 is located on the inner side of the outermost frame of the outer frame 12. It is fixed to the pitch-side bimorph support 1201 formed in a beam shape.
  • the pitch-side bimorph support 1201 for fixing the pitch-side bimorph 13 functions as a beam with respect to the outer frame 12, there is an advantage that the rigidity of the outer frame 12 is improved.
  • the flexible substrate 19 has a CCD image sensor 1010 and a drive control unit 106 mounted thereon, and is electrically connected to the photo sensor 107 and the focus motor 1014. As shown in FIG. 5, the flexible substrate 19 is pulled out from the OIS module 1, and the pulled out end (not shown) is connected to the digital camera body.
  • the OIS module 1 is electrically connected to the digital camera body via the flexible substrate 19.
  • the flexible substrate 19 is fixed to the lens module 101 so that at least the CCD image sensor 1010 is fixed to the lens holder 1012.
  • the flexible substrate 19 is rotated in two axes (pitch rotation axis P and single rotation) in the immediate vicinity of the OIS module 1 (part drawn from the OIS module 1). It is preferably parallel to the axis Y).
  • the pull-out direction of the flexible substrate 19 is parallel to the pitch rotation axis P and parallel to the single rotation axis Y.
  • the present invention is not limited to this.
  • the pitch rotation axis P and the single rotation axis Y may be drawn in a direction of 45 °. Pulling out in this direction is preferable because the torque resistance by the flexible substrate 19 can be made equal around the pitch rotation axis P and around the single rotation axis Y.
  • the drive control unit 106 is outside the lens module 101 and in the vicinity of the lens module 101 (in the example of FIG. 5, in the vicinity of the lens module 101 in the flexible substrate 19). It is preferable that they are arranged on the substrate surface. Since the drive control unit 106 is provided outside the lens module 101, the number of lead lines from the lens module 101 can be reduced. That is, it is possible to prevent a situation in which the flexible substrate 19 drawn from the lens module 101 is thick and the rotation of the lens module 101 is hindered.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of the configuration of the show-side bimorph 14. Since the pitch side bimorph 13 of the present embodiment has the same shape as the side bimorph 14 as described above, only the side bimorph 14 will be described here.
  • the side bimorph 14 is an electronic component having two piezoelectric elements 1402 and 1403 (first driving means and second driving means) sandwiching the intermediate electrode plate 1401 as shown in FIG. .
  • the piezoelectric elements 1402 and 1403 are ceramic plates.
  • the intermediate electrode plate 1401 has a short side length equal to that of the piezoelectric elements 1402 and 1403, but the long side length is longer than that of the piezoelectric elements 1402 and 1403.
  • the intermediate electrode 1401 and the piezoelectric elements 1402 and 1403 are bonded so that both end portions in the long side direction of the intermediate electrode plate 1401 are exposed.
  • An electrode 1404 is provided on one of the exposed end portions of the intermediate electrode plate 1401, and a hole 1407 through which the connection wire 18 is passed is formed on the other end portion.
  • the piezoelectric elements 1402 and 1403 are also provided with electrodes 1405 and 1406, respectively.
  • the electrodes 1405 and 1406 of the piezoelectric elements 1402 and 1403 are grounded and a predetermined voltage is applied to the electrode 1444 of the intermediate electrode plate 1401, one of the piezoelectric elements 1402 and 1403 expands and the other contracts. As a whole, warp occurs.
  • the side bimorph 14 is shown in Figure 7A. One end in the long side direction (the side on which the electrode 1404 is provided) is fixed to the inner frame 11, and one end of the connection wire 18 is fixed to the hole 1407 at the other end in the long side direction by soldering or the like. The other end of the cable 18 is fixed to the lens module 101 so that the lens module 101 is connected.
  • connection wire 18 it is necessary to use a wire having a certain degree of rigidity and flexibility (spring property) in order to generate the rotational force of the lens module 101 from the warp of the side bimorph 14.
  • the connecting wire 18 squeezes and displaces with respect to the side bimorph 14 and the lens module 101, so that the inner frame 11, the side bimorph 14, the connecting wire 18, and the lens module A crank structure consisting of 101 can be constructed.
  • this configuration it is possible to simplify the configuration in which it is not necessary to provide a rotation mechanism between the connection wire 18 and the side bimorph 14 or between the connection wire 18 and the lens module 101.
  • connection wire 18 it is preferable to use a SUS or phosphor bronze wire as the connection wire 18. It is also possible to use a plate member instead of the connection wire 18. However, it is preferable in that it requires less wire installation area than the plate member.
  • connection wire 18 is fixed to the side bimorph 14 and the lens module 101 by soldering, in order to improve the wettability of the solder, plating (soldering, gold plating, Alternatively, it is preferable to apply silver plating.
  • the lens module 101 is rotated around the rotation axis Y as shown in FIG. 7B by utilizing the warpage of the side bimorph 14 generated by applying a predetermined voltage to the electrode 1404. Can be rotated.
  • a neomorph has the advantage that it can generate a sufficient driving force to rotate the lens module of a digital camera or a mobile phone with a camera, and it does not lead to an increase in the size of the device due to its thin plate shape.
  • the configuration for generating the driving force in the pitch direction drive mechanism 102 and the chow direction drive mechanism 104 is only the above-described specific example. It is not limited to.
  • a bimorph having a rectangular planar shape is illustrated, but the shape may not necessarily be a rectangle.
  • the driving force increases as the surface area of the bimorph increases, but the weight and occupied area increase, so if the bimorph to be used is determined depending on whether the driving force or the weight of the device is important or not, good.
  • a force exemplifying a bimorph having an intermediate electrode and two piezoelectric elements may have a single piezoelectric element, or may have a structure having four piezoelectric elements. You can do it. Furthermore, it may be composed of electronic components other than bimorph, provided that a driving force can be obtained using a piezoelectric element. Furthermore, it may be configured by a driving means (motor or electrostatic actuator) other than the piezoelectric element.
  • FIG. 8 is a plan view of the OIS module 1 as viewed from the back side.
  • the pitch-side bimorph 13 and the show-side bimorph 14 are arranged in a state where at least a part thereof is overlapped so that the long sides thereof are orthogonal to each other and the force in the optical axis direction of the lens holder 1012 is also seen. It is.
  • the pitch-side bimorph 13 and the show-side bimorph 14 in this way, the area of the digital camera when viewed from the optical axis direction of the lens holder 1012 can be reduced.
  • the pitch-side bimorph 13 and the chow-side bimorph 14 have the short-side center of the chow-side bimorph 14 aligned with the pivot axis Y, and the short-side center of the pitch-side bimorph 13 is the pitch pivot axis P. It is arranged to match.
  • the connecting wire 16 that connects the pitch-side bimorph 13 and the inner frame 11 is fixed at a position a distance a away from the pitch rotation axis P in the short side direction of the pitch-side neomorph 13! .
  • the connecting wire 18 that connects the side bimorph 14 and the lens module 101 is fixed at a position where the axis Y rotational force is separated by a distance b in the short side direction of the side bimorph 14.
  • the value of the distance a is equal to the amplitude of the pitch-side morph 13 when the inner frame 11 is rotated around the pitch rotation axis P with the position of the pitch rotation axis P as the action point.
  • the rotation angle of the accompanying inner frame 11 is set so as to satisfy the angle range necessary for camera shake correction.
  • the value of a is set so that the pitch rotation angle of the inner frame 11 at the maximum amplitude of the pitch-side bimorph 13 is about 0.5 ° to 1.5 °.
  • the value of distance b is the distance from the single rotation axis Y.
  • the rotation angle of the lens module 101 according to the amplitude of the side bimorph 14 should satisfy the angle range necessary for camera shake correction. Is set. That is, the value of b is set so that the angle of rotation of the lens module 101 at the maximum amplitude of the side-side neomorph 14 is about 0.5 ° to 1.5 °.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a connection relationship between the lens module 101 and the show side bimorph 14 and a connection relationship between the inner frame 11 and the pitch side bimorph 13.
  • the fixing position of the connection wire 16 in the pitch side bimorph 13 is preferably a position where the largest possible amplitude is obtained in the pitch side bimorph 13. Accordingly, the connection wire 16 is fixed to the pitch side nomorph 13 by the fixing plate 15 and is slightly fixed to the inner side from the end portion on the side. The other end of the connection wire 16 is fixed to the inner frame 11.
  • connection hole 16 is fixed to the through hole by soldering or the like.
  • reference numerals 15a and 15b denote fixing screws that are fastened to the outer frame 12 (not shown in FIG. 9) via the fixing plate 15.
  • the fixing position of the connecting wire 18 in the yo-side bimorph 14 is preferably the position where the amplitude is obtained as much as possible in the yo-side bimorph 14. Therefore, one end of the connection wire 18 is fixed slightly inside the end portion of the side bimorph 14 that is not fixed by the fixing plate 17. The other end of the connection wire 18 is fixed to the lens module 101. In the same way as above, theoretically, the position where the amplitude is obtained at the maximum on the side-side neomorph 14 is fixed by the fixing plate 17 on the short side of the side.
  • FIG. 10 is a vertical sectional view of the OIS module 1 along the rotary axis Y of the OIS module 1.
  • FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view of the IS module 1 along the rotary axis ⁇ .
  • the shirt unit 1011 is held so as to cover the uppermost part of the lens module 101.
  • the lens holder 1012 is held so as to be movable in the vertical direction with respect to the lens module 101.
  • the CCD image sensor 1010 is mounted on the flexible substrate 19 (not shown in FIG. 10) and fixed to the lens holder 1012 with an adhesive 1010a.
  • a shaft pin 1016 is formed on one side and a shaft bearing 1017 is formed on the other side of the shaft portion of the exterior of the lens module 101.
  • the shaft portion of the inner wall of the inner frame 11 is formed with a shaft bearing 1101 on one side and a hole for inserting the shaft pin 1102 on the other side.
  • the shaft pin 1016 of the lens module 101 abuts on the shaft bearing 1101 of the inner frame 11.
  • a shaft pin 1102 is inserted into the shaft bearing 1017 of the lens module 101, and the shaft pin 1102 is urged toward the lens module 101 by a plate panel 1103 (an example of an urging means, see FIG. 11). Yes.
  • the lens module 101 is biased by the directional bearing 1101 of the inner frame 11.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the manufacturing process of the OIS module 1.
  • the lens module 101 is manufactured (S10).
  • an inner frame unit is manufactured (S 11).
  • the lens module 101 is attached to the inner frame unit (S12).
  • an outer frame unit is manufactured (S 13). This outer frame unit is manufactured in substantially the same manner as the inner frame unit.
  • the inner frame unit is attached to the outer frame unit (S14).
  • the neomorphs 13 and 14 are attached to complete the OIS module 1 (S15).
  • the OIS module is fixed to the digital camera body (S16).
  • the flexible substrate 19 is electrically connected to the digital camera body side (S 17).
  • FIG. 13 is a flowchart showing the manufacturing process of the lens module 101.
  • FIG. 14 is a plan view showing the inside of the lens module 101.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view showing a state when the shirt unit 1011 is attached to the lens module 101.
  • FIG. 16 is a perspective view showing the appearance of the lens module 101 after completion.
  • the description of the flexible substrate 19 on which the CCD image sensor 1010 is mounted is omitted.
  • a photo sensor 1013 is attached to the base 1018 of the lens module 101 (S10 Do photo sensor 1013 includes a light receiving element 1013a and a light emitting element 1013b. While the lens module 101 is in an operating state, The light emitting element 1013b continues to emit light and the light receiving element 1013a continues to detect, and the detection fin 1012a can be cut off between the light receiving element 1013a and the light emitting element 1013b. It is fixed to.
  • the detection fin 1 012a blocks between the light receiving element 1013a and the light emitting element 1013b, and the light receiving element 1013a receives a signal from the light emitting element 1013b. Unable to detect light.
  • the lens holder 101 moves upward, the blocking by the detection fin 1012a is released, and the light receiving element 1013a can detect the signal light from the light emitting element 1013b.
  • the apparatus can be configured at low cost.
  • driving force transmission means such as a worm wheel 1015b having an end face cam 1015c (see FIG. 15) is attached (S103).
  • These driving force transmission means are the focus motor 101 It acts to transmit the driving force of 4 to the lens holder 1012.
  • the end face cam 1015 c acts to convert the force in the rotational direction of the focus motor 1014 in the vertical direction and transmit it to the lens holder 1012.
  • a focus motor 1014 is attached (S104), and the focus motor 1014 is a driving means for supplying a driving force for moving the lens holder 1012 up and down.
  • a worm 1015a is attached to the rotation shaft of the focus motor 1014, and the worm 1015a and the worm wheel 1015b are engaged with each other.
  • the lens holder 1012 is driven up and down by the driving force transmitted through the worm 1015a and the worm wheel 1015b.
  • the lens holder 1012 is attached.
  • the lens holder 1012 is provided with a guide hole 1012b and a U-shaped guide 1012c.
  • a guide pole 1018b is inserted into the guide hole 1012b, and at the same time, a rotation stopper 1018a is provided between the U-shaped guide 1012c. Try to get caught.
  • the guide pole 1018b and the rotation stopper 1018a are fixed to the base 1018. As a result, the lens holder 1012 can move in the vertical direction with respect to the base 1018, but is held so as not to move on a plane parallel to the bottom surface of the base 1018.
  • the CCD image sensor 1010 is fixed to the base 1018 (S106).
  • the CCD image sensor 1010 is mounted on a flexible substrate 19 (not shown in FIGS. 14 to 16) in advance.
  • the flexible substrate 19 is also fixed to the base 1018 at the same time as the CCD image sensor 1010 is fixed to the base 1018.
  • the shirt unit 1011 is attached to the base 1018 (see S107, FIG. 15), and the lens module 101 is completed (FIG. 16).
  • a shirter motor 101 la is previously attached to the shirter unit 1011 to form a shirter opening 101 lb!
  • the optical axis Op of the lens substantially coincides with the intersection of the single rotation axis Y and the pitch rotation axis P.
  • the lens module 101 is preferably designed. Since the distance to the subject position does not change during camera shake correction, it is a force that facilitates automatic focus control. In particular, in photographing in a macro mode, which is a mode for photographing a subject at a close distance, it is preferable to make the optical axis Op coincide with the rotation axis intersection point. This is because in macro mode, changes in the distance to the subject during camera shake correction greatly affect autofocus control.
  • the allowable value for the deviation between the optical axis Op and the rotation axis intersection is within about 2 mm, which is preferably within about 5 mm, which varies depending on the distance between the camera and the subject.
  • the above 5 mm corresponds to about 20% of the major axis of the lens module 101, and 2 mm corresponds to about 8% of the major axis.
  • the lens module 101 is designed so as to coincide with the intersection of the center of gravity force rotation axis Y and the pitch rotation axis P of the lens module 101. This is because there is an advantage that the moment of inertia at the time of camera shake correction is reduced.
  • the center of gravity of the lens module 101 coincide with the intersection of the central rotation axis Y and the pitch rotation axis P, as shown in FIG. It is preferable to arrange them so as to face each other with at least one of the pitch rotation axis P and the single rotation axis Y interposed therebetween. Since the shirt motor 101 la and the focus motor 1014 are components having a relatively large mass among the components of the lens module 101, these components are used as the pitch rotation axis P and the single rotation axis Y. This is because it is easier to balance the weight of the lens module 101 by disposing the lens modules 101 so as to face each other with at least one of them.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the manufacturing flow of the inner frame unit.
  • FIG. 18 is an external perspective view of the inner frame unit.
  • the inner frame unit includes an inner frame 11, a Hall element, and a magnet.
  • the inner frame 11 is molded using a resin as a material, and as shown in FIG. 18, a side bimorph holding portion 1104, a pitch shaft pin 1105, a pitch bearing portion 1106, a plate panel fixing portion 1107, a pin insertion hole 1108, A magnet mounting portion 1109, a shaft pin insertion groove 1110, and a stopper receiver 111 1 are provided.
  • the inner frame 11, the shaft pin, and the bearing are made of a nonmagnetic material such as the resin. It is preferable to use a body. The same applies to the outer frame described later.
  • the side bimorph holding portion 1104 has screw holes 1104a and 1104b for fastening fixing screws 17a and 17b at the upper ends thereof.
  • the height of the side bimorph holding portion 1104 is such that when the lens module 101 is supported by the shaft that is defined by the single bearing 1102 and the pin insertion hole 1108, the surface of the lens module 101 is the surface of the shaft bimorph holding portion 1104. Designed to be lower than the top.
  • a plate panel fixing portion 1107 for fixing the plate panel 1103 and a pin insertion hole 1108 for inserting the shaft pin 1102 are formed in the lower part of the side bimorph holding portion 1104!
  • the Hall element base 1120a and the Hall element 1120b are connected by soldering to produce the Hall element unit 1120 (Slll ).
  • the Honore element unit 1120 is bonded to the lower part of the bimorph holding part 1104 of the inner frame 11 as shown in FIG.
  • the hall element 1120b (not shown in FIG. 18) of the hall element unit 1120 is opposed to the magnet 1019 of the lens module 101 when the lens module 101 is assembled to the inner frame unit later, and the magnet 1019 A position detection signal is output in accordance with the displacement. That is, the Hall element 112 Ob corresponds to the show side position sensor 105 (see FIG. 2).
  • a magnet 1121 (not shown in FIG. 18, see FIG. 27) is bonded to the magnet mounting portion 1109 of the inner frame 11 (S113).
  • the magnet 1121 faces the Hall element of the Hall element unit 1220 attached to the outer frame 12 (not shown in FIG. 18, see FIG. 27).
  • the Hall element attached to the outer frame 12 outputs a position detection signal according to the displacement of the magnet 1121 of the inner frame 11. That is, the Hall element of the Hall element unit 1220 attached to the outer frame 12 corresponds to the pitch side position sensor 103 (see FIG. 2).
  • a magnet is attached to the position detection target (lens module 101, inner frame 11) side, and a Hall element as a position sensor is provided on a member facing it, thereby extracting the detection result of the position sensor.
  • a Hall element as a position sensor is provided on a member facing it, thereby extracting the detection result of the position sensor.
  • the Hall elements as the side position sensor 105 and the pitch side position sensor 103 are preferably arranged at positions that do not overlap the shutter motor 101 la and the focus motor 1014 on a plane. This is to prevent magnetic field interference.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the process of attaching the lens module 101 to the inner frame unit.
  • FIG. 20 is an external perspective view schematically showing an operation when the lens module 101 is attached to the inner frame unit.
  • FIG. 21 is an external perspective view when the lens module 101 is incorporated in the inner frame unit.
  • FIG. 22 is an external perspective view when the plate panel 1103 is attached after inserting the shaft pin 1016.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing a contact portion between the shaft pin 10 16 and the shaft bearing 1101.
  • the shaft pin 1016 of the lens module 101 is inserted into the shaft bearing 1101 of the inner frame 11 (S121).
  • the lens module 101 has a shaft pin 1016 on one side of a shaft portion and a shaft bearing 1017 on the opposite side. That is, only the shaft pin 1016 protrudes from the lens module 101 in the single shaft portion.
  • a magnet 1019 is attached to the lens module 101.
  • the shaft pin 1016 of the lens module 101 is aligned with the shaft pin insertion groove 1110 of the inner frame 11 to The lens module 101 is inserted from above the unit.
  • the shaft pin 1102 since the shaft pin 1102 has not yet been inserted into the inner frame 11, and only the shaft pin 1016 protrudes from the lens module 101 at the portion of the shaft portion, the lens module 101 is attached to the inner frame 11. The work to install in the unit is extremely easy.
  • the base 1018 of the lens module 101 has a stopper 1018c at a portion on the upper side of the single bearing 1017 when assembled.
  • the inner frame 11 is provided with a stopper receiver 1111 at a position corresponding to the stopper 1018c.
  • FIG. 21 shows a state when the lens module 101 is incorporated into the inner frame unit as described above.
  • the lens module 101 is supported by the stopper 1018c being supported by the stopper receiver 1111. Further, the magnet 1019 of the lens module 101 is opposed to the Hall element unit 1120.
  • a Hall element 1120b (not shown) is arranged on the back side of the Hall element unit 1120 (the surface facing the magnet 1019) so as to face the magnet 1019!
  • the shaft pin 1102 is attached in the following procedure.
  • one end of the panel panel 1103 is caulked and fixed to the head of the shaft pin 1102 (see FIG. 11).
  • the shaft pin 1102 with the plate panel 1103 is inserted into the shaft bearing 1017 of the lens module 101 through the pin insertion hole 1108 of the inner frame 11 (S122).
  • the other end of the plate panel 1103 is fixed to the plate panel fixing portion 1107 of the inner frame 11 with screws 1103a (S123).
  • the lens module 101 and the inner frame 11 can be positioned in the insertion direction (thrust direction) of the shaft pin 1102, and at the same time, the direction perpendicular to the insertion direction of the shaft pin 1102 (radial direction) Also, the lens module 101 and the inner frame 11 can be positioned.
  • the tip 1102a of the Chou shaft pin 1102 may be formed into a spherical shape, and the receiving surface 1017a of the Chou bearing 1017 may be formed into a concave shape.
  • the curvature radius of the receiving surface 1017a of the yo bearing 1017 is set larger than the curvature radius of the tip surface 1102a of the hoo shaft pin 1102.
  • FIG. 24 is a flowchart showing the manufacturing process of the outer frame unit.
  • FIG. 25 is an external perspective view showing the structure of the outer frame shoe.
  • the Hall element base 1220 is fabricated by connecting the Hall element to the Hall element base by soldering (S131).
  • the Hall element unit 1220 is attached in the vicinity of the pitch axis (S132).
  • FIG. 26 is a flowchart showing the process of attaching the inner frame unit to the outer frame unit.
  • FIG. 27 is an external oblique view when the inner frame unit is assembled into the outer frame unit.
  • FIG. 28 is an external perspective view of the state in which the inner frame unit is assembled into the outer frame unit as viewed from a direction different from that in FIG.
  • the pitch axis pin 1105 of the inner frame unit is inserted into the pitch bearing (not shown) of the outer frame 12 (S141).
  • a plate panel 1202 (an example of a biasing means) is caulked and fixed in advance to the head of a pitch shaft pin (not shown).
  • a portion 1202b shown in FIG. 28 is the head portion of the pitch axis pin that is caulked to the plate panel 1202.
  • the pitch axis pin with the plate panel is inserted into the pitch bearing 1106 of the inner frame 11 (S142).
  • the other end of the panel panel 1202 is fixed to the outer frame 12 with a screw 1202a (S143).
  • FIG. 29 is a flowchart showing the bimorph attachment process.
  • FIG. 30 is an external perspective view showing a state in which the pitch-side bimorph 13 is mounted on the outer frame 12.
  • FIG. 31 is an external perspective view showing a state where the pitch-side bimorph 13 is fixed to the outer frame 12.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing the structure of the fixing plate 15 of the pitch-side bimorph 13.
  • FIG. 33 is an external perspective view showing a state in which the side bimorph 14 is mounted on the inner frame 11.
  • FIG. 34 is an external perspective view showing a state in which the side bimorph 14 is fixed to the inner frame 11.
  • connection wire 16 is fixed to the inner frame 11, and one end of the connection wire 18 is fixed to the lens module 101 (S151).
  • the pitch-side bimorph 13 is mounted on the pitch-side bimorph holding portion 1201 of the outer frame 12, and is fixed with the fixing plate 15 and the fixing screws 15a and 15b as shown in FIG. ).
  • FIG. 32 is a vertical sectional view in the longitudinal direction of the fixing plate 15 (that is, the direction along the short side of the pitch-side bimorph 13).
  • the fixing plate 15 of the pitch-side bimorph 13 has a notch 15c formed on the back surface with a width that is slightly wider than the length of the short side of the pitch-side bimorph 13 and slightly wider than this. Yes. By providing this notch 15c, the alignment of the pitch side bimorph 13 with the fixing plate 15 in the short side direction becomes easy.
  • a recess 15c into which the electrode 1305 is fitted is formed in a part of the notch 15c at a position corresponding to the electrode 1305 of the pitch-side bimorph 13.
  • Fixing screws 15 a and 15 b are screwed to the outer frame 12 on both outer sides of the pitch-side bimorph 13.
  • the pitch-side bimorph 13 is firmly fixed to the outer frame 12 by the fixing plate 15 and the fixing screws 15a and 15b.
  • the fixing screws 15a and 15b are screwed to the outer frame 12 on both outer sides of the pitch-side bimorph 13 to provide an advantage that the pitch-side bimorph 13 does not need to be drilled.
  • the fixed plate 15 functions as a beam structure of the outer frame 12 together with the pitch side bimorph holding portion 1201 of the outer frame 12.
  • the strength of the outer frame 12 is improved.
  • connection wire 16 is fixed to the pitch-side bimorph 13 by soldering around the hole through which the connection wire 16 passes in the pitch-side bimorph 13 (S153).
  • S153 the pitch-side bimorph 13
  • the side bimorph 14 is mounted on the side bimorph holding portion 1104 of the inner frame 11 and fixed with the fixing plate 17 and the fixing screws 17a and 17b as shown in FIG. (S154).
  • the structure of the fixing plate 17 and the fixing method to the inner frame 11 are the same as those of the fixing plate 15.
  • OIS module 1 is completed through the above steps.
  • the digital camera is completed by assembling the outer frame 12 of the OIS module 1 to the casing (not shown) of the digital camera.
  • FIG. 35 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the digital camera according to the present embodiment.
  • the drive control unit 106 of the OIS module 1 includes a comparison circuit 1061, a lead filter 1063, an amplification circuit 1065, and a boosting circuit 1067 for controlling the position around the single rotation axis Y.
  • a comparison circuit 1062, a read filter 1064, an amplification circuit 1066, and a booster circuit 1068 are provided for position control around the rotation axis P.
  • the comparison circuit 1061 includes a phase comparison unit 1061a and an amplitude comparison unit 1061b
  • the comparison circuit 1062 includes a phase comparison unit 1062a and an amplitude comparison unit 1062b.
  • a non-interference compensation circuit 1069 is provided between the comparison circuit 1061 and the comparison circuit 1062 in order to compensate for the influence caused by the reaction applied to the inner frame 11 when the lens module 101 rotates. Yes.
  • the angular velocity sensor 7 on the side measures the angular velocity in the direction of rotation of the digital camera due to camera shake and outputs it to the microcomputer 9.
  • the integration circuit 901 of the microcomputer 9 integrates the angular velocity and outputs it to the camera shake correction control unit 903.
  • the pitch side angular velocity sensor 8 measures the angular velocity in the pitch rotation direction of the digital camera due to camera shake and outputs it to the microcomputer 9.
  • the integration circuit 902 of the microcomputer 9 integrates the angular velocity and outputs it to the camera shake correction control unit 903. Based on the outputs from the integration circuits 901 and 902, the camera shake correction control unit 903 calculates the correction target value in the cho direction and the correction target value in the pitch direction, and outputs them to the comparison circuits 1061 and 1062, respectively.
  • the show side position sensor 105 detects the current position of the lens module 101 in the show direction and outputs it to the amplification circuit 1065.
  • the detection result of the current position of the lens module 101 amplified by the amplification circuit 1065 is given to the comparison circuit 1061.
  • the comparison circuit 1061 The current position detection result of the module module 101 is compared with the correction target value in the direction indicated by the camera shake correction control unit 903 of the microcomputer 9, and the comparison result is passed through the lead lag filter 1063 to the boost circuit 1067. Output to.
  • the booster circuit 1067 rotates the lens module 101 around the single rotation axis Y by driving the side bimorph 14 with a voltage according to the comparison result.
  • pitch side position sensor 103 detects the current position of inner frame 11 in the pitch direction and outputs the detected position to amplification circuit 1066.
  • the detection result of the current position of the inner frame 11 amplified by the amplifier circuit 1066 is given to the comparator circuit 1062.
  • the comparison circuit 1062 compares the detection result of the current position of the inner frame 11 with the correction target value in the pitch direction given from the camera shake correction control unit 903 of the microcomputer 9, and compares the comparison result with the lead lag filter 1064. Is output to the booster circuit 1068.
  • the booster circuit 1068 rotates the inner frame 11 about the pitch rotation axis P by driving the pitch-side bimorph 13 with a voltage according to the comparison result.
  • Noise is reduced by providing the amplifier circuits 1065 and 1066 of the cho-side position sensor 105 and the pitch-side position sensor 103 in the drive control unit 106 located closer to these sensors than on the microcomputer 9 side. There is an advantage that you can.
  • FIG. 36 is a block diagram showing a connection relationship between the microcomputer 9 and the drive control unit 106. As shown in FIG. 36, twelve signal lines are required between the drive control unit 106 and the bimorphs 13 and 14 and the position sensors 103 and 105.
  • VxDRV + is a voltage applied to the intermediate electrode plate 1401 of the side bimorph 14.
  • VxDRV— is a voltage applied to the two piezoelectric elements 1402 and 1403 of the side bimorph 14.
  • VyDRV + is a voltage applied to the intermediate electrode plate of the pitch side bimorph 13.
  • VyDRV— is a voltage applied to the two piezoelectric elements of the pitch-side bimorph 13.
  • VHx + and VHx— are voltages applied to the hall element 1120b on the side, VHx— is GND, and VHx + is about 3 V, for example.
  • HOx + and HOx— are outputs from the force sensor 105 (Hall element 1120b).
  • VHy + and VHy— are voltages applied to the Hall elements of the Hall element unit 1220 on the pitch side, VHy— is GND, and VHy + is about 3 V, for example.
  • HOy + and HOy ⁇ are outputs from the Hall element of the Hall element unit 1220 as the pitch side position sensor 103.
  • + Vdd is the power supply of the lens module 101.
  • CLK is a synchronization signal for data transmission / reception between the lens module 101 and the camera body.
  • DATA is a transmission path for data exchanged between the lens module 101 and the camera body. Such data is, for example, correction angle information instructing the main body force, detection information of the position sensors 103 and 105 returned from the lens module 101, and the like.
  • EN (Enable) is a communication permission signal given to the drive control unit 106 from the microcomputer 9 of the camera body. Upon receiving this signal, the drive control unit 106 determines whether the information flowing on the bus from the microcomputer 9 is transmitted to itself or whether it is transmitted to other electronic components. Can be distinguished.
  • GND is the ground of the lens module 101.
  • the magnet 1019 of this embodiment is disposed so as to be displaced horizontally (X direction in the figure) with respect to the detection surface of the Hall element 11 20b. Accordingly, the outputs HOx + and HOx ⁇ of the hall element 1120b are as shown in FIG. 37B. It is not impossible to determine the displacement amount X based on only one of HOx + and HOx—, but in practice, the output HOx + and HOx— have spike noise as shown in Figure 37B. There are many.
  • This spike noise is generated simultaneously at the outputs HOx + and HOx—.
  • a position detection result that is not affected by noise can be obtained. The same applies to the position detection result of the pitch side position sensor 103.
  • the Hall element of the Hall element unit 1220 as the pitch side position sensor 103 is As shown in FIG. 37C, the magnet 1121 is arranged so as to be displaced in the normal direction (y direction in the figure) of the detection surface of the Hall element.
  • the output HOy + and HOy ⁇ of the Hall element of the Hall element unit 1220 are as shown in FIG. 37D.
  • the displacement y can also be obtained by the respective value forces of the outputs HOy + and HOy ⁇ at a slope of yl to y2.
  • the image stabilization characteristic based on the transfer function of (Equation 1) is as shown in FIG. That is, there is a problem that a resonance point exists in the vicinity of the hand-shake frequency (KZJ) 1/2 , and the gain diverges when noise of that frequency enters.
  • the drive control unit 106 that is effective in the present embodiment includes lead-lag filters 1063 and 1064 in order to suppress the gain at the resonance point. From the block diagram shown in Fig. 40, the transfer function Gs (S) including the lead lag filters 1063 and 1064 is as follows.
  • filters having frequency characteristics as shown in FIG. 43 are used as the lead lag filters 1063 and 1064.
  • the gain is
  • the phase comparison unit 1061a can be compensated by adjusting the value of 0> 1 to 0) 1 ⁇ or ⁇ 1 +.
  • the microcomputer 9 outputs a signal in which the low frequency force gradually changes from the high frequency to the high frequency
  • the phase comparator 1061a detects the phase lag, and adjusts the value of ⁇ 1 based on the detection result. It is conceivable.
  • phase shift caused by the characteristics of the nanomorphs 13 and 14 can be compensated by the lead lag filters 1063 and 1064.
  • the phase of the shake angle of the lens module 101 driven by the nozzles 13 and 14 is as shown in (b) of FIG. 42 with respect to the shake angle shown in (a) of FIG. Residual image blurring occurs as shown in (c).
  • ⁇ 1 is adjusted in the camera manufacturing process.
  • the camera shake correction control unit 903 outputs a signal as shown in FIG.
  • the feedback circuit on the cho side and the pitch side operate respectively, and the amplification circuit 1065 and the amplification circuit 1066 output the actual position information of the chow bimorph 14 and the pitch bimorph 13 to the phase comparison units 1061a and 1062a, respectively.
  • the amplification circuit 1065 and the amplification circuit 1066 output the actual position information of the chow bimorph 14 and the pitch bimorph 13 to the phase comparison units 1061a and 1062a, respectively.
  • the phase comparators 1061a and 1062a are signals that indicate this deviation if there is a deviation between the output of the image stabilization controller 903 and the output of the bi-bimorph 14 and pitch-side bimorph 13. Output the correct signal.
  • the manufacturer monitors the signals from the phase comparators 1061a and 1062a. Then, adjust the value of C1 or R1 shown in Fig. 44 so that this signal becomes zero. As described above, it is possible to eliminate the deviation between the output of the camera shake correction control unit 903 and the actual position information of the show side bimorph 14 and the pitch side bimorph 13.
  • FIG. 44 A specific configuration example of the lead-lag filters 1063 and 1064 for realizing the frequency characteristics shown in Fig. 43 is as shown in Fig. 44, for example.
  • FIG. 45A, FIG. 45B, FIG. 46A, and FIG. 46B are diagrams for explaining the driving of the side bimorph 14.
  • the voltage VxDRV + is applied to the intermediate electrode plate 1401 of the side bimorph 14 from the booster circuit 1067 of the drive control unit 106, and the two piezoelectric elements 1402 and 1403 of the side bimorph 14 are applied to the intermediate side electrode plate 1401.
  • VxDRV— are applied respectively.
  • a constant voltage (GND) may be applied as VxDRV-
  • an AC voltage (+ V) having an amplitude of 20 V for example, may be applied as VxDRV +.
  • an AC voltage ( ⁇ V) having an amplitude of 10 V may be applied as VxDRV—, and an AC voltage (+ V) having a polarity opposite to the above-V may be applied as VxDRV +.
  • Good so-called BTL (differential) method. Comparing the driving method shown in FIG. 45 with the driving method shown in FIG. 46, the latter has the advantage that the power supply voltage of the booster circuit 1067 is small and the load is small.
  • the driving of the pitch side bimorph 13 is the same as described above.
  • FIG. 47 (a) is a waveform diagram of the inner frame drive command output from the comparison circuit 1061 to the non-interference compensation circuit 1069.
  • FIG. 47 (b) is a waveform diagram of the outer frame drive compensation command output from the non-interference compensation circuit 1069 to the comparison circuit 1062.
  • FIG. 47 (b) is a waveform diagram of the outer frame drive compensation command output from the non-interference compensation circuit 1069 to the comparison circuit 1062.
  • the non-interference compensation circuit 1069 is a circuit that gives an instruction to the pitch side circuit that drives the inner frame 11 based on the signal of the side circuit that drives the lens module 101.
  • the content of this instruction is that when the inner frame 11 is rotated in a direction that prevents the inner frame 11 from rebounding around the pitch rotation axis as the lens module 101 rotates about the single rotation axis, Is Umono.
  • the inner frame 11 reacts with the rotation of the lens module 101 because it is connected to the lens module 101 and the inner frame 11 via the side bimorph 14 which is a force driving body. It is. More specifically, the inner frame 11 reacts with the rotation of the lens module 101 because the rotational motions of the lens module 101 and the inner frame 11 interfere with each other.
  • the mutual interference of the rotational motion occurs because the lens module 101 and the inner frame 11 are connected via a side-side neomorph 14 that is a driving body.
  • Such mutual interference between rotational movements is a force that can be easily understood between two coaxial bodies connected by a driving body, as in the case of this embodiment, when both rotation axes are orthogonal to each other, However, this is the same phenomenon. Therefore, as described above, the reaction of the inner frame 11 is because the lens module 101 and the inner frame 11 are connected to each other through the side bimorph 14 that is the 1S driving body.
  • the non-interference compensation circuit 1069 can prevent the reaction of the inner frame 11 by instructing the pitch-side circuit based on the signal from the side-side circuit, and the non-interference
  • the functions of the compensation circuit 1069 are described below.
  • the inner frame 11 reacts as the lens module 101 rotates about the single rotation axis.
  • the rotation of the lens module 101 occurs as the show bimorph 14 is driven.
  • the drive of the side bimorph 14 is correlated with the drive signal input to the side bimorph 14. Therefore, there is a correlation between the reaction of the inner frame 11 and the drive signal input to the show side neomorph 14. Therefore, if the drive signal input to the show bimorph 14 can be detected in advance, the reaction of the inner frame 11 can be predicted based on that signal. If the pitch-side bimorph 13 is driven in the direction opposite to this reaction, the reaction of the inner frame 11 can be prevented.
  • the function of the non-interference circuit 1069 is to detect the signal from the side circuit, predict the reaction of the inner frame 11, and give a drive instruction to the pitch side bimorph 13.
  • the non-interference signal circuit 1069 detects in advance the signal input to the lead lag filter 1063 (that is, the output of the comparison circuit 1061), and Based on the signal, the reaction of the inner frame 11 is predicted, and the comparison circuit 1062 is instructed to drive the pitch side bimorph 13 in the direction opposite to the reaction.
  • the comparison circuit 1062 receives the signal from the camera shake correction control unit 903 and the signal from the amplifier circuit 1066. In addition to the comparison result, a drive signal for the pitch side bimorph 13 is generated based on an instruction from the non-interference compensation circuit 1069.
  • the inner frame 11 recoils in proportion to the output from the comparison circuit 1061.
  • the magnitude of the output of the non-interference compensation circuit 1069 for preventing this reaction needs to be proportional to the reaction of the inner frame 11. Therefore, the output of the non-interference compensation circuit 1069 is proportional to the output of the comparison circuit 1061.
  • the phase between the output from the comparison circuit 1061 and the reaction of the inner frame varies depending on the arrangement relationship between the first bimorph 14 and the pitch bimorph 16 and the relationship between the applied signal and the warp. Is 0 degrees or 180 degrees.
  • the non-interacting compensation circuit 1069 predicts this reaction and generates a control signal so as to prevent it.
  • the control signal for preventing this reaction is one that is 180 degrees out of phase with the reaction. Therefore, the phase of the control signal generated by the non-interference compensation circuit 1069 is from the comparison circuit 1061 when the phase between the output from the comparison circuit 1061 and the reaction of the inner frame is 0 degree. When the phase is 180 degrees, the output coincides with the output from the comparison circuit 1061. As described above, the output of the non-interference signal circuit 1069 is proportional to the output from the comparison circuit 1061, and the phase coincides with or is shifted by 180 degrees from the output from the comparison circuit 1061.
  • the output from the comparison circuit 1061 is the waveform signal shown in Fig. 47 (a)
  • the output of the non-interference signal circuit 1069 has the waveform shown in Fig. 47 (b) or is in phase with this. Is shifted by 180 degrees.
  • the comparison circuit 1061 that has received the output from the non-interference compensation circuit 1069 generates a drive signal for canceling the camera shake based on the output of the camera shake correction control unit 903 and the output of the amplification circuit 1066.
  • the drive signal is changed in a direction to prevent the reaction of the inner frame.
  • the changed drive signal is input to the pitch-side bimorph 13 via the lead-lag filter 1064 and the booster circuit 1068.
  • the pitch side bimorph 13 drives the inner frame 11 based on this drive signal.
  • the output of the comparison circuit 1062 is changed based on the output of the comparison circuit 1061 in order to prevent the reaction of the inner frame 11, but the present invention is not limited to this.
  • the signal input to the pitch bimorph 13 may be changed based on the signal input to the show bimorph 14.
  • the output of the lead lag filter 1064 may be changed based on the output of the lead lag filter 1063.
  • the input of the lead lag filter 1064 may be changed based on the output of the lead lag filter 1063. You may do it. However, if the configuration is such that the signal before the lead lag filter 1064 is changed based on the signal before the lead lag filter 1063 as in the present embodiment, noise will be present at the input and output of the non-interference compensation circuit 1069. Even if this occurs, it is effectively removed by the lead lug filters 1063 and 1064, so that the operations of the side bimorph 14 and the pitch side bimorph 13 can be kept stable.
  • an instruction is given to the pitch side circuit based on the signal of the side circuit.
  • the pitch side circuit based on the signal of the pitch side circuit, It may be configured to give instructions to the circuit on the side.
  • an instruction may be given to the pitch side circuit based on the signal of the side circuit, and an instruction may be given to the side circuit based on the signal of the pitch side circuit.
  • any device having an imaging function can be used in a mobile phone terminal with a camera or an electronic device such as a PDA (Personal Digital Assistance).
  • PDA Personal Digital Assistance
  • the image sensor may be a force or other image sensor described as being a CCD image sensor.
  • a CMOS image sensor may be used.
  • a force or other position sensor using a Hall element may be used as the position sensor.
  • an optical sensor may be used.
  • the OIS module 1 is configured by holding the inner frame 11 on the outer frame 12 and fixing the outer frame 12 to the casing (fixed frame) of the digital camera.
  • 1 is installed in a digital camera. That is, the configuration including the outer frame 12 as an inner frame support is illustrated.
  • the inner frame 11 may be directly supported by the casing of the digital camera.
  • the OIS module 1 includes the outer frame 12 as in the above embodiment, operations such as attachment of a neomorph can be facilitated.
  • the outer frame is not necessary, and there is an advantage that the number of members can be reduced.
  • a member for temporarily fixing the inner frame 11 to the outer frame 12 is not provided, but such a member may be provided. good.
  • a member similar to the stopper 1018c of the lens module 101 may be provided on the inner frame 11.
  • the inner frame 11 and the show side bimorph holding portion 1104 are integrally formed.
  • the force shown in the example of (molding) may be configured such that both are fixed after being molded separately. In the former case, since the fixing process can be eliminated, the number of work steps can be reduced. The same applies to the outer frame 12 and the pitch side bimorph holding portion 1201.
  • the force bimorph fixing method exemplified for the configuration in which the bimorph is fixed using the fixing plate and the fixing screw is not limited to this configuration.
  • the direction in which the driving force is applied to the lens module 101 and the inner frame 11 by the bimorphs 13 and 14 may not be the optical axis direction.
  • the neomorphs 13 and 14 can be arranged on the back surface of the lens module 101 as in the above embodiment, so that the camera when viewing the subject side force of the OIS module 1 There is an IJ point that can occupy a small area.
  • connection wire is passed through the through hole formed in the intermediate electrode plate of the bimorph and the periphery of the hole is soldered to fix the bimorph and the connection wire.
  • the part of the bimorph that holds the connection wire may be a notch.
  • one end of the piezoelectric element (in this example, the lower piezoelectric element 1403) is formed at one end of the force morph to the end in the same manner as the intermediate electrode plate 1401, and at the end
  • the structure which provides an electrode may be sufficient. From this configuration, as shown in FIG. 33, when the nomorph is fixed to the inner frame 11 or the outer frame 12, the electrodes on the side-side nomorph holding portion 1104 and the pitch-side nomorph holding portion 1201 are used. There is no need to provide a hole for escape
  • the pitch-side bimorph 13 and the show-side bimorph 14 are arranged so as to be perpendicular to each other. These bimorphs may be arranged in a plane without overlapping. . As a result, the area of the OIS module 1 can be reduced.
  • the shape of the force frame shown in the example in which the inner frame 11 and the outer frame 12 are rectangular frames may be circular or elliptical. As a result, the moment of inertia can be reduced.
  • the displacement of the lens module 101 in the horizontal direction is detected by the side position sensor 105 (Hall element 11 20b) provided in the inner frame 11, and the pitch side position provided in the outer frame 12 is detected.
  • the force lens module 101 and the inner frame 11 may each be provided with a magnet, and the outer frame 12 may be provided with a Hall element.
  • the position sensor (Hall element) is disposed only in the outer frame 12 that is the fixed portion, and the movement of the movable portion is not restricted by the wiring drawn from the position sensor, so that the wiring can be easily pulled out.
  • the detection result of the position sensor also reflects the movement in the pitch direction, it is necessary to remove this influence.
  • the relative position detection result between the inner frame 11 and the outer frame 12 may be subtracted from the relative position detection result between the lens module 101 and the outer frame 12.
  • a force using the lead lag filters 1063 and 1064 may be used instead of a notch filter or a higher-order filter.
  • the resonance point is gained with a simple configuration. In can be suppressed.
  • the lead-lag filter is a feedback circuit, it has the advantage of being resistant to disturbances.
  • the notch filter needs to match the resonance point, and the higher-order filter has the disadvantage of increasing the circuit scale.
  • the configuration included in the contents disclosed in the present embodiment may be the following configuration.
  • the actuator is an example of the driving means of the present invention.
  • the shake sensor is an example of the shake detection means of the present invention.
  • the piezoelectric element is an example of first driving means and second driving means.
  • the panel panel is an example of the urging means of the present invention.
  • the first camera shake correction device according to the present invention is:
  • a camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the center-of-gravity force of the lens module is a camera shake correction device that substantially coincides with the rotation center of the lens module.
  • a second image stabilizer according to the present invention provides:
  • a camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the camera shake correction apparatus according to claim 1, wherein an optical axis of the lens substantially coincides with a rotation center of the lens module.
  • a third camera shake correction device according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a drive that rotates the lens module relative to the frame structure.
  • a camera shake correction device having moving means,
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable about a first rotation axis, and allows the inner frame to be rotated about a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • the camera shake correction device according to claim 1, wherein an inertia moment about the first rotation axis of the lens module is larger than an inertia moment about the second rotation axis.
  • the lens module is rotated about the first rotation axis, and the inner frame and the lens module are rotated together about the second rotation axis.
  • the difference in moment of inertia around the second rotation axis can be reduced.
  • the driving force around the two axes is aligned, and as a result, the driving force required for the entire device can be reduced.
  • the moment of inertia of the lens module around the first rotation axis is substantially equal to the moment of inertia of the lens module and the inner frame around the second rotation axis. As a result, the driving force required for the entire apparatus can be minimized.
  • the fourth camera shake correction device is:
  • a lens module that holds a lens, an image sensor, a shirter unit, a focus motor that drives the lens in the optical axis direction, a shirter motor that drives the shirter unit, and one or more rotations of the lens module
  • a camera shake correction device comprising: a frame structure that rotatably supports an axis; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure,
  • the focus motor and the shatter motor are camera shake correction devices that are arranged in the lens module so as to face each other with any one of the rotation shafts interposed therebetween.
  • a fifth camera shake correction apparatus provides:
  • a camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable around a first rotation axis, and supports the inner frame and the inner frame so as to be rotatable around a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • the frame structure includes an inner frame that supports the lens module so as to be rotatable about the first rotation axis, and a second rotation in which the inner frame is orthogonal to the first rotation axis. And an inner frame support that is pivotally supported around the moving axis, and the inner frame and the inner frame support overlap in at least part of the thickness direction, thereby reducing the size of the apparatus. .
  • the lens module further includes a shirter unit.
  • a sixth camera shake correction apparatus provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor; a frame structure that supports the lens module so as to be rotatable about one or more rotation axes; and the lens module that rotates relative to the frame structure.
  • a shake correction device having a drive means for moving, wherein at least one end of the rotating shaft is provided with a shaft pin on the lens module side and a bearing on the frame structure side, and the other end of the rotating shaft. Provides a bearing on the lens module side and a shaft pin on the frame structure side.
  • the lens module is a camera shake correction device that is supported to the frame structure via the shaft pin and the bearing.
  • the shaft pin is provided on the lens module side at one end of the rotating shaft and the bearing is provided on the frame structure side, and the bearing is provided on the lens module side at the other end of the rotating shaft.
  • a shaft pin is provided on the side, and the lens module supports the frame structure via the shaft pin and the bearing, thereby providing a lens module for the frame structure. The attachment of the yule becomes easy.
  • a camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable around a first rotation axis, and supports the inner frame and the inner frame so as to be rotatable around a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • the lens module is a camera shake correction device supported on the inner frame via the shaft pin and the bearing.
  • the one end of the first rotation shaft is provided with the shaft pin on the lens module side and the bearing is provided on the inner frame side, and the other end of the first rotation shaft is bearing on the lens module side.
  • a shaft pin is provided on the inner frame side, and the lens module is supported on the inner frame via the shaft pin and the bearing, so that the lens module can be easily attached to the inner frame.
  • the eighth camera shake correction device according to the present invention is:
  • a camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable around a first rotation axis, and supports the inner frame and the inner frame so as to be rotatable around a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • a shaft pin is provided on the inner frame side at one end of the second rotation shaft, a bearing is provided on the inner frame support side, a bearing is provided on the inner frame side at the other end of the second rotation shaft, and a shaft pin is provided on the inner frame support side.
  • the inner frame is supported via the shaft pin and the bearing with respect to the inner frame support. This is a camera shake correction device.
  • the one end of the second rotation shaft is provided with the shaft pin on the inner frame side and the bearing is provided on the inner frame support side, and the other end of the second rotation shaft is provided with the bearing on the inner frame side.
  • a shaft pin is provided on the inner frame support, and the inner frame is supported by the inner frame support via the shaft pin and the bearing, so that the inner frame is attached to the inner frame support. It becomes easy.
  • the shaft pin is urged in the bearing direction. According to this configuration, when the lens module or the inner frame rotates around the axis, rattling can be prevented in both the thrust direction and the radial direction.
  • a guide groove for guiding the shaft pin to the bearing is formed adjacent to the bearing. According to this configuration, when the lens module is attached to the frame structure, when the lens module is attached to the inner frame, or when the inner frame is attached to the inner frame support, the shaft pin is inserted into the bearing. It becomes easy.
  • a stopper for temporarily fixing the frame structure and the lens module is provided before fixing the frame structure and the lens module with the shaft pin. It is preferable that the frame structure is provided. According to this configuration, the work for attaching the frame structure to the lens module is facilitated.
  • the tip of the shaft pin is formed in a spherical shape
  • a surface in contact with the shaft pin in the bearing is formed in a concave shape
  • the radius of curvature of the concave surface of the bearing is preferably larger than the radius of curvature of the tip surface of the shaft pin.
  • the contact position of the shaft pin with respect to the bearing is a point contact, so that friction is reduced, and displacement in both the radial direction and the thrust direction can be regulated.
  • a ninth image stabilizer provides: A camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the driving means includes a piezoelectric element.
  • the apparatus can be made smaller and thinner than when a motor or the like is used as the driving means.
  • the driving unit applies a driving force in the optical axis direction to the lens module. According to this configuration, it is only necessary to secure a space necessary for the lens module to oscillate in a direction parallel to the optical axis, so that the apparatus size when the optical axis direction force is also seen can be reduced.
  • the driving unit is disposed on the back side of the imaging element. According to this configuration, the apparatus size when viewed from the optical axis direction can be reduced.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable around a first rotation axis, and supports the inner frame and the inner frame so as to be rotatable around a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • the driving means includes a first piezoelectric element that rotates the lens module about the first rotation axis, and a second piezoelectric element that rotates the inner frame about the second rotation axis. See
  • the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are arranged so that at least a part thereof overlaps each other when viewed from the optical axis direction. According to this configuration, the apparatus size when viewed from the optical axis direction can be reduced.
  • the piezoelectric element preferably has a rectangular shape. With this configuration, a large driving force can be obtained as compared with the case of using a triangular or trapezoidal piezoelectric element having the same vertical and horizontal sizes.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable about a first rotation axis.
  • An inner frame and an inner frame support that rotatably supports the inner frame about a second rotation axis orthogonal to the first rotation axis;
  • the driving means includes a first piezoelectric element that rotates the lens module about the first rotation axis, and a second piezoelectric element that rotates the inner frame about the second rotation axis. See
  • the first piezoelectric element and the second piezoelectric element have the same shape. With this configuration, the same parts can be used, so the part procurement cost can be reduced.
  • the piezoelectric element is formed by attaching at least one ceramic plate to an electrode plate, and the electrode plate is preferably longer than the ceramic plate.
  • the piezoelectric element comprises an electrode plate sandwiched between two ceramic plates,
  • the lengths of the two ceramic plates are different from each other.
  • the driving means includes a connecting member that connects the piezoelectric element to the lens module;
  • the piezoelectric element is provided with a hole or a notch for connecting the connecting member.
  • the driving means includes a connecting member that connects the piezoelectric element to the lens module;
  • the connecting member has flexibility.
  • the connecting member is soldered to a base material to Comprising a material that has been subjected to a surface treatment of either metal plating or silver plating,
  • the driving means includes a connecting member that connects the piezoelectric element to the lens module;
  • the connecting member is fixed in the vicinity of the rotation axis of the lens module.
  • the driving means includes a connecting member that connects the piezoelectric element to the lens module;
  • the lens module is a substantially rectangular parallelepiped, and is pivotally supported by the frame structure on two opposing surfaces,
  • the connecting member is fixed to the lens module at or near a side adjacent to the pivotally supported surface of the back surface of the lens module.
  • one side of the piezoelectric element is preferably fixed to the frame structure by a rod-shaped fixing member. With this configuration, the piezoelectric element can be firmly fixed.
  • the fixing member has a recess that is longer than a width of the piezoelectric element and shallower than a thickness of the piezoelectric element, and the piezoelectric element is pressed by the recess. It is preferable to fix it. With this configuration, positioning is easy and the fixing strength can be increased.
  • the piezoelectric element is preferably a bimorph.
  • a tenth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a drive that rotates the lens module relative to the frame structure.
  • a camera shake correction device having moving means,
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable around a first rotation axis, and supports the inner frame and the inner frame so as to be rotatable around a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • the camera shake correction device includes a beam structure on the inner frame support, and the driving unit is attached to the beam structure.
  • An eleventh camera shake correction device according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor; a frame structure that rotatably supports the lens module; a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure; and a position of the lens module.
  • a camera shake correction device having a magnetic sensor for detecting
  • a twelfth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a camera shake correction apparatus comprising: a lens module that holds a lens and an imaging device; a frame structure that rotatably supports the lens module; and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure.
  • the frame structure supports the lens module so as to be rotatable around a first rotation axis, and supports the inner frame and the inner frame so as to be rotatable around a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
  • a first position sensor that detects a position of the lens module relative to the inner frame; and a second position sensor that detects a position of the inner frame relative to the inner frame support,
  • the first position sensor is provided on the inner frame
  • the second position sensor is provided on the inner frame support.
  • the first and second amplifiers may further include first and second amplifiers for amplifying outputs of the first and second position sensors, respectively. Is preferably provided on the lens module side. As a result, the influence of noise on the output of the position sensor can be reduced.
  • a magnetic sensor is used as the first and second position sensors, the lens module has a shirt motor, and the magnetic sensor is planar with the shirt motor. It is preferable to arrange in a position that does not overlap. This can prevent magnetic field interference.
  • a thirteenth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a lens module that holds a lens, an image sensor, a focus motor that drives the lens in the optical axis direction, and a reference position detection sensor that detects a reference position of the lens in the optical axis direction, and rotates the lens module
  • a camera shake correction device having a frame structure that supports the frame structure and a driving unit that rotates the lens module with respect to the frame structure, and detects a position by contact of a contact as the reference position detection sensor. This is a camera shake correction device that uses a mechanical sensor.
  • the apparatus can be provided at a low cost.
  • a fourteenth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor; a frame structure that rotatably supports the lens module by one or more rotation shafts; and the lens module that rotates relative to the frame structure.
  • a camera shake correction device having a driving means and a flexible cable connected to the lens module,
  • the flexible cable force is a camera shake correction device that is arranged so that a cable surface is parallel to the rotation axis in a portion that is pulled out from the lens module.
  • a drive control unit for controlling the drive means is further provided, and the drive control unit is preferably incorporated in an IC provided on a cable surface of the flexible cable! /.
  • the drive control unit is preferably incorporated in an IC provided on a cable surface of the flexible cable! /. This simplifies wiring routing. Moreover, it is possible to prevent the situation where the flexible cable becomes thick and restricts the movement of the lens module.
  • a fifteenth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor
  • Shake detection means for detecting the shake of the device itself
  • a rotation instructing unit that instructs to rotate the lens module in a direction in which the shake cancels based on the shake detected by the shake detection means;
  • a position sensor that detects a rotation position of the lens module with respect to the frame structure is compared with a rotation position instructed by the rotation instruction unit and a rotation position detected by the position sensor.
  • a comparison circuit that instructs to rotate the lens module in a direction to reduce
  • a filter circuit for filtering the output of the comparison circuit
  • a piezoelectric element that rotates the lens module with respect to the frame structure based on an output of the filter circuit
  • the filter circuit is a camera shake correction device that is a lead lag filter.
  • the gain at the resonance point can be suppressed, and the drive signal can be prevented from being distorted by the harmonic component at the resonance point.
  • a sixteenth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor, a frame structure that rotatably supports the lens module, a piezoelectric element that rotates the lens module with respect to the frame structure, and a control of the piezoelectric element A camera shake correction apparatus having a drive control unit for driving the piezoelectric element by a BTL method.
  • a seventeenth image stabilizer according to the present invention provides:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor
  • An inner frame that supports the lens module so as to be rotatable about a first rotation axis; and an inner frame support that supports the inner frame so as to be rotatable about a second rotation axis that is orthogonal to the first rotation axis.
  • Shake detection means for detecting the shake of the device itself
  • a first rotation instructing unit for instructing the lens module to rotate about the first rotation axis in a direction in which the vibration cancels based on the vibration detected by the shake detection means;
  • a first driving means for driving the lens module around the first rotation axis in accordance with an instruction from the rotation instruction section;
  • a non-interference circuit that instructs the inner frame to rotate in a direction that prevents the inner frame from rebounding as the lens module rotates about the first rotation axis;
  • the lens module is rotated around the first rotation axis while canceling out the movement around the second rotation axis.
  • a second rotation instructing unit for instructing to rotate the inner frame in a direction to prevent a reaction around the second rotation axis;
  • Second driving means for driving the inner frame around the second rotation axis in accordance with an instruction from the second rotation instruction section
  • a camera of the present invention includes the camera shake correction device according to any one of the above. Thereby, the camera reduced in size and thickness can be provided.
  • a method of manufacturing a camera shake correction device according to the present invention includes:
  • a lens module that holds a lens and an image sensor; a frame structure that supports the lens module so as to be rotatable about one or more rotation axes; and the lens module.
  • a biasing means is fixed to one end of the fixing shaft pin
  • the other end of the fixing shaft pin is inserted into the lens module bearing through the hole in the frame structure,
  • the biasing means is fixed to the frame structure, and the fixing shaft pin is biased in the bearing direction of the lens module.
  • a camera shake correction apparatus having a frame structure that rotatably holds the lens module can be easily manufactured by a simplified operation.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described.
  • the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the description will focus on parts different from the configuration of the first embodiment.
  • FIG. 49 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the digital camera that works on the present embodiment.
  • the drive control unit 106 of the OIS module 1 includes an amplitude subtraction unit 1061, an integration circuit 1071, an amplitude subtraction unit 1073, a lead filter 1063, an amplification unit for position control around the single rotation axis Y.
  • a non-interference compensation circuit 1069 is arranged between the amplitude subtraction unit 1061 and the amplitude calculation unit 1062 in order to compensate for the influence of the reaction applied to the inner frame 11 when the lens module 101 rotates. ing
  • FIG. 50 shows a specific configuration of the position detection sensor 105.
  • Figure 50A and Figure 50B As shown, a magnet 1019 is disposed on the side surface of the lens module 101, and a hall element 1120 b is disposed on the inner frame 11 at a position substantially opposite to the magnet 1019. Since the method for detecting the position has been described in the first embodiment, a description thereof will be omitted. In this way, mutual position detection is performed between the Hall element 1120b (some! / Is a magnet) fixed to the inner frame 11 and the magnet 1019 (or Hall element) fixed to the lens module 101. Although not shown, mutual position detection is performed between the Hall element (or magnet) fixed to the outer frame and the magnet (or Hall element) fixed to the inner frame.
  • the angular velocity sensor on the side 7 measures the angular velocity in the direction of rotation of the digital camera due to camera shake and outputs it to the microcomputer 9.
  • the integration circuit 901 of the microcomputer 9 integrates the angular velocity and outputs it to the camera shake correction control unit 903.
  • the pitch side angular velocity sensor 8 measures the angular velocity in the pitch rotation direction of the digital camera due to camera shake and outputs it to the microcomputer 9.
  • the integration circuit 902 of the microcomputer 9 integrates the angular velocity and outputs it to the camera shake correction control unit 903.
  • the camera shake correction control unit 903 calculates the correction target value in the cho direction and the correction target value in the pitch direction, and outputs them to the amplitude subtraction unit 1061 and the amplitude calculation unit 1062, respectively. .
  • the show side position sensor 105 detects the current position of the lens module 101 in the show direction, and outputs it to the amplification circuit 1065.
  • the detection result of the current position of the lens module 101 amplified by the amplifier circuit 1065 is given to the amplitude subtractor 1061 and the lead lag filter 1063.
  • the amplitude subtraction unit 1061 compares the detection result of the current position of the lens module 101 with the correction target value in the direction of the arrow given from the camera shake correction control unit 903 of the microcomputer 9, and compares the comparison result with the integration circuit 1071. Output to the amplitude subtraction unit 1073.
  • the amplitude subtracting unit 1061 and the integrating circuit 1071 perform disturbance compensation operation, and specific operations thereof will be described later.
  • the amplitude subtracting unit 1073 compares the detection result of the current position of the lens module 101 with the signal output via the lead lug filter 1063 and the signal output from the integration circuit 1071, and the comparison result is a boost circuit. Output to 1067.
  • the step-up circuit 1067 drives the lens-side bimorph 14 with a voltage corresponding to the comparison result, thereby controlling the lens module 101. Rotate around one rotation axis Y.
  • pitch side position sensor 103 detects the current position of inner frame 11 in the pitch direction and outputs the detected position to amplifier circuit 1066.
  • the detection result of the current position of the inner frame 11 amplified by the amplifier circuit 1066 is given to the amplitude calculator 1062 and the lead lag filter 1064.
  • the amplitude calculation unit 1062 compares the detection result of the current position of the inner frame 11 with the shake correction control unit 903 of the microcomputer 9 and applies the correction target value in the pitch direction. Output to the amplitude subtraction unit 1074.
  • the amplitude subtraction unit 1074 compares the detection result of the current position of the inner frame 11 with the signal output via the lead lag filter 1064 and the signal output with the integration circuit 1072 output, and compares the comparison result with the boost circuit 1068. Output to.
  • the step-up circuit 1068 rotates the inner frame 11 around the pitch rotation axis ⁇ by driving the pitch-side bimorph 13 with a voltage corresponding to the comparison result.
  • the lead lag filters 1063 and 1064 are inserted to reduce the resonance of the bimorph-specific gain! Speak.
  • disurbance in this description refers to an external load applied to the lens module or the inner frame.
  • the lens module or inner frame is electrically connected to the circuit board on the digital still camera side.
  • the wiring load will be described.
  • the lens module and the inner frame are electrically connected to the circuit board on the digital still camera side by the flexible substrate. Therefore, it is always subject to a load in the vertical direction due to the weight of the flexible substrate and a load force S associated with the elastic force generated when the flexible substrate is bent.
  • FIG. 51 shows a change in the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 when the integration circuit 1071 is not arranged or when the integration circuit 1071 is not functioning.
  • FIG. 52 is a schematic diagram for explaining the disturbance correction operation of the lens module. Note that X and y in Fig. 51 and X and y in Fig. 52 are not necessarily the same value. For convenience, the same reference numerals are given for explanation.
  • FIG. 53A shows a change in the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 in the present embodiment.
  • FIG. 53B is a graph showing a change in the integrated value in the integrating circuit 1071.
  • 54A and 54B are schematic diagrams for explaining the disturbance compensation operation based on the integral value from which the integration circuit 1071 also outputs the force. The rotation position of the lens module at a predetermined time from timing A to E in FIG. 53B is shown. This is shown schematically.
  • a position detection sensor 105 is arranged in the inner frame 11.
  • a flexible substrate 19 is electrically connected to the position detection sensor 105.
  • the other end of the flexible board 19 is electrically connected to the circuit board 50, and signals can be transmitted and received between the position detection sensor 105 and the circuit board 50.
  • the flexible substrate 19 is made of a flexible material, and is disposed between the position detection sensor 105 and the circuit board 50 in a state where it is cramped to some extent.
  • the circuit board 50 is fixed to a frame or the like inside the digital still camera.
  • the amplitude subtraction unit 1061 in the amplitude subtraction unit 1061, the detection signal (voltage) detected by the position detection sensor 105 and amplified by the amplification circuit 1065, and the correction target output from the camera shake correction control unit 903 The value (voltage) is subtracted and the difference value is calculated.
  • the lens module 101 is urged in the direction of arrow a by the wiring load by the flexible substrate 19.
  • the correction target value output from the camera shake correction control unit 903 is a value for correction so that the lens module 101 is positioned at the reference position shown in FIG. Therefore, the difference value calculated by the amplitude subtracting unit 1061 is a value corresponding to the position difference X in FIG. 52 (value shown at time A in FIG. 51).
  • the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 is output to the amplitude subtraction unit 1073.
  • the amplitude subtraction unit 1073 subtracts the detection result of the current position of the lens module 101 between the signal output via the lead lag filter 1063 and the signal output from the amplitude subtraction unit 1061, and boosts the difference value. Output to circuit 1067.
  • the booster circuit 1067 has a voltage corresponding to the difference value and By driving the ruf 14, the lens module 101 is rotated about the single rotation axis Y. That is, the lens module 101 is rotated in the direction of the arrow b in FIG. 52 (b) against the wiring load of the flexible substrate 19, and reaches the position shown in FIG.
  • the rotation amount y of the lens module 101 is smaller than the rotation amount X corresponding to the correction target value due to the wiring load of the flexible substrate 19 in the direction of arrow a. Then, in the state shown in FIG. 52 (c), the wiring load in the direction of arrow a balances the amount of rotation of the lens module 101 by the side bimorph 14 in the direction of arrow b.
  • the lens module 101 is at the position shown in FIG. 52 (c)
  • the current position is detected by the position detection sensor 105, and the detection signal is output to the amplitude subtraction unit 106 1 via the amplifier circuit 1065.
  • the amplitude subtraction unit 1061 subtracts the current position detection signal and the correction target value output from the camera shake correction control unit 903, and outputs the difference value.
  • the difference value at this time is the value shown at point B in FIG.
  • the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 is input to the amplitude subtraction unit 1073, and control is performed in the same manner as described above. Since the disturbance compensation operation is not performed after time B, the reference position of the lens module 101 is determined to the position shown in FIG. 52 (c). Therefore, as shown in FIG. 51, the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 becomes a constant value after time B.
  • the lens module 101 cannot be rotated to the reference position (target position) shown in FIG. 52 (a), and the tilted state shown in FIG. Camera shake correction control is performed as the reference position, and high-precision camera shake correction cannot be realized.
  • an integration circuit 1071 (an example of disturbance compensation means) is provided after the amplitude subtraction unit 1061 (an example of a comparison circuit), and the difference value calculated by the amplitude subtraction unit 1061 Is integrated, and disturbance compensation is performed based on the integrated difference value (hereinafter referred to as the integral value).
  • the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 is input to the integration circuit 1071.
  • the integration circuit 1071 accumulates the input difference value and outputs the accumulated difference value to the amplitude subtraction unit 1073.
  • the reference position of lens module 101 is the position shown in FIG. 54A.
  • the amplitude subtraction unit 1061 subtracts the detection signal input from the position detection sensor 105 via the amplification circuit 1065 and the correction target value output from the camera shake correction control unit 903.
  • the difference value is output to the integration circuit 1071.
  • the calculated difference value corresponds to the difference value xl shown at time A in FIG. 54B (a), and the difference in physical rotation position corresponding to the difference value xl is indicated by xl in FIG. 54B.
  • a dotted line w in FIG. 54B virtually shows the position of the position sensor 105 when the lens module 101 is at the reference position shown in FIG. 54A.
  • the difference value output from the amplitude subtraction unit 1061 is input to the integration circuit 1071.
  • the integration circuit 1071 accumulates the input difference value xl. At this time, since the difference value is zero (or close to zero) before time A in FIG. 53A, the difference value integrated in the integration circuit 1071 is only xl.
  • the integration value output from integration circuit 1071 is input to amplitude subtraction unit 1073.
  • the amplitude subtraction unit 1073 subtracts the detection result of the current position of the lens module 101 between the signal output via the lead lug filter 1063 and the signal output from the integration circuit 1071, and the difference value is boosted. Output to 1067.
  • the booster circuit 1067 rotates the lens module 101 around the rotary axis Y by driving the horizontal bimorph 14 with a voltage corresponding to the difference value. That is, the lens module 101 is rotated in the direction of arrow b in FIG. 54B (a) against the wiring load of the flexible substrate 19 and reaches the position shown in FIG. 54B (b).
  • the rotation amount yl of the lens module 101 is in the direction of the arrow a of the flexible substrate 19. Due to the wiring load, the rotation amount xl corresponding to the correction target value becomes smaller.
  • the lens module 101 is at the position shown in FIG. 54B (b)
  • the current position is detected by the position detection sensor 105, and the detection signal is output to the amplitude subtraction unit 106 1 via the amplifier circuit 1065.
  • the amplitude subtractor 1061 subtracts the current position detection signal and the correction target value output from the camera shake correction controller 903, and outputs the difference value zl.
  • the difference value zl at this time corresponds to the value shown at time B in FIG. 53A.
  • the difference value zl output from the amplitude subtraction unit 1061 is input to the integration circuit 1071.
  • integrating circuit 1071 integrates input difference value zl and outputs the integrated value shown at time B in FIG. 53B to amplitude subtracting section 1073.
  • the amplitude subtracting unit 1073 and the booster circuit 1067 perform the control operation in the same manner as described above, and drive the side bimorph 14 to rotate the lens module 101 in the arrow d direction.
  • the lens module 101 after the rotation is shown in FIG. 54B (c).
  • the lens module 101 is subjected to the wiring load force S in the direction of the arrow e by the flexible substrate 19, but a force for rotating in the direction of the arrow f with a force larger than the wiring load is applied. Yes.
  • the lens module 101 is at the position shown in FIG. 54B (c)
  • the current position is detected by the position detection sensor 105, and the detection signal is output to the amplitude subtraction unit 106 1 via the amplifier circuit 1065.
  • the amplitude subtractor 1061 subtracts the current position detection signal and the correction target value output from the camera shake correction controller 903, and outputs the difference value z2.
  • the difference value z2 at this time corresponds to the value shown at point C in FIG. 53A.
  • the difference value z2 output from the amplitude subtraction unit 1061 is input to the integration circuit 1071.
  • the difference value calculated by the amplitude subtraction unit 1061 is also input to the non-interference compensation circuit 1069.
  • the non-interference compensation circuit 1069 is a circuit that gives an instruction to the pitch side circuit that drives the inner frame 11 based on the signal of the circuit on the side that drives the lens module 101. The content of this instruction is that the inner frame 11 is rotated in a direction that prevents the inner frame 11 from rebounding around the pitch rotation axis as the lens module 101 rotates about the single rotation axis. Is. Therefore, the non-interference compensation circuit 1069 outputs a control signal for rotating the inner frame 11 to the amplitude calculation unit 1062.
  • the amplitude calculation unit 1062 includes a correction target value output from the camera shake correction control unit 903, and an amplification circuit 1066 from the position detection sensor 103. And a detection signal of the current position output via the input.
  • the correction target value output from the camera shake correction control unit 903 is al
  • the control signal output from the non-interacting compensation circuit 1069 is bl
  • the position detection sensor 103 is input via the amplification circuit 106 6
  • the detected signal is cl
  • the operation value dl is output to the integration circuit 1072.
  • the integration circuit 1072 integrates the input operation value dl and outputs the integration value to the amplitude subtraction unit 1074. Thereafter, feedback control is performed in the same manner as the above-mentioned disturbance compensation operation on the side, and the position of the inner frame 11 is corrected. Disturbance compensation operation on the pitch side is performed. The following explanation of the operation is omitted because it is the same as the above-mentioned disturbance disturbance compensation operation.
  • Fig.55A Gain VoZ In Vi
  • the horizontal axis is the lens module or
  • the frequency of the disturbance applied to the inner frame and the vertical axis represent the amplitude ratio of Vo to Vi.
  • Fig. 55B phase ZVoZVi
  • the horizontal axis represents the frequency of disturbance applied to the lens module or inner frame
  • the vertical axis represents the phase difference of Vo with respect to Vi.
  • the characteristics of Gtyp and ⁇ typ represent when the input / output gain of the integration circuit 1071 or 1072 is used as a reference.
  • the characteristics of Gmin and ⁇ min represent the case where the input / output gain of integrating circuit 1071 or 1072 is 1Z2 times the reference.
  • the characteristics of Gmax and ⁇ max represent the case where the input / output gain of the integration circuit 1071 or 1072 is 1.5 times the reference.
  • the phase difference between Vo and Vi is caused by integrating circuit 1071 or 1072.
  • the integration circuit 1071 is arranged after the amplitude subtraction unit 1061
  • the integration circuit 1072 is arranged after the amplitude calculation unit 1062, so that the time required for the integration processing in each integration circuit 1071 or 1072 is increased. Therefore, when a disturbance in the low frequency band (around 1 Hz and below) is applied, the phases of Vo and Vi shift approximately 90 degrees as shown in Fig. 55B.
  • the lower the disturbance applied to the lens module or the like the greater the influence on the movement of the lens module or the like.
  • the voltage Vi is added to the input part of the bimorph on the cho side or pitch side, the frequency is swept, and the output voltage Vo of the position detection sensor on the cho side or pitch side is measured to rotate. It is possible to confirm the position control characteristics.
  • the result of comparing the detection result of the current position of the lens module or the inner frame with the correction target value is integrated by the integration circuit, and the error of the current position with respect to the target position is calculated. By outputting, it becomes possible to greatly reduce the influence of the variation in the driving characteristics of the bimorph, the wiring connection to the rotating part, and the load on the bearing.
  • the instruction is given to the pitch side circuit based on the signal of the circuit on the side, but conversely, based on the signal of the circuit on the pitch side.
  • a configuration may be adopted in which instructions are given to the circuit on the show side.
  • an instruction may be given to the pitch side circuit based on the signal of the side circuit, and an instruction may be given to the side circuit based on the signal of the pitch side circuit.
  • the configuration included in the contents disclosed in the present embodiment may be the following configuration.
  • the actuator is an example of the driver of the present invention.
  • the shake sensor 1 is an example of a shake detector according to the present invention.
  • the integrating circuit is an example of a disturbance compensator of the present invention.
  • a camera shake correction apparatus includes:
  • a lens module that holds the lens and the image sensor
  • Shake detection means for detecting the shake of the device itself
  • a rotation instructing unit that instructs to rotate the lens module in a direction in which the shake cancels based on the shake detected by the shake detection means;
  • a position sensor that detects a rotation position of the lens module with respect to the frame structure is compared with a rotation position instructed by the rotation instruction unit and a rotation position detected by the position sensor.
  • An arithmetic circuit that outputs a signal instructing to rotate the lens module in a direction to reduce
  • the lens module is attached to the frame structure. And a piezoelectric element to be rotated.
  • FIG. 56 is a perspective view of an assembly for driving the entire lens barrel including an image pickup device such as a CCD for explaining the connection between the piezoelectric element and the drive body according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 57 and FIG. 58 are enlarged views illustrating in detail the connecting portion between the piezoelectric element and the driving body and the constituent means.
  • a lens barrel 3001 integrated with a lens barrel base 3001a is fixedly attached to a drive frame 3003, and an imaging element 3002 such as a CCD is disposed below the lens barrel 3001.
  • the drive frame 3003 is rotated so as to be rotatable about a rotation shaft 3014 by a fixed frame 3004 having two bearings 3003a (one is not shown) opposed at right angles to the optical axis 3013. It is supported.
  • a piezoelectric element 3005 (a so-called bimorph) is attached to the lower side of the fixed frame 3004, that is, the lower side of the image sensor 3002 by a press member 3006 with a screw 3007.
  • An L-shaped first connection member 3008 having an elliptical through hole 3008a is bonded and fixed to the piezoelectric element 3005 and the drive frame 3003, respectively.
  • Two second connection members 3010 having a circular cross-sectional shape attached to the connection member 3009 are attached so as to face the first connection member 3008, and the through hole 3008a of the connection member 3008 and the connection member 3010 is connected.
  • the elliptical through-hole 3008a in the L-shaped first connecting member 3008 has a long axis formed in a direction in which the drive frame 3003 is driven, that is, in a direction perpendicular to the optical axis 3013. It is formed to be a short axis.
  • the two second connecting members 3010 are arranged so as to contact the R-shaped end 3008d in the long axis direction of the through hole 3008a of the first connecting member 3008.
  • the “U” -shaped connecting member 3009 on the drive frame 3003 side and the piezoelectric element 3005 side is connected by a connecting member 3012.
  • the electrodes (not shown) of the piezoelectric element 3 005 When electric power is supplied to the electrodes (not shown) of the piezoelectric element 3 005 from the outside, it moves up and down in the direction of the optical axis 3013 with the portion pressed by the pressing member 3006 as a fulcrum, and the drive frame 3003 is driven by each connecting structure or connecting member 3012 Is rotated, and the lens barrel 3001 rotates about the rotation axis 3014.
  • the connecting mechanism that connects the piezoelectric element 3005 and the drive frame 3003 includes the rod-like connecting member 3012. Therefore, the structure is simplified. In addition, in the case of mono equipment, an impact force of several thousand G is applied by dropping, so in the present invention, the connection portion is not damaged or disconnected by the impact. Therefore, it is suitable for an imaging device in a mopile device.
  • the lens barrel 3001 is an example of the lens module of the present invention.
  • the drive frame 3003 and the fixed frame 3004 are examples of the frame structure of the present invention.
  • the piezoelectric element 3005 is an example of the driving means of the present invention.
  • connection portion will be described with reference to FIGS. 57 and 58.
  • connection portion 3008c of the first connection member 3008 having an L-shape is attached to the flat portion of the drive frame 3003, and the connection extension portion 3008b extending in a direction perpendicular to the attachment portion 3008c has an elliptical shape.
  • a through hole 3008a is provided, and an elliptical end 3008d has an R shape. Further, the end surface of the through hole 3008a is a convex R surface. Therefore, the end portion 3008d of the through hole 3008a is in partial contact with the connection member 3010.
  • the second connection member 3009 has a U-shape made of metal and has flat portions 3009a and 3009b.
  • connection members 3010a and 3010b each having a cross-sectional shape of a circle formed in a U-shape are respectively provided. It is attached to the flat portions 3009a and 3009b.
  • the connecting member need only engage with the through hole 3008a in a curved shape.
  • the attachment portion 3009c only needs to be attached by adhesion or welding, and may be attached by any method as long as it has connection reliability. As shown in FIG. 57, there is no problem as long as the configuration shown in FIG. 58 is obtained in a state where it is connected to the through hole 3008a of the first connecting member 3008.
  • the second connection members 3010a and 3010b are preferably arranged so as to be in contact with the end surface of the end portion 3008d in the longitudinal direction of the through hole 3008a of the first connection member 3008. This is because when the piezoelectric element 3005 is driven in the vertical direction, a driving force is applied to the second connecting member 3010 and attempts to deform in the minor axis direction of the elliptical shape, but the second connecting member 3010 is deformed. Requires a large driving force, so the driving amount of the piezoelectric element 3005 can be accurately driven. This is because it can be transmitted to the frame 3003.
  • the contact with the second contact members 3010a and 3010b at the end 3008d in the major axis direction of the through hole 3008a having an elliptical shape means that the first contact is made at the contact portion that is almost point contact. This means that almost no drive loss occurs even if the positional relationship between the connection member 3008 and the second connection member 3010 changes.
  • Figures 60 (a), (b), (c), and (d) show this situation.
  • Fig. 60 (a) shows a state before driving, (b) shows a state where the drive frame 3003 is lifted upward, and (c) shows a state where the state force of (b) also shifts downward. Yes, (d) is a schematic representation of the state when lowered. As described above, even when the drive frame 3003 is inclined, the second connecting member 9 rotates with respect to the drive frame 3, so that the original posture force hardly changes.
  • FIG. 62A when the flat surface portion 3009a or the flat surface portion 3009b of the “U” -shaped connecting member 3009 is irradiated with the laser beam 3016, the laser beam 3016 is irradiated around the portion irradiated. Attempt to deform in the direction of the arrow in Fig. 62B. That is, by irradiating the laser beam 3016, the second connecting member 3010 comes into contact with and stops at the end 3008d of the long axis of the first connecting member 3008, and the gap is eliminated. The condition of the gap can be easily judged by microscopic observation.
  • the adjustment with the laser beam may be adjusted by increasing the amount of deformation of the connection member 3009. Force Gradually approaching the end in the major axis direction Elliptical through-hole 3008a and the second connection member
  • the contact pressure with the 3010 can be controlled, and the sliding loss of both can be controlled and reduced.
  • the member between the two attachments can be a rigid body, the transmission efficiency from the piezoelectric element 3005 to the drive frame 3003 can be increased, the resonance frequency including the piezoelectric element 3005 and the entire drive body can be increased, An assembly having excellent controllability can be provided.
  • FIG. 63 Another method for positioning the second connection member relative to the first connection member will be described with reference to FIGS. 63 and 64.
  • connection member 3009 having the second connection members 3010a and 3010b has a spring property, and due to the spring property, the end portion in the major axis direction of the elliptical through hole 3008a which is the first connection member 3008
  • the second connecting members 3010a and 3010b are in contact with each other.
  • the laser adjustment method as described above is unnecessary, and the connecting member 3009 is elastically deformed by applying stress in the direction of arrow A during installation, and the L-shaped through the notch 3008e of the L-shaped connecting member 3008e.
  • the mold connecting member 3008 is attached to the through hole 3008a having an elliptical shape. This facilitates positioning of the second connecting member to the end of the first connecting member in the longitudinal direction. As a result, the assemblability is greatly improved.
  • FIG. 65 is similar to FIG. 56, and shows an assembly for driving the entire lens barrel including an image sensor such as a CCD for explaining the connection between the piezoelectric element and the driver according to the embodiment of the present invention. It is a perspective view.
  • an image sensor such as a CCD for explaining the connection between the piezoelectric element and the driver according to the embodiment of the present invention. It is a perspective view.
  • a lens barrel 3001 integrated with a lens barrel base 3001a is fixedly attached to a drive frame 3003, and an imaging element 3002 such as a CCD is disposed below the lens barrel 3001.
  • the drive frame 3003 is supported by a rotation shaft 3014 disposed at a right angle to the optical axis 3013 so as to be rotatable.
  • a piezoelectric element 3005 (so-called bimorph) is attached to the lower side of the fixed frame 3004, that is, the lower side of the imaging element 3002.
  • a third connecting member 3015 having a through hole 3015a is bonded and fixed to the piezoelectric element 3005 and the drive frame 3003, respectively, and a low-rigidity metal connecting member 3012 is passed through the through hole 3015a, and soldering is performed. They are connected by glue or adhesive.
  • the electrode When electric power is supplied from the outside to the electrode (not shown) of the piezoelectric element 3005, the electrode is moved up and down in the direction of the optical axis 3013 with the portion pressed by the holding member (not shown) as a fulcrum, and the third connecting member 3015 and The drive frame 3003 is rotated by the connecting member 3012, and the lens barrel 3001 rotates about the rotation shaft 3014.
  • the piezoelectric element 3005 When the piezoelectric element 3005 is deformed by voltage, the coordinates are shifted in micron units in the X axis direction as well as in the Z axis direction. Also, since the drive frame 3003 is driven around the rotation axis 3014, the coordinates of the X axis and Z axis are shifted. That is, the coordinates of the fixed portion on the piezoelectric element 3005 side of the connecting member 3012 and the fixed portion on the drive frame side, that is, the relative positional relationship is always changed by driving the piezoelectric element 3005.
  • the connecting member 3012 is made of a material having high rigidity, the connecting member 3012 does not allow the change in coordinates as described above.
  • the piezoelectric element 3005 is not deformed even when a voltage is applied, and the drive frame 3012 is not deformed.
  • the 3003 can no longer be driven. That is, in order to drive the piezoelectric element 3005 and the drive frame 3003, it is necessary for the connecting member 3012 to be slightly deformed to absorb the change in coordinates described above. Here, the rigidity of the connecting member 3012 will be considered.
  • the camera shake can be corrected if the pressure point applied to the lens barrel by the piezo element, that is, the amplitude of the piezo element determined by the distance of the rotational axial force can be secured.
  • the correction angle is ⁇ 1 degree
  • the displacement amount and generated force of the piezo element can be set freely by changing the parameters of the thickness, length, width, and applied voltage of the piezo element. When trying to secure the amount, a maximum force of about 15g is generated. Since this generated force is applied to the connecting members, it is necessary to select materials and dimensions that do not buckle against this force.
  • the buckling load of the connecting member can be expressed as follows.
  • the minimum restriction condition as shown in Fig. 66 (the length and wire diameter of the connecting member that causes a buckling load exceeding the dotted line in the figure) Is required.
  • the piezo element and the driving body are connected by a connecting member, and the connecting portions of the piezo element and the connecting member and the driving body and the connecting member are kept vertical, and are located near the center of the connecting member.
  • the deformation mode is bent.
  • the central part of the connecting member length Find the stagnation angle at, and find the stagnation angle at the tip, which is the free end of the simple cantilever, and compare the two.
  • the amount of deformation is determined by the rigidity against the force to deform the connecting member, and if the value has the minimum necessary amount of deformation, the force transmitted to the connecting member is transmitted to the driver. I think.
  • the center of rotation of the drive body is the coordinate (0, 0)
  • the coordinate A of the connection point between the drive body and the connecting member is ( ⁇ 1, ⁇ 2)
  • 81, j82) and the length of the connecting member is L1.
  • the piezo element moves up and down by a factor of ⁇ 1 when a voltage is applied, but the X coordinate hardly changes, so the coordinates of the saddle point are ((1, a 2 + Ll people ⁇ 1).
  • the coordinates at the midpoint of the connecting member are
  • ⁇ tawami atan (( ⁇ 1— (, ⁇ 1 * cos ⁇ — ⁇ 2 * sin ⁇ + 1) / 2) / ⁇ 2 + L1 ⁇ S l— (al * sin 0 + a2 * cos 0 + a2 + Ll ⁇ 1) / 2))
  • FIG. 70 shows a state where this relationship is used as parameters for the length of the connecting member and the offset amount in the heel direction from the center of rotation of the heel point.
  • the configuration included in the contents disclosed in the present embodiment may be the following configuration.
  • An imaging apparatus with a camera shake correction function includes:
  • a piezoelectric element disposed on the opposite side of the imaging element from the lens barrel;
  • a coupling mechanism having a rod-shaped coupling member that is driven by the piezoelectric element to rotate the lens barrel;
  • the coupling mechanism has a displacement absorbing function for absorbing displacement between deformation of the piezoelectric element and rotation of the lens barrel. It is preferable.
  • the connecting mechanism having the rod-like connecting member has a displacement absorbing function, the connecting member smoothly drives the lens barrel.
  • At least one of the first connection structure and the second connection structure is formed with a through hole. It is preferable to have the first connecting member formed and the second connecting member having a curved locking portion locked in the through hole.
  • one connection member drives the other connection member in a state where the diameter stop portion of the second connection member is engaged with the through hole of the first connection member.
  • the through hole extends long in the direction of the rotation center axis
  • the locking portion has two locking portions respectively locked at both ends in the rotation center axis direction of the through hole! /.
  • the two stop portions are locked to both ends of the through hole in the rotation center axis direction, the stop portions are not easily deformed during driving.
  • the diameter stop portion can transmit a large driving force, and the transmission efficiency of the driving force is increased.
  • the two locking portions are preferably in contact with the both end portions of the through hole.
  • the stop portions are not easily deformed during driving.
  • the diameter stop portion can transmit a large driving force, and the transmission efficiency of the driving force is increased.
  • the second connection member further has a U-shaped member to which the two locking portions are fixed, respectively.
  • the U-shaped member urges the two locking portions toward the both end portions of the through hole.
  • the two locking portions have spring properties and are elastically deformed at both end portions of the through-hole. Preferably they are in contact.
  • the piezoelectric element is deformed and the attitude of the locking part to the through hole changes. Even so, the drive efficiency to the piezoelectric element force coupling member is maintained.
  • the diameter stop portion preferably has a circular cross section. In this device, the diameter stop portion moves smoothly while in contact with the through hole.
  • the locking portion preferably has a smaller radius of curvature than the both end portions of the through hole. .
  • the diameter stop portion is not easily deformed during driving. In other words, the diameter stop portion can transmit a large driving force, and the transmission efficiency of the driving force is increased.
  • the end surfaces of the both end portions of the through hole have an R shape. Is preferred. In this device, since the contact area between the both ends of the diameter stop portion and the through hole is small, the diameter stop portion can be smoothly rotated while being in contact with the through hole.
  • the connecting member can transmit a load from the piezoelectric element, but the deformation of the piezoelectric element and the mirror It is preferable to have low rigidity that can absorb the deviation from the rotation of the cylinder. In this apparatus, the connecting member absorbs the deviation between the deformation of the piezoelectric element and the rotation of the lens barrel with a simple configuration.
  • the connecting member is 3.8 * l (T (-4) ⁇ E * 1 / V2 ⁇ 6.0 * 1 ( ⁇ ) It is preferable to have rigidity that satisfies (-3) (L: beam length, ⁇ : Young's modulus, I: cross-section second moment). A shift in movement between the piezoelectric element and the lens barrel can be absorbed.
  • the piezoelectric element is preferably composed of a bimorph.
  • connection structure according to the present invention is
  • An imaging device a rotatable lens barrel integrated with the imaging device, a piezoelectric element disposed on the opposite side of the imaging device from the lens barrel, and a mirror driven by the piezoelectric device
  • an imaging apparatus with a camera shake correction function including a coupling mechanism for rotating a cylinder
  • a first connecting member having a through hole;
  • a second connecting member having a curved locking portion locked in the through hole,
  • the first connection member and the diameter stop portion are a connection structure engaged so as to absorb a shift between deformation of the piezoelectric element and rotation of the lens barrel.
  • one connection member drives the other connection member in a state where the diameter stop portion of the second connection member is engaged with the through hole of the first connection member. At this time, since the diameter stop portion rotates with respect to the first connection member, the displacement between the deformation of the piezoelectric element and the rotation of the lens barrel is absorbed.
  • connection structure of the present invention (above (14))
  • the through hole extends long in the direction of the rotation center axis
  • the locking portion has two locking portions respectively locked at both ends in the rotation center axis direction of the through hole! /.
  • connection structure of the present invention (the above (15)), it is preferable that the two locking portions are in contact with the both end portions of the through hole.
  • the stop portions are not easily deformed during driving. In other words, the diameter stop portion can transmit a large driving force, and the transmission efficiency of the driving force is increased.
  • the second connection member further has a U-shaped member to which the two locking portions are fixed, respectively.
  • the U-shaped member urges the two locking portions toward the both end portions of the through hole.
  • connection structure of the present invention (the above (16)
  • the two locking portions have a spring property, and are in contact with the both end portions of the through hole in an elastically deformed state.
  • the piezoelectric element is deformed and the posture of the diameter stop portion with respect to the through hole is changed, the driving efficiency to the piezoelectric element force coupling member is maintained.
  • the diameter stop portion has a circular cross section. In this device, the diameter stop portion moves smoothly in contact with the through hole.
  • the locking portion preferably has a smaller radius of curvature than the both end portions of the through hole.
  • the diameter stop portion is not easily deformed during driving. In other words, the diameter stop portion can transmit a large driving force, and the transmission efficiency of the driving force is increased.
  • connection structure of the present invention any of the above items (15) to (20)
  • the diameter stop portion can be smoothly rotated while being in contact with the through hole.
  • the piezoelectric element is preferably composed of a bimorph.
  • connection structure between the piezoelectric element and the driver is simplified. Furthermore, it is possible to absorb a shift in movement between the piezoelectric element and the lens barrel without seriously reducing the transmission efficiency of the driving force.
  • FIG. 71 is a block diagram showing a configuration of a digital camera that is useful in the present embodiment.
  • the digital camera of this embodiment includes an optical image stabilizer (OIS) module 4001, an image processing circuit 4002, an LCD monitor 4003, an image memory 4004, a card interface 4005, a memory card 4006, a square angular velocity sensor 4007, and a pitch angular velocity sensor 4008.
  • OIS optical image stabilizer
  • the OIS module 4001 includes a CCD image sensor (described later).
  • the image processing circuit 4002 performs image processing such as YC conversion, resolution conversion, and compression conversion on the image data generated by the CCD image sensor.
  • the LCD monitor 4003 is processed by the image processing circuit 4002.
  • the processed image data is displayed.
  • the image memory 4004 functions as a buffer memory when the image processing circuit 4002 performs image processing.
  • the memory interface 4006 can be attached to and detached from the card interface 4005.
  • the memory card 4006 records the image data processed by the image processing circuit 4002 via the card interface 4005, and outputs the image data stored in the memory card 4006 to the image processing circuit 4002. To do.
  • the angular velocity sensor 4007 and the angular velocity sensor 4008 on the pitch side are sensors for measuring the angular velocity of the digital camera in the normal rotation direction and the pitch rotation direction, for example, a gyro sensor.
  • the digital camera's rotation direction is the rotation direction of the digital camera in the horizontal plane
  • the digital camera's pitch rotation direction is the rotation direction of the digital camera in the lead plane.
  • the microcomputer 4009 controls the entire digital camera including the OIS module 4001.
  • Microcomputer 4009 ⁇ and integration circuits 4901 and 4902 are provided. Integration circuit Integrates AC components of angular velocity data measured by 4901, 4902 ⁇ , angular velocity sensor 4007 and angular velocity sensor 4008 on the pitch side. As a result, the microcomputer 4009 recognizes the output of the integrating circuits 4901 and 4902 as the angle that the digital camera has moved. This movement angle corresponds to the amount of camera shake. Then, the camera shake correction control unit 4903 controls the output of the integrating circuits 490 1 and 4902 [OIS!] And controls the OIS module 4001.
  • the OIS module 4001 is controlled to rotate in the opposite direction so as to cancel the angle at which the digital camera has moved. As a result, even if the digital camera is shaken, the OIS module 4001 rotates so as to cancel the shake. Therefore, it is possible to suppress blurring of light rays from the subject incident on the OIS module 4001. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of blurring in the image captured by the OIS module 4001.
  • the operation unit 4010 is an interface that receives instructions from the user to the digital camera.
  • FIG. 72 is a block diagram showing the configuration of the OIS module 4001.
  • the OIS module 4001 includes a lens module 4101, a pitch direction drive mechanism 4102 that rotates the lens module 4101 in the pitch direction, and a pitch side position sensor 4103 that detects a position in the pitch direction of an inner frame (described later) that supports the lens module 4101. Rotate the lens module 4101 in one direction A direction drive mechanism 4104, a side position sensor 4105 for detecting the position of the lens module 4101 in the single direction, and a drive control unit 106 for controlling the operation of the OIS module 4001 are provided.
  • the lens module 4101 includes a CCD image sensor 5010, a shirt unit 5011, a lens holder 5012, a photosensor 5013, a focus motor 5014, and a driving force transmission mechanism 5015. These components are integrated as a lens module 4101 and can be rotated in the pitch direction and the corner direction.
  • the shirter unit 5011 includes a mechanical shirter and opens and closes the shutter under the control of the drive control unit 4106.
  • the lens holder 5012 holds the lens.
  • the optical signal of the subject incident through the shatter unit 5011 is condensed on the CCD image sensor 5010 by the lens held in the lens holder 5012.
  • the CCD image sensor 5010 converts the optical signal of the subject collected by the lens into an electrical signal and generates image data.
  • the focus motor 5014 moves the lens holder 5012 in the optical axis direction via the driving force transmission mechanism 5015. Thereby, the distance between the lens held by the lens holder 5012 and the CCD image sensor 5010 can be adjusted, and the optical signal focused on the CCD image sensor 5010 can be focused.
  • the photo sensor 5013 detects whether the position of the lens holder 5012 in the optical axis direction is at the reference position, and notifies the drive control unit 4106 of it.
  • the pitch direction drive mechanism 4102 includes a holding mechanism that holds the lens module 4101 and an actuator that drives the holding mechanism that rotates the lens module 4101 in the pitch direction.
  • the directional drive mechanism 4104 includes a holding mechanism that holds the lens module 4101 and an actuator that drives the holding mechanism that rotates the lens module 4101 in the horizontal direction.
  • the drive control unit 4106 receives a control signal from the microcomputer 4009, controls electronic components other than the CCD image sensor 5010 in the lens module 4101, receives data from those electronic components, and receives the data from the microcomputer 4009. Send to.
  • the drive control unit 4106 can be realized as an IC chip, and is provided outside the lens module 4101 such as a surface of a flexible cable (described later) that connects the lens module 4101 and the microcomputer 4009, for example. It is preferable.
  • FIG. 72 the digital camera including the shotta unit and the focus motor is illustrated. However, for example, it may not be necessary for the camera-equipped mobile phone. In this embodiment, the shotta unit and the focus motor are not provided. The structure which does not exist is demonstrated.
  • FIG. 73 is an external perspective view of the OIS module 4001 as viewed from the subject side.
  • FIG. 74 is an external perspective view when the lens barrel cover 4021 in the lens module 4101 is removed.
  • FIG. 75 is a plan view of the OIS module 1.
  • the lens module 4101 is held by the inner frame 4011 so as to be rotatable in the pitch rotation direction. That is, the inner frame 4011 is a frame having an opening larger than the outer shape of the lens module 4101, and the lens module 4101 is pivotally supported in the opening of the inner frame 4011.
  • the inner frame 4011 is held by the outer frame 4012 so as to be rotatable in the direction of rotation.
  • the outer frame 4012 is arranged outside the inner frame 4011 in which the size of the outer shape of the frame body is larger than that of the inner frame 4011.
  • the outer frame 4012 is fixed to the housing of the digital camera.
  • the inner frame 4011 constitutes a part of the pitch direction drive mechanism 4102
  • the outer frame 4012 constitutes a part of the single direction drive mechanism 4104.
  • the OIS module 4001 is fixed so that the axis is aligned with the vertical axis of the camera and the pitch axis is aligned with the horizontal axis of the camera.
  • the center of gravity of the lens module 4101 substantially coincides with the center of the first rotation axis in the inner frame 4011 that supports the lens module 4101 in a rotatable manner.
  • the center of gravity of the inner frame 4011 as the inner frame support and the lens module 4101 are configured to substantially coincide with the center of the second rotation shaft that rotatably supports the inner frame support.
  • first rotation axis and the second rotation axis are orthogonal to each other.
  • FIG. 76 is an external perspective view of the OIS module 4001 as seen from the back side
  • FIG. 77 is a back view of the OIS module 4001 as seen from the back side.
  • the OIS module 4001 is shared with the outer bimorph 4013 that forms the directional drive mechanism 4104 with the outer frame 4012 and the inner frame 4011.
  • a pitch-side bimorph 4014 constituting the pitch direction drive mechanism 4102.
  • the CCD image sensor 5010 is arranged on the rearmost side of the lens module 4101 and inside the show side bimorph 4013 and the pitch side bimorph 4014 (see FIGS. 76 and 77).
  • the side bimorph 4013 has one side fixed to the outer frame 4012 by a fixing plate 4015, and the side opposite to the one side is connected to the inner frame 4012 via a connection wire 4016. Thereby, a driving force for rotating the inner frame 4011 with respect to the outer frame 4012 in the arrow direction can be applied.
  • one side of the pitch-side bimorph 4014 is fixed to the inner frame 4011 by the fixing plate 4017, and the lens module 4101 is mounted on the side opposite to the one side via the connection wire 4018.
  • the lens module base 5020 is connected. Accordingly, a driving force for rotating the lens module 4101 in the pitch direction with respect to the outer frame 4012 and the inner frame 4011 can be applied.
  • FIG. 76, 78, 79, and 80 a method for routing the flexible cable 4019 will be described with reference to FIGS. 76, 78, 79, and 80.
  • FIG. 76, 78, 79, and 80 a method for routing the flexible cable 4019 will be described with reference to FIGS. 76, 78, 79, and 80.
  • FIG. 78 shows the inner frame 4011, and the flexible cable or flexible substrate 4019 and the lens module base 4020 that are cut out from the bottom of the lens module 4101 and the lens module base 4020, FIG. 79 does not show the outer frame 4012. Represents a state.
  • Figure 80 shows the flexible cable 4019 connected to the connector 4031! /
  • the flexible cable 4019 is pulled out from the bottom of the OIS module 4001, bent at the outside of the inner frame 4011, and fixed to the inner frame 4011 in the vicinity of the bearing portion 4020a that supports the lens module 4101 (the fixed portion is not shown). ), And is housed at the cutout portion 401 2a of the outer frame 4012, and further pulled out in the outward direction. In short, it is important that the flexible cable 4019 is bent at substantially the same height as the center of the single rotation axis perpendicular to the pull-out direction and pulled out. Also, the end 4019a of the flexible cable 4019 is connected to the connector as shown in Fig. 76.
  • the flexible cable 4019 accurately connects the inner frame 4011 and the outer frame 4012 that cannot be connected to the connector in a straight state. In order to drive, it is necessary to stiff to some extent. [0355] The structure of the flexible cable 4019 will be described in detail.
  • the flexible cable 4019 has a plate shape that is narrower than the inner frame 4011.
  • the main surface faces the optical axis direction and extends in a direction perpendicular to the optical axis direction. That is, the flexible cable 4019 has a thickness direction along the optical axis direction.
  • the flexible cable 4019 has a bent portion or an R portion 4019c following the flat lead portion 4019b.
  • the bent portion 4019c is curved so as to protrude downward in the figure, and the center of curvature is located in the optical axis direction with respect to the flexible cable 4019.
  • the entire apparatus can be reduced in the optical axis direction. That is, it is possible to reduce the size and thickness of the image blur correction device and the imaging device incorporating the same.
  • FIG. 81 shows the reaction force generated at the end of the flexible cable 4019 when the flexible cable 4019 is also bent by a free long force.
  • FIG. 82 shows a state where the flexible cable 4019 is pulled out from a position away from the rotation axis by a predetermined distance R1 and connected to the connector 4020.
  • FIG. 83 is a conceptual diagram showing a state where the lens module 4101 is inclined in the rotational direction by the reaction force generated when the flexible cable 4019 is attached to the connector 4020 in the state of FIG.
  • a reaction force is generated to return the flexible cable 4019 attached to the lens module 4101 to its original state, which is transmitted to the lens module 4101 side.
  • this reaction force is the maximum value of the reaction force when the flexible cable 40 19 is free length and the connection position by the connector is close to 0.5 mm as shown in Fig. 81. The value reaches 30g. Furthermore, the reaction force does not become zero when the connector is closer.
  • a linear flexible cable 4019 is attached to the bottom of the lens module 4101, and the flexible cable is shown in Fig. 84 after the inner frame 4011 and the outer frame 4012 are assembled, and all of the driving body and the like are assembled.
  • reaction force can be dramatically reduced by simply forming the flexible cable 4019 into a predetermined shape. Therefore, the image blur correction effect that the lens module 4101 does not tilt easily is high.
  • the locally formed flexible cable 4019 has almost no reaction force even if the shape of the original flexible cable changes slightly due to a small size and shape and assembly errors. I know. In short, the flexible cable 4019 is bent by a linear state force that is not stressed, so that a large amount of stress is applied, and from the originally bent state, there is an error (for example, about 1 to 2 mm), in the length direction. Even if they are different, there is almost no influence from the reaction force.
  • the flexible cable 4019 is pulled out to approximately the same height in the optical axis direction as the rotation axis orthogonal to the orthogonal axis, and in the first embodiment, as in the second embodiment. Bend the flexible cable in advance!
  • FIG. 85 is an external perspective view of the OIS module 4001 as seen from the subject side.
  • FIG. 86 is an external perspective view when the lens barrel cover 4013 in the lens module 4101 is removed.
  • FIG. 87 is a plan view of the lens module 4101.
  • the lens module 4101 is held by the inner frame 4011 so as to be rotatable in the pitch rotation direction. That is, the inner frame 4011 is a frame having an opening larger than the outer shape of the lens module 4101, and the lens module 4101 is pivotally supported in the opening of the inner frame 4011.
  • the inner frame 4011 is held by the outer frame 4012 so as to be rotatable in the direction of rotation.
  • the outer frame 4012 is arranged outside the inner frame 4011 in which the size of the outer shape of the frame body is larger than that of the inner frame 4011.
  • the outer frame 4012 is fixed to the housing of the digital camera.
  • the inner frame 4011 forms part of the pitch direction drive mechanism 4102 and the outer frame 4012 A part of the moving mechanism 104 is formed.
  • the OIS module 4001 is fixed so that the axis is aligned with the vertical axis of the camera and the pitch axis is aligned with the horizontal axis of the camera.
  • the center of gravity of the lens module 4101 substantially coincides with the first rotation axis center of the inner frame 4011 that rotatably supports the lens module 4101.
  • the center of gravity of the inner frame 4011 that is the inner frame support and the lens module 4101 is configured to substantially coincide with the center of the second rotation shaft that rotatably supports the inner frame support.
  • the first rotation axis and the second rotation axis are orthogonal to each other.
  • a pitch driving coil substrate 4051 is disposed with a pitch rotation shaft interposed therebetween, and is opposed to the pitch driving coil substrate 4051 with a predetermined gap.
  • a pitch driving magnet 4050 is disposed on the inner frame 4011.
  • a coil drive coil board 4053 is disposed across the axis of rotation of the inner frame 4011, and a magnet drive magnet 4052 is provided so as to face the coil drive coil board 4053 with a predetermined gap. Is arranged on the outer frame 4012. The detailed description is omitted.
  • the 1S magnet and the coil are configured so that thrust is generated in the circumferential direction of the pitch rotation shaft and the single rotation shaft.
  • FIG. FIG. 88 is a perspective view of the lens module 4101 as viewed from the back side.
  • 89 is an external perspective view with the outer frame 4012 omitted, and
  • FIG. 90 is an external perspective view showing the overall configuration.
  • Two show drive coil boards 4053 are soldered to the show drive flexible cable 4054 (not shown) and extended outward by the flexible cable 4054.
  • the coil substrate for pitch drive 4051 is soldered to the CCD flexible cable 4019 and shared with the CCD flexible cable 4019.
  • the drawing method is as described in FIGS. 76, 78, and 79. It is pulled out from substantially the same height with respect to the axis of rotation and the optical axis direction perpendicular to the pulling direction of 4019.
  • the flexible cable for driving 4054 also has a flexible cable 54 for driving connected to the coil board 4053 for driving that is arranged on the inner frame 4011 and is pulled out to the outside of the outer frame 4012 and orthogonally crossed. Arranged at approximately the same height with respect to the pitch rotation axis and the optical axis direction. And fixed (fixed part not shown).
  • the configuration included in the contents disclosed in the present embodiment may be the following configuration.
  • the actuator is an example of the driving means of the present invention.
  • the first image blur correction device is:
  • a lens module that holds the lens and the imaging device
  • the flexible cable is an image blur correction device formed so as to have an R portion.
  • the image blur correction effect that the lens module is inclined is high.
  • the flexible cable extends so that a main surface thereof faces the optical axis direction. With this device, the entire device can be made smaller in the optical axis direction.
  • the flexible cable preferably extends in a direction orthogonal to the optical axis direction. With this device, the entire device can be made smaller in the optical axis direction.
  • the center of curvature of the R portion is located in the optical axis direction with respect to the flexible cable, It is preferable! /.
  • the entire apparatus can be reduced in the optical axis direction.
  • the flexible cable extends so as to be orthogonal to one of the first rotating shaft and the second rotating shaft,
  • the flexible cable is pulled out at substantially the same height in a direction perpendicular to the rotation axis and in the optical axis direction.
  • the second image blur correction device is:
  • a lens module that holds the lens and the imaging device
  • the flexible cable extends so as to be orthogonal to one of the first rotating shaft and the second rotating shaft,
  • the flexible cable is perpendicular to the rotation axis and the optical axis direction and is substantially the same.
  • An image blur correction device characterized by being pulled out to a height.
  • a third image blur correction device is:
  • a lens module that holds the lens and the imaging device
  • the center of gravity of the lens module is substantially coincident with the rotation center of the first rotation shaft, and the center of gravity of the lens module and the inner frame support that is the inner frame force is approximately at the rotation center of the second rotation shaft.
  • the first flexible cable extends so as to be orthogonal to the first rotation axis, and is drawn to substantially the same height as the first rotation axis in the optical axis direction.
  • the image blur correction is characterized in that the cable extends so as to be orthogonal to the second rotation axis, and is drawn to substantially the same height as the second rotation axis in the optical axis direction.
  • the driving means is a motor using piezoelectric ceramics or an electromagnetic motor.
  • the present invention is useful for equipment equipped with an optical image stabilization system.
  • the application range may be a device equipped with an imaging means such as a still camera, a video camera, a camera-equipped mobile phone, or a PDA.

Abstract

　本発明の手振れ補正装置は、レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュール１０１と、レンズモジュール１０１を回動可能に支持する内枠１１と、レンズモジュール１０１を内枠１１に対して回動させる駆動手段とを備え、駆動手段がバイモルフ１４を含むものである。これにより、撮像装置全体の小型化・薄型化を可能にする手振れ補正装置を提供することができる。

Description

明 細 書
手振れ補正装置
技術分野
[0001] 本発明は、撮像光学系の手振れを解決する手振れ補正装置に関する。
背景技術
[0002] 昨今、ムービおよびデジタルスチルカメラの高倍率ズーム時ゃ喑所撮影時には、手 振れによる撮影画像の乱れが問題となって 、る。
[0003] 従来、カメラ撮影時の手振れを補正する技術は、以下のような技術が知られて 、る
[0004] 例えば、特許文献 1には、撮影レンズを保持するレンズ鏡筒と、撮影レンズの一部 であり光軸に対して垂直面内に移動させることで手振れ補正を行う補正レンズと、レ ンズ鏡筒の振れ量を検出する第 1及び第 2の振れ検出手段とを備え、第 1及び第 2の 振れ検出手段が検出したレンズ鏡筒の振れ量に応じて、補正レンズを保持する保持 枠を光軸と直交する 2方向に駆動することにより、撮像素子に入射する光線の角度を 変えて手振れ補正を行う手振れ補正装置が記載されている。
[0005] また、特許文献 2には、ノ リアングルプリズム式手振れ補正装置が記載されて 、る。
即ち、この手振れ補正装置は、 2枚のガラス板を特殊フィルム製の蛇腹でつなぎ、内 部に高屈折率を有する液体を充填させた可変頂角プリズムを、撮像レンズ群の内部 に配置している。この構成において、 2枚のガラス板を水平方向及び垂直方向にそ れぞれ傾けることにより、撮像素子に入射する光線の角度を変えて手振れ補正を行う 特許文献 1：特開 2000— 75338号公報
特許文献 2 :特開平 11 183951号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 撮像素子の画素数が少な 、場合には、少しの手振れによる撮影画像の乱れは目 立たなかったが、昨今、撮像素子の高画素化に伴い高画質化されている撮影画像 においては、少ない手振れであっても撮影画像の乱れが目立つようになつてきた。
[0007] 一方、携帯電話機ゃモパイル機器などの小型携帯機器にぉ 、て、カメラの搭載比 率の増加は顕著であり、これらの機器に搭載されるカメラにも手振れ補正機能が要望 されている。
[0008] カムコーダやデジタルスチルカメラには、上述したような手振れ補正装置が付加さ れたものが商品化されているが、この手振れ補正装置は構造が複雑で、機構的に大 きぐ小型化に不向きである。そして、この手振れ補正装置を更に小型化しょうとする と、十分な手振れ補正効果が得られない。従って、従来の手振れ補正装置は、デジ タルスチルカメラの更なる小型化の障害となり、また、携帯電話ゃモパイル機器など の小型携帯機器には実質的に搭載することができないという問題を有していた。
[0009] 本発明は、上記の問題を解決し、撮像装置全体の小型化'薄型化を可能にする手 振れ補正装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決するために本発明の手振れ補正装置は、レンズと撮像素子とを保 持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、 前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを備えた手振れ 補正装置であって、前記駆動手段が圧電素子を含むものである。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、撮像装置全体の小型化'薄型化を可能にする手振れ補正装置を 提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態にカゝかるデジタルカメラの構成を示すブロック図で ある。
[図 2]図 2は、本発明の一実施形態に力かるデジタルカメラが備える OISモジュール の構成を示すブロック図である。
[図 3]図 3は、 OISモジュールの概観を示す斜視図である。
[図 4]図 4は、 OISモジュールの概観を示す斜視図である。
[図 5]図 5は、 OISモジュールを背面力も見た斜視図である。 [図 6]図 6は、バイモルフの構成例を示す斜視図である。
[図 7A]図 7Aは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたとき の状態を示す模式図である。
[図 7B]図 7Bは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたとき の状態を示す模式図である。
[図 8]図 8は、バイモルフの接続ワイヤの接続位置を示す平面図である。
[図 9]図 9は、レンズモジュールとョー側バイモルフとの接続関係と、内枠とピッチ側バ ィモルフとの接続関係をそれぞれ示す模式図である。
[図 10]図 10は、 OISモジュールのョ一回動軸における垂直断面図である。
[図 11]図 11は、 OISモジュールのョ一回動軸における水平断面図である。
[図 12]図 12は、 OISモジュールの製造工程を示すフローチャートである。
[図 13]図 13は、レンズモジュール製造工程を示すフローチャートである。
[図 14]図 14は、レンズモジュールの内部を示す平面図である。
[図 15]図 15は、レンズモジュールにシャツタユニットを取り付ける際の様子を示す分 解斜視図である。
[図 16]図 16は、完成後のレンズモジュールの外観を示す斜視図である。
[図 17]図 17は、内枠ユニットの製造フローを示すフローチャートである。
[図 18]図 18は、内枠ユニットの外観斜視図である。
[図 19]図 19は、レンズモジュールを内枠ユニットに取り付ける工程のフローを示すフ ローチャートである。
[図 20]図 20は、レンズモジュールを内枠ユニットに取り付ける際の作業を模式的に示 す外観斜視図である。
[図 21]図 21は、レンズモジュールを内枠ユニットに組み込んだときの外観斜視図であ る。
[図 22]図 22は、ョー軸ピンを挿入後、板パネを取り付けたときの外観斜視図である。
[図 23]図 23は、ョー軸ピンとョー軸受けの接触部分を示す断面模式図である。
[図 24]図 24は、外枠ユニットの製造工程を示すフローチャートである。
[図 25]図 25は、外枠の構造を示す外観斜視図である。 [図 26]図 26は、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程を示すフローチャートで ある。
[図 27]図 27は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図である。
[図 28]図 28は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜視図である。
[図 29]図 29は、バイモルフの取り付け工程を示すフローチャートである。
圆 30]図 30は、ピッチ側ノ ィモルフを外枠に搭載した状態を示す外観斜視図である 図 31]図 31は、ピッチ側ノ ィモルフを外枠に固定した状態を示す外観斜視図である
[図 32]図 32は、ピッチ側ノ ィモルフの固定板の構造を示す断面図である。
圆 33]図 33は、ョー側バイモルフを内枠に搭載した状態を示す外観斜視図である。 圆 34]図 34は、ョー側バイモルフを内枠に固定した状態を示す外観斜視図である。
[図 35]図 35は、本実施形態にカゝかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すプロ ック図である。
[図 36]図 36は、マイコンと駆動制御部との接続関係を示したブロック図である。
[図 37A]図 37Aは、マグネットとホール素子との位置関係の一例を示す模式図である
[図 37B]図 37Bは、図 37Aの場合のホール素子出力を示すグラフである。
[図 37C]図 37Cは、マグネットとホール素子との位置関係の他の例を示す模式図であ る。
[図 37D]図 37Dは、図 37Cの場合のホール素子出力を示すグラフである。
[図 38]図 38は、バイモルフのブロック線図である。
[図 39]図 39は、バイモルフの周波数特性を示すグラフである。
[図 40]図 40は、リードラグフィルタを含めた場合のバイモルフのブロック線図である。
[図 41]図 41は、リードラグフィルタを含めた場合のバイモルフの周波数特性を示すグ ラフである。
[図 42]図 42は、手振れ角度 (a)とレンズ振れ角度 (b)と残留像ぶれ (c)との関係を示 す波形図である。 [図 43]図 43は、リードラグフィルタの周波数特性を示すグラフである。
[図 44]図 44は、リードラグフィルタの回路構成例を示す回路図である。
[図 45A]図 45Aは、バイモルフへの駆動電圧の一例を示すブロック図である。
[図 45B]図 45Bは、バイモルフの駆動電圧の一例を示す波形図である。
[図 46A]図 46Aは、バイモルフへの駆動電圧の他の例を示すブロック図である。
[図 46B]図 46Bは、バイモルフの駆動電圧の他の例を示す波形図である。
[図 47]図 47は、内枠駆動指令 (a)と外枠駆動補償指令 (b)との関係を示す波形図で ある。
[図 48]図 48は、バイモルフの他の構成例を示す斜視図である。
[図 49]図 49は、実施の形態 2にかかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブ ロック図である。
[図 50A]図 50Aは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたと きの状態を示す模式図である。
[図 50B]図 50Bは、バイモルフによって、内枠またはレンズモジュールを回転させたと きの状態を示す模式図である。
[図 51]図 51は、積分回路を搭載しない場合の振幅減算部から出力される差分値の 推移を示す特性図である。
[図 52]図 52は、レンズモジュールの動きを示す模式図である。
圆 53A]図 53Aは、振幅減算部力も出力される差分値の推移を示す特性図である。 圆 53B]図 53Bは、積分回路力も出力される積分値の推移を示す特性図である。
[図 54A]図 54Aは、基準位置にあるレンズモジュールを示す模式図である。
[図 54B]図 54Bは、レンズモジュールの外乱補償動作を説明するための模式図であ る。
[図 55A]図 55Aは、回動位置の制御特性ボード線図である。
[図 55B]図 55Bは、回動位置の制御特性ボード線図である。
[図 56]図 56は、実施の形態 3に係る鏡筒一体型手振れ補正装置の斜視図である。
[図 57]図 57は、実施の形態 3に係る撮像装置全体を駆動する接続部の拡大図であ る。 [図 58]図 58は、実施の形態 3に係る駆動体との連結を説明する接続部の拡大図であ る。
[図 59]図 59は、実施の形態 3に係る接続部の位置関係を示す説明図である。
[図 60]図 60は、実施の形態 3に係る圧電素子駆動時の駆動枠と接続部材との位置 関係を説明する概略図である。
[図 61]図 61は、実施の形態 3に係る接続部の組立時における各接続部材の位置関 係を説明する概略図である。
[図 62A]図 62Aは、実施の形態 3に係る接続部の組立時における接続部の調整方法 を説明する概略図である。
[図 62B]図 62Bは、実施の形態 3に係る接続部の組立時における接続部の調整方法 を説明する概略図である。
[図 63]図 63は、実施の形態 3に係る接続部への別の組立方法を説明する概略図で ある。
[図 64]図 64は、実施の形態 3に係る接続部への別の組立方法を説明する概略図で ある。
[図 65]図 65は、実施の形態 3に係る他の接続方法を説明する鏡筒一体型手振れ補 正装置の斜視図である。
[図 66]図 66は、連結部材形状と座屈荷重との関係を示すグラフである。
圆 67]図 67は、ピエゾ素子と駆動体の接続状態を示す模式図である。
[図 68]図 68は、単純片持ち梁のモデル図である。
[図 69]図 69は、連結部材の長手方向の中央部での橈み角を求めるためのモデル図 である。
[図 70]図 70は、接続位置オフセット Zワイヤー長の橈み角に及ぼす影響を示すダラ フである。
[図 71]図 71は、実施の形態 4にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である
[図 72]図 72は、実施の形態 4にかかるデジタルカメラが備える OISモジュールの構成 を示すブロック図である。 [図 73]図 73は、 OISモジュールの外観を示す斜視図である。
[図 74]図 74は、鏡筒カバーをはずした OISモジュールの外観を示す斜視図である。
[図 75]図 75は、 OISモジュールを光軸上から見た平面図である。
[図 76]図 76は、 OISモジュールを背面側から見た斜視図である。
[図 77]図 77は、 OISモジュールを背面側から見た平面図である。
[図 78]図 78は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
[図 79]図 79は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
[図 80]図 80は、フレキシブルケーブルとコネクタとの接続状態を示す斜視図である。
[図 81]図 81は、 OISモジュールとコネクタとの距離によって作用するフレキシブルケ 一ブル反力の一例を示すグラフである。
[図 82]図 82は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
[図 83]図 83は、フレキシブルケーブルの反力によってモーメントにより鏡筒が回転す る様子を示した概念図である。
[図 84]図 84は、フレキシブルケーブルケーブルをフォーミングする治具および方法を 示す一例である。
[図 85]図 85は、 OISモジュールの外観を示す斜視図である。
[図 86]図 86は、鏡筒カバーをはずした OISモジュールの外観を示す斜視図である。
[図 87]図 87は、 OISモジュールを光軸上から見た平面図である。
[図 88]図 88は、 OISモジュールを背面側から見た斜視図である。
[図 89]図 89は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
[図 90]図 90は、フレキシブルケーブルの取り付け状態を示す斜視図である。
符号の説明
1 モジュール
2 画像処理回路
3 液晶モニタ
4 画像メモリ
5 カードインタフェイス
6 メモリカード ョー側角速度センサ ピッチ側角速度センサ マイコン
901 積分回路
902 積分回路
903 手振れ補正制御部
0 操作部
1 内枠
1101 ョー軸受け
1102 ョー軸ピン
1103 板バネ
1104 ョー側バイモルフ保持部
1105 ピッチ軸ピン
1106 ピッチ軸受け部
1107 板パネ固定部
1108 ピン挿入孔
1109 マグネット取り付け部
1110 ョー軸ピン挿入溝
1111 ストッパー受け
1120 ホーノレ素子ユニット
1120a ホーノレ素子ベース 1120b ホーノレ素子
1121 マグネット
2 外枠
1201 ピッチ側バイモルフ保持部 1202 板パネ
1220 ホーノレ素子ユニット3 ピッチ側バイモルフ 14 ョー側バイモルフ 1401 中間電極板
1402 圧電素子
1403 圧電素子
1404 電極（中間電極板） 1405 電極 (圧電素子 1402) 1406 電極 (圧電素子 1403) 1407 接続ワイヤ用の孔 15 固定板
15a, 15b 固定ネジ
16 接続ワイヤ（ピッチ側） 17 固定板
17a, 17b 固定ネジ
18 接続ワイヤ（ョー側） 19 フレキシブル基板 101 レンズモジュール
1010 CCDイメージセンサ 1011 シャツタュニット
1011a シャツタモータ
1011b シャツタ開口部 1012 レンズホルダ
1012a 検出フィン
1012b ガイド孔
1012c U字型ガイド 1013 フォトセンサ
1013a 受光素子
1013b 発光素子
1014 フォーカスモータ 1015 駆動力伝達機構
1015a ウォーム
1015b ウォームホイール
1015c 端面カム
1016 ョー軸ピン
1017 ョー軸受け
1018 ベース
1018a まわり止め
1018b ガイドポール
1018c ストッパー
1019 マグネット
102 ピッチ方向駆動機構
103 ピッチ側位置センサ
104 ョー方向駆動機構
105 ョー側位置センサ
106 駆動制御部
1061, 1062 比較回路
1063, 1064 リードラグフィルタ
1065, 1066 増幅回路
1067, 1068 昇圧回路
1069 非干渉化補償回路
1071、 1072 積分回路
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明の手振れ補正装置は、前記駆動手段が、前記レンズモジュールに対して光 軸方向に駆動力を印加する構成としてもよい。
[0015] また、前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背面側に配置されている構成としても よい。
[0016] また、前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持 する内枠と、前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に 支持する内枠支持体とを備え、前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第 1 回動軸まわりに回動させる第 1の圧電素子と、前記内枠を前記第 2回動軸まわりに回 動させる第 2の圧電素子とを含み、前記第 1の圧電素子と前記第 2の圧電素子とを、 光軸方向に見て少なくとも一部が互 、に重なるよう配置されて 、る構成としてもょ 、。
[0017] (実施の形態 1)
[1.デジタルカメラの構成]
最初に、本実施形態に力かるデジタルカメラの構成について説明する。
[0018] [1 1.全体構成]
図 1は、本実施形態にカゝかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実施 形態のデジタルカメラは、 OIS (optical image stabilizer)モジュール 1、画像処理回路 2、液晶モニタ 3、画像メモリ 4、カードインタフェイス 5、メモリカード 6、ョー側角速度 センサ 7、ピッチ側角速度センサ 8、マイコン 9、および、操作部 10を備える。
[0019] OISモジュール 1は、 CCDイメージセンサ（後述）を備えて!/、る。画像処理回路 2は 、 CCDイメージセンサで生成された画像データに対して、 YC変換、解像度変換、圧 縮変換等の画像処理を行う。液晶モニタ 3は、画像処理回路 2で処理された画像デ ータを表示する。画像メモリ 4は、画像処理回路 2による画像処理の際にバッファメモ リとして機能する。カードインタフェイス 5は、メモリカード 6を着脱可能である。メモリ力 ード 6は、カードインタフェイス 5を介して、画像処理回路 2で処理された画像データを 記録し、また、画像処理回路 2に対してメモリカード 6内に格納している画像データを 出力する。
[0020] ョー側角速度センサ 7およびピッチ側角速度センサ 8は、デジタルカメラのョ一回転 方向、ピッチ回転方向の角速度をそれぞれ測定するためのセンサであり、例えばジャ イロセンサ等である。デジタルカメラのョ一回転方向はデジタルカメラの水平面内で の回転方向であり、デジタルカメラのピッチ回転方向はデジタルカメラの鉛直面内で の回転方向である。
[0021] マイコン 9は、 OISモジュール 1を含めたデジタルカメラ全体を制御する。マイコン 9 は、積分回路 901, 902を備える。積分回路 901, 902は、ョー側角速度センサ 7お よびピッチ側角速度センサ 8でそれぞれ測定された角速度データの AC成分を積分 する。これにより、マイコン 9は、積分回路 901, 902の出力をデジタルカメラが移動し た角度として認識する。この移動角度がデジタルカメラのぶれ量に相当する。そして 、手ぶれ補正制御部 903は、積分回路 901, 902の出力に基づいて、 OISモジユー ル 1を制御する。
[0022] 具体的には、デジタルカメラが移動した角度を打ち消すように、 OISモジュール 1を その反対方向に回転させるように制御する。これにより、デジタルカメラがぶれていて も、そのぶれを打ち消すように OISモジュール 1が回転するため、 OISモジュール 1に 入射される被写体からの光線がぶれるのを抑制できる。そのため、 OISモジュール 1 で撮像した画像にぶれが発生するのを低減できる。操作部 10は、ユーザからのデジ タルカメラに対する指示を受け付けるインタフェースである。
[0023] [1 - 2. OISモジュールの構成]
次に、 OISモジュール 1の構成について説明する。
[0024] 図 2は、 OISモジュール 1の構成を示すブロック図である。 OISモジュール 1は、レン ズモジュール 101と、これをピッチ方向に回転するピッチ方向駆動機構 102と、レン ズモジュール 101を支持する内枠 (後述）のピッチ方向の位置を検出するピッチ側位 置センサ 103と、レンズモジュール 101をョ一方向に回転するョ一方向駆動機構 104 と、レンズモジュール 101のョ一方向の位置を検出するョー側位置センサ 105と、 OI Sモジュール 1の動作を制御する駆動制御部 106とを備える。
[0025] レンズモジュール 101は、 CCDイメージセンサ 1010と、シャツタユニット 1011と、レ ンズホルダ 1012と、フォトセンサ 1013と、フォーカスモータ 1014と、駆動力伝達機 構 1015とを備える。これらの構成がレンズモジュール 101として一体化され、ピッチ 方向およびョー方向に回転可能である。なお、本実施形態では、シャツタユニットお よびフォーカスモータを備えたデジタルカメラを例示する力 例えばカメラ付携帯電 話として本発明を実施する場合等、シャツタユニットやフォーカスモータが必要ではな い場合もある。
[0026] シャツタユニット 1011は、メカシャツタを備え、駆動制御部 106の制御の下でシャツ タを開閉する。レンズホルダ 1012は、レンズを保持する。シャツタユニット 1011を介 して入射された被写体の光学信号は、レンズホルダ 1012に保持されたレンズにより 、 CCDイメージセンサ 1010に集光される。 CCDイメージセンサ 1010は、レンズによ り集光された被写体の光学信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。フォ 一カスモータ 1014は、駆動力伝達機構 1015を介して、レンズホルダ 1012を光軸方 向に移動する。これにより、レンズホルダ 1012が保持するレンズと CCDイメージセン サ 1010との距離を調節可能であり、 CCDイメージセンサ 1010に集光された光学信 号のピントを合わせることができる。フォトセンサ 1013は、レンズホルダ 1012の光軸 方向における位置が基準位置にある力否かを検出し、駆動制御部 106に通知する。
[0027] ピッチ方向駆動機構 102は、レンズモジュール 101を保持する保持機構と、レンズ モジュール 101をピッチ方向に回転させるベく前記保持機構を駆動するァクチユエ 一タ等を備える。ョー方向駆動機構 104は、レンズモジュール 101を保持する保持機 構と、レンズモジュール 101をョ一方向に回転させるベく前記保持機構を駆動するァ クチユエ一タ等を備える。
[0028] 駆動制御部 106は、マイコン 9からの制御信号を受けて、レンズモジュール 101内 の CCDイメージセンサ 1010以外の電子部品を制御し、それらの電子部品からのデ ータを受けてマイコン 9に送信する。なお、駆動制御部 106は、 ICチップとして実現 可能であり、例えば、レンズモジュール 101とマイコン 9とを接続するフレキシブル基 板 (後述）の表面等、レンズモジュール 101の外部に設けられることが好ましい。
[0029] 図 3は、 OISモジュール 1を被写体側から見た外観斜視図である。レンズモジユー ル 101は、内枠 11に、ョ一回転方向（図 4参照）に回転可能に保持されている。すな わち、内枠 11は、レンズモジュール 101の外形よりも大きい開口部を有する枠構造で あり、レンズモジュール 101は、内枠 11の開口部内で回動可能に軸支されている。 内枠 11は、外枠 12に、ピッチ回転方向（図 4参照）に回転可能に保持されている。外 枠 12は、枠構造の外形の大きさが内枠 11とほぼ同じであり、内枠 11の背面側に配 置される。そして、外枠 12は、デジタルカメラの筐体に固定される。内枠 11はョ一方 向駆動機構 104の一部を構成し、外枠 12はピッチ方向駆動機構 102の一部を構成 する。 OISモジュール 1は、ョー軸がカメラの垂直軸に一致し、ピッチ軸がカメラの水 平軸に一致するように固定される。 [0030] 図 4は、図 3に示した状態から、レンズモジュール 101が内枠 11に対して、かつ、内 枠 11が外枠 12に対してそれぞれ回転した状態を示す外観斜視図である。図 4にお いて、レンズモジュール 101は、ョ一回動軸 Yを中心に、内枠 11に対して図中 CWy 方向に回転している。そして、内枠 11は、レンズモジュール 101を支持した状態で、 ピッチ回動軸 Pを中心に、外枠 12に対して図中 CWp方向に回転している。
[0031] このように、レンズモジュール 101を内枠 11に対してョ一回動軸 Yまわりに回転させ 、内枠 11をレンズモジュール 101と共に、外枠 12に対してピッチ回動軸 Pまわりに回 転させること〖こより、以下のような利点がある。すなわち、本実施形態のレンズモジュ ール 101の場合、ョ一回動軸 Yはレンズモジュール 101の短辺に平行であり、ピッチ 回動軸 Pはレンズモジュール 101の長辺に平行である。従って、レンズモジュール 10 1のョー回動軸 Yまわりの慣性モーメントは、ピッチ回動軸 Pまわりの慣性モーメントよ りも大きい。よって、ョ一回動軸 Yまわりでレンズモジュール 101のみを回転させ、ピッ チ回動軸 Pまわりで内枠 11とレンズモジュール 101とを共に回転させることにより、ョ 一回動軸 Yまわりとピッチ回動軸 Pまわりでの慣性モーメントの差を小さくすることがで きる。これにより、 2軸まわりの駆動力を揃え、結果として、装置全体として必要な駆動 力を小さくすることができる。さらに、ョ一回動軸 Yまわりの慣性モーメントとピッチ回動 軸 Pまわりの慣性モーメントが等しくなるように、レンズモジュール 101、内枠 11、外枠 12を設計すれば、 2軸まわりの駆動力を等しくできるので、さらに好ましい。例えば、 ョ一回動軸 Yまわりの慣性モーメントとピッチ回動軸 Pまわりの慣性モーメントとの差が いずれかの慣性モーメントの 10%以内に収まるように、レンズモジュール 101、内枠 11、外枠 12を設計すれば、より好ましい。
[0032] 図 5は、 OISモジュール 1を背面側から見た外観斜視図である。 OISモジュール 1は 、外枠 12と共にピッチ方向駆動機構 102を構成するピッチ側バイモルフ 13と、内枠 1 1と共にョー方向駆動機構 104を構成するョー側バイモルフ 14とを備える。なお、 CC Dイメージセンサ 1010 (図 5には図示せず）は、レンズモジュール 101における最も 背面側であって、かつ、ピッチ側バイモルフ 13およびョー側バイモルフ 14よりも内側 に配置されて 、る（図 10参照)。
[0033] ピッチ側バイモルフ 13は、その一辺が固定板 15によって外枠 12に固定され、前記 一辺と対向する辺が接続ワイヤ 16を介して内枠 11に連結されている。これにより、内 枠 11を外枠 12に対してピッチ方向に回転させる駆動力を与えることができる。
[0034] これに対して、ョー側バイモルフ 14は、その一辺が固定板 17によって内枠 11に固 定されており、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ 18を介してレンズモジュール 101 に連結されている。これにより、レンズモジュール 101を外枠 12および内枠 11に対し てョ一方向に回転させる駆動力を与えることができる。
[0035] 本実施形態では、ピッチ側バイモルフ 13とョー側バイモルフ 14としては、同一サイ ズのバイモルフが用いられている。これにより、部材を共通化し、コスト低減を図ること ができる。なお、ョー側バイモルフ 14は、内枠 11の最外枠に形成されたョー側バイ モルフ支持部 1104に固定されている力 ピッチ側ノ ィモルフ 13は、外枠 12の最外 枠よりも内側に梁状に形成されたピッチ側バイモルフ支持部 1201に固定されて 、る 。このように、ピッチ側バイモルフ 13を梁状のピッチ側バイモルフ支持部 1201に固 定することにより、ピッチ側バイモルフ 13とョー側バイモルフ 14として同一サイズのバ ィモルフを用いることが可能となっている。さらに、ピッチ側バイモルフ 13を固定する ためのピッチ側バイモルフ支持部 1201が外枠 12に対して梁として機能することによ り、外枠 12の剛性が向上するという利点もある。
[0036] フレキシブル基板 19は、 CCDイメージセンサ 1010や駆動制御部 106が実装され 、フォトセンサ 107やフォーカスモータ 1014と電気的に接続されている。フレキシブ ル基板 19は、図 5に示すように、 OISモジュール 1から引き出され、引き出された端部 (図示せず）がデジタルカメラ本体と接続して 、る。
[0037] 従って、 OISモジュール 1は、フレキシブル基板 19を介して、デジタルカメラ本体と 電気的に接続している。フレキシブル基板 19は、少なくとも CCDイメージセンサ 101 0がレンズホルダ 1012に対して固定されるように、レンズモジュール 101に固定され ている。
[0038] フレキシブル基板 19は、図 5に示すように、 OISモジュール 1の直近（OISモジユー ル 1からの引き出し部分）において、基板面が回動 2軸 (ピッチ回動軸 Pおよびョ一回 動軸 Y)に対して平行であることが好ましい。レンズモジュール 101および内枠 11がこ れらの軸まわりで回動する際に、フレキシブル基板 19による負荷が低減されるからで ある。フレキシブル基板 19の引き出し方向は、ピッチ回動軸 Pに平行でョ一回動軸 Y に平行である。しかし、これには限らず、例えば、ピッチ回動軸 Pおよびョ一回動軸 Y に 45° の方向に引き出しても良い。このような方向に引き出すと、フレキシブル基板 19によるトルク抵抗をピッチ回動軸 P回りとョ一回動軸 Y回りとで等しくできるので好ま しい。
[0039] また、図 5に示すように、駆動制御部 106が、レンズモジュール 101の外部であって 、かつ、レンズモジュール 101の近傍（図 5の例ではフレキシブル基板 19におけるレ ンズモジュール 101近傍の基板面）に配置されていることが好ましい。駆動制御部 10 6がレンズモジュール 101の外部に設けられたことにより、レンズモジュール 101から の引き出し線の本数を低減できる。つまり、レンズモジュール 101から引き出されるフ レキシブル基板 19が太くなつてレンズモジュール 101の回動が妨げられる、という事 態を防止できる。
[0040] ここで、ョー側バイモルフ 14およびピッチ側バイモルフ 13について説明する。図 6 は、ョー側バイモルフ 14の構成の一例を示す斜視図である。本実施形態のピッチ側 バイモルフ 13は、上述のとおりョー側バイモルフ 14と同一形状であるため、ここでは ョー側バイモルフ 14についてのみ説明する。
[0041] ョー側バイモルフ 14は、図 6に示すように、中間電極板 1401を挟んで 2枚の圧電 素子 1402, 1403 (第 1の駆動手段、第 2の駆動手段)を有する電子部品である。圧 電素子 1402, 1403はセラミック板である。中間電極板 1401は、短辺の長さは圧電 素子 1402, 1403と等しいが、長辺の長さが圧電素子 1402, 1403よりも長く形成さ れている。中間電極 1401と圧電素子 1402, 1403は、中間電極板 1401の長辺方 向における両端部が露出するように貼り合わされている。そして、中間電極板 1401 において露出している端部の一方に電極 1404が設けられ、他方の端部には、接続 ワイヤ 18を通す孔 1407が形成されている。圧電素子 1402, 1403にも、電極 1405 , 1406がそれぞれ設けられている。
[0042] 圧電素子 1402, 1403の電極 1405, 1406を接地し、中間電極板 1401の電極 14 04へ所定の電圧を印加すると、圧電素子 1402, 1403の一方が伸びて、他方が縮 むことにより、全体として反りを発生する。ョー側バイモルフ 14は、図 7Aに示すように 、内枠 11に長辺方向の一端 (電極 1404が設けられている側）を固定され、長辺方向 の他端において、孔 1407に接続ワイヤ 18の一端を半田付け等により固定し、接続ヮ ィャ 18の他端をレンズモジュール 101に固定することにより、レンズモジュール 101と 連結される。
[0043] 接続ワイヤ 18としては、ョー側バイモルフ 14の反りから、レンズモジュール 101の回 動力を発生させるために、ある程度の剛性と可撓性（ばね性)を有する線材を用いる 必要がある。すなわち、ョー側バイモルフ 14が反ったときに、接続ワイヤ 18が橈んで ョー側バイモルフ 14およびレンズモジュール 101に対して変位することにより、内枠 1 1とョー側バイモルフ 14と接続ワイヤ 18とレンズモジュール 101とからなるクランク構 造を構成できる。この構成により、接続ワイヤ 18とョー側バイモルフ 14との間や、接 続ワイヤ 18とレンズモジュール 101との間に、回転機構を設ける必要がなぐ構成を 簡略ィ匕することができる。
[0044] 上記の理由から、接続ワイヤ 18としては、 SUSやリン青銅のワイヤを用いることが好 ましい。なお、接続ワイヤ 18の代わりに板状部材を用いることも可能である。ただし、 板状部材よりもワイヤの方力 設置面積をとらない点では好ましい。また、接続ワイヤ 18を、ョー側バイモルフ 14およびレンズモジュール 101へ半田付けで固定する場合 は、半田のぬれ性を向上させるために、接続ワイヤ 18の表面にめっき（半田めつき、 金めつき、または、銀めつき）を施すことが好ましい。
[0045] 上記の構成において、電極 1404へ所定の電圧を印加することで生じるョー側バイ モルフ 14の反りを利用して、図 7Bに示すように、レンズモジュール 101をョ一回動軸 Yまわりに回転させることができる。ノ ィモルフは、デジタルカメラやカメラ付き携帯電 話のレンズモジュール等を回転させるための十分な駆動力を発生でき、かつ、薄板 状であるため装置の大型化につながらないという利点がある。
[0046] 以上に、ピッチ側バイモルフ 13およびョー側バイモルフ 14の具体例を説明したが、 ピッチ方向駆動機構 102およびョー方向駆動機構 104において駆動力を生じさせる ための構成は、上述した具体例のみに限定されない。例えば、上記の実施形態では 、平面形状が長方形のバイモルフを例示したが、形状は必ずしも長方形でなくても良 V、。例えば平面形状が三角形状または台形状等のバイモルフを用いることも可能で ある。一般的に、バイモルフの表面積が大きくなるほど駆動力が大きくなるが、重量 および占有面積が増すので、駆動力と、装置の重量'サイズとのどちらを重視するか によって、用いるべきバイモルフを決定すれば良い。
[0047] また、上記の説明では、中間電極と 2枚の圧電素子とを有するバイモルフを例示し た力 圧電素子が 1枚の構成であっても良いし、 4枚の圧電素子を有する構成であつ ても良い。さらに、圧電素子を利用して駆動力が得られることを条件として、バイモル フ以外の電子部品で構成しても良い。さらには、圧電素子以外の駆動手段 (モータ や静電ァクチユエータ)で構成しても良 ヽ。
[0048] 図 8は、 OISモジュール 1を背面側から見た平面図である。図 8に示すように、ピッチ 側バイモルフ 13およびョー側バイモルフ 14は、長辺が互いに直交するように、レンズ ホルダ 1012の光軸方向力も見て、少なくとも一部が重ね合わされた状態で、配置さ れている。このようにピッチ側バイモルフ 13およびョー側バイモルフ 14を配置するこ とにより、レンズホルダ 1012の光軸方向から見た場合のデジタルカメラの面積を小さ くすることができる。また、ピッチ側バイモルフ 13およびョー側バイモルフ 14は、ョー 側バイモルフ 14の短辺方向の中心がョ一回動軸 Yに一致し、ピッチ側バイモルフ 13 の短辺方向の中心がピッチ回動軸 Pに一致するよう配置されている。
[0049] ピッチ側バイモルフ 13と内枠 11とを連結する接続ワイヤ 16は、ピッチ回動軸 Pから ピッチ側ノ ィモルフ 13の短辺方向へ距離 aだけ離れた位置に固定されて!/ヽる。ョー 側バイモルフ 14とレンズモジュール 101とを連結する接続ワイヤ 18は、ョ一回動軸 Y 力もョー側バイモルフ 14の短辺方向へ距離 bだけ離れた位置に固定されている。な お、バイモルフ 13, 14の振幅が小さい場合は、回動角を確保するために、距離 a, b の値を小さくすることが好ましい。なお、距離 a、 bは、互いに異なる値でもよぐ等しい 値でもよい。
[0050] 言い換えれば、距離 aの値は、ピッチ回動軸 P力も距離 aの位置を作用点として内枠 11をピッチ回動軸 Pまわりで回転させる際に、ピッチ側ノ ィモルフ 13の振幅に伴う内 枠 11の回転角が手振れ補正に必要な角度範囲を満足するよう設定される。すなわ ち、ピッチ側バイモルフ 13の最大振幅時の内枠 11のピッチ回転角が 0. 5° 〜1. 5 ° 程度となるように、 aの値は設定される。また、距離 bの値は、ョ一回動軸 Yから距離 bの位置を作用点としてレンズモジュール 101をョ一回動軸 Yまわりで回転させる際 に、ョー側バイモルフ 14の振幅に伴うレンズモジュール 101の回転角が手振れ補正 に必要な角度範囲を満足するよう設定される。すなわち、ョー側ノ ィモルフ 14の最大 振幅時のレンズモジュール 101のョ一回転角が 0. 5° 〜1. 5° 程度となるように、 b の値は設定される。
[0051] 図 9は、レンズモジュール 101とョー側バイモルフ 14との接続関係と、内枠 11とピッ チ側バイモルフ 13との接続関係をそれぞれ示す模式図である。図 9に示すように、ピ ツチ側バイモルフ 13における接続ワイヤ 16の固定位置は、ピッチ側バイモルフ 13に おいてできるだけ大きい振幅が得られる位置であることが好ましい。従って、接続ワイ ャ 16は、ピッチ側ノ ィモルフ 13にお 、て固定板 15で固定されて ヽな 、側の端部より わずかに内側に固定されている。接続ワイヤ 16の他端は、内枠 11に固定されている
[0052] なお、理論的には、ピッチ側バイモルフ 13にお 、て最も大き 、振幅が得られる位置 は、固定板 15で固定されていない側の短辺上である力 本実施形態では、ピッチ側 ノ ィモルフ 13に対する接続ワイヤ 16の固定強度を確保するために、短辺側の端部 より若干内側に貫通孔を設け、その貫通孔に接続ワイヤ 16を通して半田付け等によ り固定している。なお、図 9において、 15a, 15bは、固定板 15を介して外枠 12 (図 9 では図示省略）に締結される固定ネジである。
[0053] 同様に、ョー側バイモルフ 14における接続ワイヤ 18の固定位置は、ョー側バイモ ルフ 14にお 、てできるだけ大き!/、振幅が得られる位置であることが好まし 、。従って 、接続ワイヤ 18の一端は、ョー側バイモルフ 14において固定板 17で固定されていな い側の端部よりわずかに内側に固定されている。なお、接続ワイヤ 18の他端は、レン ズモジュール 101に固定されている。上記と同様に、理論的には、ョー側ノ ィモルフ 14にお 、て最も大き!/、振幅が得られる位置は、固定板 17で固定されて 、な 、側の 短辺上であるが、本実施形態では、ョー側バイモルフ 14に対する接続ワイヤ 18の固 定強度を確保するために、短辺側の端部より若干内側に貫通孔を設け、その貫通孔 に接続ワイヤ 18を通して半田付け等により固定している。なお、図 9において、固定 ネジ 17a及び 17bは、固定板 17を介して内枠 11に締結される。 [0054] 図 10は、 OISモジュール 1のョ一回動軸 Yにおける垂直断面図である。図 11は、 Ο ISモジュール 1のョ一回動軸 Υにおける水平断面図である。シャツタユニット 1011は 、レンズモジュール 101の最上部を覆うようにして保持されている。レンズホルダ 101 2は、レンズモジュール 101に対して上下方向に移動可能に保持されている。 CCD イメージセンサ 1010は、上記したように、フレキシブル基板 19 (図 10には図示せず） に実装され、接着剤 1010aによりレンズホルダ 1012に固定されている。
[0055] レンズモジュール 101の外装のョー軸部には、一方にョー軸ピン 1016が形成され 、他方にョー軸受け 1017が形成されている。内枠 11の内壁のョー軸部には、一方 にョー軸受け 1101が形成され、他方にョー軸ピン 1102を差し込むための孔が設け られている。レンズモジュール 101のョー軸ピン 1016は、内枠 11のョー軸受け 1101 に当接する。レンズモジュール 101のョー軸受け 1017にはョー軸ピン 1102が差し 込まれ、ョー軸ピン 1102は板パネ 1103 (付勢手段の一例。図 11参照）によって、レ ンズモジュール 101に向かって付勢されている。そのため、レンズモジュール 101は 、内枠 11のョー軸受け 1101に向力つて付勢されている。これにより、レンズモジユー ル 101と内枠 11との間にガタツキが発生するのを防止できる。
[0056] [2. OISモジュールの製造方法]
上記の構成に力かる OISモジュール 1の製造方法について、以下に説明する。
[0057] 最初に、図 12を参照し、 OISモジュール 1の製造方法の概要について説明する。
図 12は、 OISモジュール 1の製造工程を示すフローチャートである。まず、レンズモ ジュール 101を製造する（S10)。それと並行して、内枠ユニットを製造しておく（S 11 )。次に、レンズモジュール 101を内枠ユニットに取り付ける（S12)。さらに、これと並 行して、外枠ユニットを製造しておく（S 13)。この外枠ユニットは、内枠ユニットとほぼ 同様にして製造する。次に、内枠ユニットを外枠ユニットに取り付ける（S14)。次に、 ノ ィモルフ 13, 14を取り付けて OISモジュール 1の完成となる（S15)。次に、 OISモ ジュールをデジタルカメラ本体に固定する（S16)。最後に、フレキシブル基板 19をデ ジタルカメラ本体側に電気的に接続する（S 17)。
[0058] 上記各工程について、以下詳細に説明する。
[0059] [2- 1.レンズモジュールの製造工程] ここで、レンズモジュール 101の製造工程について、図 13〜図 16を参照しながら 説明する。図 13は、レンズモジュール 101の製造工程を示すフローチャートである。 図 14は、レンズモジュール 101の内部を示す平面図である。図 15は、レンズモジュ ール 101にシャツタュニット 1011を取り付ける際の様子を示す分解斜視図である。図 16は、完成後のレンズモジュール 101の外観を示す斜視図である。但し、図 14〜16 では、 CCDイメージセンサ 1010が実装されているフレキシブル基板 19の記載を省 略している。
[0060] まず、レンズモジュール 101のベース 1018にフォトセンサ 1013を取り付ける（S10 D oフォトセンサ 1013は、受光素子 1013aと発光素子 1013bで構成されている。レ ンズモジュール 101が動作状態にある間は、発光素子 1013bは発光を続け、受光素 子 1013aは検出を続ける。受光素子 1013aと発光素子 1013bとの間を、検出フィン 1012aが遮断可能に構成されている。検出フィン 1012aは、レンズホルダ 1012に固 定されている。
[0061] この構成により、レンズホルダ 1012が基準となる位置に位置するとき、検出フィン 1 012aは受光素子 1013aと発光素子 1013bとの間を遮断し、受光素子 1013aは発 光素子 1013bからの信号光を検出できない。一方、レンズホルダ 101が上方向に移 動すると、検出フィン 1012aによる遮断が解除されて、受光素子 1013aは発光素子 1 013bからの信号光を検出できるようになる。これらの検出結果は、マイコン 9に送信さ れる。そのため、マイコン 9は、フォトセンサ 1013が ONになったとき（受光素子 1013 aが発光素子 1013bからの信号光を受光したとき）を、レンズホルダ 1012が基準位 置になったときとして、認識する。
[0062] なお、フォトセンサ 1013の代わりに、検出フィン 1012aが当接したことを機械的に 検知することにより、レンズホルダ 1012の基準位置を認識するセンサを用 、ても良!ヽ 。この構成によれば、フォトセンサを用いずに済むので、装置を安価に構成すること ができる。
[0063] 次に、ベース 1018にマグネット 1019を取り付ける（S 102)。
[0064] 次に、端面カム 1015c (図 15参照）を備えるウォームホイール 1015bなどの駆動力 伝達手段を取り付ける（S103)。これらの駆動力伝達手段は、フォーカスモータ 101 4の駆動力をレンズホルダ 1012に伝達するように作用する。その際、端面カム 1015 cは、フォーカスモータ 1014の回転方向の力を上下方向に変換してレンズホルダ 10 12に伝えるよう作用する。
[0065] 次に、フォーカスモータ 1014を取り付ける（S104)、フォーカスモータ 1014は、レ ンズホルダ 1012を上下に動かすための駆動力を供給する駆動手段である。フォー カスモータ 1014の回転軸にはウォーム 1015aが取り付けられており、ウォーム 1015 aとウォームホイール 1015bとがかみ合っている。ウォーム 1015aとウォームホイール 1015bを介して伝達された駆動力によって、レンズホルダ 1012は上下に駆動する。
[0066] 次に、レンズホルダ 1012を取り付ける。レンズホルダ 1012にはガイド孔 1012bと U 字型ガイド 1012cとが設けられており、このガイド孔 1012bの中にガイドポール 1018 bを挿入し、同時に、 U字型ガイド 1012cの間にまわり止め 1018aが挟まるようにする 。ガイドポール 1018bとまわり止め 1018aは、ベース 1018に固定されている。これに より、レンズホルダ 1012は、ベース 1018に対して、上下方向に移動可能であるが、 ベース 1018の底面に平行な面では移動しないよう保持される。
[0067] 次に、 CCDイメージセンサ 1010をベース 1018に固定する（S106)。 CCDィメー ジセンサ 1010は、予めフレキシブル基板 19 (図 14〜図 16には図示せず）に実装さ れている。そのため、 CCDイメージセンサ 1010をベース 1018に固定すると同時に、 フレキシブル基板 19もベース 1018に固定されることになる。
[0068] 最後に、シャツタユニット 1011をベース 1018に取り付けて（S107、図 15参照）、レ ンズモジュール 101の完成となる（図 16)。シャツタユニット 1011には、シャツタモータ 101 laが予め取り付けられ、シャツタ開口部 101 lbが形成されて!、る。
[0069] なお、レンズモジュール 101に対するレンズホルダ 1012の取り付けに関し、図 14 に示すように、レンズの光軸 Opが、ョ一回動軸 Yおよびピッチ回動軸 Pの交点とほぼ 一致するように、レンズモジュール 101が設計されていることが好ましい。手振れ補正 時に被写体位置に対する距離が変化しないので、自動焦点制御が容易となる力 で ある。特に、至近距離の被写体を撮影するモードであるマクロモードでの撮影におい て、光軸 Opと上記回動軸交点とを一致させるのが好ましい。マクロモードでは、手振 れ補正時の被写体までの距離変化は、 自動焦点制御に大きく影響するからである。 なお、光軸 Opと上記回動軸交点とのずれに対する許容値は、カメラと被写体との距 離等によって異なる力 約 5mm以内であることが好ましぐ約 2mm以内であればより 好ましい。上記 5mmは、レンズモジュール 101の長径の約 20%に相当し、 2mmは、 同じく長径の約 8 %に相当する。
[0070] また、レンズモジュール 101の重心力 ョ一回動軸 Yおよびピッチ回動軸 Pの交点と 一致するように、レンズモジュール 101が設計されていることが好ましい。手振れ補正 時の慣性モーメントが小さくなるという利点があるからである。
[0071] なお、レンズモジュール 101の重心をョ一回動軸 Yおよびピッチ回動軸 Pの交点と 一致させるためには、図 14に示すように、シャツタモータ 101 laやフォーカスモータ 1 014を、ピッチ回動軸 Pおよびョ一回動軸 Yの少なくともいずれかを挟んで対向する ように配置することが好まし 、。シャツタモータ 101 laとフォーカスモータ 1014とは、 レンズモジュール 101の構成部品の中で、比較的質量が大きい部品であるため、こ れらの部品をピッチ回動軸 Pおよびョ一回動軸 Yの少なくともいずれかを挟んで対向 するよう配置することにより、レンズモジュール 101の重量バランスを取りやすくなるか らである。
[0072] [2- 2.内枠ユニットの製造工程]
次に、図 17および図 18を参照し、内枠ユニットの製造工程について説明する。図 1 7は、内枠ユニットの製造フローを示すフローチャートである。図 18は、内枠ユニット の外観斜視図である。
[0073] 内枠ユニットは、内枠 11と、ホール素子、および、マグネットから構成される。内枠 1 1は、榭脂を材料としてモールド形成され、図 18に示すように、ョー側バイモルフ保持 部 1104、ピッチ軸ピン 1105、ピッチ軸受け部 1106、板パネ固定部 1107、ピン挿入 孔 1108、マグネット取り付け部 1109、ョー軸ピン挿入溝 1110、ストッパー受け 111 1を有している。
[0074] なお、位置センサとして上記のようにホール素子およびマグネットを用いる場合は、 センサの検出精度を向上させるために、内枠 11や軸ピンおよび軸受けの材料として 、前記樹脂のような非磁性体を用いることが好ましい。後述する外枠についても同様 である。 [0075] ョー側バイモルフ保持部 1104は、その上端に固定ネジ 17a, 17bを締結するため のネジ孔 1104a, 1104bを有している。ョー側バイモルフ保持部 1104の高さは、ョ 一軸受け 1102およびピン揷入孔 1108で規定されるョー軸でレンズモジュール 101 を支持したときに、レンズモジュール 101の表面がョー軸バイモルフ保持部 1104の 上端よりも低くなるように、設計されている。
[0076] ョー側バイモルフ保持部 1104の下部に、板パネ 1103を固定するための板パネ固 定部 1107と、ョー軸ピン 1102を挿入するためのピン揷入孔 1108が形成されて!、る
[0077] 内枠ユニットの作成時は、まず、ホール素子ベース 1120a〖こホール素子 1120b ( 図 18には図示せず)を半田付けにより接続して、ホール素子ユニット 1120を作製す る（Sl l l)。次【こ、ホーノレ素子ユニット 1120を、図 18【こ示すよう【こ、内枠 11のョーィ則 バイモルフ保持部 1104の下部に接着する（S 112)。このホール素子ユニット 1120 のホール素子 1120b (図 18には図示せず）は、後でレンズモジュール 101が内枠ュ ニットに組み付けられたときに、レンズモジュール 101のマグネット 1019と対向し、マ グネット 1019の変位に従って位置検出信号を出力する。すなわち、ホール素子 112 Obが、ョー側位置センサ 105 (図 2参照）に相当する。
[0078] 最後に、内枠 11のマグネット取り付け部 1109にマグネット 1121 (図 18には図示せ ず、図 27参照）を接着する（S113)。このマグネット 1121は、後で内枠ユニットが外 枠 12に組み付けられたときに、外枠 12に取り付けられたホール素子ユニット 1220の ホール素子（図 18には図示せず、図 27参照）と対向する。これにより、外枠 12に取り 付けられたホール素子は、内枠 11のマグネット 1121の変位に従って位置検出信号 を出力する。すなわち、外枠 12に取り付けられたホール素子ユニット 1220のホール 素子が、ピッチ側位置センサ 103 (図 2参照）に相当する。
[0079] 上述のように、位置検出対象物（レンズモジュール 101,内枠 11)側にマグネットを 取り付け、位置センサとしてのホール素子をそれに対向する部材に設けることにより、 位置センサの検出結果を取り出す際に必要な配線の引き回しを簡単にできるという 利点がある。すなわち、可動体であるレンズモジュール 101や内枠 11に位置センサ を設けないことにより、位置センサ力もの配線が邪魔になって駆動力が低下するとい う問題を生じない。
[0080] なお、ョー側位置センサ 105,ピッチ側位置センサ 103としてのホール素子は、シャ ッタモータ 101 laやフォーカスモータ 1014と平面上重ならない位置に配置すること が好ましい。磁界の干渉を防止するためである。
[0081] [2- 3.レンズモジュールの取り付け工程]
次に、図 19〜図 23を参照し、レンズモジュール 101の内枠ユニットへの取り付けェ 程について説明する。図 19は、レンズモジュール 101を内枠ユニットに取り付けるェ 程を示すフローチャートである。図 20は、レンズモジュール 101を内枠ユニットに取り 付ける際の作業を模式的に示す外観斜視図である。図 21は、レンズモジュール 101 を内枠ユニットに組み込んだときの外観斜視図である。図 22は、ョー軸ピン 1016を 挿入後、板パネ 1103を取り付けたときの外観斜視図である。図 23は、ョー軸ピン 10 16とョー軸受け 1101の接触部分を示す断面模式図である。
[0082] まず、レンズモジュール 101のョー軸ピン 1016を内枠 11のョー軸受け 1101に揷 入する（S121)。レンズモジュール 101は、図 10に示したように、ョー軸部分の一方 にョー軸ピン 1016を有し、その反対側にはョー軸受け 1017を有している。つまり、ョ 一軸部分において、レンズモジュール 101から突出しているのはョー軸ピン 1016だ けである。なお、このとき、レンズモジュール 101にはマグネット 1019が取り付けられ ている。
[0083] 従って、レンズモジュール 101を内枠ユニットに組み込むときには、図 20に示すよう に、レンズモジュール 101のョー軸ピン 1016を内枠 11のョー軸ピン挿入溝 1110に 位置合わせして、内枠ユニットの上方からレンズモジュール 101をはめ込む。このとき 、内枠 11には、まだョー軸ピン 1102が挿入されておらず、ョー軸部分においてレン ズモジュール 101から突出しているのはョー軸ピン 1016だけであるので、レンズモジ ユール 101を内枠ユニットに組み込む作業は極めて容易である。
[0084] また、図 20に示すように、レンズモジュール 101のベース 1018は、組み付け時にョ 一軸受け 1017の上側となる部分にストッパー 1018cを有している。また、内枠 11に は、ストッパー 1018cに対応する位置に、ストッパー受け 1111が設けられている。こ れにより、レンズモジュール 101を内枠 11に組み込む際に、ョー軸ピン 1102をレン ズモジュール 101のョー軸受け 1017に差し込む前でも、レンズモジュール 101が内 枠 11の下に落ち込んでしまうことを防止できる。これにより、製造作業をさらに容易に できる。なお、図 20では、説明を分力りやすくするために、レンズモジュール 101のシ ャッタユニット 1011およびレンズホルダ 1012や、フレキシブル基板 19等の図示は省 略されている。
[0085] 以上のとおりに、レンズモジュール 101を内枠ユニットに組み込んだときの状態を、 図 21に示す。図 21から分かるように、ストッパー 1018cがストッパー受け 1111で支 えられることで、レンズモジュール 101が支持されている。また、レンズモジュール 10 1のマグネット 1019が、ホール素子ユニット 1120に対向している。ホール素子ュ-ッ ト 1120の裏側（マグネット 1019に対向する面）に、マグネット 1019と向力い合うよう に、ホール素子 1120b (図示せず）が配置されて!、る。
[0086] この状態に対して、次のような手順で、ョー軸ピン 1102を取り付ける。予め、ョー軸 ピン 1102の頭部に板パネ 1103の一端をかしめて固定しておく（図 11参照）。その板 パネ 1103付きのョー軸ピン 1102を、内枠 11のピン揷入孔 1108を通して、レンズモ ジュール 101のョー軸受け 1017に挿入する（S122)。そして、図 22に示すように、 板パネ 1103の他端を、内枠 11の板パネ固定部 1107に、ネジ 1103aにより固定す る（S123)。
[0087] このような構成により、ョー軸ピン 1102の挿入方向（スラスト方向）についてレンズモ ジュール 101と内枠 11とを位置決めできると同時に、ョー軸ピン 1102の挿入方向に 垂直な方向（ラジアル方向）についてもレンズモジュール 101と内枠 11とを位置決め できる。
[0088] なお、図 23に示すように、ョー軸ピン 1102の先端 1102aを球面状に形成し、ョー 軸受け 1017の受け面 1017aを凹面状に形成してもよい。この場合、ョー軸受け 101 7の受け面 1017aの曲率半径は、ョー軸ピン 1102の先端面 1102aの曲率半径より 大きく設定する。これにより、ョー軸ピン 1102が図中矢印 A方向に付勢されると、ョー 軸ピン 1102は、先端 1102aがョー軸受け 1017の受け面 1017aの最底部に接触す るように固定される。そのため、ョー軸受け 1017にョー軸ピン 1102を嵌め込まなくて も、ョー軸ピン 1102とョー軸受け 1017との間のガタをなくすことができる。また、ョー 軸ピン 1102とョー軸受け 1017との接触面を小さくできるので、接触摩擦を小さくで きるという利点もある。
[0089] [2-4.外枠ユニットの製造工程]
図 24は、外枠ユニットの製造工程を示すフローチャートである。図 25は、外枠ュ- ットの構造を示す外観斜視図である。
[0090] まず、ホール素子ベースにホール素子を半田付けにより接続して、ホール素子ュ- ット 1220を作製する（S131)。次に、ホール素子ユニット 1220をピッチ軸近傍に接 着する（S132)。
[0091] [2- 5.内枠ユニットの取り付け工程]
次に、図 26および図 27を参照し、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程に ついて説明する。図 26は、内枠ユニットを外枠ユニットへ取り付ける工程を示すフロ 一チャートである。図 27は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだときの外観斜 視図である。図 28は、内枠ユニットを外枠ユニットへ組み込んだ状態を図 27とは異な る方向から見た場合の外観斜視図である。
[0092] まず、内枠ユニットのピッチ軸ピン 1105を外枠 12のピッチ軸受け（図示せず）に揷 入する（S141)。次に、予めピッチ軸ピン（図示せず)の頭部に板パネ 1202 (付勢手 段の一例）の一端をかしめて固定しておく。図 28に示す 1202bが、板パネ 1202にか しめられたピッチ軸ピンの頭部の部分である。その板パネ付きピッチ軸ピンを内枠 11 のピッチ軸受け 1106に挿入する（S142)。そして、板パネ 1202の他端をネジ 1202 aにより外枠 12に固定する（S143)。
[0093] [2-6.バイモルフの取り付け工程]
次に、図 29〜図 34を参照し、バイモルフの取り付け工程について説明する。図 29 は、バイモルフの取り付け工程を示すフローチャートである。図 30は、ピッチ側バイモ ルフ 13を外枠 12に搭載した状態を示す外観斜視図である。図 31は、ピッチ側バイ モルフ 13を外枠 12に固定した状態を示す外観斜視図である。図 32は、ピッチ側バ ィモルフ 13の固定板 15の構造を示す断面図である。図 33は、ョー側バイモルフ 14 を内枠 11に搭載した状態を示す外観斜視図である。図 34は、ョー側バイモルフ 14 を内枠 11に固定した状態を示す外観斜視図である。 [0094] まず、接続ワイヤ 16の一端を内枠 11に固定し、接続ワイヤ 18の一端をレンズモジ ユール 101に固定する（S 151)。次に、図 30に示すように、外枠 12のピッチ側バイモ ルフ保持部 1201にピッチ側バイモルフ 13を搭載し、図 31に示すように固定板 15と 固定ネジ 15a, 15bで固定する（S152)。
[0095] 図 32は、固定板 15の長手方向（すなわちピッチ側バイモルフ 13の短辺に沿う方向 )における垂直断面図である。図 32に示すように、ピッチ側バイモルフ 13の固定板 1 5は、裏面に、ピッチ側バイモルフ 13の短辺の長さと同等力これよりごくわずかに広い 幅で、切り欠き部 15cが形成されている。この切り欠き部 15cを設けたことにより、ピッ チ側バイモルフ 13の短辺方向における固定板 15との位置合わせが容易となる。
[0096] さらに、その切り欠き部 15cの一部に、ピッチ側バイモルフ 13の電極 1305に相当 する位置に、この電極 1305が嵌合する凹部 15cが形成されている。そして、ピッチ側 バイモルフ 13の両外側において固定ネジ 15a, 15bが外枠 12に螺着されている。こ のように、固定板 15および固定ネジ 15a, 15bによって、ピッチ側バイモルフ 13は外 枠 12に強固に固定されている。なお、ピッチ側バイモルフ 13の両外側において固定 ネジ 15a, 15bを外枠 12に螺着することにより、ピッチ側バイモルフ 13に孔あけカロェ を施さなくて良いという利点がある。また、角状部材である固定板 15を用いてピッチ 側バイモルフ 13を押さえることにより、固定板 15が、外枠 12のピッチ側バイモルフ保 持部 1201と共に、外枠 12の梁構造としても機能し、外枠 12の強度が向上するという 禾 IJ点ちある。
[0097] 次に、ピッチ側バイモルフ 13において接続ワイヤ 16が貫通している孔の周囲を半 田付けすることにより、接続ワイヤ 16の他端をピッチ側バイモルフ 13に固定する（S1 53)。このとき、接続ワイヤ 16の長さを正しく調整するために、治具（図示せず)で内 枠 11を外枠 12に対して水平に保持しておくことが必要である。
[0098] そして次に、図 33に示すように、内枠 11のョー側バイモルフ保持部 1104にョー側 バイモルフ 14を搭載し、図 34に示すように固定板 17と固定ネジ 17a, 17bで固定す る（S154)。なお、固定板 17の構造および内枠 11への固定方法は、固定板 15と同 様である。
[0099] そして次に、ョー側バイモルフ 14において接続ワイヤ 18が貫通している孔の周囲 を半田付けすることにより、接続ワイヤ 18の他端をョー側バイモルフ 14に固定する（ S155)。このとき、接続ワイヤ 18の長さを正しく調整するために、治具（図示せず)で レンズモジュール 101を内枠 11に対して水平に保持しておくことが必要である。
[0100] 以上の工程により、 OISモジュール 1が完成する。
[0101] そして、この OISモジュール 1の外枠 12をデジタルカメラの筐体（図示省略）に組み 付けることにより、デジタルカメラが完成する。
[0102] [3.デジタルカメラの制御]
次に、本実施形態に力かるデジタルカメラの制御について説明する。
[0103] 図 35は、本実施形態にカゝかるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック 図である。図 35に示すように、 OISモジュール 1の駆動制御部 106は、ョ一回動軸 Y まわりの位置制御のために、比較回路 1061、リードフィルタ 1063、増幅回路 1065、 昇圧回路 1067を備え、ピッチ回動軸 Pまわりの位置制御のために、比較回路 1062 、リードフィルタ 1064、増幅回路 1066、昇圧回路 1068を備えている。比較回路 10 61は、位相比較部 1061aおよび振幅比較部 1061bから構成され、比較回路 1062 は、位相比較部 1062aおよび振幅比較部 1062bから構成されている。また、比較回 路 1061と比較回路 1062との間に、レンズモジュール 101が回動する際に内枠 11へ 与えられる反動による影響を補償するために、非干渉ィ匕補償回路 1069が設けられ ている。
[0104] ョー側角速度センサ 7は、手振れによるデジタルカメラのョ一回転方向の角速度を 測定し、マイコン 9へ出力する。マイコン 9の積分回路 901は角速度を積分し、手振れ 補正制御部 903へ出力する。ピッチ側角速度センサ 8は、手振れによるデジタルカメ ラのピッチ回転方向の角速度を測定し、マイコン 9へ出力する。マイコン 9の積分回路 902は角速度を積分し、手振れ補正制御部 903へ出力する。手振れ補正制御部 90 3は、積分回路 901, 902からの出力に基づき、ョー方向の補正目標値とピッチ方向 の補正目標値をそれぞれ算出し、比較回路 1061, 1062へそれぞれ出力する。
[0105] ョー側位置センサ 105は、ョー方向におけるレンズモジュール 101の現在位置を検 出し、増幅回路 1065へ出力する。増幅回路 1065で増幅されたレンズモジュール 10 1の現在位置の検出結果は、比較回路 1061へ与えられる。比較回路 1061は、レン ズモジュール 101の現在位置の検出結果と、マイコン 9の手振れ補正制御部 903か ら与えられたョー方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、リードラグフィルタ 1063を介して昇圧回路 1067へ出力する。昇圧回路 1067は、前記比較結果に応じ た電圧でョー側バイモルフ 14を駆動することにより、レンズモジュール 101をョ一回 動軸 Yまわりに回動させる。
[0106] 同様に、ピッチ側位置センサ 103は、ピッチ方向における内枠 11の現在位置を検 出し、増幅回路 1066へ出力する。増幅回路 1066で増幅された内枠 11の現在位置 の検出結果は、比較回路 1062へ与えられる。比較回路 1062は、内枠 11の現在位 置の検出結果と、マイコン 9の手振れ補正制御部 903から与えられたピッチ方向の補 正目標値とを比較し、その比較結果を、リードラグフィルタ 1064を介して昇圧回路 10 68へ出力する。昇圧回路 1068は、前記比較結果に応じた電圧でピッチ側バイモル フ 13を駆動することにより、内枠 11をピッチ回動軸 Pまわりに回動させる。
[0107] ョー側位置センサ 105およびピッチ側位置センサ 103の増幅回路 1065, 1066を 、マイコン 9側ではなぐこれらのセンサにより近い位置に配置される駆動制御部 106 に設けたことにより、ノイズを低減できるという利点がある。
[0108] 図 36は、マイコン 9と駆動制御部 106との接続関係を示したブロック図である。図 3 6に示すように、駆動制御部 106からバイモルフ 13, 14および位置センサ 103, 105 との間には、 12本の信号線が必要である。 VxDRV+は、ョー側バイモルフ 14の中 間電極板 1401へ印加される電圧である。 VxDRV—は、ョー側バイモルフ 14の 2枚 の圧電素子 1402, 1403へ印加される電圧である。 VyDRV+は、ピッチ側バイモル フ 13の中間電極板へ印加される電圧である。 VyDRV—は、ピッチ側バイモルフ 13 の 2枚の圧電素子へ印加される電圧である。
[0109] VHx+と VHx—は、ョー側のホール素子 1120bへ印加される電圧であり、 VHx— が GNDであり、 VHx +は例えば 3 V程度である。 HOx +および HOx—は、ョー側位 置センサ 105 (ホール素子 1120b)力もの出力である。 VHy+と VHy—は、ピッチ側 のホール素子ユニット 1220のホール素子へ印加される電圧であり、 VHy—が GND であり、 VHy +は例えば 3 V程度である。 HOy+および HOy—は、ピッチ側位置セ ンサ 103としてのホール素子ユニット 1220のホール素子からの出力である。 [0110] 以上のとおり、駆動制御部 106からバイモルフ 13, 14および位置検出センサ 103, 105との間に 12本の信号線が必要であるのに対して、駆動制御部 106とマイコン 9と の間の信号線は、 +Vdd、 CLK、 DATA, EN、 GNDの 5本で良い。これにより、駆 動制御部 106とカメラ本体側のマイコン 9との間を接続するフレキシブルケーブルが 細くて済むという利点がある。なお、 DATA線は複数設けても良い。この場合、 PW M (Pulse Wave Modulation)信号でマイコン 9から駆動信号を送ってもよい。これに より、本体のマイコン 9とレンズモジュール 101間のデータの受け渡しが速くなる。
[0111] なお、上記の +Vddはレンズモジュール 101の電源である。 CLKは、レンズモジュ ール 101とカメラ本体と間のデータ送受信用の同期信号である。 DATAは、レンズモ ジュール 101とカメラ本体と間のでやり取りするデータの伝送路である。このようなデ ータは、例えば、本体力も指示される補正角度情報やレンズモジュール 101から返 送される位置センサ 103、 105の検出情報等である。 EN (Enable)は、カメラ本体の マイコン 9から駆動制御部 106に与えられる通信許可信号である。駆動制御部 106 は、この信号を受けることによって、マイコン 9からのバス上に流れる情報が自らに向 けられて発信されたものなの力、他の電子部品に向けて発信されたものなのかを判 別することができる。 GNDは、レンズモジュール 101のグランドである。
[0112] ここで、図 37Aおよび図 37Bを参照し、マグネット 1019とョー側位置センサ 105とし てのホール素子 1120bとの位置関係と、ホール素子 1120bの出力との関係につい て説明する。本実施形態のマグネット 1019は、図 37Aに示すように、ホール素子 11 20bの検出面に対して水平（図中 X方向）に変位するよう配置されている。従って、ホ ール素子 1120bの出力 HOx+および HOx—は、図 37Bに示すとおりとなる。 HOx +および HOx—のいずれか一方のみに基づいて変位量 Xを求めることも不可能では ないが、実際には、出力 HOx+および HOx—には、図 37Bに示すようにスパイクノ ィズが入ることが多い。このスパイクノイズは、出力 HOx +および HOx—へ同時に発 生するため、出力 HOx +と HOx—との差分をとることにより、ノイズに影響されない 位置検出結果を得ることができる。なお、ピッチ側位置センサ 103の位置検出結果に ついても同様である。
[0113] また、ピッチ側位置センサ 103としてのホール素子ユニット 1220のホール素子は、 図 37Cに示すように、マグネット 1121が、当該ホール素子の検出面の法線方向（図 中 y方向）に変位するように配置されている。
[0114] 従って、ホール素子ユニット 1220のホール素子の出力 HOy+および HOy—は、 図 37Dに示すとおりとなる。この場合、 yl〜y2の傾きのあるところで、出力 HOy+お よび HOy—のそれぞれの値力も変位量 yを求めることができる。
[0115] バイモルフ 13, 14の伝達関数 Gsは、図 38に示すブロック線図より、次の（数 1)のと おりとなる。なお、 J [kg. m2]は駆動対象の慣性モーメント、 a [rad/s2]は角加速度、 T
[N'm]は駆動トルク、 Θ [rad]は駆動対象の回転角度（実際の動き)で、 T=J' aの関 係である。
[0116] [数 1]
八'ィモルフの伝達関数 Gs(s)=
[0117] (数 1)の伝達関数に基づいた手振れ補正特性は、図 39のとおりとなる。すなわち、 手振れ周波数が (KZJ) 1/2の付近に共振点が存在し、その周波数のノイズが入るとゲ インが発散してしまうという問題がある。そこで、本実施形態に力かる駆動制御部 106 は、共振点のゲインを抑圧するために、リードラグフィルタ 1063, 1064を備えている 。リードラグフィルタ 1063, 1064を含めた伝達関数 Gs(S)は、図 40に示すブロック 線図より、次の (数 2)のとおりとなる。
[0118] [数 2]
1
Gs (s) =
1 -hs/ ω1
J s2+ + K
1 +s/ ω2 [0119] (数 2)の伝達関数に基づいた手振れ補正特性は、図 41のとおりとなる。すなわち、 ω 1〜ω 2の範囲でゲインを抑制して共振点をなくすことができる。従って、図 41のよ うに、 ω 1〜ω 2の範囲に (KZJ) 1/2が入るように、 ω ΐ, ω 2の値を調整すれば良い。
[0120] そこで、リードラグフィルタ 1063, 1064として、図 43に示すような周波数特性を有 するフィルタを用いる。図 43において、ゲインは、
Figure imgf000035_0001
である。図 39に示した特性と図 43に示した特性とを合成すると、図 41に示した特性 が得られる。なお、 ω 1の値は、例えばデジタルカメラの工場出荷時またはデジタル カメラの使用時に電源が投入された都度等に、位相比較部 1061aによる位相比較 結果に基づいて調整することができる。図 43に示すように、 0> 1の値を0) 1—または ω 1 +のように調整することにより、位相を補償することができる。例えば、マイコン 9か ら低周波力も高周波まで段階的に変化する信号を出力し、位相比較部 1061aによつ て位相の遅れ具合を検出し、その検出結果に基づいて ω 1の値を調整することが考 えられる。
[0121] また、リードラグフィルタ 1063, 1064により、ノ ィモルフ 13, 14の特性に起因した 位相ずれを補償することもできる。例えば、図 42の（a)に示す手振れ角度に対して、 ノ ィモルフ 13, 14で駆動されるレンズモジュール 101の振れ角度の位相が図 42の（ b)に示すとおりであったとすると、図 42の（c)に示すような残留像ぶれが発生してし まつ。
[0122] 次に、カメラの製造工程において ω 1の調整をする際の実施例を説明する。図 35 に示す位相比較部 1061a、 1062aの出力を製造者がモニタできるように設定してお く。この状態で、図 42 (a)に示すような信号を手ブレ補正制御部 903に出力させる。 そうすると、ョー側およびピッチ側のフィードバック回路がそれぞれ作動して、増幅回 路 1065および増幅回路 1066は、ョー側バイモルフ 14およびピッチ側バイモルフ 13 の実際の位置情報を位相比較部 1061a、 1062aにそれぞれ出力する。位相比較部 1061a, 1062aは、手ブレ補正制御部 903の出力とョー側バイモルフ 14およびピッ チ側バイモルフ 13の出力にずれがあれば、このずれを表す信号として図 43 (c)に示 すような信号を出力する。製造者は、位相比較部 1061a、 1062aからの信号をモ- タし、この信号が 0になるように、図 44に示す C1又は R1の値を調整する。以上のよう にして、手ブレ補正制御部 903の出力とョー側バイモルフ 14およびピッチ側バイモ ルフ 13の実際の位置情報とのずれをなくすことができる。
[0123] 図 43に示した周波数特性を実現するための、リードラグフィルタ 1063, 1064の具 体的な構成例は、例えば図 44に示すとおりである。なお、図 44に示す回路において 、 co l = lZC Rであり、 co 2= lZC Rである。
1 1 2 2
[0124] 図 45A、図 45B、図 46A、図 46Bは、ョー側バイモルフ 14の駆動について説明す る図である。前述したように、ョー側バイモルフ 14の中間電極板 1401には、駆動制 御部 106の昇圧回路 1067より、 VxDRV+の電圧が印加され、ョー側バイモルフ 14 の 2枚の圧電素子 1402, 1403には、 VxDRV—の電圧がそれぞれ印加される。こ の場合、図 45Aおよび図 45Bに示すように、 VxDRV—として定電圧（GND)を印加 し、 VxDRV+として例えば振幅 20Vの交流電圧（+V)を印加しても良い。あるいは 、図 46Aおよび図 46Bに示すように、 VxDRV—として例えば振幅 10Vの交流電圧（ -V)を印加し、 VxDRV+として前記の— Vと逆極性の交流電圧 (+V)を印加して も良い ( 、わゆる BTL (差動)方式)。図 45の駆動方法と図 46の駆動方法とを比較す ると、後者の方が、昇圧回路 1067の電源電圧が小さくて済み、負荷が小さいという 利点がある。なお、ピッチ側バイモルフ 13の駆動についても、上記と同様である。
[0125] 次に、非干渉ィ匕補償回路 1069について説明する。図 47 (a)は、比較回路 1061か ら非干渉ィ匕補償回路 1069へ出力される内枠駆動指令の波形図である。図 47 (b)は 、非干渉ィ匕補償回路 1069から比較回路 1062へ出力される外枠駆動補償指令の波 形図である。
[0126] 非干渉ィ匕補償回路 1069は、レンズモジュール 101を駆動するョー側の回路の信 号に基づいて、内枠 11を駆動するピッチ側の回路に対して指示をする回路である。 この指示の内容は、レンズモジュール 101のョ一回動軸まわりの回動に伴って内枠 1 1がピッチ回動軸まわりに反動するのを阻止する方向に内枠 11を回動させると 、うも のである。
[0127] ここで、レンズモジュール 101の回動に伴って内枠 11が反動するのは、レンズモジ ユール 101と内枠 11と力 駆動体であるョー側バイモルフ 14を介して連結しているた めである。詳細に説明すると、レンズモジュール 101の回動に伴って内枠 11が反動 するのは、レンズモジュール 101と内枠 11のそれぞれの回転運動が相互に干渉する 力もである。回転運動の相互干渉が生じるのは、レンズモジュール 101と内枠 11とが 、駆動体であるョー側ノ ィモルフ 14を介して連結しているためである。このような回転 運動の相互干渉は、駆動体で連結された同軸の 2体間で容易に理解できる力 本実 施の形態のように両者の回動軸が直交して 、る場合にぉ 、ても同様に生じる現象で ある。したがって、上述のように、内枠 11の反動は、レンズモジュール 101と内枠 11と 1S 駆動体であるョー側バイモルフ 14を介して連結して 、るためであると 、える。
[0128] 次に、非干渉ィ匕補償回路 1069が、ョー側の回路の信号に基づいてピッチ側の回 路に対して指示をすることによって内枠 11の反動を阻止できる理由と、非干渉ィ匕補 償回路 1069の機能にっ 、て述べる。
[0129] 上述のように、内枠 11は、レンズモジュール 101のョ一回動軸まわりの回動に伴つ て反動する。レンズモジュール 101の回動は、ョー側バイモルフ 14の駆動に伴って 発生する。このョー側バイモルフ 14の駆動は、ョー側バイモルフ 14に入力される駆 動信号と相関がある。したがって、内枠 11の反動とョー側ノ ィモルフ 14に入力される 駆動信号とは相関がある。そこで、ョー側バイモルフ 14に入力される駆動信号を予 め検知できれば、その信号に基づいて内枠 11の反動を予測できる。そして、この反 動とは反対の方向にピッチ側バイモルフ 13を駆動すれば、内枠 11の反動を阻止で きる。そうすると、ョー側の回路の信号を検知すれば、ョー側の回路の信号に基づい て内枠 11の反動を予測し、この予測に基づいてピッチ側の回路に対して指示をする ことによって内枠 11の反動を阻止できる。そして、このョー側回路の信号の検知、内 枠 11の反動の予測およびピッチ側バイモルフ 13への駆動指示を行うのが非干渉ィ匕 回路 1069の機能である。
[0130] 非干渉ィ匕回路 1069の動作を具体的に説明すると、非干渉ィ匕回路 1069は、リード ラグフィルタ 1063に入力される信号 (すなわち、比較回路 1061の出力）を予め検知 し、その信号に基づいて内枠 11の反動を予測し、この反動とは反対の方向にピッチ 側バイモルフ 13を駆動するよう、比較回路 1062に対して指示する。そして、比較回 路 1062は、手ブレ補正制御部 903からの信号および増幅回路 1066からの信号の 比較結果に加えて、非干渉ィ匕補償回路 1069からの指示にも基づいて、ピッチ側バ ィモルフ 13に対する駆動信号を生成する。
[0131] 内枠 11は、比較回路 1061からの出力に比例して反動する。この反動を阻止する ための非干渉ィ匕補償回路 1069の出力の大きさは、内枠 11の反動に比例させる必 要がある。したがって、非干渉ィ匕補償回路 1069の出力の大きさは、比較回路 1061 力もの出力に比例する。一方、位相については、比較回路 1061からの出力と内枠の 反動との間の位相は、ョ一側バイモルフ 14とピッチ側バイモルフ 16との配置関係や 印加信号と反りとの関係に応じて変わるが、 0度又は 180度である。非干渉化補償回 路 1069は、この反動を予測し、これを阻止するように制御信号を生成する。この反動 阻止のための制御信号は、反動と位相が 180度ずれたものとなる。したがって、非干 渉ィ匕補償回路 1069で生成される制御信号の位相は、比較回路 1061からの出力と 内枠の反動との間の位相が 0度である場合には、比較回路 1061からの出力と 180 度ずれたものになり、前記位相が 180度である場合には比較回路 1061からの出力と 一致したものになる。以上より、非干渉ィ匕回路 1069の出力は、大きさが比較回路 10 61からの出力に比例し、位相が比較回路 1061からの出力と一致または 180度ずれ たものとなる。
[0132] 例えば、比較回路 1061からの出力が図 47 (a)に示す波形信号である場合、非干 渉ィ匕回路 1069の出力は、図 47 (b)の波形になるか、これと位相が 180度ずれたもの になる。
[0133] 非干渉ィ匕補償回路 1069からの出力を受けた比較回路 1061は、手ブレ補正制御 部 903の出力および増幅回路 1066の出力に基づいて、手ブレを相殺するための駆 動信号を生成するとともに、非干渉ィ匕補償回路 1069からの出力に基づいて、内枠 の反動を阻止する方向にこの駆動信号を変更する。そして、変更後の駆動信号をリ ードラグフィルタ 1064および昇圧回路 1068を介してピッチ側バイモルフ 13に入力 する。ピッチ側バイモルフ 13は、この駆動信号に基づいて内枠 11を駆動する。
[0134] 以上により、非干渉ィ匕補償回路 1069を設けることにより、ピッチ回動軸まわりの手 ブレを相殺しつつ、レンズモジュール 101のョ一回動軸まわりの回動に伴うピッチ回 転軸まわりの反動を阻止することができる。 [0135] なお、本実施の形態では、内枠 11の反動を阻止するために、比較回路 1061の出 力に基づいて、比較回路 1062の出力を変更するよう構成したが、これに限らない。 例えば、ョー側バイモルフ 14に入力される信号に基づいて、ピッチ側バイモルフ 13 に入力される信号を変更する構成としてもよい。
[0136] また、リードラグフィルタ 1063の出力に基づいて、リードラグフィルタ 1064の出力を 変更するようにしてもよぐまた、リードラグフィルタ 1063の出力に基づいて、リードラ グフィルタ 1064の入力を変更するようにしてもよい。但し、本実施の形態のように、リ ードラグフィルタ 1063の前の信号に基づいて、リードラグフィルタ 1064の前の信号を 変更する構成とすれば、非干渉ィ匕補償回路 1069の入力や出力にノイズが発生して も、リードラグフィルタ 1063、 1064で有効に除去されるため、ョー側バイモルフ 14お よびピッチ側バイモルフ 13の動作を安定に保つことができる。
[0137] また、本実施の形態では、ョー側の回路の信号に基づ 、てピッチ側の回路に対し て指示をする構成としたが、反対に、ピッチ側の回路の信号に基づいてョー側の回 路に対して指示をする構成としてもよい。また、ョー側の回路の信号に基づいてピッ チ側の回路に対して指示をするとともに、ピッチ側の回路の信号に基づいてョー側の 回路に対して指示をする構成としてもよい。
[0138] なお、上述の実施形態は、本発明を限定するものではなぐ発明の範囲内で種々 の変更が可能である。
[0139] 例えば、上記の実施形態では、 OISモジュール 1をデジタルカメラに搭載するとした 力 撮像機能を有するものであればよぐカメラ付き携帯電話端末または PDA (Perso nal Digital Assistance)等の電子機器に搭載することも可能であり、これらの電子機 器も本発明の一実施形態である。
[0140] 上記の実施形態では、撮像素子は CCDイメージセンサであるとして説明した力 他 の撮像素子であってもよい。例えば、 CMOSイメージセンサであってもよい。また、上 記の実施形態では、位置センサとしてホール素子を用いた力 他の位置センサを用 いてもよい。例えば光センサを用いてもよい。
[0141] さらに、上記の実施形態では、内枠 11を外枠 12に保持して OISモジュール 1を構 成し、外枠 12をデジタルカメラの筐体（固定枠）に固定することにより OISモジュール 1をデジタルカメラに搭載するとした。すなわち、内枠支持体として外枠 12を備えた構 成を例示した。しかし、内枠 11を直接デジタルカメラの筐体で支持するように構成し てもよい。上記の実施形態のように OISモジュール 1が外枠 12を備えた構成とすると 、 ノ ィモルフの取り付け等の作業を容易にすることができる。一方、外枠 12を用いず に内枠 11を直接デジタルカメラの筐体に保持する構成とした場合、外枠が不要とな るため、部材を少なくできると 、う利点がある。
[0142] また、上記の実施形態では、内枠 11を外枠 12に組み込む際に内枠 11を外枠 12 に仮固定するための部材を設けていないが、そのような部材を設けても良い。仮固定 の方法としては、レンズモジュール 101のストッパー 1018cと同様の部材を内枠 11に 設けるようにしてもよい。
[0143] また、上記の実施形態では、内枠 11とョー側バイモルフ保持部 1104とを一体成形
(モールド成形)する例を示した力 別々に成形しておいてから両者を固定する構成 としてもよい。前者の場合、固定工程をなくすことができるので、作業工数を減らすこ とができる。外枠 12とピッチ側バイモルフ保持部 1201につ 、ても同様である。
[0144] 上記の実施形態では、固定板と固定ネジを用いてバイモルフを固定する構成につ いて例示した力 バイモルフの固定方法は、この構成に限定されない。また、バイモ ルフ 13, 14による、レンズモジュール 101、内枠 11への駆動力の印加方向は、光軸 方向でなくてもよい。但し、光軸方向に駆動力を印加する構成の場合、上記の実施 形態のとおり、ノ ィモルフ 13, 14をレンズモジュール 101の背面に配置できるので、 OISモジュール 1の被写体側力 見たときのカメラ内で占める面積を小さくできるとい ぅ禾 IJ点がある。
[0145] 上記の実施形態では、バイモルフの中間電極板に形成された貫通孔に接続ワイヤ を通し、孔の周辺部を半田付けすることによりバイモルフと接続ワイヤとを固定する例 を示したが、バイモルフにおいて接続ワイヤを保持する箇所は切り欠きであってもよ い。このようにすることにより、接続ワイヤをバイモルフ上の保持箇所に通す作業を容 易にできる。
[0146] また、図 48に示すように、圧電素子の一方 (この例では下側の圧電素子 1403)力 ノ ィモルフの一端において中間電極板 1401と同様に端部まで形成し、その端部に 電極を設ける構成であっても良い。このように構成すること〖こより、図 33に示すように 、 ノ ィモルフを内枠 11または外枠 12に固定する際に、ョー側ノ ィモルフ保持部 110 4やピッチ側ノ ィモルフ保持部 1201に電極の逃がしのための穴を設ける必要がない
[0147] レンズモジュール 101内の CCDイメージセンサ 1010以外の電子部品は駆動制御 部 106 (ドライバ IC)に結線し、その後デジタルカメラ本体のマイコン 9と接続する構成 としたが、一部について、マイコン 9と直接結線してもよい。また、上記の実施形態で は、マイコン 9をレンズモジュール 101の外部（デジタルカメラ本体側）に設ける例を 説明したが、マイコン 9をレンズモジュール 101内に設けても良い。
[0148] 上記の実施形態では、ピッチ側バイモルフ 13とョー側バイモルフ 14とを互いに直 交するように重ねて配置した力 これらのバイモルフを重ね合わせずに平面的に並 ベて配置してもよい。これにより、 OISモジュール 1の面積は大きくなる力 薄くするこ とがでさる。
[0149] 上記の実施形態では、内枠 11および外枠 12を矩形状の枠とする例を示した力 枠 の形状を円形や楕円形としてもよい。これにより慣性モーメントを小さくできる。
[0150] 上記の実施形態では、内枠 11に設けられたョー側位置センサ 105 (ホール素子 11 20b)でレンズモジュール 101のョ一方向の変位を検知し、外枠 12に備えたピッチ側 位置センサ 103 (ホール素子)で内枠 11のピッチ方向の変位を検知する構成とした 力 レンズモジュール 101と内枠 11のそれぞれにマグネットを備え、外枠 12にホール 素子を備える構成としてもよい。これにより、固定部である外枠 12のみに位置センサ（ ホール素子）が配置され、可動部の動きが位置センサから引き出される配線に束縛さ れないので、配線の引き出しを容易にできる。ただし、この場合、位置センサの検出 結果は、ピッチ方向の動きも反映してしまうので、この影響を取り除く必要がある。具 体的には、レンズモジュール 101と外枠 12との相対位置検出結果から、内枠 11と外 枠 12との相対位置検出結果を差し引けば良い。
[0151] また、本実施形態では、共振点のゲインを抑圧し位相を調整するために、リードラグ フィルタ 1063, 1064を用いた力 この代わりに、ノッチフィルタや高次のフィルタを用 いても良い。ただし、リードラグフィルタを用いることにより、簡単な構成で共振点のゲ インを抑圧できる。また、リードラグフィルタは帰還回路であるため、外乱に強いという 利点がある。一方、ノッチフィルタは、共振点を合わせる必要があり、高次のフィルタ は、回路規模が大きくなるというデメリットもある。
[0152] なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよ い。また、ァクチユエータは、本発明の駆動手段の一例である。振れセンサーは、本 発明の振れ検出手段の一例である。圧電素子は、第 1の駆動手段および第 2の駆動 手段の一例である。板パネは、本発明の付勢手段の一例である。
[0153] (1) 本発明にかかる第 1の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記レンズモジュールの重心力 前記レンズモジュールの回動中心と略一致するこ とを特徴とする手振れ補正装置である。
[0154] この構成によれば、レンズモジュールの重心が当該レンズモジュールの回動中心と 略一致することにより、手振れ補正時にレンズモジュールの重心が移動しないので、 効率良く手振れ補正効果が得られる。
[0155] (2) 本発明にかかる第 2の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記レンズの光軸が、前記レンズモジュールの回動中心と略一致することを特徴と する手振れ補正装置である。
[0156] この構成によれば、レンズモジュールの重心が当該レンズモジュールの回動中心と 略一致することにより、手振れ補正時にレンズモジュールの重心が移動しないので、 効率良く手振れ補正効果が得られる。
[0157] (3) 本発明にかかる第 3の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と、前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持 する内枠支持体とを有し、
前記レンズモジュールの前記第 1回動軸まわりの慣性モーメントが、前記第 2回動 軸まわりの慣性モーメントよりも大きいことを特徴とする手振れ補正装置である。
[0158] この構成によれば、第 1回動軸まわりでレンズモジュールを回転させ、第 2回動軸ま わりで内枠とレンズモジュールとを共に回転させることにより、第 1回動軸まわりと第 2 回動軸まわりでの慣性モーメントの差を小さくすることができる。これにより、 2軸まわり の駆動力を揃え、結果として、装置全体として必要な駆動力を小さくすることができる
[0159] (4) 本発明にかかる第 3の手振れ補正装置において、
前記レンズモジュールの前記第 1回動軸まわりの慣性モーメントと、前記レンズモジ ユールおよび前記内枠の第 2回動軸まわりの慣性モーメントとが略等しい構成とする ことが好ましい。これにより、装置全体として必要な駆動力を最も小さくすることができ る。
[0160] (5) 本発明にかかる第 4の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とシャツタユニットと前記レンズを光軸方向に駆動するフォーカス モータと前記シャツタユニットを駆動するシャツタモータとを保持するレンズモジュール と、前記レンズモジュールを 1または 2以上の回動軸を中心に回動可能に支持する枠 構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する 手振れ補正装置であって、
前記フォーカスモータと前記シャツタモータは、前記いずれかの回動軸を挟んで対 向するようにして前記レンズモジュールに配置される、手振れ補正装置である。
[0161] この構成によれば、レンズモジュールの構成部材のうち比較的重量が高いシャツタ モータとフォーカスモータとを、回動軸を挟んで対向するようレンズモジュール内に配 置することにより、レンズモジュールの前記回動軸まわりの慣性モーメントを小さくする ことができ、かつ、装置の小型化'薄型化が可能である。 [0162] (6) 本発明にかかる第 5の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記内枠と前記内枠支持体とが厚さ方向の少なくとも一部においてオーバーラップ する手振れ補正装置である。
[0163] この構成によれば、前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回 動可能に支持する内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに 回動可能に支持する内枠支持体とを有し、前記内枠と前記内枠支持体とが厚さ方向 の少なくとも一部においてオーバーラップすることにより、装置の小型化が図れる。
[0164] (7) 第 1〜第 5のいずれかの手振れ補正装置において、前記レンズモジュールが シャツタユニットをさらに含む構成とすることが好ましい。
[0165] (8) 本発明にかかる第 6の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを 1また は 2以上の回動軸を中心にして回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジユー ルを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、 前記 、ずれかの回動軸の一端にぉ 、てレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に 軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側 に軸ピンを設け、
前記レンズモジュールは、前記枠構造に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して 支持される、手振れ補正装置である。
[0166] この構成によれば、前記いずれかの回動軸の一端においてレンズモジュール側に 軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の他端においてレンズモジュール側 に軸受け、枠構造側に軸ピンを設け、前記レンズモジュールは、前記枠構造に対し て前記軸ピンと前記軸受けを介して支持することにより、枠構造に対するレンズモジ ユールの取り付け作業が容易となる。
[0167] (9) 本発明にかかる第 7の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記第 1回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、内枠側に軸受けを 設け、前記第 1回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受け、内枠側に軸ピ ンを設け、
前記レンズモジュールは、前記内枠に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支 持される、手振れ補正装置である。
[0168] この構成によれば、前記第 1回動軸の一端においてレンズモジュール側に軸ピン、 内枠側に軸受けを設け、前記第 1回動軸の他端においてレンズモジュール側に軸受 け、内枠側に軸ピンを設け、前記レンズモジュールは、前記内枠に対して前記軸ピン と前記軸受けを介して支持されることにより、内枠に対するレンズモジュールの取り付 け作業が容易となる。
[0169] (10) 本発明にかかる第 8の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記第 2回動軸の一端において内枠側に軸ピン、内枠支持体側に軸受けを設け、 前記第 2回動軸の他端において内枠側に軸受け、内枠支持体側に軸ピンを設け、 前記内枠は、前記内枠支持体に対して前記軸ピンと前記軸受けを介して支持され る、手振れ補正装置である。
[0170] この構成によれば、前記第 2回動軸の一端において内枠側に軸ピン、内枠支持体 側に軸受けを設け、前記第 2回動軸の他端において内枠側に軸受け、内枠支持体 側に軸ピンを設け、前記内枠は、前記内枠支持体に対して前記軸ピンと前記軸受け を介して支持されることにより、内枠支持体に対する内枠の取り付け作業が容易とな る。
[0171] (11) 第 6〜第 8の手振れ補正装置において、前記軸ピンが前記軸受け方向に付 勢されていることが好ましい。この構成によれば、当該軸まわりにレンズモジュールま たは内枠が回動する際に、スラスト方向およびラジアル方向の両方向にお!、てガタ つきを防止できる。
[0172] (12) 第 6〜第 8の手振れ補正装置において、前記軸受けに隣接して前記軸ピン を前記軸受けに案内するためのガイド溝が形成されていることが好ましい。この構成 によれば、レンズモジュールを枠構造へ取り付ける際、レンズモジュールを内枠へ取 り付ける際、あるいは、内枠を内枠支持体へ取り付ける際に、軸受けへの軸ピンの挿 入作業が容易となる。
[0173] (13) 第 6の手振れ補正装置において、前記枠構造と前記レンズモジュールとを 前記軸ピンで固定する前に、前記枠構造と前記レンズモジュールとを仮固定するた めのストッパーを前記枠構造に備えた構成とすることが好ましい。この構成によれば、 レンズモジュールへ枠構造を取り付ける際の作業が容易となる。
[0174] (14) 第 6〜第 8の手振れ補正装置において、
前記軸ピンの先端が球面状に形成され、
前記軸受けにおいて前記軸ピンと接触する面が凹面状に形成され、
前記軸受けの前記凹面の曲率半径が、前記軸ピンの先端面の曲率半径よりも大き いことが好ましい。
[0175] この構成によれば、軸受けに対する軸ピンの接触位置が点接触となるため摩擦が 小さくなり、また、ラジアル方向とスラスト方向の両方向において位置ずれを規制でき る。
[0176] (15) 本発明にかかる第 9の手振れ補正装置は、 レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記駆動手段が圧電素子を含む、手振れ補正装置である。
[0177] この構成によれば、駆動手段としてモータ等を使用する場合に比べて、装置を小型 ィ匕 ·薄型化できる。
[0178] (16) 第 9の手振れ補正装置において、前記駆動手段が、前記レンズモジュール に対して光軸方向に駆動力を印加することが好ましい。この構成によれば、レンズモ ジュールが揺動するために必要なスペースを光軸に平行な方向に確保すれば良い ため、光軸方向力も見た場合の装置サイズを小さくできる。
[0179] (17) 第 9の手振れ補正装置において、前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背 面側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、光軸方向から見た場合の 装置サイズを小さくできる。
[0180] (18) 第 9の手振れ補正装置において、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第 1回動軸まわりに回動させる第 1 の圧電素子と、前記内枠を前記第 2回動軸まわりに回動させる第 2の圧電素子とを含 み、
前記第 1の圧電素子と前記第 2の圧電素子とを、光軸方向から見て少なくとも一部 が互いに重なるよう配置したことが好ましい。この構成によれば、光軸方向から見た場 合の装置サイズを小さくできる。
[0181] (19) 第 9の手振れ補正装置において、前記圧電素子の形状が長方形であること が好ましい。この構成により、同じ縦横サイズを有する三角形状または台形状等の圧 電素子を用いる場合に比較して大きな駆動力を得ることができる。
[0182] (20) 第 9の手振れ補正装置において、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第 1回動軸まわりに回動させる第 1 の圧電素子と、前記内枠を前記第 2回動軸まわりに回動させる第 2の圧電素子とを含 み、
前記第 1の圧電素子と前記第 2の圧電素子とが同一形状であることが好ましい。 この構成により、同じ部品を用いることができるので、部品調達コストを削減することが できる。
[0183] (21) 第 9の手振れ補正装置において、
前記圧電素子は、電極板に少なくとも 1枚のセラミック板を貼り付けてなり、 前記電極板が前記セラミック板よりも長 、ことが好ま 、。
この構成により、電極板へ電極を取り付けるスペースを確保できる。
[0184] (22) 第 9の手振れ補正装置において、
前記圧電素子は、電極板を二枚のセラミック板で挟持してなり、
前記二枚のセラミック板の長さが互 、に異なることが好ま 、。
この構成により、電極板へ電極を取り付けるスペースを確保できる。
[0185] (23) 第 9の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含 み、
前記圧電素子に前記連結部材を接続する孔または切り欠き部が設けられたことが 好ましい。
[0186] (24) 第 9の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含 み、
前記連結部材が可撓性を有することが好まし 、。
[0187] (25) 第 9の手振れ補正装置において、前記圧電素子と前記連結部材とが半田付 けにより固定されて 、ることが好まし!/、。
[0188] (26) 第 9の手振れ補正装置において、前記連結部材は、基材に半田めつき、金 メツキまたは銀メツキのいずれかの表面処理が施された材料を含んで構成されるか、
SUSを含んで構成されることが好まし 、。
[0189] (27) 第 9の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含 み、
前記連結部材を前記レンズモジュールの回動軸の近傍に固定することが好ましい
[0190] この構成により、圧電素子の振幅が小さい場合であっても、レンズモジュールの回 転角度を大きく確保できる。
[0191] (28) 第 9の手振れ補正装置において、
前記駆動手段は、前記圧電素子を前記レンズモジュールに連結する連結部材を含 み、
前記レンズモジュールは、略直方体であり、相対向する 2面において前記枠構造で 軸支され、
前記連結部材は、前記レンズモジュールの背面のうち前記軸支された面と相隣り合 う辺またはその近傍において、前記レンズモジュールと固定されることが好ましい。
[0192] (29) 第 9の手振れ補正装置において、前記圧電素子の一辺が、棒状の固定部 材により前記枠構造に固定されたことが好ましい。この構成により、圧電素子を強固 に固定できる。
[0193] (30) 第 9の手振れ補正装置において、前記固定部材は、前記圧電素子の幅より 長ぐ前記圧電素子の厚さより浅い凹部を有し、当該凹部により前記圧電素子を押さ え付けるようにして固定することが好ましい。この構成により、位置決めが容易であり、 かつ、固定強度を高くできる。
[0194] (31) 第 9の手振れ補正装置において、前記圧電素子はバイモルフであることが 好ましい。
[0195] (32) 本発明にかかる第 10の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記内枠支持体に梁構造を備え、前記梁構造に前記駆動手段が取り付けられる、 手振れ補正装置である。
[0196] この構成によれば、駆動手段が取り付けられる部分が内枠支持体の梁構造を兼ね て 、るので、内枠支持体の強度を高くできると!、う利点がある。
[0197] (33) 本発明にかかる第 11の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段と、前記レンズモジュールの位置を検出する磁気センサとを有する手振れ補 正装置であって、
前記枠構造が非磁性体力もなる、手振れ補正装置である。
[0198] この構成によれば、枠構造が非磁性体力もなることにより、レンズモジュールの位置 を検出する磁気センサに影響を与えにくいという利点がある。
[0199] (34) 本発明にかかる第 12の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを有する手振れ補正装置であって、
前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持す る内枠支持体とを有し、
前記内枠に対する前記レンズモジュールの位置を検出する第 1の位置センサと、 前記内枠支持体に対する前記内枠の位置を検出する第 2の位置センサとをさらに 備え、
前記第 1の位置センサが前記内枠に設けられ、前記第 2の位置センサが前記内枠 支持体に設けられた、手振れ補正装置である。 [0200] この構成によれば、位置センサを検出対象物の外部に設けたことにより、位置セン サの検出結果を取り出すための配線の引き回しを簡単にできる。
[0201] (35) 第 12の手振れ補正装置において、前記第 1および第 2の位置センサの出力 をそれぞれ増幅する第 1および第 2の増幅器をさらに備え、前記第 1および第 2の増 幅器をレンズモジュール側に設けたことが好ましい。これにより、位置センサの出力に 対するノイズの影響を低減することができる。
[0202] (36) 第 12の手振れ補正装置において、前記第 1および第 2の位置センサとして 磁気センサを用い、前記レンズモジュールがシャツタモータを有し、前記磁気センサ を前記シャツタモータと平面上重ならない位置に配置することが好ましい。これにより 、磁界の干渉を防止できる。
[0203] (37) 本発明にかかる第 13の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子と前記レンズを光軸方向に駆動するフォーカスモータと前記レン ズの光軸方向の基準位置を検出する基準位置検出センサとを保持するレンズモジュ ールと、前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジユー ルを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有する手振れ補正装置であって、 前記基準位置検出センサとして、接触子の当接により位置検出を行う機械式セン サを用いる、手振れ補正装置である。
[0204] この構成によれば、光センサを用いずに基準位置を検出できるので、装置を低コス トで提供できる。
[0205] (38) 本発明にかかる第 14の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを 1また は 2以上の回動軸により回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前 記枠構造に対して回動させる駆動手段と、前記レンズモジュールに接続するフレキシ ブルケーブルとを有する手振れ補正装置であって、
前記フレキシブルケーブル力 前記レンズモジュールからの引き出し部分において 、前記回動軸に対してケーブル面が平行であるよう配置された、手振れ補正装置で ある。
[0206] この構成によれば、フレキシブルケーブルによるレンズモジュールの動きの束縛が 小さくなり、レンズモジュールの駆動力が小さくて済むという利点がある。
[0207] (39) 第 14の手振れ補正装置において、
前記駆動手段を制御する駆動制御部をさらに備え、前記駆動制御部が、前記フレ キシブルケーブルのケーブル面に設けられた ICに組み込まれたことが好まし!/、。これ により、配線の引き回しが簡素化される。また、フレキシブルケーブルが太くなつてレ ンズモジュールの動きを束縛するという事態を防止できる。
[0208] (40) 本発明にかかる第 15の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、振れが相殺する方向に前記レ ンズモジュールを回動するよう指示する回動指示部と、
前記レンズモジュールの前記枠構造に対する回動位置を検出する位置センサと、 前記回動指示部で指示された回動位置と前記位置センサで検出された回動位置 とを比較して、両者のずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう 指示する比較回路と、
前記比較回路の出力をフィルタ処理するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力に基づ 、て、前記レンズモジュールを前記枠構造に対し て回動させる圧電素子と、を備え、
前記フィルタ回路はリードラグフィルタである、手振れ補正装置である。
[0209] この構成によれば、共振点のゲインを抑圧でき、共振点の高調波成分によって駆 動信号が歪むことを防止できる。
[0210] (41) 本発明にかかる第 16の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる圧 電素子と、前記圧電素子を制御する駆動制御部とを有する手振れ補正装置であって 前記駆動制御部は前記圧電素子を BTL方式で駆動する、手振れ補正装置である [0211] この構成により、電源電圧を低く抑えることができる。
[0212] (42) 本発明にかかる第 17の手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、 前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持する内 枠支持体と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づ!ヽて、前記レンズモジュールを前記第 1回動軸まわりに振れが相殺する方向に回動するよう指示する第 1回動指示部と、 前記第 1回動指示部の指示にしたがって、前記レンズモジュールを前記第 1回動軸 まわりに駆動する第 1の駆動手段と、
前記レンズモジュールの第 1回動軸まわりの回動に伴って前記内枠が反動するの を阻止する方向に前記内枠が回動するよう指示する非干渉化回路と、
前記振れ検出手段で検出された振れおよび前記非干渉化回路の指示に基づいて 、前記第 2回動軸まわりの振れを相殺しつつ前記レンズモジュールの前記第 1回動 軸まわりの回動に伴う前記第 2回動軸まわりの反動を阻止する方向に、前記内枠を 回動するよう指示する第 2回動指示部と、
前記第 2回動指示部の指示にしたがって、前記内枠を前記第 2回動軸まわりに駆 動する第 2の駆動手段と、
を備える手振れ補正装置である。
[0213] この構成によれば、第 2回動軸まわりの手ブレを相殺しつつ、レンズモジュールの 第 1回動軸まわりの回動に伴う第 2回転軸まわりの反動を阻止することができる。
[0214] (43) 本発明のカメラは、上記のいずれか一項に記載の手振れ補正装置を備えた ことを特徴とする。これにより、小型化かつ薄型化されたカメラを提供できる。
[0215] (44) 本発明にかかる手振れ補正装置の製造方法は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを 1また は 2以上の回動軸を中心にして回動可能に支持する枠構造と、前記レンズモジユー ルを前記枠構造に対して回動させる駆動手段とを有し、前記いずれかの回動軸の一 端においてレンズモジュール側に軸ピン、枠構造側に軸受けを設け、前記回動軸の 他端においてレンズモジュール側に軸受け、枠構造側に孔を設けた手振れ補正装 置の製造方法であって、
前記レンズモジュールの軸ピンを前記枠構造の軸受けに挿入し、
固定用軸ピンの一端に付勢手段を固定し、
前記固定用軸ピンの他端を前記枠構造の孔を通して前記レンズモジュールの軸受 けに揷人し、
前記付勢手段を前記枠構造に固定して、前記固定用軸ピンを前記レンズモジユー ルの軸受け方向に付勢することを特徴とする。
[0216] この製造方法によれば、レンズモジュールを回動可能に保持する枠構造を有する 手振れ補正装置を、簡略化された作業により、容易に製造することができる。
[0217] (実施の形態 2)
次に、本発明の実施の形態 2について説明する。なお、実施の形態 2において、前 述の実施の形態 1と同様の構成要素については、同一符号を付与して詳細説明を 省略する。以下の説明では、実施の形態 1の構成と異なる部分を中心に説明する。
[0218] 〔1.デジタルカメラの制御〕
[1 - 1.全体動作〕
図 49は、本実施形態に力かるデジタルカメラの制御系の概略構成を示すブロック 図である。図 49に示すように、 OISモジュール 1の駆動制御部 106は、ョ一回動軸 Y まわりの位置制御のために、振幅減算部 1061、積分回路 1071、振幅減算部 1073 、リードフィルタ 1063、増幅回路 1065、昇圧回路 1067を備え、ピッチ回動軸 Pまわ りの位置制御のために、振幅演算部 1062、積分回路 1072、振幅減算部 1074、リ ードフィルタ 1064、増幅回路 1066、昇圧回路 1068を備えている。振幅減算部 106 1と振幅演算部 1062との間に、レンズモジュール 101が回動する際に内枠 11へ与 えられる反動による影響を補償するために、非干渉ィ匕補償回路 1069が配されている
[0219] また、位置検出センサ 105の具体的な構成を図 50に示す。図 50A及び図 50Bに 示すように、レンズモジュール 101の側面にはマグネット 1019が配され、内枠 11に おいてマグネット 1019に略対向する位置にはホール素子 1120bが配されている。な お、位置検出の方法については、実施の形態 1にて説明したので省略する。このよう に、内枠 11に固定されたホール素子 1120b (ある!/、はマグネット）とレンズモジュール 101に固定されたマグネット 1019 (あるいはホール素子）との間で、互いの位置検出 を行う。また、図示しないが、外枠に固定されたホール素子 (あるいはマグネット）と内 枠に固定されたマグネット（あるいはホール素子）との間で互いの位置検出を行う。
[0220] 以下、動作を説明する。
[0221] ョー側角速度センサ 7は、手振れによるデジタルカメラのョ一回転方向の角速度を 測定し、マイコン 9へ出力する。マイコン 9の積分回路 901は角速度を積分し、手振れ 補正制御部 903へ出力する。ピッチ側角速度センサ 8は、手振れによるデジタルカメ ラのピッチ回転方向の角速度を測定し、マイコン 9へ出力する。マイコン 9の積分回路 902は角速度を積分し、手振れ補正制御部 903へ出力する。手振れ補正制御部 90 3は、積分回路 901, 902からの出力に基づき、ョー方向の補正目標値とピッチ方向 の補正目標値をそれぞれ算出し、振幅減算部 1061,振幅演算部 1062へそれぞれ 出力する。
[0222] ョー側位置センサ 105は、ョー方向におけるレンズモジュール 101の現在位置を検 出し、増幅回路 1065へ出力する。増幅回路 1065で増幅されたレンズモジュール 10 1の現在位置の検出結果は、振幅減算部 1061とリードラグフィルタ 1063へ与えられ る。振幅減算部 1061は、レンズモジュール 101の現在位置の検出結果と、マイコン 9 の手振れ補正制御部 903から与えられたョー方向の補正目標値とを比較し、その比 較結果を、積分回路 1071を介して振幅減算部 1073へ出力する。なお、振幅減算 部 1061と積分回路 1071は、外乱補償動作を行うものであり、その具体的な動作に ついては後述する。
[0223] 振幅減算部 1073は、レンズモジュール 101の現在位置の検出結果をリードラグフ ィルタ 1063を介して出力された信号と、積分回路 1071から出力された信号とを比較 し、その比較結果を昇圧回路 1067へ出力する。昇圧回路 1067は、前記比較結果 に応じた電圧でョー側バイモルフ 14を駆動することにより、レンズモジュール 101をョ 一回動軸 Yまわりに回動させる。
[0224] 同様に、ピッチ側位置センサ 103は、ピッチ方向における内枠 11の現在位置を検 出し、増幅回路 1066へ出力する。増幅回路 1066で増幅された内枠 11の現在位置 の検出結果は、振幅演算部 1062とリードラグフィルタ 1064へ与えられる。振幅演算 部 1062は、内枠 11の現在位置の検出結果と、マイコン 9の手振れ補正制御部 903 力 与えられたピッチ方向の補正目標値とを比較し、その比較結果を、積分回路 10 72を介して振幅減算部 1074へ出力する。振幅減算部 1074は、内枠 11の現在位 置の検出結果をリードラグフィルタ 1064を介して出力された信号と、積分回路 1072 力も出力された信号とを比較し、その比較結果を昇圧回路 1068へ出力する。昇圧 回路 1068は、前記比較結果に応じた電圧でピッチ側バイモルフ 13を駆動すること により、内枠 11をピッチ回動軸 Ρまわりに回動させる。
[0225] なお、ここでリードラグフィルタ 1063及び 1064は、バイモルフ特有のゲインの共振 を低減するために挿入されて！ヽる。
[0226] [1 - 2.外乱補償制御〕
まず、本説明における「外乱」とは、レンズモジュールや内枠に力かる外的負荷のこ とであり、例えば、レンズモジュールや内枠とデジタルスチルカメラ側の回路基板とを 電気的に接続しているフレキシブル基板による配線負荷や、回動部における軸受け 負荷、ノ ィモルフの駆動特性のばらつきなどがある。配線負荷について説明すると、 実施の形態 1で示したようにレンズモジュールや内枠等は、フレキシブル基板によつ てデジタルスチルカメラ側の回路基板と電気的に接続されており、レンズモジュール や内枠には、常に、フレキシブル基板の自重による鉛直方向への負荷や、フレキシ ブル基板を湾曲させた際に生じる弾性力に伴う負荷力 Sかかっている。
[0227] 次に、振幅比較器 1061および積分回路 1071によるョー側外乱補償動作につい て説明する。
[0228] 図 51は、積分回路 1071が配されていない場合または積分回路 1071が機能して いない場合の、振幅減算部 1061から出力される差分値の変化を示している。図 52 は、レンズモジュールの外乱補正動作を説明するための模式図である。なお、図 51 における Xや yと図 52〖こおける Xや yとは、必ずしも同値であるとは限らないが、説明の 便宜上、同一符号を付与して説明している。図 53Aは、本実施の形態における振幅 減算部 1061から出力される差分値の変化を示している。図 53Bは、積分回路 1071 における積分値の変化を示すグラフである。図 54A及び図 54Bは、積分回路 1071 力も出力される積分値に基づく外乱補償動作を説明するための模式図であり、図 53 Bにおけるタイミング A〜Eの所定時点におけるレンズモジュールの回動位置を模式 的に示している。
[0229] 図 52、図 54A及び図 54Bにおいて、内枠 11には、位置検出センサ 105が配され ている。位置検出センサ 105には、フレキシブル基板 19が電気的に接続されている 。フレキシブル基板 19は、他方の端部が回路基板 50に電気的に接続され、位置検 出センサ 105と回路基板 50との間で信号の送受を行うことができる。また、フレキシ ブル基板 19は、可撓性のある材質で構成され、ある程度橈んだ状態で位置検出セ ンサ 105と回路基板 50との間に配されている。回路基板 50は、デジタルスチルカメラ 内部のフレームなどに固定されている。
[0230] 以下、動作について説明する。
[0231] まず、図 49において、振幅減算部 1061において、位置検出センサ 105で検出さ れて増幅回路 1065で増幅された検出信号 (電圧)と、手振れ補正制御部 903から出 力される補正目標値 (電圧)とで減算処理され、その差分値が算出される。この時、図 52 (b)に示すように、レンズモジュール 101はフレキシブル基板 19による配線負荷に よって、矢印 a方向に付勢されている。これに対して、手振れ補正制御部 903から出 力される補正目標値は、図 52 (a)に示す基準位置にレンズモジュール 101が位置す るように、補正するための値である。よって、振幅減算部 1061で算出される差分値は 、図 52の位置差 Xに相当する値（図 51の A時点に示す値）になる。
[0232] [1 - 2- 1.通常の外乱補償〕
ここで、積分回路 1071が設けられていない構成 (不図示)の場合は、振幅減算部 1 061から出力される差分値は振幅減算部 1073へ出力される。振幅減算部 1073は、 レンズモジュール 101の現在位置の検出結果をリードラグフィルタ 1063を介して出 力された信号と、振幅減算部 1061から出力された信号とで減算し、その差分値を昇 圧回路 1067へ出力する。昇圧回路 1067は、差分値に応じた電圧でョー側バイモ ルフ 14を駆動することにより、レンズモジュール 101をョ一回動軸 Yまわりに回動させ る。すなわち、レンズモジュール 101は、フレキシブル基板 19の配線負荷に抗して、 図 52 (b)の矢印 b方向へ回動され、図 52 (c)に示す位置に至る。ここで、レンズモジ ユール 101の回動量 yは、フレキシブル基板 19の矢印 a方向への配線負荷によって 、補正目標値に相当する回動量 Xよりも小さくなる。そして、図 52 (c)に示す状態で、 矢印 a方向への配線負荷と、矢印 b方向へのョー側バイモルフ 14によるレンズモジュ ール 101の回動量とが釣り合ってしまう。
[0233] 次に、レンズモジュール 101が図 52 (c)に示す位置の時に、位置検出センサ 105 で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路 1065を介して振幅減算部 106 1に出力される。振幅減算部 1061では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御 部 903から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値を出力する。この時の 差分値は、図 51の B時点に示す値である。振幅減算部 1061から出力される差分値 は、振幅減算部 1073に入力され、前述と同様に制御が行われる。なお、 B時点以降 は、外乱補償動作を行わないため、レンズモジュール 101の基準位置は図 52 (c)に 示す位置に決まる。よって、図 51に示すように、振幅減算部 1061から出力される差 分値は、 B時点以降、一定の値となる。
[0234] このような外乱補償制御では、レンズモジュール 101を図 52 (a)に示す基準位置（ 目標位置)まで回動させることができず、図 52 (c)に示すように傾いた状態を基準位 置として手振れ補正制御が行われることになり、高精度な手振れ補正を実現すること ができない。
[0235] [1 - 2- 2.積分値に基づく外乱補償〕
本実施の形態では、図 49に示すように、振幅減算部 1061 (比較回路の一例）の後 段に積分回路 1071 (外乱補償手段の一例)を設け、振幅減算部 1061で算出された 差分値を積分し、積分した差分値 (以下、積分値と記す)に基づいて外乱補償動作 を行う。
[0236] 図 49において、振幅減算部 1061から出力される差分値は、積分回路 1071に入 力される。積分回路は 1071は、入力される差分値を累積して、累積した差分値を振 幅減算部 1073に出力する。 [0237] 以下、具体的な動作について説明する。まず、ョー側の外乱補償動作について説 明する。
[0238] なお、以下の説明では、レンズモジュール 101の基準位置は、図 54Aに示す位置 であると仮定する。
[0239] レンズモジュール 101がフレキシブル基板 19の配線負荷によって、図 54B (a)の矢 印 a方向に負荷が力かっている場合、同図に示すようにレンズモジュール 101がフレ キシブル基板 19によって矢印 a方向に引っ張られて、回動された状態になる。この状 態において、前述と同様の位置検出動作を行うことで、位置検出センサ 105で検出さ れた現在位置に基づく検出信号が、振幅減算部 1061に入力される。
[0240] 次に、振幅減算部 1061において、位置検出センサ 105から増幅回路 1065を介し て入力される検出信号と、手振れ補正制御部 903から出力される補正目標値とを減 算処理し、その差分値を積分回路 1071へ出力する。ここで、算出される差分値は、 図 54B (a)の A時点に示す差分値 xlに相当し、差分値 xlに相当する物理的な回動 位置の差を図 54Bの xlで示した。なお、図 54Bにおける点線 wは、レンズモジユー ル 101が図 54Aに示す基準位置にある時の、位置センサ 105の位置を仮想的に示 している。
[0241] 次に、振幅減算部 1061から出力される差分値は、積分回路 1071に入力される。
積分回路 1071では、入力される差分値 xlを累積する。現時点では、図 53Aの A時 点以前は差分値がゼロ（あるいはゼロに近 、値)であったため、積分回路 1071にお いて積分される差分値は xlのみである。
[0242] 次に、積分回路 1071から出力される積分値は振幅減算部 1073へ入力される。振 幅減算部 1073は、レンズモジュール 101の現在位置の検出結果をリードラグフィル タ 1063を介して出力された信号と、積分回路 1071から出力された信号とで減算し、 その差分値を昇圧回路 1067へ出力する。昇圧回路 1067は、差分値に応じた電圧 でョ一側バイモルフ 14を駆動することにより、レンズモジュール 101をョー回動軸 Yま わりに回動させる。すなわち、レンズモジュール 101は、フレキシブル基板 19の配線 負荷に抗して、図 54B (a)の矢印 b方向へ回動され、図 54B (b)に示す位置に至る。 ここで、レンズモジュール 101の回動量 ylは、フレキシブル基板 19の矢印 a方向へ の配線負荷によって、補正目標値に相当する回動量 xlよりも小さくなる。
[0243] 次に、レンズモジュール 101が図 54B (b)に示す位置の時に、位置検出センサ 105 で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路 1065を介して振幅減算部 106 1に出力される。振幅減算部 1061では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御 部 903から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値 zlを出力する。この 時の差分値 zlは、図 53Aの B時点に示す値に相当する。振幅減算部 1061から出力 される差分値 zlは、積分回路 1071に入力される。
[0244] 次に、積分回路 1071は、入力される差分値 zlを積分して、図 53Bの B時点に示す 積分値を振幅減算部 1073に出力する。次に、振幅減算部 1073、昇圧回路 1067は 前述と同様に制御動作を行 、、ョー側バイモルフ 14を駆動させてレンズモジュール 1 01を矢印 d方向へ回動させる。回動後のレンズモジュール 101を図 54B (c)に示す。 図 54B (c)においては、レンズモジュール 101はフレキシブル基板 19によって矢印 e 方向に配線負荷力 Sかかって 、るが、その配線負荷よりも大きな力で矢印 f方向に回動 させる力が印加されている。
[0245] 次に、レンズモジュール 101が図 54B (c)に示す位置の時に、位置検出センサ 105 で現在位置が検出されて、その検出信号が増幅回路 1065を介して振幅減算部 106 1に出力される。振幅減算部 1061では、現在位置の検出信号と、手振れ補正制御 部 903から出力される補正目標値とを減算処理し、その差分値 z2を出力する。この 時の差分値 z2は、図 53Aの C時点に示す値に相当する。振幅減算部 1061から出 力される差分値 z2は、積分回路 1071に入力される。
[0246] 以降、前述と同様にフィードバック制御を行い、レンズモジュール 101の回動制御 が行われる。すなわち、前述のようなフィードバック制御を繰り返して、レンズモジユー ル 101を少しずつ回動させる。
[0247] レンズモジュール 101を少しずつ回動させると、レンズモジュール 101が図 54Aに 示す基準位置に近づいていくため、振幅減算部 1061で算出される差分値は、図 53 Aに示すように徐々に下がっていく。したがって、図 53Bに示すように、積分回路 107 1から出力される積分値は徐々に上昇する。
[0248] レンズモジュール 101が、図 54Aに示す基準位置に到達すると、図 53Aの E時点 に示すように、振幅減算部 1061から出力される差分値はゼロ（あるいはゼロに近い 値）になる。よって、積分回路 1071から出力される積分値は、図 53Bに示すように、
E時点以降は一定の値になる。
[0249] 以降、レンズモジュール 101に外乱による負荷力かかる状態になるまでは、フレキ シブル基板 19による配線負荷と、ョー側バイモルフ 14によって回動付勢されている 力とが釣り合い、図 54Aに示す状態が維持される。
[0250] 次に、ピッチ側の外乱補償動作について説明する。
[0251] 振幅減算部 1061で算出される差分値は、非干渉ィ匕補償回路 1069にも入力され ている。非干渉ィ匕補償回路 1069は、レンズモジュール 101を駆動するョー側の回路 の信号に基づいて、内枠 11を駆動するピッチ側の回路に対して指示をする回路であ る。この指示の内容は、レンズモジュール 101のョ一回動軸まわりの回動に伴って内 枠 11がピッチ回動軸まわりに反動するのを阻止する方向に、内枠 11を回動させると いうものである。したがって、非干渉ィ匕補償回路 1069は、内枠 11を回動させる制御 信号を振幅演算部 1062に出力している。
[0252] 振幅演算部 1062には、非干渉ィ匕補償回路 1069から出力される制御信号の他、 手ブレ補正制御部 903から出力される補正目標値と、位置検出センサ 103から増幅 回路 1066を介して出力される現在位置の検出信号とが入力されている。振幅演算 部 1062では、手振れ補正制御部 903から出力される補正目標値を al、非干渉化補 償回路 1069から出力される制御信号を bl、位置検出センサ 103から増幅回路 106 6を介して入力される検出信号を clとした時、
dl = (al +bl) -cl
の演算を行い、演算値 dlを積分回路 1072へ出力する。
[0253] 積分回路 1072は、入力される演算値 dlを積分し、積分値を振幅減算部 1074へ 出力する。以降、前述のョー側の外乱補償動作と同様にフィードバック制御が行われ 、内枠 11の位置補正を行って。ピッチ側の外乱補償動作が行われる。なお、以降の 動作説明は、前述のョー側外乱補償動作を同様であるため割愛する。
[0254] 次に、回動位置の制御特性について説明する。
[0255] 図 55A及び図 55Bは回動位置の制御特性ボード線図である。図 55A (ゲイン VoZ Vi)において、図 49におけるョー側あるいはピッチ側のノ ィモルフの入力部に加算 する電圧を Viとして、ョー側あるいはピッチ側の位置検出センサの出力電圧を Voとし たとき、横軸はレンズモジュールまたは内枠に印可される外乱の周波数、縦軸は Vi に対する Voの振幅比を表している。図 55B (位相 ZVoZVi)において、横軸はレン ズモジュールまたは内枠に印可される外乱の周波数、縦軸は Viに対する Voの位相 差を表している。
[0256] 図 55A及び図 55Bにおいて、 Gtypおよび Θ typの特性は、積分回路 1071あるい は 1072の入出力ゲインを基準としたときを表す。また、 Gminおよび Θ minの特性は 、積分回路 1071あるいは 1072の入出力ゲインを、基準に対して 1Z2倍にした場合 を表す。 Gmaxおよび Θ maxの特性は、積分回路 1071あるいは 1072の入出力ゲイ ンを、基準に対して 1. 5倍にした場合を表す。
[0257] まず、図 55Aに示すように、レンズモジュール等に印可される外乱の周波数が低い ほど、ゲインは小さくなり、レンズモジュール等の位置補正効果が低いことがわかる。 つまり、低周波の外乱が印可されると、レンズモジュール等の位置補正量が少なくな つてしまう。
[0258] また、図 55Bに示すように、 Voと Viの位相は、積分回路 1071または 1072によって 、位相差が生じる。すなわち、本実施の形態では、振幅減算部 1061の後段に積分 回路 1071を配し、また振幅演算部 1062の後段に積分回路 1072を配したので、各 積分回路 1071または 1072において積分処理する時間が発生するため、低周波帯 域（1Hz前後、およびそれ以下）の外乱が印可されると、図 55Bに示すように Voと Vi の位相は約 90度ずれる。
[0259] このように、レンズモジュール等に印可される外乱が低周波であるほど、レンズモジ ユール等の動きに大きな影響を与えることになる。換言すれば、ョー側あるいはピッチ 側のバイモルフの入力部に電圧 Viを加算して、周波数をスイープさせ、ョー側あるい はピッチ側の位置検出センサの出力電圧 Voを測定することによって、回動位置の制 御特性を確認することが可能である。
[0260] 以上のように、レンズモジュールあるいは内枠の現在位置の検出結果と補正目標 値とを比較した結果を積分回路により積分して目標位置に対する現在位置の誤差を 出力することによって、バイモルフの駆動特性のばらつきや回動部への配線接続及 び軸受けの負荷による影響を大幅に低減することが可能となる。
[0261] また、ョー側位置センサ 105およびピッチ側位置センサ 103の増幅回路 1065, 10 66を、マイコン 9側ではなぐこれらのセンサにより近い位置に配置される駆動制御部 106に設けたことにより、ノイズを低減できるという利点がある。
[0262] なお、本実施の形態では、ョー側の回路の信号に基づ!、てピッチ側の回路に対し て指示をする構成としたが、反対に、ピッチ側の回路の信号に基づいてョー側の回 路に対して指示をする構成としてもよい。また、ョー側の回路の信号に基づいてピッ チ側の回路に対して指示をするとともに、ピッチ側の回路の信号に基づいてョー側の 回路に対して指示をする構成としてもよい。
[0263] なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよ い。また、ァクチユエータは、本発明の駆動手段 (driver)の一例である。振れセンサ 一は、本発明の振れ検出手段 (detector)の一例である。積分回路は、本発明の外乱 補償手段（compensator)の一例である。
[0264] (1) 本発明にかかる手振れ補正装置は、
レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを回動可能に支持する枠構造と、
自装置の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段で検出された振れに基づいて、振れが相殺する方向に前記レ ンズモジュールを回動するよう指示する回動指示部と、
前記レンズモジュールの前記枠構造に対する回動位置を検出する位置センサと、 前記回動指示部で指示された回動位置と前記位置センサで検出された回動位置 とを比較して、両者のずれを小さくする方向に前記レンズモジュールを回動するよう 指示する信号を出力する演算回路と、
前記演算回路力 出力される信号に基づいて、外乱による位置ずれを小さくする方 向に前記レンズモジュールを回動するよう指示する信号を出力する外乱補償手段と 前記外乱補償手段の出力に基づ!、て、前記レンズモジュールを前記枠構造に対し て回動させる圧電素子と、を備えた構成とすることが好ましい。
[0265] このような構成により、圧電素子の駆動特性のばらつきや、レンズモジュールへの 配線接続及び軸受けの負荷による影響を、大幅に低減することが可能となる。
[0266] (実施の形態 3)
〔圧電素子と駆動体の接続 ( 1)〕
図 56は本発明の一実施形態に係る圧電素子と駆動体との接続を説明するための CCD等の撮像素子を含む鏡筒全体を駆動する組立体の斜視図である。図 57、図 5 8は圧電素子と駆動体との接続部分と構成手段を詳細に説明した拡大図である。
[0267] 図 56において、鏡筒ベース 3001aと一体となった鏡筒 3001は、駆動枠 3003に接 着固定されており、鏡筒 3001の下側には CCD等の撮像素子 3002が配置されてい る。駆動枠 3003は、光軸 3013に対して直角に対向する 2箇所の軸受 3003a (1箇 所は図示せず)を有する固定枠 3004によって、回動軸 3014で回動自在となるように 回動支持されている。固定枠 3004の下側、つまり、撮像素子 3002の下側に圧電素 子 3005 (いわゆるバイモルフ）が、押え部材 3006によってビス 3007で取り付けられ ている。圧電素子 3005と駆動枠 3003には、楕円形状の貫通穴 3008aを有する L字 型の第 1の接続部材 3008が、それぞれ接着固定されている。第 1の接続部材 3008 と対向するように、接続部材 3009に取り付けられた円の断面形状を有する第 2の接 続部材 3010が 2本取り付けられており、接続部材 3008の貫通穴 3008aと接続部材 3010が接続されている。 L字型の第 1の接続部材 3008にある楕円形状の貫通孔 3 008aは、駆動枠 3003が駆動する方向、つまり、光軸 3013に対して直角方向に長 軸が形成され、駆動する方向は短軸となるように形成されている。 2本の第 2の接続 部材 3010は、第 1の接続部材 3008の貫通穴 3008aの長軸方向の R形状の端部 30 08dに接するように配置されている。尚、駆動枠 3003側および圧電素子 3005側に ある「コ」の字型の接続部材 3009は、連結部材 3012で接続されている。圧電素子 3 005の電極（図示せず）に外部から電力を供給すると、押え部材 3006によって押え られた部分を支点として光軸 3013方向に上下動し、各接続構造や連結部材 3012 によって駆動枠 3003が回動され、鏡筒 3001は回動軸 3014を中心にして回動する [0268] この装置では、圧電素子 3005と駆動枠 3003とを連結する連結機構が、棒状の連 結部材 3012を有しているため、構造が簡単になる。また、モノィル機器の場合には 落下により数千 Gといった衝撃力が加わる為、この発明では衝撃によって接続部分 の損傷、もしくは接続部分が外れるといったことが生じない。したがって、モパイル機 器における撮像装置に適している。
[0269] なお、鏡筒 3001は、本発明のレンズモジュールの一例である。駆動枠 3003、固定 枠 3004は、本発明の枠構造の一例である。圧電素子 3005は、本発明の駆動手段 の一例である。
[0270] 更に接続部分の詳細について、図 57、図 58を参照して説明する。
[0271] L字型を有する第 1の接続部材 3008の取付部 3008cは、駆動枠 3003の平面部 に取付られており、取付部 3008cと直角方向に延びる接続延伸部 3008bには楕円 形状を有する貫通穴 3008aが設けられ、楕円形状の端部 3008dは R形状となってい る。また、貫通穴 3008aの端面は、凸状の R面になっている。したがって、貫通穴 30 08aの端部 3008dは、接続部材 3010に部分的に当接している。第 2の接続部材 30 09は、金属からなるコの字状で平面部 3009a、 3009bを有しており、 Uの字状に形 成された円の断面形状を有する接続部材 3010a、 3010bがそれぞれ平面部 3009a 、 3009bに取り付けられている。接続部材は、湾曲した形状で貫通穴 3008aに係合 してさえすればよい。取付部分 3009cは、接着や溶接等で取り付けられていればよく 、接続信頼性のあるものであれば、どの方法で取り付けてもよい。図 57に示すように 、第 1の接続部材 3008の貫通穴 3008aと接続した状態で、図 58に示すような構成と なれば何ら問題はない。
[0272] 次に、第 2の接続部材 3010a、 3010bと第 1の接続部材 3008における貫通穴 300 8aとの位置関係について、図 59を参照して説明する。
[0273] 上述したように、第 2の接続部材 3010a、 3010bは、第 1の接続部材 3008の貫通 孔 3008aの長軸方向の端部 3008dの端面に接するように配置するのが好まし 、。こ れは、圧電素子 3005が上下方向に駆動した時に、駆動力が第 2の接続部材 3010 に加わり、楕円形状の短軸方向に変形しょうとするが、第 2の接続部材 3010が変形 するためには大きな駆動力が必要となる為、圧電素子 3005の駆動量を正確に駆動 枠 3003に伝達することが可能となるためである。つまり、貫通穴 3008aが、円形で構 成されていたり、楕円形状の長軸方向が光軸方向に向いていたりすると、圧電素子 3 005の駆動力によって第 2の接続部材 3010の位置が変わりやすくなり、駆動力が正 確に伝達されないからである。尚、図 59に記載されているように、楕円形状長軸方向 の R1は、第 2の接続部材 3010の曲率半径 rlよりも大き 、ことが望ま 、。
[0274] また、同様に、楕円形状を有する貫通穴 3008aの長軸方向の端部 3008dで第 2の 接触部材 3010a、 3010bと接触させるということは、ほぼ点接触となる接触部で第 1 の接続部材 3008と第 2の接続部材 3010との位置関係が変化しても駆動ロスが殆ど 発生しないようにすることを意味する。その様子を表したのが図 60 (a) (b) (c) (d)で ある。
[0275] 図 60 (a)は駆動する前の状態であり、 (b)は駆動枠 3003が上側に持ち上げられた 状態、（c)は (b)の状態力も下側方向へ移行する時であり、（d)は下側へ下げられた 時の状態を模式的に表したものである。このように、駆動枠 3003に傾きが生じても、 第 2の接続部材 9は駆動枠 3に対して回動するため、元の姿勢力 殆ど変化していな い。
[0276] ところで、駆動枠 3003と圧電素子 3005との接続部材による組立時には、図 61の ように貫通孔 3008aと第 2の接続部材 3010a、 3010bとの間に微小な隙間が生じる 。このような場合には、圧電素子 3005を上下方向に駆動しても隙間で駆動量が吸収 され、第 1の接続部材 3008への伝達効率が低下することになる。「コ」の字状になつ ている部分に他の部材を挟み、第 2の接続部材 3010a、 3010bを外側に広げ、楕円 形状の貫通穴 3008aの長軸に接触させることも可能であるが、接触状態を一定に保 つことは極めて難しい。つまり、上述したように、この接続部分における駆動ロスを減 少させない限り、つまり、摩擦係数の増大を発生させないような手段を講じない限り、 圧電素子 3005の駆動性能を一定に保つことができない。
[0277] 次に、第 2の接続部材 3010の、第 1の接続部材 3008の楕円部分長軸方向への位 置決め方法にっ 、て、図 62A及び図 62Bを参照して説明する。
[0278] 図 62Aにおいて、「コ」の字状の接続部材 3009の平面部 3009aもしくは平面部 30 09bにレーザ光 3016を照射すると、レーザ光 3016を照射した部分を中心にしてレ 一ザ光の照射側、図 62Bの矢印の方向に変形しょうとする。つまり、レーザ光 3016 を照射することで、第 2の接続部材 3010は第 1の接続部材 3008の長軸の端部 300 8dで接触して止まり、隙間がなくなる。隙間の状況は、顕微鏡観察により容易に判断 することができる。こうすることで、圧電素子 3005が駆動して圧電素子 3005の姿勢 が変化しても、圧電素子 3005から駆動枠 3003への駆動効率は維持される。また、 接続部材 3009と駆動体 3003との姿勢が変化しても、同様に駆動効率は維持される 。尚、レーザ光による調整は、接続部材 3009の変形量を大きくして調整してもいい 力 徐々に長軸方向の端部に近づけていく方力 楕円形状の貫通孔 3008aと第 2の 接続部材 3010との接触圧を制御することが可能であり、両者の摺動ロスを制御し軽 減することができる。この接続方法の利点は、互いの接続部材におけるガタをなくす ることと、レーザによる調整は接触状態を微調整することが可能であると ヽうことである 。両者の取付間における部材は、剛体にすることができ、圧電素子 3005からの駆動 枠 3003への伝達効率を高めることができ、圧電素子 3005と駆動体全体を含む共振 周波数を高めることができ、制御性に優れた組立体を提供することが可能となる。
[0279] 尚、実施例では光軸に対して一方向のみ、例えばピッチ方向のみに回動する例を 記載したが、固定枠 3004と駆動枠 3003の間に別の駆動枠を形成し、ョー方向にも 回動させることができ、その時も同様の接続方法を用いることができる。また、第 1の 接続部材および第 2の接続部材は、駆動枠 3003と圧電素子 3005の両方に設けた 力 片側のみでも駆動性能が確保できれば何ら問題な！/、。
[0280] 次に、第 1の接続部材に対する第 2の接続部材の位置決めについて別の方法につ いて、図 63、図 64を参照して説明する。
[0281] 第 2の接続部材 3010a、 3010bを有する接続部材 3009は、ばね性を有しており、 そのばね性によって第 1の接続部材 3008である楕円型貫通孔 3008aの長軸方向の 端部に、第 2の接続部材 3010a、 3010bが接している。この場合には、前述したよう なレーザによる調整方法が不要であり、取付時には接続部材 3009を矢印 A方向に 応力を加え弾性変形させて、 L字型接続部材 3008の切欠き部分 3008eを通して L 字型接続部材 3008の楕円形状を有する貫通孔 3008aに取り付ける。こうすることに より、第 2の接続部材の、第 1の接続部材の長軸方向端部への位置決めが容易にな り、組立性が極めて改善される。
[0282] 〔圧電素子と駆動体の接続 (2)〕
更に、圧電素子と駆動体との接続に関して、図 65を参照して別の方法について説 明する。
[0283] 図 65は、図 56と同様、本発明の一実施形態に係る圧電素子と駆動体との接続を 説明するための、 CCD等の撮像素子を含む鏡筒全体を駆動する組立体の斜視図で ある。
[0284] 図 65において、鏡筒ベース 3001aと一体となった鏡筒 3001は、駆動枠 3003に接 着固定されており、鏡筒 3001の下側には CCD等の撮像素子 3002が配置されてい る。駆動枠 3003は、光軸 3013に対して直角に配置されている回動軸 3014で、回 動自在となるように回動支持されている。固定枠 3004の下側、つまり、撮像素子 300 2の下側に、圧電素子 3005 (いわゆるバイモルフ）が取り付けられている。圧電素子 3005と駆動枠 3003には、貫通穴 3015aを有する第 3の接続部材 3015がそれぞれ 接着固定されており、低剛性である金属製の連結部材 3012が貫通穴 3015aに通さ れており、半田付けもしくは接着剤により接続されている。圧電素子 3005の電極（図 示せず）に外部から電力を供給すると、押え部材（図示せず）によって押えられた部 分を支点として光軸 3013方向に上下動し、第 3の接続部材 3015や連結部材 3012 によって駆動枠 3003が回動され、鏡筒 3001は回動軸 3014を中心にして回動する 。圧電素子 3005が電圧により変形すると、 Z軸方向だけではなぐ X軸方向にもミクロ ン単位ではあるが、座標がずれる。また、駆動枠 3003も回動軸 3014を中心にして 駆動するため、 X軸、 Z軸ともに座標がずれる。つまり、連結部材 3012の圧電素子 3 005側の固定部および駆動枠側の固定部の座標、つまり、相対位置関係は圧電素 子 3005の駆動によって常に変化することになる。ここで、連結部材 3012に剛性の高 い材料で構成すると、連結部材 3012が上述したような座標の変化を許容しなくなる ために、圧電素子 3005は電圧を印加しても変形しなくなり、駆動枠 3003も駆動させ ることができなくなる。つまり、圧電素子 3005や駆動枠 3003を駆動させるためには、 連結部材 3012が微小な変形をして上述した座標の変化を吸収することが必要であ る。 [0285] ここで、連結部材 3012の剛性について考察する。
[0286] カメラ撮影における一般的な手振れは、約 90%が ±0. 5度以内であり、 ± 1度を補 正できれば、 100%保証することができる。手振れの補正は、ピエゾ素子による鏡筒 への加圧点、つまり、回動軸力 の距離によって決定されるピエゾ素子の振幅が確保 できれば、補正可能となる。例えば、補正角度を ± 1度とした場合、回動軸力もの距 離が lmmの時は 17 μ m以上、 2mmの時は 35 μ m以上、 3mmの時は 52 μ m以上 の駆動量が必要である（=回動軸からの距離 * tan (l° ) )。
[0287] ピエゾ素子の変位量や発生力は、基本的にはピエゾ素子の厚み、長さ、幅、印加 電圧のパラメータを変更することで、自由に設定することが可能であるが、上記変位 量を確保しょうとする場合には、最大 15g程度の力が発生する。この発生力が連結部 材に加わる為、この力に対して座屈しな 、材質や寸法形状を選定することが必要と なってくる。
[0288] 一般的に連結部材の座屈荷重は、下記のように表すことができる。
[0289] F = 4 * π "2 * Ε * l/L"2 (1)
(F:座屈荷重、 E :ヤング率、 I：断面 2次モーメント、 L:長さ）
従って、連結部材の座屈しないための必要条件は、
15*10" (- 3)≤4 * π "2 * Ε * l/L"2- · · · (2)
となる。
[0290] 例えば、連結部材 3012の材質をりん青銅とした場合には、図 66のような最低限の 制約条件（図中の点線以上の座屈荷重となる連結部材の長さおよび線径)が必要と なる。
[0291] ところで、連結部材の曲げ剛性が大きいと、ピエゾ素子が変形しょうとする力を阻ん でしまい、駆動特性が著しく低下する。
[0292] この時の様子を、図 67を参照して説明する。
[0293] ピエゾ素子と駆動体 (鏡筒）は連結部材で接続されており、ピエゾ素子と連結部材 及び駆動体と連結部材のそれぞれの接続部は垂直に保たれ、連結部材の中央付近 にお 、て屈曲するような変形モードとなる。この形状を図 68のような単純片持ち梁が 相互に向かい合わせとなるようなモデルとして考える。つまり、連結部材長の中央部 での橈み角を求め、更に、単純片持ち梁の自由端となる先端における橈み角を求め て、両者を比較する。つまり、連結部材を変形させようとする力に対する剛性によって 変形量が決定され、その値が必要最低限の変形量を有していれば、連結部材へ伝 達される力が駆動体に伝達されると考える。
[0294] ここで、連結部材の長手方向中央部での橈み角を求めるために、図 69のモデルを 考える。
[0295] 駆動体の回転中心を座標 (0, 0)とし、駆動体と連結部材の接続点の座標 A点を（ α 1、 α 2)、ピエゾ素子と連結部材の接続点の座標 Β点を（ |81、 j82)、連結部材の 長さを L1とする。
[0296] 駆動体が角度 Θ分だけ駆動した時の A点の座標は、
( α 1 * cos Θ — α 2水 sin θ、 α 1 * sin θ + α 2 * cos θ )
となる。尚、ピエゾ素子は、電圧の印加により士 δ 1上下動するが、 X座標は殆ど変化 しないため、 Β点の座標は（ひ 1、 a2+Ll士 δ 1)となる。連結部材の中点における 座標は、
( ( l*cos θ - α 2 * sin Θ + l)/2, ( a 1 * sin 0 + a 2 * cos 0 + a2 + Ll ± δ 1)/2)
となる。この座標より連結部材中央部における橈み角は、
Θ tawami =atan(( α 1— (, α 1 * cos θ — α 2 * sin θ + 1)/2)/{ 2 + L1 ± S l— (a l *sin 0 + a2*cos 0 + a2+Ll士 δ 1)/2))
で表すことができる。
[0297] ここで、この関係を連結部材の長さと Α点の回転中心からの Υ方向へのオフセット量 をパラメータにした時の様子を図 70に示す。
[0298] 図 70からわ力るように、接続点 A点における Y方向のオフセット量が大きいほど、撓 み角は大きぐ連結部材の長さに対する依存性も大きい。これらより連結部材の固定 は取付誤差を含めても回動中心力もオフセットさせな 、ほうが効率の 、 、ことがわか る。ここで、連結部材の取付誤差を考慮して最大 0. 2mmまでとすると、橈み角の許 容限は 0. 06度となる。
[0299] 尚、この連結部材の曲げに対する横方向の分力は橈み角力 50mgとして計算した [0300] 0.06 * Z180≤W * (LZ2) ~2Z (2 * E * I) (3)
W:横方向分力、 L :梁長さ、 E :ヤング率、 I：断面 2次モーメント 式（1)、 （3)より、
3.8 * 10飞ー4)≤ E * 1/V2≤ 6.0 * 10 ー3) (4)
が得られる。
[0301] つまり、梁の剛性を、式 (4)の条件内に設定することで、最低限の駆動力を伝達可 能にしつつ、圧電素子の変形と鏡筒との移動のずれを吸収することができる。
[0302] 前記実施の形態は本発明の実施例であり、本発明はこれらに限定されない。
[0303] なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよ い。
[0304] (1) 本発明にかかる手振れ補正機能付き撮像装置は、
撮像素子と、
前記撮像素子と一体になつており、回動可能状態の鏡筒と、
前記撮像素子の前記鏡筒と反対側に配置された圧電素子と、
前記圧電素子に駆動されて前記鏡筒を回動させるための棒状の連結部材を有す る連結機構と、
を備えた手振れ補正機能付き撮像装置である。
[0305] この装置では、圧電素子と鏡筒とを連結する連結部材が棒状の連結部材を有して いるため、構造が簡単になる。
[0306] (2) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置は、前記連結機構は、前記圧電素子 の変形と前記鏡筒の回動とのずれを吸収するためのずれ吸収機能を有していること が好ましい。この装置では、棒状の連結部材を有する連結機構がずれ吸収機能を有 して 、るため、連結部材が鏡筒をスムーズに駆動する。
[0307] (3) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (2)項)は、
前記連結部材と鏡筒側部材とを接続する第 1接続構造、および前記連結部材と圧 電素子側部材とを接続する第 2接続構造をさらに備え、
前記第 1接続構造および前記第 2接続構造の少なくとも一方は、貫通孔が形成さ れた第 1接続部材と、前記貫通孔内に係止された湾曲形状の係止部を有する第 2接 続部材とを有して ヽることが好ま 、。
[0308] この装置では、圧電素子が変形すると、第 2接続部材の径止部が第 1接続部材の 貫通孔に係合した状態で、一方の接続部材が他方の接続部材を駆動する。このとき
、径止部は第 1接続部材に対して回動するため、圧電素子の変形と鏡筒の回動との ずれが吸収される。
[0309] (4) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (3)項)は、
前記貫通孔は回動中心軸方向に長く延びており、
前記係止部は、前記貫通孔の回動中心軸方向両端部にそれぞれ係止された 2つ の係止部を有して!/、ることが好まし!/、。
[0310] この装置では、 2つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に係止されている ため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達 でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
[0311] (5) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (4)項)は、前記 2つの係止部 は前記貫通孔の前記両端部に対して接触していることが好ましい。この装置では、 2 つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に接触しているため、径止部が駆動 時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達 効率が高くなる。
[0312] (6) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (5)項)は、
前記第 2接続部材は、前記 2つの係止部がそれぞれ固定されたコの字型部材をさ らに有しており、
前記コの字型部材が前記 2つの係止部を前記貫通孔の前記両端部に付勢してい ることが好ましい。
[0313] この装置では、圧電素子が変形して係止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、 圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。
[0314] (7) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (5)項)は、前記 2つの係止部 は、ばね性を有し、弾性変形した状態で前記貫通孔の両端部に接触していることが 好ましい。この装置では、圧電素子が変形して係止部の貫通孔に対する姿勢が変化 しても、圧電素子力 連結部材への駆動効率は維持される。
[0315] (8) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (5)〜 (7)項の 、ずれか)は、 前記径止部は断面が円形状であることが好ましい。この装置では、径止部は貫通孔 に接触した状態でスムーズに移動する。
[0316] (9) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (8)項)は、前記係止部は、前 記貫通孔の前記両端部より小さな曲率半径を有していることが好ましい。この装置で は、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達 でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
[0317] (10) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (4)〜 (9)項の 、ずれか)は 、前記貫通孔の前記両端部の端面は R形状を有していることが好ましい。この装置で は、径止部と貫通孔の両端部の接触面積が小さいため、径止部が貫通孔に接触し た状態でスムーズに回動できる。
[0318] (11) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記 (2)項)は、前記連結部材は 、前記圧電素子からの荷重を伝達可能であるが、前記圧電素子の変形と前記鏡筒 の回動とのずれを吸収可能な低剛性を有することが好ましい。この装置では、連結部 材が、簡単な構成で、圧電素子の変形と鏡筒の回動とのずれを吸収する。
[0319] (12) 本発明の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記（11)項)は、前記連結部材 は、 3.8 * l(T(-4)≤ E * 1/V2≤ 6.0 * 1(Γ(-3)を満たす剛性を有している（L :梁長 さ、 Ε :ヤング率、 I：断面 2次モーメント）ことが好ましい。この装置では、最低限の駆動 力を伝達可能にしつつ、圧電素子と鏡筒との移動のずれを吸収できる。
[0320] (13) 本発明の第 1の手振れ補正機能付き撮像装置 (上記（1)〜（12)項のいず れ力）は、前記圧電素子はバイモルフで構成されていることが好ましい。
[0321] (14) 本発明にかかる接続構造は、
撮像素子と、前記撮像素子と一体になつており回動可能状態の鏡筒と、前記撮像 素子の前記鏡筒と反対側に配置された圧電素子と、前記圧電素子に駆動されて前 記鏡筒を回動させるための連結機構とを備えた手振れ補正機能付き撮像装置にお いて、
貫通孔が形成された第 1接続部材と、 前記貫通孔内に係止された湾曲形状の係止部を有する第 2接続部材とを備えてお り、
前記第 1接続部材と前記径止部は、前記圧電素子の変形と前記鏡筒の回動とのず れを吸収するように係合している、接続構造である。
[0322] この構造では、圧電素子が変形すると、第 2接続部材の径止部が第 1接続部材の 貫通孔に係合した状態で、一方の接続部材が他方の接続部材を駆動する。このとき 、径止部は第 1接続部材に対して回動するため、圧電素子の変形と鏡筒の回動との ずれが吸収される。
[0323] (15) 本発明の接続構造 (上記（14)項)は、
前記貫通孔は回動中心軸方向に長く延びており、
前記係止部は、前記貫通孔の回動中心軸方向両端部にそれぞれ係止された 2つ の係止部を有して!/、ることが好まし!/、。
[0324] この構造では、 2つの径止部が貫通孔の回動中心軸方向両端部に係止されている ため、径止部が駆動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達 でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
[0325] (16) 本発明の接続構造 (上記（15)項）は、前記 2つの係止部は前記貫通孔の前 記両端部に対して接触していることが好ましい。の構造では、 2つの径止部が貫通孔 の回動中心軸方向両端部に接触しているため、径止部が駆動時に変形しにくい。言 い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝達効率が高くなる。
[0326] (17) 本発明の接続構造 (上記（16)項)は、
前記第 2接続部材は、前記 2つの係止部がそれぞれ固定されたコの字型部材をさ らに有しており、
前記コの字型部材が前記 2つの係止部を前記貫通孔の前記両端部に付勢してい ることが好ましい。
[0327] この構造では、圧電素子が変形して径止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、 圧電素子から連結部材への駆動効率は維持される。
[0328] (18) 本発明の接続構造 (上記（16)項）は、前記 2つの係止部は、ばね性を有し、 弾性変形した状態で前記貫通孔の前記両端部に接触していることが好ましい。この 構造では、圧電素子が変形して径止部の貫通孔に対する姿勢が変化しても、圧電素 子力 連結部材への駆動効率は維持される。
[0329] (19) 本発明の接続構造 (上記（16)〜（18)項のいずれか）は、前記径止部は断 面が円形状であることが好ましい。この装置では、径止部は貫通孔に接触した状態 でスムーズに移動する。
[0330] (20) 本発明の接続構造 (上記（19)項）は、前記係止部は、前記貫通孔の前記 両端部より小さな曲率半径を有していることが好ましい。この構造では、径止部が駆 動時に変形しにくい。言い換えると、径止部は大きな駆動力を伝達でき、駆動力の伝 達効率が高くなる。
[0331] (21) 本発明の接続構造 (上記（15)〜（20)項のいずれか）は、前記貫通孔の前 記両端部の端面は R形状を有していることが好ましい。この構造では、径止部と貫通 孔の両端部の接触面積が小さいため、径止部が貫通孔に接触した状態でスムーズ に回動できる。
[0332] (22) 本発明の接続構造 (上記（14)〜（20)項のいずれか）は、前記圧電素子は バイモルフで構成されて 、ることが好まし 、。
[0333] 以上の本発明に係る手振れ補正機能付き撮像装置及びその接続構造では、圧電 素子と駆動体との間の連結構造が簡単になる。さらには、駆動力の伝達効率をひどく 低下させることなく圧電素子と鏡筒との移動のずれを吸収できる。
[0334] (実施の形態 4)
〔像振れ補正装置（1)〕
図 71は、本実施形態に力かるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。本実 施形態のデジタルカメラは、 OIS (optical image stabilizer)モジュール 4001、画像 処理回路 4002、液晶モニタ 4003、画像メモリ 4004、カードインターフェイス 4005、 メモリカード 4006、ョー側角速度センサ 4007、ピッチ側角速度センサ 4008、マイコ ン 4009、および、操作部 4010を備える。
[0335] OISモジュール 4001は、 CCDイメージセンサ（後述）を備えている。画像処理回路 4002は、 CCDイメージセンサで生成された画像データに対して、 YC変換、解像度 変換、圧縮変換等の画像処理を行う。液晶モニタ 4003は、画像処理回路 4002で処 理された画像データを表示する。画像メモリ 4004は、画像処理回路 4002による画 像処理の際にバッファメモリとして機能する。カードインターフェイス 4005は、メモリ力 ード 4006を着脱可能である。メモリカード 4006は、カードインターフェイス 4005を介 して、画像処理回路 4002で処理された画像データを記録し、また、画像処理回路 4 002に対してメモリカード 4006内に格納している画像データを出力する。
[0336] ョー側角速度センサ 4007およびピッチ側角速度センサ 4008は、デジタルカメラの ョ一回転方向、ピッチ回転方向の角速度をそれぞれ測定するためのセンサであり、 例えばジャイロセンサ等である。デジタルカメラのョ一回転方向はデジタルカメラの水 平面内での回転方向であり、デジタルカメラのピッチ回転方向はデジタルカメラの鉛 直面内での回転方向である。
[0337] マイコン 4009は、 OISモジュール 4001を含めたデジタルカメラ全体を制御する。
マイコン 4009ίま、積分回路 4901, 4902を備える。積分回路 4901, 4902ίま、ョー 側角速度センサ 4007およびピッチ側角速度センサ 4008でそれぞれ測定された角 速度データの AC成分を積分する。これにより、マイコン 4009は、積分回路 4901, 4 902の出力をデジタルカメラが移動した角度として認識する。この移動角度が、デジ タルカメラのぶれ量に相当する。そして、手ぶれ補正制御部 4903は、積分回路 490 1, 4902の出力【こ基づ!/ヽて、 OISモジユーノレ 4001を帘 U御する。
[0338] 具体的には、デジタルカメラが移動した角度を打ち消すように、 OISモジュール 40 01をその反対方向に回転させるように制御する。これにより、デジタルカメラがぶれて いても、そのぶれを打ち消すように OISモジュール 4001が回転するため、 OISモジ ユール 4001に入射される被写体からの光線がぶれるのを抑制できる。そのため、 OI Sモジュール 4001で撮像した画像にぶれが発生するのを低減できる。操作部 4010 は、ユーザからのデジタルカメラに対する指示を受け付けるインタフェースである。
[0339] 次に、 OISモジュール 4001の構成について説明する。
[0340] 図 72は、 OISモジュール 4001の構成を示すブロック図である。 OISモジュール 40 01は、レンズモジュール 4101と、これをピッチ方向に回転するピッチ方向駆動機構 4102と、レンズモジュール 4101を支持する内枠（後述）のピッチ方向の位置を検出 するピッチ側位置センサ 4103と、レンズモジュール 4101をョ一方向に回転するョー 方向駆動機構 4104と、レンズモジュール 4101のョ一方向の位置を検出するョー側 位置センサ 4105と、 OISモジュール 4001の動作を制御する駆動制御部 106とを備 える。
[0341] レンズモジュール 4101は、 CCDイメージセンサ 5010と、シャツタュニット 5011と、 レンズホルダ 5012と、フォトセンサ 5013と、フォーカスモータ 5014と、駆動力伝達 機構 5015とを備える。これらの構成がレンズモジュール 4101として一体化され、ピッ チ方向およびョー方向に回転可能である。
[0342] シャツタユニット 5011は、メカシャツタを備え、駆動制御部 4106の制御の下でシャ ッタを開閉する。レンズホルダ 5012は、レンズを保持する。シャツタユニット 5011を介 して入射された被写体の光学信号は、レンズホルダ 5012に保持されたレンズにより 、 CCDイメージセンサ 5010に集光される。 CCDイメージセンサ 5010は、レンズによ り集光された被写体の光学信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。フォ 一カスモータ 5014は、駆動力伝達機構 5015を介して、レンズホルダ 5012を光軸方 向に移動する。これにより、レンズホルダ 5012が保持するレンズと CCDイメージセン サ 5010との距離を調節可能であり、 CCDイメージセンサ 5010に集光された光学信 号のピントを合わせることができる。フォトセンサ 5013は、レンズホルダ 5012の光軸 方向における位置が基準位置にある力否かを検出し、駆動制御部 4106に通知する
[0343] ピッチ方向駆動機構 4102は、レンズモジュール 4101を保持する保持機構と、レン ズモジュール 4101をピッチ方向に回転させるベく前記保持機構を駆動するァクチュ エータ等を備える。ョー方向駆動機構 4104は、レンズモジュール 4101を保持する 保持機構と、レンズモジュール 4101をョ一方向に回転させるベく前記保持機構を駆 動するァクチユエ一タ等を備える。
[0344] 駆動制御部 4106は、マイコン 4009からの制御信号を受けて、レンズモジュール 4 101内の CCDイメージセンサ 5010以外の電子部品を制御し、それらの電子部品か らのデータを受けてマイコン 4009に送信する。なお、駆動制御部 4106は、 ICチップ として実現可能であり、例えば、レンズモジュール 4101とマイコン 4009とを接続する フレキシブルケーブル（後述）の表面等、レンズモジュール 4101の外部に設けられる ことが好ましい。
[0345] 尚、図 72ではシャツタユニットおよびフォーカスモータを備えたデジタルカメラにつ いて例示したが、例えばカメラ付携帯電話では必要としない場合があり、本実施形態 ではシャツタユニットやフォーカスモータのない構成について説明する。
[0346] 以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態としての像振れ補正装置につい て説明する。
[0347] 図 73は OISモジュール 4001を被写体側から見た外観斜視図である。図 74はレン ズモジュール 4101にある鏡筒カバー 4021を取り外した時の外観斜視図である。図 75は OISモジュール 1の平面図である。
[0348] レンズモジュール 4101は、内枠 4011に、ピッチ回転方向に回転可能に保持され ている。すなわち、内枠 4011は、レンズモジュール 4101の外形よりも大きい開口部 を有する枠体であり、レンズモジュール 4101は、内枠 4011の開口部内で回動可能 に軸支されている。内枠 4011は、外枠 4012に、ョ一回転方向に回転可能に保持さ れている。外枠 4012は、枠体の外形の大きさが内枠 4011よりも大きぐ内枠 4011 の外側に配置される。そして、外枠 4012は、デジタルカメラの筐体に固定される。内 枠 4011はピッチ方向駆動機構 4102の一部を構成し、外枠 4012はョ一方向駆動機 構 4104の一部を構成する。 OISモジュール 4001は、ョー軸がカメラの垂直軸に一 致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。尚、レンズモジュール 4101の重心は、レンズモジュール 4101を回動可能に支持する内枠 4011にある第 1の回動軸中心と略一致している。また、内枠支持体である内枠 4011とレンズモジュ ール 4101の重心は、内枠支持体を回動可能に支持する第 2の回動軸中心と略一致 するように構成している。これは回動中心と回転保持する物体の重心とがずれると、 駆動力が増加する為であり、重心と回動軸中心を略一致させることで最低限の駆動 力で駆動させることができるためである。なお、第 1の回動軸と第 2の回動軸は直交し ている。
[0349] 図 76は、 OISモジュール 4001を背面側から見た外観斜視図、図 77は OISモジュ ール 4001を背面側から見た背面図である。 OISモジュール 4001は、外枠 4012と 共にョー方向駆動機構 4104を構成するョー側バイモルフ 4013と、内枠 4011と共 にピッチ方向駆動機構 4102を構成するピッチ側バイモルフ 4014とを備える。なお、 CCDイメージセンサ 5010は、レンズモジュール 4101における最も背面側であって、 かつ、ョー側バイモルフ 4013およびピッチ側バイモルフ 4014よりも内側に配置され ている（図 76、図 77参照）。
[0350] ョー側バイモルフ 4013は、その一辺が固定板 4015によって外枠 4012に固定さ れ、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ 4016を介して内枠 4012に連結されている 。これにより、内枠 4011を外枠 4012に対してョー方向に回転させる駆動力を与える ことができる。
[0351] これに対して、ピッチ側バイモルフ 4014は、その一辺が固定板 4017によって内枠 4011に固定されており、前記一辺と対向する辺が接続ワイヤ 4018を介してレンズモ ジュール 4101が搭載されているレンズモジュールベース 5020に連結されている。こ れにより、レンズモジュール 4101を外枠 4012および内枠 4011に対してピッチ方向 に回転させる駆動力を与えることができる。
[0352] 次に、フレキシブルケーブル 4019の引き回し方法について、図 76、図 78、図 79、 図 80を参照して説明する。
[0353] 図 78は内枠 4011を記載して 、な 、レンズモジュール 4101の底部から Iきだされ たフレキシブルケーブル又はフレキシブル基板 4019とレンズモジュールベース 402 0、図 79は外枠 4012を記載していない状態を表している。図 80はフレキシブルケー ブル 4019をコネクタ 4031に接続した状態を示して！/、る。
[0354] フレキシブルケーブル 4019は、 OISモジュール 4001の底部から引き出され、内枠 4011の外側で折り曲げられ、レンズモジュール 4101を支持する軸受部 4020a近傍 部分で内枠 4011に固定（固定部分は図示せず)し、外枠 4012の切り欠き部分 401 2aのところで収められ、さらに外側方向に向力つて引き出される。要は、フレキシブル ケーブル 4019は、引出し方向と直交するョ一回動軸中心とほぼ同一の高さで折り曲 げられて外側に引き出されることが重要である。また、フレキシブルケーブル 4019の 端部 4019aはコネクタに接続される力 図 76のように、フレキシブルケーブル 4019 は、直線的な状態でコネクタと接続されることがなぐ内枠 4011や外枠 4012を正確 に駆動させるためには、ある程度橈ませることが必要である。 [0355] フレキシブルケーブル 4019の構造について詳細に説明する。
[0356] フレキシブルケーブル 4019は、内枠 4011より幅が狭い板状であり、主面が光軸方 向に向いており、光軸方向に直交する方向に延びている。つまり、フレキシブルケー ブル 4019は、厚み方向が光軸方向に沿っている。また、フレキシブルケーブル 401 9は、平坦な引き出し部 4019bに続いて、屈曲部又は R部 4019cを有している。屈曲 部 4019cは、図示下側に、凸になるように湾曲しており、曲率中心がフレキシブルケ 一ブル 4019に対して光軸方向に位置している。以上に述べたように、フレキシブル ケーブル 4019が光軸方向にスペースを取って 、な 、、装置全体を光軸方向に小さ くできる。つまり、像振れ補正装置及びそれを組み込んだ撮像装置を小型化'薄型化 できる。
[0357] フレキシブルケーブル 4019に屈曲部 4019cを設ける理由について、図 81、図 82 ,図 83を参照して説明する。図 81は、フレキシブルケーブル 4019を自由長力も撓ま せていった時に、フレキシブルケーブル 4019の端部に発生する反力を表したもので ある。また、図 82は、フレキシブルケーブル 4019が回動軸から所定の距離 R1離れ た所から引出して、コネクタ 4020に接続した様子を表したものである。更に、図 83は 、図 82の状態でコネクタ 4020にフレキシブルケーブル 4019を取付けた時に発生し た反力で、レンズモジュール 4101に回転方向に傾斜して 、る様子を表した概念図 である。
[0358] フレキシブルケーブル 4019を、図 80のように撓ませることによって、レンズモジユー ル 4101に取付けられたフレキシブルケーブル 4019が元の状態に戻ろうとする反力 が発生して、レンズモジュール 4101側に伝達される。この反力は、例えば、厚み 100 πι、幅 6mmのフレキシブルケーブルでは、図 81のようにフレキシブルケーブル 40 19が自由長に対して、コネクタによる接続位置が 0. 5mm近い状態で反力の極大値 を示し、その値は 30gにも達する。さらに、コネクタの位置が近くなると反力は漸減す る力 零になることはない。つまり、回動軸のある高さにフレキシブルケーブル 4019 の反力が作用する場合には、レンズモジュール 4101を支持する内枠 4011や外枠 4 012は傾かないが、図 82のように、回動軸に対してフレキシブルケーブル 4019の反 力 Fの作用点位置が R1分だけずれて 、る場合には、図 83のように回動軸回りにモ 一メント（F X Rl)が働き、フレキシブルケーブル 4019を取り付けることによってレン ズモジュール 4101が傾いてしまう。この現象を防ぐために、フレキシブルケーブル基 板の取付位置を回動軸中心近傍に配置することが好まし 、。フレキシブルケーブル 4019が直交している回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されている 場合は、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュール 4101が 傾きにくぐ像振れ補正効果が高い。
[0359] 〔像振れ補正装置 (2)〕
前述では、自由状態で直線状に延びるフレキシブルプレートを用いた像振れ補正 装置について説明した力 次に、自由状態で橈んでいる (R部を有している）フレキシ ブルプレートを用いた像振れ補正装置にっ 、て説明する。
[0360] この実施形態では、フレキシブルケーブル基板は最初力 屈曲状態であるため、フ レキシブルケーブル基板の屈曲による反力がレンズモジュール 4101に作用しな!、。 したがって、レンズモジュール 4101から引き出されるフレキシブルケーブルの位置が 回動中心から離れていても、レンズモジュール 4101には回転モーメントが発生しな い。
[0361] 昨今、フレキシブルケーブル技術の進歩は目覚しぐ導電性のある銅を含むフレキ シブル基板の厚みが 50 /z m以下の基板力 多数使われるようになってきている。この ような、薄いフレキシブルケーブルの場合には、剛性が小さいため大きな反力は発生 しないものの、レンズモジュール 4101は僅か（1度以下）に傾く。従って、局部的にフ ォーミングされたフレキシブルケーブルがあれば、レンズモジュール 4101に余計な 反力を及ぼすことなぐ電気的情報のやりとりを行うことができる。
[0362] 以下に、フレキシブルケーブルのフォーミング方法について、図 84を参照して説明 する。
[0363] レンズモジュール 4101の底部には、直線状のフレキシブルケーブル 4019が取り 付けられており、内枠 4011、外枠 4012を組み込み、駆動体など全てを組み込んだ 後にフレキシブルケーブルを、図 84に示すような受け治具 B4042にレンズモジユー ル 4101を含むフレキシブルケーブルを置き、ある時間、上〖こ重りとなる治具 A4041 を置いておくだけで、治具の形状にあった形を作ることが可能となる。つまり、フレキ シブルケーブル 4019に屈曲部 4019c力形成される。これは、フレキシブルケーブル 4019が薄くなつたことにより、弾性変形だけではなぐ塑性変形がしゃすくなつたこと による。
[0364] このように、フレキシブルケーブル 4019を、所定の形状にフォーミングしておくだけ で、反力を劇的に減らすことが可能となる。したがって、レンズモジュール 4101が傾 きにくぐ像振れ補正効果が高い。
[0365] また、このように、局部的にフォーミングされたフレキシブルケーブル 4019では、多 少の寸法形状や組立誤差により、当初のフレキシブルケーブルの形状が多少変化し ても、殆ど反力は発生しないことがわかっている。要は、フレキシブルケーブル 4019 に応力が加わってない直線的な状態力も屈曲させることで大きな応力が働くのであつ て、もともと屈曲状態にあるものから誤差程度 (例えば l〜2mm程度）、長さ方向に違 つたとしても、殆ど反力による影響はない。
[0366] なお、フレキシブルケーブル 4019が直交している回動軸と光軸方向において略同 一の高さに引き出されて 、る実施の形態 1にお 、て、さらに実施の形態 2のようにフレ キシブルケーブルをあらかじめ屈曲してお!、ても良!、。
[0367] 〔像振れ補正装置 (3)〕
OISモジュール 4001のョ一方向駆動機構及びピッチ方向駆動機構に、電磁モー タを採用した場合について説明する。
[0368] 図 85は、 OISモジュール 4001を被写体側から見た外観斜視図である。図 86は、 レンズモジュール 4101にある鏡筒カバー 4013を取り外した時の外観斜視図である 。図 87は、レンズモジュール 4101の平面図である。
[0369] レンズモジュール 4101は、内枠 4011に、ピッチ回転方向に回転可能に保持され ている。すなわち、内枠 4011は、レンズモジュール 4101の外形よりも大きい開口部 を有する枠体であり、レンズモジュール 4101は、内枠 4011の開口部内で回動可能 に軸支されている。内枠 4011は、外枠 4012に、ョ一回転方向に回転可能に保持さ れている。外枠 4012は、枠体の外形の大きさが内枠 4011よりも大きぐ内枠 4011 の外側に配置される。そして、外枠 4012は、デジタルカメラの筐体に固定される。内 枠 4011は、ピッチ方向駆動機構 4102の一部を構成し、外枠 4012は、ョー方向駆 動機構 104の一部を構成する。 OISモジュール 4001は、ョー軸がカメラの垂直軸に 一致し、ピッチ軸がカメラの水平軸に一致するように固定される。
[0370] 尚、バイモルフタイプの OISと同様、レンズモジュール 4101の重心は、レンズモジ ユール 4101を回動可能に支持する内枠 4011にある第 1の回動軸中心と略一致して いる。内枠支持体である内枠 4011とレンズモジュール 4101の重心は、内枠支持体 を回動可能に支持する第 2の回動軸中心と略一致するように構成されている。なお、 第 1の回動軸と第 2の回動軸とは直交している。
[0371] レンズモジュールベース 5020の側面には、ピッチ回動軸を挟んでピッチ駆動用コ ィル基板 4051が配置され、そのピッチ駆動用コイル基板 4051に対して所定の隙間 を設けて対向するように、ピッチ駆動用マグネット 4050が内枠 4011に配置されて ヽ る。また、内枠 4011のョ一回動軸を挟んでョー駆動用コイル基板 4053が配置され、 そのョー駆動用コイル基板 4053に対して所定の隙間を設けて対向するように、ョー 駆動用マグネット 4052が外枠 4012に配置されている。尚、詳細な説明は省略する 1S マグネットとコイルは、ピッチ回動軸およびョ一回動軸の周回方向に推力が発生 するように構成されている。
[0372] 次に、図 88、図 89、図 90を参照してフレキシブルケーブルの引き回し方法につい て説明する。図 88はレンズモジュール 4101の背面側から見た斜視図である。また、 図 89は外枠 4012を省いた外観斜視図、図 90は全体構成を示す外観斜視図である
[0373] 2つのョー駆動用コイル基板 4053がョー駆動用フレキシブルケーブル 4054に半 田付け（図示せず）され、フレキシブルケーブル 4054で外側に向かって延長されて いる。ピッチ駆動用コイル基板 4051は、 CCD用フレキシブルケーブル 4019に半田 付けされ、 CCD用フレキシブルケーブル 4019と共用化され、引出し方法は、図 76、 図 78、図 79で説明したように、 CCD用フレキシブルケーブル 4019の引出し方向と 直交するョ一回動軸と光軸方向に対して略同一高さから引き出されている。また、ョ 一駆動用フレキシブルケーブル 4054も同様、内枠 4011に配置されたョー駆動用コ ィル基板 4053に接続されたョー駆動用フレキシブルケーブル 54は、外枠 4012の 外側に引き出され、直交するピッチ回動軸と光軸方向に対して略同一高さに配置さ れて固定されて 、る（固定部は図示せず)。
[0374] 尚、図示の構成において、 CCD用フレキシブルケーブル 4019、ョー駆動用フレキ シブルケーブル 4054のフォーミング（屈曲部 4019c、 4054cの塑性変形）について は、フォーミングをしていない場合と、フォーミングをしている場合の両方がある。
[0375] 以上のように、フレキシブルケーブルを配置させ、もしくは所定の形状に保つことに よって、本来ァクチユエータが有する性能を維持したままで、鏡筒全体を駆動させる 像振れ補正効果を得ることができる。
[0376] なお、本実施の形態に開示されている内容に含まれる構成は、以下の構成でもよ い。また、ァクチユエータは、本発明の駆動手段の一例である。
(1) 本発明にかかる第 1の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠 を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有す る枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対し て回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出されるフレキシブルケーブルとを備えており、 前記レンズモジュールの重心は第 1回動軸の回動中心に略一致しており、前記レ ンズモジュール及び前記内枠力 なる内枠支持体の重心は第 2回動軸の回動中心 に略一致しており、
前記フレキシブルケーブルは、 R部を有するようにフォーミングされて 、ることを特徴 とする像振れ補正装置である。
[0377] この装置では、フレキシブルケーブルが R部を有するようにフォーミングされている ため、フレキシブルケーブルからレンズモジュールに反力が作用しにくい。したがって
、レンズモジュールが傾きにくぐ像振れ補正効果が高い。
[0378] (2) 本発明の第 1の像振れ補正装置 (上記（1)項）は、前記フレキシブルケーブル は、主面が光軸方向に向くように延びていることが好ましい。この装置では、装置全 体を光軸方向に小さくできる。 [0379] (3) 本発明の第 1の像振れ補正装置 (上記（2)項）は、前記フレキシブルケーブル は、光軸方向に直交する方向に延びていることが好ましい。この装置では、装置全体 を光軸方向に小さくできる。
[0380] (4) 本発明の第 1の像振れ補正装置 (上記（2)または（3)項）は、前記 R部の曲率 中心は前記フレキシブルケーブルに対して光軸方向に位置して 、ることが好まし！/、。 この装置では、装置全体を光軸方向に小さくできる。
[0381] (5) 本発明の第 1の像振れ補正装置 (上記（1)〜 (4)項の 、ずれか)は、
前記フレキシブルケーブルは、前記第 1回動軸及び前記第 2回動軸の一方に対し て直交するように延びており、
前記フレキシブルケーブルは、直交して!/、る回動軸と光軸方向にぉ 、て略同一の 高さに引き出されていることが好ましい。
[0382] この装置では、フレキシブルケーブルからの反力が直交している回動軸に作用した 場合でも、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾き にくぐ像振れ補正効果が高い。
[0383] (6) 本発明にかかる第 2の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠 を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有す る枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対し て回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出されるフレキシブルケーブルとを備えており、 前記レンズモジュールの重心は第 1回動軸の回動中心に略一致しており、前記レ ンズモジュール及び前記内枠力 なる内枠支持体の重心は第 2回動軸の回動中心 に略一致しており、
前記フレキシブルケーブルは、前記第 1回動軸及び前記第 2回動軸の一方に対し て直交するように延びており、
前記フレキシブルケーブルは、直交して!/、る回動軸と光軸方向にぉ 、て略同一の 高さに引き出されていることを特徴とする像振れ補正装置である。
[0384] この装置では、フレキシブルケーブルからの反力が直交している回動軸に作用した 場合でも、回動軸にモーメントは作用しにくい。したがって、レンズモジュールが傾き にくぐ像振れ補正効果が高い。
[0385] (7) 本発明にかかる第 3の像振れ補正装置は、
レンズと撮像素子を保持するレンズモジュールと、
前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する内枠と、前記内枠 を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持する外枠とを有す る枠体と、
前記レンズモジュールを前記内枠に対して回動させ、前記内枠を前記外枠に対し て回動させる駆動手段と、
前記レンズモジュールから引き出される第 1及び第 2フレキシブルケーブルとを備え ており、
前記レンズモジュールの重心は第 1回動軸の回動中心に略一致しており、前記レ ンズモジュール及び前記内枠力 なる内枠支持体の重心は第 2回動軸の回動中心 に略一致しており、
前記第 1フレキシブルケーブルは、前記第 1回動軸に対して直交するように延びて おり、前記第 1回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されており、 前記第 2フレキシブルケーブルは、前記第 2回動軸に対して直交するように延びて おり、前記第 2回動軸と光軸方向において略同一の高さに引き出されていることを特 徴とする像振れ補正装置である。
[0386] この装置では、第 1フレキシブルケーブル力 の反力が第 1回動軸に作用した場合 でも、第 1回動軸にモーメントは作用しにくい。第 2フレキシブルケーブル力もの反力 が第 2回動軸に作用した場合でも、第 2回動軸にモーメントは作用しにくい。したがつ て、レンズモジュールが傾きにくぐ像振れ補正効果が高い。
[0387] (8) 本発明の第 1〜第 3の像振れ補正装置は、前記駆動手段は圧電セラミックス を用いたモータ、もしくは電磁モータであることが好ま 、。
[0388] 以上のように本発明によれば、撮像装置全体の小型化'薄型化を可能にし、像振 れ補正効果の高!ヽ像振れ補正装置が得られる。
産業上の利用可能性
本発明は、光学式手ぶれ補正システムを搭載した機器に有用である。その応用範 囲は、スチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機、 PDAなど、撮像手段を搭 載した機器であればよい。

Claims

請求の範囲
[1] レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュールと、前記レンズモジュールを回動可 能に支持する枠構造と、前記レンズモジュールを前記枠構造に対して回動させる駆 動手段とを備えた手振れ補正装置であって、
前記駆動手段が圧電素子を含む、手振れ補正装置。
[2] 前記駆動手段が、前記レンズモジュールに対して光軸方向に駆動力を印加する、 請求項 1に記載の手振れ補正装置。
[3] 前記駆動手段が、前記撮像素子よりも背面側に配置されている、請求項 1または 2 に記載の手振れ補正装置。
[4] 前記枠構造が、前記レンズモジュールを第 1回動軸まわりに回動可能に支持する 内枠と、前記内枠を前記第 1回動軸に直交する第 2回動軸まわりに回動可能に支持 する内枠支持体とを備え、
前記駆動手段が、前記レンズモジュールを前記第 1回動軸まわりに回動させる第 1 の圧電素子と、前記内枠を前記第 2回動軸まわりに回動させる第 2の圧電素子とを含 み、
前記第 1の圧電素子と前記第 2の圧電素子とを、光軸方向に見て少なくとも一部が 互いに重なるよう配置されて 、る、請求項 1に記載の手振れ補正装置。
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