JP5465500B2 - 振れ補正機能付き光学ユニット、および振れ補正機能付き光学ユニットにおける振れ補正制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズを搭載したモジュールを揺動させて手振れなどの振れを補正する振れ補正機能付き光学ユニット、およびその振れ補正制御方法に関するものである。

携帯電話機やデジタルカメラなどに搭載される撮影用光学装置や、レーザポインタ、携帯用や車載用の投射表示装置などの光学機器では、手振れや外部振動が伝わってきた際、光軸に振れが発生しやすい。

そこで、携帯用の撮影用光学装置などに用いる撮影用光学ユニットにおいて、可動モジュールの各側面にアクチュエータを構成しておき、振れ検出センサの検出結果に基づいて、アクチュエータ光軸方向（Ｚ軸方向）に直交するＸ軸周りおよびＹ軸周りに可動モジュールを揺動させて手振れを補正する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−１２９２９５号公報

しかしながら、従来の光学ユニットでは、振れ検出センサとして用いたジャイロスコープによって、手振れに対応する角速度信号を積分して角変位を求め、かかる角変位に相当する変位を可動モジュールに行なわせているため、補正の応答が遅いという問題点がある。また、手振れ補正を行なう際、別のセンサなどによって、可動モジュールの角度を検出し、変位と指令値との差がゼロとなるように制御している。このため、制御システムが複雑になり、センサなどの部品数が増大であるという問題点もある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、簡素な制御方式で手振れを迅速に補正することができる振れ補正機能付き光学ユニット、および振れ補正制御方法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、光学素子が搭載された可動モジュールと、該可動モジュールをバネ部材を介して支持する固定体と、前記可動モジュールの振れを検出する振れ検出センサと、該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て当該可動モジュールの振れを補正する振れ補正用駆動機構と、前記振れ検出センサの検出結果に基づいて前記振れ補正用駆動機構を制御する制御部と、を有する振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、前記振れ検出センサは、前記可動モジュールに搭載されたジャイロスコープであって、前記制御部は、前記ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように前記振れ補正用駆動機構を制御し、前記バネ部材の共振周波数をｆ２とし、前記ジャイロスコープの離調周波数をｆ３としたとき、前記振れ補正用駆動機構を制御する際のサーボゲインのオープンループ周波数特性において、ゲイン交点は、以下の条件
ｆ２＜ゲイン交点＜ｆ３
を満たしていることを特徴とする。

また、本発明では、光学素子が搭載された可動モジュールと、該可動モジュールをバネ部材を介して支持する固定体と、前記可動モジュールの振れを検出する振れ検出センサと、該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て当該可動モジュールの振れを補正する振れ補正用駆動機構と、を有する振れ補正機能付き光学ユニットにおける振れ補正制御方法において、前記振れ検出センサは、前記可動モジュールに搭載されたジャイロスコープであって、当該ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように前記振れ補正用駆動機構を制御し、前記バネ部材の共振周波数をｆ２とし、前記ジャイロスコープの離調周波数をｆ３としたとき、前記振れ補正用駆動機構を制御する際のサーボゲインのオープンループ周波数特性において、ゲイン交点は、以下の条件
ｆ２＜ゲイン交点＜ｆ３
を満たしていることを特徴とする。

本発明では、振れ検出センサとして用いたジャイロスコープによって振れを検出し、かかる振れを打ち消すように振れ補正用駆動機構を制御する。このため、角速度信号を積分して角変位量を求める必要がないので、補正の応答性がすぐれている。また、ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように振れ補正用駆動機構を制御するため、そのままで閉ループ制御を行なうことができる。このため、別のセンサなどによって、可動モジュールの角度を検出し、変位と指令値との差がゼロとなるように制御する必要がないため、制御系の構成を簡素化することができる。従って、部品数が少なく済むので、振れ補正機能付き光学ユニットの低コスト化を図ることができる。また、ジャイロスコープが可動モジュールに搭載されているため、簡素な構成で可動モジュールの振れを確実かつ迅速に検出することができる。また、バネと質量によって決まる機械的な固有共振周波数や、ジャイロスコープの離調周波数の影響を受けずに振れを補正することができる。振れを補正するにあたっては、手振れなどの振れの補正対象となる１〜１５Hzの変位速度を十分キャンセルできるように広い帯域で安定なサーボゲインを備えていることが好ましい。しかしながら、サーボ帯域を広げすぎると、バネと質量によって決まるバネ部材の機械的な固有共振周波数や、ジャイロスコープの離調周波数の影響を受けてしまう。すなわち、ジャイロスコープでは、振動子が固有の共振周波数を有しており、かかる振動子の共振周波数はコリオリ力の検出感度を高めるために一般的に数十kHzと高い値であるが、励振側と検出側の共振周波数の差である離調周波数は、バネ系の共振周波数と同オーダーの値となってしまう。ここで、十分な制振性を実現するためには、バネ系共振点まで必要ゲインを確保してアクティブなダンピング抑制をすることが望ましいが、このサーボ帯域内にジャイロの離調周波数が入ってしまうと、サーボ系が不安定になってしまう。しかるに本発明では、バネ部材の共振周波数ｆ２、ジャイロスコープの離調周波数ｆ３、およびゲイン交点が上記の条件を満たしているので、バネと質量によって決まる機械的な固有共振周波数や、ジャイロスコープの離調周波数の影響を受けずに振れを補正することができる。

本発明において、前記制御部が前記振れ補正用駆動機構を制御する際の制御信号の周波数をｆ１としたとき、前記制御信号の周波数ｆ１、前記バネ部材の共振周波数ｆ２、および前記ジャイロスコープの離調周波数ｆ３は、以下の条件
ｆ１＜ｆ２＜ｆ３
を満たしていることが好ましい。

本発明において、前記制御信号の周波数ｆ３が、前記ジャイロスコープから出力される角速度信号をデジタル信号化した後のデジタル信号に対して設けられたデジタルローパスフィルタにより抑制されていることが好ましい。

本発明において、前記振れ補正用駆動機構を制御する際のサーボゲインのオープンループ周波数特性において、ゲイン交点は、以下の条件
ｆ２＜ゲイン交点＜ｆ３
を満たしていることが好ましい。

本発明において、前記制御部は、さらに、前記ジャイロスコープから出力された角速度信号に基づいて前記可動モジュールの角変位量を求め、当該角変位を打ち消すように前記振れ補正用駆動機構を制御するように構成してもよい。

本発明において、前記制御部は、前記可動モジュールから引き出されたフレキシブル基板に実装されたＩＣに構成されている構成を採用することができる。

本発明において、前記制御部は、前記ジャイロスコープと同一のパッケージ内に収納されている構成を採用してもよい。

本発明において、前記制御部による制御は、外部からの指令信号に基づいて開始されることが好ましい。

本発明において、前記制御部による制御は、前記撮像素子が前記レンズを介して撮像している期間中、常時行なわれるように構成してもよい。

本発明において、前記光学素子はレンズであり、前記可動モジュールには、前記レンズに対して後側に撮像素子が搭載されている構成を採用できる。

この場合、前記制御部による制御は、撮影開始スイッチへの操作が行われた際に実行されることが好ましい。

本発明では、振れ検出センサとして用いたジャイロスコープによって振れを検出し、かかる振れを打ち消すように振れ補正用駆動機構を制御する。このため、角速度信号を積分して角変位量を求める必要がないので、補正の応答性がすぐれている。また、ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように振れ補正用駆動機構を制御するため、そのままで閉ループ制御を行なうことができる。このため、別のセンサなどによって、可動モジュールの角度を検出し、変位と指令値との差がゼロとなるように制御する必要がないため、制御系の構成を簡素化することができる。従って、部品数が少なく済むので、振れ補正機能付き光学ユニットの低コスト化を図ることができる。また、ジャイロスコープが可動モジュールに搭載されているため、簡素な構成で可動モジュールの振れを確実かつ迅速に検出することができる。

本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット全体を示す説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの可動モジュール内に構成したレンズ駆動モジュールの説明図である。 図２に示すレンズ駆動モジュールの動作を模式的に示す説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの断面構成を示す説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットを、図４とは異なる位置で切断した際の断面構成を示す説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットを前側からみた分解斜視図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットを後側からみた分解斜視図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの可動モジュールおよびこの可動モジュールに接続する部材の説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットに用いた可動モジュールおよびフレキシブル基板を前側からみた分解斜視図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットに用いた可動モジュールおよびフレキシブル基板を後側からみた分解斜視図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおいて支持機構などを構成する部材の説明図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットのベース、バネ部材およびセンサカバーをＸ軸方向からみた説明図、および断面図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおいて可動モジュールの可動範囲を制限する部材の説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおいて可動モジュールの可動範囲を制限する機構の説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける手振れ補正の制御方法を示す概念図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける手振れ補正を行なうための制御部の構成を示す構成図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおけるサーボゲインの補償内容を示す説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける別の手振れ補正の制御方法を示す概念図である。

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。以下の説明においては、固定体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、光軸Ｌ（レンズ光軸）に沿う方向をＺ軸として説明する。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。また、以下の説明では、「被写体側」を「前側」あるいは「上側」として説明し、「被写体側とは反対側」を「後側」あるいは「下側」として説明する。

（振れ補正機能付き光学ユニットの全体構成）
図１は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット全体を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットを被写体側（前側）からみた斜視図、被写体とは反対側である後側からみた斜視図、および振れ補正機能付き光学ユニットを携帯電話機などの光学機器に搭載した状態を示す説明図である。

図１（ａ）、（ｂ）に示す振れ補正機能付き光学ユニット２００（手振れ補正機能付き光学ユニット）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、振れ補正機能付き光学ユニット２００は、略矩形板状のベース２２０と、このベース２２０の上方に被せられた箱状の固定カバー２６０とを備えており、ベース２２０と固定カバー２６０は互いに固定されて固定体２１０の一部を構成している。固定体２１０において、固定カバー２６０の前側端部（被写体側端部）には、シャッタ機構や、各種フィルタを光軸上に出現した状態および光軸上から退避した状態に切り換えるフィルタ駆動機構、さらには絞り機構を内蔵する付属モジュールが固定されることもある。

固定カバー２６０は、光軸Ｌの方向（Ｚ軸の方向）からみたときに矩形形状を有しており、矩形の天板部２６１を前側に備えている。天板部２６１には、矩形の開口部２６１ａが形成されており、天板部２６１の外周縁から後方に向けては、４枚の側板部２６２が延びている。４枚の側板部２６２のうち、Ｙ軸方向に位置する２枚の側板部２６２の後端縁には切り欠き２６２ｄが形成されており、Ｙ軸方向に位置する２枚の側板部２６２のうちの一方の側板部２６２からは、切り欠き２６２ｄを介してフレキシブル基板３００の引き出し部３５０がＹ軸方向に引き出されている。かかるフレキシブル基板３００の引き出し部３５０は、側板部２６２に対して接着剤などで固定されている。

固定カバー２６０の内側には、レンズ（光学素子）に対するフォーカス機構を内蔵する可動モジュール１が配置されているともに、後述するように、可動モジュール１を揺動させて手振れ補正を行なう手振れ補正機構が構成されている。可動モジュール１は、レンズに対するフォーカス機構を内蔵するレンズ駆動モジュール１ａを有しており、このレンズ駆動モジュール１ａは、角筒状のモジュールカバー１６０の内側に保持されている。

（レンズ駆動モジュールの構成）
図２は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００の可動モジュール１内に構成したレンズ駆動モジュール１ａの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、レンズ駆動モジュール１ａ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は、図２に示すレンズ駆動モジュール１ａの動作を模式的に示す説明図である。なお、図３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３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２（ａ）、（ｂ）および図３において、レンズ駆動モジュール１ａは、レンズ（光学素子）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。レンズ駆動モジュール１ａは、概ね、３枚のレンズ１２１（光学素子）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Ｌの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レンズ駆動用コイルホルダ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１５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に対して被写体側に固定された箱状のケース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、１８ａ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１５に導く穴１９ａが形成されている。

さらに、レンズ駆動モジュール１ａにおいて、支持体２は、撮像素子１５が実装された基板１５４を備えており、基板１５４は撮像素子ホルダ１９の下面に固定されている。ここで、基板１５４は両面基板であり、基板１５４の下面側には、図１に示すフレキシブル基板３００が接続されている。

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、レンズ駆動用コイルホルダ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を構成している。かかる鎖交磁界発生体４は、レンズ駆動用コイルホルダ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のレンズ駆動用コイルホルダ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のレンズ駆動用コイルホルダ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を介して支持体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、レンズ駆動用コイルホルダ１３の前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に対して前側位置である。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はレンズホルダ１２の前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を後側に静置することができる。

本形態のレンズ駆動モジュール１ａ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１８ｃを備えており、角筒状胴部１８ｃの上面側には、入射窓１８ａが形成された上板部１８ｇを備えている。本形態において、角筒状胴部１８ｃ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１８ｂを備えている。４つの側板部１８ｂ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の方向において磁気的に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レンズ駆動用コイルホルダ１３とを備えており、レンズホルダ１２およびレンズ駆動用コイルホルダ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。レンズ駆動用コイルホルダ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、レンズ駆動用コイルホルダ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、レンズ駆動用コイルホルダ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。かかるレンズ駆動用コイルホルダ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。

レンズ駆動用コイルホルダ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、レンズ駆動用コイルホルダ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、レンズ駆動用コイルホルダ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。但し、貫通穴１３３ａ、１３３ｂは、周方向においては、レンズ駆動用コイルホルダ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、レンズ駆動用コイルホルダ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。

このように構成したレンズ駆動用コイルホルダ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Ｌの方向において、磁気的に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。

このように構成したレンズ駆動用コイルホルダ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１８ｃ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。

（レンズ駆動機構の動作）
本形態のレンズ駆動モジュール１ａ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。

また、レンズ駆動モジュール１ａ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１８ｃ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。

このように構成したレンズ駆動モジュール１ａに対しては、撮像素子１５およびレンズ駆動用コイル３０ｓ、３０ｔを装置本体の制御部（図示せず）に電気的に接続する必要がある。そこで、本形態では、レンズ駆動モジュール１ａに対して被写体側とは反対側にフレキシブル基板３００（図１参照）を配置し、フレキシブル基板３００に形成した配線パターンに撮像素子１５およびレンズ駆動用コイル３０ｓ、３０ｔを電気的に接続してある。

（手振れ補正機構の全体構成）
本形態の振れ補正機能付き光学ユニット２００は、図１（ｃ）に示すように、携帯電話機などの機器５００に搭載されて撮影に用いられる。かかる機器５００において、撮影を行なう際、概ね、Ｚ軸が水平に向けられる。従って、シャッタを押した際の手振れによって、Ｘ軸周りの縦振れが発生するとともに、Ｙ軸周りの横振れが発生するおそれがある。そこで、本形態では、図４〜図１４を参照して以下に説明する手振れ補正機能が付加されている。かかる手振れ補正機構では、可動モジュール１に振れ検出センサを設けるとともに、固定体２１０に対してＸ軸周りおよびＹ軸周りに揺動可能に配置した可動モジュール１を手振れ補正用駆動機構によって揺動させる構成になっている。

以下、本形態に振れ補正機能付き光学ユニット２００に構成した振れ補正機構の各構成を以下に示す順
振れ補正機能付き光学ユニット２００の全体構成・・図４〜図７
可動モジュール１の詳細構成・・図４、図５、図６〜図１０
可動モジュール１に対する支持機構の構成・・図４、図５、図１１および図１２
可動モジュール１に対する可動範囲制限機構の構成・・図１３および図１４
で説明する。

図４は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００の断面構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、振れ補正機能付き光学ユニット２００を、図１（ａ）のＹ１−Ｙ１′線に相当する位置で切断したときの縦断面図、および図１（ａ）のＸ１−Ｘ１′線に相当する位置で切断したときの縦断面図である。図５は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００を、図４とは異なる位置で切断した際の断面構成を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は各々、振れ補正機能付き光学ユニット２００を、図１（ａ）のＣ１−Ｃ１′線に相当する位置で切断したときの縦断面図、および図１（ａ）のＣ２−Ｃ２′線に相当する位置で切断したときの縦断面図である。図６および図７は各々、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００を前側からみた分解斜視図、および後側からみた分解斜視図である。図８は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００の可動モジュール１およびこの可動モジュール１に接続する部材の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は各々、可動モジュール１およびこの可動モジュー１ルに接続する部材を前側からみた斜視図、および後側からみた斜視図である。

本形態では、図４〜図７に示すように、固定体２１０については、後側（下側）から前側（上側）にベース２２０、後側ストッパ部材２７０、前側ストッパ部材２９０、および固定カバー２６０を順に重ねて固定した構造を有している。これらの部材の詳細な構成は後述するが、ベース２２０は、可動モジュール１を揺動可能に支持する機能を担い、後側ストッパ部材２７０および前側ストッパ部材２９０は、揺動可能にした可動モジュール１の過度の変位を阻止する機能を担い、固定カバー２６０は、振れ補正機能付き光学ユニット２００のハウジングとして機能するとともに、手振れ補正用コイル２３０ｘ、２３０ｙを保持する機能を担っている。

ベース２２０と可動モジュール１との間には、図４〜図８に示すフレキシブル基板３００、およびバネ部材２８０（付勢部材）が配置され、かかるフレキシブル基板３００およびバネ部材２８０は、可動モジュール１に接続されている。フレキシブル基板３００は振れ検出センサ１７０や振れ補正用駆動機構と外部との電気的な接続を行なう機能を担い、バネ部材２８０は、可動モジュール１をベース２２０に向けて付勢する機能を担っている。

（可動モジュール１の詳細構成および振れ検出センサ１７０の配置）
図９および図１０は各々、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００に用いた可動モジュール１およびフレキシブル基板３００を前側からみた分解斜視図、および後側からみた分解斜視図である。

図４〜図１０に示すように、可動モジュール１は、レンズ駆動モジュール１ａを内側に保持するモジュールカバー１６０を備えている。モジュールカバー１６０は、Ｚ軸方向からみたとき矩形形状を備え、矩形形状の天板部１６１の外周縁からは後側に４つの側板部１６２が延びている。モジュールカバー１６０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。

モジュールカバー１６０の後端部は開口しており、かかる開口を覆うように金属製のセンサカバー１８０がモジュールカバー１６０の後端部に連結されている。かかる連結を行なうにあたって、本形態では、モジュールカバー１６０の後端部には、外側に張り出す屈曲部１６９を備え、かかる屈曲部１６９は、四つの角部分に、Ｚ軸に対して交差する面内（本形態では、Ｚ軸に直交する面内）で外側に大きく張り出すモジュールカバー側フランジ部１６８を備えている。

センサカバー１８０は、底板部１８１と、底板部１８１の外周縁で前側に起立する４つの側板部１８２とを備えており、その四つの角部分の各々には、側板部１８２の前端縁でＺ軸に対して交差する面内（本形態では、Ｚ軸に直交する面内）で外側に張り出すセンサカバー側フランジ部１８８が形成されている。

ここで、センサカバー側フランジ部１８８とモジュールカバー側フランジ部１６８とはＺ軸方向で重なるように形成されている。また、センサカバー側フランジ部１８８およびモジュールカバー側フランジ部１６８には小穴１８８ａ、１６８ａが形成されている。そこで、本形態では、小穴１８８ａ、１６８ａにネジ１９８の軸部を貫通させた状態で、軸部に、内周面に雌ネジが形成された筒状部材１９９を止めてある。このようにして、センサカバー１８０とモジュールカバー１６０とを連結すると、図４〜図８に示すように、可動モジュール１の外周面には、モジュールカバー側フランジ部１６８およびセンサカバー側フランジ部１８８によって、可動モジュール１の４つの角部分で外側に張り出す突部１０３が形成される。

センサカバー１８０において、４つの側板部１８２のうち、Ｙ軸方向で対向する側板部１８２には、その前端縁に切り欠き１８２ａが形成されている。このため、センサカバー１８０とモジュールカバー１６０とを連結した状態で、センサカバー１８０とモジュールカバー１６０との間にはＹ軸方向で開口する隙間が形成される。従って、フレキシブル基板３００の一部をセンサカバー１８０とレンズ駆動モジュール１ａとの間に配置するとともに、Ｙ軸方向における一方側からフレキシブル基板３００の引き出し部３５０を可動モジュール１から引き出すことができる。

フレキシブル基板３００は、Ｙ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（折り曲げ部分３０１、３０２、３０３）で折り曲げた形状になっている。このため、フレキシブル基板３００は、外部への引き出し部分３５０と、引き出し部分３５０に繋がる第１平板部分３１０と、第１平板部分３１０に対して折り曲げ部分３０１を介して繋がる第２平板部分３２０と、第２平板部分３２０に対して折り曲げ部分３０２を介して繋がる第３平板部分３３０と、第３平板部分３３０に対して折り曲げ部分３０３を介して繋がる第４平板部分３４０とを備え、第１平板部分３１０、第２平板部分３２０、第３平板部分３３０、および第４平板部分３４０は、Ｚ軸方向の後側から前側に順に折り重なった形状になっている。ここで、折り曲げ部分３０１、３０３は、鋭角に折り曲げられている一方、折り曲げ部分３０２はＵ字形状に緩く湾曲した形状になっている。

かかるフレキシブル基板３００において、第１平板部分３１０および第２平板部分３２０はセンサカバー１８０の後側（下側）に配置され、第３平板部分３３０および第４平板部分３４０は、センサカバー１８０とレンズ駆動モジュール１ａとの間に配置されている。従って、フレキシブル基板３００において、折り曲げ部分３０２を挟む一方側は、可動モジュール１の内部に引き回され、フレキシブル基板３００において、折り曲げ部分３０２を挟む他方側は、可動モジュール１から外部に延在した構成になっている。

フレキシブル基板３００において、第３平板部分３３０の下面には振れ検出センサ１７０が実装され、振れ検出センサ１７０の下面は、センサカバー１８０に接着固定されている。従って、フレキシブル基板３００において、可動モジュール１の内部に引き回された部分は可動モジュール１と一体に変位し、フレキシブル基板３００において、可動モジュール１から外側に引き出された部分のうち、可動モジュール１に近い部分は可動モジュール１の揺動に追従して変形する。

また、第３平板部分３３０の上面には、可撓性の両面テープ３７０を介して、補強用の金属プレート３８０が固定されている。かかる状態で、振れ検出センサ１７０の下面側は、センサカバー１８０でシールドされているとともに、振れ検出センサ１７０の上面側は金属プレート３８０によりシールドされている。また、金属プレート３８０は、振れ検出センサ１７０と撮像素子１５（図２参照）との間に介在し、撮像素子１５の下面側をシールドする機能も担っている。フレキシブル基板３００の第４平板部分３４０には、図２を参照して説明した撮像素子１５が基板１５４（両面基板）を介して電気的に接続され、レンズ駆動用コイル３０ｓ、３０ｔも、バネ片１４ｅ、１４ｆを介して電気的に接続されている。

本形態において、振れ検出センサ１７０は、表面実装タイプのジャイロスコープ（角速度センサ）であり、２軸好ましくは直交する２軸の角速度を検出する。かかる検出の際には、ジャイロスコープに励起信号を入力して、一対の振動子を振動させ、出力信号と入力信号との位相差などに基づいて角速度を検出する。

フレキシブル基板３００において、センサカバー１８０の後側に配置された第１平板部分３１０および第２平板部分３２０には大径の丸い穴３１０ａ、３２０ａが形成されており、かかる穴３１０ａ、３２０ａは、センサカバー１８０の後面側に、可動モジュール１を揺動可能に支持する支持機構４００を配置するための切り欠き部分である。このように、本形態では、フレキシブル基板３００に切り欠きを形成して支持機構４００を避けるようにフレキシブル基板３００を配置している。このため、ベース２２０と可動モジュール１とに挟まれた空間をフレキシブル基板３００の引き回しスペースとして有効利用することができる。

また、第１平板部分３１０、折り曲げ部分３０１、第２平板部分３２０、および折り曲げ部分３０２において、幅方向の中央部分にはスリット３００ａが形成されており、かかるスリット３００ａは、第１平板部分３１０に形成した穴３１０ａから折り曲げ部分３０２まで連続して延在している。従って、フレキシブル基板３００は、スリット３００ａおよび穴３１０ａ、３２０ａが形成されている分、幅方向（Ｘ軸方向）においても変形が容易である。また、Ｘ軸方向でフレキシブル基板３００の配置が対称であるため、可動モジュール１がＹ軸周りのいずれの方向に揺動したときでも、フレキシブル基板３００が可動モジュール１に及ぼす力が同等である。従って、可動モジュール１を適正に揺動させることができるので、手振れ補正を確実に行なうことができる。しかも、フレキシブル基板３００において、可動モジュール１からの引き出し部分にＹ軸方向での折り曲げ部分３０１、３０２を設けたので、可動モジュール１をＸ軸周りに揺動させる際、フレキシブル基板３００が変形した際の形状復帰力が可動モジュール１の揺動に影響を及ぼしにくい。

（支持機構４００の構成）
図１１は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００において支持機構４００などを構成する部材の説明図であり、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、振れ補正機能付き光学ユニット２００のベース２２０、バネ部材２８０およびセンサカバー１８０を前側からみた斜視図、後側からみた斜視図、前側からみた分解斜視図、および後側からみた分解斜視図である。図１２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００のベース２２０、バネ部材２８０およびセンサカバー１８０をＸ軸方向からみた説明図、および断面図である。

図４、図５、図９および図１０を参照して説明したセンサカバー１８０の底板部１８１は、図１１に示すように、前側からみたとき、中央の円形部分１８６が後方に凹んでいるとともに、円形部分１８６の中央部分は、前方に向けて有底円筒状に突出して下面で開口する凹部１８７が形成されている。

センサカバー１８０に対して後側で対向配置されるベース２２０は、矩形の底板部２２１の外周縁から前側に４つの側板部２２２が起立した構成になっており、Ｙ軸方向で対向する側板部２２２の一方には、図９および図１０を参照して説明したフレキシブル基板３００を引き出すための切り欠き２２２ａが形成されている。ベース２２０において、底板部２２１の中央部分には前側（上側）に突出した有底円筒状の支持突起２２７が形成され、支持突起２２７の前端面には半球状の小突起２２７ａが形成されている。従って、図１２（ａ）に示すように、ベース２２０の前側（上側）にセンサカバー１８０を配置すると、図４、図５および図１２（ｂ）に示すように、ベース２２０の支持突起２２７がセンサカバー１８０の凹部１８７に嵌るとともに、小突起２２７ａが凹部１８７の底部下面１８７ａに当接する。

このようにして、本形態では、固定体２１０のベース２２０と可動モジュール１のセンサカバー１８０との間には、凹部１８７の底部下面１８７ａと支持突起２２７の小突起２２７ａとによってピボット部が形成され、かかるピボット部は、固定体２１０に対して可動モジュール１を揺動可能とする支持機構４００を構成している。本形態において、支持機構４００は、振れ検出センサ１７０の後側において、振れ検出センサ１７０に対してＺ軸方向で重なる位置に配置されている。

再び図１１において、ベース２２０は金属板のプレス加工品であり、前側（上側）からみたとき、底板部２２１には、外周領域２２１ａと、支持突起２２７が形成された中央領域２２１ｂとの間に、後側に凹んだ凹部２２６が形成され、かかる凹部２２６は、支持突起２２７が形成された中央領域２２１ｂの三方を囲むように形成されている。また、ベース２２０の底板部２２１において、中央領域２２１ｂには、支持突起２２７が形成されている領域の三方を囲むようにスリット２２８が形成されており、かかるスリット２２８によって、Ｙ軸方向に延びる板バネ部２２９が形成されている。従って、支持突起２２７は、板バネ部２２９の先端に形成された構成になっている。従って、板バネ部２２９がＺ軸方向に変形した場合、支持機構４００全体がＺ軸方向に変位することになる。

ここで、板バネ部２２９は、ベース２２０の後面よりわずかに前側に位置する。このため、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、板バネ部２２９の後面は、ベース２２０の後面および固定カバー２６０の後端縁に対して所定の寸法Ｇ１０だけ前側に位置する。

（バネ部材２８０の構成）
可動モジュール１のセンサカバー１８０とベース２２０との間には、可動モジュール１をベース２２０に向けて付勢するバネ部材２８０が配置されている。バネ部材２８０は、平面矩形形状を有する板バネであり、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。

バネ部材２８０において、４つの角部分には、固定体２１０に連結される固定体側連結部２８１が形成されている。本形態において、固定体側連結部２８１は、固定体２１０を構成する複数の部材のうち、図４〜図７に示す後側ストッパ部材２７０に固定される。本形態では、バネ部材２８０の固定体側連結部２８１には小穴２８１ａが形成されている一方、後側ストッパ部材２７０の後側の面において４つの角部分には小突起２７７ａが形成されている。従って、後側ストッパ部材２７０の小突起２７７ａをバネ部材２８０の小穴２８１ａを嵌めて、バネ部材２８０と後側ストッパ部材２７０とを位置決めした後、接着あるいは加締めなどを行なえば、固定体側連結部２８１を固定体２１０に連結することができる。

また、バネ部材２８０の中央部分には、可動モジュール１のセンサカバー１８０と連結される略矩形の可動モジュール側連結部２８２が形成されており、可動モジュール側連結部２８２の中央領域には、センサカバー１８０の底板部１８１で後方に突き出た円形部分１８６が嵌る円形の穴２８２ａが形成されている。かかるバネ部材２８０は、接着などの方法で可動モジュール側連結部２８２がセンサカバー１８０の底板部１８１の後面に固定される。

バネ部材２８０は、中央の可動モジュール側連結部２８２と４つの固定体側連結部２８１とに両端が接続された４本の細幅のアーム部２８３を備えたジンバルバネ形状になっている。本形態において、４本のアーム部２８３は各々、可動モジュール側連結部２８２の辺部に沿ってＸ軸方向あるいはＹ軸方向に延在した構成になっている。ここで、バネ部材２８０は、振れ補正機能付き光学装置２００に搭載した状態で、可動モジュール側連結部２８２が固定体側連結部２８１よりも前側に位置している。このため、アーム部２８３は、可動モジュール１をベース２２０に向けて付勢している。

本形態において、４本のアーム部２８３はいずれも、固定体側連結部２８１から周方向の同一方向に延在し、かつ、４本のアーム部２８３は互いに同一の形状およびサイズをもって光軸周りに等角度間隔に配置されている。このため、４本のアーム部２８３はいずれも９０度、１８０度、２７０度で回転対称である。

ここで、図９および図１０を参照して説明したフレキシブル基板３００の第１平板部分３１０および第２平板部分３２０は、センサカバー１８０の後側において、バネ部材２８０とベース２２０との間に配置される。従って、バネ部材２８０では、Ｘ軸方向では２つの固定体側連結部２８１が梁部２８４で連結されているが、Ｙ軸方向では梁部２８４が形成されておらず、固定体側連結部２８１の間に切り欠きが存在する。このため、Ｙ軸方向の一方側において、固定体側連結部２８１の間にフレキシブル基板３００を通すことができる。

また、センサカバー１８０の底板部１８１の後面において、バネ部材２８０のアーム部２８３とＺ軸方向で重なる部分は、バネ部材２８０の可動モジュール側連結部２８２が接続されている領域に比較して、前側に向けて凹む凹部１８１ｅになっている。このため、センサカバー１８０の底板部１８１は、アーム部２８３に一切接触しておらず、かつ、可動モジュール１が揺動してバネ部材２８０が変形した場合でも、センサカバー１８０の底板部１８１とアーム部２８３とが接触することはない。

（振れ補正用駆動機構の構成）
本形態では、図４、図５、図６および図７に示すように、可動モジュール１を揺動させる磁気駆動力を発生させる手振れ補正用駆動機構として、支持機構４００を支点にして可動モジュール１をＸ軸周りに揺動させる第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘと、支持機構４００を支点にして可動モジュール１をＹ軸周りに揺動させる第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙとが構成されており、かかる第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙの構成を以下に説明する。

まず、可動モジュール１において、Ｙ軸方向で相対向するモジュールカバー１６０の２つの側板部１６２の外面には、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘを構成する矩形板状の手振れ補正用マグネット２４０ｘ（第１手振れ補正用マグネット）が保持され、Ｘ軸方向で相対向する他の２つの側板部１６２の外面には、第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを構成する矩形板状の手振れ補正用マグネット２４０ｙ（第２手振れ補正用マグネット）が保持されている。ここで、手振れ補正用マグネット２４０ｘ、２４０ｙは、いずれも矩形の平板状永久磁石からなる。本形態において、手振れ補正用マグネット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、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、着磁方向が逆である。なお、手振れ補正用マグネット２４０ｘ、２４０ｙについては、１枚の永久磁石に異なる極性を２極着磁してもよい。

また、固定体２１０において、Ｙ軸方向で相対向する固定カバー２６０の２つの側板部２６２の内面には、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘを構成する手振れ補正用コイル２３０ｘ（第１手振れ補正用コイル）が接着固定され、Ｘ軸方向で相対向する固定カバー２６０の２つの側板部２６２の内には、第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを構成する手振れ補正用コイル２３０ｙ（第２手振れ補正用コイル）が接着固定されている。かかる手振れ補正用コイル２３０ｘ、２３０ｙは各々、手振れ補正用マグネット２４０ｘ、２４０ｙに対向している。また、手振れ補正用コイル２３０ｘ、２３０ｙにおいてＺ軸方向に位置する２つの有効辺部は各々、手振れ補正用マグネット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各々と対向している。ここで、手振れ補正用コイル２３０ｘ、２３０ｙの各端部は、フレキシブル基板３００を介して、あるいは別のフレキシブル基板を介して外部に電気的に接続されている。なお、固定カバー２６０の側板部２６２には小さな開口部２６２ａが形成されており、かかる開口部２６２ａは、手振れ補正用コイル２３０ｘ、２３０ｙを側板部２６２に固定した後、補強用の接着剤の塗布などに利用される。

このようにして、本形態では、Ｙ軸方向において支持機構４００を間に挟んで対向する２箇所で対になって可動モジュール１をＸ軸周りに揺動させる第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘが構成されており、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘにおいて、２つの手振れ補正用コイル２３０ｘは、通電されたときに可動モジュール１をＸ軸周り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いる。従って、２つの第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘは、２つの手振れ補正用コイル２３０ｘに通電されたときに支持機構４００を通るＸ軸周りにおいて同一方向のモーメントを可動モジュール１に印加する。また、本形態では、Ｘ軸方向において支持機構４００を間に挟んで対向する２箇所で対になって可動モジュール１をＹ軸周りに揺動させる第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙが構成されており、第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙにおいて、２つの手振れ補正用コイル２３０ｙは、通電されたときに可動モジュール１をＹ軸周り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いる。従って、２つの第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙは、２つの手振れ補正用コイル２３０ｙに通電されたときに支持機構４００を通るＹ軸周りにおいて同一方向のモーメントを可動モジュール１に印加する。

なお、本形態において、モジュールカバー１６０は磁性体からなり、手振れ補正用マグネット２４０ｘ、２４０ｙに対するヨークとして機能する。また、モジュールカバー１６０において、後側端部は、外側に小さく折れ曲がった屈曲部１６９が形成されており、かかる屈曲部１６９は集磁性能を高める機能を担っている。

このように構成した振れ補正機能付き光学ユニット２００を搭載したカメラ付き携帯電話機では、撮影の際の手振れを検出するためのジャイロスコープなどの振れ検出センサ１７０が可動モジュール１に搭載されており、かかる振れ検出センサ１７０での検出結果に基づいて、図１５〜図１７を参照して後述する制御部８００は、手振れ補正用コイル２３０ｘ、および手振れ補正用コイル２３０ｙの一方あるいは双方に通電を行い、可動モジュール１をＸ軸周りおよびＹ軸周りの一方および双方において揺動させる。かかる揺動を合成すれば、ＸＹ面全体に対して可動モジュール１を揺動させたことになる。それ故、カメラ付き携帯電話などで想定される全ての手振れを確実に補正することができる。

ここで、振れ検出センサ１７０が可動モジュール１に搭載されている。このため、光軸Ｌの振れを直接、振れ検出センサ１７０によって検出するため、精度よく振れを補正することができる。

また、可動モジュール１の後側に構成した支持機構４００を中心に可動モジュール１を揺動させるため、フレキシブル基板３００の変形が極めて小さい。従って、フレキシブル基板３００が変形した際の形状復帰力が小さいので、可動モジュール１を迅速に揺動させることができる。

ここで、支持機構４００の揺動支点を基準にしたとき、可動モジュール１に対して磁気力が作用する磁気的中心位置のＺ軸方向の位置は、可動モジュール１のＺ軸方向の中心より離れた位置にある。このため、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙが可動モジュール１を揺動させるのに必要な磁気駆動力が小さくてよいという利点がある。

これに対して、支持機構４００の揺動支点を基準にしたとき、可動モジュール１に対して磁気力が作用する磁気的中心位置のＺ軸方向の位置が、可動モジュール１のＺ軸方向の中心より近い位置にあれば、わずかな変位で可動モジュール１を大きく揺動させることができるので、手振れ補正の応答性に優れているという利点がある。

（可動モジュール１に対する可動範囲制限機構の構成）
図１３は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００において可動モジュール１の可動範囲を制限する部材の説明図であり、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、可動モジュール１に後側ストッパ部材２７０および前側ストッパ部材２９０を配置した状態を前側からみた斜視図、後側からみた斜視図、前側からみた分解斜視図、および後側からみた分解斜視図である。図１４は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００において可動モジュール１の可動範囲を制限する機構の説明図であり、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、可動モジュールに後側ストッパ部材を配置した状態を前側からみた平面図、図１（ａ）において振れ補正機能付き光学ユニット２００の角付近を通るＹ２−Ｙ２′断面図、および図１（ａ）において振れ補正機能付き光学ユニット２００の角付近を通るＸ２−Ｘ２′断面図である。

図４、図５、図６、図７、および図１３に示すように、本形態においては、可動モジュール１の周りには矩形枠状の前側ストッパ部材２９０および後側ストッパ部材２７０が配置され、これらの前側ストッパ部材２９０および後側ストッパ部材２７０によって、可動モジュール１のＸ軸方向における双方向、Ｙ軸方向における双方向、Ｚ軸方向における双方向、Ｘ軸周りにおける双方向、Ｙ軸周りにおける双方向、およびＺ軸周りにおける双方向の可動範囲が制限される。

まず、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、後側ストッパ２７０は、前側からみたとき、４つの角部分の各々には、可動モジュール１の角部分でＸ軸方向およびＹ軸方向に張り出す突部１０３に対して、Ｘ軸方向の外側で僅かな隙間ＧＸ１を介して対向する内壁２７２ａと、突部１０３に対してＹ軸方向の外側で僅かな隙間ＧＹ１を介して対向する内壁２７２ｂとを備えている。従って、可動モジュール１のＸ軸方向における双方向、およびＹ軸方向における双方向、Ｘ軸周りにおける双方向、Ｙ軸周りにおける双方向、およびＺ軸周りにおける双方向の可動範囲が制限される。

次に、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、後側ストッパ２７０は、突部１０３に対してＺ軸方向の後側で対向する板状部２７４を備えている。また、前側ストッパ２９０は、枠部分の角部２９７が突部１０３に対してＺ軸方向の前側で対向している。このため、可動モジュール１のＺ軸方向における双方向の可動範囲が制限される。

ここで、前側ストッパ部材２９０および後側ストッパ部材２７０は、樹脂製であり、金属製と違って衝撃吸収性や振動吸収性を備えている。このため、可動モジュール１が前側ストッパ部材２９０および後側ストッパ部材２７０に当接しても、余計な音や振動が発生しない。

また、図４、図５および図１２に示す支持機構４００では、ベース２２０の支持突起２２７がセンサカバー１８０の凹部１８７に嵌っており、本形態では、かかる支持機構４００によっても、可動モジュール１のＸ軸方向における双方向、およびＹ軸方向における双方向の可動範囲が制限されている。すなわち、支持突起２２７の外周面と凹部１８７の内周面との間には、図４に示すように、Ｘ軸方向でわずかな隙間ＧＸ２が空いているだけであり、Ｙ軸方向でわずかな隙間ＧＹ２が空いているだけである。

さらに、図４、図５および図１２に示す支持機構４００では、ベース２２０の支持突起２２７の小突起２２７ａが凹部１８７の底部下面１８７ａに当接し、かかる支持機構４００でも、可動モジュール１のＺ軸方向の後側への移動が規制されている。ここで、落下などの衝撃によって可動モジュール１がＺ軸方向の後側に急激に変位すると、可動モジュール１の突部１０３が後側ストッパ２７０の板状部２７４に当接するまでの間、小突起２２７ａと凹部１８７の底部下面１８７ａとの負荷が集中し、小突起２２７ａや凹部１８７の底部下面１８７ａが変形するおそれがある。しかるに本形態において、支持突起２２７は、ベース２２０に形成された板バネ部２２９の先端部に形成されているため、可動モジュール１のＺ軸方向の後側に変位した際、支持機構４００全体がＺ軸方向に変位する。このため、落下などの衝撃が加わった際、小突起２２７ａと凹部１８７の底部下面１８７ａとの負荷が集中しても、小突起２２７ａや凹部１８７の底部下面１８７ａが変形するおそれがない。

ここで、板バネ部２２９は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ベース２２０の後面および固定カバー２６０の後端縁に対して所定の寸法Ｇ１０だけ前側に位置する。このため、落下などの衝撃によって可動モジュール１がＺ軸方向の後側に急激に変位し、板バネ部２２９が後側に変位しても、板バネ部２２９がベース２２０の後面や固定カバー２６０の後端縁から後側に突き出ることはない。

（手振れ制御の詳細説明）
図１５は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける手振れ補正の制御方法を示す概念図である。図１６は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける手振れ補正を行なうための制御部の構成を示す構成図である。図１７は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおけるサーボゲインの補償内容を示す説明図であり、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおけるサーボゲインの補償前のオープンループ周波数特性を示す説明図、サーボゲインの補償後の周波数特性を示す説明図、および別の条件でサーボゲインを補償した際の周波数特性を示す説明図である。なお、図１７（ａ）において、Ｔ１はゲイン特性を示し、Ｔ２は位相特性を示してある。

本形態の振れ補正機能付き光学ユニット２００は、図１（ｃ）に示すように、携帯電話機などの機器５００に搭載されて撮影に用いられる。従って、シャッタを押した際の手振れによって、Ｘ軸周りの縦振れが発生するとともに、Ｙ軸周りの横振れが発生するおそれがある。そこで、本形態では、図１５に示すように、２軸のジャイロスコープからなる振れ検出センサ１７０を可動モジュール２００自身に搭載し、制御部８００は、振れ検出センサ１７０により検出した振れを打ち消すように、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを閉ループ制御する。すなわち、振れ検出センサ１７０として用いたジャイロスコープが、正負二電源ではなく、+３Ｖや+５Ｖなどのように単電源で使用されると、振れ検出センサ１７０から出力される角速度信号は、+１．５Ｖなどのような中点電位から（＋）、(−)方向に振れることで、方向と大きさに比例した信号を出力する。それ故、振れ検出センサ１７０から出力される角速度信号は、振れがない状態でも「ゼロ」（ボルト）になることはなく中点電位を保持した出力となる。従って、制御部８００は、振れ検出センサ１７０から出力される角速度信号が、振れ検出センサ１７０に印加した電圧の中点電位になるように第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを制御すれば、振れ検出センサ１７０により検出した振れを打ち消すように、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを閉ループ制御することになる。

その結果、制御部８００は、振れ検出センサ１７０が検出した角速度信号の変位がゼロとなるように、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを閉ループ制御することになる。それ故、制御部８００は、振れ検出センサ１７０から出力されたピッチング方向の角速度信号、およびヨーイング方向の角速度信号を積分して可動モジュール３の角変位量を求めなくても、振れ検出センサ１７０から出力されたピッチング方向の角速度信号、およびヨーイング方向の角速度信号から、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙに手振れ補正用の駆動信号を出力することができる。

かかる制御部８００では、振れ補正機能付き光学ユニット２００の外部（光学機器本体）から指令信号が出力され、かかる指令信号に基づいて、手振れ制御が実行される。かかる指令信号は撮影動作に連動して出力される。具体的なタイミングとしては、シャッタボタンなどの撮影開始スイッチが半分だけ押し込まれた時に指令信号が出力される場合、撮影開始スイッチが半分だけ押し込まれ、オートフォーカス動作が行われて完了した時に指令信号が出力される場合、撮影開始スイッチが深く押し込まれた時に指令信号が出力される場合がある。また、カメラによって取り込まれた映像がモニター部に表示されている間、常時、手振れ補正が実行される場合もある。

かかる制御を行なうために、本形態の振れ補正機能付き光学ユニット２００に構成した制御部８００は、図１６（ａ）、（ｂ）に示す構成を有している。なお、制御部８００は、Ｘ軸周り（ピッチング方向）の手振れ補正用、およびＹ軸周り（ヨーイング方向）の手振れ補正用の２組構成されているが、２組の制御部８００は同一の構成を有している。従って、以下の説明では、それらを区別せずに説明する。

図１６（ａ）、（ｂ）に示す制御部８００は概ね、制御回路８１０と手振れ補正用の駆動回路８９０とを備えており、手振れ（外乱ノイズ）によって可動モジュール３が振れると、振れ検出センサ１７０は、かかる振れに対応する角速度信号を制御回路８１０に出力する。制御回路８１０は、振れ検出センサ１７０が検出した角速度信号を手振れ補正用の制御信号に変換し、駆動回路８９０に出力する。駆動回路８９０は、制御信号に基づいて駆動信号を生成し、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙに供給する。

制御回路８１０は概ね、Ａ／Ｄ変換回路８２０、ゲイン調整回路８４０、位相補償回路８５０、およびＤ／Ａ変換回路８６０を有している。かかる制御回路８１０において、振れ検出センサ１７０が検出した角速度信号は、Ａ／Ｄ変換回路８２０によってデジタル信号に変換された後、ゲイン調整回路８４０および位相補償回路８５０によって、デジタル信号からなる制御信号に変換され、しかる後に、Ｄ／Ａ変換回路８６０によって、アナログ信号からなる制御信号に変換されて駆動回路５９０に出力される。なお、振れ検出センサ１７０によって出力される角速度信号がデジタル信号の場合は、Ａ／Ｄ変換回路８２０は使用しない。また、制御回路８１０は、振れ検出センサ１７０が検出した角速度信号からＤＣ成分を除去するハイパスフィルタ（図示せず）を有する場合もある。いずれも場合も、振れ検出センサ１７０から出力された角速度信号から可動モジュール３の角変位量を算出するための積分回路を備えていない。

かかる制御部８００は、例えば、図１（ａ）に一点鎖線で示すように、可動モジュール３から引き出されたフレキシブル基板３００に実装されたＩＣ９００内に構成される。また、制御部８００は、図４、図５および図９などに示す振れ検出センサ１７０と共通のパッケージ内に収容された構成を採用することもでき、この場合、振れ検出センサ１７０と制御部８００は、ハイブリッドＩＣなどの集積回路として構成される。

本形態では、可動モジュール３と固定体２１０とがバネ部材２８０を介して接続されていることから、バネと質量によって決まるバネ部材２８０の機械的な固有共振周波数の影響を受けてしまう。また、ジャイロスコープでは、振動子が固有の共振周波数を有しており、かかる振動子の共振周波数はコリオリ力の検出感度を高めるために一般的に数十kHzと高い値であるが、励振側と検出側の共振周波数の差である離調周波数（１００Hz）は、図１７（ａ）に直線Ｔ１で示すように、バネ系の共振の共振周波数と同オーダーの値となってしまう。また、バネ部材２８０の共振周波数が、手振れ補正の対象周波数である１〜１５Hzと重なっていると、共振してしまう。

そこで、本形態では、まず、バネ部材２８０の共振周波数を適正な値、例えば、６０Hzに設定してある。従って、本形態では、制御部８００が第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを制御する際の制御信号の周波数をｆ１とし、バネ部材２８０の共振周波数をｆ２とし、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）の離調周波数をｆ３としたとき、制御信号の周波数ｆ１（１〜１５Hz）、バネ部材の共振周波数ｆ２、およびジャイロスコープの離調周波数ｆ３は、以下の条件
ｆ１＜ｆ２＜ｆ３
を満たしている。

また、制御部８００が第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを制御する際のゲイン交点が、バネ部材２８０の共振周波数や、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）の離調周波数と接近していると、バネ部材２８０の共振周波数や、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）の離調周波数の影響を受けてしまう。そこで、本形態の制御回路８１０では、Ａ／Ｄ変換回路８２０の後段に、サーボゲインを調整するデジタルローパスフィルタ８３０を設け、サーボゲインの周波数特性を図１７（ｂ）に示すように、ジャイロスコープの離調周波数ｆ３付近のゲインを急激に落としてある。このため、制御部８００が第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙを制御する際のサーボゲインの周波数特性において、ゲイン交点Ｐは、以下の条件
ｆ２＜ゲイン交点＜ｆ３
を満たしている。従って、バネ部材２８０の共振周波数ｆ２まで必要ゲインを広く確保することができるので、バネ部材共振に対してアクティブダンパーとして機能させることができるとともに、ジャイロスコープの離調周波数ｆ３以上の周波数域では、ゲインが−６dB以下である。かかる構成によれば、バネ部材２８０の共振周波数や、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）の離調周波数の影響を受けることなく、可動モジュール３の手振れを補正することができる。

なお、デジタルローパスフィルタ８３０は、サーボゲインの周波数特性を、図１７（ｃ）に示すように補償してもよい。すなわち、サーボゲインの周波数特性において、ゲイン交点Ｐを、以下の条件
ゲイン交点＜ｆ２＜ｆ３
を満たすように設定してもよい。かかる構成では、バネ部材の共振周波数ｆ２以上の周波数域では、ゲインが−６dB以下である。従って、バネ部材２８０の共振周波数や、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）の離調周波数の影響を受けることなく、可動モジュール３の手振れを補正することができる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）により検出された振れを打ち消すように振れ補正用駆動機構（第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙ）を制御する。例えば、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）から出力された手振れに対応する角速度信号の変位がゼロになるように振れ補正用駆動機構（第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙ）を制御する。このため、角速度信号を積分して角変位量を求める必要がないので、補正の応答性が優れている。また、ジャイロスコープから出力された角速度信号の変位がゼロになるように振れ補正用駆動機構を制御するなど、ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように振れ補正用駆動機構を制御するので、そのままで閉ループ制御を行なうことができる。このため、別のセンサなどによって、可動モジュールの角度を検出し、変位と指令値との差がゼロとなるように制御する必要がないため、制御系の構成を簡素化することができる。従って、部品数が少なく済むので、振れ補正機能付き光学ユニットの低コスト化を図ることができる。

［他の実施の形態］
（制御方式の変形例）
図１８は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける別の手振れ補正の制御方法を示す概念図である。図１６は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットにおける手振れ補正を行なうための制御部の構成を示す構成図である。図１５に示す形態では、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）から出力された手振れに対応する角速度信号自身の変位がゼロになるように振れ補正用駆動機構（第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙ）を制御する構成であった。但し、図１８に示すように、制御部８００に積分回路を追加することにより、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）から出力された手振れに対応する角速度信号自身の変位がゼロになるように振れ補正用駆動機構を制御するとともに、振れ検出センサ１７０（ジャイロスコープ）から出力された手振れに対応する角速度信号を積分して値（可動モジュール３の角変位量）がゼロになるように振れ補正用駆動機構を制御してもよい。

かかる構成では、角速度を用いた手振れ補正と、角変位量を用いた手振れ補正のフィードバック比を所定の条件に設定する。従って、角速度を用いた手振れ補正による迅速な制御を行なえるとともに、かかる制御で補正できなかった分については、角変位量を用いた制御で補うことができる。

（手振れ補正用駆動機構の構成）
上記形態では、手振れ補正用駆動機構として、可動モジュール１に対して第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙの双方を設けたが、ユーザーが使用する際、手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手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙの一方のみを設けた場合に本発明を適用し、支持突起２２７を挟む両側に２つで対をなすように、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘ、あるいは第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙの一方のみを設けてもよい。この場合には、フレキシブル基板３００の引き出し方向をＹ軸方向に限定した構成のみを採用すればよい。

上記形態では、第１手振れ補正用駆動機構２５０ｘおよび第２手振れ補正用駆動機構２５０ｙのいずれにおいても、可動体側である可動モジュール１側にマグネット（手振れ補正用マグネット２４０ｘ、２４０ｙ）が保持され、固定体２１０側にコイル（手振れ補正用コイル２３０ｘ、２３０ｙ）が保持されている構成を採用したが、可動体側である可動モジュール１側に手振れ補正用コイルが保持され、固定体２１０側に手振れ補正用マグネットが保持されている構成を採用してもよい。

（付勢部材の構成）
上記実施の形態では、付勢部材として、互いに周方向の同一方向に直線的に延在する複数本のアーム部２８７を備えたバネ部材２８０を用いたが、複数本のアーム部２８７が同一方向に延在する構成であれば、アーム部２８７が湾曲しながら延在している構成を採用してもよい。

上記形態では、可動モジュール１をベース２２０に向けて付勢するための付勢部材としてバネ部材２８０のみを用いたが、かかる付勢部材としては、磁気的作用により可動モジュール１をベース２２０に向けて付勢する磁気バネと、可動モジュール１をベース２２０に向けて機構的に付勢するバネ部材とを用いてもよい。また、磁気バネとしては、固定体２１０において手振れ補正用マグネット２４０ｘ、２４０ｙに対して後側に磁性体を配置した構成を採用する。このように構成すると、可動モジュール１が支持機構４００によって支持されている状態を確実に維持することができる。また、手振れ補正用駆動機構が駆動を停止している中立期間中、磁気バネのみによって可動モジュール１をベース２２０に向けて付勢し、バネ部材２８０については、付勢力を発生させない非変形状態とすることができる。このように構成した場合、可動モジュール１が揺動するとバネ部材２８０が変形し、付勢力を発揮する。すなわち、可動モジュール１が揺動していない期間中、バネ部材２８０はフラットな形状のままである。このため、バネ部材２８０に加わった力と、バネ部材２８０の変形量とがリニアリティを有する部分を有効に利用することができるので、可動モジュール１を適正に揺動させることができ、手振れ補正を確実に行なうことができる。

本発明においては、バネ部材２８０において、アーム部２８３と固定側連結部２８１との接続部分、アーム部２８３と可動モジュール側連結部２８２との接続部分、あるいはアーム部２８３全体にゲル材や、弾性シートなどといった振動吸収材が固着されていることが好ましく、このような対策を施すと、可動モジュール１を揺動させた際、アーム部２８３の振動を迅速に停止させることができるので、可動モジュール１の振動も迅速に停止させることができる。

（揺動支持部の構成）
上記実施の形態においては、支持突起２２７の先端に小突起２２７ａを形成したが、支持突起２２７全体を半球状に形成してもよい。また、上記実施の形態では、ベース２２０に支持突起２２７を形成し、センサカバー１８０に凹部１８７を形成したが、センサカバー１８０に支持突起を形成し、ベース２２０に支持突起を受ける凹部を形成してもよい。

（支持機構の構成）
可動モジュール１を被写体側とは反対側を中心に揺動可能に支持するにあたっては、ピボット部に代えて、被写体側とは反対側から被写体側に向けて延在する複数本のワイヤサスペンションを揺動支持部として用い、かかる複数本のワイヤサスペンションによって可動モジュール１を揺動可能に支持してもよい。このような構成の場合、可動モジュール１の揺動中心を規定するピボット部など設けなくても、可動モジュール１を揺動可能に支持することができる。

さらに、ピボット部を用いず、図６に示す板バネ状のバネ部材２８０などを１枚あるいは複数枚用いて、可動モジュール１を揺動可能に支持してもよい。このような構成の場合も、ワイヤサスペンションを用いた場合と同様、可動モジュール１の揺動中心を規定するピボット部など設けなくても、可動モジュール１を揺動可能に支持することができる。かかる構成を採用するにあたって、可動モジュール１を１枚の板バネ状のバネ部材２８０で支持した場合、可動モジュール１は、バネ部材２８０と接続されている個所を中心にして揺動する。例えば、可動モジュール１の光軸方向の端部にバネ部材２８０を接続した場合、かかる端部付近を中心に可動モジュール１が揺動する。また、可動モジュール１の光軸方向の中間部分にバネ部材２８０を接続した場合、かかる中間部分付近を中心に可動モジュール１が揺動する。これに対して、可動モジュール１において光軸方向で離間する２箇所の各々に板バネ状のバネ部材２８０を２枚、接続した場合、可動モジュール１において２枚のバネ部材２８０が接続されている個所の間を中心にして揺動することになる。

（その他の構成）
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が平板状であるレンズ駆動モジュール１ａを用いた振れ補正機能付き光学ユニット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を配置した構成の可動モジュールを用いた振れ補正機能付き光学ユニット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振れ補正機能付き光学ユニット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振れ補正機能付き光学ユニット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、可動モジュール１にレンズ１２１や撮像素子１５に加えて、レンズ１２１を含む移動体３を光軸Ｌの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、可動モジュール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振れ補正機能付き光学ユニットに本発明を適用してもよい。

上記形態では、磁気駆動によって手振れ補正を行なったが、上記の方式以外でも、ボイスコイル方式、圧電素子（ピエゾ）方式、高分子アクチュエータ方式、ステッピングモータ方式、などその用途に応じて適宜最適な方式のものが選択され採用される。

さらに、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００は携帯電話機やデジタルカメラなどの他、冷蔵庫など、一定間隔で振動を有する装置内に固定し、遠隔操作可能にしておくことで、外出先、たとえば買い物の際に、冷蔵庫内部の情報を得ることができるサービスに用いることもできる。かかるサービスでは、姿勢安定化装置つきのカメラシステムであるため、冷蔵庫の振動があっても安定な画像を送信可能である。また、本装置を児童、学生のかばん、ランドセルあるいは帽子などの、通学時に装着するデバイスに固定してもよい。この場合、一定間隔で、周囲の様子を撮影し、あらかじめ定めたサーバへ画像を転送すると、この画像を保護者などが、遠隔地において観察することで、子供の安全を確保することができる。かかる用途では、カメラを意識することなく移動時の振動があっても鮮明な画像を撮影することができる。また、カメラモジュールのほかにＧＰＳを搭載すれば、対象者の位置を同時に取得することも可能となり、万が一の事故の発生時には、場所と状況の確認が瞬時に行える。さらに、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載すれば、ドライブレコーダーとして用いることができる。また、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載して、一定間隔で自動的に周辺の画像を撮影し、決められたサーバに自動転送してもよい。また、カーナビゲーションの道路交通情報通信システムなどの渋滞情報と連動させて、この画像を配信することで、渋滞の状況をより詳細に提供することができる。かかるサービスによれば、自動車搭載のドライブレコーダと同様に事故発生時などの状況を、意図せずに通りがかった第三者が記録し状況の検分に役立てることも可能である。また、自動車の振動に影響されることなく鮮明な画像を取得できる。かかる用途の場合、電源をオンにすると、制御部８００に指令信号が出力され、かかる指令信号に基づいて、手振れ制御が開始される。

また、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット２００は、レーザポインタ、携帯用や車載用の投射表示装置や直視型表示装置など、光を出射する光学機器の振れ補正に適用してもよい。また、天体望遠鏡システムあるいは双眼鏡システムなど、高倍率での観察において三脚などの補助固定装置を用いることなく観察するのに用いてもよい。また、手に障害をもち震えの止まらないような身体障害者の補助器具として、筆記具あるいはスプーンなどを可動部とすることで、生活支援を行うことが可能である。さらに、狙撃用のライフル、あるいは戦車などの砲筒とすることで、トリガ時の振動に対して姿勢の安定化が図れるので、命中精度を高めることができる。

１ 可動モジュール
１ａ レンズ駆動モジュール
１６０ モジュールカバー
１７０ 振れ検出センサ
１８０ センサカバー
２００ 振れ補正機能付き光学ユニット
２１０ 固定体
２２０ ベース
２３０ｘ 手振れ補正用コイル（第１振れ補正用コイル）
２３０ｙ 手振れ補正用コイル（第２振れ補正用コイル）
２４０ｘ 手振れ補正用マグネット（第１手振れ補正用マグネット）
２４０ｙ 手振れ補正用マグネット（第２手振れ補正用マグネット）
２５０ｘ 第１手振れ補正用駆動機構
２５０ｙ 第２手振れ補正用駆動機構
２６０ 固定カバー
２７０ 後側ストッパ部材
２８０ バネ部材（付勢部材）
２９０ 前側ストッパ部材
３００ フレキシブル基板
４００ 支持機構
８００ 制御部

Claims (12)

1. 少なくとも光学素子が搭載された可動モジュールと、該可動モジュールをバネ部材を介して支持する固定体と、前記可動モジュールの振れを検出する振れ検出センサと、該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て当該可動モジュールの振れを補正する振れ補正用駆動機構と、前記振れ検出センサの検出結果に基づいて前記振れ補正用駆動機構を制御する制御部と、を有する振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、
   前記振れ検出センサは、前記可動モジュールに搭載されたジャイロスコープであって、
   前記制御部は、前記ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように前記振れ補正用駆動機構を制御し、
   前記バネ部材の共振周波数をｆ２とし、前記ジャイロスコープの離調周波数をｆ３としたとき、前記振れ補正用駆動機構を制御する際のサーボゲインのオープンループ周波数特性において、ゲイン交点は、以下の条件
   ｆ２＜ゲイン交点＜ｆ３
   を満た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. 前記制御部が前記振れ補正用駆動機構を制御する際の制御信号の周波数をｆ１としたとき、
   前記制御信号の周波数ｆ１、前記バネ部材の共振周波数ｆ２、および前記ジャイロスコープの離調周波数ｆ３は、以下の条件
   ｆ１＜ｆ２＜ｆ３
   を満たし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. 前記制御信号の周波数ｆ３が、前記ジャイロスコープから出力される角速度信号をデジタル信号化した後のデジタル信号に対して設けられたデジタルローパスフィルタにより抑制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. 前記制御部は、さらに、前記ジャイロスコープから出力された角速度信号に基づいて前記可動モジュールの角変位量を求め、当該角変位量を打ち消すように前記振れ補正用駆動機構を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
5. 前記制御部は、前記可動モジュールから引き出されたフレキシブル基板に実装されたＩＣに構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
6. 前記制御部は、前記ジャイロスコープと同一のパッケージ内に収納されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
7. 前記制御部による制御は、外部からの指令信号に基づいて開始されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
8. 前記光学素子はレンズであり、
   前記可動モジュールには、前記レンズに対して後側に撮像素子が搭載されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
9. 前記制御部による制御は、撮影開始スイッチへの操作が行われた際に実行されることを特徴とする請求項８に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
10. 前記制御部による制御は、前記撮像素子が前記レンズを介して撮像している期間中、常時行なわれることを特徴とする請求項８に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
11. 光学素子が搭載された可動モジュールと、該可動モジュールをバネ部材を介して支持する固定体と、前記可動モジュールの振れを検出する振れ検出センサと、該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て当該可動モジュールの振れを補正する振れ補正用駆動機構と、を有する振れ補正機能付き光学ユニットにおける振れ補正制御方法において、
    前記振れ検出センサは、前記可動モジュールに搭載されたジャイロスコープであって、
    当該ジャイロスコープにより検出された振れを打ち消すように前記振れ補正用駆動機構を制御し、
    前記バネ部材の共振周波数をｆ２とし、前記ジャイロスコープの離調周波数をｆ３としたとき、前記振れ補正用駆動機構を制御する際のサーボゲインのオープンループ周波数特性において、ゲイン交点は、以下の条件
    ｆ２＜ゲイン交点＜ｆ３
    を満たしていることを特徴とする振れ補正制御方法。
12. 前記振れ補正用駆動機構を制御する際の制御信号の周波数をｆ１としたとき、
    前記制御信号の周波数ｆ１、前記バネ部材の共振周波数ｆ２、および前記ジャイロスコープの離調周波数ｆ３は、以下の条件
    ｆ１＜ｆ２＜ｆ３
    を満たしていることを特徴とする請求項１１に記載の振れ補正制御方法。

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