JP2009093001A - 撮像装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な機構により手振れ補正を好適に行うことができる撮像装置及びその撮像装置を備える電子機器を提供することである。
【解決手段】算出手段（ＣＰＵ６１、算出プログラム６３ａ）によって、角速度センサ５０により検出された検出信号に基づき手振れの方向及び手振れ量を算出し、駆動制御手段（ＣＰＵ６１、駆動制御プログラム６３ｂ）によって、算出手段により算出された手振れの方向及び手振れ量に基づき、第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０によって、レンズユニット５を備える玉枠４を駆動させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置及びその撮像装置を備える電子機器に関する。

従来、デジタルカメラには、手振れ補正機能を搭載したものが知られており、かかる手振れ補正の方法として、例えば、図１１（ａ）に示すように、レンズユニットは固定した状態で、補正動作を行う撮像素子の傾きのみを調整する撮像素子シフト式手振れ補正（特許文献１参照）や、図１１（ｂ）に示すように、レンズと撮像素子が収納されたカメラユニット全体を、カメラ本体に対して相対移動させて補正動作させる手振れ補正、また、図１２及び図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、結像面における像の移動分だけ、光学ユニットの一部のレンズ（振れ補正レンズ）をシフトさせることによって、手振れ補正を行う振れ補正機能付きカメラ（特許文献２参照）などが知られている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の撮像素子シフト式手振れ補正の場合、撮像素子自体には多数の配線があるため電気接続が困難となり、撮像素子を可動させることにより、断線の虞がある。また、撮像素子を可動させる際、精度よく駆動させるための機構が必要となり、装置が大型化してしまう。さらに、撮像素子が大きくなるとその可動領域を確保するための設計が難しくなる。
また、図１１（ｂ）に示すような、カメラユニット全体を補正動作する手振れ補正の場合、撮像素子を備えるカメラユニット自体を可動させるため、上記撮像素子シフト式手振れ補正の場合と同様に、外部との電気接続が困難となり、断線の虞がある。また、カメラユニットが大型である場合は機構の大型化や消費電力増大などの問題がある。
また、図１２及び図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、特許文献２に記載の振れ補正機能付きカメラの場合、撮像素子は固定されているため、撮像素子を可動させることによる断線の虞が無く、電気接続が容易であるが、光学ユニットの一部のレンズ（振れ補正レンズ）をシフトさせる機構を備えることにより、光学ユニット全体が大型化してしまう。

特に、携帯電話機等の小型の電子機器に組み込まれる撮像装置の場合、携帯電話機に組み込むため、限られたスペースしか用意されておらず、上記特許文献１に記載の撮像素子シフト式手振れ補正方式や、上記カメラユニット全体を補正動作する手振れ補正方式では、撮像素子からの信号を取り出すための電気接続が必要になるが、撮像素子あるいは撮像素子が収納されているカメラユニット自体が移動するため、電気接続が不安定になり信号が取り出せなくなり不良の原因になる。また、確実に信号を取り出すために、フレキを用いて、撮像素子の移動分が吸収できる分、フレキに余裕を持たせ、信号を取り出すようにした場合、装置が大型化してしまうという欠点がある。
従って、上記特許文献１に記載の撮像素子シフト式手振れ補正方式や、上記カメラユニット全体を補正動作する手振れ補正方式は、交換レンズを用いる一眼レフＤＳＣ（DigitalStill Camera）や、一般のＤＳＣのようにスペースに余裕のある機器には用いられるが、携帯電話機等の小型の電子機器に組み込まれる撮像装置には応用することが困難である。
また、上記特許文献２に記載の光学レンズの一部のレンズ（振れ補正レンズ）を移動させる手振れ方式では、レンズの一部が移動しても光学性能に影響がないレンズを移動させて、手振れを補正しているが、このようなレンズの場合、手振れ補正用にレンズを１枚追加し、追加したレンズを用いて手振れ補正を行うというレンズ設計を行っている。このようなレンズは、もともと一眼レフＤＳＣ等の大きな撮像装置のレンズ装置として設計されているためにレンズ自体が大きく、個々のレンズ間の距離も大きく離れているために、手振れ補正のために一部のレンズを動かすこと自体に困難性はないが、レンズ装置として大きなものとなってしまう。
従って、上記特許文献２に記載の光学レンズの一部のレンズ（振れ補正レンズ）を移動させる手振れ方式は、交換レンズを用いる一眼レフＤＳＣや、一般のＤＳＣには用いられるが、携帯電話機等の小型の電子機器に組み込まれる撮像装置には応用することが困難である。

そこで、携帯電話機等の小型の電子機器に最適なレンズユニットとして、レンズ全長が２０ｍｍ以下で、２枚から４枚程度のレンズ（高性能なレンズでは、５枚から７枚）からなるコンパクトで、射出瞳位置が遠い撮影レンズが知られている（特許文献３〜６参照）。
特開２００３−１１０９１９号公報 特開平１０−４８６８３号公報 特許第３６１１５５８号公報 特許第３８３５３９８号公報 特許第３６９５４４９号公報 特開２００４−３５４５７２号公報

しかしながら、上記特許文献３〜６に記載の撮影レンズの各レンズ間隔は、一般のＤＳＣ用レンズと比べて非常に小さくなり、また、手振れ補正のための補正量は、数十μｍ程度の微小移動で済むが、このような小型の光学系においては、内部の特定のレンズのみを高精度に動かすことが困難である。

本発明の課題は、簡易な機構により手振れ補正を好適に行うことができる撮像装置及びその撮像装置を備える電子機器を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
複数のレンズで構成されるレンズユニットと撮像素子とを備える撮像装置において、
前記レンズユニット全体を前記撮像素子に対し相対的に移動させるための駆動手段と、
手振れを検出する手振れ検出手段と、
前記手振れ検出手段により検出された検出信号に基づき手振れの方向及び手振れ量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された手振れの方向及び手振れ量に基づき前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の撮像装置において、
前記駆動手段は、
フレームの内側に第１の軸方向に移動可能に支持されたスライド枠と、
前記スライド枠を前記第１の軸方向に移動させる第１アクチュエータと、
前記スライド枠の内側に、前記第１の軸方向に対して直交する第２の軸方向に移動可能に支持された玉枠と、
前記玉枠を前記第２の軸方向に移動させる第２アクチュエータと、を備え、
前記レンズユニットは、前記玉枠に固定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の撮像装置において、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは、電気機械変換素子であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記駆動制御手段は、
前記レンズユニットの位置検出を行う位置検出手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記レンズユニットの現在位置と、前記算出手段により算出された前記手振れの方向及び前記手振れ量に基づく目標位置とに基づき、フィードバック制御することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４の何れか一項に記載の撮像装置を備える電子機器であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、駆動手段によって、レンズユニット全体を撮像素子に対し相対的に移動させることができ、手振れ検出手段によって、手振れを検出することができ、算出手段によって、手振れ検出手段により検出された検出信号に基づき手振れの方向及び手振れ量を算出することができ、駆動制御手段によって、算出手段により算出された手振れの方向及び手振れ量に基づき駆動手段を駆動させることができる。
従って、レンズユニットのみを動作させることで、撮像素子を可動させた場合における断線の虞がなく、また、カメラユニット全体を可動させた場合における手振れ補正機構の大型化の問題も生じさせずに手振れ補正することができることとなり、簡易な機構により手振れ補正を好適に行うことできる。

請求項２に記載の発明によれば、玉枠を内側に備えるスライダ枠は、フレームの内側において第１の軸方向に移動可能に備えられ、また、玉枠は、スライド枠の内側において第１の方向と直交する第２の軸方向に移動可能に構成されている。
従って、第１の軸方向に動くスライド枠及び第２の軸方向に動く玉枠の組み合わせによって、玉枠に固定されたレンズユニットを２次元的に移動させることができることとなり、簡易な機構により、手振れを相殺する方向にレンズユニットを移動させることで、手振れ補正をより好適に行うことできる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、電気機械変換素子を用いることにより、第１アクチュエータ及び第２アクチュエータをコンパクトに構成することができる。また、スライド枠及び玉枠の保持に通電の必要がなく、駆動時のみに通電すれば良いので、消費電力を低く抑えることができる。さらに、スライド枠及び玉枠を保持するための新たな固定機構も不要となる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、位置検出手段によって、レンズユニットの位置検出を行うことができ、駆動制御手段によって、位置検出手段により検出されたレンズユニットの現在位置と、算出手段により算出された手振れの方向及び前記手振れ量に基づく目標位置とに基づき、フィードバック制御することができる。
従って、駆動手段の精度が低い場合であっても、駆動制御手段によって、フィードバック制御することができるので、好適な手振れ補正を行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、本発明にかかる撮像装置を電子機器に適用することにより、当該電子機器において、簡易な機構により手振れ補正を好適に行うことができる。

以下、図を参照して、本発明に係る撮像装置及びその撮像装置を備える電子機器の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、電子機器として携帯電話機を例に挙げて説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。

携帯電話機１００は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、機器本体に撮像装置２００を備え、被写体を撮像する機能を有する。
この携帯電話機１００は、上部筐体の背面側に撮像装置２００が配設されており、その背面側を被写体に向けるようにして撮像装置２００で捉えた被写体像を、上部筐体の正面側に配設されている液晶画面１０１に表示可能としており、その液晶画面１０１に表示される被写体像を確認して、所望する被写体の撮像を行うようになっている。
そして、撮像装置２００は、例えば、図２の概略図に示すように、撮像装置２００本体に撮像素子を固定した状態で、レンズユニット（２枚構成のレンズ）のみの補正動作を行うことによって、手振れ補正を行うようになっている。なお、撮像装置２００の具体的な構成については、以下詳細に述べる。

撮像装置２００は、図３、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、略箱状のフレーム１と、フレーム１の上部開口を塞ぐカバー２とを備えて略筐体形状を呈している。そして、この筐体の内部は中空になっており、この中空部分に光学部材であるレンズユニット５や、レンズユニット５を移動させる駆動装置等を収容するようになっている。
なお、フレーム１の底面の中央側には、レンズユニット５によって被写体像が結像されるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの撮像素子６が備えられており、カバー２の略中央側にはレンズユニット５や撮像素子６の位置に対応する開口２ｈが形成されている。
また、撮像装置２００は、例えば、図９の駆動制御に係る電気的構造を示すブロック図に示すように、レンズユニット５の位置を検出する位置検出素子４０と、手振れを検出する角速度センサ５０と、第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０を駆動させる駆動制御部６０等を備えている。

そして、撮像装置２００は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、フレーム１と、フレーム１に取り付けられているカバー２と、カバー２と第１の駆動装置１０を介して接続されるスライド枠３と、スライド枠３と第２の駆動装置２０を介して接続される玉枠４と、玉枠４に取り付けられているレンズユニット５等を備えている。

フレーム１は、樹脂成形されてなるケース体であって、撮像素子６が備えられている。
カバー２は、樹脂成形されてなる蓋体であって、カバー２の下面からフレーム１の底面に向かって延在する一対の軸保持部２ａ、２ｂを備えている。
この一対の軸保持部２ａ、２ｂには、後述する駆動軸１３が挿通される貫通孔が形成されている。

第１の駆動装置１０は、錘１１と電気機械変換素子としての圧電素子１２と駆動軸１３とで構成される第１アクチュエータであるＳＩＤＭ（登録商標）と、錘１１と圧電素子１２を覆うアクチュエータ押さえ１４と、駆動軸１３に係合する第１可動部３１とを備えている。
ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）は、電圧が印加されることに応じて伸縮する圧電素子１２に固定された駆動軸１３を、往復移動させるアクチュエータである。なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の構成は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。

錘１１は、圧電素子１２を所定の位置に着設させるための固定部材である。この錘１１は、アクチュエータ押さえ１４に接着などによって固定されており、アクチュエータ押さえ１４はカバー２の軸保持部２ｂに固定されている。
そして、錘１１やアクチュエータ押さえ１４を介して、第１の駆動装置１０はカバー２に取り付けられている。

圧電素子１２は、電圧が印加されることに応じて伸縮する素子であり、その伸縮方向の一方の端面が接着などによって錘１１に固定され、他方の端面に駆動軸１３が固定されている。

駆動軸１３は、例えば、カーボン樹脂やエポキシ樹脂からなり、圧電素子１２の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する軸部であり、一対の軸保持部２ａ、２ｂの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。

第１可動部３１は、駆動軸１３に摩擦力で係合するとともに、圧電素子１２の伸縮動作により駆動軸１３に対してその軸線方向に相対的な移動が可能となっている。
そして、第１可動部３１は、図４（ａ）（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）に示すように、スライド枠３に設けられている第１スライダ部３ａと、第１スライダ部３ａに形成された溝部３１ｂと、溝部３１ｂに備えられる金属部材３１ｃと、金属部材３１ｃとの間に駆動軸１３を挟み込む板ばね３１ａとによって構成されている。

第１スライダ部３ａは、スライド枠３と一体に樹脂で形成されており、スライド枠３の外側に突出するように設けられている。

溝部３１ｂは、第１可動部３１が駆動軸１３に係合する部分であって、第１スライダ部３ａの先端側に駆動軸１３の軸線方向に沿って形成されている、略９０°の角度を有する略Ｖ字状の溝である。

金属部材３１ｃは、例えば、ステンレスや真鍮などの金属によって形成されたその断面が略９０°の角度の略Ｖ字形状を呈する部材であって、溝部３１ｂにインサート成形やフープ成形によって設けられている。また、溝部３１ｂに金属蒸着を施すことによって金属部材３１ｃを設けるようにしてもよい。
なお、金属部材３１ｃは、例えば、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚みを有している。

板ばね３１ａは、その基端部が第１スライダ部３ａに固定されており、その自由端部側が屈曲されて断面視略Ｌ字形状を呈するステンレスなど金属製のばね部材（金属部材）である。
そして、板ばね３１ａの自由端部と金属部材３１ｃとの間に駆動軸１３を挟み込んで、板ばね３１ａは、駆動軸１３を第１スライダ部３ａ側に付勢するようになっている。

この板ばね３１ａと金属部材３１ｃとの間に駆動軸１３を所定の摩擦力で保持することで、第１可動部３１が駆動軸１３に係合するようになっている。
この第１可動部３１が、駆動軸１３と当接する部分に、金属製の板ばね３１ａと金属部材３１ｃとを備えており、第１可動部３１は駆動軸１３と金属面で摺接するので、その金属面の好適な平滑性に応じた摩擦力で係合することとなって、第１可動部３１が、駆動軸１３上に静止したり、駆動軸１３に対してその軸方向に摺接移動したりすることが可能になっている。特に、駆動軸１３の軸線方向に沿った溝部３１ｂに設けられた金属部材３１ｃの略Ｖ字状の谷間に駆動軸１３が摺接するので、第１可動部３１は駆動軸１３の軸線方向に沿って好適に移動する。なお、駆動軸１３は円柱形状の軸部であるので、その駆動軸１３は軸線方向に沿った接線であって、板ばね３１ａと接する１箇所の接線と、金属部材３１ｃと接する２箇所の接線とで当接し、係合している。

そして、ＡＢＳ樹脂などで樹脂成形されたスライド枠３の第１スライダ部３ａの溝部３１ｂが直接駆動軸１３に接触する場合より、金属部材３１ｃを介して接触し係合した場合の方が、第１可動部３１の静止や摺接移動を精度よく、良好に行うことが可能になる。
また、スライド枠３や第１スライダ部３ａの全体を金属で成形する場合より、第１スライダ部３ａの一部分である溝部３１ｂに金属部材３１ｃを備える構成をとることによって、製造コストを低減することができる。

この第１の駆動装置１０において、ＳＩＤＭの圧電素子１２をゆっくり伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸１３はゆっくりとした移動（往復動）を行うので、駆動軸１３に好適な摩擦力で係合している第１可動部３１は、その摩擦によって駆動軸１３とともにその軸方向に移動する。
一方、ＳＩＤＭの圧電素子１２を急速に伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸１３は素早い移動（往復動）を行うので、駆動軸１３に好適な摩擦力で係合している第１可動部３１は慣性のために滑り、ほぼその位置にとどまることとなる。
これにより、第１の駆動装置１０は、駆動手段として機能する。

スライド枠３は、樹脂成形されてなる４つの面部を有し略ロ字形状を呈する枠体であって、スライド枠３の一の面部から外側に突出するように形成されている第１スライダ部３ａと、その第１スライダ部３ａが設けられている隣の面部から内側に突出するように形成されている第２スライダ部３ｂとを備えている。

玉枠４は、樹脂成形されてなる枠体であって、その内側に形成されている中央孔４ｈにレンズユニット５が嵌め込まれて備えられている。
また、玉枠４は、玉枠４の外面からスライド枠３の第２スライダ部３ｂ側に向かって延在する一対の軸保持部４ａ、４ｂを備えている。この一対の軸保持部４ａ、４ｂには、後述する駆動軸２３が挿通される貫通孔が形成されている。

レンズユニット５は、被写体の光学像を取り込む複数のレンズを備えており、その光軸上において被写体の光学像を結像する。
より具体的には、レンズユニット５は、例えば、図６に示すように、物体側から順に開口絞りＳＴと、正レンズＬ_２１と像側に凸のメニスカレンズＬ_２２との２枚のプラスチックレンズで構成される２枚タイプのレンズユニット（各レンズ面は、非球面）や、図７に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正のメニスカ形状を有する第１レンズ（ガラスレンズ）Ｌ_３１と、開口絞りＳＴと、像面側に凸面を向けた正のメニスカ形状を有する第２レンズ（プラスチックレンズ）Ｌ_３２と、像面側に凹面を向けた負のメニスカ形状を有する第３レンズ（プラスチックレンズ）Ｌ_３３とから構成される３枚タイプのレンズユニット（各レンズ面は、非球面）や、図８に示すように、物体側から順に、正の前群ＧｒＦと、開口絞りＳＴと、負又は正の後群ＧｒＲとから成っており、その像側には光学的ローパスフィルター等に相当する平行平面板状のガラスフィルターＧＦが配置されており、前群ＧｒＦは、正レンズからなる第１レンズＬ_４１、１枚で構成されており、後群ＧｒＲは、物体側から順に、正レンズからなる第２レンズＬ_４２と、負レンズからなる第３レンズＬ_４３と、負レンズからなる第４レンズＬ_４４との３枚で構成されている４枚タイプのレンズユニットが用いられる。
なお、上記レンズユニットの構成は例示であり、上記と同様の光学的特性を有するレンズユニットであれば、５枚以上のレンズユニットであってもよい。

第２の駆動装置２０は、錘２１と電気機械変換素子としての圧電素子２２と駆動軸２３とで構成される第２アクチュエータであるＳＩＤＭ（登録商標）と、錘２１と圧電素子２２を覆うアクチュエータ押さえ２４と、駆動軸２３に係合する第２可動部３２とを備えている。
ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism）は、電圧が印加されることに応じて伸縮する圧電素子２２に固定された駆動軸２３を、往復移動させるアクチュエータである。なお、ＳＩＤＭ（登録商標）の構成は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。

錘２１は、圧電素子２２を所定の位置に着設させるための固定部材である。この錘２１は、アクチュエータ押さえ２４に接着などによって固定されており、アクチュエータ押さえ２４は玉枠４の軸保持部４ｂに固定されている。
そして、錘２１やアクチュエータ押さえ２４を介して、第２の駆動装置２０は玉枠４に取り付けられている。
圧電素子２２は、電圧が印加されることに応じて伸縮する素子であり、その伸縮方向の一方の端面が接着などによって錘２１に固定され、他方の端面に駆動軸２３が固定されている。
駆動軸２３は、例えば、カーボン樹脂やエポキシ樹脂からなり、圧電素子２２の伸縮動作に連動してその軸線方向に往復動する軸部であり、一対の軸保持部４ａ、４ｂの貫通孔に挿通されて掛け渡されている。

第２可動部３２は、駆動軸２３に摩擦力で係合するとともに、圧電素子２２の伸縮動作により駆動軸２３に対してその軸線方向に相対的な移動が可能となっている。
そして、第２可動部３２は、図４（ａ）（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）に示すように、スライド枠３に設けられている第２スライダ部３ｂと、第２スライダ部３ｂに形成された溝部３２ｂと、溝部３２ｂに備えられる金属部材３２ｃと、金属部材３２ｃとの間に駆動軸２３を挟み込む板ばね３２ａとによって構成されている。

第２スライダ部３ｂは、スライド枠３と一体に樹脂で形成されており、スライド枠３の内側に突出するように設けられている。
溝部３２ｂは、第２可動部３２が駆動軸２３に係合する部分であって、第２スライダ部３ｂの先端側に駆動軸２３の軸線方向に沿って形成されている、略９０°の角度を有する略Ｖ字状の溝である。
金属部材３２ｃは、例えば、ステンレスや真鍮などの金属によって形成されたその断面が略９０°の角度の略Ｖ字形状を呈する部材であって、溝部３２ｂにインサート成形やフープ成形によって設けられている。また、溝部３２ｂに金属蒸着を施すことによって金属部材３２ｃを設けるようにしてもよい。なお、金属部材３２ｃは、例えば、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚みを有している。
板ばね３２ａは、その基端部が第２スライダ部３ｂに固定されており、板ばね３２ａの一端部と金属部材３２ｃとの間に駆動軸２３を挟み込んで、その駆動軸２３を第２スライダ部３ｂ側に付勢する断面視略Ｌ字形状を呈するステンレスなど金属製のばね部材（金属部材）である。
そして、板ばね３２ａと金属部材３２ｃとの間に駆動軸２３を所定の摩擦力で保持することで、第１可動部３１と同様に、第２可動部３２が駆動軸２３に係合するようになっている。
具体的には、第２可動部３２は、駆動軸２３と当接する部分に金属製の板ばね３２ａと金属部材３２ｃとを備えており、第２可動部３２は駆動軸２３と金属面で摺接するので、その金属面の好適な平滑性に応じた摩擦力で係合することとなって、第２可動部３２が、駆動軸２３上に静止したり、駆動軸２３に対してその軸方向に摺接移動したりすることが可能になっている。特に、駆動軸２３の軸線方向に沿った溝部３２ｂに設けられた金属部材３２ｃの略Ｖ字状の谷間に駆動軸２３が摺接するので、第２可動部３２は駆動軸２３の軸線方向に沿って好適に移動する。なお、駆動軸２３は円柱形状の軸部であるので、その駆動軸２３は軸線方向に沿った接線であって、板ばね３２ａと接する１箇所の接線と、金属部材３２ｃと接する２箇所の接線とで当接し、係合している。

そして、ＡＢＳ樹脂などで樹脂成形されたスライド枠３の第２スライダ部３ｂの溝部３２ｂが直接駆動軸２３に接触する場合より、金属部材３２ｃを介して接触し係合した場合の方が、第２可動部３２の静止や摺接移動を精度よく、良好に行うことが可能になる。
また、スライド枠３や第２スライダ部３ｂの全体を金属で成形する場合より、第２スライダ部３ｂの一部分である溝部３２ｂに金属部材３２ｃを備える構成をとることによって、製造コストを低減することができる。

この第２の駆動装置２０において、ＳＩＤＭの圧電素子２２をゆっくり伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸２３はゆっくりとした移動（往復動）を行うので、駆動軸２３に好適な摩擦力で係合している第２可動部３２は、その摩擦によって駆動軸２３とともにその軸方向に移動する。
一方、ＳＩＤＭの圧電素子２２を急速に伸ばしたり縮めたりすると、駆動軸２３は素早い移動（往復動）を行うので、駆動軸２３に好適な摩擦力で係合している第２可動部３２は慣性のために滑り、ほぼその位置にとどまることとなる。
これにより、第２の駆動装置２０は、駆動手段として機能する。

位置検出素子４０は、例えば、いわゆるホール効果を利用した磁気センサとしてのホール素子が用いられ、レンズユニット５の位置検出を行う。
これにより、位置検出素子４０は位置検出手段として機能する。

角速度センサ５０は、図９に示すように、Ｘ軸方向（ピッチ方向）の手振れを検出するための第１角速度センサ５１と、Ｙ軸方向（ヨー方向）の手振れを検出するための第２角速度センサ５２と、を備えている。
これにより、角速度センサ５０は、手振れ検出手段として機能する。

駆動制御部６０は、例えば、図９に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２、記憶部６３等を備えて構成される。

ＣＰＵ６１は、例えば、記憶部６３に格納された処理プログラム等を読み出して、ＲＡＭ６２に展開して実行することにより、第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０の制御を行う。

ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１により実行された処理プログラム等を、ＲＡＭ６２内のプログラム格納領域に展開するとともに、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等をデータ格納領域に格納する。

記憶部６３は、例えば、プログラムやデータ等が予め記憶されている記録媒体を有しており、この記録媒体は、例えば、半導体メモリ等で構成されている。また、記憶部６３は、ＣＰＵ６１が第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０を制御する機能を実現させるための各種データ，各種処理プログラム，これらプログラムの実行により処理されたデータ等を記憶する。より具体的には、記憶部６３は、例えば、図９に示すように、算出プログラム６３ａと、駆動制御プログラム６３ｂ等を格納している。

算出プログラム６３ａは、ＣＰＵ６１に、手振れ方向及び手振れ量を算出させる機能を実現させるプログラムである。
具体的には、例えば、角速度センサ５０によって、手振れが検出された場合、ＣＰＵ６１は、算出プログラム６３ａを実行することによって、角速度センサ５０により検出された検出信号に基づいて、手振れの方向（ヨー方向、ピッチ方向）及び手振れ量を算出する。
ＣＰＵ６１は、かかる算出プログラム６３ａを実行することにより、算出手段として機能する。

駆動制御プログラム６３ｂは、ＣＰＵ６１に、算出プログラム６３ａの実行により算出された手振れ方向及び手振れ量に基づき第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０を駆動させる機能を実現させるプログラムである。
具体的には、例えば、ＣＰＵ６１は、駆動制御プログラム６３ｂを実行することによって、算出プログラム６３ａの実行により算出された手振れ方向及び手振れ量に基づく目標位置まで第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０を駆動させる。そして、位置検出素子４０において検出されたレンズユニット５の現在位置によって目標位置に到達したか否かを判断し、目標位置に到達していなと判断された場合、ＣＰＵ６１は、駆動制御プログラム６３ｂの実行により、レンズユニット５が目標位置に到達するまでフィードバック制御を行う。
ＣＰＵ６１は、かかる駆動制御プログラム６３ｂを実行することにより、駆動制御手段として機能する。

次に、上述のような構成の撮像装置２００の手振れ補正動作について図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、ＣＰＵ６１は、角速度センサ５０により、手振れが検出されたか否かを判断する（ステップＳ１）。

ステップＳ１において、ＣＰＵ６１が、手振れが検出されたと判断した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２に移行する。一方、手振れが検出されていない場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、再び、ステップＳ１の処理を実行する。

次いで、ステップＳ２において、ＣＰＵ６１は、算出プログラム６３ａを実行することによって、角速度センサ５０により検出された検出信号に基づいて手振れの方向及び手振れ量を算出し、ステップＳ３へ移行する。

次いで、ステップＳ３において、ＣＰＵ６１は、駆動制御プログラム６３ｂを実行することによって、ステップＳ２において算出された手振れの方向及び手振れ量に基づき、第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０を駆動させ、ステップＳ４へ移行する。

次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ６１は、位置検出素子４０によって、レンズユニット５の現在位置を検出し、ステップＳ５へ移行する。

次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ６１は、駆動制御プログラム６３ｂを実行することによって、ステップＳ４において検出されたレンズユニット５の現在位置が、ステップＳ２において算出された手振れの方向及び手振れ量に基づく目標位置に到達したか否かを判断する。そして、ステップＳ５において、目標位置に達したと判断された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、本動作を終了する。一方、ステップＳ５において、目標位置に達していないと判断された場合、ステップＳ３へ戻り、フィードバック制御を行う。

以上に説明した本発明に係る撮像装置２００によれば、第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０によって、レンズユニット５全体を撮像素子６に対し相対的に移動させることができ、角速度センサ５０によって、手振れを検出することができ、ＣＰＵ６１が算出プログラム６３ａを実行することによって、角速度センサ５０により検出された検出信号に基づき手振れの方向及び手振れ量を算出することができ、ＣＰＵ６１が駆動制御プログラム６３ｂを実行することによって、算出プログラム６３ａの実行により算出された手振れの方向及び手振れ量に基づき第１の駆動装置１０及び第２の駆動装置２０を駆動させることができる。
従って、レンズユニットのみを動作させることにより、撮像素子を可動させた場合における断線の虞がなく、また、カメラユニット全体を可動させた場合における手振れ補正機構の大型化の問題も生じさせずに手振れ補正することができることとなり、簡易な機構により手振れ補正を好適に行うことできる。
また、玉枠４を内側に備えるスライド枠３は、フレーム１の内側において第１の軸方向に移動可能に備えられ、また、玉枠４はレンズユニット５を固定した状態で、スライド枠３の内側において第１の軸方向と直交する第２の軸方向に移動する。
従って、第１の軸方向に動くスライド枠３及び第２の軸方向に動く玉枠４の組み合わせによって、玉枠４に固定されたレンズユニット５を２次元的に移動させることができることとなり、簡易な機構により、手振れを相殺する方向にレンズユニット５を移動させることで、手振れ補正をより好適に行うことできる。
また、電気機械変換素子を用いることにより、第１アクチュエータ及び第２アクチュエータをコンパクトに構成することができる。また、スライド枠及び玉枠の保持に通電の必要がなく、駆動時のみに通電すれば良いので、消費電力を低く抑えることができる。さらに、スライド枠及び玉枠を保持するための新たな固定機構も不要となる。
さらに、位置検出素子４０によって、レンズユニット５の位置検出を行うことができ、ＣＰＵ６１が駆動制御プログラム６３ｂを実行することによって、位置検出素子４０により検出されたレンズユニット５の現在位置と、算出プログラム６３ａの実行により算出された手振れの方向及び前記手振れ量に基づく目標位置とに基づき、フィードバック制御することができる。
従って、駆動装置の精度が低い場合であっても、駆動制御プログラム６３ｂの実行によって、フィードバック制御することができるので、好適な手振れ補正を行うことができる。
また、撮像装置２００を電子機器に適用することにより、当該電子機器において、簡易な機構により手振れ補正を好適に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、本発明の上記実施の形態では、電子機器として携帯電話機を用いたが、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯端末に搭載される設計であっても良い。
また、例えば、本発明の上記実施の形態では、位置検出素子としてホール素子を用いる設計としたが、レンズユニットの位置を検出可能なものであれば良い。
また、本発明の上記実施の形態では、電気機械変換素子として圧電素子を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電気機械変換素子としては、電歪素子など電圧を加えることで伸縮する素子なども用いることができる。

携帯電話機を示す正面図（ａ）と、背面図（ｂ）である。 本発明の撮像装置における手振れ補正機構を示す概略図である。 撮像装置を示す斜視図である。 図３のIIIａ−IIIａ線における撮像装置の断面図（ａ）と、図３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。 撮像装置に備えられる駆動装置を示す説明図である。 レンズユニットの構成を示す概略図である。 レンズユニットの構成を示す概略図である。 レンズユニットの構成を示す概略図である。 駆動制御に係る電気的構造を示すブロック図である。 本発明に係る駆動装置の駆動動作を示すフローチャート図である。 従来の撮像装置における手振れ補正機構を示す概略図である。 従来の撮像装置における手振れ補正機構を示す概略図である。 手振れ補正の原理を示す模式図であり、（ａ）は振れ補正レンズがＡ１の位置にあるとき、（ｂ）は振れ補正レンズがＡ２の位置に移動した状態を示す図である。

符号の説明

１ フレーム
２ カバー
３ スライド枠
４ 玉枠
５ レンズユニット
６ 撮像素子
１０ 第１の駆動装置（駆動手段（第１アクチュエータ））
２０ 第２の駆動装置（駆動手段（第２アクチュエータ））
４０ 位置検出装置（位置検出手段）
５０ 角速度センサ（手振れ検出手段）
６１ ＣＰＵ（算出手段、駆動制御手段）
６３ａ 算出プログラム（算出手段）
６３ｂ 駆動制御プログラム（駆動制御手段）
１００ 携帯電話機（電子機器）
２００ 撮像装置

Claims (5)

1. 複数のレンズで構成されるレンズユニットと撮像素子とを備える撮像装置において、
   前記レンズユニット全体を前記撮像素子に対し相対的に移動させるための駆動手段と、
   手振れを検出する手振れ検出手段と、
   前記手振れ検出手段により検出された検出信号に基づき手振れの方向及び手振れ量を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された手振れの方向及び手振れ量に基づき前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記駆動手段は、
   フレームの内側に第１の軸方向に移動可能に支持されたスライド枠と、
   前記スライド枠を前記第１の軸方向に移動させる第１アクチュエータと、
   前記スライド枠の内側に、前記第１の軸方向に対して直交する第２の軸方向に移動可能に支持された玉枠と、
   前記玉枠を前記第２の軸方向に移動させる第２アクチュエータと、を備え、
   前記レンズユニットは、前記玉枠に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは、電気機械変換素子であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記駆動制御手段は、
   前記レンズユニットの位置検出を行う位置検出手段を備え、
   前記駆動制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記レンズユニットの現在位置と、前記算出手段により算出された前記手振れの方向及び前記手振れ量に基づく目標位置とに基づき、フィードバック制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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