(57)【要約】【課題】反射部材の回動に伴い、反射面により反射した反射光線の光軸がズームレンズ群の光軸からずれることがなく、撮影画像の品質が劣化することのない手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置を提供する。【解決手段】入射光軸を屈曲させる反射部材と、複数のレンズを有するズームレンズ群とを備えた手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置であって、反射部材は切断球状をなす回動部材に取付けられ、反射面が回動部材の球弧面の中心上に形成され、球弧面の中心はズームレンズ群の光軸上に設けられ、回動部材が球弧面に沿って回動可能に挟持される構成とした。【選択図】図１
2016048295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光軸を屈曲させる反射部材と、
複数のレンズを有するズームレンズ群と、
を備えた手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置であって、
前記反射部材は、切断球状をなす回動部材に取付けられ、反射面が前記回動部材の球弧面の中心上に形成され、
前記球弧面の中心は、前記ズームレンズ群の光軸上に設けられ、
前記回動部材が、前記球弧面に沿って回動可能に挟持されることを特徴とする手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置。
【請求項２】
手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置は、前記回動部材を挟持する振動手段を備え、
前記振動手段の駆動端が、前記回動部材の球弧面と当接し、
前記回動部材は、前記振動手段の駆動端が振動することにより、前記球弧面に沿って回動することを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置。
【請求項３】
前記振動手段は、圧電振動部材よりなることを特徴とする請求項２に記載の手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置。
【請求項４】
前記振動手段は、磁歪振動部材よりなることを特徴とする請求項２に記載の手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置。
【請求項５】
前記回動部材の球弧面の径方向に空隙を隔てて対向し、当該球弧面に取り付けられる第１の磁性吸引部材と、
前記回動部材の球弧面の径方向に空隙を隔てて対向し、前記回動部材の固定側に取り付けられる第２の磁性吸引部材と、
を備え、
第１の磁性吸引部材及び第２の磁性吸引部材のうち、少なくとも一方が永久磁石であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話等のカメラに用いられる手振れ補正機能を備えた屈曲光学式ズーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等のカメラに搭載される手振れ補正機能を備えた屈曲光学式ズーム装置（以下、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置という）は、被写体側に配設された対物レンズと、反射部材と、ズームレンズ群とを備える。手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置は、被写体側から入射した光線をミラーやプリズム等からなる反射部材により９０度折り曲げて、反射部材の後方（光線の進行方向）に設けられたズームレンズ群、及びイメージセンサーへと導きつつ像のブレを抑制する。より具体的には、カメラの撮影時に手振れが生じた場合、手振れの方向及び手振れの速さに応じて反射部材を回動させ、イメージセンサー上に結像される像のブレを抑制するものである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６（ａ）に示すような構成の手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置５００が提案されている。手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置５００は、対物レンズ５０１と、反射部材５０２と、ズームレンズ群５０３と、イメージセンサー５０４とがケース５０５に収納された構成である。ここで、対物レンズ５０１の光軸Ｏ５をＺ軸方向とし、被写体側をＺ軸前方（＋Ｚ側または＋Ｚ方向）とする。また、Ｚ軸に直交し、互いに直交する軸をそれぞれＸ軸及びＹ軸とし、ズームレンズ群５０３の光軸Ｐ５をＹ軸方向とする。
【０００４】
被写体からの光線は、対物レンズ５０１を通過して、ミラーよりなる反射部材５０２の反射面５０２Ｒに到達する。反射面５０２Ｒに到達した光線は、反射面５０２Ｒからズームレンズ群５０３に向けて反射し、ズームレンズ群５０３を通過してイメージセンサー５０４上で結像する。ズームレンズ群５０３は、Ｙ軸方向へ移動可能とされた複数のレンズが組み合わされたもので、被写体の像を変倍するとともにイメージセンサー５０４上で合焦させる。
【０００５】
図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、反射部材５０２は、背面５０２Ｈに当接するように接続された突起部５０６により、直線Ｓ及び直線Ｔの周りに回動可能に支持されている。反射部材５０２の背面５０２Ｈには、圧電式アクチュエータ５０７Ｓ及び圧電式アクチュエータ５０７Ｔが取付けられている。
【０００６】
ここで、突起部５０６と圧電式アクチュエータ５０７Ｔとを結ぶ背面５０２Ｈ上の線を直線Ｓとし、突起部５０６と圧電式アクチュエータ５０７Ｓとを結ぶ背面５０２Ｈ上の線を直線Ｔとした場合、直線Ｓと直線Ｔとは互いに直交することとなる。
【０００７】
圧電式アクチュエータ５０７Ｓが伸縮すると、反射部材５０２は直線Ｓの周りを回動し、圧電式アクチュエータ５０７Ｔが伸縮すると、反射部材５０２は直線Ｔの周りを回動する。そして、手振れが発生した時には、手振れの方向及び手振れの速さに対応して圧電式アクチュエータ５０７Ｓ及び圧電式アクチュエータ５０７Ｔの両方またはいずれか一方が伸縮する。これにより、反射部材５０２は、突起部５０６との当接部を支点として回動することによって反射した光線の光軸の方向が変化し、イメージセンサー５０４上における像のブレが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２１９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、反射部材５０２は、背面５０２Ｈと突起部５０６との当接部を支点として回動するため、回動動作の中心が反射部材５０２の厚さｔだけ反射面５０２Ｒよりも後退した位置にあり、反射面５０２Ｒ上に回動の中心が存在しない。そのため、反射面５０２Ｒによって反射した反射光の光軸は、反射部材５０２の回動に伴って入射光軸の反射点Ｒ５が移動するので、ズームレンズ群５０３の光軸Ｐ５からずれる。その結果、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置５００は、手振れ補正の動作に伴ってイメージセンサー５０４上に結像される画像が歪み、写真の品質が大きく損なわれてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、反射部材の回動に伴い、反射面により反射した反射光線の光軸がズームレンズ群の光軸からずれることがなく、撮影画像の品質が劣化することのない手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム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】
【００１１】
本願発明は、入射光軸を屈曲させる反射部材と、複数のレンズを有するズームレンズ群とを備えた手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置であって、反射部材は切断球状をなす回動部材に取付けられ、反射面が回動部材の球弧面の中心上に形成され、球弧面の中心はズームレンズ群の光軸上に設けられ、回動部材が球弧面に沿って回動可能に挟持される構成とした。
本発明による手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置は、手振れが生じて反射部材が回動したときに、反射面における反射光の光軸が移動しなくなる。このため、イメージセンサー上に結像する画像が歪まないので、撮影品質を劣化させることがない。
【００１２】
また、本願発明は手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置は、回動部材を挟持する振動手段を備え、振動手段の駆動端が回動部材の球弧面と当接し、回動部材は振動手段の駆動端が振動することにより球弧面に沿って回動する構成とした。
これにより、球弧面の中心を支点とする回動部材は、反射面における反射光の光軸を移動させることなく回動させることができる。
【００１３】
また、本願発明は、振動手段が圧電振動部材である構成とした。
これにより、回動部材は、球弧面の中心を支点として、手振れに応じて正確に回動することができる。
【００１４】
また、本願発明は、振動手段が磁歪振動部材である構成とした。
これにより、回動部材を球弧面の中心を支点として、手振れに応じて正確に回動させることができる。
【００１５】
また、本願発明は、回動部材の球弧面の径方向に空隙を隔てて対向し、当該球弧面に取り付けられる第１の磁性吸引部材と、回動部材の球弧面の径方向に空隙を隔てて対向し、回動部材の固定側に取り付けられる第２の磁性吸引部材とを備え、第１の磁性吸引部材及び第２の磁性吸引部材のうち、少なくとも一方が永久磁石である構成とした。
これにより、反射部材には、回動により当該回動前の方向を向く復元力を付与することができるようになる。
【００１６】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置を示す斜視図及び要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置を示す斜視図及び要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置を示す斜視図及び側面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置の要部を示す斜視図である。
【図６】従来の手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
実施の形態１
図１（ａ）は、本実施の形態１に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００を示す斜視図であり、図1（ｂ）は、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００の要部断面図である。
図１に示すように、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、対物レンズ１０１と、ミラーよりなり、入射光軸を屈折させる反射部材１０２と、複数のレンズを有するズームレンズ群１０３と、イメージセンサー１０４とがケース１０５内に収納されている。ここで、本明細書では、対物レンズ１０１の光軸Ｏ１をＺ（Ｚ軸）方向とし、被写体側をＺ軸前方（＋Ｚ側または＋Ｚ方向）とする。また、Ｚ軸に対して直交し、互いに直交する軸をそれぞれＸ（Ｘ軸）方向及びＹ（Ｙ軸）方向とし、ズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１をＹ軸方向とする。
【００２０】
被写体からの光線は、対物レンズ１０１を通過して、反射部材１０２の反射面１０２Ｒに到達する。反射面１０２Ｒに到達した光線は、ズームレンズ群１０３に向けて反射され、ズームレンズ群１０３を通過してイメージセンサー１０４上に結像される。ズームレンズ群１０３は、Ｙ軸方向へ移動可能な複数のレンズが組み合わされたものであり、被写体の像を変倍するとともにイメージセンサー１０４上で合焦させる。
【００２１】
反射部材１０２は、切断球状をなす回動部材１０６Ａの掘下面１０６Ｄに取付けられ、反射面１０２Ｒが回動部材１０６Ａの球弧面１０６Ｇの中心Ｗ上に形成される。ズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖは、回動部材１０６Ａの球弧面１０６Ｇの中心Ｗと一致する。振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４は、段付角柱形状をなす圧電振動部材であって、駆動端として形成された先端側面１０７ＡＳにより球弧面１０６Ｇを直径方向に挟持する。対物レンズ１０１は、その光軸Ｏ１が球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通るようにケース１０５に取付けられる。
【００２２】
具体的には、振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４は、球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通る反射面１０２Ｒの法線Ｍｎと平行となるように延在する。ここで、法線Ｍｎの反射面１０２Ｒ側を前方とし、反射面１０２Ｒ側の反対側を後方とする。また、Ｘ軸と平行で交点Ｖを通る軸線を軸Ｍｘとし、＋Ｘ方向を＋Ｍｘ側，−Ｘ方向を−Ｍｘ側とする。さらに、軸Ｍｘと直交する反射面１０２Ｒ上の軸線を軸Ｍｒとして、＋Ｙ方向を＋Ｍｒ側，−Ｙ方向を−Ｍｒ側とする。
【００２３】
法線Ｍｎ周りとなる回動部材１０６Ａの最外周部には、振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４が９０度間隔で配置されている。振動手段１０７Ａ１は＋Ｍｒ側に配設され、振動手段１０７Ａ２は−Ｍｘ側に配設される。また、振動手段１０７Ａ３は−Ｍｒ側に配設され、振動手段１０７Ａ４は＋Ｍｘ側に配設される。
【００２４】
個々の先端側面１０７ＡＳ及び先端側面１０７ＡＳの根元角部１０７ＡＫは、球弧面１０６Ｇに当接している。具体的には、振動手段１０７Ａ１と振動手段１０７Ａ３とが対であり、軸Ｍｒ上で回動部材１０６Ａの径方向に対向して回動部材１０６Ａを挟持する。また、振動手段１０７Ａ２と振動手段１０７Ａ４とが対であり、軸Ｍｘ上で回動部材１０６Ａの径方向に対向して回動部材１０６Ａを挟持する。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、法線Ｍｎの後方における球弧面１０６Ｇ上には、軟磁性材料よりなる第１の磁性吸引部材１０８Ｍが取付けられている。また、法線Ｍｎのさらに後方であり、ケース１０５側には、永久磁石材料よりなる第２の磁性吸引部材１０８Ｎが取付けられている。第１の磁性吸引部材１０８Ｍと第２の磁性吸引部材１０８Ｎとは、法線Ｍｎの方向に空隙を隔てて対向し、相互に吸引力が加わっている。そのため、回動部材１０６Ａは、法線Ｍｎの後方に向けて引っ張られ、球弧面１０６Ｇが先端側面１０７ＡＳの根元角部１０７ＡＫに当接するまで後方に引き下げられる。これにより、回動部材１０６Ａは、振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４の先端側面１０７ＡＳ及び根元角部１０７ＡＫによって、中心Ｗを支点として回動可能、かつ、安定的に支持される。
【００２６】
また、第２の磁性吸引部材１０８Ｎは、初期位置として回動部材１０６Ａが回動される前（Ｙ，Ｚ平面上）の法線Ｍｎ上でケース１０５側に取付けられているので、第１の磁性吸引部材１０８Ｍと第２の磁性吸引部材１０８Ｎとの間には、回動部材１０６Ａを法線Ｍｎの後方に向けた吸引力と、回動される前の初期位置に向けた復元力とが常に付与される。そのため、回動部材１０６Ａを回動させたときには、反射部材１０２を回動される前の最初の向きへと復帰させやすい。
その結果、光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖは、回動部材１０６Ａに取付けられた反射部材１０２が回動しても移動することがない。よって、反射光の光軸は、反射面１０２Ｒ上でズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１からずれることがない。
【００２７】
次に、圧電振動部材よりなる振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４の動作について説明する。
図１（ｂ）に示すように、振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４を法線Ｍｎと平行な方向に伸縮振動させることによって、中心Ｗを支点として回動部材１０６Ａを回動可能に安定して支持し、かつ正確に回動させることができる。振動手段１０７Ａ１〜振動手段１０７Ａ４は、立ち上がりがなだらかであり、立ち下がりが急峻な鋸歯状の電圧が供給されることにより伸縮振動する。
【００２８】
図１（ｂ）に示す振動手段１０７Ａ１は、回動部材１０６Ａの側部（紙面右下側）に配設され、振動手段１０７Ａ３は、回動部材１０６Ａの側部（紙面左上側）に配設されており、それぞれの先端側面１０７ＡＳによって回動部材１０６Ａが挟持されている。例えば、振動手段１０７Ａ１がなだらかに収縮し、振動手段１０７Ａ３がなだらかに伸長すると、回動部材１０６Ａは軸Ｍｘ周り（右回り）に回動する。また、振動手段１０７Ａ１が急激に収縮し、振動手段１０７Ａ３が急激に伸長すると、振動手段１０７Ａ１及び振動手段１０７Ａ３の先端側面１０７ＡＳと球弧面１０６Ｇとの当接部が滑り、回動部材１０６Ａは右回りに回動された状態で保持される。この動作が繰り返されることにより、回動部材１０６Ａの回動を継続させることができる。また、振動手段１０７Ａ１及び振動手段１０７Ａ３の伸縮の振幅を大きくすることによって、回動速度を速めることができる。さらに、振動手段１０７Ａ１が伸長し、振動手段１０７Ａ３が収縮すると、回動部材１０６Ａは軸Ｍｘ周り（左回り）に回動する。
【００２９】
また、回動部材１０６Ａは、振動手段１０７Ａ２及び振動手段１０７Ａ４を伸縮させることによって、軸Ｍｒ周りを回動する。さらに、振動手段１０７Ａ１及び振動手段１０７Ａ３の伸縮と振動手段１０７Ａ２及び振動手段１０７Ａ４の伸縮とが同時に行われることにより、回動部材１０６Ａを反射面１０２Ｒ内の任意の軸周りに回動させることができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態１係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、手振れに対応して反射部材１０２を回動させたときに光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖが移動しない。そのため反射光の光軸は、反射面１０２Ｒ上においてズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１からずれることがなく、イメージセンサー１０４上における画像のブレと歪とを共に抑制することができ、高品質の写真を撮影することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態１においては、第１の磁性吸引部材１０８Ｍを軟磁性材料とし、第２の磁性吸引部材１０８Ｎを永久磁石材料としたが、これに限定されることなく、第１の磁性吸引部材１０８Ｍを永久磁石材料とし、第２の磁性吸引部材１０８Ｎを軟磁性材料としてもよい。また、回動部材１０６Ａが、軸Ｍｘ周りおよび軸Ｍｒ周りを回動する例を示したが、これに限られず、球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通る他の軸線周りを回動するようにしてもよい。また、反射部材１０２は、ミラーに限定されることなくプリズム等を用いるようにしてもよい。さらに、対物レンズ１０１が、反射部材１０２と共に回動部材１０６Ａに取付けられ、反射部材１０２と共に回動するようにしてもよい。
【００３２】
実施の形態２
図２（ａ）は、本実施の形態２に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００の要部断面図である。
同図に示すように、本実施形態に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、対物レンズ１０１と、ミラーよりなる反射部材１０２と、ズームレンズ群１０３と、イメージセンサー１０４とがケース１０５内に収納された点において実施の形態１と同様であるが、回動部材１０６Ｂｉを構成する各種部材と、回動部材１０６Ｂｉを支持及び駆動する振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４とを備える点において実施形態１と異なる。
【００３３】
被写体からの照射される光線は、対物レンズ１０１を通過して、反射部材１０２の反射面１０２Ｒに到達する。反射面１０２Ｒに到達した光線は、反射面１０２Ｒからズームレンズ群１０３に向けて反射し、ズームレンズ群１０３を通過してイメージセンサー１０４上で結像される。ズームレンズ群１０３は、Ｙ軸方向へ移動可能とされた複数のレンズが組み合わされたものであり、被写体の像を変倍するとともにイメージセンサー１０４上で合焦させる。
【００３４】
反射部材１０２は、切断球状の軟磁性部材よりなる回動部材１０６Ｂｉの掘下面１０６Ｄに取付けられる。ズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖは、回動部材１０６Ｂｉの球弧面１０６Ｇの中心Ｗと一致する。振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４は、段付角柱形状をなす磁歪振動部材であって、駆動端として形成された先端側面１０７ＢＳにより球弧面１０６Ｇを直径方向に挟持する。対物レンズ１０１は、その光軸Ｏ１が球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通るようにケース１０５に取付けられる。
【００３５】
振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４は、それぞれ球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通る反射面１０２Ｒの法線Ｍｎと平行に延在する。各振動手段１０７Ｂ１〜１０７Ｂ４には、駆動用コイル１０７ｂが振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４の延在方向に沿って巻回されている。
【００３６】
法線Ｍｎの周りの回動部材１０６Ｂｉの最外周部には、振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４が９０度間隔で配置されている。振動手段１０７Ｂ１は＋Ｍｒ側に配設され、振動手段１０７Ｂ２は−Ｍｘ側に配設され、振動手段１０７Ｂ３は−Ｍｒ側に配設され、振動手段１０７Ｂ４は＋Ｍｘ側に配設される。
【００３７】
個々の先端側面１０７ＢＳ及び先端側面１０７ＢＳの根元角部１０７ＢＫは、球弧面１０６Ｇに当接している。より詳細には、振動手段１０７Ｂ１と振動手段１０７Ｂ３との対が軸Ｍｒ上で回動部材１０６Ｂｉの径方向に対向して回動部材１０６Ｂｉを挟持し、振動手段１０７Ｂ２と振動手段１０７Ｂ４との対が軸Ｍｘ上で回動部材１０６Ｂｉの径方向に対向して回動部材１０６Ｂｉを挟持している。
【００３８】
図２（ｂ）の要部断面図に示すように、法線Ｍｎの後方におけるケース１０５側には、永久磁石よりなる磁気バイアス部材１０９が取付けられている。回動部材１０６Ｂｉの球弧面１０６Ｇと磁気バイアス部材１０９とは、法線Ｍｎの方向に空隙を隔てて対向し、相互に吸引力が加わっている。そのため、回動部材１０６Ｂｉは、法線Ｍｎの後方に向けて引っ張られ、球弧面１０６Ｇが先端側面１０７ＢＳの根元角部１０７ＢＫに当接するまで後方に引き下げられる。これにより、回動部材１０６Ｂｉは、振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４の先端側面１０７ＢＳ及び根元角部１０７ＢＫによって中心Ｗを支点として回動可能に、かつ、安定して支持されるため、正確に回動する。
その結果、光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖは、回動部材１０６Ｂｉに取付けられた反射部材１０２が回動しても移動することがなく、反射光の光軸が反射面１０２Ｒ上でズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１からずれない。つまり、反射光の光軸とズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１とは、常に一致することになる。
【００３９】
次に、磁歪振動部材よりなる振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４の動作について説明する。
振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４は、磁気バイアス部材１０９と回動部材１０６Ｂｉと共に、磁気回路中に設けられている。振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４には、磁気バイアス部材１０９によって長手方向に直流磁気バイアス磁界が印加される。振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４に巻回された駆動用コイル１０７ｂには、立ち上がりがなだらかであり、立ち下がりが急峻な鋸歯状の電流が供給されることによって、振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４が伸縮振動する。
【００４０】
回動部材１０６Ｂｉは、振動手段１０７Ｂ１〜振動手段１０７Ｂ４が法線Ｍｎと平行な方向に伸縮振動することによって、中心Ｗを支点として回動することができる。具体的には、図２（ｂ）に示すように、振動手段１０７Ｂ１は回動部材１０６Ｂｉの側部（紙面右下側）に配設され、振動手段１０７Ｂ３は回動部材１０６Ｂｉの側部（紙面左上側）に配設され、それぞれの先端側面１０７ＢＳが回動部材１０６Ｂｉを挟持している。そして、例えば、振動手段１０７Ｂ１がなだらかに収縮し、振動手段１０７Ｂ３がなだらかに伸長すると、回動部材１０６Ｂｉは軸Ｍｘ周りを右回りに回動する。また、例えば、振動手段１０７Ｂ１が急激に収縮し、振動手段１０７Ｂ３が急激に伸長すると、振動手段１０７Ｂ１及び振動手段１０７Ｂ３の先端側面１０７ＡＳと球弧面１０６Ｇとの当接部が滑って、回動部材１０６Ｂｉは右回りに回動された状態が保持される。回動部材１０６Ｂｉは、上記動作が繰り返されることにより回動が継続される。また、振動手段１０７Ｂ１及び振動手段１０７Ｂ３は、振動時に伸縮の振幅を大きくすることによって回動速度を速めることができる。
【００４１】
また、回動部材１０６Ｂｉは、振動手段１０７Ｂ１が伸長し、振動手段１０７Ｂ３が収縮すると、軸Ｍｘ周りを左回りに回動する。また、回動部材１０６Ｂｉは、振動手段１０７Ｂ２及び振動手段１０７Ｂ４が伸縮することによって、軸Ｍｒ周りを回動する。さらに、振動手段１０７Ｂ１及び振動手段１０７Ｂ３の伸縮と振動手段１０７Ｂ２及び振動手段１０７Ｂ４の伸縮とが同時に行われれば、回動部材１０６Ｂｉを反射面１０２Ｒ内の任意の軸周りに回動させることができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態２における手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、手振れに対応して反射部材１０２を回動させたときに光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖが移動しない。そのため、反射光の光軸が、反射面１０２Ｒ上においてズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１からずれることがない。その結果、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、イメージセンサー１０４上における画像のブレと歪とを共に抑制することができ、高品質の写真を撮影することができる。
【００４３】
実施の形態３
図３は、本実施の形態３に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００を示す斜視図である。
本実施形態に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、磁歪振動部材よりなる振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８が用いられている点において上記実施の形態と同様であるが、対物レンズ１０１と、ミラーよりなる第１の反射部材１０２Ｂｉと、第２の反射部材１０２Ｂｏと、ズームレンズ群１０３と、イメージセンサー１０４とがケース１０５に収納されるとともに、第１の反射部材１０２Ｂｉが固定され、第２の反射部材１０２Ｂｏが回動される点で異なる。
【００４４】
本実施の形態３に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、被写体からの光線が対物レンズ１０１を通過して、第１の反射部材１０２Ｂｉに到達する。第１の反射部材１０２Ｂｉに到達した光線は、ズームレンズ群１０３に向けて反射され、ズームレンズ群１０３を通過して第２の反射部材１０２Ｂｏに到達する。第２の反射部材１０２Ｂｏの反射面１０２Ｒｏで反射された光線は、第２の反射部材１０２Ｂｏの＋Ｚ側に配設されたイメージセンサー１０４上に結像する。ズームレンズ群１０３は、Ｙ軸方向へ移動可能とされた複数のレンズが組み合わされたもので、被写体の像を変倍するとともにイメージセンサー１０４上で合焦させる。
【００４５】
第２の反射部材１０２Ｂｏは、切断球状の軟磁性部材よりなる回動部材１０６Ｂｏの掘下面１０６Ｄに取付けられる。ズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１は、回動部材１０６Ｂｏの球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通る。
【００４６】
振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８は、実施の形態２と同様に、段付角柱形状をなす磁歪振動部材よりなる。振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８は、駆動端として形成された先端側面１０７ＢＳにより回動部材１０６Ｂｏの球弧面１０６Ｇを直径方向に挟持する。また、個々の先端側面１０７ＢＳ及び先端側面１０７ＢＳの根元角部１０７ＢＫが球弧面１０６Ｇに当接している。
振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８は、磁気バイアス部材１０９と回動部材１０６Ｂｏと共に磁気回路中に設けられており、磁気バイアス部材１０９によって長手方向に直流磁気バイアス磁界が印加されている。振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８は、振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８に巻回された駆動用コイル１０７ｂに対し、立ち上がりがなだらかであり、立ち下がりが急峻な鋸歯状の電流が供給されることによって伸縮振動する。
【００４７】
このような複数の反射部材を含む手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００であっても、回動部材１０６Ｂｏは、振動手段１０７Ｂ５〜振動手段１０７Ｂ８の先端側面１０７ＢＳ及び根元角部１０７ＢＫにより、中心Ｗを支点として回動可能に安定して支持され、かつ正確に回動される。よって、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、イメージセンサー１０４上における画像のブレと歪とを共に抑制することができ、高品質の写真を撮影することができる。なお、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、回動部材１０６Ｂｏに加えて、実施の形態２と同様に第１の反射部材１０２Ｂｉを回動部材１０６Ｂｉに取付けて、第１の反射部材１０２Ｂｉと第２の反射部材１０２Ｂｏとの両方を回動するようにしてもよい。
【００４８】
実施の形態４
図４（ａ）は、実施の形態４に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００の側面図である。また、図５は、本実施の形態に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００の要部を示す斜視図及び動作を説明する図である。
本実施形態に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００は、対物レンズ１０１と、ミラーよりなる反射部材１０２と、ズームレンズ群１０３と、イメージセンサー１０４とがケース１０５内に収納されている。
【００４９】
被写体からの光線は、対物レンズ１０１を通過して、反射部材１０２の反射面１０２Ｒに到達する。反射面１０２Ｒに到達した光線は、ズームレンズ群１０３に向けて反射し、ズームレンズ群１０３を通過してイメージセンサー１０４上で結像する。ズームレンズ群１０３は、Ｙ軸方向へ移動可能な複数のレンズが組み合わされたもので、被写体の像を変倍するとともにイメージセンサー１０４上で合焦させる。
【００５０】
反射部材１０２は、切断球状をなす回動部材１０６Ｃの切断面１０６Ｅ側に取付けられる。ズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖは、回動部材１０６Ｃの球弧面１０６Ｇの中心Ｗと一致する。球弧面１０６Ｇには、圧電振動部材よりなり、円柱状をなす３個の振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３の駆動端である先端縁部１０７ＣＣが当接している。対物レンズ１０１は、その光軸Ｏ１が球弧面１０６Ｇの中心Ｗを通るようにケース１０５に取付けられる。
【００５１】
図５（ａ）の分解斜視図に示すように、振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３は、それぞれが球弧面１０６Ｇの中心Ｗを向いて、中心Ｗを通る反射面１０２Ｒの法線Ｍｎの周りに等間隔に配置されている。また、法線Ｍｎ上の後方における球弧面１０６Ｇには、軟磁性材料よりなる第１の磁性吸引部材１０８Ｍが取付けられている。さらに、法線Ｍｎ上の後方におけるケース１０５側には、永久磁石材料よりなる第２の磁性吸引部材１０８Ｎが取付けられている。そして、第１の磁性吸引部材１０８Ｍと、第２の磁性吸引部材１０８Ｎとは、互いに法線Ｍｎの方向に空隙を隔てて対向している。
【００５２】
すなわち、切断球状をなし、第１の磁性吸引部材１０８Ｍが取付けられた回動部材１０６Ｃは、ケース１０５に取付けられた第２の磁性吸引部材１０８Ｎにより法線Ｍｎ方向後方に引き寄せられ、先端縁部１０７ＣＣが当接した振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３により安定的に回動可能に支持される。また、回動部材１０６Ｃの球弧面１０６Ｇには、振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３の先端縁部１０７ＣＣが当接しているので、回動部材１０６Ｃを圧電振動により中心Ｗを支点として回動させることができる。
このようにして、回動部材１０６Ｃに取付けられた反射部材１０２が回動したときに、光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖは移動することがなく、反射光の光軸は反射面１０２Ｒ上においてズームレンズ群１０３の光軸Ｐ１からずれない。
【００５３】
次に、回動部材１０６Ｃを回動させる振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３について説明する。
図５（ｂ）に示すように、振動手段１０７Ｃ１〜１０７Ｃ３は、個別に振動することによって中心Ｗを支点として、回動部材１０６Ｃを光軸Ｐ１及び軸Ｍｘの周りに回動させることができる。その結果、反射部材１０２は、光軸Ｐ１と反射面１０２Ｒとの交点Ｖを中心として、軸Ｍｘ及び軸Ｍｒ（図５（ｂ）参照）の周りに回動することができる。
【００５４】
すなわち、振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３は、軸線Ｅ１，軸線Ｅ２，軸線Ｅ３に沿って先端縁部１０７ＣＣが回動部材１０６Ｃの球弧面１０６Ｇに当接して、先端縁部１０７ＣＣが個別に振動する。
図５（ｃ）に示すように、複数の突起部１０７ＣＤが形成された先端縁部１０７ＣＣには、振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３に交流電圧が印加されることにより、縦波と横波とが合成された進行波が形成され、周方向に沿って屈曲弾性波が生じる。このようにして、例えば、軸線Ｅ１に沿って球弧面１０６Ｇに当接する振動手段１０７Ｃ１を振動させると、回動部材１０６Ｃを軸線Ｅ１周り（右回りもしくは左回り）の任意の方向ｅ１に回動させることができる。また、同様に、他の振動手段１０７Ｃ２〜振動手段１０７Ｃ３を振動させれば、それぞれ、回動部材１０６Ｃを軸線Ｅ２周り及び軸線Ｅ３周り（右回りもしくは左回り）の任意の方向ｅ２，ｅ３に回動させることができる。
【００５５】
そして、これら振動手段１０７Ｃ１〜振動手段１０７Ｃ３による軸線Ｅ１〜軸線Ｅ３周りの回動を合成することにより、回動部材１０６Ｃひいては反射部材１０２を軸Ｍｘ周りに回動させたり、軸Ｍｒ周りに回動させたりすることができる。
【００５６】
このように、実施の形態４に係る手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置１００においても、中心Ｗを支点として回動可能に安定して支持され、かつ、正確に回動するので、イメージセンサー上に結像する画像が歪むことがなく、高品質の写真を撮影することができる。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  手振れ補正機能付屈曲光学式ズーム装置、
１０１  対物レンズ、
１０２，１０２Ｂｉ，１０２Ｂｏ  反射部材、
１０２Ｒ，１０２Ｒｏ  反射面、
１０３  ズームレンズ群、
１０４  イメージセンサー、
１０５  ケース、
１０６Ａ，１０６Ｂｉ，１０６Ｂｏ，１０６Ｃ  回動部材、
１０６Ｇ  球弧面、
１０７Ａ１〜１０７Ａ４，１０７Ｂ１〜１０７Ｂ８，１０７Ｃ１〜１０７Ｃ３  振動手段。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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