(57)【要約】【課題】装置が複雑化せず、応答特性に優れた、光学部品、この光学部品を装備した振れ補正装置及びこの振れ補正装置を装備した光学機器を提供すること。【解決手段】光軸１０Ａと交差する平面に備えられる透過光学系（レンズ２０）と、前記透過光学系が搭載される搭載部（１２）と前記搭載部から隙間を隔てて配置された支持部（１３，１４）と前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させ得るように前記搭載部を前記支持部に連結する連結部（１６，１８）とを有する可撓性部材（１１）とを含み、前記可撓性部材の前記連結部が撓むことにより前記光軸に対する前記搭載部の角度が変化する。【選択図】      図１
2008058849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と交差する平面に備えられる透過光学系と、
前記透過光学系が搭載される搭載部と、前記搭載部から隙間を隔てて配置された支持部と、前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させ得るように前記搭載部を前記支持部に連結する連結部とを有する可撓性部材とを含み、
前記可撓性部材の前記連結部が撓むことにより前記光軸に対する前記搭載部の角度が変化することを徴とする光学部品。
【請求項２】
請求項１に記載された光学部品であって、
前記搭載部の前記透過光学系が備えられた部分には、前記透過光学系を透過した光線が通過する貫通孔が備えられていることを特徴とする光学部品。
【請求項３】
光軸と交差する平面に備えられる撮像素子と、
前記撮像素子が搭載される搭載部と、前記搭載部から隙間を隔てて配置された支持部と、前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させ得るように前記搭載部を前記支持部に連結する連結部とを有する可撓性部材とを含み、
前記可撓性部材の前記連結部が撓むことにより前記光軸に対する前記搭載部の角度が変化することを徴とする光学部品。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１に記載の光学部品であって、
前記可撓性部材の前記搭載部、前記支持部及び前記連結部は、同一平面上に連続して形成された薄膜であることを特徴とする光学部品。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学部品であって、
前記可撓性部材は、磁界中に配置され電流が流される導電部を含み、
前記搭載部は、前記磁界と前記導電部に流れる電流とにより生じた駆動力で駆動され前記光軸に対する角度が変化することを特徴とする光学部品。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学部品であって、
前記支持部は、前記搭載部を取り囲む第１支持部と、該第１支持部の外側に間隔を隔てて第１支持部を取り囲む第２支持部とを有し、
前記連結部は、前記搭載部と前記第１支持部とを該搭載部が該第１支持部に対して第１の回転軸を中心に回動可能に互いに連結する一対の第１連結部と、前記第１支持部と前記第２支持部とを該第１支持部が該第２支持部に対して前記第１の回転軸に対して直交する第２の回転軸を中心に回動可能に互いに連結する一対の第２連結部とを有することを特徴とする光学部品。
【請求項７】
請求項６に記載の光学部品において、
前記搭載部と前記第１支持部は、磁界中に配置され、電流が流される導電部をそれぞれ含み、
前記搭載部と前記第１支持部は、前記磁界と前記導電部に流れる電流とにより生じた駆動力で駆動され前記光軸に対する角度がそれぞれ変化することを特徴とする光学部品。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の光学部品であって、
前記可撓性部材は、半導体製造技術を用いて形成された薄膜であることを特徴とする光学部品。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光学部品と、
前記光学部品の振れを検出して検出信号を出力する振れ検出部と、
前記検出信号に基づいて前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させる制御部とを含むことを特徴とする振れ補正装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れか１項に記載された光学部品を備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
請求項９に記載の振れ補正装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品、この光学部品を装備した振れ補正装置及びこの振れ補正装置を装備したカメラなどの光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影時に生じる手ぶれを補正する機構として、例えば、撮影レンズの前にミラーを配置し、このミラーに写り込んだ被写体の画像を、撮影レンズを含む撮影光学系に取り込むタイプの振れ補正装置において、ミラーを可撓性薄膜上に蒸着などにより形成し、手振れが生じた際、これを打ち消すようにミラーを静電力、電磁気力などにより変形してミラーの方向を変えるようにした装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１４６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の振れ補正装置では、ミラーに写り込んだ画像を撮影光学系に取り込むことから撮影光学系の配置が複雑になる課題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置が複雑化せず、応答特性に優れた、光学部品、この光学部品を装備した振れ補正装置及びこの振れ補正装置を装備した光学機器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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の請求項１に記載の光学部品は、光軸と交差する平面に備えられる透過光学系と、前記透過光学系が搭載される搭載部と、前記搭載部から隙間を隔てて配置された支持部と、前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させ得るように前記搭載部を前記支持部に連結する連結部とを有する可撓性部材と、を含み、前記可撓性部材の前記連結部が撓むことにより前記光軸に対する前記搭載部の角度が変化することを特徴とする。
【０００７】
透過光学系としては、例えば撮影光学系を構成するレンズがあるが、これに限定されるものではない。
【０００８】
前記可撓性部材は、例えば薄膜により構成されるが、これに限定されるものではない。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の光学部品は、前記搭載部の前記透過光学系が備えられた部分に前記透過光学系を透過した光線が通過する貫通孔が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の光学部品は、光軸と交差する平面に備えられる撮像素子と、前記撮像素子が搭載される搭載部と、前記搭載部から隙間を隔てて配置された支持部と、前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させ得るように前記搭載部を前記支持部に連結する連結部とを有する可撓性部材と、を含み、前記可撓性部材の前記連結部が撓むことにより前記光軸に対する前記搭載部の角度が変化することを徴とする。
【００１１】
前記撮像素子として、例えばＣＣＤ(Charge Coupled
Device)があるが、これに限定されるものではなく、例えばＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)であってもよい。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の光学部品は、前記可撓性部材の前記搭載部、前記支持部及び前記連結部は、同一平面上に連続して形成された薄膜であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の光学部品は、前記可撓性部材が、磁界中に配置され電流が流される導電部を含み、前記搭載部が、前記磁界と前記導電部に流れる電流とにより生じた駆動力で駆動され前記光軸に対する角度が変化することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の光学部品は、前記支持部が、前記搭載部を取り囲む第１支持部と、該第１支持部の外側に間隔を隔てて第１支持部を取り囲む第２支持部とを有し、前記連結部が、前記搭載部と前記第１支持部とを該搭載部が該第１支持部に対して第１の回転軸を中心に回動可能に互いに連結する一対の第１連結部と、前記第１支持部と前記第２支持部とを該第１支持部が該第２支持部に対して前記第１の回転軸に対して直交する第２の回転軸を中心に回動可能に互いに連結する一対の第２連結部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の光学部品は、前記搭載部と前記第１支持部が、磁界中に配置され、電流が流される導電部をそれぞれ含み、前記搭載部と前記第１支持部が、前記磁界と前記導電部に流れる電流とにより生じた駆動力で駆動され前記光軸に対する角度がそれぞれ変化することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項８に記載の光学部品は、前記可撓性部材が、半導体製造技術を用いて形成された薄膜であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項９に記載の振れ補正装置は、前記光学部品の振れを検出して検出信号を出力する振れ検出部と、前記検出信号に基づいて前記光軸に対する前記搭載部の角度を変化させる制御部とを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載の光学機器は、請求項１乃至８の何れか１項に記載された光学部品を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１１に記載の光学機器は、請求項９に記載の振れ補正装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、搭載部と、この搭載部から隙間を隔てて配置された支持部と、光軸に対する搭載部の角度を変化させ得るように搭載部を支持部に連結する連結部と、を有する可撓性部材を使用し、この可撓性部材の搭載部に透過光学系を搭載し、連結部が撓むことにより光軸に対する搭載部の角度が変化するようにしてあるので、装置が複雑化せず、手振れなどに対する応答特性が優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の光学部品、この光学部品を装備した振れ補正装置、この振れ補正装置を装備した光学機器について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明の光学部品の一実施形態を示す斜視図、図２は図１の光学部品の拡大平面図である。
【００２３】
図１、図２に示すように、光学部品１０は、可撓性部材としての方形状に形成された可撓性薄膜１１と、この可撓性薄膜１１の中央部に配置した同じく方形状の搭載部１２上に搭載された透過光学系としてのレンズ２０とを備える。
【００２４】
レンズ２０は、搭載部１２の中央部分に形成された貫通孔１２ａ内に嵌め込まれて可撓性薄膜１１によって支持される。
【００２５】
可撓性薄膜１１は、例えば、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)として知られているシリコンをベースにした微細加工技術（ディポジションプロセス、ホトリソグラフィ、エッチングプロセスなどの半導体製造技術）を利用して製造され、薄く、軽量である上に、低剛性である。可撓性薄膜１１には、上述した搭載部１２と、この搭載部１２を取り囲むように搭載部１２の外側に間隔をあけて配置した第１支持部１３と、この第１支持部１３を取り囲むように第１支持部１３の外側に間隔をあけて配置した第２支持部１４と、搭載部１２と第１支持部１３とを該搭載部１２が該第１支持部１３に対して第１の回転軸（ピッチ軸）１５を中心に回動可能に互いに連結する一対の第１連結部１６と、第１支持部１３と第２支持部１３とを該第１支持部１３が該第２支持部１４に対して第１の回転軸１５に対して直交する第２の回転軸（ヨー軸）１７を中心に回動可能に互いに連結する一対の第２連結部１８とが形成される。
【００２６】
搭載部１２と第１支持部１３には、導電部としての駆動コイル２２，２３がそれぞれ配置される。また、可撓性薄膜１１の周囲には可撓性薄膜１１を取り囲むようにして永久磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが配置される。
【００２７】
これら永久磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄによって生成された磁界中で駆動コイル２２又は２３に電流を流すと、ローレンツ力により回転トルクが生じる。これにより、第１の回転軸１５又は第２の回転軸１７を中心として連結部１６，１８の復元力に釣り合う位置まで搭載部１２（レンズ２０）を傾ける（移動する）ことが出来る。すなわち、搭載部１２を光学部品１０の光軸１０Ａに対して変化させることが出来る。
【００２８】
可撓性薄膜１１は、上述したように、薄く、軽量である。したがって、この可撓性薄膜１１によって支持されるレンズ２０を軽量化することにより、光学部品１０全体の慣性質量を可及的に小さくすることが出来る。また、可撓性薄膜１１は低剛性で、連結部１６，１８は撓み易く、駆動コイル２２又は２３に電流を流すと、連結部１６，１８が直ちに撓む。このため、手振れなどが生じたとき、駆動コイル２２又は２３に電流を流して、これを打ち消すように素早くレンズ２０を傾ける（移動させる）ことができ、手振れに対するレンズ２０の応答特性を向上させることが可能となる。
【００２９】
図３は図１、図２に示す光学部品１０の変形例を示している。図３に示す変形例では、可撓性薄膜１１０が、レンズ２０を支持する搭載部１２０と、この搭載部１２０を取り囲むように搭載部１２０の外側に間隔をあけて配置した支持部１３０と、搭載部１２０と支持部１３０とを該搭載部１２０が該支持部１３０に対して回転軸（ピッチ軸）１５０を中心に回動可能に互いに連結する一対の連結部１６０と、を備える。
【００３０】
搭載部１２０には、導電部としての駆動コイル２２０が配置される。また、可撓性薄膜１１０の周囲には回転軸１５０の両側に位置するようにして永久磁石２５０ａ、２５０ｂが配置される。
【００３１】
永久磁石２５０ａ、２５０ｂによって生成された磁界中で駆動コイル２２０に電流を流すと、ローレンツ力により回転トルクが生じる。これにより、回転軸１５０を中心として連結部１６０の復元力に釣り合う位置まで搭載部１２０（レンズ２０）を傾ける（移動する）ことが出来る。
【００３２】
図４は図１、２又は図３に示す光学部品１０を有する振れ補正装置３０を装備したカメラ５０の概略断面図である。
【００３３】
振れ補正装置３０は、上述した光学部品１０と、カメラ５０の振れを検出する角速度センサ３２と、駆動コイル２２，２３，２２０に電流を供給するドライバ３４と、角速度センサ３２からの振れ検出信号に基づいてドライバ３４を駆動制御する制御部３６とを備える。
【００３４】
角速度センサ３２は、ピッチ軸回りの角速度を検出するピッチング検出用センサと、ヨー軸回りの角速度を検出するヨーイング検出用センサとを備え、ピッチング検出用センサがピッチ軸回りの角速度を検出したとき又はヨーイング検出用センサがヨー軸回りの角速度を検出したとき制御部３６に振れ検出信号を出力する。
【００３５】
制御部３６は、角速度センサ３２からの振れ検出信号を内蔵するＡ／Ｄ変換器にてデジタル信号に変換して取り込み、この取り込んだ振れ検出信号に基づいてカメラ５０に生じた振れを打ち消すレンズ２０（搭載部１２，１２０）の目標移動量を演算し、この目標移動量を内蔵するＤ／Ａ変換器にてアナログ信号に変換してドライバ３４に出力する。
【００３６】
上述した振れ補正装置３０の光学部品１０は、カメラ５０の光軸５０Ａに沿って配置された、ＣＣＤ４２上に被写体の像を結像するための焦点調整を行う第１のレンズ群４０、第２のレンズ群４４、第４のレンズ群４６とからなる撮影レンズ群の、第２レンズ群４４と第４レンズ群４６との間に配置される。レンズ２０は、撮影レンズ群においてブレ補正レンズとして機能する。
【００３７】
なお、図４中、４８はシャッタである。
【００３８】
上記カメラ５０によれば、撮影時に手振れが生じると、角速度センサ３２がこれを検出して制御部３６に出力する。制御部３６は入力した手振れ検出信号に基づいてドライバ３４に制御信号を出力し、ドライバ３４は駆動コイル２２、２３又は駆動コイル１２０に電流を供給する。これにより、永久磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５０ａ、２５０ｂによって形成された磁界中でローレンツ力により回転トルクが生じ、可撓性薄膜１１又は１１０上に搭載されたレンズ２０が第１の回転軸１５、第２の回転軸１７又は回転軸１５０を中心として振れを打ち消すように（光軸５０Ａに対する角度が変化するように）移動する。
【００３９】
したがって、レンズ２０の振れに対する応答特性を向上させることが可能で、十分な手振れ補正を行うことが出来る。また、レンズ２０は、撮影レンズ群中にブレ補正レンズとして配置されていることから、撮影レンズ群の前にミラーを配置する従来技術に比して撮影光学系の配置が複雑になるおそれがない。
【００４０】
本発明の光学部品１０は上記実施形態に示したものに限定されない。レンズ２０の代わりにＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子を搭載するようにしてもよい。
【００４１】
また、搭載部１２，１２０にレンズ２０や撮像素子を搭載する代わりに、搭載部１２，１２０自身の一部をレンズに加工したり、あるいは搭載部１２，１２０自身に撮像素子を形成したりしてもよい。
【００４２】
また、可撓性薄膜１１、１１０をシリコンから形成した場合を示したが、ポリマー、金属（ニッケル、アルミニウムなど）で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光学部品の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の光学部品の拡大平面図である。
【図３】図１の光学部品の変形例の斜視図である。
【図４】図１に示す光学部品を有する振れ補正装置を装備したカメラの略解断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０        光学部品
１０Ａ      光軸
１１        可撓性薄膜
１２        搭載部
１３        第１の支持部
１４        第２の支持部
１５        第１の回転軸
１６        第１連結部
１７        第２の回転軸
１８        第２連結部
２０        レンズ（透過光学系）
２５ａ〜２５ｄ、２５０ａ、２５０ｂ      永久磁石
３０        振れ補正装置
３２        角速度センサ
３４        ドライバ
３６        制御部
４０        第１のレンズ群
４２        ＣＣＤ
４４        第２のレンズ群
４６        第４のレンズ群
５０        カメラ
【図１】
2008058849.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008058849.tif 000005
【図４】
2008058849.tif 000006