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WO2009133691A1 - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

振れ補正機能付き光学ユニット Download PDF

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Publication number
WO2009133691A1
WO2009133691A1 PCT/JP2009/001914 JP2009001914W WO2009133691A1 WO 2009133691 A1 WO2009133691 A1 WO 2009133691A1 JP 2009001914 W JP2009001914 W JP 2009001914W WO 2009133691 A1 WO2009133691 A1 WO 2009133691A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
movable module
optical axis
shake correction
driving
correction function
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/001914
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鶴田稔史
宮崎清史
武田正
石原久寛
柳澤克重
唐沢敏行
武居勇一
長田章弘
南澤伸司
Original Assignee
日本電産サンキョー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008147187A external-priority patent/JP5106254B2/ja
Priority claimed from JP2008334724A external-priority patent/JP5140573B2/ja
Application filed by 日本電産サンキョー株式会社 filed Critical 日本電産サンキョー株式会社
Priority to CN2009801158880A priority Critical patent/CN102016708B/zh
Publication of WO2009133691A1 publication Critical patent/WO2009133691A1/ja
Priority to US12/914,448 priority patent/US8224169B2/en

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    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K41/0356Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
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    • GPHYSICS
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    • G03B2217/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B2217/002Details of arrangement of components in or on camera body

Definitions

  • the present invention relates to an optical unit with a shake correction function mounted on a camera-equipped mobile phone or the like.
  • An imaging optical device mounted on a portable device includes a moving body including a lens, a lens driving mechanism that magnetically drives the moving body in the optical axis direction, and an imaging unit in which an imaging element is supported on a support.
  • various types of camera shake correction mechanisms are mounted in order to suppress disturbances in captured images caused by user camera shakes.
  • Such camera shake correction mechanisms include those for camera shake correction provided in the shooting unit.
  • a structure in which the lens is shifted in a direction to cancel out the shake, a structure in which the image pickup element is shifted in a plane perpendicular to the optical axis, and the like have been put into practical use.
  • the structure in which the camera shake correction mechanism is incorporated in the photographing unit can be used in a photographing optical device mounted on a relatively large portable device such as a digital camera, but it can be used in a small portable device such as a camera-equipped cellular phone.
  • a photographing optical device mounted on a relatively large portable device such as a digital camera
  • a small portable device such as a camera-equipped cellular phone.
  • the mounted optical device for photographing since the photographing unit is small, it is impossible to incorporate the camera shake correction mechanism in the photographing unit.
  • a camera shake correction mechanism be configured between the imaging unit and the stationary body that supports the imaging unit in the optical apparatus for imaging.
  • the imaging unit is mounted on the stationary body. It is comprised as a movable module which can be displaced in the direction which cross
  • Such a camera shake correction mechanism described in Patent Document 1 has a structure in which an imaging unit is elastically urged by a leaf spring against a pivot portion formed on a fixed body so that the imaging unit can be displaced using the pivot portion as a fulcrum.
  • the imaging unit is swung around the X axis orthogonal to the optical axis by the first imaging unit driving mechanism provided at one position on one side shifted from the pivot portion, and on the other side shifted from the pivot portion.
  • the imaging unit is swung around the Y axis orthogonal to the optical axis by a second imaging unit drive mechanism provided at one location.
  • the first photographing unit driving mechanism disposed at one position on one side with respect to the pivot portion, or the second photographing unit driving disposed at one position on one side with respect to the pivot portion.
  • the mechanism has a problem that it is difficult to obtain a stable thrust because the driving ability fluctuates even if the positional relationship between the driving mechanism and the pivot portion is slightly shifted.
  • an object of the present invention is to improve the configuration of a shooting unit driving mechanism for shake correction with respect to a movable module having a lens such as a shooting unit to reliably correct shake such as camera shake.
  • An object is to provide an optical unit with a shake correction function.
  • an object of the present invention is to improve an arrangement of a magnet and a coil constituting a photographing unit driving mechanism for shake correction with respect to a movable module, and to provide an optical with a shake correction function capable of quickly correcting shake with less power consumption. To provide a unit.
  • an object of the present invention is to provide an optical unit with a shake correction function capable of avoiding magnetic influences on the outside and magnetic influences from the outside even when a magnetic drive mechanism is employed. .
  • the movable module in the optical unit with a shake correction function, which includes a movable module in which at least a lens is supported by a support, and a fixed body that supports the movable module, the movable module includes: It is supported on the fixed body so as to be displaceable at least in a direction intersecting the optical axis of the lens, and the movable module is placed on the optical axis on the fixed body between the movable module and the fixed body. It has a movable module driving mechanism for shake correction that generates a pair of magnetic driving forces that are displaced in a direction crossing each other at two locations facing each other with the optical axis in between. .
  • the movable module is supported so as to be displaceable with respect to the fixed body, and a movable module driving mechanism for displacing the movable module is provided between the movable module and the fixed body, so that the shake correction is performed.
  • a movable module driving mechanism for displacing the movable module is provided between the movable module and the fixed body, so that the shake correction is performed.
  • the movable module driving mechanism is disposed only on one side with respect to the optical axis in order to generate a magnetic driving force for displacing the movable module by the movable module driving mechanism disposed at two positions on both sides of the optical axis.
  • the driving ability is stable. That is, when the distance from the optical axis of the movable module drive mechanism is shifted to the one where the driving force is weakened, the other movable module drive mechanism is shifted to the one where the driving force is increased. Therefore, according to the present invention, the shake can be corrected with high accuracy.
  • the movable module drive mechanism is preferably swung based on the detection result of the shake detection sensor that detects the inclination of the movable module.
  • This shake detection sensor is preferably a sensor that is mounted on the movable module at a position opposite to the subject side with respect to the image sensor and detects an angular velocity of two orthogonal axes.
  • each of the movable module drive mechanisms includes a movable module drive magnet held on one of the movable module side and the fixed body side, and a movable module drive coil held on the other side. Can be adopted.
  • the movable module when three directions orthogonal to each other are defined as an X axis, a Y axis, and a Z axis, respectively, and a direction along the optical axis is a Z axis, the movable module is interposed between the movable module and the fixed body.
  • a driving mechanism a first movable unit that generates a magnetic driving force that is paired at two positions facing each other across the optical axis in the X-axis direction to displace the movable module in one of the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • a magnetic drive force is generated that is paired with the module drive mechanism at two locations facing each other across the optical axis in the Y-axis direction to displace the movable module in the other of the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the second movable module drive mechanism is preferably configured. If comprised in this way, since a movable module can be displaced to a X-axis direction and a Y-axis direction, if they are synthesize
  • the movable module may be configured to be supported on the fixed body by a spring member connected to the movable module and the fixed body. If comprised in this way, it can be set as the structure where the movable module was supported on the fixed body so that displacement was possible by simple structure.
  • a plurality of wire suspensions extending from the fixed body along the optical axis direction can be used. If comprised in this way, since the position of a movable module can be controlled accurately, it is not necessary to monitor a lens position with a sensor.
  • the movable module is supported by the fixed body via the wire suspension extending in the optical axis direction at each of three or more places surrounding the optical axis. If comprised in this way, when a movable module is displaced, there exists an advantage that the attitude
  • the spring member is disposed as a first spring member and a second spring member on both sides of the movable module drive mechanism in the optical axis direction, and the movable module is driven by the movable module.
  • a configuration that swings around an axis that intersects the optical axis can be employed by a magnetic driving force generated by the mechanism. If comprised in this way, the center of the thrust which a movable module drive mechanism will displace the attitude
  • the center of the restoring torque can be arranged between the first spring member and the second spring member.
  • the center of the thrust that causes the movable module driving mechanism to displace the posture of the movable module, and the restoring torque that the first spring member and the second spring member that are deformed by the displacement of the movable module are returned to their original shapes. It is also possible to match the center of. As a result, since the force acting on the first spring member and the second spring member when the movable module swings becomes small, the movable module drive mechanism can swing the movable module with a small torque. Further, the spring force of the first spring member and the second spring member that support the movable module in a swingable manner may be small. Therefore, the movable module can be displaced efficiently.
  • the center of gravity of the movable module is located between the first spring member and the second spring member in the optical axis direction. If comprised in this way, when the attitude
  • the movable module can be efficiently displaced. Further, since the movable range of the movable module is reduced, for example, when a regulating member that regulates the movable range of the movable module is disposed, the gap between the movable module and the regulating member can be narrowed. As a result, the impact that occurs even when the movable module collides with the restricting member when the optical unit with shake correction function is impacted or the like is reduced, so that deformation of the movable module can be prevented. Therefore, the optical unit with a shake correction function can be a device that is resistant to impact. Furthermore, since a structure for supporting the movable module is not required outside the movable module in the Z-axis direction, the optical unit with a shake correction function can be made thin in the Z-axis direction.
  • the movable module driving mechanisms for shake correction that make a pair at two locations facing each other with the optical axis in between are respectively disposed at two locations separated in the optical axis direction, and the spring member is The movable module is arranged between the movable module driving mechanisms arranged at two positions separated in the optical axis direction, and the movable module intersects the optical axis by a magnetic driving force generated by the movable module driving mechanism.
  • the center of the thrust that causes the movable module drive mechanism to displace the posture of the movable module, and the center of the restoring torque that the spring member deformed by the displacement of the posture of the movable module tries to return to the original shape Can be placed between the two locations.
  • the center of the thrust that causes the movable module drive mechanism to displace the posture of the movable module and the center of the restoring torque that the spring member deformed by the displacement of the movable module tries to return to the original shape are matched. You can also. Therefore, the swing center of the movable module can be arranged at a position close to the spring member.
  • the movable module drive mechanism can swing the movable module with a small torque. Further, the spring force of the spring member that supports the movable module in a swingable manner may be small. Therefore, the movable module can be displaced efficiently.
  • the center of gravity of the movable module is preferably located between two locations separated in the optical axis direction.
  • the movable module can be efficiently displaced. Further, since the movable range of the movable module is reduced, for example, when a regulating member that regulates the movable range of the movable module is disposed, the gap between the movable module and the regulating member can be narrowed. As a result, the impact that occurs even when the movable module collides with the restricting member when the optical unit with shake correction function is impacted or the like is reduced, so that deformation of the movable module can be prevented. Therefore, the optical unit with a shake correction function can be a device that is resistant to impact. Furthermore, since a structure for supporting the movable module is not required outside the movable module in the Z-axis direction, the optical unit with a shake correction function can be made thin in the Z-axis direction.
  • the spring member includes an inner peripheral side connecting portion connected to the movable module, an outer peripheral side connecting portion connected to the fixed body, and an outer peripheral side extending from the inner peripheral side connecting portion.
  • the gimbal spring includes a plurality of arm portions connected to the connecting portion.
  • the gimbal spring is an inner peripheral side connecting portion connected to the movable module, an outer peripheral side connecting portion connected to the fixed body, and a plurality of links extending from the inner peripheral side connecting portion and connected to the outer peripheral side connecting portion.
  • the gimbal spring exhibits a substantially uniform biasing force in all directions, so the posture of the movable module is stable and magnetic drive for camera shake correction is provided. Control over the mechanism is very easy. With this configuration, even when a strong impact is applied to the optical unit with shake correction function and the movable module moves in a wide range, the arm portion may be deformed following the displacement of the movable module and the spring member may be damaged. Absent.
  • the movable module is displaced in the optical axis direction by switching the energization direction to the movable module drive coil provided in the movable module drive mechanism that is paired at two positions facing each other with the optical axis in between. It is preferable to execute a first mode for generating a driving force to be generated and a second mode for generating a driving force for displacing the movable module in a direction intersecting the optical axis.
  • position of a movable module can be fixed in the state displaced to the optical axis direction, and 2nd In the mode, the movable module can be swung. That is, by simultaneously using the first mode and the second mode, the movable module can be swung in a floating state.
  • the movable module drive coils provided in the movable module drive mechanism paired at two positions facing each other with the optical axis in between can be energized in independent directions
  • the electromagnetic force acting between the movable module driving coil and the movable module driving magnet on one side with the optical axis in between, and the other side with the optical axis in between Selecting the energization direction of each of the movable module driving coils so that the electromagnetic force acting between the movable module driving coil and the movable module driving magnet is in the same direction in the optical axis direction
  • the electromagnetic force acting between the movable module driving coil and the movable module driving magnet on one side with the optical axis in between
  • Each movable module drive so that the electromagnetic force acting between the movable module drive coil and the movable module drive magnet on the other side sandwiching the shaft is opposite to the optical axis direction. It is preferable to select the energizing direction of the coil for use.
  • the movable module driving coils included in the movable module driving mechanism paired at two positions facing each other with the optical axis in between are connected in series, and the optical axis is interposed between the optical axes.
  • An intermediate terminal is provided on a connection line between the movable module driving coil on one side sandwiched between and the movable module driving coil on the other side sandwiched between the optical axes.
  • the current passing through the movable module driving coil on the other side and the intermediate terminal passing through the movable module driving coil on the other side are energized in directions independent of each other. It is preferable that this is possible. If comprised in this way, the electricity supply direction with respect to each movable module drive coil can be switched easily.
  • the interval between the movable module driving coil on the one side and the intermediate terminal is different from the interval between the movable module driving coil on the other side and the intermediate terminal. It is preferable that a current of a value can be applied. If the first mode and the second mode are used at the same time, the current for the first mode and the current for the second mode flow at the same time. Therefore, different currents flow in the respective coils for driving the movable module. It will be.
  • this invention has a biasing means which presses the said movable module to the said fixed body in the said optical axis direction
  • the said movable module drive mechanism displaces the said movable module in the direction which cross
  • the optical unit with shake correction function when carried, for example, vibrations applied to the optical unit with shake correction function do not cause an abnormal noise or noise caused by collision between the movable module and the fixed body.
  • the timing of the first mode for generating the driving force for displacing the movable module in the optical axis direction and the second mode for generating the driving force for displacing the movable module in the direction intersecting the optical axis are adjusted.
  • the movable module can be immediately swung while being displaced in the optical axis direction from the state in which the movable module is fixed to the fixed body.
  • the urging means includes at least one of a mechanical spring using the spring member or another spring and a magnetic spring using the movable module driving magnet or another magnet. Can be adopted.
  • the movable module can be configured as an imaging unit in which an imaging element is held on the support.
  • the lens is included in a movable body supported on the support body so as to be movable in the optical axis direction.
  • the movable body is driven on the support body in the optical axis direction.
  • a lens driving mechanism is supported. With this configuration, even when the movable module has a lens driving mechanism, the shake of a mobile phone equipped with an optical unit with a shake correction function can be corrected by the displacement of the movable module. There is no need to incorporate a correction mechanism. Therefore, even when the movable module cannot be provided with a shake correction mechanism because the movable module is small, shake correction can be performed.
  • the lens driving mechanism may magnetically drive the movable body in the optical axis direction.
  • the movable module driving magnet is held on the movable module side, and the movable module driving coil is held on the fixed body side. If comprised in this way, since the number of wiring with respect to a movable module may be small, a wiring structure can be simplified. Further, since the number of turns of the movable module driving coil can be increased, a large driving force can be exhibited. Furthermore, since the movable module driving magnet having a smaller mass among the movable module driving coil and the movable module driving magnet is provided on the movable module on the movable body side, the weight of the movable module can be reduced. . Therefore, since the movable module can be displaced with a small force, the power consumption required for shake correction can be reduced. There is also an advantage of excellent response to vibration.
  • the movable module is an imaging unit in which an imaging device is held on the support, and the lens is included in a movable body supported on the support so as to be movable in the optical axis direction.
  • a lens drive mechanism that magnetically drives the movable body in the optical axis direction is supported on the support, and the movable module drive that makes a pair at two positions facing each other with the optical axis in between.
  • Each mechanism has the movable module driving magnet held on the movable module side, the movable module driving coil held on the fixed body side, and the movable module includes a cover portion surrounding the movable body on the outer peripheral side.
  • the lens driving mechanism includes a lens driving coil held on the outer peripheral surface of the movable body and a lens driving magnet held on the inner peripheral surface of the cover portion. And a preparative, the movable module drive magnets are preferably held on the outer circumferential surface of the cover portion.
  • the movable module driving coil is wound in a cylindrical shape that opens toward the movable module, and a part of the movable module driving magnet is located inside the movable module driving coil. Preferably it is. If comprised in this way, since the magnetic field linked with the movable module drive coil can be efficiently generated by the movable module drive magnet, the thrust on the movable module can be improved.
  • the fixed body includes a fixed body side yoke outside the movable module driving coil, and the fixed body side yoke includes an opening in a portion facing the movable module driving magnet. . If comprised in this way, since the magnetic field linked with the movable module drive coil can be efficiently generated by the movable module drive magnet, the thrust on the movable module can be improved.
  • a buffer member that interferes with the movable module side when the movable module is displaced in a direction intersecting the optical axis is preferably attached to the fixed body. If comprised in this way, when an impact is added to the optical unit with a shake correction function and the movable module is displaced in the direction crossing the optical axis, the impact when the movable module side hits the fixed body side can be absorbed.
  • the movable module preferably includes a movable module side yoke that covers the movable module driving magnet and the movable module driving coil on both sides in the optical axis direction. If comprised in this way, since a leakage magnetic flux can be reduced, the thrust with respect to a movable module can be improved.
  • the fixed body has a fixed cover that covers the movable module and the movable module drive mechanism on the outer peripheral side, and at least the movable module when viewed from a direction orthogonal to the optical axis in the fixed cover. It is preferable that at least a portion located in the magnetic flux region of the movable module driving magnet outside the driving magnet is made of a magnetic material. If comprised in this way, the leakage magnetic flux from the movable module drive mechanism to the outer side of a fixed cover can be decreased.
  • the magnetic material acts as a magnetic collecting yoke
  • the interlinkage magnetic flux interlinking with the movable module driving coil is increased, so that a large thrust can be obtained when the movable module driving mechanism displaces the posture of the movable module. Accordingly, the response to vibration is excellent.
  • the fixed cover preferably includes a first cover portion made of a nonmagnetic material and a second cover portion made of the magnetic material. Even if comprised in this way, the leakage magnetic flux from the movable module drive mechanism to the outer side of a fixed cover can be decreased. Further, since the magnetic material acts as a magnetic collecting yoke, the interlinkage magnetic flux interlinking with the movable module driving coil is increased, so that a large thrust can be obtained when the movable module driving mechanism displaces the posture of the movable module. Accordingly, the response to vibration is excellent. Furthermore, it is possible to reduce the influence of an external magnetic flux entering the shake correction magnetic drive mechanism and affecting the posture of the movable module. Furthermore, it is possible to easily realize a configuration in which the magnetic body does not exist at a location where the magnetic attractive force with the movable module driving coil becomes a load when the movable module is displaced.
  • the fixed body has a fixed cover that covers the outer periphery of the movable module and the movable module drive mechanism with a magnetic part, and the movable module is adjacent to the periphery of the optical axis in the drive magnet.
  • the drive magnets have different magnetic poles at positions adjacent to each other around the optical axis. If comprised in this way, since a magnetic flux will generate
  • the movable module includes a movable module side yoke holding the movable module driving magnet, and the movable module side yoke extends to a position facing the outer surface of the movable module driving magnet. It is preferable that a coil-side magnetic flux collecting yoke portion is provided. If comprised in this way, since a movable module drive mechanism is pinched
  • the movable module is supported so as to be displaceable with respect to the fixed body, and a movable module driving mechanism for displacing the movable module is provided between the movable module and the fixed body, so that the shake correction is performed.
  • a movable module driving mechanism for displacing the movable module is provided between the movable module and the fixed body, so that the shake correction is performed.
  • the movable module driving mechanism disposed at two positions on both sides sandwiching the optical axis generates a magnetic driving force that displaces the movable module in the same direction.
  • the drive capability is stable. That is, when the distance from the optical axis of the movable module drive mechanism is shifted to the one where the driving force is weakened, the other movable module drive mechanism is shifted to the one where the driving force is increased. Therefore, according to the present invention, the shake can be corrected with high accuracy.
  • FIGS. 7A and 7B are an external view and an exploded perspective view, respectively, of the photographing optical apparatus according to the first embodiment to which the present invention is applied as viewed obliquely from above on the subject side. It is a longitudinal cross-sectional view when the optical device for photography which concerns on Embodiment 1 is cut
  • (A), (b) is the external view which looked at the imaging
  • (A), (b) is an explanatory view showing the configuration of a coil holding member used in another optical imaging apparatus to which the present invention is applied, and another optical imaging apparatus to which the present invention is applied as an optical axis. It is a longitudinal cross-sectional view when cut
  • (A), (b) is the external appearance perspective view which looked at the to-be-photographed object's optical device which concerns on Embodiment 2 to which this invention was applied from diagonally upward, and an exploded perspective view, respectively. It is a longitudinal cross-sectional view when the optical device for photography which concerns on Embodiment 2 is cut
  • FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing an operation of energization control means energizing an imaging unit drive coil in Embodiment 2, wherein (a) is a case where a thrust force for moving the imaging unit in the Z-axis direction is applied to the imaging unit. (B) schematically shows a current flow when a moment for swinging the photographing unit is applied to the photographing unit.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the photographing optical device according to the third embodiment when cut in parallel to the optical axis.
  • (A) is a top view of the leaf
  • (b) is the perspective view.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an operation of energization control means for energizing an imaging unit driving coil in Embodiment 3, wherein (a) is a case where a thrust for moving the imaging unit in the Z-axis direction is applied to the imaging unit. (B) schematically shows a current flow when a moment for swinging the photographing unit is applied to the photographing unit.
  • (A) is the perspective view which looked at the imaging
  • (b) is the side view, (c) is a flexible printed circuit board. It is a fragmentary perspective view which shows a peripheral part.
  • FIG. 16 is a perspective view seen from obliquely above on the subject side in a state where a fixed cover, a part of a photographing unit driving coil, a first spring, a frame, and the like are removed from the photographing optical device shown in FIG. 15.
  • FIG. 6 is a perspective view of a photographing optical device in which a part of the fixed cover is made of a magnetic material and the other part is made of a nonmagnetic material. It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the example which added the change to the shape of the yoke of an imaging
  • the photographing optical device corresponds to an optical unit with a shake correction function.
  • three directions orthogonal to each other are defined as an X axis, a Y axis, and a Z axis, respectively, and a direction along the optical axis L (lens optical axis) is defined as a Z axis.
  • rotation around the X axis corresponds to so-called pitching (pitch)
  • rotation around the Y axis corresponds to so-called yawing (roll)
  • Z axis The rotation around corresponds to so-called rolling.
  • FIGS. 1A and 1B are an external view and an exploded perspective view, respectively, of the photographing optical device according to Embodiment 1 of the present invention viewed obliquely from above on the subject side.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the photographing optical device according to the first embodiment of the present invention cut in parallel to the optical axis.
  • An imaging optical device (an optical unit with a shake correction function) 200 shown in FIGS. 1A, 1B, and 2 is a thin camera used for a camera-equipped mobile phone, and has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. ing.
  • the imaging optical device 200 includes a rectangular plate-shaped base 220 and a box-shaped fixed cover 230 that covers the base 220.
  • the fixed body 210 is formed by the base 220 and the fixed cover 230. Is configured.
  • a rectangular window 230 a for light transmission is formed on the upper plate portion of the fixed cover 230.
  • a photographing unit 1 (movable module) and a shake correction mechanism for displacing the photographing unit 1 by displacing the photographing unit 1 are configured inside the fixed cover 230.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the operation of the photographing unit 1 shown in FIG.
  • the left half of FIG. 4 shows a view when the moving body 3 is at a position at infinity (normal shooting position), and the right half of FIG. 4 shows the moving body 3 at the macro position (close-up shooting position). The figure when it exists in is shown.
  • the photographing unit 1 includes, for example, three lenses 121 along the direction of the optical axis L and the A direction (front side) approaching the subject (object side). , And a direction opposite to the subject (image sensor side / image side) in the B direction (rear side), and has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the photographing unit 1 generally includes a moving body 3 that holds three lenses 121 and a fixed aperture inside, a lens driving mechanism 5 that moves the moving body 3 along the optical axis direction, a lens driving mechanism 5 and a movement. And a support body 2 on which a body 3 and the like are mounted.
  • the moving body 3 includes a cylindrical lens holder 12 that holds a lens 121 and a fixed diaphragm, and a coil holder 13 that holds lens driving coils 30s and 30t, which will be described later, on the outer peripheral side surface.
  • the support 2 includes a rectangular plate-shaped image sensor holder 19 that positions the image sensor 155 on the opposite side to the subject side, a box-shaped case 18 that covers the image sensor holder 19 on the subject side, and an inner side of the case 18.
  • a hole 19 a that guides incident light to the image sensor 155 is formed in the center of the image sensor holder 19.
  • the support 2 includes a plate 151 on which the image sensor 155 is mounted, and the plate 151 is fixed to the lower surface of the image sensor holder 19.
  • the case 18 is made of a ferromagnetic plate such as a steel plate and also functions as a yoke.
  • the case 18 constitutes a linkage magnetic field generator 4 that generates a linkage magnetic field in the lens drive coils 30 s and 30 t held by the coil holder 13 together with a lens drive magnet 17 described later.
  • the interlinkage magnetic field generator 4 constitutes the lens driving mechanism 5 together with the lens driving coils 30 s and 30 t wound around the outer peripheral surface of the coil holder 13.
  • the support body 2 and the movable body 3 are connected via metal spring members 14s and 14t.
  • the spring members 14s and 14t have the same basic configuration, and an outer peripheral side connecting portion 14a held on the support body 2 side, an annular inner peripheral side connecting portion 14b held on the moving body 3 side, An arm-shaped leaf spring portion 14c that connects the outer peripheral side connecting portion 14a and the inner peripheral side connecting portion 14b is provided.
  • the imaging element side spring member 14 s holds the outer peripheral side coupling portion 14 a on the imaging element holder 19, and the inner circumferential side coupling portion 14 b is the imaging element side end surface of the coil holder 13 of the moving body 3. It is connected to.
  • the outer peripheral side connecting portion 14 a is held by the spacer 11, and the inner peripheral side connecting portion 14 b is connected to the subject side end surface of the coil holder 13 of the moving body 3.
  • the moving body 3 is supported by the support body 2 so as to be movable in the direction of the optical axis L via the spring members 14s and 14t.
  • the spring members 14s and 14t are both made of nonmagnetic metal such as beryllium copper or nonmagnetic SUS steel, and are formed by pressing a thin plate having a predetermined thickness or etching using a photolithography technique. It is.
  • the spring member 14s is divided into two spring pieces 14e and 14f, and the ends of the lens driving coils 30s and 30t are connected to the spring pieces 14e and 14f, respectively. Further, in the spring member 14s, terminals 14d are formed on the spring pieces 14e and 14f, respectively, and the spring members 14s (spring pieces 14e and 14f) also function as power supply members for the lens driving coils 30s and 30t.
  • a ring-shaped magnetic piece 61 is held on the subject-side end surface of the coil holder 13, and the position of the magnetic piece 61 is a position from the subject side with respect to the lens driving magnet 17.
  • the magnetic piece 61 applies an urging force in the direction of the optical axis L to the moving body 3 by an attractive force acting between the magnetic piece 61 and the lens driving magnet 17. For this reason, since it is possible to prevent the moving body 3 from being displaced by its own weight when no current is applied, it is possible to keep the moving body 3 in a desired posture and to further improve the impact resistance.
  • the magnetic piece 61 acts as a kind of yoke, and can reduce leakage magnetic flux from a magnetic path formed between the lens driving magnet 17 and the lens driving coils 30s and 30t.
  • a rod-shaped or spherical magnetic body may be used as the magnetic piece 61.
  • the magnetic piece 61 is formed in a ring shape, there is an effect that the magnetic attractive force attracted to the lens driving magnet 17 when the lens holder 12 moves in the optical axis direction is isotropic.
  • the magnetic piece 61 is disposed on the subject-side end surface of the lens holder 12.
  • the magnetic piece 61 When the magnetic piece 61 is not energized (origin position), the magnetic piece 61 is attracted to the lens driving magnet 17 to bring the lens holder 12 to the imaging element side. Can stand still.
  • the magnetic piece 61 held on the end surface on the subject side of the lens holder 12 moves to a position farther away from the lens driving magnet 17, thereby extraneously pressing the lens holder 12 against the imaging element side. Power does not work. Therefore, the lens holder 12 can be moved in the optical axis direction with a small amount of electric power.
  • the lens 121 when viewed from the direction of the optical axis L, the lens 121 is circular, but the case 18 used for the support 2 is rectangular box-shaped. Accordingly, the case 18 includes a rectangular tube-shaped body portion 184, and an upper plate portion 185 in which an incident window 180 is formed on the upper surface side of the rectangular tube-shaped body portion 184.
  • the rectangular tube body 184 has a rectangular tube shape, and includes four side plate portions 181 at each position corresponding to a square side when viewed from the direction of the optical axis L.
  • a lens driving magnet 17 is fixed to the inner surface of each of the four side plate portions 181.
  • Each of the lens driving magnets 17 is made of a rectangular flat permanent magnet.
  • Each of the four lens driving magnets 17 is divided into two in the direction of the optical axis L, and in any case, the inner surface and the outer surface are magnetized to different poles.
  • the inner surface is magnetized to the N pole in the upper half
  • the outer surface is magnetized to the S pole
  • the inner surface is magnetized to the S pole in the lower half.
  • the pole is magnetized.
  • the arrangement of the magnetic poles is the same between the adjacent permanent magnets, and the flux linkage lines for the coil can be generated efficiently.
  • the moving body 3 includes a cylindrical lens holder 12 that holds the lens 121 and the like, and a coil holder 13 in which coils (lens driving coils 30s and 30t) are wound around the outer peripheral side surface.
  • the coil holder 13 constitutes a side wall portion of the moving body 3.
  • the upper half is a large-diameter cylindrical portion 12b having a large diameter
  • the lower half is a small-diameter cylindrical portion 12a having a smaller diameter than the large-diameter cylindrical portion 12b.
  • the coil holder 13 includes a circular lens holder housing hole 130 for holding the lens holder 12 inside.
  • the inner peripheral shape when the coil holder 13 is viewed from the direction of the optical axis L, the inner peripheral shape is circular, but the outer peripheral side surface 131 that defines the outer peripheral shape of the coil holder 13 is a quadrangle, which corresponds to four sides of the quadrangle. Each surface is provided with four surfaces 132.
  • rib-like protrusions 131 a, 131 b, 131 c are formed at both ends and the center position in the direction of the optical axis L over the entire periphery, and are formed at the image sensor side end.
  • the concave portion sandwiched between the rib-shaped protrusion 131a and the rib-shaped protrusion 131b formed at the center position is a first coil winding section 132a, and the rib-shaped protrusion 131c formed at the subject side end and the center position A recess sandwiched between the rib-shaped protrusions 131b formed on the second coil winding portion 132b.
  • each of the four surfaces 132 has a rectangular shape formed by removing the first coil winding portion 132 a and the second coil winding portion 132 b so as to avoid a square corner portion.
  • Through holes are formed, and the through holes 133a, 133b penetrate the side wall of the coil holder 13 in the inner and outer directions.
  • the through holes 133 a and 133 b of the coil holder 13 constitute a hollow portion that is recessed inward on the outer peripheral side surface 131 of the moving body 3.
  • the through holes 133a and 133b have a circumferential length dimension (a square side dimension) of each surface 132 at a central portion sandwiched between adjacent corner portions on the outer peripheral side surface 131 of the coil holder 13.
  • the size is about 1/3.
  • a thick column portion 134 extending in the direction of the optical axis L is formed in the corner portion of the coil holder 13 with the same thickness.
  • the through holes 133a and 133b are formed over the entire width direction (direction of the optical axis L) of the first coil winding portion 132a and the second coil winding portion 132b, but the rib-like protrusions 131a, 131b, and 131c are formed. It is not formed to take. Therefore, the through holes 133a and 133b (thinned portions) are formed only in the middle part in the direction of the optical axis L of the coil holder 13 (moving body 3), and are formed at positions avoiding both ends.
  • the lens driving coil 30s is wound around the first coil winding portion 132a, and the lens driving coil 30t is wound around the second coil winding portion 132b. Yes.
  • the lens driving coils 30s and 30t are both wound in a rectangular tube shape.
  • Each of the four lens driving magnets 17 is divided into two in the optical axis direction, and in each case, the inner surface and the outer surface are magnetized to different poles, so that the two lens driving coils 30s and 30t The winding direction is opposite.
  • the through holes 133a and 133b have the same length in the direction of the optical axis L as the length of the first coil winding portion 132a and the second coil winding portion 132b in the direction of the optical axis L.
  • the first coil winding portion 132a and the second coil winding portion 132b are formed over the whole, but the lens driving coils 30s and 30t are formed of the first coil winding portion 132a and the second coil. It is wound over the entire winding part 132b and passes through the entire formation region of the through holes 133a, 133b. For this reason, the through holes 133a and 133b are closed at the outside by the lens driving coils 30s and 30t.
  • the through hole 133b located on the subject side in the direction of the optical axis L among the through holes 133a and 133b is opened on the inside.
  • the portion to be closed is closed by a large-diameter cylindrical portion 12b formed in the upper half portion of the lens holder 12, while the through hole 133a located on the image sensor side in the optical axis direction is formed in the lower half portion of the lens holder 12.
  • the formed small diameter cylindrical portions 12a are opposed to each other.
  • the coil holder 13 configured in this way is arranged inside the case 18.
  • the four side portions of the lens driving coils 30 s and 30 t face the lens driving magnet 17 fixed to the inner surface of the rectangular tube-shaped body portion 184 of the case 18.
  • the weight of the moving body 3 is reduced and the thrust of the moving body 3 is increased.
  • the through holes 133a and 133b are formed on the surface 132 that avoids the corners of the outer peripheral side surface 131 of the coil holder 13, the wall portions extending in the direction of the optical axis L are formed at the corners of the coil holder 13.
  • the portion is formed as a post portion 134. For this reason, even when the weight of the moving body 3 is reduced by forming the through holes 133a and 133b, the moving body 3 has sufficient strength.
  • the through holes 133a and 133b are formed in the corners of the coil holder 13, when the lens driving coils 30s and 30t are wound, the shape of the lens driving coils 30s and 30t is broken at the corners, and the lens driving coils are formed.
  • 30s and 30t cannot be wound in a square shape, in this embodiment, since the through holes 133a and 133b are formed in the surface 132 that avoids the corners, the lens driving coil 30s and the through holes 133a and 133b pass through the through holes 133a and 133b. Even when 30t is wound, the lens driving coils 30s and 30t can be wound in a square shape.
  • the through holes 133a and 133b are formed in the central portion of the polygonal side, the thick pillar portions 134 extending in the direction of the optical axis L are equivalent to the plurality of corner portions of the polygon. Therefore, the weight balance and strength balance in the circumferential direction of the movable body can be suitably ensured. Moreover, since the through holes 133a and 133b are formed in the middle of the coil holder 13 in the direction of the optical axis L, avoiding both ends, the strength of both ends of the coil holder 13 can be prevented from decreasing.
  • the moving body 3 is normally located on the image sensor side (image sensor side), and when a current in a predetermined direction is passed through the lens driving coils 30s and 30t in such a state.
  • the lens driving coils 30 s and 30 t receive an upward (front) electromagnetic force. Accordingly, the moving body 3 to which the lens driving coils 30s and 30t are fixed starts to move toward the subject side (front side). At this time, an elastic force that restricts the movement of the moving body 3 is generated between the spring member 14 t and the front end of the moving body 3 and between the spring member 14 s and the rear end of the moving body 3.
  • the moving body 3 stops. At this time, the moving body 3 can be stopped at a desired position by adjusting the amount of current flowing through the lens driving coils 30 s and 30 t according to the elastic force acting on the moving body 3 by the spring members 14 s and 14 t. .
  • the movement amount of the moving body 3 and the lens driving lens are used.
  • Linearity between the currents flowing through the coils 30s and 30t can be improved.
  • the two spring members 14s and 14t are used, a large balance force is applied in the direction of the optical axis L when the moving body 3 stops, and centrifugal force and impact are applied in the direction of the optical axis L. Even if another force such as a force is applied, the moving body 3 can be stopped more stably.
  • the moving body 3 in order to stop the moving body 3, the moving body 3 is not stopped by colliding with a collision material (buffer material) or the like, but is stopped using a balance between electromagnetic force and elastic force. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a collision sound.
  • a collision material buffer material
  • the case 18 has a box shape having an upper plate portion 185 on the upper surface of the rectangular tube-shaped body portion 184, and therefore is configured between the lens driving magnet 17 and the lens driving coils 30s and 30t.
  • the leakage magnetic flux from the magnetic path can be reduced. Therefore, it is possible to improve the thrust between the amount of movement of the coil holder 13 and the current flowing through the lens driving coils 30s and 30t. Further, when the photographing unit 1 is assembled to a mobile phone, the magnetic flux leakage to the surrounding electronic components can be reduced.
  • the lens 121 is circular, but the lens driving coils 30 s and 30 t are square regardless of the lens shape, and the lens driving magnet 17 has a rectangular inner peripheral surface in the support 2. It is a flat permanent magnet fixed to each of a plurality of inner surfaces corresponding to the sides of the rectangular tube-shaped body 184 of the case 18 formed in the above. For this reason, even when there is not enough space on the outer peripheral side of the moving body 3 between the moving body 3 and the support body 2, the facing area between the lens driving coils 30s and 30t and the lens driving magnet 17 is large. , Can exert a sufficient thrust.
  • the outer peripheral side surface (the outer peripheral side surface 131 of the coil holder 13) of the moving body 3 is the same square as the lens driving coils 30s and 30t.
  • the lens driving coils 30s and 30t can be wound into a quadrangle simply by winding the lens driving coils 30s and 30t around the outer peripheral surface (the outer peripheral side surface 131 of the coil holder 13).
  • the lens holder 12 is housed and mounted in the lens holder housing hole 130 after winding the lens driving coils 30s and 30t around the coil holder 13.
  • the configuration can be adopted, and when the lens driving coils 30s and 30t are wound, a situation such as damage to the lens 121 can be avoided.
  • the moving body 3 of the photographing unit 1 holds a magnetic piece 61 that generates a magnetic attractive force between the lens driving magnet 17 and the lens driving magnet 17 at a position closer to the subject in the optical axis direction than the lens driving magnet 17.
  • the position of the moving body 3 in the optical axis direction can be controlled with high accuracy. Therefore, the photographing unit 1 does not need to perform control for monitoring and feeding back the position of the lens 121 in the optical axis direction with a sensor or the like.
  • the position of the lens 121 in the optical axis direction is monitored and fed back by a sensor or the like. You may do it.
  • drum 184 and the lens drive coils 30s and 30t were square
  • a substantially square may be sufficient. That is, the rectangular cylindrical body 184 and the lens driving coils 30s and 30t may have a shape in which square corners are rounded, and further, the square corners are linearly shaved to form, for example, an octagon. However, a configuration in which a portion cut at a corner portion is short and has a shape similar to a quadrangle may be used.
  • the rectangular tubular body 184 and the lens driving coils 30s and 30t are rectangular, but the shape of the rectangular tubular body and the coil is not limited to a square as long as it is a polygon.
  • the lens driving magnet 17 may be a hexagonal shape, an octagonal shape, or the like.
  • the lens driving magnet 17 is fixed to all surfaces of the rectangular cylindrical body portion of the yoke, and every other position in the circumferential direction. You may employ
  • the outer shape of the coil holder 13 is also polygonal.
  • the coil holder 13 is cylindrical, and a lens wound in a polygon using protrusions formed on the outer peripheral side surface thereof.
  • a structure in which the driving coils 30 s and 30 t are fixed to the outer peripheral side surface of the coil holder 13 may be adopted.
  • the moving body 3 is divided into the lens holder 12 and the coil holder 13, and the body made of the concave portion or the hole formed by removing a part of the side wall portion of the moving body 3 with respect to the body of the lens holder 12.
  • the through holes 133a and 133b constituting the punched portion are formed, but a recess or a hole is formed by removing a part of the body portion of the lens holder 12, and the recess or the hole is used as a thinned portion. May be.
  • the moving body 3 is divided into the lens holder 12 and the coil holder 13.
  • the moving body may be configured as one component. If the concave portion or the hole formed by removing a part thereof is formed as the thinned portion, the weight of the moving body 3 can be reduced. Also in this case, it is preferable to adopt a configuration such as avoiding the corners when the through holes 133a and 133b are formed in the lens holder 12 in the above-described form.
  • the upper surface of the base 220 is formed with a cylinder at each of the four corner portions.
  • the four protrusions 226 hold the lower ends of a total of four suspension wires 190 (spring members).
  • the four suspension wires 190 extend in parallel to the optical axis L from positions sandwiched between the X axis and the Y axis among a plurality of places surrounding the optical axis L.
  • the suspension wire 190 is made of a nonmagnetic metal such as beryllium copper or a nonmagnetic SUS steel material.
  • a square cylindrical body 164 of the yoke 16 (shooting unit side yoke) is fixed to the outer peripheral surface of the support 2.
  • a rectangular frame-shaped flange portion 166 extending toward the outer peripheral side is formed at the subject side end of the body portion 164, and a total of four suspension wires 190 are formed at four corner portions of the flange portion 166.
  • a hole 169 that holds the upper end is formed. Therefore, the photographing unit 1 is supported by the fixed body 210 while being floated from the base 220 by the four suspension wires 190 and can be displaced in a direction intersecting the optical axis L.
  • a lower end portion of the body portion 164 on the image sensor 155 side of the yoke 16 is bent slightly inward, and a rectangular frame-shaped magnetic plate 168 constituting a part of the yoke 16 is formed on the lower surface of the bent portion 167. It is fixed.
  • the magnetic plate 168 protrudes greatly outside the body portion 164 of the yoke 16.
  • the photographing unit 1, the fixed body 210, and the photographing unit driving mechanism (movable module driving mechanism) for shake correction that generates a magnetic driving force that displaces the photographing unit 1 in a direction intersecting the optical axis L.
  • the first imaging unit driving mechanism (first movable module driving mechanism) 250x for displacing the imaging unit 1 in the X-axis direction and the second imaging unit driving mechanism (the first imaging unit 1) for displacing the imaging unit 1 in the Y-axis direction 2 movable module driving mechanism) 250y and the configuration of the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y will be described below.
  • the cover portion 150 surrounding the movable body 3 on the outer peripheral side is formed by the rectangular tube-shaped body portion 184 of the case 18 and the body portion 164 of the yoke 16, and the four inner peripheries of the cover portion 150 are formed.
  • a lens driving magnet 17 is held on each of the side surfaces (the inner peripheral side surface of the rectangular tubular body 184 of the case 18).
  • the first photographing unit drive mechanism 250x is formed on each of the two outer peripheral side surfaces facing each other in the X-axis direction among the four outer peripheral side surfaces (the outer peripheral side surface of the body 164 of the yoke 16).
  • a rectangular plate-shaped imaging unit driving magnet (movable module driving magnet) 240x is held, and each of the other two outer peripheral surfaces facing each other in the Y-axis direction is a rectangle constituting the second imaging unit driving mechanism 250y.
  • a plate-shaped imaging unit driving magnet 240y is held.
  • a magnet having the same configuration can be used for the imaging unit driving magnet 240x and the imaging unit driving magnet 240y, and in this embodiment, both are made of rectangular flat permanent magnets.
  • the inner surface and the outer surface are magnetized to different poles.
  • the outer surface side is magnetized to the N pole and the inner surface side is magnetized to the S pole.
  • the magnetizing direction of the imaging unit driving magnet 240x and the imaging unit driving magnet 240y is not limited to the above pattern, and in this embodiment, the inner surface side of one of the opposing magnets is N-poles (the outer surface side is S-poles).
  • the inner surface of the other magnet may be S poles (the inner surfaces are N poles).
  • the two coil holding members 260 are formed on the four inner peripheral side surfaces of the rectangular tubular body 235 of the fixed cover 230 in a state where the projecting portion 262 on the lower end side is fitted in the notch 223 formed on the side portion of the base 220. It is fixed.
  • the coil holding member 260 is made of a nonmagnetic material.
  • the inner surfaces of the two coil holding members 260 facing each other in the X-axis direction are wound in a rectangular tube shape so that the opening is directed to the imaging unit driving magnet 240x.
  • the photographing unit driving coil (movable module driving coil) 230x is held, and the photographing unit driving coil 230x faces the photographing unit driving magnet 240x in the inner and outer directions. Further, the outer end portion of the imaging unit driving magnet 240x is in an inside of the imaging unit driving coil 230x, and the imaging unit driving magnet 240x is in each side of the imaging unit driving coil 230x. A magnetic field interlinking from the inside to the outside of the imaging unit driving coil 230x is formed.
  • the photographing unit 1 is paired at two positions facing each other with the optical axis L in the X-axis direction by the photographing unit driving coil 230x and the photographing unit driving magnet 240x.
  • a first photographing unit drive mechanism 250x that is displaced in the direction is configured.
  • the two imaging unit driving coils 230x are wired to connect the imaging unit 1 to generate a magnetic driving force in the same X-axis direction when energized, and drive the two first imaging unit drives.
  • the mechanism 250x has a push-pull configuration. For example, when one of the two first imaging unit driving mechanisms 250x applies the thrust indicated by the arrow A1 in FIG. 2 to the imaging unit 1, the other applies the thrust indicated by the arrow A2 in FIG.
  • the two first photographing unit drive mechanisms 250x simultaneously apply a magnetic driving force to the photographing unit 1 in the same direction in the X-axis direction.
  • the magnetization directions of the two imaging unit driving magnets 240x are different, and the two first imaging units are driven.
  • the drive mechanism 250x may have a push-pull configuration.
  • an imaging unit driving coil 230y wound in a rectangular tube shape so that the opening faces the imaging unit driving magnet 240y.
  • the photographing unit driving coil 230y is held in the inner and outer directions with respect to the photographing unit driving magnet 240y.
  • the outer end of the imaging unit driving magnet 240y is in the inside of the imaging unit driving coil 230y, and the imaging unit driving magnet 240y is in relation to each side of the imaging unit driving coil 230y.
  • a magnetic field linking from the inner side to the outer side of the imaging unit driving coil 230y is formed.
  • the photographing unit 1 is paired at two positions facing each other with the optical axis L in between in the Y-axis direction by the photographing unit driving coil 230y and the photographing unit driving magnet 240y.
  • a second imaging unit drive mechanism 250y that is displaced in the direction is configured.
  • the two imaging unit driving coils 230y are connected to each other so as to generate a magnetic driving force in the same Y-axis direction when energized, and drive the two second imaging unit.
  • the mechanism 250y has a push-pull configuration. For this reason, the two second imaging unit driving mechanisms 250y simultaneously apply a magnetic driving force to the imaging unit 1 in the same direction in the Y-axis direction.
  • the magnetization directions of the two imaging unit driving magnets 240y may be different, and the two second imaging unit driving mechanisms 250y.
  • the drive mechanism 250y may have a push-pull configuration.
  • a flat-plate-shaped buffer member 268 made of an elastic body such as rubber is fixed to the inner surface of the coil holding member 260 inside the imaging unit driving coils 230x and 230y. Is opposed to the imaging unit driving magnets 240x and 240y in a direction inside and outside through a predetermined gap.
  • the buffer member 268 has a function of absorbing the impact when the photographing unit driving magnets 240x and 240y hit when the photographing unit 1 is displaced in a direction crossing the Z-axis direction due to an impact applied to the photographing optical device 200. ing.
  • the yoke 16 (the photographing unit side yoke) provided in the photographing unit 1 is driven by the photographing unit by the flange portion 166 and the magnetic plate 168.
  • the magnets 240x and 240y and the photographing unit driving coils 230x and 230y are covered on both sides in the optical axis L direction.
  • a camera-equipped mobile phone equipped with the photographing optical device 200 configured in this manner is equipped with a shake detection sensor (not shown) such as a gyro sensor for detecting shake during shooting. Based on the detection result of the sensor, the control unit mounted on the camera-equipped mobile phone energizes one or both of the photographing unit driving coil 230x and the photographing unit driving coil 230y, and the photographing unit 1 is placed in the X axis. Displacement in one or both of the direction and the Y-axis direction. If such displacement is combined, the photographing unit 1 is displaced with respect to the entire XY plane. Therefore, it is possible to reliably correct all the shakes assumed for a camera-equipped mobile phone or the like. When performing such shake correction, since the bending of the four suspension wires 190 surrounding the optical axis L is used, the photographing unit 1 is arranged so that the optical axis L moves in parallel without the optical axis L tilting. It is displaced to.
  • a shake detection sensor such as a
  • the shake detection sensor can adopt a configuration mounted on the photographing optical device 200 itself, and can also employ a configuration mounted on a device body outside the photographing optical device 200 in a camera-equipped mobile phone. Can do.
  • the photographing optical device 200 has a structure in which the photographing unit 1 is supported so as to be displaceable with respect to the fixed body 210 via a plurality of suspension wires 190.
  • An imaging unit driving mechanism (a first imaging unit driving mechanism 250x and a second imaging unit driving mechanism 250y) that displaces the imaging unit 1 is provided between the fixed body. For this reason, even when a shake such as a hand shake occurs when shooting with a camera-equipped mobile phone equipped with the optical device 200 for shooting, the shake can be corrected by the displacement of the shooting unit 1. Accordingly, since it is not necessary to incorporate a shake correction mechanism in the photographing unit 1, even when the shake correction mechanism cannot be provided in the photographing unit 1 because the photographing unit 1 is small, shake correction can be performed.
  • the first imaging unit drive mechanism 250x that is paired in two places on both sides sandwiching the optical axis L in the X-axis direction is disposed, and the optical axis L is sandwiched in the Y-axis direction.
  • a second imaging unit driving mechanism 250y is disposed in two pairs on both sides.
  • the two first photographing unit driving mechanisms 250x each generate a magnetic driving force that displaces the photographing unit 1 in the same direction, and the two second photographing unit driving mechanisms 250y each displace the photographing unit 1 in the same direction.
  • the magnetic driving force to be generated is generated.
  • the drive Since the ability is stable, shake can be corrected with high accuracy.
  • the other first imaging unit when the distance from the optical axis L of one first imaging unit drive mechanism 250x out of the two first imaging unit drive mechanisms 250x deviates in the direction in which the magnetic driving force decreases, the other first imaging unit. Since the distance from the optical axis L of the drive mechanism 250x is shifted in the direction in which the magnetic drive force increases, the drive capability of the first imaging unit drive mechanism 250x is stable. Similarly, when the distance from the optical axis L of one second imaging unit drive mechanism 250y out of the two second imaging unit drive mechanisms 250y deviates in the direction in which the magnetic driving force becomes smaller, the other second imaging unit drive mechanism 250y. Since the distance from the optical axis L of the unit driving mechanism 250y is shifted in the direction in which the magnetic driving force increases, the driving capability of the second imaging unit driving mechanism 250y is stable.
  • the positional relationship between the imaging unit driving magnet 240x and the imaging unit driving coil 230x constituting the first imaging unit driving mechanism 250x is one of the two first imaging unit driving mechanisms 250x, and the magnetic driving force is reduced.
  • the second imaging unit drive mechanism 250x is displaced, the direction in which the positional deviation between the imaging unit driving magnet 240x and the imaging unit driving coil 230x in the second imaging unit driving mechanism 250x is corrected, that is, Since the magnetic driving force is shifted in the increasing direction, the first imaging unit driving mechanism 250x has a stable driving capability.
  • the positional relationship between the imaging unit driving magnet 240y and the imaging unit driving coil 230y constituting the second imaging unit driving mechanism 250y is smaller than that of the two second imaging unit driving mechanisms 250y, and the magnetic driving force is reduced.
  • the other second imaging unit driving mechanism 250y corrects the positional deviation between the imaging unit driving magnet 240y and the imaging unit driving coil 230y in one imaging unit driving mechanism 250y, that is, Since the magnetic driving force is shifted in the increasing direction, the driving capability of the second photographing unit driving mechanism 250y is stable.
  • the photographing unit 1 is supported on the fixed body 210 by four suspension wires 190 extending from the base 220 of the fixed body 210 toward the subject side along the direction in which the optical axis L extends. Therefore, the photographing unit 1 can be configured to be displaceably supported on the fixed body 210 with a simple configuration, and the position of the photographing unit 1 can be accurately controlled. Therefore, it is necessary to monitor the lens position with a sensor. Absent. Further, in this embodiment, since the bending of the suspension wires 190 arranged at three or more places surrounding the optical axis L, or in this embodiment, four places are used, the photographing unit 1 is displaced when the photographing unit 1 is displaced. Therefore, the optical axis L is displaced so that it moves in parallel without tilting.
  • the magnets (shooting unit driving magnets 240x and 240y) are held on the photographing unit 1 side which is the movable body side, and the fixed body. Since the coils (photographing unit driving coils 230x and 230y) are held on the 210 side, the number of wirings to the photographing unit 1 on the movable body side may be small, and the wiring structure can be simplified. Further, since the number of turns of the photographing unit driving coils 230x and 230y can be increased on the fixed body 210 side, a large driving force can be exhibited.
  • the imaging unit driving magnets 240x and 240y having a smaller mass are provided on the imaging unit 1 on the movable body side.
  • the photographing unit 1 can be reduced in weight. Therefore, since the photographing unit 1 can be displaced with a small force, the power consumption required for shake correction can be reduced. Further, according to the present embodiment, there is an advantage that the response to vibration is excellent.
  • the yoke 16 (photographing unit side yoke) provided in the photographing unit 1 is connected to the photographing unit driving magnets 240x and 240y and the photographing unit driving coils 230x and 230y with the optical axis L by the flange portion 166 and the magnetic plate 168. Since both sides of the direction are covered, a large thrust can be obtained when the photographing unit 1 is displaced by the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y because the leakage magnetic flux is small. Therefore, according to this embodiment, there is an advantage of excellent response to vibration.
  • a cover 150 is provided that surrounds the support 2 and moving body 3 of the photographing unit 1 on the outer peripheral side, and the lens driving magnet 17 is held on the inner peripheral surface of the cover 150, and the outer peripheral surface of the cover 150 Since the photographing unit driving magnets 240x and 240y are held in the middle, the lens driving mechanism 5 and the photographing unit driving mechanism (the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y) are arranged. Magnetic interference can be prevented.
  • FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing the configuration of the coil holding member used in another photographing optical apparatus to which the present invention is applied, and another photographing optical apparatus to which the present invention is applied. It is a longitudinal cross-sectional view when cut
  • the coil holding member 260 is made of a plate material in which no opening is formed. However, in this embodiment, as shown in FIGS.
  • an opening 265 made of a through hole is formed in a portion of the coil holding member 260 that is formed inside the imaging unit driving coils 230x and 230y, and is formed as a fixed body side yoke by a magnetic material. The opening 265 faces the imaging unit driving magnets 240x and 240y on the outside.
  • the coil holding member 260 functions as a back yoke (fixed body side yoke) of the coils 230x and 230y.
  • the degree to which the magnetic field generated by the imaging unit driving magnets 240x and 240y intersects with the imaging unit driving coils 230x and 230y can be increased, so the first imaging unit driving mechanism 250x and the second imaging unit driving mechanism 250y.
  • the driving efficiency can be increased.
  • the buffer member 268 shown in FIGS. 1 and 2 is omitted, but the example shown in FIGS. 5A and 5B is also used.
  • the buffer member 268 shown in FIGS. 1 and 2 may be provided.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the photographing optical device according to the second embodiment of the present invention cut along the XZ plane.
  • the photographic optical device according to the second embodiment includes parts common to the photographic optical device 200 according to the first embodiment, common parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is provided. Is omitted.
  • the photographic optical device 200 ⁇ / b> A includes a rectangular plate-shaped base 220 and a box-shaped fixed cover 230 that covers the base 220.
  • the base 220 and the fixed cover 230 constitute a fixed body 210.
  • the fixed cover 230 is rectangular when viewed from the optical axis L direction, and includes a rectangular upper plate portion 234 and a rectangular tube-shaped body portion 235 extending downward from the outer peripheral edge of the upper plate portion 234.
  • the upper plate portion 234 is formed with a circular window 230a for light transmission.
  • the photographing unit 1 and a shake correction mechanism for displacing the photographing unit 1 to perform shake correction are configured inside the fixed cover 230.
  • the photographing unit 1 includes a yoke 16 that covers the outer peripheral side thereof.
  • the yoke 16 is rectangular when viewed from the Z-axis direction, and includes a rectangular top plate portion 161 on the subject side and four side plate portions 162 extending rearward from the outer peripheral edge of the top plate portion 161.
  • a circular opening 161 a is formed in the top plate portion 161.
  • a rear end portion of the yoke 16 is opened, and an opening edge is formed with a flange portion bent outward.
  • a metallic sensor cover 186 is connected to the rear side of the yoke 16 using a flange portion so as to cover the opening.
  • a shake detection sensor 182 that detects the tilt of the photographing unit 1 is disposed.
  • a surface mount type gyro sensor angular velocity sensor
  • Such a gyro sensor is a sensor that detects an angular velocity of two axes, preferably two axes that are orthogonal to each other.
  • the gyro sensor is configured to detect an angular velocity of two axes including an X axis and a Y axis. .
  • the control unit (not shown) detects the integral value of the angular velocity detected by the shake detection sensor 182, that is, the angular displacement.
  • the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are closed-loop controlled so that becomes zero.
  • a gap opening in the X-axis direction is formed between the sensor cover 186 and the yoke 16, and the flexible printed circuit board 183 is drawn out therefrom.
  • the flexible printed circuit board 183 has a shape in which a substantially rectangular sheet extending in the X-axis direction is folded in the Z-axis direction at three locations in the longitudinal direction.
  • the shake correction mechanism includes a magnetic driving force that swings the photographing unit 1 about the X axis and the Y axis on the fixed body 210, and a magnetic driving force that moves the photographing unit 1 on the fixed body 210 in the Z axis direction. It is generated in pairs at two locations facing each other with the optical axis L in between.
  • a photographing unit driving mechanism for shake correction a first photographing unit driving mechanism 250x that swings the photographing unit 1 around the X axis and moves in the Z axis direction, and a photographing unit 1 that swings around the Y axis.
  • a second photographing unit drive mechanism 250y is configured to be moved and moved in the Z-axis direction.
  • the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are configured on the outer peripheral side of the yoke 16.
  • FIG. 8A is a plan view of the first leaf spring supporting the photographing unit 1
  • FIG. 8B is a perspective view thereof.
  • the photographing unit 1 is disposed on both sides of the photographing unit 1 drive mechanism in the Z-axis direction, and is connected to the photographing unit 1 and the fixed body 210. Member) and a second leaf spring 192 (second spring member).
  • the first and second leaf springs 191 and 192 have the same shape and have a flat rectangular shape.
  • the first and second leaf springs 191 and 192 are metallic gimbal springs such as phosphor bronze, beryllium copper, non-magnetic SUS steel, etc., and press working on a thin plate having a predetermined thickness or etching using photolithography technology. It is formed by.
  • first and second leaf springs 191 and 192 In the central portions of the first and second leaf springs 191 and 192, substantially rectangular inner peripheral side connecting portions 191a and 192a attached to the photographing unit 1 side are formed. Rectangular holes 191b and 192b are formed in the central region of the inner peripheral side connecting portions 191a and 192a.
  • the first leaf spring 191 is fixed to the yoke 16 by a method such as an adhesive so that the opening 161a is positioned inside the rectangular hole 191b.
  • the second leaf spring 192 is fixed to the sensor cover 186 by an adhesive or the like in a state where the circular portion 187 protruding rearward at the bottom plate portion of the sensor cover 186 is inserted into the rectangular hole 192b.
  • a rectangular frame-shaped outer peripheral side connecting portion 191c, 192c is formed on the outer peripheral side of the first and second leaf springs 191, 192.
  • the first leaf spring 191 has an outer peripheral side connecting portion 191 c fixed to the upper surface of a rectangular frame 193, and is attached to the inner peripheral surface of the fixed cover 230 via the frame 193.
  • the second leaf spring 192 has an outer peripheral side connecting portion 192 c fixed to the lower surface of a rectangular 194 frame, and is attached to the inner peripheral surface of the fixed cover 230 via the frame 194.
  • each arm portion 191d, 192d extends from the corner portion of the inner peripheral side connection portion 191a, 192a in the X axis direction and the Y axis direction, and is located at an outer circumferential position at an angular position 180 degrees around the optical axis L.
  • each arm part 191d, 192d is formed with a narrow width, and the thickness dimension and the width dimension are formed substantially the same.
  • the first and second leaf springs 191 and 192 can be deformed around the X axis, around the Y axis, in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction. It is supported so as to be displaceable in the Y axis direction, the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.
  • the center of gravity G of the photographing unit 1 is located between the first leaf spring 191 and the second leaf spring 192.
  • the first leaf spring 191 and the second leaf spring 192 are attached in a state that exerts a biasing force that biases the photographing unit 1 toward the base 220, and the shake correction mechanism is not operating. In the state, the photographing unit 1 is pressed against the base 220.
  • the imaging unit driving magnet 240x constituting the first imaging unit driving mechanism 250x is held on the outer surface of the two side plate parts 162 of the yoke 16 that face each other in the Y-axis direction in the imaging unit 1.
  • the imaging unit driving magnet 240y constituting the second imaging unit driving mechanism 250y is held on the outer surfaces of the other two side plate portions 162 facing each other in the X-axis direction.
  • the imaging unit driving magnets 240x and 240y are composed of two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction. In these flat permanent magnets, the outer surface side and the inner surface side are magnetized to different poles. Yes. Moreover, the magnetization direction is reversed in the two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction.
  • the pair of imaging unit driving magnets 240x facing each other with the optical axis L in between are arranged such that the magnetization direction is the same in the Z-axis direction when viewed from the optical axis L side.
  • the pair of imaging unit driving magnets 240y opposed to each other with the optical axis L interposed therebetween are arranged such that the magnetization direction is the same in the Z-axis direction when viewed from the optical axis L side. .
  • an imaging unit driving coil 230x constituting the first imaging unit driving mechanism 250x is held on the inner peripheral surface portion of the body 235 of the fixed cover 230 facing each other in the Y-axis direction, and the X-axis direction
  • a photographing unit driving coil 230y constituting the second photographing unit driving mechanism 250y is held on the inner peripheral surface portion of the body 235 of the fixed cover 230 facing each other.
  • the photographing unit driving coils 230x and 230y are opposed to the photographing unit driving magnets 240x and 240y, respectively, and the two effective sides positioned in the Z-axis direction in the photographing unit driving coils 230x and 230y are respectively photographing units.
  • the driving magnets 240x and 240y face each of the two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction.
  • the two imaging unit driving coils 230x are wound in the same direction as viewed from the optical axis L, and are connected in series.
  • An intermediate terminal 253 is provided on the connection line connecting the imaging unit driving coil 230x disposed on one side of the optical axis L and the imaging unit driving coil 230x disposed on the other side. (See FIG. 9).
  • each imaging unit driving coil 230y is wound in the same direction when viewed from the optical axis L, and is connected in series.
  • An intermediate terminal 253 is also provided on the connection line connecting the imaging unit driving coil 230y disposed on one side of the optical axis L and the imaging unit driving coil 230y disposed on the other side. ing.
  • the first imaging unit drive mechanism 250x and the second shake correction magnetic drive mechanism 250y control energization to the imaging unit drive coils 230x and 230y, respectively, based on the detection result of the shake detection sensor 182.
  • Energization control means (not shown) is provided.
  • FIG. 9 is an explanatory view schematically showing an operation (first mode and second mode) in which the energization control means energizes the pair of imaging unit driving coils 230x.
  • FIG. 9 (a) shows the operation in the first mode.
  • FIG. 9B schematically shows the flow of current when a thrust force for displacing the photographing unit 1 in the Z-axis direction is applied to the photographing unit 1, and
  • FIG. 9B crosses the photographing unit 1 with the optical axis L in the second mode.
  • the flow of current when a moment for swinging in the direction to be applied is applied to the photographing unit 1 is schematically shown.
  • FIG. 9 shows a state where only the pair of photographing unit driving coils 230x are taken out and viewed from a position away from the photographing unit 1 on one side of the optical axis L. For this reason, the two imaging unit drive coils 230x are wound in the same direction when viewed from the optical axis L, but are shown in FIG. 9 as being wound in opposite directions.
  • the energization control unit causes a current flowing from the imaging unit driving coil 230 x disposed on one side of the optical axis L to the intermediate terminal 253. Then, a current is passed from the intermediate terminal 253 through the imaging unit driving coil 230x disposed on the other side of the optical axis L. Then, since an electromagnetic force is generated between the movable module driving coil 230x and the movable module driving magnet 240x, the two first imaging unit driving mechanisms 250x are connected to the imaging unit 1 as indicated by an arrow F1. A thrust that is displaced in the direction of the optical axis L is applied. The same applies to the imaging unit driving coil 230y. Accordingly, the photographing unit 1 that has been pressed toward the base 220 by the urging force of the first and second leaf springs 191 and 192 moves in the Z-axis direction and becomes swingable.
  • the imaging unit driving coil 230y Therefore, if the swings around the X axis and the Y axis are combined, the photographing unit 1 can be swung with respect to the entire XY plane. Therefore, if the first mode is energized and the second mode is energized simultaneously, that is, if the second mode is superimposed on the first mode, the first and second leaf springs 191 and 192 are The photographing unit 1 that has been pressed toward the base 220 by the urging force moves in the Z-axis direction so as to be able to swing, and can swing the photographing unit 1 with respect to the entire XY plane. All shakes expected for camera-equipped mobile phones can be reliably corrected. If the energization in the first mode and the energization in the second mode are superimposed, currents having different current values flow through the two imaging unit driving coils 230x.
  • the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y are deformed by the displacement of the posture of the photographing unit 1 and the center of thrust that causes the posture of the photographing unit 1 to be displaced.
  • the plate spring 191 and the second plate spring 192 are configured such that the center of the restoring torque at which the plate spring 191 and the second plate spring 192 return to the original shape, the center of gravity G of the photographing unit 1 and the swing center of the photographing unit 1 coincide.
  • the movable module driving one side with the optical axis L in between is different. Electromagnetic force acting between the coil 230x and the movable module driving magnet 240x, and electromagnetic force acting between the movable module driving coil 230x on the other side sandwiching the optical axis L and the movable module driving magnet 240x. If the magnetizing direction of the imaging unit driving magnet 240x and the energizing direction of each movable module driving coil 230x are selected so that the same is the same in the optical axis L direction, the first mode can be executed. .
  • the photographing unit 1 is provided with the first leaf spring 191 and the second leaf spring 192 that are disposed on both sides of the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y in the Z-axis direction.
  • the center of the thrust that causes the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y to displace the posture of the photographing unit 1, and the first leaf spring 191 and the first leaf spring 191 that are deformed by the displacement of the photographing unit 1 are used.
  • the center of the restoring torque at which the two leaf springs 192 try to return to the original shape can be disposed between the first and second leaf springs 191 and 192.
  • these positions can be matched between the first and second leaf springs 191 and 192. Therefore, the swing center of the photographing unit 1 can be disposed between the first and second leaf springs 191 and 192.
  • the force acting on the first and second leaf springs 191 and 192 is reduced when the photographing unit 1 is swung, so that the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y can perform the photographing unit 1 with a small torque. Can be swung.
  • the spring force of the first and second leaf springs 191 and 192 supporting the photographing unit 1 so as to be swingable may be small. Therefore, the photographing unit 1 can be displaced efficiently.
  • the center of gravity G of the photographing unit 1 is located at an intermediate position between the first leaf spring 191 and the second leaf spring 192. Therefore, when the posture of the photographing optical device 200A is changed, It can be reduced or avoided that the photographing unit 1 is inclined with respect to the photographing optical device 200A. As a result, it is not necessary to secure a range in which the photographing unit 1 tilts depending on the posture of the photographing optical device 200A as a movable range of the photographing unit 1, and thus the photographing optical device 200A can be downsized.
  • the photographing optical device 200A can be a device resistant to impact. Furthermore, since a structure for supporting the photographing unit 1 is not required outside the photographing unit 1 in the Z-axis direction, the photographing optical device 200A can be made thin in the Z-axis direction.
  • the first and second leaf springs 191 and 192 are deformable around the X axis, around the Y axis, in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction. Deformation follows the displacement around the axis, X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction. Accordingly, the center of thrust by the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y, the center of restoring torque by the first plate spring 191 and the second leaf spring 192, and the center of the photographing unit 1 are the first plate spring 191. 2 and the second leaf spring 192, there is a possibility that the photographing unit 1 will move over a wide range when a strong impact is applied to the photographing optical device 200A. However, the arm portions 191d and 192d of the photographing unit 1 Since the deformation follows the displacement, the first and second leaf springs 191 and 192 are not damaged.
  • the imaging unit is controlled by controlling the energization to the imaging unit driving coils 230x and 230y of the first and second imaging unit drive mechanisms 250x and 250y by the first and second energization control means. 1 can be swung around the X axis and the Y axis, and the photographing unit 1 can be moved in the Z axis direction. Further, when the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are not operating, the photographing unit 1 is pressed against the base 220 by the first and second leaf springs 191 and 192, and the shake correction mechanism operates.
  • the first and second photographing unit driving mechanisms 250x and 250y generate a magnetic driving force that separates the photographing unit 1 from the base 220 against the biasing force of the first and second leaf springs 191 and 192.
  • the photographing unit 1 is fixed to the base 220 and moves while the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are not operating, such as when carrying the photographing optical device 200A. Absent. Therefore, when the photographic optical device 200A is carried, for example, vibrations applied to the photographic optical device 200A do not generate noise and noise that rattle between the photographing unit 1 and the fixed body 210.
  • the first and second leaf springs 191 and 192 exert the urging force that presses the photographing unit 1 against the base 220 when the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are not operating.
  • this urging force may be exerted using a mechanical spring such as a leaf spring different from the first and second leaf springs 191 and 192.
  • a magnetic spring is configured by disposing a magnetic body that exerts a magnetic attractive force between the stationary unit 210 and the imaging unit driving magnet, and the imaging unit 1 is pressed against the base 220 against the magnetic spring. The biasing force may be exerted.
  • FIGS. 10A and 10B are an external view and an exploded perspective view, respectively, of the photographing optical device according to Embodiment 3 to which the present invention is applied as viewed obliquely from above on the subject side.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the photographic optical device according to the third embodiment to which the present invention is applied, taken along the XZ plane. Since the photographing optical device according to the third embodiment includes portions common to the photographing optical device photographing according to the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is provided. Is omitted.
  • FIG. 10 have a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • a rectangular plate-shaped base 220 and a box-shaped fixed cover 230 that covers the base 220 are provided, and the base 220 and the fixed cover 230 constitute a fixed body 210.
  • the fixed cover 230 has a rectangular shape when viewed from the optical axis L direction, and includes a rectangular upper plate portion 234 and a rectangular tube-shaped body portion 235.
  • a circular window 230a for light transmission is formed in the rectangular upper plate portion 234.
  • the photographing unit 1 and a shake correction mechanism for displacing the photographing unit 1 to perform shake correction are configured inside the fixed cover 230.
  • a shake detection sensor 182 for detecting the tilt of the photographing unit 1 is disposed on the rear side of the photographing unit 1, and the shake detection sensor 182 is covered by a box-shaped sensor cover 186 attached from the rear side of the photographing unit 1. It has been broken.
  • the photographing unit 1 includes a front yoke 16a and a rear yoke 16b that cover the outer peripheral side from the front side and the rear side on the subject side.
  • the front yoke 16a has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction, and includes a rectangular top plate portion 161 and a side plate portion 162 extending rearward from the outer peripheral edge of the top plate portion 161.
  • a circular opening 161 a is formed in the top plate 161.
  • the rear end portion of the front yoke 16a is open, and the opening edge is bent outward.
  • the rear yoke 16 b includes a bottom plate portion 163 that covers the sensor cover 186 and a side plate portion 165 that extends forward from the outer peripheral edge of the bottom plate portion 163.
  • the front end of the rear yoke 16b is open, and the opening edge is bent outward.
  • the bent portion of the rear end portion of the front yoke 16a and the bent portion of the front end portion of the rear yoke 16b are in contact with each other and connected.
  • a gap 165a that opens in the X-axis direction is formed in the rear yoke 16b, from which a flexible printed circuit board 183 is drawn.
  • the flexible printed circuit board 183 has a shape in which a substantially rectangular sheet extending in the X-axis direction is folded in the Z-axis direction at three locations in the longitudinal direction.
  • the shake correction mechanism generates a magnetic driving force that swings the photographing unit 1 about the X axis and the Y axis on the fixed body 210 and a magnetic driving force that moves the photographing unit 1 on the fixed body 210 in the Z-axis direction. It is generated in pairs at two locations facing each other with the optical axis L in between.
  • the first photographing unit driving mechanism 250x that swings the photographing unit 1 around the X axis and moves in the Z axis direction, and the photographing unit 1 around the Y axis.
  • a second imaging unit drive mechanism 250y is configured to swing and move in the Z-axis direction.
  • the first photographing unit drive mechanism 250x includes a front photographing unit drive mechanism 251x configured on the outer peripheral side of the front yoke 16a and a rear photographing unit drive mechanism 252x configured on the outer peripheral side of the rear yoke 16b.
  • the front photographing unit drive mechanism 251x and the rear photographing unit drive mechanism 252x are arranged at two positions that are separated in the optical axis L direction.
  • the second photographing unit driving mechanism 250y is also configured on the outer peripheral side of the front photographing unit driving mechanism 251y configured on the outer peripheral side of the front yoke 16a and the rear yoke 16b.
  • the rear photographing unit driving mechanism 252y is configured, and the front photographing unit driving mechanism 251y and the rear photographing unit driving mechanism 252y are arranged at two positions separated in the optical axis L direction.
  • the front photographing unit drive mechanisms 251x and 251y are at the same position in the Z-axis direction, and the rear photographing unit drive mechanisms 252x and 252y are at the same position in the Z-axis direction.
  • FIG. 12A is a plan view of a leaf spring 195 supporting the photographing unit 1
  • FIG. 12B is a perspective view thereof.
  • the photographing unit 1 is supported by a single plate spring 195 that connects the photographing unit 1 and the fixed body 210.
  • the leaf spring 195 is disposed between the front photographing unit drive mechanisms 251x and 251y and the rear photographing unit drive mechanisms 252x and 252y in the Z-axis direction.
  • the leaf spring 195 has a planar rectangular shape. It is a metallic gimbal spring such as phosphor bronze, beryllium copper, non-magnetic SUS steel, and the like, and is formed by pressing a thin plate having a predetermined thickness or etching using a photolithography technique.
  • a frame-shaped inner peripheral side connecting portion 195a attached to the photographing unit 1 side is formed.
  • a rectangular hole 195b is formed in the central region of the inner peripheral side connecting portion 195a.
  • the front yoke 16a is inserted inside the rectangular hole 195b, and the inner peripheral connecting portion 195a is bent and fixed to the bent portion by a method such as an adhesive.
  • a rectangular frame-shaped outer peripheral side connecting portion 195 c is formed on the outer peripheral side of the leaf spring 195.
  • the leaf spring 195 has an outer peripheral side connecting portion 195 c fixed to a rectangular frame-shaped frame 196, and is attached to the inner peripheral surface of the fixed cover 230 via the frame 196.
  • each arm portion 195d extends in the X-axis direction or the Y-axis direction from the corner portion of the inner peripheral side connecting portion 195a and is at the angle of the outer peripheral side connecting portion 195c at an angular position about 90 degrees apart about the optical axis L. Connected to the department.
  • Each arm portion 195d is formed so as to be thin in the Z-axis direction and to have a predetermined width in the X-axis direction and the Y-direction. Accordingly, the leaf spring 195 can be deformed around the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the photographing unit 1 is supported to be displaceable around the X axis, the Y axis, and the Z axis. Has been. Further, since the leaf spring 195 is difficult to deform in the X-axis direction and the Y-axis direction, the photographing unit 1 moves in the Z-axis direction but moves in the X-axis direction and the Y-axis direction. Hard to do.
  • the center of gravity of the photographing unit 1 is located between the front photographing unit driving mechanisms 251x and 251y and the rear photographing unit driving mechanisms 252x and 252y.
  • the leaf spring 195 is attached so as to urge the photographing unit 1 toward the base 220, and presses the photographing unit 1 against the base 220 when the shake correction mechanism is not operating.
  • the imaging unit driving magnet 240x constituting the first imaging unit driving mechanism 250x is composed of a magnet 241x of the front imaging unit driving mechanism 251x and a magnet 242x of the rear imaging unit driving mechanism 252x.
  • the magnets 241x and 242x are respectively held on the outer surfaces of the two side plate portions 162 and 165 of the front yoke 16a and the rear yoke 16b facing each other in the Y-axis direction.
  • the magnets 241x and 242x are composed of two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction. In these flat permanent magnets, the outer surface side and the inner surface side are magnetized to different poles.
  • the magnets 241x and 242x have the same arrangement in the magnetization direction when viewed from the optical axis direction.
  • the pair of magnets 241x and 242x facing each other with the optical axis L in between are arranged so that the magnetization direction is the same in the Z-axis direction.
  • the imaging unit driving magnet 240y constituting the second imaging unit driving mechanism 250y is composed of a magnet 241y of the front imaging unit driving mechanism 251y and a magnet 242y of the rear imaging unit driving mechanism 252y.
  • the magnets 241y and 242y are respectively held on the outer surfaces of the two side plate portions 162 and 165 of the front yoke 16a and the rear yoke 16b facing each other in the X-axis direction.
  • the magnets 241y and 242y are composed of two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction. In these flat permanent magnets, the outer surface side and the inner surface side are magnetized to different poles. In the two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction, the magnetization directions are reversed.
  • the magnets 241y and 242y have the same arrangement in the magnetization direction when viewed from the optical axis direction.
  • the pair of magnets 241y and 242y facing each other with the optical axis L in between are arranged such that the magnetization direction is the same in the Z-axis direction.
  • the imaging unit driving coil 230x that constitutes the first imaging unit driving mechanism 250x includes a coil 231x of the front imaging unit driving mechanism 251x and a coil 232x of the rear imaging unit driving mechanism 252x.
  • the coils 231x and 232x are constituted by two rectangular flat coils arranged side by side in the Z-axis direction, and are respectively held on the inner peripheral surface portion of the body 235 of the fixed cover 230 facing each other in the Y-axis direction. ing.
  • Two effective sides positioned in the Z-axis direction in the coils 231x and 232x are respectively opposed to two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction in the magnets 241x and 242x.
  • the coils 231x and 232x When viewed from the optical axis L, the coils 231x and 232x are wound in the same direction, and the coils 231x and 232x disposed on one side of the optical axis L are disposed on the other side. 232x connected in series. More specifically, the coil 232x and the coil 231x arranged on one side of the optical axis L are connected in this order from the coil 232x and the coil 231x arranged on the other side of the optical axis L. . Further, an intermediate terminal 254 is provided on a connection line between one coil 231x of the optical axis L and the other coil 232x connected to the coil 231x (see FIG. 13).
  • the imaging unit driving coil 230y constituting the second imaging unit driving mechanism 250y includes a coil 231y of the front imaging unit driving mechanism 251y and a coil 232y of the rear imaging unit driving mechanism 252y.
  • the coil 231y and the coil 232y are configured by two rectangular flat coils arranged side by side in the Z-axis direction, and are respectively held on the inner peripheral surface portion of the body 235 of the fixed cover 230 facing each other in the Y-axis direction. Has been.
  • the two effective sides positioned in the Z-axis direction are respectively opposed to the two flat permanent magnets arranged in the Z-axis direction in the magnets 241y and 242y.
  • the coil 231y and the coil 232y are wound in the same direction when viewed from the optical axis L, and are disposed on the other side from the coil 231y and the coil 232y disposed on one side of the optical axis L.
  • the coil 231y and the coil 232y are connected in series so as to be continuous. More specifically, the coil 232y and the coil 231y arranged on one side of the optical axis L are connected in this order from the coil 232y and the coil 231y arranged on the other side of the optical axis L. .
  • An intermediate terminal 254 is also provided on a connection line between one coil 231y of the optical axis L and the other coil 232y connected to the coil 231y.
  • the first imaging unit drive mechanism 250x and the second shake correction magnetic drive mechanism 250y control energization to the imaging unit drive coils 230x and 230y, respectively, based on the detection result of the shake detection sensor 182.
  • First and second energization control means are provided.
  • the first energization control unit controls energization to the coils 231x and 232x
  • the second energization control unit controls energization to the coils 231y and 232y.
  • FIG. 13 is an explanatory view schematically showing an operation (first mode and second mode) in which the energization control means energizes the pair of imaging unit driving coils 230x.
  • FIG. 13 (a) shows the operation in the first mode.
  • FIG. 13B schematically shows a current flow when a thrust force that displaces the photographing unit 1 in the Z-axis direction is applied to the photographing unit 1, and
  • FIG. 13B crosses the photographing unit 1 with the optical axis L in the second mode.
  • the flow of current when a moment for swinging in the direction to be applied is applied to the photographing unit 1 is schematically shown.
  • FIG. 13 shows a state in which only the pair of photographing unit driving coils 230x are taken out and viewed from a position away from the photographing unit 1 on one side of the optical axis L. For this reason, the two imaging unit driving coils 230x are wound in the same direction when viewed from the optical axis L, but are shown in FIG. 13 as being wound in opposite directions.
  • the energization control means in the first mode, the energization control means generates a current from the imaging unit driving coils 231x and 232x arranged on one side of the optical axis L to the intermediate terminal 254.
  • a current passing through the photographing unit driving coils 231x and 232x disposed on the other side of the optical axis L is passed from the intermediate terminal 254.
  • an electromagnetic force is generated between the imaging unit driving coils 231x and 232x and the movable module driving magnets 241x and 242x. Therefore, as indicated by an arrow F1, the two first imaging unit driving mechanisms 250x are configured by the imaging unit.
  • a thrust that is displaced in the direction of the optical axis L is applied to 1.
  • the imaging unit driving coil 230y Accordingly, the photographing unit 1 that has been pressed toward the base 220 by the urging force of the leaf spring 195 moves in the Z-axis direction and becomes swingable.
  • the imaging unit driving coil 230y Therefore, if the swinging around the X axis and the Y axis is combined, the photographing unit 1 is swung with respect to the entire XY plane. Therefore, it is possible to correct all shakes assumed for a camera-equipped mobile phone or the like.
  • the center of the thrust by which the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y displace the posture of the photographing unit 1 and the leaf spring 195 deformed by the displacement of the photographing unit 1 are the original.
  • the center of the restoring torque to be restored to the shape, the center of gravity of the photographing unit 1, and the swing center of the photographing unit 1 are coincident.
  • the movable module driving one side with the optical axis L in between is different. Electromagnetic force acting between the coil 230x and the movable module driving magnet 240x, and electromagnetic force acting between the movable module driving coil 230x on the other side sandwiching the optical axis L and the movable module driving magnet 240x. If the magnetizing direction of the imaging unit driving magnet 240x and the energizing direction of each movable module driving coil 230x are selected so that the same is the same in the optical axis L direction, the first mode can be executed. .
  • the photographing unit 1 is provided by the leaf spring 195 disposed between the front photographing unit driving mechanisms 251x and 251y and the rear photographing unit driving mechanisms 252x and 252y that are arranged side by side in the Z-axis direction. It is supported. For this reason, the center of the thrust by which the first photographing unit driving mechanism 250x and the second photographing unit driving mechanism 250y displace the posture of the photographing unit 1 and the leaf spring 195 deformed by the displacement of the photographing unit 1 are the original. The center of the restoring torque to be restored to the shape can be disposed between the front photographing unit drive mechanisms 251x and 251y and the rear photographing unit drive mechanisms 252x and 252y.
  • these positions can be matched between the front photographing unit drive mechanisms 251x and 251y and the rear photographing unit drive mechanisms 252x and 252y. Accordingly, the swing center of the photographing unit 1 can be arranged at a position close to the leaf spring 195. As a result, since the force acting on the leaf spring 195 when the photographing unit 1 swings is reduced, the photographing unit drive mechanism can swing the photographing unit 1 with a small torque. Further, the spring force of the leaf spring 195 supporting the photographing unit 1 so as to be swingable may be small. Therefore, the photographing unit 1 can be displaced efficiently.
  • the center of gravity G of the photographing unit 1 is located between the front photographing unit driving mechanisms 251x and 251y and the rear photographing unit driving mechanisms 252x and 252y and is located near the leaf spring 195. It is possible to reduce or avoid tilting the photographing unit 1 with respect to the photographing optical device 200B when the posture of the photographing optical device 200B is changed. As a result, it is not necessary to secure a range in which the photographing unit 1 is tilted depending on the posture of the photographing optical device 200B as a movable range of the photographing unit 1, so that the photographing optical device 200B can be downsized.
  • the photographing unit 1 can be displaced efficiently. Further, since the movable range of the photographing unit 1 is reduced, for example, when a restricting member that restricts the movable range of the photographing unit 1 is disposed, the gap between the photographing unit 1 and the restricting member can be narrowed. . As a result, the impact that occurs even when the photographing unit 1 collides with the regulating member when the photographing optical device 200B receives an impact or the like is reduced, so that deformation of the photographing unit 1 can be prevented. Therefore, the photographing optical device 200B can be a device resistant to impact. Furthermore, since no structure for supporting the photographing unit 1 is required outside the photographing unit 1 in the Z-axis direction, the photographing optical device 200B can be configured thin in the Z-axis direction.
  • the leaf spring 195 can be deformed around the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the photographing unit 1 is supported so as to be displaceable around the X axis, the Y axis, and the Z axis. ing. Therefore, when the center of the thrust by the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y, the center of the restoring torque by the leaf spring 195, and the center of the photographing unit 1 are close to each other, the photographing optical device 200B. If a strong impact is applied to the image capturing unit 1, the image capturing unit 1 may move in a wide range, but the image capturing unit 1 is difficult to move in the X axis direction and the Y axis direction. Further, in the Z-axis direction, the arm portion 195d is deformed following the displacement of the photographing unit 1, so that the leaf spring 195 is not damaged.
  • the energization control unit controls the energization of the first and second imaging unit drive mechanisms 250x and 250y to the coil 231x, the coil 232x, the coil 231y, and the coil 232y, so It is possible to swing around the axis and the Y axis, and it is possible to move the photographing unit 1 in the Z-axis direction. Further, the photographing unit 1 is pressed against the base by the leaf spring 195 when the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are not operating, and when the shake correction mechanism is operated, the first and second photographing units are operated.
  • the unit driving mechanisms 250x and 250y generate a magnetic driving force that separates the photographing unit 1 from the base against the urging force of the leaf spring 195.
  • the photographing unit 1 is fixed to the base 220 and moves while the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y are not operating, such as when the photographing optical device 200B is being carried. There is nothing. Therefore, when the photographic optical device 200B is carried, for example, vibrations applied to the photographic optical device 200B do not generate noises and noises that rattle between the photographing unit 1 and the fixed body 210.
  • a magnetic spring is configured by disposing a magnetic body that exerts a magnetic attractive force between the fixed body 210 and the imaging unit 1 driving magnet, and the imaging unit 1 is pressed against the magnetic spring against the base. The biasing force may be exerted.
  • FIG. 14A is a perspective view of the photographing optical apparatus according to Embodiment 4 to which the present invention is applied as viewed obliquely from the upper side on the subject side
  • FIG. 14B is a side view thereof
  • FIG. ) Is a partial perspective view showing a peripheral portion of the flexible printed circuit board 183.
  • FIG. 14A and 14B, the fixed body 210 is indicated by a dotted line so that the support structure of the photographing unit 1 can be seen.
  • the optical device for photographing 200 ⁇ / b> C of this embodiment uses a wiring member having elasticity as a spring member that supports the photographing unit 1. More specifically, the flexible printed circuit board 183 for supplying power and transmitting signals between the photographing unit 1 and the shake detection sensor 182 and an external device is employed as a spring member.
  • the support structure of the photographing unit 1 except for the support structure of the photographing unit 1, the same structure as that of the optical device for photographing according to the second embodiment is provided. Therefore, the support structure of the photographing unit will be described, and other description will be omitted.
  • the photographing unit 1 has a rectangular shape when viewed from the optical axis L direction, and a shake detection sensor 182 and the shake detection sensor 182 are fixed to the rear side of the photographing unit 1.
  • a rectangular plate 188 is attached. From the vicinity of each corner portion of the plate 188, four flexible printed circuit boards 183 (1) to (4) connected to the shake detection sensor 182 are drawn out.
  • a relay flexible printed circuit board 183 (5) for supplying power and transmitting signals between the image capturing unit 1 and an external device is drawn out from the image capturing unit 1, and this relay flexible printed circuit board 183 (5 ) Is bent into a C-shape in the Z-axis direction and then connected to the lead-out portion of the flexible printed circuit board 183 (3).
  • the four flexible printed circuit boards 183 (1) to (4) are respectively fixed width portions 183a extending in the X-axis direction or the Y-axis direction along the outer peripheral edge of the plate 188 and the outer peripheral wall of the photographing unit 1. And a wide portion 183b formed at the end portion of the constant width portion 183a. The wide portion 183b is attached to the fixed cover 230 side.
  • the photographing unit 1 is supported by four flexible printed boards 183 (1) to (4) so as to be displaceable around the X axis, the Y axis, the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction.
  • the material of the film-like insulator constituting the flexible printed boards 183 (1) to (4) is selected. What is necessary is just to make it a highly rigid thing or to increase the number of layers currently formed in the thickness direction. Further, the spring constant can be increased by moving the attachment position to the fixed cover 230 to a position close to each corner portion of the plate 188 and shortening the length of the constant width portion 183a. Furthermore, a desired spring constant can also be ensured by changing the copper foil shape and the copper foil thickness of each flexible printed circuit board 183. Further, by attaching a separate part made of metal or resin to each flexible printed circuit board 183 (1) to (4), the spring constant of each flexible printed circuit board 183 (1) to (4) can be secured.
  • the wiring pattern is arranged on one surface side, and the other surface side is entirely made of copper foil, or the other surface A desired spring constant may be secured by attaching a metal plate to the side.
  • the copper foil or metal plate also functions as an electromagnetic shield.
  • the four flexible printed boards 183 (1) to (4) may include dummy flexible printed boards that are not used for power supply or signal transmission.
  • the imaging optical device 200C of the present embodiment flexible printing is performed for supplying power to the shake detection sensor 182 and the image sensor and transmitting signals between the shake detection sensor 182 and the image sensor and an external device. Since the photographing unit 1 is supported by the substrates 183 (1) to (4), no spring member is required. Therefore, the configuration of the photographing optical device 200C can be simplified. Further, since the flexible printed circuit boards 183 (1) to (4) are provided with the adhesive layer, a damping effect by the adhesive layer can be obtained.
  • the material for forming the fixed cover 230 and the base 220 is not particularly defined. However, if the fixed cover 230 and the base 220 are made of a magnetic material, the first and second photographing are performed. Magnetic flux leakage from the unit drive mechanisms 250x and 250y to the outside can be prevented. Further, it is possible to reduce the influence of the external magnetic flux entering the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y and affecting the posture of the photographing unit 1.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of an imaging optical device in which the fixed cover 230 and the base 220 are formed of a magnetic material.
  • FIG. 16 is a view of the photographing optical device shown in FIG. 15 as viewed from obliquely above on the subject side, with the fixed cover 230, a part of the photographing unit driving coils 230x and 230y, the first spring 191 and the frame body 193 removed. It is a perspective view.
  • the photographing optical apparatus according to the present embodiment has a configuration corresponding to that of the photographing optical apparatus 200B according to the second embodiment, and therefore, corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the fixed cover 230 and the base 220 are formed of a magnetic material.
  • the fixed cover 230 includes only a cylindrical body 235 having a rectangular tube shape.
  • the first and second photographing unit driving mechanisms 250x and 250y are covered with the fixed cover 230 made of a magnetic material, the first and second photographing unit driving mechanisms 250x, The leakage magnetic flux from 250y to the outside can be reduced. Further, since the fixed cover 230 acts as a magnetic collecting yoke, the linkage flux interlinking with the imaging unit driving coils 230x and 230y increases, and the first and second imaging unit driving mechanisms 250x and 250y change the posture of the imaging unit 1. A large thrust can be obtained when displacing. Accordingly, the response to vibration is excellent. Furthermore, it is possible to reduce external magnetic fluxes from entering the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y and affecting the posture of the photographing unit 1.
  • the fixed cover 230 is formed of a magnetic material
  • a magnetic attractive force is generated between the imaging unit driving magnets 240x and 240y attached to the imaging unit 1 and the fixed cover 230.
  • the displacement of the photographing unit 1 by the shake correction mechanism may be affected.
  • the imaging unit driving magnet 240x of the first imaging unit driving mechanism 250x and the imaging unit driving of the second imaging unit driving mechanism 250y which are adjacent to each other around the Z axis.
  • the magnet 240y is arranged so that the magnetic poles in the Z-axis direction face different directions.
  • the magnetic attraction force between the photographing unit driving magnets 240x and 240y attached to the photographing unit 1 and the fixed cover 230 is reduced by the upper plate. May act on the part to urge the photographing unit 1 in the Z direction.
  • the photographing unit 1 since the upper plate portion is removed from the fixed cover 230, the photographing unit 1 can be prevented from being biased in the Z direction by the magnetic attractive force. Therefore, it is possible to reduce the influence of the magnetic attraction force between them on the displacement of the photographing unit 1.
  • the base 220 when the base 220 is formed of a magnetic material, a magnetic attractive force is generated between the imaging unit driving magnets 240 x and 240 y attached to the imaging unit 1 and the base 220. If it is desired to avoid being biased downward in the Z direction by this magnetic attractive force, the base 220 may be formed from a non-magnetic material.
  • the fixed cover 230 is formed of a magnetic material, a magnetic attractive force is generated between the imaging unit driving magnets 240x and 240y attached to the imaging unit 1 and the fixed cover 230. Therefore, if the center of the imaging unit driving magnets 240x and 240y in the Z-axis direction is shifted from the center of the fixed cover 230 in the Z-axis direction, the imaging unit 1 is attracted toward one of the Z-axis directions. Magnetic attraction can be exerted.
  • the upper plate portion of the fixed cover 230 is removed, so that when the positions of the fixed cover 230 and the photographing unit 1 are adjusted during the assembly operation of the photographing optical device 200D, the subject side Since the gap between the fixed cover 230 and the photographing unit 1 can be monitored with an image sensor or the like and the positional relationship between the two can be confirmed, assembly with high positional accuracy becomes possible.
  • FIG. 17 is a perspective view of a photographing optical device in which a part of the fixed cover 230 is made of a magnetic material and the other part is made of a nonmagnetic material.
  • the fixed cover 230 when viewed from a direction orthogonal to the optical axis L, the fixed cover 230 includes a moving region that overlaps with the moving range of the photographic unit driving magnet (the hatched line in the figure).
  • the portion 230a is a magnetic material
  • the other portion 230b is a nonmagnetic material. Therefore, the fixed cover 230 includes a first cover part (part 230b) made of a nonmagnetic material and a second cover part (part 230a) made of a magnetic material.
  • the portion made of the magnetic material of the fixed cover 230 covers the first and second imaging unit driving mechanisms 250x and 250y from the outer peripheral side, so the first and second imaging unit driving mechanisms 250x,
  • the leakage magnetic flux from 250y to the outside can be reduced.
  • the fixed cover 230 acts as a magnetic collecting yoke, the linkage flux interlinking with the imaging unit driving coils 230x and 230y increases, and the first and second imaging unit driving mechanisms 250x and 250y change the posture of the imaging unit 1.
  • a large thrust can be obtained when displacing. Accordingly, the response to vibration is excellent.
  • the part formed from the magnetic material and the part formed from the non-magnetic material can be formed as separate parts and can be combined to form the fixed cover 230, or can be an integrally molded product. it can.
  • the fixed cover 230 is formed on this portion.
  • a plate-like magnetic body may be attached from the outside of the plate. As a magnetic body, what consists of well-known materials, such as iron, can be used.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional view of the XZ plane of the photographing optical apparatus schematically showing the peripheral portion of the yoke 16 of the photographing optical apparatus of this embodiment.
  • the yoke 16 includes a rectangular top plate 161 on the subject side having an opening 161a formed in the center, and four side plates 162 extending rearward from the outer peripheral edge of the top plate 161.
  • the relay plate portion 197 extends from the lower end edge of the side plate portion 162 to the outer peripheral side, and the coil-side magnetic flux collecting yoke portion 198 extends from the outer peripheral edge of the relay plate portion 197 to the front side. is doing.
  • the photographing unit driving coils 230x and 230y are attached to the fixed cover 230 so as to have a gap between them and the fixed cover 230 in the direction orthogonal to the optical axis L.
  • the imaging unit driving magnets 240x and 240y are opposed to each other on the opposite side of the imaging unit driving coils 230x and 230y.
  • the fixed cover 230 is made of a nonmagnetic material.
  • the imaging unit driving magnets 240x and 240y and the imaging unit driving coils 230x and 230y of the first and second imaging unit driving mechanisms 250x and 250y are surrounded by the yoke 16, so Leakage magnetic flux from the second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y can be reduced. Further, since the linkage flux interlinking with the imaging unit driving coils 230x and 230y increases, a large thrust is obtained when the first and second imaging unit driving mechanisms 250x and 250y displace the attitude of the imaging unit 1. Can do. Accordingly, the response to vibration is excellent. Furthermore, it is possible to reduce external magnetic fluxes from entering the first and second photographing unit drive mechanisms 250x and 250y and affecting the posture of the photographing unit 1.
  • the vertical cross-sectional shape of each of the photographing unit driving coils 230x and 230y is set to a long lower trapezoidal shape so that the movable unit is movable.
  • the vertical cross-sectional shape of each of the photographing unit driving coils 230x and 230y is made rectangular.
  • the magnets (shooting unit driving magnets 240x and 240y) are held on the photographing unit 1 side which is the movable body side, and the fixed body.
  • the shooting unit driving coil is held on the shooting unit 1 side, which is the movable body side, and a shooting unit on the fixed body 210 side.
  • a configuration in which the driving coil is held may be employed.
  • the photographing unit 1 is displaced in the X-axis direction by the first photographing unit driving mechanism 250x, and the photographing unit 1 is displaced in the Y-axis direction by the second photographing unit driving mechanism 250y.
  • the photographing unit driving magnet and the photographing unit driving coil may be arranged so that the photographing unit 1 is displaced in the Y-axis direction by 250x and the photographing unit 1 is displaced in the X-axis direction by the second photographing unit drive mechanism 250y. Good.
  • the imaging unit driving magnet is configured by arranging two magnets magnetized in a single pole so that the magnetizing directions are opposite to each other, but one magnet is magnetized in two poles. It can also be used.
  • both the first photographing unit drive mechanism 250x and the second photographing unit drive mechanism 250y are provided for the photographing unit 1, but only the shake in the direction in which the shake is likely to occur when the user uses it.
  • the present invention may be applied when only one of the first photographing unit drive mechanism 250x and the second photographing unit drive mechanism 250y is provided so as to correct.
  • the present invention is applied to the photographing optical device 200 using the photographing unit 1 in which the lens driving coils 30 s and 30 t are square cylinders and the lens driving magnet 17 is a flat plate.
  • the present invention may be applied to a photographing optical apparatus using a photographing unit having a configuration in which 30s and 30t are cylindrical, the case 18 is a rectangular tube, and the lens driving magnet 17 is disposed at a corner portion of the case 18. .
  • the example in which the present invention is applied to the photographing optical device 200 used in the camera-equipped mobile phone has been described.
  • the example in which the present invention is applied to the photographing optical device 200 used in a thin digital camera or the like is described. Also good.
  • the lens driving mechanism 5 that magnetically drives the moving body 3 including the lens 121 in the optical axis direction in addition to the lens 121 and the imaging device 155 in the photographing unit 1 is supported on the support 2.
  • the present invention may be applied to a fixed focus type optical apparatus for photographing in which the lens driving mechanism 5 is not mounted on the photographing unit 1.
  • the photographing unit including the lens and the imaging element is described as the movable module.
  • the present invention can be applied to an optical unit including at least a lens as the movable module. Examples of the unit include a laser pointer and a portable or vehicle-mounted projection display device.
  • the lens driving mechanism 5 magnetically drives the moving body 3 including the lens 121 in the optical axis direction.
  • the piezoelectric body is used to move the moving body 3 including the lens 121 in the optical axis direction.
  • a lens driving mechanism that drives the lens.
  • a lens driving mechanism using a piezoelectric element for example, a cylindrical piezoelectric element is used as a stator, a rotor is pressed against an annular end surface of the stator, and high-frequency alternating current is applied to the piezoelectric element to generate ultrasonic vibrations in the stator.
  • the rotor is rotated by rotating the rotor, the rotational motion of the rotor is converted into a linear motion, and the moving body is moved in the optical axis direction.

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Abstract

 撮影ユニットに対する振れ補正用の撮影ユニット駆動機構の構成を改良して振れを確実に補正することのできる撮影用光学装置を提供すること。 撮影用光学装置200において、撮影ユニット1を変位させて振れを補正するにあたって、撮影ユニット1は、計4本のサスペンションワイヤ190によって固定体210に支持されている。光軸Lを間に挟む両側2箇所には、2つが対になった第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yがそれぞれ設けられており、これらの撮影ユニット駆動機構では、可動体側である撮影ユニット1側に撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yが保持され、固定体210側に撮影ユニット駆動用コイル230x、230yが保持されている。

Description

振れ補正機能付き光学ユニット
 本発明は、カメラ付き携帯電話機などに搭載される振れ補正機能付き光学ユニットに関するものである。
 携帯機器に搭載される撮影用光学装置は、レンズを備えた移動体、この移動体を光軸方向に磁気駆動するレンズ駆動機構、および撮像素子が支持体上に支持された撮影ユニットを備えている。かかる撮影用光学装置においては、ユーザーの手振れによる撮影画像の乱れを抑制するために、各種の手振れ補正機構が搭載されており、このような手振れ補正機構としては、撮影ユニットに設けた手振れ補正用レンズを、振れを打ち消す方向にシフトさせる構造や、撮像素子の方を光軸に垂直な面内でシフトさせる構造等が実用化されている。
 しかしながら、手振れ補正機構を撮影ユニット内に組み込んだ構造は、デジタルカメラ等の比較的大きな携帯機器に搭載される撮影用光学装置では採用可能であるが、カメラ付き携帯電話機などといった小型の携帯機器に搭載される撮影用光学装置では、撮影ユニットが小型であるため、手振れ補正機構を撮影ユニット内に組み込むことは不可能である。
 そこで、撮影用光学装置において、撮影ユニットと、この撮影ユニットを支持する固定体との間に手振れ補正機構を構成することが提案されおり、かかる構成を採用する場合、撮影ユニットは、固定体上で光軸に対して交差する方向に変位可能な可動モジュールとして構成される(特許文献1参照)。
 かかる特許文献1に記載の手振れ補正機構は、固定体に形成したピボット部に対して撮影ユニットを板バネによって弾性をもって付勢して、ピボット部を支点にして撮影ユニットを変位可能にした構造を有しており、ピボット部からずれた片側1箇所に設けた第1撮影ユニット駆動機構によって光軸に対して直交するX軸周りに撮影ユニットを揺動させるとともに、ピボット部からずれた別の片側1箇所に設けた第2撮影ユニット駆動機構によって光軸に対して直交するY軸周りに撮影ユニットを揺動させる。
特開2007-310084号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の手振れ補正機構のように、ピボット部に対して片側1箇所に配置した第1撮影ユニット駆動機構、あるいはピボット部に対して片側1箇所に配置した第2撮影ユニット駆動機構では、かかる駆動機構とピボット部の位置関係がわずかにずれただけでも駆動能力が変動するため、安定した推力を得るのが難しいという問題点がある。
 また、特許文献1に記載の手振れ補正機構のように、固定体側に撮影ユニット駆動用マグネットを設け、可動体側である撮影ユニットの方に撮影ユニット駆動用コイルを設けた構成では、撮影ユニット駆動用コイルに給電用配線を接続する必要がある分、撮影ユニットに対する配線数が増えるので、配線構造が複雑であるとともに、撮影ユニットの方では撮影ユニット駆動用コイルの巻回数を多くすることが困難である。また、撮影ユニット駆動用コイルおよび撮影ユニット駆動用マグネットのうち、質量の大きな撮影ユニット駆動用コイルの方を、可動体側である撮影ユニットの方に設けたため、撮影ユニットを揺動させるのに大きな力が必要であるとともに、その制御が難しいという問題点がある。
 さらに、特許文献1に記載の手振れ補正機構のように、撮影ユニット駆動用マグネットと撮影ユニット駆動用コイルとを用いた磁気駆動機構を採用した場合、外部への磁気ノイズの放出によってスピーカなどの磁気デバイスに影響を及ぼす虞がある。また、外部から磁気的な影響を受けると、手振れ補正を正確に行なえないという問題点がある。
 以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、撮影ユニットのようなレンズを備える可動モジュールに対する振れ補正用の撮影ユニット駆動機構の構成を改良して手振れなどの振れを確実に補正することのできる振れ補正機能付き光学ユニットを提供することにある。
 次に本発明の課題は、可動モジュールに対する振れ補正用の撮影ユニット駆動機構を構成するマグネットとコイルの配置を改良して、少ない消費電力で迅速に振れを補正することのできる振れ補正機能付き光学ユニットを提供することにある。
 次に本発明の課題は、磁気駆動機構を採用した場合でも、外部への磁気的な影響や、外部から磁気的な影響を回避することのできる振れ補正機能付き光学ユニットを提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明では、少なくともレンズが支持体に支持された可動モジュールと、該可動モジュールを支持する固定体と、を有する振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、前記可動モジュールは、前記固定体上で少なくとも前記レンズの光軸に対して交差する方向に変位可能に支持され、前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記固定体上において前記可動モジュールを前記光軸に対して交差する方向に変位させる磁気駆動力を、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対になって発生させる振れ補正用の可動モジュール駆動機構を有していることを特徴とする。
 本発明では、可動モジュールが固定体に対して変位可能に支持された構造とするとともに、可動モジュールと固定体との間に、可動モジュールを変位させる可動モジュール駆動機構を設けてあるため、振れ補正機能付き光学ユニットを搭載したカメラ付き携帯電話などで撮影を行なう際、手振れなどの振れが発生したときでも、かかる振れを可動モジュールの変位によって補正することができる。従って、可動モジュールに振れ補正機構を内蔵させる必要がないので、可動モジュールが小型ゆえに可動モジュール内に振れ補正機構を設けることができない場合でも、振れ補正を行なうことができる。また、本発明では、光軸を間に挟む両側2箇所に配置した可動モジュール駆動機構によって可動モジュールを変位させる磁気駆動力を発生させるため、光軸に対して片側のみに可動モジュール駆動機構を配置した場合と違って、駆動能力が安定している。すなわち、可動モジュール駆動機構の光軸からの距離が一方で駆動力が弱まる方にずれたとき、他方の可動モジュール駆動機構では駆動力が強まる方にずれることになる。それ故、本発明によれば、振れを精度よく補正することができる。この場合、可動モジュール駆動機構は、可動モジュールの傾きを検出する振れ検出センサの検出結果に基づいて揺動させることが好ましい。この振れ検出センサは、可動モジュールにおいて撮像素子に対して被写体側とは反対側位置に搭載され、直交する2軸の角速度を検出するセンサであることが好ましい。
 本発明において、前記可動モジュール駆動機構は各々、前記可動モジュール側および前記固定体側の一方に保持された可動モジュール駆動用マグネットと、他方に保持された可動モジュール駆動用コイルとを備えている構成を採用することができる。
 本発明において、互いに直交する3方向を各々X軸、Y軸、Z軸とし、前記光軸に沿う方向をZ軸としたとき、前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記可動モジュール駆動機構として、X軸方向において前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対になって前記可動モジュールをX軸方向およびY軸方向の一方に変位させる磁気駆動力を発生させる第1可動モジュール駆動機構と、Y軸方向において前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対になって前記可動モジュールをX軸方向およびY軸方向のうちの他方に変位させる磁気駆動力を発生させる第2可動モジュール駆動機構と、が構成されていることが好ましい。このように構成すると、可動モジュールをX軸方向およびY軸方向に変位させることができるので、それらを合成すれば、XY面全体に対して可動モジュールを変位させることができる。それ故、カメラ付き携帯電話などで想定される全ての振れを確実に補正することができる。
 本発明において、前記可動モジュールは、前記可動モジュールと前記固定体とに接続されたバネ部材によって前記固定体に支持されている構成を採用することができる。このように構成すると、簡素な構成で可動モジュールを固定体上で変位可能に支持された構造とすることができる。
 この場合、前記バネ部材としては、前記固定体から前記光軸方向に沿って延在した複数本のワイヤサスペンションを用いることができる。このように構成すると、可動モジュールの位置を精度よく制御できるので、センサによってレンズ位置を監視する必要がない。
 本発明において、前記可動モジュールは、前記光軸の周りを囲む3箇所以上の各々において前記光軸方向に延在する前記ワイヤサスペンションを介して前記固定体に支持されていることが好ましい。このように構成すると、可動モジュールを変位させた際、可動モジュールの姿勢が変わらず、レンズ光軸が傾かないという利点がある。
 本発明において、前記バネ部材は、前記光軸方向において前記可動モジュール駆動機構を間に挟んだ両側に第1バネ部材および第2バネ部材として配置されており、前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動機構が発生させる磁気駆動力によって、前記光軸と交差する軸線周りに揺動する構成を採用することができる。このように構成すると、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる推力の中心と、可動モジュールの姿勢が変位することにより変形した第1バネ部材と第2バネ部材が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心とを第1バネ部材と第2バネ部材との間に配置できる。また、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる推力の中心と、可動モジュールの姿勢が変位することにより変形した第1バネ部材と第2バネ部材が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心とを一致させることもできる。この結果、可動モジュールが揺動したときに第1バネ部材および第2バネ部材に作用する力が小さくなるので、可動モジュール駆動機構は小さなトルクで可動モジュールを揺動させることができる。また、可動モジュールを揺動可能に支持している第1バネ部材および第2バネ部材のバネ力も小さくてよい。従って、可動モジュールを効率よく変位させることができる。
 本発明では、前記光軸方向において、前記可動モジュールの重心は、前記第1バネ部材と前記第2バネ部材との間に位置していることが好ましい。このように構成すれば、振れ補正機能付き光学ユニットの姿勢が変化したときに、振れ補正機能付き光学ユニットに対して可動モジュールが傾いてしまうことを低減あるいは回避できる。この結果、振れ補正機能付き光学ユニットの姿勢により可動モジュールが傾いてしまう範囲を可動モジュールの可動範囲として確保しておく必要がなくなるので、振れ補正機能付き光学ユニットを小型化できる。また、振れ補正機能付き光学ユニットの姿勢により可動モジュール駆動機構が発生させる磁気駆動力を変化させる必要がなくなるので、可動モジュールを効率よく変位させることができる。また、可動モジュールの可動範囲が小さくなるので、例えば、可動モジュールの可動範囲を規制する規制部材を配置する場合には、可動モジュールと規制部材との間の隙間を狭くすることができる。この結果、振れ補正機能付き光学ユニットが衝撃を受けた際などに可動モジュールが規制部材に衝突しても発生する衝撃が小さくなるので、可動モジュールの変形を防止できる。従って、振れ補正機能付き光学ユニットを衝撃に強い装置とすることができる。さらに、可動モジュールのZ軸方向の外側に、可動モジュールを支持する構造を必要としないので、振れ補正機能付き光学ユニットをZ軸方向に薄く構成することができる。
 本発明において、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記振れ補正用の可動モジュール駆動機構は各々、前記光軸方向で離間する2箇所に配置され、前記バネ部材は、前記光軸方向で離間する2箇所に配置された前記可動モジュール駆動機構の間に配置されており、前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動機構が発生させる磁気駆動力によって、前記光軸と交差する軸線周りに揺動する構成を採用してもよい。このように構成すると、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる推力の中心と、可動モジュールの姿勢が変位することにより変形したバネ部材が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心とを、上記2箇所の間に配置できる。また、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる推力の中心と、可動モジュールの姿勢が変位することにより変形したバネ部材が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心とを一致させることもできる。従って、可動モジュールの揺動中心をバネ部材に近い位置に配置できる。この結果、可動モジュールが揺動したときにバネ部材に作用する力が小さくなるので、可動モジュール駆動機構は小さなトルクで可動モジュールを揺動させることができる。また、可動モジュールを揺動可能に支持しているバネ部材のバネ力も小さくてよい。従って、可動モジュールを効率よく変位させることができる。
 本発明では、前記光軸方向において、前記可動モジュールの重心は、前記光軸方向で離間する2箇所の間に位置していることが好ましい。このように構成すれば、可動モジュールの重心は、バネ部材の近くに位置するので、振れ補正機能付き光学ユニットの姿勢が変化したときに、振れ補正機能付き光学ユニットに対して可動モジュールが傾いてしまうことを低減あるいは回避できる。この結果、振れ補正機能付き光学ユニットの姿勢により可動モジュールが傾いてしまう範囲を可動モジュールの可動範囲として確保しておく必要がなくなるので、振れ補正機能付き光学ユニットを小型化できる。また、振れ補正機能付き光学ユニットの姿勢により可動モジュール駆動機構が発生させる磁気駆動力を変化させる必要がなくなるので、可動モジュールを効率よく変位させることができる。また、可動モジュールの可動範囲が小さくなるので、例えば、可動モジュールの可動範囲を規制する規制部材を配置する場合には、可動モジュールと規制部材との間の隙間を狭くすることができる。この結果、振れ補正機能付き光学ユニットが衝撃を受けた際などに可動モジュールが規制部材に衝突しても発生する衝撃が小さくなるので、可動モジュールの変形を防止できる。従って、振れ補正機能付き光学ユニットを衝撃に強い装置とすることができる。さらに、可動モジュールのZ軸方向の外側に、可動モジュールを支持する構造を必要としないので、振れ補正機能付き光学ユニットをZ軸方向に薄く構成することができる。
 本発明において、前記バネ部材は、前記可動モジュールに連結される内周側連結部と、前記固定体に連結される外周側連結部と、前記内周側連結部から延在して前記外周側連結部に繋がる複数本のアーム部とを備えたジンバルバネであることが好ましい。ジンバルバネとは、可動モジュールに連結される内周側連結部と、前記固定体に連結される外周側連結部と、前記内周側連結部から延在して前記外周側連結部に繋がる複数本のアーム部とを備えているバネ部材の総称であり、ジンバルバネは、全ての方位に向けて略均一な付勢力を発揮するので、可動モジュールの姿勢が安定しているとともに、手振れ補正用磁気駆動機構に対する制御が極めて容易である。このように構成すると、振れ補正機能付き光学ユニットに強い衝撃が加わって可動モジュールが広範囲に動いた場合でも、アーム部が可動モジュールの変位に追随して変形して、バネ部材が破損することがない。
 本発明において、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構が備える前記可動モジュール駆動用コイルに対する通電方向を切り換えて、前記可動モジュールを前記光軸方向に変位させる駆動力を発生させる第1モードと、前記可動モジュールを前記光軸に対して交差する方向に変位させる駆動力を発生させる第2モードと、が実行されることが好ましい。このように構成すれば、可動モジュール駆動用コイルへの通電を制御することにより、第1モードでは、可動モジュールの姿勢を光軸方向に変位させた状態で固定しておくことができ、第2モードでは、可動モジュールを揺動させることができる。即ち、第1モードと第2モードとを同時に用いることにより、可動モジュールを浮かせた状態で揺動させることができる。
 この場合には、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構が備える前記可動モジュール駆動用コイルは、それぞれ独立した方向に通電することが可能であり、前記第1モードでは、前記光軸を間に挟んだ一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力と、前記光軸を間に挟んだ他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力とが、前記光軸方向で同じ方向になるように、各可動モジュール駆動用コイルの通電方向を選択し、前記第2モードでは、前記光軸を間に挟んだ一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力と、前記光軸を間に挟んだ他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力とが、前記光軸方向で反対の方向になるように、各可動モジュール駆動用コイルの通電方向を選択することが好ましい。
 また、この場合には、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構が備える前記可動モジュール駆動用コイルは、直列に接続されており、前記光軸を間に挟んだ一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記光軸を間に挟んだ他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルとの間の接続線には中間端子が設けられており、前記一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して前記中間端子に至る間と、前記他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して中間端子に至る間とは、互いに独立した方向に通電することが可能になっていることが好ましい。このように構成すると、各可動モジュール駆動用コイルに対する通電方向を容易に切り換えることができる。
 さらに、前記一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して前記中間端子に至る間と、前記他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して中間端子に至る間とは、互いに異なる値の電流を通電することが可能になっていることが好ましい。第1モードと第2モードとを同時に用いるようにすれば、第1モード用の電流と第2モード用の電流が同時にながれることになるから、それぞれの可動モジュール駆動用コイルには異なる電流が流れることとなる。
 本発明において、前記可動モジュールを前記光軸方向で前記固定体に押し付けている付勢手段を有し、前記可動モジュール駆動機構は、前記可動モジュールを前記光軸に対して交差する方向に変位させる際、前記付勢手段の付勢力に抗して前記可動モジュールを前記固定体から離間させる駆動力を発生させることが好ましい。このように構成すれば、可動モジュール駆動機構が磁気駆動力を発生させていないときには、可動モジュールは固定体に固定されており、動いてしまうことがない。従って、振れ補正機能付き光学ユニットを持ち運んでいるときなどに、振れ補正機能付き光学ユニットに加わる振動により可動モジュールと固定体とがぶつかってガタガタする異音やノイズを発生させることがない。一方、可動モジュールを光軸方向に変位させる駆動力を発生させる第1モードと、可動モジュールを光軸に対して交差する方向に変位させる駆動力を発生させる第2モードとのタイミングを調節すれば、可動モジュールは固定体に固定された状態から、可動モジュールを前記光軸方向に変位させながら直ちに揺動させることができる。
 本発明において、前記付勢手段は、前記バネ部材あるいは他のバネを用いた機械的バネ、および前記可動モジュール駆動用マグネットあるいは他のマグネットを用いた磁気バネのうちの少なくとも一方を備えている構成を採用することができる。
 本発明において、前記可動モジュールは、前記支持体に撮像素子が保持された撮像ユニットとして構成することができる。
 この場合、前記レンズは、前記光軸方向に移動可能に前記支持体上に支持された移動体に含まれ、前記撮像ユニットにおいて、前記支持体上には前記移動体を前記光軸方向に駆動するレンズ駆動機構が支持されている構成を採用することができる。このように構成すると、可動モジュールがレンズ駆動機構を備えている場合でも、振れ補正機能付き光学ユニットを搭載した携帯電話機などの振れを可動モジュールの変位によって補正することができるので、可動モジュールに振れ補正機構を内蔵させる必要がない。それ故、可動モジュールが小型ゆえに可動モジュール内に振れ補正機構を設けることができない場合でも、振れ補正を行なうことができる。
 また、この場合には、レンズ駆動機構は、前記移動体を前記光軸方向に磁気駆動するものとすることができる。
 本発明において、前記可動モジュール駆動用マグネットは前記可動モジュール側に保持され、前記可動モジュール駆動用コイルは前記固定体側に保持されていることが好ましい。このように構成すると、可動モジュールに対する配線数が少なくてよいので、配線構造を簡素化することができる。また、可動モジュール駆動用コイルの巻回数を多くすることができるので、大きな駆動力を発揮することができる。さらに、可動モジュール駆動用コイルおよび可動モジュール駆動用マグネットのうち、質量の小さな可動モジュール駆動用マグネットの方を、可動体側である可動モジュールの方に設けたため、可動モジュールの軽量化を図ることができる。それ故、小さな力で可動モジュールを変位させることができるので、振れ補正に要する消費電力を削減することができる。また、振れに対する応答
に優れているという利点もある。
 本発明において、前記可動モジュールは、前記支持体に撮像素子が保持された撮像ユニットであり、前記レンズは、前記光軸方向に移動可能に前記支持体上に支持された移動体に含まれ、前記可動モジュールにおいて、前記支持体上には前記移動体を前記光軸方向に磁気駆動するレンズ駆動機構が支持され、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構は各々、前記可動モジュール駆動用マグネットが前記可動モジュール側に保持され、前記可動モジュール駆動用コイルが前記固定体側に保持され、前記可動モジュールは、前記移動体を外周側で囲むカバー部を備え、前記レンズ駆動機構は、前記移動体の外周面に保持されたレンズ駆動用コイルと、前記カバー部の内周面に保持されたレンズ駆動用マグネットとを備え、前記可動モジュール駆動用マグネットは、前記カバー部の外周面に保持されていることが好ましい。このように構成すると、可動モジュールがレンズ駆動機構を備えている場合でも、振れ補正機能付き光学ユニットを搭載した携帯電話機などの振れを可動モジュールの変位によって補正することができるので、可動モジュールに振れ補正機構を内蔵させる必要がない。それ故、可動モジュールが小型ゆえに可動モジュール内に振れ補正機構を設けることができない場合でも、振れ補正を行なうことができる。また、カバー部を挟む両面にレンズ駆動用マグネットと可動モジュール駆動用マグネットとを配置するため、レンズ駆動機構と可動モジュール駆動機構との間の磁気的な干渉を防止することができる。
 本発明において、前記可動モジュール駆動用コイルは、前記可動モジュールに向けて開口する筒状に巻回され、前記可動モジュール駆動用マグネットの一部は、前記可動モジュール駆動用コイルの内側に位置していることが好ましい。このように構成すると、可動モジュール駆動用マグネットによって可動モジュール駆動用コイルと鎖交する磁界を効率よく生成することができるので、可動モジュールに対する推力を向上することができる。
 本発明において、前記固定体は、前記可動モジュール駆動用コイルより外側に固定体側ヨークを備え、当該固定体側ヨークは、前記可動モジュール駆動用マグネットと対向する部分に開口部を備えていることが好ましい。このように構成すると、可動モジュール駆動用マグネットによって可動モジュール駆動用コイルと鎖交する磁界を効率よく生成することができるので、可動モジュールに対する推力を向上することができる。
 本発明において、前記固定体には、前記可動モジュールが前記光軸に対して交差する方向に変位した際に当該可動モジュール側と干渉する緩衝部材が取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、振れ補正機能付き光学ユニットに衝撃が加わって可動モジュールが光軸と交差する方向に変位した際、可動モジュール側が固定体側に当たる際の衝撃を吸収することができる。
 本発明において、前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動用マグネットおよび前記可動モジュール駆動用コイルを前記光軸方向の両側で覆う可動モジュール側ヨークを備えていることが好ましい。このように構成すると、漏れ磁束を低減することができるので、可動モジュールに対する推力を向上することができる。
 本発明において、前記固定体は、前記可動モジュールおよび前記可動モジュール駆動機構を外周側で覆う固定カバーを有し、当該固定カバーにおいて前記光軸と直交する方向から見たときに、少なくとも前記可動モジュール駆動用マグネットの外側で少なくとも当該可動モジュール駆動用マグネットの磁束領域内に位置する部分は、磁性体からなることが好ましい。このように構成すれば、可動モジュール駆動機構から固定カバーの外側への漏れ磁束を少なくできる。また、磁性材料が集磁ヨークとして働くので、可動モジュール駆動用コイルに鎖交する鎖交磁束が増えるので、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる際に大きな推力を得ることができる。従って、振れに対する応答性に優れる。
 本発明において、前記固定カバーは、非磁性材料からなる第1カバー部分と、前記磁性体からなる第2カバー部分と、を備えていることが好ましい。このように構成しても、可動モジュール駆動機構から固定カバーの外側への漏れ磁束を少なくできる。また、磁性材料が集磁ヨークとして働くので、可動モジュール駆動用コイルに鎖交する鎖交磁束が増えるので、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる際に大きな推力を得ることができる。従って、振れに対する応答性に優れる。さらに、外部の磁束が振れ補正用磁気駆動機構に侵入して、可動モジュールの姿勢に影響を与えることを低減できる。さらに、可動モジュール駆動用コイルとの磁気吸引力が可動モジュールを変位させる際の負荷となるような箇所に磁性体が存在しない構成を容易に実現することができる。
 本発明では、前記固定体は、前記可動モジュールおよび前記可動モジュール駆動機構の外周側を磁性体部分で覆う固定カバーを有し、前記駆動用マグネットにおいて、前記光軸周りに隣接している可動モジュール駆動用マグネット同士は、前記光軸周りに隣接する位置の磁極が相違していることが好ましい。このように構成すれば、光軸周りに隣接している可動モジュール駆動用マグネットの間で磁束が発生するので、固定カバーの側に流れる磁束が減少する。この結果、固定カバーと可動モジュール駆動用マグネットとの吸引力を小さくできるので、これらの間の吸引力が可動モジュールの変位に影響を与えることを低減できる。
 本発明において、前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動用マグネットを保持している可動モジュール側ヨークを備え、前記可動モジュール側ヨークは、前記可動モジュール駆動用マグネットの外面に対向する位置まで延在したコイル側集磁ヨーク部分を備えていることが好ましい。このように構成すれば、可動モジュール駆動機構はコイル側集磁ヨーク部分を備えているヨークによって挟まれるので、可動モジュール駆動機構からの漏れ磁束を少なくできる。また、可動モジュール駆動用コイルに鎖交する鎖交磁束が増えるので、可動モジュール駆動機構が可動モジュールの姿勢を変位させる際に、大きな推力を得ることができる。従って、振れに対する応答性に優れる。
 本発明では、可動モジュールが固定体に対して変位可能に支持された構造とするとともに、可動モジュールと固定体との間に、可動モジュールを変位させる可動モジュール駆動機構を設けてあるため、振れ補正機能付き光学ユニットを搭載したカメラ付き携帯電話などで撮影を行なう際、振れが発生したときでも、かかる振れを可動モジュールの変位によって補正することができる。従って、可動モジュールに振れ補正機構を内蔵させる必要がないので、可動モジュールが小型ゆえに可動モジュール内に振れ補正機構を設けることができない場合でも、振れ補正を行なうことができる。また、本発明では、前記光軸を間に挟む両側2箇所に配置した可動モジュール駆動機構によって可動モジュールを同一方向に変位させる磁気駆動力を発生させるため、光軸に対して片側のみに可動モジュール駆動機構を配置した場合と違って、駆動能力が安定している。すなわち、可動モジュール駆動機構の光軸からの距離が一方で駆動力が弱まる方にずれたとき、他方の可動モジュール駆動機構では駆動力が強まる方にずれることになる。それ故、本発明によれば、振れを精度よく補正することができる。
(a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した実施の形態1に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。 実施の形態1に係る撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。 (a)、(b)はそれぞれ、実施の形態1に係る撮影用光学装置に用いた撮影ユニットを斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。 図3に示す撮影ユニットの動作を模式的に示す説明図である。 (a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した別の撮影用光学装置に用いたコイル保持部材の構成を示す説明図、および本発明を適用した別の撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。 (a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した実施の形態2に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観斜視図、および分解斜視図である。 実施の形態2に係る撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。 (a)は実施の形態2に係る撮影用光学装置の撮影ユニットを支持している板バネの平面図であり、(b)はその斜視図である。 実施の形態2において通電制御手段が撮影ユニット駆動用コイルに通電する動作を模式的に示した説明図であり、(a)は撮影ユニットをZ軸方向に移動させる推力を撮影ユニットに印加する際の電流の流れを模式的に示し、(b)は撮影ユニットを揺動させるモーメントを撮影ユニットに印加する際の電流の流れを模式的に示す。 (a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した実施の形態3に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。 実施の形態3に係る撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である (a)は実施の形態3に係る撮影用光学装置の撮影ユニットを支持している板バネの平面図であり、(b)はその斜視図である。 実施の形態3において通電制御手段が撮影ユニット駆動用コイルに通電する動作を模式的に示した説明図であり、(a)は撮影ユニットをZ軸方向に移動させる推力を撮影ユニットに印加する際の電流の流れを模式的に示し、(b)は撮影ユニットを揺動させるモーメントを撮影ユニットに印加する際の電流の流れ模式的に示す。 (a)は本発明を適用した実施の形態4に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた斜視図であり、(b)はその側面図であり、(c)はフレキシブルプリント基板の周辺部分を示す部分斜視図である。 固定カバーおよびベースを磁性材料から形成した構成例の撮影用光学装置を示す縦断面図である。 図15に示す撮影用光学装置から、固定カバー、撮影ユニット駆動用コイルの一部、第1バネ、枠体などを取り除いた状態で、被写体側において斜め上方からみた斜視図である。 固定カバーの一部分を磁性材料とし、他の部分を非磁性材料から形成した撮影用光学装置の斜視図である。 撮影ユニットのヨークの形状に変更を加えた例を模式的に示す縦断面図である。
1 撮影ユニット(可動モジュール)
2 支持体
3 移動体
5 レンズ駆動機構
12 レンズホルダ
13 コイルホルダ
14s、14t バネ部材
17 レンズ駆動用マグネット
16 ヨーク(撮影ユニット側ヨーク)
19 撮像素子ホルダ
30s、30t レンズ駆動用コイル
61 磁性片
150 カバー部
155 撮像素子
169 コイル側集磁ヨーク部分
190 サスペンションワイヤ(バネ部材)
191、192、195 板バネ(バネ部材)
191d、192d、195d ジンバルバネのアーム部
200、200A、200B、200C、200D、200E、200F 撮影用光学装置
210 固定体
220 固定カバー
220 ベース
230x、230y 撮影ユニット駆動用コイル(可動モジュール駆動用コイル)
231x、232x、231y、232y コイル
240x、240y 撮影ユニット駆動用マグネット(可動モジュール駆動用マグネット)
241x、242x、241y、242y マグネット
250x 第1撮影ユニット駆動機構(第1可動モジュール駆動機構)
250y 第2撮影ユニット駆動機構(第2可動モジュール駆動機構)
251x、251y 前側撮影ユニット駆動機構
252x、252y 後側撮影ユニット駆動機構
253、254 中間端子
260 コイル保持部材(固定体側ヨーク)
265 コイル保持部材の開口部
268 緩衝部材
L 光軸
G 重心
 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、可動モジュールとして撮影ユニットの手振れを防止するための構成を例示する。従って、以下の説明では、撮影用光学装置が振れ補正機能付き光学ユニットに相当する。また、以下の説明では、互いに直交する3方向を各々X軸、Y軸、Z軸とし、光軸L(レンズ光軸)に沿う方向をZ軸とする。従って、以下の説明では、各方向の振れのうち、X軸周りの回転は、いわゆるピッチング(縦揺れ)に相当し、Y軸周りの回転は、いわゆるヨーイング(横揺れ)に相当し、Z軸周りの回転は、いわゆるローリングに相当する。
 [実施の形態1]
 (撮影用光学装置の全体構成)
 図1(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。
 図1(a)、(b)および図2に示す撮影用光学装置(振れ補正機能付き光学ユニット)200は、カメラ付き携帯電話機に用いられる薄型カメラであって、全体として略直方体形状を有している。本形態において、撮影用光学装置200は、矩形板状のベース220と、このベース220の上方に被せられる箱状の固定カバー230とを備えており、ベース220と固定カバー230とによって固定体210が構成されている。固定カバー230の上板部分には、光透過用の矩形の窓230aが形成されている。
 後述するように、本形態では、固定カバー230の内側には、撮影ユニット1(可動モジュール)と、この撮影ユニット1を変位させて振れ補正を行なうための振れ補正機構とが構成されている。
 (撮影ユニットの構成)
 図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した撮影用光学装置200に用いた撮影ユニット1を斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。図4は、図3に示す撮影ユニット1の動作を模式的に示す説明図である。なお、図4の左半分は、移動体3が無限遠の位置(通常撮影位置)にあるときの図を示しており、図4の右半分は、移動体3がマクロ位置(接写撮影位置)にあるときの図を示している。
 図3(a)、(b)、および図4に示すように、撮影ユニット1は、例えば3枚のレンズ121を光軸Lの方向に沿って被写体(物体側)に近づくA方向(前側)、および被写体とは反対側(撮像素子側/像側)に近づくB方向(後側)の双方向に移動させるためのものであり、略直方体形状を有している。撮影ユニット1は、概ね、3枚のレンズ121および固定絞りを内側に保持した移動体3と、この移動体3を光軸方向に沿って移動させるレンズ駆動機構5と、レンズ駆動機構5および移動体3等が搭載された支持体2とを有している。移動体3は、レンズ121および固定絞りを保持する円筒状のレンズホルダ12と、後述するレンズ駆動用コイル30s、30tを外周側面で保持するコイルホルダ13とを備えている。
 支持体2は、被写体側と反対側で撮像素子155を位置決めする矩形板状の撮像素子ホルダ19と、撮像素子ホルダ19に対して被写体側で被さる箱状のケース18と、ケース18の内側に配置される矩形板状のスペーサ11とを備えており、ケース18およびスペーサ11の中央には、被写体からの光をレンズ121に取り込むための円形の入射窓110、180が各々形成されている。また、撮像素子ホルダ19の中央には、入射光を撮像素子155に導く穴19aが形成されている。
 さらに、撮影ユニット1において、支持体2は、撮像素子155が実装されたプレート151を備えており、プレート151は撮像素子ホルダ19の下面に固定されている。
 本形態において、ケース18は、鋼板等の強磁性板からなり、ヨークとしても機能する。このため、ケース18は、後述するレンズ駆動用マグネット17とともに、コイルホルダ13に保持されたレンズ駆動用コイル30s、30tに鎖交磁界を発生させる鎖交磁界発生体4を構成しており。かかる鎖交磁界発生体4は、コイルホルダ13の外周面に巻回されたレンズ駆動用コイル30s、30tとともにレンズ駆動機構5を構成している。
 支持体2と移動体3とは、金属製のバネ部材14s、14tを介して接続されている。バネ部材14s、14tは基本的な構成が同様であり、支持体2側に保持される外周側連結部14aと、移動体3の側に保持される円環状の内周側連結部14bと、外周側連結部14aと内周側連結部14bとを接続するアーム状の板バネ部14cとを備えている。バネ部材14s、14tのうち、撮像素子側のバネ部材14sは、撮像素子ホルダ19に外周側連結部14aが保持され、内周側連結部14bが移動体3のコイルホルダ13の撮像素子側端面に連結されている。被写体側のバネ部材14tは、スペーサ11に外周側連結部14aが保持され、内周側連結部14bが移動体3のコイルホルダ13の被写体側端面に連結されている。このようにして、移動体3は、バネ部材14s、14t介して支持体2に光軸Lの方向に移動可能に支持されている。かかるバネ部材14s、14tはいずれも、ベリリウム銅や非磁性のSUS系鋼材等といった非磁性の金属製であり、所定厚の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により形成したものである。なお、バネ部材14s、14tのうち、バネ部材14sは、バネ片14e、14fに2分割されており、レンズ駆動用コイル30s、30tの各端末は各々、バネ片14e、14fに接続される。また、バネ部材14sにおいて、バネ片14e、14fには各々、端子14dが形成されており、バネ部材14s(バネ片14e、14f)はレンズ駆動用コイル30s、30tに対する給電部材としても機能する。
 本形態においては、コイルホルダ13の被写体側端面にリング状の磁性片61が保持されており、かかる磁性片61の位置は、レンズ駆動用マグネット17に対して被写体側よりの位置である。磁性片61は、レンズ駆動用マグネット17との間に作用する吸引力により移動体3に対して光軸Lの方向の付勢力を印加する。このため、移動体3が無通電時に自重で変位することを防止することができるので、移動体3に所望の姿勢を維持させ、さらに耐衝撃性を向上させることが可能である。また、磁性片61は、一種のヨークとして作用し、レンズ駆動用マグネット17とレンズ駆動用コイル30s、30tとの間に構成される磁路からの漏れ磁束を少なくすることができる。なお、磁性片61としては、棒状あるいは球状の磁性体が用いられることもある。ここで、磁性片61をリング形状にすれば、レンズホルダ12が光軸方向に移動する際にレンズ駆動用マグネット17と引き合う磁気吸引力が等方的になるという効果がある。
 また、磁性片61はレンズホルダ12の被写体側端面に配置されており、磁性片61は非通電時(原点位置)においてはレンズ駆動用マグネット17と吸引することによりレンズホルダ12を撮像素子側に静置できる。また、通電時にはレンズホルダ12の被写体側の端面に保持された磁性片61はレンズ駆動用マグネット17からよりよく離間した位置に移動することにより、撮像素子側にレンズホルダ12を押し付けるような余計な力は働かない。そのため、少ない電力でレンズホルダ12を光軸方向に移動させることができる。
 本形態の撮影ユニット1において、光軸Lの方向からみたとき、レンズ121は円形であるが、支持体2に用いたケース18は矩形箱状である。従って、ケース18は、角筒状胴部184を備えており、角筒状胴部184の上面側には、入射窓180が形成された上板部185を備えている。本形態において、角筒状胴部184は四角筒状であり、光軸Lの方向からみたときに四角形の辺に相当する各位置に4つの側板部181を備えている。
 4つの側板部181の各々の内面にはレンズ駆動用マグネット17が固着されており、かかるレンズ駆動用マグネット17は各々、矩形の平板状永久磁石からなる。4つのレンズ駆動用マグネット17はいずれも光軸Lの方向において2分割されており、いずれにおいても内面と外面とが異なる極に着磁されている。例えば、4つのレンズ駆動用マグネット17では、例えば、上半分では内面がN極に着磁され、外面がS極に着磁され、下半分では、内面がS極に着磁され、外面がN極に着磁されている。このため、4つのレンズ駆動用マグネット17では、隣接する永久磁石同士において、磁極の配置が同一であり、コイルに対する鎖交磁束線を効率よく発生させることができる。
 移動体3は、レンズ121等を保持する円筒状のレンズホルダ12と、コイル(レンズ駆動用コイル30s、30t)が外周側面に巻回されたコイルホルダ13とを備えており、レンズホルダ12およびコイルホルダ13によって移動体3の側壁部分が構成されている。レンズホルダ12は、上半部が大径の大径円筒部12bになっており、下半部が大径円筒部12bより小径の小径円筒部12aになっている。コイルホルダ13は、レンズホルダ12を内側に保持するための円形のレンズホルダ収納穴130を備えている。
 本形態では、コイルホルダ13を光軸Lの方向からみたとき、内周形状は円形であるが、コイルホルダ13の外周形状を規定する外周側面131は四角形であり、四角形の4つの辺に相当する各位置に4つの面132を備えている。かかるコイルホルダ13の外周側面131において、光軸Lの方向における両端部および中央位置には、その全周にわたってリブ状突起131a、131b、131cが形成されており、撮像素子側端部に形成されたリブ状突起131aと中央位置に形成されたリブ状突起131bとに挟まれた凹部は第1コイル巻回部132aになっており、被写体側端部に形成されたリブ状突起131cと中央位置に形成されたリブ状突起131bとに挟まれた凹部は第2コイル巻回部132bになっている。
 コイルホルダ13において、4つの面132の各々には、第1コイル巻回部132a、および第2コイル巻回部132bの各々に対して、四角形の角部分を避けるように除去してなる矩形の貫通穴(貫通穴133a、133b)が形成されており、かかる貫通穴133a、133bは、コイルホルダ13の側面壁を内外方向で貫通している。このようにして、本形態では、コイルホルダ13の貫通穴133a、133bによって、移動体3の外周側面131で内側に凹む肉抜き部が構成されている。貫通穴133a、133bは、周方向においては、コイルホルダ13の外周側面131において隣接する角部分で挟まれた中央部分に、各面132の周方向の長さ寸法(四角形の辺の寸法)の約1/3の寸法で形成されている。このため、コイルホルダ13の角部分には、光軸Lの方向に向けて延びる肉厚の支柱部分134が同等の太さで形成されている。貫通穴133a、133bは、第1コイル巻回部132a、および第2コイル巻回部132bの幅方向(光軸Lの方向)の全体にわたって形成されているが、リブ状突起131a、131b、131cにかかるようには形成されていない。従って、貫通穴133a、133b(肉抜き部)は、コイルホルダ13(移動体3)の光軸Lの方向における途中部分のみに形成され、両端部を避けた位置に形成されている。
 このように構成したコイルホルダ13において、第1コイル巻回部132aにはレンズ駆動用コイル30sが巻回されており、第2コイル巻回部132bにはレンズ駆動用コイル30tが巻回されている。ここで、第1コイル巻回部132aおよび第2コイル巻回部132bは、光軸Lの方向からみたとき四角形であるため、レンズ駆動用コイル30s、30tはいずれも四角筒状に巻回されている。なお、4つのレンズ駆動用マグネット17はいずれも光軸方向において2分割されており、いずれにおいても内面と外面とが異なる極に着磁されているため、2つのレンズ駆動用コイル30s、30tにおける巻回方向は反対である。
 また、貫通穴133a、133bは、光軸Lの方向における長さ寸法は、第1コイル巻回部132a、および第2コイル巻回部132bの光軸Lの方向における長さ寸法と等しく、光軸Lの方向において、第1コイル巻回部132aおよび第2コイル巻回部132bの全体にわたって形成されているが、レンズ駆動用コイル30s、30tは、第1コイル巻回部132aおよび第2コイル巻回部132bの全体にわたって巻回され、貫通穴133a、133bの形成領域の全体を通っている。このため、貫通穴133a、133bは、外側で開口する部分がレンズ駆動用コイル30s、30tで塞がれている。また、コイルホルダ13のレンズホルダ収納穴130にはレンズホルダ12が装着されているため、貫通穴133a、133bのうち、光軸Lの方向の被写体側に位置する貫通穴133bは、内側で開口する部分がレンズホルダ12の上半部に形成された大径円筒部12bで塞がれている一方、光軸方向の撮像素子側に位置する貫通穴133aは、レンズホルダ12の下半部に形成された小径円筒部12aが対向している。
 このように構成したコイルホルダ13は、ケース18の内側に配置される。その結果、レンズ駆動用コイル30s、30tの4つの辺部は各々、ケース18の角筒状胴部184の内面に固着されたレンズ駆動用マグネット17に対向することになる。
 このように本形態では、コイルホルダ13に貫通穴133a、133b(肉抜き部)を設けることにより、移動体3の軽量化を図り、移動体3の推力を高めてある。また、貫通穴133a、133bは、コイルホルダ13の外周側面131の角部を避けた面132に形成されているため、コイルホルダ13の角部分には、光軸Lの方向に延びた肉厚部分が支柱部分134として形成される。このため、貫通穴133a、133bの形成によって、移動体3の軽量化を図った場合でも、移動体3は十分な強度を有することになる。また、コイルホルダ13の角部に貫通穴133a、133bに形成すると、レンズ駆動用コイル30s、30tを巻回した際、角部分でレンズ駆動用コイル30s、30tの形状が崩れ、レンズ駆動用コイル30s、30tを四角形に巻回できないが、本形態では、角部を避けた面132に貫通穴133a、133bが形成されているため、貫通穴133a、133bを通るようにレンズ駆動用コイル30s、30tを巻回した場合でも、レンズ駆動用コイル30s、30tを四角形に巻回することができる。
 また、貫通穴133a、133bは、多角形の辺の中央部分に形成されているため、多角形の複数の角部分の各々に、光軸Lの方向に延びた肉厚の支柱部分134を同等の太さで形成できるので、移動体の周方向における重量バランスや強度バランスを好適に確保することができる。しかも、貫通穴133a、133bは、コイルホルダ13の光軸Lの方向における両端部を避けた途中部分に形成されているため、コイルホルダ13の両端が強度低下することを防止することができる。それ故、コイルホルダ13の周りにレンズ駆動用コイル30s、30tを巻回する際、線材に十分な荷重をかけることができるので、レンズ駆動用コイル30s、30tを密に整列した状態に巻回できる分、十分な推力を得ることができる。
 (レンズ駆動機構の動作)
 本形態の撮影ユニット1において、移動体3は、通常は撮像素子側(撮像素子側)に位置しており、このような状態において、レンズ駆動用コイル30s、30tに所定方向の電流を流すと、レンズ駆動用コイル30s、30tは、それぞれ上向き(前側)の電磁力を受けることになる。これにより、レンズ駆動用コイル30s、30tが固着された移動体3は、被写体側(前側)に移動し始めることになる。このとき、バネ部材14tと移動体3の前端との間、およびバネ部材14sと移動体3の後端との間には、移動体3の移動を規制する弾性力が発生する。このため、移動体3を前側に移動させようとする電磁力と、移動体3の移動を規制する弾性力とが釣り合ったとき、移動体3は停止する。その際、バネ部材14s、14tによって移動体3に働く弾性力に応じて、レンズ駆動用コイル30s、30tに流す電流量を調整することで、移動体3を所望の位置に停止させることができる。
 このように本形態では、弾性力(応力)と変位量(歪み量)との間に線形関係が成立するバネ部材14s、14tを用いていることから、移動体3の移動量とレンズ駆動用コイル30s、30tに流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。また、2つのバネ部材14s、14tを用いていることから、移動体3が停止したときに光軸Lの方向に大きな釣り合いの力が加わることになり、光軸Lの方向に遠心力や衝撃力等の他の力が働いたとしても、より安定に移動体3を停止させることができる。さらに、撮影ユニット1では、移動体3を停止させるのに、衝突材(緩衝材)等に衝突させて停止させるのではなく、電磁力と弾性力との釣り合いを利用して停止させることとしているので、衝突音の発生を防ぐことも可能である。
 また、ケース18は、角筒状胴部184の上面に上板部185を備えた箱形状を有しているため、レンズ駆動用マグネット17とレンズ駆動用コイル30s、30tとの間に構成される磁路からの漏れ磁束を少なくすることができる。従って、コイルホルダ13の移動量と、レンズ駆動用コイル30s、30tに流す電流との間の推力を向上させることができる。また、撮影ユニット1を携帯電話に組み付けた場合、周囲の電子部品への漏れ磁束を低減できる。
 また、撮影ユニット1では、レンズ121は円形であるが、かかるレンズ形状に関係なく、レンズ駆動用コイル30s、30tは四角形であり、レンズ駆動用マグネット17は、支持体2において内周面が四角形に形成されたケース18の角筒状胴部184の辺に相当する複数の内面の各々に固着された平板状永久磁石である。このため、移動体3と支持体2との間において、移動体3の外周側に十分なスペースがない場合でも、レンズ駆動用コイル30s、30tとレンズ駆動用マグネット17との対向面積が広いので、十分な推力を発揮することができる。また、移動体3を光軸Lの方向からみたときに、移動体3の外周側面(コイルホルダ13の外周側面131)は、レンズ駆動用コイル30s、30tと同じ四角形であるため、移動体3の外周面(コイルホルダ13の外周側面131)にレンズ駆動用コイル30s、30tを巻回するだけで、レンズ駆動用コイル30s、30tを四角形に巻回することができる。しかも、移動体3をレンズホルダ12とコイルホルダ13とに分割したので、コイルホルダ13にレンズ駆動用コイル30s、30tを巻回した後、レンズホルダ12をレンズホルダ収納穴130に収納、装着した構成を採用することができ、レンズ駆動用コイル30s、30tを巻回する際、レンズ121を損傷する等の事態を回避することができる。
 また、撮影ユニット1の移動体3には、レンズ駆動用マグネット17より光軸方向における被写体側位置にレンズ駆動用マグネット17との間に磁気吸引力を発生させる磁性片61が保持されているため、移動体3の光軸方向の位置を高い精度で制御できる。それ故、撮影ユニット1では、レンズ121の光軸方向の位置をセンサなどで監視してフィードバックする制御を行なう必要がない。なお、移動体3に磁性片61を設けた場合、あるいは移動体3に磁性片61を設けない場合のいずれにおいても、レンズ121の光軸方向の位置をセンサなどで監視してフィードバックする制御を行なってもよい。
 なお、上記形態において、光軸Lの方向からみたとき、角筒状胴部184およびレンズ駆動用コイル30s、30tが四角形であったが、略四角形であってもよい。すなわち、角筒状胴部184およびレンズ駆動用コイル30s、30tについては、四角形の角が丸まっている形状であってもよく、さらには、四角形の角が直線的に削られて例えば八角形になっているが、角部分で削れた部分が短くて四角形と同様な形状になっている構成でもよい。また、上記形態では、角筒状胴部184およびレンズ駆動用コイル30s、30tが四角形であったが、角筒状胴部およびコイルの形状については、多角形であれば、四角形に限らず、六角形や八角形等であってもよく、また、レンズ駆動用マグネット17については、ヨークの角筒状胴部の全ての面に固定されている構成の他、周方向において1つおきに位置する面に固定されている構成を採用してもよい。さらに、上記形態では、コイルホルダ13の外周形状も多角形であったが、コイルホルダ13が円筒形であって、その外周側面に形成した突起等を利用して、多角形に巻回したレンズ駆動用コイル30s、30tをコイルホルダ13の外周側面に固定した構造を採用してもよい。
 上記形態では、移動体3をレンズホルダ12とコイルホルダ13とに分割し、レンズホルダ12の胴部に対して、移動体3の側壁部分の一部を除去してなる凹部あるいは穴からなる肉抜き部を構成する貫通穴133a、133bを形成したが、レンズホルダ12の胴部に対して、その一部を除去してなる凹部あるいは穴を形成し、かかる凹部あるいは穴を肉抜き部として利用してもよい。
 上記形態では、移動体3をレンズホルダ12とコイルホルダ13とに分割したが、一部品として移動体を構成してもよく、この場合でも、移動体3の外周側面あるいは内周側面に対して、その一部を除去してなる凹部あるいは穴を肉抜き部として形成すれば、移動体3の軽量化を図ることができる。この場合の肉抜き部の形成位置等についても、上記形態において、レンズホルダ12に貫通穴133a、133bを形成した際に角部を避ける等の構成を採用することが好ましい。
 (撮影ユニットの支持構造)
 再び図1(a)、(b)および図2において、本形態の撮影用光学装置200では、振れ補正機構を構成するにあたって、まず、ベース220の上面には、4つの角部分の各々に円筒状の突起226が形成されており、かかる4つの突起226によって、計4本のサスペンションワイヤ190(バネ部材)の下端部が保持されるようになっている。ここで、4本のサスペンションワイヤ190は、光軸Lの周りを囲む複数個所のうち、X軸とY軸とによって挟まれた各位置から光軸Lに平行に延在している。かかるサスペンションワイヤ190は、例えば、ベリリウム銅や非磁性のSUS系鋼材等といった非磁性の金属からなる。
 また、撮影ユニット1において支持体2の外周面には、ヨーク16(撮影ユニット側ヨーク)の角筒状の胴部164が固定されている。ヨーク16において胴部164の被写体側端部には外周側に広がる矩形枠状のフランジ部166が形成されており、かかるフランジ部166の4つの角部分には、計4本のサスペンションワイヤ190の上端部が保持された穴169が形成されている。従って、撮影ユニット1は、4本のサスペンションワイヤ190によって、ベース220から浮いた状態で固定体210に支持され、光軸Lと交差する方向に変位可能である。
 ヨーク16において胴部164の撮像素子155の側に位置する下端部は内側に小さく折れ曲がっており、かかる折れ曲がり部分167の下面には、ヨーク16の一部を構成する矩形枠状の磁性板168が固定されている。かかる磁性板168は、ヨーク16の胴部164よりも外側に大きく張り出している。
 (振れ補正機構の構成)
 本形態では、光軸Lに対して交差する方向に撮影ユニット1を変位させる磁気駆動力を発生させる振れ補正用の撮影ユニット駆動機構(可動モジュール駆動機構)として、撮影ユニット1と固定体210との間には、撮影ユニット1をX軸方向に変位させる第1撮影ユニット駆動機構(第1可動モジュール駆動機構)250xと、撮影ユニット1をY軸方向に変位させる第2撮影ユニット駆動機構(第2可動モジュール駆動機構)250yとが構成されており、かかる第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yの構成を以下に説明する。
 まず、本形態では、ケース18の角筒状胴部184とヨーク16の胴部164とによって移動体3を外周側で囲むカバー部150が形成されており、かかるカバー部150の4つの内周側面(ケース18の角筒状胴部184の内周側面)の各々にレンズ駆動用マグネット17が保持されている。また、カバー部150の4つの外周側面(ヨーク16の胴部164の外周側面)のうち、X軸方向で相対向する2つの外周側面の各々には、第1撮影ユニット駆動機構250xを構成する矩形板状の撮影ユニット駆動用マグネット(可動モジュール駆動用マグネット)240xが保持され、Y軸方向で相対向する他の2つの外周側面の各々には、第2撮影ユニット駆動機構250yを構成する矩形板状の撮影ユニット駆動用マグネット240yが保持されている。
 撮影ユニット駆動用マグネット240xおよび撮影ユニット駆動用マグネット240yには同一構成のマグネットを用いることができ、本形態では、いずれも矩形の平板状永久磁石からなる。また、撮影ユニット駆動用マグネット240xおよび撮影ユニット駆動用マグネット240yのいずれにおいても内面と外面とが異なる極に着磁されている。例えば、撮影ユニット駆動用マグネット240xおよび撮影ユニット駆動用マグネット240yのいずれにおいても、外面側がN極に着磁され、内面側がS極に着磁されている。
 なお、撮影ユニット駆動用マグネット240xおよび撮影ユニット駆動用マグネット240yの着磁方向は上記のパターンだけでなく、本実施形態において、対向する一方のマグネットの内面側がN極同士(外面側がS極同士)、また他方のマグネットの内面側がS極同士(内面側がN極同士)であってもよい。
 次に、撮影ユニット1の外周側では、4枚の板状のコイル保持部材260が撮影ユニット駆動用マグネット240xおよび撮影ユニット駆動用マグネット240yに対向するように配置されており、本形態において、4枚のコイル保持部材260は、下端側の突出部262がベース220の辺部に形成された切り欠き223に嵌った状態で固定カバー230の角筒状の胴部235の4つの内周側面に固定されている。コイル保持部材260としては、非磁性材料からなるものが用いられている。
 4枚のコイル保持部材260のうち、X軸方向で相対向する2枚のコイル保持部材260の各々の内面には、撮影ユニット駆動用マグネット240xに開口を向けるように角筒状に巻回された撮影ユニット駆動用コイル(可動モジュール駆動用コイル)230xが保持されており、撮影ユニット駆動用コイル230xは、撮影ユニット駆動用マグネット240xに対して内外方向で対向している。また、撮影ユニット駆動用マグネット240xの外側端部は、撮影ユニット駆動用コイル230xの内側に入り込んだ状態にあり、撮影ユニット駆動用マグネット240xは、撮影ユニット駆動用コイル230xの各辺に対して、撮影ユニット駆動用コイル230xの内側から外側に鎖交する磁界を形成している。
 このようにして本形態では、撮影ユニット駆動用コイル230xおよび撮影ユニット駆動用マグネット240xによって、X軸方向において光軸Lを間に挟んで対向する2箇所で対になって撮影ユニット1をX軸方向に変位させる第1撮影ユニット駆動機構250xが構成されている。ここで、2つの撮影ユニット駆動用コイル230xは、通電されたときに撮影ユニット1をX軸方向の同一方向に磁気駆動力を発生するように配線接続されており、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xはプッシュ・プル構成を有している。例えば、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xの一方が、図2に矢印A1で示す推力を撮影ユニット1に印加するとき、他方は、図2に矢印A2で示す推力を撮影ユニット1に印加し、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xは、撮影ユニット1をX軸方向の同一方向に磁気駆動力を同時に印加する。なお、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xにおいて、2つの撮影ユニット駆動用コイル230xの接続方法によっては、2つの撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向を相違させて、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xをプッシュ・プル構成としてもよい。
 また、Y軸方向で相対向する2枚のコイル保持部材260の各々の内面には、撮影ユニット駆動用マグネット240yに開口を向けるように角筒状に巻回された撮影ユニット駆動用コイル230yが保持されており、撮影ユニット駆動用コイル230yは、撮影ユニット駆動用マグネット240yに対して内外方向で対向している。また、撮影ユニット駆動用マグネット240yの外側端部は、撮影ユニット駆動用コイル230yの内側に入り込んだ状態にあり、撮影ユニット駆動用マグネット240yは、撮影ユニット駆動用コイル230yの各辺に対して、撮影ユニット駆動用コイル230yの内側から外側に鎖交する磁界を形成している。
 このようにして本形態では、撮影ユニット駆動用コイル230yおよび撮影ユニット駆動用マグネット240yによって、Y軸方向において光軸Lを間に挟んで対向する2箇所で対になって撮影ユニット1をY軸方向に変位させる第2撮影ユニット駆動機構250yが構成されている。ここで、2つの撮影ユニット駆動用コイル230yは、通電されたときに撮影ユニット1をY軸方向の同一方向に磁気駆動力を発生するように配線接続されており、2つの第2撮影ユニット駆動機構250yはプッシュ・プル構成を有している。このため、2つの第2撮影ユニット駆動機構250yは、撮影ユニット1をY軸方向の同一方向に磁気駆動力を同時に印加する。なお、2つの第2撮影ユニット駆動機構250yにおいて、2つの撮影ユニット駆動用コイル230yの接続方法によっては、2つの撮影ユニット駆動用マグネット240yの着磁方向を相違させて、2つの第2撮影ユニット駆動機構250yをプッシュ・プル構成としてもよい。
 さらに、本形態では、コイル保持部材260の内面には、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yの内側に、ゴムなどの弾性体からなる平板状の緩衝部材268が固定されており、かかる緩衝部材268は、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yとの間に所定の隙間を介して、内外方向で対向している。かかる緩衝部材268は、撮影用光学装置200に衝撃が加わって撮影ユニット1がZ軸方向と交差する方向に変位した際、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yが当たって衝撃を吸収する機能を担っている。
 このように構成した第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yにおいて、撮影ユニット1に設けたヨーク16(撮影ユニット側ヨーク)は、フランジ部166および磁性板168によって、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yおよび撮影ユニット駆動用コイル230x、230yを光軸L方向の両側で覆った状態にある。
 (振れ補正動作)
 このように構成した撮影用光学装置200を搭載したカメラ付き携帯電話機では、撮影の際の振れを検出するためのジャイロセンサなどの振れ検出センサ(図示せず)が搭載されており、かかる振れ検出センサでの検出結果に基づいて、カメラ付き携帯電話機に搭載された制御部は、撮影ユニット駆動用コイル230x、および撮影ユニット駆動用コイル230yの一方あるいは双方に通電を行い、撮影ユニット1をX軸方向およびY軸方向の一方および双方において変位させる。かかる変位を合成すれば、XY面全体に対して撮影ユニット1を変位させたことになる。それ故、カメラ付き携帯電話などで想定される全ての振れを確実に補正することができる。かかる振れ補正を行なう際、光軸Lの周りを囲む4本のサスペンションワイヤ190の撓みを利用しているので、撮影ユニット1は、光軸Lが傾くことなく、光軸Lが平行移動するように変位する。
 ここで、振れ検出センサは、撮影用光学装置200自身に搭載された構成を採用することができる他、カメラ付き携帯電話機において撮影用光学装置200外部の機器本体に搭載された構成を採用することができる。
 (本形態の主な効果)
 以上説明したように、本形態の撮影用光学装置200では、複数本のサスペンションワイヤ190を介して撮影ユニット1が固定体210に対して変位可能に支持された構造とするとともに、撮影ユニット1と固定体との間に、撮影ユニット1を変位させる撮影ユニット駆動機構(第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250y)を設けてある。このため、撮影用光学装置200を搭載したカメラ付き携帯電話などで撮影を行なう際、手振れなどの振れが発生したときでも、かかる振れを撮影ユニット1の変位によって補正することができる。従って、撮影ユニット1に振れ補正機構を内蔵させる必要がないので、撮影ユニット1が小型ゆえに撮影ユニット1内に振れ補正機構を設けることができない場合でも、振れ補正を行なうことができる。
 また、本形態では、X軸方向において光軸Lを間に挟む両側2箇所に2つが対になった第1撮影ユニット駆動機構250xを配置するとともに、Y軸方向において光軸Lを間に挟む両側2箇所に2つが対になった第2撮影ユニット駆動機構250yを配置してある。また、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xは各々、撮影ユニット1を同一方向に変位させる磁気駆動力を発生させ、2つの第2撮影ユニット駆動機構250yは各々、撮影ユニット1を同一方向に変位させる磁気駆動力を発生させる。このため、光軸Lに対して片側のみに第1撮影ユニット駆動機構250xを配置した構成や、光軸Lに対して片側のみに第2撮影ユニット駆動機構250yを配置した構成と違って、駆動能力が安定しているので、振れを精度よく補正することができる。
 すなわち、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xのうち、一方の第1撮影ユニット駆動機構250xの光軸Lからの距離が、磁気駆動力が小さくなる方向にずれたときには、他方の第1撮影ユニット駆動機構250xの光軸Lからの距離が、磁気駆動力が大きくなる方向にずれることになるので、第1撮影ユニット駆動機構250xは駆動能力が安定している。同様に、2つの第2撮影ユニット駆動機構250yのうち、一方の第2撮影ユニット駆動機構250yの光軸Lからの距離が、磁気駆動力が小さくなる方向にずれたときには、他方の第2撮影ユニット駆動機構250yの光軸Lからの距離が、磁気駆動力が大きくなる方向にずれることになるので、第2撮影ユニット駆動機構250yは駆動能力が安定している。
 また、第1撮影ユニット駆動機構250xを構成する撮影ユニット駆動用マグネット240xと撮影ユニット駆動用コイル230xとの位置関係が2つの第1撮影ユニット駆動機構250xの一方で、磁気駆動力が小さくなる方向にずれたときには、他方の第1撮影ユニット駆動機構250xでは、一方の第2撮影ユニット駆動機構250xでの撮影ユニット駆動用マグネット240xと撮影ユニット駆動用コイル230xとの位置ずれを補正する方向、すなわち、磁気駆動力が大きくなる方向にずれることになるため、第1撮影ユニット駆動機構250xは駆動能力が安定している。同様に、第2撮影ユニット駆動機構250yを構成する撮影ユニット駆動用マグネット240yと撮影ユニット駆動用コイル230yとの位置関係が2つの第2撮影ユニット駆動機構250yの一方で、磁気駆動力が小さくなる方向にずれたときには、他方の第2撮影ユニット駆動機構250yでは、一方の撮影ユニット駆動機構250yでの撮影ユニット駆動用マグネット240yと撮影ユニット駆動用コイル230yとの位置ずれを補正する方向、すなわち、磁気駆動力が大きくなる方向にずれることになるため、第2撮影ユニット駆動機構250yは駆動能力が安定している。
 本形態において、撮影ユニット1は、光軸Lが延在する方向に沿って固定体210のベース220から被写体側に向けて延在した4本のサスペンションワイヤ190によって固定体210に支持されているため、簡素な構成で撮影ユニット1を固定体210上で変位可能に支持された構造とすることができるとともに、撮影ユニット1の位置を精度よく制御できるので、センサによってレンズ位置を監視する必要がない。また、本形態では、光軸Lの周りを囲む3箇所以上、本形態では、4個所に配置されたサスペンションワイヤ190の撓みを利用しているので、撮影ユニット1が変位する際、撮影ユニット1の姿勢が変化しないので、光軸Lが傾くことなく、光軸Lが平行移動するように変位する。
 本形態では、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yのいずれにおいても、可動体側である撮影ユニット1側にマグネット(撮影ユニット駆動用マグネット240x、240y)が保持され、固定体210側にコイル(撮影ユニット駆動用コイル230x、230y)が保持されているので、可動体側である撮影ユニット1に対する配線数が少なくてよいので、配線構造を簡素化することができる。また、固定体210側であれば、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yの巻回数を多くすることができるので、大きな駆動力を発揮することができる。さらに、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yおよび撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yのうち、質量の小さな撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yの方を、可動体側である撮影ユニット1の方に設けたため、撮影ユニット1の軽量化を図ることができる。それ故、小さな力で撮影ユニット1を変位させることができるので、振れ補正に要する消費電力を削減することができる。また、本形態によれば、振れに対する応答性に優れているという利点もある。
 本形態において、撮影ユニット1に設けたヨーク16(撮影ユニット側ヨーク)は、フランジ部166および磁性板168によって、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yおよび撮影ユニット駆動用コイル230x、230yを光軸L方向の両側で覆った状態にあるため、漏れ磁束が少ない分、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yによって撮影ユニット1を変位させる際、大きな推力を得ることができる。それ故、本形態によれば、振れに対する応答性に優れているという利点がある。
 本形態において、撮影ユニット1の支持体2、移動体3を外周側で囲むカバー部150を備え、このカバー部150の内周面にレンズ駆動用マグネット17が保持され、カバー部150の外周面に撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yが保持されている構造になっているため、レンズ駆動機構5と撮影ユニット駆動機構(第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250y)との間の磁気的な干渉を防止することができる。
 (実施の形態1の変形例)
 図5(a)、(b)は各々、本発明を適用した別の撮影用光学装置に用いたコイル保持部材の構成を示す説明図、および本発明を適用した別の撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。
 上記実施の形態では、コイル保持部材260として開口部が形成されていない板材からなるものを用いたが、本形態では、図5(a)、(b)に示すように、コイル保持部材260は、磁性材料によって固定体側ヨークとして形成され、かつ、コイル保持部材260において撮影ユニット駆動用コイル230x、230yの内側に位置する部分には貫通穴からなる開口部265が形成されている。かかる開口部265は、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yに対して外側で対向している。このような構成を採用すると、コイル保持部材260がコイル230x、230yのバックヨーク(固定体側ヨーク)として機能する。従って、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yが発生させる磁界が撮影ユニット駆動用コイル230x、230yと交鎖する度合いを高めることができるので、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yの駆動効率を高めることができる。
 なお、図5(a)、(b)に示す例では、図1および図2に示す緩衝部材268が省略されている例を示したが、図5(a)、(b)に示す例でも、図1および図2に示す緩衝部材268を設けてもよい。
 [実施の形態2]
 (撮影用光学装置の全体構成)
 図6(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態2に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観斜視図、および分解斜視図である。図7は、本発明の実施の形態2に係る撮影用光学装置をX-Z平面で切断したときの縦断面図である。なお、実施の形態2に係る撮影用光学装置は、実施の形態1に係る撮影用光学装置200と共通する部分を備えているので、共通する部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 図6(a)、(b)および図7に示す撮影用光学装置200Aは、全体として略直方体形状を有している。撮影用光学装置200Aは、矩形板状のベース220と、このベース220の上方に被せられる箱状の固定カバー230とを備えており、ベース220と固定カバー230とによって固定体210が構成されている。固定カバー230は光軸L方向からみたときに矩形であり、矩形の上板部234と、上板部234の外周縁から下方に延びる角筒状の胴部235とを備えている。上板部234には光透過用の円形の窓230aが形成されている。固定カバー230の内側には、撮影ユニット1と、この撮影ユニット1を変位させて振れ補正を行なうための振れ補正機構とが構成されている。
 撮影ユニット1は、その外周側を被うヨーク16を備えている。ヨーク16は、Z軸方向からみたとき矩形であり、被写体側の矩形の天板部161と、天板部161の外周縁から後側に延びる4つの側板部162を備えている。ヨーク16において、天板部161には、円形の開口部161aが形成されている。ヨーク16の後端部は開口しており、開口縁は外側に折れ曲がったフランジ部が形成されている。ヨーク16の後側には、その開口を覆うように金属製のセンサカバー186がフランジ部を利用して連結されている。
 センサカバー186の上には、撮影ユニット1の傾きを検出する振れ検出センサ182が配置されている。振れ検出センサ182としては、表面実装タイプのジャイロセンサ(角速度センサ)を用いることができ、フレキシブルプリント基板183に実装されている。かかるジャイロセンサは、2軸、好ましくは直交する2軸の角速度を検出するセンサであり、本形態では、ジャイロセンサがX軸およびY軸からなる2軸の角速度を検出するように構成されている。振れ補正を行なうにあたって、本形態では、振れ検出センサ182は撮影ユニット1に搭載されているから、制御部(図示せず)は、振れ検出センサ182が検出した角速度の積分値、すなわち、角度変位がゼロとなるように、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yを閉ループ制御する。センサカバー186とヨーク16との間にはX軸方向で開口する隙間が形成されており、そこからは、フレキシブルプリント基板183が引き出されている。フレキシブルプリント基板183は、X軸方向に延在する略矩形のシートを長手方向の3箇所でZ軸方向に折り重ねた形状になっている。
 振れ補正機構は、固定体210上において撮影ユニット1をX軸周りおよびY軸周りに揺動させる磁気駆動力、および固定体210上において撮影ユニット1をZ軸方向に移動させる磁気駆動力を、光軸Lを間に挟んで対向する2箇所で対になって発生させる。本形態では、振れ補正用の撮影ユニット駆動機構として、撮影ユニット1をX軸周りに揺動させるとともにZ軸方向に移動させる第1撮影ユニット駆動機構250xと、撮影ユニット1をY軸周りに揺動させるとともにZ軸方向に移動させる第2撮影ユニット駆動機構250yとが構成されている。第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yは、ヨーク16の外周側に構成されている。
 (撮影ユニットの支持構造)
 図8(a)は撮影ユニット1を支持している第1板バネの平面図であり、図8(b)はその斜視図である。本形態では、撮影ユニット1は、Z軸方向において撮影ユニット1駆動機構を間に挟んだ両側に配置されて、撮影ユニット1と固定体210とに接続された第1板バネ191(第1バネ部材)および第2板バネ192(第2バネ部材)によって支持されている。
 第1、第2板バネ191、192は、同一形状をしており、平面矩形を有している。第1、第2板バネ191、192は、リン青銅、ベリリウム銅や非磁性のSUS系鋼材等といった金属製のジンバルバネであり、所定厚の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により形成されている。
 第1、第2板バネ191、192の中央部分には、撮影ユニット1の側に取り付けられる略矩形の内周側連結部191a、192aが形成されている。内周側連結部191a、192aの中央領域には、矩形の穴191b、192bが形成されている。第1板バネ191は、この矩形の穴191bの内側に開口部161aが位置するようにして、ヨーク16に接着剤などの方法で固定される。第2板バネ192は、この矩形の穴192b内にセンサカバー186の底板部で後方に突き出た円形部分187が挿入された状態で、センサカバー186に接着剤などの方法で固定される。
 第1、第2板バネ191、192の外周側には、矩形枠状の外周側連結部191c、192cが形成されている。第1板バネ191は外周側連結部191cが矩形の枠体193の上面に固定されており、この枠体193を介して固定カバー230の内周面に取り付けられる。第2板バネ192は外周側連結部192cが矩形194の枠体の下面に固定されており、この枠体194を介して固定カバー230の内周面に取り付けられる。
 内周側連結部191a、192aと外周側連結部191c、192cとの間には、内周側連結部191a、192aから延在して外周側連結部191c、192cに繋がる4本のアーム部191d、192dが形成されている。4本のアーム部191d、192dは、互いに同一の形状、および大きさをもって光軸L周りに等角度間隔に配置されている。また、各アーム部191d、192dは、内周側連結部191a、192aの角部分から、X軸方向およびY軸方向に延在して、光軸L周りに180度離れた角度位置にある外周側連結部191c、192cの角部に繋がっている。さらに、各アーム部191d、192dは、細幅に形成されているとともに、その厚さ寸法と幅寸法とが略同一に形成されている。これにより、第1、第2板バネ191、192は、X軸回り、Y軸回り、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に変形可能になっており、撮影ユニットは、X軸周り、Y軸周り、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に変位可能に支持されている。
 ここで、撮影ユニット1の重心Gは第1板バネ191と第2板バネ192との間に位置している。また、第1板バネ191と第2板バネ192は、それぞれ撮影ユニット1をベース220に向けて付勢する付勢力を発揮するような状態で取り付けられており、振れ補正機構が動作していない状態では、撮影ユニット1をベース220に押し付けている。
 (振れ補正機構の構成)
 第1撮影ユニット駆動機構250xを構成する撮影ユニット駆動用マグネット240xは、撮影ユニット1において、Y軸方向で相対向するヨーク16の2つの側板部162の外面に保持されている。第2撮影ユニット駆動機構250yを構成する撮影ユニット駆動用マグネット240yは、X軸方向で相対向する他の2つの側板部162の外面に保持されている。
 撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yは、Z軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石によって構成されており、これらの平板状永久磁石では、外面側および内面側が異なる極に着磁されている。また、Z軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石では、着磁方向が逆になっている。そして、光軸Lを間に挟んで対向している一対の撮影ユニット駆動用マグネット240xは、光軸L側からみたとき、着磁方向がZ軸方向で同一になるように配置されている。同様に、光軸Lを間に挟んで対向している一対の撮影ユニット駆動用マグネット240yは、光軸L側からみたとき、着磁方向がZ軸方向で同一になるように配置されている。
 固定体210において、Y軸方向で相対向する固定カバー230の胴部235の内周面部分には、第1撮影ユニット駆動機構250xを構成する撮影ユニット駆動用コイル230xが保持され、X軸方向で相対向する固定カバー230の胴部235の内周面部分には、第2撮影ユニット駆動機構250yを構成する撮影ユニット駆動用コイル230yが保持されている。撮影ユニット駆動用コイル230x、230yは、それぞれ撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yに対向しており、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yにおいてZ軸方向に位置する2つの有効辺部はそれぞれ、撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yにおいてZ軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石のそれぞれと対向している。
 また、2つの撮影ユニット駆動用コイル230xは、光軸Lからみたとき、同一方向に巻き回されているとともに、直列に接続されている。そして、光軸Lの一方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230xと他方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230xを接続している接続線には、中間端子253が設けられている(図9参照)。同様に、各撮影ユニット駆動用コイル230yは、光軸Lからみたとき、同一方向に巻き回されているとともに、直列に接続されている。そして、光軸Lの一方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230yと他方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230yを接続している接続線にも中間端子253が設けられている。
 ここで、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2振れ補正用磁気駆動機構250yは、それぞれ、振れ検出センサ182での検出結果に基づいて、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yへの通電を制御する通電制御手段(不図示)を備えている。
 (振れ補正動作)
 図9は通電制御手段が一対の撮影ユニット駆動用コイル230xに通電する動作(第1モードおよび第2モード)を模式的に示した説明図であり、図9(a)は、第1モードにおいて、撮影ユニット1をZ軸方向に変位させる推力を撮影ユニット1に印加する際の電流の流れを模式的に示し、図9(b)は、第2モードで撮影ユニット1を光軸Lに交差する方向に揺動させるモーメントを撮影ユニット1に印加する際の電流の流れを模式的に示してある。なお、図9では、一対の撮影ユニット駆動用コイル230xだけを取り出して、光軸Lの一方の側において撮影ユニット1から離間した位置からみた様子を示してある。このため、2つの撮影ユニット駆動用コイル230xは、光軸Lからみたとき、同一方向に巻き回されているが、図9では、反対方向に巻回されているように表されている。
 まず、図9(a)に示すように、第1モードにおいて、通電制御手段は、光軸Lの一方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230xから中間端子253に向かう電流を流すとともに、中間端子253から光軸Lの他方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230xを経由する電流を流す。すると、可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に電磁気力が発生するので、矢印F1で示すように、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xは、撮影ユニット1に対して光軸L方向に変位する推力を印加する。撮影ユニット駆動用コイル230yでも同様である。従って、第1、第2板バネ191、192の付勢力によってベース220に向けて押し付けられていた撮影ユニット1は、Z軸方向に移動して、揺動可能な状態になる。
 次に、振れ検出センサ182の検出結果に基づいて、撮影ユニット1を光軸Lに交差する方向に揺動させる第2モードでは、図9(b)に示すように、光軸Lの一方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230xを経由して中間端子253に向かう電流を流すとともに、光軸Lの他方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル230xを経由して中間端子253に向かう電流を流す。すると、可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に電磁気力が発生するので、矢印F2で示すように、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xは、撮影ユニット1に対して光軸Lに対して交差する方向に揺動するモーメントを印加する。撮影ユニット駆動用コイル230yでも同様である。従って、X軸周りおよびY軸周りの揺動を合成すれば、XY面全体に対して撮影ユニット1を揺動させることができる。従って、第1モードの通電を行うとともに、第2モードの通電を同時に行えば、即ち、第1モードの通電に第2モードの通電を重畳すれば、第1、第2板バネ191、192の付勢力によってベース220に向けて押し付けられていた撮影ユニット1は、Z軸方向に移動して、揺動可能な状態になるとともに、XY面全体に対して撮影ユニット1を揺動させることができ、カメラ付き携帯電話などで想定される全ての振れを確実に補正できる。なお、第1モードの通電と第2モードとの通電を重畳すれば、2つの撮影ユニット駆動用コイル230xには、異なる電流値の電流が流れることになる。
 ここで、本形態では、第1撮影ユニット駆動機構250xと第2撮影ユニット駆動機構250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる推力の中心と、撮影ユニット1の姿勢が変位することにより変形した第1板バネ191と第2板バネ192が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心と、撮影ユニット1の重心Gと、撮影ユニット1の揺動中心とが一致するように構成されている。
 なお、撮影ユニット駆動用コイル230xの巻き回し方向、および、撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向が上記の構成と異なる場合でも、光軸Lを間に挟んだ一方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力と、光軸Lを間に挟んだ他方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力とが、光軸L方向で同じ方向になるように、撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向と各可動モジュール駆動用コイル230xの通電方向を選択すれば、第1モードを実行することができる。同様に、光軸を間に挟んだ一方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力と、光軸Lを間に挟んだ他方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力とが、光軸L方向で反対の方向になるように、撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向と各可動モジュール駆動用コイル230xの通電方向を選択すれば、第2モードを実行することができる。
 (本形態による主な効果)
 本形態によれば、撮影ユニット1は、Z軸方向において第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yを間に挟んだ両側に配置されている第1板バネ191および第2板バネ192によって、X軸周り、Y軸周り、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に変位可能に支持されている。従って、第1撮影ユニット駆動機構250xと第2撮影ユニット駆動機構250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる推力の中心と、撮影ユニット1の姿勢が変位することにより変形した第1板バネ191と第2板バネ192が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心とを、第1、第2板バネ191、192の間に配置できる。また、これらの位置を第1、第2板バネ191、192の間で一致させることができる。従って、撮影ユニット1の揺動中心を第1、第2板バネ191、192の間に配置できる。この結果、撮影ユニット1が揺動したときに第1、第2板バネ191、192に作用する力が小さくなるので、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yは小さなトルクで撮影ユニット1を揺動させることができる。また、撮影ユニット1を揺動可能に支持している第1、第2板バネ191、192のバネ力も小さくてよい。従って、撮影ユニット1を効率よく変位させることができる。
 また、本形態によれば、撮影ユニット1の重心Gは、第1板バネ191と第2板バネ192の中間位置に位置しているので、撮影用光学装置200Aの姿勢が変化したときに、撮影用光学装置200Aに対して撮影ユニット1が傾いてしまうことを低減あるいは回避できる。この結果、撮影用光学装置200Aの姿勢により撮影ユニット1が傾いてしまう範囲を撮影ユニット1の可動範囲として確保しておく必要がなくなるので、撮影用光学装置200Aを小型化できる。また、撮影用光学装置200Aの姿勢により第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが発生させる磁気駆動力を変化させる必要がなくなるので、撮影ユニット1を効率よく変位させることができる。また、撮影ユニット1の可動範囲が小さくなるので、例えば、撮影ユニット1の可動範囲を規制する規制部材を配置する場合には、撮影ユニット1と規制部材との間の隙間を狭くすることができる。この結果、撮影用光学装置200Aが衝撃を受けた際などに撮影ユニット1が規制部材に衝突しても発生する衝撃が小さくなるので、撮影ユニット1の変形を防止できる。従って、撮影用光学装置200Aを衝撃に強い装置とすることができる。さらに、撮影ユニット1のZ軸方向の外側に、撮影ユニット1を支持する構造を必要としないので、撮影用光学装置200AをZ軸方向に薄く構成することができる。
 また、第1、第2板バネ191、192は、X軸回り、Y軸回り、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に変形可能になっており、撮影ユニット1のX軸周り、Y軸周り、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の変位に追随して変形する。従って、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yによる推力の中心と、第1板バネ191と第2板バネ192による復元トルクの中心と、撮影ユニット1の中心とが第1板バネ191と第2板バネ192の間にある場合には、撮影用光学装置200Aに強い衝撃が加わると撮影ユニット1が広範囲に動いてしまう可能性があるが、アーム部191d、192dが撮影ユニット1の変位に追随して変形するので、第1、第2板バネ191、192が破損することがない。
 また、本形態によれば、第1、第2通電制御手段によって第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yの各撮影ユニット駆動用コイル230x、230yへの通電を制御することにより、撮影ユニット1をX軸周りおよびY軸周りに揺動可能させることが可能であり、かつ、撮影ユニット1をZ軸方向に移動させることが可能である。さらに、撮影ユニット1は、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが動作していないときには、第1、第2板バネ191、192によってベース220に押し付けられており、振れ補正機構が動作すると、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yは、第1、第2板バネ191、192の付勢力に抗して撮影ユニット1をベース220から離間させる磁気駆動力を発生させる。この結果、撮影用光学装置200Aを持ち運んでいるときなど第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが動作していない間は撮影ユニット1がベース220に固定されていて、動いてしまうことがない。従って、撮影用光学装置200Aを持ち運んでいるときなどに、撮影用光学装置200Aに加わる振動により撮影ユニット1と固定体210とがぶつかってガタガタする異音やノイズを発生させることがない。
 (実施の形態2の変形例)
 上記の実施の形態では、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが動作していないときに撮影ユニット1をベース220に押し付ける付勢力を第1、第2板バネ191、192に発揮させているが、この付勢力を第1、第2板バネ191、192とは異なる板バネなどの機械的バネを用いて発揮させてもよい。また、固定体210の側に撮影ユニット駆動用マグネットとの間で磁気吸引力を発揮する磁性体を配置することによって磁気バネを構成して、この磁気バネに、撮影ユニット1をベース220に押し付ける付勢力を発揮させてもよい。
 [実施の形態3]
 (撮影用光学装置の全体構成)
 図10(a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した実施の形態3に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。図11は本発明を適用した実施の形態3に係る撮影用光学装置をX-Z平面で切断したときの縦断面図である。なお、実施の形態3に係る撮影用光学装置は、実施の形態1に係る撮影用光学装置撮影と共通する部分を備えているので、共通する部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
 図10(a)、(b)および図2に示す撮影用光学装置200Bは、全体として略直方体形状を有している。矩形板状のベース220と、このベース220の上方に被せられる箱状の固定カバー230とを備えており、ベース220と固定カバー230とによって固定体210が構成されている。固定カバー230は光軸L方向からみたときに矩形形状を有しており、矩形の上板部234と、角筒状の胴部235とを備えている。矩形の上板部234には光透過用の円形の窓230aが形成されている。固定カバー230の内側には、撮影ユニット1と、この撮影ユニット1を変位させて振れ補正を行なうための振れ補正機構とが構成されている。撮影ユニット1の後側には撮影ユニット1の傾きを検出する振れ検出センサ182が配置されており、振れ検出センサ182は、撮影ユニット1の後側から取り付けられた箱型のセンサカバー186によって被われている。
 撮影ユニット1は、その外周側を被写体側の前側と後側とから被う前側ヨーク16aと後側ヨーク16bを備えている。前側ヨーク16aは、Z軸方向からみたとき矩形形状であり、矩形形状の天板部161と天板部161の外周縁からは後側に延びる側板部162を備えている。天板部161には、円形の開口部161aが形成されている。前側ヨーク16aの後端部は開口しており、その開口縁は外周側に折れ曲がっている。後側ヨーク16bは、センサカバー186を被う底板部163と、底板部163の外周縁からは前側に延びる側板部165を備えている。後側ヨーク16bの前端部は開口しており、その開口縁は外周側に折れ曲がっている。前側ヨーク16aの後端部の折れ曲がり部分と後側ヨーク16bの前端部の折れ曲がり部分は当接し、連結されている。後側ヨーク16bにはX軸方向で開口する隙間165aが形成されており、そこからは、フレキシブルプリント基板183が引き出されている。フレキシブルプリント基板183は、X軸方向に延在する略矩形形状のシートを長手方向の3箇所でZ軸方向に折り重ねた形状になっている。
 振れ補正機構は、固定体210上において撮影ユニット1をX軸周りおよびY軸周りに揺動させる磁気駆動力、並びに、固定体210上において撮影ユニット1をZ軸方向に移動させる磁気駆動力を光軸Lを間に挟んで対向する2箇所で対になって発生させる。
 本形態では、振れ補正用の撮影ユニット駆動機構として、撮影ユニット1をX軸周りに揺動させるとともに、Z軸方向に移動させる第1撮影ユニット駆動機構250xと、撮影ユニット1をY軸周りに揺動させるとともにZ軸方向に移動させる第2撮影ユニット駆動機構250yとが構成されている。
 第1撮影ユニット駆動機構250xは、前側ヨーク16aの外周側に構成されている前側撮影ユニット駆動機構251xと、後側ヨーク16bの外周側に構成されている後側撮影ユニット駆動機構252xとから構成されており、前側撮影ユニット駆動機構251xと後側撮影ユニット駆動機構252xは、光軸L方向で離間する2箇所に配置されている。
 第2撮影ユニット駆動機構250yも、第1撮影ユニット駆動機構250xと同様、前側ヨーク16aの外周側に構成されている前側撮影ユニット駆動機構251yと、後側ヨーク16bの外周側に構成されている後側撮影ユニット駆動機構252yとから構成されており、前側撮影ユニット駆動機構251yと後側撮影ユニット駆動機構252yは、光軸L方向で離間する2箇所に配置されている。
 また、前側撮影ユニット駆動機構251x、251y同士は、Z軸方向において同一位置にあり、後側撮影ユニット駆動機構252x、252y同士は、Z軸方向において同一位置にある。
 (撮影ユニットの支持構造)
 図12(a)は撮影ユニット1を支持している板バネ195の平面図であり、図12(b)はその斜視図である。本形態では、撮影ユニット1は、撮影ユニット1と固定体210を接続している1枚の板バネ195によって支持されている。板バネ195はZ軸方向において前側撮影ユニット駆動機構251x、251yと後側撮影ユニット駆動機構252x、252yの間に配置されている。
 図12に示すように、板バネ195は、平面矩形形状を有している。リン青銅、ベリリウム銅や非磁性のSUS系鋼材等といった金属製のジンバルバネであり、所定厚の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により形成されている。
 板バネ195の中央部分には、撮影ユニット1の側に取り付けられる枠状の内周側連結部195aが形成されている。内周側連結部195aの中央領域には、矩形の穴195bが形成されている。板バネ195は、この矩形の穴195bの内側に前側ヨーク16aが挿入され、内周側連結部195aが折れ曲がり部分に接着剤などの方法で固定される。
 板バネ195の外周側には、矩形枠状の外周側連結部195cが形成されている。板バネ195は外周側連結部195cが矩形枠状の枠体196に固定され、この枠体196を介して固定カバー230の内周面に取り付けられる。
 内周側連結部195aと外周側連結部195cとの間には、内周側連結部195aから延在して外周側連結部195cに繋がる4本のアーム部195dが形成されている。4本のアーム部195dは、互いに同一の形状およびサイズをもって光軸L周りに等角度間隔に配置されている。各アーム部195dは、内周側連結部195aの角部分から、X軸方向またはY軸方向に延在して、光軸L回りに90度離れた角度位置にある外周側連結部195cの角部に繋がっている。また、各アーム部195dは、Z軸方向には薄く、X軸方向およびY方向には所定の幅を備えるように形成されている。これにより、板バネ195は、X軸回り、Y軸回り、およびZ軸方向に変形可能になっており、撮影ユニット1は、X軸周り、Y軸周り、およびZ軸方向に変位可能に支持されている。また、板バネ195は、X軸方向、Y軸方向に変形しずらいようになっているので、撮影ユニット1は、Z軸方向には移動するが、X軸方向およびY軸方向には移動しにくい。
 ここで、撮影ユニット1の重心は前側撮影ユニット駆動機構251x、251yと後側撮影ユニット駆動機構252x、252yの間に位置している。また、板バネ195は、撮影ユニット1をベース220に向けて付勢するように取り付けられており、振れ補正機構が動作していない状態では、撮影ユニット1をベース220に押し付けている。
 (振れ補正機構の構成)
 第1撮影ユニット駆動機構250xを構成する撮影ユニット駆動用マグネット240xは、前側撮影ユニット駆動機構251xのマグネット241xと後側撮影ユニット駆動機構252xのマグネット242xとから構成されている。マグネット241x、242xは、Y軸方向で相対向する前側ヨーク16aおよび後側ヨーク16bの2つの側板部162、165の外面にそれぞれ保持されている。マグネット241x、242xは、Z軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石によって構成されており、これらの平板状永久磁石では、外面側および内面側が異なる極に着磁されている。Z軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石では、着磁方向が逆になっている。また、マグネット241x、242xは光軸方向からみたとき着磁方向の配列は互いに同じである。そして、光軸Lを間に挟んで対向している一対のマグネット241x、242xは、着磁方向がZ軸方向で同一になるように配置されている。
 第2撮影ユニット駆動機構250yを構成する撮影ユニット駆動用マグネット240yは、前側撮影ユニット駆動機構251yのマグネット241yと後側撮影ユニット駆動機構252yのマグネット242yとから構成されている。マグネット241y、242yは、X軸方向で相対向する前側ヨーク16aおよび後側ヨーク16bの2つの側板部162、165の外面にそれぞれ保持されている。マグネット241y、242yは、Z軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石によって構成されており、これらの平板状永久磁石では、外面側および内面側が異なる極に着磁されている。Z軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石では、着磁方向が逆になっている。また、マグネット241y、242yは光軸方向からみたとき着磁方向の配列は互いに同じである。そして、光軸Lを間に挟んで対向している一対のマグネット241y、242yは、着磁方向がZ軸方向で同一になるように配置されている。
 第1撮影ユニット駆動機構250xを構成する撮影ユニット駆動用コイル230xは、前側撮影ユニット駆動機構251xのコイル231xと後側撮影ユニット駆動機構252xのコイル232xとから構成されている。コイル231x、232xは、Z軸方向に並んで配列された2つの矩形の扁平コイルによって構成されており、Y軸方向で相対向する固定カバー230の胴部235の内周面部分にそれぞれ保持されている。コイル231x、232xにおいてZ軸方向に位置する2つの有効辺部はそれぞれ、マグネット241x、242xにおいてZ軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石のそれぞれと対向している。
 コイル231x、232xは、光軸Lからみたとき、それぞれ同一方向に巻き回されており、光軸Lの一方の側に配置されているコイル231x、232xから他方の側に配置されているコイル231x、232xへと連続するように直列に接続されている。より詳細には、光軸Lの一方の側に配置されているコイル232x、コイル231xから光軸Lの他方の側に配置されているコイル232x、コイル231xへと、この順番で接続されている。また、光軸Lの一方のコイル231xと、このコイル231xに接続されている他方の側のコイル232xとの接続線には中間端子254が設けられている(図13参照)。
 第2撮影ユニット駆動機構250yを構成する撮影ユニット駆動用コイル230yは、前側撮影ユニット駆動機構251yのコイル231yと後側撮影ユニット駆動機構252yのコイル232yとから構成されている。コイル231y、コイル232yは、Z軸方向に並んで配列された2つの矩形の扁平コイルによって構成されており、Y軸方向で相対向する固定カバー230の胴部235の内周面部分にそれぞれ保持されている。コイル231y、コイル232yにおいてZ軸方向に位置する2つの有効辺部はそれぞれ、マグネット241y、242yにおいてZ軸方向に配列された2枚の平板状永久磁石のそれぞれと対向している。
 コイル231y、コイル232yは、光軸Lからみたとき、それぞれ同一方向に巻き回されており、光軸Lの一方の側に配置されているコイル231y、コイル232yから他方の側に配置されているコイル231y、コイル232yへと連続するように直列に接続されている。より詳細には、光軸Lの一方の側に配置されているコイル232y、コイル231yから光軸Lの他方の側に配置されているコイル232y、コイル231yへと、この順番で接続されている。また、光軸Lの一方のコイル231yと、このコイル231yに接続されている他方の側のコイル232yとの接続線にも中間端子254が設けられている。
 ここで、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2振れ補正用磁気駆動機構250yは、それぞれ、振れ検出センサ182での検出結果に基づいて、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yへの通電を制御する第1、第2通電制御手段を備えている。第1通電制御手段は、コイル231x、232xへの通電を制御し、第2通電制御手段は、コイル231y、コイル232yへの通電を制御する。
 (振れ補正動作)
 図13は通電制御手段が一対の撮影ユニット駆動用コイル230xに通電する動作(第1モードおよび第2モード)を模式的に示した説明図であり、図13(a)は、第1モードにおいて、撮影ユニット1をZ軸方向に変位させる推力を撮影ユニット1に印加する際の電流の流れを模式的に示し、図13(b)は、第2モードで撮影ユニット1を光軸Lに交差する方向に揺動させるモーメントを撮影ユニット1に印加する際の電流の流れを模式的に示してある。なお、図13では、一対の撮影ユニット駆動用コイル230xだけを取り出して、光軸Lの一方の側において撮影ユニット1から離間した位置からみた様子を示してある。このため、2つの撮影ユニット駆動用コイル230xは、光軸Lからみたとき、同一方向に巻き回されているが、図13では、反対方向に巻回されているように表されている。
 まず、図13(a)に示すように、第1モードにおいて、通電制御手段は、光軸Lの一方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル231x、232xから中間端子254に向かう電流を流すとともに、中間端子254から光軸Lの他方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル231x、232xを経由する電流を流す。すると、撮影ユニット駆動用コイル231x、232xと可動モジュール駆動用マグネット241x、242xとの間に電磁気力が発生するので、矢印F1で示すように、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xは、撮影ユニット1に対して光軸L方向に変位する推力を印加する。撮影ユニット駆動用コイル230yでも同様である。従って、板バネ195の付勢力によってベース220に向けて押し付けられていた撮影ユニット1は、Z軸方向に移動して、揺動可能な状態になる。
 次に、振れ検出センサ182の検出結果に基づいて、撮影ユニット1を光軸Lに交差する方向に揺動させる第2モードでは、図13(b)に示すように、光軸Lの一方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル231x、232xを経由して中間端子254に向かう電流を流すとともに、光軸Lの他方の側に配置されている撮影ユニット駆動用コイル231x、232xを経由して中間端子254に向かう電流を流す。すると、撮影ユニット駆動用コイル231x、232xと可動モジュール駆動用マグネット241x、242xとの間に電磁気力が発生するので、矢印F2で示すように、2つの第1撮影ユニット駆動機構250xは、撮影ユニット1に対して光軸Lに対して交差する方向に揺動するモーメントを印加する。撮影ユニット駆動用コイル230yでも同様である。従って、X軸周りおよびY軸周りの揺動を合成すれば、XY面全体に対して撮影ユニット1を揺動させたことになる。従って、カメラ付き携帯電話などで想定される全ての振れを補正できる。
 ここで、第1撮影ユニット駆動機構250xと第2撮影ユニット駆動機構250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる推力の中心と、撮影ユニット1の姿勢が変位することにより変形した板バネ195が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心と、撮影ユニット1の重心と、撮影ユニット1の揺動中心とは一致している。
 なお、撮影ユニット駆動用コイル230xの巻き回し方向、および、撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向が上記の構成と異なる場合でも、光軸Lを間に挟んだ一方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力と、光軸Lを間に挟んだ他方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力とが、光軸L方向で同じ方向になるように、撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向と各可動モジュール駆動用コイル230xの通電方向を選択すれば、第1モードを実行することができる。同様に、光軸を間に挟んだ一方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力と、光軸Lを間に挟んだ他方の側の可動モジュール駆動用コイル230xと可動モジュール駆動用マグネット240xとの間に働く電磁気力とが、光軸L方向で反対の方向になるように、撮影ユニット駆動用マグネット240xの着磁方向と各可動モジュール駆動用コイル230xの通電方向を選択すれば、第2モードを実行することができる。
 (本形態による主な効果)
 本形態によれば、撮影ユニット1は、Z軸方向に並んで配置されている前側撮影ユニット駆動機構251x、251yと後側撮影ユニット駆動機構252x、252yの間に配置されている板バネ195によって支持されている。このため、第1撮影ユニット駆動機構250xと第2撮影ユニット駆動機構250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる推力の中心と、撮影ユニット1の姿勢が変位することにより変形した板バネ195が元の形状に復帰しようとする復元トルクの中心とを、前側撮影ユニット駆動機構251x、251yと後側撮影ユニット駆動機構252x、252yの間に配置できる。また、これらの位置を前側撮影ユニット駆動機構251x、251yと後側撮影ユニット駆動機構252x、252yの間で一致させることもできる。従って、撮影ユニット1の揺動中心を板バネ195に近い位置に配置できる。この結果、撮影ユニット1が揺動したときに板バネ195に作用する力が小さくなるので、撮影ユニット駆動機構は小さなトルクで撮影ユニット1を揺動させることができる。また、撮影ユニット1を揺動可能に支持している板バネ195のバネ力も小さくてよい。従って、撮影ユニット1を効率よく変位させることができる。
 また、本形態によれば、撮影ユニット1の重心Gは、前側撮影ユニット駆動機構251x、251yと後側撮影ユニット駆動機構252x、252yの間にあり、板バネ195の近くに位置しているので、撮影用光学装置200Bの姿勢が変化したときに、撮影用光学装置200Bに対して撮影ユニット1が傾いてしまうことを低減あるいは回避できる。この結果、撮影用光学装置200Bの姿勢により撮影ユニット1が傾いてしまう範囲を撮影ユニット1の可動範囲として確保しておく必要がなくなるので、撮影用光学装置200Bを小型化できる。また、撮影用光学装置200Bの姿勢により第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが発生させる磁気駆動力を変化させる必要がなくなるので、撮影ユニット1を効率よく変位させることができる。また、撮影ユニット1の可動範囲が小さくなるので、例えば、撮影ユニット1の可動範囲を規制する規制部材を配置する場合には、撮影ユニット1と規制部材との間の隙間を狭くすることができる。この結果、撮影用光学装置200Bが衝撃を受けた際などに撮影ユニット1が規制部材に衝突しても発生する衝撃が小さくなるので、撮影ユニット1の変形を防止できる。従って、撮影用光学装置200Bを衝撃に強い装置とすることができる。さらに、撮影ユニット1のZ軸方向の外側に、撮影ユニット1を支持する構造を必要としないので、撮影用光学装置200BをZ軸方向に薄く構成することができる。
 また、板バネ195は、X軸回り、Y軸回り、およびZ軸方向に変形可能になっており、撮影ユニット1は、X軸周り、Y軸周り、およびZ軸方向に変位可能に支持されている。従って、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yによる推力の中心と、板バネ195による復元トルクの中心と、撮影ユニット1の中心とが近い位置にある場合には、撮影用光学装置200Bに強い衝撃が加わると撮影ユニット1が広範囲に動いてしまう可能性があるが、撮影ユニット1は、X軸方向およびY軸方向には移動しずらい。また、Z軸方向では、アーム部195dが撮影ユニット1の変位に追随して変形するので、板バネ195が破損することがない。
 また、本形態によれば、通電制御手段によって第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yのコイル231x、コイル232x、コイル231y、コイル232yへの通電を制御することにより、撮影ユニット1をX軸周りおよびY軸周りに揺動可能させることが可能であり、かつ、撮影ユニット1をZ軸方向に移動させることが可能である。さらに、撮影ユニット1は、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが動作していないときには、板バネ195によってベースに押し付けられており、振れ補正機構が動作すると、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yは板バネ195の付勢力に抗して撮影ユニット1をベースから離間させる磁気駆動力を発生させる。この結果、撮影用光学装置200Bを持ち運んでいるときなど、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが動作していない間は、撮影ユニット1がベース220に固定されていて、動いてしまうことがない。従って、撮影用光学装置200Bを持ち運んでいるときなどに、撮影用光学装置200Bに加わる振動により撮影ユニット1と固定体210とがぶつかってガタガタする異音やノイズを発生させることがない。
 (実施の形態3の変形例)
 上記の実施の形態では、撮影ユニット駆動機構が動作していないときに撮影ユニット1をベースに押し付ける付勢力を板バネ195に発揮させているが、この付勢力を板バネ195とは異なる板バネなどのバネ部材を用いて発揮させてもよい。また、固定体210の側に撮影ユニット1駆動用マグネットとの間で磁気吸引力を発揮する磁性体を配置することによって磁気バネを構成して、この磁気バネに、撮影ユニット1をベースに押し付ける付勢力を発揮させてもよい。
 [実施の形態4]
 図14(a)は本発明を適用した実施の形態4に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた斜視図であり、図14(b)はその側面図であり、図14(c)はフレキシブルプリント基板183の周辺部分を示す部分斜視図である。図14(a)、(b)では、撮影ユニット1の支持構造が分かるように固定体210を点線で示している。
 本形態の撮影用光学装置200Cは、撮影ユニット1を支持するバネ部材として弾性を備えた配線部材を用いたものである。より具体的には、撮影ユニット1や、振れ検出センサ182と外部機器との間で電力供給や信号の伝達を行うためのフレキシブルプリント基板183をバネ部材として採用している。本形態では、撮影ユニット1の支持構造を除いて実施の形態2に係る撮影用光学装置と同様の構成を備えているので、撮影ユニットの支持構造を説明して、その他の説明は省略する。
 (撮影ユニットの支持構造)
 図14に示すように、撮影ユニット1は光軸L方向からみたときに矩形を有しており、撮影ユニット1の後側には、振れ検出センサ182およびこの振れ検出センサ182が固定されている矩形のプレート188が取付けられている。プレート188の各角部分の近傍からは、振れ検出センサ182に接続されている4枚のフレキシブルプリント基板183(1)~(4)が引き出されている。撮影ユニット1からは、撮影ユニット1と外部機器との間で電力供給や信号の伝達を行うための中継用フレキシブルプリント基板183(5)が引き出されており、この中継用フレキシブルプリント基板183(5)はZ軸方向においてC字形状に折り曲げられた後に、フレキシブルプリント基板183(3)の引き出し部分に接続されている。
 4枚のフレキシブルプリント基板183(1)~(4)は、それぞれ、プレート188の外周縁および撮影ユニット1の外周壁に沿ってX軸方向またはY軸方向に延在している一定幅部分183aと、一定幅部分183aの端部分に形成された幅広部分183bとを備えており、この幅広部分183bが固定カバー230の側に取り付けられる。撮影ユニット1は、4枚のフレキシブルプリント基板183(1)~(4)によって、X軸周り、Y軸周り、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に変位可能に支持されている。
 ここで、各フレキシブルプリント基板183(1)~(4)において、所望のバネ定数を確保するためには、フレキシブルプリント基板183(1)~(4)を構成するフィルム状の絶縁体の材質を剛性の高いものにしたり、厚さ方向に形成されている層数を増加させたりすればよい。また、固定カバー230への取付け位置を、プレート188の各角部分に近い位置に移動させ、一定幅部分183aの長さを短縮すればバネ定数を上げることできる。さらに、各フレキシブルプリント基板183の銅箔形状、銅箔厚を変更することにより、所望のバネ定数を確保することもできる。また、各フレキシブルプリント基板183(1)~(4)に金属や樹脂からなる別部品を貼り付けることにより、各フレキシブルプリント基板183(1)~(4)のバネ定数を確保することができる。
 また、フレキシブルプリント基板183(1)~(4)を、1層で構成した場合には、一方の面側に配線パターンを配置して、他方の面側を全面銅箔としたり、他方の面側に金属板を貼り付けたりするにより、所望のバネ定数を確保してもよい。これらの場合には、銅箔や金属板は電磁シールドとしても機能する。なお、4枚のフレキシブルプリント基板183(1)~(4)の中に、電力の供給や信号の伝達に用いられないダミーのフレキシブルプリント基板が含まれていてもよい。
 (本形態による主な効果)
 本形態の撮影用光学装置200Cによれば、振れ検出センサ182や撮像素子に電力供給を行うとともに、振れ検出センサ182や撮像素子と外部の機器との間で信号の伝達を行うためのフレキシブルプリント基板183(1)~(4)によって撮影ユニット1を支持しているので、バネ部材が必要ない。従って、撮影用光学装置200Cの構成をシンプルにすることができる。また、フレキシブルプリント基板183(1)~(4)は接着剤層を備えているので、この接着剤層によるダンピング効果を得ることができる。
 (外部への磁束漏れを防止する構成を備える形態)
 上記の実施の形態1~4では、固定カバー230およびベース220について、それを形成する材料は特に規定されていないが、固定カバー230およびベース220磁性材料から形成すれば、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yから外部への磁束漏れを防止することができる。また、外部の磁束が第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yに侵入して、撮影ユニット1の姿勢に影響を与えることを低減できる。図15は固定カバー230およびベース220を磁性材料から形成した撮影用光学装置の構成例を示す縦断面図である。図16は、図15に示す撮影用光学装置から、固定カバー230、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yの一部、第1バネ191、枠体193などを取り除いて、被写体側において斜め上方からみた斜視図である。なお、本形態の撮影用光学装置は、実施の形態2の撮影用光学装置200Bと対応する構成を備えているので、対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
 図15に示す撮影用光学装置200Dは、固定カバー230およびベース220を磁性材料から形成した構成例である。固定カバー230は角筒状の胴部235のみを備えている。
 本例によれば、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yの外周側および後側は磁性材料からなる固定カバー230に被われているので、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yから外部への漏れ磁束を少なくできる。また、固定カバー230が集磁ヨークとして働くので、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yに鎖交する鎖交磁束が増え、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる際に大きな推力を得ることができる。従って、振れに対する応答性に優れる。さらに、外部の磁束が第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yに侵入して、撮影ユニット1の姿勢に影響を与えることを低減できる。
 ここで、固定カバー230を磁性材料から形成すると、撮影ユニット1に取り付けられている撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yと固定カバー230との間には磁気吸引力が発生するので、この磁気吸引力が、振れ補正機構による撮影ユニット1の変位に影響を及ぼすことがある。
 このため、本形態では、図16に示すように、Z軸周りに隣接している第1撮影ユニット駆動機構250xの撮影ユニット駆動用マグネット240xと、第2撮影ユニット駆動機構250yの撮影ユニット駆動用マグネット240yとをZ軸方向における磁極が異なる方向を向くように配置している。このように配置することにより、Z軸周りに隣接している撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yの間で磁束が発生するので、固定カバー230の側に流れる磁束が減少する。この結果、固定カバー230と撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yとの間で発生する磁気吸引力を小さくできるので、これらの間の磁気吸引力が撮影ユニット1の変位に影響を与えることを低減できる。
 また、磁性材料からなる固定カバー230が上板部を備えていると、撮影ユニット1に取り付けられている撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yと固定カバー230との間の磁気吸引力が、上板部に作用して撮影ユニット1をZ方向に付勢することがある。これに対して、本形態では、固定カバー230から上板部を取り除いてあるので、撮影ユニット1が磁気吸引力によりZ方向に付勢されることを回避できる。従って、これらの間の磁気吸引力が撮影ユニット1の変位に影響を与えることを低減できる。同様に、ベース220を磁性材料から形成すると、撮影ユニット1に取り付けられている撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yとベース220との間には磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力によって、Z方向の下側に付勢されることを回避したい場合には、ベース220を非磁性体から形成すればよい。
 なお、固定カバー230を磁性材料から形成すると、撮影ユニット1に取り付けられている撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yと固定カバー230との間には磁気吸引力が発生する。従って、Z軸方向における撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yの中心と、Z軸方向における固定カバー230の中心とをずらしておけば、撮影ユニット1をZ軸方向のいずれか一方に向けて吸引する磁気吸引力を発揮させることができる。
 また、本形態の撮影用光学装置200Dでは固定カバー230の上板部を取り除いてあるので、撮影用光学装置200Dの組み立て作業時に固定カバー230と撮影ユニット1の位置を調整する際に、被写体側から固定カバー230と撮影ユニット1の間の隙間を画像センサなどでモニタリングし、双方の位置関係を確認しながら作業できるので、位置精度の高い組み立てが可能になる。
 次に、図17は、固定カバー230の一部分を磁性材料とし、他の部分を非磁性材料から形成した撮影用光学装置の斜視図である。本形態の撮影用光学装置200Eでは、光軸Lと直交する方向から見たときに、固定カバー230において撮影ユニット駆動用マグネットが移動する範囲と重なっている移動領域を含む部分(図中の斜線部分)230aを磁性材料とし、他の部分230bを非磁性材料としてある。このため、固定カバー230は、非磁性材料からなる第1カバー部分(部分230b)と、磁性材料からなる第2カバー部分(部分230a)とを備えている。
 このように構成しても、固定カバー230の磁性材料からなる部分が第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yを外周側から被っているので、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yから外部への漏れ磁束を少なくできる。また、固定カバー230が集磁ヨークとして働くので、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yに鎖交する鎖交磁束が増え、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる際に大きな推力を得ることができる。従って、振れに対する応答性に優れる。さらに、外部の磁束が第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yに侵入して、撮影ユニット1の姿勢に影響を与えることを低減できる。
 なお、磁性材料から形成されている部分と非磁性材料から形成されている部分は別部品として形成し、組み合わせて固定カバー230を構成するようにすることもできるし、一体成形品とすることもできる。また、光軸Lと直交する方向から見たときに撮影ユニット駆動用マグネットが移動する範囲と重なっている移動領域を含む部分230aを磁性材料から形成するのに替えて、この部分に固定カバー230の外側から板状の磁性体を貼り付けてもよい。磁性体としては、鉄などの周知の材質からなるものを用いることができる。
 次に、撮影ユニット1のヨーク16の形状に変更を加えることにより、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yから外部への磁束漏れを防止するとともに、外部の磁束が第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yに侵入して、撮影ユニット1の姿勢に影響を与えることを低減する撮影用光学装置の構成例を示す。
 図18は本形態の撮影用光学装置のヨーク16の周辺部分を模式的に示す撮影用光学装置のX-Z平面の縦断面図である。撮影用光学装置200Fでは、ヨーク16は、中央に開口部161aが形成されている被写体側の矩形の天板部161と、天板部161の外周縁から後側に延びる4つの側板部162と、側板部162の下端縁から外周側に延びる中継板部分197と中継板部分197の外周縁からから前側に延びるコイル側集磁ヨーク部分198を備えており、その断面形状はコの字形状をしている。撮影ユニット駆動用コイル230x、230yは光軸Lと直交する方向において固定カバー230との間に隙間を備えるようにして固定カバー230に取付けられており、コイル側集磁ヨーク部分198は、その隙間において、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yを挟んだ反対側で撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yと対向している。なお、固定カバー230は非磁性材料から形成されている。
 本例によれば、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yの撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yおよび撮影ユニット駆動用コイル230x、230yは、ヨーク16によって囲まれているので、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yからの漏れ磁束を少なくできる。また、撮影ユニット駆動用コイル230x、230yに鎖交する鎖交磁束が増えるので、第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yが撮影ユニット1の姿勢を変位させる際に、大きな推力を得ることができる。従って、振れに対する応答性に優れる。さらに、外部の磁束が第1、第2撮影ユニット駆動機構250x、250yに侵入して、撮影ユニット1の姿勢に影響を与えることを低減できる。
 なお、可動ユニットが揺動する中心がZ軸方向において可動ユニットよりも下側にある場合には、各撮影ユニット駆動用コイル230x、230yの縦断面形状を下側の長い台形形状としておき、可動ユニットが揺動する中心がZ軸方向において可動ユニットと重なる範囲にある場合には、各撮影ユニット駆動用コイル230x、230yの縦断面形状を長方形にしておく。
 (その他の実施の形態)
 上記形態では、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yのいずれにおいても、可動体側である撮影ユニット1側にマグネット(撮影ユニット駆動用マグネット240x、240y)が保持され、固定体210側にコイル(撮影ユニット駆動用コイル230x、230y)が保持されている構成を採用したが、可動体側である撮影ユニット1側に撮影ユニット駆動用コイルが保持され、固定体210側に撮影ユニット駆動用コイルが保持されている構成を採用してもよい。
 上記形態では、第1撮影ユニット駆動機構250xによって撮影ユニット1をX軸方向に変位させ、第2撮影ユニット駆動機構250yによって撮影ユニット1をY軸方向に変位させたが、第1撮影ユニット駆動機構250xによって撮影ユニット1をY軸方向に変位させ、第2撮影ユニット駆動機構250yによって撮影ユニット1をX軸方向に変位させるように、撮影ユニット駆動用マグネットおよび撮影ユニット駆動用コイルを配置してもよい。
 また、上記形態では、撮影ユニット駆動用マグネットは、単極着磁されている2枚のマグネットを着磁方向が反対になるように並べて構成しているが、1枚のマグネットを2極着磁して用いることもできる。
 また、上記形態では、撮影ユニット1に対して第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yの双方を設けたが、ユーザーが使用する際、振れが発生しやすい方向の振れのみを補正するように、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yの一方のみを設けた場合に本発明を適用てもよい。
 上記形態では、レンズ駆動用コイル30s、30tが四角筒状で、レンズ駆動用マグネット17が平板状である撮影ユニット1を用いた撮影用光学装置200に本発明を適用したが、レンズ駆動用コイル30s、30tが円筒状で、ケース18が四角筒状で、ケース18の角部分にレンズ駆動用マグネット17を配置した構成の撮影ユニットを用いた撮影用光学装置に本発明を適用してもよい。
 上記形態では、カメラ付き携帯電話機に用いる撮影用光学装置200に本発明を適用した例を説明したが、薄型のデジタルカメラなどに用いる撮影用光学装置200に本発明を適用した例を説明してもよい。また、上記形態では、撮影ユニット1にレンズ121や撮像素子155に加えて、レンズ121を含む移動体3を光軸方向に磁気駆動するレンズ駆動機構5が支持体2上に支持されている例を説明したが、撮影ユニット1にレンズ駆動機構5が搭載されていない固定焦点タイプの撮影用光学装置に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、可動モジュールとして、レンズおよび撮像素子を備えている撮影ユニットを説明したが、本発明は可動モジュールとして少なくともレンズを備えている光学ユニットに適用することができ、このような光学ユニットには、例えば、レーザポインタや、携帯用や車載用の投射表示装置などがある。
 さらに、上記形態では、レンズ駆動機構5は、レンズ121を含む移動体3を光軸方向に磁気駆動するものであったが、圧電素子を用いて、レンズ121を含む移動体3を光軸方向に駆動するレンズ駆動機構を採用することができる。圧電素子を用いたレンズ駆動機構としては、例えば、円筒形状の圧電素子をステータとし、ステータの環状端面にロータを圧接させ、圧電素子に高周波の交流電流を印加してステータに超音波振動を発生させることによりロータを回転させ、ロータの回転運動を直動運動に変換して移動体を光軸方向に移動させる構成のものなどがある。

Claims (34)

  1.  少なくともレンズが支持体に支持された可動モジュールと、該可動モジュールを支持する固定体と、を有する振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、
     前記可動モジュールは、前記固定体上で少なくとも前記レンズの光軸に対して交差する方向に変位可能に支持され、
     前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記固定体上において前記可動モジュールを前記光軸に対して交差する方向に変位させる磁気駆動力を、前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対になって発生させる振れ補正用の可動モジュール駆動機構を有していることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
  2.  前記可動モジュール駆動機構は各々、前記可動モジュール側および前記固定体側の一方に保持された可動モジュール駆動用マグネットと、他方に保持された可動モジュール駆動用コイルと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  3.  互いに直交する3方向を各々X軸、Y軸、Z軸とし、前記光軸に沿う方向をZ軸としたとき、
     前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記可動モジュール駆動機構として、X軸方向において前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対になって前記可動モジュールをX軸方向およびY軸方向の一方に変位させる磁気駆動力を発生させる第1可動モジュール駆動機構と、Y軸方向において前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対になって前記可動モジュールをX軸方向およびY軸方向のうちの他方に変位させる磁気駆動力を発生させる第2可動モジュール駆動機構と、が構成されていることを特徴とする請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  4.  前記可動モジュールは、前記可動モジュールと前記固定体とに接続されたバネ部材によって前記固定体に支持されていることを特徴とする請求項2または3に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  5.  前記バネ部材は、前記固定体から前記光軸方向に沿って延在した複数本のワイヤサスペンションであることを特徴とする請求項4に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  6.  前記可動モジュールは、前記光軸の周りを囲む3箇所以上の各々において前記光軸方向に延在する前記ワイヤサスペンションを介して前記固定体に支持されていることを特徴とする請求項5に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  7.  前記バネ部材は、前記光軸方向において前記可動モジュール駆動機構を間に挟んだ両側に第1バネ部材および第2バネ部材として配置されており、
     前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動機構が発生させる磁気駆動力によって、前記光軸と交差する軸線周りに揺動することを特徴とする請求項4に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  8.  前記光軸方向において、前記可動モジュールの重心は、前記第1バネ部材と前記第2バネ部材との間に位置していることを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  9.  前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記振れ補正用の可動モジュール駆動機構は各々、前記光軸方向で離間する2箇所に配置され、
     前記バネ部材は、前記光軸方向で離間する2箇所に配置された前記可動モジュール駆動機構の間に配置されており、
     前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動機構が発生させる磁気駆動力によって、前記光軸と交差する軸線周りに揺動することを特徴とする請求項4に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  10.  前記光軸方向において、前記可動モジュールの重心は、前記光軸方向で離間する2箇所の間に位置していることを特徴とする請求項9に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  11.  前記バネ部材は、前記可動モジュールに連結される内周側連結部と、前記固定体に連結される外周側連結部と、前記内周側連結部から延在して前記外周側連結部に繋がる複数本のアーム部とを備えたジンバルバネであることを特徴とする請求項7乃至10の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  12.  前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構が備える前記可動モジュール駆動用コイルに対する通電方向を切り換えて、前記可動モジュールを前記光軸方向に変位させる駆動力を発生させる第1モードと、前記可動モジュールを前記光軸に対して交差する方向に変位させる駆動力を発生させる第2モードと、が実行されることを特徴とする請求項7乃至11の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  13.  前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構が備える前記可動モジュール駆動用コイルは、それぞれ独立した方向に通電することが可能であり、
     前記第1モードでは、前記光軸を間に挟んだ一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力と、前記光軸を間に挟んだ他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力とが、前記光軸方向で同じ方向になるように、各可動モジュール駆動用コイルの通電方向を選択し、
     前記第2モードでは、前記光軸を間に挟んだ一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力と、前記光軸を間に挟んだ他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記可動モジュール駆動用マグネットとの間に働く電磁気力とが、前記光軸方向で反対の方向になるように、各可動モジュール駆動用コイルの通電方向を選択することを特徴とする請求項12に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  14.  前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構が備える前記可動モジュール駆動用コイルは、直列に接続されており、
     前記光軸を間に挟んだ一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルと前記光軸を間に挟んだ他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルとの間の接続線には中間端子が設けられており、
     前記一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して前記中間端子に至る間と、前記他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して中間端子に至る間とは、互いに独立した方向に通電することが可能になっていることを特徴とする請求項13に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  15.  前記一方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して前記中間端子に至る間と、前記他方の側の前記可動モジュール駆動用コイルを経由して中間端子に至る間とは、互いに異なる値の電流を通電することが可能になっていることを特徴とする請求項14に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  16.  前記可動モジュールを前記光軸方向で前記固定体に押し付ける付勢手段を有し、
     前記可動モジュール駆動機構は、前記可動モジュールを前記光軸に対して交差する方向に変位させる際、前記付勢手段の付勢力に抗して前記可動モジュールを前記固定体から離間させる駆動力を発生させることを特徴とする請求項7乃至15の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  17.  前記付勢手段は、前記バネ部材あるいは他のバネを用いた機械的バネ、および前記可動モジュール駆動用マグネットあるいは他のマグネットを用いた磁気バネのうちの少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項16に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  18.  前記可動モジュールは、前記支持体に撮像素子が保持された撮像ユニットであることを特徴とする請求項2乃至17の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  19.  前記レンズは、前記光軸方向に移動可能に前記支持体上に支持された移動体に含まれ、
     前記撮像ユニットにおいて、前記支持体上には前記移動体を前記光軸方向に駆動するレンズ駆動機構が支持されていることを特徴とする請求項18に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  20.  レンズ駆動機構は、前記移動体を前記光軸方向に磁気駆動することを特徴とする請求項19に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  21.  前記可動モジュール駆動用マグネットは前記可動モジュール側に保持され、
     前記可動モジュール駆動用コイルは前記固定体側に保持されていることを特徴とする請求項2乃至20の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  22.  前記可動モジュールは、前記支持体に撮像素子が保持された撮像ユニットであり、
     前記レンズは、前記光軸方向に移動可能に前記支持体上に支持された移動体に含まれ、
     前記可動モジュールにおいて、前記支持体上には前記移動体を前記光軸方向に磁気駆動するレンズ駆動機構が支持され、
     前記光軸を間に挟んで対向する2箇所で対をなす前記可動モジュール駆動機構は各々、前記可動モジュール駆動用マグネットが前記可動モジュール側に保持され、前記可動モジュール駆動用コイルが前記固定体側に保持され、
     前記可動モジュールは、前記移動体を外周側で囲むカバー部を備え、
     前記レンズ駆動機構は、前記移動体の外周面に保持されたレンズ駆動用コイルと、前記カバー部の内周面に保持されたレンズ駆動用マグネットとを備え、
     前記可動モジュール駆動用マグネットは、前記カバー部の外周面に保持されていることを特徴とする請求項2乃至17の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  23.  前記可動モジュール駆動用コイルは、前記可動モジュールに向けて開口する筒状に巻回され、
     前記可動モジュール駆動用マグネットの一部は、前記可動モジュール駆動用コイルの内側に位置していることを特徴とする請求項21または22に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  24.  前記固定体は、前記可動モジュール駆動用コイルより外側に固定体側ヨークを備え、当該固定体側ヨークは、前記可動モジュール駆動用マグネットと対向する部分に開口部を備えていることを特徴とする請求項21乃至23の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  25.  前記固定体には、前記可動モジュールが前記光軸に対して交差する方向に変位した際に当該可動モジュール側と干渉する緩衝部材が取り付けられていることを特徴とする請求項2乃至24の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  26.  前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動用マグネットおよび前記可動モジュール駆動用コイルを前記光軸方向の両側で覆う可動モジュール側ヨークを備えていることを特徴とする請求項2乃至25の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  27.  前記固定体は、前記可動モジュールおよび前記可動モジュール駆動機構を外周側で覆う固定カバーを有し、
     当該固定カバーにおいて前記光軸と直交する方向から見たときに、少なくとも前記可動モジュール駆動用マグネットの外側で少なくとも当該可動モジュール駆動用マグネットの磁束領域内に位置する部分は、磁性体からなることを特徴とする請求項2乃至26の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  28.  前記固定カバーは、非磁性材料からなる第1カバー部分と、前記磁性体からなる第2カバー部分とを備えていることを特徴とする請求項27に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  29.  前記駆動用マグネットにおいて、前記光軸周りに隣接している可動モジュール駆動用マグネット同士は、前記光軸周りに隣接する位置の磁極が相違していることを特徴とする請求項27または28に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  30.  前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動用マグネットを保持している可動モジュール側ヨークを備え、
     前記可動モジュール側ヨークは、前記可動モジュール駆動用マグネットの外面に対向する位置まで屈曲して延在したコイル側集磁ヨーク部分を備えていることを特徴とする請求項21乃至24の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  31.  前記可動モジュール駆動機構は、前記可動モジュールの傾きを検出する振れ検出センサの検出結果に基づいて前記可動モジュールを前記固定体上で揺動させることを特徴とする請求項1乃至30の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  32. 前記振れ検出センサは、前記可動モジュールにおいて前記撮像素子に対して被写体側とは反対側位置に搭載されていることを特徴とする請求項31に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  33. 前記振れ検出センサは、直交する2軸の角速度を検出するセンサであることを特徴とする請求項31または32に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
  34.  前記可動モジュール駆動機構は、前記振れ検出センサでの検出結果の積分値がゼロとなるように閉ループ制御されていることを特徴とする請求項31乃至33に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
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