JP4788965B2

JP4788965B2 - 像ぶれ補正装置および撮像装置

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Publication number: JP4788965B2
Application number: JP2006253847A
Authority: JP
Inventors: 健一中西
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-09-20
Also published as: JP2008078852A

Description

本発明は像ぶれ補正装置および撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置は、撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像素子上に結像させることで被写体像を撮像する。
ところで、撮影中に撮像装置を持った手が動き、いわゆる手振れが生じると、撮像素子上に結像された被写体像に像振れが生じてしまう。
このような像振れを防止するために、撮影光学系の一部を構成する補正レンズ、または、撮像素子を撮影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動させる駆動機構を設け、像振れが発生した際に、駆動機構により補正レンズまたは撮像素子を移動させることで撮像素子上に結像される被写体像の像振れを防止する像振れ補正装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、ベース上にＸ軸方向に直線往復移動可能に設けられた第１のステージと、第１のステージ上にＸ軸方向と直交するＹ軸方向に直線往復移動可能に設けられ撮像素子を保持する第２のステージと、第１、第２のステージを移動させるアクチュエータとを備えたものが開示されている。
特開２００６−１０８９５６号公報

このような従来の像ぶれ補正装置は、第１、第２のステージによって撮像素子がＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って正確に移動されるため、２つのステージが必要となるため重量が重く、アクチュエータの省電力化を図る上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、省電力化を図る上で有利な像ぶれ補正装置および撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、撮影光学系または撮影光学系によって被写体像が導かれる撮像素子、あるいは撮影光学系及び撮像素子を有する像ぶれ補正装置であって、ベースと、前記ベース上において前記撮影光学系を構成するレンズまたは前記撮像素子を保持するとともに、前記撮影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持された可動体と、前記可動体を前記平面上で互いに直交する第１、第２の方向に移動させる移動機構とを備え、前記可動体は、前記第１、第２の方向のそれぞれに沿って直線状に延在する第１、第２の可動体側ガイド面と、前記平面上で前記第１、第２の方向の双方に交差する第３の方向に沿って直線状に延在する第３の可動体側ガイド面とを有し、前記移動機構は、第１、第２、第３の移動体と、第１、第２のアクチュエータとを有し、前記第１の移動体は、前記ベース上において前記第２の方向に移動可能に支持され前記第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能に接触し、前記第２の移動体は、前記ベース上において前記第１の方向に移動可能に支持され前記第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能に接触し、前記第３の移動体は、前記ベース上において前記平面上で前記第３の方向と直交する第４の方向に沿って移動可能に支持され第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能に接触し、前記第１の付勢部材は前記第１の移動体を前記第１の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、前記第２の付勢部材は前記第２の移動体を前記第２の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、前記第３の付勢部材は前記第３の移動体を前記第３の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、前記第１の付勢部材が前記第1の移動体を付勢する付勢力と、前記第２の付勢部材が前記第２の移動体を付勢する付勢力と、前記第３の付勢部材が前記第３の移動体を付勢する付勢力とは、前記可動体を前記ベース上の定められた初期位置に位置させるように設定され、前記第１のアクチュエータは前記第１の移動体を前記第２の方向に沿って往復移動させ、前記第２のアクチュエータは前記第２の移動体を前記第１の方向に沿って往復移動させることを特徴とする。
また本発明は、像ぶれ補正装置を有し撮影光学系によって被写体像を撮像素子に導いて撮像する撮像装置であって、前記像ぶれ補正装置は、ベースと、前記ベース上において前記撮影光学系を構成するレンズまたは前記撮像素子を保持するとともに、前記撮影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持された可動体と、前記可動体を前記平面上で互いに直交する第１、第２の方向に移動させる移動機構とを備え、前記可動体は、前記第１、第２の方向のそれぞれに沿って直線状に延在する第１、第２の可動体側ガイド面と、前記平面上で前記第１、第２の方向の双方に交差する第３の方向に沿って直線状に延在する第３の可動体側ガイド面とを有し、前記移動機構は、第１、第２、第３の移動体と、第１、第２のアクチュエータとを有し、前記第１の移動体は、前記ベース上において前記第２の方向に移動可能に支持され前記第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能に接触し、前記第２の移動体は、前記ベース上において前記第１の方向に移動可能に支持され前記第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能に接触し、前記第３の移動体は、前記ベース上において前記平面上で前記第３の方向と直交する第４の方向に沿って移動可能に支持され第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能に接触し、前記第１の付勢部材は前記第１の移動体を前記第１の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、前記第２の付勢部材は前記第２の移動体を前記第２の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、前記第３の付勢部材は前記第３の移動体を前記第３の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、前記第１の付勢部材が前記第1の移動体を付勢する付勢力と、前記第２の付勢部材が前記第２の移動体を付勢する付勢力と、前記第３の付勢部材が前記第３の移動体を付勢する付勢力とは、前記可動体を前記ベース上の定められた初期位置に位置させるように設定され、前記第１のアクチュエータは前記第１の移動体を前記第２の方向に沿って往復移動させ、前記第２のアクチュエータは前記第２の移動体を前記第１の方向に沿って往復移動させることを特徴とする。

本発明によれば、可動体を、第１、第２、第３の可動体側ガイド面と、第１、第２、第３の移動体を介して移動させる構成としたので、第１、第２の方向に沿って正確に移動させることができ、したがって、第１、第２の移動体を移動させる第１、第２のアクチュエータの駆動制御の簡素化を図りつつ撮像素子の移動方向および移動量の制御の高精度化を図る上で有利となる。
また、可動体にステージ機構を設けたり、あるいは、可動体にアクチュエータを構成する部材を設けたりする必要が無く可動体の軽量化を図ることができ、したがって、第１、第２のアクチュエータの省電力化を図る上で有利となる。

（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態の像ぶれ補正装置６０が適用された撮像装置１０の概略構成図、図２は撮像装置１０のブロック図である。
図１に示すように、撮像装置１０はデジタルスチルカメラであり、外装を構成するケース１２を有し、ケース１２には、撮影光学系１４が組み込まれた鏡筒１６が設けられている。
なお、本明細書において、撮像装置１０の前方とは被写体に臨む側をいい、後方とは被写体と反対側にすなわち撮影者側に臨む側をいう。また、撮像装置１０の左右は後方から前方を見た状態でいうものとする。
鏡筒１６の後端には、撮影光学系１４によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子１８が配置されている。
ケース１２内部には、本発明に係る像ぶれ補正装置６０が組み込まれ、撮像素子１８は像ぶれ補正装置６０に保持されている。

図２に示すように、ケース１２には画像などを表示する液晶表示パネルなどからなるディスプレイ２０が設けられている。
撮像装置１０には、映像信号増幅部２２、映像信号処理部２４、映像信号記録再生部２６、制御部２８、モニタドライバ３０、内部メモリ３２、メモリカード用インターフェース３４、メモリカード用スロット３６、外部入出力インターフェース３８、外部入出力端子４０、操作パネル部４２、手振れ検出部４４、手振れ信号処理部４６、アクチュエータ駆動部４８、位置検出部５０、位置検出信号処理部５２などが設けられている。

撮像素子１８で生成された撮像信号は映像信号増幅部２２で増幅され、映像信号処理部２４によって所定の信号処理がなされ映像信号として映像信号記録再生部２６に供給される。
映像信号記録再生部２６は、映像信号処理部２４から供給された映像信号を制御部２８の制御にしたがってメモリカード用インターフェース３４を介してメモリカード用スロット３６に装着された記録媒体としてのメモリカード３７に記録する。
また、映像信号記録再生部２６は、映像信号処理部２４から供給された映像信号、あるいは、メモリカード用インターフェース３４を介してメモリカード３７から供給される映像信号を、モニタドライバ３０を介してディスプレイ２０に供給して画像の表示を行わせる。
制御部２８は、操作パネル部４２に設けられたシャッタボタンや各種操作スイッチの操作に基づいて、映像信号記録再生部２６の制御を行う。
内部メモリ３２は、映像信号記録再生部２６の動作のために必要なメモリエリアを提供する。
外部入出力インターフェース３８は、外部入出力端子４０に接続された外部の電子機器と映像信号記録再生部２６との間で映像信号の授受を司る。

手振れ検出部４４は、撮像装置１０に加わった加速度、あるいは、振動などに基づいて手振れを検出するものであり、手振れの大きさに応じた手振れ検出信号を出力する。
手振れ検出部４４としては、例えば、ジャイロセンサなど従来公知の様々なセンサを採用可能である。
手振れ信号処理部４６は、手振れ検出部４４から供給されるアナログ信号としての手振れ検出信号から手振れの方向や手振れの大きさなどを示すデジタル信号としての手振れ検出信号を生成して制御部２８に供給する。
位置検出部５０は、撮影光学系１４の光軸Ｌと直交する平面上において互いに直交する第１、第２の方向における撮像素子１８を保持する可動体６４（図３、図４参照）の位置を検出するものであり、可動体６４の位置に応じた位置検出信号を出力する。
位置検出部５０としては、例えば、長手方向にＮ極とＳ極とが繰り返して着磁されたマグネットと、該マグネットに対向して配置された磁気抵抗素子（ＭＲ素子）とを有し、マグネットと磁気抵抗素子の相対的な位置変化に応じて磁気抵抗素子から得られる検出信号を用いるなどの従来公知の様々なセンサを採用可能である。
位置検出信号処理部５２は、位置検出部５０から供給されるアナログ信号としての位置検出信号から位置を示すデジタル信号としての位置検出信号を生成して制御部２８に供給する。
制御部２８は、手振れ信号処理部４６から供給された手振れ補正信号に基づいて第１、第２のアクチュエータ駆動信号を生成しアクチュエータ駆動部４８に与える。なお、制御部２８は、手ぶれ補正信号を生成する際、位置検出信号処理部５２から供給された位置検出信号に基づいたフィードバック制御を行うことで可動体６４の位置制御の高精度化が図られている。

次に、像ぶれ補正装置６０の構成について説明する。
図３は第１の実施の形態の像ぶれ補正装置６０の斜視図、図４は第１の実施の形態の像ぶれ補正装置６０の平面図、図５は図３、図４のＡ矢視図、図６は図３、図４のＢ矢視図である。
像ぶれ補正装置６０は、ベース６２と、可動体６４と、移動機構６６などを含んで構成されている。
ベース６２は、図１、図３、図４に示すように、平板状を呈し鏡筒１６に一体的に取り付けられ、ベース６２が前方に臨む前面６２０２は光軸Ｌと直交する平面上を延在している。

可動体６４は、ほぼ矩形板状を呈しベース６２に平行させてベース６２の前面６２０２上に配置されている。
本実施の形態では、可動体６４は、矩形の４つの隅部のうち１つの隅部が、該隅部を挟む隣り合う２辺に対して４５度で交差する辺によって切り欠かれ、したがって、平面視五角形を呈している。
可動体６４が前方に臨む前面６４０２の中央には、撮像素子１８がその撮像面１８０２を前方に向けて取着されている。
図４、図５に示すように、ベース６２の前面６２０２に臨む可動体６４の後面６２０４の３箇所には、その一部が露出するように鋼球６８がそれぞれ回転可能に配設され、鋼球６８がベース６２の前面６２０２上を転動することで可動体６４がベース６２上で光軸Ｌと直交する前記平面に沿って移動可能に支持されている。
可動体６４は、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを有している。
第１、第２の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂは、光軸Ｌと直交する前記平面上で互いに直交する第１、第２の方向Ｘ、Ｙのそれぞれに沿って直線状に延在形成されている。本実施の形態では、第１、第２の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂは、前記４５度で交差する辺に対向する隅部を挟む２辺に沿って延在形成されている。
第３の可動体ガイド面６４Ｃは、光軸Ｌと直交する前記平面上で第１、第２の方向Ｘ、Ｙの双方に交差する第３の方向Ｚ１に沿って直線状に延在形成されている。
本実施の形態では、第３の可動体側ガイド面６４Ｃは、可動体６４の前記４５度で交差する辺に沿って形成されている。
また、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、それぞれ光軸Ｌと直交する前記平面と交差しベース６２とは反対の方向を向いた異なった３つの傾斜面上を延在している。

移動機構６６は、第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２と、第１、第２のアクチュエータ７４、７６と、第１、第２、第３の付勢部材７８、８０、８２とを含んで構成されている。
第１の移動体６８は、ベース６２上において第２の方向Ｙに移動可能に支持され第１の可動体側ガイド面６４Ａに対して第１の方向Ｘに移動可能に接触している。
本実施の形態では、第１の移動体６８が第１の可動体側ガイド面６４Ａに臨む箇所に、第１の可動体側ガイド面６４Ａに平行する第１の移動体側端面６６Ａが設けられている。そして、第１の移動体側端面６６Ａにその一部が露出するように複数の鋼球８６が回転可能に配設され、それら複数の鋼球８６は第１の可動体側ガイド面６４Ａに対して直交する方向から接触している。これにより、第１の移動体６８は、鋼球８６が第１の可動体側ガイド面６４Ａ上を転動することで第１の可動体側ガイド面６４Ａに対して第１の方向Ｘに移動可能となっている。
また、本実施の形態では、第１の移動体６８を第２の方向Ｙに往復直線移動可能に案内する第１の案内機構８４Ａが設けられている。
第１の案内機構８４Ａは、第１の方向Ｘにおける第１の移動体６８の両側の箇所にそれぞれ設けられ第２の方向Ｙに沿って延在する２本のガイドロッド８４０２と、第１の移動体６８の両側の箇所に設けられ２本のガイドロッド８４０２にそれぞれ滑動可能に係合する係合部８４０４と、２本のガイドロッド８４０２の両端をベース６２に固定する取り付け部８４０６とを含んで構成されている。

第２の移動体７０は、ベース６２上において第１の方向Ｘに移動可能に支持され第２の可動体側ガイド面６４Ｂに対して第２の方向Ｙに移動可能に接触している。
本実施の形態では、第２の移動体７０が第２の可動体側ガイド面６４Ｂに臨む箇所に、第２の可動体側ガイド面６４Ｂに平行する第２の移動体側端面６６Ｂが設けられている。そして、第２の移動体側端面６６Ｂにその一部が露出するように複数の鋼球８６が回転可能に配設され、それら複数の鋼球８６は第２の可動体側ガイド面６４Ｂに対して直交する方向から接触している。これにより、第２の移動体７０は、鋼球８６が第２の可動体側ガイド面６４Ｂ上を転動することで第２の可動体側ガイド面６４Ｂに対して第２の方向Yに移動可能となっている。
また、本実施の形態では、第２の移動体７０を第１の方向Ｘに往復直線移動可能に案内する第２の案内機構８４Ｂが設けられている。
第２の案内機構８４Ｂは、第２の方向Ｙにおける第２の移動体７０の両側の箇所にそれぞれ設けられ第１の方向Ｘに沿って延在する２本のガイドロッド８４０２と、第２の移動体７０の両側の箇所に設けられ２本のガイドロッド８４０２にそれぞれ滑動可能に係合する係合部８４０４と、２本のガイドロッド８４０２の両端をベース６２に固定する２つの取り付け部８４０６とを含んで構成されている。

第３の移動体７２は、ベース６２上において第３の方向Ｚ１と直交する第４の方向Ｚ２に（光軸Ｌと直交する前記平面上で第３の方向Ｚ１と直交する第４の方向Ｚ２に）移動可能に支持され第３の可動体側ガイド面６４Ｃに対して第３の方向Ｚ１に移動可能に接触している。
本実施の形態では、第３の移動体７２が第３の可動体側ガイド面６４Ｃに臨む箇所に、第３の可動体側ガイド面６４Ｃに平行する第３の移動体側端面６６Ｃが設けられている。そして、第３の移動体側端面６６Ｃにその一部が露出するように複数の鋼球８６が回転可能に配設され、それら複数の鋼球８６は第３の可動体側ガイド面６４Ｃに対して直交する方向から接触している。これにより、第３の移動体７２は、鋼球８６が第３の可動体側ガイド面６４Ｃ上を転動することで第３の可動体側ガイド面６４Ｃに対して第３の方向Z１に移動可能となっている。
また、本実施の形態では、第３の移動体７２を第４の方向Ｚ２に往復直線移動可能に案内する第３の案内機構８４Ｃが設けられている。
第３の案内機構８４Ｃは、第３の方向Ｚ１における第３の移動体７２の両側の箇所にそれぞれ設けられ第４の方向Ｚ２に沿って延在する２本のガイドロッド８４０２と、第３の移動体７２の両側の箇所に設けられ２本のガイドロッド８４０２にそれぞれ滑動可能に係合する係合部８４０４と、２本のガイドロッド８４０２の両端をベース６２に固定する２つの取り付け部８４０６とを含んで構成されている。
また、本実施の形態では、第３の移動体側端面６６Ｃに、その一部が露出するように鋼球８６が配設され、第３の移動体側端面６６Ｃは鋼球が第３の可動体側ガイド面６４Ｃ上を転動することで第３の可動体側ガイド面６４Ｃに滑動可能に係合している。
なお、本実施の形態では、光軸Ｌを水平方向に向けた状態でベース６２、可動体６４、第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２は鉛直面上を延在するように設けられている。

第１の付勢部材７８は第１の移動体６８を第１の可動体側ガイド面６４Ａに接触する方向に付勢している。
本実施の形態では、第１の付勢部材７８はコイルスプリングを含んで構成され、第１の案内機構８４Ａを構成する２本のガイドロッド８４０２の箇所で可動体６４と反対に位置する係合部８４０４から露出するガイドロッド８４０２の箇所に巻装されて配設されている。
第２の付勢部材８０は第２の移動体７０を第２の可動体側ガイド面６４Ｂに接触する方向に付勢している。
本実施の形態では、第２の付勢部材８０はコイルスプリングを含んで構成され、第２の案内機構８４Ｂを構成する２本のガイドロッド８４０２の箇所で可動体６４と反対に位置する係合部８４０４から露出するガイドロッド８４０２の箇所に巻装されて配設されている。
第３の付勢部材８２は第３の移動体７２を第３の可動体側ガイド面６４Ｃに接触する方向に付勢している。
本実施の形態では、第３の付勢部材８２はコイルスプリングを含んで構成され、第３の案内機構８４Ｃを構成する２本のガイドロッド８４０２の箇所で可動体６４と反対に位置する係合部８４０４から露出するガイドロッド８４０２の箇所に巻装されて配設されている。
第１の付勢部材７８が第1の移動体６８を付勢する付勢力と、第２の付勢部材８０が第２の移動体７０を付勢する付勢力と、第３の付勢部材８２が第３の移動体７２を付勢する付勢力は、図５に示すように、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃがベース６２とは反対の方向を向いた傾斜面として形成されているため、それぞれ可動体６４を、光軸Ｌと直交する平面上で移動させるための力として作用し、また、可動体６４をベース６２方向に押さえる力として作用する。
そして、第１の付勢部材７８が第1の移動体６８を付勢する付勢力と、第２の付勢部材８０が第２の移動体７０を付勢する付勢力と、第３の付勢部材８２が第３の移動体７２を付勢する付勢力とは、それらの合力により第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２に外力が作用していない状態で可動体６４をベース６２上の定められた初期位置に位置させるように設定されている。詳細には、第１、第２、第３の付勢部材７８、８０、８２が第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２を付勢する付勢力のうち可動体６４を光軸Ｌと直交する平面上で移動させるための力の合力により第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２に外力が作用していない状態で可動体６４をベース６２上の定められた初期位置に位置させるように設定されている。この初期位置は、撮影光学系１４の光軸Ｌと撮像素子１８の撮像面１８Ａの中心点がほぼ合致する位置である。

第１のアクチュエータ７４は第１の移動体６８を第２の方向Ｙに沿って往復移動させるものである。
本実施の形態では、図５に示すように、第１のアクチュエータ７４は、磁石７４Ａと、ヨーク７４Ｂと、コイル７４Ｃとを含むボイスコイルモータで構成されている。
ヨーク７６Ｂは、第１の移動体６８が可動体６４と反対側に臨む箇所の近傍のベース６４の前面６４０２箇所から立設された縦壁と、該縦壁の先端から屈曲され第１の移動体６８がベース６２と反対側に臨む箇所に対向する横壁とを含んで構成されている。
コイル７６Ｃは、横壁が第１の移動体６８に臨む箇所に取着され、コイル７６Ｃは光軸Ｌと平行して延在する軸線を中心に巻回されている。
磁石７４Ａはコイル７４Ｃに対向する第１の移動体６８の箇所に取着され、第２の方向Ｙの両側にＮ極とＳ極が位置するように着磁されている。

第２のアクチュエータ７６は第２の移動体７０を第１の方向Ｘに沿って往復移動させるものである。
本実施の形態では、第２のアクチュエータ７６は第１のアクチュエータ７４と同様に、磁石７４Ａと、ヨーク７６Ｂと、コイル７６Ｃとを含むボイスコイルモータで構成されている。
ヨーク７６Ｂは、第２の移動体７０が可動体６４と反対側に臨む箇所の近傍のベース６４の前面６４０２箇所から立設された縦壁と、該縦壁の先端から屈曲され第２の移動体７０がベース６２と反対側に臨む箇所に対向する横壁とを有し、横壁が第１の移動体６８に臨む箇所にコイル７６Ｃが取着され、コイル７６Ｃは光軸Ｌと平行して延在する軸線を中心に巻回されている。
磁石７６Ａはコイル７６Ｃに対向する第２の移動体７０の箇所に取着され、第１の方向Ｘの両側にＮ極とＳ極が位置するように着磁されている。
なお、コイル７４Ｃ、７６Ｃを第１、第２の移動体６８、７０に設けてもよいが、本実施の形態のように、コイル７４Ｃ、７６Ｃをベース６２側に形成されたヨーク７４Ｂ、７６Ｂに設けると、各コイル７４Ｃ、７６Ｃの配線部材の重量や弾性などによって第１、第２の移動体６８、７０の移動が妨げられることがなく、第１、第２の移動体６８、７０の応答速度の高速化を図る上で有利となる。

次に像ぶれ補正動作について説明する。
操作パネル部４２の手振れ補正スイッチがオンされると、制御部２８は像ぶれ補正動作を実行し、手振れ検出部４４から供給される手振れ検出信号に基づいて手振れ補正信号を生成しアクチュエータ駆動部４８に与える。
アクチュエータ駆動部４８からコイル７４Ｃに第１のアクチュエータ駆動信号が供給されることにより、コイル７４Ｃに発生した磁界と磁石７４Ａの磁界との磁気相互作用によって第１の移動体６８が第２の方向Ｙに沿って往復移動される。なお、第１の移動体６８が可動体６４から離れる方向に移動した際には、第３の付勢部材８２の付勢力により可動体６４は第１の移動体６８に追従して移動する。
また、アクチュエータ駆動部４８からコイル７６Ｃに第２のアクチュエータ駆動信号が供給されることにより、コイル７６Ｃに発生した磁界と磁石７６Ａの磁界との磁気相互作用によって第２の移動体７０が第１の方向Ｘに沿って往復移動される。なお、第２の移動体７０が可動体６４から離れる方向に移動した際には、第３の付勢部材８２の付勢力により可動体６４は第２の移動体７０に追従して移動する。
これらにより可動体６４は手振れ検出部４４によって検出された手振れ量、手振れ方向を補正するように所望の位置に移動されることによって像ぶれが補正される。

また、操作パネル部４２の手振れ補正スイッチがオフされると、制御部２８は像ぶれ補正動作を停止し、制御部２８による手振れ補正信号のアクチュエータ駆動部４８への供給が停止され、第１、第２のアクチュエータ７４、７６の動作が停止される。
像ぶれ補正動作が停止されると、第１、第２、第３の付勢部材７８、８０、８２の合力により可動体６４はベース６２上の定められた初期位置、すなわち、撮影光学系１４の光軸Ｌと撮像素子１８の撮像面１８Ａの中心点が合致する位置に戻される。

本実施の形態によれば、可動体６４を、互いに直交する第１、第２の方向Ｘ、Ｙに沿って直線状に延在する第１、第２の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂと、第１、第２の方向Ｘ、Ｙの双方に交差する第３の方向Ｚ１に沿って直線状に延在する第３の可動体側ガイド面６４Ｃとを介して第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２によって移動させる構成としたので、可動体６４ががたついたり、あるいは、第１、第２の方向Ｘ、Ｙに対して傾斜したり、あるいは回転したりすることを防止しつつ、第１、第２の方向Ｘ、Ｙに沿って正確に移動させることができ、したがって、第１、第２の移動体６８、７０を移動させる第１、第２のアクチュエータ７４、７６の駆動制御の簡素化を図りつつ撮像素子１８の移動方向および移動量の制御の高精度化を図る上で有利となる。
また、撮影光学系１４の光軸Ｌと直交する平面上を移動可能に支持された可動体６４を第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２によって移動させるため、可動体６４にステージ機構を設けたり、あるいは、アクチュエータを構成する部材を設けたりする必要が無く可動体６４の軽量化を図ることができ、したがって、第１、第２のアクチュエータ７４、７６の省電力化を図りつつ、撮像素子１４を第１、第２の方向Ｘ、Ｙに移動させる際の応答速度の高速化を図る上で有利となる。
また、撮像装置１０を三脚に取り付けて撮影するなど手振れが生じない状態での撮影時には、像ぶれ補正動作を停止することで第１、第２、第３の付勢部材７８、８０、８２の付勢力によって可動体６４を初期位置に戻し、撮影光学系１４の光軸Ｌと撮像素子１８の撮像面１８Ａの中心点が合致させた状態とすることができ、第１、第２のアクチュエータ７４、７６へのアクチュエータ駆動信号の供給が不要となり、消費電力を節約する上で有利となる。
また、本実施の形態では、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを、それぞれ光軸Ｌと直交する平面と交差しベース６２とは反対の方向を向いた異なった３つの傾斜面で形成し、それら３つの傾斜面に第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２を接触させるようにしたので、可動体６４は第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２によってベース６２から離れる方向への移動が阻止され、したがって、可動体６４のベース６２から離れる方向への移動を阻止する手段を別に設ける必要が無くなり、構造の簡素化、コンパクト化を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを、それぞれ光軸Ｌと直交する平面と直交する異なった３つの平面で形成した点および可動体６４をベース６２に押圧する押圧機構８８を設けた点が第１の実施の形態と異なっており、その他の点は第１の実施の形態と同様である。
図７は第２の実施の形態の像ぶれ補正装置６０の平面図、図８は図７のＡＡ線断面図である。以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付して説明する。
図７、図８に示すように、第１の実施の形態と同様に、ベース６２の前面６２０２に臨む可動体６４の後面６２０４の３箇所には、その一部が露出するように鋼球６８がそれぞれ回転可能に配設され、鋼球６８がベースの前面６２０２上を転動することで可動体６４がベース６２上で光軸Ｌと直交する平面に沿って移動可能に支持されている。
第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、それぞれ光軸Ｌと直交する平面と直交する異なった３つの平面上を延在している。
そして、第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２が第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに臨む箇所に第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに平行する第１、第２、第３の移動体側端面６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃが設けられている。
第１、第２、第３の移動体側端面６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃにその一部が露出するように複数の鋼球８６が回転可能に配設され、それら複数の鋼球８６は第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに対して直交する方向から接触している。
これにより、第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２は、鋼球８６が第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ上を転動することで第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに対して第１、第２、第３の方向Ｘ、Ｙ、Ｚ１にそれぞれ移動可能となっている。

第２の実施の形態では、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを、それぞれ光軸Ｌと直交する平面と直交する異なった３つの平面で形成し、それら３つの平面に第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２を接触させるようにしたので、可動体６４をベース６２方向に押圧する機構が必要となり、そのため押圧機構８８が設けられている。
押圧機構８８は、保持部９０と、鋼球９２と、スプリング９４とを含んで構成され、保持部９０は、ベース６２から起立された縦壁と、縦壁の先端から屈曲し可動体６４の前面６４０２上を延在する横壁とを有している。
鋼球９２は、横壁が可動体６４の前面６４０２に臨む箇所にその一部が露出するように回転可能に配設され、鋼球９２はスプリング９４により前面６４０２に接触する方向に付勢され、これにより可動体６４はベース６２方向に押圧されている。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。

なお、本実施の形態では、可動体６４に撮像素子１８が保持されている場合について説明したが、可動体６４には撮像素子１８に代えて撮影光学系１４を構成するレンズが保持されている場合であっても同様の効果が奏される。
また、本実施の形態では、第１、第２、第３の可動体側ガイド面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃに対して第１、第２、第３の方向Ｘ、Ｙ、Ｚ１に移動可能に第１、第２、第３の移動体６８、７０、７２を接触させるため、また、可動体６４をベース６２上で移動可能に支持するため、鋼球を用いた場合について説明したが、それらの構成は鋼球を用いたものに限定されず、鋼球に代えて摩擦係数の小さい滑り軸受けを用いるなど従来公知の様々な部材、構造が採用可能である。
また、実施の形態では、撮像装置としてデジタルスチルカメラを用いて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、その他種々の撮像装置に適用可能である。

第１の実施の形態の像ぶれ補正装置６０が適用された撮像装置１０の概略構成図である。撮像装置１０のブロック図である。第１の実施の形態の像ぶれ補正装置６０の斜視図である。第１の実施の形態の像ぶれ補正装置６０の平面図である。図４のＡ矢視図である。図４のＢ矢視図である。第２の実施の形態の像ぶれ補正装置６０の平面図である。図７のＡＡ線断面図である。

符号の説明

１０……撮像装置、１４……撮影光学系、１８……撮像素子、６０……像ぶれ補正装置、６２……ベース、６４……可動体、６６……移動機構、６４Ａ……第１の可動体側ガイド面、６４Ｂ……第２の可動体側ガイド面、６４Ｃ……第３の可動体側ガイド面、６８……第１の移動体、７０……第２の移動体、７２……第３の移動体、７４……第１のアクチュエータ、７６……第２のアクチュエータ、７８……第１の付勢部材、８０……第２の付勢部材、８２……第３の付勢部材。

Claims

撮影光学系または撮影光学系によって被写体像が導かれる撮像素子、あるいは撮影光学系及び撮像素子を有する像ぶれ補正装置であって、
ベースと、
前記ベース上において前記撮影光学系を構成するレンズまたは前記撮像素子を保持するとともに、前記撮影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持された可動体と、
前記可動体を前記平面上で互いに直交する第１、第２の方向に移動させる移動機構とを備え、
前記可動体は、前記第１、第２の方向のそれぞれに沿って直線状に延在する第１、第２の可動体側ガイド面と、前記平面上で前記第１、第２の方向の双方に交差する第３の方向に沿って直線状に延在する第３の可動体側ガイド面とを有し、
前記移動機構は、第１、第２、第３の移動体と、第１、第２のアクチュエータとを有し、
前記第１の移動体は、前記ベース上において前記第２の方向に移動可能に支持され前記第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能に接触し、
前記第２の移動体は、前記ベース上において前記第１の方向に移動可能に支持され前記第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能に接触し、
前記第３の移動体は、前記ベース上において前記平面上で前記第３の方向と直交する第４の方向に沿って移動可能に支持され第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能に接触し、
前記第１の付勢部材は前記第１の移動体を前記第１の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、
前記第２の付勢部材は前記第２の移動体を前記第２の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、
前記第３の付勢部材は前記第３の移動体を前記第３の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、
前記第１の付勢部材が前記第1の移動体を付勢する付勢力と、前記第２の付勢部材が前記第２の移動体を付勢する付勢力と、前記第３の付勢部材が前記第３の移動体を付勢する付勢力とは、前記可動体を前記ベース上の定められた初期位置に位置させるように設定され、
前記第１のアクチュエータは前記第１の移動体を前記第２の方向に沿って往復移動させ、
前記第２のアクチュエータは前記第２の移動体を前記第１の方向に沿って往復移動させる、
ことを特徴とする像ぶれ補正装置。
前記第１、第２、第３の可動体側ガイド面は、それぞれ前記平面と交差し前記ベースとは反対の方向を向いた異なった３つの傾斜面として形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１、第２、第３の可動体側ガイド面は、それぞれ前記平面と交差し前記ベースとは反対の方向を向いた異なった３つの傾斜面として形成され、
前記第１、第２、第３の移動体は、前記第１、第２、第３の可動体側ガイド面に対してそれぞれ直交する方向から接触している、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１、第２、第３の可動体側ガイド面は、それぞれ前記平面と直交する異なった３つの平面として形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１の移動体が前記第１の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第１の移動体は、前記鋼球が前記第１の可動体側ガイド面上を転動することで第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能となっており、
前記第２の移動体が前記第２の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第２の移動体は、前記鋼球が前記第２の可動体側ガイド面上を転動することで第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能となっており、
前記第３の移動体が前記第３の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第３の移動体は、前記鋼球が前記第３の可動体側ガイド面上を転動することで第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能となっている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１の移動体が前記第１の可動体側ガイド面に臨む箇所に、前記第１の可動体側ガイド面に平行する第１の移動体側端面が設けられ、前記第１の移動体側端面にその一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第１の移動体は、前記鋼球が前記第１の可動体側ガイド面上を転動することで第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能となっており、
前記第２の移動体が前記第２の可動体側ガイド面に臨む箇所に、前記第２の可動体側ガイド面に平行する第２の移動体側端面が設けられ、前記第２の移動体側端面にその一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第２の移動体は、前記鋼球が前記第２の可動体側ガイド面上を転動することで第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能となっており、
前記第３の移動体が前記第３の可動体側ガイド面に臨む箇所に、前記第３の可動体側ガイド面に平行する第３の移動体側端面が設けられ、前記第３の移動体側端面にその一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第３の移動体は、前記鋼球が前記第３の可動体側ガイド面上を転動することで第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能となっている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１の移動体が前記第１の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第１の移動体は、前記鋼球が前記第１の可動体側ガイド面上を転動することで第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能となっており、
前記第２の移動体が前記第２の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第２の移動体は、前記鋼球が前記第２の可動体側ガイド面上を転動することで第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能となっており、
前記第３の移動体が前記第３の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第３の移動体は、前記鋼球が前記第３の可動体側ガイド面上を転動することで第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能となっており、
前記ベースに臨む前記可動体の箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、
前記鋼球が前記ベース上を転動することで前記可動体が前記ベース上で移動可能に支持されている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１の移動体が前記第１の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第１の移動体は、前記鋼球が前記第１の可動体側ガイド面上を転動することで第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能となっており、
前記第２の移動体が前記第２の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第２の移動体は、前記鋼球が前記第２の可動体側ガイド面上を転動することで第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能となっており、
前記第３の移動体が前記第３の可動体側ガイド面に臨む箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、前記第３の移動体は、前記鋼球が前記第３の可動体側ガイド面上を転動することで第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能となっており、
前記ベースに臨む前記可動体の箇所に、その一部が露出するように鋼球が回転可能に配設され、
前記鋼球が前記ベース上を転動することで前記可動体が前記ベース上で移動可能に支持され、
前記可動体を前記ベース方向に押圧する押圧機構が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記ベース上で前記第１の移動体を前記第２の方向に往復直線移動可能に案内する第１の案内機構が設けられ、
前記ベース上で前記第２の移動体を前記第１の方向に往復直線移動可能に案内する第２の案内機構が設けられ、
前記ベース上で前記第３の移動体を前記第４の方向に往復直線移動可能に案内する第３の案内機構が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記ベース上で前記第１の移動体を前記第２の方向に往復直線移動可能に案内する第１の案内機構が設けられ、
前記ベース上で前記第２の移動体を前記第１の方向に往復直線移動可能に案内する第２の案内機構が設けられ、
前記ベース上で前記第３の移動体を前記第４の方向に往復直線移動可能に案内する第３の案内機構が設けられ、
前記第１の案内機構は、前記第１の方向における前記第１の移動体の両側の箇所にそれぞれ設けられ前記第２の方向に沿って延在する２本のガイドロッドと、前記第１の移動体の両側の箇所に設けられ前記２本のガイドロッドにそれぞれ滑動可能に係合する係合部とを含んで構成され、
前記第２の案内機構は、前記第２の方向における前記第２の移動体の両側の箇所にそれぞれ設けられ前記第１の方向に沿って延在する２本のガイドロッドと、前記第２の移動体の両側の箇所に設けられ前記２本のガイドロッドにそれぞれ滑動可能に係合する係合部とを含んで構成され、
前記第３の案内機構は、前記第３の方向における前記第３の移動体の両側の箇所にそれぞれ設けられ前記第４の方向に沿って延在する２本のガイドロッドと、前記第３の移動体の両側の箇所に設けられ前記２本のガイドロッドにそれぞれ滑動可能に係合する係合部とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記ベース上で前記第１の移動体を前記第２の方向に往復直線移動可能に案内する第１の案内機構が設けられ、
前記ベース上で前記第２の移動体を前記第１の方向に往復直線移動可能に案内する第２の案内機構が設けられ、
前記ベース上で前記第３の移動体を前記第４の方向に往復直線移動可能に案内する第３の案内機構が設けられ、
前記第１の案内機構は、前記第１の方向における前記第１の移動体の両側の箇所にそれぞれ設けられ前記第２の方向に沿って延在する２本のガイドロッドと、前記第１の移動体の両側の箇所に設けられ前記２本のガイドロッドにそれぞれ滑動可能に係合する係合部とを含んで構成され、
前記第２の案内機構は、前記第２の方向における前記第２の移動体の両側の箇所にそれぞれ設けられ前記第１の方向に沿って延在する２本のガイドロッドと、前記第２の移動体の両側の箇所に設けられ前記２本のガイドロッドにそれぞれ滑動可能に係合する係合部とを含んで構成され、
前記第３の案内機構は、前記第３の方向における前記第１の移動体の両側の箇所にそれぞれ設けられ前記第４の方向に沿って延在する２本のガイドロッドと、前記第３の移動体の両側の箇所に設けられ前記２本のガイドロッドにそれぞれ滑動可能に係合する係合部とを含んで構成され、
前記第１の付勢部材はコイルスプリングを含んで構成され、前記第１の案内機構を構成する前記２本のガイドロッドの箇所で前記可動体と反対に位置する前記係合部から露出する前記ガイドロッドの箇所に巻装されて配設され、
前記第２の付勢部材はコイルスプリングを含んで構成され、前記第２の案内機構を構成する前記２本のガイドロッドの箇所で前記可動体と反対に位置する前記係合部から露出する前記ガイドロッドの箇所に巻装されて配設され、
前記第３の付勢部材はコイルスプリングを含んで構成され、前記第３の案内機構を構成する前記２本のガイドロッドの箇所で前記可動体と反対に位置する前記係合部から露出する前記ガイドロッドの箇所に巻装されて配設されている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記第１、第２のアクチュエータは、磁石と、前記磁石に対向して配設されたコイルとを含むボイスコイルモータで構成され、
前記磁石が前記ベース側に設けられ、
前記コイルが前記第１の移動体および前記第２の移動体のそれぞれに設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
前記可動体の前記第１、第２の方向に沿った位置を検出する位置検出機構が設けられ、
前記第１、第２のアクチュエータに第１、第２のアクチュエータ駆動信号を供給することで前記第１、第２のアクチュエータを駆動する駆動制御部が設けられ、
前記駆動制御部は前記位置検出機構によって検出された前記可動体の位置に基づいて前記第１、第２のアクチュエータ駆動信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
像ぶれ補正装置を有し撮影光学系によって被写体像を撮像素子に導いて撮像する撮像装置であって、
前記像ぶれ補正装置は、
ベースと、
前記ベース上において前記撮影光学系を構成するレンズまたは前記撮像素子を保持するとともに、前記撮影光学系の光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持された可動体と、
前記可動体を前記平面上で互いに直交する第１、第２の方向に移動させる移動機構とを備え、
前記可動体は、前記第１、第２の方向のそれぞれに沿って直線状に延在する第１、第２の可動体側ガイド面と、前記平面上で前記第１、第２の方向の双方に交差する第３の方向に沿って直線状に延在する第３の可動体側ガイド面とを有し、
前記移動機構は、第１、第２、第３の移動体と、第１、第２のアクチュエータとを有し、
前記第１の移動体は、前記ベース上において前記第２の方向に移動可能に支持され前記第１の可動体側ガイド面に対して前記第１の方向に移動可能に接触し、
前記第２の移動体は、前記ベース上において前記第１の方向に移動可能に支持され前記第２の可動体側ガイド面に対して前記第２の方向に移動可能に接触し、
前記第３の移動体は、前記ベース上において前記平面上で前記第３の方向と直交する第４の方向に沿って移動可能に支持され第３の可動体側ガイド面に対して前記第３の方向に移動可能に接触し、
前記第１の付勢部材は前記第１の移動体を前記第１の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、
前記第２の付勢部材は前記第２の移動体を前記第２の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、
前記第３の付勢部材は前記第３の移動体を前記第３の可動体側ガイド面に接触する方向に付勢し、
前記第１の付勢部材が前記第1の移動体を付勢する付勢力と、前記第２の付勢部材が前記第２の移動体を付勢する付勢力と、前記第３の付勢部材が前記第３の移動体を付勢する付勢力とは、前記可動体を前記ベース上の定められた初期位置に位置させるように設定され、
前記第１のアクチュエータは前記第１の移動体を前記第２の方向に沿って往復移動させ、
前記第２のアクチュエータは前記第２の移動体を前記第１の方向に沿って往復移動させる、
ことを特徴とする撮像装置。