(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、撮像中に補正レンズの光軸を他のレンズの光軸と精確に一致させた状態を安定的に保つレンズユニット等を提供する。【解決手段】レンズユニットは、補正レンズと、補正レンズを保持して補正レンズの光軸に直交する平面方向へ移動する移動枠と、移動枠を移動させる第１アクチュエータと、少なくとも、移動枠を移動不能となるように固定する第１状態と、移動枠の移動を妨げない第２状態と、第１状態と第２状態の間の第３状態とを取り得る可動式の制限機構と、制限機構の状態を切り替える第２アクチュエータと、第１アクチュエータと第２アクチュエータを制御する制御部とを備え、制御部は、第２アクチュエータを駆動して制限機構を第３状態にした場合に、移動枠が制限機構の予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つように第１アクチュエータを制御する。【選択図】図５
2020064138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補正レンズと、
前記補正レンズを保持して前記補正レンズの光軸に直交する平面方向へ移動する移動枠と、
前記移動枠を移動させる第１アクチュエータと、
少なくとも、前記移動枠を移動不能となるように固定する第１状態と、前記移動枠の移動を妨げない第２状態と、前記第１状態と前記第２状態の間の第３状態とを取り得る可動式の制限機構と、
前記制限機構の状態を切り替える第２アクチュエータと、
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記第２アクチュエータを駆動して前記制限機構を前記第３状態にした場合に、前記移動枠が前記制限機構の予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つように前記第１アクチュエータを制御するレンズユニット。
【請求項２】
前記制限機構は、前記第１状態と前記第２状態の間で前記第２アクチュエータの駆動により前記移動枠の移動範囲を段階的に制限する複数の制限状態に切り替え可能であり、前記第３状態は、前記複数の制限状態のうちの一つが選択されて設定される請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記制御部は、前記制限機構の前記第３状態において、前記移動枠が移動できない規定位置を目標位置と定めてフィードバック制御を行うことにより、前記移動枠が前記制限機構の予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つ請求項１または２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
撮像素子の受光面に被写体像を結像させるための結像光学系を備え、
前記接触箇所は、前記第３状態における前記補正レンズの光軸が前記結像光学系の光軸と一致するように定められる請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項５】
撮像素子と、
請求項４に記載のレンズユニットと、
前記制限機構の前記第２状態で前記補正レンズを移動させ像振れを軽減して前記撮像素子による撮像を実行する防振モードと、前記制限機構の第３状態で前記補正レンズの移動を停止させて前記撮像素子による撮像を実行する非防振モードとを切り替えるモード切替部と
を備える撮像装置。
【請求項６】
前記モード切替部は、撮像された画像を再生する再生モードに切り替え可能であり、
前記制御部は、前記モード切替部が前記再生モードに切り替えられた場合に、前記制限機構を前記第１状態にする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、電源オフの指示を受けた場合に、前記制限機構を前記第１状態にする請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
補正レンズの移動を停止させて撮像を実行する非防振モードが選択されている場合に、
可動式の制限機構を、前記補正レンズを保持する移動枠を移動不能となるように固定する第１状態と前記移動枠の移動を妨げない第２状態の間の、予め定められた第３状態に切り替える状態切替ステップと、
前記移動枠が前記制限機構の予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つように制御する静止制御ステップと
前記静止制御ステップにより前記移動枠が前記接触箇所に対して押し当てられた状態で撮像制御を行う撮像制御ステップと
をコンピュータに実行させる撮像装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット、撮像装置および撮像装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像中の手振れによる像振れを抑制する光学式の振れ補正ユニットを備える撮像装置が知られている。振れ補正ユニットを動作させない時には補正レンズを固定する固定手段を備える撮像装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１８４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像装置の使用者は、撮像中であっても振れ補正ユニットを動作させたくない場合がある。そのような振れ補正オフの撮像モードでは、補正レンズの光軸を、結像光学系を構成する他のレンズの光軸と一致させておくことが望ましい。両光軸を一致させるために、一般的には、補正レンズをメカ機構により固定するか、補正レンズを所定位置に保つフィードバック制御を行う。しかし、前者の手法によると、両光軸を精確に一致させるための複雑なメカ機構を要する。両光軸のズレを許容してしまうと、ズーム時に画像中央位置が変化するなどの映像品質の低下を招くことになる。後者の手法によると、わずかな衝撃に対しても補正レンズが動いてしまい、やはり映像品質の低下を招くことになる。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、撮像中に補正レンズの光軸を他のレンズの光軸と精確に一致させた状態を安定的に保つことのできるレンズユニット等を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様におけるレンズユニットは、補正レンズと、補正レンズを保持して補正レンズの光軸に直交する平面方向へ移動する移動枠と、移動枠を移動させる第１アクチュエータと、少なくとも、移動枠を移動不能となるように固定する第１状態と、移動枠の移動を妨げない第２状態と、第１状態と第２状態の間の第３状態とを取り得る可動式の制限機構と、制限機構の状態を切り替える第２アクチュエータと、第１アクチュエータと第２アクチュエータを制御する制御部とを備え、制御部は、第２アクチュエータを駆動して制限機構を第３状態にした場合に、移動枠が制限機構の予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つように第１アクチュエータを制御する。
【０００７】
また、本発明の第２の態様における撮像装置は、撮像素子と、上記のレンズユニットと、制限機構の第２状態で補正レンズを移動させ像振れを軽減して撮像素子による撮像を実行する防振モードと、制限機構の第３状態で補正レンズの移動を停止させて撮像素子による撮像を実行する非防振モードとを切り替えるモード切替部とを備える。
【０００８】
また、本発明の第３の態様における撮像装置の制御プログラムは、補正レンズの移動を停止させて撮像を実行する非防振モードが選択されている場合に、可動式の制限機構を、補正レンズを保持する移動枠を移動不能となるように固定する第１状態と移動枠の移動を妨げない第２状態の間の、予め定められた第３状態に切り替える状態切替ステップと、移動枠が制限機構の予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つように制御する静止制御ステップと静止制御ステップにより移動枠が接触箇所に対して押し当てられた状態で撮像制御を行う撮像制御ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、簡易な構成でありながら、撮像中に補正レンズの光軸を他のレンズの光軸と精確に一致させた状態を安定的に保つことのできるレンズユニット等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】移動枠のアンロック状態を示す模式図である。
【図３】制限機構の状態切替えを説明する模式図である。
【図４】移動枠のロック状態を示す模式図である。
【図５】移動枠の半ロック状態を示す模式図である。
【図６】半ロック状態の調整を説明する模式図である。
【図７】撮像装置の処理フローを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、例えばハンディタイプのビデオカメラである。本実施形態に係る撮像装置１００は、結像光学系１１０、補正光学系１２０およびこれらを動作させる機構と制御部とを含むレンズユニットを内蔵するが、撮像部を含む本体ユニットに対してレンズユニットが着脱可能な撮像装置であっても構わない。また、以下においては、動画像の撮像を前提として説明するが、静止画像の撮像機能を主たる機能とする撮像装置であっても構わない。
【００１３】
結像光学系１１０は、ズームレンズ１１１とフォーカスレンズ１１２を含む。補正光学系１２０は、補正レンズ１２１を含む。補正レンズ１２１は、移動枠１６０に保持されている。移動枠１６０は、補正レンズ１２１の光軸に直交する平面方向へ移動することができる。制限機構１７０は、移動枠１６０の周囲を取り囲むように配置され、移動枠１６０の移動を制限するメカ機構である。補正レンズ１２１、移動枠１６０、制限機構１７０は、手振れ補正ユニットを構成する。
【００１４】
被写体像は結像光学系１１０および補正光学系１２０を通過して撮像素子１３０の結像面に結像する。なお、図においてはズームレンズ１１１、フォーカスレンズ１１２、補正レンズ１２１の順に示しているが、レンズ要素の配置はこの順に限らない。また、ひとつのレンズが複数の機能を担う構成であっても構わない。
【００１５】
撮像素子１３０は、被写体像である光学像を光電変換する素子であり、例えばＣＭＯＳセンサが用いられる。撮像素子１３０で光電変換された被写体信号は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１３２を介してデジタル信号に変換され、バスライン１３１へ送られる。メモリ１３３は、例えばＳＲＡＭなどの揮発性メモリであるワークメモリと、例えばＳＳＤなどの不揮発性記録媒体であるシステムメモリとを含む。ワークメモリは、ＡＦＥ１３２から受け取った被写体信号をフレーム単位で画像処理部１３４へ引き渡したり、画像処理部１３４が画像処理する途中段階において一時的な記憶領域を提供したりする。システムメモリは、撮像装置１００の動作時に必要な定数、変数、設定値、制御プログラム等を保持する。
【００１６】
画像処理部１３４は、設定されている撮像モードやユーザからの指示に即して、画像データを特定の画像フォーマットに従った画像ファイルに変換する。例えば、動画像としてＭＰＥＧファイルを生成する場合、連続する静止画としてのフレーム画像に対して、フレーム内符号化、フレーム間符号化を施して圧縮処理を行う。また、画像処理部１３４は、例えば液晶ディスプレイであるモニタ１３６で表示する映像信号を、画像ファイルへの変換に並行して、あるいは画像ファイルへの変換を行うことなく単独で生成する。表示処理部１３５は、受け取った映像信号をモニタ１３６で表示するための表示信号に変換する。
【００１７】
画像処理部１３４によって処理された動画像ファイルは、出力処理部１３７および記録媒体ＩＦ１３８を介して、記録媒体２０１に記録される。記録媒体２０１は、フラッシュメモリ等により構成される、撮像装置１００に対して着脱可能な不揮発性メモリである。また、出力処理部１３７は、通信ＩＦ１３９を介して、外部機器へ動画像ファイルを送信することもできる。通信ＩＦ１３９は、例えばインターネットへ接続するための無線ＬＡＮユニットである。
【００１８】
撮像装置１００は、ユーザからの操作を受け付ける操作部材１４０を複数備えている。制御部１５０は、これら操作部材１４０が操作されたことを検知し、操作に応じた動作を実行する。制御部１５０は、例えばＣＰＵであり、撮像装置１００を構成する各要素を直接的または間接的に制御する。制御部１５０による制御は、メモリ１３３から読みだされた制御プログラム等によって実現される。
【００１９】
移動枠駆動部１５１および状態切替駆動部１５２は、手振れ補正ユニットを構成する。移動枠駆動部１５１は、移動枠１６０を移動させる第１アクチュエータとして、ボイスコイルモータを含む。手振れ補正ユニットは、図示する要素の他に移動枠１６０の位置を検出する位置検出センサと、撮像装置１００に加えられるブレを検出する振れ検出センサを含む。制御部１５０は、後述する防振モードがオンである場合に、振れ検出センサで検出されたブレを打ち消すように移動枠１６０を目標位置へ移動させるための駆動信号を移動枠駆動部１５１へ送信する。移動枠駆動部１５１が当該駆動信号に従って移動枠１６０を移動させることにより、被写体像は、撮像素子１３０の受光面上で安定した結像状態を維持する。
【００２０】
状態切替駆動部１５２は、制限機構１７０の状態を切り替える第２アクチュエータとして、ステッピングモータを含む。制限機構１７０は、後述するように少なくとも３つの状態を取り得る可動式のメカ機構である。制御部１５０は、制限機構１７０の状態を切り替えるための駆動信号を状態切替駆動部１５２へ送信する。状態切替駆動部１５２が当該駆動信号に従って制限機構１７０の状態を切り替えると、制限機構１７０は、切り替えられた状態を安定的に維持する。
【００２１】
フォーカス駆動部１５３は、フォーカスレンズ１１２を光軸方向へ移動させるためのモータを含む。フォーカス駆動部１５３は、連続して取得される画像信号のコントラスト情報に基づいて、特定のフォーカスエリアの被写体像が撮像素子１３０の受光面上で合焦するように、フォーカスレンズ１１２を移動させる。ズーム駆動部１５４は、ズームレンズ１１１を光軸方向へ移動させるためのモータを含む。ズーム駆動部１５４は、ユーザの指示に応じて被写体像の画角を変更するように、ズームレンズ１１１を移動させる。
【００２２】
次に、制限機構１７０が取り得る３つの状態について説明する。図２は、制限機構１７０が移動枠１６０の移動を妨げないアンロック状態を示す模式図であり、光軸方向から補正レンズ１２１を観察した様子を表わす。ここでは、補正レンズ１２１を保持する移動枠１６０と、制限機構１７０のうち移動枠１６０の移動範囲を確定させる３つのアーム部材（第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃ）を概略的に示している。
【００２３】
移動枠１６０は、円筒形状をなし、内側面に補正レンズ１２１が嵌め込まれている。移動枠１６０は、光軸に直交する平面内で移動可能なように、例えば不図示のコイルバネに吊られて支持されている。移動枠１６０は、直交する二軸方向にそれぞれ配置された第１コイル１６１ａと第２コイル１６１ｂを縁部に備える。第１コイル１６１ａと第２コイル１６１ｂは、移動枠１６０を移動させるためのボイスコイルモータの一部であり、ベース部材に設けられた第１マグネットと第２マグネットにそれぞれ対向する。
【００２４】
第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃは、移動枠１６０の外側面側に１２０度間隔で配置されている。それぞれのアームのうち、移動枠１６０の外側面に対向する対向面は、当該外側面に倣うような曲面となっている。
【００２５】
第１アーム１７１ａは、それぞれ光軸方向と平行に立設された、第１回動ピン１７２ａと第１カムピン１７３ａを有する。第１回動ピン１７２ａの先端部は、不図示のベース部材に回動可能に支持されている。これにより、第１アーム１７１ａは、第１回動ピン１７２ａを回動軸として回動することができる。第１カムピン１７３ａについては後述する。第２アーム１７１ｂも同様に第２回動ピン１７２ｂおよび第２カムピン１７３ｂを有し、第３アーム１７１ｃも同様に第３回動ピン１７２ｃおよび第３カムピン１７３ｃを有する。
【００２６】
図２に示すアンロック状態は、移動枠１６０が振れ補正を行うための可動範囲内の移動を制限しないように、それぞれのアームの対向面が移動枠１６０の外側面から十分離れた状態である。それぞれのアームは、状態切替駆動部１５２のステッピングモータの作用により、そのような状態を安定的に維持することができる。
【００２７】
図３は、制限機構１７０の状態切替えを説明する模式図である。図３は、図２と同様に補正レンズ１２１の光軸方向から観察した様子を示すが、補正レンズ１２１および移動枠１６０を省略して、制限機構１７０の主な要素を概略的に示している。
【００２８】
制限機構１７０は、図２で説明した第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃの他にも、駆動リング１７４、駆動歯車１７５を有する。駆動リング１７４は、被写体光束を遮らないように内部がくり抜かれた円盤形状をなす。また、駆動リング１７４は、第１カムピン１７３ａを挿通させる第１カム溝１７４ａ、第２カムピン１７３ｂを挿通させる第２カム溝１７４ｂ、第３カムピン１７３ｃを挿通させる第３カム溝１７４ｃを有する。さらに、駆動リング１７４の外周部のうちの一部には、駆動歯車１７５のギア１７５ｅと噛合するギア列１７４ｅが設けられている。
【００２９】
駆動歯車１７５は、不図示のギア列を介して状態切替駆動部１５２のステッピングにより回転駆動される。駆動歯車１７５が回転駆動されると、駆動リング１７４が回転する。駆動リング１７４が回転すると、それぞれのカムピンに対するカム溝位置が変位する。カム溝位置の変位にカムピンが追従すると、アーム（第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃ）が回動ピン（第１回動ピン１７２ａ、第２回動ピン１７２ｂ、第３回動ピン１７２ｃ）を軸として揺動する。それぞれのカム溝は、挿通されたカムピンが移動枠１６０側へ近づいたり遠ざかったりするように設けられている。したがって、駆動歯車１７５の駆動により、第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃのそれぞれの曲面（移動枠１６０の外側面に対向する対向面）は、移動枠１６０の外側面に近づいたり遠ざかったりする。
【００３０】
図４は、移動枠１６０が固定されたロック状態を示す模式図である。駆動リング１７４の回転により第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃがそれぞれ第１回動ピン１７２ａ、第２回動ピン１７２ｂ、第３回動ピン１７２ｃ周りに矢印方向へ回動すると、やがてそれぞれの曲面が移動枠１６０の外側面と接触する。それぞれの曲面が移動枠１６０の外側面と接触すると、移動枠１６０は固定される。すなわち、移動枠１６０は、接触点を×印で示すように、外側面を離間した３点で拘束されると、物理的に移動不能となる。ロック状態は、制限機構１７０が取り得る状態のうち、このように移動枠１６０を固定した状態である。
【００３１】
ここで、制限機構１７０のロック状態において、結像光学系１１０の光軸ｏｐと、補正レンズ１２１の光軸ｃｐとは、一致していない。本来であれば、両光軸は一致することが好ましい。しかし、制限機構１７０のようなメカ機構によりロック状態において両光軸を精確に一致させようとすると、制限機構の複雑化を招き、ユニットコストの増大、組み付け工程の難化を招いてしまう。そこで、本実施形態においては、制限機構１７０のような比較的簡易なメカ機構を採用し、ロック状態における両光軸の不一致を許容する。ただし、ロック状態において両光軸が一致していないと、振れ補正オフの撮像モードでは、ズーム時に画像中央位置が変化するなどの映像品質の低下を招くことになる。そこで、振れ補正オフの撮像モードに対応すべく、本実施形態における制限機構１７０は、半ロック状態を取り得る。
【００３２】
図５は、移動枠１６０が半固定された半ロック状態を示す模式図である。半ロック状態は、図２に示すアンロック状態と図４に示すロック状態の中間の状態であり、第１アーム１７１ａ、第２アーム１７１ｂ、第３アーム１７１ｃのそれぞれの曲面のうちの１つが移動枠１６０の外側面と接触した状態である。
【００３３】
上述のように、制限機構１７０は、そのロック状態において結像光学系１１０の光軸ｏｐと補正レンズ１２１の光軸ｃｐとが一致しないことを許容して、レンズ鏡筒に組み付けられている。このような場合に、移動枠１６０を両光軸が一致する位置に留めて各アームを実線の矢印方向へ回動させると、いずれか一つのアームの曲面が最初に移動枠１６０の外側面と接触する。図においては、第２アーム１７１ｂの曲面が×印において移動枠１６０の外側面と接触した様子を示している。この各アームの状態を、制限機構１７０における半ロック状態と定める。
【００３４】
この状態で、制御部１５０が補正レンズ１２１の移動目標位置を実際には移動できない破線矢印の先端である座標（ｘ０、ｙ０）に定めてフィードバック制御を行うと、移動枠１６０は、×印で示される接触箇所に対して押し当てられた状態を保つ。規定位置である座標（ｘ０、ｙ０）は、一致した両光軸と×印で示される接触箇所とを結ぶ直線上であって、接触箇所に対して光軸側とは反対側に定められる。
【００３５】
このように、各アームを半ロック状態に固定し、移動枠１６０を特定アームの予め定められた接触箇所に対して押し当てた状態を保つようにボイスコイルモータを制御すると、補正レンズ１２１の光軸を結像光学系１１０の光軸に一致させた状態を維持できる。このような状態が維持されていると、撮像中にズーム動作を行っても画像の中央が変化することなく、高品質のズームイン、ズームアウトの映像を得ることができる。
【００３６】
図５で示す半ロック状態は、大量生産される撮像装置１００のうちのある製品固体の様子を例示するものである。すなわち、制限機構１７０がレンズ鏡筒に取り付けられる取付誤差や、制限機構１７０の個体差等の要因によって、半ロック状態は個々の製品ごとに異なり得る。そこで、半ロック状態となるアーム位置、接触箇所およびフィードバック制御の目標位置を定めるべく、撮像装置１００の製造時に調整を行う。
【００３７】
図６は、半ロック状態の調整を説明する模式図である。ここでは、アンロック状態から各アームを徐々に回動させると、図５と同様に第２アーム１７１ｂの曲面が最初に移動枠１６０の外側面と接触するものとする。
【００３８】
各アームは、ステッピングモータのステップ駆動量に応じて回動ピン周りの回動角が定まる。例えば、アンロック状態の回動ステップ数をｓｔ＝０としたときにロック状態の回動ステップ数がｓｔ＝２５５であれば、制限機構１７０は、アンロック状態とロック状態の間で移動枠１６０の移動範囲を２５４段階に制限する制限状態を取り得ることになる。半ロック状態は、このような複数の制限状態のうちの一つが選択されて設定される。
【００３９】
図６（ａ）は、回動ステップ数がｓｔ＝３５の状態を示す。この状態は、半ロック状態に対して第２アーム１７１ｂの回動量が不足している。この状態で移動枠１６０の外側面を第２アーム１７１ｂの曲面に接触させると、補正レンズ１２１の光軸ｃｐは、結像光学系１１０の光軸ｏｐと一致せず、曲面側に寄ってしまう。
【００４０】
図６（ｂ）は、回動ステップ数がｓｔ＝８１の状態を示す。この状態は、図５の状態と同様の半ロック状態である。この状態で移動枠１６０の外側面を第２アーム１７１ｂの曲面に接触させると、補正レンズ１２１の光軸ｃｐは、結像光学系１１０の光軸ｏｐと一致する。すなわち、補正レンズ１２１の光軸ｃｐから接触箇所までの距離は、移動枠１６０の外側面の半径ｒ０と等しくなる。このように補正レンズ１２１の光軸ｃｐと結像光学系１１０の光軸ｏｐの一致が確認できたら、その回動ステップ数（ここでは、ｓｔ＝８１）を半ロック状態の回動ステップ数としてメモリ１３３に記憶する。また、光軸ｃｐと接触箇所を結ぶ直線上であって、接触箇所に対して光軸ｃｐとは反対側に補正レンズ１２１の移動目標位置としての座標（ｘ０、ｙ０）を定めてメモリ１３３に記憶する。
【００４１】
図６（ｃ）は、回動ステップ数がｓｔ＝１１３の状態を示す。この状態は、半ロック状態に対して第２アーム１７１ｂの回動量が超過している。この状態で移動枠１６０の外側面を第２アーム１７１ｂの曲面に接触させると、補正レンズ１２１の光軸ｃｐは、結像光学系１１０の光軸ｏｐと一致せず、曲面とは反対側に寄ってしまう。
【００４２】
このような調整を経て上述の回動ステップ数、座標値をメモリ１３３に記憶させると、制御部１５０は、撮像装置１００の使用時において、半ロック状態を繰り返し精確に再現することができる。すなわち、制御部１５０は、ステップモータを記憶された回動ステップ数まで駆動して制限機構１７０を半ロック状態にする。そして、移動枠１６０が予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つように、記憶された座標に対してボイスコイルモータをフィードバック制御する。このような制御により、振れ補正オフの撮像モード時に補正レンズ１２１の光軸ｃｐが結像光学系１１０の光軸ｏｐに一致した状態を保つことができる。また、移動枠１６０の外側面が一定の力でアームの接触箇所に押し当てられているので、多少の外力が撮像装置に加わっても両光軸の一致が保たれる。
【００４３】
次に、ユーザ使用時において撮像装置１００が実行する処理フローについて説明する。図７は、撮像装置１００の処理フローを示すフロー図である。ここで示す処理フローは、手振れ補正ユニットに関係する主な処理を示し、これらの処理に伴う他の処理については省略している。
【００４４】
撮像装置１００が起動すると、制御部１５０は、ステップＳ２０１で、現在のモードが撮像モードか再生モードであるかを確認する。ここで、撮像モードは、画像データを記録する場合に限らず、画像データの記録を伴わないビューファインダーの場合を含む。制御部１５０は、撮像モードであると確認したらステップＳ２０２へ進み、再生モードであると確認したらステップＳ２０７へ進む。
【００４５】
ステップＳ２０２へ進むと、制御部１５０は、防振モードがオンに設定されているかオフに設定されているかを確認する。ユーザは、操作部材１４０の一つである防振モードか非防振モードを切り替えるモード切替スイッチを操作して、防振モードのオンオフを設定することができる。防振モードがオンに設定されていると確認したらステップＳ２０３へ進み、オフに設定されていると確認したらステップＳ２０５へ進む。
【００４６】
ステップＳ２０３へ進むと、制御部１５０は、防振モードの処理を行う。防振モードは、撮像装置１００に加えられるブレに対応して補正レンズ１２１を移動させることにより、撮像素子１３０に結像する被写体像の像振れを軽減して撮像を実行するモードである。具体的には、制御部１５０は、ステップＳ２０３で、状態切替駆動部１５２に対して駆動信号を送ることにより、制限機構１７０を図２に示すアンロック状態に切り替える。そして、ステップＳ２０４へ進み、移動枠駆動部１５１に対してブレ検出信号に応じた駆動信号を送ることにより、補正レンズ１２１を保持する移動枠１６０を移動させる。制御部１５０は、ステップＳ２０４の処理を継続した状態でユーザから撮像指示を受け付けて、撮像処理を実行する。この間に撮像される画像は、像振れが軽減されている。その後ステップＳ２０９へ進む。
【００４７】
ステップＳ２０５へ進むと、制御部１５０は、非防振モードの処理を行う。非防振モードは、補正レンズ１２１の移動を上述のように停止させて撮像を実行するモードである。具体的には、制御部１５０は、ステップＳ２０５で、メモリ１３３から半ロック状態の回動ステップ数を読み出し、これに対応した駆動信号を状態切替駆動部１５２に送ることにより、制限機構１７０を図５に示す半ロック状態に切り替える。そして、ステップＳ２０６へ進み、メモリ１３３から移動目標位置（ｘ０、ｙ０）を読み出し、移動枠１６０の目標位置を当該座標に定めて移動枠駆動部１５１に駆動信号を送る。制御部１５０は、ステップＳ２０６の処理を継続した状態でユーザから撮像指示を受け付けて、撮像処理を実行する。この間に撮像される画像は、光軸ｃｐと光軸ｏｐが一致した状態のレンズ群を通過した被写体像を撮像したものである。その後ステップＳ２０９へ進む。
【００４８】
ステップＳ２０７へ進むと、制御部１５０は、再生モードの処理を行う。再生モードは、既に記録された画像ファイルを再生するモードである。再生モードの場合は、制御部１５０は、ステップＳ２０７で、状態切替駆動部１５２に対して駆動信号を送ることにより、制限機構１７０を図４に示すロック状態に切り替える。これにより、移動枠１６０は物理的に移動不能となる。そして、ステップＳ２０８へ進み、移動枠駆動部１５１の駆動を停止する。ステップＳ２０７とＳ２０８の順序は逆であっても良い。これにより、再生モードの処理中に撮像装置１００が振られても、移動枠１６０がカタカタと音を発生することがない。その後ステップＳ２０９へ進む。
【００４９】
制御部１５０は、ステップＳ２０９で、電源オフの指示を受けたか否かを確認する。指示を受けていなければステップＳ２０１へ戻る。指示を受けたならばステップＳ２１０へ進む。制御部１５０は、ステップＳ２１０で、状態切替駆動部１５２に対して駆動信号を送ることにより、制限機構１７０を図４に示すロック状態に切り替える。制限機構１７０は、電力を供給されない場合でもロック状態を維持することができるので、撮像装置１００が非使用時に振られても、移動枠１６０がカタカタと音を発生することがない。制御部１５０は、制限機構１７０をロック状態に切り替えたら、電力の供給を遮断して一連の処理を終了する。
【００５０】
以上説明した本実施形態では、制限機構１７０は、ロック状態とアンロック状態の間に複数の制限状態を取ることができ、そのうちの一つが半ロック状態として選択される態様を説明したが、これに限らない。ロック状態とアンロック状態の間の制限状態が一つであっても、その状態が半ロック状態として機能することが設計上担保されるような場合には、そのような制限機構を採用することができる。
【００５１】
また、以上説明した本実施形態では、移動枠１６０が予め定められた接触箇所に対して押し当てられた状態を保つために、移動枠１６０が移動できない座標（ｘ０、ｙ０）を目標位置とするフィードバック制御を説明したが、制御手法はこれに限らない。例えば、移動方向を規定するベクトル制御であっても構わない。
【００５２】
また、以上説明した本実施形態では、レンズユニットを内蔵する撮像装置１００を説明したが、上述のようにレンズユニットが本体ユニットに着脱される構成であっても良い。その場合に、レンズユニットは更に、互いに連結される結像光学系のユニットと補正光学系のユニットから構成されても良い。制限機構を含む補正光学系のユニットが、様々なタイプの結像光学系のユニットに連結され得る場合には、それぞれの結像光学系のユニットに合わせて、半ロック状態、接触箇所、移動目標位置を調整しても良い。
【００５３】
また、以上説明した本実施形態では、移動枠１６０の外側面を円周面とし、各アームの対向面を曲面として説明した。この場合、両者の接触は点接触あるいは線接触となる。しかし、例えば移動枠１６０の外側面をその断面が多角形となるように構成し、矩形平面の連なりで構成しても構わない。この場合、アームの対向面も当該矩形平面のそれぞれに対応するように、小平面が連なる連続平面で構成すれば良い。このように構成すれば、両者の接触を面接触とすることができる。移動枠１６０の外側面とアームの対向面とが面接触すれば、半ロック状態においても、補正レンズ１２１の位置をより安定的に維持することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００  撮像装置、１１０  結像光学系、１１１  ズームレンズ、１１２  フォーカスレンズ、１２０  補正光学系、１２１  補正レンズ、１３０  撮像素子、１３１  バスライン、１３２  ＡＦＥ、１３３  メモリ、１３４  画像処理部、１３５  表示処理部、１３６  モニタ、１３７  出力処理部、１３８  記録媒体ＩＦ、１３９  通信ＩＦ、１４０  操作部材、１５０  制御部、１５１  移動枠駆動部、１５２  状態切替駆動部、１５３  フォーカス駆動部、１５４  ズーム駆動部、１６０  移動枠、１６１ａ  第１コイル、１６１ｂ  第２コイル、１７０  制限機構、１７１ａ  第１アーム、１７１ｂ  第２アーム、１７１ｃ  第３アーム、１７２ａ  第１回動ピン、１７２ｂ  第２回動ピン、１７２ｃ  第３回動ピン、１７３ａ  第１カムピン、１７３ｂ  第２カムピン、１７３ｃ  第３カムピン、１７４  駆動リング、１７４ａ  第１カム溝、１７４ｂ  第２カム溝、１７４ｃ  第３カム溝、１７４ｅ  ギア列、１７５  駆動歯車、１７５ｅ  ギア、２０１  記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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