JP4443881B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。

撮影する際の手ぶれが原因となって生じる像ぶれを補正する像ぶれ補正機構を備えた撮像装置が知られている。従来の撮像装置における像ぶれ補正機構は、手ぶれの発生に応じて補正光学系を偏心駆動したり、あるいは可変頂角プリズムを駆動したりすることによって像ぶれを補正している。これらの駆動機構（アクチュエータ）は、撮影光学系の光路を妨害しないように、撮影光学系の外周部に設置されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、像ぶれ補正用の駆動機構を撮影光学系の外周部に配置すると、撮影光学系の周りに駆動機構の設置スペースを確保する必要があることから、装置の大型化を招来するという問題がある。

特許第２６４１１７２号公報（第１図）

本発明の目的は、スペースを有効に使って像ぶれ補正機構を配置することができ、小型化、特に撮影光学系周りの必要体積（必要スペース）を小さくすることができる撮像装置を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 円筒状をなし、その後端外周部に突出形成されたフランジ状の基部を有する鏡筒本体と、該鏡筒本体内に設置された撮影光学系とを備える撮影レンズ鏡筒と、
前記撮影レンズ鏡筒の後方に配置され、前記撮影光学系により得られた被写体像を撮像する撮像素子を搭載した撮像素子基板と、
前記撮像素子基板を前記基部に対し前記撮影光学系の光軸を法線とする面方向に変位可能に支持する支持機構と、
前記撮像素子基板を前記面方向に変位させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動することにより、前記撮像素子が被写体像を撮像する際の像ぶれが補正されるように前記撮像素子基板の位置を制御する制御手段とを備え、
前記アクチュエータは、前記撮像素子基板の背面側の空間に設置されている撮像装置であって、
前記支持機構は、前記鏡筒本体の外周側に前記撮影光学系の光路を挟んで互いに平行に配置され、その後端部が前記基部に支持された一対の第１支持板と、
前記一対の第１支持板の前端部に支持され、前記光路を囲むように配置された可動枠と、
前記鏡筒本体の外周側に前記一対の第１支持板に対しほぼ垂直な姿勢で前記光路を挟んで互いに平行に配置され、その前端部が前記可動枠に支持されるとともに、その後端部に前記撮像素子基板を支持する一対の第２支持板とを有し、
前記一対の第１支持板が前記光軸に対し傾斜するように変位することにより、前記可動枠は、前記基部に対し前記面に平行な第１の方向に変位可能であり、
前記一対の第２支持板が前記光軸に対し傾斜するように変位することにより、前記撮像素子基板は、前記可動枠に対し前記面に平行かつ前記第１の方向に垂直な第２の方向に変位可能であることを特徴とする撮像装置。

これにより、スペースを有効に使って像ぶれ補正機構を配置することができ、小型化、特に撮影光学系周りの必要体積（必要スペース）を小さくすることができる撮像装置を提供することができ、ひいてはこの撮像装置を搭載する光学機器の小型化が図れる。また、重量の重い補正光学系（補正レンズ）を移動させるのではなく、比較的軽い撮像素子基板を移動させることによって像ぶれ補正を行うので、アクチュエータの出力が比較的小さくて済み、アクチュエータ自体も小さいものを用いることができるので、撮像装置の小型化に特に有利である。
また、撮像素子基板を、摩擦やガタが生じることなくスムーズに、光軸を法線とする面方向に変位させることができる。よって、摩擦、ガタ等が像ぶれ補正制御の精度を低下させたり、制御を不安定化したりするのを防止することができ、常に正確な像ぶれ補正制御を行うことができる。また、この支持機構は、撮影光学系の光路を囲むように配置することができるので、設置スペースが少なくて済み、撮像素子基板の外周側や背面側に配置される場合と比べて、設置スペースの確保が容易である。よって、撮像装置のさらなる小型化が図れ、ひいては撮像装置を搭載する光学機器のさらなる小型化が図れる。また、構造が簡単で、部品点数が少なく、組立も容易な支持機構によって上記効果を達成することができるので、製造コストの低減が図れる。さらに、支持機構は、軽量であるため、撮像素子基板を変位させる際の慣性が小さく、よって、スムーズで安定した高精度の像ぶれ補正制御特性が容易に得られる。また、摩擦抵抗がないことと相まって、像ぶれ補正制御時の消費電力の低減を図ることもできる。

（２） 前記アクチュエータは、前記光軸の延長線と重なるように配置されている上記（１）に記載の撮像装置。

これにより、撮像素子基板の背面側の空間をより有効に利用することができ、撮像装置のさらなる小型化が図れる。

（３） 前記撮像素子基板への前記アクチュエータの投影は、そのほぼ全体が前記撮像素子基板の領域内に入る上記（１）または（２）に記載の撮像装置。

これにより、アクチュエータが撮像素子基板よりも外周側にほとんどはみ出さないようにすることができるので、撮像装置のさらなる小型化が図れる。

（４） 前記アクチュエータは、前記撮像素子基板の背面側にほぼ平行に固定されたコイル基板と、界磁を発生する界磁発生部とを有し、
前記コイル基板は、前記面に平行な第１の方向の力を発生する少なくとも一つの第１コイルと、前記面に平行かつ前記第１の方向に垂直な第２の方向の力を発生する少なくとも一つの第２コイルとを有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の撮像装置。

これにより、簡単かつ軽量な構造でアクチュエータを構成することができるので、さらなる小型化および軽量化が図れる。

（５） 前記第１コイルは、前記コイル基板の中心を介して一対設けられており、前記第２コイルは、前記第１コイルと９０°異なる向きで前記コイル基板の中心を介して一対設けられている上記（４）に記載の撮像装置。

これにより、各コイルを小さくしつつコイル基板を対称な形状にすることができるので、コイル基板およびアクチュエータの小型化に特に有利である。

（６） 前記界磁発生部は、前記第１コイルおよび前記第２コイルにそれぞれ対応し、該対応したコイルの近傍に配置されている上記（４）または（５）に記載の撮像装置。
（７） 前記界磁発生部は、磁石と、該磁石を介して配置された板状の一対のヨークとで構成され、前記対応するコイルの一部が前記一対のヨークの間の空間に挿入されている上記（６）に記載の撮像装置。
（８） 前記コイル基板は、その中央部に前方に向かって突出した取付スペーサを有し、該取付スペーサを介して、前記撮像素子基板に間隔を空けて平行に固定されている上記（４）ないし（７）のいずれかに記載の撮像装置。

本発明によれば、スペースを有効に使って像ぶれ補正機構を配置することができ、小型化、特に撮影光学系周りの必要体積（必要スペース）を小さくすることができる撮像装置を提供することができ、ひいてはこの撮像装置を搭載する光学機器の小型化が図れる。

また、重量の重い補正光学系（補正レンズ）を移動させるのではなく、比較的軽い撮像素子基板を移動させることによって像ぶれ補正を行うので、アクチュエータの出力が比較的小さくて済み、アクチュエータ自体も小さいものを用いることができるので、撮像装置の小型化に特に有利である。

以下、本発明の撮像装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の撮像装置の実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す撮像装置の側面図、図３は、図２中のＸ−Ｘ線断面図、図４は、図１に示す撮像装置におけるアクチュエータのコイル基板を示す斜視図、図５は、図１に示す撮像装置における像ぶれ補正制御を行う制御手段の回路構成を示すブロック図である。なお、以下では、便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、図１中の左側（左斜め下側）を「前（正面）」、右側（右斜め上側）を「後ろ（背面）」として説明する。

図１に示す撮像装置１は、例えば電子カメラ、電子カメラ付き双眼鏡、電子カメラ付き望遠鏡等の光学機器に搭載可能なものである。この撮像装置１は、撮影レンズ鏡筒２と、撮像素子基板３と、撮像素子基板３を支持する支持機構４と、撮像素子基板３を変位させるアクチュエータ５と、撮像素子基板３の変位量を検出する変位量検出手段６と、撮像素子基板３の位置を制御する制御手段７とを備えている。

撮影レンズ鏡筒２は、円筒状の鏡筒本体２１と、鏡筒本体２１内に設置された撮影光学系２２とを有している。鏡筒本体２１は、撮像装置１を搭載した図示しない光学機器の本体（以下、単に「光学機器本体」と言う）の内部において移動しないように固定されている。また、鏡筒本体２１の後端外周部には、長方形のフランジ状の基部２３が設けられている。

撮影レンズ鏡筒２の後方には、撮像素子基板３が設置されている。撮像素子基板３には、撮影光学系２２により得られた被写体像を撮像する例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）のような撮像素子３１が搭載されている。撮像素子３１が撮像する画像は、静止画像でも、動画像でもよい。

撮像素子基板３は、支持機構４により、基部２３に対して撮影光学系２２の光軸２２１を法線とする面方向に変位可能に支持されている。以下、この支持機構４について説明する。

支持機構４は、一対の第１支持板４１、４２と、可動枠４３と、一対の第２支持板４４、４５とを有している。

第１支持板４１、４２は、それぞれ、可撓性（弾性）を有する平板状の薄板で構成され、撮影光学系２２の光路（鏡筒本体２１）を挟んで、互いに平行に配置されている。この第１支持板４１、４２の後端部は、基部２３に支持されている。第１支持板４１、４２の後端部の基部２３に対する固定方法は、特に限定されないが、図示の構成では、ネジ４６により固定されている。

第１支持板４１、４２の構成材料としては、特に限定されず、各種金属材料や各種樹脂材料を単独または組み合わせて用いることができるが、その中でも、適度な可撓性（弾性）を得る観点から好ましい材料としては、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金等の金属材料や、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエンのようなポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のようなポリエステル等の樹脂材料が挙げられる。

第１支持板４１、４２の前端部には、可動枠４３が支持されている。この可動枠４３は、ほぼ長方形または正方形の枠状をなしており、撮影光学系２２の光路（鏡筒本体２１）を囲むように配置されている。可動枠４３の互いに平行な二辺は、それぞれ、第１支持板４１、４２の前端部に固定されている。この固定方法は、特に限定されないが、図示の構成では、ネジ４６により固定されている。

可動枠４３の中心が光軸２２１に一致した状態では、第１支持板４１、４２は、光軸２２１に平行になっている。この状態から、第１支持板４１、４２は、撓むことによって、光軸２２１に対し傾斜するように変位可能である。第１支持板４１、４２が光軸２２１に対し傾斜するように変位すると、可動枠４３は、基部２３に対し、光軸２２１を法線とする平面に平行な方向（以下、「第１の方向」と言う）に変位する。この第１の方向は、第１支持板４１、４２が光軸２２１に平行な状態において第１支持板４１、４２に垂直な方向である。

一方、第１支持板４１、４２が光軸２２１に対し傾斜するように変位しても、可動枠４３は、基部２３に対し、光軸２２１を法線とする平面に平行かつ第１の方向に垂直な方向（以下、「第２の方向」と言う）には変位しない。よって、可動枠４３は、第２の方向にガタつくことなく、第１の方向にスムーズかつ正確に変位可能になっている。

第２支持板４４、４５は、それぞれ、平板状の薄板で構成され、第１支持板４１、４２に対しほぼ垂直な姿勢で、撮影光学系２２の光路（鏡筒本体２１）を挟み互いに平行に配置されている。この第２支持板４４、４５の前端部は、可動枠４３に支持されている。第２支持板４４、４５の前端部は、それぞれ、可動枠４３の前記二辺に垂直な二辺に固定されている。この固定方法は、特に限定されないが、図示の構成では、ネジ４６により固定されている。

第２支持板４４、４５の構成材料としては、特に限定されず、第１支持板４１、４２と同様のものを用いることができる。

第２支持板４４、４５の後端部には、撮像素子基板３が支持されている。第２支持板４４、４５の後端部と、撮像素子基板３との固定方法は、特に限定されず、例えば、ネジ止め、接着剤による接着、融着等の方法が挙げられる。

可動枠４３および撮像素子３１の中心が光軸２２１に一致した状態では、第２支持板４４、４５は、光軸２２１に平行になっている。この状態から、第２支持板４４、４５は、撓むことによって、光軸２２１に対し傾斜するように変位可能である。第２支持板４４、４５が光軸２２１に対し傾斜するように変位すると、撮像素子基板３は、可動枠４３に対し、第２の方向に変位する。

一方、第２支持板４４、４５が光軸２２１に対し傾斜するように変位しても、撮像素子基板３は、可動枠４３に対し、第１の方向には変位しない。よって、撮像素子基板３は、可動枠４３に対し、第１の方向にガタつくことなく、第２の方向にスムーズかつ正確に変位可能になっている。

以上説明したように、支持機構４では、可動枠４３は、基部２３に対し第１の方向に変位可能であり、撮像素子基板３は、可動枠４３に対し第２の方向に変位可能である。この二つの変位の合成により、撮像素子基板３は、撮像素子３１の中心が光軸２２１に一致した位置（以下、「中央位置」と言う）から、第１の方向および第２の方向にそれぞれ変位可能である。すなわち、撮像素子基板３は、光学機器本体内部において、光軸２２１を法線とする面方向に変位可能になっている。

なお、本発明では、支持機構４は、図示のような構造のものに限らず、撮像素子基板３を光軸２２１を法線とする面方向に変位可能に支持するものであれば、いかなる構造のものでもよい。

図２に示すように、アクチュエータ５は、撮像素子基板３の背面側の空間に設置されている。

図３に示すように、このアクチュエータ５は、撮像素子基板３の背面側に撮像素子基板３とほぼ平行に固定されたコイル基板５１と、界磁発生部５２、５３、５４および５５とを有している。

図４に示すように、コイル基板５１は、概略形状がほぼ正方形をなしている。また、コイル基板５１は、第１の方向の力を発生する第１コイル５１１および５１２と、第２の方向の力を発生する第２コイル５１３および５１４とを有している。第１コイル５１１、５１２は、コイル基板５１の中心を介して図４中の右・左にそれぞれ設けられており、第２コイル５１３、５１４は、第１コイル５１１、５１２と９０°異なる向きで、すなわち図４中の上・下にそれぞれ設けられている。

これらの第１コイル５１１、５１２、第２コイル５１３、５１４は、それぞれ、コイル基板５１に両面パターンまたは多層パターンとして形成されているのが好ましい。

コイル基板５１の中央部には、正面側に向かって突出する円柱状の取付スペーサ５６が例えば接着またはネジ止め等の方法により固定されている。図２に示すように、取付スペーサ５６の先端は、撮像素子基板３の背面の中央部に例えば接着またはネジ止め等の方法により固定されている。これにより、コイル基板５１は、撮像素子基板３の背面側に間隔を空けて平行に固定されている。

図３に示すように、界磁発生部５２、５３、５４、５５は、それぞれ、第１コイル５１１、５１２、第２コイル５１３、５１４に対する界磁を発生するものであり、対応するコイルの近くに配置されている。界磁発生部５２、５３、５４、５５は、図示しない固定部材により、光学機器本体の内部において固定されている。

界磁発生部５２、５３、５４、５５は、互いに同様の構成であるので、代表して界磁発生部５４について説明する。図２に示すように、界磁発生部５４は、磁石５０１と、この磁石５０１を両側から挟む板状の一対のヨーク５０２とで構成されている。

このような界磁発生部５２、５３、５４、５５は、それぞれ、対応するコイルの一部が両ヨーク５０２の間の空間に挿入するような位置および向きで設置されている。

このようなアクチュエータ５の第１コイル５１１および５１２に所定方向の電流を通電すると、アクチュエータ５は、撮像素子基板３に第１の方向であって図３中の右または左向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。また、第１コイル５１１および５１２に前記所定方向と反対方向の電流を通電すると、アクチュエータ５は、撮像素子基板３に第１の方向であって前記と逆向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。

同様に、第２コイル５１３および５１４に所定方向の電流を通電すると、アクチュエータ５は、撮像素子基板３に第２の方向であって図３中の上または下向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。また、第２コイル５１３および５１４に前記所定方向と反対方向の電流を通電すると、アクチュエータ５は、撮像素子基板３に第２の方向であって前記と逆向きの力を作用し、これにより、撮像素子基板３がその方向に変位する。

このようにして、アクチュエータ５は、撮像素子基板３に対し、光軸２２１を法線とする面方向のいずれの方向にも力を作用することができ、その方向に撮像素子基板３を変位させることができる。

なお、コイル基板５１には、第１コイルおよび第２コイルが少なくとも１つずつあればよいが、図示の構成のように第１コイルおよび第２コイルをコイル基板５１の中心を介して一対ずつ設けることにより、各コイルを小さくしつつコイル基板５１を対称な形状にすることができるので、コイル基板５１およびアクチュエータ５の小型化に特に有利である。

図１に示すように、撮像装置１は、撮像素子基板３（撮像素子３１）の中央位置からの変位量を検出する変位量検出手段６を有している。この変位量検出手段６は、撮像素子基板３に形成された小孔３２に向けて検出光を投光する例えば発光ダイオード等で構成された発光素子６１と、前記検出光が小孔３２を通過してなるスポット光の位置を検出する二次元ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）６２とを有している。この発光素子６１および二次元ＰＳＤ６２は、光学機器本体の内部において移動しないように固定されている。撮像素子基板３が第１の方向および第２の方向に変位すると、これに応じて小孔３２が移動するので、二次元ＰＳＤ６２の受光面上における前記スポット光の入射位置が第１の方向および第２の方向に変化する。よって、変位量検出手段６は、二次元ＰＳＤ６２の出力信号に基づき、撮像素子基板３の第１の方向および第２の方向の変位量をそれぞれ検出することができる。

二次元ＰＳＤ６２が出力した信号は、演算回路（ＰＳＤ信号処理回路）６３に入力される。演算回路６３は、撮像素子基板３の変位量を示す信号（電圧値）を出力する。

撮像装置１は、図５に示すような制御手段７を有している。制御手段７は、アクチュエータ５を駆動することにより、撮像素子３１が被写体像を撮像する際の像ぶれが補正されるように撮像素子基板３の位置を制御するものである。

この制御手段７は、撮像素子基板３の第１の方向の位置を制御する第１のコントローラと、撮像素子基板３の第２の方向の位置を制御する第２のコントローラとを有しているが、両者は同様の構成であるので、以下では代表して第１のコントローラについてのみ説明する。

図５に示すように、制御手段７における第１のコントローラは、差動増幅回路７１を有している。差動増幅回路７１は、オペアンプ７１１と、オペアンプ７１１の反転入力端子に接続された抵抗７１２と、非反転入力端子に接続された抵抗７１３と、オペアンプ７１１の出力側から入力側へ負帰還をかける帰還抵抗７１４とを有している。この差動増幅回路７１の出力側には、第１コイル５１１および５１２が接続されている。

演算回路６３から出力された撮像素子基板３の第１の方向の変位量を示す信号は、抵抗７１２を介してオペアンプ７１１の反転入力端子に入力される。この信号は、微分回路７２にも入力されて微分され、撮像素子基板３の第１の方向の移動速度を示す信号が生成される。この信号は、抵抗７３を介してオペアンプ７１１の反転入力端子に入力される。

光学機器本体には、ジャイロセンサ（角速度センサ）８が設置されている。ジャイロセンサ８から出力された第１の方向の手ぶれ速度を示す信号は、積分回路７４に入力されて積分され、第１の方向の手ぶれ量を示す信号が生成される。この信号は、抵抗７１３を介してオペアンプ７１１の非反転入力端子に入力される。

このような構成により、第１コイル５１１および５１２には、第１の方向の手ぶれ量と、撮像素子基板３の第１の方向の変位量との差に比例した電圧が印加される。その結果、撮像素子基板３は、第１の方向の手ぶれ量に追随するように第１の方向に変位し、これにより、撮像素子３１が被写体像を撮像する際の第１の方向の像ぶれが補正される。

また、本実施形態では、微分回路７２および抵抗７３を設け、撮像素子基板３の第１の方向の移動速度信号を帰還する構成としたことにより、手ぶれ速度が速いような場合であっても、上記の制御をより安定して正確に行うことができる。

また、第２コイル５１３および５１４への通電も、図示しない第２コントローラにより、上記と同様にして制御される。これにより、撮像素子基板３が第２の方向の手ぶれ量に追随するように第２の方向に変位して、撮像素子３１が被写体像を撮像する際の第２の方向の像ぶれが同様に補正される。

撮像装置１は、このような制御手段７による像ぶれ補正制御を行うことにより、手持ちで撮影する場合であっても、像ぶれのないデジタル静止画像または動画像を容易に撮影することができる。

なお、本実施形態の制御手段７は、上述したように、アナログ電子回路からなるアナログコントローラで構成されているが、これに限らず、プログラムに基づくソフトウェアによって制御アルゴリズムを実現するデジタルコントローラで構成されていてもよい。

以上説明したような撮像装置１では、前述したように、撮像素子基板３の背面側の空間にアクチュエータ５を設置していることから、像ぶれ補正のためのアクチュエータを撮影光学系２２（撮影レンズ鏡筒２）の外周部に配置する必要がない。よって、撮像装置１は、その全体としてのサイズを小型化することができ、特に撮影光学系２２（撮影レンズ鏡筒２）周りの必要体積（必要スペース）を小さくすることができる。これにより、撮像装置１を搭載する光学機器の小型化が図れる。特に、デジタルカメラ付き双眼鏡、デジタルカメラ付き望遠鏡、ビデオカメラ等の光学機器においては、撮像素子基板３の背面に空間的余裕があることが多いので、本発明の撮像装置１を適用することにより、この空間的余裕を有効に利用することができ、光学機器の小型化に特に有利である。

また、図２に示すように、本実施形態では、アクチュエータ５は、光軸２２１の後方への延長線と重なるように配置されている。これにより、撮像素子基板３の背面側の空間をより有効に利用することができ、撮像装置１のさらなる小型化が図れる。

また、図１および図２に示すように、本実施形態では、撮像素子基板３へのアクチュエータ５の投影（投影形状）は、そのほぼ全体が撮像素子基板３の領域内に入っている。すなわち、アクチュエータ５は、撮像素子基板３よりも外周側にほとんどはみ出していないので、撮像装置１のさらなる小型化が図れる。

また、本発明では、重量の重い補正光学系（補正レンズ）を移動させるのではなく、比較的軽い撮像素子基板３を移動させることによって像ぶれ補正を行うので、アクチュエータ５の出力が比較的小さくて済み、アクチュエータ５自体も小さいものを用いることができるので、撮像装置１の小型化に有利である。

また、本実施形態では、上述したような構造の支持機構４の用いたことにより、次のような利点がある。この支持機構４によれば、スライド構造や嵌合構造を用いていないので、撮像素子基板３が光軸２２１を法線とする面方向に変位するに際し、摩擦やガタが生じたり傾斜したりすることがなく、スムーズかつ正確に変位することができる。よって、摩擦、ガタ等が像ぶれ補正制御の精度を低下させたり、制御を不安定化したりするのを防止することができるので、常に正確な像ぶれ補正制御を行うことができる。

さらに、支持機構４は、軽量であるため、撮像素子基板３を変位させる際の慣性が小さく、よって、スムーズで安定した高精度の像ぶれ補正制御特性が容易に得られる。また、摩擦抵抗がないことと相まって、像ぶれ補正制御時の消費電力の低減を図ることもできる。

また、支持機構４は、撮影光学系２２の光路（撮影レンズ鏡筒２）を囲むように配置することができるので、設置スペースが少なくて済み、撮像素子基板３の外周側や背面側に配置される場合と比べて、設置スペースの確保が容易である。よって、撮像装置１のさらなる小型化が図れ、ひいては撮像装置１を搭載する光学機器のさらなる小型化が図れる。

また、支持機構４は、構造も簡単であり、部品点数が少なく、組立も容易であるので、製造コストの低減が図れる。

なお、本実施形態の支持機構４では、撮像素子基板３が第１の方向または第２の方向に変位した場合、撮像素子基板３が光軸２２１方向にも僅かに変位し、像のボケが生じ得るが、次に説明するようにこのボケ量は無視できる量であり、問題とはならない。

例えば、撮像素子３１のサイズが１／３インチ、撮影光学系２２の焦点距離が５０ｍｍ（３５ｍｍフィルムカメラ換算２５０ｍｍ）、Ｆ値がＦ４の場合、像ぶれ補正制御によって駆動される撮像素子基板３の変位量は、高々±０．３ｍｍ程度である。この条件のもと、撮像素子基板３が第２の方向に０．３ｍｍ変位したとき、第２支持板４４、４５の光軸２２１方向の長さが２０ｍｍであるとすると、撮像素子基板３は、撮影光学系２２に向かって１５μｍ近づく。これにより、像のボケ量は４μｍ増加するが、これは無視できる量である。また、撮像素子基板３が第１の方向に変位した場合には、撮像素子基板３は、前記の場合と逆に撮影光学系２２から遠ざかる方向に変位するので、撮像素子基板３が第１の方向および第２の方向にそれぞれ変位した場合には、撮像素子基板３の光軸２２１方向の変位量が相殺され、像のボケ量はさらに減少する。

以上、本発明の撮像装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、撮像装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

例えば、撮像素子基板を面方向に変位させるアクチュエータは、前述した実施形態のような可動コイルで構成されるものに限らず、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ等で構成されていてもよい。

本発明の撮像装置の実施形態を示す斜視図である。 図１に示す撮像装置の側面図である。 図２中のＸ−Ｘ線断面図である。 図１に示す撮像装置におけるアクチュエータのコイル基板を示す斜視図である。 図１に示す撮像装置における像ぶれ補正制御を行う制御手段の回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 撮像装置
２ 撮影レンズ鏡筒
２１ 鏡筒本体
２２ 撮影光学系
２２１ 光軸
２３ 基部
３ 撮像素子基板
３１ 撮像素子
３２ 小孔
４ 支持機構
４１、４２ 第１支持板
４３ 可動枠
４４、４５ 第２支持板
４６ ネジ
５ アクチュエータ
５１ コイル基板
５１１、５１２ 第１コイル
５１３、５１４ 第２コイル
５２、５３、５４、５５ 界磁発生部
５４ 界磁発生部
５４１ 磁石
５４２ ヨーク
５６ 取付スペーサ
５０１ 磁石
５０２ ヨーク
６ 変位量検出手段
６１ 発光素子
６２ 二次元ＰＳＤ
６３ 演算回路
７ 制御手段
７１ 差動増幅回路
７１１ オペアンプ
７１２、７１３ 抵抗
７１４ 帰還抵抗
７２ 微分回路
７３ 抵抗
７４ 積分回路
８ ジャイロセンサ

Claims (8)

1. 円筒状をなし、その後端外周部に突出形成されたフランジ状の基部を有する鏡筒本体と、該鏡筒本体内に設置された撮影光学系とを備える撮影レンズ鏡筒と、
   前記撮影レンズ鏡筒の後方に配置され、前記撮影光学系により得られた被写体像を撮像する撮像素子を搭載した撮像素子基板と、
   前記撮像素子基板を前記基部に対し前記撮影光学系の光軸を法線とする面方向に変位可能に支持する支持機構と、
   前記撮像素子基板を前記面方向に変位させるアクチュエータと、
   前記アクチュエータを駆動することにより、前記撮像素子が被写体像を撮像する際の像ぶれが補正されるように前記撮像素子基板の位置を制御する制御手段とを備え、
   前記アクチュエータは、前記撮像素子基板の背面側の空間に設置されている撮像装置であって、
   前記支持機構は、前記鏡筒本体の外周側に前記撮影光学系の光路を挟んで互いに平行に配置され、その後端部が前記基部に支持された一対の第１支持板と、
   前記一対の第１支持板の前端部に支持され、前記光路を囲むように配置された可動枠と、
   前記鏡筒本体の外周側に前記一対の第１支持板に対しほぼ垂直な姿勢で前記光路を挟んで互いに平行に配置され、その前端部が前記可動枠に支持されるとともに、その後端部に前記撮像素子基板を支持する一対の第２支持板とを有し、
   前記一対の第１支持板が前記光軸に対し傾斜するように変位することにより、前記可動枠は、前記基部に対し前記面に平行な第１の方向に変位可能であり、
   前記一対の第２支持板が前記光軸に対し傾斜するように変位することにより、前記撮像素子基板は、前記可動枠に対し前記面に平行かつ前記第１の方向に垂直な第２の方向に変位可能であることを特徴とする撮像装置。
2. 前記アクチュエータは、前記光軸の延長線と重なるように配置されている請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子基板への前記アクチュエータの投影は、そのほぼ全体が前記撮像素子基板の領域内に入る請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記アクチュエータは、前記撮像素子基板の背面側にほぼ平行に固定されたコイル基板と、界磁を発生する界磁発生部とを有し、
   前記コイル基板は、前記面に平行な第１の方向の力を発生する少なくとも一つの第１コイルと、前記面に平行かつ前記第１の方向に垂直な第２の方向の力を発生する少なくとも一つの第２コイルとを有する請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記第１コイルは、前記コイル基板の中心を介して一対設けられており、前記第２コイルは、前記第１コイルと９０°異なる向きで前記コイル基板の中心を介して一対設けられている請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記界磁発生部は、前記第１コイルおよび前記第２コイルにそれぞれ対応し、該対応したコイルの近傍に配置されている請求項４または５に記載の撮像装置。
7. 前記界磁発生部は、磁石と、該磁石を介して配置された板状の一対のヨークとで構成され、前記対応するコイルの一部が前記一対のヨークの間の空間に挿入されている請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記コイル基板は、その中央部に前方に向かって突出した取付スペーサを有し、該取付スペーサを介して、前記撮像素子基板に間隔を空けて平行に固定されている請求項４ないし７のいずれかに記載の撮像装置。

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