JP2009025481A - 像ぶれ補正装置および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】像ぶれ補正装置および撮像装置において、外部振動を受けても補正レンズを安定して保持することができ、しかも小型化を図ることができるようにする。
【解決手段】撮像光学系の一部を構成する補正レンズ３ｄを可動枠３６によって回転揺動可能に保持し、像ぶれを補正するための回転揺動目標値に応じて、補正レンズ３ｄを光軸３ａに対して回転揺動させる像ぶれ補正装置であって、可動枠３６光軸３ａ上の１点Ｐを中心として回転揺動可能に支持する固定部材３１と、可動枠３６と固定部材３１との間で、光軸３ａに沿う方向に磁気吸引力を発生させて、可動枠３６を光軸３ａに直交する２軸方向に駆動するコイル部と、光軸３ａに直交する平面において、可動枠３６の光軸３ａ中心からの移動量を検出する位置センサとその検出出力に応じてコイル部を制御して、可動枠３６を回転揺動目標値の位置に駆動する駆動制御部５０とを備える構成とする。
【選択図】図１
【解決手段】撮像光学系の一部を構成する補正レンズ３ｄを可動枠３６によって回転揺動可能に保持し、像ぶれを補正するための回転揺動目標値に応じて、補正レンズ３ｄを光軸３ａに対して回転揺動させる像ぶれ補正装置であって、可動枠３６光軸３ａ上の１点Ｐを中心として回転揺動可能に支持する固定部材３１と、可動枠３６と固定部材３１との間で、光軸３ａに沿う方向に磁気吸引力を発生させて、可動枠３６を光軸３ａに直交する２軸方向に駆動するコイル部と、光軸３ａに直交する平面において、可動枠３６の光軸３ａ中心からの移動量を検出する位置センサとその検出出力に応じてコイル部を制御して、可動枠３６を回転揺動目標値の位置に駆動する駆動制御部５０とを備える構成とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、像ぶれ補正装置および撮像装置に関する。
従来、例えば、ビデオカメラやスチルカメラなどの撮像装置において、撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群を、撮像光学系の光軸に対して、ティルト移動を含むシフトを行うことで、収差変化の少ない像ぶれ補正を行う装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、レンズ固定部と、レンズ固定部に対してヨー方向およびピッチ方向に２軸回転可能なレンズ支持部と、レンズ支持部に支持され、少なくとも一面が曲面に形成された単一レンズと、撮像機器の振動を検知する振動検出装置と、この振動検出手段の出力に応じて像ぶれによる像点移動を補正するように、レンズ支持部材をヨー方向および／またはピッチ方向に回転させる駆動部とを備える像ぶれ補正装置およびこれを備えた撮像装置が記載されている。
この像ぶれ補正装置では、レンズ固定部の周方向の４箇所に互いに光軸を挟んで対向する磁石部材が配置され、これら磁石部材と、光軸に対して径方向外側にそれぞれ対向する位置に磁気吸引力を発生させるコイル部材とヨーク部材とが配置され、これら磁石部材に対する磁気吸引力のバランスによって、レンズ固定部をヨー方向および／またはピッチ方向に回転させるようにしている。
特開２００７−４１３２６号公報
例えば、特許文献１には、レンズ固定部と、レンズ固定部に対してヨー方向およびピッチ方向に２軸回転可能なレンズ支持部と、レンズ支持部に支持され、少なくとも一面が曲面に形成された単一レンズと、撮像機器の振動を検知する振動検出装置と、この振動検出手段の出力に応じて像ぶれによる像点移動を補正するように、レンズ支持部材をヨー方向および／またはピッチ方向に回転させる駆動部とを備える像ぶれ補正装置およびこれを備えた撮像装置が記載されている。
この像ぶれ補正装置では、レンズ固定部の周方向の４箇所に互いに光軸を挟んで対向する磁石部材が配置され、これら磁石部材と、光軸に対して径方向外側にそれぞれ対向する位置に磁気吸引力を発生させるコイル部材とヨーク部材とが配置され、これら磁石部材に対する磁気吸引力のバランスによって、レンズ固定部をヨー方向および／またはピッチ方向に回転させるようにしている。
しかしながら、上記のような従来の像ぶれ補正装置および撮像装置には以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、コイル部材と磁石部材とを互いに光軸に直交する方向に対向させて配置しているため、装置の光軸方向の厚さがコイル部材の外径の大きさより小さくできないため、装置を光軸方向に薄型化することができないという問題がある。コイル部材の外径を小型化することも考えられるが、必要な駆動力を確保するためには、コイル巻き数を増やす必要があるため、コイル部材の軸方向の長さが長くなって、装置が径方向に大型化してしまう。
また、このような構成では、磁石部材とコイル部材との間に働く磁気吸引力は光軸に直交する方向に作用している。そのため、レンズ固定部をレンズ支持部に対して光軸方向に付勢する力が、磁気吸引力のバランスが崩れたときの光軸方向分力しか作用しないので、外部振動の大きさによっては、レンズ固定部がレンズ支持部に対して光軸方向に離間するおそれがあり、像ぶれ補正精度が劣ってしまう可能性があるという問題がある。レンズ固定部をレンズ支持部に対して付勢する手段を設けることも考えられるが、部品点数が増えるとともに、装置が大型化するおそれがある。
特許文献１に記載の技術では、コイル部材と磁石部材とを互いに光軸に直交する方向に対向させて配置しているため、装置の光軸方向の厚さがコイル部材の外径の大きさより小さくできないため、装置を光軸方向に薄型化することができないという問題がある。コイル部材の外径を小型化することも考えられるが、必要な駆動力を確保するためには、コイル巻き数を増やす必要があるため、コイル部材の軸方向の長さが長くなって、装置が径方向に大型化してしまう。
また、このような構成では、磁石部材とコイル部材との間に働く磁気吸引力は光軸に直交する方向に作用している。そのため、レンズ固定部をレンズ支持部に対して光軸方向に付勢する力が、磁気吸引力のバランスが崩れたときの光軸方向分力しか作用しないので、外部振動の大きさによっては、レンズ固定部がレンズ支持部に対して光軸方向に離間するおそれがあり、像ぶれ補正精度が劣ってしまう可能性があるという問題がある。レンズ固定部をレンズ支持部に対して付勢する手段を設けることも考えられるが、部品点数が増えるとともに、装置が大型化するおそれがある。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、外部振動を受けても補正レンズを安定して保持することができ、しかも小型化を図ることができる像ぶれ補正装置および撮像装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の像ぶれ補正装置は、撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群を回転揺動可能に保持し、像ぶれを補正するための回転揺動目標値に応じて、前記レンズまたはレンズ群を前記撮像光学系の光軸に対して回転揺動させる像ぶれ補正装置であって、
中心を共有する曲率半径一定の球面部と、前記レンズまたはレンズ群を該レンズまたはレンズ群の光軸が前記球面部の中心軸に一致するように保持するレンズ保持部とを有するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材の前記球面部の中心を前記撮像光学系の光軸上に位置させるとともに、前記レンズ保持部材を、前記球面部の中心を揺動中心として回転揺動可能に支持する支持部と、前記レンズ保持部材と前記支持部との間で、前記撮像光学系の光軸に沿う方向に磁気吸引力を発生させて、前記レンズ保持部材を前記撮像光学系の光軸に直交する２軸方向に駆動する駆動部と、前記撮像光学系の光軸に直交する平面において、前記レンズ保持部材の前記撮像光学系の光軸からの移動量を検出する検出センサと、該検出センサの検出出力に応じて前記駆動部を制御して、前記レンズ保持部材を前記回転揺動目標値の位置に駆動する駆動制御部とを備える構成とする。
この発明によれば、駆動制御部によって、検出センサの検出出力からレンズ保持部材の回転揺動位置を検出し、像ぶれを補正するための回転揺動目標値に応じて、駆動部を制御することで、レンズ保持部材に保持されたレンズまたはレンズ群を回転揺動目標値の位置に駆動することができる。そのため、撮像光学系の一部のレンズまたはレンズ群を撮像光学系の光軸上の一点を中心として、回転揺動させ、シフト移動を含むティルト移動を行って、高精度に像ぶれを補正することができる。
また、駆動部は、レンズ保持部材と支持部との間で、撮像光学系の光軸に沿う方向に磁気吸引力を発生させるので、レンズ保持部材上の被吸引部と駆動部とを、撮像光学系の光軸方向に対向させて配置することができるため、それぞれを扁平な部材、例えば、被吸引部として金属板、駆動部として扁平コイルなどを用いることで、光軸方向に薄型の構成とし、小型化を図ることができる。
また、レンズ保持部材は、駆動部が発生する磁気吸引力によって、支持部に対して光軸方向に磁気吸引を受けて付勢された状態とされるため、外部振動を受けても撮像光学系の光軸方向の位置ずれが発生しにくくなる。
中心を共有する曲率半径一定の球面部と、前記レンズまたはレンズ群を該レンズまたはレンズ群の光軸が前記球面部の中心軸に一致するように保持するレンズ保持部とを有するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材の前記球面部の中心を前記撮像光学系の光軸上に位置させるとともに、前記レンズ保持部材を、前記球面部の中心を揺動中心として回転揺動可能に支持する支持部と、前記レンズ保持部材と前記支持部との間で、前記撮像光学系の光軸に沿う方向に磁気吸引力を発生させて、前記レンズ保持部材を前記撮像光学系の光軸に直交する２軸方向に駆動する駆動部と、前記撮像光学系の光軸に直交する平面において、前記レンズ保持部材の前記撮像光学系の光軸からの移動量を検出する検出センサと、該検出センサの検出出力に応じて前記駆動部を制御して、前記レンズ保持部材を前記回転揺動目標値の位置に駆動する駆動制御部とを備える構成とする。
この発明によれば、駆動制御部によって、検出センサの検出出力からレンズ保持部材の回転揺動位置を検出し、像ぶれを補正するための回転揺動目標値に応じて、駆動部を制御することで、レンズ保持部材に保持されたレンズまたはレンズ群を回転揺動目標値の位置に駆動することができる。そのため、撮像光学系の一部のレンズまたはレンズ群を撮像光学系の光軸上の一点を中心として、回転揺動させ、シフト移動を含むティルト移動を行って、高精度に像ぶれを補正することができる。
また、駆動部は、レンズ保持部材と支持部との間で、撮像光学系の光軸に沿う方向に磁気吸引力を発生させるので、レンズ保持部材上の被吸引部と駆動部とを、撮像光学系の光軸方向に対向させて配置することができるため、それぞれを扁平な部材、例えば、被吸引部として金属板、駆動部として扁平コイルなどを用いることで、光軸方向に薄型の構成とし、小型化を図ることができる。
また、レンズ保持部材は、駆動部が発生する磁気吸引力によって、支持部に対して光軸方向に磁気吸引を受けて付勢された状態とされるため、外部振動を受けても撮像光学系の光軸方向の位置ずれが発生しにくくなる。
また、本発明の撮像装置は、被写体の像を撮像面に結像する撮像光学系と、装置本体の振れ量を検出する振れ検出センサと、前記撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群を回転揺動可能に保持する請求項１または２に記載の像ぶれ補正装置と、前記装置本体の振れ量に応じた像ぶれを補正するため、前記振れ検出センサの検出出力に基づいて、前記像ぶれ補正装置における前記レンズ保持部材の回転揺動目標値を算出する制御目標値算出部とを備え、前記像ぶれ補正装置の前記駆動制御部が、前記回転揺動目標値に基づいて前記駆動部の駆動量を制御するようにした構成とする。
この発明によれば、振れ検出センサによって検出された装置本体の振れ量に応じて、制御目標値算出部によって、像ぶれ補正装置の回転揺動目標値を算出し、像ぶれ補正装置の駆動制御部が、この回転揺動目標値に基づいて駆動部を制御することで、像ぶれ補正を行うことができる。
また、本発明の撮像装置は、本発明の像ぶれ補正装置を備えた撮像装置となっているので、本発明の像ぶれ補正装置と同様の作用効果を備える。
この発明によれば、振れ検出センサによって検出された装置本体の振れ量に応じて、制御目標値算出部によって、像ぶれ補正装置の回転揺動目標値を算出し、像ぶれ補正装置の駆動制御部が、この回転揺動目標値に基づいて駆動部を制御することで、像ぶれ補正を行うことができる。
また、本発明の撮像装置は、本発明の像ぶれ補正装置を備えた撮像装置となっているので、本発明の像ぶれ補正装置と同様の作用効果を備える。
本発明の像ぶれ補正装置およびそれを備えた撮像装置によれば、駆動部が撮像光学系の光軸方向に磁気吸引力を発生させる構成とするので、外部振動を受けても補正レンズを安定して保持することができ、しかも小型化を図ることができるという効果を奏する。
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置について、それを備えた撮像装置とともに説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置を備える撮像装置の概略構成を示す模式的な構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示す模式的な平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示す分解斜視図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の駆動制御部の構成を示す機能ブロック図である。
本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置について、それを備えた撮像装置とともに説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置を備える撮像装置の概略構成を示す模式的な構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示す模式的な平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示す分解斜視図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の駆動制御部の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態のカメラ１は、静止画あるいは動画が撮像可能な撮像装置であり、例えば手ぶれなどによる装置本体の振れに応じた像ぶれを補正する像ぶれ補正機能を備えるものである。例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラや、携帯電話、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants、個人用携帯端末）といったカメラ付情報機器などの撮像装置として好適となるものである。
カメラ１の概略構成は、図１に示すように、撮像レンズユニット３、撮像素子４、液晶モニタ６、リリーススイッチ７、撮像制御部５、像ぶれ補正機構３０、カメラ筐体２、角速度センサ１１、制御目標値算出部１２、および駆動制御部５０からなる。
カメラ１の概略構成は、図１に示すように、撮像レンズユニット３、撮像素子４、液晶モニタ６、リリーススイッチ７、撮像制御部５、像ぶれ補正機構３０、カメラ筐体２、角速度センサ１１、制御目標値算出部１２、および駆動制御部５０からなる。
撮像レンズユニット３は、被写体の像を撮像面に結像するもので、本実施形態では、鏡筒３ｂ内に、撮像光学系として、像側からレンズ３ｃ、補正レンズ３ｄ、およびレンズ３ｅがこの順に配列されてなる。符号３ａは、この撮像光学系の光軸を示す。
鏡筒３ｂは、オートフォーカス動作を行うため、撮像制御部５に電気的に接続された撮像レンズ駆動機構８によって光軸３ａに沿って移動可能に保持されている。
鏡筒３ｂは、オートフォーカス動作を行うため、撮像制御部５に電気的に接続された撮像レンズ駆動機構８によって光軸３ａに沿って移動可能に保持されている。
レンズ３ｃ、３ｅは、光軸３ａ上に同軸に配置されている。レンズ３ｃ、３ｅは、光軸３ａに沿って固定されている必要はなく、例えばズーム機能を備える場合などは、光軸３ａに沿って移動可能に保持する。
補正レンズ３ｄは、撮像光学系の一部を構成するとともに、光軸３ａに対して、シフト移動を含むティルト移動を行うことで、撮像面での像ぶれを補正する光学素子である。この補正レンズ３ｄは、像ぶれ補正機構３０によって、光軸３ａ上の点Ｐを中心とする球面に沿って回転揺動可能に保持されている。すなわち、点Ｐを通る図示紙面垂直軸および光軸３ａに点Ｐで直交する図示紙面内の軸回りに揺動可能とされている。
補正レンズ３ｄの揺動中心である点Ｐは、補正レンズ３ｄの像ぶれ補正の寄与が少ないレンズ面の移動による収差劣化を防止するため、補正レンズ３ｄの像側のレンズ面Ｓ１または物体側のレンズ面Ｓ２の曲率中心に一致させることが原理的には好ましい。本実施形態では、揺動中心Ｐは、半径Ｒ０の像側のレンズ面Ｓ１の曲率中心に一致されている（図４参照）。但し、レンズ面Ｓ１またはＳ２の曲率中心と揺動中心Ｐとの距離は、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、補正レンズ３ｄがズーム光学系の一部を構成する場合、全ズーム域の種々の収差劣化を最適にバランスさせるためには、揺動中心位置がレンズ面Ｓ１またはＳ２の曲率中心から若干ずれていた方が好ましい場合がある。
補正レンズ３ｄは、撮像光学系の一部を構成するとともに、光軸３ａに対して、シフト移動を含むティルト移動を行うことで、撮像面での像ぶれを補正する光学素子である。この補正レンズ３ｄは、像ぶれ補正機構３０によって、光軸３ａ上の点Ｐを中心とする球面に沿って回転揺動可能に保持されている。すなわち、点Ｐを通る図示紙面垂直軸および光軸３ａに点Ｐで直交する図示紙面内の軸回りに揺動可能とされている。
補正レンズ３ｄの揺動中心である点Ｐは、補正レンズ３ｄの像ぶれ補正の寄与が少ないレンズ面の移動による収差劣化を防止するため、補正レンズ３ｄの像側のレンズ面Ｓ１または物体側のレンズ面Ｓ２の曲率中心に一致させることが原理的には好ましい。本実施形態では、揺動中心Ｐは、半径Ｒ０の像側のレンズ面Ｓ１の曲率中心に一致されている（図４参照）。但し、レンズ面Ｓ１またはＳ２の曲率中心と揺動中心Ｐとの距離は、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、補正レンズ３ｄがズーム光学系の一部を構成する場合、全ズーム域の種々の収差劣化を最適にバランスさせるためには、揺動中心位置がレンズ面Ｓ１またはＳ２の曲率中心から若干ずれていた方が好ましい場合がある。
レンズ３ｃ、３ｅ、補正レンズ３ｄの具体的な構成は、撮像レンズユニット３の焦点距離、Ｆ値、ズーム機能の有無といった光学特性に応じて、適宜の構成を採用することができる。これらのレンズは、単一レンズからなっていてもよいし、複数枚のレンズからなるレンズ群からなっていてもよい。さらに、それぞれ複数のレンズ群から構成されていてもよい。
撮像素子４は、撮像レンズユニット３を通して結像される光の像を光電変換するもので、平面視略矩形状の撮像面に受光センサが多数格子状に配列されたものである。例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどを採用することができる。
液晶モニタ６は、撮像素子４で光電変換された画像データや、カメラ１の操作や設定を行うための操作画面などを表示する表示部である。
リリーススイッチ７は、静止画撮像を行うための不図示のシャッタを開放するための操作スイッチであり、撮像制御部５に接続されている。
液晶モニタ６は、撮像素子４で光電変換された画像データや、カメラ１の操作や設定を行うための操作画面などを表示する表示部である。
リリーススイッチ７は、静止画撮像を行うための不図示のシャッタを開放するための操作スイッチであり、撮像制御部５に接続されている。
撮像制御部５は、カメラ１の装置動作全般を制御するもので、例えば、不図示のボタン、ダイヤル、スイッチなどの各種操作部の操作入力を受け付ける。そして、撮像動作設定、例えば、撮影モード設定、露出設定、オートフォーカス制御設定などを行い、それらに基づいて撮像動作を制御し、液晶モニタ６への表示制御を行う。
撮像制御部５は、これらの機能を専用のハードウエアから構成してもよいし、ＣＰＵ、メモリ、適宜の入出力インターフェースなどを備えたコンピュータにより実現してもよい。
撮像制御部５は、これらの機能を専用のハードウエアから構成してもよいし、ＣＰＵ、メモリ、適宜の入出力インターフェースなどを備えたコンピュータにより実現してもよい。
像ぶれ補正機構３０の概略構成は、図２〜５に示すように、固定部材３１、固定ヨーク３３、コイル基板３２、位置センサ３４Ｘ、３４Ｙ、３４ｘ、３４ｙ、ボール３５、可動枠３６、磁石部材３７Ｘ、３７Ｙ、３７ｘ、３７ｙ、および可動ヨーク３８からなる。
像ぶれ補正機構３０の外形は、光軸３ａを中心軸とし、光軸３ａ方向を厚さ方向とする略円板状の領域に収まる形状とされる。
以下では、相対的な方向を簡潔に説明するため、誤解のおそれがない限り、像ぶれ補正機構３０の取付状態における像側（撮像素子４側）を背面側、物体側（レンズ３ｅ側）を正面側と称することにする。例えば、図２は、像ぶれ補正機構３０を正面側から見た平面図である。
像ぶれ補正機構３０の外形は、光軸３ａを中心軸とし、光軸３ａ方向を厚さ方向とする略円板状の領域に収まる形状とされる。
以下では、相対的な方向を簡潔に説明するため、誤解のおそれがない限り、像ぶれ補正機構３０の取付状態における像側（撮像素子４側）を背面側、物体側（レンズ３ｅ側）を正面側と称することにする。例えば、図２は、像ぶれ補正機構３０を正面側から見た平面図である。
固定部材３１は、像ぶれ補正機構３０を撮像レンズユニット３の鏡筒３ｂに固定するとともに、正面側に設けた凹球面部３１ｂによって、可動枠３６を、点Ｐを中心として回転揺動可能に支持する部材である。
固定部材３１の形状は、図５に示すように、平面視略円状で、その中心部に、補正レンズ３ｄへの入射光を透過させる開口部３１ａが形成され、開口部３１ａの外周側の同一円周上で、周方向を略４等分する位置にそれぞれ中心を有し、正面側から背面側に貫通する角孔とこの角孔よりもやや大きい開口が背面側に形成された角穴とからなる４つのヨーク固定部３１ｃが形成されている。すなわち、ヨーク固定部３１ｃは、開口部３１ａの中心を挟んで一対ずつが互いに直交する２軸方向に沿って対向されている。このため、４つのヨーク固定部３１ｃは、開口部３１ａの中心軸に対して回転対称に設けられている。
固定部材３１の形状は、図５に示すように、平面視略円状で、その中心部に、補正レンズ３ｄへの入射光を透過させる開口部３１ａが形成され、開口部３１ａの外周側の同一円周上で、周方向を略４等分する位置にそれぞれ中心を有し、正面側から背面側に貫通する角孔とこの角孔よりもやや大きい開口が背面側に形成された角穴とからなる４つのヨーク固定部３１ｃが形成されている。すなわち、ヨーク固定部３１ｃは、開口部３１ａの中心を挟んで一対ずつが互いに直交する２軸方向に沿って対向されている。このため、４つのヨーク固定部３１ｃは、開口部３１ａの中心軸に対して回転対称に設けられている。
これらヨーク固定部３１ｃの周方向の中間部には、それぞれ正面側の点Ｐに曲率中心を有する半径Ｒ２（ただし、Ｒ２＞Ｒ０）の凹球面部３１ｂが形成されている。
凹球面部３１ｂは、一定の回転揺動範囲において後述するボール３５を転動させることができる大きさを有していれば、必ずしも開口部３１ａの中心を介して対向する位置に設ける必要はないが、本実施形態では、開口部３１ａの中心を介して一対ずつ対向し、それぞれの対向方向が互いに垂直に交差している配置とされている。
凹球面部３１ｂは、一定の回転揺動範囲において後述するボール３５を転動させることができる大きさを有していれば、必ずしも開口部３１ａの中心を介して対向する位置に設ける必要はないが、本実施形態では、開口部３１ａの中心を介して一対ずつ対向し、それぞれの対向方向が互いに垂直に交差している配置とされている。
また、各凹球面部３１ｂの径方向外側には、正面側に向かって立設された突起状の回り止め３１ｄがそれぞれ設けられている。
また、開口部３１ａを挟んで対向する一対のヨーク固定部３１ｃと開口部３１ａとの間には、コイル基板３２を位置決めするための２つの位置決め突起３１ｅが、正面側に突設されている。
固定部材３１の材質は、適宜の非磁性体、例えば、合成樹脂やセラミックスなどを用いた成形品を採用することができる。
また、開口部３１ａを挟んで対向する一対のヨーク固定部３１ｃと開口部３１ａとの間には、コイル基板３２を位置決めするための２つの位置決め突起３１ｅが、正面側に突設されている。
固定部材３１の材質は、適宜の非磁性体、例えば、合成樹脂やセラミックスなどを用いた成形品を採用することができる。
固定ヨーク３３は、後述するコイル部に発生する磁界を有効利用するための部材であり、透磁率の高い磁性体で形成され、固定部材３１の各ヨーク固定部３１ｃに背面側から嵌め込まれた状態で固定される。
本実施形態では、例えば鉄系の金属板をプレス加工して、位置センサを避けるため正面側に凹溝を形成した形状の板部材を採用している。
本実施形態では、例えば鉄系の金属板をプレス加工して、位置センサを避けるため正面側に凹溝を形成した形状の板部材を採用している。
コイル基板３２は、固定部材３１に正面側から取り付けられた回路基板であり、平面視の形状は、開口部３１ａと略同径の開口部３２ａが形成された環状部の外縁に、十字状をなす４つの突片部が設けられた形状とされている。開口部３２ａの内縁部には、固定部材３１の２つの位置決め突起３１ｅとそれぞれ嵌合するＵ字溝状の位置決め部３２ｃが設けられている。
そして、十字状をなす突片部には、それぞれコイル基板３２の回路パターンにより同一の磁気性能を有するコイル部３２Ｘ、３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙが形成されている。光軸３ａ方向のスペースに余裕がある場合には、これらコイル部３２Ｘ等は、コイル基板３２の給電パターンに電気的に接続された扁平コイルにより構成してもよい。
そして、十字状をなす突片部には、それぞれコイル基板３２の回路パターンにより同一の磁気性能を有するコイル部３２Ｘ、３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙが形成されている。光軸３ａ方向のスペースに余裕がある場合には、これらコイル部３２Ｘ等は、コイル基板３２の給電パターンに電気的に接続された扁平コイルにより構成してもよい。
ここで、これらコイル部３２Ｘ等は、正面側から開口部３２ａの中心を見て、反時計回り方向に、この順序で配列されることにより、コイル部３２Ｘとコイル部３２ｘの対、およびコイル部３２Ｙとコイル部３２ｙの対が、それぞれ開口部３２ａの中心を介して対向されている。以下では、簡単のため、コイル部３２Ｘ、３２ｘの対が対向する方向をＸ軸方向、コイル部３２Ｙ、３２ｙが対向する方向をＹ軸方向と称する場合がある。
本実施形態では、コイル部３２Ｘ、３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙは、固定部材３１に対して位置決めして固定されたときに、それぞれのコイル中心が、ヨーク固定部３１ｃに固定された固定ヨーク３３の中心と略一致するように配列されている。
また、コイル部３２Ｘ、３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙの中心には、それぞれホール素子からなる位置センサ３４Ｘ、３４Ｙ、３４ｘ、３４ｙを厚さ方向に干渉させることなく配置するための孔部３２ｂが設けられている。
なお、以下では、数字の後に文字符号Ｘ、Ｙ、ｘ、ｙが付された場合、同じ文字符号は、周方向の同じ位置に対応するものを表す。また、文字符号Ｘ、Ｙ、ｘ、ｙが付された４つの部材を総称する場合、便宜上、上記のように、例えば位置センサ３４Ｘ等などと表すことにする。
また、コイル部３２Ｘ、３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙの中心には、それぞれホール素子からなる位置センサ３４Ｘ、３４Ｙ、３４ｘ、３４ｙを厚さ方向に干渉させることなく配置するための孔部３２ｂが設けられている。
なお、以下では、数字の後に文字符号Ｘ、Ｙ、ｘ、ｙが付された場合、同じ文字符号は、周方向の同じ位置に対応するものを表す。また、文字符号Ｘ、Ｙ、ｘ、ｙが付された４つの部材を総称する場合、便宜上、上記のように、例えば位置センサ３４Ｘ等などと表すことにする。
位置センサ３４Ｘ等の入出力を行うための回路は、特に図示しないが、コイル基板３２上に回路パターンとして形成されている。また、図３は模式図のため、図示を省略しているが、位置センサ３４Ｘ等は、この回路パターン上に、それぞれ延ばされた接続端子において、例えば、ハンダ付けされ、コイル基板３２に対して電気的および機械的に接続されている。
ボール３５は、可動枠３６を固定部材３１上で可動支持するための転動部材であり、各凹球面部３１ｂ上にそれぞれ１個ずつ配置されている。
可動枠３６は、補正レンズ３ｄを光軸３ａ方向に位置決めするとともに、例えば接着などによってレンズ側面を固定して、補正レンズ３ｄの光軸が後述する凸球面部３６ｃの中心軸に一致するように保持する環状のレンズ取付部３６ａを中央部に備える。
レンズ取付部３６ａの外周側の同一円周上には、周方向を略４等分する位置にそれぞれ中心を有する、正面側から背面側に貫通する角孔と、この角孔よりもやや大きい開口が正面側に形成された角穴とからなる磁石固定部３６ｂが形成されている。すなわち、磁石固定部３６ｂは、レンズ取付部３６ａの中心を挟んで一対ずつが互いに直交する２軸方向に沿って対向されている。
各磁石固定部３６ｂの中心は、ヨーク固定部３１ｃの中心が整列する円周と略同径の円周上に整列している。
レンズ取付部３６ａの外周側の同一円周上には、周方向を略４等分する位置にそれぞれ中心を有する、正面側から背面側に貫通する角孔と、この角孔よりもやや大きい開口が正面側に形成された角穴とからなる磁石固定部３６ｂが形成されている。すなわち、磁石固定部３６ｂは、レンズ取付部３６ａの中心を挟んで一対ずつが互いに直交する２軸方向に沿って対向されている。
各磁石固定部３６ｂの中心は、ヨーク固定部３１ｃの中心が整列する円周と略同径の円周上に整列している。
可動枠３６の背面側には、図４に示すように、揺動中心点Ｐと同心で、曲率半径Ｒ１（ただし、Ｒ０＜Ｒ１＜Ｒ２）の凸球面部３６ｃが形成されている。ここで、凸球面部３６ｃと凹球面部３１ｂとの曲率半径の差ｄ＝Ｒ２−Ｒ１は、ボール３５の直径と一致させる。
これにより、可動枠３６は、ボール３５を介して固定部材３１上に配置したとき、ボール３５の転動により、固定部材３１に対して、揺動中心点Ｐを中心として滑らかに回転揺動できる状態に支持される。
これにより、可動枠３６は、ボール３５を介して固定部材３１上に配置したとき、ボール３５の転動により、固定部材３１に対して、揺動中心点Ｐを中心として滑らかに回転揺動できる状態に支持される。
また、可動枠３６の側面には、図２、５に示すように、固定部材３１の回り止め３１ｄを、適宜の隙間を開けて挟む状態とされた回り止め溝部３６ｄが設けられている。
回り止め溝部３６ｄは、回り止め３１ｄとともに、可動枠３６を固定部材３１に対して組み立てる際の、組立位置の目安となるとともに、組立後は、固定部材３１に対する可動枠３６の光軸３ａ回りの回転を規制する回り止め機構を構成する。
可動枠３６の材質は、適宜の非磁性体、例えば、合成樹脂やセラミックスなどを用いた成形品を採用することができる。
回り止め溝部３６ｄは、回り止め３１ｄとともに、可動枠３６を固定部材３１に対して組み立てる際の、組立位置の目安となるとともに、組立後は、固定部材３１に対する可動枠３６の光軸３ａ回りの回転を規制する回り止め機構を構成する。
可動枠３６の材質は、適宜の非磁性体、例えば、合成樹脂やセラミックスなどを用いた成形品を採用することができる。
磁石部材３７Ｘ、３７Ｙ、３７ｘ、３７ｙは、それぞれ磁界を発生させたときのコイル部３２Ｘ、３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙ、あるいは固定ヨーク３３との間で、磁気吸引力を発生させるための永久磁石であり、可動枠３６の磁石固定部３６ｂに正面側から嵌め込み、磁力を効率的に利用するため正面側に鉄系の金属板からなる可動ヨーク３８を配した状態で、可動枠３６に固定されている。
このような構成の像ぶれ補正機構３０では、組立状態では、図３に一部の関係を示すように、文字符号が同一の、固定ヨーク３３Ｘ（３３Ｙ、３３ｘ、３３ｙ）、コイル部３２Ｘ（３２Ｙ、３２ｘ、３２ｙ）、磁石部材３７Ｘ（３７Ｙ、３７ｘ、３７ｙ）が、光軸３ａの方向にそれぞれ対向した配置とされる。そのため、コイル部３２Ｘ等に通電していない状態では、磁石部材３７Ｘ等と対向位置の固定ヨーク３３との間にそれぞれ略同一の磁気吸引力が作用するため、可動枠３６が、固定部材３１側に一様に吸引されて、可動枠３６の凸球面部３６ｃと固定部材３１の凹球面部３１ｂとの間にボール３５を挟持した状態で、回転揺動可能に支持されている。
なお、磁石部材３７Ｘ等は、磁気吸引力のバランスをとるために、同一の磁気性能を有することが好ましいが、ある程度磁気性能や組立バラツキがあっても、コイル部３２Ｘ等にそれぞれ独立にコイル電流を供給できるため、コイル電流の供給量のゲインおよびオフセット調整をそれぞれ実施することで、均等な磁気吸引力を設定することができる。
なお、磁石部材３７Ｘ等は、磁気吸引力のバランスをとるために、同一の磁気性能を有することが好ましいが、ある程度磁気性能や組立バラツキがあっても、コイル部３２Ｘ等にそれぞれ独立にコイル電流を供給できるため、コイル電流の供給量のゲインおよびオフセット調整をそれぞれ実施することで、均等な磁気吸引力を設定することができる。
カメラ筐体２は、例えば撮像レンズユニット３、撮像素子４、および撮像制御部５、制御目標値算出部１２などを内蔵し、液晶モニタ６、リリーススイッチ７を外表面に一体的に保持し、また撮影者が撮像時にグリップする部材となっている。
角速度センサ１１は、光軸３ａの角度位置を検出するためにカメラ１の装置本体に発生する２軸方向の角速度を検出するセンサである。本実施形態では、撮像レンズユニット３の近傍のカメラ筐体２に固定されている。そして、制御目標値算出部１２に電気的に接続され、検出出力を角速度信号１０２として送出できるようになっている。
角速度信号１０２は、互いに直交する２軸方向の角速度成分に対応して２つ１組の出力値から構成され、制御目標値算出部１２によって、各成分に分けて読み取り可能な形態で送出される。
角速度センサ１１としては、このような角速度を検出することができればどのようなセンサを採用してもよい。例えば、コリオリ力を用いた振動式ジャイロセンサなどを採用することができる。センサの振動子としては、圧電素子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術などを用いた振動子を好適に採用することができる。
角速度信号１０２は、互いに直交する２軸方向の角速度成分に対応して２つ１組の出力値から構成され、制御目標値算出部１２によって、各成分に分けて読み取り可能な形態で送出される。
角速度センサ１１としては、このような角速度を検出することができればどのようなセンサを採用してもよい。例えば、コリオリ力を用いた振動式ジャイロセンサなどを採用することができる。センサの振動子としては、圧電素子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術などを用いた振動子を好適に採用することができる。
制御目標値算出部１２は、像ぶれ補正を行うために、可動枠３６の回転揺動目標値１０３を算出して、駆動制御部５０に送出するものである。
すなわち、制御目標値算出部１２は、例えばパンニングなどの場合に像ぶれ補正がかからないように、角速度センサ１１からの角速度信号１０２を、例えばハイパスフィルタに通して低周波成分を除去して、像ぶれの原因となる高周波成分に基づいて撮像レンズユニット３の光軸３ａの振れ量を算出する。そして、この振れ量に対応する撮像素子４の撮像面上での画像移動量が略キャンセルされるように、撮像面上の画像を移動させる補正レンズ３ｄの回転揺動量を算出し、この回転揺動量に対応する像ぶれ補正機構３０における可動枠３６の回転揺動目標値１０３を算出して、回転揺動目標値１０３を駆動制御部５０に送出する。
回転揺動目標値１０３は、本実施形態では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の揺動角度の情報からなる。
すなわち、制御目標値算出部１２は、例えばパンニングなどの場合に像ぶれ補正がかからないように、角速度センサ１１からの角速度信号１０２を、例えばハイパスフィルタに通して低周波成分を除去して、像ぶれの原因となる高周波成分に基づいて撮像レンズユニット３の光軸３ａの振れ量を算出する。そして、この振れ量に対応する撮像素子４の撮像面上での画像移動量が略キャンセルされるように、撮像面上の画像を移動させる補正レンズ３ｄの回転揺動量を算出し、この回転揺動量に対応する像ぶれ補正機構３０における可動枠３６の回転揺動目標値１０３を算出して、回転揺動目標値１０３を駆動制御部５０に送出する。
回転揺動目標値１０３は、本実施形態では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の揺動角度の情報からなる。
本実施形態では、凸球面部３６ｃの曲率中心が補正レンズ３ｄの曲率中心と一致しているため、可動枠３６の回転揺動目標値１０３は、補正レンズ３ｄの回転揺動量と一致している。
補正レンズ３ｄの回転揺動量と撮像面上の画像移動量との関係の情報は、撮像レンズユニット３の具体的なレンズ構成に対応して、例えば、関係式や数値テーブルなどの形で保持しておくことができる。
制御目標値算出部１２の構成は、これらの各機能を専用のハードウエアから構成してもよいし、ＣＰＵ、メモリ、適宜の入出力インターフェースなどを備えたコンピュータにより実現してもよい。撮像制御部５をコンピュータで構成する場合には撮像制御部５を構成するコンピュータと兼用してもよい。
補正レンズ３ｄの回転揺動量と撮像面上の画像移動量との関係の情報は、撮像レンズユニット３の具体的なレンズ構成に対応して、例えば、関係式や数値テーブルなどの形で保持しておくことができる。
制御目標値算出部１２の構成は、これらの各機能を専用のハードウエアから構成してもよいし、ＣＰＵ、メモリ、適宜の入出力インターフェースなどを備えたコンピュータにより実現してもよい。撮像制御部５をコンピュータで構成する場合には撮像制御部５を構成するコンピュータと兼用してもよい。
駆動制御部５０は、図６に示すように、回転揺動位置検出部５１、演算処理部５２、およびコイル電流制御部５３からなる。そして、回転揺動位置検出部５１は像ぶれ補正機構３０のコイル基板３２上の位置センサ３４Ｘ、３４ｘ、３４Ｙ、３４ｙに、演算処理部５２は制御目標値算出部１２に、コイル電流制御部５３は像ぶれ補正機構３０コイル基板３２上に形成されたコイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに、それぞれ電気的に接続されている。
回転揺動位置検出部５１は、位置センサ３４Ｘ等の検出出力１１０Ｘ等から可動枠３６の回転揺動位置１１１を算出するものである。回転揺動位置検出部５１には、可動枠３６の回転揺動に対する位置センサ３４Ｘ等の検出出力の関係が校正された状態で設定または記憶されている。
演算処理部５２は、回転揺動位置検出部５１によって算出された回転揺動位置１１１を、制御目標値算出部１２から送出された回転揺動目標値１０３と比較し、この目標値からの偏差を０にするように可動枠３６を駆動するため、コイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに発生させる磁気吸引力を算出し、それぞれのコイル電流をコイル電流制御部５３に設定するものである。
コイル電流制御部５３は、演算処理部５２によって大きさが設定されたコイル電流１２０Ｘ、１２０ｘ、１２０Ｙ、１２０ｙをコイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに供給するものである。
演算処理部５２は、回転揺動位置検出部５１によって算出された回転揺動位置１１１を、制御目標値算出部１２から送出された回転揺動目標値１０３と比較し、この目標値からの偏差を０にするように可動枠３６を駆動するため、コイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに発生させる磁気吸引力を算出し、それぞれのコイル電流をコイル電流制御部５３に設定するものである。
コイル電流制御部５３は、演算処理部５２によって大きさが設定されたコイル電流１２０Ｘ、１２０ｘ、１２０Ｙ、１２０ｙをコイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに供給するものである。
このように、本実施形態の駆動制御部５０は、位置センサ３４Ｘ等の検出出力をフィードバックして、可動枠３６の回転揺動を回転揺動目標値に追従させるサーボ制御機構を構成している。
そして、像ぶれ補正機構３０と駆動制御部５０とは、本実施形態に係る像ぶれ補正装置を構成している。
駆動制御部５０の具体的な構成は、これらの各機能を専用のハードウエアから構成してもよいし、ＣＰＵ、メモリ、適宜の入出力インターフェースなどを備えたコンピュータにより実現してもよい。撮像制御部５をコンピュータで構成する場合には撮像制御部５を構成するコンピュータと兼用してもよい。
そして、像ぶれ補正機構３０と駆動制御部５０とは、本実施形態に係る像ぶれ補正装置を構成している。
駆動制御部５０の具体的な構成は、これらの各機能を専用のハードウエアから構成してもよいし、ＣＰＵ、メモリ、適宜の入出力インターフェースなどを備えたコンピュータにより実現してもよい。撮像制御部５をコンピュータで構成する場合には撮像制御部５を構成するコンピュータと兼用してもよい。
次に、本実施形態のカメラ１の動作について、像ぶれ補正装置の動作を中心に説明する。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の像ぶれ補正オンモードにおける動作を説明するための模式的な断面図である。図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の像ぶれ補正オフモードにおける動作を説明するための模式的な断面図である。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の像ぶれ補正オンモードにおける動作を説明するための模式的な断面図である。図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る像ぶれ補正装置の像ぶれ補正オフモードにおける動作を説明するための模式的な断面図である。
本実施形態のカメラ１では、撮影者が被写体を狙って、撮像位置を選んだり、フレーミングしたり、静止画撮像の準備を行う間、オートフォーカス動作が行われ、ピントの合った動画が、液晶モニタ６に表示されている。また、撮影者がリリーススイッチ７を操作すると、静止画が撮像される。
このいずれの動作においても、像ぶれ補正を有効にするモード（像ぶれ補正オンモード）と、像ぶれ補正を無効にするモード（像ぶれ補正オフモード）とを備えており、不図示の操作部によって、撮影者が像ぶれ補正の有無を選択できるようになっている。
このいずれの動作においても、像ぶれ補正を有効にするモード（像ぶれ補正オンモード）と、像ぶれ補正を無効にするモード（像ぶれ補正オフモード）とを備えており、不図示の操作部によって、撮影者が像ぶれ補正の有無を選択できるようになっている。
像ぶれ補正オンモードでは、制御目標値算出部１２は、角速度センサ１１から送出される角速度信号１０２に基づいて、カメラ１の振れ量、すなわち撮像レンズユニット３の光軸３ａの振れ量を算出し、この振れ量に応じた像ぶれを補正するのに必要な回転揺動目標値１０３を常時算出して駆動制御部５０に送出している。
一方、像ぶれ補正機構３０では、位置センサ３４Ｘ等において、磁束密度を電気信号に変換して検出出力１１０Ｘ等が、駆動制御部５０の回転揺動位置検出部５１に送出される。
回転揺動位置検出部５１では、検出出力１１０Ｘ等の大きさから、可動枠３６の現在の回転揺動位置１１１を算出し、演算処理部５２に送出する。
一方、像ぶれ補正機構３０では、位置センサ３４Ｘ等において、磁束密度を電気信号に変換して検出出力１１０Ｘ等が、駆動制御部５０の回転揺動位置検出部５１に送出される。
回転揺動位置検出部５１では、検出出力１１０Ｘ等の大きさから、可動枠３６の現在の回転揺動位置１１１を算出し、演算処理部５２に送出する。
本実施形態では、回り止め３１ｄ、回り止め溝部３６ｄなどによって、可動枠３６の光軸３ａ回りの回転が規制されているため、可動枠３６は、光軸３ａに直交する２軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）へ揺動し、光軸３ａ回り、あるいは光軸３ａから偏心した軸回りの回転はほとんど発生しない。
このような回転揺動では、検出出力１１０Ｘと検出出力１１０ｘとは略等しく、また、検出出力１１０Ｙと検出出力１１０ｙとは略等しい値をとる。
ただし、磁界の状態や回転揺動量にもよるが、位置センサの検出対象である磁石部材は、回転揺動に伴って、位置センサとの対向距離も変化するため、位置センサに近づく方向と遠ざかる方向とでは検出精度に差が出る場合がある。そのため、本実施形態では、光軸３ａを介して対向する位置関係にある位置センサの検出出力、すなわち、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘの対と、検出出力１１０Ｙ、１１０ｙの対とで、それぞれの平均値をとり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の揺動位置を求めている。
ただし、十分な検出精度が得られる場合には、位置センサ３４Ｘまたは３４ｘと、位置センサ３４Ｙまたは３４ｙの各軸１個ずつの位置センサで回転揺動位置を検出してもよい。
このような回転揺動では、検出出力１１０Ｘと検出出力１１０ｘとは略等しく、また、検出出力１１０Ｙと検出出力１１０ｙとは略等しい値をとる。
ただし、磁界の状態や回転揺動量にもよるが、位置センサの検出対象である磁石部材は、回転揺動に伴って、位置センサとの対向距離も変化するため、位置センサに近づく方向と遠ざかる方向とでは検出精度に差が出る場合がある。そのため、本実施形態では、光軸３ａを介して対向する位置関係にある位置センサの検出出力、すなわち、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘの対と、検出出力１１０Ｙ、１１０ｙの対とで、それぞれの平均値をとり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の揺動位置を求めている。
ただし、十分な検出精度が得られる場合には、位置センサ３４Ｘまたは３４ｘと、位置センサ３４Ｙまたは３４ｙの各軸１個ずつの位置センサで回転揺動位置を検出してもよい。
演算処理部５２では、制御目標値算出部１２から送出されている回転揺動目標値１０３と回転揺動位置１１１との偏差を算出し、この偏差が０となるように、可動枠３６を回転揺動するための磁気吸引力の情報を駆動制御信号１１２として、コイル電流制御部５３に送出する。
コイル電流制御部５３では、駆動制御信号１１２に応じて、コイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに、コイル電流１２０Ｘ、１２０ｘ、１２０Ｙ、１２０ｙを供給する。
コイル電流制御部５３では、駆動制御信号１１２に応じて、コイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙに、コイル電流１２０Ｘ、１２０ｘ、１２０Ｙ、１２０ｙを供給する。
ここで、可動枠３６の駆動について、可動枠３６の中心を、光軸３ａ上から、図２、３の矢印Ｙ方向へ駆動する場合の例で説明する。
この動作の開始前は、図７（ａ）に示すように、コイル部３２Ｘ等には、それぞれ磁石部材３７Ｘ等をそれぞれの重心ＱＸ等に対して一定の吸引力ｆで吸引するようなコイル電流が供給されている。このため、可動枠３６は、ボール３５を介して、固定部材３１に押圧されて、コイル部３２Ｘとの隙間ｈを隔てて対向し、補正レンズ３ｄの光軸は光軸３ａに一致した状態とされる。
この状態から、可動枠３６を図２、３の矢印Ｙ方向に駆動するには、図７（ｂ）に示すように、コイル部３２ｙに供給するコイル電流１２０ｙをコイル部３２Ｙに供給するコイル電流１２０Ｙをよりも大きな所定値に設定し、それぞれの重心Ｑｙ、ＱＹに作用する磁気吸引力をｆｙ、ｆＹに設定する（ｆｙ＞ｆＹ）。
これにより、可動枠３６には、図３の矢印Ｙで示されるような力のモーメントが作用し、可動枠３６が図３の図示反時計回りに揺動する。このとき、図７（ｃ）に示すように、磁石部材３７ｙ、３７Ｙは、各重心Ｑｙ、ＱＹが角度Δθ回転するとともに、図示Ｙ方向にΔＹだけ移動し、光軸３ａ方向には、それぞれ、（ｈ−Δｈ）、（ｈ＋Δｈ）の位置に移動して、モーメントがつり合う状態となる。
上記は、１軸方向の動作について説明したが、図２の矢印ｙ、Ｘ、ｘ方向への回転揺動も同様にして可能である。そのため、可動枠３６は、互いに直交する２軸方向への回転揺動が可能となっている。
この動作の開始前は、図７（ａ）に示すように、コイル部３２Ｘ等には、それぞれ磁石部材３７Ｘ等をそれぞれの重心ＱＸ等に対して一定の吸引力ｆで吸引するようなコイル電流が供給されている。このため、可動枠３６は、ボール３５を介して、固定部材３１に押圧されて、コイル部３２Ｘとの隙間ｈを隔てて対向し、補正レンズ３ｄの光軸は光軸３ａに一致した状態とされる。
この状態から、可動枠３６を図２、３の矢印Ｙ方向に駆動するには、図７（ｂ）に示すように、コイル部３２ｙに供給するコイル電流１２０ｙをコイル部３２Ｙに供給するコイル電流１２０Ｙをよりも大きな所定値に設定し、それぞれの重心Ｑｙ、ＱＹに作用する磁気吸引力をｆｙ、ｆＹに設定する（ｆｙ＞ｆＹ）。
これにより、可動枠３６には、図３の矢印Ｙで示されるような力のモーメントが作用し、可動枠３６が図３の図示反時計回りに揺動する。このとき、図７（ｃ）に示すように、磁石部材３７ｙ、３７Ｙは、各重心Ｑｙ、ＱＹが角度Δθ回転するとともに、図示Ｙ方向にΔＹだけ移動し、光軸３ａ方向には、それぞれ、（ｈ−Δｈ）、（ｈ＋Δｈ）の位置に移動して、モーメントがつり合う状態となる。
上記は、１軸方向の動作について説明したが、図２の矢印ｙ、Ｘ、ｘ方向への回転揺動も同様にして可能である。そのため、可動枠３６は、互いに直交する２軸方向への回転揺動が可能となっている。
このようにして、可動枠３６は、回転揺動目標値の位置にサーボ制御され、像ぶれ補正が実現される。
本実施形態では、補正レンズ３ｄが、レンズ面Ｓ１の曲率中心に一致して回転揺動される。このため、レンズ面Ｓ２は、光軸３ａに対してティルト移動を含むシフト移動されるが、光学的には、レンズ面Ｓ１は、光軸３ａに対して移動していないのと同等である。
したがって、像ぶれ補正に関係しないレンズ面の移動が起こらないため、像ぶれ補正による収差劣化を低減することができ、高精度な像ぶれ補正を行うことができる。
本実施形態では、補正レンズ３ｄが、レンズ面Ｓ１の曲率中心に一致して回転揺動される。このため、レンズ面Ｓ２は、光軸３ａに対してティルト移動を含むシフト移動されるが、光学的には、レンズ面Ｓ１は、光軸３ａに対して移動していないのと同等である。
したがって、像ぶれ補正に関係しないレンズ面の移動が起こらないため、像ぶれ補正による収差劣化を低減することができ、高精度な像ぶれ補正を行うことができる。
一方、像ぶれ補正オフモードでは、駆動制御部５０は、コイル電流１２０Ｘ等の供給を停止する。この場合、コイル部３２Ｘ等からの磁気吸引力は０となるが、コイル部３２Ｘ等の背面側に位置する固定ヨーク３３には、それぞれ磁石部材３７Ｘの静磁界による磁気吸引力が作用する。このため、磁石部材３７Ｘ等には、この反作用として吸引力ｇが作用する。
その結果、可動枠３６は、やはり、ボール３５を介して、固定部材３１に押圧されて、コイル部３２Ｘとの隙間ｈを隔てて対向し、補正レンズ３ｄの光軸は光軸３ａに一致した状態とされる。
ここで、カメラ１に振れが発生して、例えば、図２の矢印Ｙ方向に、可動枠３６および補正レンズ３ｄに対して慣性力が作用する場合を考えると、図８（ｂ）に示すように、可動枠３６が図３の矢印Ｙ方向に揺動して、磁石部材３７Ｘ等の位置が、それぞれ回転および移動する。このとき、各磁石部材に作用する吸引力は、いずれも、各磁石部材を慣性力が作用する以前の状態に戻そうとする復元力となるため、慣性力が消失すると、図２のｙ方向に移動し減衰振動した後、図８（ａ）の初期状態に復帰する。
したがって、磁石部材３７Ｘ等の磁力を適宜値に設定することにより、コイル部３２Ｘ等に通電しない状態であっても、可動枠３６および補正レンズ３ｄを略一定の回転揺動位置に保持することができる。
その結果、本実施形態では、像ぶれ補正オフモードにおいては消費電力を低減することができる。
その結果、可動枠３６は、やはり、ボール３５を介して、固定部材３１に押圧されて、コイル部３２Ｘとの隙間ｈを隔てて対向し、補正レンズ３ｄの光軸は光軸３ａに一致した状態とされる。
ここで、カメラ１に振れが発生して、例えば、図２の矢印Ｙ方向に、可動枠３６および補正レンズ３ｄに対して慣性力が作用する場合を考えると、図８（ｂ）に示すように、可動枠３６が図３の矢印Ｙ方向に揺動して、磁石部材３７Ｘ等の位置が、それぞれ回転および移動する。このとき、各磁石部材に作用する吸引力は、いずれも、各磁石部材を慣性力が作用する以前の状態に戻そうとする復元力となるため、慣性力が消失すると、図２のｙ方向に移動し減衰振動した後、図８（ａ）の初期状態に復帰する。
したがって、磁石部材３７Ｘ等の磁力を適宜値に設定することにより、コイル部３２Ｘ等に通電しない状態であっても、可動枠３６および補正レンズ３ｄを略一定の回転揺動位置に保持することができる。
その結果、本実施形態では、像ぶれ補正オフモードにおいては消費電力を低減することができる。
以上に説明したように、本実施形態のカメラ１は、像ぶれ補正装置として、像ぶれ補正機構３０および駆動制御部５０を備えることにより、コイル部３２Ｘ等が光軸３ａに磁気吸引力を発生させる構成とするので、対向位置の磁石部材３７Ｘ等に対する磁気吸引力のバランスを制御することで、可動枠３６およびそれに保持された補正レンズ３ｄを２軸方向への回転揺動することができる。これにより、ティルト移動とシフト移動とを含むように補正レンズ３ｄを移動して、高精度な像ぶれ補正を行うことができる。
また、磁石部材３７Ｘ等と扁平なコイル部３２Ｘ等とを光軸３ａの方向に対向させるので、像ぶれ補正機構３０の光軸３ａ方向の厚さを低減することができ、撮像レンズユニット３の径方向および光軸方向の寸法を低減して、小型化を図ることができる。
また、像ぶれ補正オンモード、像ぶれ補正オフモードのいずれにおいても、磁石部材３７Ｘ等が設けられた可動枠３６と、コイル部３２Ｘ等あるいは固定ヨーク３３が設けられた固定部材３１との間には、光軸３ａ方向に磁気吸引力が作用し、可動枠３６が、ボール３５を介して、固定部材３１に付勢されている状態となる。そのため、外部振動を受けても、補正レンズ３ｄを安定して保持することができる。例えば、外部振動を受けても、補正レンズ３ｄの光軸３ａ方向に移動したり振動したりして、光軸３ａ方向の位置が不安定にならないようにすることができるので、安定した像ぶれ補正を行うことができる。
また、磁石部材３７Ｘ等と扁平なコイル部３２Ｘ等とを光軸３ａの方向に対向させるので、像ぶれ補正機構３０の光軸３ａ方向の厚さを低減することができ、撮像レンズユニット３の径方向および光軸方向の寸法を低減して、小型化を図ることができる。
また、像ぶれ補正オンモード、像ぶれ補正オフモードのいずれにおいても、磁石部材３７Ｘ等が設けられた可動枠３６と、コイル部３２Ｘ等あるいは固定ヨーク３３が設けられた固定部材３１との間には、光軸３ａ方向に磁気吸引力が作用し、可動枠３６が、ボール３５を介して、固定部材３１に付勢されている状態となる。そのため、外部振動を受けても、補正レンズ３ｄを安定して保持することができる。例えば、外部振動を受けても、補正レンズ３ｄの光軸３ａ方向に移動したり振動したりして、光軸３ａ方向の位置が不安定にならないようにすることができるので、安定した像ぶれ補正を行うことができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る像ぶれ補正装置について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態に係る像ぶれ補正装置の像振れ補正について説明する平面視の模式説明図である。
次に、本発明の第２の実施形態に係る像ぶれ補正装置について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態に係る像ぶれ補正装置の像振れ補正について説明する平面視の模式説明図である。
本実施形態の像ぶれ補正装置は、図１に示すように、上記第１の実施形態の駆動制御部５０に代えて、駆動制御部５０Ａを備えるものである。また、磁石部材３７Ｘ等の磁極の方向を、磁石部材３７Ｘ、３７ｘにおいてはＹ軸方向、磁石部材３７Ｙ、３７ｙにおいてはＸ軸方向に揃えて配置するとともに、それぞれに対向するコイル部３２Ｘ、３２ｘ、並びにコイル部３２Ｙ、３２ｙの巻き方向を、各磁石部材の磁極の方向に平行な磁界を形成できるように設定したものである。
すなわち、本実施形態では、磁石部材３７Ｘ等およびコイル部３２Ｘ等の各磁極方向は、光軸３ａを中心とした円筒面上に略沿って配置されている。このため、コイル部３２Ｘ等と磁石部材３７Ｘ等との間に作用する磁気吸引力が、光軸３ａを中心とした円周方向に作用しやすくなっている。
その結果、コイル部３２Ｘ等に供給するコイル電流を調整することで、磁石部材３７Ｘ等が固定された可動枠３６を光軸３ａ回りの方向に容易に移動できるようになっている。
すなわち、本実施形態では、磁石部材３７Ｘ等およびコイル部３２Ｘ等の各磁極方向は、光軸３ａを中心とした円筒面上に略沿って配置されている。このため、コイル部３２Ｘ等と磁石部材３７Ｘ等との間に作用する磁気吸引力が、光軸３ａを中心とした円周方向に作用しやすくなっている。
その結果、コイル部３２Ｘ等に供給するコイル電流を調整することで、磁石部材３７Ｘ等が固定された可動枠３６を光軸３ａ回りの方向に容易に移動できるようになっている。
例えば、図９に、このような磁極の位置関係の一例を示す。磁石部材３７Ｘ、３７ｘでは、Ｙ軸方向において、Ｓ極が磁石部材３７Ｙ側、Ｎ極が磁石部材３７ｙ側に位置されており、磁石部材３７Ｙ、３７ｙでは、Ｘ軸方向において、Ｓ極が磁石部材３７Ｘ側、Ｎ極が磁石部材３７ｘ側に位置されている。
このような磁極の配置によれば、磁石部材３７Ｘ等がコイル部３２Ｘ等に対して移動すると、位置センサ３４Ｘ、３４ｘの検出出力１１０Ｘ、１１０ｘによって、磁石部材３７Ｘ、３７ｘのＹ軸方向の移動方向を検出することができる。また、位置センサ３４Ｙ、３４ｙの検出出力１１０Ｙ、１１０ｙによって、磁石部材３７Ｙ、３７ｙのＸ軸方向の移動方向を検出することができる。例えば、検出出力１１０Ｘ等を、磁石部材３７Ｘ等が対応するコイル部３２Ｘ等と重なり合って対向する位置（以下、基準位置と称する）では０、Ｓ極側へ移動した場合は正、Ｎ極側へ移動した場合は負の値をとるように設定することができる。
このような磁極の配置によれば、磁石部材３７Ｘ等がコイル部３２Ｘ等に対して移動すると、位置センサ３４Ｘ、３４ｘの検出出力１１０Ｘ、１１０ｘによって、磁石部材３７Ｘ、３７ｘのＹ軸方向の移動方向を検出することができる。また、位置センサ３４Ｙ、３４ｙの検出出力１１０Ｙ、１１０ｙによって、磁石部材３７Ｙ、３７ｙのＸ軸方向の移動方向を検出することができる。例えば、検出出力１１０Ｘ等を、磁石部材３７Ｘ等が対応するコイル部３２Ｘ等と重なり合って対向する位置（以下、基準位置と称する）では０、Ｓ極側へ移動した場合は正、Ｎ極側へ移動した場合は負の値をとるように設定することができる。
本実施形態の像ぶれ補正装置は、このような構成により、上記第１の実施形態の像ぶれ補正に加えて、外部振動などにより可動枠３６が、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転を起こした場合にも、この回転成分を補正できるようにしている。
このため、駆動制御部５０Ａは、図６に示すように、上記第１の実施形態の駆動制御部５０における回転揺動位置検出部５１、演算処理部５２に代えて、それぞれ回転揺動位置検出部５１Ａ、演算処理部５２Ａを備える。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
このため、駆動制御部５０Ａは、図６に示すように、上記第１の実施形態の駆動制御部５０における回転揺動位置検出部５１、演算処理部５２に代えて、それぞれ回転揺動位置検出部５１Ａ、演算処理部５２Ａを備える。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
回転揺動位置検出部５１Ａでは、位置センサ３４Ｘ等から検出出力１１０Ｘ等が送出されると、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘから、それぞれ磁石部材３７Ｘ、３７ｘのＹ軸方向における移動方向および移動量を算出し、また検出出力１１０Ｙ、１１０ｙから、磁石部材３７Ｙ、３７ｙのＸ軸方向における移動方向および移動量を算出し、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転成分を含む可動枠３６の回転揺動位置１１１Ａを演算処理部５２Ａに送出するようになっている。
例えば、可動枠３６が、光軸３ａから偏心した位置にある磁石部材３７ｙの中心Ｔを中心に、図示反時計回りに角度φだけ回転した場合を考える。このときの磁石部材３７Ｘ等、およびコイル部３２Ｘ等の位置関係は、図９に示す状態となる。
すなわち磁石部材３７Ｙの移動ベクトルｄＹの大きさは０であり、磁石部材３７ｘ、３７Ｘ、３７ｙの各中心の移動ベクトルをそれぞれｄｘ、ｄＸ、ｄｙとすると、それぞれの大きさは、｜ｄｘ｜＝｜ｄＸ｜＜｜ｄｙ｜の関係にある。
このとき、移動ベクトルｄｘに対応する検出出力１１０ｘからは、磁石部材３７ｘがＮ極側（Ｙ軸方向で磁石部材３７ｙ側）へ移動していることが検出され、移動ベクトルｄＸに対応する検出出力１１０Ｘからは、磁石部材３７ＸがＳ極側（Ｙ軸方向で磁石部材３７Ｙ側）へ移動していることが検出される。また、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘの大きさは、｜ｄＸ｜＝｜ｄｘ｜に対応して略同じ値となっている。ここで、磁極配置から、位置センサ３４Ｘ、３４ｘは、Ｘ軸方向の感度が低いので、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘは実質的にｄＸ、ｄｘのＹ軸方向成分の大きさを表している。
一方、移動ベクトルｄｙに対応する検出出力１１０ｙからは、磁石部材３７ｙがＳ極側（Ｙ軸方向で磁石部材３７Ｘ側）へ移動していることが検出される。また、検出出力１１０ｙの大きさは、｜ｄｙ｜の大きさに応じて、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘより大きな値となっている。上記と同様に、検出出力１１０Ｙ、１１０ｙは実質的にｄＹ、ｄｙのＸ軸方向成分の大きさを表している。
したがって、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘからコイル部３２Ｘ、３２ｘの位置に対する磁石部材３７Ｘ、３７のＹ軸方向の位置が算出され、検出出力１１０Ｙ、１１０ｙからコイル部３２Ｙ、３２ｙの位置に対する磁石部材３７Ｙ、３７ｙのＸ軸方向の位置が算出されるため、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転移動を含めた可動枠３６の回転揺動位置１１１Ａの情報が得られる。
すなわち磁石部材３７Ｙの移動ベクトルｄＹの大きさは０であり、磁石部材３７ｘ、３７Ｘ、３７ｙの各中心の移動ベクトルをそれぞれｄｘ、ｄＸ、ｄｙとすると、それぞれの大きさは、｜ｄｘ｜＝｜ｄＸ｜＜｜ｄｙ｜の関係にある。
このとき、移動ベクトルｄｘに対応する検出出力１１０ｘからは、磁石部材３７ｘがＮ極側（Ｙ軸方向で磁石部材３７ｙ側）へ移動していることが検出され、移動ベクトルｄＸに対応する検出出力１１０Ｘからは、磁石部材３７ＸがＳ極側（Ｙ軸方向で磁石部材３７Ｙ側）へ移動していることが検出される。また、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘの大きさは、｜ｄＸ｜＝｜ｄｘ｜に対応して略同じ値となっている。ここで、磁極配置から、位置センサ３４Ｘ、３４ｘは、Ｘ軸方向の感度が低いので、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘは実質的にｄＸ、ｄｘのＹ軸方向成分の大きさを表している。
一方、移動ベクトルｄｙに対応する検出出力１１０ｙからは、磁石部材３７ｙがＳ極側（Ｙ軸方向で磁石部材３７Ｘ側）へ移動していることが検出される。また、検出出力１１０ｙの大きさは、｜ｄｙ｜の大きさに応じて、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘより大きな値となっている。上記と同様に、検出出力１１０Ｙ、１１０ｙは実質的にｄＹ、ｄｙのＸ軸方向成分の大きさを表している。
したがって、検出出力１１０Ｘ、１１０ｘからコイル部３２Ｘ、３２ｘの位置に対する磁石部材３７Ｘ、３７のＹ軸方向の位置が算出され、検出出力１１０Ｙ、１１０ｙからコイル部３２Ｙ、３２ｙの位置に対する磁石部材３７Ｙ、３７ｙのＸ軸方向の位置が算出されるため、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転移動を含めた可動枠３６の回転揺動位置１１１Ａの情報が得られる。
演算処理部５２Ａでは、回転揺動位置検出部５１Ａから送出された回転揺動位置１１１Ａの情報から、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転が解消されるとともに、第１の実施形態と同様に、回転揺動目標値１０３からの偏差が０となるような、コイル電流を設定する駆動制御信号１１２Ａを算出する。
可動枠３６の光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転成分Ｙ、１１０ｙの差が０になるように、コイル部３２Ｘ、３２ｘ、並びにコイル部３２Ｙ、３２ｙのそれぞれのコイル電流のバランスを変化させればよい。
また、本実施形態で可動枠３６を回転揺動させる場合、光軸３ａに直交する平面におけるＸ軸方向の移動は、実質的に、コイル部３２Ｙ、３２ｙのコイル電流１２０Ｙ、１２０ｙの大きさで制御され、Ｙ軸方向の移動は、コイル部３２Ｘ、３２ｘのコイル電流１２０ｘ、１２０Ｘの大きさで制御される。
これらの実際のサーボ制御では、フィードバックがかかっているので、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した回転の補正と２軸方向の回転揺動とは、同時に駆動制御され、サーボ制御の制御定数を適宜設定することで回転揺動目標値１０３に収束させることができる。
可動枠３６の光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した軸回りの回転成分Ｙ、１１０ｙの差が０になるように、コイル部３２Ｘ、３２ｘ、並びにコイル部３２Ｙ、３２ｙのそれぞれのコイル電流のバランスを変化させればよい。
また、本実施形態で可動枠３６を回転揺動させる場合、光軸３ａに直交する平面におけるＸ軸方向の移動は、実質的に、コイル部３２Ｙ、３２ｙのコイル電流１２０Ｙ、１２０ｙの大きさで制御され、Ｙ軸方向の移動は、コイル部３２Ｘ、３２ｘのコイル電流１２０ｘ、１２０Ｘの大きさで制御される。
これらの実際のサーボ制御では、フィードバックがかかっているので、光軸３ａおよび光軸３ａから偏心した回転の補正と２軸方向の回転揺動とは、同時に駆動制御され、サーボ制御の制御定数を適宜設定することで回転揺動目標値１０３に収束させることができる。
このように本実施形態では、光軸３ａを挟んで２軸方向にそれぞれ対向する２対のコイル部、位置センサを、光軸３ａに対して回転対称に配置し、それぞれの磁気吸引力を初期状態で均等とするので、例えば外部振動などによって、可動枠３６、補正レンズ３ｄに、光軸３ａから偏心した回転が発生しても、像ぶれ補正の回転揺動とともに、回転の位置補正を行うことができる。このため、高精度な像ぶれ補正を行うことができる。
なお、上記の説明では、レンズ保持部材の揺動中心を、レンズ保持部材に保持するレンズまたはレンズ群の１つのレンズ面の曲率中心に一致させ、このレンズ面の回転揺動を光学的に無効化した場合の例で説明したが、レンズ保持部材に保持したレンズまたはレンズ群の各レンズ面によって、像ぶれ補正を行う場合には、回転揺動中心をいずれのレンズ面の曲率中心からもずらした構成としてもよい。
また、上記の説明では、レンズ保持部材の検出センサとして、ホール素子からなる位置センサを用いた場合の例で説明したが、検出センサは、レンズ保持部材の回転揺動位置を検出することができるセンサであれば、ホール素子を用いた位置センサに限定されない。例えば、光学式センサ、静電センサ、加速度センサ、ホール素子を用いない磁気センサなどを必要に応じて採用することができる。
また、上記の説明では、像ぶれ補正オフモードにおいて、駆動部への電流供給を停止する場合の例で説明したが、一定の磁気吸引力を発生させるように、一定電流を供給してもよい。この場合、電流供給を停止する場合に比べて、磁気吸引力を増大することができるので、レンズ保持部材を外部振動などに対してより安定して保持することができる。
この場合、供給する電流は、像ぶれ補正オンモードにおける供給電流よりも少ない微小な電流を供給することが、省電力の点から好ましい。
この場合、供給する電流は、像ぶれ補正オンモードにおける供給電流よりも少ない微小な電流を供給することが、省電力の点から好ましい。
また、上記の説明では、レンズ保持部材を支持部に対して転動部材であるボールを介して揺動可能に支持した場合の例で説明したが、レンズ保持部材と支持部とは、回転揺動可能な適宜の支持構造を採用することができる。例えば、球面すべり軸受や、球面流体軸受などを採用してもよい。
また、上記の各実施形態に記載された構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲内で適宜組み合わせて実施することができる。
ここで、上記各実施形態の用語と特許請求の範囲の用語との対応関係について名称が異なる場合について説明する。
カメラ１は、撮像装置の一実施形態である。カメラ筐体２は、装置本体の一実施形態である。レンズ３ｃ、補正レンズ３ｄ、レンズ３ｅは、撮像光学系の一実施形態を構成する。補正レンズ３ｄは、撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群の一実施形態である。角速度センサ１１は、振れ検出センサの一実施形態である。像ぶれ補正機構３０と、駆動制御部５０、５０Ａとは、像ぶれ補正装置の一実施形態を構成する。固定部材３１は、支持部の一実施形態である。コイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙは駆動部の一実施形態である。位置センサ３４Ｘ、３４ｘ、３４Ｙ、３４ｙは、検出センサの一実施形態である。可動枠３６は、レンズ保持部材の一実施形態である。レンズ取付部３６ａは、レンズ保持部の一実施形態である。凸球面部３６ｃは、球面部の一実施形態である。
カメラ１は、撮像装置の一実施形態である。カメラ筐体２は、装置本体の一実施形態である。レンズ３ｃ、補正レンズ３ｄ、レンズ３ｅは、撮像光学系の一実施形態を構成する。補正レンズ３ｄは、撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群の一実施形態である。角速度センサ１１は、振れ検出センサの一実施形態である。像ぶれ補正機構３０と、駆動制御部５０、５０Ａとは、像ぶれ補正装置の一実施形態を構成する。固定部材３１は、支持部の一実施形態である。コイル部３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙは駆動部の一実施形態である。位置センサ３４Ｘ、３４ｘ、３４Ｙ、３４ｙは、検出センサの一実施形態である。可動枠３６は、レンズ保持部材の一実施形態である。レンズ取付部３６ａは、レンズ保持部の一実施形態である。凸球面部３６ｃは、球面部の一実施形態である。
１ カメラ（撮像装置）
２ カメラ筐体（装置本体）
３ 撮像レンズユニット
３ａ 光軸（撮像光学系の光軸）
３ｂ、３ｃ レンズ
３ｄ 補正レンズ（撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群）
４ 撮像素子
１１ 角速度センサ（振れ検出センサ）
１２ 制御目標値算出部
３０ 像ぶれ補正機構
３１ 固定部材（支持部）
３２ コイル基板
３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙ コイル部（駆動部）
３３ 固定ヨーク
３４Ｘ、３４ｘ、３４Ｙ、３４ｙ 位置センサ（検出センサ）
３６ 可動枠（レンズ保持部材）
３６ａ レンズ取付部（レンズ保持部）
３６ｃ 凸球面部（球面部）
３７Ｘ、３７ｘ、３７Ｙ、３７ｙ 磁石部材
３８ 可動ヨーク
５０、５０Ａ 駆動制御部
５１、５１Ａ 回転揺動位置検出部
５２、５２Ａ 演算処理部
５３ コイル電流制御部
３１ｂ 凹球面部
３６ｃ 凸球面部
１０３ 回転揺動目標値
２ カメラ筐体（装置本体）
３ 撮像レンズユニット
３ａ 光軸（撮像光学系の光軸）
３ｂ、３ｃ レンズ
３ｄ 補正レンズ（撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群）
４ 撮像素子
１１ 角速度センサ（振れ検出センサ）
１２ 制御目標値算出部
３０ 像ぶれ補正機構
３１ 固定部材（支持部）
３２ コイル基板
３２Ｘ、３２ｘ、３２Ｙ、３２ｙ コイル部（駆動部）
３３ 固定ヨーク
３４Ｘ、３４ｘ、３４Ｙ、３４ｙ 位置センサ（検出センサ）
３６ 可動枠（レンズ保持部材）
３６ａ レンズ取付部（レンズ保持部）
３６ｃ 凸球面部（球面部）
３７Ｘ、３７ｘ、３７Ｙ、３７ｙ 磁石部材
３８ 可動ヨーク
５０、５０Ａ 駆動制御部
５１、５１Ａ 回転揺動位置検出部
５２、５２Ａ 演算処理部
５３ コイル電流制御部
３１ｂ 凹球面部
３６ｃ 凸球面部
１０３ 回転揺動目標値
Claims (3)
- 撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群を回転揺動可能に保持し、像ぶれを補正するための回転揺動目標値に応じて、前記レンズまたはレンズ群を前記撮像光学系の光軸に対して回転揺動させる像ぶれ補正装置であって、
中心を共有する曲率半径一定の球面部と、前記レンズまたはレンズ群を該レンズまたはレンズ群の光軸が前記球面部の中心軸に一致するように保持するレンズ保持部とを有するレンズ保持部材と、
該レンズ保持部材の前記球面部の中心を前記撮像光学系の光軸上に位置させるとともに、前記レンズ保持部材を、前記球面部の中心を揺動中心として回転揺動可能に支持する支持部と、
前記レンズ保持部材と前記支持部との間で、前記撮像光学系の光軸に沿う方向に磁気吸引力を発生させて、前記レンズ保持部材を前記撮像光学系の光軸に直交する２軸方向に駆動する駆動部と、
前記撮像光学系の光軸に直交する平面において、前記レンズ保持部材の前記撮像光学系の光軸からの移動量を検出する検出センサと、
該検出センサの検出出力に応じて前記駆動部を制御して、前記レンズ保持部材を前記回転揺動目標値の位置に駆動する駆動制御部とを備えることを特徴とする像ぶれ補正装置。 - 前記駆動部および前記検出センサは、
それぞれ、前記撮像光学系の光軸を挟んで対向する２対が、前記撮像光学系の光軸に対して回転対称に配置され、
前記駆動制御部は、
前記互いに対をなす検出センサの検出出力から、前記レンズ保持部材の、前記撮像光学系の光軸から偏心した軸回りの回転量を検出し、前記レンズ保持部材の前記撮像光学系の光軸から偏心した軸回りの回転量を補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。 - 被写体の像を撮像面に結像する撮像光学系と、
装置本体の振れ量を検出する振れ検出センサと、
前記撮像光学系の一部を構成するレンズまたはレンズ群を回転揺動可能に保持する請求項１または２に記載の像ぶれ補正装置と、
前記装置本体の振れ量に応じた像ぶれを補正するため、前記振れ検出センサの検出出力に基づいて、前記像ぶれ補正装置における前記レンズ保持部材の回転揺動目標値を算出する制御目標値算出部とを備え、
前記像ぶれ補正装置の前記駆動制御部が、前記回転揺動目標値に基づいて前記駆動部を制御するようにしたことを特徴とする撮像装置。
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009133690A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット及び撮影用光学装置 |
| WO2009133691A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
| WO2010010712A1 (ja) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | パナソニック株式会社 | カメラ駆動装置 |
| JP2010197519A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Sigma Corp | 光学補正ユニット、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
| JP2012037549A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sharp Corp | カメラモジュール |
| US8224169B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-07-17 | Nidec Sankyo Corporation | Optical unit with shake correcting function |
| US8238736B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-08-07 | Nidec Sankyo Corporation | Optical unit with shake correcting function and photographic optical device |
| JP2014174270A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Canon Inc | 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、光学機器、および撮像装置 |
| JP2015079086A (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 鎌倉光機株式会社 | 像安定化装置 |
| JP2015132839A (ja) * | 2009-08-21 | 2015-07-23 | ミツミ電機株式会社 | レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ |
| JP2015152795A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および光学機器 |
| WO2017199582A1 (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | ソニー株式会社 | 撮像装置、像振れ補正方法 |
| JP2018189816A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
| JP2020042205A (ja) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | キヤノン株式会社 | 電子機器 |
| CN114355702A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-15 | 日本电产三协株式会社 | 光学单元 |
| WO2024192689A1 (en) * | 2023-03-21 | 2024-09-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Actuator for free-angle rotation for optical image stabilization (ois) and controlling method thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04104666A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 画振れ補正機構 |
| JPH06175077A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-24 | Canon Inc | 光偏向装置 |
| JPH1124120A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-29 | Sony Corp | 画像振れ補正装置 |
| JP2000194027A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | 像振れ補正機構 |
| JP2005338721A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
| JP2006091473A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
| JP2008134329A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Sony Corp | 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
-
2007
- 2007-07-18 JP JP2007187345A patent/JP5038046B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04104666A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 画振れ補正機構 |
| JPH06175077A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-24 | Canon Inc | 光偏向装置 |
| JPH1124120A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-29 | Sony Corp | 画像振れ補正装置 |
| JP2000194027A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | 像振れ補正機構 |
| JP2005338721A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
| JP2006091473A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
| JP2008134329A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Sony Corp | 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009133690A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット及び撮影用光学装置 |
| WO2009133691A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
| US8224169B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-07-17 | Nidec Sankyo Corporation | Optical unit with shake correcting function |
| US8238736B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-08-07 | Nidec Sankyo Corporation | Optical unit with shake correcting function and photographic optical device |
| CN102016708B (zh) * | 2008-04-30 | 2013-07-31 | 日本电产三协株式会社 | 带抖动修正功能的光学单元 |
| WO2010010712A1 (ja) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | パナソニック株式会社 | カメラ駆動装置 |
| US8027579B2 (en) | 2008-07-24 | 2011-09-27 | Panasonic Corporation | Camera driver |
| KR101567107B1 (ko) | 2008-07-24 | 2015-11-06 | 파나소닉 인텔렉츄얼 프로퍼티 코포레이션 오브 아메리카 | 카메라 구동 장치 |
| JP5096496B2 (ja) * | 2008-07-24 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | カメラ駆動装置 |
| JP2010197519A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Sigma Corp | 光学補正ユニット、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
| JP2015132839A (ja) * | 2009-08-21 | 2015-07-23 | ミツミ電機株式会社 | レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ |
| JP2015146022A (ja) * | 2009-08-21 | 2015-08-13 | ミツミ電機株式会社 | レンズ駆動装置、カメラモジュール及びカメラ |
| JP2012037549A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sharp Corp | カメラモジュール |
| JP2014174270A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Canon Inc | 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、光学機器、および撮像装置 |
| JP2015079086A (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 鎌倉光機株式会社 | 像安定化装置 |
| JP2015152795A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および光学機器 |
| JPWO2017199582A1 (ja) * | 2016-05-16 | 2019-03-14 | ソニー株式会社 | 撮像装置、像振れ補正方法 |
| CN109196417A (zh) * | 2016-05-16 | 2019-01-11 | 索尼公司 | 成像装置和图像抖动校正方法 |
| WO2017199582A1 (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-23 | ソニー株式会社 | 撮像装置、像振れ補正方法 |
| US10979641B2 (en) | 2016-05-16 | 2021-04-13 | Sony Corporation | Imaging device and image shake correcting method |
| CN109196417B (zh) * | 2016-05-16 | 2021-10-26 | 索尼公司 | 成像装置和图像抖动校正方法 |
| JP2018189816A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
| JP2020042205A (ja) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | キヤノン株式会社 | 電子機器 |
| JP7118826B2 (ja) | 2018-09-12 | 2022-08-16 | キヤノン株式会社 | 電子機器 |
| CN114355702A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-15 | 日本电产三协株式会社 | 光学单元 |
| CN114355702B (zh) * | 2020-09-30 | 2024-03-01 | 日本电产三协株式会社 | 光学单元 |
| WO2024192689A1 (en) * | 2023-03-21 | 2024-09-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Actuator for free-angle rotation for optical image stabilization (ois) and controlling method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5038046B2 (ja) | 2012-10-03 |
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