(57)【要約】  【課題】  撮像素子を駆動する磁石やコイルをスペース効率良く配置することで撮影装置の小型化を図る。  【解決手段】  被写体像を光電変換する撮像素子１５１と、撮像素子を移動可能に支持する支持部材１５６と、撮像素子における受光面とは反対の背面側に設けられた磁石１５５ｐ、１５５ｙと、支持部材における磁石に光軸方向にて略対向する領域に設けられ、磁石との間での電磁作用により撮像素子を駆動するコイル１５９ｐ、１５９ｙとを有する。【選択図】  図３
2005217993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子を移動可能に支持する支持部材と、
前記撮像素子における受光面とは反対の背面側に設けられた磁石と、
前記支持部材における前記磁石に光軸方向にて略対向する領域に設けられ、前記磁石との間での電磁作用により前記撮像素子を駆動するコイルとを有することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記磁石の少なくとも一部が、前記背面側であって、前記撮像素子と光軸方向にて重なる領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記撮像素子と前記磁石との間に磁性部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記磁性部材は、前記撮像素子の前記背面に当接し、前記撮像素子の放熱を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、光軸方向に直交する方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影装置。
【請求項６】
被写体像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子を光軸直交方向に移動可能に支持する支持部材と、
前記撮像素子における受光面とは反対の背面と前記支持部材との間に配置され、前記撮像素子の光軸直交方向への移動を許容し、光軸直交面内での回転を阻止する回転制限機構とを有することを特徴とする撮影装置。
【請求項７】
前記回転制限機構は、前記支持部材により光軸直交方向のうち第１の方向にのみ移動可能に支持された可動部材を有し、
前記撮像素子は、前記可動部材により光軸直交方向のうち前記第１の方向とは異なる第２の方向にのみ移動可能に支持されていることを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記撮像素子は、光軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影装置。
【請求項９】
前記撮像素子は、光軸に対して傾くように移動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記可動部材は、光軸方向において薄肉のシート状部材であることを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項１１】
光軸方向に直交する方向に移動して、像振れを補正する振れ補正ユニットを有する撮影装置であって、
前記振れ補正ユニットに当接し、該当接部分の光軸方向における位置を調整可能な調整手段を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項１２】
前記調整手段は、前記振れ補正ユニットと当接する部分が略球状に形成された偏心ピンであることを特徴とする請求項１１に記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記振れ補正ユニットは、前記調整手段と光軸方向でのみ当接可能な溝部を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮影装置。
【請求項１４】
前記振れ補正ユニットを前記調整手段に当接させるよう付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１３に記載の撮影装置。
【請求項１５】
前記付勢手段がバネであることを特徴とする請求項１４に記載の撮影装置。
【請求項１６】
前記付勢手段は磁石及びコイルを有し、
前記磁石およびコイルの間での電磁作用により前記振れ補正ユニットを前記調整手段に当接させることを特徴とする請求項１４に記載の撮影装置。
【請求項１７】
光軸方向と直交する方向に移動して、像振れを補正する振れ補正ユニットを有する撮影装置であって、
前記振れ補正ユニットを光軸直交面内における互いに相反する方向に付勢する第１および第２のコイルバネを有し、
前記振れ補正ユニットを前記第１および第２のコイルバネの伸縮方向に駆動したときの単位量当たりの弾性力と、前記振れ補正ユニットを前記伸縮方向と直交する方向に駆動したときの単位量当たりの弾性力が略等しいことを特徴とする撮影装置。
【請求項１８】
前記第１および第２のコイルバネが圧縮コイルバネであり、
該圧縮コイルバネの長さおよび径は、圧縮方向のバネ定数と曲げ方向のバネ定数が略等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項１７に記載の撮影装置。
【請求項１９】
前記像振れ補正ユニットは、被写体像を光電変換する撮像素子を有することを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１つに記載の撮影装置。
【請求項２０】
前記像振れ補正ユニットは、光学素子を有することを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１つに記載の撮影装置。
【請求項２１】
被写体像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子を光軸直交面内で移動させる駆動機構と、
前記撮像素子と装置本体との電気的接続を行うフレキシブル基板と、
前記撮像素子の駆動に応じて移動する前記フレキシブル基板との当接を避けるように配置され、前記フレキシブル基板を保護するためのシールド手段とを有することを特徴とする撮影装置。
【請求項２２】
被写体像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子を光軸直交面内で移動させる駆動機構と、
前記撮像素子および装置本体との電気的接続を行うための複数のフレキシブル基板を有することを特徴とする撮影装置。
【請求項２３】
前記複数のフレキシブル基板のうち互いに隣り合うフレキシブル基板の間に、該基板間の電気的干渉を抑制するためのシールド手段を配置したことを特徴とする請求項２２に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れによって生じる像振れを補正する機構を備えた撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化され、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。また、最近では、カメラに加わる手振れによって生じる像振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００３】
ここで、像振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【０００４】
撮影時のカメラの手振れは周波数として通常１Ｈｚ〜１０Ｈｚの振動となっている。撮像媒体（フィルムや撮像素子）への露光の際に、上記の手振れを起こしていても像振れの無い画像を得るためには、第１に手振れによるカメラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。
【０００５】
このためには、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、この検出信号に対して像振れ補正を行うための演算処理を行う振動検出ユニットをカメラに搭載する。そして、像振れを補正するための補正装置を、振動検出ユニットの検出情報に基づいて駆動させる。
【０００６】
ここで、像振れを補正する第１の方法としては、レンズを移動させて光軸を偏心させる方法がある。また、第２の方法としては、撮像素子を撮影光軸と直交する方向に駆動して像振れを補正するものがある（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００７】
最近のデジタルカメラにおいては、撮像素子の小型化および低ノイズ化により、上記第２の方法のように撮像素子を移動させて撮影時の光学劣化を抑制することが比較的行い易くなってきている。特許文献１、２、３では、電磁的作用によって撮像素子を駆動して像振れを補正しており、特許文献４、５では、撮像素子を圧電的に駆動して像振れを補正している。
【特許文献１】特開昭６３−２１７７７８号公報（２頁右上欄４行〜右下欄７行、図１〜図３）
【特許文献２】特開平３−６８９１６号公報（３頁左上欄１０行〜右上欄８行、図２）
【特許文献３】特開平６−４６３２２号公報（段落番号００３７、００３８、図４）
【特許文献４】特開２００２−２９６６３３号公報（段落番号０２７、００２８、図２）
【特許文献５】特開２００３−１１０９１９号公報（段落番号００２２、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１〜５に記載されているカメラでは、撮像素子の周辺に配置された撮像素子の駆動機構の構造が複雑となっているため、カメラが大型化してしまう。また、撮像素子を駆動した際に生じる熱によって撮像素子がノイズの影響を受けたり、感度が低下したりする問題がある。
【０００９】
上記の問題は、撮像素子を移動させて像振れ補正を行う場合に限られず、例えば焦点調節を行うために撮像素子を撮影光軸方向に移動させる駆動機構の場合や、実際の合焦駆動ではなく、合焦のための情報を得るために撮像素子を撮影光軸方向に細かく振動させる場合（ウォブリング）においても発生するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の撮影装置は、被写体像を光電変換する撮像素子と、撮像素子を移動可能に支持する支持部材と、撮像素子における受光面とは反対の背面側に設けられた磁石と、支持部材における磁石に光軸方向にて略対向する領域に設けられ、磁石との間での電磁作用により撮像素子を駆動するコイルとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮影装置によれば、磁石を撮像素子の背面側に設けるとともに、コイルを前記磁石と光軸方向にて略対向する領域に設けることによって、撮像素子を駆動するための機構を簡単な構成とすることができるとともに、撮像素子の背面側のスペースを効率良く利用できる。これによって、撮影装置の小型化を図ることが可能となる。
【００１２】
ここで、撮像素子の背面に当接し、撮像素子の放熱を行う磁性部材を設ければ、撮像素子で発生する熱によってノイズの増加および撮像素子の感度の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１であるデジタルカメラ（撮影装置）の断面図であり、主にレンズ鏡筒の構成を示している。
【００１５】
図１において、レンズ鏡筒１６内には、物体側から順に、レンズ鏡筒１６の先端に固定された第１レンズユニット１１と、撮影光学系の変倍のために撮影光軸１０上を移動する第２レンズユニット１２と、撮影光学系の焦点調節のために撮影光軸１０上を移動する第３レンズユニット１３とが配置されている。このレンズ鏡筒１６は、カメラ本体１７に備え付けられている。
【００１６】
撮像素子ユニット１５は、レンズ鏡筒１６の後部に配置されている。撮像素子ユニット１５内に設けられた、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子は、上記のレンズユニット１１〜１３および光学ローパスフィルタ１４を通過した撮影光束を受光する。
【００１７】
図２は、撮像素子ユニット１５をカメラ正面側（物体側）から見た図であり、図３（Ａ）は、撮像素子ユニット１５を側面から見たときの拡大図である。
【００１８】
撮像素子１５１の表面（受光面）には、赤外カットフィルタ１５２が設けられている。赤外カットフィルタ１５２および撮像素子１５１は、保持枠１５３（振れ補正ユニットの一部）に保持されている。
【００１９】
保持枠１５３の上端部および下端部には、図３（Ａ）に示すように溝部１５３ａが設けられており、この溝部１５３ａのうち光軸方向で向かい合う側壁には、偏心ピン１５７の先端に球状に形成された当接部１５７ａが当接している。偏心ピン１５７は、地板１５６の穴部に圧入されており、保持枠１５３は、偏心ピン１５７によって光軸方向において位置決めされている。
【００２０】
一方、溝部１５３ａの底面と当接部１５７ａとの間や、溝部１５３ａのうちカメラ横方向で向かい合う側壁と当接部１５７ａとの間には、図２および図３に示すように、クリアランスが設けられている。このため、保持枠１５３は偏心ピン１５７に対して摺動することによって、矢印１５１６ｐ方向（ピッチ方向）、矢印１５１６ｙ方向（ヨー方向）、矢印１５１６ｒ方向（時計方向）に動くことができる。すなわち、保持枠１５３は、光軸と直交する面内を移動することができる。
【００２１】
偏心ピン１５７にはマイナス溝部１５７ｂが設けられており、マイナスドライバーなどを利用して偏心ピン１５７を地板１５６に対して回転させると、偏心ピン１５７の当接部１５７ａと当接する溝部１５３ａの光軸方向における位置を微少量変位させることができる。すなわち、図３（Ｂ）に示すように、当接部１５７ａの中心が偏心ピン１５７の回転軸に対して所定量ｄだけずれており、偏心ピン１５７の回転によって溝部１５３ａの位置を変えることができる。
【００２２】
例えば偏心量ｄが±０．２ｍｍである場合において、３つの偏心ピン１５７を同じ方向に同じ量だけ回すと、撮像素子１５１（保持枠１５３）はレンズ鏡筒１６（又は光学ローパスフィルタ１４）に対して最大±０．２ｍｍのピント方向（光軸方向）の調整ができる。
【００２３】
また、３つの偏心ピン１５７のうち１つ或いは２つの偏心ピン１５７を回転させると、撮像素子１５１の受光面と撮影光軸１０とのなす角度を微妙に調整でき、これにより像の方ボケを補正することができる。
【００２４】
偏心ピン１５７の当接部１５７ａは球状に形成されているため、撮像素子１５１の受光面が撮影光軸１０に対して傾いても、当接部１５７ａおよび溝部１５３ａの当接は点接触を維持したままであり、撮像素子１５１を容易に傾かせることができる。
【００２５】
３本の偏心ピン１５７のうち、撮像素子ユニット１５の上下方向において互いに向かい合い、軸１５１５上に配置された２つの偏心ピン１５７それぞれには、圧縮コイルバネ１５８（第１および第２のコイルバネ）が設けられている。この圧縮コイルバネ１５８は、互いに相反する方向に保持枠１５３を付勢している。
【００２６】
これらの圧縮コイルバネ１５８の付勢力は互いに相殺する方向に働くため、これらの付勢力による駆動負荷は生じないで、保持枠１５３の光軸直交面内の変位に応じたバネ力（バネ定数）だけが駆動負荷となる。
【００２７】
圧縮コイルバネ１５８の矢印１５１６ｐ方向のバネ力（バネ定数）はバネの線径、有効巻き数、コイル径、線材の横弾性係数により設定され、矢印１５１６ｙ方向のバネ力（曲げ応力）はバネの線径、有効巻き数、コイル径、線材の縦弾性係数、およびバネの長さとコイル径の比により設定される。
【００２８】
したがって、バネの長さとコイル径を適切に設定すると、矢印１５１６ｐ方向のバネ力と矢印１５１６ｙ方向のバネ力を略等しくすることができ、これら２方向にバランス良く保持枠１５３を駆動させることができる。
【００２９】
図３（Ａ）に示すように、保持枠１５３には磁性材（例えば鉄材）で構成された放熱板（磁性部材）１５４が設けられ、撮像素子１５１の受光面と光軸方向で対向する面（背面）に接触している。この放熱板１５４は、連続的な撮像動作に伴って撮像素子１５１で発生した熱を外部に放出させる役割を果たす。撮像素子１５１は高熱になるほど撮像感度が低下し、ノイズも増えるため、これを防ぐために放熱板１５４が必要となる。
【００３０】
本実施例では、放熱板１５４に磁石１５５ｐ、１５５ｙを吸着によって固定させている。また、磁石１５５ｐ、１５５ｙは、図２や図３（Ａ）に示すように、光軸直交面内に配置されているとともに、撮像素子１５１と光軸方向で重なる領域内に配置されている。ここで、放熱板１５４に磁石１５５ｐ、１５５ｙを固定することで、図３（Ａ）で示すように放熱板１５４に磁路１５５ａを形成させることができ、放熱板１５４を用いて磁石１５５ｐ、１５５ｙの有効利用ができる。
【００３１】
地板１５６のうち、磁石１５５ｐ、１５５ｙに対して特定の間隔をおいて光軸方向で向かい合う領域には、コイル１５９ｐ、１５９ｙが設けられている。すなわち、コイル１５９ｐ、１５９ｙは、図２や図３（Ａ）に示すように光軸直交面内に配置されている。ここで、コイル１５９ｐに電流を流すと、コイル１５９ｐおよび磁石１５５ｐの磁気的相互作用によって、保持枠１５３（撮像素子１５１）が矢印１５１６ｐ方向に移動する。同様に、コイル１５９ｙに電流を流すと、保持枠１５３が矢印１５１６ｙ方向に移動する。
【００３２】
本実施例によれば、撮像素子１５１を駆動するための駆動部材（磁石１５５ｐ、１５５ｙやコイル１５９ｐ、１５９ｙ）を、撮像素子１５１（保持枠１５３）の背面側（撮像素子１５１と撮影光軸方向で重なる領域内）に配置している。このため、上記の駆動部材を撮像素子１５１に対して光軸直交方向に配置する場合に比べて、撮像素子ユニット１５（更にはカメラ）が光軸直交方向で大型化するのを防止することができる。
【００３３】
しかも、一対の磁石１５５ｐ、１５５ｙや一対のコイル１５９ｐ、１５９ｙを光軸直交面内に配置することで、これら一対の部材を光軸方向で並べて配置する場合に比べて撮像素子ユニット１５が光軸方向で大型化するのを抑制することができる。すなわち、本実施例（以下に説明する実施例でも同様）では、撮像素子１５１（保持枠１５３）の裏側（撮像素子１５１に対して図３（Ａ）の右側）のスペースを効率良く利用することによって、撮像素子ユニット１５、更にはカメラの小型化を図ることができる。また、本実施例では、後述するように簡単な構成によって撮像素子１５１を矢印１５１６ｐ方向および矢印１５１６ｙ方向に移動させることができる。
【００３４】
ここでコイル１５９ｐ、１５９ｙを保持枠１５３に配置せず、地板１５６に配置した理由を説明する。
【００３５】
上述した保持枠１５３の駆動構成においては、コイル１５９ｐ、１５９ｙが磁石１５５ｐ、１５５ｙよりも大きくなる。このため、可動側（保持枠１５３）にコイル１５９ｐ、１５９ｙを配置すると、保持枠１５３の移動に伴うコイル１５９ｐ、１５９ｙの逃げを多く設ける必要があり、撮像素子ユニット１５が大型化してしまう。
【００３６】
本実施例のようにコイル１５９ｐ、１５９ｙよりも小さい磁石１５５ｐ、１５５ｙを保持枠１５３（可動側）に配置した場合には、上記の場合に比べて撮像素子ユニット１５を小型化できる。すなわち、保持枠１５３の移動に伴う磁石１５５ｐ、１５５ｙの動作領域を、保持枠１５３にコイル１５９ｐ、１５９ｙを設けたときのコイル１５９ｐ、１５９ｙの動作領域よりも小さくできる。また、上述したように放熱板１５４を磁路板（ヨーク）として使用することもできる。
【００３７】
一方、磁石１５５ｐ、１５５ｙを固定側（地板１５６）に設けると、地板１５６には磁路板を設ける必要があるために、地板１５６が大型化してしまう。また、コイル１５９ｐ、１５９ｙに電流を流していると、コイル１５９ｐ、１５９ｙでの発熱によって撮像素子１５１に悪影響（例えば、ノイズの増加）を及ぼす恐れがある。
【００３８】
上記の理由から、撮像素子ユニット１５の小型化を図りつつ、コイル１５９ｐ、１５９ｙの発熱によって撮像素子１５１での撮像性能に影響を与えないために、本実施例では、磁石１５５ｐ、１５５ｙを保持枠１５３（撮像素子１５１）側に配置し、コイル１５９ｐ、１５９ｙを地板１５６側に配置している。このようにコイル１５９ｐ、１５９ｙを撮像素子１５１から離して配置するとともに、コイル１５９ｐ、１５９ｙとの間に配置された放熱板１５４によって、コイル１５９ｐ、１５９ｙの発熱による撮像素子１５１への悪影響を抑制することができる。
【００３９】
一方、地板１５６にはダンパー板１５１７が設けられている。ダンパー板１５１７は、例えば銅板などの非磁性板で構成されており、磁石１５５ｐ、１５５ｙと引き合わないようになっている。
【００４０】
そして、保持枠１５３の移動に伴って磁石１５５ｐ、１５５ｙが移動すると、ダンパー板１５１７に渦電流が発生し、この過電流により保持枠１５３の地板１５６に対するダンピングが行われる。
【００４１】
地板１５６に設けられた各コイル１５９ｐ、１５９ｙの中央部にはホール素子などの磁気検出センサ１５１１ｐ、１５１１ｙが設けられており、対向する磁石１５５ｐ、１５５ｙの移動による磁界変化を検出している。即ち、磁気検出センサ１５１１ｐは保持枠１５３の矢印１５１６ｐ方向の移動を検出し、磁気検出センサ１５１１ｙは保持枠１５１６ｙ方向の移動を検出している。
【００４２】
本実施例のカメラでは、以下に述べるように、磁気検出センサ１５１１ｐ、１５１１ｙの検出結果に基づいて保持枠１５３の駆動制御を行うことで、カメラに加わる手振れによって生じる像振れを補正するようにしている。
【００４３】
本実施例のように保持枠１５３（撮像素子１５１）を光軸と直交する面内で移動させて像振れを補正することによって、像振れ補正を行うためにレンズを光軸直交面内で移動させる必要がなくなる。これにより、レンズの設計自由度があがり、レンズ鏡筒を径方向で小型化できる。しかも、レンズ鏡筒内にレンズ駆動用のフレキシブル基板を這いまわす必要が無いため、フレキシブル基板によって撮影光が反射するといった問題も避けることができる。
【００４４】
図４は、本実施例のカメラのうち像振れ補正に関する回路構成を示したブロック図である。
【００４５】
本実施例では、カメラに加わる振動を検出するための振動検出センサ４５ｐとしてカメラの振れ角速度を検出する振動ジャイロを用いている。振動ジャイロはカメラのメインスイッチ４２５のオンと同期して駆動され、カメラに加わる振れ角速度の検出を開始する。なお、振動検出センサ４５ｐは、矢印１５１６ｐ方向に関する振動を検出するためのセンサであり、本実施例のカメラには、矢印１５１６ｙ方向に関する振動を検出するためのセンサも設けられている。これらのセンサの原理は同じであるため、以下、振動検出センサ４５ｐについてのみ説明する。
【００４６】
振動検出センサ４５ｐの出力信号は振動信号差動回路４２０ｐによりカメラマイコン４１１からのＤＣ信号との差分が求められ、その後差動信号増幅回路４２１ｐで増幅させられる。
【００４７】
差動信号増幅回路４２１ｐはアナログ回路で構成されるローパスフィルタを有し、このローパスフィルタにより、Ａ／Ｄ分解能にあわせて振動信号差動回路４２０ｐの出力信号が適宜増幅されると共に、振れ角速度信号に重畳する高周波のノイズがカットされる。これは振れ角速度信号をカメラマイコン４１１に入力する時のＡ／Ｄ回路４１０ｐのサンプリングが振れ角速度信号のノイズにより読み誤りが起きるのを避けるためである。
【００４８】
差動信号増幅回路４２１ｐの出力信号は、Ａ／Ｄ回路４１０ｐによりサンプリングされてカメラマイコン４１１に取り込まれる。デジタル信号に変換された差動信号増幅回路４２１ｐの信号は、ＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐ、第１記憶回路４１２ｐおよび第１差動回路４１３ｐに入力する。
【００４９】
ＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐは、デジタルフィルタによるローパスフィルタであり、このフィルタによって差動信号増幅回路４２１ｐの出力信号に重畳しているＤＣバイアス成分が抽出される。ＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐは、０．１Ｈｚ以上の周波数の信号をカットする周波数特性を有しており、カメラに加わる１〜１０Ｈｚの手振れ周波数帯域以下の周波数（ＤＣ）成分だけを抽出する特性になっている。
【００５０】
しかしながら、このように０．１Ｈｚ以上の周波数信号をカットする特性にすると、振動検出センサ４５ｐからの振れ信号が入力されてから完全にＤＣ成分が抽出されるまでには１０秒近くかかってしまう問題がある。
【００５１】
そこで、カメラのメインスイッチ４２５がオンとなってから例えば０．１秒まではＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐの時定数を小さくしておく（例えば１０Ｈｚ以上の周波数の信号をカットする特性にする）ことにより、０．１秒位の短い時間でＤＣ成分を抽出できる。その後に時定数を大きくし、０．１Ｈｚ以上の周波数のみカットする特性にしてＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐにより振れ角速度信号が劣化しないようにしている。
【００５２】
尚、タイマカウント回路４２３ｐは、メインスイッチ４２５の出力を適宜遅延させて所望のブロックに出力する役割を果たしている。ここでは、メインスイッチ４２５の出力を、０.１秒遅らせてＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐに入力して、その時に定数を切替えている。
【００５３】
ＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐにより抽出されたＤＣ成分は、Ｄ／Ａ回路４３０ｐでアナログ信号に再変換された後、振動信号差動回路４２０ｐに入力され、振動検出センサ４５ｐの出力信号との差が求められる。この構成により振動信号差動回路４２０ｐの出力は振動検出センサ４５ｐの信号からＤＣ成分をカットした信号となる。このため、第１記憶回路４１２ｐおよび第１差動回路４１３ｐには、ＤＣ成分が除去された手振れ信号のみが入力されることになる。
【００５４】
しかしながら実際には、差動信号増幅回路４２１ｐでの増幅により僅かではあるが再びＤＣバイアス成分が振れ角速度信号に重畳するため、カメラマイコン４１１内において再度ＤＣカットを行う必要がある。
【００５５】
そこで、例えばメインスイッチ４２５がオンになってから０．２秒後にサンプリングされた振れ角速度信号を第１記憶回路４１２ｐで記憶し、第１差動回路４１３ｐにおいて上記記憶値および振れ角速度信号の差を求めることでＤＣカットを行う。
【００５６】
尚、この動作では大まかなＤＣカットしかできず、メインスイッチ４２５がオンになってから０．２秒後に記憶された振れ角速度信号の中にはＤＣ成分ばかりでなく、実際の手振れによる成分も含まれている。このため、本実施例では、デジタルフィルタで構成されたＤＣカットフィルタ４１４ｐにより十分なＤＣカットを行っている。
【００５７】
ＤＣカットフィルタ４１４ｐの時定数もＤＣ成分抽出時定数切換回路４２２ｐと同様に変更可能になっており、メインスイッチ４２５がオンになってから０．２秒経過した後、更に０．２秒費やして、ＤＣカットフィルタ４１４ｐでの時定数を徐々に大きくしている。具体的には、ＤＣカットフィルタ４１４ｐはメインスイッチ４２５のオンから０．２秒経過した時には１０Ｈｚ以下の周波数をカットするフィルタ特性であり、その後５０ｍｓｅｃ毎にフィルタ４１４ｐでカットする周波数を５Ｈｚ、１Ｈｚ、０．５Ｈｚ、０．２Ｈｚと下げていく
但し、時定数の変更動作の間に、撮影者がシャッタレリーズボタンを半押し（ｓｗ１（４２６）をオン）して撮影準備動作（測光や焦点調節）を行った時には、直ちに撮影を行う可能性があり、時間を費やして時定数変更を行うことが好ましくない場合もある。そこで、そのような時には撮影条件に応じて時定数変更を途中で中止する。
【００５８】
例えば、測光結果に基づくカメラマイコン４１１での演算によりシャッタスピードを１／６０ｓｅｃに設定する必要があり、かつ撮影光学系の焦点距離が１５０ｍｍのときには、像振れ補正の精度はさほど要求されない。この場合、ＤＣカットフィルタ４１４ｐでの時定数変更は、０．５Ｈｚ以下の周波数をカットする特性まで変更した時点で完了とする。
【００５９】
すなわち、シャッタスピードと撮影光学系の焦点距離との積により、時定数変更量を制御することができる。これにより、時定数変更の時間を短縮でき、撮影動作を優先させてシャッタチャンスを逃すのを防止することができる。
【００６０】
ここで、特定のシャッタスピードよりも速いシャッタスピード、或いは特定の焦点距離よりも短い焦点距離の場合、ＤＣカットフィルタ４１４ｐでの時定数変更は、１Ｈｚ以下の周波数をカットする特性まで変更した時点で完了とする。また、上記特定のシャッタスピードよりも遅いシャッタスピード、又は上記特定の焦点距離よりも長い焦点距離の場合、時定数変更が最後まで完了するまで撮影を禁止する。
【００６１】
積分回路４１５ｐは、シャッタレリーズボタンの半押し（ｓｗ１のオン）に応じてＤＣカットフィルタ４１４ｐの出力信号に対して積分を始め、角速度信号を角度信号に変換する。但し、前述したようにＤＣカットフィルタ４１４ｐでの時定数変更が完了していない場合には、時定数変更が完了するまで積分動作を行わない。
【００６２】
尚、図４では省略しているが、積分回路４１５ｐで生成された角度信号は、このときの撮影光学系の焦点距離および被写体距離に関する情報に基づいて適宜増幅され、振れ角度に応じた適切な量だけ像振れ補正機構（撮像素子ユニット１５や後述する補正レンズユニット）が駆動されるように変換される。すなわち、ズーミングおよびフォーカシングにより撮影光学系の状態が変化し、像振れ補正機構の駆動量に対して光軸偏心量が変わるため、この補正を行う必要がある。
【００６３】
シャッタレリーズボタンの押し切り（ｓｗ２（４２７）のオン）によって、像振れ補正機構が振れ角度信号に応じて駆動し始めるわけであるが、この時像振れ補正機構での振れ補正動作が急激に始まらないように注意する必要がある。第２記憶回路４１６ｐ及び第２差動回路４１７ｐは、この対策のために設けられている。
【００６４】
第２記憶回路４１６ｐは、シャッタレリーズボタンの押し切り（ｓｗ２オン）動作に同期して積分回路４１５ｐの出力信号（振れ角度信号）を記憶する。第２差動回路４１７ｐは、積分回路４１５ｐの出力信号と第２記憶回路４１６ｐの出力信号との差を求める。
【００６５】
このため、ｓｗ２がオンとなったときの第２差動回路４１７ｐへの２つの入力信号は等しく、第２差動回路４１７ｐの出力信号（像振れ補正機構の駆動目標値を示す信号）はゼロであるが、その後ゼロから連続的に出力が行われる。すなわち、第２記憶回路４１６ｐは、ｓｗ２がオンとなったときの積分回路４１５ｐの出力信号を原点としている。これにより、像振れ補正機構が急激に駆動されるのを抑制することができる。
【００６６】
第２差動回路４１７ｐの出力信号（像振れ補正機構の駆動目標値を示す信号）は、第３差動回路４２４ｐに入力される。また、第３差動回路４２４ｐには、撮像素子ユニット１５に設けられた磁気検出センサ１５１１ｐからの信号が入力されるようになっている。磁気検出センサ１５１１ｐの出力信号は、磁気信号増幅回路４２８ｐで適宜増幅された後、Ａ／Ｄ回路４２９ｐを介してカメラマイコン４１１（第３差動回路４２４ｐ）に取り込まれる。
【００６７】
第３差動回路４２４ｐは、Ａ／Ｄ回路４２９ｐの出力信号と第２差動回路４１７ｐとの差を求める。すなわち、第３差動回路４２４ｐの出力は、実際の保持枠１５３の動き（磁気検出センサ１５１１ｐの出力）と目標値（振動検出センサ４５ｐの出力に基づく演算値）の偏差となる。そして、上記の偏差に従って保持枠１５３が駆動されることになるので、保持枠１５３は目標値に対して忠実に駆動されるようになる。
【００６８】
第３差動回路４２４ｐの出力信号はＰＷＭデューティ変更回路４１８ｐに入力される。ここで、上記の目標値に対する偏差量に対応した電圧或いは電流をコイル１５９ｐに印可することにより、保持枠１５３は振れ角度に対応して駆動されるが、コイル１５９ｐの駆動消費電力及びコイル１５９ｐの駆動トランジスタの省電力化のためにはＰＷＭ駆動が望ましい。
【００６９】
そこで、本実施例では、ＰＷＭデューティ変更回路４１８ｐにより目標値に対する偏差量に応じてコイル１５９ｐの駆動デューティを変更している。例えば、周波数が２０ＫＨｚのＰＷＭにおいて第３差動回路４２４ｐの出力（目標値）が２０４８のときにはデューティゼロ、４０９６のときにはデューティ１００とし、この範囲を等分にして目標値に応じたデューティを決定することができる。
【００７０】
尚、デューティは目標値に基づいて決定するだけでなく、カメラの撮影条件（温度やカメラの姿勢、バッテリの状態）に基づいて細かく制御することで、精度良い像振れ補正を行うことができる。
【００７１】
ＰＷＭデューティ変更回路４１８ｐの出力はＰＷＭドライバ等の公知の駆動回路４１９ｐに入力される。そして、駆動回路４１９ｐの出力が撮像素子ユニット１５のコイル１５９ｐに印可されることで、撮像素子ユニット１５において振れ補正が行われる。具体的には、撮像素子１５１等を保持する保持枠１５３が図２の矢印１５１６ｐ方向に動作することになる。
【００７２】
駆動回路４１９ｐは、ｓｗ２（４２７）のオンに同期して動作を開始し、像面への露光が終了すると上記動作を終了する。また、露光が終了してもレリーズボタンが半押し（ｓｗ１がオン）されている限りにおいては、積分回路４１５ｐでの積分動作が継続されており、ｓｗ２が再びオンとなったときに第２記憶回路４１６ｐは積分回路４１５ｐからの新たな積分出力を記憶する。
【００７３】
レリーズボタンの半押しを止めると、積分回路４１５ｐはＤＣカットフィルタ４１４ｐの出力に対する積分を止め、リセットを行う。リセットとは、今まで積分してきた情報をすべてカラにすることである。
【００７４】
メインスイッチ４２５がオフとなったときに、振動検出センサ４５ｐでの動作が停止し、像振れ補正動作のシーケンスが終了する。以上の説明は、図２の矢印１５１６ｐ方向における像振れ補正に関するものであり、図２の矢印１５１６ｙ方向における像振れ補正も上記と同様に行われる。
【００７５】
尚、積分回路４１５ｐの出力信号が所定値よりも大きくなったときには、カメラのパンニングが行われたと判断してＤＣカットフィルタ４１４ｐの時定数を変更する。例えば、０．２Ｈｚ以下の周波数をカットする特性であったものを、１Ｈｚ以下の周波数をカットする特性に変更し、所定時間をかけて時定数をもとに戻していく。
【００７６】
ＤＣカットフィルタ４１４ｐでの時定数の変更量も積分回路４１５ｐの出力信号の大きさにより制御される。すなわち、積分回路４１５ｐの出力が第１の閾値を超えたときにはＤＣカットフィルタ４１４ｐの特性を０．５Ｈｚ以下の周波数をカットする特性とし、第２の閾値（＞第１の閾値）を超えたときには１Ｈｚ以下の周波数をカットする特性とし、第３の閾値（＞第２の閾値）を超えたときには５Ｈｚ以下の周波数をカットする特性としている。また、積分回路４１５ｐの出力が第３の閾値に対して非常に大きくなったときには、積分回路４１５ｐを一旦リセットして演算上の飽和（オーバーフロー）を防止している。
【００７７】
本実施例において、ＤＣカットフィルタ４１４ｐはメインスイッチ４２５のオンから０．２秒後に作動を開始する構成になっているがこれに限られるものではなく、シャッタレリーズボタンの半押し（ｓｗ１のオン）の時点で作動を開始するようにしてもよい。この場合には、ＤＣカットフィルタ４１４ｐでの時定数変更が完了した時点から積分回路４１５ｐを作動させる。
【００７８】
また、積分回路４１５ｐもシャッタレリーズボタンの半押し（ｓｗ１のオン）で作動を開始させているが、シャッタレリーズボタンの押し切り（ｓｗ２のオン）の時点から作動を開始させる構成としてもよい。この場合には、第２記憶回路４１６ｐ及び第２差動回路４１７ｐを設ける必要が無くなる。さらに、振動検出センサ（振動ジャイロ）４５ｐもシャッタレリーズボタンの半押し（ｓｗ１のオン）で起動させてもよい。
【００７９】
以上のような構成で保持枠１５３は駆動制御されるが、図２で示したように保持枠１５３は地板１５６に対して矢印１５１６ｐ、１５１６ｙ、１５１６ｒ方向に自由に動くことができる。矢印１５１６ｐ、１５１６ｙ方向は、像振れ補正を行う際の保持枠１５３の移動方向となる。ここで、コイル１５９ｐ、１５９ｙに電流を流して保持枠１５３を駆動するときには、撮像素子ユニット１５内の摩擦、保持枠１５３の重心のアンバランスおよび圧縮コイルバネ１５８のバネ力のアンバランス等によって、矢印１５１６ｒ方向（光軸回り）にも保持枠１５３が回転してしまう恐れがある。
【００８０】
レンズを駆動して像振れ補正を行う場合には、レンズが光軸回りに回転しても撮影に影響を与えることはない。しかし、本実施例のように撮像素子１５１を駆動して像振れ補正を行う場合においては、撮像素子１５１の矢印１５１６ｒ方向の回転（駆動誤差）は、そのまま画質の劣化（画像の回転）につながる。
【００８１】
このため、本実施例においては、以下に説明するように保持枠１５３が矢印１５１６ｒ方向に回転しないような構成が設けられている。
【００８２】
図５は、図２に示す撮像素子ユニット１５から可動部材（保持枠１５３など）を取り外した状態を示す図である。図５中の破線は、地板１５６に対して紙面上側に配置される回り止め部材１５１０を示す。
【００８３】
回り止め部材（可動部材）１５１０は、図３（Ａ）に示すように保持枠１５３と地板１５６の間に配置された薄板であり、実際には厚さ０．１ｍｍ程度の樹脂シート、あるいはそれに金属メッキを施したシートで作成されている。
【００８４】
回り止め部材１５１０には、矢印１５１６ｐ方向に延びる一対の長穴部１５１０ａと、矢印１５１６ｙ方向に延びる一対の長穴部１５１０ｂとが形成されており、長穴部１５１０ａには、地板１５６から光軸方向に延びるピン１５６ａが係合している。このため、回り止め部材１５１０は地板１５６に対して矢印１５１６ｐ方向にのみ移動可能になっている。
【００８５】
また、ピン１５６ａは、長穴部１５１０ａを貫通して保持枠１５３側に突出している。ここで、保持枠１５３のうちピン１５６ａに対して光軸方向で向かい合う領域には、凹形状の逃げ部１５３ｂが形成されている（図６参照）。このため、保持枠１５３が光軸直交面内を移動しても、ピン１５６ａが保持枠１５３に当接することはなく、保持枠１５３の動作を妨げることはない。なお、上述したようにピン１５６ａを保持枠１５３側に延びるように形成することで、回り止め部材１５１０が地板１５６から外れるのを防止している。
【００８６】
図６は保持枠１５３を裏側（図３（Ａ）の右側）から見たときの図であり、図５と同様に回り止め部材１５１０を破線で示してある。
【００８７】
ここで、保持枠１５３から突出しているピン１５３ｂは、回り止め部材１０１５の長穴部１５１０ｂと係合しており、保持枠１５３は回り止め部材１５１０に対して矢印１５１６ｙ方向にのみ移動可能になっている。また、ピン１５３ｂは、回り止め部材１０１５の長穴部１５１０ｂを貫通するとともに、ダンパー板１５１７を貫通して地板１５６側に突出している。
【００８８】
ここで、地板１５６のうちピン１５３ｂに対して光軸方向で向かい合う領域には、凹形状の逃げ部１５６ｂが設けられている。また、ダンパー板１５１７には、逃げ部１５６ｂの形状と略同形状の穴部１５１７ａが形成されている。このため、ピン１５３ｂが保持枠１５３の動作（振れ補正駆動）に応じて移動したときにも、ピン１５３ｂが、ダンパー板１５１７や地板１５９に接触しないようになっている。
【００８９】
上述した撮像素子ユニット１５の構成において、撮像素子１５１を矢印１５１６ｐ方向に移動させるときには、保持枠１５３および回り止め部材１５１０が一体となって、地板１５６に対して矢印１５１６ｐ方向（第１の方向）に移動することになる。また、撮像素子１５１を矢印１５１６ｙ方向に移動させるときには、保持枠１５３が回り止め部材１５１０および地板１５６に対して矢印１５１６ｙ方向（第２の方向）に移動することになる。
【００９０】
このような構成を採ることによって、撮像素子１５１（保持枠１５３）が矢印１５１６ｒ方向に回転するのを阻止することができる。すなわち、厚みの薄いシート材（回り止め部材１５１０）を保持枠１５３と地板１５６の間に挟むだけで、撮像素子１５１の矢印１５１６ｒ方向の回転を簡単に阻止でき、簡単な構成で撮像素子１５１を矢印１５１６ｐ方向および矢印１５１６ｙ方向に精度良く駆動することができる。
【００９１】
図２において、撮像素子１５１には、この出力信号を図３のＩＣ１５１２などに導くフレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂが接続されている。
【００９２】
ここで、図２に示すフレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂは、フレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂを撮像素子１５１から光軸直交方向に延出させた後に、光軸直交面に対して角度を持つように折り曲げ、この状態でさらに保持枠１５３の外枠に沿って折り曲げることによって形成される。
【００９３】
図７はフレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂの展開図であり、これらの基板は一端側（端部１５１３ｃ）で接続されている。端部１５１３ｃは撮像素子１５１と接続される部分であり、スリット１５１３ｄによりフレキシブル基板１５１３ａと１５１３ｂに分離されている。
【００９４】
ここで、フレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂのそれぞれを、一点差線１５１３ａ１、１５１３ｂ１で谷折りし、且つ斜線部１５１３ｆに示す領域を屈曲させることで、フレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂを図２に示す形状とすることができる。
【００９５】
フレキシブル基板１５１３ａとフレキシブル基板１５１３ｂとを分離させているのは、カメラの小型化を図るためである。すなわち、本実施例のようにフレキシブル基板を分離させない構成とした場合、例えば図７の一点鎖線１５１３ｂ１でフレキシブル基板を谷折りすると、フレキシブル基板の高さ（光軸方向の長さ）が寸法１５１３ｅとなり、本実施例に比べて高くなってしまう。これは、フレキシブル基板の配置スペースが光軸方向で大きくなってしまい、カメラの小型化を妨げることになってしまう。
【００９６】
そこで、本実施例のように２つのフレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂを用い、各フレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂを折り曲げることによって、フレキシブル基板の高さを抑えることができる。
【００９７】
一方、フレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂの周囲にはシールド１５１４ａ、１５１４ｂ、１５１４ｃが設けられている。シールド１５１４ａは外部からの干渉を防ぐためのものであり、シールド１５１４ｂ、１５１４ｃは２つのフレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂの間の干渉を防ぐためのものである。
【００９８】
各シールド１５１４ａ、１５１４ｂ、１５１４ｃは、フレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂから特定の距離だけ離して配置されている。すなわち、保持枠１５３が矢印１５１６ｐ、１５１６ｙ方向に最大量移動したときにも、シールド１５１４ａ、１５１４ｂ、１５１４ｃがフレキシブル基板１５１３ａ、１５１３ｂと接触しないようにしている。これは、両者が接触した場合には、保持枠１５３の駆動負荷になるためである。
【００９９】
次に、上述した実施例１の変形例について説明する。なお、実施例１で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いて説明を省略する。
【０１００】
図８は、本変形例における撮像素子ユニットの正面図である。実施例１との違いの１つは、撮像素子ユニット１５ａの上下部分の略中央に２つのバネ１５８を配置したことである。すなわち、バネ１５８は、磁石１５５ｐによる推力軸１５５ａ上に位置するように配置されている。
【０１０１】
一対のバネ１５８は矢印１５１６ｐ方向において互いに向き合っているため、バネ１５８のプリチャージ力は相殺され、バネ１５８のバネ力（距離に比例する力）のみが矢印１５１６ｐ方向に働いている。このようにバネ力の発生位置と推力の発生位置を略一致させることで、保持枠１５３を効率良く駆動することができる。
【０１０２】
また、実施例１と同様にバネ１５８のコイル径と長さを調整しているため、曲げ方向（１５１６ｙ方向）のバネ定数も矢印１５１６ｐ方向と同じとなっている。更に、矢印１５１６ｙ方向のバネ力発生点（バネ１５８の接合部）は、図８に示すように、保持枠１５３の上部および下部の略中央となっている。このため、磁石１５５ｙの位置が多少ずれても、これによる推力とバネ力のアンバランス成分が保持枠１５３の駆動精度に影響してくることはない。
【０１０３】
一方、本変形例では、偏心ピン１５７および保持枠１５３の構造が実施例１と異なっている。すなわち、本変形例では、３つの圧縮コイルバネ１５１８を用いて保持枠１５３を偏心ピン１５７に対して付勢している。ここで、圧縮コイルバネ１５１８の付勢方向は、図９に示すように、撮影光軸１０と略一致している。
【０１０４】
図９は、図８に示す撮像素子ユニット１５ａを側面から見たときの図である。保持枠１５３は、圧縮コイルバネ１５１８によって回り止め部材１５１０側に付勢されており、この端面（撮影光軸１０と直交する面）１５３ｃが偏心ピン１５７の当接部１５７ａに当接している。ここで、圧縮コイルバネ１５１８の一端は保持枠１５３に当接し、他端はレンズ鏡筒１６（図１）の端面に固定されている。
【０１０５】
このように圧縮コイルバネ１５１８を用いて、保持枠１５３の端面１５３ｃを球状の３つの当接部１５７ａに当接させることによって、保持枠１５３の撮影光軸１０方向における位置決めを精度良く行うことができる。
【０１０６】
なお、当接部１５７ａおよび端面１５３ｃの表面精度を高くすることで、保持枠１５３の駆動に伴う当接部１５７ａおよび端面１５３ｃ間の摩擦を低減でき、保持枠１５３の位置精度を高めることができる。また、コイル１５９ｐ、１５９ｙに高周波の駆動信号を重畳させる（例えば、２００Ｈｚで保持枠１５３を微小振動させる）ことで、上記摩擦を低減できる。
【０１０７】
本変形例では、当接部１５７ａおよび端面１５３ｃを圧縮コイルバネ１５１８のバネ力によって常に当接させることで、保持枠１５３の位置精度を高め、保持枠１５３の位置が光軸方向で変位することに伴う画質劣化を抑制している。
【０１０８】
一方、磁石の吸引力を用いて保持枠１５３の当接面１５３を偏心ピン１５７の当接部１５７ａに当接させることもできる。すなわち、図９に示すように、上述した変形例で用いられていた圧縮コイルバネ１５１８を廃止するとともに、ダンパー板１５１７の材質を鉄系の磁性板に変更することができる。なお、図９は、撮像素子ユニット１５ｂの側面図である。
【０１０９】
ダンパー板１５１７を磁性板とすることで、保持枠１５３に設けられた磁石１５５ｐ、１５５ｙはダンパー板１５１７に引き寄せられ、この力によって保持枠１５３の端面５１３ｃが偏心ピン１５７の当接部１５７ａに当接することになる。これにより、保持枠１５３の撮影光軸１０方向の位置決めを行うことができる。そして、上述した変形例においても、偏心ピン１５７を回転させることによって、保持枠１５３の光軸方向における位置を調整することができる。
【０１１０】
上述した偏心ピン１５７を用いた保持枠１５３の支持構造（当接部１５７ａによって保持枠１５３の位置が調整可能）およびコイルバネ１５８のバネの方向（２軸方向に同じバネ定数で作用する）は、撮像素子１５１を駆動して像振れ補正を行うだけにとどまらず、レンズを駆動して像振れ補正を行う場合にも適用できる。
【０１１１】
以下、レンズを駆動して像振れ補正を行う構成について説明する。図１１は、レンズを光軸直交面内で移動させるレンズ駆動機構の正面図である。
【０１１２】
図１１において、レンズ１５１９（例えば、図１における第２レンズユニット１２）は保持枠１５３に保持されている。保持枠１５３には、溝部１５３ａ（図３（Ａ）の溝部１５３ａに相当する）が設けられており、溝部１５３ａには、偏心ピン２５７の先端に形成された球形状の当接部１５７ａが係合している。すなわち、当接部１５７ａが、溝部１５３ａのうち撮影光軸方向で向かい合う面に当接している。
【０１１３】
このため、保持枠１５３は、地板１５６に圧入された偏心ピン１５７によって光軸方向で位置決めされている。
【０１１４】
ここで、図１１に示すように、溝部１５３ａは当接部１５７ａに対して光軸直交方向で余裕（クリアランス）を持っているため、光軸直交方向において保持枠１５３は偏心ピンに対して摺動して、矢印１５１６ｐ、１５１６ｙ、１５１６ｒ方向に動くことができる。
【０１１５】
偏心ピン１５７にはマイナス溝部１５７ｂが設けられており、マイナスドライバーなどを利用して偏心ピン１５７を地板１５６に対して回転させると、偏心ピン１５７の当接部１５７ａと当接するマイナス溝部１５７ｂの光軸方向の位置が微妙に変化する。例えば、偏心ピン１５７での偏心量が±０．２ｍｍに設定されている場合、３つの偏心ピン１５７を同じ方向に同じ量だけ回すことにより、レンズ１５１９を光軸方向において最大±０．２ｍｍ変位させることができる。これにより、レンズの光軸方向における位置調整を行うことができる。
【０１１６】
また、３つの偏心ピン１５７のうちいずれか１つ又は２つの偏心ピン１５７を回転させると、レンズ１５１９と撮影光軸１０のなす角度を微妙に調整でき、これにより像の方ボケを補正することができる。
【０１１７】
偏心ピン１５７の当接部１５７ａは球状に形成されており、保持枠１５３が偏心ピン１５７に対して傾いても、当接部１５７ａおよび溝部１５３ａの当接部分は常に一箇所（３つの偏心ピン１５７で三箇所）である。このため、レンズ１５１９を移動させるときにも、溝部１５３ａを当接部１５７ａに対して容易に摺動させることができる。
【０１１８】
保持枠１５３および地板１５６の間には、一対の圧縮コイルバネ１５８がプリチャージされた状態で配置されている。一対の圧縮コイルバネ１５８のプリチャージ力は互いに相殺する方向であるため、プリチャージ力が保持枠１５３の駆動負荷になることはなく、保持枠１５３の光軸直交方向の変位に応じた圧縮コイルバネ１５８のバネ力（バネ定数）だけが駆動負荷となる。
【０１１９】
圧縮コイルバネ１５８の矢印１５１６ｙ方向のバネ力（バネ定数）は、バネの線径、有効巻き数、コイル径、線材の横弾性係数により設定され、矢印１５１６ｐ方向のバネ力（曲げ応力）は、バネの線径、有効巻き数、コイル径、線材の縦弾性係数、およびバネの長さとコイル径の比により設定される。このため、バネの長さとコイル径を適切に設定すると、矢印１５１６ｐ方向のバネ力と矢印１５１６ｙ方向のバネ力を略等しくすることができ、この２方向にバランス良く保持枠１５３を駆動させることができる。
【０１２０】
一方、保持枠１５３には磁性材（例えば鉄材）であるヨーク１５４が設けられており、ヨーク１５４には、磁石１５５ａ、１５５ｂが吸着によって固定されている。これにより、図３を用いて説明した場合と同様に、ヨーク１５４に磁路を形成することができ、磁石１５５ａ、１５５ｂの有効利用ができる。
【０１２１】
地板１５６のうち磁石１５５ａ、１５５ｂに対して光軸方向で向かい合う領域には、コイル１５９ａ、１５９ｂが設けられている。このため、コイル１５９ａ、１５９ｂに同相の電流を流すと、保持枠１５３は矢印１５１６ｐ方向に駆動され、コイル１５９ａ、１５９ｂに逆相の電流を流すと保持枠１５３は矢印１５１６ｙの方向に駆動される。
【０１２２】
ここで、コイル１５９ａ、１５９ｂは地板１５６に固定されているため、コイル１５９ａ、１５９ｂから延びる配線を固定でき、配線の電気的および機械的な信頼性を高めることができる。しかも、配線を保持枠１５３ではなく地板１５６に固定することで、配線が保持枠１５３の駆動負荷とならないようにしている。
【０１２３】
なお、不図示ではあるが地板１５６にはダンパー板が設けられており、上述した実施例１と同様に保持枠１５３の地板１５６に対するダンピングを行っている。また、この変形例においては、地板１５６に設けられるコイル１５９ａ、１５９ｂの中央にホール素子などの磁気検出センサを設けていない。すなわち、圧縮コイルバネ１５８のバネ力に応じた電流をコイル１５９ａ、１５９ｙに与えることで保持枠１５３の駆動位置を制御できる。
【０１２４】
圧縮コイルバネ１５８のバネ定数は極めて高精度に管理できるため、位置検出センサを設けなくても、圧縮コイルバネ１５８のバネ力に応じた駆動力を与えることにより、保持枠１５３（レンズ１５１９）の光軸直交面内での位置を制御することができる。これにより、像振れ補正に十分な駆動性能が得られる。
【０１２５】
なお、ホール素子などの位置検出センサを設け、磁石１５５ａ、１５５ｂの移動による磁界変化を検出し、この検出結果に基づくフィードバック制御によってレンズ１５１９の駆動を行うようにしてもよい。
【０１２６】
また、図１１に示す変形例では、実施例１で用いた回り止め部材１５１０を省略している。ここで、撮影光軸１０を挟んで対向する位置に配置された一対の圧縮コイルバネ１５８のプリチャージ力により、レンズ１５１９の撮影光軸１０回り（矢印１５１６ｒ方向）の回転を抑制でき、しかもレンズ１５１９の撮影光軸１０回りの回転は実際には画質に影響を与えない。したがって、レンズ１５１９の光軸回りの回転を阻止する回り止め部材を設ける必要はなくなり、回り止め部材を省略した分だけレンズ１５１９の駆動負荷を低減することができる。
【０１２７】
なお、保持枠１５３の撮影光軸１０方向における位置決め構造は、図１１に示す構造、すなわち、当接部１５７ａを溝部１５３ａに係合させる構造に限られない。例えば、図９や図１０を用いて説明したように、バネ力や磁力を用いて保持枠を偏心ピン１５７の当接部１５７ａに当接させてもよい。また、圧縮コイルバネ１５８を、図２に示したように偏心ピン１５７と同軸上に配置してもよい。
【０１２８】
以上説明したように本実施例およびこの変形例においては、上述したように撮像素子ユニット１５（１５ａ、１５ｂ）を構成する部材をスペース効率良く配置することで、カメラの小型化を図ることができる。しかも、撮像素子ユニット１５内に、保持枠１５３の撮影光軸１０方向における位置を調整する機構を設けることができる。
【実施例２】
【０１２９】
図１２は、本発明の実施例２であるデジタルカメラに備え付けられるレンズ鏡筒の光軸方向断面図である。
【０１３０】
図１２において、レンズ鏡筒１６内には、撮影光軸１０に沿って物体側から順に、固定の第１レンズユニット１１、変倍のための撮影光軸１０に沿って移動する第２レンズユニット１２、ピント調節を行う第３レンズユニット１３が配置されている。レンズ鏡筒１６は、カメラ本体２７に固定される。
【０１３１】
後述する撮像素子ユニット２５は、レンズ鏡筒１６の背面に配置されている。レンズユニット１１〜１３を通過した被写体光は、光学ローパスフィルタ１４を通過して、撮像素子ユニット２５内の撮像素子に入射する。ここで、撮像素子ユニット２５は、後述するように撮影光軸１０方向に交番的に振動するようになっている。
【０１３２】
本実施例のカメラは、撮像素子ユニット１５を撮影光軸１０方向に振動させることによるピント位置の変化を検出し、この検出結果に基づいて現状のピント位置に対して最適なピント位置に第３レンズユニット１３を駆動する方向を判別する。これはウォブリングと呼ばれる手法であり、撮像素子を用いてピント位置を素早く求めるための方法である。
【０１３３】
図１３は撮像素子ユニット２５を正面（物体側）から見た図であり、図１４は撮像素子ユニット１５を側面から見たときの拡大図である。なお、図１３において、撮像素子１５１は赤外カットフィルタ１５２の裏側に配置されているため、図示されていない。
【０１３４】
図１３および図１４において、赤外カットフィルタ１５２および撮像素子１５１は保持枠１５３に保持されている。フレキシブル基板１５１３ｃは、この一端側で撮像素子１５１に接続され、他端側においてＩＣ１５１２に接続されている。ここで、撮像素子１５１は被写体光を光電変換によって電気信号に変換し、蓄積した電荷を出力する。
【０１３５】
保持枠１５３には、図１４で示すように撮影光軸１０方向に延びる穴部１５３ａが設けられており、該穴部１５３ａには偏心ピン１５７の先端に形成された円柱形状の当接部１５７ａが係合している。
【０１３６】
このため、保持枠１５３は、地板１５６に圧入された偏心ピン１５７によって撮影光軸１０方向と直交する方向（矢印２０３ａで示す方向）、および撮影光軸１０に対して傾斜する方向には変位しないように位置規制されている。すなわち、保持枠１５３は、偏心ピン１５７および穴部１５３ａの係合によって、撮影光軸１０方向にのみ移動可能となっている。
【０１３７】
偏心ピン１５７にはマイナス溝部１５７ｂが設けられている。マイナスドライバーなどをマイナス溝部１５７ｂに係合させて偏心ピン１５７を地板１５６に対して回転させると、当接部１５７ａと係合する穴部１５３ａの光軸直交方向における位置が微妙に変化する。すなわち、偏心ピン１５７は、図３（Ｂ）と同様に当接部１５７ａの中心が偏心ピン１５７の回転軸に対して変位している。
【０１３８】
例えば、偏心ピン１５７での偏心量が±０．２ｍｍに設定されているとすると、２つの偏心ピン１５７を同じ方向に同じ量だけ回すことにより、撮像素子１５１（保持枠１５３）を光軸直交面内において最大±０．２ｍｍだけ移動させることができる。これにより、撮影光軸１０に対する撮像素子１５１のシフト調整を行うことができる。
【０１３９】
また、２つの偏心ピン１５７のうち一方の偏心ピン１５７を回転させれば、他方の偏心ピン１５７に係合する穴部１５３ａが該偏心ピン１５７に対して圧接することになるため、当接部１５７ａおよび穴部１５３ａ間のガタを調整できる。ここで、偏心ピン１５７の当接部１５７ａが円柱状に形成され、光軸方向に延びる溝部１５３ａと係合しているため、撮像素子１５１の受光面が撮影光軸１０に対して傾くことはない。
【０１４０】
偏心ピン１５７と保持枠１５３の間には、圧縮コイルバネ１５８がプリチャージされた状態で配置されている。また、保持枠１５３と地板１５６の間であって、圧縮コイルバネ１５８と対向する位置には、圧縮コイルバネ１５１８がプリチャージされた状態で配置されている。
【０１４１】
圧縮コイルバネ１５８、１５１８のプリチャージ力は互いに相殺する方向に働くため、プリチャージ力が保持枠１５３の駆動負荷になることはなく、保持枠１５３の撮影光軸１０方向の変位に応じたバネ力（バネ定数）だけが駆動負荷となる。このバネ定数は、可動部分（保持枠１５３や撮像素子１５１など）の質量との関連による固有振動数がウォブリングを行う振動数と同じになるように設定されており、効率良い駆動が行えるようになっている。
【０１４２】
図１４で示されるように保持枠１５３には磁性材（例えば鉄材）である放熱板１５４が設けられ、放熱板１５４は撮像素子１５１の裏面（赤外カットフィルタ１５２と接触する受光面に対して光軸方向で対向する面）と接触している。放熱板１５４は、保持枠１５３に保持されており、連続的な撮像動作に伴って撮像素子１５１に発生する熱を逃がす（放熱）役割を果たしている。
【０１４３】
撮像素子１５１は高温になるほど撮像感度が低下し、ノイズも増えてくるため、放熱板１５４を設ける必要があるが、本実施例では放熱板１５４に磁石２０１を吸着によって固定させている。磁性材としての放熱板１５４を磁石２０１に固定することで、磁石として機能する部材の厚み（撮影光軸１０方向の長さ）を、実際の磁石２０１の厚みよりも厚くすることができ、磁石２０１の有効利用ができる。
【０１４４】
地板１５６のうち磁石２０１に対して光軸方向で向かい合う領域には、コイル２０２が設けられている。磁石２０１およびコイル２０２は、図１３および図１４に示すようにコイル２０２の全面に対して磁石２０１の同じ極（例えばＮ極）が撮影光軸１０方向で対向するように配置されている。このため、コイル２０２に電流を流すと、コイル２０２および磁石２０１の磁気的作用によって保持枠１５３は矢印２０４方向（撮影光軸方向）に駆動される。
【０１４５】
ここで、コイル２０２を保持枠１５３に配置せず、地板１５６に配置した理由を説明する。
【０１４６】
上述したように撮像素子１５１をウォブリング駆動させるためには、保持枠１５３を連続的に振動駆動させなくてはならない。このためにコイル２０２に交番電流を継続的に流していると、コイル２０２が発熱し、この熱によって撮像素子１５１に悪影響（例えば、撮像感度の低下やノイズの増加）を及ぼす恐れがある。
【０１４７】
この理由から、撮像素子１５１の撮像性能に影響を与えない、すなわち発熱することのない磁石２０１を保持枠１５３（撮像素子１５１側）に配置するようにしている。
【０１４８】
一方、偏心ピン１５７の当接部１５７ａと穴部１５３ａの間には空気室１５３ｃ（当接部１５７ａの先端と穴部１５３ａで囲まれたスペース）が設けられている。また、当接部１５７ａの外周面には、当接部１５７ａの長手方向に延びる溝部２０３ｂが形成されている。
【０１４９】
このため、保持枠１５３がコイル２０２側に駆動したとき、すなわち、空気室１５３ｃの体積が減少したときには、空気室１５３ｃ内の空気が溝部２０３ｂを介して外部に僅かずつ抜け出るようになっている。また、保持枠１５３が物体側に移動したとき、すなわち、空気室１５３ｃの体積が増加したときには、外部の空気が空気室１５３ｃ内に僅かずつ入り込むようになっている。これにより、空気室１５３ｃの空気は保持枠１５３を振動駆動させるときのダンピングの役目を果たす。
【０１５０】
地板１５６に設けられたコイル２０２の中央には、ホール素子などの磁気検出センサ１５１１ａが設けられており、保持枠１５３の駆動に伴う磁石２０１の移動による磁界変化を検出している。磁気検出センサ１５１１ａの検出結果は、ＩＣ１５１２に出力され、ＩＣ５１１２において保持枠１５３の矢印２０４方向の移動を検出している。
【０１５１】
そして、ＩＣ１５１２は、撮像素子１５１を振動駆動しているときの位相を磁気検出センサ１５１１ａで検出して、撮像素子１５１で検出する像のコントラストと関連付けてピントの合う方向を求める。この結果に基づいて、第３レンズユニット１３の駆動制御が行われる。
【０１５２】
以下、本実施例の変形例について説明する。
【０１５３】
上述したウォブリングでは、撮像素子１５１を撮影光軸方向に微小に振動駆動させるが、近年におけるデジタルカメラにおいては撮像素子１５１が小型化してきており、これに伴いピント調整量も少なくなっているカメラもある。
【０１５４】
このようなカメラにおいては、フォーカシングレンズを光軸方向に移動させることによって撮影光学系の焦点調節を行うのではなく、撮像素子１５１を撮影光軸１０方向に駆動して焦点調節を行うことができる。
【０１５５】
例えば、図１２における第３レンズユニット１３を固定し、撮像素子ユニットを図１６に示す構成にすることができる。図１６に示す撮像素子ユニット２６の構成と図１３に示す撮像素子ユニット２５の構成の相違点は、偏心ピン１５７が軸２０５に代わっており、軸２０５が保持枠１５３を撮影光軸１０方向にガイドしている点である。
【０１５６】
すなわち、軸２０５は、この両端において地板１５６に支持されているとともに、保持枠１５３に形成された光軸方向に延びる貫通穴部１５３ｄと係合している。また、バネ１５８、１５１８は、ピント合わせの際に保持枠１５３の駆動負荷にならない程度に小さなバネ定数に設定されており、非駆動時における外乱からの信頼性を高めている。
【０１５７】
磁気検出センサ１５１１ａは保持枠１５３の位置を検出して、この検出結果をＩＣ１５１２に出力している。そして、ＩＣ１５１２は、磁気検出センサ１５１１ａの出力に基づいてコイル２０２の駆動を制御（フィードバック制御）する。
【０１５８】
すなわち、図４を用いて説明したのと同様に磁気検出センサ１５１１ａの出力（撮像素子１５１の現在位置）と目標値を比較（第３差動回路によって比較）することで、保持枠１５３を目標値まで忠実に駆動させる。ここで、上記の目標値は、カメラ本体２７に搭載されたＡＦセンサの焦点検出結果に伴うピント繰出し量（デフォーカス量）、或いはコントラスト検出方式におけるピントスキャン位置である。
【０１５９】
以上説明したように本実施例およびこの変形例においても、撮像素子１５１の背面側に、撮像素子１５１（保持枠１５３）を駆動する部材をスペース効率良く配置することで、撮像素子ユニット２５（２６）、更にはカメラの小型化を図ることができる。
【実施例３】
【０１６０】
実施例２では撮像素子１５１を撮影光軸１０方向に駆動してピント調整を行っていたが、本発明の実施例３では撮像素子１５１の受光面を撮影光軸に対して傾斜させる構成となっている。これにより、方ボケ調整を行ったり、チルトレンズ効果を得たりすることができる。
【０１６１】
図１７は本実施例における撮像素子ユニット３５を正面（物体側）から見た図であり、図１８は上記撮像素子ユニット３５の側面図である。
【０１６２】
図１７において、保持枠１５３の背面のうち上側中央部および下側角部には磁石３０１が配置されている。また、地板１５６のうち磁石３０１に対して撮影光軸方向で向かい合う領域にはコイル３０２が設けられている。そして、各コイル３０２の中心には磁気検出センサ１５１１ｂ、１５１１ｃ、１５１１ｄが設けられている。
【０１６３】
保持枠１５３裏面には、図１８に示すようにピボット穴部１５３ｃが設けられており、このピボット穴部１５３ｃには地板１５６から突出したピボット軸１５６ｂが係合している。
【０１６４】
地板１５６の表面（物体側の面）と保持枠１５３の間であって、磁石３０１に対応した位置には、圧縮コイルバネ１５１８がプリチャージされた状態で配置されている。これにより、圧縮コイルバネ１５１８は、保持枠１５３をコイル３０２側に付勢している。これにより、ピボット穴部１５３ｃおよびピボット軸１５６ｂの係合を介して保持枠１５３を圧縮コイルバネ１５１８のバネ力に逆らって傾斜（撮影光軸に対して傾斜）させることができる。  
【０１６５】
図１８において、撮像素子１５１の受光面には赤外カットフィルタ１５２が接触しており、撮像素子１５１の裏面（受光面と反対側の面）には磁性材（例えば鉄材）である放熱板１５４が接触している。撮像素子１５１、赤外カットフィルタ１５２および放熱板１５４は、保持枠１５３によって保持され、一体となって移動するようになっている。
【０１６６】
放熱板１５４は、連続的な撮像動作に伴う撮像素子１５１の発熱を低減（放熱）する役割を果たしている。撮像素子１５１は高温になるほど撮像感度が低下し、ノイズも増えてくるため、これを防止するために放熱板１５４を設ける必要がある。本実施例では、放熱板１５４に磁石３０１を吸着によって固定させている。
【０１６７】
磁性材としての放熱板１５４に磁石３０１を接触させることで、磁石として機能する部材の厚みを実際の磁石３０１の厚みよりも厚くすることができ、磁石３０１を有効利用できる。
【０１６８】
磁石３０１およびコイル３０２は、上述したように撮影光軸方向において向かい合っているため、各コイル３０２に独立して電流を流すと、磁石３０１およびコイル３０２の電磁作用によって保持枠１５３のうち磁石３０１の設けられた領域が略撮影光軸方向に移動することになる。ここで、保持枠１５３は、ピボット穴部１５３ｃを介してピボット軸１５６ｂに係合しているため、各コイル３０２に供給する電流を制御することによって、保持枠１５３（撮像素子１５１の受光面）を撮影光軸に対して任意の方向に任意の角度で傾斜させることができる。
【０１６９】
コイル３０２および磁石３０１の配置を逆にした構成において、コイル３０２に電流を継続的に流すと、コイル３０２が発熱してくるために撮像素子１５１に悪影響（撮像感度の低下およびノイズの増加等）を及ぼす恐れがある。上記悪影響を抑制するために、本実施例では、上述したように、コイル３０２を地板１５６に設け、撮像素子１５１の撮像性能に影響を与えない（発熱しない）磁石３０１を保持枠１５３（撮像素子１５１側）に設けている。これにより、コイル３０２が発熱しても、この熱が撮像素子１５１に伝わるのを抑制でき、撮像素子１５１の撮像性能の低下を抑制することができる。
【０１７０】
各コイル３０２の中央部に設けられたホール素子などの磁気検出センサ１５１１ｂ〜１５１１ｄは、保持枠１５３の駆動に伴う磁石３０１の移動による磁界変化を検出している。磁気検出センサ１５１１ｂ〜１５１１ｄの検出結果はＩＣ１５１２に入力され、ＩＣ１５１２は入力された検出結果に基づいて保持枠１５３（撮像素子１５１の受光面）の撮影光軸に対する傾き（傾き方向や傾き角度等）を検出している。
【０１７１】
そして、ＩＣ１５１２は検出した保持枠１５３の傾きに基づきコイル３０２に流す電流量を調整することで保持枠１５３を任意の位置に高精度に傾けることができる。
【０１７２】
以上のように本実施例においては、撮像素子１５１の背面側に、保持枠１５３を駆動する部材を配置することで、撮像素子ユニット３５、更にはカメラの小型化を図ることができる。
【０１７３】
上述した実施例および変形例では、デジタルカメラに備え付けられるレンズ鏡筒を例にして説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、レンズ装置が着脱可能に装着されるカメラ、撮影機能を備えた携帯型電子機器にも適用することができる。特に、本発明によれば撮像素子ユニットの小型化を図ることができるため、携帯型電子機器に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の実施例１であるカメラの断面図。
【図２】実施例１における撮像素子ユニットの平面図。
【図３】実施例１における撮像素子ユニットの側面図（Ａ）および部分拡大図（Ｂ）。
【図４】実施例１のカメラのうち像振れ補正に関する回路構成を示すブロック図。
【図５】実施例１の撮像素子ユニットを地板側から見たときの図。
【図６】実施例１の撮像素子ユニットを保持枠側から見たときの図。
【図７】実施例１におけるフレキシブル基板の展開図。
【図８】実施例１の第１の変形例における撮像素子ユニットの平面図。
【図９】第１の変形例の撮像素子ユニットの側面図。
【図１０】実施例１の第２の変形例における撮像素子ユニットの側面図。
【図１１】実施例１の第３の変形例におけるレンズユニットの平面図。
【図１２】本発明の実施例２であるカメラの断面図。
【図１３】実施例２における撮像素子ユニットの平面図。
【図１４】実施例２における撮像素子ユニットの側面図。
【図１５】実施例２における偏心ピンおよび保持枠の係合部分を示す断面図。
【図１６】実施例２の変形例における撮像素子ユニットの側面図。
【図１７】本発明の実施例３における撮像素子ユニットの平面図。
【図１８】実施例３における撮像素子ユニットの側面図。
【符号の説明】
【０１７５】
１０      ：撮影光軸
１５      ：撮像素子ユニット
１５１    ：撮像素子
１５３    ：保持枠
１５４    ：磁性板
１５５    ：磁石
１５６    ：地板
１５７    ：偏心ピン
１５８    ：圧縮コイルバネ
１５９    ：コイル
１５１０  ：回り止め部材
１５１３  ：フレキシブル基板
１５１４  ：シールド板
１５１７  ：ダンパー板
１５１８  ：圧縮コイルバネ
２０１  ：磁石
２０２  ：コイル
３０１  ：磁石
３０２  ：コイル
【図１】
2005217993.tif 000003
【図２】
2005217993.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005217993.tif 000006
【図５】
2005217993.tif 000007
【図６】
2005217993.tif 000008
【図７】
2005217993.tif 000009
【図８】
2005217993.tif 000010
【図９】
2005217993.tif 000011
【図１０】
2005217993.tif 000012
【図１１】
2005217993.tif 000013
【図１２】
2005217993.tif 000014
【図１３】
2005217993.tif 000015
【図１４】
2005217993.tif 000016
【図１５】
2005217993.tif 000017
【図１６】
2005217993.tif 000018
【図１７】
2005217993.tif 000019
【図１８】
2005217993.tif 000020