(57)【要約】【課題】撮像素子の位置を高精度に検出することのできる像ブレ補正装置を提供する。【解決手段】本発明の像ブレ補正装置（１０）は、固定部（１１）と、撮像素子（３）を保持する保持部（４０）と、前記保持部（４０）を、前記固定部（１１）に対して、互いに直交する２方向に駆動する駆動部（１３ｘ，１３ｙ）と、前記保持部（４０）の前記固定部（１１）に対する相対位置を検出する位置検出部（５２ｂ，５２ｃ）であって、前記固定部（１１）の、前記撮像素子（３）の撮像中心を通り、前記２方向のそれぞれに延びる直線上に配置される位置検出部（５２ｂ，５２ｃ）と、を備えることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
撮像素子を保持する保持部と、
前記保持部を、前記固定部に対して、互いに直交する２方向に駆動する駆動部と、
前記保持部の前記固定部に対する相対位置を検出する位置検出部であって、前記固定部の、前記撮像素子の撮像中心を通り、前記２方向のそれぞれに延びる直線上に配置される位置検出部と、を備える像ブレ補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載の像ブレ補正装置であって、
前記駆動部と前記位置検出部とが、前記２方向に直交する第３の方向に重なって配置されていることを特徴とする像ブレ補正装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置を備えるカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を移動させることにより像ブレを補正する像ブレ補正装置及びカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手ブレを打ち消すように撮像素子を移動させ、像ブレを補正する像ブレ補正装置が存在する。この従来の像ブレ補正装置において、例えば、ホール素子を含む位置検出部材は、撮像素子の撮像中心からずれた位置に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、位置検出部材が、撮像中心からずれた位置に配置されていると、撮像素子の位置を高精度に検出することが困難である。
【０００４】
本発明の課題は、撮像素子の位置を高精度に検出することのできる像ブレ補正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、固定部（１１）と、撮像素子（３）を保持する保持部（４０）と、前記保持部（４０）を、前記固定部（１１）に対して、互いに直交する２方向に駆動する駆動部（１３ｘ，１３ｙ）と、前記保持部（４０）の前記固定部（１１）に対する相対位置を検出する位置検出部（５２ｂ，５２ｃ）であって、前記固定部（１１）の、前記撮像素子（３）の撮像中心を通り、前記２方向のそれぞれに延びる直線上に配置される位置検出部（５２ｂ，５２ｃ）と、を備える像ブレ補正装置（１０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の像ブレ補正装置（１０）であって、前記駆動部（１３ｘ，１３ｙ）と前記位置検出部（５２ｂ，５２ｃ）とが、前記２方向に直交する第３の方向に重なって配置されていることを特徴とする像ブレ補正装置（１０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置（１０）を備えるカメラ（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像素子の位置を高精度に検出することのできる像ブレ補正装置を及びカメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。更に、正位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。
【０００９】
図１は本発明の一実施形態のデジタルカメラ１の概略図である。図示するように、デジタルカメラ１はレンズ鏡筒２を備える。レンズ鏡筒２の内部には、Ｚプラス側から光軸Ｃに沿って、複数のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３が配置されている。また、レンズＬ３のＺマイナス側には、撮像素子としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）３が配置されている。なお、撮像素子としては、ＣＣＤに限定されず、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等他の撮像素子であってもよい。そして、レンズ鏡筒２のＺマイナス側には、像ブレ補正装置１０が取り付けられている。
【００１０】
カメラ１は、更に、像ブレ補正装置１０におけるブレ補正のＯＮ／ＯＦＦを選択可能なブレ補正スイッチ４を備える。このブレ補正スイッチ４がＯＮになると、像ブレ補正装置１０が起動する。また、カメラ１は、その内部に角速度センサ５を備える。像ブレ補正装置１０は、角速度センサ５によって検出された手ブレによるカメラの移動を打ち消すように、ＣＣＤ３を光軸Ｃと垂直な平面内で移動させる。また、ブレ補正スイッチ４がＯＦＦの時ＣＣＤ３は、図示しないロック機構によりロックされる。
【００１１】
図２は、ＣＣＤ３及びローパスフィルタ６が取り付けられた状態の像ブレ補正装置１０のＹＺ平面における断面図である。また、図３は像ブレ補正装置１０の、図２におけるＹプラス方向の部分のＸＺ平面における断面図である。
【００１２】
像ブレ補正装置１０は、レンズ鏡筒２に対して固定される固定部１１を備える。図４は固定部１１に、後述するＹステージ２０が取り付けられた状態をＺマイナス方向から見た平面図である。固定部１１は、像ブレ補正装置１０における最もＺプラス側に配置される部材である。固定部１１は、中央に開口部１７を備える板状部１１ａと、板状部１１ａの外周におけるＹプラス方向に延びるコイル取付部１１ｂと、板状部１１ａの外周におけるＸプラス方向に延びるコイル取付部１１ｃとを備える。
【００１３】
コイル取付部１１ｂ，１１ｃは、図２〜図４に示すように、Ｚマイナス方向に開口した箱状に形成され、その底面の内側（Ｚマイナス面）には、それぞれ２本のピン部材１２がＺマイナス方向に向かって延びている。２つのピン部材１２の間には、コイル１３が架け渡されている。Ｙプラス方向のコイル取付部１１ｂに取り付けられたコイルは、後述するＣＣＤ台４０をＹ方向に駆動するＹ方向駆動コイル１３ｙである。Ｘプラス方向のコイル取付部１１ｃに取り付けられたコイルは、後述するＣＣＤ台４０をＸ方向に駆動するＸ方向駆動コイル１３ｘである。また、コイル取付部１１ｂの箱状部の外側におけるＸ方向の両側には、それぞれ突起１６ｂが設けられている。また、コイル取付部１１ｃの箱状部の外側におけるＹ方向の両側には、それぞれ突起１６ｃが設けられている。
【００１４】
固定部１１の板状部１１ａにおけるＸプラス側には、開口部１７のＹ方向の上下に、後述する第１ガイド棒２１を挿入するための一対のガイド挿通穴１４ａ，１４ｂが設けられている。また、板状部１１ａにおけるＸマイナス側にも、後述する第２ガイド棒２４を取り付けるための一対のガイド挿通穴１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００１５】
固定部１１の開口部１７には、ＣＣＤ３をＹ方向に駆動するためのＹステージ２０が配置されている。Ｙステージ２０は開口部１７内より若干小さい。Ｙステージ２０のＸ方向マイナス側における上下（Ｙプラス側とＹマイナス側）には、第１ガイド棒２１を挿入するガイド穴２２ａ，２２ｂが設けられたガイド挿通部２３ａ，２３ｂが備えられている。また、Ｘプラス側の上部（Ｙプラス側）には、第２ガイド棒２４を挿入するガイド穴２５が設けられたガイド挿通部２６が備えられている。
【００１６】
固定部１１のＸマイナス側のガイド挿通穴１４ａ，１４ｂ、及びＹステージ２０のＸマイナス側の上下のガイド挿通部２３ａ，２３ｂのガイド穴２２ａ，２２ｂを貫通して第１ガイド棒２１が挿入されている。また、固定部１１のＸプラス側のガイド挿通穴１５ａ，１５ｂ、及びＹステージ２０のＸプラス側のガイド挿通穴２６のガイド穴２５を貫通して第２ガイド棒２４が挿入されている。これらの第１ガイド棒２１及び第２ガイド棒２４は、固定部１１に固定されている。図１のブレ補正スイッチ４がＯＮになると、図示しないロック機構が解除され、第１ガイド棒２１に沿ってガイド挿通部２３ａ，２３ｂが移動し、第２ガイド棒２４に沿ってガイド挿通穴２６が移動することによって、Ｙステージ２０は固定部１１に対してＹ方向に移動可能になる。
【００１７】
また、Ｙステージ２０は、略中央部に開口部２７を備える。その開口部２７はＹプラス且つＸマイナス側でＹプラス側に延びる開口部分２７ａを備える。Ｙステージ２０の開口部分２７ａのＸ方向の両側には、後述する第４ガイド棒３４を挿入する穴２８ａ，２８ｂが設けられている。また、開口部２７のＹマイナス方向の両側には、後述する第３ガイド棒３１を挿入する穴２９ａ，２９ｂが設けられている。
【００１８】
Ｙステージ２０の開口部２７には、ＣＣＤ３をＸ方向に駆動するためのＸステージ３０が配置されている。図５は、Ｙステージ２０に、Ｘステージ３０が取り付けられた状態をＺマイナス方向から見た平面図である。Ｘステージ３０は開口部２７内より若干小さい。Ｘステージ３０のＹ方向マイナス側におけるＸプラス側とＸマイナス側には、第３ガイド棒３１を挿入するガイド穴３２ａ，３２ｂが設けられたガイド挿通部３３ａ，３３ｂが備えられている。また、Ｙプラス側のＸマイナス側には、第４ガイド棒３４を挿入するガイド穴３５が設けられたガイド挿通部３６が備えられている。
【００１９】
Ｙステージ２０に設けられた穴２８ｂ側から第４ガイド棒３４を挿入し、ガイド挿通部３６のガイド穴３５を貫通させて更にもう一方の穴２８ａに通す。また、Ｙステージ２０に設けられた穴２９ａ側から第３ガイド棒３１を挿入し、ガイド挿通部３３ａのガイド穴３２ａ、ガイド挿通部３３ｂのガイド穴３２ｂを貫通させて更にもう一方の穴２９ｂに通す。図１のブレ補正スイッチ４がＯＮになると、図示しないロック機構が解除され、Ｘステージ３０は第４ガイド棒３４及び第３ガイド棒３１にガイドされてＹステージ２０に対してＸ方向に移動可能となる。
【００２０】
Ｘステージ３０のＺマイナス側にはＣＣＤ台４０が配置される。図６はＣＣＤ台４０をＺマイナス方向から見た平面図である。ＣＣＤ台４０は、ＣＣＤ３が載置される台座部４１を備える。台座部４１は、略矩形の外枠４１ａと、その外枠４１ａの内側における中央を通ってＸ方向に延びる横枠４１ｂとを備え、Ｘステージ３０の略中央部に設けられた開口部３７に配置されている。更に、ＣＣＤ台４０の外枠４１ａの外周におけるＹプラス方向及びＸプラス方向には、それぞれ腕部４２ｂ，４２ｃが延びている。腕部４２ｂ，４２ｃの先端は、図２に示すようにＺプラス方向に略垂直に折れ曲がり、その先で再度ＸＹ平面に沿うように９０度に折れ曲がり、それぞれ腕部４２ｂ，４２ｃが延びる方向に対して垂直に延びる平板部４４ｂ，４４ｃを形成している。
【００２１】
平板部４４ｂ，４４ｃのＺプラス側には、その平板部４４ｂ，４４ｃより短手方向の幅が狭く、長手方向の幅は略同じヨーク４５ｂ，４５ｃが設けられている。また、平板部４４ｂ，４４ｃのＺマイナス側の中央部には、略矩形であって、短手方向を平板部の長手方向に沿うようにして、また長手方向を平板部の短手方向に向くようにして略矩形のマグネット４６ｂ，４６ｃが取り付けられている。マグネット４６ｂ，４６ｃの長手方向の長さは、平板部４４ａ，４４ｂの短手方向の長さより長いため、マグネット４６ｂ，４６ｃの長手方向は、一部平板部４４ａ，４４ｂから突き出している。
【００２２】
更に台座部４１の外枠４１ａにおける４箇所からは、それぞれ延在部４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄが設けられ、それらの延在部４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄには穴が設けられている。延在部のうちのＹプラス側に延びる延在部４７ａの穴を貫通して、Ｘステージ３０の穴３８ａにねじ３９が螺合され、Ｘステージ３０とＣＣＤ台４０とが固定されている。
【００２３】
ＣＣＤ台４０の平板部４４ｂ，４４ｃのＺマイナス側には、ホール素子台５０ｂ，５０ｃが取り付けられる。図７は図６の状態にホール素子台５０ｂ，５０ｃを取り付けた図である。図２、図３及び図７に示すように、ホール素子台５０ｂ，５０ｃは、略矩形の部材のＸ方向の両端がＺマイナス方向に折れ曲がった断面コの字型の部材である。矩形部材の中央部には、ホール素子５２ｂ，５２ｃが埋設されている。
【００２４】
また、折れ曲がった部分の先端には、係止穴５１ｂ，５１ｃが設けられている。ホール素子台５０ｂ，５０ｃを、固定部１１のコイル取付部１１ｂ，１１ｃにはめ込むと、係止穴５１ａ，５１ｂにコイル取付部１１ｂ，１１ｃに設けられた上述の突起１６ｂ，１６ｃがそれぞれ嵌まり込み、コイル取付部１１ｂ，１１ｃにホール素子台５０ｂ，５０ｃが固定される。このようにホール素子台５０ｂ，５０ｃが固定部１１に設けられたコイル取付部１１ｂ，１１ｃに固定されることにより、ホール素子５２ｂ，５２ｃは、固定部１１の中心を通り且つ互いに直交する直線上にそれぞれ配置される。
【００２５】
ＣＣＤ台４０及びホール素子台５０ｂ，５０ｃの更にＺマイナス側には、蓋部材６０が取り付けられる。図８は図７に蓋部材６０が取り付けられた状態を示した図であり、蓋部材６０はＣＣＤ台４０にねじ６１によって固定される。
【００２６】
このように完成された像ブレ補正装置１０のＺプラス側には、図２に示すようにＣＣＤ３が固定される。ＣＣＤ３は、図１のブレ補正スイッチ４がＯＦＦで、図示しないロック機構によりＣＣＤ台４０が固定されている状態において、固定部１１の中心に撮像中心がくるように配置される。これにより、ホール素子５２ｂ，５２ｃは、固定部１１における、ＣＣＤ３の撮像中心を通り且つ直交する２方向に延びる直線上に配置されていることになる。
【００２７】
また、ＣＣＤ３は、ＣＣＤ台４０にＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）７を挟んで取り付けられ、このＦＰＣ７はカメラ１に備えられた不図示の基板に接続されている。また、Ｘ方向駆動コイル１３ｘとＹ方向駆動コイル１３ｙ、ホール素子５２ｂ，５２ｃにも、図示しないＦＰＣが接続されている。これらのＦＰＣは、カメラ１に備えられた図示しない制御部に接続され、この制御部より電力の供給、信号の検出及び伝達が行われる。
【００２８】
次に、像ブレ補正装置１０の動作について説明する。まず、像ブレ補正スイッチがＯＦＦの状態において、ホール素子５２ｂ，５２ｃは、ＣＣＤ３の撮像中心を通る互いに直交する２直線上に配置されている。像ブレ補正スイッチをＯＮにすると、不図示の電磁ロックが解除され、ＣＣＤ３が固定部１１に対して移動可能となる。
【００２９】
撮影時において手ブレが生じると、カメラ１内に設けられた角速度センサ５によりカメラ１に加わった角速度が検出される。この角速度に応じて、図示しない制御部よりＸ方向駆動コイル１３ｘ、Ｙ方向駆動コイル１３ｙに電流が流され、ＣＣＤ３はこの手ブレを打ち消すように移動される。このときのＣＣＤ３の固定部１１に対する相対位置は、ホール素子５２ｂ及びホール素子５２ｃにより検出される。
【００３０】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラ１の固定部１１に対して固定されたホール素子５２ｂ及びホール素子５２ｃが、ＣＣＤ３の撮像中心を通り且つ互いに直交する２直線上に配置されている。したがって、ＣＣＤ３の撮像中心の位置を正確且つ確実に検出することができる。ゆえに、ＣＣＤ３を手ブレに正確に追従させることができ、手ブレの影響を精度良く排除することができる。
（２）ＣＣＤ３を移動させる駆動部であるＸ方向駆動コイル１３ｘ、ヨーク４５ｂ、及びマグネット４６ｂと、ホール素子５２ｂとがＺ方向に重なって配置されている。また、Ｙ方向駆動コイル１３ｙ、ヨーク４５ｃ及びマグネット４６ｃと、ホール素子５２ｂとがＺ方向に重なって配置されている。このように、位置検出部と駆動部とが一直線上に配置されているため、スペースをとらず、像ブレ補正装置１０を小型化することができる。
【００３１】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
本実施形態では、上述のように、Ｘ方向駆動コイル１３ｘ、ヨーク４５ｂ、及びマグネット４６ｂと、ホール素子５２ｂとがＺ方向に重なって配置され、Ｙ方向駆動コイル１３ｙ、ヨーク４５ｃ及びマグネット４６ｃと、ホール素子５２ｂとがＺ方向に重なって配置されている。しかし、本発明はこれに限定されない。２つのホール素子（位置検出部）が、撮像中心を通り且つ互いに直交する２直線上に配置されていれば、ホール素子を含む位置検出部と、駆動コイルを含む駆動部とを異なる場所、例えば撮像中心を中心とした互いに反対の位置に配置してもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態のデジタルカメラの概略図である。
【図２】ＣＣＤ及びローパスフィルタが取り付けられた状態の像ブレ補正装置のＹＺ平面における断面図である。
【図３】像ブレ補正装置の、図２におけるＹプラス方向の部分のＸＺ平面における断面図である。
【図４】固定部に、後述するＹステージが取り付けられた状態をＺマイナス方向から見た平面図である。
【図５】Ｙステージに、Ｘステージが取り付けられた状態をＺマイナス方向から見た平面図である。
【図６】ＣＣＤ台をＺマイナス方向から見た平面図である。
【図７】図６の状態にホール素子台を取り付けた図である。
【図８】図７に蓋部材が取り付けられた状態を示した図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：カメラ、３：ＣＣＤ、１１：固定部、１３ｘ：Ｘ方向駆動コイル、１３ｙ：Ｙ方向駆動コイル、４０：ＣＣＤ台、５ｂ、５２ｃ：ホール素子
【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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