(57)【要約】【課題】手ぶれ補正機構を備えた小型の手ぶれ補正ユニットおよび撮影装置を提供する。【解決手段】被写体光を透過させ該被写体光の方向と交わる２次元面内を移動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、上記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を上記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えた。【選択図】図３
2007140169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を透過させ該被写体光の方向と交わる２次元面内を移動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記可動光学素子を前記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする手ぶれ補正ユニット。
【請求項２】
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記可動光学素子に一辺が固定されて被写体光の方向に延在し電圧の印加を受けて伸縮する複数の高分子膜と、該高分子膜に対して各高分子膜ごとに配置され、各高分子膜ごとに電圧を印加する複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする手ぶれ補正ユニット。
【請求項３】
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する、被写体光の方向に並んだ複数の高分子膜、および各高分子膜に接した状態で各高分子膜の表面上に分割配置された、各高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極からなる高分子アクチュエータと、
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部とを備えたことを特徴とする手ぶれ補正ユニット。
【請求項４】
前記可動光学素子がレンズであることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項５】
前記可動光学素子の、被写体光が透過する透過面上に接着された、光透過性の材料からなる膜状の、前記可動光学素子に接着された部分を除く部分のうちの少なくとも一部が前記高分子膜と一体につながった光学膜を備えたことを特徴とする請求項１、３のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項６】
前記可動光学素子が光学くさびであることを特徴とする請求項１、３のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項７】
被写体光を受光して画像信号を生成する、該被写体光の方向と交わる２次元面内で回動することで被写体光の受光位置を変更する撮像素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記撮像素子と、該撮像素子から離間して配置された、該撮像素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記撮像素子を前記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする手ぶれ補正ユニット。
【請求項８】
前記手ぶれ補正部は、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた大きさの電圧の印加を行うものであることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項９】
前記手ぶれ補正部は、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じたパルス幅のパルス電圧を印加するものであることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項１０】
前記高分子膜は、変動電圧を印加された場合には、その変動電圧の平均的な電圧に応じて伸縮するものであることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項１１】
前記高分子膜が、印加されている電圧の開放を受けて伸縮するものであり、
前記手ぶれ補正部が、前記複数の電極に対する電圧印加に換えて、該複数の電極から電圧を開放するものであることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の手ぶれ補正ユニット。
【請求項１２】
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を透過させ該被写体光の方向と交わる２次元面内を移動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記可動光学素子を前記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項１３】
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記可動光学素子に一辺が固定されて被写体光の方向に延在し電圧の印加を受けて伸縮する複数の高分子膜と、該高分子膜に対して各高分子膜ごとに配置され、各高分子膜ごとに電圧を印加する複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項１４】
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する、被写体光の方向に並んだ複数の高分子膜、および各高分子膜に接した状態で各高分子膜の表面上に分割配置された、各高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極からなる高分子アクチュエータと、
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項１５】
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を受光して画像信号を生成する、該被写体光の方向と交わる２次元面内で回動することで被写体光の受光位置を変更する撮像素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
前記撮像素子と、該撮像素子から離間して配置された、該撮像素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
前記複数の電極に、前記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して前記撮像素子を前記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手ぶれを補正する機構を備えた手ぶれ補正ユニットおよび被写体を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラに代表される撮影装置が広く普及するようになり、多くの人が撮影を楽しめるようになってきた。
【０００３】
こうした撮影装置を使って撮影を行う場合、撮影ボタンを押すときに撮影装置が動いてしまって、撮影画像に像ずれなどが生じる手ぶれという不具合が生じやすい。また、小型のカメラを用いた撮影形態として、片手だけでカメラを持ち、さらにその手を伸ばして、自分自身や、人垣越しの被写体など撮影する形態などが広範に行われており、手ぶれが起こりやすくなっている。
【０００４】
撮影装置の中には、こうした手ぶれを補正するために、光路上で、レンズやプリズムといった光学素子の位置や撮像素子の位置を変化させて、撮影ボタンを押すときの撮影装置の動きを補正する機構を備えた撮影装置も存在する（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。こうした撮影装置では、光学素子や撮像素子の位置を変化させるための駆動力として、小型モータによる駆動力が用いられることが多い。
【特許文献１】特開昭５０−８０８５４号公報
【特許文献２】特開昭６２−４７０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、デジタルカメラ等の撮影装置に対して小型化が要求されるようになってきており、こうした手ぶれを補正する機構を備えた撮影装置も高精度の性能を維持しながら小型化を推進する必要性が増してきている。ところが、上記のような小型モータによる駆動方式では、既に限界に近いレベルにまで小型化されてきており、性能を維持しながらこれ以上の小型化を行うことは装置の設計上困難である。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、手ぶれ補正機構を備えた小型の手ぶれ補正ユニットおよび撮影装置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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の第１の手ぶれ補正ユニットは、
被写体光を透過させ該被写体光の方向と交わる２次元面内を移動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を上記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の手ぶれ補正ユニットは、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで可動光学素子が被写体光の方向と交わる２次元面内を移動して手ぶれの補正が行われる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第１の手ぶれ補正ユニットは小型化に適している。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の第２の手ぶれ補正ユニットは、
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記可動光学素子に一辺が固定されて被写体光の方向に延在し電圧の印加を受けて伸縮する複数の高分子膜と、該高分子膜に対して各高分子膜ごとに配置され、各高分子膜ごとに電圧を印加する複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の手ぶれ補正ユニットは、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで可動光学素子を傾動させて手ぶれの補正を行うことができる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第２の手ぶれ補正ユニットも小型化に適している。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の第３の手ぶれ補正ユニットは、
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する、被写体光の方向に並んだ複数の高分子膜、および各高分子膜に接した状態で各高分子膜の表面上に分割配置された、各高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極からなる高分子アクチュエータと、
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の手ぶれ補正ユニットは、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで可動光学素子を傾動させて手ぶれの補正を行うことができる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第３の手ぶれ補正ユニットも小型化に適している。
【００１３】
また、本発明の第１〜第３の手ぶれ補正ユニットにおいて、「上記可動光学素子がレンズである」という形態は、好ましい形態である。
【００１４】
このような形態によれば、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけでレンズの駆動が行われて、簡単に手ぶれの補正を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の第１、第３の手ぶれ補正ユニットにおいて、「上記可動光学素子の、被写体光が透過する透過面上に接着された、光透過性の材料からなる膜状の、上記可動光学素子に接着された部分を除く部分のうちの少なくとも一部が上記高分子膜と一体につながった光学膜を備えた」という形態も、好ましい形態である。
【００１６】
このような形態によれば、可動光学素子を支持するホルダーなどを必要とすることなく、構成が簡単化される。
【００１７】
また、本発明の第１、第３の手ぶれ補正ユニットにおいて、「上記可動光学素子が光学くさびである」という形態であってもよい。
【００１８】
このような形態によれば、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで光学くさびの駆動が行われて、簡単に手ぶれの補正を行うことができる。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の第４の手ぶれ補正ユニットは、
被写体光を受光して画像信号を生成する、該被写体光の方向と交わる２次元面内で回動することで被写体光の受光位置を変更する撮像素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記撮像素子と、該撮像素子から離間して配置された、該撮像素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記撮像素子を上記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第４の手ぶれ補正ユニットは、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで撮像素子が被写体光の方向と交わる２次元面内を移動して手ぶれの補正が行われる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第４の手ぶれ補正ユニットも小型化に適している。
【００２１】
また、本発明の第１ないし第４の手ぶれ補正ユニットにおいて、「上記手ぶれ補正部は、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた大きさの電圧の印加を行うものである」という形態は、好ましい形態である。
【００２２】
このような形態によれば、高分子アクチュエータに対して、手ぶれ検出部による検出結果に応じた適切な量の電圧の印加が行われて手ぶれが補正される。
【００２３】
また、本発明の第１ないし第４の手ぶれ補正ユニットにおいて、「上記手ぶれ補正部は、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じたパルス幅のパルス電圧を印加するものである」という形態も、好ましい形態である。
【００２４】
高分子アクチュエータの中には印加電圧に対する応答が遅いものも多く、このような高分子アクチュエータに対しては、応答時間よりずっと短いパルスを使うと応答時間でパルス電圧がならされ、実効的に一定電圧の印加と同様の効果を生じさせることができる。さらにパルス幅を変化させることでその実効的な一定電圧の大きさを変えることもできる。そこで、上記の形態により、高分子アクチュエータに対して、手ぶれ検出部による検出結果に応じて、実効的に適切な量の電圧の印加が行われて手ぶれが補正される。
【００２５】
また、本発明の第１ないし第４の手ぶれ補正ユニットにおいて、「前記高分子膜は、変動電圧を印加された場合には、その変動電圧の平均的な電圧に応じて伸縮するものである」という形態も、好ましい形態である。
【００２６】
このような形態により、変動する印加電圧であっても、その平均的な電圧を、手ぶれに応じた適切な量の電圧にすることで、手ぶれが簡単に補正される。
【００２７】
また、本発明の第１ないし第４の手ぶれ補正ユニットにおいて、「前記高分子膜が、印加されている電圧の開放を受けて伸縮するものであり、前記手ぶれ補正部が、前記複数の電極に対する電圧印加に換えて、該複数の電極から電圧を開放するものである」という形態も、好ましい形態である。
【００２８】
このような形態により、手ぶれに応じた適切な量の電圧の開放を行うことで手ぶれが簡単に補正される。
【００２９】
上記目的を達成するための本発明の第１の撮影装置は、
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を透過させ該被写体光の方向と交わる２次元面内を移動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を上記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の第１の撮影装置は、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで可動光学素子が被写体光の方向と交わる２次元面内を移動して手ぶれの補正が行われる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第１の撮影装置は小型化に適している。
【００３１】
上記目的を達成するための本発明の第２の撮影装置は、
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記可動光学素子に一辺が固定されて被写体光の方向に延在し電圧の印加を受けて伸縮する複数の高分子膜と、該高分子膜に対して各高分子膜ごとに配置され、各高分子膜ごとに電圧を印加する複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする。
【００３２】
本発明の第２の撮影装置は、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで可動光学素子を傾動させて手ぶれの補正を行うことができる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第２の撮影装置も小型化に適している。
【００３３】
上記目的を達成するための本発明の第３の撮影装置は、
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を透過させ該被写体光の方向に対し傾動することで透過被写体光の方向を変化させる可動光学素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記可動光学素子と、該可動光学素子から離間して配置された、該可動光学素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する、被写体光の方向に並んだ複数の高分子膜、および各高分子膜に接した状態で各高分子膜の表面上に分割配置された、各高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極からなる高分子アクチュエータと、
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記可動光学素子を傾動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部とを備えたことを特徴とする。
【００３４】
本発明の第３の撮影装置は、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで可動光学素子を傾動させて手ぶれの補正を行うことができる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第３の撮影装置も小型化に適している。
【００３５】
上記目的を達成するための本発明の第４の撮影装置は、
被写体を撮影する撮影装置において、
被写体光を受光して画像信号を生成する、該被写体光の方向と交わる２次元面内で回動することで被写体光の受光位置を変更する撮像素子と、
手ぶれを検出する手ぶれ検出部と、
上記撮像素子と、該撮像素子から離間して配置された、該撮像素子を支持する支持部材とを接続し、電圧の印加を受けて伸縮する高分子膜と、該高分子膜に接した状態で該高分子膜の表面上に分割配置された、該高分子膜に部分的に電圧を印加するための複数の電極とからなる高分子アクチュエータ、および
上記複数の電極に、上記手ぶれ検出部による検出結果に応じた電圧を印加して上記撮像素子を上記２次元面内で移動させることにより、手ぶれに起因する被写体光のずれを補正する手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする。
【００３６】
本発明の第４の撮影装置は、高分子アクチュエータに対する電圧の印加だけで撮像素子が被写体光の方向と交わる２次元面内を移動して手ぶれの補正が行われる。手ぶれ補正の機構がこのように簡単であるので、本発明の第４の撮影装置も小型化に適している。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、手ぶれを補正する小型の手ぶれ補正ユニットおよび撮影装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。
【００４０】
図１に示すデジタルカメラ１の正面上部には、被写体光を集光する撮影レンズ１０、閃光を発光する閃光発光部１２、ファインダ対物窓１３が備えられており、さらにこのデジタルカメラ１の上部に、シャッタボタン１４が備えられている。
【００４１】
このデジタルカメラ１の、図示しない背面には、ズーム操作スイッチや十字キーなどといった各種スイッチや、画像やメニュー画面を表示するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が備えられている。
【００４２】
図２は、図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【００４３】
本実施形態のデジタルカメラ１は、すべての処理がＣＰＵ１２０によって制御されている。このＣＰＵ１２０には、デジタルカメラ１に備えられた各種スイッチ（この各種スイッチには、図１に示すシャッタボタン１４や、ズーム操作スイッチ、および十字キーなどが含まれ、以下では、これらを合わせてスイッチ群１０１と称する）からの操作信号がそれぞれ供給されている。ＣＰＵ１２０は、ＲＯＭ１１０ａを有しており、このＲＯＭ１１０ａには、デジタルカメラ１で各種処理を実行するために必要な各種プログラムが書き込まれている。スイッチ群１０１に含まれる電源スイッチ（図示しない）が投入されると、電源１０２からデジタルカメラ１の各種要素に電力が供給されるとともに、ＣＰＵ１２０によって、ＲＯＭ１１０ａに書き込まれたプログラム手順に従ってデジタルカメラ１全体の動作が統括的に制御される。
【００４４】
以下、画像信号の流れに沿ってデジタルカメラ１の構成を説明する。
【００４５】
図に一点鎖線で示された被写体光は、複数のレンズから構成された撮影レンズ１０、および絞り３０を通ってＣＣＤ４０上に結像され、ＣＣＤ４０において、被写体像を表わす画像信号が生成される。
【００４６】
この撮影レンズ１０を構成する複数のレンズの中には、手ぶれ補正用レンズ２０も含まれており、手ぶれが検知されると、後述するように、この手ぶれ補正用レンズ２０の傍らに備えられた高分子アクチュエータ５００の働きにより手ぶれ補正用レンズ２０が被写体光の方向と垂直な平面内で移動して手ぶれの補正が行われる。
【００４７】
生成された画像信号は、Ａ／Ｄ部１３１において粗く読み出され、アナログ信号がデジタル信号に変換されて、低解像度なスルー画像データが生成される。生成されたスルー画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１３３において、ホワイトバランスの補正やγ補正などといった画像処理が施される。ここで、ＣＣＤ４０には、クロックジェネレータ１３２からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号に同期して、所定の間隔ごとに、画像信号が生成される。このクロックジェネレータ１３２は、光学ＣＰＵ１２０を介して伝えられるＣＰＵ１２０からの指示に基づいてタイミング信号を出力しており、そのタイミング信号は、ＣＣＤ４０の他、後段のＡ／Ｄ部１３１、およびホワイトバランス・γ処理部１３３にも供給されている。したがって、ＣＣＤ１４０、Ａ／Ｄ部１３１、およびホワイトバランス・γ処理部１３３では、クロックジェネレータ１３２から発せられるタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行われる。
【００４８】
ホワイトバランス・γ処理部１３３において画像処理が施された画像データは、一旦バッファメモリ１３４に記憶される。バッファメモリ１３４に記憶された低解像度なスルー画像データは、古い時刻に記憶されたスルー画像データから先に、バス１４０を経由してＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８に供給される。スルー画像データはＲＧＢ信号であるため、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８では処理が行われずに、そのままドライバ１３９を介して画像表示ＬＣＤ１６０に伝えられ、画像表示ＬＣＤ１６０上に、スルー画像データが表わすスルー画像が表示される。ここで、ＣＣＤ１４０では、所定のタイミング毎に被写体光が読み取られて画像信号が生成されているため、この画像表示ＬＣＤ１６０には、撮影レンズが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。
【００４９】
また、バッファメモリ１３４に記憶されたスルー画像データは、ＣＰＵ１２０にも供給され、ＣＰＵ１２０は、スルー画像データに基づいて、オートフォーカス処理や自動露出調節を行う。
【００５０】
ここで、画像表示ＬＣＤ１６０に表示されたスルー画像を確認しながら、撮影者が図１に示すシャッタボタン１４を押下すると、シャッタボタン１４が押されたことがＣＰＵ１２０に伝えられる。被写体が暗いときには、ＣＰＵ１２０から閃光発光部１２に発光指示が伝えられ、シャッタボタン１４の押下に同期して閃光発光部１２から閃光が発せられる。
【００５１】
このデジタルカメラ１には、角速度を測定して手ぶれを検出する手ぶれ検出部４５０、高分子アクチュエータ５００に印加される電圧の調整を行う電圧調整部５０３、電圧調整部５０３を制御するコントローラ５０５が備えられている。シャッタボタン１４が押される瞬間に手ぶれが発生すると、この手ぶれ検出部４５０によりその手ぶれが検出され、その情報がコントローラ５０５に伝えられる。コントローラ５０は、後述する機構により、手ぶれ補正用レンズ２０を被写体光の方向と垂直な平面内で移動させることにより手ぶれの補正を行う。
【００５２】
シャッタボタン１４が押されて撮影が行われると、ＣＰＵ１２０からの指示に従って、ＣＣＤ４０で生成された画像信号がＡ／Ｄ部１３１において細かく読み出され、高解像度な撮影画像データが生成される。生成された撮影画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１３３で画像処理が施されて、バッファメモリ１３４に記憶される。
【００５３】
バッファメモリ１３４に記憶された撮影画像データは、ＹＣ処理部１３７に供給されて、ＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換される。ＹＣ信号に変換された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３５において圧縮処理が施され、圧縮された撮影画像データがＩ／Ｆ１３６を介してメモリカード１７０に記憶される。
【００５４】
また、メモリカード１７０に記憶された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３５において伸張処理が施された後、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８においてＲＧＢ信号に変換され、ドライバ１３９を介して画像表示ＬＣＤ１６０に伝えられる。画像表示ＬＣＤ１６０には、撮影画像データが表わす撮影画像が表示される。
【００５５】
デジタルカメラ１は、以上のように構成されている。
【００５６】
上述したように、このデジタルカメラ１は、シャッタボタン１４の押下の際に、手ぶれが検知されると、前述の手ぶれ補正用レンズ２０を、被写体光の方向と垂直な平面内で移動させることにより、手ぶれの補正が行う機構を有する。以下ではこの手ぶれ補正の機構の詳細について説明する。
【００５７】
図３は、図２に示す手ぶれ補正用レンズと、この手ぶれ補正用レンズを駆動させる機構を表した図である。
【００５８】
このデジタルカメラ１には、図２に示す手ぶれ補正用レンズ２０を駆動させるため、手ぶれ補正用レンズ２０を支える円形のホルダー５０６の周りを取り巻くように、中央に円形の穴のあいた正方形の形状を有する高分子アクチュエータ５００が備えられている。さらにこの高分子アクチュエータ５００の周りには、高分子アクチュエータ５００の外側の端を固定する外枠５０７が設けられている。ここで、手ぶれ補正用レンズ２０とホルダー５０６を合わせたものが、本発明にいう可動光学素子の一例に相当し、外枠５０７が、本発明にいう支持部材の一例に相当する。
【００５９】
高分子アクチュエータ５００は、電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄと、電圧印加に応じて伸縮するタイプのポリマー材料の一種である誘電エラストマー５０１とをその構成要素としている。電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄは、いずれも誘電エラストマー５０１の上に導電性の高い炭素繊維が張り合わされて構成された電極であり、高分子アクチュエータ５００の上側の面、および図示しない下側の面に、それぞれ４つずつ備えられている。上側の４つの電極が陽極であり、下側の４つの電極が陰極であって、陽極と陰極の組となって４組の電極を構成している。この図では、これら４組の電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄの陽極と陰極のうち、上側の面に備えられた、斜線で示す４つの陽極が表されている。誘電エラストマー５０１は、ホルダー５０６の周りを取り巻いた形状となっており、中央に円形の穴のあいた正方形の形状を有している。この図では、誘電エラストマー５０１の一部が、４つの電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄのうち、隣合う２つの電極の間から見えている様子が表されている。
【００６０】
このような構成により、この高分子アクチュエータ５００では、上側の面の電極と下側の面の電極の間に挟まれた４つの部分それぞれで、誘電エラストマー５０１に対して互いに異なる大きさの電圧を印加することができる。以下では、これら４つの部分に対して、互いに異なる大きさの電圧を印加するための機構について説明する。
【００６１】
図４は、図３に示す高分子アクチュエータの有する４組の電極に電圧を印加するための構成を表す図である。
【００６２】
図に示すように、４組の電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄと４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄとが、それぞれ電極と電圧調整部のセットになって、電源１０２に並列接続されている。図２において説明した電圧調整部５０３は、これら４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄを、図示のために１つの電圧調整部５０３としてまとめて表したものであって、実際には図４に示すように４つの電圧調整部が存在する。４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄは、４組の電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄそれぞれに印加される電圧を調整する役割を担い、コントローラ５０５によって個別に制御される。このような構成により、４組の電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄに対して、互いに異なる大きさの電圧を印加することができる。
【００６３】
本実施形態では、このように電源１０２から電圧を受ける形態であるが、本発明は、閃光発光部１２に供給される高電圧を利用するものでもよい。
【００６４】
図５は、図３に示す手ぶれ補正用レンズおよび高分子アクチュエータの断面図である。
【００６５】
図５に示すように、誘電エラストマー５０１の、図の左側の２つの電極５０２ｃの間に挟まれた部分は、その左側の電極５０２ｃによって電圧の印加を受け、一方、図の右側の２つの電極５０２ａの間に挟まれた部分は、その右側の電極５０２ａによって電圧の印加を受ける。この図では、電圧の印加を受けていないために伸張していない状態が示されている。
【００６６】
次に、手ぶれが発生し、手ぶれを補正するため、高分子アクチュエータ５００に電圧が印加されて、手ぶれ補正用レンズ２０およびホルダー５０６が移動する様子について説明する。
【００６７】
手ぶれが発生して、図２に示す手ぶれ検出部４５０によってその手ぶれが検出されると、コントローラ５０５は、その手ぶれを補正するために手ぶれ補正用レンズ２０が移動すべき距離とその移動方向とを求め，その移動を実現するのに必要な、高分子アクチュエータ５００への印加電圧の大きさと印加される電極とを決定して、４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄに決定された大きさの電圧をそれぞれの電極に印加するよう指示を出す。このコントローラ５０５と４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄを合わせたものが、本発明にいう手ぶれ補正部の一例に相当する。
【００６８】
以下では、例として、手ぶれを補正するために手ぶれ補正用レンズ２０を図５の状態より右側に移動させることが必要となり、図５に示す左側の２つの電極５０２ｃの間に電圧を印加することが決定されたものとして説明を行う。
【００６９】
図６は、図５の状態で左側の電極に電圧が印加されたときの様子を表す、手ぶれ補正用レンズおよび高分子アクチュエータの断面図である。
【００７０】
一般に、誘電エラストマーは、電圧の印加を受けると、電圧を印加した電極に沿った方向に伸張し、印加される電圧が大きくなるほどその伸張量が長くなるという性質を持つ。４組の電極５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄは、印加される電圧に伴い誘電エラストマー５０１が伸縮すると、伸縮した誘電エラストマー５０１と一緒に各電極も伸縮する。
【００７１】
図５に示す状態から、左側の２つの電極５０２ｃの間に電圧が印加されると、図６に示すように、左側の２つの電極５０２ｃの間に挟まれた誘電エラストマー５０１は図の矢印Ａの方向に伸張して、手ぶれ補正用レンズ２０およびホルダー５０６を右側に押す駆動力を発生する。右側に押された手ぶれ補正用レンズ２０およびホルダー５０６は、図６の右側の２つの電極５０２ａの間に挟まれた部分の誘電エラストマー５０１を、矢印Ｂの方向に押して圧縮しながら、全体として図５に示す状態よりも右側に移動することとなる。この結果、この電圧印加によって、手ぶれの補正が行われる。手ぶれ補正後は、電圧の印加を停止すると再び図５に示す状態に戻る。
【００７２】
このような電圧の印加が、上側の面の電極と下側の面の電極の間に挟まれた、誘電エラストマー５０１の各部分に対して行われることにより、手ぶれ補正用レンズ２０およびホルダー５０６が、被写体光の方向とに垂直な平面内を移動して手ぶれの補正が行われる。
【００７３】
このように、このデジタルカメラ１の手ぶれ補正機構は、従来の小型モータによる機構よりも簡単な構成で手ぶれ補正用レンズ２０の駆動が可能であり、撮影装置の小型化に適した機構である。
【００７４】
この手ぶれの補正の際、図５および図６に示す外枠５０７は、高分子アクチュエータ５００が自在に伸縮できるように、高分子アクチュエータ５００の端だけを固定する役割を担っており、以下その固定のための外枠５０７の構造について説明する。
【００７５】
図７は、高分子アクチュエータの端を固定するための、図５および図６に示す外枠の構造を表した図である。
【００７６】
この図に示すように、図５および図６に示す外枠５０７は、ペアとなって高分子アクチュエータ５００の端を間に挟む、第１の押さえ板５０７ａと第２の押さえ板５０７ｂ，これら第１の押さえ板５０７ａと第２の押さえ板５０７ｂとを密着した状態に維持するためネジ５０７ｃとを構成要素としている。第２の押さえ板５０７ｂの、高分子アクチュエータ５００を押さえる面には、凸部５０７ｄが備えられており、第２の押さえ板５０７ｂの、高分子アクチュエータ５００を押さえる面は、この凸部５０７ｄと勘合する形状となっている。この凸部５０７ｄに高分子アクチュエータ５００が引っ掛かった状態で、第１の押さえ板５０７ａと第２の押さえ板５０７ｂが高分子アクチュエータ５００を間に挟んで密着し、その状態が維持されるように、ネジ５０７ｃによって第１の押さえ板５０７ａと第２の押さえ板５０７ｂが張り合わされている。
【００７７】
このように、きわめて簡単な構成でありながら高分子アクチュエータ５００の端だけががっちりと固定されることとなる。
【００７８】
以上が、本発明の第１実施形態についての説明である。
【００７９】
［第２実施形態］
第１実施形態では、手ぶれ補正用レンズ２０は、ホルダー５０６を介して高分子アクチュエータ５００と接続されていたが、透明で優れた光透過性を有する誘電エラストマーを用いることで、ホルダー５０６を介さずに、手ぶれ補正用レンズと高分子アクチュエータとが直接接続されている実施形態も可能である。以下では、そのような実施形態について説明する。以下に説明する第２実施形態が、第１実施形態と異なる点は、手ぶれ補正用レンズと高分子アクチュエータとが、ホルダーを介さずに直接接続されている点にあり、この点以外の撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構については、第１実施形態において説明した撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構と同じである。従って、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構についての重複説明は省略することとし、以下では、手ぶれ補正用レンズ２０と高分子アクチュエータ５００とが直接接続されている点に重点を絞って説明を行う。
【００８０】
図８は、手ぶれ補正用レンズと高分子アクチュエータとが直接接続されている様子を表した断面図である。
【００８１】
この実施形態の誘電エラストマー５０１’は、優れた光透過性を有しており、図に示すように手ぶれ補正用レンズ２０の表面に、この誘電エラストマー５０１’の一部が密着している。ここで、手ぶれ補正用レンズ２０の表面に密着して手ぶれ補正用レンズ２０を支えている誘電エラストマー５０１’が、本発明にいう光学膜の一例に相当する。このような構成により誘電エラストマー５０１’の伸縮とともに手ぶれ補正用レンズ２０が移動する。手ぶれが発生したときに、手ぶれ補正用レンズ２０が移動して手ぶれを補正する機構については、第１実施形態と同様であり、重複説明は省略する。
【００８２】
［第３実施形態］
第１実施形態および第２実施形態では、手ぶれ補正用レンズ２０は単玉であったが、組み合わせレンズ（レンズ群）を用いて手ぶれを補正する実施形態も可能である。以下では、このような組み合わせレンズが手ぶれ補正用レンズとして用いられた実施形態について説明する。以下に説明する第３実施形態が、第２実施形態と異なる点は、手ぶれ補正用レンズが組み合わせレンズである点と、レンズの枚数が増えて重量が増したため、誘電エラストマーが密着する以外にこれらのレンズを支える機構が設けられている点にあり、これらの点以外の撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構については、第２実施形態において説明した撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構と同じである。従って、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構についての重複説明は省略することとし、以下では、異なる点に重点を絞って説明を行う。
【００８３】
図９は、組み合わせレンズと、高分子アクチュエータとが接続されている様子を表した断面図である。
【００８４】
この図に示すように、２枚のレンズ２０，２０’からなる、手ぶれ補正用の組み合わせレンズに対し、誘電エラストマー５０１’が、図で上側にあるレンズ２０の表面に密着している。さらに上側のレンズ２０の周囲にツバ５０６Ａが設けられており、このツバ５０６Ａが、外枠５０７からレンズ２０に向かって延びているガイド５０６Ｂと、高分子アクチュエータ５００の下側の電極５０２ａ，５０２ｃとの間に挟まれた構造を備えることで、２枚のレンズ２０，２０’の位置が、図の下側方向にずれていくことが防がれており、レンズの枚数が増えて重量が増した分が補強されている。
【００８５】
［第４実施形態］
以上説明した第１実施形態〜第３実施形態では、高分子アクチュエータが固定されている外枠５０７の、被写体光の方向に垂直な断面は正方形の形状をしていたが、このような形状の他に、断面が円の形状をしている実施形態も可能である。以下では、外枠の断面が円である実施形態について説明する。
【００８６】
図１０は、断面が円の形状をしている外枠に固定された、高分子アクチュエータおよび偏心補正用レンズを表した図である。
【００８７】
この第４実施形態では、この図に示すように、図３に示す、断面が正方形の場合と同様に、陽極および陰極の組からなる電極が４組設けられており、それぞれの電極の間に挟まれた誘電エラストマー５０１に電圧の印加が行われる。外枠５０７’ の形状が異なる点以外の撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構については、第１実施形態において説明した撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構と同じである。従って、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構についての重複説明は省略する。
【００８８】
［第５実施形態］
以上説明した第１実施形態〜第４実施形態では、高分子アクチュエータの駆動制御のために、４組の電極に印加される電圧量が調整されていたが、他の方式として、例えば、電圧印加はオンオフの２段階で、印加時間（オンにしている時間）を調整することで、手ぶれ補正用の光学素子を駆動を制御する方式（いわゆるＰＷＭ制御方式）を採用した実施形態も可能である。以下では、そのような実施形態について説明する。
【００８９】
図１１は、高分子アクチュエータの４組の電極にオンオフの２段階の電圧を印加するための構成を表す図である。
【００９０】
この図に示すように、図４に示す４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄの代わりに、４つのスイッチ５０３ａ’，５０３ｂ’，５０３ｃ’，５０３ｄ’が備えられており、これらのスイッチが、電源１０２と図に示すグラウンド側との間で配線の切り換えを行うことで各電極への電圧印加のオンオフが行われ、このスイッチの動作は、コントローラ５０５によって制御される。このようなスイッチ制御では、各電極に対する電圧の大きさそのものは、電圧ゼロと電源電圧との２値しかないが、コントローラ５０５はスイッチ制御により、このような２値の電圧値を切り換えることで周期的な矩形波電圧を作り出す。この矩形波電圧の周期は、電圧印加に対する誘電エラストマー５０１の応答時間に比べ十分短く、このため、応答時間で矩形波電圧がならされ、誘電エラストマー５０１に対して、実効的に、電源電圧より小さい一定値の電圧が与えられるのと同様の効果が生じることになる。このときの矩形波電圧の電圧印加時間（オンにしている時間）に応じてこの実効的な電圧の大きさが決まり、コントローラ５０５によるこの電圧印加時間の制御によって、各電極に印加される実効的な電圧値の制御が行われる。
【００９１】
なお、この第５実施形態では、このように矩形波電圧の電圧印加時間（オンにしている時間）によって実効的な電圧値を制御する方式を採用するが、本発明では、この他にも、同一幅、同一高さの矩形波電圧の周期を制御することで実効的な電圧値の制御が行われる方式も可能である。
【００９２】
また、この第５実施形態では、４つのスイッチにより高分子アクチュエータ５００に印加される電圧のオンオフが行われるが、本発明は、サイリスタ，ＭＯＳ型ＦＥＳなどの回路素子を用いて、例えばパルス電圧を与えて回路素子を通過する電流のオンオフを通じて、高分子アクチュエータ５００に印加される電圧のオンオフを行うものでもよい。
【００９３】
また、第５実施形態では、このように電源１０２から電圧を受ける形態であるが、本発明は、閃光発光部１２に供給される高電圧を利用するものでもよい。
【００９４】
電圧印加がオンオフの２段階で電圧印加時間の制御によって、手ぶれ補正用の光学素子が駆動される点を除けば、第５実施形態における撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構については、第１実施形態において説明した撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構と同じである。従って、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構についての重複説明は省略する。
【００９５】
［第６実施形態］
第１実施形態〜第５実施形態では、手ぶれ補正用レンズを被写体光の方向と垂直な平面内で移動させることにより、透過する被写体光の方向を変化させて手ぶれの補正が行われたが、本発明は、被写体光の方向を変化させる光学素子であれば、レンズ以外の光学素子を用いてもよい。また、このように光学素子を被写体光の方向と垂直な平面内で移動させる形態とは異なる形態として、被写体光の方向に対し光学素子を傾動させることで、透過する被写体光の方向を変化させて手ぶれの補正が行う形態も可能である。このような光学素子としては、レンズの他に、透過する被写体光の方向を変化させる光学くさびなどといった光学素子を採用することができる。以下では、第１実施形態〜第５実施形態で説明した手ぶれ補正用レンズの駆動機構を、光学くさびの傾動制御に応用して手ぶれの補正を行う実施形態について説明する。
【００９６】
図１２は、光学くさびと高分子アクチュエータとが、ホルダーを介して接続されている様子を表した断面図である。
【００９７】
図に示すように、透過する光の方向を変化させる光学くさび２０１が、ホルダー５０６に固定されており、さらにこの光学くさび２０１と平行に、この光学くさび２０１を取り囲むように２枚の高分子アクチュエータ５００（図では、上側と下側とに分かれている２枚の高分子アクチュエータ）が配置されている。
【００９８】
手ぶれが発生して光学くさび２０１の駆動が行われる際には、これら２枚の高分子アクチュエータ５００それぞれに対し、図４に示す構成で電圧の印加が行われる。このとき、電圧の印加で光学くさび２０１が回転するように、図１２の上側の高分子アクチュエータ５００の電極の１つと、下側の高分子アクチュエータ５００の電極の１つに対して同時に同じ大きさの電圧の印加が行われる。具体的には、例えば、上側の高分子アクチュエータ５００の左側の電極５０２ｃに電圧の印加が行われる場合には、下側の高分子アクチュエータ５００の右側の電極５０２ａにも同じ大きさの電圧の印加が行われる。この結果、上側の高分子アクチュエータ５００の左側の電極５０２ｃ付近が図の矢印Ａ方向に伸張するとともに、下側の高分子アクチュエータ５００の右側の電極５０２ａ付近が図の矢印Ｂ方向に伸張することとなり、両側からトルクを受けた光学くさび２０１は、図の矢印Ｃ方向に回転する。同様に、上側の高分子アクチュエータ５００の右側の電極５０２ａと、下側の高分子アクチュエータ５００の左側の電極５０２ｃとに対し同じ大きさの電圧の印加が行われて、それぞれの電極付近の高分子アクチュエータ５００がそれぞれ図の矢印Ｅ方向および矢印Ｄ方向に伸張して、両側からトルクを受けた光学くさび２０１が、図の矢印Ｆ方向に回転する。この第４実施形態が、第１実施形態と異なる点は、手ぶれ補正用レンズの代わりに光学くさび２０１が用いられて、このように光学くさび２０１の回転駆動によって手ぶれの補正が行われる点にあり、この点以外の撮影装置の外観や構成については、図１〜図４において説明した撮影装置の外観や構成と同じである。従って、撮影装置の外観や構成についての重複説明は省略する。
【００９９】
なお、ここでは例として、光学くさび２０１が被写体光の方向に対し傾動することで手ぶれの補正が行われる場合について説明したが、レンズが傾動する場合も同様にして手ぶれの補正が行われる。
【０１００】
［第７実施形態］
以下では、以上説明した第６実施形態とは異なる傾動機構を用いて手ぶれの補正を行う形態について説明する。ここでは、手ぶれ補正用レンズ２０を回動させることで手ぶれの補正を行う場合を例にとって説明する。
【０１０１】
図１３は、手ぶれ補正用レンズが回動する機構を表した図である。
【０１０２】
図に示すように手ぶれ補正用レンズ２０が備えられた、レンズ枠５１２の、図の上下方向に延びた２つの端に、４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄが２つずつ備えられている。４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄはどれも正方形の膜であり、この正方形の一辺がレンズ枠５１２の端に固定されている。さらに、正方形の膜の４つの辺のうち、レンズ枠５１２の端に固定された辺と向かい合う辺は、不図示の機構により固定されている。各高分子アクチュエータは、誘電エラストマー５０１を斜線で示す２枚の電極で挟んだ構成であり、図では、各高分子アクチュエータの片側の電極だけが表されている。各高分子アクチュエータは、電圧が印加されると電極に沿った方向に伸張し、各高分子アクチュエータが固定されているレンズ枠５１２の端を押す。押された力によってレンズ枠５１２が、レンズ枠５１２の中心を通る、図のＺ０軸の回りで回動するように、レンズ枠５１２を挟んで互いに斜めに相対する２つの高分子アクチュエータに対し、同じ大きさの電圧が印加される。例えば、図の左の奥側の高分子アクチュエータ５００ａに電圧が印加されるときには、この高分子アクチュエータ５００ａとレンズ枠５１２を挟んで互いに斜めに相対する高分子アクチュエータ５００ｄにも同じ大きさの電圧が印加され、同様に図の左の手前側の高分子アクチュエータ５００ｃに電圧が印加されるときには、この高分子アクチュエータ５００ｃとレンズ枠５１２を挟んで互いに斜めに相対する高分子アクチュエータ５００ｂにも同じ大きさの電圧が印加される。これら４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの各電極に電圧を印加するための構成は、図４に示す４つの電極に電圧を印加するための構成と同じであり、ここでは重複説明は省略する。
【０１０３】
手ぶれが発生して、図２に示す手ぶれ検出部４５０にその手ぶれが検出されると、コントローラ５０５は、その手ぶれを補正するために手ぶれ補正用レンズ２０が回転すべき角度とその回転方向とを求め，その回転を実現するのに必要な、印加電圧の大きさと印加される電極とを決定して、図４の４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄに決定された大きさの電圧をそれぞれの電極に印加するよう指示を出す。
【０１０４】
ここでは、例として、図の左の奥側に位置する高分子アクチュエータ５００ａの電極と、
図の右の手前側に位置する高分子アクチュエータ５００ｄの電極とに対して電圧を印加することが決定された場合について説明する。図の左の奥側に位置する高分子アクチュエータ５００ａは、電圧の印加を受けて図の矢印Ａが示す方向に伸張し、一方、図の右の手前側に位置する高分子アクチュエータ５００ｄは、電圧の印加を受けて図の矢印Ｃが示す方向に伸張する。この結果、レンズ枠５１２を、図のＺ０軸の回りに矢印Ｅで示す方向に回転しようとするトルクが生じ、このトルクを受けて、レンズ枠５１２は、電圧の印加を受けていない、図の右の奥側に位置する高分子アクチュエータ５００ｂと図の左の手前側に位置する高分子アクチュエータ５００ｃを圧縮しながら、図のＺ０軸の回りを矢印Ｅで示す方向に回転することとなる。そして、手ぶれが補正されて高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｄの各電極への電圧の印加が停止されると、回転した状態から再び元の状態（図１３に示す状態）に戻る。
【０１０５】
同様にして、図の左の手前側に位置する高分子アクチュエータ５００ｃの電極と、図の右の奥側に位置する高分子アクチュエータ５００ｂの電極とに対して同じ大きさの電圧が印加された場合には、図の左の手前側に位置する高分子アクチュエータ５００ｃは図のＢ方向に伸張し、一方、図の右の奥側に位置する高分子アクチュエータ５００ｂは、図のＤ方向に伸張して、レンズ枠５１２が、Ｚ０軸の回りを、矢印Ｆで示す方向に回転することとなる。
【０１０６】
このような機構により、４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの電極への電圧印加を通じて、Ｚ０軸を中心としてレンズ枠５１２が回動して、被写体像の水平方向（図１３では、手前側と奥側を結ぶ方向）についての手ぶれの補正が行われる。
【０１０７】
このように手ぶれ補正が、レンズ枠５１２の回動を通じて行われる点を除けば、撮影装置の外観や構成については、図１〜図４において説明した撮影装置の外観や構成と同じである。従って、撮影装置の外観や構成についての重複説明は省略する。
【０１０８】
なお、ここでは例として、手ぶれ補正用レンズ２０が回動することで手ぶれの補正が行われる場合について説明したが、光学くさびが回動する場合も同様にして手ぶれの補正が行われる。
【０１０９】
また、このように手ぶれ補正がレンズ枠５１２の回動を通じて行われる場合も、その電圧制御は、図１１で説明したような電圧印加時間の制御であってもよく、ここでは、その重複説明は省略する。
【０１１０】
［第８実施形態］
以上説明した第７実施形態では、被写体像の水平方向（図１３では、手前側と奥側を結ぶ方向）についての手ぶれの補正が行われたが、さらに４つの高分子アクチュエータを加えることで、被写体像の垂直方向（図１３では、上下方向）についての手ぶれも補正できる。以下では、そのような実施形態について説明する。
【０１１１】
図１４は、手ぶれ補正用レンズが、水平方向および垂直方向について回動する機構を表した図である。
【０１１２】
この図に示すように、本実施形態では、図１３で説明した４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄに加え、これら４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄとは垂直な方向に広がった面をもつ、新たな４つの高分子アクチュエータ５００ｅ，５００ｆ，５００ｇ，５００ｈが備えられている。なお、この図１４では、図１３で説明した４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄに接続された配線の図示は省略されている。
【０１１３】
これら新たな４つの高分子アクチュエータ５００ｅ，５００ｆ，５００ｇ，５００ｈにより、第７実施形態と同様の機構で、レンズ枠５１２の中心を通るＹ０軸を中心軸としてレンズ枠５１２が回動して、被写体像の垂直方向（図１４では、上下方向）についての手ぶれの補正が行われる。なお、これら新たな４つの高分子アクチュエータ５００ｅ，５００ｆ，５００ｇ，５００ｈに対して電圧を印加するため、図４に示す構成と同様の回路が備えられている。
【０１１４】
このように、この第８実施形態では、手ぶれ補正が、２軸の回りの回動によって行われる点を除けば、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構については、図１〜図４において説明した撮影装置の外観や構成と同じである。従って、撮影装置の外観や構成についての重複説明は省略する。
【０１１５】
なお、ここでは例として、手ぶれ補正用レンズ２０が回転することで手ぶれの補正が行われる場合について説明したが、第４実施形態で説明した光学くさびが回転する場合も同様にして手ぶれの補正が行われる。
【０１１６】
また、このように手ぶれ補正がレンズ枠５１２の回動を通じて行われる場合でも、その電圧制御は、図１１で説明したような電圧印加時間の制御であってもよく、ここでは、その重複説明は省略する。
【０１１７】
［第９実施形態］
以上説明した第８実施形態では、８つの高分子アクチュエータにより、被写体像の水平および垂直方向についての手ぶれの補正が行われたが、４つの高分子アクチュエータと４つのバネにより、被写体像の水平および垂直方向についての手ぶれの補正が行われる実施形態も可能である。以下では、そのような実施形態について説明する。
【０１１８】
図１５は、４つの高分子アクチュエータと４つのバネにより、手ぶれ補正用レンズが、水平方向および垂直方向について回動する機構を表した図である。
【０１１９】
この図に示すように、この第９実施形態では、図１４に示す８つの高分子アクチュエータのうち、右側の４つの高分子アクチュエータ５００ｂ，５００ｄ，５００ｇ，５００ｈが、４つのバネ６００ａ，６００ｃ，６００ｅ，６００ｆにそれぞれ置き換わった構成が採用されている。これら４つのバネ６００ａ，６００ｃ，６００ｅ，６００ｆの長さは、図１５の左側の４つの高分子アクチュエータのいずれにも電圧の印加が行われていない状態では自然長となっており、これら４つのバネ６００ａ，６００ｃ，６００ｅ，６００ｆは、左側の４つの高分子アクチュエータのいずれかに電圧の印加が行われた際の、手ぶれ補正用レンズ２０の急激な回転を和らげるための緩衝材としての役割を担っている。これら４つの高分子アクチュエータに対する電圧印加は、図４に示す構成の回路を用いて行われ、この図１５では、各電極への配線の図示は省略されている。この実施形態では、第７実施形態および第８実施形態とは異なり、レンズ枠５１２の片側（図の左側）にしか高分子アクチュエータが配置されておらず、このため、水平方向の手ぶれを補正する場合には、図の奥側の高分子アクチュエータ５００ａおよび図の手前側の高分子アクチュエータ５００ｃのいずれか一方にのみ、電圧の印加が行われ、同様に、垂直方向の手ぶれを補正する場合には、図の上側の高分子アクチュエータ５００ｅおよび図の下側の高分子アクチュエータ５００ｆのいずれか一方にのみ、電圧の印加が行われる。以下、図の上側に位置する高分子アクチュエータ５００ｅの電極に対してのみ電圧が印加された場合を例にとって説明する。
【０１２０】
図の上側に位置する高分子アクチュエータ５００ｅの電極に対してのみ電圧が印加されると、この高分子アクチュエータ５００ｅが、図の矢印Ｃが示す方向に伸張する。このとき、力のバランスを考慮すると、レンズ枠５１２の下側の面を通る図のＹ２軸を中心軸として、レンズ枠５１２が図の矢印Ｃが示す方向に回転する。このとき、この高分子アクチュエータ５００ｅとレンズ枠５１２を隔てて対向する位置にあるバネ６００ｅが自然長よりも縮んで図の矢印Ｃとは反対方向に向かう弾性力を生じることで、レンズ枠５１２が図のＣ方向に急激に回転することが和らげられる。
【０１２１】
同様の機構により、４つの高分子アクチュエータ５００ｆ，５００ｃ，５００ａへの電圧の印加により、それぞれ、レンズ枠５１２の上側の面を通るＹ１軸、レンズ枠５１２の奥側の面を通るＺ１軸，レンズ枠５１２の手前側の面を通るＺ２軸を中心軸として、レンズ枠５１２が各高分子アクチュエータの伸張する方向に回転して、手ぶれの補正が行われる。
【０１２２】
このように、この第９実施形態では、４つの高分子アクチュエータ５００ａ，５００ｅ，５００ｆの駆動と、４つのバネ６００ａ，６００ｃ，６００ｅ，６００ｆにより手ぶれ補正が行われる点を除けば、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構については、第１実施形態において説明した撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構と同じである。従って、撮影装置の外観や構成、および手ぶれを補正する機構についての重複説明は省略する。
【０１２３】
なお、ここでは例として、手ぶれ補正用レンズ２０が回動することで手ぶれの補正が行われる場合について説明したが、第４実施形態で説明した光学くさびが回動する場合も同様にして手ぶれの補正が行われる。
【０１２４】
また、このように手ぶれ補正がレンズ枠５１２の回動を通じて行われる場合でも、その電圧制御は、図１１で説明したような電圧印加時間の制御であってもよく、ここでは、その重複説明は省略する。
【０１２５】
［第１０実施形態］
以上説明してきた実施形態では、手ぶれ補正用レンズや光学くさびといった、光学素子が駆動されることで手ぶれの補正が行われたが、以下では、撮像素子（具体的にはＣＣＤ）が駆動されることで手ぶれの補正が行われる実施形態について説明する。
【０１２６】
図１６は、ＣＣＤが駆動されることで手ぶれの補正が行われるデジタルカメラの概略的な内部構成図である。
【０１２７】
この図に示す内部構成において、図２に示す内部構成と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複説明は省略する。
【０１２８】
この図１６に示す内部構成では、高分子アクチュエータ５００は、図２に示す手ぶれ補正用レンズ２０の代わりに、ＣＣＤ４０に取り付けられ、このＣＣＤ４０を駆動する。この点を除けば、図２に示す構成と同様である。
【０１２９】
図１７は、ＣＣＤと、このＣＣＤを駆動させる機構を表した図である。
【０１３０】
この図に示すＣＣＤを駆動させる機構が、図３に示す機構と異なる点は、この図１７のホルダー５０６’は、手ぶれ補正用レンズ２０の代わりにＣＣＤ４０を支えている点にある。この点を除けば、高分子アクチュエータの構成や機能については、図３で説明したものと同様であり、その重複説明は省略する。なお、図１７に示す高分子アクチュエータの有する４組の電極（陽極だけが図示されている）５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄは、図４に示す構成により電圧の印加を受ける。図１６においておいて説明した電圧調整部５０３は、これら４つの電圧調整部５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄを、図示のために１つの電圧調整部５０３としてまとめて表したものであって、実際には図４に示すように４つの電圧調整部が存在する。
【０１３１】
図１８は、図１７に示すＣＣＤおよび高分子アクチュエータの断面図である。
【０１３２】
この図１７のホルダー５０６’は、図２に示す手ぶれ補正用レンズ２０の代わりにＣＣＤ４０を支えており、さらにＣＣＤ４０を背面から支えるＣＣＤ支え板５１１が備えられている。このＣＣＤ支え板５１１は絶縁体であり、ＣＣＤ４０がその周囲に備えられた不図示の電気回路から電気的な影響を受けることがない構成となっている。また、このＣＣＤ支え板５１１は、緩やかに図の上方向に凸に湾曲した形状である。ＣＣＤ支え板５１１は、このような形状により、ＣＣＤ４０を駆動させる高分子アクチュエータの伸縮の妨げることなくＣＣＤ４０を支える。さらに、ＣＣＤ４０の、ＣＣＤ支え板５１１と接する側の面には、ＣＣＤ４０と電気的に接続されたフレキシブル基板５１３が配置されており、このフレキシブル基板５１３は、さらにコネクタ５１４を介してデジタルカメラ本体の本体基板５１５とも接続されており、ＣＣＤ４０の駆動の際にこのフレキシブル基板５１３の存在が駆動の障害とならないように、このフレキシブル基板５１３の長さには、十分な余裕が持たされている。これらの点以外の構成や、手ぶれ発生時にＣＣＤ４０が駆動されて手ぶれを補正する機構については、図４〜図７で説明した構成や機構と同様であり、ここではその重複説明は省略する。
【０１３３】
また、このように手ぶれ補正がＣＣＤ４０の駆動を通じて行われる場合でも、その電圧制御は、図１１で説明したような電圧印加時間の制御であってもよく、ここでは、その重複説明は省略する。
【０１３４】
［第１１実施形態］
ＣＣＤの駆動が行われる場合も、手ぶれ補正用レンズの駆動が行われる場合と同様、外枠は、図１１に示す、被写体光の方向に垂直な断面が円形である外枠であってもよい。以下、そのような実施形態について説明する。
【０１３５】
図１９は、ＣＣＤの駆動が行われる場合において、被写体光の方向に垂直な断面が円形をしている外枠を表した図である。
【０１３６】
この図が、図１１に示す、断面が円形である外枠５０７’が用いられた場合と異なる点は、この図１７のホルダー５０６’は、図２に示す手ぶれ補正用レンズ２０の代わりにＣＣＤ４０を支えている点にある。これらの点以外の構成や、手ぶれ発生時にＣＣＤ４０が駆動されて手ぶれを補正する機構については、第１実施形態と同様であり、ここではその重複説明は省略する。
【０１３７】
［第１２実施形態］
以上説明した実施形態では、検知された手ぶれに応じて電圧の印加が行われて手ぶれの補正が行われたが、このような形態の他に、検知された手ぶれに応じて電圧の開放が行われて、手ぶれの補正が行われる形態も可能である。以下では、手ぶれに応じた電圧の開放を行う形態を、第１２実施形態として説明する。
【０１３８】
この第１２実施形態では、撮影装置の外観や構成については、第１実施形態において説明した撮影装置の外観や構成と同じであり、重複説明は省略する。この第１２実施形態では、手ぶれ検知前から高分子アクチュエータに対して電圧の印加が行われており、手ぶれの発生が検知されると、検知された手ぶれに応じて、適当な電極が選択されてその電極に対する電圧の開放が行われる。この電圧の開放によって、伸展していた誘電エラストマーが縮み、このときの縮む力によって手ぶれ補正用レンズが駆動されて手ぶれが補正される。
【０１３９】
また、ここでは、電圧の開放によって手ぶれ補正用レンズが駆動される場合を例として説明したが、第１０実施形態のように、電圧の開放によってＣＣＤが駆動される形態も可能である。この形態は、駆動される対象が、手ぶれ補正用レンズの代わりにＣＣＤとなっている点を除けば、第１２実施形態と同様であり、重複説明は省略する。
【０１４０】
以上が本発明の実施形態の説明である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の第１実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】図１に示すデジタルカメラの概略的な内部構成図である。
【図３】図２に示す手ぶれ補正用レンズと、この手ぶれ補正用レンズを駆動させる機構を表した図である。
【図４】図３に示す高分子アクチュエータの有する４組の電極に電圧を印加するための構成を表す図である。
【図５】図３に示す手ぶれ補正用レンズおよび高分子アクチュエータの断面図である。
【図６】図５の状態で左側の電極に電圧が印加されたときの様子を表す、手ぶれ補正用レンズおよび高分子アクチュエータの断面図である。
【図７】高分子アクチュエータの端を固定するための、図５および図６に示す外枠の構造を表した図である。
【図８】手ぶれ補正用レンズと高分子アクチュエータとが直接接続されている様子を表した断面図である。
【図９】組み合わせレンズと、高分子アクチュエータとが接続されている様子を表した断面図である。
【図１０】断面が円の形状をしている外枠に固定された、高分子アクチュエータおよび偏心補正用レンズを表した図である。
【図１１】高分子アクチュエータの４組の電極にオンオフの２段階の電圧を印加するための構成を表す図である。
【図１２】光学くさびと高分子アクチュエータとが、ホルダーを介して接続されている様子を表した断面図である。
【図１３】手ぶれ補正用レンズが回動する機構を表した図である。
【図１４】手ぶれ補正用レンズが、水平方向および垂直方向について回動する機構を表した図である。
【図１５】４つの高分子アクチュエータと４つのバネにより、手ぶれ補正用レンズが、水平方向および垂直方向について回動する機構を表した図である。
【図１６】ＣＣＤが駆動されることで手ぶれの補正が行われるデジタルカメラの概略的な内部構成図である。
【図１７】ＣＣＤと、このＣＣＤを駆動させる機構を表した図である。
【図１８】図１７に示すＣＣＤおよび高分子アクチュエータの断面図である。
【図１９】ＣＣＤの駆動が行われる場合において、被写体光の方向に垂直な断面が円形をしている外枠を表した図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  デジタルカメラ
１０  撮影レンズ
１２  閃光発光部
１３  ファインダ対物窓
１４  シャッタボタン
２０，２０’  レンズ
２０１  光学くさび
３０  絞り
１０１  スイッチ群
１１０ａ  ＲＯＭ
１０２  電源
１２０  ＣＰＵ
１４０  バス
４０  ＣＣＤ
１３１  Ａ／Ｄ部
１３３  ホワイトバランス・γ処理部
１３２  クロックジェネレータ
１３４  バッファメモリ
１３８  ＹＣ／ＲＧＢ変換部ドライバ
１６０  画像表示ＬＣＤ
１３７  ＹＣ処理部
１３６  Ｉ／Ｆ
１７０  メモリカード
４５０  手ぶれ検出部
５００，５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄ  高分子アクチュエータ
５００ｅ，５００ｆ，５００ｇ，５００ｈ  高分子アクチュエータ
５０１，５０１’  誘電エラストマー
５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄ  電極
５０３ａ，５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄ  電圧調整部
５０３ａ’，５０３ｂ’，５０３ｃ’，５０３ｄ’  スイッチ
５０５  コントローラ
５０６，５０６’  ホルダー
５０６Ａ  ツバ
５０６Ｂ  ガイド
５０７，５０７’  外枠
５０７ａ  第１の押さえ板
５０７ｂ  第２の押さえ板
５０７ｃ  ネジ
５０７ｄ  凸部
５１１  ＣＣＤ支え板
５１２  レンズ枠
５１３  フレキシブル基板
５１４  コネクタ
５１５  本体基板
６００ａ，６００ｃ，６００ｅ，６００ｆ  バネ
【図１】
2007140169.tif 000003
【図２】
2007140169.tif 000004
【図３】
2007140169.tif 000005
【図４】
2007140169.tif 000006
【図５】
2007140169.tif 000007
【図６】
2007140169.tif 000008
【図７】
2007140169.tif 000009
【図８】
2007140169.tif 000010
【図９】
2007140169.tif 000011
【図１０】
2007140169.tif 000012
【図１１】
2007140169.tif 000013
【図１２】
2007140169.tif 000014
【図１３】
2007140169.tif 000015
【図１４】
2007140169.tif 000016
【図１５】
2007140169.tif 000017
【図１６】
2007140169.tif 000018
【図１７】
2007140169.tif 000019
【図１８】
2007140169.tif 000020
【図１９】
2007140169.tif 000021