(57)【要約】【課題】高価なセンサを用いること無く、センサ数やアクチュエータ数を減らして、安価で且つ効果的な手振れ補正を可能にする。【解決手段】撮像装置１は、撮像素子１０と、撮像素子１０が固定された可動枠２と、可動枠２を撮像素子１０の撮像面１０Ａに沿って移動自在に支持するベース部材３とを備え、ベース部材３には、シャフト部材４が撮像面１０Ａに沿った一軸方向に延設され、シャフト部材４の両端部（４Ａ，４Ｂ）が一軸方向とは交差する方向に移動自在に保持され、可動枠２は、シャフト部材４に係合し、シャフト部材４に沿って移動自在な係合部２Ｂを備え、可動枠２とベース部材３との間には、手振れを検知して可動枠２をベース部材３に対して移動させる駆動部５が設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、該撮像素子が固定された可動枠と、該可動枠を前記撮像素子の撮像面に沿って移動自在に支持するベース部材とを備え、
前記ベース部材には、シャフト部材が前記撮像面に沿った一軸方向に延設され、前記シャフト部材の両端部が前記一軸方向とは交差する方向に移動自在に保持され、
前記可動枠は、前記シャフト部材に係合し、前記シャフト部材に沿って移動自在な係合部を備え、
前記可動枠と前記ベース部材との間には、手振れを検知して前記可動枠を前記ベース部材に対して移動させる駆動部が設けられることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記可動枠は、前記ベース部材に転動体を介して支持され、該転動体の移動範囲を規制する転動体規制部を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記可動枠側に固定され、前記撮像面に沿って互いに直交する着磁方向を有する一対のマグネットと、該一対のマグネットの夫々に対面して前記ベース部材側に取り付けられ、前記着磁方向と交差する直線部を有するコイルとを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された撮像装置を備えたカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れ補正機能を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手振れ補正機能を有する撮像装置としては、撮像素子が固定されるステージを撮像面に沿った平面内で移動・回転可能に支持し、撮影時に手振れを打ち消すように動かすことで、手振れを補正している。この補正を行うためには、手振れを検知するセンサを備えており、そのセンサの出力でステージを移動・回転させるアクチュエータを備えている。センサとしては、例えば振動ジャイロが用いられ、アクチュエータとしては、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）などが用いられる。撮像素子が固定されるステージは、撮像面に沿った（撮像面に結像する光学系の光軸に直交する）筐体面に複数のボールを介して支持され、平面内で移動・回転できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８４１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来技術では、様々な方向の手振れを補正することを考えるが故に、撮像素子が固定されたステージは、光軸に直交する平面内で並進及び回転可能になっており、光軸周りの回転を検出する手段が必要なる。このため、振動ジャイロのような高価なセンサが必要になると共に、センサの数及びアクチュエータの数が多くなり、これによってもコスト高にならざるを得ない問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、高価なセンサを用いること無く、センサ数やアクチュエータ数を減らして、安価で且つ効果的な手振れ補正を可能にすること、などが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
撮像素子と、該撮像素子が固定された可動枠と、該可動枠を前記撮像素子の撮像面に沿って移動自在に支持するベース部材とを備え、前記ベース部材には、シャフト部材が前記撮像面に沿った一軸方向に延設され、前記シャフト部材の両端部が前記一軸方向とは交差する方向に移動自在に保持され、前記可動枠は、前記シャフト部材に係合し、前記シャフト部材に沿って移動自在な係合部を備え、前記可動枠と前記ベース部材との間には、手振れを検知して前記可動枠を前記ベース部材に対して移動させる駆動部が設けられることを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【０００７】
このような特徴を有する本発明は、撮像素子が固定された可動枠の移動方向をシャフト部材に沿った方向とシャフト部材に交差した方向に規制したので、高価なセンサを用いること無く、センサ数やアクチュエータ数を減らして、安価で且つ効果的な手振れ補正を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る撮像装置の組み立て断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図（図４（ａ））とＢ−Ｂ断面図（図４（ｂ））である。
【図５】本発明の実施形態に係る撮像装置を備えたカメラの構成例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１〜図４は、本発明の実施形態に係る撮像装置を示している。撮像装置１は、撮像素子１０と、可動枠２と、ベース部材３と、シャフト部材４と、駆動部５を備えている。図において、Ｚ方向が光軸方向であり、Ｘ方向及びＹ方向はＺ方向に直交する平面内で互いに直交する方向を示している。
【００１０】
撮像素子１０は、可動枠２に固定されて可動枠２と共に移動するものであり、その撮像面１０Ａに、別途設けられる結像光学系（図示省略）によって撮影画像が結像される。撮像素子１０から出力される画像信号は、図示省略した画像処理装置や表示装置に送信される。
【００１１】
可動枠２は、撮像面１０Ａに沿って延設される板状部材であり、一方側の面に撮像素子１０を固定する撮像素子固定部２Ａを備え、他方側の面に係合部２Ｂを備える。また、取り付け開口部２Ｃが２箇所開口している。
【００１２】
ベース部材３は、可動枠２を撮像素子１０の撮像面１０Ａに沿って移動自在に支持するものであり、ベース部材３には、シャフト部材４が撮像面１０Ａに沿った一軸方向（図示Ｙ方向）に延設され、シャフト部材４の両端部４Ａ，４Ｂが一軸方向とは交差する方向（図示Ｘ方向）に移動自在に保持されている。
【００１３】
可動枠２が備える係合部２Ｂは、図４（ａ）に示すように、シャフト部材４に係合している。すなわち、係合部２Ｂは、Ｖ字型のテーパ面２Ｂ１を有しており、このテーパ面２Ｂ１がシャフト部材４の外周に接することで、シャフト部材４に係合している。係合部２Ｂは、シャフト部材４の軸方向（図示Ｙ方向）沿って移動自在であり、これによって、可動枠２がシャフト部材４の軸方向（図示Ｙ方向）に移動自在に支持されている。
【００１４】
シャフト部材４は、ベース部材３に対して移動自在に保持されている。シャフト部材４の端部４Ａ，４Ｂは、ベース部材３の摺動保持部３Ａ，３Ｂの保持面に当接しながら図示Ｘ方向に摺動自在に保持されている。これによって、シャフト部材４に係合した可動枠２はシャフト部材４の軸方向と交差する方向（図示Ｘ方向）に移動自在に支持されている。
【００１５】
また、可動枠２は、ベース部材３に転動体６を介して支持されている。転動体６は、例えば、ボールベアリングであり、可動枠２が転動体６上を移動することで、可動枠２に固定された撮像素子１０の撮像面１０Ａが、常に一定の平面上を移動できるようになっている。この転動体６により、可動枠２はＸ方向やＹ方向だけでなく、Ｘ−Ｙ平面内での回転方向（θ（シータ）方向に移動可能になっている。θ方向に移動可能にすることで、様々な方向の手振れに対しての補正機能が可能な撮像装置を提供できる。
【００１６】
可動枠２は、図４（ｂ）に示すように、転動体６の移動範囲を規制する転動体規制部２Ｄを備えている。転動体規制部２Ｄは、落下衝撃時などに転動体６が可動枠２とベース部材３の間から外れてしまうのを防いでいる。
【００１７】
可動枠２とベース部材３との間には、手振れを検知して可動枠２をベース部材３に対して移動させる駆動部５が設けられる。駆動部５は、可動枠２側に固定される一対のマグネット５Ａ，５Ｂと、ベース部材３側に固定される一対のコイル５Ｃ，５Ｄを備えている。
【００１８】
一対のマグネット５Ａ，５Ｂは、可動枠２の取り付け開口部２Ｃに取り付けられ、撮像面１０Ａに沿って互いに直交する着磁方向を有している。図示の例では、マグネット５ＡがＸ方向に沿って着磁されており、マグネット５ＢがＹ方向に沿って着磁されている。
【００１９】
一対のコイル５Ｃ，５Ｄは、一対のマグネット５Ａ，５Ｂの夫々に対面して保持部材７を介してベース部材３に取り付けられ、一対のマグネット５Ａ，５Ｂの着磁方向と交差する直線部５Ｃ１，５Ｄ１をそれぞれ有している。すなわち、コイル５Ｃの直線部５Ｃ１は、図示Ｙ方向に延設されており、コイル５Ｄの直線部５Ｄ１は、図示Ｘ方向に延設されている。
【００２０】
ベース部材３におけるマグネット５Ａ，５Ｂに対向する位置には、一対のホールセンサ５Ｅ，５Ｆが配備されている。ホールセンサ５Ｅ，５Ｆは、手振れによる可動枠２の動きを、マグネット５Ａ，５Ｂの磁気の移動によって検知するものである。このホールセンサ５Ｅ，５Ｆの出力によって検知された手振れを打ち消すように、コイル５Ｃ，５Ｄに駆動電流を入力して手振れ補正を行う。
【００２１】
このような撮像装置１は、手振れによって生じる可動枠２の動きが、シャフト部材４の軸方向（図示Ｙ方向）とシャフト部材４の軸方向に交差する方向（図示Ｘ方向）に規制されている。これによって、駆動部５は、平面上の２軸方向に可動枠２を移動させる一対のマグネット５Ａ，５Ｂと一対のコイル５Ｃ，５Ｄだけでよく、アクチュエータ数を最小限に抑えている。また、可動枠２の動きを検知するセンサも、一対のホールセンサ５Ｅ，５Ｆだけでよく、安価なセンサを用いて、センサ数を最小限に押させている。
【００２２】
このように駆動部５の部材をできるだけ少なくすることにより、例えば可動枠２の移動スペースが拡がり、可動枠２がＸ方向やＹ方向だけなく、θ（シータ）方向に移動しやすくなる、θ方向に移動可能であることにより、可動枠２の手振れ検知範囲が広がり、手振れ補正をより効果的に機能させることができる。結果的に、撮像装置１を備えたカメラ１００により撮影された画像や動画の解像度を高めることが可能になる。
【００２３】
図５は、撮像装置１を備えたカメラ１００を示している。カメラ１００は、前述した撮像装置１に対して、レンズ鏡筒１０１が配置されている。レンズ鏡筒１０１は、対物レンズ１０１Ａ、プリズム１０１Ｂ、リレーレンズ１０１Ｃ〜１０１Ｇを備えている。このようなカメラ１００によると、比較的低コストで、効果的に手振れ補正機能を付与すること可能になる。
【符号の説明】
【００２４】
１：撮像装置，１０：撮像素子，１０Ａ：撮像面，
２：可動枠，２Ａ：撮像素子固定部，２Ｂ：係合部，２Ｂ１：テーパ面２Ｂ１，
２Ｃ：取り付け開口部，２Ｄ：転動体規制部，
３：ベース部材，３Ａ，３Ｂ：摺動保持部，
４：シャフト部材，４Ａ，４Ｂ：端部，
５：駆動部，５Ａ，５Ｂ：マグネット，
５Ｃ，５Ｄ：コイル，５Ｃ１，５Ｄ１：直線部，
５Ｅ，５Ｆ：ホールセンサ，
６：転動体（ボールベアリング），７：保持部材，
１００：カメラ，１０１：レンズ鏡筒，１０１Ａ：対物レンズ，
１０１Ｂ：プリズム，１０１Ｃ〜１０１Ｇ：リレーレンズ
【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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