JP2004219930A

JP2004219930A - 手振れ補正機能付きカメラ

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Publication number: JP2004219930A
Application number: JP2003009889A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hara; 吉宏原; Sadanobu Ueda; 定伸上田; Yoshito Iwazawa; 嘉人岩澤; Kazuaki Matsui; 和昭松井; Akira Kosaka; 明小坂; Satoshi Yokota; 聡横田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: US7286163B2; JP3861815B2; US20040141065A1

Abstract

【課題】薄型化を犠牲にすることなく、手振れ補正機能の追加が可能な屈曲光学系を備えたデジタルカメラを提供する。
【解決手段】光軸Ａ，Ｂを折り曲げる少なくとも一つの屈曲部材４１を含み、被写体像を結像する屈曲光学系４０と、屈曲部材４１の少なくとも一つを、屈曲部材４１により折り曲げられ被写体像側の光軸Ｂの角度が変わるように駆動する駆動手段５７，５８と、カメラ本体の振れを検出する手振れ検出手段５５，５６と、手振れ検出手段５５，５６が検出したカメラ本体の振れに応じて駆動手段５７，５８を駆動させて、被写体像の結像位置の変動を抑制する手振れ補正制御手段とを備える。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れ補正機能付きカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮影時（露光中）にカメラが手振れ等により動くと、受光面に対して被写体像の結像位置が変動し、像が流れて撮像画像は不鮮明になる。そこで、手振れ等によりカメラが被写体に対して振れたときに、光学系の光軸を偏向させて、カメラに対する被写体像の結像位置の移動を相殺することにより、像ぶれをなくす手振れ補正機能付きカメラが提案されている。
【０００３】
このような手振れ補正の方式としては、補正用レンズを光軸直角方向に平行移動するのも（例えば、特許文献１参照）や、バリアングルプリズムの入射面又は出射面の傾きを変えるもの（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１８００４０号公報
【特許文献２】
特開平５−１１３０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光軸を折り曲げる屈曲光学系を用いて薄型化、小型化を図ったカメラが提供されている。このようなカメラは、メカニズムの小型化により、誤差感度が大きくなり、僅かな誤差でも性能に与える影響が大きくなる。そのため、高い精度が要求されるので、光軸の偏芯を調整することが難しい。また、薄型のためにカメラ振れが比較的大きくなる。
【０００６】
このようなカメラに手振れ補正機能を備えようとした場合、補正用レンズを光軸直角方向に平行移動する方式では、光学系の周囲に２次元スライドメカニズムを配置することが必要となり、構成が複雑で大きくなる。バリアングルプリズムは、収差が大きいため、高性能が期待される静止画記録タイプのカメラには適さない。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題の一つは、薄型化を犠牲にすることなく、手振れ補正機能の追加が可能な屈曲光学系を備えたデジタルカメラを提供することである。
【０００８】
また、本発明が解決しようとする技術的課題の他の一つは、光軸の偏芯を調整することが容易な屈曲光学系を備えたデジタルカメラを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のカメラを提供する。
【００１０】
カメラは、屈曲光学系と、駆動手段と、手振れ検出手段と、手振れ補正制御手段とを備える。前記屈曲光学系は、光軸を折り曲げる少なくとも一つの屈曲部材を含み、被写体像を結像する。前記駆動手段は、前記屈曲部材の少なくとも一つを、該屈曲部材により折り曲げられ被写体像側の光軸の角度が変わるように駆動する。前記手振れ検出手段は、カメラ本体の振れを検出する。前記手振れ補正制御手段は、前記手振れ検出手段が検出したカメラ本体の振れに応じて前記駆動手段を駆動させて、前記被写体像の結像位置の変動を抑制する。
【００１１】
上記構成において、屈曲光学系による被写体像の結像位置には、撮像素子や銀塩フィルムの受光面が配置される。
【００１２】
上記構成によれば、手振れ検出手段により検出したカメラ本体の振れ（カメラ本体の角度変化のみならず、移動も含む）に基づいて屈曲部材を駆動し、受光面に対する被写体像の結像位置の変動が許容範囲内となるように光軸の角度を変えることにより、撮影時（露光中）にカメラ本体が手振れ等で動いても、像ぶれのない鮮明な撮像画像を得ることができる。屈曲部材を駆動する駆動手段は、屈曲光学系の全周に設ける必要はなく、屈曲光学系に対して一方向にのみ配置することが可能である。
【００１３】
したがって、薄型化を犠牲にすることなく、手振れ補正機能の追加が可能である。
【００１４】
好ましくは、前記屈曲部材の少なくとも一つは、該屈曲部材の略一点を中心に揺動自在に支持される。前記駆動手段は、前記屈曲部材の少なくとも一つの角度を変える。
【００１５】
上記構成は、屈曲部材を平行移動させる場合に比べて、簡単な構成であり、小型化も容易である。特に、薄型化、小型化が要求されるカメラには、好適な構成である。
【００１６】
好ましくは、前記駆動手段は、圧電素子を用いたアクチュエータである。
【００１７】
圧電素子を用いたアクチュエータは、応答性が高く、小型化が容易であるので、駆動手段には好適である。
【００１８】
好ましくは、前記駆動手段により駆動される前記屈曲部材の少なくとも一つは、ミラーである。
【００１９】
上記構成によれば、ミラーの反射面で、光軸を折り曲げることができる。ミラーは、プリズムに比べ、軽量であり、配置スペースも小さい。また、プリズムの場合、反射面の角度や位置を変えると、それに伴なって入射面や出射面の角度や位置も変わるが、ミラーであればそのようなことがない。したがって、ミラーを用いれば、手振れ補正機構の構成が簡単である。
【００２０】
好ましくは、前記駆動部材により駆動される前記屈曲部材の少なくとも一つは、光軸を折り曲げる反射面を有する。該反射面に関して前記光軸とは反対側に、手振れ補正機能を実現するための主要部品が配置される。前記主要部品は、少なくとも前記駆動手段を含み、より好ましくは前記駆動手段及び前記手振れ検出手段を含む。
【００２１】
上記構成によれば、反射面の後方スペースを有効に利用し、カメラの小型化を図ることができる。
【００２２】
好ましくは、前記駆動手段を用いて、前記屈曲光学系の偏芯を調整する偏芯調整手段を備える。
【００２３】
上記構成によれば、駆動手段を用いて、屈曲光学系の光軸の偏芯を調整したり、経時変化、温度変化、焦点距離などに応じて調整量を変更したりすることが可能である。
【００２４】
したがって、光軸の偏芯を調整することが容易である。
【００２５】
好ましくは、前記駆動手段により駆動される前記屈曲部材と前記駆動手段とが固定された移動ユニットと、該移動ユニットを移動する位置決め調整手段とを備える。
【００２６】
上記構成において、位置決め調整手段で移動ユニットを移動することにより、駆動手段により駆動される屈曲部材を移動して、屈曲光学系の光軸の偏芯を調整することができる。つまり、屈曲光学系の光軸の偏芯を調整する機構の内部に、手振れ補正の機構を包含するように構成している。
【００２７】
上記構成によれば、位置決め調整手段で屈曲光学系の光軸の偏芯を調整した後に、駆動手段を用いて、調整不足分を微調整したり、経時変化、温度変化、焦点距離などに応じて調整量を変更したりすることが可能である。
【００２８】
したがって、光軸の偏芯を調整することが容易である。
【００２９】
なお、屈曲光学系の屈曲部材を駆動することにより手振れ補正を行う上記のような各構成は、カメラに限らず、例えば双眼鏡などにも適用可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として実施例を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００３１】
まず、デジタルカメラ１０の外観構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００３２】
図１は、デジタルカメラ１０の正面図である。
【００３３】
カメラ本体１２の正面には、暗いときに発光して被写体を照らすフラッシュ１４と、撮影する被写体の明るさを検知して最適な露出を決定するための測光センサ１５と、光学ファインダのファインダ対物窓１６と、被写体の光を撮影光学系を介して撮像素子（例えば、ＣＣＤ）に導くためのレンズ開口部１８とが配置されている。
【００３４】
図２は、デジタルカメラ１０を後方から見た斜視図である。
【００３５】
カメラ本体１２の上面には、デジタルカメラ１０で撮影を行うための操作ボタンであるレリーズ釦２０と、デジタルカメラ１０の電源スイッチであるメインスイッチ２２とが配置されている。
【００３６】
レリーズ釦２０により、撮影時の状態を３段階に切り替えることができる。すなわち、レリーズ釦２０の操作がないときはＯＦＦ（撮影待機状態）、レリーズ釦２０の半押し操作でＳ１スイッチがＯＮ（撮影準備状態）、レリーズ釦２０の全押し操作でＳ２スイッチがＯＮ（撮影開始状態）となる。
【００３７】
カメラ本体１２の背面には、光学ファインダを介して被写体の状態を確認するためのファインダ接眼窓３０と、ファインダ接眼窓３０の右に配置され合焦状態等を表示する合焦ランプ３１と、ズームレバー３２と、左右キー３３と、カメラの状態（記録画像再生モード、撮影モード、ムービー撮影モード等）の切換を行うためのセレクタスイッチ３４と、ライブビュー画像、撮影画像等を表示する表示装置３６（例えば、カラー液晶パネル）と、各種モード釦群３８とが配置されている。モード釦３８ａ〜３８ｄの中には、手振れＯＮ／ＯＦＦ釦３８ｄが含まれている。
【００３８】
ズームレバー３２と左右キー３３は、撮影モードや再生モードで用いる。撮影モードでは、ズームレバー３２を上下に動かすことによって撮影レンズの焦点距離を変更することができ、左右キー３３を押すことによって、撮影画像露出の補正を行うことができる。再生モードでは、ズームレバー３２及び左右キー３３は、表示装置３６に表示された状態を選択するスイッチとして動作する。具体的には、フラッシュ発光状態、カメラの画像処理モード、カメラの画像サイズ、圧縮レベルなどを、表示装置３６の画面表示と連動して切り替えることができる。
【００３９】
カメラ本体１２の側面には、バッテリ兼メモリカード挿入蓋１３が配置され、蓋１３を開いて、不図示のバッテリやメモリカードを着脱できるようになっている。兼用蓋とすることで、カメラ１０の薄型化を実現している。
【００４０】
次に、デジタルカメラ１０のシステム構成について、図３を参照しながら説明する。
【００４１】
撮影レンズを含む撮影光学系４０は、被写体像を撮像素子４２（例えば、ＣＣＤ）に導く。撮像素子４２は、被写体像を光電変換して、撮像する。撮像素子４２からの画像信号は、デジタル画像処理部４４で、デジタル画像処理に必要な、黒レベル補正、カラー画素補間処理、露出補正、γ補正、コントラスト補正、シャープネス補正、解像度変換、画像圧縮等の処理を行って、表示装置３６に出力するとともに、メモリ４８にデータの保存等を行う。表示装置３６は、ライブビュー画像の表示、メモリ４８に記録された画像の表示、カメラ状態等を表示する。メモリ４８は、例えば、撮影画像を記録する抜き差し可能なフラッシュメモリカードである。
【００４２】
カメラのシーケンス系処理は、シーケンス制御マイコン６０で行う。シーケンス制御マイコン６０は、露出制御部６２、シーケンス制御部６４、操作検知部６６、ズーム制御部６８、フォーカス制御部６９を含む。操作検知部６６は、カメラの各種操作スイッチ類３４；２０：３４，３８ａ〜３８ｃ；３８ｄの状態を検知して、シーケンス制御部６４に伝達する。シーケンス制御部６４は、各種操作スイッチ類３４；２０：３４，３８ａ〜３８ｃ；３８ｄの状態等に基づいて、カメラ１２のシーケンス（動作状態）を制御する。露出制御部６２は、測光センサ１４の出力からカメラの露出状態を決定して、撮像素子４２の露出時間制御、シャッター（不図示）の開閉状態を制御する。ズーム制御部６８は、ズームレバー３４の動作に応答して、撮影レンズの焦点距離を変化させる。フォーカス制御部６９は、撮像素子４２で撮像した画像のコントラスト状態を検知して、最適なフォーカス位置を決定し、撮影レンズ内のフォーカスレンズを駆動する。
【００４３】
手振れ補正部５０は、シーケンス制御部６４からの命令に応答して、手振れ補正動作を実行する。
【００４４】
カメラ１０は、シーケンス制御マイコン６０の制御により、概略、次のように動作する。すなわち、レリーズ釦２０が半押しされると、オートパワーオフ（標準的には、例えば約３０秒）によるスリープ状態移行までの期間は、表示装置３６にライブビュー画面が表示される。レリーズ釦２０の半押しで、測光センサー１５を動作させて、露出制御値を決定する。また、焦点調節のためのピント位置を検出する。手振れＯＮ／ＯＦＦ釦３８ｄがオンのときは、手振れ補正も行う。レリーズ釦２０の全押しを検知すると、被写体を撮像素子４２で撮像し、撮像画像をメモリ４８に記録する。手振れＯＮ／ＯＦＦ釦３８ｄがオンのときは、手振れ補正も行う。
【００４５】
次に、カメラの手振れ補正について、図４、図５、及び図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００４６】
カメラ等で被写体を撮影する場合に発生する手振れは、人間の筋肉の振動による約１０Ｈｚの小振幅の振動と、人間の体の揺れによる３Ｈｚ以下の大振幅の振動と、撮影時にレリーズ釦２０（撮影スイッチ）を操作するときの振れである５Ｈｚ程度の大振幅の振動とが合成された振動となっている。この手振れ（カメラ振れ）補正を実現するための構成を、図４、図５、図９及び図１０に示す。
【００４７】
図４は、デジタルカメラ１０に内蔵された撮影光学系４０を示す。撮影光学系４０は、光軸Ａ，Ｂを折り曲げる屈曲光学系である。すなわち、カメラ本体１２のレンズ開口部１８を通して本光学系４０に導かれた被写体光は、ミラー４１（プリズム等の他の屈曲部材でもよい）で略直角に反射し、図面下部の撮像素子４２に導く。
【００４８】
本カメラ１０に対して、撮影者の振れによって、カメラ振れが発生した場合、撮像素子４２で撮像中に、撮像素子４２の受光面に導かれる光路が変化し、その結果、被写体像が露光中に動いて重なり、不鮮明なぼやけた像が撮像される。この振れを補正するためには、カメラに発生する振れを検知して、振れによる撮像素子４２上の結像位置の移動（振れ）を相殺するように光路を偏芯し、同―位置に結像するようにすればよい。
【００４９】
図５は、上記のような振れ補正のためのメカニズムを示す。
【００５０】
鏡胴ユニット１１内には、撮影光学系４０と、撮像素子４２と、手振れ補正機構５０とが配置されている。撮影光学系４０は、レンズＬ１〜Ｌ６と、ミラー４１とを含み、被写体像を撮像素子４２の受光面に結像するようになっている。撮影光学系４０の光軸Ａ，Ｂは、ミラー４１により略直角に折り曲げられる。
【００５１】
ミラー４１は、その裏面がミラー基板５１により支持され、手振れ補正機構５０により駆動され、その角度が変化するようになっている。ミラー４１の後方の空きスペースに手振れ補正機構５０を凝縮して配置することにより、カメラ本体を小型化できる。
【００５２】
すなわち、図１０の要部拡大図に示したように、ミラー４１は、ミラー基板５１に設けた突起部５９により略一点で揺動自在に支持される。ミラー４１を駆動するアクチュエータ５７，５８がミラー基板５１に配置されている。突起部５９とアクチュエータ５７，５８とをそれぞれ結ぶ直線Ｓ，Ｔは、直交している。ミラー４１は、アクチュエータ５７により、突起部５９とアクチュエータ５８とを結ぶ直線Ｔを中心に回転し、アクチュエータ５８により、突起部５９とアクチュエータ５７とを結ぶ直線Ｓを中心に回転するようになっている。
【００５３】
突起部５９は、例えば、適宜な硬度のゴムを用いて形成し、ミラー基板５１及びミラー４１に接着剤で固定する。アクチュエータ５７，５８は、例えば、積層型圧電素子であり、伸縮方向の両端がミラー４１とミラー基板５１とにそれぞれ固定され、電圧を印加すると、ミラー４１とミラー基板５１との間の距離が変化し、ミラー４１の角度が変わるようになっている。
【００５４】
図５に示したように、ミラー基板５１の後方（光軸Ａ，Ｂとは反対側）の空間には、カメラ本体１２の振れを検出するための振れ検出ジャイロ５５，５６が配置されている。振れ検出ジャイロ５５はピッチ（縦回転、すなわち図５（ａ）において紙面垂直方向の直線を中心とする回転）振れ検出用であり、その出力に基づいてアクチュエータ５７を駆動し、矢印９０で示すピッチ方向にミラー４１を回転させる。振れ検出ジャイロ５６はヨー（横回転、すなわち図５（ａ）において上下方向の直線を中心とする回転）振れ検出用であり、その出力に基づいてアクチュエータ５８を駆動し、ヨー方向にミラー４１を回転させる。
【００５５】
ミラー基板５１は、ミラー４１の駆動基準となる基準板であり、鏡胴ユニット１１のハウジングに、固定調整部材５４ａ，５４ｂを介して固定される。固定調整部材５４ａ，５４ｂにより、ミラー基板５１の固定位置を調整するができ、これにより、屈曲光学系４０の光軸の偏芯を調整することができる。
【００５６】
ミラー４１の角度は、位置検出センサ５２，５３を用いて検出する。アクチュエータ５７，５８として上記のように圧電素子を用いてミラー４１をダイレクト駆動する場合、印加電圧にほぼ比例した変位量が得られるので、ミラー４１の位置を位置検出センサ５２，５３又は撮像素子４２で検出し、その位置情報を使って、圧電素子に印加する電圧をフィードバック補正することが好ましい。もっとも、温度環境等の補正が可能であれば、位置検出センサ５２，５３をなくすことも可能である。
【００５７】
位置検出センサ５２，５３は、具体的には、図９に示したように構成する。
【００５８】
図９（ａ）は、ＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）タイプ位置センサを用いる場合の構成を模式的示す。ミラー４１には、マスク部材１００と小型チップＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）１１０とが固定されている。マスク部材１００には開口穴１０２が形成され、小型チップＩＲＥＤ１１０の発光チップ１１２から発光された光束を絞るようになっている。マスク部材１００の開口穴１０２に対向して、１次元位置検出用ＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）１２０が配置され、鏡胴ユニット１１のハウジングに固定され、開口穴１０２を通過した光束１８０を、ＰＳＤ受光部１２２で受光するようになっている。ＰＳＤ受光部１２２には、光を検知する受光素子が一方向に配置されいる。ＰＳＤ１２０は、ＰＳＤ受光部１２２に対する入射光の重心位置に応じて、両端から出てくる光電流の比が変化する。したがって、ＩＲＥＤ１１０からの光束１８０の光重心を検出することにより、ＰＳＤ受光部１２２の方向のミラー４１の変位を検出することができる。
【００５９】
図９（ｂ）は、ＰＩ（フオト・インタラプタ）タイプ位置センサを用いる場合の変形例の構成を模式的示す。ミラー４１には、遮光板２３０が固定さている。遮光板２３０の先端近傍には、ＰＩ（フオト・インタラプタ）２００が固定され、ＰＩ２００の投光部２１０と受光部２２０との間に、遮光板２３０の先端が挿入されるようになっている。遮光板２３０の先端は、投光部２１０から受光部２２０に向けて略平行に発光された光束２４０を遮るようになっている。ミラーが矢印２９０方向に移動すると、遮光板２３０が光束２４０を遮断する量が変化する。ＰＩ２００の出力は受光部２２０の受光量に応じて変化するので、遮断がない場合の出力と遮断状態とを比較することにより、ＰＩ２００の出力に基づいてミラー４１の位置を検出することができる。ＰＩ２００からの信号をアナログ的に使用することにより、超小型の位置検出センサを構成することができる。
【００６０】
図６は、手振れ補正を実現するための手振れ制御部５０のシステム構成図である。
【００６１】
手振れ制御を行う手振れマイコン８０には、手振れ補正メカニズム７４を駆動する駆動回路７０と、手振れ検出系７６の振れ検出回路７８と、温度センサ７２とが接続され、シーケンス制御マイコン６０と通信するようになっている。
【００６２】
ここでは、検出系としてジャイロ（角速度センサ）検出方式、補正光学系は屈曲ミラー回転方式、駆動系は積層型圧電素子を電圧でダイレクトドライブと位置検出センサを用いた（デジタル）サーボ制御方式の場合を説明する。
【００６３】
カメラに振れが発生すると、撮像面（撮像素子面）上で振れが発生し、結果として振れた像が撮影されてしまうが、検出系で振れ量を検出し、補正光学系で振れによる被写体像の移動を相殺する方向に、被写体からの光を折り曲げることで、像振れを防止することが可能となる。手振れでは、最高約１０Ｈｚ程度の正弦波の揺れがカメラに発生する。振れを補正するためには、この揺れによる振れを防ぐように補正光学系を駆動する。
【００６４】
手振れ検出系７６の振れ検出ジャイロ５５，５６は、カメラ本体１２の振れを検出するためのジャイロセンサであり、カメラ本体１２が振れによって回転したときの振れの角速度信号を検出する。それぞれ一方向の回転角速度を検出するので、振れ検出ジャイロ５５は、Ｐ（ピッチ）方向の回転振れを検出する。振れ検出ジャイロ５６は、Ｙ（ヨー）方向の回転振れを検出する。
【００６５】
手振れ検出系７６の振れ検出回路７８は、振れ検出ジャイロ５５，５６のジャイロの信号ノイズ、ドリフトをカットするためのフィルタ回路（ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ）、角速度の信号を角度信号に変換するための積分回路等から構成されている。
【００６６】
手振れ制御部である手振れマイコン８０の枠内のブロックは、マイクロコンピュータによるデジタル処理部である。振れ量検出部８４は、振れ検出回路７８から出力されるＰ方向及びＹ方向の回転振れを所定時間間隔で取り込み、カメラの振れ量を出力する。手振れシーケンス制御部８６は、カメラシーケンス制御マイコン６０からの信号に応答して、手振れシーケンスをコントロールする。駆動制御部８２は、振れ量検出部８４からの振れ出力に基づいて、補正駆動位置を決定する。また、その補正駆動位置が温度によって変化する量を、温度センサ７２の出力を利用して補正する。そのようにして決定された駆動位置に対して、駆動回路部７０から出力される現在位置信号を検出することで、最適な制御値（本アクチュエータの場合は電圧）を決定して駆動回路７０に出力する。
【００６７】
温度センサ７２は、温度による性能変化を補正するために使用される。補正光学系や、位置検出センサの温度変化の補正や、必要に応じてアクチュエータの駆動電圧等を補正して、使用温度条件下において最適な補正を実現する。
【００６８】
駆動系回路部７０は、駆動制御部８２で演算された結果をアクチュエータ５６，５８に印加するためのドライブ回路部と、Ｐ、Ｙ方向の位置センサ５２，５３からの信号を電圧値に変化する位置センサ回路部とで構成されている。
【００６９】
補正メカニズム７４は、アクチュエータ５７，５８によってミラー４１が駆動されると、被写体からの光をそれぞれの方向に屈折する。その結果、振れを補正することができる。Ｐ駆動アクチュエータ５７は、ミラー４１をＰ方向に駆動するためのアクチュエータであり、本実施例では積層型圧電素子を使用したダイレクトドライブ方式を採用している。
【００７０】
Ｐ方向位置センサ５２は、ミラー４１のＰ方向の動きを検出するための位置検出センサであり、本実施例では、ＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）及びスリットを可動側に搭載し、固定側にはＰＳＤで構成されている。
【００７１】
Ｙ駆動アクチュエータ５８は、ミラー４１をＹ方向に駆動するためのアクチュエータであり、Ｐ駆動アクチュエータ５６と同様に、圧電素子ダイレクト駆動方式を採用している。
【００７２】
Ｙ方向位置センサ５３は、ミラー４１のＹ方向の動きを検出するための位置検出センサであり、Ｐ方向位置センサ５２と同様に、ＩＲＥＤとスリットを可動側に搭載し、固定側にはＰＳＤを用いた構成を採用している。
【００７３】
次に、カメラ振れ補正について、図７を参照しながら説明する。図７は、ピッチ方向の手振れ補正原理を詳細に図示した図である。本実施例では、アクチュエータである圧電素子５７に印加する電圧を制御することで、圧電素子５７，５８の変位量が変化して、その結果、中心支持部を中心にミラー４１がピッチ方向に回転する。
【００７４】
図７（ａ）は圧電素子５７に電圧を印加しない場合を示す。
【００７５】
図７（ｂ）は、圧電素子５７に正の電圧を印加して圧電素子５７が伸び、ミラーが矢印Ｐ１方向（図において時計回り）に回転し、その結果、被写体像側の光軸Ｂ_１を標準状態の位置Ｂ_０よりもカメラ前方に移動させた場合を示す。
【００７６】
図７（ｃ）は、圧電素子５７に負の電圧を印加して圧電素子５７が縮み、ミラーが矢印Ｐ２方向（図において反時計回り）に回転し、その結果、被写体像側の光軸Ｂ_２を標準状態の位置Ｂ_０よりも、カメラ後方に移動させた場合を示す。
【００７７】
カメラの回転振れ角度に対して、回転駆動すべき回転角の関係は、
θ_Ｍ＝θ_Ｃ／Ｐ_Ｌ１（１）
ここで、θ_Ｍはミラー４１の回転角度、θ_Ｃは振れによるカメラの回転角度、Ｐ_Ｌ１はレンズＬ１のパワーである。
【００７８】
圧電素子の小さな変位で手振れ補正を実現する場合は、レンズＬ１のパワーを強くする設計にする方が好ましい。逆に、撮影レンズ小型化のためには、レンズＬ１のパワーが小さい方が好ましいのであれば、変位量の大きなアクチュエ―タ（例えば、圧電素子を用いたインパクトアクチュエータ、圧電バイモルフアクチュエータ等）を使用することで対応できる。
【００７９】
ズーム位置、フォーカス位置によって、ミラー４１の回転量と撮像素子６２の受光面上での像の移動量との関係が変化するので、カメラの状態によって、ミラー４１の回転量を補正して駆動することが好ましい。
【００８０】
次に、光軸の偏芯の調整について、図８を参照しながら説明する。光軸偏芯調整は、鏡胴ユニット１１に対して固定調整部材５４ａ，５４ｂを調整移動することで、鏡胴ユニット１１のハウジングに対するミラー４１の位置を回転偏芯することことにより行う。固定調整部材５４ａ，５４ｂは、例えば、ビス、熱硬化樹脂等を用いる。光軸の偏芯の調整は、カメラ出荷前に行う。
【００８１】
例えば、図８（ｂ）に示すように、固定調整部材５４ａを矢印９１のように移動し（ビスの場合には回転し）、ミラー４１を矢印９２のように回転偏芯させることにより、調整する。このような調整を行うと、振れ補正が不要な場合は、圧電素子を駆動する必要がない。
【００８２】
これに対して、光軸偏芯調整機構の導入により、カメラ本体が大きくなることを避けたい場合には、手振れ補正駆動用の圧電素子に光軸偏芯調整機能を兼用させるとよい。すなわち、手振れ補正駆動用の圧電素子を使用して光軸が所定位置になるようにミラーを偏芯させて、調整を行う。この場合は、カメラ撮影時は、毎回光軸が所定位置になるように圧電素子に電圧を印加して駆動した状態で撮影を行う。
【００８３】
また、概略調整を図８のような調芯メカニズムで行い、調芯メカニズムで調整困難なレベルの微小調整を手振れ補正機構を使って行う構成としてもよい。
【００８４】
以上説明したように、光軸補正可能な屈曲光学系は、カメラの薄型化に対応可能である。手振れ補正のためのミラー駆動メカニズムがシンプルであり、小型化が可能である。また、アフォーカルレンズのような手振れ補正専用の光学系が不要である。
【００８５】
さらに、光軸偏芯調整機能の兼用が可能、又は光軸偏芯調整メカニズムでは調整困難な微小調整のみを手振れ補正機能で追加調整可能である。
【００８６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００８７】
例えば、ミラーは、適宜なアクチュエータ（例えば、圧電素子を用いたインパクトアクチュエータ）で駆動するようにしてもよい。また、ミラーは、略一点を中心に２方向の角度を変化で駆動するものに限らない。例えば、圧電素子を３個以上用いてミラーを支持し、支持突起をなくしてもよい。
【００８８】
ミラー反射面の法線方向の平行移動と、折れ曲がる光軸を含む面に対するミラーの傾き変化とを組み合わせてもよい。また、ミラーの代わりに、例えば三角プリズムを用いて光軸を折り曲げるようにしてもよい。この場合、プリズムを動かすことにより、手振れ補正する。
【００８９】
また、図１１に示すような、２つの屈曲部材（ミラー）を持つ屈曲光学系６０が考えられる。図１２に示す、屈曲光学系６０を搭載したカメラにおいては、第１のミラー６１でＰ方向の回転振れを補正し、第２のミラー６２でＹ方向の回転振れを補正するように構成できる。ミラー６１，６２は、図１２のように、ミラー中央部分を軸支し、アクチュエータ５７で駆動される。振れ検出ジャイロにより回転振れを検出し、ミラーを駆動して振れ補正を行う方法は、前述と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すデジタルカメラの正面図である。
【図２】本デジタルカメラの斜視図である。
【図３】本デジタルカメラのブロック図である。
【図４】本デジタルカメラの屈曲光学ユニットの構成図である。
【図５】本デジタルカメラの手振れ補正機構の構成図である。
【図６】本デジタルカメラの手振れ補正機構のブロック図である。
【図７】手振れ補正の説明図である。
【図８】屈曲光学系の光軸偏芯調整の説明図である。
【図９】ミラーの位置検出機構の構成図である。
【図１０】ミラーの駆動機構の構成図である。
【図１１】変形例の屈曲光学系の斜視図である。
【図１２】図１１の屈曲光学系を備えたカメラの透視図である。
【符号の説明】
１０デジタルカメラ（カメラ）
４０撮影光学系（屈曲光学系）
４１ミラー（屈曲部材）
５０手振れ補正機構
５５，５６（手振れ検出手段）
５７，５８圧電素子（駆動手段）
７０駆動回路（手振れ補正手段）
８０手振れマイコン（手振れ補正制御手段）

Claims

光軸を折り曲げる少なくとも一つの屈曲部材を含み、被写体像を結像する屈曲光学系と、
前記屈曲部材の少なくとも一つを、該屈曲部材により折り曲げられ被写体像側の光軸の角度が変わるように駆動する駆動手段と、
カメラ本体の振れを検出する手振れ検出手段と、
前記手振れ検出手段が検出したカメラ本体の振れに応じて前記駆動手段を駆動させて、前記被写体像の結像位置の変動を抑制する手振れ補正制御手段とを備えたことを特徴とする、カメラ。
前記屈曲部材の少なくとも一つは、該屈曲部材の略一点を中心に揺動自在に支持され、
前記駆動手段は、前記屈曲部材の少なくとも一つの角度を変えることを特徴とする、請求項１記載のカメラ。
前記駆動手段は、圧電素子を用いたアクチュエータであることを特徴とする、請求項１又は２記載のカメラ。
前記駆動手段により駆動される前記屈曲部材の少なくとも一つは、ミラーであることを特徴とする、請求項１、２又は３記載のカメラ。
前記駆動手段を用いて、前記屈曲光学系の偏芯を調整する偏芯調整手段を備えたことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載のカメラ。