JP2017173801A - 撮影装置及び画像投影装置の振れ補正装置、並びに振れ補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影装置の振れ方向、撮像素子の姿勢にかかわらず振れ補正が可能な撮影装置の振れ補正装置を得ること。【解決手段】撮影光学系により撮像面に投影された被写体像を撮像する撮影装置の振れ補正装置であって、上記被写体像と撮像面の少なくとも一方を、撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；上記撮影装置の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記撮像面上の被写体像が相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する可動部材移動制御手段と；を備えた撮影装置の振れ補正装置。【選択図】図１

Description

本発明は、カメラなどの撮影装置やプロジェクターなどの画像投影装置に適した振れ補正装置及び振れ補正方法に関する。

従来、一眼レフカメラの手振れ補正を行うための手振れ補正装置において、薄い俵型の駆動用コイルを有するボイスコイルモータを使用したものが知られている（特許文献１）。また、撮像素子を撮影光学系の光軸と直交する面内において互いに直交する２本の軸回りに傾動させ、撮影光学系の途中に配置した光路屈曲用の反射部材を光軸と平行な軸回り及び光軸と直交する軸回りに傾動させ、さらに撮影光学系途中のレンズ群を光軸方向に移動することで、６自由度の手振れ補正を可能にした手振れ補正装置が知られている（特許文献２）。

特開２０１２-２２６２０５号公報 特開２００８-０３５３０８号公報

しかし、特許文献１の手振れ補正装置は、撮影光学系の光軸直交面内での手振れ補正駆動しかできず、手振れ補正できる自由度が制限されてしまう。従来の手振れ補正装置は、例えば、撮像素子をチルト、及びパーン制御する振れ補正ができなかった。また、カメラ全体が光軸方向に手振れするとピント（フォーカシング）ズレが発生し、このピントズレを補正することができなかった。

特許文献２の手振れ補正装置は、駆動制御する部材が撮像素子、レンズ群及びプリズムの３つあるので、構造及び制御が複雑であり、高精度の手振れ補正が困難であった。

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、振れても画像の振れ、ピントズレ、構図の変化などが発生し難い撮影装置や画像投影装置の振れ補正装置及び振れ補正方法を得ることを目的とする。

本発明のの撮影装置の振れ補正装置は、撮影光学系により撮像面に投影された被写体像を撮像する撮像素子を有する撮影装置の振れ補正装置であって、上記被写体像と撮像面の少なくとも一方を、撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；上記撮影装置の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記撮像面上の被写体像が相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する移動制御手段と；を備えたことを特徴とする。

本発明の撮影装置の振れ補正装置にあっては、上記撮像面上に投影された被写体像が上記撮像面に対して相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する傾動補正量とシフト補正量を、上記検出された上記傾動方向の振れ量と、上記検出された上記並進方向のシフト振れ量に応じて演算する演算手段をさらに備えることが実際的である。

上記可動部材は、上記撮像面に投影された被写体像を撮像する撮像素子であって、上記可動部材移動手段は、上記可動部材を、上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動及び該光軸直交平面と平行な方向及び光軸方向に並進させる移動機構を備えることができる。

上記可動部材は、上記撮影光学系の光学要素であって、上記可動部材移動手段は、上記可動部材を、上記被写体像が上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動及び該光軸直交平面と平行な方向及び光軸方向に並進するように制御することができる。

本発明の撮影装置の振れ補正装置は、上記振れ検出手段が上記傾動振れを検出したとき、上記演算手段は、上記傾動振れによる上記像面と撮像面の光軸方向のフォーカシングズレ量と、該フォーカシングズレ量に応じたフォーカシング補正量を演算し、上記移動制御手段は、上記可動部材を上記可動部材移動手段により、上記フォーカシング補正量に基づきフォーカシング方向に並進させることができる。

上記振れ検出手段が光軸直交方向のシフト振れを検出したとき、上記演算手段は、上記シフト振れによる上記光軸直交方向のシフト量と、該シフト量に応じた上記可動部材の光軸方向移動量と傾動量を演算し、上記移動制御手段は、上記可動部材を、上記可動部材移動手段により、上記光軸方向移動量及び傾動量に基づいて光軸方向に並進し、光軸直交方向の回りに傾動せてもよい。

上記振れ検出手段が上記光軸方向であるフォーカシング方向の振れを検出したとき、上記演算手段は、上記撮影装置のフォーカシング方向のズレ量と、該ズレ量に応じたフォーカシング補正量を演算し、上記移動制御手段は、上記可動部材を上記可動部材移動手段により、上記フォーカシング補正量に基づいて上記フォーカシング方向に並進させてもよい。

上記振れ検出手段が上記撮影光学系の光軸が傾く傾動振れを検出したとき、上記演算手段は、上記検出した光軸の傾き角をΔθ、上記撮影光学系の倍率をｍとして、上記傾き角Δθと上記倍率ｍの積と、上記撮像光学系の主平面から像面までの像面距離とtanΔθの積を演算し、上記移動制御手段は、上記可動部材を上記可動部材移動手段により、上記傾き角Δθと倍率ｍの積の値に基づいて傾動させ、上記像面距離とtanΔθの積の値に基づいて光軸直交方向に並進させてもよい。

上記演算手段は、上記撮影光学系の主平面から物体面までの距離と像面までの距離に基づいて倍率ｍを演算することができる。

本発明の撮影装置の振れ補正方法は、撮影光学系により撮像面に投影された被写体像を撮像する撮像素子と、上記被写体像と撮像面の少なくとも一方を、撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；上記撮影光学系と撮像素子の少なくとも一方の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；上記可動部材移動手段を制御する移動制御手段と；を備えた撮影装置の振れ補正方法であって、上記振れ検出手段が傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出するステップと；上記振れ検出手段が傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れのいずれか一つ以上を検出したとき、上記移動制御手段が上記可動部材移動手段を、上記検出した振れに基づいて、上記撮像面上の被写体像が相対移動しないように駆動するステップと；を有することを特徴とする。

本発明の画像投影装置の振れ補正装置は、画像を形成する画像形成素子と、該画像形成手段により形成された画像を投影する投影光学系と；上記画像形成素子と上記投影光学系の少なくとも一方を、投影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；上記画像投影装置の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記投影された画像が投影面に対して相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する移動制御手段と；を備えたことを特徴とする。

本発明の振れ補正装置は、被写体像の振れを補正する振れ補正装置であって、撮影光学系と撮像素子の少なくとも一方を、上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる移動手段と；上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記振れと相殺する方向へ上記移動手段を駆動制御する駆動制御手段と；を備えたことを特徴とする。

本発明の振れ補正装置を備えた撮影装置は、上記移動手段が、上記撮像素子を、上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させることを特徴とする。

本発明の振れ補正装置を備えた光学機器は、上記移動手段が、上記撮影光学系の少なくとも１つの光学要素を、上記光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させることを特徴とする。

本発明の撮影装置及び画像投影装置の振れ補正装置並びに振れ補正方法は、撮影装置や画像投影装置の傾動振れやシフト振れがいかなる方向に発生しても、可動部材の姿勢にかかわらず、ピントズレや撮影画像や投影画像に与える影響を可及的に軽減することができる。

本発明の振れ補正装置を適用したステージ装置を搭載したデジタルカメラの主要構成部材を示すブロック図である。 図２Ａは本発明を適用した６自由度を有するステージ装置の実施形態を示す背面図であって、右半分は後ヨーク及び可動ステージを除いて示す図、図２Ｂは図２ＡのIIB−IIB切断線に沿う断面図である。 図２Ｂの一方のＸ駆動部を拡大して示す断面図である。 図２ＡのIV−IV切断線に沿う拡大断面図である。 同可動ステージ単体を示す背面図である。 本発明の撮影装置の振れ補正装置の振れ補正動作の第１の実施形態をフローチャートで示す図である。 図７Ａは同撮影装置の物体面と撮影レンズの主平面と撮像素子が初期状態にある状態を示す図、図７Ｂは図７Ａの初期状態から傾動振れした状態を示す図である。 図８Ａは図７Ｂの状態から撮像素子をチルト補正した補正後の状態を示す図、図８Ｂは図８Ａの状態から撮像素子を主平面と平行に移動して光軸補正した状態を示す図である。 図８Ｂの状態から撮像素子を光軸方向に移動してフォーカシング補正した状態を示す図である。 図１０Ａは図７Ａの初期状態から光軸直交方向にシフト振れした状態を示す図、図１０Ｂは図１０Ａのシフト振れ状態から撮像素子を主平面と平行に移動して光軸補正した状態を示す図である。 図１１Ａは図７Ａの初期状態から光軸方向にシフト振れ（フォーカシング方向シフト振れ）した状態を示す図、図１１Ｂは図１１Ａの状態から撮像素子を光軸方向（フォーカシング方向）に移動したフォーカシング補正状態を示す図である。 本発明の撮影装置に搭載した振れ補正装置の第２の実施形態をフローチャートで示す図である。 同撮影装置の物体面と撮影レンズの主平面と撮像素子をあおり撮影状態で示す図である。 図１４Ａは図１３のあおり撮影初期状態において傾動振れした状態を示す図、図１４Ｂは図１４Ａの状態から撮像素子をチルト（傾動）したチルト補正（傾動補正）状態を示す図である。 図１４Ｂの状態から撮像素子を光軸直交方向に移動した光軸補正状態を示す図である。 図１６Ａは図１３Ａのあおり撮影初期状態から光軸直交方向にシフト振れした状態を示す図、図１６Ｂは図１６Ａの状態から撮像素子を主平面と平行に移動した光軸補正した状態を示す図である。 図１７Ａは図１３Ａのあおり撮影初期状態から光軸方向にシフト振れ（フォーカシング方向シフト振れ）した状態を示す図、図１７Ｂは図１７Ａの状態から撮像素子を光軸方向（フォーカシング方向）に並進させてフォーカシング補正した状態を示す図である。 本発明を画像投影装置に適用した実施形態を示す、図２Ｂに対応する断面図である。 本発明を撮影レンズの手振れ補正装置に適用した実施形態を示す、図２Ｂに対応する断面図である。

以下、本発明の実施形態を図１ないし図１９を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用したデジタルカメラの主要構成部材及び主要回路要素をブロックで示す概念図である。なお、図において、本実施形態は、撮影光学系の光軸Ｏと平行な一つの方向を第１の方向（Ｚ方向、Ｚ軸方向）、第１の方向と直交する一つの方向を第２の方向（Ｘ方向、Ｘ軸方向）、第１の方向及び第２の方向の双方と直交する一つの方向を第３の方向（Ｙ方向、Ｙ軸方向）とする。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を３次元の直交座標系の座標軸と仮定すると、光軸ＯをＺ軸としたとき、Ｚ軸と直交し、かつ互いに直交する二方向の軸がＸ軸及びＹ軸になる。カメラが正位置（横位置）にあるとき、第１の方向（Ｚ方向、Ｚ軸、光軸Ｏ）及び第２の方向（Ｘ方向、Ｘ軸）は水平になり、第３の方向（Ｙ方向、Ｙ軸）は鉛直になるものとし、被写体方向を前、前方とする。また、本明細書において、第１の方向回りの傾動または回動は、第１の方向と平行な仮想軸を中心とした傾動または回動を意味する。同様に、第２の方向回りの傾動または回動は、第２の方向と平行な仮想軸を中心とした傾動または回動を意味し、第３の方向回りの傾動または回動は、第３の方向と平行な仮想軸を中心とした傾動または回動を意味する。

このデジタルカメラ１０は、カメラボディ１１と、撮影光学系としての撮影レンズ１００を備えている。カメラボディ１１内には、カメラ全体の機能を制御し、演算し、駆動制御するボディＣＰＵ２０と、撮影レンズ１００により投影された被写体像を撮像する撮像素子３１を有する撮像ブロック３０を備えている。ボディＣＰＵ２０は、撮像素子３１の撮像動作を制御し、撮像した画像信号を画像処理部３２で処理して撮像した被写体像を画像表示部（モニタ）３３に表示し、撮像した被写体像の画像データをメモリカード３４に書き込む。

このデジタルカメラ１０は、画像処理部３２が処理した画像信号から被写体のコントラストを検出するコントラスト検出部３５、撮影者がカメラの機能全般を操作するスイッチ等を有するカメラ操作部２１、撮影レンズ１００の焦点調節光学系（図示せず）を光軸方向に駆動して焦点調節するＡＦ部（焦点調節手段）２２、絞り、シャッタ等を開閉駆動して撮像素子３１への入射光量を調整するとともに、撮像素子３１を駆動して撮像制御する露出制御部２３、及び撮影レンズ１００とレンズ通信して、撮影レンズ１００の焦点距離ｆ等のレンズ情報を入力するレンズ通信部２４を備えている。

デジタルカメラ１０は、カメラボディ１１の振れ（手振れ、振動）を検出する検出手段として、ロール（Ｚ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳα、ピッチ（Ｘ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳβ、ヨー（Ｙ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳγ、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸ、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹ、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺを備え、これらは振れ検出回路４４に接続されている。

ロール検出部ＧＳαは、デジタルカメラ１０の第１の方向（光軸方向）回りの傾動（回転）振れを検出する振れ検出手段、ピッチ検出部ＧＳβはデジタルカメラ１０の第２の方向回りの傾動（回転）振れを検出する振れ検出手段、ヨー検出部ＧＳγはデジタルカメラ１０の第３の方向回りの傾動（回転）振れを検出する振れ検出手段を構成している。Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸは、デジタルカメラ１０の第２の方向のシフト振れを検出する振れ検出手段、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹはデジタルカメラ１０の第３の方向のシフト振れを検出する振れ検出手段、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺはデジタルカメラ１０（撮影装置全体）の第１の方向（光軸方向、フォーカシング方向）のシフト振れを検出する振れ検出手段を構成している。デジタルカメラ１０は、６自由度（６軸）の全方向の振れを検出することができる。

撮像ブロック３０は、撮像素子３１と、撮像素子３１を支持したステージ装置（移動機構）６０を備えている。ステージ装置６０は、撮像素子３１が搭載された可動ステージ６１と、可動ステージ６１の前後に位置する前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３とを備え、通電時には、可動ステージ６１を前後の固定ヨーク６２、６３に対して、浮上（重力に抗して浮上させ、静止状態（浮上静止状態）に）保持することができる。撮像素子３１は、前面が平面状の薄型の被駆動部材（可動部材の一部）を構成している。ステージ装置６０は、浮上状態の可動ステージ６１を、Ｚ方向（第１の方向）並進、Ｚ方向と直交するＸ方向（第２の方向）並進、Ｚ方向及びＸ方向の双方と直交するＹ方向（第３の方向）並進、Ｘ方向（第２の方向）回りの傾動（回転）、Ｙ方向（第３の方向）回りの傾動（回転）、及びＺ方向（第１の方向）回りの傾動（回転）（６自由度の移動、６軸移動）が可能である。さらにステージ装置６０の可動ステージ６１は、これら６自由度の並進、傾動を複数組み合わせた移動や、傾動中の並進、傾動後の並進、並進後の傾動が可能である（図２ないし図５参照）。「並進」は、カメラボディに対して像面（撮像素子３１の撮像面）の向き及び傾きを変えずに直進移動することであり、「傾動」は、カメラボディに対して像面の向きまたは傾きを変える移動のことであり、像面をＺ方向（光軸Ｏまたは光軸Ｏと平行な仮想軸）回りに回転させることも含む。「浮上」は、可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の間に非接触保持することであり、可動ステージ６１を撮像素子３１の撮像面中心が光軸Ｏと交わる中央位置（撮像初期位置）に前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３に対して非接触保持する場合を含む概念である。

ボディＣＰＵ２０は、例えばレンズ通信部２４を介して、撮影レンズ１００から焦点距離ｆ情報を入力し、ピッチ（Ｘ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳβ、ヨー（Ｙ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳγ、ロール（Ｚ方向回り傾動（回転））検出部ＧＳα、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸ、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹ、及びＺ方向加速度検出部ＧＳＺの検出信号に基づいてデジタルカメラ１０の振れ方向、振れ速度等を演算し、撮像素子３１に投影された被写体像が撮像素子３１に対して相対移動しないように撮像素子３１を駆動する方向、駆動速度、駆動量などを演算し、演算結果に基づいてステージ装置６０（可動ステージ６１）を６軸方向（並進（シフト）、傾動、傾動中の並進（シフト）、及び傾動後に並進（シフト））駆動する。これらの動作の順序は問わない。

ステージ装置６０は、撮像素子３１が固定された可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３に対して、並進（シフト）、傾動、傾動中の並進（シフト）、及び傾動後に並進（シフト）自在に保持する支持部材として機能する。可動ステージ６１は、正面視で（Ｚ方向から見て）、撮像素子３１より大きい長方形の板（枠）状部材である。前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３は、平面視、外形が可動ステージ６１よりやや大きい同一形状の長方形の板（枠）状部材からなり、中央部にそれぞれ、正面視で（Ｚ方向から見て）、撮像素子３１の外形より大きい長方形の開口６２ａと６３ａが形成されている。前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３は、可動ステージ６１が所定の範囲で移動（並進、傾動、回転）しても干渉しない位置において図示しない複数本の連結支柱で結合され、平行かつ所定間隔に保持されている。

前固定ヨーク６２の後面（被写体側と反対側の面）には、Ｙ軸を中心線としＺ軸を挟んで開口６２ａの少なくとも左右（Ｘ方向）の一方、図示実施形態では左右両側部に位置する態様で、同一仕様の左右一対の永久磁石からなるＸ方向用磁石（第２の方向用磁石）ＭＸ１が固定されている。後固定ヨーク６３の前面（被写体側の面）には、一対のＸ方向用磁石ＭＸ１と同一仕様の一対のＸ方向用磁石ＭＸ２が、一対のＸ方向用磁石ＭＸ１に対向させて固定されている。これら左右のＸ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２はそれぞれ、Ｙ方向に長く、Ｚ方向に薄い板状であって、Ｙ軸と平行に、Ｘ方向に離間して一対配置されている。左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸ１は共に図２Ｂの一方（左側）の磁石は前面（前固定ヨーク６２側の面）がＳ極、後面がＮ極であり、他方（右側）の磁石は前面がＮ極、後面がＳ極である。左右の一対のＸ方向用磁石ＭＸ２は、対向するＸ方向用磁石ＭＸ１とは異なる磁極がＸ方向用磁石ＭＸ１に対向している。そして、前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＸ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２の磁束を通すことにより、Ｘ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２と後固定ヨーク６３の対向部の間にＸ方向（第２の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している（図３参照）。

前固定ヨーク６２の後面には、開口６２ａの下方にＹ軸を中心線としてＺ軸から離間して位置する態様で、同一仕様の一対の永久磁石からなるＹ方向用磁石ＭＹＡ１と同一仕様の一対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１が固定されている。後固定ヨーク６３の前面には、一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１と同一仕様の一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ２、ＭＹＢ２が、一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１に対向させて固定されている。これらのＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１、ＭＹＡ２とＭＹＢ２はそれぞれ、Ｘ方向に長く、Ｚ方向に薄い板状の一対の磁石からなり、各対の磁石がＸ軸と平行に、Ｙ方向に離間して配置されている。一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１と一対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１は共に、図２Ａの上側の磁石は前後の一方の面（前面）がＳ極、他方の面（後面）がＮ極であり、下側の磁石は前後の一方の面がＮ極、他方の面（後面）がＳ極である。一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ２、ＭＹＢ２は、一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１とは異なる磁極が一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１、ＭＹＢ１に対向している。そして、前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、Ｙ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２の磁束を通すことにより、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２の間、及びＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２の間にそれぞれ、Ｙ方向（第３の方向）の推力を発生する磁気回路の一部を構成している。

さらに、前固定ヨーク６２の後面には、Ｘ方向用磁石ＭＸ１、Ｙ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＢ１とは異なる３カ所に、永久磁石からなるＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１が固定されている（図２Ａ、図４及び図５参照）。後固定ヨーク６３の前面には、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２が固定されている。
Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１、ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２は正面視矩形の板状であって、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１は前面（固定ヨーク６２接触面）がＳ極、後面がＮ極となるように固定され、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２はＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１と同一磁極が対向するように固定されている。６個のＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１とＺ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２は同一態様（仕様）であって、Ｚ軸を中心として、所定長離間したＺ軸直交平面内に、略等間隔に配置されている。前固定ヨーク６２及び後固定ヨーク６３がＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２の磁束を通すことにより、Ｚ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＢ１、ＭＺＣ１とＺ方向用磁石ＭＺＡ２、ＭＺＢ２、ＭＺＣ２との間に、Ｚ方向（第１の方向）の推力を発生する複数の磁気回路（推力発生手段、推力制御手段）の一部を構成している。

前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３の間に位置する可動ステージ６１は、非磁性材料からプレス成形により一体成形された非磁性部材である。可動ステージ６１の中央部には正面視長方形の撮像素子取付孔６１ａが穿設され、撮像素子取付孔６１ａに撮像素子３１が嵌合固定されている。撮像素子３１は、撮像素子取付孔６１ａから可動ステージ６１の光軸Ｏ方向前方に突出している。

撮像素子３１は、可動ステージ６１が初期位置（磁気浮上した初期位置）に位置するときに、長辺がＸ方向と平行をなし、短辺がＹ方向と平行をなすように配置されているものとする。可動ステージ６１が初期位置にあるとき、撮像素子３１の撮像面３１ａの中心は撮影レンズ１００の光軸Ｏ上に位置し、光軸ＯとＺ軸が一致する。Ｚ方向（第１の方向）、Ｘ方向（第２の方向）及びＹ方向（第３の方向）は、Ｚ方向が光軸Ｏと一致するまたは平行な、カメラボディ１１及び撮影レンズ１００に対して一定の方向として以下説明するが、撮像素子３１に対して一定の方向としてもよい。

可動ステージ６１には、撮像素子３１の左右の両辺（短辺）の外方部に位置させて、一対のＸ駆動用コイル（Ｘ駆動部）ＣＸが固定され、撮像素子３１の下方の一辺（長辺）の下方部に位置させて、左右に離して一対のＹ駆動用コイル（ＹＡ駆動部）ＣＹＡとＹ駆動用コイル（ＹＢ駆動部）ＣＹＢが固定されている。一対のＸ駆動用コイルＣＸは、Ｙ方向に長い縦長であって、長手方向がＹ方向と平行になるようにＹ軸を挟んで対称位置（等距離）に、かつＸ軸と重複させて配置され、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢはＸ方向に長い横長であって、長手方向がＸ方向と平行になるように、Ｙ軸を挟んで対称位置（Ｙ軸から等距離）に配置されている。この配置は、製造、調整及び制御が容易になる。

可動ステージ６１にはさらに、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの間（中間位置）に位置させて円形のＺ駆動用コイル（ＺＡ駆動部）ＣＺＡが固定され、一対のＸ駆動用コイルＣＸより上方に位置させて円形の一対のＺ駆動用コイル（ＺＢ駆動部）ＣＺＢとＺ駆動用コイル（ＺＣ駆動部）ＣＺＣが固定されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡはＹ軸上に配置され、Ｚ駆動用コイルＣＺＢとＣＺＣはＹ軸に対して対称位置（Ｙ軸から等距離）に配置されている。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの重心（全体の重心）は、可動ステージ６１の重心と略一致している。Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣは、いずれか２個、図示実施形態ではＺ駆動用コイルＣＺＢとＣＺＣを結ぶ線と、他の１個から上記線に下ろした垂線が、Ｙ軸と平行になる（またはＹ軸と一致する）ように配置されている。なお、Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの配置は任意であるが、いずれか２個を結ぶ線がＸ軸またはＹ軸と平行になり、他の１個からこの２個を結ぶ線に下ろした垂線がＹ軸またはＸ軸と平行になるように配置するのが好ましい。この配置は、製造、調整及び制御が容易になる。

一対のＸ駆動用コイルＣＸ及び一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢならびに３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、コイル線がＸＹ平面において複数回渦巻き状に巻かれ、可動ステージ６１の板厚方向（Ｚ方向）に複数回積層された、光軸直交平面（ＸＹ平面）と平行な平面状（薄型）コイルである。

一対のＸ駆動用コイルＣＸは、長手部分がＹ軸と平行かつ対応するＸ方向用磁石ＭＸ１とＭＸ２の間に前後面が対向する態様で配置され、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢは長手部分がＸ軸と平行かつ対応するそれぞれが一対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、ＭＹＢ１とＭＹＢ２に前後面が対向する態様で配置されている。

以上のＸ駆動用コイル（Ｘ駆動部）ＣＸ、Ｙ駆動用コイル（ＹＡ駆動部）ＣＹＡとＹ駆動用コイル（ＹＢ駆動部）ＣＹＢ、Ｚ駆動用コイル（ＺＡ駆動部）ＣＺＡ、Ｚ駆動用コイル（ＺＢ駆動部）ＣＺＢとＺ駆動用コイル（ＺＣ駆動部）ＣＺＣは、アクチュエータ駆動回路４２に接続され、アクチュエータ駆動回路４２を介して通電制御される。

Ｘ駆動用コイルＣＸと一対のＸ方向用磁石ＭＸ１と一対のＸ方向用磁石ＭＸ２は、Ｘ方向（第２の方向）の推力を発生する第２の推力発生手段（推力制御手段）を構成している。Ｘ駆動用コイルＣＸに流す電流制御により発生するＸ方向の推力により、可動ステージ６１をＸ方向に並進させることができる。各Ｘ駆動用コイルＣＸと対のＸ方向用磁石ＭＸ１、ＭＸ２は、カメラボディ１１の姿勢に関わらず、例えばカメラボディ１１のグリップを上または下に構える縦位置撮影において、可動ステージ６１を中央位置（初期位置）に保持する浮上手段として作用（機能）する。
一方のＹ駆動用コイルＣＹＡと各対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、及び他方のＹ駆動用コイルＣＹＢと各対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２は、Ｙ方向（第３の方向）の推力を発生する一対の第３の推力発生手段（推力制御手段）を構成している。Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢに流す電流制御により発生するＸ方向に離れた一対のＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１をＹ方向に並進させ、Ｚ方向回りに傾動（回動）させることができる。Ｙ駆動用コイルＣＹＡと各対のＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２、Ｙ駆動用コイルＣＹＢと各対のＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２は、カメラボディ１１の姿勢に関わらず、例えば横位置（正位置）撮影において、可動ステージ６１を中央位置（初期位置）に保持する浮上手段として作用（機能）する。
３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、各対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２の間に前後面が対向する態様で配置され、Ｚ方向（第１の方向）の推力を発生する３個の第１の推力発生手段を構成している。Ｚ方向に見てＺ軸の周りに互いに離間した３組のＺ方向用磁石ＭＺＡ１、ＭＺＡ２とＺ駆動用コイルＣＺＡ、Ｚ方向用磁石ＭＺＢ１、ＭＺＢ２とＺ駆動用コイルＣＺＢ、及びＺ方向用磁石ＭＺＣ１、ＭＺＣ２とＺ駆動用コイルＣＺＣは、３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣに流す電流制御により発生する３個のＺ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を前後の固定ヨーク６２、６３（３対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２）に対して浮上させ、浮上状態で、Ｚ方向に並進させ、Ｘ方向回りに傾動させ、Ｙ方向回りに傾動させることができる。Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと各対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２は、可動ステージ６１を光軸方向の初期位置、初期姿勢（撮像素子３１の撮像面が光軸と直交する初期状態）に保持する浮上手段として作用（機能）する。

可動ステージ６１には、Ｘ駆動用コイルＣＸの空芯領域に位置する一対のＸ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２（Ｘ位置検出部ＨＸ）と、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢの空芯領域にそれぞれ位置する一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２（ＹＡ位置検出部ＨＸＡ）、ＨＹＢ１とＨＹＢ２（ＹＢ位置検出部ＨＹＢ）と、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣの空芯領域に位置する一対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２（ＺＡ位置検出部ＨＺＡ）、ＨＺＢ１とＨＺＢ２（ＺＢ位置検出部ＨＺＢ）、ＨＺＣ１とＨＺＣ２（ＺＣ位置検出部ＨＺＣ）が固定されている。一対のＸ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２は、Ｘ駆動用コイルＣＸのＹ方向（短手方向）の略中央位置において、Ｘ方向（長手方向）に所定間隔で配置されている。一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２は、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢのＸ方向（長手方向）の略中央位置において、Ｙ方向（短手方向）に所定間隔で配置されている。一対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣの中心線上にＺ方向に所定間隔で配置されている。

Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２（Ｘ位置検出部ＨＸ）、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２（ＹＡ位置検出部ＨＸＡ）、ＨＹＢ１とＨＹＢ２（ＹＢ位置検出部ＨＹＢ）、Ｚ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２（ＺＡ位置検出部ＨＺＡ）、ＨＺＢ１とＨＺＢ２（ＺＢ位置検出部ＨＺＢ）、ＨＺＣ１とＨＺＣ２（ＺＣ位置検出部ＨＺＣ）は、位置検出回路４３に接続されている。

Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２は対応するＸ方向用磁石ＭＸ１とＭＸ２の磁力（Ｘ方向磁気回路の磁束）を検出し、検出信号により可動ステージ６１のＸ方向位置（Ｘ方向の並進方向位置）を検出するＸ方向位置検出手段（並進方向位置検出手段）を構成している。
Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２は対応するＹ方向用磁石ＭＹＡ１とＭＹＡ２の磁力（Ｙ方向磁気回路の磁束）を検出し、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＢ１とＨＹＢ２は対応するＹ方向用磁石ＭＹＢ１とＭＹＢ２の磁力（Ｙ方向磁気回路の磁束）を検出する。そして、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２及ＨＹＢ１とＨＹＢ２の両方の検出信号により、Ｙ方向位置とＺ方向回り傾動位置が検出される。すなわち、各一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２は、可動ステージ６１のＹ方向位置（Ｙ方向の並進方向位置）を検出するＹ方向位置検出手段（並進方向位置検出手段）と、可動ステージ６１のＺ方向回りの傾動位置を検出するＺ方向回りの傾動位置検出手段を構成している。
３対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は対応する３対のＺ方向用磁石ＭＺＡ１とＭＺＡ２、ＭＺＢ１とＭＺＢ２、ＭＺＣ１とＭＺＣ２の磁力（Ｚ方向磁気回路の磁束）を検出する。そして、各対をなすＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２の検出信号により、可動ステージ６１のＺ方向位置と、Ｘ方向回りの傾動位置と、Ｙ方向回りの傾動位置が検出される。すなわち、各対をなすＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２は、可動ステージ６１のＺ方向位置（Ｚ方向の並進方向位置）を検出するＺ方向位置検出手段（並進方向位置検出手段）と、可動ステージ６１のＸ方向回りの傾動位置を検出するＸ方向回りの傾動位置検出手段（傾動位置検出手段）と、可動ステージ６１のＹ方向回りの傾動位置を検出するＹ方向回りの傾動位置検出手段（傾動位置検出手段）を構成している。

以上のＸ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ、及びＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣと、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ（ＨＸ１、ＨＸ２）、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ（ＨＹＡ１とＨＹＡ２）、ＨＹＢ（ＨＹＢ１とＨＹＢ２）、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ（ＨＺＡ１とＨＺＡ２）、ＨＺＢ（ＨＺＢ１とＨＺＢ２）、ＨＺＣ（ＨＺＣ１とＨＺＣ２）は、フレキシブルプリント基板ＦＰＣ（図示せず）上に実装され、可動ステージ６１から延びるフレキシブルプリント基板ＦＰＣを介してカメラボディ１１に内蔵されたアクチュエータ駆動回路４２、位置検出回路４３等の各回路に電気的に接続されている（図１参照）。

一対のＸ駆動用コイルＣＸ及び一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢならびに３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣは、アクチュエータ駆動回路４２によって通電制御される。アクチュエータ駆動回路４２は、ボディＣＰＵ２０により、防振制御回路４１を介して制御される。

位置検出回路４３は、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２が出力した検出信号により可動ステージ６１のＸ方向位置、Ｙ方向位置、Ｚ方向位置、Ｘ方向回りの傾動位置（Ｘ方向回りの傾動（回転）角、ピッチ角）、Ｙ方向回りの傾動位置（Ｙ方向回りの傾動（回転）角、ヨー角）、及びＺ方向回りの傾動位置（Ｚ方向回りの傾動（回転）角、ロール角）を検出する。

このデジタルカメラ１０は、可動ステージ６１、すなわち撮像素子３１のＸ方向位置、Ｙ方向位置、Ｚ方向位置、Ｘ方向回り傾動位置、Ｙ方向回り傾動位置及びＺ方向回り傾動位置を、以下の態様で検出する。
位置検出回路４３は、可動ステージ６１のＸ方向位置（移動量）を、一対のＸ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２が検出した検出信号の和信号により演算して検出する。
位置検出回路４３は、一方の対をなすＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２が検出した検出信号の和信号によりＹ方向位置を演算し、他方の対をなすＹ方向用ホール素子ＨＹＢ１とＨＹＢ２が検出した検出信号を使用して、例えば和信号によりＹ方向位置を演算し、これらＸ方向に離間した２箇所のＹ方向位置に基づいて、可動ステージ６１のＹ方向位置（移動量）とＺ方向回りの傾動位置（回転量）を演算により検出する。
さらに位置検出回路４３は、可動ステージ６１のＺ方向の位置とＸ方向回りの傾動位置及びＹ方向回りの傾動位置を、３対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２のそれぞれが検出した信号を使用して、例えば一対の検出信号の和信号と該一対の検出信号の差信号の商により、Ｚ方向位置を演算により検出する。そして位置検出回路４３は、検出した可動ステージ６１の異なる３箇所のＺ方向位置に基づいて、可動ステージ６１のＺ方向位置（移動量）、Ｘ方向回り傾動位置（回転量）、Ｙ方向回り傾動位置（回転量）を演算により検出する。

以上の実施形態では、可動ステージ６１のＸ方向位置を検出する一対のＸ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２をＸ方向に所定間隔で設け、Ｙ方向位置を検出する一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２をＹ方向に所定間隔で設け、一対のＹ方向用ホール素子ＨＹＢ１とＨＹＢ２をＹ方向に所定間隔で設けたので、可動ステージ６１がＺ方向に移動しても、Ｘ方向及びＹ方向の位置検出精度が変化しない。
可動ステージ６１のＺ方向位置を検出する３対のＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２をＺ方向に所定間隔で設けたので、可動ステージ６１がＸ方向、Ｙ方向に移動、傾動しても、Ｚ方向位置検出精度が悪化しない。

以上のデジタルカメラ１０は、撮影動作するとき、以下の動作をすることができる。まずボディＣＰＵ２０の制御下で、一対のＸ駆動用コイルＣＸ、一対のＹ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢ及び３個のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを通電制御することにより、撮像素子３１が搭載された可動ステージ６１を前固定ヨーク６２と後固定ヨーク６３など他の部材に対して非接触の初期位置に保持する（浮上させる）。

デジタルカメラ１０は、可動ステージ６１を浮上させた状態で、ボディＣＰＵ２０（位置検出回路４３）が演算した各位置に基づいて、以下の駆動制御をすることができる。
Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを同等に通電制御することにより発生する３つの同等のＺ方向の推力の相互作用により可動ステージ６１をＺ方向並進させ、Ｚ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣを個別に通電制御することにより発生する３つのＺ方向の異なる推力の相互作用により可動ステージ６１をＸ方向回り傾動及びＹ方向回り傾動させることができる。
各Ｘ駆動用コイルＣＸを通電制御することで発生するＸ方向の推力により、可動ステージ６１をＸ方向に並進させることができる。
Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを同等に通電制御することで発生する２つの同等のＹ方向の推力の相互作用により可動ステージ６１をＹ方向に並進させ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを個別に通電制御することで発生する２つのＹ方向の異なる推力の相互作用により可動ステージ６１をＺ方向回り傾動させることができる。
以上のＺ駆動用コイルＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣ、Ｘ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢへの通電制御により発生する複数のＺ方向の推力、Ｘ方向の推力、複数のＹ方向の推力の相互作用により、可動ステージ６１を６自由度（６軸）の全ての方向に並進、傾動、並進中に傾動、並進後に傾動、及び傾動後に並進させることができる。

デジタルカメラ１０はさらに、撮像素子３１をステージ装置６０（可動ステージ６１）を介してチルト（あおり）、パーン、ローリングさせる傾動調整回路４６及び傾動操作スイッチ群４５を備えている。傾動調整回路４６は、傾動操作スイッチ群４５の入力を受けて、アクチュエータ駆動回路４２を介して可動ステージ６１を傾動させる。その傾動状態は、Ｘ方向用ホール素子ＨＸ１とＨＸ２、Ｙ方向用ホール素子ＨＹＡ１とＨＹＡ２、ＨＹＢ１とＨＹＢ２、及びＺ方向用ホール素子ＨＺＡ１とＨＺＡ２、ＨＺＢ１とＨＺＢ２、ＨＺＣ１とＨＺＣ２の検出信号に基づいて検出し、Ｘ駆動用コイルＣＸ、Ｙ駆動用コイルＣＹＡとＣＹＢ、Ｚ駆動用コイルＣＺＡとＣＺＢとＣＺＣの通電制御により維持できる。傾動操作スイッチ群４５は、撮影者（使用者）により手動操作されるスイッチであって、例えば、十字スイッチ、電子ダイヤル等で構成される。撮影者は、撮像素子３１により撮像された画像データが画像表示部３３に表示された状態で、画像表示部３３を見ながら傾動操作スイッチ群４５を操作することにより、撮像素子３１をチルト、パーン、ローリング、または光軸方向、光軸直交方向に並進させる。

デジタルカメラ１０は、以上の可動ステージ６１の駆動制御を、振れ検出回路４４が検出したカメラボディ１１と撮影レンズ１００の振れ（手振れ、振動）と同期させて行うことで、振れ（手振れ）補正（振れ軽減）ができる。

デジタルカメラ１０は、電源がオンされると、ボディＣＰＵ２０が、防振制御回路４１、アクチュエータ駆動回路４２を介してステージ装置６０を駆動し、可動ステージ６１上の撮像素子３１を、その撮像面３１ａが光軸Ｏと直交し、撮像面３１ａの中心を光軸Ｏが通り、かつ撮像面３１ａの光軸Ｏ方向の位置が設計上の光軸方向位置と一致する初期位置に保持する。デジタルカメラ１０は、撮像素子３１を初期位置に保持した初期状態において、撮影前の焦点調節動作、測光動作などの撮影準備動作を実行し、振れ補正動作を実行し、撮像素子３１が撮像したモニタ画像を画像表示部３３に表示する。そして、図示しないスイッチ手段により撮影指示信号が入力されると、撮像素子３１に静止画撮像させて、静止画の被写体画像データをメモリカード３４に書き込む。

デジタルカメラ１０による振れ補正動作の第１の実施形態について、図６ないし図１１を参照して説明する。図７Ａは、撮像素子３１を初期位置に保持した初期状態における、被写体（物体面２０１）と、撮影レンズ１００の主平面ＬＳと、撮像素子３１及び撮像面３１ａとの関係を簡略化して示す図である。なお、主平面は厳密には前側主平面と後側主平面があるが、ここでは簡略化して１個の主平面ＬＳとして示してある。この初期状態において、光軸Ｏと物体（被写体）面２０１が交わる位置が撮影範囲中心２０１ｏであり、撮像面３１ａの中心である撮像面中心３１ｏと一致する。撮影レンズ１００の焦点距離をｆ、主平面ＬＳと物体面２０１の間隔（被写体距離）をｂ、主平面ＬＳと撮像面３１ａの間隔（像面距離）をａとすると、図７Ａにおいて下記の結像式が成立する。
１／ｆ＝１／ａ＋１／ｂ
ｍ＝ａ／ｂ
ただし、ｍは倍率（光学倍率）である。
なお、被写体距離ｂ及び像面距離ａは、主平面ＬＳからの距離とする。
像面距離ａは、例えば撮影レンズ１００の図示しない焦点調節レンズ群の光軸方向位置から検出され、被写体距離ｂは、像面距離ａと撮影レンズ１００の焦点距離ｆから検出される。

デジタルカメラ１０は、角度振れ（Ｘ回りの傾動振れ）、シフト振れ（Ｘ方向及びＹ方向の振れ、フォーカシング方向、Ｚ方向の並進振れ）が発生しても、初期状態における撮像面３１ａ上の物体面２０１の像が変動しないように振れ補正動作を実行する。デジタルカメラ１０による振れ補正動作について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。ボディＣＰＵ２０は振れ補正に関する動作を、図示しないメモリに格納された所定のプログラムに基づいて統括的に制御し、実行する。撮像素子３１は、図７Ａの初期状態に保持されているものとする。

ボディＣＰＵ２０は、被写体距離ｂと像面距離ａから倍率量（倍率）ｍを演算して内蔵ＲＡＭ２０ａに格納する（Ｓ１１）。

ボディＣＰＵ２０は、振れ検出回路４４から、振れ量を入力する（Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７）。具体的には、ロール検出部ＧＳα、ピッチ検出部ＧＳβ及びヨー検出部ＧＳγの検出信号から検出したＺ方向回り振れ量（Ｚ方向回り回転角）、Ｘ方向回り傾動振れ量（Ｘ方向回り回転角）及びＹ方向回り傾動振れ量（Ｙ方向回り回転角）を入力（演算）し（Ｓ１３）、Ｘ方向加速度検出部ＧＳＸの検出信号から検出したＸ方向振れ量（Ｘ方向シフト量）、Ｙ方向加速度検出部ＧＳＹの検出信号から検出したＹ方向振れ量（Ｙ方向シフト量）を入力（演算）し（Ｓ１５）、Ｚ方向加速度検出部ＧＳＺの検出信号から検出したＺ方向振れ量（フォーカシング方向シフト量）を入力（演算）する（Ｓ１７）。

ボディＣＰＵ２０は、入力したＺ方向回り傾動振れ量、Ｘ方向回り傾動振れ量及びＹ方向回り傾動振れ量に基づいて像面チルト補正量（Ｚ方向回り傾動角、Ｘ方向回り傾動角及びＹ方向回り傾動角）を演算し、像面チルト補正量に基づいて撮像素子３１をチルト補正（傾動）し（Ｓ１９）、入力したＸ方向シフト量及びＹ方向シフト量に基づいて光軸補正量を演算し、この光軸補正量に基づいて撮像素子３１を光軸補正（Ｘ方向並進及びＹ方向並進）し（Ｓ２１）、入力したフォーカシング方向シフト量に基づいてフォーカシング補正量を演算し、そのフォーカシング補正量に基づいて撮像素子３１をフォーカシング補正（フォーカシング方向（光軸Ｏ方向）に並進）する（Ｓ２３）。その後ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３ないしＳ２３の振れ量検出、補正動作を繰り返す。

以上の振れ量検出、補正動作を繰り返すことにより振れ補正動作が継続され、適切な振れ補正効果が維持される。デジタルカメラ１０は、この振れ補正動作中に、例えば撮影指示信号が入力されると撮影動作を行い、電源がオフされると振れ補正動作を終了する。

ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１７の振れ量の入力の順序、ステップＳ１９、Ｓ２１、Ｓ２３の補正動作の順序は図示実施形態に限定されず、任意である。また、振れ量が検出されなかった場合は、その振れについて補正動作は行わない。

ステップＳ１９、Ｓ２１及びＳ２３の補正動作について、図７ないし図１１を参照してより詳細に説明する。図７Ｂは、図７Ａの初期状態から、デジタルカメラ１０の全体が傾動（回転）振れした状態を示している。符号は以下の通り定義する。
角度（回転、傾動）振れ量：Δθ
シフト振れ（Ｘ、Ｙ方向シフト）量：Δｈ
シフト振れ（フォーカシング方向シフト）量：Δｂ
像面チルト補正量＝Δθ×ｍ
光軸補正量＝ａ×ｔａｎΔθ＋Δｈ×ｍ
フォーカシング補正量＝ｂ（１−ｃｏｓΔθ）／ｃｏｓΔθ×ｍ^２＋Δｂ×ｍ^２

角度振れには、Ｚ方向（第１の方向）回りの傾動（ローリング）、Ｘ（第２の）方向回りの傾動（チルト、あおり）、Ｙ（第３の）方向回りの傾動（パーン）が含まれるが、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂの実施形態では、Ｘ（第２の）方向回りの傾動（チルト、あおり）のみ発生したものとして説明する。

「傾動（回転）振れに対する振れ補正」
図７Ｂは、デジタルカメラ１０が図７Ａの初期状態からＸ軸回りに回転（傾動）した傾動振れ状態を示している。この傾動振れ状態では、主平面ＬＳ、撮像素子３１（撮像面３１ａ）及び光軸Ｏ（Ｚ軸）が、Ｚ方向とＹ方向を含むＺ−Ｙ平面内（描画面と平行な面内）において角度Δθ傾動している。傾動後の物体面２０１’は、傾動後のデジタルカメラ１０によって合焦状態で撮影可能な仮想の物体面である。物体面２０１’と光軸Ｏ’の延長線が交わる点が撮影範囲中心２０１ｏ’である。

「物体面の回転（傾動）補正」
回転振れ後の物体面２０１’の撮影範囲中心２０１ｏ’は、初期の物体面２０１の撮影範囲中心２０１ｏからΔθ傾動している。図８Ａは、物体面２０１’の傾きが傾動前の物体面２０１の傾きと同一となるように、撮像面３１ａ（撮像素子３１）を像面チルト補正（チルト、傾動）させた状態を示している。撮像面３１ａの像面チルト補正量は、次式、
像面チルト補正量＝Δθ×ｍ
により演算する。
撮像面３１ａを像面チルト補正量傾動させた補正後の物体面２０１’の位置は、微小なフォーカシング誤差を含む。フォーカシング誤差は、倍率ｍが非常に小さいときに無視できる場合がある。無視できないフォーカシング誤差は、下記フォーカシング補正により補正される。

「光軸補正」
撮像面３１ａを像面チルト補正量（Δθ×ｍ）傾動させても、補正前の光軸Ｏと補正後の光軸Ｏ’が一致せず、補正前の撮影範囲中心２０１ｏと傾動後の撮影範囲中心２０１ｏ’がズレている場合がある。そこでこの実施形態では、撮像素子３１を主平面ＬＳと平行に並進させて、光軸補正（撮影範囲中心２０１ｏ’を補正）する。
図８Ｂは、撮像素子３１を主平面ＬＳと平行に並進させて光軸補正した状態を示している。撮像素子３１の光軸補正量（シフト量）は、次式、
光軸補正量＝ａ×ｔａｎΔθ
により演算する。

撮像素子３１を主平面ＬＳと平行に光軸補正量シフトさせても、フォーカシング誤差を生じている場合がある。フォーカシング誤差を補正するためのフォーカシングズレ量は、次式、
フォーカシングズレ量＝ｂ（１−ｃｏｓΔθ）／ｃｏｓΔθ
により演算する。
この実施形態において、フォーカシング方向は撮像素子３１の撮像面３１ａに入射する光軸Ｏ方向であり、フォーカシング（焦点調節）は光軸Ｏ方向に行う。フォーカシングズレ量は光軸Ｏ方向のズレ量である。

「フォーカシング補正」
撮像素子３１の光軸方向の補正量であるフォーカシング補正量は、フォーカシングズレ量に基づいて、次式、
フォーカシング補正量＝フォーカシングズレ量×ｍ^２
＝(ｂ（１−ｃｏｓΔθ）／ｃｏｓΔθ)×ｍ^２
により演算する。
撮像素子３１を、演算したフォーカシング補正量に基づいてフォーカシング方向に並進させてフォーカシング補正する（図９参照）。このフォーカシング補正により、撮像面中心３１ｏ上の物体面像に対して合焦状態となる。図９において、撮像素子３１は、実線がフォーカシング補正後、破線がフォーカシング補正前の位置を表している。

以上の通りデジタルカメラ１０は、像面チルト補正量、光軸補正量、フォーカシング補正量に基づいて、ステージ装置６０を介して撮像素子３１（撮像面３１ａ）をチルト補正し、Ｙ方向に並進させ、フォーカシング方向に並進させて、振れ補正後の物体面２０１’及び撮影範囲中心２０１ｏ’を手振れ前の物体面２０１及び撮影範囲中心２０１ｏと一致させるので、適切な振れ補正効果を得ることができる。

「Ｘ、Ｙ方向シフト振れに対する振れ補正」
図１０Ａと図１０Ｂは、Ｘ、Ｙ方向シフト振れに対する振れ補正の様子を示している。振れはＸ方向及びＹ方向の両方向に生じ得るが、図示実施形態ではＹ方向に生じたものとして説明する。図１０Ａは、図７Ａの初期状態からＹ方向に振れを生じ、シフト量Δｈシフトした後の状態を示している。振れた後の撮影範囲中心２０１ｏ’は、振れる前の撮影範囲中心２０１ｏからＹ方向にシフト量Δｈシフトしている。

本実施形態では、撮像素子３１（撮像面３１ａ）を主平面ＬＳと平行に並進させる光軸補正により、撮像面中心３１ｏの位置を補正する。光軸補正量は、次式、
光軸補正量＝シフト振れ量×ｍ
＝Δｈ×ａ／ｂ
＝Δｈ×ｍ
により演算される。
撮像素子３１を、演算した光軸補正量（Δｈ×ｍ）に基づいて、Ｙ方向に並進させて光軸補正する（図１０Ｂ参照）。図１０Ｂにおいて、撮像素子３１は、実線が光軸補正後、破線が光軸補正前の位置を表している。

この振れ補正（光軸補正）により、振れ補正後の撮影範囲中心２０１ｏ’が振れる前の撮影範囲中心２０１ｏと一致するので、撮像面３１ａに対して像面が移動することなく、適切な振れ補正効果が得られる。

「フォーカシング方向シフト振れに対する振れ補正」
図１１Ａと図１１Ｂは、フォーカシング方向シフト振れによる振れを補正する様子を示している。ここでは、初期状態のデジタルカメラ１０が光軸Ｏ方向にシフト振れしたものとする。図１１Ａは、デジタルカメラ１０が図７Ａの初期状態からフォーカシング方向（光軸Ｏ方向、Ｚ方向）にシフト振れした状態を示している。振れ後の物体面２０１’は、振れ前の物体面２０１から、フォーカシング方向にシフト量Δｂシフトしている。倍率ｍは（ｂ／ａ）であるから、撮像素子３１（撮像面３１ａ）のフォーカシング補正量Δａは、次式、
Δａ＝Δｂ×ｍ^２
により演算される。
撮像面３１ａを、演算したフォーカシング補正量Δａ（＝Δｂ×ｍ^２）に基づいて、フォーカシング方向に並進させる（図１１Ｂ参照）。このフォーカシング補正により、振れ補正後の物体面２０１’が振れ前の物体面２０１と一致し、適切な振れ補正効果が得られる。

以上は、撮像素子３１が初期状態にある状態でデジタルカメラ１０が振れたときの振れ補正動作（手振れしたとき手振れ補正動作）に関する実施形態であった。本発明は、撮像素子３１がチルト、パーン、ローリング等の傾動した状態においても振れ補正ができる。撮像素子３１がチルトした状態における振れ補正動作の一例について、図１２ないし図１７を参照して説明する。

図１２は、撮像素子３１をＸ方回りに傾動させたあおり状態で、回転振れ、Ｘ、Ｙ方向のシフト振れ、フォーカシング方向のシフト振れに対する振れ補正動作を示すフローチャートである。この第２の実施形態と図６の第１の実施形態との相違は、第１の実施形態では撮像素子３１が光軸Ｏと直交する初期位置を初期状態としているのに対して、第２の実施形態では、撮像素子３１を傾動させた傾動状態（Ｘ（第２の）方向またはＹ（第３の）方向の回りに傾動させた状態）を初期状態としている点にある。そのためにこの実施形態では、ステップＳ１２において、位置検出回路４３から、撮像素子３１（可動ステージ６１）の傾動量（姿勢及び位置データ）を入力して内蔵ＲＡＭ２０ａに格納する。他の処理は、第１の実施形態と同じであり、同一の処理には同一のステップ番号を付してある。

図１２のステップＳ１９、Ｓ２１及びＳ２３の動作について、図１３ないし図１７を参照してより詳細に説明する。この実施形態は、有限距離の物体面２０１が主平面ＬＳに対して平行ではない状態の（光軸Ｏに対して直交方向から傾いた）物体面２０１を撮像するあおり撮影における振れ補正動作である。
図１３は、光軸Ｏに対して傾斜した物体面２０１の延長線と主平面ＬＳの延長線と撮像面３１ａの延長線が１点で交わるように撮像素子３１をチルト（傾動）させた状態を示している。このように撮像素子３１をチルトさせると、シャインプルーフの法則により、撮像面３１ａに投影された物体面２０１の画像全ての部分が合焦状態となる。撮像素子３１をチルトさせた状態を初期状態とした振れ補正動作について、以下説明する。図において、主平面ＬＳの延長線と物体面２０１の延長線が成すチルト角を物体面チルト量β、主平面ＬＳの延長線と撮像面３１ａの延長線が成すチルト角を像面チルト量αとする。

「回転（傾動）振れに対する振れ補正」
図１４Ａは、デジタルカメラ１０が図１３のあおり状態からＸ方向回りに回転（傾動）振れた状態を示している。この振れ後の状態では、光軸Ｏ（Ｚ軸）が、Ｚ方向とＹ方向を含むＺ−Ｙ平面内においてＸ方向回りに角度Δθ回転（傾動）している。

「物体面のチルト補正」
像面である撮像面３１ａを、振れ後の物体面２０１’が振れ前の物体面２０１と平行になるようにチルトさせる（図１４Ｂ）。物体面２０１’（２０１）のチルト量Δβと撮像面３１ａのチルト量Δαには、次式の関係がある。
Δβ／Δα＝ｍ
この式より、撮像面チルト補正量は、物体面２０１’のチルト量Δθに、光学倍率ｍを乗算した値になる。
撮像面チルト補正量＝Δθ×ｍ
そうして撮像面３１ａを、撮像面チルト補正量（＝Δθ×ｍ）に基づいて傾動（チルト）させる（図１４Ｂ）。

「光軸補正」
次に、撮影範囲中心２０１ｏ’を振れ前の物体面２０１の撮影範囲中心２０１ｏと一致させるために、撮像素子３１を光軸Ｏと直交する面内において並進させる光軸補正を行う。光軸補正量は、次式
光軸補正量＝ａ×ｔａｎΔθ
により演算される。
撮像素子３１を、光軸補正量（ａ×ｔａｎΔθ）に基づいて主平面ＬＳと平行（Ｙ方向）に並進させる（図１５）。図１５において、撮像素子３１、撮像面３１ａ及び撮像面中心３１ｏは、実線が並進後、破線が並進前の位置を表している。

以上の撮像素子３１のチルト補正及び光軸補正により、振れ前の物体面２０１と振れ補正後の物体面２０１’が一致し、正確な振れ補正効果が得られる。

「あおり状態でＸ、Ｙ方向シフト振れしたときの振れ補正」
図１６Ａと図１６Ｂは、図１３のあおり状態におけるＸ、Ｙ方向シフト振れに対する振れ補正の様子を示している。振れはＸ方向及びＹ方向の両方向に生じ得るが、図示実施形態ではＹ方向に生じたものとして説明する。図１６Ａは、図１３のあおり状態において、デジタルカメラ１０がＹ方向にシフト振れした状態を示している。振れ後の撮影範囲中心２０１ｏ’は、振れ前の撮影範囲中心２０１ｏからＹ方向にシフト量Δｈシフトしているものとする。

「光軸補正」
撮像面３１ａの撮像面中心３１ｏを振れ前の物体面２０１の撮影範囲中心２０１ｏを一致させる光軸補正を行う。そのために、先ず、撮像素子３１を光軸Ｏと直交する面内において並進（シフト）させる光軸補正量（シフト振れ補正量）を求める。光軸補正量は、次式、
光軸補正量＝シフト振れ量×倍率
＝Δｄ×ｍ
により演算される。
撮像素子３１を、演算した光軸補正量（Δｄ×ｍ）に基づいて、Ｙ方向に並進（シフト）させる。図１６Ｂは、撮像素子３１を並進させた後の状態を示している。この光軸補正により、あおり状態でＸ、Ｙ方向シフト振れ補正しても、振れ前の物体面２０１と振れ補正後の物体面２０１’が重なり、かつ振れ前の撮影範囲中心２０１ｏが振れ補正後の撮像面中心３１ｏと一致する正確な振れ補正がされている。図１６Ｂにおいて、撮像素子３１は、実線が光軸補正前、破線が光軸補正後の位置を表している。

「あおり状態でフォーカシング方向シフト振れしたときの振れ補正」
図１７Ａと図１７Ｂは、フォーカシング方向シフト振れによる振れを補正する様子を示している。ここではあおり状態のデジタルカメラ１０がフォーカシング方向（光軸Ｏ方向、Ｚ方向）にシフト振れしたものとする。図１７Ａは、図１３の初期状態から光軸Ｏ方向にフォーカシング方向シフト量Δｂシフトした（振れた）後の状態を示している。振れ後の物体面２０１’は、振れ前の物体面２０１から、フォーカシング方向にシフト量Δｂシフトしている。光学倍率ｍは（ａ／ｂ）であるから、撮像素子３１（撮像面３１ａ）のフォーカシング補正量Δａは、次式、
Δａ＝Δｂ×ｍ^２
により演算される。
撮像素子３１を、演算したフォーカシング補正量Δａ（＝Δｂ×ｍ^２）に基づいて、光軸Ｏ方向に並進させる（図１７Ｂ）。図１７Ｂにおいて、撮像素子３１は、実線が並進後、破線が並進前の位置を表している。以上の振れ補正動作により、振れ補正後の物体面２０１’及び撮影範囲中心２０１ｏ’が振れ前の物体面２０１、撮影範囲中心２０１ｏと一致し、正確に振れ補正がなされている。

本実施形態によれば、撮像素子３１をチルトさせてあおり撮影が可能になり、かつ撮像素子３１をチルトさせた状態などで振れを生じても、撮像素子３１の撮像面３１ａ上に投影された被写体像が相対移動することがないので、振れ前の構図が保たれ、画像が振れることもなく、ピントズレもしない（合焦状態が維持される）。本発明は、撮像素子３１を、チルトに限らず、パーンやローリング、さらにチルト、パーン、ローリングの組合せによって傾動させたり、光軸方向、光軸と直交する方向に並進させたりした状態を初期状態としても、つまり撮像素子３１の初期状態の姿勢にかかわらず、適切な振れ補正ができる。

本発明の振れ補正装置は、いわゆるミラーレスデジタルカメラ、一眼デジタルカメラ、コンパクトデジタルカメラや、デジタルビデオカメラ、ドライブレコーダー、アクションカメラ、携帯端末等に搭載されたデジタルカメラなどの他、交換式レンズ鏡筒、カメラ一体型レンズなど、様々な撮影装置や光学機器全般に適用可能である。例えば、光学系により所定の像を像形成面上に形成する光学機器にあっては、光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と、この光学機器の傾動方向の傾動振れと並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と、この振れ検出手段が傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、像形成面上の像がこの像形成面に対して相対移動しないように可動部材移動手段を制御する移動制御手段と、を備ることができる。

また本発明は、映像、画像、データなどを投影するプロジェクターやレーザスキャナなどに適用することもできる。プロジェクターに適用する場合は、ステージ装置の可動ステージ６１の略中央に、可動ステージ６１の厚さ方向（第１の方向、Ｚ方向）の一方の側（後方）から投影光を入射し、他方の側（前方）の投影光学系に向けて射出する画像形成素子（液晶パネル）、あるいは、可動ステージ６１の略中央に、第１の方向（Ｚ方向）とは異なる方向から入射した投影光束を、第１の方向（投影光学系方向）に反射するＤＭＤ（デジタルミラーデバイス、デジタルマイクロミラーデバイス）パネルを搭載できる。可動ステージ６１には、画像形成素子に代えて、投影光学系を搭載してもよい。

図１８は、可動ステージ６１を有するステージ装置６０を備えた画像投影装置（プロジェクター）の実施形態の概要を示している。この実施形態は、光源８１と、光源８１から発せられた光を均一化する照明光学系８２と、照明光学系８２から射出した照明光を受けて画像を形成する画像形成素子８３と、この画像形成素子８３が開口６１ｃ内に固定された可動ステージ６１と、画像形成素子８３で形成された画像を投影する投影光学系８４とを備えている。画像形成素子８３は、具体的には液晶パネルまたはＤＭＤパネルである。画像形成素子８３は、可動ステージ６１を介してプロジェクターの筐体もしくは投影光学系８４に設けられ、可動ステージ６１が駆動していない状態（初期位置に保持された状態）で、画像形成素子８３の画像が形成される平面が、投影光学系８４の光軸Ｏに対して、もしくは、投影光学系８４内のいずれかのレンズの光軸に対して、垂直になるようにプロジェクター内に配置される。可動ステージ６１を、光軸Ｏ方向（第１の方向）、第２または第３の方向に並進させ、あるいは第１、第２または第３の方向回りに傾動等させることで、画像形成素子８３（液晶パネル）を透過して投影光学系８４に向かう投影光束の方向、またはＤＭＤパネルで反射して投影光学系８４に向かう投影光の方向を変えて投影方向や投影位置を調整したり、投影画像の傾きを調整したり、液晶パネルまたはＤＭＤパネルと投影光学系の間隔を調整して焦点調節したりすることができる。
なお、プロジェクターにはさらに、焦点のズレ量を検出する焦点検出手段や、投影画像の歪みを検出する、例えば台形検出手段を備えてもよい。これらの検出手段は、焦点合わせや台形歪み補正時に利用される。特に台形歪み補正については、台形検出手段を備えることで台形歪み量を検出し、焦点のズレ量に基づいて像面傾動手段により像面を傾動させることで自動的に補正することが可能になる。

さらに、プロジェクターをデジタルサイネージに応用することもできる。具体的には、電車内や自動車内などの動くものに搭載した場合の振れ補正、または移動可能なロボットに搭載した場合の振れ補正などにも応用できる。さらに、手持ち可能な小型プロジェクターに搭載することで、手振れを効率的に補正することができる。なお、撮影装置全般にプロジェクターを搭載することも可能である。撮影装置本体部やその表示部に小型プロジェクターを搭載する場合、撮影時は撮像素子や撮影光学系の光学要素の一つを保持する可動ステージの並進、傾動等により撮影振れ補正を行い、撮影画像の投影時には画像形成素子を保持する可動ステージの並進、傾動等により投影した画像が振れないよう（投影面に対して相対移動しないよう）に手振れ補正を行うようにしてもよい。プロジェクターに搭載する場合はさらに、画像形成素子を半画素分や１画素分ずらすことで表示する画素数を増やす画素ずらしにより高解像化が可能になるが、画素ずらしの代わりに、または画素ずらしに加えて傾動させることで高解像化することが可能になる。

本発明は、振れ補正装置を、撮像素子を含まない撮影光学系の光学要素の１つを補正光学要素として駆動する補正光学系を備えたレンズ鏡筒（特開2015-4769号公報等）に適用することもできる。例えば、撮影レンズ１００において、撮影光学系を構成する光学要素ＡＬの１個または複数個を補正光学要素（被駆動部材）とすることができる。この実施形形態の一つでは、第１レンズ群９１と第２レンズ群９３の間のレンズを被駆動部材（補正光学要素）９２としてある（図１９）。この実施形態の場合、可動ステージ６１の略中央に形成した開口６１ｃに補正光学要素９２を搭載してある。この実施形態によれば、可動ステージ（補正光学要素９２）６１を光軸Ｏ方向（第１の方向）、第２または第３の方向に並進させ、あるいは第１、第２または第３の方向回りに傾動させることで、振れ補正動作やあおり撮影などの特殊撮影が可能である。さらにこの実施形態は、可動ステージ（補正光学要素９２）６１を光軸Ｏ方向（第１の方向）に微並進動作させることでフォーカシング微調整が可能である。

また、本発明は、撮影レンズに搭載された振れ補正装置とカメラボディに搭載された振れ補正装置を共働させて振れ補正動作や傾動による焦点調節動作やその他の特殊撮影動作をさせることもできる。

１０ デジタルカメラ（撮影装置）
１１ カメラボディ
２０ ボディＣＰＵ（演算手段）
２１ カメラ操作部
２２ ＡＦ部
２３ 露出制御部
２４ レンズ通信部
３０ 撮影ブロック
３１ 撮像素子（可動部材）
３２ 画像処理部
３３ 画像表示部（モニタ）
３４ メモリカード
３５ コントラスト検出部
４１ 防振制御回路
４２ アクチュエータ駆動回路
４３ 位置検出回路（位置検出手段演算手段）
４４ 振れ検出回路（振れ検出手段）
４５ 傾動操作スイッチ群
４６ 傾動調整回路
６０ ステージ装置（可動部材（像面）移動手段、移動機構、移動手段）
６１ 可動ステージ（可動部材）
６１ａ 撮像素子取付孔
６２ 前固定ヨーク
６２ａ 開口
６３ 後固定ヨーク
６３ａ 開口
１００ 撮影レンズ
２０１、２０１’ 平面物体
２０１ｏ、２０１ｏ’ 撮影範囲中心
ＡＬ 補正光学要素（可動部材、光学要素）
ＣＸ Ｘ駆動用コイル
ＣＹＡ、ＣＹＢ Ｙ駆動用コイル
ＣＺＡ、ＣＺＢ、ＣＺＣ Ｚ駆動用コイル
ＨＸ１、ＨＸ２ Ｘ方向用ホール素子
ＨＹＡ１、ＨＹＡ２、ＨＹＢ１、ＨＹＢ２ Ｙ方向用ホール素子
ＨＺＡ１、ＨＺＡ２、ＨＺＢ１、ＨＺＢ２、ＨＺＣ１、ＨＺＣ２ Ｚ方向用ホール素子
ＭＸ１、ＭＸ２ Ｘ方向用磁石
ＭＹＡ１、ＭＹＢ１、ＭＹＡ２、ＭＹＢ２ Ｙ方向用磁石
ＭＺＡ１、ＭＺＡ２、ＭＺＢ１、ＭＺＢ２、ＭＺＣ１、ＭＺＣ２ Ｚ方向用磁石
ＧＳＸ Ｘ方向加速度検出部（振れ検出手段）
ＧＳＹ Ｙ方向加速度検出部（振れ検出手段）
ＧＳＺ Ｚ方向加速度検出部（振れ検出手段）
ＧＳα ピッチ検出部（振れ検出手段）
ＧＳβ ロール検出部（振れ検出手段）
ＧＳγ ヨー検出部（振れ検出手段）

Claims (14)

1. 撮影光学系により撮像面に投影された被写体像を撮像する撮像素子を有する撮影装置の振れ補正装置であって、
   上記被写体像と撮像面の少なくとも一方を、撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；
   上記撮影装置の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；
   上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記撮像面上の被写体像が相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する移動制御手段と；
   を備えたことを特徴とする撮影装置の振れ補正装置。
2. 請求項１記載の撮影装置の振れ補正装置において、上記撮像面上に投影された被写体像が上記撮像面に対して相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する傾動補正量とシフト補正量を、上記検出された上記傾動方向の振れ量と、上記検出された上記並進方向のシフト振れ量に応じて演算する演算手段をさらに備えた撮影装置の振れ補正装置。
3. 請求項２記載の撮影装置の振れ補正装置において、上記可動部材は、上記撮像面に投影された被写体像を撮像する撮像素子であって、上記可動部材移動手段は、上記可動部材を、上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動及び該光軸直交平面と平行な方向及び光軸方向に並進させる移動機構を備えている撮影装置の振れ補正装置。
4. 請求項２記載の撮影装置の振れ補正装置において、上記可動部材は、上記撮影光学系の光学要素であって、上記可動部材移動手段は、上記可動部材を、上記被写体像が上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動及び該光軸直交平面と平行な方向及び光軸方向に並進するように制御する撮影装置の振れ補正装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項記載の撮影装置の振れ補正装置において、
   上記振れ検出手段が上記傾動振れを検出したとき、
   上記演算手段は、上記傾動振れによる上記像面と撮像面の光軸方向のフォーカシングズレ量と、該フォーカシングズレ量に応じたフォーカシング補正量を演算し、
   上記移動制御手段は、上記可動部材を上記可動部材移動手段により、上記フォーカシング補正量に基づきフォーカシング方向に並進させる撮影装置の振れ補正装置。
6. 請求項２ないし５のいずれか１項記載の撮影装置の振れ補正装置において、
   上記振れ検出手段が光軸直交方向のシフト振れを検出したとき、
   上記演算手段は、上記シフト振れによる上記光軸直交方向のシフト量と、該シフト量に応じた上記可動部材の光軸方向移動量と傾動量を演算し、
   上記移動制御手段は、上記可動部材を、上記可動部材移動手段により、上記光軸方向移動量及び傾動量に基づいて光軸方向に並進し、光軸直交方向の回りに傾動する撮影装置の振れ補正装置。
7. 請求項２ないし６のいずれか１項記載の撮影装置の振れ補正装置において、
   上記振れ検出手段が上記光軸方向であるフォーカシング方向の振れを検出したとき、
   上記演算手段は、上記撮影装置のフォーカシング方向のズレ量と、該ズレ量に応じたフォーカシング補正量を演算し、
   上記移動制御手段は、上記可動部材を上記可動部材移動手段により、上記フォーカシング補正量に基づいて上記フォーカシング方向に並進させる撮影装置の振れ補正装置。
8. 請求項２ないし７のいずれか１項記載の撮影装置の振れ補正装置において、
   上記振れ検出手段が上記撮影光学系の光軸が傾く傾動振れを検出したとき、
   上記演算手段は、上記検出した光軸の傾き角をΔθ、上記撮影光学系の倍率をｍとして、上記傾き角Δθと上記倍率ｍの積と、上記撮像光学系の主平面から像面までの像面距離とtanΔθの積を演算し、
   上記移動制御手段は、上記可動部材を上記可動部材移動手段により、上記傾き角Δθと倍率ｍの積の値に基づいて傾動させ、上記像面距離とtanΔθの積の値に基づいて光軸直交方向に並進させる撮影装置の振れ補正装置。
9. 請求項８記載の撮影装置の振れ補正装置において、
   上記演算手段は、上記撮影光学系の主平面から物体面までの距離と像面までの距離に基づいて倍率ｍを演算する撮影装置の振れ補正装置。
10. 撮影光学系により撮像面に投影された被写体像を撮像する撮像素子と、上記被写体像と撮像面の少なくとも一方を、撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；上記撮影光学系と撮像素子の少なくとも一方の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；上記可動部材移動手段を制御する移動制御手段と；を備えた撮影装置の振れ補正方法であって、
    上記振れ検出手段が傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出するステップと；
    上記振れ検出手段が傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れのいずれか一つ以上を検出したとき、上記移動制御手段が上記可動部材移動手段を、上記検出した振れに基づいて、上記撮像面上の被写体像が相対移動しないように駆動するステップと；
    を有することを特徴とする撮影装置の振れ補正方法。
11. 画像を形成する画像形成素子と、該画像形成手段により形成された画像を投影する投影光学系と；
    上記画像形成素子と上記投影光学系の少なくとも一方を、投影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる可動部材を有する可動部材移動手段と；
    上記画像投影装置の上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；
    上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記投影された画像が投影面に対して相対移動しないように上記可動部材移動手段を制御する移動制御手段と；を備えたことを特徴とする画像投影装置の振れ補正装置。
12. 被写体像の振れを補正する振れ補正装置であって、
    撮影光学系と撮像素子の少なくとも一方を、上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させる移動手段と；
    上記傾動方向の傾動振れと上記並進方向のシフト振れを検出する振れ検出手段と；
    上記振れ検出手段が上記傾動振れとシフト振れのいずれか一つ以上の振れを検出したとき、上記振れと相殺する方向へ上記移動手段を駆動制御する駆動制御手段と；
    を備えたことを特徴とする振れ補正装置。
13. 請求項１２記載の振れ補正装置を備えた撮影装置であって、上記移動手段は、上記撮像素子を、上記撮影光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させることを特徴とする撮影装置。
14. 請求項１２記載の振れ補正装置を備えた光学機器であって、上記移動手段は、上記撮影光学系の少なくとも１つの光学要素を、上記光学系の光軸と直交する光軸直交平面に対して傾動、該光軸直交平面と平行な方向及び光軸と平行な方向に並進させることを特徴とする光学機器。
    

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