JP2008029939A - 振動発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動対象物を回動させて振動を付与する従来の振動発生装置では、振動対象物を１つの軸を中心として回動させるものであり、振動対象物を２つの方向に同時に回動させて振動させることができないという課題がある。
【解決手段】デジタルスチルカメラ１００が支持される第１の支持部材２と、第１の支持部材２を第１の回動中心Ｄ１を中心として回動可能に支持する第２の支持部材３と、第２の支持部材３を第１の回動中心Ｄ１に直交する第２の回動中心Ｄ２を中心として回動可能に支持するベース部材４と、第１の回動中心Ｄ１と第２の回動中心Ｄ２とを含む平面に交わる方向に進退可能とされて第１の支持部材２を回動させる第１の駆動部５と、前記平面に交わる方向に進退可能とされて第２の支持部材３を回動させる第２の駆動部６と、を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタルカメラやビデオカメラその他の振動対象物を、互いに直交する第１の回動中心と第２の回動中心の２軸を中心として回動させることにより、振動対象物に任意の振動を付与して、例えば、レンズ装置の像ぶれ補正等を試験したり、検査したりする振動発生装置に関するものである。

従来の、この種の振動発生装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、カメラ等の光学機器において、被写体像の像振れを補正する機構の故障診断装置を有した像振れ補正装置に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された像振れ補正装置は、「被写体像を形成する結像光学系と、該結像光学系の振動によって生じた前記被写体像の像振れを補正する像振れ補正手段と、前記結像光学系の振動を検出する振動検出手段と、該振動検出手段の出力に基づいて前記像振れ補正手段を駆動する駆動手段と、前記被写体像の光電変換信号を出力する像信号出力手段と、異なる時刻における該像信号出力手段からの少なくとも２つの出力を比較して像振れを検出する像振れ検出手段と、該像振れ検出手段の検出結果に基づいて故障を判断する判定手段とを備えた」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献１に記載の像振れ補正装置によれば、「像振れ補正装置内の各構成要素を所定の検査モードに従って動作させながら、像振れを検出・判定するように構成したので、各構成要素の故障を製品完成状態で判定することができ、検査時間、検査作業等が簡略化できる（段落［００７５］を参照）」等の効果が期待される。
特開平９−７３１１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された像振れ補正装置においては、カメラＣＭＲ１（本発明における振動対象物に相当）を加振台ＶＢＴのテーブル部に載置し、そのテーブル部を回動させてカメラＣＭＲ１の結像光学系を振動させていた。そして、この加振台ＶＢＴの構成については明らかでなく、テーブル部がどのようにピッチ方向及びヨー方向に独立に回動するのか不明であった。

カメラの像ぶれ補正動作を実際の手振れに近似させて確認するには、カメラをピッチ方向とヨー方向の２方向に同時に振動させる必要がある。その理由は、カメラを支える手の振るえや揺れはピッチ方向とヨー方向の両方向に同時に生じるためである。ところが、振動対象物を回動（回転）させる一般的な振動発生装置は、回転駆動部により１つの回動軸を中心として振動対象物を回動させるものであった。そのため、一般的な振動発生装置によってカメラを振動させると、カメラがピッチ方向又はヨー方向の一方向にだけ回動されることから、実際の手振れに近似した像振れ補正動作を確認することができないという問題があった。

解決しようとする問題点は、振動対象物を回動させる一般的な振動発生装置は、振動対象物を１つの軸を中心として回動させるものであり、振動対象物を２つの方向に同時に回動させて振動させることができない、という点である。

本発明の振動発生装置は、第１の支持部材と第２の支持部材とベース部材と第１の駆動部と第２の駆動部とを有している。第１の支持部材には、振動対象物が支持される。第２の支持部材は、第１の支持部材を第１の回動中心を中心として回動可能に支持する。ベース部材は、第２の支持部材を第１の回動中心に直交する第２の回動中心を中心として回動可能に支持する。第１の駆動部は、第１の回動中心と第２の回動中心とを含む平面に交わる方向に進退可能とされて第１の支持部材を回動させる。第２の駆動部は、第１の回動中心と第２の回動中心とを含む平面に交わる方向に進退可能とされて第２の支持部材を回動させる。これらを設けることにより本出願の振動発生装置が構成されている、ことを最も主要な特徴とする。

本発明の振動発生装置によれば、それぞれ直進駆動される第１の駆動部と第２の駆動部により、第１の支持部材と第２の支持部材を互いに干渉することなく独立して回動させることができ、第１の支持部材に支持した振動対象物を２つの方向に同時に回動させて振動させることができる。

直進駆動される第１の駆動部によって振動対象物を支持する第１の支持部材を第１の回動中心を中心として回動させると共に、直進駆動される第２の駆動部によって第１の支持部材を回動可能に支持する第２の支持部材を第２の回動中心を中心として回動させることにより、第１の回動中心と第２の回動中心の２つの回動軸により独立した振動成分を発生させて、その振動を振動対象物に付与することができる振動発生装置を簡単な構成によって実現した。

図１〜図１８は、本発明の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図１は本発明の振動発生装置の第１の実施の形態を正面側から見た分解斜視図、図２は同じく正面側から見た斜視図、図３は背面側からみた斜視図、図４は正面図、図５は背面図、図６は左側面図、図７は右側面図、図８は平面図、図９は図８に示すＡ−Ａ断面図、図１０は同じくＢ−Ｂ断面図、図１１は振動対象物として像ぶれ補正装置を備えた撮像装置を振動させた説明図、図１２〜図１５は図１１に示す振動発生装置の動作を説明する説明図である。図１６は本発明の振動発生装置の第２の実施の形態を背面側から見た斜視図、図１７は図１６に示す振動発生装置の要部を拡大した説明図、図１８は図１６に示す振動発生装置の信号の流れを表すブロック図である。

図１〜図８は、本発明の振動発生装置の第１の実施の形態を示す振動発生装置１である。この振動発生装置１は、振動対象物の一具体例を示すデジタルスチルカメラ１００を、互いに直交する第１の回動中心と第２の回動中心の２軸を中心として回動させることにより、デジタルスチルカメラ１００に任意の振動を付与して、デジタルスチルカメラ１００に備えられた像ぶれ補正装置の動作を試験したり、検査したりするものである。

ここで、デジタルスチルカメラ１００に備えられた像ぶれ補正装置について説明する。この像ぶれ補正装置は、デジタルスチルカメラ１００のレンズ鏡筒１０１に搭載されており、複数のレンズ群と組み合わされることでレンズ系を構成する補正レンズを有している。そして、像ぶれ補正装置は、デジラルスチルカメラ１００にカメラを支える手の振るえや揺れ等の振動が生じたときに、そのときの像ぶれ量に応じて補正レンズの位置をピッチ方向及び／又はヨー方向に移動させて像ぶれを補正するようになっている。

図１〜図８に示すように、振動発生装置１は、デジタルスチルカメラ１００が支持される第１の支持部材２と、この第１の支持部材２を第１の回動中心Ｄ１を中心として回動可能に支持する第２の支持部材３と、第２の支持部材３を第１の回動中心Ｄ１と直交する第２の回動中心Ｄ２を中心として回動可能に支持するベース部材４と、図１において上下方向に直進駆動されて第１の支持部材２を回動させる第１の駆動部５と、第１の駆動部５と同様に上下方向に直進駆動されて第２の支持部材３を回動させる第２の駆動部６等を備えて構成されている。

図１に示すように、振動発生装置１の第１の支持部材２は、全体の平面形状が略四角形とされていて、略長方形の板体からなる支持板１１と、この支持板１１の一側に連続される操作部１２等を備えて構成されている。図１において、支持板１１は、第１の方向Ｘに所定間隔を隔てて設けられた２つの長辺と、第２の方向Ｙに所定間隔を隔てて設けられた２つの短辺と、第３の方向Ｚに略直交する２つの平面を有している。支持板１１の一方の平面は、デジタルスチルカメラ１００が支持される支持面１１ａとされている。この支持面１１ａには、第２の方向Ｙに所定の間隔をあけて互いに対向する一対の第１軸受部１３ａ，１３ｂが設けられている。

一対の第１軸受部１３ａ，１３ｂは、支持板１１の２つの短辺にそれぞれ連続して形成されている。これら第１軸受部１３ａ，１３ｂには、第２の方向Ｙに貫通する軸受孔１４ａ，１４ｂがそれぞれ設けられており、それらの軸受孔１４ａ，１４ｂに一対の第１回同軸１５ａ，１５ｂがそれぞれ圧入固定されている。一対の第１回同軸１５ａ，１５ｂは、支持板１１の外側に突出されていて、互いの軸心線が一致するように配置されている。

第１の支持部材２の操作部１２は、支持板１１の一方の長辺の両端部にそれぞれ連続して第１の方向Ｘに延在される一対のアーム片１６ａ，１６ｂと、これら一対のアーム片１６ａ，１６ｂ間を連結する連結片１７と、連結片１７の長手方向の中央部に連続して第１の方向Ｘの支持板１１と反対側に突出される第１の操作片１８とを有している。

連結片１７及び第１の操作片１８は、第３の方向Ｚの支持面１１ａ側に突出しており、第１の操作片１８の中心と一対の第１回同軸１５ａ，１５ｂの各軸心線とを含む平面が、支持板１１の支持面１１ａと略平行となるように設定されている。また、一対のアーム片１６ａ，１６ｂと連結片１７の内側には、ベース部材４の後述する第２軸受部３２ｂとの干渉を避けるための逃げ部１９が設けられている。

振動発生装置１の第２の支持部材３は、第１の支持部材２よりも大きい略四角形の枠体からなる。第２の支持部材３は、開口部が第３の方向Ｚに開口された姿勢で第１の支持部材２の上に重ね合わせるようにして組み立てられる。この第２の支持部材３は、第２の方向Ｙに対向されると共に互いに第１の方向Ｘに平行とされた前側片２１及び後側片２２と、第１の方向Ｘに対向されると共に互いに第２の方向Ｙに平行とされた左側片２３及び右側片２４を有している。

前側片２１の長手方向の略中央部には、内側に開口されて第２の方向Ｙに延在された軸受孔２６ａと、外側に突出して第２の方向Ｙに延在された第２の操作片２７とが設けられている。また、後側片２２の長手方向の略中央部には、第２の方向Ｙに貫通された軸受孔２６ｂが設けられている。この軸受孔２６ｂの中心線は、前側片２１に設けた軸受孔２６ａの中心線上に一致されている。これら軸受孔２６ａ，２６ｂには、第１の支持部材２の一対の第１回動軸１５ａ，１５ｂがそれぞれ回動可能に挿通及び貫通される。

左側片２３の長手方向の略中央部には、第１の方向Ｘに貫通された軸受孔２８ａが設けられており、この軸受孔２８ａに第２回同軸２９ａが貫通されている。また、右側片２４の長手方向の略中央部には、内側に開口されて第２の方向Ｙに延在された軸受孔２８ｂが設けられており、この軸受孔２８ｂに第２回同軸２９ｂが挿通されている。一対の第２回同軸２９ａ，２９ｂは、それぞれ左側片２３及び右側片２４の内側に突出されていて、互いの軸心線が一致するように配置されている。更に、一対の第２回同軸２９ａ，２９ｂの軸心線と一対の軸受孔２６ａ，２６ｂの中心線は、互いに直交するように設定されていると共に、これら軸心線と中心線とを含む平面上に第２の操作片２７の中心が位置するように設定されている。

ベース部材４は、略四角形の板体からなるベース板３１と、このベース板３１の一方の平面３１ａから突出するように設けられた一対の第２軸受部３２ａ，３２ｂ等を備えて構成されている。ベース板３１は、平面の大きさが第２の支持部材３の平面の大きさよりも大きく設定されており、一方の平面３１ａには、第１の駆動部５と第２の駆動部６が支持されている。

一対の第２軸受部３２ａ，３２ｂは、それぞれ第３の方向Ｚに延在されており、第１の方向Ｘに所定の間隔をあけて互いに対向するように配置されている。また、一対の第２軸受部３２ａ，３２ｂの先端部には、第１の方向Ｘに貫通される軸受孔３３ａ，３３ｂがそれぞれ設けられている。一対の軸受孔３３ａ，３３ｂは、互いの中心線が一致するように配置されていて、これら軸受孔３３ａ，３３ｂには、一対の第２回同軸２９ａ，２９ｂがそれぞれ貫通される。

第１の駆動部５は、ベース部材４に支持される駆動部本体４１と、この駆動部本体４１の一面を貫通して第３の方向Ｚに突出される直進アーム４２と、直進アーム４２の先端部に設けられると共に第１の支持部材２の第１の操作片１８を把持する操作爪４３等から構成されている。駆動部本体４１は、直進アーム４２を第３の方向Ｚに進退可能に直進移動させる直進アーム移動機構を有しており、これにより、直進アーム４２が第３の方向Ｚの所定の範囲内で進退移動可能となっている。

直進アーム移動機構としては、例えば、モータと、このモータの回転運動を直線運動に変換するラック・ピニオン機構とから構成することができる。即ち、モータの回転軸に歯車（ピニオン）設けると共に、この歯車にかみ合うラックを直進アーム４２に固定したり、直進アーム４２と一体に設けたりすることにより、直進アーム移動機構を構成することができる。なお、本発明に係る直進アーム移動機構としては、モータとラック・ピニオン機構の組合せに限定されるものではなく、例えば、リニアモータを用いた機構や、シリンダとピストンロッドを用いた機構その他の機構を適用することができる。

第１の駆動部５の操作爪４３は、側面形状が略コ字状をなしており、所定の間隔をあけて互いに対向する第１爪片４３ａ及び第２爪片４３ｂと、両爪片４３ａ，４３ｂ間を連結する連結片４３ｃを有している。

図９及び図１０に示すように、第１爪片４３ａには、第３の方向Ｚに貫通する貫通穴４５が設けられており、この貫通穴４５には第１の転動体５１が貫通されている。この貫通穴４５の直径は、貫通された第１の転動体５１が回転自在となるような大きさに設定されている。第２爪片４３ｂには、第１爪片４３ａの貫通穴４５に対向する位置に凹部４６が設けられており、この凹部４６には第２の転動体５２が回転自在に係合されている。

更に、第１爪片４３ａの外側には、付勢部材の一具体例を示す板ばね４７が設けられており、この板ばね４７により第１の転動体５１が第２の転動体５２側に付勢されている。これら第１の転動体５１と第２の転動体５２の間には、第１の支持部材２の第１の操作片１８が介在される。即ち、第１の操作片１８は、第１の転動体５１と第２の転動体５２によって球面支持されることにより、操作爪４３に把持されている。そのため、第１の駆動部５の直進アーム４２の直線運動は、操作爪４３及び第１の操作片１８を介して第１の支持部材２の回動（回転）運動に変換される。

図１等に示すように、第２の駆動部６は、第１の駆動部５と同一の構成を有している。即ち、第２の駆動部６は、ベース部材４に支持される駆動部本体６１と、この駆動部本体６１の一面を貫通して第３の方向Ｚに突出される直進アーム６２と、直進アーム６２の先端部に設けられた操作爪６３等から構成されている。操作爪６３が第２の支持部材３の第２の操作片２７を球面支持することにより、直進アーム６２の直線運動が、操作爪６３及び第２の操作片２７を介して第２の支持部材３の回動（回転）運動に変換される。

本実施の形態では、第１の駆動部５及び第２の駆動部６の各操作爪４３，６３により、第１の支持部材２及び第２の支持部材３をそれぞれ球面支持することで、各駆動部５，６の直線運動を各支持部材２，３の回動（回転）運動に変換する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、各駆動部５，６にエア軸受を設け、そのエア軸受で各支持部材２，３をそれぞれ支持することで、各駆動部５，６の直線運動を各支持部材２，３の回動（回転）運動に変換することもできるものである。

上述したような構成を有する振動発生装置１は、例えば、次のようにして組み立てられる。まず、第１の支持部材２の上に第２の支持部材３を臨ませ、第２の支持部材３の前後の側片に設けた一対の軸受孔２６ａ，２６ｂ間に第１の支持部材２の一対の第１軸受部１３ａ，１３ｂを介在させる。次に、第１軸受部１３ａの軸受孔１４ａと前側片２２の軸受孔２６ａに第１回同軸１５ａを貫通及び挿通させる。この際、第１回同軸１５ａは、第１軸受部１３ａの軸受孔１４ａに対しては圧入して固定する一方、前側片２２の軸受孔２６ａに対しては回動可能に構成する。

更に、第１軸受部１３ｂの軸受孔１４ｂと後側片２２の軸受孔２６ｂに第１回同軸１５ｂを貫通及び挿通させる。この際、第１回同軸１５ｂは、第１軸受部１３ｂの軸受孔１４ｂに対しては圧入して固定する一方、後側片２２の軸受孔２６ｂに対しては回動可能に構成する。これにより、第１の支持部材２が第２の支持部材３に、一対の第１回同軸１５ａ，１５ｂの一致した軸心線である第１の回動中心Ｄ１を中心として回動可能に支持される。

次に、第１の支持部材２を支持した第２の支持部材を、予め２つの駆動部５，６が取り付けられたベース部材４の上に臨ませる。そして、第２の支持部材３の左右の側片２３，２４に設けた軸受孔２８ａ，２８ｂ間にベース部材４の一対の第２軸受部３２ａ，３２ｂを介在させる。次に、左側片２３の軸受孔２８ａと第２軸受部３２ａの軸受孔３３ａに第２回同軸２９ａを貫通させる。この際、第２回同軸２９ａは、左側片２３の軸受孔２８ａに対しては圧入して固定する一方、第２軸受部３２ａの軸受孔３３ａに対しては回動可能に構成する。

更に、右側片２４の軸受孔２８ｂと第２軸受部３２ｂの軸受孔３３ｂに第２回同軸２９ａを挿通及び貫通させる。この際、第２回同軸２９ｂは、右側片２４の軸受孔２８ｂに対しては圧入して固定する一方、第２軸受部３２ｂの軸受孔３３ｂに対しては回動可能に構成する。これにより、第２の支持部材３がベース部材４に、一対の第２回同軸２９ａ，２９ｂの一致した軸心線である第２の回動中心Ｄ２を中心として回動可能に支持される。

また、第２の支持部材３の左右の側片２３，２４に設けた軸受孔２８ａ，２８ｂ間にベース部材４の一対の第２軸受部３２ａ，３２ｂを介在させた際に、第１の駆動部５の操作爪４３の各爪片４３ａ，４３ｂ間には、第１の支持部材３の第１の操作片１８が介在される。この際、操作爪４３は、第１の転動体５１と板ばね４７を取り付ける前の状態でその組立作業を中断しておき、各爪片４３ａ，４３ｂ間に第１の操作片１８を介在してから組立作業を再開する。

即ち、操作片１８を介在させた後、第１爪片４３ａの貫通穴４５に第１の転動体５１を貫通させる。そして、第１爪片４３ａに板ばね４７を取り付け、その板ばね４７で第１の転動体５１を操作片１８側に付勢する。これにより、第１の操作片１８が第１の転動体５１と第２の転動体５２によって球面支持され、第１の支持部材２と第１の駆動部５が連結される。その結果、第１の駆動部５の直進アーム４２の直線運動が、第１の支持部材２の回動（回転）運動に変換可能となる。

また、第１の駆動部５と第１の操作片１８の連結と同様の手順により、第２の支持部材３の第２の連結片２７を第２の駆動部６に連結させる。これにより、第２の連結片２７が２つの転動体によって球面支持され、第２の駆動部６の直進アーム６２の直線運動が、第２の支持部材３の回動（回転）運動に変換可能となる。これにより、振動発生装置１の組立作業が完了し、図２〜図８に示すような振動発生装置１が得られる。

振動発生装置１の組立作業が完了した状態において、第１の回動中心Ｄ１と第２の回動中心Ｄ２は同一平面上で直交される。更に、第１の支持部材２の第１の操作片１８は第２の回動中心Ｄ２が延在される方向に突出され、第２の支持部材３の第２の操作片２７は第１の回動中心Ｄ１が延在される方向に突出される。

そして、図４及び図８等に示すように、第１の駆動部５の直進アーム４２の駆動力が加えられる第１の操作片１８の力点Ｆ１が、第２の回動中心Ｄ２上に位置する。また、図６及び図８等に示すように、第２の駆動部６の直進アーム６２の駆動力が加えられる第２の操作片２７の力点Ｆ２が、第１の回動中心Ｄ１上に位置する。

そのため、第１の支持部材２を第１の回動中心Ｄ１を中心として回動させても、第１の回動中心Ｄ１上に位置する第２の操作片２７の力点Ｆ２は、その位置から変位することがない。また、第２の支持部材３を第２の回動中心Ｄ２を中心として回動させても、第２の回動中心Ｄ２上に位置する第１の操作片１８の力点Ｆ１は、その位置から変位することがない。これにより、第１の駆動部５は、第２の支持部材３の回動による影響を受けずに第１の支持部材２を回動させることができる。また、第２の駆動部６は、第１の支持部材２の回動による影響を受けずに第２の支持部材３を回動させることができる。

なお、本発明の振動発生装置１としては、第１の操作片１８の力点Ｆ１及び第２の操作片２７の力点Ｆ２を、第２の回動中心Ｄ２上及び第１の回動中心Ｄ１上に位置させない構成としてもよい。この場合、第２の支持部材の回動による影響を考慮して第１の駆動部５を制御すると共に、第１の支持部材の回動による影響を考慮して第２の駆動部６を制御する。例えば、第２の支持部材３の回動による影響で第１の操作片１８の力点Ｆ１がベース部材４側に変位する際には、力点Ｆ１の変位に伴う直進アーム４２の移動量と、第１の支持部材２を所望の角度まで回動させるために必要な直進アーム４２の移動量に基づいて、直進アーム４２の実際の駆動量を制御するとよい。

また、本実施の形態では、図８に示すように、第１の回動中心Ｄ１と第２の回動中心Ｄ２とが交わる交差点Ｏから第１の操作片１８の力点Ｆ１までの距離Ｌ１と、交差点Ｏから第２の操作片２７の力点Ｆ２までの距離Ｌ２が略同一となるように設定されている。そのため、直進アーム４２の駆動量に応じた第１の支持部材２の回動角度と、直進アーム６２の駆動量に応じた第２の支持部材３の回動角度を等しくすることができる。これにより、第１の駆動部５及び第２の駆動部６を簡単に制御することができる。

このような構成を有する振動発生装置１の作用は、次のようなものである。この振動発生装置１は、第１の駆動部５を直進駆動させて、第１の支持部材２を一対の第１回動軸１５ａ，１５ｂの軸心線である第１の回動中心Ｄ１を中心として回動させる。これにより、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００には、第１の回動中心Ｄ１を中心とした回動方向への振動が付与される。

また、振動発生装置１は、第２の駆動部６を直進駆動させて、第１の支持部材２を回動可能に支持した第２の支持部材３を一対の第２回動軸２９ａ，２９ｂの軸心線である第２の回動中心を中心として回動させる。これにより、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００には、第２の回動中心Ｄ２を中心とした回動方向への振動が付与される。

更に、振動発生装置１は、第１の駆動部５と第２の駆動部６を同時に直進駆動させることにより、第１の支持部材２の回動と第２の支持部材３の回動を複合的に行わせて、デジタルスチルカメラ１００に所定の方向への振動を付与する。即ち、第１の支持部材２が第１の駆動部５によって第１の回動中心Ｄ１を中心として回動されると同時に、第２の支持部材３が第２の駆動部６によって第２の回動中心Ｄ２を中心として回動される。これにより、第１の支持部材２は、第１の回動中心Ｄ１を中心とした回動方向と第２の回動中心Ｄ２を中心とした回動方向に同時に回動される。その結果、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００には、２つの回動方向に振動成分を有する所定の方向への振動が付与される。

上述したような構成を有する振動発生装置１によれば、例えば、次のようにしてデジタルスチルカメラ１００に備えられた像ぶれ補正装置の動作を試験したり、検査したりすることができる。まず、図１１に示すように、振動発生装置１の第１の支持部材２にデジタルスチルカメラ１００を支持させる。

このとき、デジタルスチルカメラ１００のピッチ方向Ｐ１，Ｐ２が、第１の回動中心Ｄ１を中心とした第１の支持部材２の回動方向に一致すると共に、ヨー方向Ｗ１，Ｗ２が第２の回動中心Ｄ２を中心とした第２の支持部材３の回動方向に一致するようにデジタルスチルカメラ１００を配置する。なお、デジタルスチルカメラ１００のピッチ方向Ｐ１，Ｐ２を第２の回動中心Ｄ２を中心とした第２の支持部材３の回動方向に一致させ、ヨー方向Ｗ１，Ｗ２を第１の回動中心Ｄ１を中心とした第１の支持部材２の回動方向に一致させてもよい。

次に、第１の回動中心Ｄ１と第２の回動中心Ｄ２とを含む平面を、第１の駆動部５及び第２の駆動部６の各直進アーム４２，６２が直進駆動される方向に直交させ、振動発生装置１を基準状態にする。続いて、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００のレンズ鏡筒１０１の前方にチャート７１を配置し、このチャート７１の画像をレンズ鏡筒１０１のレンズ系によって撮像素子の撮像面上に結像させる。

次に、振動発生装置１によってデジタルスチルカメラ１００に振動を付与する。これにより、デジタルスチルカメラ１００に備えた像ぶれ補正装置の動作が開始される。その後、撮像素子から出力される撮像信号に基づいてチャート７１の画像を解析することにより、像ぶれ補正装置の動作試験や検査を行うことができる。

ここで、デジタルスチルカメラ１００に付与される振動について説明する。例えば、振動発生装置１の基準状態から第１の駆動部５と第２の駆動部６を駆動させ、各直進アーム４２，６２をベース部材４と反対側へ直進駆動させたとする。このとき、第１の支持部材２は、図１２Ａに示すように、第１の回動中心Ｄ１を中心として第１の操作片１８がベース部材４から遠ざかるように回動される。

これと同時に、第２の支持部材３は、図１２Ｂに示すように、第２の回動中心Ｄ２を中心として第２の操作片２７がベース部材４から遠ざかるように回動される。これにより、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００には、図１１に示すピッチ方向Ｐ１とヨー方向Ｗ１へ同時に振られるような振動が付与される。

また、振動発生装置１の基準状態から直進アーム４２をベース部材４側へ直進駆動させると共に、直進アーム６２をベース部材４と反対側へ直進駆動させたとする。このとき、第１の支持部材２は、図１３Ａに示すように、第１の操作片１８がベース部材４に近づくように回動され、第２の支持部材３は、図１３Ｂに示すように、第２の操作片２７がベース部材４から遠ざかるように回動される。これにより、デジタルスチルカメラ１００には、図１１に示すピッチ方向Ｐ２とヨー方向Ｗ１へ同時に振られるような振動が付与される。

また、振動発生装置１の基準状態から直進アーム４２をベース部材４と反対側へ直進駆動させると共に、直進アーム６２をベース部材４側へ直進駆動させたとする。このとき、第１の支持部材２は、図１４Ａに示すように、第１の操作片１８がベース部材４から遠ざかるように回動され、第２の支持部材３は、図１４Ｂに示すように、第２の操作片２７がベース部材４に近づくように回動される。これにより、デジタルスチルカメラ１００には、図１１に示すピッチ方向Ｐ１とヨー方向Ｗ２へ同時に振られるような振動が付与される。

また、振動発生装置１の基準状態から各直進アーム４２，６２をベース部材４側へそれぞれ直進駆動させると、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、第１の支持部材２と第２の支持部材３は、各操作片１８，２７がベース部材４に近づくようにそれぞれ回動される。これにより、デジタルスチルカメラ１００には、図１１に示すピッチ方向Ｐ２とヨー方向Ｗ２へ同時に振られるような振動が付与される。このような直進アーム４２の直進駆動と、直進アーム６２の直進駆動を連続して行うことにより、振動発生装置１は、任意の様々な方向へ連続して振られるような振動をデジタルスチルカメラ１００に付与することができる。

図１６は、本発明の振動発生装置の第２の実施の形態を示す振動発生装置８１である。この振動発生装置８１は、第１の支持部材２の回動の変化量を検出する第１の変化量検出部８２と、第２の支持部材３の回動の変化量を検出する第２の変化量検出部８３とを設けたものである。即ち、振動発生装置８１が第１の実施の形態の振動発生装置１と異なるところは、各支持部材２，３の回動の変化量を検出する変化量検出部である。したがって、この実施の形態の構成のうち第１の実施の形態の振動発生装置１と共通する部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１７等に示すように、振動発生装置８１の第１の変化量検出部８２は、第１の支持部材２の角速度を検出する第１の角速度センサ８５と、第１の支持部材２の回動角度を検出する第１の回動角検出器８６とを有している。第１の回動角検出器８６は、略円板状に形成されると共にその周縁部が周方向に微細ピッチで着磁された着磁ロータ８６ａと、この着磁ロータ８６ａの周縁部に所定の間隔をあけて対向された磁気センサ８６ｂとの組合せによって構成されている。

第１の回動角検出器８６の着磁ロータ８６ａは、第１の支持部材２に一体的に設けられており、第１の支持部材２と一緒に回動される。即ち、着磁ロータ８６ａは、第１軸受部１３ｂの軸受孔１４ｂに圧入固定されて第２の支持部材３の軸受孔２６ｂを貫通した第１回同軸１５ｂに取り付けられていて、その中心が第１の回動中心Ｄ１上に一致するように配置されている。

第１の回動角検出器８６の磁気センサ８６ｂは、第２の支持部材３の後側片２２に設けられたセンサ取付台７４に取り付けられている。この磁気センサ８６ｂは、着磁ロータ８６ａの回動によって変化する着磁部分の磁界を検出するものであり、例えば、ＭＲセンサやホール素子等を挙げることができる。この磁気センサ８６ｂからの検出信号に基づいて、後述するセンサ信号変換部９２が第１の支持部材２の回動角度を算出するようになっている。

第１の角速度センサ８５は、着磁ロータ８６ａの中央部に取り付けられており、第１の回動中心Ｄ１上に配置されている。このように、第１の角速度センサ８５を第１の回動中心Ｄ１上に配置することにより、第１の角速度センサ８５は、第２の支持部材３の回動動作に影響されずに第１の支持部材２の角速度を検出することができる。この第１の角速度センサ８５としては、例えば、ジャイロセンサを挙げることができる。

振動発生装置８１の第２の変化量検出部８３は、第１の変化量検出部８２と同様の構成とされている。即ち、第２の変化量検出部８３は、第２の支持部材３の角速度を検出する第２の角速度センサ８８と、第２の支持部材３の回動角度を検出する第２の回動角検出器８９とを有している。そして、第２の回動角検出器８９は、着磁ロータ８９ａと磁気センサ８９ｂとの組合せによって構成されている。

第２の回動角検出器８９の着磁ロータ８９ａは、第２の支持部材３に一体的に設けられており、第２の支持部材３と一緒に回動される。即ち、着磁ロータ８９ａは、左側片２３を貫通して圧入固定された第２回動軸２９ａに取り付けられており、その中心が第２の回動中心Ｄ２上に一致するように配置されている。

また、磁気センサ８９ｂは、第２の軸受部３２ａに設けられたセンサ取付台７５に取り付けられている。そして、磁気センサ８９ｂからの検出信号に基づいて、センサ信号変換部９２が第２の支持部材３の回動角度を算出するようになっている。更に、第２の角速度センサ８８は、着磁ロータ８９ａの中央部に取り付けられており、第２の回動中心Ｄ２上に配置されている。これより、第２の角速度センサ８８は、第１の支持部材３の回動動作に影響されずに第２の支持部材３の角速度を検出することができる。

本実施の形態では、第１の回転角検出器８６（第２の回動角検出器８９も同様）を着磁ロータ８６ａと磁気センサ８６ｂとの組合せによって構成したが、本発明に係る回転角検出器としては、これに限定されるものではない。本発明に係る回転角検出器としては、例えば、歯車状に形成された歯車ロータと、この歯車ロータの周縁部に対向するフォトセンサとの組合せにより構成してもよい。また、回動（回転）角を検出する種々の検出器（センサ）を振動発生装置８１の適宜な位置に配置して、第１の支持部材２及び第２の支持部材３の回動角度を検出してもよい。

また、本実施の形態では、第１の回転角検出器８６及び第２の回動角検出器８９によって、第１の支持部材２及び第２の支持部材３の回動角度を検出する構成としたが、第１の角速度センサ８５及び第２の角速度センサ８８により検出した角速度に基づいて各支持部材２，３の回動角度を算出する構成としてもよい。この場合、第１の回転角検出器８６及び第２の回動角検出器８９が不用になるため、部品点数を削減することができる。

更に、本実施の形態では、第１の回動中心Ｄ１上と第２の回動中心Ｄ２上に角速度センサ８５，８８を配置し、第１の支持部材２と第２の支持部材３の角速度を検出する構成としたが、角速度センサ８５，８８の換わりに角加速度センサを用いることもできる。この場合、それぞれの角加速度センサにより、第１の支持部材２と第２の支持部材３の角加速度を検出し、その検出結果に基づいて各支持部材２，３の角速度を算出する。

また、本発明の振動発生装置として、加速度センサを用いて第１の支持部材２と第２の支持部材３の角速度を算出する構成としてもよい。この場合、加速度センサを適宜な位置、例えば、第１の操作片１８と第２の操作片２７に設け、各操作片１８，２７の加速度を検出し、その検出結果に基づいて各支持部材２，３の角速度を算出する。

図１８は、振動発生装置８１の信号の流れを示したブロック図である。振動発生装置８１は、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００のシャッタボタンを押して撮影を実行させるレリーズ釦７７と、センサ信号変換部９１と、駆動部駆動回路９２と、レリーズ釦駆動回路９３等を有している。

センサ信号変換部９１は、第１の角速度センサ８５、第１の回動角検出器８６、第２の角速度センサ８８、第２の回動角検出器８９から供給される信号に基づいて、第１の支持部材２の角速度及び回動角度と、第２の支持部材３の角速度及び回動角度を算出する。そして、算出した角速度及び回動角度を第１のインタフェース（Ｉ／Ｆ）９４を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置１１０に供給する。

駆動部駆動回路９２は、第２のインタフェース（Ｉ／Ｆ）９５を介して外部装置１１０から供給される制御信号に基づいて第１の駆動部５及び第２の駆動部６を駆動させる。これにより、各駆動部５，６の直進アーム４２，６２が直進駆動され、その直線運動が第１の支持部材２及び第２の支持部材３の回動運動に変換される。その結果、第１の支持部材２に支持されたデジタルスチルカメラ１００にピッチ方向Ｐ及びヨー方向Ｗへの振動が付与される。

レリーズ釦駆動回路９３は、第３のインタフェース（Ｉ／Ｆ）９６を介して外部装置１１０から供給される制御信号に基づいてレリーズ釦７７を駆動させる。これにより、デジタルスチルカメラ１００に付与する振動の所定のタイミングでシャッタボタンを押すことでき、その撮影画像を確認することができる。

このような振動発生装置８１によれば、第１の支持部材２及び第２の支持部材３のそれぞれの角速度及び回動角度を検出することができ、その検出結果に基づいて第１の駆動部５及び第２の駆動部６を制御することで、デジタルスチルカメラ１００に所望の振動を付与することができる。また、所望の振動の所定のタイミングでレリーズ釦７７を駆動させることができ、その撮影画像を確認することができる。

例えば、多数の撮影者の手振れの成分をヨー方向とピッチ方向の周波数変換したデータベースを予め作成しておき、その手振れを再現する制御信号を振動発生装置１の駆動部駆動回路９２に供給することで、人間の手振れに近似した振動をデジタルスチルカメラ１００に付与することができる。その結果、デジタルスチルカメラ１００に備えられた像ぶれ補正装置の高精度な実験及び評価を行うことができ、人間の手振れに高次元で対応することができる像ぶれ補正装置の設計に貢献することができる。

また、振動発生装置８１によれば、第１の回動角検出器８６及び第２の回動角検出器８９によって第１の支持部材２及び第２の支持部材３の回動角度を検出する構成としたため、例えば、角速度センサの検出結果に基づいて算出する回動角度よりも、精度の高い回動角度を得ることができる。そして、この回動角度等に基づいて第１の駆動部５及び第２の駆動部６が制御されるため、精度の良い振動を発生させることができる。

以上説明したように、本発明の振動発生装置によれば、第１の駆動部及び第２の駆動部の直線運動を第１の支持部材及び第２の支持部材の回動運動に変換することにより、第１の支持部材と第２の支持部材を互いに干渉することなく独立して回動させることができ、振動対象物を２つの方向に同時に回動させて振動させることができる。

また、本発明の振動発生装置は、第１の駆動部の駆動力が加えられる第１の支持部材の力点を第２の回動中心上に設け、第２の駆動部の駆動力が加えられる第２の支持部材の力点を第１の回動中心上に設けた。そのため、第１の駆動部は、第２の支持部材の回動による影響を受けずに第１の支持部材を回動させることができ、第２の駆動部は、第１の支持部材の回動による影響を受けずに第２の支持部材を回動させることができる。

更に、本発明の振動発生装置は、第１の駆動部及び第２の駆動部の直線運動を第１の支持部材及び第２の支持部材の回動運動に変換するため、第１の支持部材３を回動させる第１の駆動部を第２の支持部材に設ける必要がない。その結果、第２の支持部材を回動させる第２の駆動部に必要な駆動力と、第１の支持部材を回動させる第１の駆動部材に必要な駆動力とを同程度にすることができ、装置の小型化を図ることができる。

本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した２つの実施の形態においては、振動対象物として像ぶれ補正装置を備えたデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、像ぶれ補正装置を備えたデジタルビデオカメラ、像ぶれ補正装置を備えたカメラ付き携帯電話にも適用できるものである。また、像ぶれ補正装置を備えていない撮像装置に適用し、手振れとシャッタスピードの関係、例えば、手振れが生じても像がぶれて写らないようなシャッタスピードを評価する実験及び検査を行ってもよい。

本発明の振動発生装置の第１の実施の形態を正面側から見た分解斜視図である。 本発明の振動発生装置の第１の実施の形態を正面側から見た斜視図である。 本発明の振動発生装置の第１の実施の形態を背面側から見た斜視図である。 図２に示す振動発生装置の正面図である。 図２に示す振動発生装置の背面図である。 図２に示す振動発生装置の左側面図である。 図２に示す振動発生装置の右側面図である。 図２に示す振動発生装置の平面図である。 図８に示す振動発生装置のＡ−Ａ断面図である。 図８に示す振動発生装置のＢ−Ｂ断面図である。 振動対象物として像ぶれ補正装置を備えた撮像装置を適用し、像ぶれ補正装置の動作を評価する状態の説明図である。 図１２Ａは第１の駆動部及び第２の駆動部をベース部材と反対側に直進駆動させた状態を正面から見た説明図、図１２Ｂは同じく右側面から見た説明図である。 図１３Ａは第１の駆動部をベース部材側に直進駆動させると共に第２の駆動部をベース部材と反対側に直進駆動させた状態を正面から見た説明図、図１３Ｂは同じく右側面から見た説明図である。 図１４Ａは第１の駆動部をベース部材と反対側に直進駆動させると共に第２の駆動部をベース部材側へ直進駆動させた状態を正面から見た説明図、図１４Ｂは同じく右側面から見た説明図である。 第１の駆動部及び第２の駆動部をベース部材側に直進駆動させた状態正面から見た説明図、図１５Ｂは同じく右側面から見た説明図である。 本発明の振動発生装置の第２の実施の形態を正面側から見た斜視図である。 図１６に示す振動発生装置の第１の変化量検出部を拡大した説明図である。 図１６に示す振動発生装置の信号の流れを表すブロック図である。

符号の説明

１，８１…振動発生装置、２…第１の支持部材、 ３…第２の支持部材、 ４…ベース部材、 ５…第１の駆動部、 ６…第２の駆動部、 １３ａ，１３ｂ…第１軸受部、 １５ａ，１５ｂ…第１回同軸、 １８…第１の操作片、 ２７…第２の操作片、 ２９ａ，２９ｂ…第２回同軸、 ３１…ベース板、 ３２ａ，３２ｂ…第２軸受部、 ４１，６１…駆動部本体、 ４２，６２…直進アーム、 ４３，６３…操作爪、 ５１…第１の転動体、 ５２…第２の転動体、 ７１…チャート、 ８２…第１の変化量検出部、 ８３…第２の変化量検出部、 ８５…第１の角速度センサ、 ８６…第１の回動角検出器、８６ａ，８９ａ…着磁ロータ、 ８６ｂ，８９ｂ…磁気センサ、 ８８…第２の角速度センサ、 ８９…第２の回動角検出器、 ９１…センサ信号変換部、 ９２…駆動部駆動回路、 ９３…レリーズ釦駆動回路、 １００…像ぶれ補正装置を備えたデジタルスチルカメラ（振動対象物）、 １１０…外部装置、 Ｄ１…第１の回動中心、 Ｄ２…第２の回動中心、

Claims (7)

1. 振動対象物が支持される第１の支持部材と、
   前記第１の支持部材を第１の回動中心を中心として回動可能に支持する第２の支持部材と、
   前記第２の支持部材を前記第１の回動中心に直交する第２の回動中心を中心として回動可能に支持するベース部材と、
   前記第１の回動中心と前記第２の回動中心とを含む平面に交わる方向に進退可能とされて前記第１の支持部材を回動させる第１の駆動部と、
   前記平面に交わる方向に進退可能とされて前記第２の支持部材を回動させる第２の駆動部と、を設けたことを特徴とする振動発生装置。
2. 前記第１の駆動部の駆動力が加えられる前記第１の支持部材の力点を前記第２の回動中心上に設け、前記第２の駆動部の駆動力が加えられる前記第２の支持部材の力点を前記第１の回動中心上に設けたことを特徴とする請求項１記載の振動発生装置。
3. 前記ベース部材は、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部を支持することを特徴とする請求項１記載の振動発生装置。
4. 前記第１の支持部材の回動の変化量を検出する第１の変化量検出部を設けると共に、前記第２の支持部材の回動の変化量を検出する第２の変化量検出部を設けたことを特徴とする請求項１記載の振動発生装置。
5. 前記第１の変化量検出部は、前記第１の回動中心上に設けられた第１の角速度センサ又は第１の角加速度センサを有し、前記第２の変化量検出部は、前記第２の回動中心上に設けられた第２の角速度センサ又は第２の角加速度センサを有することを特徴とする請求項４記載の振動発生装置。
6. 前記第１の変化量検出部は、前記第１の角速度センサ又は前記第１の角加速度センサと前記第１の支持部材の回動角度を検出する角度検出センサとの組合せであり、前記第２の変化量検出部は、前記第２の角速度センサ又は前記第２の角加速度センサと前記第２の支持部材の回動角度を検出する角度検出センサとの組合せであることを特徴とする請求項５記載の振動発生装置。
7. 前記振動対象物は、像ぶれ補正機能を有する像ぶれ補正装置を備えた撮像装置であり、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材を回動させることにより、前記像ぶれ補正装置を動作させて前記像ぶれ補正機能を評価することを特徴とする請求項１記載の振動発生装置。

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