WO2010044198A1 - 撮影用光学装置 - Google Patents

Abstract

　安定した振れの補正が可能になるとともに薄型化を図ることが可能な撮影用光学装置を提供すること。具体的には、撮影用光学装置１は、レンズと撮像素子とレンズを駆動するレンズ駆動機構とを搭載したレンズ駆動装置２を有する可動モジュール１２と、可動モジュール１２を支持する支持体５と、支持体５に対してレンズ駆動装置２の光軸Ｌが傾くように可動モジュール１２を揺動させて振れを補正する振れ補正機構とを備えている。可動モジュール１２は、レンズ駆動装置２の傾きの変化を検出するためのセンサ４を備え、振れ補正機構は、可動モジュール１２の揺動中心となる支点部１９を備えている。センサ４は、レンズ駆動装置２の光軸方向において支点部１９と重ならずに、支点部１９に対して光軸Ｌに直交する方向にずれた状態で配置されている。

Description

撮影用光学装置

　本発明は、レンズおよび撮像素子を搭載したレンズ駆動装置を揺動させて振れを補正する振れ補正機能を有する撮影用光学装置に関する。

　近年、携帯電話等の携帯機器には、撮影用光学装置が搭載されている。携帯機器の場合、撮影時に手振れが発生しやすい。そこで、撮影時の手振れを補正することが可能な光学装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

　この特許文献１に記載の光学装置は、レンズや撮像素子を搭載した可動部と、光学装置の基台に固定されるとともに可動部の底面に当接するピボット軸と、基台に固定されるとともに可動部を揺動可能に支持する板バネと、可動部を揺動させるための揺動機構とを備えている。この光学装置では、揺動機構は、駆動用コイルと駆動用磁石とによって構成されている。また、この光学装置では、光学装置の傾きを検出するためのＸ軸ジャイロとＹ軸ジャイロとが基台に固定されており、Ｘ軸ジャイロはＸ軸に平行な軸を中心とする基台の傾きを検出する機能を果たし、Ｙ軸ジャイロはＹ軸に平行な軸を中心とする基台の傾きを検出する機能を果たしている。

　この特許文献１に記載の光学装置では、Ｘ軸ジャイロまたはＹ軸ジャイロによって基台の傾きが検出されると、揺動機構が駆動する。揺動機構が駆動すると、揺動機構の駆動力で、基台に対してピボット軸を支点にして可動部が揺動して、手振れが補正される。

特開２００７－３１００８４号公報

　上述のように、特許文献１に記載の光学装置では、基台の傾きが検出されると、揺動機構の駆動力で可動部が揺動して、手振れが補正される。すなわち、この光学装置では、基台の傾きを検出しているにもかかわらず、可動部を揺動させて手振れを補正しており、傾きの検出対象と手振れ補正時の制御対象とが異なる。そのため、この光学装置では、安定した手振れ補正が困難になるおそれがある。

　一方、近年、携帯電話等の携帯機器の市場では、携帯機器の薄型化の要求が一段と高まっており、その結果、携帯機器に搭載される撮影用光学装置の薄型化の要求も一段と高まっている。

　そこで、本発明の課題は、安定した振れの補正が可能になるとともに薄型化を図ることが可能な撮影用光学装置を提供することにある。

　上記の課題を解決するため、本発明の撮影用光学装置は、レンズと撮像素子とレンズを駆動するレンズ駆動機構とを搭載したレンズ駆動装置を有する可動モジュールと、可動モジュールを支持する支持体と、支持体に対してレンズ駆動装置の光軸が傾くように可動モジュールを揺動させて手振れを補正する手振れ補正機構とを備え、可動モジュールは、レンズ駆動装置の傾きの変化を検出するためのセンサを備え、手振れ補正機構は、可動モジュールの揺動中心となる支点部を備え、センサは、レンズ駆動装置の光軸方向において支点部と重ならずに、支点部に対して光軸に直交する方向にずれた状態で配置されていることを特徴とする。

　本発明の撮影用光学装置では、可動モジュールがレンズ駆動装置の傾きの変化を検出するためのセンサを備えており、手振れ補正機構によって可動モジュールを揺動させて手振れを補正している。すなわち、本発明では、可動モジュールを構成するセンサで可動モジュールの傾きの変化（レンズ駆動装置の傾きの変化）を検出し、可動モジュールを揺動させて手振れを補正しており、傾きの検出対象と手振れ補正時の制御対象とが同じになっている。そのため、本発明では、安定した手振れ補正が可能になる。

　また、本発明の撮影用光学装置では、センサは、レンズ駆動装置の光軸方向において支点部と重ならずに、支点部に対して光軸に直交する方向にずれた状態で配置されている。そのため、可動モジュールにセンサが搭載される場合であっても、可動モジュールをレンズ駆動装置の光軸方向で小型化すること（すなわち、薄型化すること）が可能になり、撮影用光学装置を薄型化することが可能になる。

　また、上記の課題を解決するため、本発明の撮影用光学装置は、レンズと撮像素子とレンズを駆動するレンズ駆動機構とを搭載したレンズ駆動装置を有する可動モジュールと、可動モジュールを支持する支持体と、支持体に対してレンズ駆動装置の光軸が傾くように可動モジュールを揺動させて振れを補正する振れ補正機構とを備え、可動モジュールは、レンズ駆動装置の傾きの変化を検出するためのセンサを備え、振れ補正機構は、可動モジュールの揺動中心となる支点部を備え、センサは、レンズ駆動装置の光軸方向において支点部と重ならずに、支点部に対して光軸に直交する方向にずれた状態で配置されていることを特徴とする。

　本発明の撮影用光学装置では、可動モジュールがレンズ駆動装置の傾きの変化を検出するためのセンサを備えており、振れ補正機構によって可動モジュールを揺動させて振れを補正している。すなわち、本発明では、可動モジュールを構成するセンサで可動モジュールの傾きの変化（レンズ駆動装置の傾きの変化）を検出し、可動モジュールを揺動させて振れを補正しており、傾きの変化の検出対象と振れ補正時の制御対象とが同じになっている。そのため、本発明では、安定した振れ補正が可能になる。また、本発明の撮影用光学装置では、センサが、レンズ駆動装置の光軸方向において支点部と重ならずに、支点部に対して光軸に直交する方向にずれた状態で配置されている。そのため、本発明では、可動モジュールにセンサが搭載される場合であっても、可動モジュールを薄型化することが可能になり、撮影用光学装置を薄型化することが可能になる。

　本発明において、撮影用光学装置は、撮影用光学装置の外周面を構成するケース体を備え、センサは、ケース体の内部に配置されていることが好ましい。このように構成すると、光軸に直交する方向において、可動モジュールの揺動中心となる支点部とセンサとの距離を短くすることが可能になり、可動モジュールが揺動する際にセンサにかかるモーメントを小さくすることが可能になる。したがって、可動モジュールに搭載されるレンズ駆動装置の動きにセンサを適切に追従させることが可能になり、その結果、センサによってレンズ駆動装置の傾きの変化を適切に検出することが可能になる。また、このように構成すると、撮影用光学装置の薄型化を図るとともに、レンズ駆動装置の光軸に直交する方向で撮影用光学装置を小型化することが可能になる。

　本発明において、撮影用光学装置は、レンズ駆動装置の外周面を覆うように配置されるカバー部材を備え、センサの少なくとも中心は、カバー部材の内部に配置されていることが好ましい。このように構成すると、光軸に直交する方向において、支点部とセンサとの距離をより短くすることが可能になり、可動モジュールが揺動する際にセンサにかかるモーメントをより小さくすることが可能になる。したがって、レンズ駆動装置の動きにセンサをより適切に追従させることが可能になり、その結果、センサによってレンズ駆動装置の傾きの変化をより適切に検出することが可能になる。また、この場合には、センサは、カバー部材の内部に配置されていることがより好ましい。

　本発明において、撮影用光学装置は、レンズ駆動装置の外周面を覆うように配置されるカバー部材を備え、センサは、光軸に直交する方向において、カバー部材とケース体との間に配置されていても良い。また、本発明において、撮影用光学装置は、レンズ駆動装置の外周面を覆うように配置されるカバー部材を備え、センサは、カバー部材の外部に配置されていても良い。

　本発明において、撮影用光学装置は、撮影用光学装置の外周面を構成するケース体を備え、センサは、ケース体の外部に配置されていることが好ましい。このように構成すると、ケース体の内部にセンサの配置スペースを形成する必要がなくなるため、撮影用光学装置をより効果的に薄型化することが可能になる。

　本発明において、撮影用光学装置は、センサが実装される基板を備え、可動モジュールは、基板が取り付けられるとともにセンサの重量に起因する基板の変形を防止するための基板取付部材を備えることが好ましい。このように構成すると、ケース体の外部にセンサが配置される場合であっても、可動モジュールに搭載されるレンズ駆動装置の動きにセンサを適切に追従させることが可能になり、レンズ駆動装置の傾きの変化をセンサで適切に検出することが可能になる。したがって、安定した振れ補正が可能になる。

　本発明において、撮影用光学装置は、撮像素子とセンサとが同一面に実装される基板を備えることが好ましい。このように構成すると、撮像素子用の基板とセンサ用の基板とを共通にすることができるため、撮影用光学装置の構成を簡素化することが可能になる。

　以上のように、本発明の撮影用光学装置では、安定した振れの補正が可能になるとともに薄型化を図ることが可能になる。

本発明の実施の形態１にかかる撮影用光学装置の平面図である。 図１のＥ－Ｅ断面の断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例にかかる撮影用光学装置の断面図である。 本発明の実施の形態２にかかる撮影用光学装置の平面図である。 図４のＦ－Ｆ断面の断面図である。

　１、５１　撮影用光学装置
　２　レンズ駆動装置
　３　撮像素子
　４　センサ
　５、５５　支持体
　６　揺動駆動機構（振れ補正機構の一部、手振れ補正機構の一部）
　９、５９　カバー部材
　１０　ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板、基板）
　１２、６２　可動モジュール
　１３　基板取付部材
　１６、６６　ケース体
　１７、６７　板バネ（振れ補正機構の一部、手振れ補正機構の一部）
　１９、６９　支点部（振れ補正機構の一部、手振れ補正機構の一部）
　Ｃ　センサの中心
　Ｌ　光軸

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

　［実施の形態１］
　（撮影用光学装置の構成）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる撮影用光学装置１の平面図である。図２は、図１のＥ－Ｅ断面の断面図である。なお、以下の説明では、図１、図２に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、図１、図２のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

　本形態の撮影用光学装置１は、携帯電話等の携帯機器に搭載される小型かつ薄型のカメラであり、全体として略直方体状に形成されている。この撮影用光学装置１は、図１、図２に示すように、レンズ（図示省略）および撮像素子３を搭載したレンズ駆動装置２と、レンズ駆動装置２の傾きの変化を検出するためのセンサ４と、レンズ駆動装置２を支持する支持体５と、レンズ駆動装置２の光軸Ｌが傾くようにレンズ駆動装置２を揺動させる揺動駆動機構６とを備えている。なお、本形態では、Ｚ方向（上下方向）は、レンズ駆動装置２が揺動していないときの撮影用光学装置１の光軸Ｌの方向（光軸方向）と一致するが、レンズ駆動装置２の最大揺動角度はわずか（たとえば、２°程度）であるため、レンズ駆動装置２が揺動している場合であっても、上下方向と光軸方向とはほぼ一致する。

　支持体５は、撮影用光学装置１の下面を構成するベース体１５と、撮影用光学装置１の前後および左右の外周面を構成するケース体１６とを備えている。また、揺動駆動機構６は、駆動用磁石２１と、駆動用磁石２１に対向配置される駆動用コイル２３とを備えている。本形態の揺動駆動機構６は、４個の駆動用磁石２１と４個の駆動用コイル２３とを備えている。

　レンズ駆動装置２には、上述のように、レンズおよび撮像素子３が搭載されている。具体的には、レンズ駆動装置２の上端側にレンズが搭載され、レンズ駆動装置２の下端に撮像素子３が搭載されている。また、レンズ駆動装置２には、レンズを光軸方向に駆動するためのレンズ駆動機構が搭載されている。このレンズ駆動機構は、たとえば、駆動用のコイルと駆動用の磁石とによって構成されている。

　レンズ駆動装置２は、全体として略直方体状に形成されている。このレンズ駆動装置２の前後および左右の側面は、下端が開口する底付きの略四角筒状に形成されたカバー部材９に覆われている。すなわち、レンズ駆動装置２の外周面は、カバー部材９に覆われている。具体的には、レンズ駆動装置２の外周面は、カバー部材９の内周面との間にわずかな隙間をあけた状態で、カバー部材９に覆われている。

　カバー部材９は、磁性材料で形成されている。上端側に配置されるカバー部材９の底部には、円形の貫通孔９ａが形成されている。また、カバー部材９の下端には、前後方向の外側および左右方向の外側に向かって広がる鍔部９ｂが形成されている。カバー部材９の前後および左右の側面のそれぞれには、駆動用磁石２１が固定されている。

　センサ４は、レンズ駆動装置２の傾きの変化を検出するためのジャイロスコープである。すなわち、センサ４は、レンズ駆動装置２の角速度を検出するための角速度センサである。このセンサ４は、ケース体１６の外部に配置されている。具体的には、図２に示すように、センサ４は、光軸方向では撮像素子３とほぼ同じ位置に配置されるとともに、撮像素子３の右方に配置されている。また、センサ４は、光軸方向では、駆動用コイル２３よりも下側に配置されている。

　センサ４には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１０が接続されている。このＦＰＣ１０は、撮像素子３にも接続されている。本形態では、撮像素子３とセンサ４とがＦＰＣ１０の上面に実装されている。すなわち、本形態では、撮像素子３とセンサ４とが同一面に実装されている。また、ＦＰＣ１０は、撮影用光学装置１の下端側で引き回されて、たとえば、撮影用光学装置１の右側面から引き出されている。

　ＦＰＣ１０の、撮像素子３およびセンサ４が実装された部分は、略矩形状の平板状に形成された基板取付部材１３の上面に取り付けられている。基板取付部材１３は、レンズ駆動装置２またはカバー部材９の下端に固定されている。すなわち、センサ４は、ＦＰＣ１０および基板取付部材１３を介してレンズ駆動装置２またはカバー部材９に固定されている。この基板取付部材１３は、金属製の板状部材であり、所定の剛性を有している。本形態では、基板取付部材１３は、ケース体１６の外部に配置されるセンサ４の重量によって、ＦＰＣ１０の、撮像素子３およびセンサ４が実装された部分が変形するのを防止する機能を果たしている。

　基板取付部材１３の下面には、略球面状の支点突起１１ａが形成された支点部材１１が固定されている。支点部材１１は、略矩形の平板状に形成されるとともに、レンズ駆動装置２の下方で、基板取付部材１３の下面に固定されている。支点突起１１ａは、支持部材１１の略中心から下側に向かって突出するように形成されている。また、支点突起１１ａは、その中心を光軸Ｌが通過するように配置されており、後述の可動モジュール１２の揺動の支点となっている。なお、支点突起１１ａは、基板取付部材１３の下面に直接、形成されても良い。

　本形態では、レンズ駆動装置２とセンサ４とカバー部材９と支点部材１１と基板取付部材１３とが、支持体５に揺動可能に支持されている。すなわち、本形態では、レンズ駆動装置２、センサ４、カバー部材９、支点部材１１および基板取付部材１３によって、支持体５に対して揺動可能な可動モジュール１２が構成されている。

　支持体５は、上述のように、ベース体１５とケース体１６とを備えている。ケース体１６には、可動モジュール１２を揺動可能に支持する板バネ１７と、可動モジュール１２の揺動範囲を規制するためのストッパ部材１８とが固定されている。

　ベース体１５は、略矩形の平板状に形成されている。このベース体１５の略中心には、上側に向かって突出する突出部１５ａが形成されている。また、突出部１５ａには、支点部材１１に形成された支点突起１１ａと係合する係合凹部１５ｂが突出部１５ａの上面から窪むように形成されている。この係合凹部１５ｂは、上下方向に直交する断面の形状が円形状となる円筒面状に形成されている。また、係合凹部１５ｂの直径は、略球面状に形成される支点突起１１ａの直径よりもわずかに大きくなっており、支点突起１１ａは、係合凹部１５ｂの底面に当接している。なお、係合凹部１５ｂは、支点突起１１ａの直径よりもわずかに直径の大きい半球面状に形成されても良いし、下方向に向かって直径が次第に小さくなる円錐面状に形成されても良い。

　本形態では、支点突起１１ａと係合凹部１５ｂとによって、可動モジュール１２の揺動中心（レンズ駆動装置２の揺動中心）となる支点部１９が構成されている。すなわち、可動モジュール１２の下側に可動モジュール１２の揺動中心が配置されている。この支点部１９は、レンズ駆動装置２の光軸Ｌが通過する位置に配置されている。また、レンズ駆動装置２の光軸Ｌは、可動モジュール１２の中心に配置されている。なお、係合凹部１５ｂの内周面には、支点突起１１ａおよび係合凹部１５ｂの内周面の摩耗を抑制するための潤滑剤が塗布されていることが好ましい。

　ケース体１６は、上端および下端が開口する略四角筒状に形成されている。このケース体１６の下端側には、ベース体１５が固定されている。本形態のケース体１６は、非磁性の金属材料で形成されている。

　板バネ１７は、全体として略正方形状に形成されている。板バネ１７の四隅は、ケース体１６の上端側に固定されている。また、板バネ１７の中心部には、可動モジュール１２の上端（具体的には、カバー部材９の上端）が固定されている。この板バネ１７は、図１に示すように、可動モジュール１２を保持する保持部１７ａと、ケース体１６に固定される４個の固定部１７ｂと、保持部１７ａと固定部１７ｂとを繋ぐ４本のバネ部１７ｃとを備えている。保持部１７ａには、円形の開口部１７ｄが形成されている。

　なお、板バネ１７は、支点部材１１の支点突起１１ａとベース体１５の係合凹部１５ｂの底面とを確実に当接させるための与圧が発生するように（すなわち、可動モジュール１２を下方向へ付勢する付勢力が発生するように）、撓んだ状態でケース体１６に固定されている。すなわち、保持部１７ａよりも固定部１７ｂが下側に下がった状態で、固定部１７ｂがケース体１６に固定されている。また、本形態の板バネ１７は、所定の取付部材を介してケース体１６に固定されている。すなわち、ケース体１６の内周面に固定された取付部材に板バネ１７の四隅が固定されている。

　ストッパ部材１８は、ケース体１６の内周面に固定されている。具体的には、カバー部材９の鍔部９ｂの上面に当接可能な位置で、ストッパ部材１８がケース体１６の内周面に固定されており、ストッパ部材１８と鍔部９ｂとによって、可動モジュール１２の揺動範囲が規制されている。

　駆動用磁石２１は、略矩形の板状に形成されている。また、駆動用磁石２１は、第１磁石片２１ａと第２磁石片２１ｂとの２個の磁石片によって構成されている。具体的には、第１磁石片２１ａの下面と第２磁石片２１ｂの上面とが当接した状態で、第１磁石片２１ａと第２磁石片２１ｂとが接着固定されて駆動用磁石２１が形成されている。

　駆動用磁石２１は、カバー部材９の前後の側面および左右の側面のそれぞれに１個ずつ固定されており、ケース体１６の内部に配置されている。また、駆動用磁石２１は、レンズ駆動装置２とともに揺動する。上述のように、カバー部材９は、磁性材料で形成されており、カバー部材９は、駆動用磁石２１のバックヨークの機能を果たしている。

　本形態では、カバー部材９の左右の側面に固定される駆動用磁石２１は、駆動用磁石２１の右面に形成される磁極と左面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。また、カバー部材９の左右の側面に固定される駆動用磁石２１は、左右方向における第１磁石片２１ａの外側面に形成される磁極と第２磁石片２１ｂの外側面に形成される磁極とが異なるように（すなわち、左右方向における第１磁石片２１ａの内側面に形成される磁極と第２磁石片２１ｂの内側面に形成される磁極とが異なるように）着磁されている。

　同様に、カバー部材９の前後の側面に固定される駆動用磁石２１は、駆動用磁石２１の前面に形成される磁極と後面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。また、カバー部材９の前後の側面に固定される駆動用磁石２１は、前後方向における第１磁石片２１ａの外側面に形成される磁極と第２磁石片２１ｂの外側面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。

　たとえば、カバー部材９の右側面に固定される駆動用磁石２１の第１磁石片２１ａの右側面はＳ極、左側面はＮ極に着磁され、この駆動用磁石２１の第２磁石片２１ｂの右側面はＮ極、左側面はＳ極に着磁されている。同様に、カバー部材９の左側面に固定される駆動用磁石２１の第１磁石片２１ａの左側面はＳ極、右側面はＮ極に着磁され、この駆動用磁石２１の第２磁石片２１ｂの左側面はＮ極、右側面はＳ極に着磁されている。

　また、たとえば、カバー部材９の後側面に固定される駆動用磁石２１の第１磁石片２１ａの後側面はＮ極、前側面はＳ極に着磁され、この駆動用磁石２１の第２磁石片２１ｂの後側面はＳ極、前側面はＮ極に着磁されている。同様に、カバー部材９の前側面に固定される駆動用磁石２１の第１磁石片２１ａの前側面はＮ極、後側面はＳ極に着磁され、この駆動用磁石２１の第２磁石片２１ｂの前側面はＳ極、後側面はＮ極に着磁されている。

　駆動用コイル２３は、導線の周りを被覆する絶縁被膜と、絶縁被膜の周りをさらに被覆する融着被膜とを備える融着線が空芯状に巻回された（すなわち、ボビン等の巻芯を備えていない）空芯コイルである。この駆動用コイル２３は、融着線が略長方形状に巻回されて形成されている。また、駆動用コイル２３は、絶縁性のフィルムを介してケース体１６の前後の側面および左右の側面のそれぞれに１個ずつ固定されている。

　図２に示すように、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とは所定の隙間をあけた状態で対向配置されている。具体的には、支点部１９を支点として可動モジュール１２が揺動しても、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とが接触しないように、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とが所定の隙間をあけた状態で対向配置されている。なお、本形態では、駆動用コイル２３に電流が供給されていないときには、図２に示すように、可動モジュール１２は、支持体５に対して傾いていない中立位置にある。

　また、本形態では、図２に示すように、上下方向における駆動用コイル２３の中心位置が第１磁石片２１ａと第２磁石片２１ｂとの当接面よりも上側に配置されるように、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とが対向配置されている。

　また、本形態では、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とは、左右方向または前後方向で対向配置されており、左右方向で対向配置される駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とによって、前後方向を揺動の軸方向として可動モジュール１２を揺動させる（すなわち、Ｙ軸回りに可動モジュール１２を揺動させる）駆動力が発生する。また、前後方向で対向配置される駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とによって、左右方向を揺動の軸方向として可動モジュール１２を揺動させる（すなわち、Ｘ軸回りに可動モジュール１２を揺動させる）駆動力が発生する。

　以上のように構成された撮影用光学装置１では、センサ４でレンズ駆動装置２の傾きの変化が検出されると（すなわち、レンズ駆動装置２の振れ（振動）が検出されると）、センサ４での検出結果に基づいて、駆動用コイル２３に電流が供給され、可動モジュール１２が支点部１９を中心にして光軸Ｌを傾けるように揺動して、振れが補正される。具体的には、撮影用光学装置１では、センサ４での検出結果に基づいて手振れが検出されると、駆動用コイル２３に電流が供給され、可動モジュール１２が支点部１９を中心にして光軸Ｌを傾けるように揺動（回動）して、手振れが補正される。

　なお、本形態では、支点突起１１ａと係合凹部１５ｂとからなる支点部１９と、揺動駆動機構６と、板バネ１７とによって、支持体５に対してレンズ駆動装置２の光軸Ｌが傾くように可動モジュール１２を揺動させて（すなわち、レンズ駆動装置２を揺動させて）振れを補正する振れ補正機構が構成されている。すなわち、本形態では、支点部１９と、揺動駆動機構６と、板バネ１７とによって、支持体５に対してレンズ駆動装置２の光軸Ｌが傾くように可動モジュール１２を揺動させて手振れを補正する手振れ補正機構が構成されている。

　（本形態の主な効果）
　以上説明したように、本形態では、可動モジュール１２を構成するセンサ４で可動モジュール１２の傾きの変化（レンズ駆動装置２の傾きの変化）を検出し、このセンサ４での検出結果に基づいて、可動モジュール１２を揺動させて振れを補正している。すなわち、本形態では、傾きの変化の検出対象と振れ補正時の制御対象とが同じ可動モジュール１２となっている。そのため、本形態では、安定した振れ補正が可能になる。

　また、本形態では、センサ４は、ケース体１６の外部に配置されている。すなわち、本形態では、センサ４は、レンズ駆動装置２の光軸Ｌが通過する位置に配置される支点部１９と光軸方向において重ならずに、支点部１９に対して右方向にずれた状態で配置されている。そのため、可動モジュール１２にセンサ４が搭載される場合であっても、可動モジュール１２を光軸方向で小型化すること（すなわち、薄型化すること）ができ、撮影用光学装置１を薄型化することができる。

　特に本形態では、センサ４は、ケース体１６の外部に配置されているため、ケース体１６の内部にセンサ４の配置スペースを形成する必要がない。したがって、撮影用光学装置１を効果的に薄型化することができる。また、ケース体１６の外部にセンサ４が配置されているため、駆動用コイル２３に生じる熱がセンサ４に伝達されるのを抑制することができる。

　本形態では、ＦＰＣ１０の、撮像素子３およびセンサ４が実装された部分は、基板取付部材１３の上面に取り付けられている。また、基板取付部材１３は、所定の剛性を有しており、ケース体１６の外部に配置されるセンサ４の重量によって、ＦＰＣ１０の、撮像素子３およびセンサ４が実装された部分が変形するのを防止する機能を果たしている。そのため、ケース体１６の外部にセンサ４が配置される場合であっても、可動モジュール１２に搭載されるレンズ駆動装置２の動きにセンサ４を適切に追従させることができ、レンズ駆動装置２の傾きの変化をセンサ４で適切に検出することができる。したがって、本形態では、安定した振れ補正が可能になる。

　本形態では、撮像素子３とセンサ４とがＦＰＣ１０の上面に実装されている。そのため、１枚のＦＰＣ１０に撮像素子３およびセンサ４を実装することができる。すなわち、撮像素子３を実装するための基板とセンサ４を実装するための基板とを共通のＦＰＣ１０とすることができる。したがって、撮影用光学装置１の構成を簡素化することができる。

　なお、本形態の場合、たとえば、撮影用光学装置１が搭載される携帯機器が所定位置から落下すると、落下時の衝撃が支点部１９に集中しやすくなるが、本形態では、センサ４は、支点部１９と光軸方向において重ならずに支点部１９に対して右方向にずれた状態で配置されているため、携帯機器が落下した際の衝撃に起因するセンサ４の損傷を抑制することができる。

　（実施の形態１の変形例）
　上述した形態では、センサ４は、ケース体１６の外部に配置されている。この他にもたとえば、図３に示すように、センサ４は、ケース体１６の内部に配置されていても良い。

　図３に示す例では、センサ４は、レンズ駆動装置２の光軸Ｌが通過する位置に配置される支点部１９と光軸方向において重ならずに、支点部１９に対してたとえば右方向にずれた状態で配置されている。また、センサ４の左端側は、レンズ駆動装置２の右端側の下側に配置され、センサ４の右端側は、レンズ駆動装置２の右端よりも右側へ突出している。すなわち、光軸方向において、センサ４の一部は、レンズ駆動装置２と重なるように配置されている。

　また、図３に示す例では、センサ４を保持するセンサ保持部材３１に、上述した形態の支点突起１１ａに相当する支点突起３１ａが形成されており、支点突起３１ａと係合凹部１５ｂとによって支点部１９が構成されている。また、センサ保持部材３１は、レンズ駆動装置２またはカバー部材９の下端に固定されている。なお、図３では、上述した形態と同一の構成には、同一の符号を付している。

　このように構成された図３の撮影用光学装置１では、センサ４が支点部１９に対してたとえば右方向にずれた状態で配置されているため、可動モジュール１２を薄型化することができ、撮影用光学装置１を薄型化することができる。また、この場合には、光軸方向において、センサ４の一部は、レンズ駆動装置２と重なるように配置されているため、左右方向で撮影用光学装置１を小型化することが可能になる。また、この場合には、光軸Ｌに直交する方向において、支点部１９とセンサ４との距離を短くすることができるため、可動モジュール１２が揺動する際にセンサ４にかかるモーメントを小さくすることができる。したがって、可動モジュール１２に搭載されるレンズ駆動装置２の動きにセンサ４をより適切に追従させることができ、センサ４によってレンズ駆動装置２の傾きの変化をより適切に検出することができる。

　［実施の形態２］
　図４は、本発明の実施の形態２にかかる撮影用光学装置５１の平面図である。図５は、図４のＦ－Ｆ断面の断面図である。なお、以下の説明では、実施の形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略または簡略化する。また、以下の説明では、実施の形態１と同様に、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、図４、図５のＸ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

　本形態の撮影用光学装置５１は、実施の形態１の撮影用光学装置１と同様に、携帯電話等の携帯機器に搭載される小型かつ薄型のカメラであり、全体として略直方体状に形成されている。この撮影用光学装置５１は、図４、図５に示すように、レンズ駆動装置２と、センサ４と、揺動駆動機構６と、レンズ駆動装置２を支持する支持体５５とを備えている。なお、実施の形態１と同様に、本形態でも、上下方向は、レンズ駆動装置２が揺動していないときの撮影用光学装置５１の光軸方向と一致する。

　支持体５５は、撮影用光学装置５１の下面を構成するベース体６５と、撮影用光学装置５１の前後および左右の外周面を構成するケース体６６と、駆動用コイル２３を保持するコイル保持部材６４とを備えている。

　レンズ駆動装置２の前後および左右の側面は、下端が開口する底付きの略四角筒状に形成されたカバー部材５９に覆われている。具体的には、レンズ駆動装置２の前後の側面および左側面は、カバー部材５９の内周面との間にわずかな隙間をあけた状態で、カバー部材５９に覆われている。一方、レンズ駆動装置２の右側面とカバー部材５９の右内周面との間には所定の空間が形成されており、この空間を介して、レンズ駆動装置２の右側面は、カバー部材５９の右内周面に覆われている。

　カバー部材５９は、磁性材料で形成されている。上端側に配置されるカバー部材５９の底部には、円形の貫通孔５９ａが形成されている。また、カバー部材５９の下端には、前後方向の外側および左右方向の外側に向かって広がる鍔部５９ｂが形成されている。また、カバー部材５９の右側面には、センサ４を配置するための切欠溝５９ｃが形成されている。この切欠溝５９ｃは、カバー部材５９の下端から上側に向かって窪むようにカバー部材５９の右側面に形成されている。カバー部材５９の前後および左右の側面のそれぞれには、駆動用磁石２１が固定されている。

　センサ４は、レンズ駆動装置２の右側に配置されている。具体的には、センサ４の左端側は、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の内側に配置されるとともに、センサ４の右端側は、カバー部材５９の右側面よりも右側に突出している。より具体的には、センサ４の中心Ｃは、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の内側に配置されており、センサ４の大半部分は、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の内側に配置されている。また、センサ４は、ケース体６６の内部に配置されている。なお、センサ４の左端側の一部は、切欠溝５９ｃの中に配置されている。

　センサ４には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）６０が接続されている。このＦＰＣ６０は、撮像素子３にも接続されている。ＦＰＣ６０には、揺動駆動機構６を駆動するためのドライバＩＣ６３が実装されている。また、ＦＰＣ６０は、撮影用光学装置５１の下端側で引き回されて、たとえば、撮影用光学装置５１の右側面から引き出されている。なお、ドライバＩＣ６３は、レンズ駆動装置２の右側面とカバー部材５９の右内周面との間に形成される空間の中に配置されている。

　また、センサ４の下面側は、略矩形の板状に形成された板状部材７１に覆われている。板状部材７１は、カバー部材５９の鍔部５９ｂの下面に取り付けられている。具体的には、鍔部５９ｂの下面に当接する板状部材７１と鍔部５９ｂの上面に当接する板状部材７２とが鍔部５９ｂを挟んだ状態で互いに固定されている。板状部材７２は、略矩形の板状に形成されている。板状部材７１、７２の中心部分には、レンズ駆動装置２の下端側が配置される配置孔が形成されている。また、板状部材７２の右端側には、センサ４を配置するための配置溝が形成されている。この配置溝は、板状部材７２の中心部分に形成される上述の配置孔から右端まで形成されている。

　板状部材７１の下側には、略矩形の板状に形成された下カバー部材７３が固定されている。また、下カバー部材７３の下面には、後述の支点突起６５ａが当接する平面状の当接面６１ａが形成される当接部材６１が固定されている。

　本形態では、レンズ駆動装置２とセンサ４とカバー部材５９と当接部材６１と板状部材７１、７２と下カバー部材７３とが、支持体５５に揺動可能に支持されている。すなわち、本形態では、レンズ駆動装置２、センサ４、カバー部材５９、当接部材６１、板状部材７１、７２および下カバー部材７３によって、支持体５５に対して揺動可能な可動モジュール６２が構成されている。

　支持体５５は、上述のように、ベース体６５とケース体６６とコイル保持部材６４とを備えている。ベース部材６５には、可動モジュール６２を揺動可能に支持する板バネ６７が固定されている。

　ベース体６５は、略矩形の平板状に形成されている。このベース体６５の略中心には、可動モジュール６２の揺動の支点となる支点突起６５ａが上側に向かって突出するように形成されている。すなわち、本形態では、可動モジュール６２の下側に可動モジュール６２の揺動の支点が配置されている。この支点突起６５ａは、たとえば、半球面状に形成されており、当接部材６１の当接面６１ａに当接している。本形態では、支点突起６５ａと当接面６１ａとによって、レンズ駆動装置２の揺動中心となる支点部６９が構成されている。

　支点部６９は、光軸方向から見たときに、可動モジュール６２の略中心位置に配置されている。また、本形態では、支点部６９は、光軸方向において、センサ４と重ならないように配置されている。具体的には、支点部６９は、センサ４よりも左側に配置されている。なお、本形態では、レンズ駆動装置２の光軸Ｌは、可動モジュール６２の中心からずれている。すなわち、本形態では、レンズ駆動装置２の光軸Ｌからずれた位置に支点部６９が配置されている。

　ケース体６６は、下端が開口する底付きの略四角筒状に形成されている。上端側に配置されるケース体６６の底部には、略矩形状の貫通孔６６ａが形成されている。このケース体６６の下端側には、ベース体６５が固定されている。本形態のケース体６６は、非磁性の金属材料で形成されている。

　コイル保持部材６４は、たとえば、絶縁性の樹脂で形成されている。また、コイル保持部材６４は、ケース体６６の側面と略平行な４個の側面を有する略四角筒状に形成されている。このコイル保持部材６４は、ケース体６６の内周面に固定されている。コイル保持部材６４の４個の側面のそれぞれには、駆動用コイル２３が配置される配置孔６４ａが形成されている。配置孔６４ａは、コイル保持部材６４の側面を貫通するように形成されている。

　板バネ６７は、全体として略長方形状に形成されている。板バネ６７の四隅は、ベース体６５に固定されている。また、板バネ６７の中心部には、可動モジュール６２の下端側（具体的には、板状部材７１の下面）が固定されている。すなわち、板バネ６７は、可動モジュール６２を保持する保持部と、支持体５５に固定される固定部と、保持部と固定部とを繋ぐバネ部とを備えている。

　なお、板バネ６７は、当接部材６１の当接面６１ａとベース体６５の支点突起６５ａとを確実に当接させるための与圧が発生するように（すなわち、可動モジュール６２を下方向へ付勢する付勢力が発生するように）、撓んだ状態でベース体６５に固定されている。

　駆動用磁石２１は、カバー部材５９の前後の側面および左右の側面のそれぞれに１個ずつ固定されており、ケース体６６の内部に配置されている。また、駆動用磁石２１は、レンズ駆動装置２とともに揺動する。上述のように、カバー部材５９は、磁性材料で形成されており、カバー部材５９は、駆動用磁石２１のバックヨークの機能を果たしている。

　実施の形態１と同様に、カバー部材５９の左右の側面に固定される駆動用磁石２１は、駆動用磁石２１の右面に形成される磁極と左面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。また、カバー部材５９の左右の側面に固定される駆動用磁石２１は、左右方向における第１磁石片２１ａの外側面に形成される磁極と第２磁石片２１ｂの外側面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。

　同様に、カバー部材５９の前後の側面に固定される駆動用磁石２１は、駆動用磁石２１の前面に形成される磁極と後面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。また、カバー部材５９の前後の側面に固定される駆動用磁石２１は、前後方向における第１磁石片２１ａの外側面に形成される磁極と第２磁石片２１ｂの外側面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。

　駆動用コイル２３は、コイル保持部材６４の前後の側面および左右の側面のそれぞれに１個ずつ固定されている。

　図５に示すように、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とは所定の隙間をあけた状態で対向配置されている。具体的には、支点部６９を支点として可動モジュール６２が揺動しても、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とが接触しないように、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とが所定の隙間をあけた状態で対向配置されている。なお、実施の形態１と同様に、本形態でも、駆動用コイル２３に電流が供給されていないときには、図５に示すように、可動モジュール６２は、支持体５５に対して傾いていない中立位置にある。

　本形態では、図５に示すように、可動モジュール６２が中立位置にあるときに、コイル保持部材６４の左右の側面に固定される駆動用コイル２３の左右方向の内側面は、上方向に向かうにしたがって左右方向の外側へ緩やかに広がるように傾斜している。同様に、可動モジュール６２が中立位置にあるときに、コイル保持部材６４の前後の側面に固定される駆動用コイル２３の前後方向の内側面は、上方向に向かうにしたがって前後方向の外側へ緩やかに広がるように傾斜している。

　また、実施の形態１と同様に、本形態でも、図５に示すように、上下方向における駆動用コイル２３の中心位置が第１磁石片２１ａと第２磁石片２１ｂとの当接面よりも上側に配置されるように、駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とが対向配置されている。

　また、実施の形態１と同様に、本形態でも、左右方向で対向配置される駆動用磁石２１と駆動用コイル２３とによって、前後方向を揺動の軸方向として可動モジュール６２を揺動させる（すなわち、Ｙ軸回りに可動モジュール６２を揺動させる）駆動力が発生する。また、前後方向で対向配置される駆動用磁石２１と駆動用コイル２３によって、左右方向を揺動の軸方向として可動モジュール６２を揺動させる（すなわち、Ｘ軸回りに可動モジュール６２を揺動させる）駆動力が発生する。

　以上のように構成された撮影用光学装置５１では、センサ４でレンズ駆動装置２の傾きの変化が検出されると（すなわち、レンズ駆動装置２の振れ（振動）が検出されると）、センサ４での検出結果に基づいて、駆動用コイル２３に電流が供給され、可動モジュール６２が支点部６９を中心にして光軸Ｌを傾けるように揺動して、振れが補正される。なお、本形態では、支点部６９と、揺動駆動機構６と、板バネ６７とによって、支持体５５に対してレンズ駆動装置２の光軸Ｌが傾くように可動モジュール６２を揺動させて（すなわち、レンズ駆動装置２を揺動させて）振れ（手振れ）を補正する振れ補正機構（手振れ補正機構）が構成されている。

　また、以上のように構成された撮影用光学装置５１では、実施の形態１の撮影用光学装置１と同様に、安定した振れ補正が可能になる。また、撮影用光学装置５１では、センサ４と支点部６９とが光軸方向において重なっていないため、実施の形態１と同様に、可動モジュール６２にセンサ４が搭載される場合であっても、可動モジュール６２を薄型化することができる。特に、撮影用光学装置５１では、実施の形態１と同様に、光軸方向において、レンズ駆動装置２とセンサ４とが重なっていないため、可動モジュール６２にセンサ４が搭載される場合であっても、可動モジュール６２をより薄型化することができる。

　また、撮影用光学装置５１では、センサ４がケース体６６の内部に配置されるとともに、センサ４の大半部分は、カバー部材５９の内部に配置されているため、光軸Ｌに直交する方向において、支点部６９とセンサ４との距離を短くすることができる。したがって、可動モジュール６２が揺動する際にセンサ４にかかるモーメントを小さくすることができる。その結果、可動モジュール６２に搭載されるレンズ駆動装置２の動きにセンサ４をより適切に追従させることができ、センサ４によってレンズ駆動装置２の傾きの変化をより適切に検出することができる。

　［他の実施の形態］
　上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

　上述した実施の形態２では、センサ４の中心Ｃは、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の内側に配置されており、センサ４の大半部分は、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の内側に配置されている。この他にもたとえば、センサ４の中心Ｃが左右方向におけるカバー部材５９の右側面の外側に配置されるとともに、センサ４の大半部分が、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の外側に配置されても良い。また、センサ４の全体が、左右方向におけるカバー部材５９の右側面の内側に配置されても良い。また、センサ４の全体が、カバー部材５９の右側面とケース体６６の右側面との間に配置されても良い。すなわち、センサ４は、光軸Ｌに直交する方向において、カバー部材５９とケース体６６との間に配置されても良い。

　上述した実施の形態１では、支点部材１１に支点突起１１ａが形成され、ベース体１５に係合凹部１５ｂが形成されている。この他にもたとえば、ベース体１５に支点突起が形成され、この支点突起と係合する係合凹部が支点部材１１に形成されても良い。また、上述した実施の形態２では、ベース体６５に支点突起６５ａが形成され、当接部材６１に支点突起６５ａが当接する当接面６１ａが形成されているが、当接部材６１に支点突起が形成され、ベース体６５にこの支点突起が当接する当接面が形成されても良い。

　上述した形態では、撮像素子３およびセンサ４が実装される基板は、柔軟性を有するＦＰＣ１０、６０であるが、撮像素子３およびセンサ４が実装される基板は、ガラスエポキシ材等で形成される剛性の高い基板であっても良い。

　上述した形態では、駆動用磁石２１は、第１磁石片２１ａと第２磁石片２１ｂとの２個の磁石片によって構成されている。この他にもたとえば、駆動用磁石２１は、１個の磁石片によって構成されても良い。この場合には、駆動用磁石２１の両面のそれぞれにおいて、光軸方向で重なる２極の磁極が形成されるように、１個の磁石片が着磁される。

　上述した実施の形態１では、駆動用磁石２１がカバー部材９に取り付けられ、駆動用コイル２３がケース体１６に取り付けられている。この他にもたとえば、駆動用磁石２１がケース体１６に取り付けられ、駆動用コイル２３がカバー部材９に取り付けられても良い。同様に、上述した実施の形態２では、駆動用磁石２１がカバー部材５９に取り付けられ、駆動用コイル２３がコイル保持部材６４に取り付けられているが、駆動用磁石２１がケース体６６に取り付けられ、駆動用コイル２３がカバー部材５９に取り付けられても良い。

　上述した形態では、撮影用光学装置１、５１は、携帯電話等の携帯機器に搭載されている。この他にもたとえば、自動車の運転状況を記録するドライブレコーダに、撮影用光学装置１、５１が搭載されても良い。この場合には、走行時の自動車の振動等に起因して、センサ４でレンズ駆動装置２の傾きの変化が検出されると（すなわち、レンズ駆動装置２の振れ（振動）が検出されると）、センサ４での検出結果に基づいて、駆動用コイル２３に電流が供給され、可動モジュール１２、６２が支点部１９、６９を中心に揺動して、振れが補正される。また、撮影用光学装置１、５１は、監視カメラ等のその他の装置に搭載されても良い。

Claims (10)

1. 　レンズと撮像素子と前記レンズを駆動するレンズ駆動機構とを搭載したレンズ駆動装置を有する可動モジュールと、前記可動モジュールを支持する支持体と、前記支持体に対して前記レンズ駆動装置の光軸が傾くように前記可動モジュールを揺動させて手振れを補正する手振れ補正機構とを備え、
   　前記可動モジュールは、前記レンズ駆動装置の傾きの変化を検出するためのセンサを備え、
   　前記手振れ補正機構は、前記可動モジュールの揺動中心となる支点部を備え、
   　前記センサは、前記レンズ駆動装置の光軸方向において前記支点部と重ならずに、前記支点部に対して前記光軸に直交する方向にずれた状態で配置されていることを特徴とする撮影用光学装置。
2. 　レンズと撮像素子と前記レンズを駆動するレンズ駆動機構とを搭載したレンズ駆動装置を有する可動モジュールと、前記可動モジュールを支持する支持体と、前記支持体に対して前記レンズ駆動装置の光軸が傾くように前記可動モジュールを揺動させて振れを補正する振れ補正機構とを備え、
   　前記可動モジュールは、前記レンズ駆動装置の傾きの変化を検出するためのセンサを備え、
   　前記振れ補正機構は、前記可動モジュールの揺動中心となる支点部を備え、
   　前記センサは、前記レンズ駆動装置の光軸方向において前記支点部と重ならずに、前記支点部に対して前記光軸に直交する方向にずれた状態で配置されていることを特徴とする撮影用光学装置。
3. 　前記撮影用光学装置の外周面を構成するケース体を備え、
   　前記センサは、前記ケース体の内部に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の撮影用光学装置。
4. 　前記レンズ駆動装置の外周面を覆うように配置されるカバー部材を備え、
   　前記センサの少なくとも中心は、前記カバー部材の内部に配置されていることを特徴とする請求項３記載の撮影用光学装置。
5. 　前記センサは、前記カバー部材の内部に配置されていることを特徴とする請求項４記載の撮影用光学装置。
6. 　前記レンズ駆動装置の外周面を覆うように配置されるカバー部材を備え、
   　前記センサは、前記光軸に直交する方向において、前記カバー部材と前記ケース体との間に配置されていることを特徴とする請求項３記載の撮影用光学装置。
7. 　前記レンズ駆動装置の外周面を覆うように配置されるカバー部材を備え、
   　前記センサは、前記カバー部材の外部に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮影用光学装置。
8. 　前記撮影用光学装置の外周面を構成するケース体を備え、
   　前記センサは、前記ケース体の外部に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の撮影用光学装置。
9. 　前記センサが実装される基板を備え、
   　前記可動モジュールは、前記基板が取り付けられるとともに前記センサの重量に起因する前記基板の変形を防止するための基板取付部材を備えることを特徴とする請求項８記載の撮影用光学装置。
10. 　前記撮像素子と前記センサとが同一面に実装される基板を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の撮影用光学装置。

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