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JP6846575B2 - 像ぶれ補正装置及び撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、像ぶれ補正装置及び撮像装置に関する。
撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を備えた撮像装置、又はこのような撮像装置に装着して用いられるレンズ装置には、装置が振動することによって生じる撮像画像のぶれ(以下、像ぶれという)を補正するための像ぶれ補正機能を有するものがある。
例えばレンズ装置では、レンズ装置に搭載された加速度センサ又は角速度センサ等の動き検出センサからの情報に基づいて装置の振動を検出し、検出した振動を打ち消すように、撮像光学系に含まれる補正用レンズを光軸に垂直な面内で移動させることで像ぶれ補正を行っている。
また、撮像装置では、撮像装置に搭載された加速度センサ又は角速度センサ等の動き検出センサからの情報に基づいて装置の振動を検出し、検出した振動を打ち消すように、撮像光学系に含まれる補正用レンズと撮像素子の一方又は両方を光軸に垂直な面内で移動させることで像ぶれ補正を行っている。
特許文献1〜3には、撮像素子を移動させることで像ぶれ補正を行う像ぶれ補正装置が記載されている。
日本国特開2010−096826号公報 日本国特開2013−003404号公報 日本国特開2006−203624号公報
像ぶれ補正装置においては、可動部材の移動平面に垂直な方向への可動部材の浮き上がりを防ぐために、可動部材を背面側から支持する固定部材に対し、可動部材の前面側から、可動部材を固定部材側に押さえつけるための押さえ部材が取り付けられる(特許文献1参照)。
像ぶれ補正装置の軽量化を図るためには、この押さえ部材の設置面積を減らすことが有効になる。しかし、押さえ部材の設置面積を減らしすぎると、可動部材の浮き上がりを防ぐことができなくなる。このため、押さえ部材を減らすことによる小型及び軽量化と可動部材の浮き上がり防止とを両立させることは難しい。
特許文献1は、押さえ部材を減らすことについては考慮していない。
特許文献2に記載の像ぶれ補正装置は、押さえ部材を持たず、ビスによって可動部を固定部に対し固定している。このため、押さえ部材を減らすという課題は生じない。
特許文献3に記載の像ぶれ補正装置は、押さえ部材を持たず、可動部材に形成された係合ピンの大径化された部分を、固定部材に設けられた係合窓の周縁に引っ掛けることで、可動部材の浮き上がりを防いでいる。しかし、この像ぶれ補正装置は、可動部材の移動に伴って係合ピンと係合窓の内面との間に摩擦が常時生じる。このため、駆動の応答性が低下したり、駆動に必要な電力が大きくなったりする。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量化と小型化と応答性向上を実現させながら、可動部材の浮き上がりを防ぐことのできる像ぶれ補正装置とこれを備える撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の像ぶれ補正装置は、撮像素子が固定された可動部材と、上記撮像素子の受光面に沿った互いに直交する第一の方向及び第二の方向を含む複数の方向に上記可動部材を移動自在に支持し、且つ上記可動部材に対し上記受光面側と反対側に配置された支持部材と、上記可動部材の上記複数の方向と上記受光面に垂直な方向への移動を規制する移動規制部と、を備え、上記移動規制部は、上記支持部材に固定されて上記支持部材と共に上記可動部材を挟み込んで、上記可動部材の上記受光面に垂直な方向への移動を防ぐための移動防止部材と、上記可動部材又は上記支持部材の一方に形成された孔部と、上記可動部材又は上記支持部材の他方に形成され上記孔部に挿通された挿通部材と、を備え、上記移動防止部材は、上記受光面の第一の辺に隣接し且つ上記第一の辺に沿って延びる第一部分と、上記受光面の上記第一の辺に直交する第二の辺に隣接し且つ上記第二の辺に沿って延びる第二部分と、からなり、上記孔部は、上記受光面に垂直な方向から見た状態にて、上記受光面の中心を通る上記第一の辺に平行な方向に延びる直線よりも上記第一部分と反対側、且つ、上記受光面の中心を通る上記第二の辺に平行な方向に延びる直線よりも上記第二部分と反対側の領域に形成されており、上記挿通部材は、上記孔部内に位置し、且つ上記可動部材の移動に伴って上記孔部内を上記複数の方向に移動して上記孔部の内面に当接する状態と上記内面に非当接の状態とを取り得る当接部と、上記孔部の上記挿通部材が形成された上記他方の部材側と反対側の外側に配置された幅広部と、を備え、上記幅広部は、上記当接部が上記孔部内においてどの位置にある状態でも、上記受光面に垂直な方向から見て上記孔部が形成された上記一方の部材と重なる大きさとなっているものである。
本発明の撮像装置は、上記像ぶれ補正装置を備えるものである。
本発明によれば、軽量化と小型化を実現しながら、可動部材の浮き上がりを防ぐことのできる像ぶれ補正装置とこれを備える撮像装置を提供することができる。
本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ100の概略構成を示す図である。 図1に示すデジタルカメラ100における像ぶれ補正装置3の概略構成を示す図である。 図1及び図2に示す像ぶれ補正装置3の外観構成を示す斜視図である。 図3に示す像ぶれ補正装置3における支持部材1A及び移動防止部材1Bを撮像光学系101側から見た分解斜視図である。 図4に示す支持部材1A及び移動防止部材1Bを撮像光学系101側と反対側から見た分解斜視図である。 図3に示す像ぶれ補正装置3における可動部材2を撮像光学系101側から見た斜視図である。 図6に示す可動部材2を撮像光学系101側と反対側から見た斜視図である。 図6に示す可動部材2を撮像光学系101側と反対側から見た平面図である。 図7に示す可動部材2のベース22に固定された回路基板21の背面を方向Zから見た状態を示す図である。 図3に示す像ぶれ補正装置3を撮像光学系101側と反対側から方向Zに見た背面図である。 図10に示す像ぶれ補正装置3のB1−B2線の断面模式図である。 図10に示す像ぶれ補正装置3のA1−A2線の断面模式図である。 図10に示す像ぶれ補正装置3のD−D線の断面模式図である。 図10に示す像ぶれ補正装置3のC−C線の断面模式図である。 幅広部281bが方向Zにおける背面10aから離れる方向に最大限移動した状態を示す図である。 幅広部281aが方向Zにおける背面10aから離れる方向に最大限移動した状態を示す図である。 本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォン200の外観を示すものである。 図17に示すスマートフォン200の構成を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ100の概略構成を示す図である。
デジタルカメラ100は、撮像光学系101と、撮像素子20と、像ぶれ補正装置3と、撮像素子20を駆動する撮像素子駆動部105と、アナログフロントエンド(AFE)104と、画像処理部107と、動き検出センサ106と、デジタルカメラ100全体を統括制御するシステム制御部108と、を備える。
撮像光学系101は、フォーカスレンズ又はズームレンズ等の撮像レンズと絞りとを含む。
撮像素子20は、撮像光学系101を通して被写体を撮像するものであり、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementaly Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が形成された半導体チップと、この半導体チップを収容するパッケージとを備える。
後述する図3に示すように、この撮像素子20の受光面20aは矩形となっている。
像ぶれ補正装置3は、撮像素子20の受光面20aを撮像光学系101の光軸Kに垂直な面内に移動させることで撮像素子20によって撮像される撮像画像の像ぶれを補正する。
本明細書においては、デジタルカメラ100において、撮像素子20の受光面20aが重力方向に垂直な状態(光軸Kが重力方向に平行な状態)、且つ、光軸K上に受光面20aの中心が位置する状態を基準状態という。
像ぶれ補正装置3は、詳細な構成は後述するが、この基準状態における撮像素子20の受光面20aの長手方向(図3に示す方向X)である第二の方向と、この基準状態における撮像素子20の受光面20aの短手方向(図3に示す方向Y)である第一の方向と、この基準状態における撮像素子20の受光面20aの中心Pを中心とする回転方向(図3に示す方向θ)である第三の方向との3つの方向に、それぞれ撮像素子20を移動させることで、像ぶれを補正するものである。
AFE104は、撮像素子20から出力される撮像信号に対し相関二重サンプリング処理及びデジタル変換処理等を行う信号処理回路を含む。
画像処理部107は、AFE104にて処理後の撮像信号をデジタル信号処理してJPEG(Joint Photographic Experts Group)形式等の撮像画像データを生成する。
動き検出センサ106は、デジタルカメラ100の動きを検出するためのセンサであり、加速度センサ又は角速度センサ、或いはこれら両方等によって構成される。
システム制御部108は、撮像素子駆動部105とAFE104を制御して、撮像素子20によって被写体を撮像させ、被写体像に応じた撮像信号を撮像素子20から出力させる。
システム制御部108は、動き検出センサ106によって検出されたデジタルカメラ100の動き情報に基づいて、像ぶれ補正装置3を制御する。
システム制御部108は、撮像素子20の受光面20aを方向X、方向Y、及び方向θの少なくとも1つの方向に移動させることにより、撮像素子20によって撮像される撮像画像の像ぶれを補正する。
システム制御部108は、像ぶれ補正装置3に通電している状態において、動き検出センサ106によってデジタルカメラ100の動きが検出されていない場合には、撮像素子20の受光面20aの位置が上記の基準状態における位置となるように、像ぶれ補正装置3を制御する。
図2は、図1に示すデジタルカメラ100における像ぶれ補正装置3の概略構成を示す図である。
像ぶれ補正装置3は、方向X、方向Y、及び方向θのそれぞれに移動可能な可動部材2と、可動部材2を方向X、方向Y、及び方向θのそれぞれに移動自在に支持する支持部材1Aと、支持部材1Aと共に可動部材2を挟み込んで、可動部材2の光軸K方向への移動を防止する移動防止部材1Bと、を備える。
可動部材2には、撮像素子20が固定(実装)された回路基板21と、X軸兼回転駆動用コイルC1と、X軸兼回転駆動用コイルC2と、Y軸駆動用コイルC3と、が固定されている。X軸兼回転駆動用コイルC1、X軸兼回転駆動用コイルC2、及びY軸駆動用コイルC3は、駆動用コイルを構成する。
回路基板21には、可動部材2の方向Xの位置を検出するための位置検出素子であるX軸位置検出用ホール素子H1と、可動部材2の方向Yと方向θの位置を検出するための位置検出素子であるY軸兼回転位置検出用ホール素子H2及びY軸兼回転位置検出用ホール素子H3と、が固定されている。
以下では、X軸位置検出用ホール素子H1、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2、及びY軸兼回転位置検出用ホール素子H3を総称して単に位置検出素子とも言う。
X軸位置検出用ホール素子H1、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2、及びY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力信号はシステム制御部108に入力される。
システム制御部108は、この出力信号に基づいて、X軸兼回転駆動用コイルC1に流す制御電流と、X軸兼回転駆動用コイルC2に流す制御電流と、Y軸駆動用コイルC3に流す制御電流とを制御して可動部材2を移動させて、像ぶれを補正する。
支持部材1Aには、X軸兼回転駆動用磁石Mv1と、X軸兼回転駆動用磁石Mv2と、Y軸駆動用磁石Mv3と、X軸位置検出用磁石Mh1と、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2と、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3と、が固定されている。X軸兼回転駆動用磁石Mv1、X軸兼回転駆動用磁石Mv2、及びY軸駆動用磁石Mv3は、第一の駆動用磁石を構成する。
以下では、X軸位置検出用磁石Mh1、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2、及びY軸兼回転位置検出用磁石Mh3のことを総称して単に位置検出用の磁石とも言う。
移動防止部材1Bには、X軸兼回転駆動用磁石mv1と、X軸兼回転駆動用磁石mv2と、Y軸駆動用磁石mv3と、が固定されている。X軸兼回転駆動用磁石mv1、X軸兼回転駆動用磁石mv2、及びY軸駆動用磁石mv3は、第二の駆動用磁石を構成する。
図3は、図1及び図2に示す像ぶれ補正装置3の外観構成を示す斜視図である。図3は、上述した基準状態における像ぶれ補正装置3の外観を示している。
図3に示すように、像ぶれ補正装置3は、支持部材1A及び移動防止部材1Bと、撮像素子20が実装された回路基板21が固定された可動部材2と、を備える。
支持部材1Aは、可動部材2の背面側(受光面20a側と反対側の面側)に配置されている。
移動防止部材1Bは、可動部材2の前面側(受光面20a側)に配置されており、支持部材1Aと共に可動部材2を挟み込んだ状態にて、ネジ止め等によって支持部材1Aに固定されている。
可動部材2は、支持部材1Aと移動防止部材1Bとに挟持され、更に、弾性部材であるバネ24a,24b,24cにより、支持部材1Aに対して付勢されている。
なお、バネ24a,24b,24cは、可動部材2を支持部材1Aに弾性力によって付勢可能なものであればよく、例えば弾性部材であるゴムに置き換えることも可能である。
この像ぶれ補正装置3は、受光面20aが図1に示す撮像光学系101に向けられた状態にてデジタルカメラ100本体に固定される。
像ぶれ補正装置3は、受光面20aに垂直且つ受光面20aの中心Pを通る回転軸R(基準状態において重力方向に平行な方向且つ中心Pを通る軸)回りの方向θと、受光面20aの長手方向である方向Xと、受光面20aの短手方向である方向Yと、にそれぞれ可動部材2を移動させることで像ぶれ補正を行う。
以下では、回転軸Rの延びる方向を方向Zという。この回転軸Rに垂直な平面が、可動部材2の移動する平面となる。
可動部材2は、基準状態から方向Xの一方の方向(左方向)と方向Xの他方の方向(右方向)とにそれぞれ同じ距離ずつ移動可能である。
また、可動部材2は、基準状態から方向Yの一方の方向(上方向)と方向Yの他方の方向(下方向)とにそれぞれ同じ距離ずつ移動可能である。
また、可動部材2は、方向θの一方の方向(右回転方向)と方向θの他方の方向(左回転方向)とにそれぞれ同じ角度ずつ回転可能である。
図1に示すデジタルカメラ100では、図3に示す方向Yが重力方向に平行となる姿勢が正姿勢(いわゆる横撮りを行うための姿勢)とされる。
図4は、図3に示す像ぶれ補正装置3における支持部材1A及び移動防止部材1Bを撮像光学系101側から見た分解斜視図である。
図5は、図4に示す支持部材1A及び移動防止部材1Bを撮像光学系101側と反対側から見た分解斜視図である。
図4及び図5に示すように、支持部材1Aは、樹脂等で形成され方向Zに垂直な平面を持つ板状のベース10と、ベース10の周辺部から撮像光学系101側に向かって方向Zに延びる突起部17a,17b,17cと、を備える。
移動防止部材1Bは、撮像光学系101側から見て略L字状のヨーク18を有する。ヨーク18は、受光面20aの方向Xに延びる2辺の一方である第一の辺20c(図3参照)に隣接し且つ第一の辺20cに沿って延びる第一部分1Baと、受光面20aの第一の辺20cに直交する方向Yに延びる第二の辺20b(図3参照)に隣接し且つ第二の辺20bに沿って延びる第二部分1Bbとによって構成されている。
ヨーク18は、第一の駆動用磁石を構成するX軸兼回転駆動用磁石Mv1、X軸兼回転駆動用磁石Mv2、及びY軸駆動用磁石Mv3と、第二の駆動用磁石を構成するX軸兼回転駆動用磁石mv1、X軸兼回転駆動用磁石mv2、及びY軸駆動用磁石mv3と、からの磁束漏れを防ぐことのできる材料、具体的には不純物の少ない純鉄や炭素の低い鋼(低炭素鋼)等によって構成されている。
このヨーク18には、突起部17a,17b,17cと対向する位置に、孔部19aと切欠き部19b,19cが形成されている。
支持部材1Aと移動防止部材1Bの間に可動部材2が配置された状態にて、支持部材1Aの突起部17aが移動防止部材1Bの孔部19aに嵌合されて、ネジなどによって固定される。
また、同状態にて、支持部材1Aの突起部17bが移動防止部材1Bの切欠き部19bに嵌合されて固定され、支持部材1Aの突起部17cが移動防止部材1Bの切欠き部19cに嵌合されて固定される。
図3に示したように、可動部材2は、バネ24a、バネ24b、及びバネ24cによって支持部材1Aに付勢されている。しかし、例えば、図3において、受光面20aが地面に向けられた状態では、重力によって地面側に移動しようとする力が可動部材2に働く。移動防止部材1Bは、支持部材1Aと共に可動部材2を挟み込むことで、可動部材2と支持部材1Aとの間に配置された後述する転動体の脱落が発生する程度の可動部材2の方向Zへの移動を防止する機能を果たす。
図4に示すように、ベース10の撮像光学系101側の面において、撮像光学系101側から見て方向Xの左側の端部及び方向Yの下側の端部には、撮像光学系101側から見て略L字状のヨーク14が形成されている。
支持部材1Aのヨーク14における方向Yに沿って延びる部分の表面には、X軸兼回転駆動用磁石Mv1とX軸兼回転駆動用磁石Mv2とが、方向Yに間を空けて並べて固定されている。
X軸兼回転駆動用磁石Mv1は、撮像光学系101側から見て、N極が方向Xの右方向に向けて配置され、S極が方向Xの左方向に向けて配置されている。
X軸兼回転駆動用磁石Mv2は、撮像光学系101側から見て、N極が方向Xの左方向に向けて配置され、S極が方向Xの右方向に向けて配置されている。
支持部材1Aのヨーク14における方向Xに沿って延びる部分の表面にはY軸駆動用磁石Mv3が固定されている。
Y軸駆動用磁石Mv3は、撮像光学系101側から見て、N極が方向Yの下方向に向けて配置され、S極が方向Yの上方向に向けて配置されている。
図5に示すように、移動防止部材1Bのヨーク18の支持部材1A側の表面には、図6〜8にて説明する可動部材2のX軸兼回転駆動用コイルC1を挟んで支持部材1AのX軸兼回転駆動用磁石Mv1と対向する位置に、X軸兼回転駆動用磁石mv1が固定されている。
X軸兼回転駆動用磁石mv1のS極は、X軸兼回転駆動用コイルC1を挟んで、X軸兼回転駆動用磁石Mv1のN極に対向する。X軸兼回転駆動用磁石mv1のN極は、X軸兼回転駆動用コイルC1を挟んで、X軸兼回転駆動用磁石Mv1のS極に対向する。
図5に示すように、移動防止部材1Bのヨーク18の支持部材1A側の表面には、図6〜図8にて説明する可動部材2のX軸兼回転駆動用コイルC2を挟んで支持部材1AのX軸兼回転駆動用磁石Mv2と対向する位置に、X軸兼回転駆動用磁石mv2が固定されている。
X軸兼回転駆動用磁石mv2のS極は、X軸兼回転駆動用コイルC2を挟んで、X軸兼回転駆動用磁石Mv2のN極に対向する。X軸兼回転駆動用磁石mv2のN極は、X軸兼回転駆動用コイルC2を挟んで、X軸兼回転駆動用磁石Mv2のS極に対向する。
図5に示すように、移動防止部材1Bのヨーク18の支持部材1A側の表面には、図6〜図8にて説明する可動部材2のY軸駆動用コイルC3を挟んでY軸駆動用磁石Mv3と対向する位置に、Y軸駆動用磁石mv3が固定されている。
Y軸駆動用磁石mv3のS極は、Y軸駆動用コイルC3を挟んで、Y軸駆動用磁石Mv3のN極に対向する。Y軸駆動用磁石mv3のN極は、Y軸駆動用コイルC3を挟んで、Y軸駆動用磁石Mv3のS極に対向する。
図4に示すように、支持部材1Aのベース10の撮像光学系101側の面において、図6〜図8にて説明する可動部材2に固定された回路基板21と対向する部分には、方向Zから見て略プラス字状のヨーク12が固定されている。
ヨーク12の表面には、可動部材2に固定された回路基板21に固定されているX軸位置検出用ホール素子H1(後述の図7参照)と対向する位置に、第一の位置検出用磁石を構成するX軸位置検出用磁石Mh1が固定されている。
X軸位置検出用磁石Mh1は、方向Xに間を空けて配置されたS極1sとN極1nによって構成されており、S極1sとN極1nの中間位置に、X軸位置検出用ホール素子H1が対向して配置される。
X軸位置検出用磁石Mh1のN極1nは、X軸位置検出用磁石Mh1のS極1sに対し、撮像光学系101側から見て方向Xの左側に配置されている。
ヨーク12の表面には、可動部材2に固定された回路基板21に固定されているY軸兼回転位置検出用ホール素子H2(後述の図7参照)と対向する位置に、第二の位置検出用磁石を構成するY軸兼回転位置検出用磁石Mh2が固定されている。
Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2は、方向Yに間を空けて配置されたS極2sとN極2nによって構成されており、S極2sとN極2nの中間位置に、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2が対向して配置される。
Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2のN極2nは、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2のS極2sに対し、撮像光学系101側から見て方向Yの上側に配置されている。
ヨーク12の表面には、可動部材2に固定された回路基板21に固定されているY軸兼回転位置検出用ホール素子H3(後述の図7参照)と対向する位置に、第三の位置検出用磁石を構成するY軸兼回転位置検出用磁石Mh3が固定されている。
Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3は、方向Yに間を空けて配置されたS極3sとN極3nによって構成されており、S極3sとN極3nの中間位置に、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3が対向して配置される。
Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3のN極3nは、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3のS極3sに対し、撮像光学系101側から見て方向Yの下側に配置されている。
図4に示す例では、X軸位置検出用磁石Mh1、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2、及びY軸兼回転位置検出用磁石Mh3が、連結部材13によって連結されて一体化されている。連結部材13がヨーク12に固定されることで、X軸位置検出用磁石Mh1、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2、及びY軸兼回転位置検出用磁石Mh3が支持部材1Aに固定されている。
ヨーク12は、図5に示すように、支持部材1Aのベース10の撮像光学系101側と反対側の背面10aに形成されたネジ穴から挿入されたネジによって、ベース10に固定されている。
図4に示すように、ベース10の撮像光学系101側の面には、方向Zに垂直な3つの平面15a,15b,15cが形成されている。平面15a,15b,15cは、方向Zの位置が全て同じであり、全て同一平面上に形成されている。
ベース10の撮像光学系101側の面には、撮像光学系101側から見て、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3よりも方向Yの上側に、可動部材2の移動を規制するための孔部11aが形成され、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2よりも方向Yの下側に、可動部材2の移動を規制するための孔部11bが形成されている。
図5に示すように、ベース10の周縁部には、図3に示すバネ24aの一端が係止される方向Xに延びたフック16aと、図3に示すバネ24bの一端が係止される方向Yの上方向に延びるフック16bと、図3に示すバネ24cの一端が係止される方向Yの下方向に延びるフック16cとが形成されている。
図6は、図3に示す像ぶれ補正装置3における可動部材2を撮像光学系101側から見た斜視図である。
図7は、図6に示す可動部材2を撮像光学系101側と反対側から見た斜視図である。
図8は、図6に示す可動部材2を撮像光学系101側と反対側から見た平面図である。図8では、可動部材2の構成の理解を容易にするために、可動部材2に固定されている回路基板21を破線にて示し、回路基板21に接続されたフレキシブルプリント基板25,26,27を想像線にて示している。
図8に示すように、可動部材2は、方向Xに延びる直線状の部分と、この部分の方向Xの右端部から方向Yに延びる直線状の部分と、この方向Yに延びる部分の下端部から方向Xの左側に延びる直線状の部分とによって構成される、撮像光学系101側から見て略C字状のベース22を備える。
このベース22には、図6及び図7に示すように、上記の3つの部分によって囲まれる領域に面した部分に、撮像素子20の実装された回路基板21が接着剤等によって固定されている。
また、このベース22には、図6〜図8に示すように、図4に示すX軸兼回転駆動用磁石Mv1,mv1の各々と対向する位置に、X軸兼回転駆動用コイルC1が形成されている。
また、このベース22には、図4に示したX軸兼回転駆動用磁石Mv2,mv2の各々と対向する位置に、X軸兼回転駆動用コイルC2が形成されている。
更に、このベース22には、図4に示したY軸駆動用磁石Mv3,mv3の各々と対向する位置に、Y軸駆動用コイルC3が形成されている。
図6〜図8に示すX軸兼回転駆動用コイルC1と、図4に示すX軸兼回転駆動用磁石Mv1,mv1とにより、X軸駆動用のVCM(Voice Coil Motor)が構成される。
このX軸駆動用のVCMは、X軸兼回転駆動用コイルC1に制御電流を流すことにより、X軸兼回転駆動用コイルC1とX軸兼回転駆動用磁石Mv1,mv1との間の電磁誘導作用によって、可動部材2を方向Xに移動させるものである。
図6〜図8に示すX軸兼回転駆動用コイルC2と、図4に示すX軸兼回転駆動用磁石Mv2,mv2とによりVCMが構成される。このVCMと、上記のX軸駆動用のVCMとにより、回転駆動用のVCMが構成される。
この回転駆動用のVCMは、図6〜図8に示すX軸兼回転駆動用コイルC1とX軸兼回転駆動用コイルC2とに流す制御電流の向きを互いに逆にすることにより、X軸兼回転駆動用コイルC1とX軸兼回転駆動用磁石Mv1,mv1との間の電磁誘導作用と、X軸兼回転駆動用コイルC2とX軸兼回転駆動用磁石Mv2,mv2との間の電磁誘導作用とによって、可動部材2を受光面20aの中心Pを回転中心として回転軸Rの回りに回転させるものである。
図6〜図8に示すY軸駆動用コイルC3と、図4に示すY軸駆動用磁石Mv3,mv3とにより、Y軸駆動用のVCMが構成される。
このY軸駆動用のVCMは、Y軸駆動用コイルC3に制御電流を流すことにより、Y軸駆動用コイルC3とY軸駆動用磁石Mv3,mv3との間の電磁誘導作用によって、可動部材2を方向Yに移動させるものである。
図7に示すように、ベース22に固定された回路基板21の支持部材1A側の面(以下、回路基板21の背面という)には、X軸位置検出用磁石Mh1のS極1sとN極1nの中間位置に対向する位置にX軸位置検出用ホール素子H1が固定されている。
また、回路基板21の背面には、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2のS極2sとN極2nの中間位置に対向する位置に、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2が固定されている。
更に、回路基板21の背面には、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3のS極3sとN極3nの中間位置に対向する位置に、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3が固定されている。
X軸位置検出用ホール素子H1は、X軸位置検出用磁石Mh1から供給される磁界に応じた信号を出力するものであり、この信号の出力変化によって、システム制御部108が可動部材2の方向Xにおける位置を検出する。
Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2は、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh2から供給される磁界に応じた信号を出力するものであり、この信号の出力変化によって、システム制御部108が可動部材2の方向Yにおける位置を検出する。
Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3は、Y軸兼回転位置検出用磁石Mh3から供給される磁界に応じた信号を出力するものである。
Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力信号の変化と、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2の出力信号の変化とにより、システム制御部108が可動部材2の回転軸R回りの回転角度を、可動部材2の方向θにおける位置として検出する。
図9は、図7に示す可動部材2のベース22に固定された回路基板21の背面を方向Zから見た状態を示す図である。
図9には、回路基板21の背面に重なる撮像素子20の受光面20aの中心Pが示されている。また、図9には、この中心Pを通り且つ方向Xに平行な直線L1が示されており、上述したY軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3は、この直線L1上に配置されている。Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2から中心Pまでの距離と、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3から中心Pまでの距離は同じとなっている。
図4に示したように、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2に対向するY軸兼回転位置検出用磁石Mh2と、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3に対向するY軸兼回転位置検出用磁石Mh3は、磁極が方向Yにおいて互いに逆になるように配置されている。
可動部材2が撮像光学系101側から見て方向θの右方向に回転した場合には、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3とが、方向Yにおいて互いに逆方向に同じ距離だけ移動する。このため、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力は同じように変化する。
Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2の出力信号と、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2の移動方向及び移動距離と、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力信号と、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H3の移動方向及び移動距離と、可動部材2の方向θにおける回転角度とを予め対応付けておくことで、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力信号によって、可動部材2の方向θの回転位置を検出することができる。
一方、可動部材2が方向Yにのみ移動した場合には、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3が、方向Yにおいて同じ方向に同じ距離だけ移動する。
このため、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力信号は逆向きに変化する。
したがって、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2とY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力が逆向きに変化する場合には、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2又はY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の出力を見ることで、可動部材2の方向Yの位置を検出することができる。
図6〜図8に示すように、ベース22における支持部材1のフック16a(図4参照)と対向する位置には、フック16aと同じ方向(方向X)に延びるフック23aが形成されている。このフック23aには、図3に示すバネ24aの他端が係止されている。
フック16aとフック23aとにそれぞれ係止されるバネ24aによって、可動部材2が支持部材1Aに向けて付勢されている。
図6及び図8に示すように、ベース22における支持部材1のフック16b(図4参照)と対向する位置には、フック16bと同じ方向(方向Yの上方向)に延びるフック23bが形成されている。このフック23bには、図3に示すバネ24bの他端が係止されている。
フック16bとフック23bとにそれぞれ係止されるバネ24bによって、可動部材2が支持部材1Aに向けて付勢されている。
図6〜図8に示すように、ベース22における支持部材1のフック16c(図4参照)と対向する位置には、フック16cと同じ方向(方向Yの下方向)に延びるフック23cが形成されている。このフック23cには、図3に示すバネ24cの他端が係止されている。
フック16cとフック23cとにそれぞれ係止されるバネ24cによって、可動部材2が支持部材1Aに向けて付勢されている。
フック16a及びフック23aのペアと、フック16b及びフック23bのペアと、フック16c及びフック23cのペアは、方向Zに見た平面視において、これら3つのペアを結んで形成される三角形の内側に、可動部材2の重心が配置される状態となるように設けられている。
図7及び図8に示すように、ベース22において、図4に示した支持部材1Aの平面15aと対向する位置には、可動部材2を方向Zに垂直な面内で移動可能にするための転動体(球状のボール)を収容する凹部290aが形成されている。凹部290aの底面29aは、方向Zに垂直な平面となっている。
また、ベース22において、図4に示した支持部材1Aの平面15bと対向する位置には、可動部材2を方向Zに垂直な面内で移動可能にするための転動体を収容する凹部290bが形成されている。凹部290bの底面29bは、方向Zに垂直な平面となっている。
更に、ベース22において、図4に示した支持部材1Aの平面15cと対向する位置には、可動部材2を方向Zに垂直な面内で移動可能にするための転動体を収容する凹部290cが形成されている。凹部290cの底面29cは、方向Zに垂直な平面となっている。
これら底面29a,29b,29cは、方向Zの位置が全て同じであり、全て同一平面上に形成されている。
可動部材2の底面29aと支持部材1Aの平面15aの間と、可動部材2の底面29bと支持部材1Aの平面15bの間と、可動部材2の底面29cと支持部材1Aの平面15cの間とに配置される転動体の転動によって、可動部材2は方向Zに垂直な平面内を移動する。
図7に示すように、可動部材2に固定された回路基板21の背面の方向Yの上側の端部には、コネクタ21aとコネクタ21bが形成されている。また、回路基板21の背面の方向Xの端部のうちのベース22に近い側の端部には、コネクタ21cが形成されている。
コネクタ21aとコネクタ21bは、回路基板21に実装された撮像素子20の各種端子(電源供給のための端子である電源端子、接地のための端子であるグランド端子、信号出力用の端子、及び駆動用の端子等)に接続された端子を含む。
コネクタ21aには、ここに含まれる端子と接続される配線を含む第一の可撓性基板であるフレキシブルプリント基板26が接続されている。
コネクタ21bには、ここに含まれる端子と接続される配線を含む第一の可撓性基板であるフレキシブルプリント基板25が接続されている。
コネクタ21cは、回路基板21の背面に実装されたX軸位置検出用ホール素子H1、Y軸兼回転位置検出用ホール素子H2、及びY軸兼回転位置検出用ホール素子H3の各々の出力端子と接続された端子を含む。
コネクタ21cには、ここに含まれる端子と接続される配線を含む第二の可撓性基板であるフレキシブルプリント基板27が接続されている。
フレキシブルプリント基板27は、方向Yに沿って延び、且つベース22に固定される固定部27aと、ベース22に対しフリーになっている非固定部27bとによって構成されている。
図8に示すように、ベース22の支持部材1A側の面には、取り付け部28Aが形成されている。取り付け部28Aには、図7に示すように、回路基板21と重なる位置まで方向Yの下方向に延びる平板部280aがネジによって固定されている。この平板部280aには、支持部材1A側に向かって方向Zに突出する挿通部材28aが形成されている。
また、図8に示すように、ベース22の支持部材1A側の面には、取り付け部28Bが形成されている。取り付け部28Bには、図7に示すように、回路基板21と重なる位置まで方向Yの上方向に延びる平板部280bがネジによって固定されている。この平板部280bには、支持部材1A側に向かって方向Zに突出する挿通部材28bが形成されている。
挿通部材28aは、図4に示した支持部材1Aの孔部11aに挿通される。挿通部材28bは、図4に示した支持部材1Aの孔部11bに挿通される。
可動部材2が方向Zに垂直な面内で移動する際には、挿通部材28aの移動範囲が孔部11aの内側に制限され、挿通部材28bの移動範囲が孔部11bの内側に制限される。このように、挿通部材28aと孔部11aのペアと、挿通部材28bと孔部11bのペアとによって、可動部材2の移動範囲(方向Xの移動範囲、方向Yの移動範囲、及び方向θの移動範囲)が予め決められた範囲に規制されている。
移動防止部材1Bと、挿通部材28aと孔部11aのペアと、挿通部材28bと孔部11bのペアによって、可動部材2の方向X、方向Y、及び方向θへの移動と、受光面20aに垂直な方向Zへの移動とを規制する移動規制部が構成される。
次に、移動規制部の構成の詳細について説明する。
図10は、図3に示す像ぶれ補正装置3を撮像光学系101側と反対側から方向Zに見た背面図である。図11は、図10に示す像ぶれ補正装置3のB1−B2線の断面模式図である。図12は、図10に示す像ぶれ補正装置3のA1−A2線の断面模式図である。図13は、図10に示す像ぶれ補正装置3のD−D線の断面模式図である。図14は、図10に示す像ぶれ補正装置3のC−C線の断面模式図である。図11〜図14においては、移動規制部に関わる構成要素のみを図示している。
図11に示すように、挿通部材28bは、平板部280bに固定された方向Zに延びる柱状の軸部282bと、軸部282bの先端に設けられた幅広部281bと、内周部に軸部282bが嵌合された円筒状の当接部283bと、を備える。
当接部283bは、例えばゴム等の弾性体によって構成されており、可動部材2が移動可能な範囲のどの位置にある状態においても、孔部11b内に位置し、且つ可動部材2の移動に伴って孔部11b内を方向X、方向Y、及び方向θの各々に移動して孔部11bの内面に当接する状態とこの内面に非当接の状態とを取り得る。
幅広部281bは、孔部11bの外側(挿通部材28bが形成された可動部材2側と反対側の外側)に配置されている。幅広部281bは、図11及び図13に示すように、方向X及び方向Yの幅が当接部283bよりも広くなっている。
具体的には、幅広部281bの方向Yの図11中の右側の端部は、当接部283bの方向Yの図11中の右側の端部よりも右側に位置している。また、幅広部281bの方向Yの図11中の左側の端部は、当接部283bの方向Yの図11中の左側の端部よりも左側に位置している。
また、図13に示すように、幅広部281bの方向Xの両端部は、それぞれ、当接部283bの方向Xの両端部よりも外側に位置している。
また、幅広部281bの方向Xの幅は、孔部11bの方向Xの幅よりも大きくなっており、幅広部281bの方向Yの幅は、孔部11bの方向Yの幅よりも大きくなっている。つまり、幅広部281bの方向Zから見たときの平面積は、孔部11bの方向Zから見たときの平面積よりも大きくなっている。このように、挿通部材28bの幅広部281bは、当接部283bが孔部11b内においてどの位置にある状態でも、方向Zから見て、孔部11bが形成されたベース10と重なる大きさとなっている。
図12に示すように、挿通部材28aは、平板部280aに固定された方向Zに延びる柱状の軸部282aと、軸部282aの先端に設けられた幅広部281aと、内周部に軸部282aが嵌合された円筒状の当接部283aと、を備える。
当接部283aは、例えばゴム等の弾性体によって構成されており、可動部材2が移動可能な範囲のどの位置にある状態においても、孔部11a内に位置し、且つ可動部材2の移動に伴って孔部11a内を方向X、方向Y、及び方向θの各々に移動して孔部11aの内面に当接する状態とこの内面に非当接の状態とを取り得る。
幅広部281aは、孔部11aの外側(挿通部材28aが形成された可動部材2側と反対側の外側)に配置されている。幅広部281aは、図12及び図14に示すように、方向X及び方向Yの幅が当接部283aよりも広くなっている。
具体的には、幅広部281aの方向Yの図12中の右側の端部は、当接部283aの方向Yの図12中の右側の端部よりも右側に位置している。また、幅広部281aの方向Yの図12中の左側の端部は、当接部283aの方向Yの図12中の左側の端部よりも左側に位置している。
また、図14に示すように、幅広部281aの方向Xの両端部は、それぞれ、当接部283aの方向Xの両端部よりも外側に位置している。
また、幅広部281aの方向Xの幅は、孔部11aの方向Xの幅よりも大きくなっており、幅広部281aの方向Yの幅は、孔部11aの方向Yの幅よりも大きくなっている。つまり、幅広部281aの方向Zから見たときの平面積は、孔部11aの方向Zから見たときの平面積よりも大きくなっている。このように、挿通部材28aの幅広部281aは、当接部283aが孔部11a内においてどの位置にある状態でも、方向Zから見て、孔部11aが形成されたベース10と重なる大きさとなっている。
図10に示すように、可動部材2に形成された孔部11aは、方向Zから見た状態にて、受光面20aの中心Pを通る方向Xに延びる直線D1よりも第一部分1Baと反対側、且つ、受光面20aの中心Pを通る方向Yに延びる直線D2よりも第二部分1Bbと反対側の領域(直線D1よりも上側且つ直線D2よりも左側の領域)に形成されている。具体的には、孔部11aは、この領域における、方向Xの第二部分1Bb側と反対側の端部、且つ方向Yの第一部分1Ba側と反対側の端部に形成されている。
可動部材2に形成された孔部11bは、直線D1よりも第一部分1Ba側、且つ、直線D2よりも第二部分1Bb側の領域(直線D1よりも下側且つ直線D2よりも右側の領域)に形成されている。
図10に示す基準状態から、可動部材2が方向Yの上方向に最大限移動し且つ方向Xの左方向に最大限移動した状態においては、移動防止部材1Bによる可動部材2の方向Zへの移動の防止機能が働きにくくなる。
しかし、この状態でも、前述したように、挿通部材28aの幅広部281aと、挿通部材28bの幅広部281bとが、それぞれ、方向Zに見て、ベース10の背面10aと重なった状態である。
したがって、この状態から可動部材2に対し方向Zの下方向に重力が加わった場合であっても、幅広部281aと幅広部281bがベース10に引っ掛かることで、可動部材2の重力方向への移動が防止される。
以上のように、デジタルカメラ100によれば、L字状の移動防止部材1Bによって、可動部材2がベース10から離れる方向に大きく移動するのを防ぐことができる。そして、この移動防止部材1Bによって可動部材2の移動を防ぐことのできない状態であって、挿通部材28a及び挿通部材28bとベース10とが重なっているため、可動部材2がベース10から離れる方向に大きく移動するのを防ぐことができる。この結果、転動体の脱落を防ぐことができる。挿通部材28a及び挿通部材28bとベース10とは、可動部材2がどの移動位置にあっても、互いに重なりを持つ。このため、移動防止部材1Bは、ヨークとしての機能を持つ程度の最小限の大きさとすることができ、像ぶれ補正装置3の小型及び軽量化が可能となる。
以下、像ぶれ補正装置3の変形例について説明する。
像ぶれ補正装置3の移動規制部のうち、孔部11b及び挿通部材28bのペアは必須ではなく省略してもよい。可動部材2の方向Zへの浮き上がりは、移動防止部材1Bによって可動部材2を支持部材1Aと共に挟み込んでいる部分から遠い場所にて発生し得る。このため、上述した図10の直線D2よりも左側且つ直線D1より上側の領域に少なくとも孔部11a及び挿通部材28aが存在していれば、可動部材2の方向Zへの浮き上がりを防ぐことができる。
また、孔部11aの形成位置は、上述した図10の直線D2よりも左側且つ直線D1より上側の領域に形成されていればよく、図10に例示したように、この領域における左端部且つ上端部となっていなくてもよい。この領域における左端部且つ上端部に孔部11aがあることで、可動部材2の方向Zへの浮き上がりをより効果的に防ぐことができる。
また、以上の説明では、方向Zからみたときの挿通部材28aの幅広部281aの大きさが、孔部11の大きさよりも大きいものとした。しかし、挿通部材28aの幅広部281aは、当接部283aが孔部11a内においてどの位置にある状態でも、方向Zから見て、孔部11aが形成されたベース10と重なる大きさとなっていれば、孔部11aより小さいものであってもよい。上述したように、幅広部281aの大きさを、孔部11の大きさよりも大きくすることで、挿通部材28aの設計が容易となり、製造コストを下げることができる。
図11から図14に示すように、可動部材2に固定された平板部280a及び平板部280bとベース10との間には隙間がある。このため、デジタルカメラ100の姿勢によっては、図15及び図16に示すように、挿通部材28aの幅広部281aと挿通部材28bの幅広部281bは、この隙間に相当する距離L2だけ、方向Zにおけるベース10の背面10aから離れる方向に移動可能となる。距離L2は、上記の転動体が脱落しない程度の大きさとなっている。
この距離L2(ベース10と幅広部281a,幅広部281bとの間の最大の距離)は、第二の駆動用磁石を構成するX軸兼回転駆動用磁石mv1、X軸兼回転駆動用磁石mv2、及びY軸駆動用磁石mv3と、駆動用コイルを構成するX軸兼回転駆動用コイルC1、X軸兼回転駆動用コイルC2、及びY軸駆動用コイルC3と、の間の距離以下とすることが好ましい。この構成によれば、挿通部材28aと孔部11aによる可動部材2の浮き上がりの防止効果をより高めることができる。
ここまで説明してきた像ぶれ補正装置3は、3つの方向に可動部材2を移動させるものであるが、可動部材2を方向Xと方向Yの2方向にのみ移動させる像ぶれ補正装置であっても、上述した移動規制部の構成によって、可動部材2の浮き上がりを防止しながら、小型化と軽量化が可能になる。
また、以上の説明では、支持部材1Aに孔部11a,11bが形成され、可動部材2に挿通部材28a,28bが固定される構成としたが、支持部材1Aに挿通部材28a,28bが固定され、可動部材2に孔部11a,11bが形成された構成としても、上述した効果を得ることができる。
次に、本発明の撮像装置の別実施形態としてスマートフォンの構成について説明する。
図17は、本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォン200の外観を示すものである。
図17に示すスマートフォン200は、平板状の筐体201を有し、筐体201の一方の面に表示面としての表示パネル202と、入力部としての操作パネル203とが一体となった表示入力部204を備えている。
また、この様な筐体201は、スピーカ205と、マイクロホン206と、操作部207と、カメラ部208とを備えている。
なお、筐体201の構成はこれに限定されず、例えば、表示面と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造又はスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
図18は、図17に示すスマートフォン200の構成を示すブロック図である。
図18に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部210と、表示入力部204と、通話部211と、操作部207と、カメラ部208と、記憶部212と、外部入出力部213と、GPS(Global Positioning System)受信部214と、モーションセンサ部215と、電源部216と、主制御部220とを備える。
また、スマートフォン200の主たる機能として、図示省略の基地局装置BSと図示省略の移動通信網NWとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
無線通信部210は、主制御部220の指示にしたがって、移動通信網NWに収容された基地局装置BSに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータ等の送受信、ウェブデータ又はストリーミングデータ等の受信を行う。
表示入力部204は、主制御部220の制御により、画像(静止画像及び動画像)又は文字情報等を表示して視覚的に利用者に情報を伝達するとともに、表示した情報に対する利用者操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル202と、操作パネル203と、を備える。
表示パネル202は、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro−Luminescence Display)等を表示デバイスとして用いたものである。
操作パネル203は、表示パネル202の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、利用者の指又は尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスを利用者の指又は尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部220に出力する。次いで、主制御部220は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル202上の操作位置(座標)を検出する。
図18に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン200の表示パネル202と操作パネル203とは一体となって表示入力部204を構成しているが、操作パネル203が表示パネル202を完全に覆うような配置となっている。
係る配置を採用した場合、操作パネル203は、表示パネル202外の領域についても、利用者操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル203は、表示パネル202に重なる重畳部分についての検出領域(以下、表示領域と称する)と、それ以外の表示パネル202に重ならない外縁部分についての検出領域(以下、非表示領域と称する)とを備えていてもよい。
なお、表示領域の大きさと表示パネル202の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。
また、操作パネル203が、外縁部分と、それ以外の内側部分の2つの感応領域を備えていてもよい。さらに、外縁部分の幅は、筐体201の大きさ等に応じて適宜設計されるものである。
さらにまた、操作パネル203で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等が挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
通話部211は、スピーカ205又はマイクロホン206を備え、マイクロホン206を通じて入力された利用者の音声を主制御部220にて処理可能な音声データに変換して主制御部220に出力したり、無線通信部210あるいは外部入出力部213により受信された音声データを復号してスピーカ205から出力させたりするものである。
また、図17に示すように、例えば、スピーカ205を表示入力部204が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン206を筐体201の側面に搭載することができる。
操作部207は、キースイッチ等を用いたハードウェアキーであって、利用者からの指示を受け付けるものである。
例えば、図17に示すように、操作部207は、スマートフォン200の筐体201の側面に搭載され、指等で押下されるとオンとなり、指を離すとバネ等の復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
記憶部212は、主制御部220の制御プログラム及び制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称又は電話番号等を対応付けたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、WebブラウジングによりダウンロードしたWebデータ、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータ等を一時的に記憶するものである。また、記憶部212は、スマートフォン内蔵の内部記憶部217と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部218により構成される。
なお、記憶部212を構成するそれぞれの内部記憶部217と外部記憶部218は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、MicroSD(登録商標)メモリ等)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の格納媒体を用いて実現される。
外部入出力部213は、スマートフォン200に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等(例えば、ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus:USB)、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1394等)又はネットワーク(例えば、インターネット、無線LAN(Local Area Network)、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)、RFID(Radio Frequency Identification)、赤外線通信(Infrared Data Association:IrDA)(登録商標)、UWB(Ultra Wideband)(登録商標)、ジグビー(ZigBee)(登録商標)等)により直接的又は間接的に接続するためのものである。
スマートフォン200に連結される外部機器としては、例えば、有/無線ヘッドセット、有/無線外部充電器、有/無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード(Memory card)、SIM(Subscriber Identity Module Card)/UIM(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオI/O(Input/Output)端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有/無線接続されるスマートフォン、有/無線接続されるパーソナルコンピュータ、有/無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホン等がある。
外部入出力部213は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン200の内部の各構成要素に伝達したり、スマートフォン200の内部のデータが外部機器に伝送されるようにしたりすることができる。
GPS受信部214は、主制御部220の指示にしたがって、GPS衛星ST1〜STnから送信されるGPS信号を受信し、受信した複数のGPS信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン200の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。
GPS受信部214は、無線通信部210又は外部入出力部213(例えば、無線LAN)から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
モーションセンサ部215は、例えば、3軸の加速度センサ等を備え、主制御部220の指示にしたがって、スマートフォン200の物理的な動きを検出する。
スマートフォン200の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン200の動く方向又は加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部220に出力されるものである。
電源部216は、主制御部220の指示にしたがって、スマートフォン200の各部に、バッテリ(図示しない)に蓄えられる電力を供給するものである。
主制御部220は、マイクロプロセッサを備え、記憶部212が記憶する制御プログラム及び制御データにしたがって動作し、スマートフォン200の各部を統括して制御するものである。
また、主制御部220は、無線通信部210を通じて、音声通信又はデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
アプリケーション処理機能は、記憶部212が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部220が動作することにより実現するものである。
アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部213を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能、電子メールの送受信を行う電子メール機能、又はウェブページを閲覧するウェブブラウジング機能等がある。
また、主制御部220は、受信データ又はダウンロードしたストリーミングデータ等の画像データ(静止画像又は動画像のデータ)に基づいて、映像を表示入力部204に表示する等の画像処理機能を備える。
画像処理機能とは、主制御部220が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部204に表示する機能のことをいう。
さらに、主制御部220は、表示パネル202に対する表示制御と、操作部207、操作パネル203を通じた利用者操作を検出する操作検出制御を実行する。
表示制御の実行により、主制御部220は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコン又はスクロールバー等のソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。
なお、スクロールバーとは、表示パネル202の表示領域に収まりきれない大きな画像等について、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
また、操作検出制御の実行により、主制御部220は、操作部207を通じた利用者操作を検出したり、操作パネル203を通じて、上記アイコンに対する操作と上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付けたりする。
さらに、操作検出制御の実行により主制御部220は、操作パネル203に対する操作位置が、表示パネル202に重なる重畳部分(表示領域)か、それ以外の表示パネル202に重ならない外縁部分(非表示領域)かを判定し、操作パネル203の感応領域又はソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
また、主制御部220は、操作パネル203に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。
ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指等によって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも1つについて軌跡を描く操作を意味する。
カメラ部208は、図1に示したデジタルカメラ100の動き検出センサ106、システム制御部108、及び画像処理部107以外の構成要素を含む。
スマートフォン200では、主制御部220が、動き検出センサ106に相当するモーションセンサ部215の情報に基づいて像ぶれ補正装置3を制御して像ぶれ補正を行う。
カメラ部208によって生成された撮像画像データは、記憶部212に記憶したり、外部入出力部213又は無線通信部210を通じて出力したりすることができる。
図17に示すスマートフォン200において、カメラ部208は表示入力部204と同じ面に搭載されているが、カメラ部208の搭載位置はこれに限らず、表示入力部204の背面に搭載されてもよい。
また、カメラ部208はスマートフォン200の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル202にカメラ部208で取得した画像を表示したり、操作パネル203の操作入力のひとつとして、カメラ部208の画像を利用したりすることができる。
また、GPS受信部214が位置を検出する際に、カメラ部208からの画像を参照して位置を検出することもできる。さらには、カメラ部208からの画像を参照して、3軸の加速度センサを用いずに、或いは、3軸の加速度センサと併用して、スマートフォン200のカメラ部208の光軸方向を判断したり、現在の使用環境を判断したりすることもできる。勿論、カメラ部208からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
その他、静止画又は動画の画像データにGPS受信部214により取得した位置情報、マイクロホン206により取得した音声情報(主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい)、モーションセンサ部215により取得した姿勢情報等を付加して記憶部212に記憶したり、外部入出力部213又は無線通信部210を通じて出力したりすることもできる。
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
(1)
撮像素子が固定された可動部材と、
上記撮像素子の受光面に沿った互いに直交する第一の方向及び第二の方向を含む複数の方向に上記可動部材を移動自在に支持し、且つ上記可動部材に対し上記受光面側と反対側に配置された支持部材と、
上記可動部材の上記複数の方向と上記受光面に垂直な方向への移動を規制する移動規制部と、を備え、
上記移動規制部は、上記支持部材に固定されて上記支持部材と共に上記可動部材を挟み込んで、上記可動部材の上記受光面に垂直な方向への移動を防ぐための移動防止部材と、上記可動部材又は上記支持部材の一方に形成された孔部と、上記可動部材又は上記支持部材の他方に形成され上記孔部に挿通された挿通部材と、を備え、
上記移動防止部材は、上記受光面の第一の辺に隣接し且つ上記第一の辺に沿って延びる第一部分と、上記受光面の上記第一の辺に直交する第二の辺に隣接し且つ上記第二の辺に沿って延びる第二部分と、からなり、
上記孔部は、上記受光面に垂直な方向から見た状態にて、上記受光面の中心を通る上記第一の辺に平行な方向に延びる直線よりも上記第一部分と反対側、且つ、上記受光面の中心を通る上記第二の辺に平行な方向に延びる直線よりも上記第二部分と反対側の領域に形成されており、
上記挿通部材は、上記孔部内に位置し、且つ上記可動部材の移動に伴って上記孔部内を上記複数の方向に移動して上記孔部の内面に当接する状態と上記内面に非当接の状態とを取り得る当接部と、上記孔部の上記挿通部材が形成された上記他方の部材側と反対側の外側に配置された幅広部と、を備え、
上記幅広部は、上記当接部が上記孔部内においてどの位置にある状態でも、上記受光面に垂直な方向から見て上記孔部が形成された上記一方の部材と重なる大きさとなっている像ぶれ補正装置。
(2)
(1)記載の像ぶれ補正装置であって、
上記孔部は、上記領域における上記第一の辺に平行な方向の上記第二部分と反対側の端部、且つ、上記領域における上記第二の辺に平行な方向の上記第一部分と反対側の端部に形成されている像ぶれ補正装置。
(3)
(1)又は(2)記載の像ぶれ補正装置であって、
上記受光面に垂直な方向から見て、上記幅広部は、上記孔部よりも大きい像ぶれ補正装置。
(4)
(1)から(3)のいずれか1つに記載の像ぶれ補正装置であって、
上記支持部材の上記移動防止部材と対向する部分に配置された上記可動部材の第一の駆動用磁石と、
上記移動防止部材の上記第一の駆動用磁石と対向する部分に配置された上記可動部材の第二の駆動用磁石と、
上記可動部材における上記第一の駆動用磁石及び上記第二の駆動用磁石に挟まれる位置に配置された上記可動部材の駆動用コイルと、を備え、
上記移動防止部材は、上記第一の駆動用磁石及び上記第二の駆動用磁石の磁束漏れを防ぐ材料により構成され、
上記孔部が形成された上記一方の部材と上記幅広部との間の最大の距離は、上記第二の駆動用磁石と上記駆動用コイルの間の距離以下になっている像ぶれ補正装置。
(5)
(1)〜(4)のいずれか1つに記載の像ぶれ補正装置を備える撮像装置。
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
なお、本出願は、2018年7月27日出願の日本特許出願(特願2018−141584)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
本発明は、一眼レスカメラ又はミラーレスカメラ等のデジタルカメラ、車載カメラ、監視カメラ、或いはスマートフォン等に適用して利便性が高く、有効である。
100 デジタルカメラ
101 撮像光学系
20 撮像素子
3 像ぶれ補正装置
104 AFE
105 撮像素子駆動部
106 動き検出センサ
108 システム制御部
107 画像処理部
K 光軸
1A 支持部材
1B 移動防止部材
1Ba 第一部分
1Bb 第二部分
Mh1 X軸位置検出用磁石
Mh2 Y軸兼回転位置検出用磁石
Mh3 Y軸兼回転位置検出用磁石
1s、2s、3s S極
1n、2n、3n N極
Mv1 X軸兼回転駆動用磁石
Mv2 X軸兼回転駆動用磁石
Mv3 Y軸駆動用磁石
mv1 X軸兼回転駆動用磁石
mv2 X軸兼回転駆動用磁石
mv3 Y軸駆動用磁石
2 可動部材
C1 X軸兼回転駆動用コイル
C2 X軸兼回転駆動用コイル
C3 Y軸駆動用コイル
21 回路基板
H1 X軸位置検出用ホール素子
H2 Y軸兼回転位置検出用ホール素子
H3 Y軸兼回転位置検出用ホール素子
24a,24b,24c バネ
20a 受光面
20b 第二の辺
20c 第一の辺
P 受光面の中心
R 回転軸
10 ベース
11a,11b 孔部
12、14 ヨーク
13 連結部材
15a、15b、15c 平面
16a、16b、16c フック
17a、17b、17c 突起部
18 ヨーク
19a 孔部
19b,19c 切欠き部
21a、21b、21c コネクタ
22 ベース
23a、23b、23c フック
25、26、27 フレキシブルプリント基板
25a、26a 第一の部位
25b、26b 折り返し部
27a 固定部
27b 非固定部
28A、28A 取り付け部
28a、28b 挿通部材
280a、280b 平板部
281a、281b 幅広部
282a、282b 軸部
283a、283b 当接部
L1、D1、D2 直線
29a、29b、29c 底面
290a、290b、290c 凹部
200 スマートフォン
201 筐体
202 表示パネル
203 操作パネル
204 表示入力部
205 スピーカ
206 マイクロホン
207 操作部
208 カメラ部
210 無線通信部
211 通話部
212 記憶部
213 外部入出力部
214 GPS受信部
215 モーションセンサ部
216 電源部
217 内部記憶部
218 外部記憶部
220 主制御部
ST1〜STn GPS衛星

Claims (5)

  1. 撮像素子が固定された可動部材と、
    前記撮像素子の受光面に沿った互いに直交する第一の方向及び第二の方向を含む複数の方向に前記可動部材を移動自在に支持し、且つ前記可動部材に対し前記受光面側と反対側に配置された支持部材と、
    前記可動部材の前記複数の方向と前記受光面に垂直な方向への移動を規制する移動規制部と、を備え、
    前記移動規制部は、前記支持部材に固定されて前記支持部材と共に前記可動部材を挟み込んで、前記可動部材の前記受光面に垂直な方向への移動を防ぐための移動防止部材と、前記可動部材又は前記支持部材の一方に形成された孔部と、前記可動部材又は前記支持部材の他方に形成され前記孔部に挿通された挿通部材と、を備え、
    前記移動防止部材は、前記受光面の第一の辺に隣接し且つ前記第一の辺に沿って延びる第一部分と、前記受光面の前記第一の辺に直交する第二の辺に隣接し且つ前記第二の辺に沿って延びる第二部分と、からなり、
    前記孔部は、前記受光面に垂直な方向から見た状態にて、前記受光面の中心を通る前記第一の辺に平行な方向に延びる直線よりも前記第一部分と反対側、且つ、前記受光面の中心を通る前記第二の辺に平行な方向に延びる直線よりも前記第二部分と反対側の領域に形成されており、
    前記挿通部材は、前記孔部内に位置し、且つ前記可動部材の移動に伴って前記孔部内を前記複数の方向に移動して前記孔部の内面に当接する状態と前記内面に非当接の状態とを取り得る当接部と、前記孔部の前記挿通部材が形成された前記他方の部材側と反対側の外側に配置された幅広部と、を備え、
    前記幅広部は、前記当接部が前記孔部内においてどの位置にある状態でも、前記受光面に垂直な方向から見て前記孔部が形成された前記一方の部材と重なる大きさとなっている像ぶれ補正装置。
  2. 請求項1記載の像ぶれ補正装置であって、
    前記孔部は、前記領域における前記第一の辺に平行な方向の前記第二部分と反対側の端部、且つ、前記領域における前記第二の辺に平行な方向の前記第一部分と反対側の端部に形成されている像ぶれ補正装置。
  3. 請求項1又は2記載の像ぶれ補正装置であって、
    前記受光面に垂直な方向から見て、前記幅広部は、前記孔部よりも大きい像ぶれ補正装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1項記載の像ぶれ補正装置であって、
    前記支持部材の前記移動防止部材と対向する部分に配置された前記可動部材の第一の駆動用磁石と、
    前記移動防止部材の前記第一の駆動用磁石と対向する部分に配置された前記可動部材の第二の駆動用磁石と、
    前記可動部材における前記第一の駆動用磁石及び前記第二の駆動用磁石に挟まれる位置に配置された前記可動部材の駆動用コイルと、を備え、
    前記移動防止部材は、前記第一の駆動用磁石及び前記第二の駆動用磁石の磁束漏れを防ぐ材料により構成され、
    前記孔部が形成された前記一方の部材と前記幅広部との間の最大の距離は、前記第二の駆動用磁石と前記駆動用コイルの間の距離以下になっている像ぶれ補正装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の像ぶれ補正装置を備える撮像装置。
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