JP5650906B2

JP5650906B2 - 像振れ補正機構及び撮像装置

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Publication number: JP5650906B2
Application number: JP2009293803A
Authority: JP
Inventors: 正衛宮川; 孝至笹岡
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011133708A

Description

本発明は、手振れなどによる像振れを補正するための像振れ補正機構、並びにそのような像振れ補正機構を備えた撮像装置に関する。

近年、複数のレンズにより結像された被写体の像を、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal-oxide Semiconductor)センサなどの撮像素子で受像し、この撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像を生成して記録するデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像装置が普及している。

また、このような撮像装置では、被写体の像を結像する複数のレンズのうち少なくとも１枚以上のレンズ又はレンズ群（補正レンズという。）を、その光軸と直交する面内で移動させることによって、手振れ等に起因した像振れを光学的に補正する、いわゆる像振れ補正機構（手振れ補正機構ともいう。）を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

具体的に、下記特許文献１に記載される像振れ補正装置は、補正レンズを保持するレンズ保持部材と、光軸と直交する面内においてレンズ保持部材をピッチング方向に移動可能に保持する第１保持部材と、光軸と直交する面内において回転軸を中心とする円弧状に沿ったヨーイング方向に第１保持部材を移動可能に保持する第２保持部材と、レンズ保持部材を第１保持部材に対してピッチング方向に直進駆動する直進用駆動部と、第１保持部材を第２保持部材に対して回転駆動する回転用駆動部とを備えている。

また、直進用駆動部及び回転用駆動部は、ピッチング方向とヨーイング方向に駆動するためのマグネット及びコイルを備え、コイルに通電することにより発生する磁界と、このコイルに対向するマグネットにより発生する磁界との磁気的な作用によって、それぞれの方向に駆動力を発生させる。

そして、この像振れ補正装置では、補正レンズをピッチング方向とヨーイング方向とに移動させることによって、カメラの動きに起因する画像の振れを補正することが可能となっている。

特開２００７−２４１２５４号公報

ところで、撮像装置では、近年の小型(軽量)化及び省電力化の要求によって、上述した複数のレンズ及び撮像素子等を搭載するレンズ鏡筒の小型化が急速に進んでいる。また、これに伴って、レンズ鏡筒に搭載される像振れ補正機構についても、その小型(軽量)化及び省電力化の要求が高まっている。

しかしながら、上述した特許文献１に記載された像振れ補正装置では、補正レンズをピッチング方向とヨーイング方向とに移動させるために、多くの部品を必要としており、部品点数の増加によって装置全体の小型化及び軽量化が困難となるだけでなく、製造コストが嵩むといった問題がある。

また、像振れ補正機構では、低い周波数から高い周波数まで広い周波数帯に亘って高い補正性能を確保したアクチュエータが求められている。ここで、像振れ補正機構において高い補正性能を確保するためには、補正レンズを大きな駆動力で駆動することが考えられる。しかしながら、大きな駆動力を確保するためにアクチュエータの大型化を図ると、消費電力の増加や、駆動用マグネットの大型化を招くだけでなく、重量増加に伴う摩擦力の上昇によりアクチュエータを駆動制御する際のサーボのゲインを確保することが困難となるといった問題が発生してしまう。

このため、上述した像振れ補正機構では、少ない駆動力で円滑な補正動作が可能なアクチュエータが求められており、このようなアクチュエータを実現するためには、補正レンズを駆動する際の摩擦力の低減が非常に重要となる。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、小型化及び軽量化と共に、駆動時の消費電力を抑え、且つ、少ない駆動力で円滑な補正動作を行うことを可能とした像振れ補正機構、並びにそのような像振れ補正機構を備えることによって、更なる小型(軽量)化及び省電力化を実現可能とした撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る像振れ補正機構は、被写体の像を結像する複数のレンズのうち、少なくとも１枚以上のレンズを保持するレンズ保持部材を支持部に対して、光軸と直交する面内において互いに直交する第１の方向と第２の方向とに移動させることにより、像振れを補正するものであって、レンズ保持部材と支持部との間を連結する連結部材を備え、連結部材の一端側とレンズ保持部材との何れか一方に設けられた第１の軸孔に他方に設けられた第１の軸部が係合されることによって、第１の軸部を中心にレンズ保持部材が連結部材に対して回動可能に支持されると共に、連結部材の他端側と支持部との何れか一方に設けられた第２の軸孔に他方に設けられた第２の軸部が係合されることによって、第２の軸部を中心に連結部材が支持部に対して回動可能に支持されており、更に、レンズ保持部材を第１の方向に移動させる駆動力を発生させる第１の駆動部と、レンズ保持部材を第２の方向に移動させる駆動力を発生させる第２の駆動部とを備え、第１の駆動部と第２の駆動部とは、光軸を挟んで第１の方向に並んで配置され、レンズ保持部材の回動中心は、第１及び第２の駆動部と共に、第１の方向に並んで配置され、且つ、第１の駆動部の外側に位置し、複数のレンズの光軸が一致した状態において、レンズ保持部材の回動中心とレンズ中心を結ぶ直線が第１の方向と平行、且つ、連結部材の一端側と他端側の回動中心を結ぶ直線が第２の方向と平行となり、第１の駆動部及び第２の駆動部は、レンズ保持部材と支持部との何れか一方に設けられたコイルと、他方に設けられたマグネットとを有し、コイルに通電することにより発生する磁界と、このコイルに対向するマグネットにより発生する磁界との磁気的な作用によって駆動力を発生させ、支持部とレンズ保持部材との間に介在される複数のボールによって、支持部に対してレンズ保持部材が光軸と直交する面内で移動自在に支持されると共に、レンズ保持部材側に設けられたマグネットと、支持部側に設けられたバックヨークとの間に発生する磁気的な吸引力によって、支持部とレンズ保持部材との間に複数のボールが挟み込まれた状態で保持されており、更に、レンズ保持部材の第１の方向における位置を検出する第１の位置検出部と、レンズ保持部材の第２の方向における位置を検出する第２の位置検出部と、第１及び第２の駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、制御部は、第１及び第２の位置検出部が検出したレンズ保持部材の位置情報に基づいて、レンズ保持部材が第１又は第２の方向に移動する際に生じた第２又は第１の方向における位置ずれをキャンセルする方向にレンズ保持部材を移動させるための補正信号を生成し、この補正信号に基づいて第１及び第２の駆動部の駆動を制御することを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、被写体の像を結像する複数のレンズと、複数のレンズのうち少なくとも１枚以上のレンズを保持するレンズ保持部材と、レンズ保持部材を支持する支持部を有して、複数のレンズを保持するレンズ鏡筒と、複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する撮像素子と、レンズ保持部材を支持部に対して光軸と直交する面内で移動させることにより、像振れを補正する像振れ補正機構とを備え、像振れ補正機構として、上記像振れ補正機構を備えることを特徴とする。

以上のように、本発明に係る像振れ補正機構では、小型化及び軽量化と共に、駆動時の消費電力を抑え、且つ、少ない駆動力で円滑な補正動作を行うことが可能である。また、本発明に係る撮像装置では、このような像振れ補正機構を備えることによって、更なる小型(軽量)化及び省電力化を図ることが可能である。

図１は、本発明を適用した撮像装置の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す撮像装置の分解斜視図である。図３は、本発明を適用した像振れ補正機構の構成を示す分解斜視図である。図４は、図３に示す像振れ補正機構の組付構造を示す斜視図である。図５（ａ）は、レンズ保持部材をピッチング方向に回動させる動作を示す模式図、図５（ｂ）は、レンズ保持部材をヨーイング方向に回動させる動作を示す模式図である。図６は、制御部の構成を示す斜視図である。図７は、本発明を適用した像振れ補正機構の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態として図１に示す撮像装置１は、例えば動画又は静止画が撮像可能なデジタルビデオカメラに本発明を適用したものである。なお、本発明は、デジタルビデオカメラに限らず、デジタルスチルカメラなど、本発明を適用した像振れ補正機構を備えることが可能な撮像装置に対して幅広く適用することが可能である。

この撮像装置１は、複数のレンズ（図示せず。）を保持するレンズ鏡筒２を備え、このレンズ鏡筒２内に光軸を一致させた状態で配置された複数のレンズのうち、ズーミング用レンズとフォーカス用レンズとを光軸方向に変位駆動することによって、ズーミング(変倍)操作とフォーカッシング(焦点調節)操作とを行うと共に、これら複数のレンズによって結像された被写体の像を、レンズ鏡筒２の後端に取り付けられたＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal-oxide Semiconductor)センサなどの撮像素子（図示せず。）で受像し、この撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像を生成して、例えばＨＤＤ(Hard Disk Drive)やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能となっている。

具体的に、この撮像装置１を構成するレンズ鏡筒２は、図１及び図２に示すように、光軸の前後方向で前部鏡筒２ａと後部鏡筒２ｂとに分割された構成を有している。このうち、前部鏡筒２ａの背面側の外周部には、ネジ穴３ａが形成された被取付部３が周方向に複数並んで設けられている。一方、後部鏡筒２ｂの前面側の外周部には、複数の被取付部３に対応して、貫通孔４ａが形成された取付部４が周方向に複数並んで設けられている。そして、これら前部鏡筒２ａと後部鏡筒２ｂとは、複数の貫通孔４ａを通して複数のネジ穴３ａにネジ５を螺合することによって接合一体化されている。

また、撮像装置１は、図示を省略するものの、前部鏡筒２ａ内に配置されたズーム用レンズと、後部鏡筒２ｂ内に配置されたフォーカス用レンズとを、それぞれ光軸方向に変位駆動するためのレンズ駆動機構を備えている。そして、このレンズ駆動機構は、ズーム用レンズが保持されたレンズ保持枠と、フォーカス用レンズが保持されたレンズ保持枠とを、それぞれ一対のガイド軸によって光軸方向にスライド支持すると共に、前部鏡筒２ａと後部鏡筒２ｂとに取り付けられたステッピングモータなどの駆動モータによって、これら一対のガイド軸に支持されたレンズ保持枠をそれぞれ独立に光軸方向へと変位駆動することが可能となっている。

また、撮像装置１は、前部鏡筒２ａと後部鏡筒２ｂとの間の光路中に絞りを配置すると共に、この絞りの開口を調整する絞り調整機構と、この絞りの開口を通過した光の光路に対して例えばＮＤ(Neutral Density)フィルタなどの光学フィルタを挿脱するフィルタ挿脱機構とが一体化された光学ユニット６を備えている。

また、撮像装置１は、前部鏡筒２ａと後部鏡筒２ｂとの間に、本発明を適用した像振れ補正機構３０を備えている。この像振れ補正機構３０は、被写体の像を結像する複数のレンズのうち少なくとも１枚以上のレンズ（以下、まとめて補正レンズという。）を、その光軸と直交する面内において、互いに直交するヨーイング(水平)方向（第１の方向）とピッチング(鉛直)方向（第２の方向）とに移動させることによって、手振れ等に起因した像振れを光学的に補正するものである。

具体的に、この像振れ補正機構３０は、図３及び図４に示すように、レンズ鏡筒２に固定される固定部材３１と、補正レンズを保持するレンズ保持部材３２と、固定部材３１とレンズ保持部材３２との間を連結する連結部材３３と、レンズ保持部材３２の背面側に配置されるバックプレート３４とを備えている。

固定部材３１は、レンズ鏡筒２の外形に対応した形状の枠状部材からなり、その略中央部に光を通過させる開口部３５を有している。また、固定部材３１には、レンズ保持部材３２と対向する面（背面）から光軸と平行な方向に突出された第１の軸部３６が設けられている。この第１の軸部３６は、開口部３５の中心（光軸）を通る水平方向（第１の方向）の一端側から連結部材３３の対応した長さ分だけ上方に位置して設けられている。

レンズ保持部材３２は、固定部材３１の内側に納まる大きさ及び厚みで板状に形成されると共に、その略中央部に補正レンズを保持するレンズ保持枠３７を有している。また、レンズ保持部材３２には、固定部材３１と対向する面（前面）から光軸と平行な方向に突出された第２の軸部３８が設けられている。この第２の軸部３８は、レンズ保持枠３７の中心（光軸）を通る水平方向（第１の方向）の一端側に位置して設けられている。

連結部材３３は、長尺の板状部材からなり、その一端側と他端側とに第１の軸孔３９と第２の軸孔４０とを有している。そして、この像振れ補正機構３０では、連結部材３３の第１の軸孔３９に固定部材３１の第１の軸部３６が係合されることによって、この第１の軸部３６を中心に連結部材３３が固定部材（支持部）３１に対して回動可能に支持されると共に、連結部材３３の第２の軸孔４０にレンズ保持部材３２の第２の軸部３８が係合されることによって、この第２の軸部３８を中心にレンズ保持部材３２が連結部材３３に対して回動可能に支持されている。

これにより、像振れ補正機構３０では、連結部材３３を介して支持部となる固定部材３１に対向した状態でレンズ保持部材３２が取り付けられると共に、このレンズ保持部材３２が光軸と直交する面内において互いに直交するヨーイング方向（第１の方向）とピッチング方向（第２の方向）とに移動（回動）することが可能となっている。

さらに、この像振れ補正機構３０では、複数のレンズの光軸が一致した状態（定常時）において、レンズ保持部材３２の回動中心とレンズ中心を結ぶ直線が第１の方向（水平方向）と平行、且つ、連結部材３３の一端側と他端側の回動中心を結ぶ直線が第２の方向（鉛直方向）と平行となっている。すなわち、レンズ保持部材３２と連結部材３３とは、定常時においてこれらの直線が直交するように配置されている。

バックプレート３４は、固定部材３１との間でレンズ保持部材３２を収納する空間を形成する板状部材であり、その略中央部には、光を通過させる開口部４１が設けられている。また、バックプレート３４の開口部４１の周囲には、複数の位置決め孔４２ａ，４２ｂが設けられている。これに対応して、固定部材３１には、先端部に位置決め突起４３が形成された位置決めピン４４ａと、先端部にネジ孔４５が形成された位置決めピン４４ｂとが、それぞれバックプレート３４と対向する面（背面）から光軸と平行な方向に突出して設けられている。

そして、これら固定部材３１とバックプレート３４とは、互いの位置決めピン４４ａ，４４ｂと位置決め孔４２ａ，４２ｂとを位置合わせした状態で、その位置決め孔４２ａに位置決め突起４３を嵌合し、その位置決め孔４２ｂを通してネジ孔４５にネジ４６を螺合することによって、その間に形成される空間にレンズ保持部材３２を配置した状態で接合一体化されている。

また、この空間内に配置されたレンズ保持部材３２は、光軸と直交する面内において、補正レンズを左右に振るヨーイング方向（第１の方向）と、補正レンズを上下に振るピッチング方向（第２の方向）とに移動可能となっている。

そして、像振れ補正機構３０は、このレンズ保持部材３２をヨーイング方向に移動させる駆動力を発生させる第１の駆動部４７と、レンズ保持部材３２をピッチング方向に移動させる駆動力を発生させる第２の駆動部４８とを有している。

具体的に、これら第１及び第２の駆動部４７，４８は、固定部材３１側に設けられた一対のコイル４９ａ，４９ｂと、レンズ保持部材３２側に設けられた一対のマグネット５０ａ，５０ｂとを有している。

一対のコイル４９ａ，４９ｂは、固定部材３１の背面に設けられた一対の取付凸部５１ａ，５１ｂに、それぞれ巻回された状態で取り付けられている。また、これら一対のコイル４９ａ，４９ｂは、開口部３５の中心（光軸）を挟んで水平方向（第１の方向）に並んで配置されている。このうち、第１の駆動部４７を構成するコイル４９ａは、鉛直方向（第２の方向）に長くなる長円形状、第２の駆動部４８を構成するコイル４９ｂは、水平方向（第１の方向）に長くなる長円形状を有している。

一対のマグネット５０ａ，５０ｂは、レンズ保持部材３２に形成された一対の取付孔５２ａ，５２ｂの内側に、固定部材３１と対向する面（前面）側から嵌合した状態で取り付けられている。また、これら一対のマグネット５２ａ，５２ｂは、レンズ保持枠３７の中心（光軸）を挟んで水平方向（第１の方向）に並んで配置されている。このうち、第１の駆動部４７を構成するマグネット５２ａは、水平方向（第１の方向）に着磁され、第２の駆動部４８を構成するマグネット５２ｂは、鉛直方向（第２の方向）に着磁されている。

さらに、一対の取付孔５２ａ，５２ｂの背面側には、一対のマグネット５０ａ，５０ｂと対向する一対のバックヨーク５３ａ，５３ｂが、レンズ保持部材３２の背面側から嵌合した状態で取り付けられている。そして、これらバックヨーク５３ａ，５３ｂは、マグネット５０ａ，５０ｂに磁気的に吸引されることによって、取付孔５２ａ，５２ｂの内側に形成された段差部５２ｃ，５２ｄをマグネット５０ａ，５０ｂと共に挟み込む。これにより、マグネット５０ａ，５０ｂ及びバックヨーク５３ａ，５３ｂの取付孔５２ａ，５２ｂからの脱落が防止されている。

同様に、固定部材３１の前面には、図示を省略するものの、一対のコイル４９ａ，４９ｂと対向する位置に一対の取付凹部が設けられ、これら一対の取付凹部に一対のバックヨークが配置されている。

そして、この像振れ補正機構３０では、固定部材３１とレンズ保持部材３２とが対向した状態において、固定部材３１側のバックヨークがレンズ保持部材３２側のマグネット５０ａ，５０ｂに磁気的に吸引されることによって、固定部材３１とレンズ保持部材３２とが互いに押し付けられた状態となっている。これにより、固定部材３１とレンズ保持部材３２とが対向した状態を保持している。

また、固定部材３１とレンズ保持部材３２との間には、複数のボール５４が配置されている。これら複数のボール５４は、固定部材３１に対してレンズ保持部材３２を光軸と直交する面内においで滑らかに移動させるためのものであり、固定部材３１の背面側に設けられた複数のボール受け部５５と、これらボール受け部５５に対向して、レンズ保持部材３２の前面側に設けられた複数のボール当て部（図示せず。）との間に挟み込まれた状態で配置されている。なお、ボール５４は、固定部材３１とレンズ保持部材３２との間で周方向に少なくとも３つ以上並べて配置することが好ましい。

そして、この像振れ補正機構３０では、ボール受け部５５とボール当て部との間に複数のボール５４を介在させながら、上述したレンズ保持部材３２側のマグネット５０ａ，５０ｂと固定部材３１側のバックヨークとの間に発生する磁気的な吸引力によって、これら複数のボール５４を固定部材３１とレンズ保持部材３２との間で挟み込む。これにより、固定部材３１に対してレンズ保持部材３２を光軸と直交する面内においてヨーイング方向とピッチング方向とに滑らかに移動させることが可能となっている。

また、この像振れ補正機構３０では、コイル４９ａに通電することにより発生する磁界と、このコイル４９ａに対向するマグネット５０ａにより発生する磁界との磁気的な作用によって、第１の駆動部４７がレンズ保持部材３２をヨーイング方向に移動させる駆動力を発生させる。一方、コイル４９ｂに通電することにより発生する磁界と、このコイル４９ｂに対向するマグネット５０ｂにより発生する磁界との磁気的な作用によって、第２の駆動部４８がレンズ保持部材３２をピッチング方向に回動させる駆動力を発生させる。

以上のような構造を有する像振れ補正機構３０では、補正レンズを保持するレンズ保持部材３２を固定部材３１に対してピッチング方向とヨーイング方向とに移動させることによって、撮像装置１の動きに起因する画像の振れを光学的に補正することが可能となっている。

ところで、本発明を適用した像振れ補正機構３０では、連結部材３３を介して固定部材３１と連結されたレンズ保持部材３２を光軸と直交する面内において互いに直交するヨーイング方向（第１の方向）とピッチング方向（第２の方向）とに移動させる際に、固定部材３１に対して連結部材３３が回動し、この連結部材３３に対してレンズ保持部材３２が回動する構成となっている。

ここで、従来のようにガイドスリット内でガイドピンをスライドさせながら、レンズ保持部材をヨーイング方向やピッチング方向に案内する構成の場合、ガイドスリット内でガイドピンがスライドするときに発生する摩擦力は、すべり摩擦力となる。これに対して、本発明のように第１及び第２の軸孔３９，４０内で第１及び第２の軸部３６，３８が回転するときに発生する摩擦力は、転がり摩擦力となるため、すべり摩擦力が働くときよりも摩擦力を非常に小さくすることが可能である。

これにより、本発明では、上記像振れ補正機構３０を駆動制御する際のサーボのゲインを高く設定することが可能となり、その結果、高い周波数における応答性が改善されるため、低い周波数から高い周波数まで広い周波数帯に亘って十分なゲインを確保しながら、良好な像振れ補正性能を維持することが可能となる。

また、本発明では、レンズ保持部材３２をピッチング方向とヨーイング方向に移動させるのに、このレンズ保持部材３２と固定部材３１との間を連結部材３３のみで連結する構成のため、部品の簡素化によって更なる小型化及び軽量化を図ることが可能である。また、上述したレンズ保持部材３２を移動させる際の摩擦力の低減を図ることによって、駆動時の消費電力を抑え、且つ、少ない駆動力で円滑な補正動作を行うことが可能である。

また、上記像振れ補正機構３０では、第１の駆動部４７と第２の駆動部４８とが光軸を挟んで水平方向に並んで配置された構成となっている。この場合、上記レンズ鏡筒２において、上述したズーム用レンズやフォーカス用レンズを駆動するための駆動モータと、上述した絞り調整機構やフィルタ挿脱機構を駆動するための駆動モータとを、それぞれ光軸を挟んで鉛直方向に並べて配置することで、これらの駆動モータと第１及び第２の駆動部４７，４８との干渉を避けながら、上記レンズ鏡筒２をよりコンパクトに設計することが可能となる。

また、上記像振れ補正機構３０では、レンズ保持部材３２の回動中心（第２の軸部３８）が、第１及び第２の駆動部４７，４８と共に、水平方向に並んで配置され、且つ、第１の駆動部４７の外側に位置していることから、このレンズ保持部材３２の回動中心とは離れた側に位置する第２の駆動部４７によって、レンズ保持部材３２をピッチング方向により安定して回動させることが可能である。

以上のように、本発明では、上記像振れ補正機構３０の更なる小型化及び軽量化を図ることが可能であり、駆動時の消費電力も抑え、且つ、少ない駆動力で円滑な補正動作を行うことが可能である。したがって、そのような像振れ補正機構３０を備える撮像装置１では、更なる小型化及び軽量化と共に、省電力化を図ることが可能である。

ところで、上記像振れ補正機構３０では、上述した手振れ補正を行うために、図５（ａ）に示すように、レンズ保持部材３２を固定部材３１に対してピッチング方向Ｙに移動させる場合は、連結部材３３に対してレンズ保持部材３２をヨーイング方向Ｘに回動させる動作によって、レンズ保持部材３２に保持された補正レンズＬの中心がピッチング方向Ｙにシフトすることになる。一方、図５（ｂ）に示すように、レンズ保持部材３２を固定部材３１に対してピッチング方向Ｙに移動させる場合は、固定部材３１に対して連結部材３３をピッチング方向Ｙに回動させる動作によって、レンズ保持部材３２に保持された補正レンズＬの中心がヨーイング方向Ｘにシフトすることになる。

このようなレンズ保持部材３２をヨーイング方向Ｘ又はピッチング方向Ｙに移動させる際に生じたピッチング方向Ｙ又はヨーイング方向Ｘの位置ずれは、クロストークと呼ばれており、このようなクロストークは、光学的な感度によって画面の揺れを発生させる虞がある。

そこで、上記像振れ補正機構３０では、このようなクロストークをキャンセルするための補正動作を行っている。具体的に、上記像振れ補正機構３０は、図４及び図６に示すように、クロストークをキャンセルするための構成として、レンズ保持部材３２のヨーイング方向Ｘにおける位置を検出する第１の位置検出部６１と、レンズ保持部材３２のピッチング方向Ｙにおける位置を検出する第２の位置検出部６２と、第１及び第２の駆動部４７，４８の駆動を制御する制御部６３とを備えている。

第１及び第２の位置検出部６１，６２は、例えばホールセンサからなり、第１及び第２の駆動部４７，４８を構成するマグネット５０ａ，５０ｂの背面中央に位置してそれぞれ配置にされている。

制御部６３は、図６に示すように、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等からなり、第１及び第２の位置検出部６１，６２が検出したレンズ保持部材３２の位置情報に基づいて、クロストークをキャンセルするのに必要なレンズ保持部材３２の移動量（補正量）を算出し、この算出結果に基づく補正信号を第１の駆動部４７を駆動する第１の駆動ドライバ６４ａと、第１の駆動部４７を駆動する第１の駆動ドライバ６４ｂとに出力する。そして、駆動ドライバ６４ａ，６４ｂは、この補正信号に基づいて第１及び前記第２の駆動部４７，４８を駆動し、レンズ保持部材３２がヨーイング方向Ｘ又はピッチング方向Ｙに移動する際に生じたピッチング方向Ｙ又はヨーイング方向Ｘにおける位置ずれをキャンセルする方向にレンズ保持部材３２を移動させる。

ここで、クロストークをキャンセルするための補正量については、予め計算により求めることができる。すなわち、第１及び第２の位置検出部６１，６２の配置を無視した単純計算では、レンズ保持部材３２がヨーイング方向Ｘ又はピッチング方向Ｙに回動する量に比例して、そのピッチング方向Ｙ又はヨーイング方向Ｘのずれ量（クロストーク量）が大きくなる。このため、ヨーイング方向Ｘ又はピッチング方向Ｙの回転角をθ、回転中心から補正レンズＬの中心までの距離をｒとしたとき、そのクロストーク量はｒ（１−cosθ）として求めることができる。

しかしながら、実際は第１及び第２の位置検出部６１，６２をレンズ保持部材３２に保持された補正レンズＬの中心に配置することができないため、係数がかけられた状態でレンズ保持部材３２の位置が検出されることになり、そのクロストーク量を単純に求めることはできない。

そこで、本発明では、図６に示す制御部６３において、第１の位置検出部６１が検出したレンズ保持部材３２の位置情報に基づいて、このレンズ保持部材３２のヨーイング方向Ｘの移動量に対するピッチング方向Ｙのクロストーク量を算出する。また、この算出結果に係数を掛けて補正レンズの中心（光軸）におけるクロストーク量を算出する。そして、この算出結果に基づいて、レンズ保持部材３２のピッチング方向Ｙにおけるクロストークをキャンセルするのに必要なレンズ保持部材３２の移動量（補正量）を算出し、この算出結果をレンズ保持部材３２のピッチング方向Ｙの移動量を算出する際の補正値として追加する。

一方、第２の位置検出部６２が検出したレンズ保持部材３２の位置情報に基づいて、このレンズ保持部材３２のピッチング方向Ｙの移動量に対するヨーイング方向Ｘのクロストーク量を算出する。また、この算出結果に係数を掛けて補正レンズの中心（光軸）におけるクロストーク量を算出する。そして、この算出結果に基づいて、レンズ保持部材３２のヨーイング方向Ｘにおけるクロストークをキャンセルするのに必要なレンズ保持部材３２の移動量（補正量）を算出し、この算出結果をレンズ保持部材３２のヨーイング方向Ｘの移動量を算出する際の補正値として追加する。

そして、この制御部６３では、これらの演算を繰り返しながら、この演算結果に基づく補正信号を第１及び第２の駆動ドライバ６４ａ，６４ｂに出力する。また、第１及び第２の駆動ドライバ６４ａ，６４ｂは、この補正信号に基づいて第１及び前記第２の駆動部４７，４８を駆動し、レンズ保持部材３２がヨーイング方向Ｘ又はピッチング方向Ｙに移動する際に生じたピッチング方向Ｙ又はヨーイング方向Ｘにおける位置ずれをキャンセルする方向にレンズ保持部材３２を移動させる。

これにより、上記像振れ補正機構３０では、上述した光軸上のクロストークをキャンセルしながら、レンズ保持部材３２を目的位置まで適切に移動させることが可能であり、良好な像揺れ補正性能を確保することが可能である。

なお、上述したクロストークは、固定部材３１に対して連結部材３３をヨーイング方向Ｘに回動させる動作と、連結部材３３に対してレンズ保持部材３２をピッチング方向Ｙに回動させる動作によって生じるものである。したがって、ガタや遊びに起因せず、個体差も微量で問題とはならないことから、例えば「特開２００８−１９１２８２号公報」（先行技術文献）に記載されるようなホールセンサの校正（キャリブレーション）を行わずに、本発明ではクロストークをキャンセルすることが可能である。また、この先行技術文献に記載されるような誤差情報を記憶する記憶手段を設けるといった必要もない。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。なお、以下の説明では、上記像振れ補正機構３０と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

上記像振れ補正機構３０では、固定部材３１及びレンズ保持部材３２側に第１及び第２の軸部３６，３８が設けられ、連結部材３３側に第１及び第２の軸孔３９，４０が設けられた構成となっているが、このような構成に限らず、固定部材３１及びレンズ保持部材３２側に第１及び第２の軸孔３９．４０が設けられ、連結部材３３側に第１及び第２の軸部３６，３８が設けられた構成とすることが可能である。

また、上記像振れ補正機構３０では、第１及び第２の駆動部４７，４８を構成するコイル４９ａ，４９ｂとマグネット５０ａ，５０ｂのうち、固定部材３１側にコイル４９ａ，４９ｂ、レンズ保持部材３２側にマグネット５０ａ，５０ｂが配置された構成となっているが、このような構成に限らず、固定部材３１側にマグネット５０ａ，５０ｂ、レンズ保持部材３２側にコイル４９ａ，４９ｂが配置された構成とすることも可能である。

また、上記像振れ補正機構３０では、第１の駆動部４７と第２の駆動部４８とが光軸を挟んで水平方向に並んで配置された構成となっているが、このような構成に限らず、例えば図７に示すように、第１の駆動部４７と第２の駆動部４８とが光軸を挟んで９０゜の角度で並んで配置された構成とすることも可能である。この場合、第１の駆動部４７と第２の駆動部４８との干渉を避けながら、良好な像振れ補正性能を確保することが可能である。

１…撮像装置２…レンズ鏡筒３０…像振れ補正機構３１…固定部材（支持部）３２…レンズ保持部材３３…連結部材３６…第１の軸部３８…第２の軸部３９…第１の軸孔４０…第２の軸孔４７…第１の駆動部４８…第２の駆動部６１…第１の位置検出部６２…第２の位置検出部６３…制御部

Claims

被写体の像を結像する複数のレンズのうち、少なくとも１枚以上のレンズを保持するレンズ保持部材を支持部に対して、光軸と直交する面内において互いに直交する第１の方向と第２の方向とに移動させることにより、像振れを補正する像振れ補正機構であって、
前記レンズ保持部材と前記支持部との間を連結する連結部材を備え、
前記連結部材の一端側と前記レンズ保持部材との何れか一方に設けられた第１の軸孔に他方に設けられた第１の軸部が係合されることによって、前記第１の軸部を中心に前記レンズ保持部材が前記連結部材に対して回動可能に支持されると共に、
前記連結部材の他端側と前記支持部との何れか一方に設けられた第２の軸孔に他方に設けられた第２の軸部が係合されることによって、前記第２の軸部を中心に前記連結部材が前記支持部に対して回動可能に支持されており、
更に、前記レンズ保持部材を前記第１の方向に移動させる駆動力を発生させる第１の駆動部と、前記レンズ保持部材を前記第２の方向に移動させる駆動力を発生させる第２の駆動部とを備え、
前記第１の駆動部と前記第２の駆動部とは、前記光軸を挟んで前記第１の方向に並んで配置され、
前記レンズ保持部材の回動中心は、前記第１及び前記第２の駆動部と共に、前記第１の方向に並んで配置され、且つ、前記第１の駆動部の外側に位置し、
前記複数のレンズの光軸が一致した状態において、前記レンズ保持部材の回動中心とレンズ中心を結ぶ直線が前記第１の方向と平行、且つ、前記連結部材の一端側と他端側の回動中心を結ぶ直線が前記第２の方向と平行となり、
前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部は、前記レンズ保持部材と前記支持部との何れか一方に設けられたコイルと、他方に設けられたマグネットとを有し、前記コイルに通電することにより発生する磁界と、このコイルに対向するマグネットにより発生する磁界との磁気的な作用によって駆動力を発生させ、
前記支持部と前記レンズ保持部材との間に介在される複数のボールによって、前記支持部に対して前記レンズ保持部材が前記光軸と直交する面内で移動自在に支持されると共に、前記レンズ保持部材側に設けられたマグネットと、前記支持部側に設けられたバックヨークとの間に発生する磁気的な吸引力によって、前記支持部と前記レンズ保持部材との間に前記複数のボールが挟み込まれた状態で保持されており、
更に、前記レンズ保持部材の前記第１の方向における位置を検出する第１の位置検出部と、前記レンズ保持部材の前記第２の方向における位置を検出する第２の位置検出部と、前記第１及び前記第２の駆動部の駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１及び前記第２の位置検出部が検出した前記レンズ保持部材の位置情報に基づいて、前記レンズ保持部材が前記第１又は前記第２の方向に移動する際に生じた前記第２又は前記第１の方向における位置ずれをキャンセルする方向に前記レンズ保持部材を移動させるための補正信号を生成し、この補正信号に基づいて前記第１及び前記第２の駆動部の駆動を制御することを特徴とする像振れ補正機構。
被写体の像を結像する複数のレンズと、
前記複数のレンズのうち少なくとも１枚以上のレンズを保持するレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材を支持する支持部を有して、前記複数のレンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記複数のレンズにより結像された被写体の像を撮像する撮像素子と、
前記レンズ保持部材を前記支持部に対して光軸と直交する面内で移動させることにより、像振れを補正する像振れ補正機構とを備え、
前記像振れ補正機構として、請求項１に記載の像振れ補正機構を備えることを特徴とする撮像装置。