JP2012137734A - 像ぶれ補正ユニット、像ぶれ補正装置及び光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型化し得る像ぶれ補正ユニット及び像ぶれ補正装置を提案する。
【解決手段】本発明は、レンズ群５を透過して撮像素子４に導かれる光を屈折させるウェッジプリズム４２及び５２が中心軸Ｌ２と直交する同一平面上に配されて回動可能なプリズム支持部４１及び５２に支持され、互いに隣接して配された際に形成される空間にウェッジプリズム４２及び５２が中心軸Ｌ２に沿って所定間隔離れて対向するよう、プリズム支持部４１は中心軸Ｌ２に沿った一端側にウェッジプリズム４２を支持し、プリズム支持部５１は中心軸Ｌ２に沿った一端側にウェッジプリズム５２を支持することにより、中心軸Ｌ２に沿って所定間隔離れて対向するよう配されなければならないウェッジプリズム４２及び５２を支持するプリズム支持部４１及び５２を同一平面上に配するようにしたので中心軸方向の厚さを薄くすることができ、かくして小型化することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は像ぶれ補正ユニット、像ぶれ補正装置及び光学装置に関し、例えばデジタルカメラ等のカメラの手ぶれを補正する場合に適用して好適なものである。

現在、カメラ用の手ぶれ補正機能は物理的に光軸を調整する光学式が一般的であり、この光学式の手ぶれ補正機能はレンズシフト式及び撮像素子シフト式が代表的である。

レンズシフト式の手ぶれ補正機能は、撮像素子に対して被写体像を結像するレンズ群の一部或いは全部を専用の駆動機構で手ぶれを打ち消す方向に移動させることにより光軸を補正して撮像素子に被写体像を導く（例えば特許文献１参照）。

しかしながらレンズシフト式の手ぶれ補正機能は、カメラごとに構成されるレンズ群に対して補正用レンズの形状或いは光学仕様に合わせた駆動機構の設計をその都度行わなければならない。

一方、撮像素子シフト式の手ぶれ補正機能は、撮像素子を専用の駆動機構で手ぶれに応じて移動させることによりレンズ群の光軸に対する撮像素子の位置を一定に保つ（例えば特許文献２参照）。

しかしながら撮像素子シフト式の手ぶれ補正機能でも、カメラごとに異なる撮像素子に合わせて専用の駆動機構の設計をその都度行わなければならない。

そこで、光学レンズに入射する光を屈折させる可動プリズム、該可動プリズムを駆動させるためのモータ、及びモータの動力を可動プリズムに伝達させるための軸を含む動力伝達機構を有する補正アタッチメントを該光学レンズの光軸上に取り付けるようになされたものが提案されている（例えば特許文献３参照）。

これにより、カメラごとに補正用レンズの形状や駆動機構の設計を行う必要がなくなり、設計の簡略化を図ることができる。

特開平７−２０５４７号公報 特開２００６−３４９７０７公報 特開２００７−３１６４２８公報

ところで、従来の手ぶれ補正機構では、複数の屈折素子を光軸に沿って並べて配置する場合、それぞれの屈折素子を周方向にわたって支持するようになされているため、大型化してしまうといった問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型化し得る像ぶれ補正ユニット、像ぶれ補正装置及び光学装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、像ぶれ補正ユニットであって、光学レンズを透過して撮像素子に導かれる光を屈折させる第１及び第２の屈折素子と、第１及び第２の屈折素子の外周側にそれぞれ配され、該第１及び第２の屈折素子の回転中心となる中心軸を中心とした１８０度以内で、第１及び第２の屈折素子をそれぞれ回動可能に支持する第１及び第２の支持部とを有する。

また本発明においては、像ぶれ補正装置であって、カメラのぶれを検出して補正する像ぶれ補正装置であって、カメラのぶれを検出するぶれ検出部と、カメラに設けられる光学レンズを透過して撮像素子に導かれる光を屈折させる第１及び第２の屈折素子と、第１及び第２の屈折素子の外周側にそれぞれ配され、該第１及び第２の屈折素子の回転中心となる中心軸を中心とした１８０度以内で、第１及び第２の屈折素子をそれぞれ回動可能に支持する第１及び第２の支持部と、検出部により検出されたカメラのぶれに応じて第１及び第２の支持部を回動駆動させる駆動部とを有する。

また本発明においては、光学装置であって、光を屈折させる第１及び第２の屈折素子と、第１及び第２の屈折素子の外周側にそれぞれ配され、該第１及び第２の屈折素子の回転中心となる中心軸を中心とした１８０度以内で、第１及び第２の屈折素子をそれぞれ回動可能に支持する第１及び第２の支持部とを有する。

これにより、第１及び第２の支持部が第１及び第２の屈折素子を周方向に沿って支持するのではなく、それぞれの屈折素子の回転中心を基準とした１８０度以内の範囲で回動可能に支持するので、回転中心に直交する平面において第１及び第２の屈折素子を支持する範囲を狭くすることができる。

以上のように本発明によれば、第１及び第２の支持部が第１及び第２の屈折素子周方向に沿って支持するのではなく、それぞれ中心軸を中心とした１８０度以内の範囲で回動可能に支持するので、中心軸に直交する平面において第１及び第２の屈折素子を支持する範囲を狭くすることができ、かくして小型化することができる。

カメラの光学的構成を示す略線図である。 像ぶれ補正機構の構成を示す略線図である。 像ぶれ補正機構の分解斜視図（１）である。 像ぶれ補正機構の分解斜視図（２）である。 カメラの回路構成を示す略線図である。 他の実施の形態における像ぶれ補正機構の構成（１）を示す略線図である。 他の実施の形態における像ぶれ補正機構の構成（２）を示す略線図である。 他の実施の形態における像ぶれ補正機構の構成（３）を示す略線図である。

〔１．カメラの構成〕
図１において、本一実施の形態によるカメラ１を示す。カメラ１は、カメラ本体部２及び該カメラ本体部２に脱着可能に装着されるレンズ鏡筒部３とにより構成される。カメラ本体部２には、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の、被写体像が結像される撮像素子４が設けられる。

レンズ鏡筒部３は、複数のレンズ５Ａ〜５Ｅからなるレンズ群５及び該レンズ群５の光軸Ｌ１に対して水平方向（Ｘ軸方向）及び垂直方向（Ｙ軸方向）に被写体像を移動させる像ぶれ補正機構６が設けられる。像ぶれ補正機構６は、光軸Ｌ１上のレンズ群５を透過する光束が狭くなる例えばレンズ５Ｄ及び５Ｅ間に配される。

レンズ群５は、光軸Ｌ１方向に移動されることによりズーム及びピントが調整される。撮像素子４は、レンズ群５及び像ぶれ補正機構６を透過して結像された被写体像を電気信号に変換する。そしてカメラ１では、その電気信号をＡ／Ｄ変換することによって画像データが得られる。

ここでこの実施の形態においては、レンズ群５の光軸Ｌ１に沿った方向をＺ軸方向とし、該Ｚ軸方向に対して直交する水平方向をＸ軸方向とし、該Ｚ軸方向に対して直交する垂直方向をＹ軸方向として説明する。

〔２．像ぶれ補正機構〕
像ぶれ補正機構６は、図２〜図４に示すように、例えば直径３０ｍｍで厚さ５ｍｍの扁平な略円柱形状に形成されおり、その中心軸Ｌ２とレンズ群５の光軸Ｌ１とが一致するようにレンズ鏡筒部３に配される。なお、中心軸Ｌ２は後述するウェッジプリズム４２及び５３の回転中心であり、光軸Ｌ１と一致していなくてもよい。

像ぶれ補正機構６は、樹脂等でなる略円形平板状のベース部１０に樹脂等でなるカップ状のカバー部２０が被さることにより形成される空間に基板部３０、回転子ユニット４０及び５０が配される。

ベース部１０は、ベース板１１、環状部１２、ネジ穴支柱部１３及び突起部１４が樹脂等により一体形成される。

ベース板１１は、略円形平板状でなり、中心軸Ｌ２を中心としてレンズ群５により透過される被写体像の光束よりも大きな開口部１１Ａが設けられる。

環状部１２は、ベース板１１のカバー部２０側の面における外縁から該カバー部２０の肉厚分だけ内側に、詳しくは後述するボール１７Ａ〜１７Ｆが転がるためのボール溝１２Ａ〜１２Ｆの幅より若干長い幅でプリント板３１の厚さよりも高い輪状に形成される。

ネジ穴支柱部１３は、内側にネジ溝１３Ａ及び１３Ｂがそれぞれ設けられた円柱形状に形成され、ベース板１１のカバー部２０側の面における環状部１２の内側の所定位置でかつ中心軸Ｌ２を基準として互いに対称の位置に設けられる。

ベース板１１には、カバー部２０側の面における環状部１２の内側に、環状部１２の高さよりも薄いボイスコイル１５及び１６、ヨーク１８及び１９が設けられる。ボイスコイル１５及び１６は、それぞれ中心が中心軸Ｌ２に直交する垂直線（Ｙ軸）上に位置し、中心軸Ｌ２を基準として互いに対称の位置に配され、ベース板１１の面と略平行に電線が巻回された略扇形状に形成される。ヨーク１８及び１９は、ボイスコイル１５及び１６と略同形状に形成されている。

ベース板１１には、カバー部２０側の面における環状部１２の内側に、ヨーク１８及び１９とボイスコイル１５及び１６を重ねた高さよりも低く、その外周形状がボイスコイル１５及び１６、ヨーク１８及び１９の内周形状と略同形状の突起部１４Ａ及び１４Ｂが設けられ、中心軸Ｌ２を基準として互いに対称の位置に配される。

環状部１２に形成されたボール溝１２Ａ〜１２Ｆは、ボール溝１２Ａと１２Ｄがベース板１１の中心を基準として互いに対称の位置に設けられ、ボール溝１２Ｂと１２Ｅ、ボール溝１２Ｃと１２Ｆもそれぞれベース板１１の中心を基準として互いに対称の位置に設けられる。

ボール溝１２Ａ及び１２Ｄは、ボイスコイル１５及び１６の中心を通る中心線（Ｙ軸）上に設けられる。ボール溝１２Ｂ及び１２Ｃは、環状部１２における中心軸Ｌ２よりボール溝１２Ａ側（Ｙ軸負方向側）のＹ軸に対して線対称の位置で、ボイスコイル１５の中心がボール溝１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃの中心を結ぶ三角形内に位置するように設けられる。ボール溝１２Ｅ及び１２Ｆも同様に、環状部１２における中心軸Ｌ２よりボール溝１２Ｄ側（Ｙ軸正方向側）のＹ軸に対して線対称の位置で、ボイスコイル１６の巻回中心がボール溝１２Ｄ、１２Ｅ及び１２Ｆの中心を結ぶ三角形内に位置するように設けられる。

カバー部２０は、中心軸Ｌ２を中心としてレンズ群５により透過される被写体像の光束よりも大きな円形状の開口部２０Ａが設けられる。またカバー部２０は、ベース部１０のネジ穴支柱部１３と対向する位置にネジ２１及び２２が挿通される孔部２０Ｂ及び２０Ｃが設けられる。

基板部３０は、プリント板３１、ホール素子３２及び３３により構成される。プリント板３１は、ベース板１１における環状部１２の内部に密着するように、ボイルコイル１５及び１６に対応する部分だけ取り除かれた環状部１２の内径とほぼ同じ径の扁平な略円形状に形成される。

プリント板３１は、ベース板１１の開口部１１Ａに対応する位置に該開口部１１Ａより若干大きな開口部３１Ａが設けられる。またプリント板３１には、ベース部１０の２か所のネジ穴支柱部１３がそれぞれ挿通される孔部３１Ｂ及び３１Ｃが設けられる。

ホール素子３２及び３３は、ボイスコイル１５及び１６のそれぞれ近傍で中心軸Ｌ２を基準として互いに対称の位置に設けられる。

回転子ユニット４０は、例えば透明のアクリル樹脂により一体形成されたプリズム支持部４１及びウェッジプリズム４２、磁石４３、ヨーク４４、磁石４５及びヨーク４６により構成される。

プリズム支持部４１は、中心軸Ｌ２を中心として中心角が１８０度よりも小さく、その外縁半径はベース部１０の環状部１２の外縁半径と同じ半径でなり、中心軸Ｌ２を中心としてウェッジプリズム４２の部分が切欠された（凹んだ）扁平の扇面形に形成される。

プリズム支持部４１は、中心角を２等分する中心線上でボイスコイル１５と対向する位置に磁石４３及びヨーク４４が嵌合するように、該磁石４３及びヨーク４４の外縁形状に合わされた孔部４１Ａが設けられる。

ここで磁石４３はヨーク４４より面方向の外形が若干小さい。従って孔部４１Ａは、磁石４３及びヨーク４４の外縁形状に合わせて形成されることにより、Ｚ軸方向にかけて孔の大きさが小さくなる段差４１Ａ１が形成される。

またプリズム支持部４１は、ホール素子３２と対向する位置に磁石４５及びヨーク４６が嵌合するように、該磁石４５及びヨーク４６の外縁形状に合わされた孔部４１Ｂが設けられる。

ここで磁石４５はヨーク４６より面方向の外形が若干小さい。従って孔部４１Ｂは、磁石４５及びヨーク４６の外縁形状に合わせて形成されることにより、Ｚ軸方向にかけて孔の大きさが小さくなる段差４１Ｂ１が形成される。

プリズム支持部４１は、ネジ溝１３Ａが設けられたネジ穴支柱部１３と対向する位置に孔部４１Ｃが設けられる。孔部４１Ｃは、プリズム支持部４１が中心軸Ｌ２を中心として回動する際に、ネジ溝１３Ａが設けられたネジ穴支柱部１３とプリズム支持部４１が接触することで、回転子ユニット４０及び５０がプリズム支持部４１及び５１の両端が近づく方向に回動した場合であっても互いに接触することがないような大きさに形成される。

またプリズム支持部４１は、ベース部１０と対向する面における該ベース部１０のボール溝１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃと対向する位置に断面が略三角形のボール溝４１Ｄ、４１Ｅ及び４１Ｆが設けられる。すなわち、プリズム支持部４１は、中心軸Ｌ２を中心とした平面上で１８０度以内の範囲で回動移動する。

ウェッジプリズム４２は、プリズム支持部４１におけるウェッジプリズム４２を支持するためにその一部が厚く形成された肉厚部４１Ｇの厚さの半分よりも薄く、肉厚部４１Ｇの厚さ方向における中央よりもベース部１０側（Ｚ軸正方向側）にその全てが位置するようにプリズム支持部４１と一体成形される。

ウェッジプリズム４２は、中心軸Ｌ２を中心とする略円形平板形状でなり、その両面がＸＹ平面（中心軸Ｌ２に対して垂直な面）を基準としてＹ軸正方向に向かって互いに近づくような傾きを有している。すなわちウェッジプリズム４２は、プリズム支持部４１側（Ｙ軸負方向側）が厚く、その反対側（Ｙ軸正方向側）が薄くなるようにその両面がＸＹ平面に対して傾斜している。

回転子ユニット５０は、例えば透明のアクリル樹脂により一体形成されたプリズム支持部５１及びウェッジプリズム５２、磁石５３、ヨーク５４、磁石５５及びヨーク５６により構成される。

プリズム支持部５１は、中心軸Ｌ２を中心として中心角が１８０度よりも小さく、その外縁半径はベース部１０の環状部１２の外縁半径と同じ半径でなり、中心軸Ｌ２を中心としてウェッジプリズム５２の部分が切欠された（凹んだ）扁平の扇面形に形成される。

プリズム支持部５１は、中心角を２等分する中心線上でボイスコイル１６と対向する位置に磁石５３及びヨーク５４が嵌合するように、該磁石５３及びヨーク５４の外縁形状に合わされた孔部５１Ａが設けられる。

ここで磁石５３はヨーク５４より面方向の外形が若干小さい。従って孔部５１Ａは、磁石５３及びヨーク５４の外縁形状に合わせて形成されることにより、Ｚ軸方向にかけて孔の大きさが小さくなる段差５１Ａ１が形成される。

またプリズム支持部５１は、ホール素子３３と対向する位置に磁石５５及びヨーク５６が嵌合するように、該磁石５５及びヨーク５６の外縁形状に合わされた孔部５１Ｂが設けられる。

ここで磁石５３はヨーク５４より面方向の外形が若干小さい。従って孔部５１Ｂは、磁石５５及びヨーク５６の外縁形状に合わせて形成されることにより、Ｚ軸方向にかけて孔の大きさが小さくなる段差５１Ｂ１が形成される。

プリズム支持部５１は、ネジ溝１３Ｂが設けられたネジ穴支柱部１３と対向する位置に孔部５１Ｃが設けられる。孔部５１Ｃは、プリズム支持部５１が中心軸Ｌ２を中心として回動する際に、ネジ溝１３Ｂが設けられたネジ穴支柱部１３とプリズム支持部５１が接触することで、回転子ユニット４０及び５０がプリズム支持部４１及び５１の両端が近づく方向に回動した場合であっても互いに接触することがないような大きさに形成される。

またプリズム支持部５１は、ベース部１０と対向する面に該ベース部１０のボール溝１２Ｄ、１２Ｅ及び１２Ｆと対向する位置に断面が略三角形のボール溝５１Ｄ、５１Ｅ及び５１Ｆが設けられる。

ウェッジプリズム５２は、プリズム支持部５１におけるウェッジプリズム５２を支持するためにその一部が厚く形成された肉厚部５１Ｇの厚さの半分よりも薄く、肉厚部５１Ｇの厚さ方向における中央よりもカバー部２０側（Ｚ軸負方向側）にその全てが位置するようにプリズム支持部５１と一体成形される。なお、肉厚部５１Ｇは、肉厚部４１ＧとＺ軸方向の厚さが同一に形成される。また、肉厚部４１Ｇ及び５１Ｇは、ウェッジプリズム４２及び５２をプリズム支持部４１及び５１のＺ軸方向の厚さ内に支持できるのであれば、他の部分と同一の厚さでもよい。

ウェッジプリズム５２は、中心軸Ｌ２を中心とする略円形平板形状でなり、その両面がＸＹ平面（中心軸Ｌ２に対して垂直な面）を基準としてＸ軸負方向に向かって互いに近づくような傾きを有している。すなわちウェッジプリズム５２は、Ｘ軸正方向側が厚く、その反対側（Ｘ軸負方向側）が薄くなるようにその両面がＸＹ平面に対して傾斜している。

以上のように構成される各部を有する像ぶれ補正機構６は、組み立てられる際、ベース部１０のベース板１１における環状部１２の内側に基板部３０が、またベース板１１における突起部１４の外側にボイスコイル１５及び１６、ヨーク１８及び１９が、例えば接着等されて嵌め込まれる。

回転子ユニット４０は、磁石４３及びヨーク４４がプリズム支持部４１の孔部４１Ａに配され、磁石４５及びヨーク４６がプリズム支持部４１の孔部４１Ｂに配される。

そして回転子ユニット４０は、プリズム支持部４１におけるボール溝４１Ｄ〜４１Ｆとベース部１０におけるボール溝１２Ａ〜１２Ｃとがボール１７Ａ〜１７Ｃを挟み込むようにしてベース部１０に所定間隔離間して支持される。回転子ユニット４０は、プリズム支持部４１の中心角を２等分する中心線と中心軸Ｌ２に対して直交する垂直方向（Ｙ軸）が一致する位置が規準位置として設定される。

このとき回転子ユニット４０は、ボール溝４１Ｄ〜４１Ｆとボール１７Ａ〜１７Ｃが接触するだけであり、ボール１７Ａ〜１７Ｃにより三点支持される。これにより回転子ユニット４０は、中心軸Ｌ２を中心として、Ｙ軸を基準とした左右に所定角度だけ回動することができる。

ウェッジプリズム４２は、回転子ユニット４０が回動されることにより、回動角度に応じてレンズ群５を透過して入射される光を屈折させて略Ｙ軸に沿って移動させる。

ボール溝１２Ａ〜１２Ｃ及びボール溝４１Ｄ〜４１Ｆは、プリズム支持部５１が最も左又は右に回動してネジ溝１３Ａが設けられたネジ穴支柱部１３とプリズム支持部４１の孔部４１Ｃが接触した際に、ボール１７Ａ〜１７Ｃがボール溝の両端に接触することがないように、その大きさが決定される。

また回転子ユニット４０は、磁石４３がヨーク１８に引き付けられる吸着力によりベース部１０の方向（Ｚ軸正方向）に常に引き付けられており、これにより回転子ユニット４０がベース部１０から離れることなくベース部１０に支持される。

このときプリズム支持部４１においては、磁石４３とヨーク４４とが磁力により密着しており、段差４１Ａ１にヨーク４４の外縁部分が引っかかることにより磁石４３及びヨーク４４がプリズム支持部４１から外れることはない。

同様にプリズム支持部４１においては、磁石４５とヨーク４６とが磁力により密着しており、段差４１Ｂ１にヨーク４６の外縁部分が引っかかることにより磁石４５及びヨーク４６がプリズム支持部４１から外れることなくホール素子３２と対向する位置に保持される。

回転子ユニット５０は、磁石５３及びヨーク５４がプリズム支持部５１の孔部５１Ａに配され、磁石５５及びヨーク５６がプリズム支持部５１の孔部５１Ｂに配される。

そして回転子ユニット５０は、プリズム支持部５１におけるボール溝５１Ｄ〜５１Ｆとベース部１０におけるボール溝１２Ｄ〜１２Ｆとがボール１７Ｄ〜１７Ｆを挟み込むようにしてベース部１０に所定間隔離間して支持される。回転子ユニット５０は、プリズム支持部５１の中心角を２等分する中心線と中心軸Ｌ２に対して直交する垂直方向（Ｙ軸）が一致する位置が規準位置として設定される。

このとき回転子ユニット５０は、ボール溝５１Ｄ〜５１Ｆとボール１７Ｄ〜１７Ｆが接触するだけであり、ボール１７Ｄ〜１７Ｆにより三点支持される。これにより回転子ユニット５０は、中心軸Ｌ２を中心としてＹ軸を基準とした左右に所定角度だけ回動することができる。従ってプリズム支持部４１及び５１は、互いに中心軸Ｌ２と直交する同一のＸＹ平面上でベース部１０に支持されて回動する。

ウェッジプリズム５２は、回転子ユニット５０が回動されることにより、回動角度に応じてレンズ群５を透過して入射される光を屈折させて略Ｘ軸に沿って移動させる。

ボール溝１２Ｄ〜１２Ｆ及びボール溝５１Ｄ〜５１Ｆは、プリズム支持部５１が最も左又は右に回動してネジ溝１３Ｂが設けられたネジ穴支柱部１３とプリズム支持部５１の孔部５１Ｃが接触した際に、ボール１７Ｄ〜１７Ｆがボール溝の両端に接触することがないように、その大きさが決定される。

また回転子ユニット５０は、磁石５３がヨーク１９に引き付けられる吸着力によりベース部１０の方向（Ｚ軸正方向）に常に引き付けられており、これにより回転子ユニット５０がベース部１０から離れることなくベース部１０に支持される。

このときプリズム支持部５１においては、磁石５３とヨーク５４とが磁力により密着しており、段差５１Ａ１にヨーク５４の外縁部分が引っかかることにより磁石５３及びヨーク５４がプリズム支持部５１から外れることはない。

同様にプリズム支持部５１においては、磁石５５とヨーク５６とが磁力により密着しており、段差５１Ｂ１にヨーク５６の外縁部分が引っかかることにより磁石５５及びヨーク５６がプリズム支持部５１から外れることなくホール素子３３と対向する位置に保持される。

カバー部２０は、ベース部１０に対して基板部３０、回転子ユニット４０及び５０が配された後、これらを覆うようにしてネジ２１及び２２がネジ支柱部１３のネジ穴１３Ａ及び１３Ｂに螺合して止められる。

ところで、上述したように、ウェッジプリズム４２は、肉厚部４１Ｇの厚さの半分よりも薄く、肉厚部４１Ｇの厚さ方向における中央よりもＺ軸正方向側にその全てが位置するように形成される。またウェッジプリズム５２は、肉厚部５１Ｇの厚さの半分よりも薄く、肉厚部５１Ｇの厚さ方向における中央よりもＺ軸負方向側にその全てが位置するように成形される。

従って回転子ユニット４０及び５０がベース部１０に対して支持される際、ウェッジプリズム４２及び５２は、プリズム支持部４１及び５１が隣接することにより形成される空間に対向するように支持され、互いに接触することなく中心軸Ｌ２（光軸Ｌ１）を中心として回動することができる。

〔３．カメラの回路構成〕
次にカメラ１の回路構成について図５を用いて説明する。なお、図５においては説明の便宜上、像ぶれを制御するための回路だけが示されておりその他の部分は省略している。

カメラ１は、全体を制御するマイクロコンピュータ６１、該カメラ１のぶれを検出するぶれ検出部６２、回転子ユニット４０及び５０を回動駆動する駆動部６３、及び回転素子ユニット４０及び５０の位置を検出する位置検出部６４が設けられる。

具体的にはカメラ本体部２には、マイクロコンピュータ６１、Ｘ軸方向ジャイロセンサ７１、Ｙ軸方向ジャイロセンサ７２、ジャイロアンプ７３及び７４、パワードライバ７５及び７６、ホール素子ドライバ７７及び７８が設けられる。

像ぶれ補正機構６には、ボイスコイル１５及び１６、ホール素子３２及び３３が設けられる。

マイクロコンピュータ６１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access memory）等を含むコンピュータ構成をしている。マイクロコンピュータ６１は、ＲＯＭに格納された基本プログラムをＲＡＭに展開して実行することにより全体を統括制御するとともに、ＲＯＭに格納された各種プログラムをＲＡＭに展開して実行することにより各種処理を実行する。

Ｘ軸方向ジャイロセンサ７１は、カメラ１のＸ軸方向の角速度、すなわちＸ軸方向のぶれを角速度信号として検出する。Ｙ軸方向ジャイロセンサ７２は、カメラ１のＹ軸方向の角速度、すなわちＹ軸方向のぶれを角速度信号として検出する。

ジャイロアンプ７３及び７４は、Ｘ軸方向ジャイロセンサ７１及びＹ軸方向ジャイロセンサ７２でそれぞれ検出された角速度信号を増幅してマイクロコンピュータ６１に送出する。

パワードライバ７５及び７６は、マイクロコンピュータ６１の制御に応じて、ボイスコイル１５及び１６に電流を印加する。

ホール素子３２及び３３は、プリズム支持部４１及び５１にそれぞれ配される磁石４５及び５５と対向する位置に配されており、回転子ユニット４０及び５０の回動移動により変化する磁石４５及び５５が発生させる磁界の変化を磁界信号として検出する。

ホール素子ドライバ７７及び７８は、ホール素子３２及び３３で検出された磁界信号を増幅してマイクロコンピュータ６１に送出する。

マイクロコンピュータ６１は、Ｘ軸方向ジャイロセンサ７１及びＹ軸方向ジャイロセンサ７２で検出されジャイロアンプ７３及び７４を介して供給される角速度信号に基づいてカメラ１のＸ軸方向及びＹ軸方向のぶれ量を算出する。

そしてマイクロコンピュータ６１は、算出したカメラ１のＸ軸方向及びＹ軸方向のぶれ量を補正するために撮像素子４に結像させる像をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる移動量を算出する。

マイクロコンピュータ６１は、算出した移動量に像が移動するように回転子ユニット４０及び５０を回転させる角度を算出し、回転子ユニット４０及び５０がその角度に移動するようにパワードライバ７５及び７６を制御してボイスコイル１５及び１６に電流を印加する。

具体的にはマイクロコンピュータ６１は、カメラ１のＸ軸方向及びＹ軸方向のぶれ量を検出すると、回転子ユニット４０をＹ軸方向のぶれ量に応じて回動移動させ、また回転子ユニット５０をＸ軸方向のぶれ量に応じて回動移動させることにより、レンズ群５を透過する光をぶれ量に応じて移動させる。

マイクロコンピュータ６１は、ホール素子３２及び３３により検出されホール素子ドラバ３４及び３５を介して供給される磁界信号を所定間隔ごとに取得し、該磁界信号に基づいて回転子ユニット４０及び５０の回動速度及び回転角度を算出する。

そしてマイクロコンピュータ６１は、所定間隔ごとに算出される回転子ユニット４０及び５０の回転角度が、ぶれ量を補正するために移動させなくてはならない角度に移動されるまでフィードバック制御を行う。

これによりカメラ１は、該カメラ１に生じたぶれを像ぶれ補正機構６の回転子ユニット４０及び５０を回動制御することにより補正することができる。

〔４．動作及び効果〕
以上の構成において、像ぶれ補正機構６は、レンズ群５を透過して撮像素子４に導かれる光を屈折させるウェッジプリズム４２及び５２が中心軸Ｌ２（光軸Ｌ１）と直交する同一平面上に配されて回動可能なプリズム支持部４１及び５１にそれぞれ支持される。

その際、プリズム支持部４１及び５１が互いに隣接して配された際に形成される空間にウェッジプリズム４２及び５２が中心軸Ｌ２に沿って所定間隔離れて対向するよう、プリズム支持部４１は中心軸Ｌ２に沿った一端側（Ｚ軸正方向側）にウェッジプリズム４２を支持し、プリズム支持部５１は中心軸Ｌ２に沿った一端側（Ｚ軸負方向側）にウェッジプリズム５２を支持する。

これにより像ぶれ補正機構６は、中心軸Ｌ２に沿って所定間隔離れて対向するよう配されなければならないウェッジプリズム４２及び５２を支持する際にプリズム支持部４１及び５２が同一平面上に配されるので、プリズム支持部４１及び５１が中心軸Ｌ２に沿って所定間隔はなれて配される場合と比して中心軸Ｌ２方向の厚さを薄くすることができる分、小型化することができる。

また像ぶれ補正機構６は、中心軸Ｌ２に対して直交する面でプリズム支持部４１及び５２を支持するベース部１０における該面にボイスコイル１５及び１６、ヨーク１８及び１９が配され、プリズム支持部４１及び５１における該ボイスコイル１５及び１６にそれぞれ対向する位置に磁石４３及び５３が配される。

そして像ぶれ補正機構６は、ボイスコイル１５及び１６に電流が印加されることにより磁石４３及び５３との間で発生する電磁力によりプリズム支持部４１及び５１を回動させる。

これにより像ぶれ補正機構６は、ウェッジプリズム４２及び５２をそれぞれ回動させるための機構をベース部１０の一面にだけに配置するだけでよく、その分小型化することができる。この際、像ぶれ補正機構６は、ヨーク１８及び磁石４３間、ヨーク１９及び磁石５３間に生じる吸着力でプリズム支持部４１及び５１をベース部１０に押し付けるので、プリズム支持部４１及び５１をベース部１０に支持されるように保持するための装置を別途設ける必要がなく、その分小型化することができる。

また像ぶれ補正機構６は、プリズム支持部４１及び５１が同一面上に配されたボール１７Ａ〜１７Ｃ及び１７Ｄ〜１７Ｆにより３点支持され、プリズム支持部４１及び５１に配された磁石４３及び５３の中心が支持される３点を結ぶ三角形内に位置するので、他の装置を設けなくても回転子ユニット４０及び５０が安定して支持されることができるので、その分小型化することができる。

以上の構成によれば、レンズ群５を透過して撮像素子４に導かれる光を屈折させるウェッジプリズム４２及び５２が中心軸Ｌ２と直交する同一平面上に配されて回動可能なプリズム支持部４１及び５２に支持され、互いに隣接して配された際に形成される空間にウェッジプリズム４２及び５１が中心軸Ｌ２に沿って所定間隔離れて対向するよう、プリズム支持部４１は中心軸Ｌ２に沿った一端側にウェッジプリズム４２を支持し、プリズム支持部５１は中心軸Ｌ２に沿った他端側にウェッジプリズム５２を支持することにより、中心軸Ｌ２に沿って所定間隔離れて対向するよう配されなければならないウェッジプリズム４２及び５２を支持するプリズム支持部４１及び５１を同一平面上に配するようにしたので光軸方向の厚さを薄くすることができ、かくして小型化することができる。

〔５．他の実施の形態〕
上述した実施の形態においては、像ぶれ補正機構６にカバー部２０が設けられるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カバー部２０が設けられないようにしてもよい。この場合であっても、回転子ユニット４０及び５０は、磁石４３とヨーク１８、磁石５３とヨーク１９の間にそれぞれ生じる磁力により互いに引き付けあうため、回転子ユニット４０及び５０がベース部１０から離れることはない。

上述した実施の形態においては、レンズ群５を透過して撮像素子４に照射される光をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるために、中心軸Ｌ２に直交する平面に対して傾いた面を有するウェッジプリズム４２及び５２を用いるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、レンズ群５を透過して撮像素子４に照射される光をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるのであれば、例えば回折格子等を用いてもよい。

上述した実施の形態においては、像ぶれ補正機構６をレンズ５Ｄと５Ｅの間に設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レンズ群５の前方（撮像素子４とは反対側）に設けてもよいし、撮像素子４の直前に設けるようにしてもよいし、またレンズ群５の各レンズ間のどの位置に設けられるようにしてもよい。また像ぶれ補正機構６はカメラ本体部２に設けられていてもよい。

上述した実施の形態においては、ベース部１０にボイスコイル１５及び１６が設けられ、プリズム支持部４１及び５１に磁石４３及び５３が設けられるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、ベース部１０に磁石が設けられ、プリズム支持部４１及び５１にボイスコイルが設けられるようにしてもよい。

上述した実施の形態においては、樹脂等によりウェッジプリズム４２及び５２がプリズム支持部４１及び５１とそれぞれ一体形成されるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、ウェッジプリズム４２及び５２の一方または双方の代わりに、例えば樹脂等によりプリズム支持部４１及び５１と一体形成された平行プリズムの一面又は両面にガラスでなるウェッジプリズムを接着して固定するようにしてもよい。この場合も、ウェッジプリズム４２及び５２と同様に、回転子ユニットの回動に応じて入射される光を略Ｘ軸、略Ｙ軸方向に移動させることができる。

上述した実施の形態においては、回転子ユニット４０及び５０が同一平面上に配されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ウェッジプリズムをその外周側で支持するプリズム支持部が中心軸を中心として中心角が１８０度よりも小さい形状に形成され、該プリズム支持部内に磁石やヨークが設けられて中心軸を中心として回転自在にウェッジプリズムを支持すればよく、例えば、対をなす回転子ユニット（プリズム支持部）が異なる平面上に配されていてもよい。

具体的に像ぶれ補正機構１０６は、図２〜図４と対応する部分に同一符号を付した図６に示すように、回転子ユニット１４０及び１５０が設けられる。回転子ユニット１４０及び１５０は、ベース部１０に対してウェッジプリズム１４２及び１５２がＺ軸負方向に離れて設けられる。なお、カバー部１２０は、回転子ユニット１４０及び１５０に合わせた形状に形成される。

プリズム支持部１４１及び１５１は、中心軸Ｌ２を中心として中心角が１８０度よりも小さい扇形状に形成され、ベース部１０に対してボール１７Ａ〜Ｃ及び１７Ｄ〜１７Ｆを介して同一平面上に回動自在に配される。

プリズム支持部１４１及び１５１は、上述したプリズム支持部４１及び５１と比較して、ウェッジプリズム１４２及び１５２を支持するための肉厚部１４１Ｇ及び１５１ＧがＺ軸負方向側（ベース部１０とは反対方向側）に厚く形成される。

プリズム支持部１４１及び１５１は、厚く形成された肉厚部１４１Ｇ及び１５１ＧにおけるＺ軸負方向側で、ウェッジプリズム１４２及び１５２を互いの傾きが９０度ずれるようにして対向させて支持する。

このようにして像ぶれ補正機構１０６は、プリズム支持部１４１及び１５１が配される面に対してＺ軸負方向側にウェッジプリズム１４２及び１５２が離れて設けられる。

この像ぶれ補正機構１０６では、ベース部１０の開口部１１Ａからウェッジプリズム１４２までに何も設けられていない空間が形成される。

従って像ブレ補正機構１０６は、カメラの各部やレンズ群等の配置の関係で、プリズム支持部１４１及び１５１とウェッジプリズム１４２及び１５２が同一平面上に配せない場合に特に有効であり、ベース部１０の開口部１１Ａからウェッジプリズム１４２までに何も設けられていない空間に例えば他のレンズを設けることもできるので、装置全体として小型化が可能となる。

また他の例として、図２〜図４、図６と対応する部分に同一符号を付した図７に示すように、像ぶれ補正機構２０６は、回転子ユニット４０及び１５０が設けられる。

像ぶれ補正機構２０６は、ウェッジプリズム４２及び１５２が対向して配されているものの、プリズム支持部４１及び１５１は異なる平面上に配される。

ベース部２１０は、プリズム支持部４１及び１５１をそれぞれＺ軸方向に異なる面で支持するため、中心軸Ｌ２を基準として上下方向（Ｙ軸方向）で異なる高さの面を有し、それぞれの面でボール１７Ａ〜Ｃ及び１７Ｄ〜１７Ｆを介してプリズム支持部４１及び１５１を回動自在に支持する。なお、カバー部２２０は、回転子ユニット４０及び１５０に合わせた形状に形成される。

この像ブレ補正機構２０６は、カメラの各部やレンズ群等の配置の関係で、プリズム支持部４１とプリズム支持部１５１とが同一平面上に配せない場合に特に有効である。

また像ブレ補正機構２０６は、ベース部２１０の開口部２１１Ａからウェッジプリズム４２までに何も設けられていない空間に例えば他のレンズを設けることもできるので、装置全体として小型化が可能となる。

上述した実施の形態においては、回転子ユニット４０及び５０を同心円状に配されたボール１７Ａ〜１７Ｃ及び１７Ｄ〜１７Ｆにより３点支持するようにした場合について述べた。

本発明はこれに限らず、プリズム支持部４１及び５１にそれぞれ配される磁石４３及び５２の中心が支持される３点を結ぶ三角形内に位置するのであれば、ボールが同円状に配される必要はない。

例えば、図２〜図４と対応する部分に同一符号を付した図８に示すように、像ぶれ補正機構３０６は、ベース部３１０におけるベース板３１１の外縁近傍に設けられる環状部３１２にボール溝３１２Ａ〜３１２Ｄが中心軸Ｌ２を中心とした同心円状に設けられる。

ボール溝３１２Ａ及び３１２Ｂは、ボイスコイル１５の中心を通る中心線（Ｙ軸）を対称にして例えばボイスコイル１５（Ｘ軸方向）の長さよりも離れて設けられる。

ボール溝３１２Ｃ及び３１２Ｄは、ボイスコイル１６の中心を通る中心線（Ｙ軸）を対称にして例えばボイスコイル１６（Ｘ軸方向）の長さよりも離れて設けられる。

ベース部３１０は、中心軸Ｌ２を中心としてベース板３１１の中央に設けられる開口部３１１Ａの囲むようにしてベース板３１１上に、環状部３１２とＺ軸方向に同一厚さの環状部３１１Ｂが設けられる。

環状部３１１Ｂは、ボイスコイル１５及び１６の中心を通る中心線（Ｙ軸）上であって、中心軸Ｌ２を中心として対称の位置にボール溝３１１Ｃ及び３１１Ｄが設けられる。

そしてベース部３１０は、一方の回転子ユニット（図示せず）をボール溝３１２Ａ、３１２Ｂ及び３１１Ｃに配されるボール１７Ａ〜１７Ｃを介して支持し、もう一方の回転子ユニット（図示せず）をボール溝３１２Ｃ、３１２Ｄ及び３１１Ｄに配されるボール１７Ｄ〜１７Ｆを介して支持する。なお、それぞれの回転子ユニットには、ボール溝３１２Ａ、３１２Ｂ及び３１１Ｃ、ボール溝３１２Ｃ、３１２Ｄ及び３１１Ｄとそれぞれ対向する位置にボール溝が設けられる。

このように像ぶれ補正機構３０６は、回転子ユニットを支持する３点を結ぶ三角形内にボイスコイル１５及び１６の中心、すなわち回転子ユニットにおけるボイスコイル１５及び１６と対向する位置に配される磁石の中心が位置するように、回転子ユニットを支持することができる。

上述した実施の形態においては、回転子ユニット４０及び５０をボール１７Ａ〜１７Ｃ及び１７Ｄ〜１７Ｆにより３点支持するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、少なくとも３点で支持すればよく、支持される点を結ぶ多角形内にそれぞれボイスコイルに対向してプリズム支持部に配される磁石の中心が位置するのであれば、４点以上で支持するようにしてもよい。

上述した実施の形態においては、像ぶれ補正機構６はカメラ１のレンズ群５を透過する光の像を移動させる場合に適応したが、本発明はこれに限らず、投影装置、レーザ装置等の他の光学装置に用いるようにしてもよい。

例えば、投影装置に用いられる場合、像ぶれ補正機構は、光を出射する出射部の先に配され、出射部から出射された光をＸ軸及びＹ軸方向に屈折移動させて投影光として照射する。また、レーザ装置に用いられる場合、像ぶれ補正機構は、レーザを出射するレーザ部の先に配され、レーザ部から出射されたレーザ光をＸ軸及びＹ軸方向に屈折移動させて照射する。

本発明は、デジタルカメラなどの光学装置に利用可能である。

１……カメラ、２……カメラ本体部、３……レンズ鏡筒部、４……撮像素子、５……レンズ群、６……像ぶれ補正機構、１０……ベース部、１５、１６……ボイスコイル、１７Ａ〜１７Ｆ……ボール、１８、１９、４４、４６、５４、５６……ヨーク、２０……カバー部、３０……基板部、３１……プリント板、３２、３３……ホール素子、４０、５０……回転子ユニット、４１、５１……プリズム支持部、４２、５２……ウェッジプリズム、４３、４５、５３、５５……磁石、６１……マイクロコンピュータ、６２……ぶれ検出部、６３……駆動部、６４……位置検出部、７１……Ｘ軸方向ジャイロセンサ、７２……Ｙ軸方向ジャイロセンサ、７３、７４……ジャイロアンプ、７５、７６……パワードライバ、７７、７８……ホール素子ドライバ。

Claims (11)

1. 光学レンズを透過して撮像素子に導かれる光を屈折させる第１及び第２の屈折素子と、
   前記第１及び第２の屈折素子の外周側にそれぞれ配され、該第１及び第２の屈折素子の回転中心となる中心軸を中心とした１８０度以内で、前記第１及び第２の屈折素子をそれぞれ回動可能に支持する第１及び第２の支持部と
   を有する像ぶれ補正ユニット。
2. 前記中心軸に直交する平面において前記第１及び第２の支持部が設けられる範囲内に配され、該第１及び第２の支持部をそれぞれ駆動する第１及び第２の駆動機構と
   をさらに有する請求項１に記載の像ぶれ補正ユニット。
3. 前記第１及び第２の支持部は、前記中心軸と直交する同一平面上で回動可能に支持される
   請求項１に記載の像ぶれ補正ユニット。
4. 前記第１及び第２の支持部は、
   互いに隣接して配された際に前記中心軸に沿って所定範囲の空間を形成するよう隣接部分が切欠され、前記第１及び第２の屈折素子を前記空間内で、前記中心軸方向に前記第１及び第２の屈折素子が所定間隔離れて対向するよう、前記第１の支持部は中心軸方向における一端側に前記第１の屈折素子を支持し、前記第２の支持部は中心軸方向における前記一端側とは反対の他端側に前記第２の屈折素子を支持する
   像ぶれ補正ユニット。
5. 前記中心軸に対して直交する面を有し、前記第１及び第２の支持部を該面で前記中心軸を中心として回動可能に支持するベース部をさらに有し、
   前記第１及び第２の駆動機構は、
   前記ベース部又は前記第１及び第２の支持部のどちらか一方に配される第１及び第２の磁石と、
   前記ベース部又は前記第１及び第２の支持部の他方に、前記第１及び第２の磁石とそれぞれ対向する位置に配され、電流が印加されることにより前記第１及び第２の磁石との間で発生する電磁力により前記第１及び第２の支持部を回動させる第１及び第２のコイルと、
   前記ベース部又は前記第１及び第２の支持部の他方に、前記第１及び第２の磁石とそれぞれ対向する位置に配される第１及び第２のヨークと
   を有する請求項１に記載の像ぶれ補正ユニット。
6. 前記第１及び第２の支持部は、
   前記ベース部に対してそれぞれ３点以上で支持される
   請求項５に記載の像ぶれ補正ユニット。
7. 前記第１及び第２の支持部は、
   前記ベース部に対して、前記中心軸を中心とした同心円状でそれぞれ３点以上で支持される
   請求項５に記載の像ぶれ補正ユニット。
8. 前記第１及び第２の支持部にそれぞれ配された前記第１及び第２の磁石又は第１及び第２のコイルの巻回中心が、前記第１及び第２の支持部を支持する点を結ぶ多角形内に位置する
   請求項６に記載の像ぶれ補正ユニット。
9. 第１及び第２の磁石は、前記第１及び第２のヨークとの間で発生する吸着力により前記第１及び第２の支持部を前記ベース部に押し付ける
   請求項５に記載の像ぶれ補正ユニット。
10. カメラのぶれを検出して補正する像ぶれ補正装置であって、
    前記カメラのぶれを検出するぶれ検出部と、
    前記カメラに設けられる光学レンズを透過して撮像素子に導かれる光を屈折させる第１及び第２の屈折素子と、
    前記第１及び第２の屈折素子の外周側にそれぞれ配され、該第１及び第２の屈折素子の回転中心となる中心軸を中心とした１８０度以内で、前記第１及び第２の屈折素子をそれぞれ回動可能に支持する第１及び第２の支持部と、
    前記検出部により検出されたカメラのぶれに応じて前記第１及び第２の支持部を回動駆動させる駆動部と
    を有する像ぶれ補正装置。
11. 光を屈折させる第１及び第２の屈折素子と、
    前記第１及び第２の屈折素子の外周側に配され、該第１及び第２の屈折素子の回転中心となる中心軸を中心とした１８０度以内で、前記第１及び第２の屈折素子をそれぞれ回動可能に支持する第１及び第２の支持部と
    を有する光学装置。

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