JP2007114585A - 像ぶれ補正装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構造でレンズ鏡胴を小型化できる像ぶれ補正装置、及びこの像ぶれ補正装置を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明の像ぶれ補正装置１２０は、補正光学系レンズであるリレーレンズ１１４を撮影光軸Ｌに対して直交する面内で平行移動自在に支持する二対の平行リンク１２２、１２４と、平行リンク１２２、１２４と平行に配置されリレーレンズ１１４のレンズ枠に駆動力を付与する二個のバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８から構成される。このバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８は板状で撮影光軸Ｌに沿って配設されるため、固定鏡胴１０２における配置スペースを省スペース化でき、固定鏡胴１０２の小型化に貢献できる。
【選択図】 図７

Description

本発明は像ぶれ補正装置及び撮像装置に係り、特に手ぶれによって発生する像ぶれを補正するための像ぶれ補正装置、及びこの像ぶれ補正装置を備えた撮像装置に関する。

像ぶれ補正装置は、特許文献１等に記載の如く、像ぶれを補正する補正レンズ、補正レンズを撮影光軸に対して直交方向に移動自在に案内するガイド部材、カメラの振れを検出する振れ検出センサ、及び補正レンズ駆動部であるボイスコイルモータ等から構成されている。この像ぶれ補正装置は、振れ検出センサの検出出力によって得られたカメラの振れによる動作を打ち消すように、振れ方向と反対方向に補正レンズをボイスコイルモータの電磁力によって駆動する。

また、特許文献２の如く、光軸に対して垂直方向に移動自在に支持されたコンペンセータレンズと、一端が固定部に揺動自在に支持され他端にコンペンセータレンズが連結された揺動軸とを備え、揺動軸を揺動させてコンペンセータレンズを、像ぶれを補正する方向に駆動する像ぶれ補正装置も知られている。
特開平９−８０５５０号公報 特開２００２−３５０９１７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された像ぶれ補正装置は、補正光学系の側方にボイスコイルモータが配置され、このボイスコイルモータの形状の制約から、補正光学系及びボイスコイルモータを収容するレンズ鏡筒が大型で扁平な形状となり、レンズ鏡筒を小型化できないという問題があった。

また、特許文献２に開示された像ぶれ補正装置は、揺動軸の揺動によってコンペンセータレンズが撮影光軸に対して傾斜する問題があり、この問題を解消するために揺動軸の支持部や揺動軸とコンペンセータレンズとの連結部に傾斜を吸収する特別な機構を設けざるを得ず、機構が複雑化し製造困難性を招いていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造でレンズ鏡筒を小型化できる像ぶれ補正装置、及びこの像ぶれ補正装置を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の像ぶれ補正装置の発明は、前記目的を達成するために、像ぶれを補正する補正光学系と、撮影光軸に平行に配置され前記補正光学系を撮影光軸に対して直交方向に平行移動自在に支持する平行リンク部材と、前記平行リンク部材の固定部に一端が固定され他端の可動端が前記補正光学系に連結された駆動力発生手段とからなり、前記駆動力発生手段を駆動することによって前記補正光学系を、前記平行リンク部材により撮影光軸に対して直交方向に平行移動させて像ぶれを補正することを特徴とする。

請求項１に記載の像ぶれ補正装置によれば、撮影光軸と平行に配置された平行リンク部材によって補正光学系を撮影光軸に対して直交方向に平行移動自在に支持し、平行リンク部材の固定部に一端が固定され他端の可動端が補正光学系に連結された駆動力発生手段によって、補正光学系を平行リンク部材により撮影光軸に対して直交方向に平行移動させて像ぶれを補正する。すなわち、本発明の像ぶれ補正装置は、補正光学系を平行リンク部材で支持することにより、補正光学系を簡単な構造で撮影光軸と直交方法に支持することが可能となり、また、移動した補正光学系の光軸が撮影光軸に対して傾斜するのを、平行リンク部材の作用により防止できる。更に、平行リンク部材及び駆動力発生手段を撮影光軸方向に配設したので、撮影光軸に直交する平面方向の面積が小さくなり、これによってレンズ鏡筒が小型になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記駆動力発生手段は、バイモルフ型圧電アクチュエータであることを特徴とする。

請求項２によれば、圧電セラミックスの薄板を電極の金属板を介して又は直接貼り合わせることにより構成されるバイモルフ型圧電アクチュエータを駆動力発生手段として適用している。バイモルフ型圧電アクチュエータに電圧を印可して電位を与え、これによって生じる圧電横効果を利用し、二枚の薄板のうち一枚を伸ばし一枚を縮めて屈曲変位を取得し、この屈曲変位によって補正光学系を、像ぶれを補正する方向に移動する。バイモルフ型圧電アクチュエータは、板状で撮影光軸に沿って配設されるため、鏡筒における配置スペースを省スペース化でき、鏡筒の小型化に貢献できる。また、バイモルフ型圧電アクチュエータは、変位精度、発生力、応答速度ともに他のアクチュエータよりも優れているので、高精度及び即答性を要求される像ぶれ補正装置のアクチュエータとして好適である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の像ぶれ補正装置を備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。

請求項３の撮像装置によれば、構造が簡単でレンズ鏡筒を小型化した像ぶれ補正装置を有しているので、撮像装置全体を小型化することができる。

本発明によれば、撮影光軸と平行に配置された平行リンク部材によって補正光学系を撮影光軸に対して直交方向に平行移動自在に支持し、平行リンク部材の固定部に一端が固定され他端の可動端が補正光学系に連結された駆動力発生手段によって、補正光学系を平行リンク部材により撮影光軸に対して直交方向に平行移動させて像ぶれを補正するので、簡単な構造でレンズ鏡筒を小型化できる像ぶれ補正装置を提供でき、また、この像ぶれ補正装置を備えた小型の撮像装置を提供できる。

以下、添付図面に従って本発明に係る像ぶれ補正装置及び撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。

なお、以下の説明では、本発明の撮像装置を、屈曲光学系を備えたデジタルカメラ１０に適用した例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮像装置本体の幅方向に撮影光軸を有する一般的なデジタルカメラ、カメラ機能を有するカメラ付き携帯電話機に適用可能である。

図１は、実施の形態のデジタルカメラ１０を正面から見た斜視図であり、図２はデジタルカメラ１０を背面から見た斜視図である。また、図３は、デジタルカメラ１０の全体構成を示したブロック図である。

図１、図２の如くデジタルカメラ１０は、カメラケース１２が幅方向に薄い扁平な略直方体の外観を呈するとともに、カメラケース１２の高さ方向の寸法に対して幅方向の寸法が長い横長の形状を呈している。このカメラケース１２に屈曲光学系及び撮像素子が収容されている。

図１の如くカメラケース１２の前面上部には、光学ファインダ１４の対物窓１４Ａとキセノン管を有するストロボ発光部１６が並設され、また、カメラケース１２の上面には撮影ボタン１８が配置されている。この撮影ボタン１８は、カメラケース１２を把持したユーザーの右手の人指し指によって半押し及び全押し操作される。この半押し操作時にフォーカス調整が行われ、この後に全押し操作されることにより被写体像が後述する屈曲光学系を介して撮像素子に結像される。また、カメラケース１２の上面には、屈曲光学系を保持した鏡筒２０が出し入れされる矩形状の開口部２２が形成されている。

一方、図２の如くカメラケース１２の背面には液晶モニタ２４、電源スイッチ２６、モード選択スイッチ２８、メニュー／ＯＫキー３０、キャンセルキー３２、十字キー３４、及び光学ファインダ１４の接眼窓１４Ｂがそれぞれ所定の位置に設けられている。電源スイッチ２６は、デジタルカメラ１０全体の動作の開始と停止、すなわち電源からの電力供給の開始と停止を指示するために操作される。モード選択スイッチ２８は、静止画を撮影するカメラモード、動画を撮影する動画モード、及び記録メディアに記録している画像を再生表示する再生モードのうち一つのモードを選択するスイッチであり、選択したモードに基づく画像が液晶モニタ２４に表示される。メニュー／ＯＫキー３０は、液晶モニタ２４の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。キャンセルキー３２は、選択項目など所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時などに使用される。十字キー３４は、上下左右の４方向に傾倒自在に設けられ、モード等の設定における各種設定項目の選択や、設定内容の変更及び記録した画像の消去を指示する操作キーとして使用されるとともに、ズームの倍率調整、再生時のコマ送り／戻し等を指示する操作キーとして使用される。

このデジタルカメラ１０は、図３の如く中央処理装置（ＣＰＵ）３６によってその全体動作が統括制御されている。 ＣＰＵ３６は、所定のプログラムに従ってカメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算など、各種演算を実施する演算手段として機能する。

バス３８を介してＣＰＵ３６と接続されたＲＯＭ４０には、ＣＰＵ３６が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ４２には、ＣＣＤ画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数／情報等が格納されている。

また、メモリ（ＳＤＲＡＭ）４４は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ３６の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。記録部（ＨＤＤ）４６は画像データ専用の一時記憶メモリであって、デジタルカメラ１０の十字キー３４の操作によって消去可能である。

撮影ボタン１８は、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にオンになるＳ１スイッチと、全押し時にオンになるＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。

液晶モニタ２４は、ユーザインターフェース用表示画面としても利用され、必要に応じてメニュー情報や選択項目、設定内容などの情報が表示される。また、液晶モニタ２４には、記録部４６に記録された画像データが縮小されてサムネイル表示される。この液晶モニタ２４は液晶ディスプレイであるが、これに代えて、有機ＥＬなど他の方式の表示装置を用いることも可能である。

デジタルカメラ１０は、メディアソケット４７を有し、メディアソケット４７には記録メディア４８が装着される。記録メディアの形態は特に限定されず、スマートメディア（商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど、種々の媒体を用いることができる。

メディアコントローラ５０は、メディアソケット４７に装着される記録メディア４８に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。

また、デジタルカメラ１０は、パソコンその他の外部機器と接続するための通信手段としてＵＳＢインターフェース部５２を備えている。このＵＳＢインターフェース部５２に接続された、通信端子であるコネクタに、不図示のＵＳＢケーブルを介して外部機器を接続することにより、外部機器との間で画像データ等のデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はＵＳＢに限らず、その他の通信方式を適用してもよい。

次に、デジタルカメラ１０の撮影機能について説明する。

モード選択スイッチ２８によってカメラモード又は動画モードが選択されると、カラーＣＣＤ固体撮像素子（以下ＣＣＤと記載）５４を含む撮像部に電源が供給され、撮影可能な状態になる。

鏡筒２０は、屈曲光学系を有する撮影レンズ群１００と絞り兼用メカシャッター５６とを含む光学ユニットである。鏡筒２０は、ＣＰＵ３６によって制御されるレンズ駆動部５８、絞り駆動部６０によって電動駆動され、ズーム制御、フォーカス制御及びアイリス制御が行われる。

撮影レンズ群１００を通過した光は、ＣＣＤ５４の受光面に結像される。ＣＣＤ５４の受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。また、ＣＣＤ５４は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッタ機能を有している。ＣＰＵ３６は、タイミングジェネレータ６２を介してＣＣＤ５４での電荷蓄積時間を制御する。なお、ＣＣＤ５４に代えてＭＯＳ型など他の方式の撮像素子を用いてもよい。

ＣＣＤ５４の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ３６の指令に従いタイミングジェネレータ６２から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。

ＣＣＤ５４から出力された信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）６４に送られ、ここで画素毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６６に加えられる。Ａ／Ｄ変換器６６によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ６８を介してメモリ４４に記憶される。

画像信号処理回路７０は、メモリ４４に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をＣＰＵ３６の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路７０は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ３６からのコマンドに従ってメモリ４４を活用しながら所定の信号処理を行う。

画像信号処理回路７０に入力されたＲＧＢの画像データは、画像信号処理回路７０において輝度信号及び色差信号に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路７０で処理された画像データは記録部４６に記録される。

撮影画像を液晶モニタ２４にモニタ出力する場合、データ記録部４６から画像データが読み出され、バス３８を介してビデオエンコーダ７２に送られる。ビデオエンコーダ７２は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して液晶モニタ２４に出力する。

撮影ボタン１８が半押しされ、Ｓ１がオンになると、デジタルカメラ１０はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。すなわち、ＣＣＤ５４から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ６８を介してＡＦ検出回路７４並びにＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６に入力される。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６は、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割エリアごとにＲＧＢ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ３６に提供する。ＣＰＵ３６は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。求めた露出値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタースピードが決定され、これに従いＣＰＵ３６はＣＣＤ５４の電子シャッタ及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。

また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路７６は、自動ホワイトバランス調整時には、分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ３６に提供する。ＣＰＵ３６は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、分割エリア毎にＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、例えば、各比の値がおよそ１になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。前述した各比の値を１以外の値になるようにホワイトバランス調整回路のゲイン値を調整すると、ある色味が残った画像を生成することができる。

デジタルカメラ１０におけるＡＦ制御は、例えば映像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカシングレンズ（撮影レンズ群１００を構成するレンズ光学系のうちフォーカス調整に寄与する移動レンズ）を移動させるコントラストＡＦが適用される。すなわち、ＡＦ検出回路７４は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）に予め設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部、及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。

ＡＦ検出回路７４で求めた積算値のデータはＣＰＵ３６に通知される。ＣＰＵ３６は、レンズ駆動部５８を制御してフォーカシングレンズを移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、求めた合焦位置にフォーカシングレンズを移動させるようにレンズ駆動部５８を制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。

撮影ボタン１８が半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮影ボタン１８が全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮影動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路７０において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ４４に格納される。

メモリ４４に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路７８によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ５０を介して記録メディア４８に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ形式で記録される。

モード選択スイッチ２８により再生モードが選択されると、記録メディア４８に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路７８を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張され、画像信号処理回路７０及びビデオエンコーダ７２を介して表示用の信号に変換された後、液晶モニタ２４に出力される。これにより、当該ファイルの画像内容が液晶モニタ２４の画面上に表示される。

静止画の一コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キー３４の右キー又は左キーを操作することによって、再生対象のファイルを切り換えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア４８から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が液晶モニタ２４に再生表示される。なお、デジタルカメラ１０は、電源回路８０を介して供給されるバッテリ８２の電力によって駆動される。

また、デジタルカメラ１０には、二次電池であるバッテリ８２を充電するためのコネクタ（不図示）がカメラケース１２の底面に設けられている。更にまた、カメラケース１２の底面には、記録部４６に記憶された画像データを他の機器に転送するコネクタ（不図示）が設けられている。以上がカメラ１０の全体構成である。

図４及び図５は、デジタルカメラ１０の撮影レンズ群１００の構成を示した断面図であり、図４は、入れ子式の鏡筒２０が固定鏡筒１０２に対し上方に伸長されて入射窓１０４がカメラケース１２の上面から外方に突出して使用位置に位置された状態の断面図、図５は、鏡筒２０が固定鏡筒１０２に対し下方に収縮されて入射窓１０４がカメラケース１２に完全に収納された非使用位置に位置された状態の断面図である。なお、入射窓１０４は、光を透過するだけの透明板でもよいがレンズでもよい。

これらの図に示す撮影レンズ群１００は、被写体からの光をＣＣＤ５４に導いて結像させる撮影光学系である。この撮影光学系は、被写体からの光を取り込む入射窓１０４、入射窓１０４から入射した光路を略垂直に折り曲げる屈曲光学系１０６、前玉レンズ１０８、ズーム光学系レンズ１１０、１１２、絞り兼用メカシャッター５６、及びリレーレンズ１１４から構成されている。このリレーレンズ１１４が像ぶれを補正する補正光学系であり、後述する平行リンク機構（平行リンク部材）に支持されてバイモルフ型圧電アクチュエータ（駆動力発生手段）により像ぶれを補正する方向に駆動される。

屈曲光学系１０６は、入射窓１０４に対向し、入射窓１０４から入射した光路を下方に９０度折り曲げるように配置されている。屈曲光学系１０６としては、斜面に反射面１０７を施した直角プリズムが用いられているが、直角プリズムに限らず、単なるミラー等、光の光路を折り曲げ得る他の光学素子を適用してもよい。なお、符号５５は、ＣＣＤ５４の結像面を保護するカバーガラスである。

ズーム光学系レンズ１１０、１１２は、屈曲光学系１０６とＣＣＤ５４との間に配置されるとともに、その撮影光軸Ｌが、屈曲光学系１０６の反射面１０７の中心を通り、反射面１０７に対して４５゜の角度をなし、また、ＣＣＤ５４の中心を通り、ＣＣＤ５４の結像面と直交するように配置されている。鏡筒２０は、ズーム光学系レンズ１１０、１１２の撮影光軸Ｌに沿って伸縮される。

ズーム光学系レンズ１１０、１１２は、撮影倍率変更用のズームレンズ群１１０と焦点調節用のフォーカスレンズ群１１２から構成され、図４の使用位置において、鏡筒２０に取り付けられたズームレンズ群１１０が、固定鏡筒１０２に取り付けられた焦点調節用のフォーカスレンズ群１１２に対して離間することにより所定の撮影倍率（例えば光学３倍ズーム）を得る位置に配置される。なお、図４、図５には、ズーム光学系レンズ１１０、１１２を光軸Ｌ方向に移動させて焦点距離を調整するズーム機構は図示していないが、図４の使用位置においてズーム光学系レンズ１１０、１１２を前記ズーム機構によって移動させることにより、所望の焦点距離に調整することができる。また、モータ１２０によって鏡筒２０の伸長量を変化させ、ズーム光学系レンズ１１０、１１２の相対位置を変更することにより焦点距離を変更してもよい。

鏡筒２０は、前述の如く固定鏡筒１０２に対して入れ子構造になっており、収納時の状態は図５の如くズームレンズ群１１０、シャッタ５６、フォーカスレンズ群１１２の間隔が短縮されている。このとき入射窓１０４は、カメラケース１２に完全に収納され、特別なバリアが無くても汚れや傷から保護される状態にある。なお、入れ子構造の鏡筒２０は、鏡筒２０の側面にラック（不図示）が形成され、このラックに噛合するピニオン（不図示）をモータ（不図示）によって正転、逆転駆動することにより図４、図５の位置に移動される。

次に、実施の形態の像ぶれ補正装置について説明する。

図６、図７に示す第１の実施の形態の像ぶれ補正装置１２０は、リレーレンズ１１４を平行移動させる二対の平行リンク機構１２２、１２４及び二個のバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８から構成されている。

平行リンク機構１２２は、長さの等しい一対の長方形状をした樹脂プレート１３０、１３２からなり、これらの樹脂プレート１３０、１３２は、リレーレンズ１１４の矩形状に形成されたレンズ枠１３４を介して対向配置されている。また、樹脂プレート１３０、１３２は、動作しない状態において撮影光軸Ｌと平行に配設されている。

樹脂プレート１３０、１３２の下端には、平行リンク機構１２２の固定側の回転節となるヒンジ部１３１、１３３を介して外側に張り出したスティ１３６、１３８が形成される。このスティ１３６、１３８を介して樹脂プレート１３０、１３２は固定鏡筒１０２にリベット等の固定具によって固定される。また、樹脂プレート１３０、１３２の上端は、リレーレンズ１１４を包含する大きさの開口部１３３が形成された中間枠１３５と一体に形成されるとともに、その連結点において平行リンク機構１２２の自由側の回転節となるようにヒンジ部１４０、１４２が形成されている。このように構成された平行リンク機構１２２により、中間枠１３５は光軸Ｌと直交する面においてＸ方向に平行移動自在に支持される。

平行リンク機構１２４も同様に、樹脂プレート１３０、１３２と長さの等しい一対の長方形状をした樹脂プレート１４４、１４６からなり、これらの樹脂プレート１４４、１４６は、レンズ枠１３４を介して対向配置されている。また、樹脂プレート１４４、１４６は、動作しない状態において撮影光軸Ｌと平行に配設されている。

樹脂プレート１４４、１４６の上端には、図７に示すように平行リンク機構１２４の固定側の回転節となるヒンジ部１４５、１４７を介してスティ１４８、１５０が形成されている。このスティ１４８、１５０が、中間枠１３５に形成されたスティ１５１、１５３に不図示のリベットによって連結される。また、樹脂プレート１４４、１４６の下端は、レンズ枠１３４と一体に形成されるとともに、その連結点において平行リンク機構１２４の自由側の回転節となるようにヒンジ部１５２、１５４が形成されている。このように構成された平行リンク機構１２４により、リレーレンズ１１４は撮影光軸Ｌと直交する面においてＹ方向に平行移動自在に支持される。したがって、中間枠１３５がＸ方向に移動されることにより、リレーレンズ１１４は平行リンク機構１２４を介してＸ方向に移動されるので、リレーレンズ１１４は結果的にＸ方向及びＹ方向に移動される。

一方、図６に示すバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６は、圧電セラミックスの薄板を電極の金属板を介して貼り合わせることにより構成され、各々の電極に＋電圧、−電圧を印可するように構成されている。このバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６は、平行リンク機構１２２の樹脂プレート１３２に平行して配置されるとともに、バイモルフ型圧電アクチュエータ１２６の固定端１５６は、固定鏡筒１０２に固定され、バイモルフ型圧電アクチュエータ１２６の可動端１５８は中間枠１３５の側方に突設されたフック１６０に係合されている。このような構成で、図８のコントローラ（ＣＰＵ）１６８から駆動回路１６９を介してバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６に電位が与えられると、それによって生じる圧電横効果により二枚の薄板のうち一枚が伸長し一枚が収縮することにより屈曲変位が得られる。この屈曲変位によってリレーレンズ１１４を図９の（Ａ）、（Ｂ）の如く中間枠１３５を介してＸ方向に平行移動させることができる。この時、レンズ枠１３４は、平行リンク機構１２２によって保持されているため、図９（Ｂ）に示したように撮影光軸Ｌに対して傾くことなく撮影光軸Ｌに対して直交する面のＸ方向にａ量平行移動される。

バイモルフ型圧電アクチュエータ１２８も同様に、圧電セラミックスの薄板を電極の金属板を介して貼り合わせることにより構成されている。このバイモルフ型圧電アクチュエータ１２８は、平行リンク機構１２４の樹脂プレート１４６に平行して配置されるとともに、バイモルフ型圧電アクチュエータ１２８の固定端１６２は、図６の如く中間枠１３５のスティ１６３にネジ１６５によって固定され、バイモルフ型圧電アクチュエータ１２８の可動端１６４はレンズ枠１３４の側方に突設されたフック１６６に係合されている。このような構成で、図６のコントローラ１６８から駆動回路１６９を介してバイモルフ型圧電アクチュエータ１２８に電位が与えられると、それによって生じる圧電横効果により二枚の薄板のうち一枚が伸長し一枚が収縮することにより屈曲変位が得られる。この屈曲変位によってリレーレンズ１１４を図１０の（Ａ）、（Ｂ）の如く中間枠１３５を介してＹ方向に平行移動させることができる。この時、レンズ枠１３４は、平行リンク機構１２４によって保持されているため、図１０（Ｂ）に示したように撮影光軸Ｌに対して傾くことなく撮影光軸Ｌに対して直交する面のＹ方向にｂ量平行移動される。

デジタルカメラ１０には、図８の如くＸ方向及びＹ方向の振れを検出する検出センサ（例えば加速度センサ）１７７Ａ、１７７Ｂが内蔵されている。前記コントローラ１６８は、これらの振れ検出センサ１７７Ａ、１７７Ｂからの検出出力によって得られたデジタルカメラ１０の振れによる動作を打ち消すように、振れ方向とは反対方向に振れ量分だけリレーレンズ１１４を移動させるための電圧をバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８に印可するように駆動回路１６９を制御する。

図６〜図１０に示した第１の実施の形態の像ぶれ補正装置１２０によれば、バイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８は板状で撮影光軸Ｌに沿って配設されるため、固定鏡筒１０２における配置スペースを省スペース化でき、固定鏡筒１０２の小型化に貢献できる。これにより、屈曲光学系を有するデジタルカメラ１０によれば、その撮影光学系に像ぶれ補正装置１２０を組み込んだ場合でもカメラケース１２の薄肉化を達成できる。

また、バイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８は、変位精度、発生力、応答速度ともに他のアクチュエータよりも優れているので、高精度及び即答性を要求される像ぶれ補正装置１２０のアクチュエータとして好適である。

なお、駆動力発生手段としてバイモルフ型圧電アクチュエータ１２６、１２８を説明したが、電気エネルギーを機械エネルギーに変換できる駆動力発生手段であれば適用できる。また、バイメタル、形状記憶合金を適用してもよい。

図９は、第２の実施の形態の像ぶれ補正装置１７０が示されている。

レンズ枠１３４には、平行リンク機構１７２の樹脂プレート１７４が一体的に設けられており、スティ１７６を介して不図示の鏡筒に取り付けられている。また、レンズ枠１３４には、バイモルフ型圧電アクチュエータ１７８の可動端１８０がリベット１８２、１８２によって連結され、バイモルフ型圧電アクチュエータ１７８の固定端１８４にはスティ１８６が不図示のリベットによって固定されている。バイモルフ型圧電アクチュエータ１７８は、レンズ枠１３４を介して樹脂プレート１７４に対向配置され、樹脂プレート１７４と同様にスティ１８６を介して鏡筒に固定されるので、樹脂プレート１７４とバイモルフ型圧電アクチュエータ１７８とによって一対の平行リンク機構１７２が構成される。このような構成で、バイモルフ型圧電アクチュエータ１７８に電位が与えられると、矢印のようにバイモルフ型圧電アクチュエータ１７８の可動端１８０が振れるので、リレーレンズ１１４を撮影光軸Ｌと直交する面内で平行移動させることができる。この平行リンク機構１７２を直交する二軸方向に二対設けることにより、撮影光軸と直交する面内においてリレーレンズ１１４を移動させることができ、像ぶれを補正することが可能となる。符号１８８、１９０、１９２、１９４は平行リンク機構１７２の回動節である。

なお、バイモルフ型圧電アクチュエータは、電位を与えない状態では剛体なので、撮影光軸がカメラケースの幅方向と一致する通常のカメラ（鏡筒沈胴式カメラ及びレンズ交換式カメラも含む）において、その補正光学系を電源ＯＦＦ時に保持する部材として利用できる。好適には、カメラの電源をＯＦＦする直前に、バイモルフ型圧電アクチュエータに電位を与え、補正光学系を重力に逆らって撮影光軸に対し若干量上方に上げた状態で保持し、この状態で電源をＯＦＦにする。これにより、補正光学系の駆動力発生手段とは別に、補正光学系を鏡筒に吊り下げ支持するためのばね部材が不要になる。

図１２、図１３は、第２の実施の形態の像ぶれ補正装置２００が示され、図６、図７に示した像ぶれ補正装置１２０と同一又は類似の部材については同一の符号を付してその説明は省略する。

この像ぶれ補正装置２００は、平行リンク機構の回動節として８本のピン２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６を使用した構造を有している。

すなわち、平行リンク機構１２２の樹脂プレート１３０、１３２の下端は、平行リンク機構１２２の固定側の回転節となるピン２０２、２０４を介して固定鏡筒１０２に回動自在に固定される。また、樹脂プレート１３０、１３２の上端は、平行リンク機構１２２の自由側の回転節となるピン２０６、２０８を介して中間枠１３５に回動自在に連結される。このように構成された平行リンク機構１２２により、中間枠１３５は光軸Ｌと直交する面においてＸ方向に平行移動自在に支持される。

平行リンク機構１２４も同様に、樹脂プレート１４４、１４６の上端は、平行リンク機構１２４の固定側の回転節となるピン２１０、２１２を介して中間枠１３５に回動自在に連結される。また、樹脂プレート１４４、１４６の下端は、平行リンク機構１２４の自由側の回転節となるピン２１４、２１６を介してレンズ枠１３４に回動自在に連結される。このように構成された平行リンク機構１２４により、リレーレンズ１１４は撮影光軸Ｌと直交する面においてＹ方向に平行移動自在に支持される。したがって、中間枠１３５がＸ方向に移動されることにより、リレーレンズ１１４は平行リンク機構１２４を介してＸ方向に移動されるので、リレーレンズ１１４は結果的にＸ方向及びＹ方向に平行移動される。

実施の形態のデジタルカメラを正面からみた斜視図 図１に示したデジタルカメラを背面からみた斜視図 図１に示したデジタルカメラの構成を示したブロック図 図１に示したデジタルカメラの使用時の光学系の縦断面図 図１に示したデジタルカメラの非使用時の光学系の縦断面図 第１の実施の形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示した斜視図 図６に示した像ぶれ補正装置の組立斜視図 図６に示した像ぶれ補正装置の要部構成を示した斜視図 図６に示した像ぶれ補正装置のＸ方向の動作を模式的に示した説明図 図６に示した像ぶれ補正装置のＹ方向の動作を模式的に示した説明図 第２の実施の形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示した斜視図 第３の実施の形態に係る像ぶれ補正装置の概略構成を示した斜視図 図１２に示した像ぶれ補正装置の組立斜視図

符号の説明

１０…デジタルカメラ、１２…カメラケース、１４…光学ファインダ、１６…ストロボ発光部、１８…撮影ボタン、２０…鏡筒、５４…ＣＣＤ、１００…撮影レンズ群、１０２…固定鏡筒、１０４…入射窓、１０６…屈曲光学系、１１０、１１２…ズーム光学系レンズ、１１４…リレーレンズ、１２０…像ぶれ補正装置、１２２、１２４…平行リンク機構、１２６、１２８…バイモルフ型圧電アクチュエータ、１７０…像ぶれ補正装置、２００…像ぶれ補正装置、２０２〜２１６…ピン

Claims (3)

1. 像ぶれを補正する補正光学系と、
   撮影光軸に平行に配置され前記補正光学系を撮影光軸に対して直交方向に平行移動自在に支持する平行リンク部材と、
   前記平行リンク部材の固定部に一端が固定され他端の可動端が前記補正光学系に連結された駆動力発生手段とからなり、
   前記駆動力発生手段を駆動することによって前記補正光学系を、前記平行リンク部材により撮影光軸に対して直交方向に平行移動させて像ぶれを補正することを特徴とする像ぶれ補正装置。
2. 前記駆動力発生手段は、バイモルフ型圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
3. 請求項１又は２に記載の像ぶれ補正装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

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