(57)【要約】【課題】光軸の周回方向に像ブレが発生した場合でも、被写体の光学像の像ブレを補正することができる像ブレ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒または撮像装置本体または撮像装置を提供することを目的としている。【解決手段】光軸上の光学像を撮像する撮像素子部３００と、光軸の周回方向に対する光学像の像ブレを補正する補正手段とを備え、この補正手段は、撮像素子部３００に角速度センサ３４０を配置し、光軸の周回方向に対する撮像素子部３００の回転を角速度センサ３４０で検出し、角速度センサ３４０の検出結果に基づいて、撮像素子部３００の回転を相殺する方向に撮像素子部３００を回転させて、像ブレを補正する手段とした構成である。【選択図】図４
2011095467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
前記装置本体に設けられ、光学系からの光を撮像する撮像素子と、当該光学系の光軸に対する当該撮像素子の回転量を検出するための信号を出力する移動検出部と、を有する撮像素子部と、
前記移動検出部からの信号に基づいて前記撮像素子の回転量を取得する取得部と、
前記取得部が取得した回転量に基づいて、前記装置本体に対して前記撮像素子部を回転するよう駆動する回転駆動部と、
を備える像ブレ補正装置。
【請求項２】
前記回転駆動部は、前記取得部が取得した回転量に基づいて、前記撮像素子の回転を相殺する方向に、前記撮像素子部を回転するよう駆動する、
請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記移動検出部から出力された信号のうち、第１の周波数範囲に含まれる信号については、第１の周波数範囲に含まれる値よりも小さい値で構成される第２の周波数範囲に含まれる信号よりも前記移動検出部からの出力信号を減衰し、当該減衰した出力信号に基づいて回転量を取得する、
請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記撮像素子部に設けられる、請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記装置本体に設けられる、請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項６】
光軸上の光学像を撮像する撮像素子部と、
光軸の周回方向に対する光学像の像ブレを補正する補正手段とを備え、
前記補正手段は、
前記撮像素子部に角速度センサを配置し、
光軸の周回方向に対する前記撮像素子部の回転を前記角速度センサで検出し、
前記角速度センサの検出結果に基づいて、
前記撮像素子部の回転を相殺する方向に前記撮像素子部を回転させて、
前記像ブレを補正する手段とした像ブレ補正装置。
【請求項７】
前記補正手段は、
所定振動周波数よりも高い振動周波数の像ブレに対しては、前記角速度センサの検出信号を減衰させる請求項６に記載の像ブレ補正装置。
【請求項８】
光軸の周回方向に対して固定された固定部と、
光軸の周回方向に回転自在に、前記固定部に支持された回転基板と、
光軸の周回方向に前記回転基板を回転駆動させるアクチュエータとを備え、
前記撮像素子部は、前記回転基板と、前記回転基板に配置した撮像素子とを有し、
前記角速度センサは、前記回転基板に配置した請求項６に記載の像ブレ補正装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、回転軸を有する回転駆動機構であって、
前記回転駆動機構は、前記固定部に配置し、前記回転基板を前記回転軸に支持させた請求項８に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、対向配置した２つの磁力発生部を有する磁力駆動機構であって、
前記磁力駆動機構は、一方の前記磁力発生部を前記回転基板に配置し、他方の前記磁力発生部を前記固定部に配置した請求項８に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、前記回転基板の周縁部または前記回転基板の中心部に配置した請求項８に記載の像ブレ補正装置。
【請求項１２】
光軸上の光学像を取り込む光学系を備えたレンズ鏡筒であって、
請求項６に記載の像ブレ補正装置を設けたレンズ鏡筒。
【請求項１３】
レンズ鏡筒を保持する撮像装置本体であって、
前記レンズ鏡筒は、光軸上の光学像を取り込む光学系を有しており、
請求項６に記載の像ブレ補正装置を設けた撮像装置本体。
【請求項１４】
レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を保持する撮像装置本体とを備えた撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒は、光軸上の光学像を取り込む光学系を有しており、
請求項６に記載の像ブレ補正装置を設けた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学像の像ブレを補正する補正手段を備えた像ブレ補正装置に関する。また本発明は、当該像ブレ補正装置を備えるレンズ鏡筒に関する。さらに本発明は、当該像ブレ補正装置を備える撮像装置本体に関する。加えて本発明は、像ブレ補正装置を備える撮像装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、撮像素子を回転するように駆動して像ブレを補正するものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオムービーの普及が著しい。一般に、これらのデジタルスチルカメラやビデオムービーには、被写体の光学像を撮像素子に結像させるためのレンズ鏡筒が取り付けられている。特に、デジタルスチルカメラでは、撮影をしない場合、レンズ鏡筒をカメラ本体に収納する沈胴式タイプが普及している。沈胴式のレンズ鏡筒は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたように、沈胴式のレンズ鏡筒は、固定鏡筒と、この固定鏡筒の内側に保持された第１の移動鏡筒と第２の移動鏡筒とを備えている。固定鏡筒は、カメラ本体に配置され、固定鏡筒の内側に第２の移動鏡筒が保持され、第２の移動鏡筒の内側に第１の移動鏡筒が保持されている。固定鏡筒に対して第２の移動鏡筒が繰り出され、第２の移動鏡筒に対して第１の移動鏡筒が繰り出される。また、固定鏡筒に第２の移動鏡筒が収納され、第２の移動鏡筒に第１の移動鏡筒が収納される。このように、固定鏡筒に対して第１、第２の移動鏡筒が前方に繰り出されたり、固定鏡筒に第１、第２の移動鏡筒が収納されたりする。第１、第２の移動鏡筒が前方に繰り出された際は、第１の移動鏡筒が最前面に繰り出される。
【０００５】
このレンズ鏡筒は、被写体の光学像のフォーカス調整やズーム調整をするための機構を備えている。例えば、光学像を取り込むためのレンズ群やズーム用のレンズ群やフォーカス用のレンズ群をレンズ鏡筒の内部に配置している。撮影をする場合、各々のレンズ群の間隔を変化させることによって、光学像のズームやフォーカスを調整している。
【０００６】
具体的には、光学像を取り込むためのレンズ群を第１のレンズ枠に取り付けて第１の移動鏡筒に保持させ、ズーム用のレンズ群を第２のレンズ枠に取り付けて第２の移動鏡筒に保持させ、フォーカス用のレンズ群を第３のレンズ枠に取り付けて固定鏡筒に保持させている。固定鏡筒に対して第１、第２の移動鏡筒を繰り出したり、第２の移動鏡筒に対してズーム用のレンズ群を光軸上に移動させたり、第３の移動鏡筒に対してフォーカス用のレンズ群を光軸上に移動させたりして、各々のレンズ群の間隔を変化させている。撮影をしない場合は、第１の移動鏡筒が第２の移動鏡筒に収納され、第２の移動鏡筒が固定鏡筒に収納され、撮像装置本体にレンズ鏡筒が収納される。
【０００７】
また、このレンズ鏡筒は、撮影時における光学像の像ブレを補正する補正装置を備えている。ズーム用のレンズ群を第２のレンズ枠に取り付ける際、像ブレ補正用のレンズ保持部を介して取り付けている。このレンズ保持部は、レンズ群の周囲に配置した支持軸を介して第２のレンズ枠に保持されている。さらに、支持軸を基点にして、レンズ保持部を回動または並進させる２つのアクチュエータが配置されている。一方のアクチュエータは、レンズ群の中心から同心円上に外側に向かって、支持軸よりもさらに外側に配置され、他方のアクチュエータは、レンズ群を中心にして反対側の位置に配置されている。これら２つのアクチュエータは、レンズ群の周囲に同一面上かつ直線的に配置されている。
【０００８】
これらのアクチュエータは、永久磁石をレンズ保持部に配置し、ソレノイドコイルを第２のレンズ枠に配置し、ソレノイドコイルと永久磁石を対向させ、磁力によって駆動させるものである。像ブレに応じて、一方のアクチュエータが水平方向に推力を発生し、他方のアクチュエータが重力方向に推力を発生し、レンズ保持部を回動または並進させて像ブレを補正する。このような像ブレを補正する像ブレ補正装置については特許文献２に開示されている。この特許文献２では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸において、光軸方向をＸ軸とした場合、Ｚ軸方向の像ブレ、または、Ｙ軸方向の像ブレを補正するものである。
【０００９】
また、特許文献３には、像ブレを補正する際に、像ブレの動きを打ち消すように、撮像素子を駆動させる像ブレ補正装置が開示されている。この特許文献３では、光軸方向をＺ軸とした場合、Ｘ軸方向の像ブレ、または、Ｙ軸方向の像ブレを補正するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１８５７８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１２５４号公報
【特許文献３】特開２００８−２８１９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来の像ブレ補正装置は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸において、光軸方向をＺ軸方向とした場合、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の像ブレを補正するものである。この像ブレ補正装置における像ブレの補正は、Ｘ軸方向やＹ軸方向の像ブレに同期させるように、レンズ鏡筒に配置されたレンズ群をＸ軸方向やＹ軸方向に駆動させたり、撮像素子をＸ軸方向やＹ軸方向に駆動させたりするものである。しかし、このような像ブレの補正では、Ｚ軸の周回方向に像ブレが発生した場合、像ブレを補正できないという問題を有していた。
【００１２】
本発明は上記問題を解決し、光軸の周回方向に像ブレが発生した場合でも、被写体の光学像の像ブレを補正することができる像ブレ補正装置を提供することを目的としている。なお、本発明は、上記問題を解決する像ブレ補正装置を備える、レンズ鏡筒、撮像装置本体、及び、撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の像ブレ補正装置は、装置本体と、前記装置本体に設けられ、光学系からの光を撮像する撮像素子と、当該光学系の光軸に対する当該撮像素子の回転量を検出するための信号を出力する移動検出部と、を有する撮像素子部と、前記移動検出部からの信号に基づいて前記撮像素子の回転量を取得する取得部と、前記取得部が取得した回転量に基づいて、前記装置本体に対して前記撮像素子部を回転するよう駆動する回転駆動部と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の像ブレ補正装置によれば、光軸の周回方向に対する像ブレを補正できる。特に、本発明では、撮像素子部に設けられる移動検出部の出力信号に基づいて撮像素子の回転量を求め、この求めた回転量に基づいて撮像素子部を回転できる。つまり、撮像素子部に移動検出部が設けられたことによって、撮像素子自体の回転を移動検出部の構成だけで判断できる。よって、本発明の像ブレ補正装置は、より簡単な構成で、撮像素子の像ブレを補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施の形態におけるレンズ鏡筒のＷｉｄｅ時の断面図
【図２】同レンズ鏡筒のＴｅｌｅ時の断面図
【図３】同レンズ鏡筒の沈胴時の断面図
【図４】一実施の形態におけるＣＣＤユニットの拡大断面図
【図５】同ＣＣＤユニットの斜視図
【図６】補正制御回路における像ブレの補正制御を示すブロック図
【図７】補正制御回路のコントローラのフィルタ特性図
【図８】他の実施の形態におけるＣＣＤユニットの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、一実施の形態における像ブレ補正装置を備えたレンズ鏡筒について図面を参照しながら説明する。図１は一実施の形態におけるレンズ鏡筒のＷｉｄｅ時（ズーム倍率を１倍とした通常撮影時）の断面図、図２は同レンズ鏡筒のＴｅｌｅ時（ズーム倍率を最大倍率とした最大望遠時）の断面図、図３は同レンズ鏡筒の沈胴時（非撮影時）の断面図である。なお、レンズ鏡筒１００は、図示しないデジタルカメラに設けられる。
【００１７】
＜レンズ鏡筒１００の全体構成と動作について＞
レンズ鏡筒１００の全体構成と動作について説明する。図１〜図３において、レンズ鏡筒１００は、固定鏡筒１１０と、この固定鏡筒１１０の内側に保持された移動鏡筒１２０とを備えている。この移動鏡筒１２０は固定鏡筒１１０に対して前方に繰り出されたり、固定鏡筒１１０の内部に収納されたりするように移動する。
【００１８】
この移動鏡筒１２０は、第１の移動鏡筒１２０ａと、第２の移動鏡筒１２０ｂと、第３の移動鏡筒１２０ｃとを備えている。第３の移動鏡筒１２０ｃの内側に第２の移動鏡筒１２０ｂが保持され、第２の移動鏡筒１２０ｂの内側に第１の移動鏡筒１２０ａが保持されている。第３の移動鏡筒１２０ｃに対して第２の移動鏡筒１２０ｂが繰り出され、第２の移動鏡筒１２０ｂに対して第１の移動鏡筒１２０ａが繰り出される。また、第３の移動鏡筒１２０ｃに第２の移動鏡筒１２０ｂが収納され、第２の移動鏡筒１２０ｂに第１の移動鏡筒１２０ａが収納される。このように、固定鏡筒１１０に対して第１〜第３の移動鏡筒１２０ａ〜１２０ｃが前方に繰り出されたり、固定鏡筒１１０に第１〜第３の移動鏡筒１２０ａ〜１２０ｃが収納されたりする。第１〜第３の移動鏡筒１２０ａ〜１２０ｃが前方に繰り出された際は、第１の移動鏡筒１２０ａが最前面に繰り出される。
【００１９】
第１の移動鏡筒１２０ａには、第１のレンズ枠１３０ａを介して第１のレンズ群１４０ａが保持され、第２の移動鏡筒１２０ｂには、第２のレンズ枠１３０ｂを介して第２のレンズ群１４０ｂが保持され、固定鏡筒１１０には、第３のレンズ枠１３０ｃを介して第３のレンズ群１４０ｃが保持されている。第１のレンズ枠１３０ａは第１の移動鏡筒１２０ａに固定され、第２のレンズ枠１３０ｂは第２の移動鏡筒１２０ｂに光軸上に移動自在に保持され、第３のレンズ枠１３０ｃは固定鏡筒１１０に光軸上に移動自在に保持されている。
【００２０】
第１〜第３のレンズ群１４０ａ〜１４０ｃは、それぞれ複数枚のレンズを組み合わせて構成されており、第１のレンズ群１４０ａは被写体の光学像を取り込むためのレンズ群であり、第２のレンズ群１４０ｂはズーム用のレンズ群であり、第３のレンズ群１４０ｃはフォーカス用のレンズ群である。撮影をする場合、第１〜第３のレンズ群１４０ａ〜１４０ｃの間隔を変化させることによって、光学像のズームやフォーカスを調整している。
【００２１】
＜レンズ鏡筒１００の詳細説明について＞
次に、レンズ鏡筒１００ついて詳細に説明する。図１〜図３において、第１の移動鏡筒１２０ａは、前面に第１のレンズ群１４０ａを保護するためのバリアユニット１５０を備えている。このバリアユニット１５０には開閉羽１５０ａが保持されており、撮影時には開閉羽１５０ａが開き、非撮影時には開閉羽１５０ａが閉じて、第１のレンズ群１４０ａを保護している。
【００２２】
第２の移動鏡筒１２０ｂは、円筒状のカメラカム枠１６０と、このカメラカム枠１６０の内側に保持された円筒状の直進枠１７０とを備えている。この直進枠１７０の内側に第１の移動鏡筒１２０ａが光軸上に移動自在に保持されるとともに、この直進枠１７０に第２のレンズ枠１３０ｂが光軸上に移動自在に保持されている。カメラカム枠１６０の内面にはカム溝が形成されており、このカム溝によって、第１のレンズ群１４０ａ、第２のレンズ群１４０ｂを光軸方向に移動させる。直進枠１７０には直進溝が形成されており、この直進枠１７０によって、第１のレンズ群１４０ａ、第２のレンズ群１４０ｂを直進させる。
【００２３】
この第２のレンズ枠１３０ｂはシャッターユニット１８０や手ブレ補正機構１８５や絞り機構等を備えている。シャッターユニット１８０によってズーム用の第２のレンズ群１４０ｂのシャッター１８０ａを開閉し、手ブレ補正機構１８５によって手ブレ補正を行い、絞り機構によって絞りの調整をしている。シャッターユニット１８０や手ブレ補正機構１８５や絞り機構等は第２のレンズ枠１３０ｂに配置した制御端子部を通じて電気的に制御される。
【００２４】
第３の移動鏡筒１２０ｃは、円筒状の駆動枠２１０と、この駆動枠２１０の内側に保持された貫通カム枠２２０とを備えている。この貫通カム枠２２０の内側に第２の移動鏡筒１２０ｂが光軸上に移動自在に保持されている。
【００２５】
固定鏡筒１１０は、円筒状の固定枠２３０と、この固定枠２３０に固定された円筒状のマスターフランジ２４０を備えている。この固定枠２３０の内側に第３の移動鏡筒１２０ｃが光軸上に移動自在に保持されるとともに、この固定枠２３０に第３のレンズ枠１３０ｃが光軸上に移動自在に保持されている。また、この固定鏡筒１１０の中心部には、赤外線遮断用のＩＲカットガラス２５０を介してＣＣＤユニット２６０が光軸上に配置されている。このＣＣＤユニット２６０は、光軸の周回方向に対する光学像の像ブレを補正する像ブレ補正装置の一例である。
【００２６】
＜ＣＣＤユニット２６０の詳細説明について＞
次に、ＣＣＤユニット２６０について説明する。
【００２７】
図４は、一実施の形態におけるＣＣＤユニット２６０の拡大断面図、図５は同ＣＣＤユニット２６０の斜視図、図６はＣＣＤユニット２６０に含まれる補正制御回路３５０における像ブレの補正制御を示すブロック図である。
【００２８】
図４、図５において、ＣＣＤユニット２６０は、レンズ群等の光学系を通過した光学像を撮像する撮像素子部３００と、撮像素子部３００を支持する固定部３１０と、固定部に対して撮像素子部３００を回転するアクチュエータ３３０と、アクチュエータ３３０を制御する補正制御回路３５０と、を備えている。
【００２９】
固定部３１０は、レンズ鏡筒１００の基体（図示しない）に固定されている。固定部３１０には、回転軸３２０が設けられる。回転軸３２０は、固定部３１０に対して回転可能である。回転軸３２０は、撮像素子部３００を支持するように、撮像素子部３００と接続される。
【００３０】
撮像素子部３００は、光学像を撮像する撮像素子３０１と、この撮像素子３０１を配置した回転基板３０２と、回転基板３０２に設けられる角速度センサ３４０とを有している。以下、撮像素子部３００の各構成を説明する。
【００３１】
撮像素子３０１は、光学系によって集光された光学像を撮像する。撮像素子３０１は、回転基板３０２に固定されている。
【００３２】
回転基板３０２は、レンズ鏡筒１００に固定された固定部３１０に回転軸３２０を介して支持される。つまり、回転基板３０２は、固定部３１０の回転軸３２０によって、光軸の周回方向に回転自在に支持されている。本実施の形態では、回転軸３２０は、光学系の光軸上になるように配置されている。よって、回転基板３０２は、光軸を中心にして、光軸の周回方向で回転可能に構成されている。
【００３３】
なお、固定部３１０は、レンズ鏡筒１００の基体に固定されている。したがって、固定部３１０は、レンズ鏡筒１００に対して回転することはない。
【００３４】
角速度センサ３４０は、回転基板３０２の側面に配置されている。すなわち、角速度センサ３４０は、光軸の径方向に向かって配置されている。角速度センサ３４０は、例えば、水晶やシリコンを加工した振動子を備えた振動型のセンサを用いればよい。この場合、振動子の振動方向が光軸方向と異なる方向になるように、回転基板３０２の側面に角速度センサ３４０を配置すればよい。特に、振動子の振動方向が光軸方向と直交する方向になるように、回転基板３０２の側面に角速度センサ３４０を配置するのが望ましい。
【００３５】
ここで角速度センサ３４０は、撮像素子部３００（撮像素子３０１）の移動（回転）を検出する。そして、角速度センサ３４０は、検出した移動を示す信号を、補正制御回路３５０に出力する。ここで本実施の形態では、角速度センサ３４０は、フレキシブルプリント基板等の電線（信号線）を介して、補正制御回路３５０と接続されている。
【００３６】
補正制御回路３５０は、角速度センサ３４０の出力に基づいて、撮像素子部３００の回転量を取得する。そして、補正制御回路３５０は、取得した回転量に基づいてアクチュエータ３３０を制御する。つまり、補正制御回路３５０とアクチュエータ３３０は、電線（信号線）で接続されている。
【００３７】
補正制御回路３５０は、固定部３１０に設けられている。また、補正制御回路は、１つ又は複数のＩＣで実現できる。なお、補正制御回路３５０の詳細は、後述する。
【００３８】
次に、アクチュエータ３３０は、対向配置した２つの磁力発生部３３０ａ、３３０ｂを有する磁力駆動機構であって、回転基板３０２の周縁部に配置している。この磁力駆動機構は、一方の磁力発生部３３０ａを回転基板３０２に配置し、他方の磁力発生部３３０ｂを固定部３１０に配置して構成している。２つの磁力発生部３３０ａ、３３０ｂの斥力や引力によって、固定部３１０に対して回転基板３０２が回転する仕組みである。磁力駆動機構は、例えば、一方の磁力発生部３３０ａを永久磁石とし、他方の磁力発生部３３０ｂをソレノイドコイルとしたり、両方の磁力発生部３３０ａ、３３０ｂをソレノイドコイルとしたりすればよい。
【００３９】
＜像ブレ補正制御について＞
像ぶれ制御系のブロック線図を、図６に示す。図６において、像ぶれ制御系は、補正制御回路３５０と回転基板３０２上に配置されたアクチュエータ３３０と各速度センサ３４０、および撮像素子３０１からなる。
【００４０】
ここで、外乱回転振動５０５により、撮像素子３０１が回転基板３０２と共に回転するとき、その回転が像ぶれ５０６となって現れる。このとき角速度センサ３４０は、回転基板３０２の角速度を検出し、検出電圧５０７を出力する。
【００４１】
補正制御回路３５０は、検出電圧値５０７を基に、回転基板３０２の回転運動を相殺するような方向にアクチュエータ３３０を駆動させる駆動電流を出力する。回転基板３０２上のアクチュエータ３３０は駆動電流に従い回転振動を相殺する回転力を発生させて、回転振動を減衰させ、像ぶれ５０６を減少させる。
【００４２】
＜補正制御回路３５０について＞
図６において、補正回路３５０は、比較器５０４、コントローラ３５１とアクチュエータ制御回路３５３とから構成される。
【００４３】
比較器５０４は、検出電圧値５０７と基準電圧値の差を求める。本実施の形態において基準電圧値は０であり、比較器５０４は単に検出電圧値５０７を負帰還するものである。コントローラ３５１は、像ブレ制御系全体を安定させるもので、比較器５０４からの入力値に対し、図７で示す周波数応答特性に基づいた出力値を計算し、アクチュエータ制御回路３５３へ出力する。図７において、フィードバックゲインは、2つカットオフ周波数Ｆ（Ｌ）−Ｆ（Ｈ１）間の帯域において、比較器５０４の出力に乗じる係数を示している。
【００４４】
また、周波数Ｆ（Ｈ１）、Ｆ（Ｈ２）と段階的にフィードバックゲインが減少させているのは、機構部品特有の高次の共振現象、または電気、デジタル処理上の発振要素が、制御系に影響を及ぼすのを避けるため、帯域カットするためである。さらにＦ（Ｌ）は低域補償フィルタであり、機構部品に通常多く見られる摩擦負荷等による定常偏差を取り除くことを目的としている。
【００４５】
本構成により、補正制御回路３５０は検出電圧値５０７に基づき、回転基板３０２の回転運動を相殺する方向の駆動電流を出力できる。
【００４６】
＜回転基板３０２について＞
回転基板３０２は、回転基板を回転駆動させるために配置されたアクチュエータ３３０と撮像素子３０１とからなる。アクチュエータ３３０は、補正制御回路３５０より出力される駆動電流を回転トルクに電磁変換し回転基板３０２を回転駆動させる。トルク定数５０８は、電流を回転トルクに変換する際の電磁変換係数である。回転基板３０２は、アクチュエータ３３０の出力トルクと外乱回転振動５０５を足した回転トルクを受ける。慣性項５０８は、回転基板３０２の慣性モーメントＩの逆数で上記の回転トルクとそれに起因して発生する角加速度の比例定数である。積分項５０３、５０２は、それぞれ角加速度を角速度へ、角速度を角度へ変換する力学的な構成要素である。幾何定数５０１は回転角度を撮像素子上の各点の移動量に変換する幾何学的な変換係数である。
【００４７】
本構成により、アクチュエータ３３０は補正制御回路３５０の駆動電流に従った回転トルクを発生させ、外乱回転振動５０５を相殺できる。
【００４８】
＜レンズ鏡筒１００を用いた撮像装置について＞
次に、撮像装置について説明する。
【００４９】
撮像装置は、上述したレンズ鏡筒１００と、このレンズ鏡筒１００を保持する撮像装置本体とを備えている。具体的な撮像装置としては、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子３０１を用いたデジタルスチルカメラやビデオムービー等が挙げられる。これらのデジタルスチルカメラやビデオムービーには、被写体の光学像を撮像素子３０１に結像させるために、上述したレンズ鏡筒１００を取り付けている。
【００５０】
＜一実施の形態のまとめ＞
本実施の形態においてＣＣＤユニット２０６は、固定部３１０と、固定部３１０に設けられ、光学系からの光を撮像する撮像素子３０１と、光学系の光軸に対する撮像素子３０１の回転量を検出するための信号を出力する角速度センサ３４０と、を有する撮像素子部３００と、角速度センサ３４０からの信号に基づいて撮像素子の角速度を取得する補正制御回路３５０と、補正制御回路３５０が取得した角速度に基づいて、固定部３１０に対して撮像素子部３００を回転するよう駆動するアクチュエータ３３０と、を備える。
【００５１】
また、本実施の形態のレンズ鏡筒１００によれば、光軸の周回方向に対する像ブレを補正できる。特に、撮像素子部３００に配置した角速度センサ３４０で、光軸の周回方向に対する撮像素子部３００の回転量を検出できるので、像ブレを補正する際は、像ブレに起因して光軸の周回方向に回転する撮像素子部３００の回転量と、この像ブレを補正するために回転させる撮像素子部３００の回転量とを相殺するように、撮像素子部３００を回転させるだけでよい。光軸の周回方向に撮像素子部３００が回転しようとしても、その回転を相殺するように撮像素子部３００が回転しようとするので、見かけ上、撮像素子部３００は静止した状態となる。すなわち、非常に簡素な構成で、像ブレの発生を低減できる。
【００５２】
また、撮像素子部３００に角速度センサ３４０を配置して像ブレの補正を行うので、撮像素子部３００の位置検出及び位置推定をすることなく、速度制御方式によって、像ブレの補正を行える。位置制御方式と比較して、精度や安定性を向上できるとともに、位置角速度センサ３４０を必要としないので部品点数の削減も可能である。
【００５３】
また、アクチュエータ３３０は、対向配置した２つの磁力発生部３３０ａ、３３０ｂを有する磁力駆動機構であって、磁力駆動機構は、一方の磁力発生部３３０ａを回転基板３０２に配置し、他方の磁力発生部３３０ｂを固定部３１０に配置しているので、簡素な構成で、光軸の周回方向に回転基板３０２を回転させることができる。特に、アクチュエータ３３０は、回転基板３０２の周縁部に配置しているので、回転基板３０２の回転トルクが小さくなって回転に対する追従性が増し、像ブレの補正精度を向上できる。逆に、アクチュエータ３３０を回転基板３０２の中心部に配置した場合は、回転トルクは大きくなるが、アクチュエータ３３０の駆動に対する回転量も大きくできるので、移動量の大きい像ブレの補正を低減できる。
【００５４】
また、補正手段は、所定振動周波数よりも高い振動周波数の像ブレに対しては、角速度センサ３４０の検出信号を減衰させるので、補正限界を超える像ブレに対して、無理に、撮像素子部３００を回転させて補正するようなことがなくなる。すなわち、像ブレの補正は、補正可能な範囲に特化できるので、像ブレの補正精度を向上できる。
【００５５】
なお、本発明の一実施の形態では、レンズ鏡筒１００に像ブレ補正装置を配置しているが、像ブレ補正装置を配置していないレンズ鏡筒１００を用いる場合は、撮像装置本体に像ブレ補正装置を配置してもよい。撮像装置本体に像ブレ補正装置を配置する場合は、レンズ鏡筒１００に固定部３１０を固定する替わりに、撮像装置本体に固定部３１０を固定すればよい。その他の構成は、レンズ鏡筒１００に配置した像ブレ補正装置と同様な構成にすればよい。
【００５６】
また、像ブレ補正装置は、その全ての構成を撮像装置本体またはレンズ鏡筒１００のいずれかに配置せずに、像ブレ補正装置の一部分を撮像装置本体やレンズ鏡筒１００に分割して配置し、全体として撮像装置に像ブレ補正装置を配置したものでもよい。
【００５７】
＜他の実施の形態＞
以上まで、本発明の実施の形態を例示した。しかし、本発明はこれには限らない。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。なお、本発明は、これらには限定されず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。
【００５８】
図８は他の実施の形態における像ブレ補正装置を備えたＣＣＤユニット２６０の斜視図である。本実施の形態では、アクチュエータ３３０として磁力駆動機構を用いたが、他の実施の形態では、図８に示すように、アクチュエータ３３０として回転駆動機構を用いている。このアクチュエータ３３０は、回転軸３２０を有するモータであって、このモータを固定部３１０に配置し、回転基板３０２を回転軸３２０に支持させている。回転軸３２０はモータ軸受けであるが、回転自在であれば、他の構成でもよい。回転軸３２０の回転によって、回転基板３０２を回転させることができる。回転駆動機構は、磁力駆動機構に比べて、より簡素な構成にできる。
【００５９】
また、角速度センサ３４０とアクチュエータ３３０には信号線が接続されているが、この信号線はフレキシブル基板に配置したフレキシブル配線としている。撮像素子３０１の駆動及び、撮像データを転送するための信号線を、角速度センサ３４０とアクチュエータ３３０のフレキシブル配線と一体にしてもよい。１つのフレキシブル配線を用いるだけで信号線の引き回しができ、配線が簡素になって部品点数および、コストを削減できる。逆に、撮像素子３０１の駆動及び、撮像データを転送するための信号線を、角速度センサ３４０とアクチュエータ３３０のフレキシブル配線と分離した場合は、信号線のノイズ干渉を抑制できる。
【００６０】
また、角速度センサ３４０は撮像素子部３００の回転基板３０２の側面に配置したが、光軸の周回方向の角速度を検出できる位置であれば、他の位置に配置してもよい。例えば、回転基板３０２の裏面に配置してもよい。回転基板３０２を用いずに、撮像素子３０１そのものを回転させる場合は、光学像を撮像する面とは反対の面に、角速度センサ３４０を配置すればよい。要するに、撮像素子３０１と角速度センサ３４０が一体に動き、撮像素子３０１をアクチュエータ３３０が駆動できれば配置はどこでもよく、設計時の重点とする課題に応じて決定すればよい。
【００６１】
また、本実施の形態における像ブレ補正装置は、光軸の周回方向の像ブレを補正するものであったが、光軸と垂直な方向の像ブレを補正する装置と組み合わせることも可能である。この場合、像ブレの補正効果をより向上できる。
【００６２】
また、コントローラ３５１はデジタル信号処理として説明したが、アナログ回路で構成された信号処理や、デジタル処理とアナログ処理の混在した構成であってもよい。
【００６３】
また、角速度センサ３４０は一つとしたが、複数個としてもよい。これにより、複数の角速度センサ３４０の信号を平均化することによって、ノイズによる影響を低減して精度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルムービカメラ、及び、カメラ付き携帯電話等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１００    レンズ鏡筒
１１０    固定鏡筒
１２０    移動鏡筒
１２０ａ    第１の移動鏡筒
１２０ｂ    第２の移動鏡筒
１２０ｃ    第３の移動鏡筒
１３０ａ    第１のレンズ枠
１３０ｂ    第２のレンズ枠
１３０ｃ    第３のレンズ枠
１４０ａ    第１のレンズ群
１４０ｂ    第２のレンズ群
１４０ｃ    第３のレンズ群
１５０    バリアユニット
１５０ａ    開閉羽
１６０    カメラカム枠
１７０    直進枠
１８０    シャッターユニット
１８０ａ    シャッター
１８５    手ブレ補正機構
２１０    駆動枠
２２０    貫通カム枠
２３０    固定枠
２４０    マスターフランジ
２５０    ＩＲカットガラス
２６０    ＣＣＤユニット
３００    撮像素子部
３０１    撮像素子
３０２    回転基板
３１０    固定部
３２０    回転軸
３３０    アクチュエータ
３３０ａ    磁力発生部
３３０ｂ    磁力発生部
３４０    角速度センサ
３５０    補正制御回路
３５１    コントローラ
３５２    アンプ
３５３    アクチュエータ制御回路
５０１    幾何定数
５０２    積分項
５０３    積分項
５０４    比較器
５０５    外乱回転振動
５０６    像ぶれ
５０７    検出電圧値
５０８    慣性項
【図１】
2011095467.tif 000003
【図２】
2011095467.tif 000004
【図３】
2011095467.tif 000005
【図４】
2011095467.tif 000006
【図５】
2011095467.tif 000007
【図６】
2011095467.tif 000008
【図７】
2011095467.tif 000009
【図８】
2011095467.tif 000010