(57)【要約】【課題】装置の小型化を確保しつつ撮像素子の相対位置の検出を精度よく行えるようにする。【解決手段】Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙを、各々の長手方向軸Ｌｘ，Ｌｙが交差する仮想の交差点Ｐ寄りであって、互いに交差しない位置に配置し、ＣＣＤ３１の相対位置を検出する位置検出手段を、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙの各一端部によって囲まれ、仮想の交差点Ｐを含む領域Ｅに配置することで、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙの配置により生ずるデッドスペースの利用により装置の小型化を確保でき、また、位置検出手段をＣＣＤ３１に近い位置に配置することで、重畳される誤差分を低減させてＣＣＤ３１の相対位置の検出を精度よく行えるようにした。【選択図】        図９
2009008944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の撮像素子を該撮像素子の第１の辺方向及び／又は該第１の辺と垂直な第２の辺方向へ移動させることにより、前記撮像素子面上に結像する被写体光束の位置を補正するぶれ補正装置において、
全体として細長い形状をした圧電素子を有して前記撮像素子の前記第１の辺近傍で該第１の辺方向と平行に配置された第１のアクチュエータを備える固定部材と、
全体として細長い形状をした圧電素子を有して前記撮像素子の前記第２の辺近傍で該第２の辺方向と平行に配置された第２のアクチュエータを備え、前記第１のアクチュエータによって駆動されることにより前記固定部材上を前記撮像素子の前記第１の辺方向と平行な方向に駆動される第１の移動部材と、
前記撮像素子が配置され、前記第２のアクチュエータによって駆動されることにより前記第１の移動部材上を前記撮像素子の前記第２の辺方向と平行な方向に駆動される第２の移動部材と、
前記第１のアクチュエータ及び／又は前記第２のアクチュエータによって移動される前記撮像素子の相対位置を検出するための位置検出手段と、
を具備し、
前記第１のアクチュエータは、該第１のアクチュエータの長手方向軸と前記第２のアクチュエータの長手方向軸とが交差する仮想の交差点寄りであって、前記第２のアクチュエータとは交差しない位置に配置され、
前記第２のアクチュエータは、前記仮想の交差点寄りであって、前記第１のアクチュエータとは交差しない位置に配置され、
前記位置検出手段は、前記第１及び第２のアクチュエータの各一端部によって囲まれ、前記仮想の交差点を含む領域に配置されていることを特徴とするぶれ補正装置。
【請求項２】
前記位置検出手段は、
前記第２の移動部材から前記領域へ延出するアーム部と、
該アーム部の先端部に設けられた磁石と、
前記固定部材に配置され、前記磁石の磁力の変化を前記領域内において検出するための複数のホール素子を有する検出部と、
を有することを特徴とする請求項１記載のぶれ補正装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記撮像素子の前記第１及び第２の辺方向に対応する仮想のＸ軸及びＹ軸の各々に少なくとも１つずつ位置する前記ホール素子を有し、
前記磁石は、光軸方向の両端部に磁極を有し、前記第１及び第２の移動部材が移動量０の標準位置に位置したときに、その磁力線中心が前記仮想のＸ軸及びＹ軸の中心と略一致していることを特徴とする請求項２に記載のぶれ補正装置。
【請求項４】
前記ホール素子は、前記仮想のＸ軸又はＹ軸に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項３に記載のぶれ補正装置。
【請求項５】
前記位置検出手段は、
前記固定部材に配置されたＸ軸センサと、前記第１の移動部材に配置されて前記Ｘ軸センサによって移動量が検出されるＸ軸スケールと、前記第１の移動部材に配置されたＹ軸センサと、前記第２の移動部材に配置されて前記Ｙ軸センサによって移動量が検出されるＹ軸スケールと、を有し、
前記第１のアクチュエータの長手方向軸と前記第２のアクチュエータの長手方向軸とが交差する仮想の交差点を含む領域に、光軸と平行なＺ軸方向において、前記固定部材から、前記Ｘ軸センサ、Ｘ軸スケール、Ｙ軸センサ、及びＹ軸スケールの順番に、配置されていることを特徴とする請求項１に記載のぶれ補正装置。
【請求項６】
前記Ｘ軸スケールは、前記Ｘ軸センサに対する移動範囲をカバーする大きさを有し、
前記Ｙ軸スケールは、前記Ｙ軸センサ及び前記Ｘ軸センサに対する移動範囲をカバーする大きさを有することを特徴とする請求項５に記載のぶれ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置における手ぶれを補正するためのぶれ補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置にあっては、手ぶれを補正するためにＣＣＤ等の撮像素子をアクチュエータによって撮影光軸に直交する平面内で水平方向及び垂直方向に各々独立してシフト移動させることで、撮像素子の撮像面上に結像する被写体光束の位置を補正するぶれ補正装置を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、アクチュエータの駆動量を制御するために、シフト移動される撮像素子の相対位置を検出する位置検出センサを備える必要がある。ここで、特許文献１では、撮像素子ユニットを動かすアクチュエータの外側に位置検出センサが配置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８１３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のものでは、位置検出センサをアクチュエータが配置された位置よりも外側に配置させているので、ぶれ補正装置が大型化してしまう。また、位置検出センサが撮像素子から離れているため、誤差分が重畳されやすく撮像素子の位置検出精度が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の小型化を確保しつつ撮像素子の相対位置の検出を精度よく行えるぶれ補正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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるぶれ補正装置は、矩形の撮像素子を該撮像素子の第１の辺方向及び／又は該第１の辺と垂直な第２の辺方向へ移動させることにより、前記撮像素子面上に結像する被写体光束の位置を補正するぶれ補正装置において、全体として細長い形状をした圧電素子を有して前記撮像素子の前記第１の辺近傍で該第１の辺方向と平行に配置された第１のアクチュエータを備える固定部材と、全体として細長い形状をした圧電素子を有して前記撮像素子の前記第２の辺近傍で該第２の辺方向と平行に配置された第２のアクチュエータを備え、前記第１のアクチュエータによって駆動されることにより前記固定部材上を前記撮像素子の前記第１の辺方向と平行な方向に駆動される第１の移動部材と、前記撮像素子が配置され、前記第２のアクチュエータによって駆動されることにより前記第１の移動部材上を前記撮像素子の前記第２の辺方向と平行な方向に駆動される第２の移動部材と、前記第１のアクチュエータ及び／又は前記第２のアクチュエータによって移動される前記撮像素子の相対位置を検出するための位置検出手段と、を具備し、前記第１のアクチュエータは、該第１のアクチュエータの長手方向軸と前記第２のアクチュエータの長手方向軸とが交差する仮想の交差点寄りであって、前記第２のアクチュエータとは交差しない位置に配置され、前記第２のアクチュエータは、前記仮想の交差点寄りであって、前記第１のアクチュエータとは交差しない位置に配置され、前記位置検出手段は、前記第１及び第２のアクチュエータの各一端部によって囲まれ、前記仮想の交差点を含む領域に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかるぶれ補正装置は、上記発明において、前記位置検出手段は、前記第２の移動部材から前記領域へ延出するアーム部と、該アーム部の先端部に設けられた磁石と、前記固定部材に配置され、前記磁石の磁力の変化を前記領域内において検出するための複数のホール素子を有する検出部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるぶれ補正装置は、上記発明において、前記検出部は、前記撮像素子の前記第１及び第２の辺方向に対応する仮想のＸ軸及びＹ軸の各々に少なくとも１つずつ位置する前記ホール素子を有し、前記磁石は、光軸方向の両端部に磁極を有し、前記第１及び第２の移動部材が移動量０の標準位置に位置したときに、その磁力線中心が前記仮想のＸ軸及びＹ軸の中心と略一致していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるぶれ補正装置は、上記発明において、前記ホール素子は、前記仮想のＸ軸又はＹ軸に沿って複数配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるぶれ補正装置は、上記発明において、前記位置検出手段は、前記固定部材に配置されたＸ軸センサと、前記第１の移動部材に配置されて前記Ｘ軸センサによって移動量が検出されるＸ軸スケールと、前記第１の移動部材に配置されたＹ軸センサと、前記第２の移動部材に配置されて前記Ｙ軸センサによって移動量が検出されるＹ軸スケールと、を有し、前記第１のアクチュエータの長手方向軸と前記第２のアクチュエータの長手方向軸とが交差する仮想の交差点を含む領域に、光軸と平行なＺ軸方向において、前記固定部材から、前記Ｘ軸センサ、Ｘ軸スケール、Ｙ軸センサ、及びＹ軸スケールの順番に、配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるぶれ補正装置は、上記発明において、前記Ｘ軸スケールは、前記Ｘ軸センサに対する移動範囲をカバーする大きさを有し、前記Ｙ軸スケールは、前記Ｙ軸センサ及び前記Ｘ軸センサに対する移動範囲をカバーする大きさを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるぶれ補正装置は、第１及び第２のアクチュエータが、各々の長手方向軸が交差する仮想の交差点寄りであって、互いに交差しない位置に配置され、撮像素子の相対位置を検出する位置検出手段は、第１及び第２のアクチュエータの各一端部によって囲まれ、仮想の交差点を含む領域に配置されているので、第１及び第２のアクチュエータ配置により生ずるデッドスペースを利用して位置検出手段を配置させることができ、装置の小型化を確保することができる。また、位置検出手段を撮像素子に近い位置に配置させることができ、重畳される誤差分を低減させて撮像素子の相対位置の検出を精度よく行うことができる。さらには、撮像素子の位置制御を行う第１及び第２のアクチュエータにも極力近い位置に位置検出手段を配置させることができ、アクチュエータの移動対象となる撮像素子の動きを直接的に検出でき、アクチュエータを適正にフィードバック制御することができる。また、Ｘ軸センサ、Ｘ軸スケール、Ｙ軸センサ及びＹ軸スケールが、重なるように配置されているので、位置検出手段を小型化することができる。よって、第１及び第２のアクチュエータの各延長線上のようなデッドスペースであっても位置検出手段を配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかるぶれ補正装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態のぶれ補正装置は、光電変換によって画像信号を得る撮像素子を含む撮像ユニットの手ぶれ補正を行うぶれ補正装置であり、ここでは、一例としてレンズ交換可能な一眼レフレックス式電子カメラへの搭載例として説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して本実施の形態のぶれ補正装置を搭載した電子カメラのシステム構成例について説明する。図１は、電子カメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。この電子カメラは、カメラ本体としてのボディユニット１００と、アクセサリ装置の一つである交換レンズとしてのレンズユニット１０とによりシステム構成されている。
【００１５】
レンズユニット１０は、ボディユニット１００の前面に設けられた図示しないレンズマウントを介して着脱自在である。レンズユニット１０の制御は、自身が有するレンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｌｕｃｏｍ”と称する）５が行う。ボディユニット１００の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、“Ｂｕｃｏｍ”と称する）５０が行う。これらＬｕｃｏｍ５とＢｕｃｏｍ５０とは、ボディユニット１００にレンズユニット１０を装着した状態において通信コネクタ６を介して通信可能に電気的に接続される。そして、カメラシステムとして、Ｌｕｃｏｍ５がＢｕｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するように構成されている。
【００１６】
レンズユニット１０は、撮影レンズ１と絞り３を備える。撮影レンズ１は、レンズ駆動機構２内に設けられた図示しないＤＣモータによって駆動される。絞り３は、絞り機構４内に設けられた図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌｕｃｏｍ５は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に基づいてこれら各モータを制御する。
【００１７】
ボディユニット１００内には、以下のような構成部材が図示の如く配設されている。例えば、光学系としての一眼レフレックス方式の構成部材（クイックリターンミラー１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、サブミラー１１ａ）と、撮影光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１５と、サブミラー１１ａからの反射光束を受けてデフォーカス量を検出するためのＡＦセンサユニット１６が設けられている。
【００１８】
また、ＡＦセンサユニット１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１７と、クイックリターンミラー１１を駆動制御するミラー駆動機構１８と、シャッタ１５の先幕と後幕を駆動するばねをチャージするシャッタチャージ機構１９と、これら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路２０と、ペンタプリズム１２からの光束を検出する測光センサ２１ａに基づき測光処理を行う測光回路２１が設けられている。
【００１９】
撮影光軸上には、上述の光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像ユニット３０が設けられている。撮像ユニット３０は、撮像素子であるＣＣＤ３１やその前面に配設された光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２、防塵フィルタ３３をユニットとして一体化してなるものである。防塵フィルタ３３の周縁部には、圧電素子３４が取り付けられている。圧電素子３４は、２つの電極を有しており、防塵フィルタ制御回路４８によって圧電素子３４を所定の周波数で振動させて防塵フィルタ３３を振動させることで、フィルタ表面に付着した塵を除去し得るように構成されている。撮像ユニット３０に対しては、後述する手ぶれ補正用のぶれ補正装置３００が付加されている。
【００２０】
また、このカメラシステムは、ＣＣＤ３１に接続したＣＣＤインターフェース回路２３と、液晶モニタ２４、記憶領域として機能するＳＤＲＡＭ２５、Ｆlash ＲＯＭ２６などを利用して画像処理する画像処理コントローラ２８とを備え、電子撮像機能とともに電子記録表示機能を提供できるように構成されている。ここで、記録メディア２７は、各種のメモリカードや外付けのＨＤＤ等の外部記録媒体であり、通信コネクタを介してカメラ本体と通信可能かつ交換可能に装着される。そして、この記録メディア２７に撮影により得られた画像データが記録される。その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する、例えばＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ２９がＢｕｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。
【００２１】
Ｂｕｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５１及び動作表示用ＬＥＤ５１ａと、カメラ操作ＳＷ５２とが設けられている。カメラ操作ＳＷ５２は、例えばレリーズＳＷ、モード変更ＳＷ及びパワーＳＷなど、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源としての電池５４と、電池５４の電圧を当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路５３が設けられ、外部電源からジャックを介して電流が供給されたときの電圧変化を検知する電圧検出回路も設けられている。
【００２２】
上述のように構成されたカメラシステムの各部は、概略的には以下のように稼動する。まず、画像処理コントローラ２８は、Ｂｕｃｏｍ５０の指令に従ってＣＣＤインターフェース回路２３を制御してＣＣＤ３１から画像データを取り込む。この画像データは画像処理コントローラ２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ２４で出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認できる。
【００２３】
ここで、図６を参照して、撮像ユニット３０の構成についてさらに説明する。撮像ユニット３０は、撮影光学系を透過し自己の撮像素子面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子としてのＣＣＤ３１と、矩形のＣＣＤ３１の撮像素子面側に配設され、撮影光学系を透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除く光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２と、この光学ＬＰＦ３２の前面側において所定間隔をあけて対向配置された防塵フィルタ３３と、防塵フィルタ３３の周縁部に配設されて防塵フィルタ３３に対して所定の振動を与える圧電素子３４とを備える。なお、撮像素子としては、ＣＣＤに限らず、ＣＭＯＳセンサ等であってもよい。
【００２４】
また、ＣＣＤ３１と光学ＬＰＦ３２とを気密的に覆うホルダ３５が配設されている。後述の図４に示すように、全体として円形（又は、多角形）の板状に形成された防塵フィルタ３３は、板ばね等の弾性体によって形成されてねじ３６によってホルダ３５に固定された押圧部材３７による押圧状態で支持されている。
【００２５】
次に、本実施の形態のカメラにおける手ぶれ補正機能について説明する。本実施の形態では、撮影光軸の方向をＺ軸方向とし、光軸上に光軸と直交させて配置させた矩形状のＣＣＤ３１の第１の辺方向（長辺方向）をＸ軸方向とし、第１の辺と垂直な第２の辺方向（短辺方向）をＹ軸方向としたとき、ＣＣＤ３１をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向へシフト移動させることにより、ＣＣＤ３１の撮像素子面上に結像する被写体光束の位置を補正するものである。そして、本実施の形態のぶれ補正装置は、所定の周波電圧が印加されることにより駆動部に楕円振動を生ずるアクチュエータを駆動源として用い、撮像ユニット３０中のＣＣＤ３１を搭載したホルダ３５を移動対象物として構成される。
【００２６】
まず、本実施の形態のぶれ補正装置でアクチュエータとして用いられる振動子の動作原理について図２を参照して説明する。図２は、振動子の動作原理を示す模式図である。振動子２００は、所定の大きさで全体的に細長い矩形形状に形成された圧電体２０１と圧電体２０１の片面側に片寄らせて中心対称に形成された一対の駆動電極２０２，２０３とからなる圧電素子２０４と、駆動電極２０２，２０３に対応する圧電体２０１の表面位置に圧電素子２０４の中心軸と平行な仮想軸線に沿って配置された２つの駆動部としての駆動子２０５，２０６とを備える。ここで、振動子２００に長手方向に伸縮する縦振動のみを発生させると縦振動の節は節面となる。節面は振幅をもたず、圧電体２０１は、長手方向の端面が最大の振幅となる。一方、振動子２００に屈曲振動のみを発生させると、節は節線となる（図２中の紙面表裏方向）。節線は、節面上に存在し、振幅を持たず、圧電体２０１は、節線回りに回転振動をする。振動子２００は、矢印Ａｔで示す振動方向の縦振動と矢印Ａｔに直交する矢印Ａｋで示す振動方向の屈曲振動との合成により駆動子２０５，２０６に楕円振動を生ずるものである。
【００２７】
そこで、圧電体２０１の一方の駆動電極２０２に所定周波数の正弦波による周波電圧を印加するととともに、他方の駆動電極２０３に駆動電極２０２に印加する周波電圧の周波数と同じ周波数で位相のずれた正弦波による周波電圧を印加する。印加する周波電圧の周波数は、圧電体２０１の中央が屈曲振動の節となり、駆動子２０５，２０６部分が屈曲振動の腹となり、かつ、圧電体２０１の縦振動の節面が屈曲振動の節と一致するような所定の数値に設定する。すると、印加する周波電圧の＋，−の変化に伴い、振動子２００は、図２（ｂ）に示す状態を含めて、図２（ａ）〜（ｃ）に示す屈曲振動と縦振動とを繰り返し、駆動子２０５，２０６の表面には楕円振動が発生する。よって、振動子２００の駆動子２０５，２０６側に駆動対象となる移動体を押圧接触させて配設することで、移動体は駆動子２０５，２０６の表面に生ずる楕円振動の向きに従い移動することとなる。
【００２８】
次に、このような振動子をアクチュエータとして用いる本実施の形態のぶれ補正装置について図３〜図８を参照して説明する。図３は、ぶれ補正装置の構成を示す分解斜視図であり、図４は、ぶれ補正装置の主要部の構成を模式的に示す平面図であり、図５は、図４中のＥ−Ｅ´線断面図であり、図６は、図４中のＡ−Ａ´線断面図であり、図７は、図４中のＤ−Ｄ´線断面図を一部に含むＣ−Ｃ´線断面図であり、図８は、図７中のＢ−Ｂ´線断面図である。
【００２９】
本実施の形態のぶれ補正装置３００は、ＣＣＤ３１を搭載したホルダ３５（第２の移動部材）をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向にシフト移動させる最終的な移動対象物とするものであり、撮影光軸周りの開口３０１ａを囲む枠部３０１ｂを有する枠形状でホルダ３５をＹ軸方向に移動可能に搭載するＸ枠３０１と、撮影光軸周りの開口３０２ａを囲む枠部３０２ｂを有する枠形状でＸ枠３０１をＸ軸方向に移動可能に搭載して図示しないカメラ本体に固着されたフレーム（固定部材）３０２とを備える。
【００３０】
そして、Ｘ枠３０１をフレーム３０２に対してＸ軸方向に変位移動させるＸ軸駆動機構３１０ｘと、ホルダ３５をＸ枠３０１に対してＹ軸方向に変位駆動させるＹ軸駆動機構３１０ｙとを備え、ホルダ３５をＸ枠３０１とともにフレーム３０２に対してＸ軸方向にシフト移動させるとともにＸ枠３０１に対してＹ軸方向にシフト移動させることにより、ホルダ３５に搭載されたＣＣＤ３１はＸＹ平面内でＸ軸方向及び／又はＹ軸方向にぶれを補償するようにシフト移動される。
【００３１】
ここで、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの構成について説明する。Ｘ軸駆動機構３１０ｘは、Ｘ軸振動子（第１のアクチュエータ）３２０ｘと、Ｘ枠３０１に一体に固定されてＸ枠３０１とともに駆動対象となる第１の移動部材３１１ｘを構成する摺動体３３０ｘと、Ｘ軸振動子３２０ｘを摺動体３３０ｘ側に付勢する押圧機構３４０ｘとを備える。
【００３２】
Ｘ軸振動子３２０ｘは、図２で説明した振動子２００の動作原理に従い、所定の周波電圧が印加されることにより楕円振動が発生する駆動子（駆動部）３２１ｘ，３２２ｘを全体として細長い矩形形状の圧電素子３２３ｘの片面に備える。Ｘ軸振動子３２０ｘは、圧電素子３２３ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘと相反する側の中央位置に振動子ホルダ３２４ｘを有し、振動子ホルダ３２４ｘに形成された突起３２５ｘがフレーム３０２の溝３４２ｘ（保持部）に嵌合することで、Ｘ軸振動子３２０ｘはＸ軸方向の移動が規制されるように位置決めされて保持されている。このような構成により駆動子３２１ｘ，３２２ｘに生じる楕円振動による駆動力がＸ軸方向に作用する。
【００３３】
また、摺動体３３０ｘは、軸受け（被ガイド部）３３１ｘ上に摺動板（摺動部）３３２ｘを固着してなる。軸受け３３１ｘは、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが押圧されて摺動板３３２ｘに接触する位置でＸ枠３０１の一部に対して例えばビス３３３ｘにより一体となるように固定されている。ここで、摺動体３３０ｘは、所望の大きさに形成されたＸ枠３０１に比して小さな大きさ（Ｘ軸振動子３２０ｘ相当の大きさ）で形成されたものである。また、Ｘ枠３０１が剛性の低い樹脂材料やアルミニウム等により形成されているのに対して、摺動板３３２ｘは耐磨耗性を有して剛性の高いセラミックス等の材質で形成され、軸受け３３１ｘは、フェライト系のステンレス等の焼入れ可能な材質に焼入れをして剛性を高めたものである。
【００３４】
また、フレーム３０２は、フレーム３０２に形成された開口形状の取付部に配置されて摺動体３３０ｘの軸受け３３１ｘに対向するようにビス３０３ｘで固定された軸受け（ガイド部）３０４ｘを備える。この軸受け３０４ｘには、図８に示すように、Ｘ軸方向に沿わせたＶ溝３０５ｘが、磨耗防止用のＶ溝板３０６ｘを固着して形成されている。軸受け３３１ｘには、図８に示すように、軸受け３０４ｘのＶ溝３０５ｘ（Ｖ溝板３０６ｘ）に対向するＶ溝３３４ｘが、磨耗防止用のＶ溝板３３５ｘを固着して形成されている。ここで、リテーナ３３６ｘで位置決めされた２個のボール３３７ｘ，３３８ｘ（転動体）をＶ溝３０５ｘ，３３４ｘ間に挟み込ませることにより、軸受け３０４ｘ，３３１ｘは、Ｘ軸方向に沿って１列に配列された２個のボール３３７ｘ，３３８ｘを有する構造とされている。２個のボール３３７ｘ，３３８ｘは、図７等に示すように、駆動子３２１ｘ，３２２ｘの位置より外側寄りに離れた位置に位置決めされており、リテーナ３３６ｘによりＸ軸方向の移動が規制されている。なお、転動体としてはボールに限らず、ローラでもよい。
【００３５】
押圧機構３４０ｘは、スペーサ３４３ｘを介して一端がビス３４４ｘによりフレーム３０２に固定されてＸ軸振動子３２０ｘを保持する押圧板３４１ｘと、この押圧板３４１ｘの他端側をフレーム３０２に固定するビス３４５ｘ周りにスペーサ３４６ｘを介して配設されＸ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが摺動板３３２ｘに押圧接触するように押圧板３４１ｘを付勢する押圧ばね３４７ｘとを備える。押圧機構３４０ｘによる押圧力は、１５Ｎ（ニュートン）程度の非常に大きな力に設定されている。
【００３６】
なお、軸受け３３１ｘはボール３３７ｘ，３３８ｘの中心を通り、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りに回転可能であるが、軸受け３３１ｘがＸ枠３０１に一体化され、軸受け３３１ｘからＸ軸方向とは異なる方向の離れた位置でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に１つのボール３０７ｘ（転動体）が配設されている。このボール３０７ｘは、ボール３０７ｘ近傍でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に係止させたばね３０８ｘによる付勢力で挟持状態に維持され、フレーム３０２に対するＸ枠３０１の撮影光軸（Ｚ軸）方向の間隔を維持するように位置決めする。ここで、ばね３０８ｘの付勢力は、ボール３０７ｘの挟持状態を維持できればよく、押圧ばね３４７ｘの付勢力に比して数段弱く設定されている。これにより、Ｘ枠３０１と摺動体３３０ｘとからなる第１の移動部材３１１ｘは、フレーム３０２に対して２個のボール３３７ｘ，３３８ｘと１個のボール３０７ｘとによる３点支持で移動し得る構成とされている。また、ボール３０７ｘをボール３３７ｘ，３３８ｘに対して、撮影光軸及び開口３０１ａを挟んで反対側に配することで、ボール３０７ｘとボール３３７ｘ，３３８ｘとの距離を離間することができるので、安定した３点支持構造とすることができる。このように本実施の形態によれば、３つのボール（転動体）で、第１の移動部材３１１ｘの移動方向のガイドを行うとともに傾きをも規定することができ、安定した駆動が可能となる。
【００３７】
一方、Ｙ軸振動子（第２のアクチュエータ）３２０ｙを備えるＹ軸駆動機構部３１０ｙも、基本構造はＸ軸駆動機構部３１０ｘと同様であり、同一又は対応する部分には同一符号に添え字ｙを付して示し、説明も省略する。なお、Ｙ軸駆動機構部３１０ｙは、ホルダ３５には一体に固定されてホルダ３５とともに駆動対象となる第２の移動部材３１１ｙを構成する摺動体３３０ｙを備える。
【００３８】
また、本実施の形態のぶれ補正装置３００は、ボディユニット１００のＸ軸周りのぶれ（ピッチ方向のぶれ）を検出するＸ軸ジャイロ３５０ｘとボディユニット１００のＹ軸周りのぶれ（ヨー方向のぶれ）を検出するＹ軸ジャイロ３５０ｙとがフレーム３０２に配設されている。また、ＣＣＤ３１の位置を検出する位置検出装置３６０を備える。そして、これらＸ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙ及び位置検出装置３６０からの信号に基づきＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙに対する振動子駆動回路３５４を制御する防振制御回路３５５を備える。防振制御回路３５５は、Ｂｕｃｏｍ５０からの指示に従い制御動作を実行する。
【００３９】
次に、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの動作について説明する。Ｘ軸振動子３２０ｘに所定の周波電圧を印加して駆動子３２１ｘ，３２２ｘに楕円振動を発生させると、Ｘ軸振動子３２０ｘの駆動子３２１ｘ，３２２ｘが押圧機構３４０ｘによる強い付勢力で摺動板３３２ｘに押圧接触しているので、摺動体３３０ｘは駆動子３２１ｘ，３２２ｘの楕円振動の回転方向に駆動される。
【００４０】
この際、Ｘ軸振動子３２０ｘに加える押圧力は強いが、摺動体３３０ｘを構成する摺動板３３２ｘ及び軸受け３３１ｘの剛性が高いため、駆動子３２１ｘ，３２２ｘと摺動板３３２ｘとの押圧接触状態が安定し、楕円振動に伴う駆動力が摺動板３３２ｘに確実に伝達され、高効率で楕円振動の回転方向に駆動することができる。また、摺動板３３２ｘを有する摺動体３３０ｘ側はフレーム３０２に対して面接触ではなく、軸受け３３１ｘ，３０４ｘ部分でのボール３３７ｘ，３３８ｘによる転動方式で接触しているので、押圧力が強くても摺動体３３０ｘはフレーム３０２に対して摩擦の少ない状態で確実に移動することとなる。そして、軸受け３３１ｘ，３０４ｘは、Ｘ軸方向に沿った１列のボールベアリング軸受構造からなるので、摺動体３３０ｘはＸ軸振動子３２０ｘによる駆動を受けた場合にＸ軸方向にのみ移動する。このように摺動体３３０ｘが移動すると、摺動体３３０ｘが固定されたＸ枠３０１も、摺動体３３０ｘと一体となってＸ軸方向に移動する。すなわち、Ｘ枠３３０ｘの移動方向も、Ｘ軸方向に沿った１列のボールベアリング軸受構造からなる軸受け３３１ｘ，３０４ｘ同士の係合によりガイドされる。
【００４１】
このような動作において、軸受け３３１ｘはボール３３７ｘ，３３８ｘの中心を通り、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りに回転可能であるが、軸受け３３１ｘがＸ枠３０１に一体化され、軸受け３３１ｘからＸ軸方向とは異なる方向の離れた位置でフレーム３０２とＸ枠３０１との間に１つのボール３０７ｘが配設され、Ｘ枠３０１と摺動体３３０ｘとからなる移動体３１１ｘが、フレーム３０２に対して２個のボール３３７ｘ，３３８ｘと１個のボール３０７ｘとによる離れた位置での３点支持とされているので、Ｖ溝３３４ｘに平行な軸周りの回転による煽りを生ずることなく安定してフレーム３０２上をＸ軸方向に移動する。よって、Ｘ軸振動子３２０ｘに対する強い押圧部分のガイド支持機構が、軸受け３３１ｘ，３０４ｘによるＸ軸方向に沿った１列のボールベアリング軸受構造で済み、小型化・構造単純化が可能となる。
【００４２】
Ｙ軸駆動機構３１０ｙも、Ｘ軸駆動機構３１０ｘの場合と同様に動作する。
【００４３】
次に、本実施の形態におけるＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙ及び位置検出装置３６０の配置及び位置検出装置３６０の構成について、図４、図５及び図９〜図１２を参照して説明する。図９は、ＣＣＤ３１の裏面側から見た配置関係を簡略化して示す模式図であり、図１０は、磁石及び検出部の構成例を拡大して示す概略斜視図であり、図１１は、磁石の磁力線分布とホール素子との配置関係を正面図的に示す説明図であり、図１２は、磁石の磁力線分布とホール素子との配置関係を平面図的に示す説明図である。
【００４４】
まず、全体として細長い矩形形状をした圧電素子３２３ｘを有するＸ軸振動子３２０ｘは、フレーム３０２上に、例えば４：３の比率でやや横長の矩形形状に形成されたＣＣＤ３１の第１の辺（長辺）３１ａの外側近傍であってこの第１の辺３１ａの方向（Ｘ軸方向）と平行に配置されている。また、全体として細長い矩形形状をした圧電素子３２３ｙを有するＹ軸振動子３２０ｙは、Ｘ枠３０１上に、ＣＣＤ３１の第１の辺３１ａと垂直な第２の辺（短辺）３１ｂの外側近傍であってこの第２の辺３１ｂの方向（Ｙ軸方向）と平行に配置されている。ここで、Ｘ軸振動子３２０ｘは、このＸ軸振動子３２０ｘの長手方向軸ＬｘとＹ軸振動子３２０ｙの長手方向軸Ｌｙとが交差する仮想の交差点Ｐ寄りであって、Ｙ軸振動子３２０ｙとは交差しない位置に配置されている。同様に、Ｙ軸振動子３２０ｙは、仮想の交差点Ｐ寄りであって、Ｘ軸振動子３２０ｘとは交差しない位置に配置されている。
【００４５】
また、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙによってシフト移動されるＣＣＤ３１の相対位置を検出するための位置検出装置３６０は、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙの各々の一端部によって囲まれ、仮想の交差点Ｐを含む領域Ｅに配置されている。ここで、位置検出装置３６０は、図４及び図５に示すように、ＣＣＤ３１が搭載されたホルダ３５の一隅から領域Ｅへ延出するアーム部３６１と、このアーム部３６１の先端部に設けられた磁石３６２と、フレーム３０２に対して支持片３０２ｃにより支持されて領域Ｅ内で磁石３６２に対して光軸方向に対向配置された検出部３６３とを備える。
【００４６】
ここで、検出部３６３は、磁石３６２の磁力（磁束密度）の変化を領域Ｅ内において検出するための複数のホール素子を備えるが、本実施の形態では、図１０及び図１１に示すように、ＣＣＤ３１の第１の辺３１ａ、第２の辺３１ｂの方向に対応する仮想のＸ軸及びＹ軸の各々に位置する４つのホール素子３６４ｘ，３６５ｘ，３６４ｙ，３６５ｙを有する。
【００４７】
また、図１０及び図１１に示すように、磁石３６２は、撮影光軸方向（Ｚ軸方向）の両端部にＮ，Ｓの磁極を有する矩形状のものである。この磁石３６２は、図１２中に示すように、Ｎ極からＳ極に向かい縁部付近で最大となる磁力線分布を全周に亘って均等に有する。これにより、磁石３６２は、検出部３６３が対向するＳ極端面において、図１１に示すような略矩形閉ループ形状の等磁力線分布（等磁束密度分布）を有する（なお、磁石３６２は、円形形状であってもよく、この場合には同心円状の等磁力線分布となる）。ここで、Ｘ枠３０１及びホルダ３５が移動範囲の略中央に位置したとき（ＣＣＤ３１の移動量が０の標準位置に位置したとき）に、磁力線中心が仮想のＸ軸及びＹ軸の中心Ｏと一致するように設定されている。また、ホール素子３６４ｘ，３６５ｘは、仮想のＸ軸に沿って離間配置され、ホール素子３６４ｙ，３６５ｙは、仮想のＹ軸に沿って離間配置されている。ホール素子３６４ｘ，３６５ｘは、図１２中に示すように、磁気検出面上での磁束密度分布の最大部分よりも内側の傾斜分布部分に対応させて中心Ｏに対し対称位置に配置され、ホール素子３６４ｙ，３６５ｙも同様に、磁束密度分布の最大部分よりも内側の傾斜分布部分に対応させて中心Ｏに対し対称位置に配置されている。
【００４８】
このような構成において、Ｘ軸ジャイロ３５０ｘ、Ｙ軸ジャイロ３５０ｙによってカメラの手ぶれが検出された場合、振動子駆動回路３５４によってＸ軸振動子３２０ｘ及び／又はＹ軸振動子３２０ｙが駆動され、ＣＣＤ３１を搭載したホルダ３５をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向へシフト移動させる。この際、ＣＣＤ３１が移動量０の標準位置から手ぶれ量を補償し得る所定の目標位置までシフト移動したか否かが位置検出装置３６０によって検出され、Ｘ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙのフィードバック制御に供される。
【００４９】
ここで、例えばＸ軸振動子３２０ｘが駆動され、ＣＣＤ３１を搭載したホルダ３５がＸ軸方向にシフト移動した場合、アーム部３６１によってホルダ３５と一体の磁石３６２もＸ軸方向にシフト移動される。これにより、標準位置では同一の磁力強度を検出していたホール素子３６４ｘ，３６５ｘは、ホルダ３５（磁石３６２）の移動方向に従い検出する磁力強度に強弱の差を生じ、一方の検出磁力が増加するのに対して他方の検出磁力が低下する。そこで、Ｘ軸方向の一対のホール素子３６４ｘ，３６５ｘにより検出される磁力強度差を減衰比として算出し、所定の演算式を用いて演算処理することにより、標準位置からのＸ軸方向における移動量（相対位置）及び向きを精度よく検出することができる。よって、検出される相対位置が目標位置に達した時点でＸ軸振動子３２０ｘによるシフト移動が停止されるようフィードバック制御される。Ｙ軸振動子３２０ｙの駆動によるホルダ３５（磁石３６２）のＹ軸方向のシフト駆動の場合も、同様に標準位置からのＹ軸方向における移動量（相対位置）及び向きを精度よく検出することができる。よって、検出される相対位置が目標位置に達した時点でＹ軸振動子３２０ｙよるシフト移動が停止されるようフィードバック制御される。
【００５０】
このような構成からなる本実施の形態のぶれ補正装置３００によれば、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙが、各々の長手方向軸Ｌｘ，Ｌｙが交差する仮想の交差点Ｐ寄りであって、互いに交差しない位置に配置され、ＣＣＤ３１の相対位置を検出する位置検出装置３６０は、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙの各一端部によって囲まれ、仮想の交差点Ｐを含む領域Ｅに配置されているので、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙの配置により生ずる僅かなデッドスペースを利用して位置検出装置３６０を配置させることができ、ぶれ補正装置３００の小型化を確保することができる。この際、デッドスペースを利用した領域Ｅの大きさは限られているが、検出部３６３が、Ｘ，Ｙの２軸方向の検出を行うホール素子を一体に有して小型に構成されているので、領域Ｅに対して支障なく配置させることができる。また、位置検出装置３００をＣＣＤ３１に極力近い位置に配置させることができ、検出系に重畳される誤差分を低減させてＣＣＤ３１の相対位置の検出を精度よく行うことができる。さらには、ＣＣＤ３１の位置制御を行うＸ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙに対しても極力近い位置に位置検出装置３６０を配置させることができ、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙの移動対象となるＣＣＤ３１の動きを直接的に検出でき、Ｘ軸振動子３２０ｘ及びＹ軸振動子３２０ｙを適正にフィードバック制御することができる。
【００５１】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、ホール素子を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向各々に２つずつ設けて両者の差分による減衰比からＣＣＤ３１の相対位置を検出するようにしたが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向各々に１つずつのホール素子３６４ｘ，３６４ｙを設け、ホール素子３６４ｘ，３６４ｙにより検出される磁力強度の変化によってＣＣＤ３１の相対位置を検出するようにしてもよい。あるいは、磁石のＳ極側にホール素子を配置したが、Ｎ極側に配置してもよいし、Ｓ極側とＮ極側との両方に配置してもよい。両側配置にすると、図９の配置範囲Ｅをより小さくすることが可能となる。
【００５２】
また、位置検出装置における検出方式は、磁石とホール素子とを用いた磁気検出方式に限らず、例えば、光学検出方式であってもよい。図１３〜図１５に光学検出方式の位置検出装置３７０の変形例を示す。図１３は、図７に対応するＣＣ´断面でのぶれ補正装置の主要部の断面図であり、図１４は、Ｙ軸センサとＹ軸スケールの配置関係を正面図的に示す説明図であり、図１５は、Ｘ軸センサとＸ軸スケールの配置関係を正面図的に示す説明図である。
【００５３】
変形例に示す位置検出装置３７０は、フレーム３０２に配置されたＸ軸センサ３７１と、Ｘ枠３０１に配置されてＸ軸センサ３７１によって移動量が検出されるＸ軸スケール３７２と、Ｘ枠３０１に配置されたＹ軸センサ３７３と、ＣＣＤ３１を搭載したホルダ３５の支持片３７５に配置されてＹ軸センサ３７３によって移動量が検出されるＹ軸スケール３７４とを備える。ここで、Ｘ軸センサ３７１及びＹ軸センサ３７３は、反射型光学センサからなり、Ｘ軸スケール３７２及びＹ軸スケール３７４は、各々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に白黒の明暗パターンが所定ピッチで等間隔に形成されたものである。これにより、Ｘ軸センサ３７１、Ｙ軸センサ３７３が検出する標準位置からの明暗パターン量によってＣＣＤ３１のＸ軸方向、Ｙ軸方向の相対的な移動量が検出される。また、これらの部材は、前述のＸ軸振動子３２０ｘ、Ｙ軸振動子３２０ｙの長手方向軸Ｌｘ，Ｌｙが交差する仮想の交差点Ｐを含む領域Ｅに、撮影光軸と平行なＺ軸方向において、フレーム３０２側から、Ｘ軸センサ３７１、Ｘ軸スケール３７２、Ｙ軸センサ３７３、Ｙ軸スケール３７４の順番に、接近配置されている。また、Ｘ軸スケール３７２は、図１５に示すように、Ｘ軸センサ３７１に対する移動範囲をカバーする大きさに形成されている。一方、Ｙ軸スケール３７４は、図１４に示すように、Ｙ軸センサ３７３に対する移動範囲をカバーするとともにＸ軸センサ３７１に対する移動範囲もカバーする大きさに形成されている。
【００５４】
変形例の位置検出装置３７０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのセンサ構成が別個となっているが、領域Ｅ内において光軸方向に順番に配置させる積層構造によって集中配置させているため、領域Ｅに対して支障なく配置させることができる。特に、Ｘ軸センサ３７１とＸ軸スケール３７２、Ｙ軸センサ３７３とＹ軸スケール３７４を各々接近配置させているので、検出精度を向上させることもできる。また、Ｙ軸スケール３７４は、Ｙ軸センサ３７３に対する移動範囲だけでなくＸ軸センサ３７１に対する移動範囲をもカバーする大きさに形成されているので、確実な検出を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のぶれ補正装置を搭載した電子カメラの主に電気的なシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】振動子の動作原理を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態のぶれ補正装置の構成を示す分解斜視図である。
【図４】ぶれ補正装置の主要部の構成を模式的に示す平面図である。
【図５】図４中のＥ−Ｅ´線断面図である。
【図６】図４中のＡ−Ａ´線断面図である。
【図７】図４中のＤ−Ｄ´線断面図を一部に含むＣ−Ｃ´線断面図である。
【図８】図７中のＢ−Ｂ´線断面図である。
【図９】ＣＣＤの裏面側から見た配置関係を簡略化して示す模式図である。
【図１０】磁石及び検出部の構成例を拡大して示す概略斜視図である。
【図１１】磁石の磁力線分布とホール素子との配置関係を正面図的に示す説明図である。
【図１２】磁石の磁力線分布とホール素子との配置関係を平面図的に示す説明図である。
【図１３】図７に対応するＣＣ´断面での変形例のぶれ補正装置の主要部の断面図である。
【図１４】Ｙ軸センサとＹ軸スケールの配置関係を正面図的に示す説明図である。
【図１５】Ｘ軸センサとＸ軸スケールの配置関係を正面図的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
３１  ＣＣＤ
３１ａ  第１の辺
３１ｂ  第２の辺
３５  ホルダ
３０１  Ｘ枠
３０２  フレーム
３００  ぶれ補正装置
３２０ｘ  Ｘ軸振動子
３２０ｙ  Ｙ軸振動子
３２３ｘ，３２３ｙ  圧電素子
３６０  位置検出装置
３６１  アーム部
３６２  磁石
３６３  検出部
３６４ｘ，３６４ｙ，３６５ｘ，３６５ｙ  ホール素子
３７０  位置検出装置
３７１  Ｘ軸センサ
３７２  Ｘ軸スケール
３７３  Ｙ軸センサ
３７４  Ｙ軸スケール
Ｌｘ，Ｌｙ  長手方向軸
Ｐ  交差点
Ｅ  領域
【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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【図１４】
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【図１５】
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