(57)【要約】【課題】  小型化するとともに煽りの発生を防止する手ぶれ補正機構を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】  手ぶれ補正機構付き撮像装置は、撮像装置内に固定されたベース部材１２と、ベース部材１２に第１アクチュエータ２８を介して移動可能に取り付けられ、互いに直交する２辺部からなるＬ字形をなし、第１アクチュエータ２８によって前記２辺部のうちの第１辺部１４ａに沿ってＸ軸方向に移動される第１スライダ１４と、第１スライダ１４に第２アクチュエータ５６を介して移動可能に取り付けられ、第２アクチュエータ５６によって第１スライダ１４の第２辺部１４ｂに沿ってＹ軸方向に移動される、撮像素子１６を保持した第２スライダ１３と、Ｘ軸方向を中心軸とする第１スライダ１４の回転を防止する第１回転防止部１９と、Ｙ軸方向を中心軸とする第２スライダ１３の回転を防止する第２回転防止部６１とを備えている。【選択図】図２
2005309209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置内に固定されたベース部材と、
前記ベース部材に第１アクチュエータを介して移動可能に取り付けられ、互いに直交または交差する２辺部からなるＬ字形をなし、前記第１アクチュエータによって前記２辺部のうちの第１辺部に沿って第１方向に移動される第１スライダと、
前記第１スライダに第２アクチュエータを介して移動可能に取り付けられ、前記第２アクチュエータによって前記第１スライダの第２辺部に沿って前記第１方向と直交する第２方向に移動される、撮像素子を保持した第２スライダと、
前記第１方向を中心軸とする前記第１スライダの回転を防止する第１回転防止部と、
前記第２方向を中心軸とする前記第２スライダの回転を防止する第２回転防止部とを備えた手ぶれ補正機構を有する撮像装置。
【請求項２】
前記ベース部材が、前記第１スライダと重なるようなＬ字形をなすことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１アクチュエータは前記ベース部材上に固定され、前記第２アクチュエータは前記第２スライダに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１アクチュエータは前記ベース部材上に固定され、前記第２アクチュエータは前記第１スライダに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１および第２アクチュエータは、錘と、前記錘に連結された電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子に連結されたロッドとを含む超音波リニアアクチュエータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１スライダおよび前記第２スライダは、前記第１および第２アクチュエータの各ロッドにそれぞれ摩擦接合されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記摩擦接合部は、前記ロッドをＶ字溝とキャップとで挟持して構成されることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１回転防止部は、前記第１アクチュエータから最も遠い前記第１スライダの第２辺部の端部近傍に設けられ、前記第２回転防止部は、前記第２アクチュエータから最も遠い前記第１スライダまたは前記ベース部材の第１辺部の端部近傍に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１回転防止部は、前記ベース部材と前記第１スライダとの間に挟持された回転部材からなり、前記第２回転防止部は、前記ベース部材と前記第２スライダとの間に挟持された回転部材からなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１回転防止部材は、前記ベース部材と前記第１スライダとの間に挟持された回転部材からなり、前記第２回転防止部は、前記第１スライダと前記第２スライダとの間に挟持された回転部材からなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１および第２回転防止部はいずれも、前記ベース部材と前記第２スライダとの間に挟持された回転部材からなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記回転部材が剛球であることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記回転部材がローラであること特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記第１および第２回転防止部の少なくとも１つが、前記ベース部材と前記第１スライダまたは前記第２スライダとを連結する板ばねで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記第１および第２回転防止部材の少なくとも１つが、前記ベース部材と前記第１スライダまたは前記第２スライダとを連結するフック部材と、前記ベース部材と前記第１スライダまたは前記第２スライダとの間を広げるように付勢する圧縮スプリングとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記ベース部材から前記第１スライダが脱落するのを防止するための脱落防止腕が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を直交する２方向に移動させて手ぶれ補正する機構を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の撮像装置として、特許文献１には、略ロ字形のベース部材と、このベース部材に取り付けられて第１アクチュエータにより第１方向に移動される略ロ字形の第１スライダと、この第１スライダに取り付けられて第２アクチュエータにより前記第１方向と直交する第２方向に移動される、撮像素子を保持した第２スライダとからなる手ぶれ補正機構を備えた撮像装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、略Ｌ字形の保持部材に保持された撮像素子を２つの圧電素子を用いて水平方向および垂直方向に移動させるようにした撮像装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１０９２９号公報
【特許文献２】特開平９−１１６９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に開示される撮像装置では、撮像素子を保持する第２スライダの四方周囲を略ロ字形の第１スライダが囲んでいるため、手ぶれ補正機構の外形が大きなものになるという問題がある。
【０００６】
また、前記特許文献２に開示される撮像装置では、撮像素子を保持する保持部材が略Ｌ字形に形成されているために小型化できる要素はあるが、光軸方向に対して撮像素子が垂直状態から傾くという、いわゆる煽りが発生しやすいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、前記問題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像装置内に固定されたベース部材と、
前記ベース部材に第１アクチュエータを介して移動可能に取り付けられ、互いに直交または交差する２辺部からなるＬ字形をなし、前記第１アクチュエータによって前記２辺部のうちの第１辺部に沿って第１方向に移動される第１スライダと、
前記第１スライダに第２アクチュエータを介して移動可能に取り付けられ、前記第２アクチュエータによって前記第１スライダの第２辺部に沿って前記第１方向と直交する第２方向に移動される、撮像素子を保持した第２スライダと、
前記第１方向を中心軸とする前記第１スライダの回転を防止する第１回転防止部と、
前記第２方向を中心軸とする前記第２スライダの回転を防止する第２回転防止部とを備えた手ぶれ補正機構を有するものである。
【０００８】
本発明の撮像装置では、前記ベース部材が、前記第１スライダと重なるようなＬ字形をなしていてもよい。
【０００９】
また、本発明の撮像装置では、前記第１アクチュエータが前記ベース部材上に固定され、前記第２アクチュエータが前記第２スライダに取り付けられていてもよい。
【００１０】
また、本発明の撮像装置では、前記第１アクチュエータが前記ベース部材上に固定され、前記第２アクチュエータが前記第１スライダに取り付けられていてもよい。
【００１１】
また、本発明の撮像装置では、前記第１および第２アクチュエータが、錘と、前記錘に連結された電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子に連結されたロッドとを含む超音波リニアアクチュエータであってもよい。
【００１２】
また、本発明の撮像装置では、前記第１スライダおよび前記第２スライダが、前記第１および第２アクチュエータの各ロッドにそれぞれ摩擦接合されていてもよい。
【００１３】
また、本発明の撮像装置では、前記摩擦接合部は、前記ロッドをＶ字溝とキャップとで挟持して構成されてもよい。
【００１４】
また、本発明の撮像装置では、前記第１回転防止部が、前記第１アクチュエータから最も遠い前記第１スライダの第２辺部の端部近傍に設けられ、前記第２回転防止部が、前記第２アクチュエータから最も遠い前記第１スライダまたは前記ベース部材の第１辺部の端部近傍に設けられていてもよい。
【００１５】
また、本発明の撮像装置では、前記第１回転防止部が、前記ベース部材と前記第１スライダとの間に挟持された回転部材からなり、前記第２回転防止部が、前記ベース部材と前記第２スライダとの間に挟持された回転部材からなってもよい。
【００１６】
また、本発明の撮像装置では、前記第１回転防止部材が、前記ベース部材と前記第１スライダとの間に挟持された回転部材からなり、前記第２回転防止部が、前記第１スライダと前記第２スライダとの間に挟持された回転部材からなってもよい。
【００１７】
また、本発明の撮像装置では、前記第１および第２回転防止部はいずれも、前記ベース部材と前記第２スライダとの間に挟持された回転部材からなってもよい。
【００１８】
また、本発明の撮像装置では、前記回転部材が剛球であってもよいし、前記回転部材がローラであってもよい。
【００１９】
また、本発明の撮像装置では、前記第１および第２回転防止部の少なくとも１つが、前記ベース部材と前記第１スライダまたは前記第２スライダとを連結する板ばねで構成されてもよい。
【００２０】
また、本発明の撮像装置では、前記第１および第２回転防止部材の少なくとも１つが、前記ベース部材と前記第１スライダまたは前記第２スライダとを連結するフック部材と、前記ベース部材と前記第１スライダまたは前記第２スライダとの間を広げるように付勢する圧縮スプリングとから構成されてもよい。
【００２１】
さらに、本発明の撮像装置では、前記ベース部材から前記第１スライダが脱落するのを防止するための脱落防止腕部が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の撮像装置によれば、撮像素子を保持する第２スライダをＬ字形に形成した第１スライダに取り付けるようにしたので、第２スライダの四方周囲がロ字形の第１スライダによって囲まれている場合に比べて手ぶれ補正機構を小型化することができ、撮像装置内の角隅に配置可能になるなど配置自由度が増す。また、撮像素子のサイズ変更に伴って第２スライダとして大きなものを用いた場合でもＬ字形の第１スライダやベース部材を共通化することができる。
【００２３】
また、第１回転防止部と第２回転防止部を設けることで、互いに直交する第１方向および第２方向をそれぞれ中心軸とする第１スライダおよび第２スライダの回転を防止しているので、第２スライダに保持された撮像素子が光軸方向に対して垂直状態を維持することができ、いわゆる煽りの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の手ぶれ補正機構付き撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラについて、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
本発明にかかる手ぶれ補正機構は、図１に示すように、デジタルカメラ１に搭載されて用いられる。デジタルカメラ１は、カメラ本体２と、レンズ４などを含む光学系である鏡胴３とから構成される。手ぶれ補正機構１０は、鏡胴３の端に取り付けられる。また、後述するように、手ぶれ補正機構１０には、ＣＣＤなどの撮像素子が設けられている。そして、図１の矢印５で示すように、撮影中にデジタルカメラ１がぶれて、鏡胴３に入射する光軸Ｌがずれた場合に、撮像素子を矢印６に示すように移動させて光軸のずれを補正するようになっている。
【００２６】
図２に手ぶれ補正機構１０の分解斜視図を示す。図３に、図２の手ぶれ補正機構１０を組立状態でＩ−Ｉ断面で切断した断面図を示す。図４に図２の手ぶれ補正機構１０を組立状態でII−II断面で切断した断面図を示す。手ぶれ補正機構１０は、デジタルカメラ１内に固定されたベース板（ベース部材）１２と、ベース板１２に第１アクチュエータ２８を介して水平方向（以下、Ｘ軸方向として説明する。）に移動可能に取り付けられる第１スライダ１４と、第１スライダ１４に第２アクチュエータ５６を介して第１スライダ１４の移動方向に対して垂直方向（以下、Ｙ軸方向として説明する。）に移動可能に取り付けられる、撮像素子１６を保持した第２スライダ１３とで構成される。
【００２７】
ベース板１２は、図３及び図４に示すように、鏡胴３との位置（煽りとレンズバック）を調整されて鏡胴３に固定され、ネジ９８とスプリング１００により鏡胴３と手ぶれ補正機構１０との間隔を調整できるようになっている。また、ベース板１２は、図２に示すように、その表面が光路方向（以下、Ｚ軸方向として説明する。）に垂直に配置されるとともに、互いに直交する第１辺部１２ａと第２辺部１２ｂとからなるＬ字形をなしている。
【００２８】
なお、ベース部材１２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する第１スライダ１４および第２スライダ１３と干渉しない形状であれば、必ずしもＬ字形に限定されるものではなく、また、必ずしも板状部材である必要もない。
【００２９】
ベース板１２の第２辺部１２ｂの端部からは、先端がフック状になった脱落防止腕２４が光軸方向（Ｚ軸方向）に延びて立設されている。また、ベース板１２の第１辺部１２ａ上には、錘３０と、この錘３０に連結された電気機械変換素子である圧電素子３２と、圧電素子３２に連結された振動伝達ロッド３４とを含む超音波リニアアクチュエータである第１アクチュエータ２８がＸ軸方向に沿って固定されている。
【００３０】
第１アクチュエータ２８では、振動伝達ロッド３４の先端と末端（圧電素子３２側）がベース板１２に設けられている２つのロッド支持腕３６にそれぞれ嵌合され、ベース板１２の位置決め腕３１に錘３０が当接した状態で、振動伝達ロッド３４の先端側のロッド支持腕３６との嵌合箇所と錘３０がベース板１２に対して接着されている。ロッド支持腕３６と振動伝達ロッド３４との間の接着には、シリコン接着剤などの硬化後も弾性の残る接着剤が、また、位置決め腕３１と錘３０との間の接着には柔らかいゴム系又はシリコン含有の接着剤がそれぞれ好適に用いられる。
【００３１】
ベース板１２の２つのロッド支持腕３６には、その上面にＺ軸方向に延在する突部３８がそれぞれ設けられている。突部３８は、後述するように、組立時に第１スライダ１４の移動制限穴７９に嵌合される。
【００３２】
第１スライダ１４は、光軸方向（Ｚ軸方向）でベース板１２に対して結像面側に位置し、ベース板１２と同様に互いに直交する第１辺部１４ａと第２辺部１４ｂとからなるＬ字形をなしている。これにより、第１スライダ１４は、同じくＬ字形をなすベース板１２と間隔をおいて互いに重なるように配置される。また、組立時において、ベース板１２の脱落防止腕２４が第１スライダ１４の第２辺部１４ｂの端部に係合可能な位置に配置され、これによりデジタルカメラ１を落としたときに強い衝撃が加わっても第１スライダ１４がベース板１２から脱落するのが防止される。なお、第１スライダ１４は、第１辺部１４ａと第２辺部１４ｂとが直角以外の角度で互いに交差するようなＬ字形をなしていてもよい。
【００３３】
第１スライダ１４には、ベース板１２に固定された第１アクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４に当接する第１ロッド当接部７４と、後述する第２スライダに固定された第２アクチュエータ５６の振動伝達ロッド６０に当接する第２ロッド当接部７６と、移動制限穴７９とが形成されている。
【００３４】
第１ロッド当接部７４には、Ｖ字溝７４ａ（図３参照）が設けられており、Ｖ字溝７４ａを第１アクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４に当接させた状態でキャップ４０を用いて振動伝達ロッド３４を挟持することによって、第１スライダ１４は振動伝達ロッド３４に沿って摺動可能に摩擦接合する。振動伝達ロッド３４を挟持した状態でキャップ４０を第１ロッド当接部７４に固定するには挟持スプリング４２が用いられる。挟持スプリング４２は、図５に示すように、第１スライダ１４の第１ロッド当接部７４の側面に設けたピン７４ｂに輪の部分を引っ掛けるとともに、その両端をキャップ４０の２つの係合突起４０ａに引っ掛けることによって取り付けられる。このとき、キャップ４０と振動伝達ロッド３４との接触圧は、用いられる挟持スプリング４２のばね力の５ないし６倍程度になる。
【００３５】
第１スライダ１４は、後述するように、組立時にベース板１２と第２スライダ１３にそれぞれ設けられた押圧スプリング掛け２１，７２に両端フックが引っ掛けられた押圧スプリング７０によって、ベース板１２に近づくように付勢される。この押圧スプリング７０の付勢力によって第１スライダ１４が第１アクチュエータ２８のＸ軸方向に延在する振動伝達ロッド３４を中心軸として回転するのを防止するために、図３に示すように、第１スライダ１４とベース部材１２との間には第１回転防止部１９が設けられている。第１回転防止部１９は、第１アクチュエータ２８から最も遠い第１スライダ１４の第２辺部１４ｂの端部近傍に設けられるのが好ましい。第１回転防止部１９をこのような配置にすることで、第１アクチュエータ２８で駆動されて第１スライダ１４が移動したときにも第１スライダ１４が光軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直状態を最も効果的に維持することができる。
【００３６】
第１回転防止部１９は、図３に示すように、第１スライダ１４に設けられた突部２０の端面に形成された受け凹部２０ａに収容されてベース板１２との間に挟持される回転部材である鋼球１５からなる。なお、本実施形態では、回転部材として剛球である鋼球１５を用いたが、代わりに回転部材としてローラを用いてもよい。
【００３７】
第１スライダ１４の移動制限穴７９は、ベース板１２のロッド支持腕３６の上面に設けられた突部３８と緩く嵌合する。移動制限穴７９は、第１スライダ１４の移動可能幅だけ、第１スライダ１４の移動方向、すなわち、振動伝達ロッド３４の延在方向（Ｘ軸方向）に延びる長穴で、短辺方向にロッド支持腕３６上面の突部３８と嵌合し、第１スライダ１４が移動制限穴７９の短辺方向（Ｙ軸方向）へ移動（脱落）するのを規制する。
【００３８】
第２スライダ１３は、底壁４４に開口４８を備えた樹脂製の箱体であり、撮像素子１６とローパスフィルタ１７と放熱板１８と第２アクチュエータ５６とを保持する。放熱板１８は、撮像素子１６の撮像面が付されていない背面側に当接して、第２スライダ１３の周壁４６によって区画された空間を覆うようにして第２スライダ１３に固定される。図３，４に示すように、放熱板１８の背面には第１基板８０が設けられており、撮像素子１６はこの基板８０に電気的に接続されている。第１基板８０の背面側には、図３，４に示すように、第２スライダ１３の位置を検知するための赤外ＬＥＤ９４、撮像素子ドライバ、撮像素子１６からの光電信号を処理するためのプリアンプ及び色分離回路、ホワイトバランス調整回路、アナログ処理回路などの撮像素子の画像信号読み出しに関する素子８１の一部が搭載される。
【００３９】
ローパスフィルタ１７は、撮像素子の有効撮像面を覆うように密着して取りつけられ、第２スライダ１３の開口４８に嵌め込まれる。このとき、開口４８の周囲に配置された密着スプリングにより押圧されることで、撮像素子１６の背面が放熱板１８に密着するようになっている。
【００４０】
第２スライダ１３に取り付けられた第２アクチュエータ５６は、周壁４６の側方に設けられたロッド支持腕５０に接着保持されている。第２アクチュエータ５６もまた、第１アクチュエータ２８と同様に、錘５８と、この錘５８に連結された電気機械変換素子である圧電素子５９と、圧電素子５９に連結された振動伝達ロッド６０とを含む超音波リニアアクチュエータである。第２アクチュエータ５６は、振動伝達ロッド６０の先端と末端（圧電素子５９側）を、それぞれ第２スライダ１３の２本のロッド支持腕５０に嵌合させた上、同じく第２スライダの位置決め面５７に錘５８を当接した状態で、振動伝達ロッド６０の先端側のロッド支持腕５０との嵌合箇所と錘５８を第２スライダ１３に対して接着する。接着には上述の第１アクチュエータ２８の接着と同様に、振動伝達ロッド６０の接着にはシリコン接着剤などの硬化後も弾性の残る接着剤が、また、錘５８の接触には柔らかいゴム系若しくはシリコン含有の接着剤がそれぞれ好適に用いられる。
【００４１】
なお、本実施形態では、第２アクチュエータ５６を第２スライダ１３に取り付けたが、第２アクチュエータ５６は第１スライダ１４の第２辺部１４ｂ上に取り付けられてもよい。
【００４２】
第２スライダ１３の第２アクチュエータ５６は、第１スライダ１４の第２ロッド当接部７６のＶ字溝とキャップ７５とで挟持され、これにより第２スライダ１３が第１スライダ１４に摩擦接合される。第２ロッド当接部７６とキャップ７５の固定には、図５に示すのと同様に、挟持スプリング７８が用いられる。第１アクチュエータ２８の場合と同様に、キャップ７５の一端７５ａは、第２ロッド当接部７６の係合穴７６ａに係止され、中央部７５ｂは振動伝達ロッド６０と当接し、他端７５ｃが挟持スプリング７８の両端によって引っ張られる。キャップ７５と振動伝達ロッド６０との接触圧は、用いられる挟持スプリング７８のばね力の５ないし６倍程度になる。
【００４３】
上述したように、第２スライダ１３は、組立時にベース板１２と第２スライダ１３にそれぞれ設けられた押圧スプリング掛け２１，７２に両端フックが引っ掛けられた押圧スプリング７０によって、ベース板１２に近づくように付勢される。この押圧スプリング７０の付勢力によって第２スライダ１３が第２アクチュエータ５６のＹ軸方向に延在する振動伝達ロッド６０を中心軸として回転するのを防止するために、図２に示すように、第２スライダ１３とベース板１２との間には第２回転防止部６１が設けられている。
【００４４】
第２回転防止部６１は、第２スライダ１３の周壁４６に突設された鋼球受け部６２とベース板１２との間に挟持された回転部材である鋼球６３からなる。第１回転防止部６１は、第２アクチュエータ５６から最も遠いベース板１２の第１辺部１２ａの端部近傍に設けられるのが好ましい。第２回転防止部６１をこのような配置にすることで、第１アクチュエータ５６で駆動されて第２スライダ１３がＹ軸方向に移動したときにも第２スライダ１３が光軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直状態を最も効果的に維持することができる。なお、本実施形態では、回転部材として剛球である鋼球６３を用いたが、代わりに回転部材としてローラを用いてもよい。
【００４５】
手ぶれ補正機構１０の組立時には、撮像素子１６、ローパスフィルタ１７、放熱板１８および第２アクチュエータ５６等が組み付けられた第２スライダ１３が、第１スライダ１４に取り付けられる。このとき、第２アクチュエータ５６の振動伝達ロッド６０に第１スライダ１４の第２ロッド当接部７６のＶ字溝を当接させた状態で配置し、第２ロッド当接部７６との間に振動伝達ロッド６０を挟持するようにキャップ７５を配置して挟持スプリング７８で固定する。これにより、第２スライダ１３が第１スライダ１４に取り付けられる。
【００４６】
続いて、ベース板１２上の第１アクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４に第１スライダ１４の第１ロッド当接部７４のＶ字溝７４ａを当接させた状態で配置し、このとき第１スライダ１４の第２辺部１４ｂの端部をベース板１２の脱落防止腕２４の先端フック部の下に位置させる。そして、第１ロッド当接部７４との間に振動伝達ロッド３４を挟持するようにキャップ４０を配置して挟持スプリング４２で固定する。これにより、第２スライダ１３が組み付けられた第１スライダ１４がベース板１２に取り付けられる。
【００４７】
そして、第１スライダ１４の突部２０の鋼球受け凹部２０ａ内に鋼球１５を入れてベース板１２との間で鋼球１５を挟持するとともに、第２スライダ１３の鋼球受け部６２とベース板１２との間で鋼球６３を挟持した状態で、第２スライダ１３およびベース板１２の各押圧スプリング掛け７２，２１に押圧スプリング７０の両端フックを引っ掛ける。これにより、手ぶれ補正機構１０が組み上がる。
【００４８】
このように組み立てられた手ぶれ補正機構１０では、第１スライダ１４が第１アクチュエータ２８の振動伝達ロッド３４に沿ってＸ軸方向に摺動可能であり、このとき第２スライダ１３は第１スライダ１４の移動に伴って一体的に移動し、第２スライダ１３に固定されている撮像素子１６もＸ軸方向に移動する。一方、第２スライダ１３は、第２アクチュエータ５６の振動伝達ロッド６０に沿ってＹ軸方向に第１スライダ１４から独立して移動可能であり、また、第１スライダ１４はベース板１２に対してＹ軸方向には移動不能であるため、第２スライダ１３はベース板１２に対してもＹ軸方向に移動可能である。したがって、第２スライダ１３に固定されている撮像素子１６もＹ軸方向に移動する。
【００４９】
上記のように手ぶれ補正機構１０が組み立てられた後、図３，４に示すように、ベース板１２の基板保持腕２２には、第２基板８２が固定される。上述のように第１基板８０は、第２スライダ１３に固定されているため、両者は光軸方向に重なって配置され、かつ第２スライダ１３の移動によって、第１基板８０は第２基板８２に対して平行に移動する。両者はフレキシブル基板８４によって結線され、信号の送受信が可能になっている。フレキシブル基板８４は、第１基板８０から水平方向に出た直後に光軸方向（Ｚ軸方向）に折り曲げられ、ループ状に折り返されてから第２基板８２に接続される。
【００５０】
第２基板８２には、ＡＤコンバータやメモリコントローラなどの第１基盤８０（すなわち撮像素子１６）からの信号を処理する回路８３と、第２スライダ１３の位置を検知する位置検出素子８８（以下、ＰＳＤという。）と、ＰＳＤの位置信号とジャイロ回路８６からの角速度信号に基づいて、２つのアクチュエータ２８，５６の移動制御回路とが搭載されている。ＰＳＤは、検出誤差を防止するため、スリット付きのカバー９２で覆われており、第１基板８０に設けられている赤外ＬＥＤからの光を受けた受光素子９０がその位置を検知する。第２基板８２へは、直交する検出方向（Ｘ軸、Ｙ軸）の角速度信号がジャイロ素子８６より入力される。また、第２基板８２からはアクチュエータ制御信号と処理された画像信号が出力される。
【００５１】
次に、本実施形態にかかる手ぶれ補正機構１０の動作について説明する。図６は、手ぶれ補正機構１０の駆動制御回路の電気的構造を示すブロック図である。
【００５２】
制御回路は、カメラ本体すなわち鏡胴３に入射される光軸Ｌのぶれ５を検知して角速度信号を出力するジャイロ素子８６と、第２スライダ１３（撮像素子１６）の位置を検出するＰＳＤ回路９０と、回路の総合的な制御を行い、入力された信号に基づいて移動量や存在位置を演算するマイコン１０２と、マイコン１０２からの駆動信号に基づいて所定周波数の駆動パルスを発生させるドライブ回路１０４とで構成される。ドライブ回路１０４から発生された駆動パルスは第１及び第２アクチュエータ２８，５６に出力され、アクチュエータ２８，５６に沿って第１及び第２スライダ１４，１３が移動する。
【００５３】
ジャイロ素子８６は、図４に示すように鏡胴３に固定されており、カメラ本体が矢印５で示すようにぶれると２軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の角速度を検出してマイコン１０２に出力する。
【００５４】
マイコン１０２は、ジャイロ素子８６から角速度信号が入力されると、光学系の焦点距離信号から撮像素子１６上（結像面上）のぶれによる像の移動量および移動速度を算出する。算出した移動速度と第２スライダ１３（撮像素子１６）の位置から２つのアクチュエータ２８，５６へ印加される所定周波数の供給電圧を決定する。すなわち、マイコン１０２は、ＰＳＤ９０から入力された信号に基づいて演算される第２スライダ１３（撮像素子１６）が現在存在している位置と、ジャイロ素子８６から入力された角速度信号に基づいて撮像素子１６が本来あるべき位置とを計算し、現在位置との差を比較して、あるべき位置に撮像素子１６が戻るように各スライダ１３，１４を移動させるフィードバック制御を行なう。
【００５５】
ドライブ回路１０４は、マイコン１０２からの信号を受けて、アクチュエータ２８、５６の共振周波数の７割程度の周波数の駆動パルスを出力する。駆動パルスは、圧電素子３２、５９に印加され、以下の原理によって、第１及び第２スライダ１４，１３を振動伝達ロッド３４、６０に沿って移動させる。
【００５６】
図７（ａ）に示すような緩やかな立ち上がり１１０と急激な立下り部分１１２を有する鋸歯状波の駆動パルスを圧電素子３２，５９に印加すると、図７（ｂ１），（ｂ２）に示すように、駆動パルスの緩やかな立ち上がり部分１１０では圧電素子３２，５９が緩やかにその厚み方向に伸び変位し、圧電素子３２，５９に固定されている振動伝達ロッド３４，６０が軸方向に緩やかに変位する。このとき振動伝達ロッド３４、６０に摩擦接合したスライダ１３，１４は摩擦力により振動伝達ロッド３４、６０と共に移動する。
【００５７】
一方、駆動パルスの急激な立下り部分１１２では、圧電素子３２，５９は、急速に縮み変位し、これに伴って圧電素子３２，５９に連結された振動伝達ロッド３４，６０も急速に軸方向に移動する。このとき、図７（ｂ３）に示すように、振動伝達ロッド３４，６０に摩擦接合したスライダ１３，１４は慣性力により摩擦接合力に打ち勝って実質的にその位置に留まり移動しない。結果として、図７（ｂ１）に示す初期状態よりもスライダは振動伝達ロッド３４，６０に沿って右側に移動する。圧電素子３２，５９に前記鋸歯状波の駆動パルスを連続的に印加することにより、スライダ１３，１４を連続的に軸方向に移動させることができる。ここで「実質的にその位置に留まり移動しない」とは、振動伝達ロッド３４，６０の正方向及び負方向の伸縮時のいずれにおいてもスライダ１３，１４と振動伝達ロッド３４，６０との間で滑りを生じつつスライダ１３，１４がそれぞれ移動するが、移動量が対称ではないため、全体としてどちらか任意の位置方向にスライダ１３，１４が移動する場合を含む。
【００５８】
なお、スライダ１３，１４を左方向に移動させるには、圧電素子３２，５９に印加する鋸歯状波の波形を変えて急速な立ち上がりと緩やかな立下りからなる駆動パルスを印加すれば上述とは逆の作用によってこれを達成することができる。なお、駆動パルスは、矩形波やその他の波形を適用することもできる。
【００５９】
ベース板１２に固定された第１アクチュエータ２８の圧電素子３２に駆動パルスが印加された場合は、上述のように圧電素子３２は伸縮を繰り返す。圧電素子３２の伸縮は錘３０と振動伝達ロッド３４に伝達する。錘３０と振動伝達ロッド３４の慣性質量の差から錘３０はほとんど移動せず、振動伝達ロッド３４のみに伸縮が伝達される。振動伝達ロッド３４は、上述のように、ロッド支持腕３６に接着されているが、接着剤３３が弾性的に撓むため伸縮が妨げられることがない。上述のように、左右に移動するロッド３４の速度差によって摩擦接合する第１スライダ１４が振動伝達ロッド３４に沿ってＸ軸方向に移動する。第１スライダ１４の加減速に伴い第１アクチュエータ２８に嵌合ガタ内で移動しようとする力が働くが、振動伝達ロッド３４とロッド支持腕３６とが接着されているため、移動は起こらず、補正性能のみならず焦点移動による光学性能劣化も防止することができる。
【００６０】
第１スライダ１４がＸ軸方向へ移動すると、第１スライダ１４に連結されている第２スライダ１３も同時にＸ軸方向に移動する。第２スライダ１３は、第２スライダ１３とベース板１２との間にかかる押圧スプリング７０の押圧力によって第２スライダ１３とベース板１２との間に挟持された鋼球６３が転がることで、抵抗が少なくかつ光軸方向に変動することなく移動する。このとき第１及び第２の基板８０，８２を接続するフレキシブル基板８４は折り曲げられた開放角度が変動して第１スライダ１４の移動を吸収する。
【００６１】
一方、第２スライダ１３に保持された第２アクチュエータ５６の圧電素子５９に駆動パルスが印加された場合は、上述のように圧電素子５９は伸縮を繰り返す。圧電素子５９の伸縮は錘５８と振動伝達ロッド６０に伝達する。錘５８と振動伝達ロッド６０の慣性質量の差から錘５８はほとんど移動せず、振動伝達ロッド６０のみに伸縮が伝達される。振動伝達ロッド６０は、上述のように、第２スライダ１３のロッド支持腕５０に接着されているが、接着剤が弾性的に撓むため伸縮が妨げられることがない。上述のように、左右に移動するロッドの速度差で第２スライダ１３が第１スライダ１４と相対的に振動伝達ロッド６０の延在方向（Ｙ軸方向）に移動（自走）する。第２スライダ１３の加減速に伴い第２アクチュエータ５６に嵌合ガタ内で移動しようとする力が働くが、振動伝達ロッド６０とロッド支持腕５０とが接着されているため、移動は起こらず、補正性能のみならず焦点移動による光学性能劣化も防止することができる。
【００６２】
このように第２アクチュエータ５６に駆動パルスが印加された場合は、第１スライダ１４から独立して第２スライダ１３だけがＹ軸方向に移動（自走）する。第２スライダ１３は、第２スライダ１３とベース板１２との間にかかる押圧スプリング７０の押圧力によって第２スライダ１３とベース板１２との間に挟持された鋼球６３が転がることで、抵抗が少なくかつ光軸方向の変動を起こすことなく移動する。このとき、第１及び第２基板８０，８２を接続するフレキシブル基板８４は、折り曲げられた曲げ部分がよれて第２スライダ１３の移動を吸収する。
【００６３】
以上に説明したように、本実施形態にかかる手ぶれ補正撮像機構１０を備えたデジタルカメラ１では、撮像素子１６を保持する第２スライダ１３をＬ字形に形成した第１スライダ１４に取り付けるようにしたので、第２スライダ１３の四方周囲がロ字形の第１スライダによって囲まれている場合に比べて手ぶれ補正機構１０を小型化することができ、デジタルカメラ１内の角隅に配置可能になるなど配置自由度が増す。また、撮像素子１６のサイズ変更に伴って第２スライダ１３として大きなものを用いた場合でもＬ字形の第１スライダ１４やベース板１２を共通化することができる。
【００６４】
また、第１回転防止部１９と第２回転防止部６１を設けることで、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向をそれぞれ中心軸とする第１スライダ１４および第２スライダ１３の回転を防止しているので、第２スライダ１３に保持された撮像素子１６が光軸方向に対して垂直状態を維持することができ、いわゆる煽りの発生を防止することができる。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００６６】
例えば、前記実施形態においては、第２回転防止部６１をベース板１２と第２スライダ１３との間に設けたが、図８に示すように、第２回転防止部６１を構成する鋼球６３を第２スライダ１３の鋼球受け部６２と第１スライダ１４の第１辺部１４ａとの間に挟持するように設け、トーションスプリング７１の両端を第１スライダ１４のスプリング掛け１４ｃと第２スライダ１３のスプリング掛け１３ａとにそれぞれ引っ掛けて、トーションスプリング７１によって第２スライダ１３と第１スライダ１４とが互いに近づく方向に付勢されるようにしてもよい。この場合、押圧スプリング７０は、ベース板１２の第２辺部１２ｂと第１スライダ１４の第２辺部１４ｂとが互いに近づく方向に引っ張られるように設けられる。
【００６７】
また、図９に示すように、第１回転防止部１９を構成する鋼球１５および第２回転防止部６１を構成する鋼球６３をいずれも、第２スライダ１３と図示を省略したベース板１２との間に挟持されるように設けてもよい。
【００６８】
また、前記実施形態では、第１および第２回転防止部１９，６１を鋼球１５，６３で構成したが、第１および第２回転防止部１９，６１の少なくとも１つが、図１０（ａ)に示すように、ベース板１２と第２スライダ１３または第１スライダ１４とを連結する板ばね５１で構成されてもよい。この板ばね５１は、直交する４方向に撓むことができるように曲げ加工されて形成されており、第１スライダ１４や第２スライダ１３の移動に伴って撓むことができる。
【００６９】
さらに、第１および第２回転防止部１９，６１の少なくとも１つが、図１０（ｂ）に示すように、両端がフック掛け部５２，５３にそれぞれ掛けられて第２スライダ１３または第１スライダ１４とベース板１２とを連結するフック部材５４と、フック部材５４の周囲に配置され、ベース板１２と第２スライダ１３または第１スライダ１４との間を広げるように付勢する圧縮スプリング５５とで構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の手ぶれ補正機構付き撮像装置である一実施形態であるデジタルカメラの概略構成図。
【図２】手ぶれ補正機構の分解斜視図。
【図３】図２のＩ−Ｉ断面図。
【図４】図２のII−II断面図。
【図５】挟持スプリングによるキャップの固定状態を示す側面図。
【図６】手ぶれ補正機構の駆動制御回路の電気的構造を示すブロック図。
【図７】アクチュエータの駆動原理を説明するための図で、（ａ）は圧電素子に印加される駆動パルスの波形の例であり、（ｂ）はアクチュエータの動きを説明する図である。
【図８】手ぶれ補正機構の変形例を示す分解斜視図。
【図９】２つの回転防止部を第２スライダに設けた変形例を示す図。
【図１０】回転防止部の２つの変形例を示す図。
【符号の説明】
【００７１】
１  デジタルカメラ
２  ボディ
３  鏡胴
４  レンズ
１０  手ぶれ補正機構
１２  ベース板（ベース部材）
１３  第２スライダ
１４  第１スライダ
１５  鋼球（回転部材）
１６  撮像素子
１７  ローパスフィルタ
１８  放熱板
２１，７２  押圧スプリング掛け
２２  基板保持腕
２４  脱落防止腕
２８  第１アクチュエータ
３０  錘
３２  圧電素子（電気機械変換素子）
３４  振動伝達ロッド
３６  ロッド支持腕
３８  突部
４０  キャップ
４２，７８  挟持スプリング
４４  底板
４６  周壁
４８  開口部
５０  ロッド支持腕
５６  第２アクチュエータ
５８  錘
５９  圧電素子（電気機械変換素子）
６０  振動伝達ロッド
６３  鋼球（回転部材）
７０  押圧スプリング
７４  第１ロッド当接部
７６  第２ロッド当接部
７９  移動制限穴
８０  第１基板
８２  第２基板
８４  フレキシブル基板
８６  ジャイロ素子
【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】
2005309209.tif 000009
【図８】
2005309209.tif 000010
【図９】
2005309209.tif 000011
【図１０】
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