レンズ装置、撮像装置、デジタルカメラ及び携帯電話機
【課題】屈曲光学系を用いるレンズ装置に組み込まれた光学的な手振れ補正機構の精度を向上させ、かつレンズ装置単体で手振れ補正機構の調整を行なえるようにする。
【解決手段】レンズ装置５は、光軸Ｓ２に直交する方向で移動自在とされた第５レンズ４２と、レンズ装置５の被写体に対する振れを検出するヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５と、これらの検出結果に基づいてレンズ装置５の振れを打ち消すために必要な第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出する補正用ＣＰＵ６６と、演算結果に基づいて第５レンズ４２を移動させるアクチュエータを備えている。ジャイロセンサ６４，６５は、第５レンズ４２の移動面Ｍ１上に配置されているので、第５レンズ４２の移動方向及び移動量を求める演算が簡単になり、補正精度が向上する。
【解決手段】レンズ装置５は、光軸Ｓ２に直交する方向で移動自在とされた第５レンズ４２と、レンズ装置５の被写体に対する振れを検出するヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５と、これらの検出結果に基づいてレンズ装置５の振れを打ち消すために必要な第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出する補正用ＣＰＵ６６と、演算結果に基づいて第５レンズ４２を移動させるアクチュエータを備えている。ジャイロセンサ６４，６５は、第５レンズ４２の移動面Ｍ１上に配置されているので、第５レンズ４２の移動方向及び移動量を求める演算が簡単になり、補正精度が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲光学系と、光学的振れ補正機構とを有するレンズ装置、レンズ装置を有する撮像装置、デジタルカメラ、カメラ付きの携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影時の手振れを検出するジャイロセンサと、撮影光学系内に組み込まれ、光軸に直交する方向で移動自在とされた補正レンズと、ジャイロセンサから入力された検出信号に基づいて、手振れを打ち消すために必要な補正レンズの移動方向と移動量とを算出する制御回路と、この制御回路によって算出された移動方向及び移動量で補正レンズを移動させるレンズ移動機構から構成される光学的手振れ補正機構を組み込んだデジタルカメラが発明されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
また、撮影光学系内にプリズムやミラー等の光学素子を組み込んで光軸を屈曲させ、小型化及び薄型化を実現したデジタルカメラが発明されている（例えば、特許文献４参照）。屈曲光学系には、誤差感度が高く、偏心調整が難しいという特性があるため、特許文献４記載のデジタルカメラでは、反射ミラーの角度を変化させることにより手振れを補正している。この屈曲光学系は、撮影レンズや光学素子、撮像素子等をレンズ鏡筒に組み込んでレンズ装置として構成され、デジタルカメラに組み込まれている。
【特許文献１】特開平０７−１５９８３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１５３５０３号公報
【特許文献３】特開２００５−１８９５７３号公報
【特許文献４】特開２００４−２１９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜３記載の発明では、ジャイロセンサが補正レンズから離れた位置に配置されている。そのため、制御回路で行なわれる補正レンズの移動方向と移動量の計算が複雑になり、誤差が多くなるという問題があった。
【０００５】
特許文献４記載の発明では、反射ミラーを移動させて屈曲光学系の手振れを補正しているが、反射ミラーは三次元的な動きが必要となるため制御が難しく、コストが高くなるという問題がある。そのため、屈曲光学系においても補正レンズを使用し、その精度が向上されることが望まれている。
【０００６】
また、屈曲光学系を用いたレンズ装置は、屈曲光学系と撮像素子の偏心調整がレンズ装置単体で行なわれてデジタルカメラに組み込まれている。そのため、光学的手振れ補正機構の調整もレンズ装置だけで行なえることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するために、屈曲光学系の手振れ補正機構の精度を向上させ、かつレンズ装置単体で光学的手振れ補正機構の調整を行なえるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のレンズ装置は、被写体側レンズ群と、被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、光学手段と結像レンズ群との間の光軸上に配置され、光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、補正レンズの移動面上に配置され、レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、振れ検出手段の検出結果に基づいて、振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段から構成したものである。
【０００９】
振れ検出手段は、レンズ鏡筒の外側、またはレンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けてもよい。あるいは、レンズ鏡筒の側方で、かつ被写体側レンズ群の光軸方向から見たときに結像レンズ群等を駆動するモータ等と重ならない位置に配置してもよい。
【００１０】
また、振れ検出手段は、予め設定されたピッチ軸及びヨー軸の交点近傍に配置して、少なくともレンズ鏡筒のピッチ方向の振れとヨー方向の振れを検出するようにしたものである。ピッチ軸とヨー軸の交点は、振れ補正レンズの移動面上で、かつ被写体側レンズ群の下方に配置してもよい。
【００１１】
別のレンズ装置としては、被写体側レンズ群と、被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、光学手段と結像レンズ群との間の光軸上に配置され、光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒の外面に、光学手段や結像レンズ群、振れ補正レンズ等に干渉しないように形成された凹部と、凹部に組み込まれ、レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、振れ検出手段の検出結果に基づいて、振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段から構成したものである。
【００１２】
また、振れ検出手段は、レンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けられて、凹部内に収めるようにしたものである。
【００１３】
また、レンズ鏡筒の外面に検出手段配置面を形成し、この検出手段配置面を基準として振れ検出手段をレンズ鏡筒に固定するようにしたものである。
【００１４】
また、振れ検出手段及び補正レンズ移動手段を制御する制御手段と、この制御手段に対して振れ検出手段及び補正レンズ移動手段の調整信号を入力する接続コネクタを設け、単体で振れ検出手段及び補正レンズ移動手段の調整を行なえるようにしたものである。また、調整信号は、振れ検出手段の検出信号に模した擬似振れ信号を含むようにしたものである。
【００１５】
また、本発明の撮像装置は、レンズ装置として、本発明の請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いるようにしたものである。
【００１６】
また、本発明のデジタルカメラは、レンズ装置として、請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いるようにしたものである。
【００１７】
更に、本発明の携帯電話機は、レンズ装置として、請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のレンズ装置によれば、振れ検出手段を振れ補正レンズの移動面上に配置したので、振れ検出手段の検出結果から振れ補正レンズの移動方向及び移動量を得るための演算が簡単になり、誤差が少なくなる。これにより、高精度な手振れ補正を行なうことができる。
【００１９】
また、振れ検出手段は、レンズ鏡筒の外側や、レンズ鏡筒を固定する固定部材等に取り付けるようにしたので、振れ検出手段と振れ補正レンズの間の位置精度が向上し、手振れ補正の精度も向上させることができる。
【００２０】
また、振れ検出手段は、レンズ鏡筒の側方で、かつモータ等と重ならない位置に配置したので、屈曲光学系を用いたレンズ装置の薄型性を阻害することがない。
【００２１】
また、振れ検出手段は、ピッチ軸及びヨー軸の交点近傍に配置するようにしたので、手振れの検出精度を向上させることができる。
【００２２】
また、別のレンズ装置では、レンズ鏡筒上に凹部を設けてその中に振れ検出手段を組み込むようにしたので、振れ検出手段が取り付けられることによるレンズ装置の大型化は発生しない。更に、振れ検出手段は、固定部材に取り付けて凹部内に配置してもよいので、レンズ装置を用いる各種製品に合せて、最適な振れ検出手段の取り付け位置を選択することができる。
【００２３】
また、制御手段とコネクタを設け、コネクタから振れ検出手段や補正レンズ移動手段の調整信号を入力できるようにしたので、レンズ装置単体で手振れ補正機構の調整が可能となる。更に、調整信号として、擬似振れ信号を含むようにしたので、実際にレンズ装置を振動させなくても手振れ補正機構の検査及び調整を行なうことができる。
【００２４】
また、上記レンズ装置を用いることにより、手振れ補正精度が高く、小形でローコストな撮像装置、デジタルカメラ、携帯電話機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１及び２に示す本発明のデジタルカメラ２は、ヨー方向及びピッチ方向の手振れを検出して光学的な補正を行なう手振れ補正機構を備えている。デジタルカメラ２の前面上部には、ストロボ光を照射するストロボ発光部３と、撮影開口４が設けられている。撮影開口４からは、デジタルカメラ２の内部に組み込まれたレンズ装置５の第１レンズ６が露呈される。この第１レンズ６は、被写体側レンズを構成する。デジタルカメラ２の上面には電源ボタン７とレリーズボタン８とを配している。レリーズボタン８を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがデジタルカメラ２に装着されたメモリカード９（図３参照）に記録される。
【００２６】
デジタルカメラ２の背面には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１２と、ズームタイプのレンズ装置５を望遠側、広角側にズーミング（変倍）させるズームレバー１３と、各種設定操作に用いられるカーソルボタン１４及び設定ボタン群１５等を配している。ＬＣＤ１２に表示されるメニューを見ながらカーソルボタン１４及び設定ボタン群１５を操作することで、撮影モードと再生モードの切り替え、ストロボ発光のオン／オフなどの各種設定を行うことができる。
【００２７】
ＬＣＤ１２は、撮影モード下では、被写体像を動画のスルー画像として表示する。ユーザーは、このスルー画像を観察して撮影範囲を確定する。また、再生モード下では、メモリカード９に記録されている画像を選択してＬＣＤ１２に表示する。
【００２８】
デジタルカメラ２内には、ＬＣＤ１２と重なるように配置されたメイン基板１８が組み込まれている。このメイン基板１８には、デジタルカメラ２の各部を制御する制御回路が設けられている。従来の手振れ補正機構を有するデジタルカメラでは、このメイン基板１８に手振れ検出用のジャイロセンサを取り付けていたが、本発明ではレンズ装置５に取り付けている。
【００２９】
図３に示すように、デジタルカメラ２は、メイン基板１８に取り付けられて制御回路を構成するメインＣＰＵ２１を備えている。メインＣＰＵ２１は、レリーズボタン８，ズームレバー１３，カーソルボタン１４、設定ボタン群１５等の操作信号に基づいて、デジタルカメラ２の各部を制御する。駆動回路２４は、レンズ装置５に組み付けられたズームモータ、フォーカスモータ、露光用モータ等をメインＣＰＵ２１の制御下で駆動する。
【００３０】
レンズ装置５には、撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ２７が組み込まれている。ＣＣＤイメージセンサ２７は、受光面にレンズ装置５を透過した被写体光が入射し、その被写体像をアナログの撮影信号に変換して出力する。この例では、ＣＣＤイメージセンサ２７を用いて撮影を行うが、イメージセンサとしては、これに限らず、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。
【００３１】
信号処理部３０は、撮影モード下では、撮影信号に対してノイズ除去、増幅，画像データへの変換処理を行ってから、ホワイトバランス、γ補正を行い、処理済みの画像データを順次にＬＣＤドライバ３１に送る。これにより、撮影中の被写体像がスルー画像としてＬＣＤ１２に表示される。撮影モード下でレリーズボタン８が押圧操作されると、信号処理部３０は、その直後の撮影で得られる１フレーム分の画像データをデータ圧縮した後にインタフェース回路３２を介してメモリカード９に記録する。なお、記録媒体としては、メモリカードに限らず、各種のものを用いることができ、またデジタルカメラ２の内部メモリに画像データを記録してもよい。
【００３２】
再生モード下では、インタフェース回路３２によってメモリカード９から画像データを読み出し、信号処理部３０で各種処理を施してからＬＣＤドライバ３１に送る。これにより、メモリカード９に記録されている画像がＬＣＤ１２に表示される。
【００３３】
信号処理部３０は、画像データに基づいて被写体輝度の検出と、画像データのコントラストの検出とを行う回路を備えており、検出した被写体輝度とコントラストの情報をそれぞれメインＣＰＵ２１に送る。メインＣＰＵ２１は、信号処理部３０からの被写体輝度情報に基づいてシャッタ速度，絞りを制御し、コントラスト情報に基づいてピント調節の制御を行う。
【００３４】
図４〜６に示すように、レンズ装置５には、撮影光路を屈曲させた屈曲光学系が用いられている。レンズ装置５は、縦長の略箱状に形成されたレンズ鏡筒３５を有しており、このレンズ鏡筒３５の前面上部に被写体側レンズである第１レンズ６が取り付けられている。第１レンズ６の奥には、第１レンズ６の光軸Ｓ１に対して４５度の角度で傾斜された反射面３６ａを有するプリズム３６が組み込まれている。第１レンズ６に入射された被写体光は、反射面３６ａにより下方に向けて反射される。このプリズム３６は、本発明の光学手段を構成する。
【００３５】
プリズム３６の下方には、第２〜第６レンズ群３９〜４３が組み込まれている。第３レンズ群４０は、レンズ装置５の焦点距離を変化させるズームレンズであり、レンズ鏡筒３５の外面上部に取り付けられたズームモータ４４によって上下方向で移動される。第６レンズ群４３は、レンズ装置５の焦点調整を行なう結像レンズ群であり、レンズ鏡筒３５の外面下部に取り付けられたフォーカスモータ４５によって上下方向で移動される。
【００３６】
第４レンズ４１と第５レンズ４２との間には、シャッタ及び絞りからなる露光機構４８が配置されている。この露光機構４８は、レンズ鏡筒３５の側方から突出された突出部４９内に組み込まれており、この突出部４９の上面に取り付けられた露光用モータ５０によって駆動される。
【００３７】
プリズム３６と第６レンズ群４３との間に配置される第５レンズ４２は、撮影時のピッチ方向及びヨー方向の手振れを補正する振れ補正レンズであり、屈曲後の撮影光軸Ｓ２に直交する方向で移動自在とされている。本発明のデジタルカメラ２では、第１レンズ６の中心を通る垂直軸をヨー軸、第５レンズ４２の移動面Ｍ１上でヨー軸に交差する軸をピッチ軸として設定し、このヨー軸及びピッチ軸における手振れ量に応じて第５レンズ４２を移動させる。なお、詳しくは図示しないが、第５レンズ４２の近傍には、第５レンズ４２の位置を検出する位置センサ５３（図７参照）が配置されている。この位置センサ５３には、例えばホールセンサなどが用いられる。
【００３８】
第５レンズ４２は、ピッチ軸方向の手振れに対し、図６の左右方向に移動される。また、ヨー軸方向の手振れに対しては、図６に直交する方向に移動される。この第５レンズ４２の移動には、レンズ鏡筒３５の側面に取り付けられたヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７が用いられる。これらのアクチュエータ５６、５７は、振れ補正レンズを移動させる補正レンズ移動手段であり、例えばボイスコイルモータなどが用いられる。
【００３９】
レンズ鏡筒５の下部には、ＣＣＤ基板６０に取り付けられたＣＣＤイメージセンサ２７が組み込まれている。このＣＣＤイメージセンサ２７は、第１〜第６レンズ群６，３９〜４３を透過した被写体光を受光するために、受光面２７ａが上方を向くように配置されている。
【００４０】
レンズ鏡筒３５の背面３５ａには、ジャイロ基板６３が取り付けられる。このジャイロ基板６３には、ヨー軸方向及びピッチ軸方向の手振れを検出するヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５と、これらのジャイロセンサ６４，６５と、ヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７等を制御する補正用ＣＰＵ６６と、手振れ補正機構の調整装置を接続するためのコネクタ６７とが取り付けられている。各ジャイロセンサ６４，６５、及び補正用ＣＰＵ６６、及びコネクタ６７は、本発明の振れ検出手段、及び制御手段、及び接続コネクタを構成する。
【００４１】
図７に示すように、補正用ＣＰＵ６６は、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５を動作させて手振れを検出させるドライバ部７１と、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５から入力された検出信号に基づいて、手振れを打ち消すために必要な第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出する演算部７２とを備えている。ドライバ部７１は、演算部７２の演算結果に基づいてヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７等を制御し、第５レンズ４２を移動させる。手振れ補正用ＣＰＵ６６には、第５レンズ４２の移動位置を検出する位置センサ５３と、コネクタ６７も接続されている。
【００４２】
ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５は、第５レンズ４２の移動面Ｍ１上に配置される。そのため、第５レンズ４２の移動方向及び移動量を求める演算が簡単になり、誤差が小さくなる。
【００４３】
図８に示すように、ジャイロ基板６３はレンズ鏡筒３５の背面３５ａに形成された取付面７０に４本のネジ７３で取り付けられる。この取付面７０を基準にして、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５が、第５レンズ４２に位置決めされるので、手振れの補正精度を向上させることができる。この取付面７０は、本発明の検出手段配置面を構成する。
【００４４】
また、ＣＣＤ基板６０は、フレキシブルプリント基板６８によってジャイロ基板６３と接続されている。調整装置で手振れ補正機構を調整検査する際に、ジャイロ基板６３を介してＣＣＤイメージセンサ２７が駆動される。
【００４５】
次に、手振れ補正機構の検査及び調整について、図９のフローチャートを参照して説明する。本発明のレンズ装置５は、手振れ補正機構の調整検査をレンズ装置単体で行なうことができる。図１０に示すように、手振れ補正機構の調整検査時には、レンズ装置５は振動可能な検査台である加振台７５に固定される。そして、コネクタ６７に接続されたケーブル７６によってジャイロ基板６３と調整装置７７とが接続される。調整装置７７は、調整内容の設定や確認のために、例えばパーソナルコンピュータ７８に接続されている。
【００４６】
調整装置７７は、補正用ＣＰＵ６６を擬似手振れ信号によって動作する擬似信号モードで動作させ、擬似手振れ信号を入力する。この擬似手振れ信号は、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５の検出信号を模した信号である。補正用ＣＰＵ６６は、入力された擬似手振れ信号に基づいて第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出し、この算出結果に基づいてヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７を動作させる。第５レンズ４２の移動方向及び移動量は、位置センサ５３によって検出される。
【００４７】
補正用ＣＰＵ６６による演算結果と位置センサ５３の検出信号は、調整装置７７に入力され、ヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７の動作状態と、位置センサ５３の検出精度とが評価される。アクチュエータ５６，５７または位置センサ５３の動作に問題がある場合には、ドライバ部７１の設定が調整される。また、調整できないレベルである場合には、そのレンズ装置５はＮＧ品と評価される。
【００４８】
次いで、調整装置７７は、補正用ＣＰＵ６６を実際にデジタルカメラ２に搭載される際の実装モードで動作させ、加振台７５を所定の振動レベルで振動させる。振動を受けたヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５は、検出信号を補正用ＣＰＵ６６に入力する。補正用ＣＰＵ６６は、入力された検出信号に基づいて、第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出し、この演算結果に基づいてヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７を動作させる。第５レンズ４２の移動方向及び移動量は、位置センサ５３によって検出される。
【００４９】
補正用ＣＰＵ６６の演算結果と位置センサ５３の検出信号は、擬似信号モードと同様に調整装置７７に入力される。調整装置７７は、加振台７５の振動レベルとヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５の検出信号を比較して検出精度を評価する。そして、その評価結果に基づいてドライバ部７１の設定を調整する。また、調整できないレベルである場合には、そのレンズ装置５はＮＧ品と評価される。
【００５０】
ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５の調整検査後、手振れ総合調整検査が行なわれる。この手振れ総合調整検査では、例えば、加振台７５を駆動して手振れ状態を発生させ、第１レンズ６に検査光を入射してＣＣＤイメージセンサ２７により撮像を行なわせる。そして、ＣＣＤイメージセンサ２７から出力された画像を確認することにより、手振れ補正の検査を行なう。この検査により、実際の撮影時に近い状態での手振れ補正を検査することができる。
【００５１】
このように、本発明のレンズ装置５は、単体で手振れ補正機構の調整検査を行なうことができるので、デジタルカメラ２の製造を効率的に行なうことができる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、レンズ鏡筒３５の背面３５ａにジャイロ基板６３を取り付けたが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、ジャイロセンサ等の取り付けに関する実施形態を説明するが、上記実施形態と同じ部品については、詳しい説明は省略する。
【００５３】
図１１に示すレンズ装置８２のように、レンズ鏡筒８３の側方で、かつ第１レンズ６の光軸方向から見たときにズームモータ８４や露光用モータ８５、フォーカスモータ８６等と重ならない位置、例えば、突出部８７の下方にジャイロ基板８８を取り付けてもよい。これによれば、屈曲光学系の特徴である薄型性を維持することができる。また、ジャイロ基板８８に取り付けられたヨー方向ジャイロセンサ８９及びピッチ方向ジャイロセンサ９０を補正レンズの移動面上に配置することができるので、手振れ補正の誤差を小さくすることができる。
【００５４】
なお、詳しくは図示しないが、この実施形態のレンズ装置８２においても、ジャイロ基板８８はレンズ鏡筒８３に形成された取付面に取り付けられるので、補正レンズである第５レンズ４２と、ジャイロセンサ８９，９０との間の位置精度を向上させることができる。
【００５５】
また、図１２に示すレンズ装置９３のように、レンズ鏡筒９４の外面に、プリズム３６や第１レンズ６、第２〜第６レンズ群３９〜４３等に干渉しないように凹部９５、９６等を形成し、この凹部９５、９６内にヨー方向ジャイロセンサ９７、ピッチ方向ジャイロセンサ９８を取り付けてもよい。これによれば、屈曲光学系の特徴である薄型性を維持することができる。また、ジャイロセンサ９７、９８がレンズ鏡筒９４に直接取り付けられるので、補正レンズである第５レンズとの間の位置精度を向上させることができる。なお、補正用ＣＰＵ６６やコネクタ６７等は、ＣＣＤ基板６０に取り付けておき、フレキシブルプリント基板９９により各ジャイロセンサ９７、９８と接続するとよい。
【００５６】
また、図１３に示すレンズ装置１０２のように、レンズ鏡筒１０３の背面にデジタルカメラ２や加振台７５への固定に用いられるブラケット１０４を取り付け、このブラケット１０４にジャイロ基板１０５を取り付けて、プリズム３６の背後の空間に配置してもよい。これによれば、レンズ装置１０２の固定が容易になるとともに、従来は無駄になっていたプリズム３６の背後の空間を有効利用してレンズ装置１０２を小型化することができる。この場合にも補正用ＣＰＵ６６やコネクタ６７等は、ＣＣＤ基板６０に取り付けておき、フレキシブルプリント基板によりヨー方向ジャイロセンサ１０６、ピッチ方向ジャイロセンサ１０７と接続するとよい。
【００５７】
また、図１４に示すレンズ装置１１０のように、レンズ鏡筒１１１に前面側から取り付けられて側面にネジ止めされるブラケット１１２を設け、このブラケット１１２の前面にジャイロ基板１１３を取り付けてもよい。これによれば、レンズ装置１１０の固定が容易になる。また、ヨー方向ジャイロセンサ１１４及びピッチ方向ジャイロセンサ１１５は、補正レンズである第５レンズ４２の移動面上で、かつヨー軸とピッチ軸との交点Ｇの近傍に配置することができるので、手振れの補正精度を向上させることができる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、撮像した画像を記録することができるデジタルカメラを例に説明したが、撮像のみを行なう撮像装置や、デジタルカメラを内蔵した携帯電話機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のデジタルカメラの前面側の外観形状を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側の外観形状を示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図４】レンズ装置の前面側の外観形状を示す斜視図である。
【図５】レンズ装置の背面側の外観形状を示す斜視図である。
【図６】レンズ装置の断面図である。
【図７】ジャイロ基板の構成を示すブロック図である。
【図８】レンズ鏡筒に対するジャイロ基板の取付状態を示す分解斜視図である。
【図９】手振れ補正機構の調整検査の手順を示すフローチャートである。
【図１０】手振れ補正機構の調整検査の状態を示す斜視図である。
【図１１】レンズ鏡筒の側方にジャイロ基板を配したレンズ装置の外観斜視図である。
【図１２】レンズ鏡筒に設けた凹部にジャイロセンサを配したレンズ装置の外観斜視図である。
【図１３】レンズ鏡筒の背面に取り付けたブラケットにジャイロセンサを配したレンズ装置の外観斜視図である。
【図１４】ヨー軸とピッチ軸の交点近傍にジャイロセンサを配したレンズ装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
２ デジタルカメラ
５ レンズ装置
６ 第１レンズ
２７ ＣＣＤイメージセンサ
３５ レンズ鏡筒
３６ プリズム
４２ 第５レンズ
５６ ヨー方向アクチュエータ
５７ ピッチ方向アクチュエータ
６３，８８，１０５，１１３ ジャイロ基板
６４，８９，９７，１０６，１１４ ヨー方向ジャイロセンサ
６５，９０，９６，１０７，１１５ ピッチ方向ジャイロセンサ
６６ 補正用ＣＰＵ
６７ コネクタ
７０ 取付面
７５ 加振台
７７ 調整装置
１０４，１１２ ブラケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲光学系と、光学的振れ補正機構とを有するレンズ装置、レンズ装置を有する撮像装置、デジタルカメラ、カメラ付きの携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影時の手振れを検出するジャイロセンサと、撮影光学系内に組み込まれ、光軸に直交する方向で移動自在とされた補正レンズと、ジャイロセンサから入力された検出信号に基づいて、手振れを打ち消すために必要な補正レンズの移動方向と移動量とを算出する制御回路と、この制御回路によって算出された移動方向及び移動量で補正レンズを移動させるレンズ移動機構から構成される光学的手振れ補正機構を組み込んだデジタルカメラが発明されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
また、撮影光学系内にプリズムやミラー等の光学素子を組み込んで光軸を屈曲させ、小型化及び薄型化を実現したデジタルカメラが発明されている（例えば、特許文献４参照）。屈曲光学系には、誤差感度が高く、偏心調整が難しいという特性があるため、特許文献４記載のデジタルカメラでは、反射ミラーの角度を変化させることにより手振れを補正している。この屈曲光学系は、撮影レンズや光学素子、撮像素子等をレンズ鏡筒に組み込んでレンズ装置として構成され、デジタルカメラに組み込まれている。
【特許文献１】特開平０７−１５９８３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１５３５０３号公報
【特許文献３】特開２００５−１８９５７３号公報
【特許文献４】特開２００４−２１９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜３記載の発明では、ジャイロセンサが補正レンズから離れた位置に配置されている。そのため、制御回路で行なわれる補正レンズの移動方向と移動量の計算が複雑になり、誤差が多くなるという問題があった。
【０００５】
特許文献４記載の発明では、反射ミラーを移動させて屈曲光学系の手振れを補正しているが、反射ミラーは三次元的な動きが必要となるため制御が難しく、コストが高くなるという問題がある。そのため、屈曲光学系においても補正レンズを使用し、その精度が向上されることが望まれている。
【０００６】
また、屈曲光学系を用いたレンズ装置は、屈曲光学系と撮像素子の偏心調整がレンズ装置単体で行なわれてデジタルカメラに組み込まれている。そのため、光学的手振れ補正機構の調整もレンズ装置だけで行なえることが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するために、屈曲光学系の手振れ補正機構の精度を向上させ、かつレンズ装置単体で光学的手振れ補正機構の調整を行なえるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のレンズ装置は、被写体側レンズ群と、被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、光学手段と結像レンズ群との間の光軸上に配置され、光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、補正レンズの移動面上に配置され、レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、振れ検出手段の検出結果に基づいて、振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段から構成したものである。
【０００９】
振れ検出手段は、レンズ鏡筒の外側、またはレンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けてもよい。あるいは、レンズ鏡筒の側方で、かつ被写体側レンズ群の光軸方向から見たときに結像レンズ群等を駆動するモータ等と重ならない位置に配置してもよい。
【００１０】
また、振れ検出手段は、予め設定されたピッチ軸及びヨー軸の交点近傍に配置して、少なくともレンズ鏡筒のピッチ方向の振れとヨー方向の振れを検出するようにしたものである。ピッチ軸とヨー軸の交点は、振れ補正レンズの移動面上で、かつ被写体側レンズ群の下方に配置してもよい。
【００１１】
別のレンズ装置としては、被写体側レンズ群と、被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、光学手段と結像レンズ群との間の光軸上に配置され、光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒の外面に、光学手段や結像レンズ群、振れ補正レンズ等に干渉しないように形成された凹部と、凹部に組み込まれ、レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、振れ検出手段の検出結果に基づいて、振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段から構成したものである。
【００１２】
また、振れ検出手段は、レンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けられて、凹部内に収めるようにしたものである。
【００１３】
また、レンズ鏡筒の外面に検出手段配置面を形成し、この検出手段配置面を基準として振れ検出手段をレンズ鏡筒に固定するようにしたものである。
【００１４】
また、振れ検出手段及び補正レンズ移動手段を制御する制御手段と、この制御手段に対して振れ検出手段及び補正レンズ移動手段の調整信号を入力する接続コネクタを設け、単体で振れ検出手段及び補正レンズ移動手段の調整を行なえるようにしたものである。また、調整信号は、振れ検出手段の検出信号に模した擬似振れ信号を含むようにしたものである。
【００１５】
また、本発明の撮像装置は、レンズ装置として、本発明の請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いるようにしたものである。
【００１６】
また、本発明のデジタルカメラは、レンズ装置として、請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いるようにしたものである。
【００１７】
更に、本発明の携帯電話機は、レンズ装置として、請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のレンズ装置によれば、振れ検出手段を振れ補正レンズの移動面上に配置したので、振れ検出手段の検出結果から振れ補正レンズの移動方向及び移動量を得るための演算が簡単になり、誤差が少なくなる。これにより、高精度な手振れ補正を行なうことができる。
【００１９】
また、振れ検出手段は、レンズ鏡筒の外側や、レンズ鏡筒を固定する固定部材等に取り付けるようにしたので、振れ検出手段と振れ補正レンズの間の位置精度が向上し、手振れ補正の精度も向上させることができる。
【００２０】
また、振れ検出手段は、レンズ鏡筒の側方で、かつモータ等と重ならない位置に配置したので、屈曲光学系を用いたレンズ装置の薄型性を阻害することがない。
【００２１】
また、振れ検出手段は、ピッチ軸及びヨー軸の交点近傍に配置するようにしたので、手振れの検出精度を向上させることができる。
【００２２】
また、別のレンズ装置では、レンズ鏡筒上に凹部を設けてその中に振れ検出手段を組み込むようにしたので、振れ検出手段が取り付けられることによるレンズ装置の大型化は発生しない。更に、振れ検出手段は、固定部材に取り付けて凹部内に配置してもよいので、レンズ装置を用いる各種製品に合せて、最適な振れ検出手段の取り付け位置を選択することができる。
【００２３】
また、制御手段とコネクタを設け、コネクタから振れ検出手段や補正レンズ移動手段の調整信号を入力できるようにしたので、レンズ装置単体で手振れ補正機構の調整が可能となる。更に、調整信号として、擬似振れ信号を含むようにしたので、実際にレンズ装置を振動させなくても手振れ補正機構の検査及び調整を行なうことができる。
【００２４】
また、上記レンズ装置を用いることにより、手振れ補正精度が高く、小形でローコストな撮像装置、デジタルカメラ、携帯電話機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１及び２に示す本発明のデジタルカメラ２は、ヨー方向及びピッチ方向の手振れを検出して光学的な補正を行なう手振れ補正機構を備えている。デジタルカメラ２の前面上部には、ストロボ光を照射するストロボ発光部３と、撮影開口４が設けられている。撮影開口４からは、デジタルカメラ２の内部に組み込まれたレンズ装置５の第１レンズ６が露呈される。この第１レンズ６は、被写体側レンズを構成する。デジタルカメラ２の上面には電源ボタン７とレリーズボタン８とを配している。レリーズボタン８を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがデジタルカメラ２に装着されたメモリカード９（図３参照）に記録される。
【００２６】
デジタルカメラ２の背面には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１２と、ズームタイプのレンズ装置５を望遠側、広角側にズーミング（変倍）させるズームレバー１３と、各種設定操作に用いられるカーソルボタン１４及び設定ボタン群１５等を配している。ＬＣＤ１２に表示されるメニューを見ながらカーソルボタン１４及び設定ボタン群１５を操作することで、撮影モードと再生モードの切り替え、ストロボ発光のオン／オフなどの各種設定を行うことができる。
【００２７】
ＬＣＤ１２は、撮影モード下では、被写体像を動画のスルー画像として表示する。ユーザーは、このスルー画像を観察して撮影範囲を確定する。また、再生モード下では、メモリカード９に記録されている画像を選択してＬＣＤ１２に表示する。
【００２８】
デジタルカメラ２内には、ＬＣＤ１２と重なるように配置されたメイン基板１８が組み込まれている。このメイン基板１８には、デジタルカメラ２の各部を制御する制御回路が設けられている。従来の手振れ補正機構を有するデジタルカメラでは、このメイン基板１８に手振れ検出用のジャイロセンサを取り付けていたが、本発明ではレンズ装置５に取り付けている。
【００２９】
図３に示すように、デジタルカメラ２は、メイン基板１８に取り付けられて制御回路を構成するメインＣＰＵ２１を備えている。メインＣＰＵ２１は、レリーズボタン８，ズームレバー１３，カーソルボタン１４、設定ボタン群１５等の操作信号に基づいて、デジタルカメラ２の各部を制御する。駆動回路２４は、レンズ装置５に組み付けられたズームモータ、フォーカスモータ、露光用モータ等をメインＣＰＵ２１の制御下で駆動する。
【００３０】
レンズ装置５には、撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ２７が組み込まれている。ＣＣＤイメージセンサ２７は、受光面にレンズ装置５を透過した被写体光が入射し、その被写体像をアナログの撮影信号に変換して出力する。この例では、ＣＣＤイメージセンサ２７を用いて撮影を行うが、イメージセンサとしては、これに限らず、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。
【００３１】
信号処理部３０は、撮影モード下では、撮影信号に対してノイズ除去、増幅，画像データへの変換処理を行ってから、ホワイトバランス、γ補正を行い、処理済みの画像データを順次にＬＣＤドライバ３１に送る。これにより、撮影中の被写体像がスルー画像としてＬＣＤ１２に表示される。撮影モード下でレリーズボタン８が押圧操作されると、信号処理部３０は、その直後の撮影で得られる１フレーム分の画像データをデータ圧縮した後にインタフェース回路３２を介してメモリカード９に記録する。なお、記録媒体としては、メモリカードに限らず、各種のものを用いることができ、またデジタルカメラ２の内部メモリに画像データを記録してもよい。
【００３２】
再生モード下では、インタフェース回路３２によってメモリカード９から画像データを読み出し、信号処理部３０で各種処理を施してからＬＣＤドライバ３１に送る。これにより、メモリカード９に記録されている画像がＬＣＤ１２に表示される。
【００３３】
信号処理部３０は、画像データに基づいて被写体輝度の検出と、画像データのコントラストの検出とを行う回路を備えており、検出した被写体輝度とコントラストの情報をそれぞれメインＣＰＵ２１に送る。メインＣＰＵ２１は、信号処理部３０からの被写体輝度情報に基づいてシャッタ速度，絞りを制御し、コントラスト情報に基づいてピント調節の制御を行う。
【００３４】
図４〜６に示すように、レンズ装置５には、撮影光路を屈曲させた屈曲光学系が用いられている。レンズ装置５は、縦長の略箱状に形成されたレンズ鏡筒３５を有しており、このレンズ鏡筒３５の前面上部に被写体側レンズである第１レンズ６が取り付けられている。第１レンズ６の奥には、第１レンズ６の光軸Ｓ１に対して４５度の角度で傾斜された反射面３６ａを有するプリズム３６が組み込まれている。第１レンズ６に入射された被写体光は、反射面３６ａにより下方に向けて反射される。このプリズム３６は、本発明の光学手段を構成する。
【００３５】
プリズム３６の下方には、第２〜第６レンズ群３９〜４３が組み込まれている。第３レンズ群４０は、レンズ装置５の焦点距離を変化させるズームレンズであり、レンズ鏡筒３５の外面上部に取り付けられたズームモータ４４によって上下方向で移動される。第６レンズ群４３は、レンズ装置５の焦点調整を行なう結像レンズ群であり、レンズ鏡筒３５の外面下部に取り付けられたフォーカスモータ４５によって上下方向で移動される。
【００３６】
第４レンズ４１と第５レンズ４２との間には、シャッタ及び絞りからなる露光機構４８が配置されている。この露光機構４８は、レンズ鏡筒３５の側方から突出された突出部４９内に組み込まれており、この突出部４９の上面に取り付けられた露光用モータ５０によって駆動される。
【００３７】
プリズム３６と第６レンズ群４３との間に配置される第５レンズ４２は、撮影時のピッチ方向及びヨー方向の手振れを補正する振れ補正レンズであり、屈曲後の撮影光軸Ｓ２に直交する方向で移動自在とされている。本発明のデジタルカメラ２では、第１レンズ６の中心を通る垂直軸をヨー軸、第５レンズ４２の移動面Ｍ１上でヨー軸に交差する軸をピッチ軸として設定し、このヨー軸及びピッチ軸における手振れ量に応じて第５レンズ４２を移動させる。なお、詳しくは図示しないが、第５レンズ４２の近傍には、第５レンズ４２の位置を検出する位置センサ５３（図７参照）が配置されている。この位置センサ５３には、例えばホールセンサなどが用いられる。
【００３８】
第５レンズ４２は、ピッチ軸方向の手振れに対し、図６の左右方向に移動される。また、ヨー軸方向の手振れに対しては、図６に直交する方向に移動される。この第５レンズ４２の移動には、レンズ鏡筒３５の側面に取り付けられたヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７が用いられる。これらのアクチュエータ５６、５７は、振れ補正レンズを移動させる補正レンズ移動手段であり、例えばボイスコイルモータなどが用いられる。
【００３９】
レンズ鏡筒５の下部には、ＣＣＤ基板６０に取り付けられたＣＣＤイメージセンサ２７が組み込まれている。このＣＣＤイメージセンサ２７は、第１〜第６レンズ群６，３９〜４３を透過した被写体光を受光するために、受光面２７ａが上方を向くように配置されている。
【００４０】
レンズ鏡筒３５の背面３５ａには、ジャイロ基板６３が取り付けられる。このジャイロ基板６３には、ヨー軸方向及びピッチ軸方向の手振れを検出するヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５と、これらのジャイロセンサ６４，６５と、ヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７等を制御する補正用ＣＰＵ６６と、手振れ補正機構の調整装置を接続するためのコネクタ６７とが取り付けられている。各ジャイロセンサ６４，６５、及び補正用ＣＰＵ６６、及びコネクタ６７は、本発明の振れ検出手段、及び制御手段、及び接続コネクタを構成する。
【００４１】
図７に示すように、補正用ＣＰＵ６６は、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５を動作させて手振れを検出させるドライバ部７１と、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５から入力された検出信号に基づいて、手振れを打ち消すために必要な第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出する演算部７２とを備えている。ドライバ部７１は、演算部７２の演算結果に基づいてヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７等を制御し、第５レンズ４２を移動させる。手振れ補正用ＣＰＵ６６には、第５レンズ４２の移動位置を検出する位置センサ５３と、コネクタ６７も接続されている。
【００４２】
ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５は、第５レンズ４２の移動面Ｍ１上に配置される。そのため、第５レンズ４２の移動方向及び移動量を求める演算が簡単になり、誤差が小さくなる。
【００４３】
図８に示すように、ジャイロ基板６３はレンズ鏡筒３５の背面３５ａに形成された取付面７０に４本のネジ７３で取り付けられる。この取付面７０を基準にして、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５が、第５レンズ４２に位置決めされるので、手振れの補正精度を向上させることができる。この取付面７０は、本発明の検出手段配置面を構成する。
【００４４】
また、ＣＣＤ基板６０は、フレキシブルプリント基板６８によってジャイロ基板６３と接続されている。調整装置で手振れ補正機構を調整検査する際に、ジャイロ基板６３を介してＣＣＤイメージセンサ２７が駆動される。
【００４５】
次に、手振れ補正機構の検査及び調整について、図９のフローチャートを参照して説明する。本発明のレンズ装置５は、手振れ補正機構の調整検査をレンズ装置単体で行なうことができる。図１０に示すように、手振れ補正機構の調整検査時には、レンズ装置５は振動可能な検査台である加振台７５に固定される。そして、コネクタ６７に接続されたケーブル７６によってジャイロ基板６３と調整装置７７とが接続される。調整装置７７は、調整内容の設定や確認のために、例えばパーソナルコンピュータ７８に接続されている。
【００４６】
調整装置７７は、補正用ＣＰＵ６６を擬似手振れ信号によって動作する擬似信号モードで動作させ、擬似手振れ信号を入力する。この擬似手振れ信号は、ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５の検出信号を模した信号である。補正用ＣＰＵ６６は、入力された擬似手振れ信号に基づいて第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出し、この算出結果に基づいてヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７を動作させる。第５レンズ４２の移動方向及び移動量は、位置センサ５３によって検出される。
【００４７】
補正用ＣＰＵ６６による演算結果と位置センサ５３の検出信号は、調整装置７７に入力され、ヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７の動作状態と、位置センサ５３の検出精度とが評価される。アクチュエータ５６，５７または位置センサ５３の動作に問題がある場合には、ドライバ部７１の設定が調整される。また、調整できないレベルである場合には、そのレンズ装置５はＮＧ品と評価される。
【００４８】
次いで、調整装置７７は、補正用ＣＰＵ６６を実際にデジタルカメラ２に搭載される際の実装モードで動作させ、加振台７５を所定の振動レベルで振動させる。振動を受けたヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５は、検出信号を補正用ＣＰＵ６６に入力する。補正用ＣＰＵ６６は、入力された検出信号に基づいて、第５レンズ４２の移動方向と移動量とを算出し、この演算結果に基づいてヨー方向アクチュエータ５６及びピッチ方向アクチュエータ５７を動作させる。第５レンズ４２の移動方向及び移動量は、位置センサ５３によって検出される。
【００４９】
補正用ＣＰＵ６６の演算結果と位置センサ５３の検出信号は、擬似信号モードと同様に調整装置７７に入力される。調整装置７７は、加振台７５の振動レベルとヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５の検出信号を比較して検出精度を評価する。そして、その評価結果に基づいてドライバ部７１の設定を調整する。また、調整できないレベルである場合には、そのレンズ装置５はＮＧ品と評価される。
【００５０】
ヨー方向ジャイロセンサ６４及びピッチ方向ジャイロセンサ６５の調整検査後、手振れ総合調整検査が行なわれる。この手振れ総合調整検査では、例えば、加振台７５を駆動して手振れ状態を発生させ、第１レンズ６に検査光を入射してＣＣＤイメージセンサ２７により撮像を行なわせる。そして、ＣＣＤイメージセンサ２７から出力された画像を確認することにより、手振れ補正の検査を行なう。この検査により、実際の撮影時に近い状態での手振れ補正を検査することができる。
【００５１】
このように、本発明のレンズ装置５は、単体で手振れ補正機構の調整検査を行なうことができるので、デジタルカメラ２の製造を効率的に行なうことができる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、レンズ鏡筒３５の背面３５ａにジャイロ基板６３を取り付けたが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、ジャイロセンサ等の取り付けに関する実施形態を説明するが、上記実施形態と同じ部品については、詳しい説明は省略する。
【００５３】
図１１に示すレンズ装置８２のように、レンズ鏡筒８３の側方で、かつ第１レンズ６の光軸方向から見たときにズームモータ８４や露光用モータ８５、フォーカスモータ８６等と重ならない位置、例えば、突出部８７の下方にジャイロ基板８８を取り付けてもよい。これによれば、屈曲光学系の特徴である薄型性を維持することができる。また、ジャイロ基板８８に取り付けられたヨー方向ジャイロセンサ８９及びピッチ方向ジャイロセンサ９０を補正レンズの移動面上に配置することができるので、手振れ補正の誤差を小さくすることができる。
【００５４】
なお、詳しくは図示しないが、この実施形態のレンズ装置８２においても、ジャイロ基板８８はレンズ鏡筒８３に形成された取付面に取り付けられるので、補正レンズである第５レンズ４２と、ジャイロセンサ８９，９０との間の位置精度を向上させることができる。
【００５５】
また、図１２に示すレンズ装置９３のように、レンズ鏡筒９４の外面に、プリズム３６や第１レンズ６、第２〜第６レンズ群３９〜４３等に干渉しないように凹部９５、９６等を形成し、この凹部９５、９６内にヨー方向ジャイロセンサ９７、ピッチ方向ジャイロセンサ９８を取り付けてもよい。これによれば、屈曲光学系の特徴である薄型性を維持することができる。また、ジャイロセンサ９７、９８がレンズ鏡筒９４に直接取り付けられるので、補正レンズである第５レンズとの間の位置精度を向上させることができる。なお、補正用ＣＰＵ６６やコネクタ６７等は、ＣＣＤ基板６０に取り付けておき、フレキシブルプリント基板９９により各ジャイロセンサ９７、９８と接続するとよい。
【００５６】
また、図１３に示すレンズ装置１０２のように、レンズ鏡筒１０３の背面にデジタルカメラ２や加振台７５への固定に用いられるブラケット１０４を取り付け、このブラケット１０４にジャイロ基板１０５を取り付けて、プリズム３６の背後の空間に配置してもよい。これによれば、レンズ装置１０２の固定が容易になるとともに、従来は無駄になっていたプリズム３６の背後の空間を有効利用してレンズ装置１０２を小型化することができる。この場合にも補正用ＣＰＵ６６やコネクタ６７等は、ＣＣＤ基板６０に取り付けておき、フレキシブルプリント基板によりヨー方向ジャイロセンサ１０６、ピッチ方向ジャイロセンサ１０７と接続するとよい。
【００５７】
また、図１４に示すレンズ装置１１０のように、レンズ鏡筒１１１に前面側から取り付けられて側面にネジ止めされるブラケット１１２を設け、このブラケット１１２の前面にジャイロ基板１１３を取り付けてもよい。これによれば、レンズ装置１１０の固定が容易になる。また、ヨー方向ジャイロセンサ１１４及びピッチ方向ジャイロセンサ１１５は、補正レンズである第５レンズ４２の移動面上で、かつヨー軸とピッチ軸との交点Ｇの近傍に配置することができるので、手振れの補正精度を向上させることができる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、撮像した画像を記録することができるデジタルカメラを例に説明したが、撮像のみを行なう撮像装置や、デジタルカメラを内蔵した携帯電話機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のデジタルカメラの前面側の外観形状を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側の外観形状を示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図４】レンズ装置の前面側の外観形状を示す斜視図である。
【図５】レンズ装置の背面側の外観形状を示す斜視図である。
【図６】レンズ装置の断面図である。
【図７】ジャイロ基板の構成を示すブロック図である。
【図８】レンズ鏡筒に対するジャイロ基板の取付状態を示す分解斜視図である。
【図９】手振れ補正機構の調整検査の手順を示すフローチャートである。
【図１０】手振れ補正機構の調整検査の状態を示す斜視図である。
【図１１】レンズ鏡筒の側方にジャイロ基板を配したレンズ装置の外観斜視図である。
【図１２】レンズ鏡筒に設けた凹部にジャイロセンサを配したレンズ装置の外観斜視図である。
【図１３】レンズ鏡筒の背面に取り付けたブラケットにジャイロセンサを配したレンズ装置の外観斜視図である。
【図１４】ヨー軸とピッチ軸の交点近傍にジャイロセンサを配したレンズ装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
２ デジタルカメラ
５ レンズ装置
６ 第１レンズ
２７ ＣＣＤイメージセンサ
３５ レンズ鏡筒
３６ プリズム
４２ 第５レンズ
５６ ヨー方向アクチュエータ
５７ ピッチ方向アクチュエータ
６３，８８，１０５，１１３ ジャイロ基板
６４，８９，９７，１０６，１１４ ヨー方向ジャイロセンサ
６５，９０，９６，１０７，１１５ ピッチ方向ジャイロセンサ
６６ 補正用ＣＰＵ
６７ コネクタ
７０ 取付面
７５ 加振台
７７ 調整装置
１０４，１１２ ブラケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体側レンズ群と、
前記被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、
前記光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、
前記光学手段と前記結像レンズ群との間の光軸上に配置され、前記光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、
前記被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記補正レンズの移動面上に配置され、前記レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の外側に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の側方で、かつ前記被写体側レンズ群の光軸方向から見たときに前記結像レンズ群等を駆動するモータ等と重ならない位置に配置されることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記振れ検出手段は、予め設定されたピッチ軸及びヨー軸の交点近傍に配置され、少なくとも前記レンズ鏡筒のピッチ方向の振れと、ヨー方向の振れを検出することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記ピッチ軸とヨー軸の交点は、前記振れ補正レンズの移動面上で、かつ前記被写体側レンズ群の下方に配置されていることを特徴とする請求項５記載のレンズ装置。
【請求項７】
被写体側レンズ群と、
前記被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、
前記光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、
前記光学手段と前記結像レンズ群との間の光軸上に配置され、前記光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、
前記被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒の外面に、前記光学手段や結像レンズ群、振れ補正レンズ等に干渉しないように形成された凹部と、
前記凹部に組み込まれ、前記レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項８】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けられて、前記凹部内に収められることを特徴とする請求項７記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記レンズ鏡筒の外面に検出手段配置面を形成し、この検出手段配置面を基準として前記振れ検出手段を前記レンズ鏡筒に固定することを特徴とする請求項１〜８いずれか記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記振れ検出手段及び前記補正レンズ移動手段を制御する制御手段と、この制御手段に対して前記振れ検出手段及び前記補正レンズ移動手段の調整信号を入力する接続コネクタとを備え、単体で前記振れ検出手段及び前記補正レンズ移動手段の調整を行なえるようにしたことを特徴とする請求項１〜９いずれか記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記調整信号は、前記振れ検出手段の検出信号に模した擬似振れ信号を含むことを特徴とする請求項１０記載のレンズ装置。
【請求項１２】
被写体画像を結像するレンズ装置と、
前記レンズ装置によって結像された被写体画像を撮像する撮像素子を備える撮像装置において、
前記レンズ装置として、前記請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
被写体画像を結像するレンズ装置と、
前記レンズ装置によって結像された被写体画像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像を記憶する記憶手段を備えるデジタルカメラにおいて、
前記レンズ装置として、前記請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１４】
被写体画像を結像するレンズ装置と、
前記レンズ装置によって結像された被写体画像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像を記憶する記憶手段と、
無線による通話を行なう通話手段を備える携帯電話機において、
前記レンズ装置として、前記請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１】
被写体側レンズ群と、
前記被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、
前記光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、
前記光学手段と前記結像レンズ群との間の光軸上に配置され、前記光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、
前記被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記補正レンズの移動面上に配置され、前記レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の外側に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の側方で、かつ前記被写体側レンズ群の光軸方向から見たときに前記結像レンズ群等を駆動するモータ等と重ならない位置に配置されることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記振れ検出手段は、予め設定されたピッチ軸及びヨー軸の交点近傍に配置され、少なくとも前記レンズ鏡筒のピッチ方向の振れと、ヨー方向の振れを検出することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記ピッチ軸とヨー軸の交点は、前記振れ補正レンズの移動面上で、かつ前記被写体側レンズ群の下方に配置されていることを特徴とする請求項５記載のレンズ装置。
【請求項７】
被写体側レンズ群と、
前記被写体側レンズ群に入射した光束を屈曲させる光学手段と、
前記光学手段により曲げられた光束を撮像面上に結像させる結像レンズ群と、
前記光学手段と前記結像レンズ群との間の光軸上に配置され、前記光軸と直交する方向で移動自在とされた振れ補正レンズと、
前記被写体側レンズ群、光学手段、結像レンズ群、振れ補正レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒の外面に、前記光学手段や結像レンズ群、振れ補正レンズ等に干渉しないように形成された凹部と、
前記凹部に組み込まれ、前記レンズ鏡筒の被写体に対する振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れ補正レンズを振れが打ち消される方向に移動させる補正レンズ移動手段を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項８】
前記振れ検出手段は、前記レンズ鏡筒の固定に用いられる固定部材に取り付けられて、前記凹部内に収められることを特徴とする請求項７記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記レンズ鏡筒の外面に検出手段配置面を形成し、この検出手段配置面を基準として前記振れ検出手段を前記レンズ鏡筒に固定することを特徴とする請求項１〜８いずれか記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記振れ検出手段及び前記補正レンズ移動手段を制御する制御手段と、この制御手段に対して前記振れ検出手段及び前記補正レンズ移動手段の調整信号を入力する接続コネクタとを備え、単体で前記振れ検出手段及び前記補正レンズ移動手段の調整を行なえるようにしたことを特徴とする請求項１〜９いずれか記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記調整信号は、前記振れ検出手段の検出信号に模した擬似振れ信号を含むことを特徴とする請求項１０記載のレンズ装置。
【請求項１２】
被写体画像を結像するレンズ装置と、
前記レンズ装置によって結像された被写体画像を撮像する撮像素子を備える撮像装置において、
前記レンズ装置として、前記請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
被写体画像を結像するレンズ装置と、
前記レンズ装置によって結像された被写体画像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像を記憶する記憶手段を備えるデジタルカメラにおいて、
前記レンズ装置として、前記請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１４】
被写体画像を結像するレンズ装置と、
前記レンズ装置によって結像された被写体画像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像を記憶する記憶手段と、
無線による通話を行なう通話手段を備える携帯電話機において、
前記レンズ装置として、前記請求項１〜１１いずれか記載のレンズ装置を用いることを特徴とする携帯電話機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１０７７３１（Ｐ２００８−１０７７３１Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９２８０１（Ｐ２００６−２９２８０１）
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]