JP2015018268A - 手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法及びその構造 - Google Patents

手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法及びその構造 Download PDF

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穎謙 薛
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坤宜 李
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Abstract

【課題】手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法及びその構造の提供。
【解決手段】本発明の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法は以下のステップを含み、レンズ載置シートとフレームを具え、該レンズ載置シートはレンズを載置して光線軸方向に添ってフォーカス動作を実行する、オートフォーカス構造を設置するステップ、レンズフレームと載置基板を具え、該レンズフレームに補正レンズが配設されて画像補正動作を行なえ、且つ該レンズ載置シートは該レンズフレームに接続された、手ブレ防止構造を設置するステップ、少なくとも一つの振動吸収材料を、該レンズフレームと該載置基板の間に加えるステップ、該振動吸収材料を使用し、該レンズ載置シートがオートフォーカス動作により発生した振動を吸収し、及び、該レンズフレームが画像補正動作により発生した振動を吸収し、該レンズ載置シート及び該レンズフレームが動作により発生する共振を抑制するステップ。
【選択図】図7

Description

本発明は一種の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法及びその構造に係り、特に、手ブレ防止構造とレンズのオートフォーカス構造の相互間に移動時に発生する共振を抑制でき、並びに外在環境の振動周波数とコントロールICの制御周波数と交互に発生する共振を抑制し、全体の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの動作を安定させる方法に関する。
ハンドヘルド式装置に撮影機能を配備させる風潮のため、手ブレ防止機能のついたレン次第にハイレベルのハンドヘルド装置にも使用されるようになった。このため、手ブレ防止機能を具えたオートフォーカスモジュールに関しては、非常に多くの特許文献があり、例えば本出願人による特許文献1、特許文献2、特許文献3等がある。
しかし、レンズのオートフォーカス構造は、フォーカスの際に定位に移動する時に軽微な振動現象を発生し、その後に、ゆっくりと動態から静態に移行する。この動態から静態に至るまでに必要な時間を、応答時間(response time)と称する。本願の出願人はまた、オートフォーカスモジュール上の振動現象を抑制して応答時間を短縮するため、特許文献4を出願している。
米国特許出願第7,881,598号明細書 特願2010−67520号明細書 特願2010−250454号明細書 米国特許出願第7,590,342号明細書
ただし、手ブレ防止構造中でも、画像の移動補正動作により軽微な振動現象が発生し得て、且つ撮影時、フォーカス動作及び手ブレ防止動作は同時に実行され、このため、両者の振動現象が、環境により相互間の交互共振を発生し得て、且つ手ブレ防止構造及びオートフォーカス構造もまた、コントロールICの制御周波数と外在環境の振動周波数と交互に共振を発生するため、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの失効或いは異常がもたらされ得る。
例えば、走行中の自動車で、該自動車の振動周波数、カメラを保持して撮影する時の手部の振動周波数、オートフォーカス構造のフォーカス振動周波数、及び手ブレ防止構造の画像補正振動周波数の、これら四種類の振動周波数が同時に発生する時、相互に接近する振動周波数が共振モードを誘発し得て、このために全体の手ブレ防止オートフォーカスモジュールが正確に動作できなくなり、失効する。
このような共振モードは、全体の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの動作に非常に大きな影響を与える。ゆえに、このような共振モードを抑制する必要があり、それによって全体の手ブレ防止オートフォーカスモジュールを正常に動作させることができる。これにより、本願発明人は、一種の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法及びその構造を提供し、オートフォーカス構造と手ブレ防止構造中にそれぞれ振動吸収材料を加えて振動を吸収することで、発生する可能性のある共振現象を抑制する。
本発明の主要な技術特徴は、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、
レンズ載置シートとフレームを具え、該レンズ載置シートはレンズを載置して光線軸方向に添ってフォーカス動作を実行する、オートフォーカス構造を設置するステップ、
レンズフレームと載置基板を具え、該レンズフレームに補正レンズが配設されて画像補正動作を行なえ、且つ該レンズ載置シートは該レンズフレームに接続された、手ブレ防止構造を設置するステップ、
少なくとも一つの振動吸収材料を、該レンズフレームと該載置基板の間に加えるステップ、
該振動吸収材料を使用し、該レンズ載置シートがオートフォーカス動作により発生した振動を吸収し、及び、該レンズフレームが画像補正動作により発生した振動を吸収し、該レンズ載置シート及び該レンズフレームが動作により発生する共振を抑制するステップ、 以上のステップを含むことを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
本発明の次の技術特徴は、共振を抑制する手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、
レンズ載置シートとフレームを具え、該レンズ載置シートはレンズを載置して光線軸方向に添ってフォーカス動作を実行する、オートフォーカス構造と、
レンズフレームと載置基板を具え、該レンズフレームに補正レンズが配設されて画像補正動作を実行可能であり、且つ該レンズ載置シートは該レンズフレームに接続された、手ブレ防止構造と、
該レンズフレームと該載置基板の間に加えられて、該レンズ載置シートがオートフォーカス動作により発生する振動を吸収し、及び該レンズフレームが画像補正動作により発生する振動を吸収し、こうして該レンズ載置シート及び該レンズフレームが動作により発生し得る共振を抑制する、少なくとも一つの振動吸収材料と、
を包含することを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
本発明は一種の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法及びその構造を提供し、それは、手ブレ防止構造とレンズのオートフォーカス構造の相互間に移動時に発生する共振を抑制でき、並びに外在環境の振動周波数とコントロールICの制御周波数と交互に発生する共振を抑制し、全体の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの動作を安定させる方法と構造である。
本発明の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの実施例の立体分解図である。 本発明のオートフォーカス構造及び手ブレ防止構造の第1実施例の側面断面図である。 本発明の手ブレ防止構造の第2実施例の側面断面図である。 本発明の弾性片をフレキシブル部品とした立体実施例断面図である。 本発明の弾性片の実施例の立体図である。 本発明の手ブレ防止構造の第3実施例の側面断面図である。 本発明の手ブレ防止構造の第4実施例の側面断面図である。
本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。
図1は本発明の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの実施例の立体分解図である。本発明の手ブレ防止オートフォーカスモジュールは、少なくとも、外枠10、オートフォーカス構造20、手ブレ防止構造30、画像検出素子40を包含し、そのうち、該オートフォーカス構造20、該手ブレ防止構造30、及び、該画像検出素子40はいずれも一つの光線軸方向上に位置する。
そのうち、該外枠10には上板11が設けられている。該オートフォーカス構造20は、レンズ21を載置して、光線軸方向(z軸)に添ってオートフォーカスの動作を実行でき、それにより画像を該画像検出素子40上にフォーカスする。該手ブレ防止構造30は、該光線軸方向(z軸)に垂直(x軸或いはy軸)な方向の画像補正動作を行う。該画像検出素子40は、載置基板41上に設けられる。
本発明の共振抑制の方法は、主に二つの部分を包含する。第1部分は、該オートフォーカス構造20がフォーカス動作実行時に発生する振動の抑制であり、該オートフォーカス構造20の部品は、第1可動部と第1不可動部を包含する。本発明は、該第1可動部と該第1不可動部の間に、少なくとも一つの振動吸収材料、例えば軟性ゲル、軟性バネ、軟性ゴム或いは振動吸収ゴムテープ等を加え、該振動吸収材料を使用して該第1可動部が動作時に発生する振動を吸収し、これにより、該第1可動部動作により発生し得る共振を抑制する。以下に一つの実施例を挙げて説明する。
第2部分は、該手ブレ防止構造30が画像補正動作を実行する時に発生する振動を抑制する。該手ブレ防止構造30の部品は、第2可動部と第2不可動部に区分され得て、該第2可動部と該第2不可動部の間に少なくとも一つの振動吸収材料、例えば軟性ゲル、軟性バネ、軟性ゴム或いは振動吸収ゴムテープ等を加え、該振動吸収材料を使用して該第2可動部が動作時に発生する振動を吸収し、これにより、該第2可動部動作により発生し得る共振を抑制する。以下に三種類の実施例を挙げて説明する。
図2を参照されたい。図2は本発明の第1実施例の側面断面図である。並びに図1も併せて参照されたい。本実施例中、該オートフォーカス構造20の第1可動部は該レンズ21を載置してオートフォーカス動作を実行する。好ましくは、該オートフォーカス構造20は少なくともレンズ載置シート22及びフレーム23を包含する。該レンズ載置シート22の中心に該レンズ21が取付けられ、該レンズ載置シート22の四周はコイル24で包囲され、該レンズ載置シート22と該コイル24はいずれも該第1可動部の部品とされる。
そのうち、該フレーム23の中心に、該レンズ載置シート22が収容され、該フレーム23の側縁に四つの磁性素子25が嵌め込まれ、該コイル24の外側に対応し、且つこれら磁性素子25は該コイル24に不接触であり、該レンズ載置シート22とその接続部品はいずれも該第1不可動部とされる。
そのうち、該磁性素子25の側縁とコイル24の間、すなわち、該第1可動部と該第1不可動部の間に、該振動吸収材料が加えられ、好ましくは、該フレーム23の四周側縁に複数の収容溝(図示せず)が設けられて、該振動吸収材料50が収容され、これら振動吸収材料50が該フレーム23と該コイル24の間に接続される。
本発明の手ブレ防止構造の第1実施例において、該外枠10は該手ブレ防止構造の第2不可動部とされ、該外枠10は該オートフォーカス構造20と該画像検出素子40の載置基板41に接続する。
該手ブレ防止構造30の第2可動部にはレンズフレーム31が配設され、補正レンズ32が配設され、並びに少なくとも一つのフレキシブル部品により該第2可動部と該第2不可動部の間に接続され、本実施例では、該レンズフレーム31と該外枠10の上板11の間に接続され、好ましくは、該フレキシブル部品は、四本の懸吊線33或いは一つの弾性片とされ、該補正レンズ32を該画像検出素子40の上方に懸吊し、該光線軸方向上に対応させ、手ブレにより発生する画像偏移を補正できるようにする。
好ましくは、該手ブレ防止構造30は、さらに磁石アセンブリ34とコイルアセンブリ35を包含する。そのうち、該磁石アセンブリ34は、少なくとも一つのx軸磁石34xと少なくとも一つのy軸磁石34yを包含し、該コイルアセンブリ35は、少なくとも一つのx軸コイル35xと少なくとも一つのy軸コイル35yを包含し、且つ該コイルアセンブリ35は該磁石アセンブリ34と相互に対応するが不接触である。
該磁石アセンブリ34及び該コイルアセンブリ35のうちの一方は、該第2可動部の部品に接続し、もう一方は該第2不可動部の部品に接続される。該磁石アセンブリ34と該コイルアセンブリ35の相互に対応する間に、該振動吸収材料50が加えられて、該振動吸収材料50が該第2可動部が発生し得る共振を抑制する。
図3を参照されたい。図3は本発明の手ブレ防止構造の第2実施例の側面断面図である。本実施例でも該外枠10は該手ブレ防止構造30の第2不可動部とされ、該外枠10は該画像検出素子40の載置基板41に接続され、その内部に該オートフォーカス構造20が収容される。
該手ブレ防止構造30は、さらに、少なくとも一つのフレキシブル部品を具え、該フレキシブル部品は該第2可動部と該第2不可動部の間に接続され、本実施例では、該フレキシブル部品は、該オートフォーカス構造20と該外枠10の上板11の間に接続され、特に、該オートフォーカス構造20の第1不可動部は、該手ブレ防止構造30の第2可動部とされる。
好ましくは、該フレキシブル部品は、4本の懸吊線33(図3のとおり)とされるか、一つの弾性片36とされ(図4のとおり)、図4は、フレキシブル部品の立体断面図である。該弾性片36は該オートフォーカス構造20を該外枠10内部の光線軸方向上に懸吊し、該オートフォーカス構造20の第1不可動部を該第2可動部となす。
図5は該弾性片36の実施例の立体図である。該弾性片36は、外周固定部361、外層活動部362、及び内層活動部363を包含する。そのうち、該外周固定部361は、該外枠10の上板11に固定接続される。該外層活動部362は、該外周固定部361の内周縁の内側に設けられた、平面視でそれぞれU形を呈するスロットが、該U形の開口が対向するように配設されてなり、該外層活動部362は該外周固定部361に、二組の対称に配置された第1支点364で接続され、該内層活動部363は該外層活動部362の内周縁の内側に設けられ、平面視でそれぞれU形を呈するスロットが、該U形の開口が対向するように配設されてなり、該外層活動部362のU形スロットに対して90度角の位置に設けられ、該第1支点364に対して90度角位置に設けられた二組の第2支点365で、該外層活動部362に接続され、且つ該内層活動部363は該オートフォーカス構造20に接続される。
さらに、図4を参照されたい。そのうち、該外層活動部362は、該オートフォーカス構造20に、傾斜揺動のx軸移動を行わせ、該内層活動部363は該オートフォーカス構造20に傾斜揺動のy軸移動を行わせる。
好ましくは、該手ブレ防止構造30はさらに、磁石アセンブリ34とコイルアセンブリ35を包含し、そのうち、該磁石アセンブリ34は少なくとも一つのx軸磁石と少なくとも一つのy軸磁石を包含し、該コイルアセンブリ35は少なくとも一つのx軸コイルと少なくとも一つのy軸コイルを包含し、且つ該磁石アセンブリ34と相互に対応するが不接触である。
該磁石アセンブリ34及び該コイルアセンブリ35のそのうち一方は、該外枠10或いはその接続部品に接続されて、該第2不可動部の部品、例えば該画像検出素子40の載置基板41とされ、もう一方は、該オートフォーカス構造20に接続されて、該第2可動部の部品とされ、該磁石アセンブリ34と該コイルアセンブリ35が相互に対応する間に、該振動吸収材料50が加えられる。
図6を参照されたい。図6は本発明の手ブレ防止構造の第3実施例の側面断面図である。本実施例でも、図1中の上板11が該オートフォーカス構造20の第1不可動部とされ、該外枠10は該オートフォーカス構造20に接続される。
該手ブレ防止構造30は、さらに、少なくとも一つのフレキシブル部品を包含し、該フレキシブル部品は、該第2可動部と該第2不可動部の間に接続される。本実施例では、該フレキシブル部品は、該画像検出素子40の載置基板41と該外枠10の上板11の間に接続される。好ましくは、該フレキシブル部品は、4本の懸吊線33或いは一つの弾性片とされて、該載置基板41を該オートフォーカス構造20の下方の該光線軸方向上に懸吊するのに用いられ、これにより、該載置基板41が該第2可動部とされる。
好ましくは、該手ブレ防止構造30は、さらに、磁石アセンブリ34とコイルアセンブリ35とを包含する。そのうち、該磁石アセンブリ34は少なくとも一つのx軸磁石と少なくとも一つのy軸磁石を包含し、該コイルアセンブリ35は少なくとも一つのx軸コイルと少なくとも一つのy軸コイルを包含し、且つ該磁石アセンブリ34と相互に対応するが不接触である。
該磁石アセンブリ34及び該コイルアセンブリ35のそのうち一方は、該外枠10或いはその接続部品、例えば該外枠10に接続されて、該第2不可動部の部品とされ、もう一方は、該載置基板41に接続されて、該第2可動部の部品とされ、該磁石アセンブリ34と該コイルアセンブリ35が相互に対応する間に、該振動吸収材料50が加えられる。
図7を参照されたい。図7は本発明の手ブレ防止構造の第4実施例の側面断面図である。本実施例において、該オートフォーカス構造20は、該手ブレ防止構造30のレンズフレーム31と接続され、すなわち、該第1可動部と該第2可動部が接続されて一つの可動部を形成しており、該第1不可動部と該第2不可動部が一つの不可動部を形成している。これにより、該磁石アセンブリ34と該コイルアセンブリ35(第2可動部と第2不可動部)の間に、該振動吸収材料50を加えるだけで、すなわち、振動吸収材料を該可動部と該不可動部の間に加えるだけで、該振動吸収材料50により該可動部が発生し得る共振を抑制し、該磁性素子25の側縁とコイル24(第1可動部と第1不可動部)の間に加える振動吸収材料を省略できる。
ゆえに、本発明は上述に記載の技術により、周知ものとは異なる設計を提供しており、全体の使用価値を高め、また、その出願前に頒布された刊行物に記載されておらず、或いは公開使用されていないため、特許の要件に符合し、ここに特許出願する次第です。
10 外枠
11 上板
20 オートフォーカス構造
21 レンズ
22 レンズ載置シート
23 フレーム
24 コイル
25 磁性素子
30 手ブレ防止構造
31 レンズフレーム
32 補正レンズ
33 懸吊線
34 磁石アセンブリ
34x x軸磁石
34y y軸磁石
35 コイルアセンブリ
35x x軸コイル
35y y軸コイル
36 弾性片
361 外周固定部
362 外層活動部
363 内層活動部
364 第1支点
365 第2支点
40 画像検出素子
41 載置基板
50 振動吸収材料

Claims (16)

  1. 手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、
    レンズ載置シートとフレームを具え、該レンズ載置シートはレンズを載置して光線軸方向に添ってフォーカス動作を実行する、オートフォーカス構造を設置するステップ、
    レンズフレームと載置基板を具え、該レンズフレームに補正レンズが配設されて画像補正動作を行なえ、且つ該レンズ載置シートは該レンズフレームに接続された、手ブレ防止構造を設置するステップ、
    少なくとも一つの振動吸収材料を、該レンズフレームと該載置基板の間に加えるステップ、
    該振動吸収材料を使用し、該レンズ載置シートがオートフォーカス動作により発生した振動を吸収し、及び、該レンズフレームが画像補正動作により発生した振動を吸収し、該レンズ載置シート及び該レンズフレームが動作により発生する共振を抑制するステップ、
    以上のステップを含むことを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  2. 請求項1記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該振動吸収材料は、軟性ゲル、軟性バネ、軟性ゴム或いは振動吸収ゴムテープのいずれかとされ得ることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  3. 請求項1記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該レンズ載置シートの中心には該レンズが取り付けられ、四周はコイルに包囲されていることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  4. 請求項1記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該フレームの中心に、該レンズ載置シートが収容され、該フレームの側縁に複数の磁性素子が嵌め込まれて該コイルの外側に対応し、且つ該コイルと不接触であることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  5. 請求項1記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該載置基板上に画像検出素子が設けられることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  6. 請求項1記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該手ブレ防止構造は、少なくとも、
    外枠であって、該フレームに接続された、上記外枠と、
    少なくとも一つのフレキシブル部品であって、該レンズフレームと該外枠の間に接続されて、該補正レンズを該光線軸方向上に懸吊するのに用いられる、上記フレキシブル部品と、
    磁石アセンブリであって、少なくとも一つのx軸磁石と少なくとも一つのy軸磁石とを包含する、上記磁石アセンブリと、
    コイルアセンブリであって、少なくとも一つのx軸コイルと少なくとも一つのy軸コイルとを包含し、且つ該磁石アセンブリと相互に対応するが不接触である、上記コイルアセンブリと、
    を包含し、そのうち、該コイルアセンブリと該磁石アセンブリのいずれか一方は、該レンズフレームに接続され、もう一方は該載置基板に接続され、相互に対応する間に、該振動吸収材料が加えられることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  7. 請求項6記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該フレキシブル部品は複数の懸吊線とされることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  8. 請求項6記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法において、該フレキシブル部品は弾性片とされることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュールの共振抑制方法。
  9. 共振を抑制する手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、
    レンズ載置シートとフレームを具え、該レンズ載置シートはレンズを載置して光線軸方向に添ってフォーカス動作を実行する、オートフォーカス構造と、
    レンズフレームと載置基板を具え、該レンズフレームに補正レンズが配設されて画像補正動作を実行可能であり、且つ該レンズ載置シートは該レンズフレームに接続された、手ブレ防止構造と、
    該レンズフレームと該載置基板の間に加えられて、該レンズ載置シートがオートフォーカス動作により発生する振動を吸収し、及び該レンズフレームが画像補正動作により発生する振動を吸収し、こうして該レンズ載置シート及び該レンズフレームが動作により発生し得る共振を抑制する、少なくとも一つの振動吸収材料と、
    を包含することを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  10. 請求項9記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該振動吸収材料は、軟性ゲル、軟性バネ、軟性ゴム或いは振動吸収ゴムテープのいずれかとされ得ることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  11. 請求項9記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該レンズ載置シートの中心には該レンズが取り付けられ、四周はコイルに包囲されていることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  12. 請求項9記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該フレームの中心に、該レンズ載置シートが収容され、該フレームの側縁に複数の磁性素子が嵌め込まれて該コイルの外側に対応し、且つ該コイルと不接触であることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  13. 請求項9記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該載置基板上に画像検出素子が設けられることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  14. 請求項9記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該手ブレ防止構造は、少なくとも、
    外枠であって、該フレームに接続された、上記外枠と、
    少なくとも一つのフレキシブル部品であって、該レンズフレームと該外枠の間に接続されて、該補正レンズを該光線軸方向上に懸吊するのに用いられる、上記フレキシブル部品と、
    磁石アセンブリであって、少なくとも一つのx軸磁石と少なくとも一つのy軸磁石とを包含する、上記磁石アセンブリと、
    コイルアセンブリであって、少なくとも一つのx軸コイルと少なくとも一つのy軸コイルとを包含し、且つ該磁石アセンブリと相互に対応するが不接触である、上記コイルアセンブリと、
    を包含し、そのうち、該コイルアセンブリと該磁石アセンブリのいずれか一方は、該レンズフレームに接続され、もう一方は該載置基板に接続され、相互に対応する間に、該振動吸収材料が加えられることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  15. 請求項14記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該フレキシブル部品は複数の懸吊線とされることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
  16. 請求項14記載の手ブレ防止オートフォーカスモジュールにおいて、該フレキシブル部品は弾性片とされることを特徴とする、手ブレ防止オートフォーカスモジュール。
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