JP2006078881A - 像ぶれ補正装置およびそれを備える小型携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトな駆動手段によって装置の小型化を実現するとともに、少なくとも２方向にぶれ補正に係るレンズを駆動させて像ぶれを補正することができる像ぶれ補正装置を提供する。
【解決手段】 像ぶれ補正装置１は、補正レンズ４のぶれを振動検出手段５で検出し、該検出出力に応じてレンズ駆動手段６を動作させて像ぶれを補正する。像ぶれ補正装置１のレンズ駆動手段は、レンズホルダ１１の一方の表面上に設けられる可動子１３と、可動子１３に対向して設けられる固定子１４とを含む静電リニアモータである。可動子１３には、固定子１４を臨む面上に、少なくとも直交する２方向に延び、間隔を空けて配列される複数の可動子電極１７が設けられ、固定子１４には、可動子１３を臨む面上に、可動子電極１７に対応するように間隔を空けて配列される複数の固定子電極１８が設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばカメラ撮影機能を有する携帯電話機などの小型携帯端末に搭載され、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する像ぶれ補正装置およびそれを備える小型携帯端末に関する。

フィルムを用いるカメラから記憶媒体を用いるデジタルカメラへの変遷に伴い、カメラの一層の小型化が図られている。近年、コンパクト化されたモバイル機器の典型例とも言える携帯電話機などにもカメラ機能が搭載され、携帯電話機自体がさらなるコンパクト化を要求されるのに伴い、カメラの一層の薄型化、小型化が望まれている。

しかしながら、カメラを小型化すると、撮影時に手ぶれが発生しやすくなり、撮影された画像の品質が劣るという問題がある。従来、カメラの手ぶれを防止するための技術が種々提案されている。たとえば、ぶれの方向に応じてボイスコイルモータを作動させることによって、撮影レンズを水平または垂直方向に駆動し、手ぶれによる結像ぶれを防止することが提案されている（特許文献１参照）。

また、カメラ装置の鏡筒内に撮影光軸と直交する面内で移動自在にレンズ枠を支持し、鏡筒に振動が加わるとレンズホルダ外側に設置または構成したアクチュエータでその振動を打ち消す方向に防振レンズを移動させて像ぶれを補正することが提案されている（特許文献２，３参照）。

しかしながら、特許文献１〜３に開示される技術では、撮影レンズまたは防振レンズを支持する支持体を備え、支持体を駆動させる機構を採るため、支持機構が複雑になるという問題があり、さらに支持体の外側に設置するアクチュエータなどでレンズを支持する支持体を駆動させるので、アクチュエータの設置容積を必要とし、像ぶれ補正装置が、大型化、厚肉化するという問題がある。したがって、特許文献１〜３に開示される技術を、小型化、薄型化が望まれるカメラを含む携帯端末に対して適用することは困難である。

また、アクチュエータなどとは異なり、大きな設置容積を必要としない駆動手段として、たとえば複数の電極がそれぞれ備えられた可動子と固定子との間に電圧を印加して駆動させる静電モータがある（たとえば、特許文献４参照）。このような静電モータは、可動子電極と固定子電極とに３相の電圧を電気角１２０°だけずらして印加し、可動子を駆動させるものである。

しかしながら、特許文献４に開示される静電モータを、ぶれ補正に係るレンズを支持する支持体の駆動手段として用いると、支持体を１方向にしか駆動させることができないので、ぶれの補正を充分に行うことができないという問題がある。また、常に固定子電極に通電しなければその姿勢、位置を保持することができないので、小型携帯端末に必要とされる省電力に逆行するという問題がある。

特開平６−３０３２６号公報 特開平１０−２６８３７３号公報 特開２０００−１９９９２０号公報 特開平５−１２２９４８号公報

本発明の目的は、コンパクトな駆動手段によって装置の小型化を実現するとともに、少なくとも２方向にぶれ補正に係るレンズを駆動させて像ぶれを補正することができ、さらには、省電力を達成することのできる像ぶれ補正装置およびそれを備える小型携帯端末を提供することである。

本発明は、光軸に対して垂直な仮想平面上で移動可能に設けられる補正レンズと、補正レンズを駆動するレンズ駆動手段と、補正レンズのぶれを検出する振動検出手段とを有し、振動検出手段による検出出力に応じ、レンズ駆動手段を動作させて光学系の像ぶれを補正する像ぶれ補正装置において、
レンズ駆動手段が、
補正レンズを保持するレンズホルダの一方の表面上に設けられる可動子と、可動子に対向して設けられる固定子とを含む静電リニアモータであり、
可動子と固定子とには、互いに対向する面の中央部分に貫通孔が対応するようにそれぞれ形成され、
可動子には、固定子を臨む面であって貫通孔周囲の面上に、少なくとも直交する２方向に延び、間隔を空けて配列される複数の可動子電極が設けられ、
固定子には、可動子を臨む面であって貫通孔周囲の面上に、可動子電極に対向するように間隔を空けて配列される複数の固定子電極が設けられることを特徴とする像ぶれ補正装置である。

また本発明は、可動子および固定子の貫通孔は、補正レンズを透過して結像に至る光束を遮ることのない位置に形成されることを特徴とする。

また本発明は、可動子電極および固定子電極の少なくともいずれか一方にエレクトレットが設けられることを特徴とする。

また本発明は、固定子の周囲に設けられて可動子の移動範囲を限定する隔壁部材を備え、
可動子および固定子が、略正方形の平面形状を有し、
可動子と固定子との対向する面の４つの隅部に、隔壁部材と可動子とによって形成される間隙によって定まる静電リニアモータの駆動距離よりも大きい長さの１辺を有する正方形電極を、可動子と固定子とで対応するようにそれぞれ設けることを特徴とする。

また本発明は、可動子に設けられる正方形電極と、固定子に設けられる正方形電極とが、互いに逆の極性を有することを特徴とする。

また本発明は、球状の絶縁部材が、可動子と固定子との間に介在するように設けられることを特徴とする。

また本発明は、球状の絶縁部材が、可動子と固定子との両方に当接するように設けられることを特徴とする。

また本発明は、電流増幅器を備え、固定子電極が電流増幅器に接続され、さらに電流増幅器が振動検出手段に接続されることを特徴とする。

また本発明は、前記いずれか１つの像ぶれ補正装置を備えることを特徴とする小型携帯端末である。

本発明によれば、補正レンズを保持するレンズホルダを、光軸に垂直な仮想平面内で自在に移動させる静電リニアモータを形成できるので、薄型でコンパクトな像ぶれ補正装置を提供することができる。

また本発明によれば、可動子および固定子の貫通孔は、補正レンズを透過して結像に至る光束を遮ることのない位置に形成されるので、光路を妨げることなくレンズホルダを、光軸に垂直な仮想平面内で自在に移動させる静電リニアモータが形成される。したがって、薄型でコンパクトな像ぶれ補正装置を提供することができる。

また本発明によれば、可動子電極および固定子電極の少なくともいずれか一方にエレクトレットが設けられるので、通電しなくても静電誘導によりレンズホルダの姿勢を保持でき、かつレンズホルダ面を摺動面とし面内を自在に移動する静電リニアモータを形成できるので薄くコンパクトな像ぶれ補正装置を提供することができる。

また本発明によれば、可動子と固定子との対向する面の４つの隅部に、正方形電極が、可動子と固定子とで対応するようにそれぞれ設けられる。このことによって、たとえば装置が落下して可動子電極と固定子電極との位置関係に回転ずれが生じ、対向しない状態に陥ったとき、可動子および固定子の４つの隅部に設けた略正方形の電極に静電力による吸引力が働くように電圧を印加し、可動子電極と固定子電極とに反発力が作用するように電圧を印加することによって、可動子を回転させて可動子電極と固定子電極との位置を対向する状態に容易に復帰させることができる。

また本発明によれば、可動子に設けられる正方形電極と、固定子に設けられる正方形電極とが、互いに逆の極性を有するように構成されるので、短時間で可動子電極と固定子電極との位置を対向する状態に復帰させることができる像ぶれ補正装置を提供することができる。

また本発明によれば、球状の絶縁部材が、可動子と固定子との間に介在するように、好ましくは可動子と固定子との両方に当接するように設けられるので、可動子と固定子との間隔を一定に保ち、安定した光学系距離の維持が可能になり、ピントずれの少ない像ぶれ補正装置を提供することができる。

また本発明によれば、電流増幅器が備えられ、固定子電極が電流増幅器に接続され、さらに電流増幅器が振動検出手段に接続されるので、電流増幅器に接続された固定子電極に対応する可動子電極の移動によって変化したコンデンサ容量の変化を検知し、可動子の位置を検出することが可能になる。また加速度が作用して可動子が移動したとき、可動子の変化量を単位時間内に検知することによって加速度を検知することができるので、静電リニアモータが加速度センサとしての機能を発現することが可能であり、像ぶれ補正装置に加速度センサを内包したコンパクトな像ぶれ補正装置を提供することができる。

また本発明によれば、小型、薄型化、省電力化の実現された小型携帯端末を提供することができる。

図１は本発明の実施の第１形態である像ぶれ補正装置１の構成を部分的に断面にて示す側面図であり、図２は図１に示す像ぶれ補正装置１に備わる可動子１３および固定子１４の構成を示す平面図である。

像ぶれ補正装置１は、大略光軸２に対して垂直な仮想平面３上で移動可能に設けられる補正レンズ４と、補正レンズ４のぶれを検出する振動検出手段５と、補正レンズ４を駆動するレンズ駆動手段である静電リニアモータ６と、静電リニアモータ６に電圧を印加する交流電源７とを含んで構成される。

この像ぶれ補正装置１は、振動検出手段５による検出出力に応じ、静電リニアモータ６を動作させることによって光学系の像ぶれ、すなわち主撮影レンズ８によって撮像素子９に結像される像のぶれを補正する。

補正レンズ４は、レンズホルダ１１に保持される。レンズホルダ１１は、たとえば金属または硬質樹脂などから成り、平面形状が正方形の板状部材である。レンズホルダ１１には、平面形状が正方形の中央部分に厚さ方向に貫通してレンズ保持孔１２が形成され、レンズ保持孔１２に、補正レンズ４が光軸をレンズホルダ１１の厚さ方向に一致するようにして保持される。

レンズ駆動手段である静電リニアモータ６は、補正レンズ４を保持するレンズホルダ１１の一方の表面上に設けられる可動子１３と、可動子１３に対向して設けられる固定子１４とを含んで構成される。

図２の可動子１３と固定子１４とは、撮像素子９側から主撮影レンズ８側に向って見た状態であり、本来は重なり合っているものであるけれども、横にずらせた形で示される。

可動子１３と固定子１４とには、互いに対向する面の中央部分に貫通孔（便宜上可動子貫通孔１５，固定子貫通孔１６と呼ぶ）が対応するようにそれぞれ形成される。可動子貫通孔１５および固定子貫通孔１６は、像ぶれ補正装置１に装着されている状態で、補正レンズ４を透過して撮像素子９に結像させる光束を遮ることのない位置にそれぞれ形成される。

可動子１３には、固定子１４を臨む面１３ａであって可動子貫通孔１５周囲の面上に、少なくとも直交する２方向に延び、間隔を空けて配列される複数の可動子電極１７が設けられる。

ここで、本明細書における方向について定義する。光軸２の延びる方向をＺ方向とし、Ｚ方向に対して垂直な仮想平面３内における２次元座標軸方向をＸ−Ｙ方向とする。このＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向は、本明細書を通じて共通に用いられる。

なお、本実施形態では、可動子電極１７は、可動子表面１３ａ上において、Ｘ方向とＹ方向とに延びてそれぞれ設けられる。すなわち、可動子貫通孔１５に関してＹ方向に対称な位置に、Ｘ方向に延びて３本ずつの可動子電極１７ａと、可動子貫通孔１５に関してＸ方向に対称な位置に、Ｙ方向に延びて３本ずつの可動子電極１７ｂとが、合計で１２本設けられる。この可動子電極１７が設けられた可動子１３は、可動子貫通孔１５がレンズホルダ１１のレンズ保持孔１２に整合するようにして、レンズホルダ１１に一体的に装着される。

一方、固定子１４には、可動子１３を臨む面１４ａであって固定子貫通孔１６周囲の面上に、可動子電極１７に対向するように間隔を空けて配列される複数の固定子電極１８が設けられる。すなわち、固定子貫通孔１６に関してＹ方向に対称な位置に、Ｘ方向に延びて６本ずつの固定子電極１８ａと、固定子貫通孔１６に関してＸ方向に対称な位置に、Ｙ方向に延びて６本ずつの固定子電極１８ｂとが、合計で２４本設けられる。この固定子電極１８が設けられた固定子１４は、図示しないケーシングに固定される。

交流電源７は、配線１９で固定子電極１８に接続されて電圧印加する第１交流電源７ａと、配線２０で可動子電極１７に接続されて電圧印加する第２交流電源７ｂとを有する。

静電リニアモータ６は、交流電源７によって可動子電極１７と固定子電極１８とに印加される電圧によって、可動子電極１７と固定子電極１８との間に作用する静電力に引かれて駆動する。したがって、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ延びて設けられる電極に対して独立に電圧印加することによって、静電リニアモータ６の可動子１３が、仮想平面３に平行な面内において自在に移動することができる。また、可動子１３には、光路を妨げることないように可動子貫通孔１５が形成されているので、可動子１３は、仮想平面３に平行な面内において光路を妨げることなく自在に移動することができる。

振動検出手段５は、補正レンズ４すなわち補正レンズ４を保持するレンズホルダ１１のぶれ角度を検出するぶれ角度検出部と、ぶれ角度検出部の検出結果に応じて静電リニアモータ６の移動量を演算して交流電源７に対して出力する演算部とを含む構成である。この振動検出手段５によって出力される移動量ΔＹは、以下の式（１）および式（２）に基づいて演算される。
ΔＹ＝ ｆ１× Ｍ × θ …（１）
Ｍ＝ｍ_Ｃ／（1−ｍ_Ｃ） …（２）
ここで、ｍ_Ｃ：補正レンズの倍率
ｆ１：主撮影レンズの焦点距離
θ ：ぶれ角度
である。

以下、像ぶれ補正装置１の動作について説明する。
振動検出手段５のぶれ角度検出部によって、レンズホルダ１１のぶれが検出されると、振動検出手段５の演算部が前記式（１），式（２）に基づいて移動量ΔＹを演算する。なお、補正レンズの倍率：ｍｃおよび主撮影レンズの焦点距離：ｆ１は、カメラの設計仕様値として、演算部に備えられる記憶部に予めストアされているものとする。この演算結果が振動検出手段５から交流電源７に対して出力される。交流電源７は、入力される移動量ΔＹに応じて交流電圧を発生し、可動子電極１７と固定子電極１８とに印加する。交流電圧が印加される可動子電極１７と固定子電極１８とには、正弦波または矩形波のような周期的連続波が通電される。

可動子電極１７と固定子電極１８との極性が同じとき、可動子電極１７には静電反発力が作用するので、可動子１３および可動子１３と一体化しているレンズホルダ１１が、数μｍ程度浮上した状態になる。同時にたとえばＹ方向に間隔を空けて配列される固定子電極１８ａの互いに隣に位置する固定子電極同士には極性が逆の電圧が印加されているので、浮上している可動子１３に設けられる可動子電極１７との間に静電吸引力が作用し、可動子１３が固定子１４に引かれて移動する。

交流電源７によって電圧が繰返し印加されることによって、静電リニアモータ６の可動子１３は移動を続ける。可動子１３の移動位置を、図示しない位置センサー等で検知し、前記演算した移動量ΔＹだけ移動した位置に達したとき、交流電源７による電圧の印加を停止するようにすれば、像ぶれを補正することのできる位置に移動させることができる。

このように像ぶれ補正装置１によれば、ぶれが生じた場合、振動検出手段５によってぶれの方向とぶれ角度θとを検出し、これに基づいて移動量ΔＹを演算し、移動量ΔＹに従って静電リニアモータ６を動作させ、ぶれを補正する方向に補正レンズ４を保持し可動子１３と一体化されたレンズホルダ１１を移動させることによって、ぶれ補正を行い、撮像素子９上の正規の位置に像を記録することができる。

本実施の形態では、補正レンズ４の他に主撮影レンズ８のみを有する場合について例示したけれども、この構成に限定されるものでなく、たとえば主撮影レンズ８の直ぐ後ろにズームレンズがある場合、式（１）のｆ１がレンズ群の合焦点距離とすればよい。また、Ｙ方向だけについて説明したが、Ｘ方向についてもＹ方向と同様に補正することができる。

図３は、本発明の実施の第２形態である像ぶれ補正装置２１の構成を部分的に断面にて示す側面図である。本実施の形態の像ぶれ補正装置２１は、実施の第１形態の像ぶれ補正装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。

本実施形態の像ぶれ補正装置２１は、静電リニアモータ２２の可動子２３に特徴を有し、可動子２３の固定子１４を臨む面２３ａに設けられる可動子電極２４が、エレクトレットで構成される。エレクトレットは、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ＳｉＯ_２などの絶縁体を加熱し、絶縁体に数ｋＶという多大な直流の高電圧を加えながら冷却すると、電圧印加時の電極に接していた面が正または負に帯電分極し、その極性が半永久的に保持されているものである。

このエレクトレットで構成される可動子電極２４は、常に正または負に帯電している状態であり、可動子２３のエレクトレット２４が形成されていない部分では電位が０である。したがって、エレクトレット２４には、電源から電圧を印加しなくても常に矩形波が印加されているのと等しい状態になり、このエレクトレット２４の矩形波と、固定子電極１８に通電される正弦波もしくは矩形波との間に静電力を作用させることができる。

前述のようにエレクトレット２４は、その表面が常に正または負に帯電しているので、固定子電極１８に通電しない場合でも、静電誘導によってエレクトレット２４の極性とは逆の極性が固定子電極１８に発生する。したがって、固定子電極１８と可動子電極であるエレクトレット２４との間で、通電しなくても静電吸引力が発生するので、可動子２３が所望の位置に達したとき、その位置で静止させることが可能である。

このように、固定子電極１８に一定電圧を与え続けなくても、可動子を固定子に吸引させることが可能であり、レンズホルダ１１の姿勢を所望の位置に保持することができるので、小型携帯端末、カメラ装置などに搭載されるとき、その消費電力を抑制することができる。

像ぶれ補正装置２１では、可動子電極２４自体がエレクトレットである場合について例示するけれども、これに限定されることなく、以下のような構成であってもよい。たとえば、可動子をシリコンで形成し、その上にエレクトレット膜を形成する。このように構成することによって、固定子電極１８に正弦波もしくは矩形波を通電するとき、可動子のシリコンの内部抵抗により可動子内部には残留電圧が発生し、この残留電圧と固定子電極１８に印加される電圧とによって静電力が作用し、可動子が所望の位置に移動することが可能となり、ぶれ補正を行うことができる。

また、半導体であるシリコンには自由電子が存在するので、静電誘導も発生し、固定子と可動子の間で通電しなくても静電吸引力が発生することになり、上記と同様の効果を奏することができる。なお、エレクトレットを固定子側に形成し、可動子側をシリコンと絶縁膜とで構成することによっても同様な効果を得ることができる。しかしながら、可動子側に通電電極を形成しない方が配線が容易になるので、エレクトレットは、可動子側に形成されることが好ましい。

図４は、本発明の実施の第３形態である像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータ３１の構成を簡略化して示す平面図である。本実施の形態の像ぶれ補正装置は、実施の第２形態の像ぶれ補正装置２１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略するとともに、全体構成図を省略する。

本実施形態の像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータ３１は、固定子３２の周囲に設けられて可動子３３の移動範囲を限定する隔壁部材３４を備え、可動子３３および固定子３２が、略正方形の平面形状を有し、可動子３３と固定子３２との対向する面の４つの隅部に、隔壁部材３４と可動子３３とによって形成される間隙によって定まる静電リニアモータ３１の駆動距離よりも大きい長さの１辺を有する固定子側正方形電極３５と可動子側正方形電極３６とが、可動子３３と固定子３２とで対応するようにそれぞれ設けられる。

隔壁部材３４は、たとえば硬質樹脂から成る角筒状部材であり、固定子３２の４辺に接し、可動子３３が配置される側に向って立上がるようにして設けられる。したがって、可動子３３は、隔壁部材３４によって形成される筒内部空間に、隔壁部材３４の壁面によって４辺を囲まれるようにして設けられる。可動子３３に設けられる可動子側正方形電極３６と、固定子３２に設けられる固定子側正方形電極３５とは、可動子３３と固定子３２との４隅に、互いを臨んで対向するように設けられる。

このような像ぶれ補正装置が搭載されるたとえばカメラを含む小型携帯端末は、持運ばれることが常態であり、取扱い時のミスで落下させてしまうことが避けられない。像ぶれ補正装置が落下した場合、図４に示すように、対向していた可動子電極であるエレクトレット２４と固定子電極１８との間で回転ずれが生じることがある。図４では、静電リニアモータ３１の可動子３３が、回転ずれを生じて隔壁部材３４の一壁面３４ａの点Ａにおいて接触している状態を例示する。

静電リニアモータは、可動子電極と固定子電極とが互いに略平行に配置されたときにのみ駆動させることができるので、回転ずれが生じた場合には駆動装置として作用させることができない。しかしながら、本実施形態のように静電リニアモータ３１の可動子電極自身がエレクトレット２４で構成されている場合、エレクトレット２４は常に正または負に帯電している状態となり、エレクトレット２４が形成されていない部分での電位は０である。したがって、静電リニアモータ３１を備える像ぶれ補正装置を台の上などに略水平に置いて、固定子電極１８とエレクトレット２４とが互いに同極性となる電圧を固定子電極１８に印加すると、互いの電極の重なった部分で静電反発力を生じさせることが可能であり、この静電反発力によって可動子３３を浮上させることができる。

さらに可動子３３と固定子３２の４つの隅部には、対応するようにして可動子側正方形電極３６および固定子側正方形電極３５がそれぞれ設けられている。この両正方形電極３５，３６は、前述のように隔壁部材３４と可動子３３とによって形成される間隙によって定まる静電リニアモータ３１の駆動距離よりも大きい長さの１辺を有する。たとえば、正方形状の可動子３３の各辺が隔壁部材３４の内壁面と平行になるように配置した場合における図４の紙面に向って上下方向について例示すると、隔壁部材３４の上内壁面３４ｂと可動子３３の上辺との間隙として定められる距離である上駆動範囲Ｌ１と、隔壁部材３４の下内壁面３４ｃと可動子３３の下辺との間隙として定められる距離である下駆動範囲Ｌ２との和（Ｌ１＋Ｌ２）よりも大きい長さの１辺Ｌ３を有するように両正方形電極３５，３６が形成される。

可動子側正方形電極３６と固定子側正方形電極３５とを上記のように構成することによって、可動子３３と固定子３２との間に回転ずれが生じた場合であっても、可動子側正方形電極３６と固定子側正方形電極３５とには必ず対向する部分が生じる。対向している可動子側正方形電極３６と固定子側正方形電極３５とに、極性が互いに逆となるように電圧印加すると、両正方形電極３５，３６の間に静電吸引力が作用するとともに、可動子３３および固定子３２の互いの４隅に、正方形電極の辺同士を合わせるように矢符３７方向の推力が作用する。

したがって、両正方形電極３５，３６に対する電圧印加を繰返すことによって、静電吸引力で可動子３３と固定子３２とが接するまでの浮上している間に、互いの正方形電極の辺同士が引合い、回転力が作用し、４隅の両正方形電極３５、３６を一致させることができる。この４隅の両正方形電極３５，３６が一致する状態で固定子電極１８とエレクトレット２４とが略平行になるように予め設定しておくことによって、正方形電極間の静電吸引力の作用で固定子電極１８とエレクトレット２４との略平行関係を復帰させることができ、再び、静電モータとして作用させることが可能となる。

図５は、本発明の実施の第４形態である像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータ４１の構成を部分的に断面にて示す側面図である。本実施の形態の像ぶれ補正装置は、実施の第３形態の像ぶれ補正装置２１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。

本実施形態の像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータ４１には、球状の絶縁部材４２が、可動子３３と固定子３２との間に介在し、可動子３３と固定子３２との両方に当接するように設けられる。

球状の絶縁部材４２は、たとえば樹脂などの絶縁素材から成り、その大きさは直径が数μｍ、好ましくは２〜５μｍである。このような球状の絶縁部材４２を、固定子３２と可動子３３との間に介在させることによって、絶縁部材４２の転がり摩擦に打ち勝つだけの推力で固定子３２と可動子３３との間隙を一定に保ちながら駆動させることが可能となるので、主撮影レンズ８と補正レンズ４との間の距離をより一層厳密に保持することができ、ぶれ補正の際のピントずれを大幅に減少させることが可能になる。

図６は、本発明の実施の第５形態である像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータの電極付近の構成を示す図である。本実施の形態の像ぶれ補正装置は、実施の第４形態の像ぶれ補正装置に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略するとともに、全体構成図を省略する。図６では、静電リニアモータの可動子３３に設けられるエレクトレット２４と、固定子３２に設けられる固定子電極１８とを抽出して示す。

図６（ａ）は、エレクトレット２４と固定子電極１８との位置が一致した状態を示す。エレクトレット２４と一定間隔を隔てた位置にある固定子電極１８には、エレクトレット２４とは逆の極性を有する電圧が静電誘導によって生じている。

本実施形態の静電リニアモータは、実施の第４形態と同様に可動子と固定子との間に球状絶縁部材を介在させているので、固定子電極１８にエレクトレット２４とは逆の極性を有する電圧が生じている状態で、ある方向、たとえば図６中の矢符５１方向に加速度が作用した場合、図６（ｂ）に示すように可動子が転がり摩擦に打ち勝って加速度の方向に動くこととなる。

このとき、エレクトレット２４と固定子電極１８とで形成されるコンデンサの電極面積が、矢符５１方向への移動距離ｘと紙面に対して垂直方向に延びる電極長さとの積の分だけ変化するので静電容量が変化する。可動子の移動速度Ｖは移動距離ｘの時間微分であり、Ｖ＝ｄｘ／ｄｔで表される。一方、隣り合う固定子電極１８間を結んだときに流れる電流ｉは静電容量Ｑの時間微分であり、ｉ＝ｄＱ／ｄｔで表される。すなわち、移動速度Ｖは静電容量Ｑの変化に起因する電流値ｉに比例するので、この電流値ｉを計測すれば移動速度Ｖを検知することができる。また、この電流値ｉの単位時間あたりの変化を検知すれば加速度を検知することが可能となる。

すなわち、エレクトレット２４と対向する固定子電極１８の一部を図示しない電流増幅器に接続し、増幅して得られる電流値の時間変化を得ることによって、加速度を検知することが可能となる。したがって、上記の電流値を振動検出手段に入力することによって、加速度センサを設置しなくても加速度を検知することができるので、より一層コンパクトで精度の高い像ぶれ補正装置を提供することが可能となる。

前述した実施の第１〜第５形態のいずれか１つの像ぶれ補正装置を、小型携帯端末たとえばカメラ機能付き携帯電話機に搭載することができる。図７は、本発明のもう一つの実施形態である携帯電話機７１の構成を示す図である。図７（ａ）は携帯電話機７１の斜視図であり、図７（ｂ）は携帯電話機７１の側面図である。

携帯電話機７１は、大略、第１の筐体７２（以後、上蓋７２と呼ぶ）と、第２の筐体７３（以後、下蓋７３と呼ぶ）と、上蓋７２と下蓋７３とを回転可能に接続するヒンジ７４とを備える構成である。上蓋７２には、カメラ部７５が設けられ、このカメラ部７５に本発明の像ぶれ補正装置が搭載される。また上蓋７２には、表示手段である液晶パネル７６と、操作スイッチ７７，７８，７９が設けられる。下蓋７３には、アンテナ台８１が形成され、アンテナ台８１から突出するようにしてアンテナ８０が設けられる。

なお、上蓋７２および下蓋７３の内部には、携帯電話機７１としての主要構成部である通信手段と、該手段の動作を制御する制御部とが設けられるけれども、これらについての説明は省略する。

本発明の像ぶれ補正装置が搭載される携帯電話機は、小型、薄型化が実現され、特にエレクトレットが設けられた像ぶれ補正装置が搭載される携帯電話機では省電力化も実現される。

本発明の実施の第１形態である像ぶれ補正装置１の構成を部分的に断面にて示す側面図である。 図１に示す像ぶれ補正装置１に備わる可動子１３および固定子１４の構成を示す平面図である。 本発明の実施の第２形態である像ぶれ補正装置２１の構成を部分的に断面にて示す側面図である。 本発明の実施の第３形態である像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータ３１の構成を簡略化して示す平面図である。 本発明の実施の第４形態である像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータ４１の構成を部分的に断面にて示す側面図である。 本発明の実施の第５形態である像ぶれ補正装置に備わる静電リニアモータの電極付近の構成を示す図である。 本発明のもう一つの実施形態である携帯電話機７１の構成を示す図である。

符号の説明

１，２１ 像ぶれ補正装置
２ 光軸
３ 仮想平面
４ 補正レンズ
５ 振動検出手段
６，２２，３１，４１ 静電リニアモータ
７ 交流電源
８ 主撮影レンズ
９ 撮像素子
１１ レンズホルダ
１３，２３，３３ 可動子
１４，３２ 固定子
１５ 可動子貫通孔
１６ 固定子貫通孔
１７ 可動子電極
１８ 固定子電極
２４ エレクトレット
３４ 隔壁部材
３５ 固定子側正方形電極
３６ 可動子側正方形電極
４２ 絶縁部材
７１ 携帯電話機
７２ 上蓋
７３ 下蓋
７４ ヒンジ
７５ カメラ部
７６ 液晶パネル
７７，７８，７９ 操作スイッチ
８０ アンテナ台
８１ アンテナ

Claims (9)

1. 光軸に対して垂直な仮想平面上で移動可能に設けられる補正レンズと、補正レンズを駆動するレンズ駆動手段と、補正レンズのぶれを検出する振動検出手段とを有し、振動検出手段による検出出力に応じ、レンズ駆動手段を動作させて光学系の像ぶれを補正する像ぶれ補正装置において、
   レンズ駆動手段が、
   補正レンズを保持するレンズホルダの一方の表面上に設けられる可動子と、可動子に対向して設けられる固定子とを含む静電リニアモータであり、
   可動子と固定子とには、互いに対向する面の中央部分に貫通孔が対応するようにそれぞれ形成され、
   可動子には、固定子を臨む面であって貫通孔周囲の面上に、少なくとも直交する２方向に延び、間隔を空けて配列される複数の可動子電極が設けられ、
   固定子には、可動子を臨む面であって貫通孔周囲の面上に、可動子電極に対向するように間隔を空けて配列される複数の固定子電極が設けられることを特徴とする像ぶれ補正装置。
2. 可動子および固定子の貫通孔は、
   補正レンズを透過して結像に至る光束を遮ることのない位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
3. 可動子電極および固定子電極の少なくともいずれか一方にエレクトレットが設けられることを特徴とする請求項１または２記載の像ぶれ補正装置。
4. 固定子の周囲に設けられて可動子の移動範囲を限定する隔壁部材を備え、
   可動子および固定子が、略正方形の平面形状を有し、
   可動子と固定子との対向する面の４つの隅部に、隔壁部材と可動子とによって形成される間隙によって定まる静電リニアモータの駆動距離よりも大きい長さの１辺を有する正方形電極を、可動子と固定子とで対応するようにそれぞれ設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の像ぶれ補正装置。
5. 可動子に設けられる正方形電極と、固定子に設けられる正方形電極とが、
   互いに逆の極性を有することを特徴とする請求項４記載の像ぶれ補正装置。
6. 球状の絶縁部材が、
   可動子と固定子との間に介在するように設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の像ぶれ補正装置。
7. 球状の絶縁部材が、
   可動子と固定子との両方に当接するように設けられることを特徴とする請求項６記載の像ぶれ補正装置。
8. 電流増幅器を備え、
   固定子電極が電流増幅器に接続され、さらに電流増幅器が振動検出手段に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の像ぶれ補正装置。
9. 前記請求項１〜８のいずれか１つに記載の像ぶれ補正装置を備えることを特徴とする小型携帯端末。

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