(57)【要約】【課題】  用途に応じてレンズを自在に駆動させることが可能で、かつ、耐衝撃性を高めたレンズ駆動装置およびそれを備えた撮像装置を提供する。【解決手段】  紙面左側から入射する像は、補正レンズ部６を通過し、紙面右側の撮像素子に結像する。補正レンズ部６は、筒状の外枠およびその内部に配置されるレンズからなり、連結点３２．１および３２．２において、それぞれ電歪コイル８．１および８．２の一端と連結され、懸架される。電歪コイル８．１および８．２は、電圧印加部からそれぞれ印加される電圧に応じて歪みを生じ、その歪みにより生じる電歪コイル８．１および８．２の変位は、連結点３２．１および３２．２を介して補正レンズ部６へ与えられる。すると、補正レンズ部６は、電歪コイル８．１および８．２から与えられる変位に応じて、その位置および向きを変化させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から受ける像を収束するレンズ部と、
内部に生じる電界に応じて歪みを発生する電歪素子からなる、複数の電歪コイルと、
外部からの指令に応じて、前記電歪コイルに所定の電圧を印加する電圧印加部とを備え、
前記複数の電歪コイルの各々は、互いに異なる連結点において前記レンズ部と連結され、かつ、前記連結点を介して歪みによる変位を前記レンズ部に与える、レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記電歪コイルは、複数の圧電素子が積層されて形成される、請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記複数の電歪コイルは、前記レンズ部に対してその光軸方向の変位を与えるような歪みを生じる電歪コイルを含む、請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記複数の電歪コイルは、前記レンズ部に対してその光軸の径方向の変位を与えるような歪みを生じる電歪コイルをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置と、
前記レンズ部の光軸上に配置され、収束される像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力される電気信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備える、撮像装置。
【請求項６】
空間的な揺れを検出する揺れ検出部と、
前記レンズ部を駆動するための指令を前記電圧印加部へ与える制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記揺れ検出部における検出結果に基づいて、前記レンズ部が空間的な揺れを相殺するように、前記電圧印加部へ指令を与える、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記揺れ検出部は、前記レンズ部の光軸を基準とした空間的な揺れ量を検出し、
前記制御部は、前記レンズ部が空間的な揺れによる光軸ずれを相殺するように指令を与える、請求項５または６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はレンズ駆動装置およびそれを備える撮像装置に関し、特にピント調整や手ぶれ補正などが自在に行なえるレンズ駆動装置およびそれを備える撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、結晶体に直流電界を与えると、結晶体に歪みが生じることが知られている。このように、直流電界を与えることで歪みが生じる結晶体は、電歪素子と称される。
【０００３】
電歪素子は、結晶体内部に生じる電界の向きに関わらず、同一方向の歪みが生じる電気歪み効果を生じるものと、結晶体内部に生じる電界に向きに応じて、歪みが生じる方向が変化する圧電効果を生じるものとに分類される。一般的に、電気歪み効果は、対称な結晶構造を有する結晶体に生じ、圧電効果は、非対称な結晶構造を有する結晶体に生じる。
【０００４】
このような電歪素子を利用して機構動作を行なうアクチュエータが提案されている。たとえば、特開平６−２１６４２４号公報（特許文献１）には、圧電効果を生じる電歪素子である圧電素子を利用し、中空のコイルばねの表面に帯状の圧電素子をらせん状に巻回した変形アクチュエータが開示されている。このような変形アクチュエータでは、圧電素子の微小な歪み量（変位量）を拡大し、アクチュエータとして機能するための十分な変位量が得られる。
【０００５】
一方、上述の特開平６−２１６４２４号公報（特許文献１）に開示される変形アクチュエータでは、中空コイルばねの表面に帯状の圧電素子をらせん状に巻回する複雑な工程が必要となる。そこで、特表２００４−５３０１７２号公報（特許文献２）には、らせん状に形成された電気活性物質でレンズを駆動するカメラが開示されている。このカメラにおいては、らせん状の形成された電気活性物質がアクチュエータとして機能する。
【特許文献１】特開平６−２１６４２４号公報
【特許文献２】特表２００４−５３０１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特表２００４−５３０１７２号公報（特許文献２）に開示されるカメラでは、カメラ・レンズ位置決めとは、カメラの焦点合わせやズーム動作を意味しており、レンズは、光軸に沿ってのみ移動する。
【０００７】
そのため、組立て過程において生じる光軸に対するレンズの傾きや、撮影時の手ぶれなどを補正することはできなかった。また、１つのコイル（アクチュエータ）でレンズを保持するため、耐衝撃性が低いといった問題があった。
【０００８】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、用途に応じてレンズを自在に駆動させることが可能で、かつ、耐衝撃性を高めたレンズ駆動装置およびそれを備えた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、外部から受ける像を収束するレンズ部と、内部に生じる電界に応じて歪みを発生する電歪素子からなる、複数の電歪コイルと、外部からの指令に応じて、電歪コイルに所定の電圧を印加する電圧印加部とを備え、複数の電歪コイルの各々は、互いに異なる連結点においてレンズ部と連結され、かつ、連結点を介して歪みによる変位をレンズ部に与えるレンズ駆動装置である。
【００１０】
好ましくは、電歪コイルは、複数の圧電素子が積層されて形成される。
好ましくは、複数の電歪コイルは、レンズ部に対してその光軸方向の変位を与えるような歪みを生じる電歪コイルを含む。
【００１１】
好ましくは、複数の電歪コイルは、レンズ部に対してその光軸の径方向の変位を与えるような歪みを生じる電歪コイルをさらに含む。
【００１２】
また、この発明によれば、上述のレンズ駆動装置と、レンズ部の光軸上に配置され、収束される像を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子から出力される電気信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備える撮像装置である。
【００１３】
好ましくは、空間的な揺れを検出する揺れ検出部と、レンズ部を駆動するための指令を電圧印加部へ与える制御部とをさらに備え、制御部は、揺れ検出部における検出結果に基づいて、レンズ部が空間的な揺れを相殺するように、電圧印加部へ指令を与える。
【００１４】
好ましくは、揺れ検出部は、レンズ部の光軸を基準とした空間的な揺れ量を検出し、制御部は、レンズ部が空間的な揺れによる光軸ずれを相殺するように指令を与える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、レンズ部は、複数の電歪コイルと互いに異なる連結点において連結され、各電歪コイルから変位を与えられる。そのため、１つの電歪コイルと接続される場合に比較して、より複雑な変位を与えることができ、また、レンズ部に加わる衝撃を複数の電歪コイルで分担する。よって、用途に応じてレンズを自在に駆動させることが可能で、かつ、耐衝撃性を高めたレンズ駆動装置およびそれを備えた撮像装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う撮像装置１００の概略構成図である。
【００１８】
図１を参照して、撮像装置１００は、レンズ駆動装置２と、撮像素子１２と、画像処理部１６と、制御部１４とからなる。
【００１９】
レンズ駆動装置２は、制御部１４からの駆動指令に応じて、レンズを駆動し、外部から受けた像を撮像素子１２の所定の位置に結像する。そして、レンズ駆動装置２は、レンズ群４と、補正レンズ部６と、電歪コイル８．１，８．２と、電圧印加部１０とからなる。
【００２０】
レンズ群４は、同一の光軸３４に沿って連続的に配置される１または２以上のレンズからなり、外部から受けた像を所定の屈折率で収束する。そして、レンズ群４は、焦点距離が一定である固定焦点レンズまたは焦点距離が可変であるズームレンズのいずれでもよい。
【００２１】
補正レンズ部６は、電歪コイル８．１および８．２で支持され、光軸３４に沿って配置される。そして、補正レンズ部６は、電歪コイル８．１および８．２から所定の変位を与えられ、レンズ群４から受けた像の結像位置を変化させる。
【００２２】
電歪コイル８．１および８．２は、らせん状に形成された圧電素子であり、それぞれ互いに異なる連結点において補正レンズ部６と連結される。そして、電歪コイル８．１および８．２は、電圧印加部１０から与えられる電圧により内部に生じる電界に応じて歪みを発生し、その歪みにより補正レンズ部６に所定の変位を与える。一例として、電歪コイル８．１および８．２は、チタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などからなる。
【００２３】
電圧印加部１０は、制御部１４から駆動指令を受け、その駆動指令に応じた所定の直流電圧をそれぞれ電歪コイル８．１および８．２へ印加する。
【００２４】
撮像素子１２は、レンズ駆動装置２により結像される像を受け、その像を電気信号に変換して画像処理部１６へ出力する。そして、撮像素子１２は、たとえば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサから構成される。
【００２５】
画像処理部１６は、撮像素子１２から受けた電気信号から画像データを生成する。さらに、画像処理部１６は、生成した画像データから撮像素子１２上の結像状態を評価し、ピントずれや光軸ずれの有無を判断する。そして、画像処理部１６は、ピントずれ量や光軸ずれ量を制御部１４へ出力する。
【００２６】
制御部１４は、画像処理部１６から受けたピントずれ量や光軸ずれ量に基づいて、必要な補正量を演算し、その演算した補正量に応じて駆動指令を電圧印加部１０へ与える。
【００２７】
（補正レンズ部の構造）
図２は、補正レンズ部６の外観を示す概略図である。
【００２８】
図２を参照して、紙面左側から入射する像は、補正レンズ部６を通過し、紙面右側の撮像素子１２（図示しない）に結像する。
【００２９】
補正レンズ部６は、筒状の外枠（以下、鏡筒とも称す）およびその内部に配置されるレンズ（図示しない）からなり、連結点３２．１および３２．２において、それぞれ電歪コイル８．１および８．２の一端と連結される。そして、連結点３２．１および３２．２は、光軸３４に対して対称となる位置である。また、電歪コイル８．１および８．２の他端は、固定環３０と連結される。すなわち、補正レンズ部６は、電歪コイル８．１および８．２により懸架される。
【００３０】
電歪コイル８．１および８．２は、電圧印加部１０（図示しない）からそれぞれ印加される電圧に応じて歪みを生じる。そして、電歪コイル８．１および８．２の他端は、固定環３０に連結され固定されるので、歪みにより生じる電歪コイル８．１および８．２の変位は、連結点３２．１および３２．２を介して補正レンズ部６へ与えられる。すると、補正レンズ部６は、電歪コイル８．１および８．２から与えられる変位に応じて、その位置および向きを変化させる。
【００３１】
補正レンズ部６の位置および向きの変化に応じて、紙面左側から入射する象の結像位置が変化する。したがって、補正レンズ部６は、本来の結像位置からずれて入射する像に対して補正を行なうことができる。
【００３２】
（ピント調整）
以下では、補正レンズ部６による結像位置の補正の一例として、ピント調整などに用いられる光軸方向の結像位置の補正について説明する。ピントは、被写体とレンズとの距離およびレンズと撮像素子１２との距離の相対関係により決まるので、補正レンズ部６を光軸に沿って移動させることで、ピント調整を行なうことができる。
【００３３】
図３は、補正レンズ部６がピント調整を行なう構成を説明するための図である。
図３（ａ）は、補正レンズ部６の外観図である。
【００３４】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面図である。
図３（ａ）を参照して、電歪コイル８．１および８．２は、それぞれ光軸３４方向に変位を生じるように構成される。そして、電圧印加部１０（図示しない）は、電歪コイル８．１および８．２に同一の変位量が生じるように電圧を印加する。すると、補正レンズ部６は、電歪コイル８．１および８．２から与えられた変位により、紙面左側に移動する。
【００３５】
図３（ｂ）を参照して、補正レンズ部６が、紙面左側に移動、すなわち像の入射方向に移動すると、像の結像位置も入射方向に移動する。そのため、補正レンズ部６は、ピント調整を行なうことができる。
【００３６】
また、同様にして、電圧印加部１０（図示しない）は、印加する電圧の極性を反転させることで、電歪コイル８．１および８．２に生じる変位の方向が反転し、補正レンズ部６を紙面右側に移動させることもできる。
【００３７】
図４は、電歪コイル８．１の構造を説明するための図である。
図４を参照して、電歪コイル８．１は、光軸方向に２つの部材が接合された積層構造をもつ。この接合される２つの部材は同一の圧電材料である。さらに、電歪コイル８．１は、積層面を径方向とするような湾曲構造をもつ。なお、このような２つの部材が接合される構造をバイモルフ型とも称す。
【００３８】
電圧印加部１０は、制御部１４から受けた駆動指令に応じて、出力する電圧およびその極性を変化させる。
【００３９】
そして、電圧印加部１０が２つの部材の接合面と、それぞれの部材の外面との間に電圧を印加すると、電歪コイル８．１は、印加される電圧の極性に応じて、自身の湾曲量を減少または増大させるような歪みを発生し、接合面に対して垂直方向に変位が生じる。すなわち、接合面が光軸の径方向であるので、電歪コイル８．１は、補正レンズ部６に対して光軸方向の変位を与える
電歪コイル８．２は、電歪コイル８．１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００４０】
上述のように、光軸方向に補正レンズ部６を変位させる電歪コイル８．１および８．２を用いることで、ピント調整を行なうことができる。
【００４１】
再度、図１を参照して、制御部１４は、画像処理部１６から受けたピントずれ量に基づいて、必要な補正量を演算し、その演算した補正量に応じて駆動指令を電圧印加部１０へ与える。そして、電圧印加部１０が電歪コイル８．１および８．２に所定の電圧を印加することで、ピント調整を行なう。
【００４２】
なお、電歪コイル８．１および８．２は、電圧印加部１０から電圧に受けて歪みを生じる過程において、内部分極作用に伴う電流を消費するが、歪みが生じた後においては、電流をほとんど消費しない。そのため、電圧印加部１０から電歪コイル８．１および８．２へ供給される電力量は極めて少ない。
【００４３】
また、上述の説明では、単一の補正レンズ部６を光軸方向に駆動することで、ピント調整を行なう場合について例示したが、電歪コイル８．１および８．２と同様の電歪コイルを用いて、レンズ群４を光軸方向に駆動するように構成してもよい。このような構成によると、レンズ群４と補正レンズ部６との位置関係が変化させることで、レンズ全体の焦点距離が変化し、ズーム動作を実現できる。
【００４４】
この発明の実施の形態１によれば、レンズ部は、２つの電歪コイルと互いに異なる連結点において連結され、それぞれの電歪コイルから光軸方向の変位を与えられる。そのため、１つの電歪コイルと接続される場合に比較して、光軸方向に安定した変位を与えることができ、また、レンズ部に加わる衝撃を複数の電歪コイルで分担する。よって、安定したピント調整が可能で、かつ、耐衝撃性を高めた撮像装置を実現できる。
【００４５】
また、この発明の実施の形態１によれば、電歪コイルは、変位を与えた状態を維持するための電流が少なくて済むので、消費電力を抑制した撮像装置を実現できる。
【００４６】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、光軸方向の変位を与え、ピント調整を行なう構成について説明した。一方、実施の形態２においては、空間的な揺れによる手ぶれを補正する構成について説明する。
【００４７】
図５は、この発明の実施の形態２に従う撮像装置２００の概略構成図である。
図５を参照して、撮像装置２００は、レンズ駆動装置２と、撮像素子１２と、画像処理部２６と、揺れ検出部１８と、制御部２４とからなる。
【００４８】
画像処理部２６は、撮像素子１２から受けた電気信号から画像データを生成する。
揺れ検出部１８は、撮像装置２００の空間的な揺れを検出し、その検出結果を制御部２４へ出力する。そして、揺れ検出部１８は、空間的な揺れに伴う角速度を検出する角速度センサからなる。そして、揺れ検出部１８は、角速度センサからの出力を積分し、空間的な揺れにより生じた変位角を出力する。また、角速度センサは、圧電セラミックスやピエゾフィルムなどで構成される圧電素子や角速度を検出するジャイロなどで構成される。この場合において、１の角速度センサは、１つの軸方向の角速度を検出するため、複数の軸方向の角速度を検出するためには、それぞれ異なる軸方向に配置した複数の角速度センサで揺れ検出部１８を構成する。実施の形態２においては、揺れ検出部１８は、光軸３４と直交する水平軸を中心とする回転運動であるピッチングを検出する。
【００４９】
制御部２４は、揺れ検出部１８において検出された空間的な揺れを相殺するように、電圧印加部１０へ駆動指令を与える。
【００５０】
レンズ駆動装置２と、撮像素子１２とについては、実施の形態１に従う撮像装置１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５１】
（空間的な揺れ）
空間的な揺れの主要因は、ユーザがシャッターボタンを押す動作に伴う撮像装置全体の傾きである。そのため、空間的な揺れとしては、主として、ピッチングおよびヨーイングを生じる。
【００５２】
図６は、空間的な揺れを説明するための図である。
図６を参照して、ピッチング（pitching）は、撮像装置２００の光軸３４と直交する水平軸４２を中心とする回転運動である。一方、ヨーイング（yawing）は、撮像装置２００の光軸３４と直交する垂直軸４４を中心とする回転運動である。
【００５３】
上述したように、揺れ検出部１８がピッチングまたは／およびヨーイングを検出し、その検出結果に応じて、制御部２４がその空間的な揺れを相殺するように駆動指令を生成する。
【００５４】
（手ぶれ補正）
図７は、手ぶれ補正の原理を示す図である。
【００５５】
図７（ａ）は、撮像素子１２上に正常に結像される状態を示す。
図７（ｂ）は、ピッチングにより結像位置のずれが生じる状態を示す。
【００５６】
図７（ｃ）は、補正レンズ部６により正常に結像される状態を示す。
図７（ａ）を参照して、撮像装置２００の光軸３４の延長線上に被写体３６が存在し、その像が撮像素子１２上の結像点３８において結像される。
【００５７】
図７（ｂ）を参照して、ピッチングにより、撮像装置２００が紙面下方に傾くと、撮像装置２００の光軸は、光軸３６から光軸４０に変化する。そのため、撮像装置２００は、光軸４０の延長線上にある対象部を結像し、一方、変化前の光軸３４の延長線上にある被写体３６の結像点３８は、撮像素子１２の紙面下方に移動する。したがって、撮像素子１２は、被写体３６の像についての電気信号を出力できない。
【００５８】
そこで、図７（ｃ）を参照して、光軸３４に沿って入射する被写体３６の像を屈折させ、光軸４０に沿って出射するように補正レンズ部６を傾ける。すると、撮像素子１２は、被写体３６の像についての電気信号を出力する。
【００５９】
図８は、補正レンズ部６が手ぶれ補正を行なう構成を説明するための図である。
図８（ａ）は、補正レンズ部６の外観図である。
【００６０】
図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ断面図である。
図８（ａ）を参照して、補正レンズ部６は、図３（ａ）に示す補正レンズ部６と同様に、光軸３４の軸方向に変位を生じる電歪コイル８．１および８．２と連結される。そして、電圧印加部１０（図示しない）は、電歪コイル８．１および８．２にそれぞれ逆極性の電圧を印加する。すると、電歪コイル８．１は、紙面左側への変位を補正レンズ部６へ与え、電歪コイル８．２は、紙面右側への変位を補正レンズ部６へ与える。そのため、補正レンズ部６は、光軸３４に対して紙面左下に傾く。
【００６１】
図８（ｂ）を参照して、補正レンズ部６が、紙面左下に傾くと、光軸３４を伝搬して補正レンズ部６に入射する像は、光軸４０にその伝搬方向を変えられて出射される。そのため、ピッチングによる空間的な揺れが生じても、補正レンズ部６は、入射した像を撮像素子１２上に結像させることができる。
【００６２】
また、同様にして、電圧印加部１０（図示しない）が印加する電圧の極性をそれぞれ反転させることで、電歪コイル８．１および８．２に生じる変位の方向が反転し、補正レンズ部６を紙面右下に傾けることもできる。
【００６３】
上述のように、光軸方向に補正レンズ部６を変位させる電歪コイル８．１および８．２をそれぞれ独立に駆動することで、手ぶれ補正を行なうことができる。
【００６４】
なお、上述の実施の形態２においては、ピッチングによる手ぶれを補正する場合について説明したが、ヨーイングによる手ぶれについても同様に補正することができることは自明である。ヨーイングによる手ぶれを補正する場合には、図８（ａ）に示す連結点３２．１および３２．２が補正レンズ部６の径方向の水平面上に配置されるように、補正レンズ部６と電歪コイル８．１および８．２とを連結する。
【００６５】
この発明の実施の形態２によれば、レンズ部は、２つの電歪コイルから光軸方向に互いに逆向きの変位を与えられる。そのため、補正レンズ部を光軸に対して傾けることができ、そのレンズの傾きに応じて入射する像の伝搬方向が変化する。よって、撮像装置に空間的な揺れが生じても、被写体を確実に結像できる撮像装置を実現できる。
【００６６】
［実施の形態３］
上述の実施の形態２においては、補正レンズ部を光軸に対して傾けることで手ぶれを補正する構成について説明した。一方、実施の形態３においては、補正レンズ部を光軸の径方向に移動させることで手ぶれを補正する構成について説明する。
【００６７】
実施の形態３に従う撮像装置は、図５に示す実施の形態２に従う撮像装置２００において、電歪コイル８．１および８．２を電歪コイル９．１および９．２に代えたものである。その他については、撮像装置２００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００６８】
上述したように、空間的な揺れによる手ぶれは、被写体の結像位置が光軸上からずれることにより生じるため、空間的な揺れを相殺するように、被写体の結像位置を光軸の径方向に移動させることでも手ぶれを抑制できる。
【００６９】
図９は、補正レンズ部６が手ぶれ補正を行なう構成を説明するための図である。
図９（ａ）は、補正レンズ部６の外観図である。
【００７０】
図９（ｂ）は、図５（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ断面図である。
図９（ａ）を参照して、電歪コイル９．１および９．２は、それぞれ光軸３４の径方向に変位を生じるように構成される。そして、電圧印加部１０（図示しない）は、電歪コイル９．１および９．２がそれぞれ逆方向の変位が生じるように互いに逆極性の電圧を印加する。すると、補正レンズ部６は、電歪コイル９．１および９．２から与えられた変位により、紙面下側に移動する。
【００７１】
図９（ｂ）を参照して、補正レンズ部６が、紙面下側に移動すると、像の結像位置も紙面下側に移動する。そのため、空間的な揺れにより、撮像素子１２の中心点に対して、被写体の結像位置がずれていた場合であっても、補正レンズ部６は、レンズ群４を通過して入射した像を撮像素子１２の中心上に結像させることができる。
【００７２】
また、同様にして、電圧印加部１０（図示しない）が印加する電圧の極性を反転させることで、電歪コイル９．１および９．２に生じる変位の方向が反転し、補正レンズ部６を紙面上側に移動させることもできる。
【００７３】
図１０は、電歪コイル９．１の構造を説明するための図である。
図１０を参照して、電歪コイル９．１は、光軸の周方向に２つの部材が接合された積層構造をもつ。この接合される２つの部材は同一の圧電材料である。さらに、電歪コイル９．１は、積層面を周方向とするような湾曲構造をもつ。
【００７４】
そして、電圧印加部１０が２つの部材の接合面と、それぞれの部材の外面との間に電圧を印加すると、電歪コイル９．１は、印加される電圧の極性に応じて、湾曲量を減少または増大させるように歪みが発生し、接合面に対して垂直方向に変位が生じる。すなわち、接合面が光軸の周方向であるので、電歪コイル９．１は、補正レンズ部６に対して光軸の径方向に変位を与える
電歪コイル９．２は、電歪コイル９．１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７５】
上述のように、光軸の径方向に補正レンズ部６を変位させる電歪コイル９．１および９．２を用いることで、光軸ずれの補正を行なうことができる。
【００７６】
この発明の実施の形態３によれば、レンズ部は、２つの電歪コイルと互いに異なる連結点において連結され、それぞれの電歪コイルから光軸の径方向の変位を与えられる。そのため、１つの電歪コイルと接続される場合に比較して、光軸の径方向に安定した変位を与えることができ、また、レンズ部に加わる衝撃を複数の電歪コイルで分担する。よって、安定した手ぶれ補正が可能で、かつ、耐衝撃性を高めた撮像装置を実現できる。
【００７７】
［実施の形態４］
上述の実施の形態１〜３においては、光軸方向または光軸の径方向にのみ変位を与える電歪コイルについて説明した。一方、実施の形態４においては、光軸方向および光軸の径方向の変位をそれぞれ生じる電歪コイルを用いる構成について説明する。
【００７８】
図１１は、実施の形態４に従う電歪コイル１１の構造を説明するための図である。
図１１を参照して、電歪コイル１１は、光軸方向の２つの部材が接合され、かつ、光軸の周方向に２つの部材が接合された４つの部材の積層構造をもつ。この接合される４つの部材は同一の圧電材料である。
【００７９】
すなわち、実施の形態３に従う電歪コイル１１は、図４に示す電歪コイル８．１と、図１０に示す電歪コイル９．１とを接合したものと等価である。そのため、電歪コイル８．１および９．１のそれぞれの特徴を包含し、電圧印加部１０により印加される電圧に応じて、補正レンズ部６に対して、光軸方向の変位および光軸の径方向の変位をそれぞれ独立に与えることができる。
【００８０】
そして、電圧印加部１０は、電歪コイル８．１と同様に、光軸方向に接合される２つの部材の接合面と、それらの部材の外面との間に電圧を印加することで、補正レンズ部６に対して光軸方向の変位を与える。また、電圧印加部１０は、電歪コイル９．１と同様に、光軸の周方向に接合される２つの部材の接合面と、それらの部材の外面との間に電圧を印加することで、補正レンズ部６に対して光軸の径方向の変位を与える。
【００８１】
上述のように、光軸方向および光軸の径方向にそれぞれ独立に変位を与える電歪コイル１１を用いることで、補正レンズ部６を自在に駆動させることができ、より有効な補正を行なうことができる。
【００８２】
この発明の実施の形態４によれば、実施の形態１〜３における効果に加えて、より少ない数の電歪コイルでレンズ駆動装置を構成できる。よって、レンズ駆動装置を小型化し、かつ、補正レンズ部に対して光軸方向および光軸の径方向にそれぞれ変位を与えることで、より複雑な補正が可能な撮像装置を実現できる。
【００８３】
［実施の形態５］
上述の実施の形態２および３においては、ピッチングまたはヨーイングのいずれか一方による手ぶれを補正する構成について説明した。一方、実施の形態５においては、ピッチングおよびヨーイングのいずれによる手ぶれに対しても補正が可能な構成について説明する。
【００８４】
図１２は、３つの電歪コイルと連結される補正レンズ部６の外観を示す概略図である。
図１２を参照して、補正レンズ部６は、連結点３２．１，３２．２および３２．３において、それぞれ電歪コイル８．１，８．２および８．３の一端と連結される。そして、連結点３２．１，３２．２および３２．３は、光軸３４を中心として等間隔（１２０°間隔）に配置される。また、電歪コイル８．１，８．２および８．３の他端は、固定環３０と連結される。
【００８５】
そして、電歪コイル８．１，８．２および８．３は、それぞれ補正レンズ部６に対して、光軸３４の方向の変位を与えるように構成される。さらに、電歪コイル８．１，８．２および８．３は、電圧印加部１０からそれぞれ独立に電圧を印加され、補正レンズ部６を紙面左側、紙面右側、紙面手前側および紙面奥側のいずれの向きにも変位させる。
【００８６】
そのため、ピッチングおよびヨーイングのいずれによる手ぶれに対しても補正を行なうことができる。
【００８７】
図１３は、４つの電歪コイルと連結される補正レンズ部６の外観を示す概略図である。
図１３を参照して、補正レンズ部６は、連結点３２．１，３２．２，３２．３および３２．４において、それぞれ電歪コイル８．１，８．２，８．３および８．４の一端と連結される。そして、連結点３２．１，３２．２，３２．３および３２．４は、光軸３４を中心として等間隔（９０°間隔）に配置される。また、電歪コイル８．１，８．２，８．３および８．４の他端は、固定環３０と連結される。
【００８８】
そして、電歪コイル８．１，８．２，８．３および８．４は、それぞれ補正レンズ部６に対して、光軸３４の方向の変位を与えるように構成される。
【００８９】
電歪コイル８．１および８．３は、電圧印加部１０から互いに逆極性の電圧を印加され、補正レンズ部６を紙面左側または紙面右側に変位させる。また、電歪コイル８．２および８．４は、電圧印加部１０から互いに逆極性の電圧を印加され、補正レンズ部６を紙面手前側または紙面奥側に変位させる。
【００９０】
すなわち、電歪コイル８．１および８．３は、ピッチングによる手ぶれを補正するように変位を与え、電歪コイル８．２および８．４は、ヨーイングによる手ぶれを補正するように変位を与える。そのため、ピッチングおよびヨーイングのいずれによる手ぶれに対しても補正を行なうことができる。
【００９１】
この発明の実施の形態５によれば、実施の形態１〜４に従う撮像装置に比較して、より多くの電歪コイルを用いて補正レンズ部に変位を与えるので、補正レンズ部をより高い自由度で駆動することができる。また、レンズ部に加わる衝撃をより多くの電歪コイルで分担できる。よって、より自在な補正が可能で、かつ、耐衝撃性をより高めた撮像装置を実現できる。
【００９２】
なお、上述した実施の形態１〜５に従う撮像装置は、動画像の取得を目的としたビデオカメラおよび静止画像の取得を目的としたスチルカメラのいずれにも適応することができる。すなわち、ビデオカメラとして用いる場合には、画像処理部１６が出力する画像データを連続的に格納する記録手段を備え、スチルカメラとして用いる場合には、画像処理部１６が出力する瞬間的な画像データを格納する記録手段を備えることで実現される。さらに、レンズ駆動装置から出力される像をハーフミラーなどで分光し、感光フィルム上にも結像させるように構成することで、従来の銀塩式カメラにも適応することができる。
【００９３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】この発明の実施の形態１に従う撮像装置の概略構成図である。
【図２】補正レンズ部の外観を示す概略図である。
【図３】補正レンズ部がピント調整を行なう構成を説明するための図である。
【図４】電歪コイルの構造を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従う撮像装置の概略構成図である。
【図６】空間的な揺れを説明するための図である。
【図７】手ぶれ補正の原理を示す図である。
【図８】補正レンズ部が手ぶれ補正を行なう構成を説明するための図である。
【図９】補正レンズ部が光軸ずれの補正を行なう構成を説明するための図である。
【図１０】電歪コイルの構造を説明するための図である。
【図１１】実施の形態４に従う電歪コイルの構造を説明するための図である。
【図１２】３つの電歪コイルと連結される補正レンズ部の外観を示す概略図である。
【図１３】４つの電歪コイルと連結される補正レンズ部の外観を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９５】
２，３  レンズ駆動装置、４  レンズ群、６  補正レンズ部、８．１，８．２，８．３，８．４，９．１，９．２，１１  電歪コイル、１０  電圧印加部、１２  撮像素子、１４  制御部、１６  画像処理部、１８  揺れ検出部、２４  制御部、２６  画像処理部、３０  固定環、３２．１，３２．２，３２．３，３２．４  連結点、３４，３６，４０  光軸、３６  被写体、３８  結像点、４２  水平軸，４４  垂直軸、１００，２００  撮像装置。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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