(57)【要約】【課題】撮像素子基板を、摩擦やガタが生じることなくスムーズに、光軸を法線とする面方向に変位させることができ、例えば像ぶれ補正制御等を行うのに有利な撮像装置を提供すること。【解決手段】本発明の撮像装置１Ａは、撮影光学系２２を内蔵する撮影レンズ鏡筒２と、撮像素子３１を搭載した撮像素子基板３と、撮像素子基板３を面方向に変位可能に支持する支持機構４と、撮像素子基板３を変位させるアクチュエータ５とを備える。支持機構４は、撮像素子基板３より前方に位置する基部２３と、基部２３と撮像素子基板３との間に光軸２２１とほぼ平行な姿勢で掛け渡され、これらを少なくとも３個所で連結する線材４１と、撮像素子基板３を磁気的吸引力により非接触で後方へ付勢する磁気付勢手段とを有する。【選択図】図１
2005092005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系と、該撮影光学系により得られた被写体像を撮像する撮像素子を搭載した撮像素子基板と、前記撮像素子基板を撮影光学系の光軸を法線とする面方向に変位可能に支持する支持機構と、前記撮像素子基板を前記面方向に変位させるアクチュエータとを備えた撮像装置であって、
前記支持機構は、前記撮像素子基板より前方に位置する基部と、
前記基部と前記撮像素子基板との間に前記光軸とほぼ平行な姿勢で掛け渡され、これらを少なくとも３個所で連結する線材と、
前記撮像素子基板を後方へ付勢する付勢手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記光軸の延長線上に位置し、前記撮像素子基板を磁気的吸引力により非接触で後方へ付勢する磁気付勢手段である請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記磁気付勢手段は、前記撮像素子基板の背面に固定された、磁石に吸引される性質を有する被吸引物と、前記被吸引物と離間して対向するように配置された、永久磁石を有する界磁発生部とで構成される請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光軸を法線とする平面への前記被吸引物の投影面積は、前記界磁発生部の投影面積とほぼ同じかまたはやや小さい請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記光軸の延長線上に位置し、前記撮像素子基板を後方へ付勢するばね部材である請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記少なくとも３箇所の線材は、１本に繋がっているものである請求項１ないし５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記線材は、前記光軸方向から見て、ほぼ長方形または正方形の四つの角に位置する４箇所で前記基部と前記撮像素子基板とを連結している請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記アクチュエータを駆動することにより、前記撮像素子が被写体像を撮像する際の像ぶれが補正されるように前記撮像素子基板の位置を制御する制御手段をさらに備える請求項１ないし７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、前記撮像素子基板に設けられ、前記第１の方向の力を発生する第１コイルと、前記撮像素子基板に設けられ、前記第２の方向の力を発生する第２コイルと、前記第１コイルおよび前記第２コイルに対する界磁を発生する界磁発生部とで構成される請求項１ないし８のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影する際の手ぶれが原因となって生じる像ぶれを補正する像ぶれ補正機構を備えたカメラ（撮像装置）が知られている。従来のカメラにおける像ぶれ補正機構は、補正光学系を手ぶれの発生に応じて偏心駆動することによって、像ぶれを補正している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記のような像ぶれ補正機構を用いた場合には、補正光学系の偏心による収差のために、画像品質が劣化するという問題があった。また、光学系を駆動する構成としているので、その重量と摩擦のために、アクチュエータには大きな駆動力が要求される。その結果、正確な補正制御を行うのが難しいという問題や、電力消費量が大きいという問題もあった。さらに、補正光学系のスライド部のガタが補正性能を劣化させないようにするために精細な加工と高度な組立技術が要求され、コストアップの原因ともなっていた。
【０００４】
【特許文献１】特許第２６４１１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、撮像素子基板を、摩擦やガタが生じることなくスムーズに、光軸を法線とする面方向に変位させることができ、例えば像ぶれ補正制御等を行うのに有利な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１）  撮影光学系と、該撮影光学系により得られた被写体像を撮像する撮像素子を搭載した撮像素子基板と、前記撮像素子基板を撮影光学系の光軸を法線とする面方向に変位可能に支持する支持機構と、前記撮像素子基板を前記面方向に変位させるアクチュエータとを備えた撮像装置であって、
前記支持機構は、前記撮像素子基板より前方に位置する基部と、
前記基部と前記撮像素子基板との間に前記光軸とほぼ平行な姿勢で掛け渡され、これらを少なくとも３個所で連結する線材と、
前記撮像素子基板を後方へ付勢する付勢手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【０００７】
これにより、撮像素子基板を、摩擦やガタが生じることなくスムーズに、光軸を法線とする面方向に変位させることができる。また、この支持機構は、設置スペースが少なくて済み、設置スペースの確保が容易である。よって、撮像装置の小型化が図れ、ひいては撮像装置を搭載する光学機器の小型化が図れる。また、構造が極めて簡単で、部品点数が少なく、組立も容易な支持機構によって上記効果を達成することができるので、製造コストの低減が図れる。また、付勢手段により、撮像素子基板の光軸中心のねじれを防止することができる。
【０００８】
（２）  前記付勢手段は、前記光軸の延長線上に位置し、前記撮像素子基板を磁気的吸引力により非接触で後方へ付勢する磁気付勢手段である上記（１）に記載の撮像装置。
【０００９】
これにより、非接触で撮像素子基板を後方へ付勢することができ、磁気付勢手段の付勢力をバランス良く撮像素子基板に伝達することができるとともに、僅かなスペースで磁気付勢手段を設置することができ、撮像装置のさらなる小型化が図れる。
【００１０】
（３）  前記磁気付勢手段は、前記撮像素子基板の背面に固定された、磁石に吸引される性質を有する被吸引物と、前記被吸引物と離間して対向するように配置された、永久磁石を有する界磁発生部とで構成される上記（２）に記載の撮像装置。
【００１１】
これにより、界磁発生部より軽量な被吸引物を撮像素子基板に設置することとなるので、撮像素子基板が変位する際の慣性を小さくすることができ、像ぶれ補正制御等の際、撮像素子基板を円滑かつ迅速に変位させることができる。
【００１２】
（４）  前記光軸を法線とする平面への前記被吸引物の投影面積は、前記界磁発生部の投影面積とほぼ同じかまたはやや小さい上記（３）に記載の撮像装置。
【００１３】
これにより、撮像素子基板が中央位置からずれたときの中央位置への復帰力がより強力に得られる。よって、像ぶれ補正制御の非使用時や、カメラ非使用時（電源オフ時）に、撮像素子基板を中央位置に保持するのに特に有効である。
【００１４】
（５）  前記付勢手段は、前記光軸の延長線上に位置し、前記撮像素子基板を後方へ付勢するばね部材である上記（１）に記載の撮像装置。
【００１５】
これにより、さらに簡単な構造で上記効果を達成することができ、製造コストをさらに低減することができる。
【００１６】
（６）  前記少なくとも３箇所の線材は、１本に繋がっているものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の撮像装置。
これにより、組み立てを容易に行うことができる。
【００１７】
（７）  前記線材は、前記光軸方向から見て、ほぼ長方形または正方形の四つの角に位置する４箇所で前記基部と前記撮像素子基板とを連結している上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の撮像装置。
これにより、撮像素子基板をより良いバランスで安定的に支持することができる。
【００１８】
（８）  前記アクチュエータを駆動することにより、前記撮像素子が被写体像を撮像する際の像ぶれが補正されるように前記撮像素子基板の位置を制御する制御手段をさらに備える上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の撮像装置。
【００１９】
これにより、撮影時の手ぶれによる像ぶれを防止することができるので、像ぶれの少ない画像を撮像することができる。特に、上記の支持機構を用いているので、摩擦、ガタ等が像ぶれ補正制御の精度を低下させたり、制御を不安定化したりするのを防止することができ、常に正確な像ぶれ補正制御を行うことができる。さらに、支持機構は、軽量であるため、撮像素子基板を変位させる際の慣性が小さく、よって、スムーズで安定した高精度の像ぶれ補正制御特性が容易に得られる。また、摩擦抵抗がないことと相まって、像ぶれ補正制御時の消費電力の低減を図ることもできる。
【００２０】
（９）  前記アクチュエータは、前記撮像素子基板に設けられ、前記第１の方向の力を発生する第１コイルと、前記撮像素子基板に設けられ、前記第２の方向の力を発生する第２コイルと、前記第１コイルおよび前記第２コイルに対する界磁を発生する界磁発生部とで構成される上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の撮像装置。
これにより、簡単かつ軽量な構造でアクチュエータを構成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、撮像素子基板を、摩擦やガタが生じることなくスムーズに、光軸を法線とする面方向に変位させることができる。また、支持機構は、設置スペースが少なくて済み、設置スペースの確保が容易である。よって、撮像装置の小型化が図れ、ひいては撮像装置を搭載する光学機器の小型化が図れる。また、構造が簡単で、部品点数が少なく、組立も容易な支持機構によって上記効果を達成することができるので、製造コストの低減が図れる。
【００２２】
このようなことから、例えば、撮像素子基板を面方向に変位させて像ぶれ補正制御を行うような場合、精度の高い制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の撮像装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の撮像装置の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す撮像装置の側面図、図３は、図１に示す撮像装置における像ぶれ補正制御を行う制御手段の回路構成を示すブロック図である。なお、以下では、便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、図１中の左側（左斜め下側）を「前」、右側（右斜め上側）を「後ろ」として説明する。
【００２５】
図１に示す撮像装置１Ａは、例えば電子カメラ、電子カメラ付き双眼鏡、電子カメラ付き望遠鏡等の光学機器に搭載可能なものである。この撮像装置１Ａは、撮影レンズ鏡筒２と、撮像素子基板３と、撮像素子基板３を支持する支持機構４と、撮像素子基板３を変位させるアクチュエータ５とを備えている。
【００２６】
撮影レンズ鏡筒２は、円筒状の鏡筒本体２１と、鏡筒本体２１内に設置された撮影光学系２２とを有している。鏡筒本体２１は、撮像装置１Ａを搭載した図示しない光学機器の本体（以下、単に「光学機器本体」と言う）の内部において移動しないように固定されている。また、鏡筒本体２１の外周部の前方寄りには、正方形のフランジ状の基部２３が設けられている。なお、この基部２３は、図示の構成では鏡筒本体２１に設けられているが、光学機器本体に対し移動しないようになっていれば、鏡筒本体２１と別個の部材で構成されていてもよい。
【００２７】
撮影レンズ鏡筒２の後方には、撮像素子基板３が設置されている。撮像素子基板３には、撮影光学系２２により得られた被写体像を撮像する例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）のような撮像素子３１が搭載されている。
【００２８】
撮像素子基板３は、支持機構４により基部２３に対し支持されて、撮影光学系２２の光軸２２１を法線とする面方向に変位可能になっている。以下、この支持機構４について説明する。
【００２９】
図２に示すように、支持機構４は、基部２３と撮像素子基板３との間に光軸２２１とほぼ平行な姿勢で掛け渡され、これらを少なくとも３箇所（図示では４個所）で連結する線材４１と、撮像素子基板３を磁気的吸引力により非接触で後方に付勢する磁気付勢手段４２とで構成されている。
【００３０】
線材４１は、実質的に伸縮しない材料で構成され、４本設けられている。この４本の線材４１は、同じ長さになっており、基部２３の四つの角付近の位置で基部２３と撮像素子基板３とを連結している。
【００３１】
各線材４１の両端部と、基部２３および撮像素子基板３との固定方法は、特に限定されず、例えば、接着剤による接着や、融着によって固定したり、縛ったりする方法が挙げられる。
【００３２】
この線材４１は、曲げ方向への弾性を有しているものでも、有していないものでもよい。また、線材４１の構成材料としては、特に限定されず、各種金属材料、各種樹脂材料を用いることができる。また、線材４１は、１本の細線からなるものでも、糸のように繊維をより合わせてなるものでもよい。
【００３３】
磁気付勢手段４２は、撮像素子基板３の背面に固定された被吸引物４２１と、界磁発生部４２２とで構成されている。本発明では、後述するように付勢手段としてコイルバネ等のばね部材を用いて撮像素子基板３を後方へ付勢するようにしてもよいが、本実施形態のような磁気付勢手段４２を用いることにより、撮像素子基板３が非接触で可動になる上、奥行き寸法も小さくすることが可能である。
【００３４】
被吸引物４２１は、磁石に吸引される性質を有している。この被吸引物４２１の構成材料としては特に限定されないが、例えば鉄などの軟強磁性体であるのが好ましい。これにより、撮像素子基板３をより強力に吸引することができる。図示の構成では、この被吸引物４２１は、円板状をなしており、撮像素子基板３が中央位置にあるときに被吸引物４２１の中心が光軸２２１に一致するような位置に配置されている。
【００３５】
界磁発生部４２２は、光学機器本体の内部において移動しないように固定されており、被吸引物４２２と離間して対向するように配置されている。この界磁発生部４２２は、永久磁石４２３とこの永久磁石４２３を保持するヨーク４２４とを有しており、被吸引物４２１を吸引するような界磁を発生する。図示の構成では、この界磁発生部４２２は、全体形状として、ほぼ円盤状をなしている。
【００３６】
このような支持機構４では、界磁発生部４２２が被吸引物４２１を吸引することにより、撮像素子基板３は、非接触で後方に付勢される。これにより、各線材４１がたるみなくピンと張った状態となって、撮像素子基板３が図１および図２に示す浮遊したような状態で支持される。
【００３７】
撮像素子３１の中心が光軸２２１に一致するような位置（以下、「中央位置」と言う）に撮像素子基板３があるときには、各線材４１は、光軸２２１にほぼ平行な姿勢になっている。この状態から、撮像素子基板３は、光軸２２１に垂直な姿勢を保ったまま、光軸２２１を法線とする面方向に変位可能である。撮像素子基板３が変位すると、各線材４１は、その前端４１１を支点として光軸２２１に対し僅かに傾斜する。
【００３８】
このように、撮像素子基板３は、光軸２２１を法線とする面内で自由に移動可能であるが、中央位置からずれたとき、磁気付勢手段４２の付勢力によって中央位置に戻すように力が作用するので、自動的に中央位置に復帰することができる。また、撮像素子基板３が光軸２２１を中心としてねじれたとき（回転したとき）にも、磁気付勢手段４２の付勢力がこれを元に戻すように作用し、撮像素子基板３は、図１および図２に示す姿勢を維持することができる。このようなことから、後述する像ぶれ補正制御の非使用時や、カメラ非使用時（電源オフ時）に、撮像素子基板３を中央位置に保持することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、磁気付勢手段４２が光軸２２１の延長線上に位置しているので、磁気付勢手段４２の付勢力をバランス良く撮像素子基板３に伝達することができるとともに、僅かなスペースに磁気付勢手段４２を設置することができ、撮像装置１Ａの小型化が図れる。
【００４０】
なお、磁力を用いて各線材４１をたるみなくピンと張った状態とするには、本発明と異なり、磁気的反発力を用いることも考えられる。すなわち、撮像素子基板３の正面に永久磁石を設け、この永久磁石と反発する永久磁石をこれと対向して設け、磁気的反発力によって撮像素子基板３を後方へ押すようにして付勢する構成も考えられる。しかしながら、この構成の場合には、次のような欠点がある。まず、光軸２２１（光路）上に磁気付勢手段を設けることができないという欠点があり、この結果、撮像素子基板３をバランス良く付勢することができず、また設置スペースが大きくなるという問題が生じる。また、撮像素子基板３に設置する部材と、固定側の部材との両方を永久磁石にしなければならないという欠点もある。これに対し、本発明のように磁気的吸引力による磁気付勢手段４２を用いた場合には、上記の欠点がなく、有利である。
【００４１】
また、本実施形態では、図２に示すように、被吸引物４２１の直径は、界磁発生部４２２の直径とほぼ同じかまたはやや小さい。すなわち、光軸２２１を法線とする平面への被吸引物４２１の投影面積は、界磁発生部４２２の投影面積とほぼ同じかまたはやや小さくなっている。これにより、撮像素子基板３が中央位置からずれると、これに伴って被吸引物４２１と界磁発生部４２２との位置がずれ、この両者の間の磁力分布が点対称から点非対称となって中央位置への復帰力がより強力に得られる。よって、像ぶれ補正制御の非使用時や、カメラ非使用時（電源オフ時）に、撮像素子基板３を中央位置に保持するのに特に有効である。
【００４２】
また、本実施形態では、基部２３は正方形をなしているので、光軸２２１方向から見て、４本の線材４１は、正方形の４つの角の位置に配置されている。これにより、撮像素子基板３をより良いバランスで安定的に支持することができる。なお、本発明では、線材４１は、少なくとも３箇所で基部２３と撮像素子基板３とを連結していればよく、また、５箇所以上で連結していてもよい。
【００４３】
また、磁気付勢手段４２は、図示の構成と逆に、界磁発生部４２２を撮像素子基板３の背面に固定し、被吸引物４２１を光学機器本体側に設置することとしてもよいが、図示の構成とした場合には、比較的軽量な被吸引物４２１を撮像素子基板３に設置すれば済むので、撮像素子基板３が変位する際の慣性を小さくすることができ、好ましい。
【００４４】
また、本発明では、被吸引物４２１を永久磁石で構成してもよい。さらに、磁気付勢手段４２は、電磁石を用いたものでもよい。
【００４５】
なお、光学機器本体には、撮像素子基板３の可動範囲を規制する図示しないストッパーが設けられていてもよい。この場合、ストッパーは、磁気付勢手段４２による中央位置への復帰力が失われないような範囲に撮像素子基板３の可動範囲を規制するものであるのが好ましい。
【００４６】
図１に示すように、アクチュエータ５は、光軸２２１を法線とする面内における第１の方向（図１参照）の力を撮像素子基板３に作用する第１アクチュエータ５１と、第１の方向に垂直な第２の方向の力を作用する第２アクチュエータ５２とで構成されている。
【００４７】
第１アクチュエータ５１は、撮像素子基板３に例えば両面パターンまたは多層パターンとして形成された第１コイル５３と、第１コイル５３に対する界磁を発生する第１界磁発生部５４とで構成されている。第１界磁発生部５４は、永久磁石５４１と、永久磁石５４１を保持するヨーク５４２とで構成されており、光学機器本体内部において固定されている。
【００４８】
第２アクチュエータ５２は、第１アクチュエータ５１と設置された向きが９０°異なること以外は同様の構成であり、撮像素子基板３に例えば両面パターンまたは多層パターンとして形成された第２コイル５５と、第２コイル５５に対する界磁を発生する第２界磁発生部５６とで構成されている。第２界磁発生部５６は、永久磁石５６１と、永久磁石５６１を保持するヨーク５６２とで構成されており、光学機器本体内部において固定されている。
【００４９】
このようなアクチュエータ５の第１コイル５３に所定方向の電流を通電すると、第１アクチュエータ５１が撮像素子基板３に第１の方向であって図１中の右または左向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。また、第１コイル５３に前記所定方向と反対方向の電流を通電すると、第１アクチュエータ５１が撮像素子基板３に第１の方向であって前記と逆向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。
【００５０】
同様に、第２コイル５５に所定方向の電流を通電すると、第２アクチュエータ５２が撮像素子基板３に第２の方向であって図１中の上または下向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。また、第２コイル５５に前記所定方向と反対方向の電流を通電すると、第２アクチュエータ５２が撮像素子基板３に第２の方向であって前記と逆向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。
【００５１】
このようにして、アクチュエータ５は、撮像素子基板３に対し、光軸２２１を法線とする面方向のいずれの方向にも力を作用することができ、その方向に撮像素子基板３を変位させることができる。
【００５２】
撮像装置１Ａは、撮像素子基板３（撮像素子３１）の中央位置からの変位量を検出する変位量検出手段６を有している。変位量検出手段６は、撮像素子基板３に形成された小孔３２に向けて検出光を投光する例えば発光ダイオード等で構成された発光素子６１と、前記検出光が小孔３２を通過してなるスポット光の位置を検出する二次元ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）６２とを有している。この発光素子６１および二次元ＰＳＤ６２は、光学機器本体の内部において移動しないように固定されている。撮像素子基板３が第１の方向および第２の方向に変位すると、これに応じて、二次元ＰＳＤ６２の受光面上における前記スポット光の入射位置が第１の方向および第２の方向に変化する。よって、変位量検出手段６は、撮像素子基板３の第１の方向および第２の方向の変位量をそれぞれ検出することができる。
【００５３】
二次元ＰＳＤ６２が出力した信号は、演算回路（ＰＳＤ信号処理回路）６３に入力される。演算回路６３は、撮像素子基板３の変位量を示す信号（電圧値）を出力する。
【００５４】
撮像装置１Ａは、アクチュエータ５を駆動することにより、撮像素子３１が被写体像を撮像する際の像ぶれが補正されるように撮像素子基板３の位置を制御する制御手段７を備えている。制御手段７は、第１アクチュエータ５１を制御する第１のコントローラと、第２アクチュエータ５２を制御する第２のコントローラとを有しているが、両者は同様の構成であるので、以下では代表して第１のコントローラについてのみ説明する。
【００５５】
図３に示すように、制御手段７における第１のコントローラは、差動増幅回路７１を有している。差動増幅回路７１は、オペアンプ７１１と、オペアンプ７１１の反転入力端子に接続された抵抗７１２と、非反転入力端子に接続された抵抗７１３と、オペアンプ７１１の出力側から入力側へ負帰還をかける帰還抵抗７１４とを有している。この差動増幅回路７１の出力側には、第１アクチュエータ５１の第１コイル５３が接続されている。
【００５６】
演算回路６３から出力された撮像素子基板３の第１の方向の変位量を示す信号は、抵抗７１２を介してオペアンプ７１１の反転入力端子に入力される。この信号は、微分回路７２にも入力されて微分され、撮像素子基板３の第１の方向の移動速度を示す信号が生成される。この信号は、抵抗７３を介してオペアンプ７１１の反転入力端子に入力される。
【００５７】
光学機器本体には、ジャイロセンサ（角速度センサ）８が設置されている。ジャイロセンサ８から出力された第１の方向の手ぶれ速度を示す信号は、積分回路７４に入力されて積分され、第１の方向の手ぶれ量を示す信号が生成される。この信号は、抵抗７１３を介してオペアンプ７１１の非反転入力端子に入力される。
【００５８】
このような構成により、第１コイル５３には、第１の方向の手ぶれ量と、撮像素子基板３の第１の方向の変位量との差に比例した電圧が印加される。その結果、撮像素子基板３は、第１の方向の手ぶれ量に追随するように第１の方向に変位し、これにより、撮像素子３１が被写体像を撮像する際の第１の方向の像ぶれが補正される。
【００５９】
また、本実施形態では、微分回路７２および抵抗７３を設け、撮像素子基板３の第１の方向の移動速度信号を帰還する構成としたことにより、手ぶれ速度が速いような場合であっても、上記の制御をより安定して正確に行うことができる。
【００６０】
また、第２コイル５５への通電も、上記と同様にして制御される。これにより、撮像素子基板３が第２の方向の手ぶれ量に追随するように第２の方向に変位して、撮像素子３１が被写体像を撮像する際の第２の方向の像ぶれが同様に補正される。
【００６１】
なお、本実施形態の制御手段７は、上述したように、アナログ電子回路からなるアナログコントローラで構成されているが、これに限らず、プログラムに基づくソフトウェアによって制御アルゴリズムを実現するデジタルコントローラで構成されていてもよい。
【００６２】
以上説明したような撮像装置１Ａにおける支持機構４によれば、スライド構造や嵌合構造を用いていないので、撮像素子基板３が光軸２２１を法線とする面方向に変位するに際し、摩擦やガタが生じたり傾斜したりすることがなく、スムーズかつ正確に変位することができる。よって、摩擦、ガタ等が像ぶれ補正制御の精度を低下させたり、制御を不安定化したりするのを防止することができるので、常に正確な像ぶれ補正制御を行うことができる。
【００６３】
さらに、支持機構４は、極めて軽量であるため、撮像素子基板３を変位させる際の慣性が小さく、よって、スムーズで安定した高精度の像ぶれ補正制御特性が容易に得られる。また、摩擦抵抗がないことと相まって、像ぶれ補正制御時の消費電力の低減を図ることもできる。
【００６４】
また、支持機構４は、設置スペースが少なくて済み、設置スペースの確保が容易である。よって、撮像装置１Ａの小型化が図れ、ひいては撮像装置１Ａを搭載する光学機器の小型化が図れる。また、支持機構４は、構造も簡単であり、部品点数が少なく、組立も容易であるので、製造コストの低減が図れる。
【００６５】
なお、支持機構４では、撮像素子基板３が第１の方向または第２の方向に変位した場合、撮像素子基板３が光軸２２１方向にも僅かに変位し、像のボケが生じ得るが、次に説明するようにこのボケ量は無視できる量であり、問題とはならない。
【００６６】
例えば、撮像素子３１のサイズが１／３インチ、撮影光学系２２の焦点距離が５０ｍｍ（３５ｍｍフィルムカメラ換算２５０ｍｍ）、Ｆ値がＦ４の場合、像ぶれ補正制御によって駆動される撮像素子基板３の変位量は、高々±０．３ｍｍ程度である。この条件のもと、撮像素子基板３が第１の方向または第２の方向に０．３ｍｍ変位したとき、線材４１の光軸２２１方向の長さが２０ｍｍであるとすると、撮像素子基板３は、撮影光学系２２に向かって１５μｍ近づく。これにより、像のボケ量は４μｍ増加するが、これは無視できる量である。
【００６７】
また、支持機構４の組立方法としては、特に限定されないが、例えば、鏡筒本体２１と撮像素子基板３との間に図示しないスペーサを一時的に挿入することによって正確な距離に撮像素子基板３を位置決めした後、各線材４１の両端部をそれぞれ固定するような方法により、容易に組み立てることができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の撮像装置の第２実施形態を示す斜視図である。以下、同図を参照して本発明の撮像装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００６９】
本実施形態の撮像装置１Ｂは、支持機構４の４箇所の線材４１が１本に繋がっているものであること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７０】
本実施形態の支持機構４では、４箇所の線材４１のうち、２箇所の線材４１は、撮像素子基板３の背面側の折り返し部分４１４で繋がっており、他の２箇所の線材４１も同様に
撮像素子基板３の背面側の折り返し部分４１５で繋がっている。そして、この２組の線材４１の片方ずつは、基部２３の正面側の折り返し部分４１６で繋がっている。このようにして、４箇所の線材４１は、基部２３に固定された一端部４１２から、基部２３に固定された他端部２３まで、１本に繋がっている。
【００７１】
本実施形態の支持機構４を組み立てる際には、上記のような経路で１本の線材４１を掛け回し、撮像素子基板３を正確に位置決めした後、線材４１のたるみを取り除いて一端部４１２および他端部２３を接着等により固定する。他の部分は、同様にして接着等により固定してもよく、また固定しなくてもよい。
【００７２】
前記第１実施形態では、組立時、４箇所の線材４１の長さを正確に揃える作業が必要であるが、本実施形態では、上記のような組立方法により、これを容易に行うことができる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
図５は、本発明の撮像装置の第３実施形態を示す側面図である。以下、同図を参照して本発明の撮像装置の第３実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７４】
本実施形態の撮像装置１Ｃは、撮像素子基板３を後方に付勢する付勢手段の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７５】
本実施形態では、支持機構４’の付勢手段がコイルバネ（ばね部材）４３で構成されている。コイルバネ４３の一端は、撮像素子基板３の背面に固定され、コイルバネ４３の他端は、光学機器本体の内部に設けられた固定部１１に固定されている。このコイルバネ４３の縮もうとする力によって撮像素子基板３が後方に付勢されている。コイルバネ４３は、光軸２２１の延長線上に位置しており、これにより、撮像素子基板３をバランス良く後方へ付勢することができる。このような構成により、本実施形態では、付勢手段の設置スペースの光軸２２１方向の寸法はやや大きくなるが、極めて簡単な構造とすることができ、非常に安価に構成することができる。
【００７６】
以上、本発明の撮像装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、撮像装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００７７】
例えば、撮像素子基板を面方向に変位させるアクチュエータは、前述した実施形態のような可動コイルで構成されるものに限らず、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ等で構成されていてもよい。
【００７８】
また、本発明の撮像装置においては、支持機構によって撮像素子基板を面方向へ変位させる目的としては、像ぶれ補正制御を行うために限らず、いかなる目的でもよく、例えば、シフト撮影を行う目的であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の撮像装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す撮像装置の側面図である。
【図３】図１に示す撮像装置における像ぶれ補正制御を行う制御手段の回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の撮像装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の撮像装置の第３実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  撮像装置
１１          固定部
２            撮影レンズ鏡筒
２１          鏡筒本体
２２          撮影光学系
２２１        光軸
２３          基部
３            撮像素子基板
３１          撮像素子
３２          小孔
４、４’      支持機構
４１          線材
４１１        前端
４１２        一端部
４１３        他端部
４１４、４１５、４１６  折り返し部分
４２          磁気付勢手段
４２１        被吸引物
４２２        界磁発生部
４２３        永久磁石
４２４        ヨーク
４３          コイルバネ
５            アクチュエータ
５１          第１アクチュエータ
５２          第２アクチュエータ
５３          第１コイル
５４          第１界磁発生部
５４１        永久磁石
５４２        ヨーク
５５          第２コイル
５６          第２界磁発生部
５６１        永久磁石
５６２        ヨーク
６            変位量検出手段
６１          発光素子
６２          二次元ＰＳＤ
６３          演算回路
７            制御手段
７１          差動増幅回路
７１１        オペアンプ
７１２、７１３  抵抗
７１４        帰還抵抗
７２          微分回路
７３          抵抗
７４          積分回路
８            ジャイロセンサ
【図１】
2005092005.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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