WO2004109359A1 - 可変ミラー - Google Patents

Description

明 細 書

可変ミ ラー

技術分野

本発明は、 可変ミ ラー、 特に撮影装置の像振れ補正 （手振 れ補正） 等に用いる可変ミ ラーに関するものである。

背景技術

撮影装置における像振れ補正を行う ための手段と して、 特 開 2 0 0 2 — 2 1 4 6 6 2 号公報には、 静電気力によって反 射面の傾斜 （チル ト） 角が変化する可変ミ ラーが提案されて いる。 また、 特開平 1 1 — 2 5 8 6 7 8号公報には、 鏡枠モ ジュール内に屈曲光学系を有する撮影装置が開示されている。

可変ミ ラーを鏡枠に取り 付ける場合、 取り 付け面に対する 反射面の位置精度が重要である。 しか しなが ら、 可変ミ ラー を構成する部材には種々 の変動要因があ り 、 反射面の位置精 度を確保することは容易ではなかった。

また、 可変ミ ラーを用いて像振れ補正を行 う場合、 可変ミ ラーが変位しても光路長が一定に維持される こ とが重要であ るが、 光路長を一定に維持することは容易ではなかった。

この よ う に、 可変ミ ラーを鏡枠等の被取り 付け.部材に取り 付ける場合、 従来は高精度の取り 付けを行う こ とが困難であ つた。 また、 可変ミ ラーが変位したと き に、 従来は光路長を 一定に維持すること《が困難であった。

本発明は、 高精度の取り 付けを行う こ とが可能な可変ミ ラ 一を提供する こ と を 目的と している。 また、 本発明は、 光路 長を一定に維持する こ と が可能な可変 ミ ラーを提供する こ と を目的と している。

発明の開示

本発明の第 1 の視点に係る J"変ミ ラ は、 光を反射する反 射部を有する第 1 の基板と、 前記第 1 の基板と対向 し 、 刖記 反射部の形状及ぴ姿勢の少なく と も一方を変化させるための 部位を有する第 2 の基板と、 を備えた可変ミ ラーであつて、

,、ム

前記第 2の基板は、 前記第 2 の基板の刖 5己 1 の基板に対向 する面側に、 被取り 付け部材に対する取り 付け領域を有する。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記取り 付け領域は、 記第 2 の基板が前記第 1 の基板とォーノ ーラ Vプしない領域に SXけ られていることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記第 2 の基板の面積は 、 前記 第 1 の基板の面積よ り も大き 、ことが好ま しい,

前記可変ミ ラーにおいて、 HU記第 1 の基板は切欠部を有し、 前記切欠部に対応 した領域に前記取り 付け領域が設け られて いるこ とが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記切欠部は、 エッチングによ つて形成されたものであることが好ま しい

前記可変ミ ラーにおいて、 刖言己第 1 の基板と第 2 の基板と の間に設けられ、 前記第 1 の基板を支持する支持部材をさ ら に備えることが好ま しい。

本発明の第 2 の視点に係る可変ミ ラーは、 光を反射する反 射部を有する第 1 の基板と、 前記第 1 の基板と対向する第 2 の基板とを備え、 前記第 1 の基板と前記第 2 の基板と の間で 相互作用が働く よ う に構成された可変ミ ラーであって、 前記 第 2 の基板には、 前記第 2 の基板の前記第 1 の基板に対向す る面側に突起部が設けられている。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記相互作用は、 前記第 1 の基 板と前記第 2 の基板と の間に働く 引力である こ と が好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記相互作用は、 前記第 1 の基 板と前記第 2 の基板と の間に働く 斥力である こ と が好ま しレ、。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記突起部は、 前記第 2 の基板 の本体と一体的に形成されていることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記突起部は、 前記第 2 の基板 に固着されていることが好ま しい。

前記可変ミ ラーに'おいて、 前記突起部は、 前記第 1 の基板 の略重心で前記第 1 の基板に当接していることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記突起部は、 前記第 1 の基板 の略中心で前記第 1 の基板に当接していることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記突起部の先端は球形状であ ることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記第 1 の基板は、 前記突起部 が当接する位置に凹状部を有することが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記凹状部は、 前記第 1 の基板 の略重心に形成されていることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記凹状部は、 前記第 1 の基板 の略中心に形成されていることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記第 2 の基板は、 前記相互作 用を生じさせるための電極を有し、 前記電極は前記突起部か ら離間していることが好ま しい。 前記可変ミ ラーにおいて、 前記第 1 の基板は、 前記相互作 用を生じさせるための電極を有し、 前記電極の電位は前記突 起部の電位と同じであることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記第 1 の基板は、 前記相互作 用を生 じさせるための電極を有し、 前記電極は前記突起部と 電気的に絶縁されているこ とが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 一端が前記第 1 の基板に接続さ れ、 他端が前記第 2 の基板に接続された弾性部材をさ らに備 えることが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 複数の前記弾性部材が、 前記第 1 の基板と前記第 2 の基板との間に設け られている こ と が好 ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記突起部と前記各弾性部材と の間の距離は互いに等しいことが好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記複数の弾性部材は、 前記突 起部を中心と した円上に略等間隔で配置されている こ と が好 ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記弾性部材はバネである こ と が好ま しい。

前記可変ミ ラーにおいて、 前記パネによって前記第 1 の基 板と第 2に基板とは互いに引っ張られることが好ま しい。

図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の第 1 及び第 2 の実施形態に係り 、 撮影装 置の外観構成を模式的に示した斜視図である。

図 2 は、 本発明の第 1 及ぴ第 2 の実施形態に係 り 、 撮影装 置の構成を示したプロ ック図である。

図 3 は、 本発明の第 1 及び第 2 の実施形態に係 り 、 撮影装 置における像振れ補正の原理を説明するための図である。

図 4 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変ミ ラーの構成 の一例を示した図である。

図 5 A及び図 5 B は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変 ミ ラーの電極配置の一例を示した図である。

図 6 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変ミ ラーの取 り 付け状態を示した図である。

図 7 は、 本発明の第 2 の実施形態に係る可変ミ ラーの構成 の一例を示した断面図である。

図 8 は、 本発明の第 2 の実施形態に係る可変ミ ラーの構成 の一例を示した斜視図である。

図 9 A〜図 9 Eは、 本発明の第 2 の実施形態に係る可変ミ ラーの製造方法の一例を示した断面図である。

図 1 0 は、 本発明の第 2 の実施形態に係る可変ミ ラーの取 り付け状態を示した図である。

図 1 1 は、 本発明の第 2 の実施形態に係る可変ミ ラーの構 成の他の例を示した斜視図である。

図 1 2 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変ミ ラーにお ける下部基板の構成例を示した斜視図である。

図 1 3 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変ミ ラーの変 更例を示した斜視図である。

図 1 4 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変ミ ラーの変 更例を示した斜視図である。 図 1 5 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る可変ミ ラーの変 更例を示した斜視図である。

図 1 6 A及び図 1 6 B は、 本発明の第 1 の実施形態に係 り 、 パネの配置位置を示した図である。

図 1 7 A及び図 1 7 B は、 本発明の第 1 の実施形態に係る 可変ミ ラーの変更例を示した図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

[第 1 の実施形態]

図 1 は本発明の笛 1 の実施形態に係るデジタル力メ ラ （撮 影装置） の外観構成を模式的に示 した斜視図であ り 、 図 2 は 第 1 の実施形態に係る Tジタノレ力 メ ラの構成を示したブ口 ッ ク図である。

デジタルカメ ラ 1 0 0 の本体 1 0 1 の上部には 、 撮影開始 を指示するシャ クタボタ ン 1 0 2 が設け られてい 。 本体 1

0 1 の内部に-は 、 動きの並進成分を検出するための 3軸加速 度センサ 1 0 3 と 、 動き の回転成分を検出するための角速度 センサ 1 0 4 (センサ 1 0 4 a 及び 1 0 4 b からなる ) が設 けられている。

鏡枠モジユ ール 1 0 5 には、 1 群レ ンズ 1 0 6 、 2群レ ン ズ 1 0 7 、 3群レ ンズ 1 0 8 、 4群レ ンズ 1 0 9 、 絞り 1 1

0及ぴ可変ミ ラ ― 1 1 1 が設け られている。 被写体像は、 1 群レ ンズ 1 0 6 及び 2群レ ンズ 1 0 7 を通過 して可変ミ ラー

1 1 1 で反射されヽ さ らに 3群レ ンズ 1 0 8及び 4群レ ンズ

1 0 9 を通過 して C C D (撮像素子） 1 1 2 に結像さ る。 C C D 1 1 2 では、 結像された被写体像を光電変換して電気 信号を出力する。 なお、 1 群レンズ 1 0 6 から可変ミ ラー 1 1 1 に向か う光軸は図 1 に示した Y軸に対応し、 可変ミ ラー 1 1 1から C C D 1 1 2に向かう光軸は Z軸に対応する。

コ ン ト ローラ 1 1 3 は、 デジタルカ メ ラ全体の制御を行う ものであ り 、 制御プロ グラ ムは、 メモ リ 1 1 4 内の R O Mに 予め記憶されている。 また、 メ モ リ 1 1 4内には、 R AMも 含まれてお り 、 R AMは、 コン ト ローラ 1 1 3 が制御プロ グ ラムを実行する ときの作業用記憶領域と して使用される。

ズーム制御部 1 1 5 は 、 コ ン ト ローラ 1 1 3 からの指示に 基づき 2群レンズ 1 0 7 を制御する も のであ り 、 ズ一ム制御 部 1 1 6 は、 コ ン ト ローラ 1 1 3 からの指示に基づさ 3群レ ンズ 1 0 8 及び 4群レンズ 1 0 9 を制御する のである。 れらの制御によって画角調節が行われる。 フォ一力ス制御部

1 1 7 は、 コ ン ト ローラ 1 1 3 からの指示に づいて 4群レ ンズ 1 0 9 を駆動し、 焦点調節を行う も のである 絞り 制御 部 1 1 8 は、 コ ン ト ローラ 1 1 3 の指示に基づき絞り 1 1 0 を制御するものである。

ミ ラー制御部 1 1 9 は 、 コ ン ト ローラ 1 1 3 からの指示に 基づいて ミ ラー 1 1 1 の反射面の傾斜角を変化させる もので ある。 傾斜角の制御は、 3 軸加速度センサ 1 0 3、 角速度セ ンサ 1 0 4 力 らの出力信号に基づいて行われる た 、 本了 ジタルカメ ラ 1 0 0 は、 被写体までの距離を検出する距離検 出部 1 2 0 を備えてお り 、 傾斜角の制御には距離検出部 1 2

0 力ゝらの距離情報も さ らに用いられる。 このよ う に して ミ ラ 一 1 1 1 の傾斜角を制御する こ と で、 撮影時の像振れ補正が 行われる。 なお、 これらの詳細については後述する。

制御回路 1 2 1 は、 コ ン ト ローラ 1 1 3 からの指示に基づ いて C C D 1 1 2及ぴ撮像処理部 1 2 2 を制御する ものであ る 。 撮像処理部 1 2 2 は 、 C D S ( Correlated Double Sampling) 回路、 A G C (Automatic Gain Control) 回路、 A D C (Analog to Digital Converter) 等を含んで構成され ている。 撮像処理部 1 2 2 では、 C C D 1 1 2 力、ら出力され たアナ口 グ信号に対して所定の処理を行い、 処理後のアナ口 グ信号をデジタル信号に変換する。

信号処理部 1 2 3 は、 撮像処理部 1 2 2 から出力された画 像データや、 圧縮 Z伸張処理部 1 2 4 から出力された画像デ ータ に対して、 ホワイ トバラ ンスや τ / 補正等の処理を施すも のである。 また、 A E (Automatic Expo sure)検波回路や A F (Automatic Focus)検波回路も信号処理部 1 2 3 に含まれる。 圧縮 伸張処理部 1 2 4 は、 画像データ の圧縮処理及ぴ伸 張処理を行う ものであ り 、 信号処理部 1 2 3 から出力された 画像データ に対する圧縮処理、 カー ドイ ンターフェース （ I / F ) 1 2 5 から出力された画像データ に対する伸張処理を 行う 。 画像データの圧縮処理及び伸張処理には、 例えば J P E G (Joint Photographic Experts Group) 方式力 用レヽ られ る。 カー ド I Z F 1 2 5 は、 本デジタルカメ ラ 1 0 0 と メ モ リ カー ド 1 2 6 との間でデータの送受を行う ためのものであ り 、 画像データの書き込みや読み出 しの処理を行う。 メ モ リ カー ド 1 2 6 は、 データ記録用の半導体記録媒体であ り 、 本 デジタカメ ラ 1 0 0に対して着脱可能である。

D A C (Digital to Analog Converter) 1 2 7 は、 信号処 理部 1 2 3 から出力されたデジタル信号 (画像データ） をァ ナロ グ信号に変換する ものである。 液晶表示モニタ 1 2 8 は、

D A C 1 2 7 カゝら出力されたアナロ グ信号に基づいて画像表 示を行う ものである。 この液晶表示モニタ 1 2 8 はカ メ ラ本 体 1 0 1 の背面側に設け られてお り 、 この液晶表示モニタ 1

2 8 を見ながら撮影を行う ことが可能である o

イ ンターフ ェース部 （ I Z F部） 1 2 9 はヽ 3 ン 卜 ローラ

1 1 3 とノ 一 ソナノレコ ン ピュータ （ P C ) 1 3 0 と の間でデ ー タ の 送 受 を 行 う た め の も の で あ り 、 例 え ば U S B

( Universal Serial Bus) 用のイ ンターフェ一ス回路が用い られる。 ノ ーソナルコ ンピュータ 1 3 0 はヽ 本デジタノレ力メ ラ の製造段階において、 C C D 1 1 2 のフォ一カス感度補正 用のデータ をメ モ リ 1 1 4 に書き込んだ り ヽ

、 、 ラ一制御部 1

1 9 に予め各種データを与えたり するために使用される もの である。 したがって、 ノ ーソナルコ ンビュ一タ 1 3 0 は、 本 デジタルカメ ラ 1 0 0 を構成するものではなレ、。

次に、 本デジタルカメ ラ における像振れ補正の原理につい て、 図 3 を参照して説明する。

図 3 において、 露光中の所定時間内に、 デジタルカ メ ラが 基準点 S (例えば使用者の肩の位置） を中心と して、 カメ ラ 位置 Aからカ メ ラ位置 B まで揺動 した とする。 この場合、 角 速度センサ 1 0 4 の出力信号を積分する こ と に よ って、 揺動 角 0 を求める こ とができ る。 ただし、 揺動中心 （基準点 S ) がカ メ ラから離れているため、 角度 Θ は実際に補正すべき角 度よ り も小 さい。 そのため角度 0 に角度 Ψ を加算 した角度 ( θ + ) を求める必要がある。

角度 Φ は、 以下のよ う に して求める こ とができ る。 0 が + 分小さい場合には、 3軸加速度センサ 1 0 3 の X軸方向 （図 1 参照） に関する出力信号を 2 回積分する こ と によ り 、 カメ ラの中心位置の X軸方向の移動量 b に近似した移動量 b ' を 求める こ と ができ る。 また、 カメ ラから被写体までの距離 a は、 距離検出部 1 2 0 によって求める こ とができ る。 移動量 b ' 及ぴ距離 a が求まれば、 arctan(b' /a) から角度 φ を求め る こ と ができ る。 このよ う に して実際に必要な補正角度 ·（ 0 + ) を求める こ と で、 ミ ラー 1 1 1 の補正傾斜角を求める ことができ、 適正な像振れ補正を行う ことが可能となる。

なお、 被写体までの距離 a は、 撮影開始に先立って行われ るオー ト フォーカス動作によって求める こ と ができる。 また、 例えばサンプリ ングレー ト 2 k H z で検出を行 う場合、 サン プリ ング間隔は 0 . 5 m秒である。 0 . 5 m秒間での回転量 ø は十分小さい。 したがって、 十分な精度で上述 した補正処 理を行う ことができる。

図 4 は本実施形態における可変ミ ラー 1 1 1 の構成の一例 を示した図、 図 5 A及び図 5 B は可変ミ ラー 1 1 1 の電極配 置の一例を示した図である。 図 4 、 図 5 A及び図 5 B に示 し た可変ミ ラー 1 1 1 は、 半導体製造技術を適用 したいわゆる M E M S (Micro Electro-Mechanical System) 技術を用いて 作製される。 図 4 に示すよ う に、 可変ミ ラ— 1 1 1 はヽ 上部 板 2 0 1 と、 上部基板 2 0 1 に対向 して配置された下部基板 2 2 1 と、 両端がそれぞれ上部基板 2 0 1 と下部基板 2 2 1 に接続され たパネ （弾性部材） 2 5 1 〜 2 5 4 と を備免ている 下部基 板 2 2 1 は、 上部基板 2 0 1 の略重心に当接して上部基板 2

0 1 を支持する ピポッ ト （突起部） 2 6 1 を有している。 本 例では、 上部基板 2 0 1 の重心は、 上部基板 2 0 1 の中心位 置にほぼ対応している。

図 1 2 に示すよ う に 、 本例では、 ピポッ 卜 2 6 1 を下部基 板 2 2 1 の本体と は別に製造し 、 下部基板の本体に接着して いる。 ピボッ ト 2 6 1 の先端部は、 略球形状に形成されてい る。 また、 上部基板の略重心 （中心位置） には凹状部 2 5 0 が形成されている。 すなわち、 ピボッ 卜 2 6 1 の先端が当接 する位置に凹状部 2 5 0 が形成されている 凹状部 2 5 0 の 底部の曲率は、 ピボッ 卜 2 6 1 の先端部の曲率よ り も僅かに 大き く なつて-いる。

上部基板 2 0 1 は、 図 5 Aに示すよ う にヽ 上部電極 2 0 2 及び外部 リ ー ド電極 2 0 3 を備えている。 上部電極 2 0 2 は、 凹状部 2 5 0 カゝら離間 して配置されてお り 、 凹状部 2 5 0 と 電気的に絶縁されている。 上部基板 2 0 1 の上部 極 2 0 2 が形成されている面と は反対面には、 反射部 2 0 4 が BXけ ら れてお り 、 被写体からの光を反射して C C D < よ う にな つている。 上部電極 2 0 2 は、 薄膜 2 0 5 に挟まれ 反射部

2 0 4 の反射面に平行に設け られている。 また、 上部電極 2

0 2 は、 図 5 Aに示すよ う に、 ほぼ矩形状に形成されている。 外部 リ ー ド電極 2 0 3 は、 上部電極 2 0 2 と外部と の電気的 接続に用レヽられるものであり、 その表面は露出している。

下部基板 2 2 1 では 、 半導体基板 2 3 0上にヽ 4 つの下部 電極 2 2 2 〜 2 2 5及び 4つの外部リ ド、電極 2 2 6 〜 2 2

9 が設け られている o 下部電極 2 2 2 〜 2 2 5 は 、 上部電極

2 0 2 に対向する位置に設け られてお り ヽ ピボク 卜 2 6 1 に 対して略対称と なる よ に配置されてレ、る ο また 、 下部電極

2 2 2 〜 2 2 5 は 、 薄膜 2 3 1 に挟まれヽ ピボク ト 2 6 1 か ら離間 して配置ざれてね り 、 電気的にも絶縁されている。 外 部リ ー ド電極 2 2 6 〜 2 2 9 は、 下部電極 2 2 2 .〜 2 2 5 と 外部と の電気的接続に用いられる ものでめ り その表面は露 出している。

上部基板 2 0 1 と下部基板 2 2 1 と の間には 4 つのノ ネ 2

5 1 〜 2 5 4 が配置され -

、 ^v "れらの ネ 2 5 1 〜 2 5 4 を介 して上部基板 2 0 1 と下部基板 2 2 1 とが連 されている。

4つのノ ネ 2 5 1 〜 2 5 4 は 、 略同一円周上に略等間隔 （ 9

0度周期） で配置されヽ その中心位置ヽ すなわち 4 つの下部 電極 2 2 2 〜 2 2 5 の中 、 1ΑΔ置 （図 5 B の X軸と Y軸との交 差点） に対応 した位置にピポッ 卜 2 6 1 が配直されている。 図 1 6 Aは上部基板 2 0 1 に対するバネの配置位置 P 1 〜 P

4 を示 した図であ り ヽ 図 1 6 B は下部基板 2 2 1 に対するバ ネの配置位置 P 1 〜 P 4 を示した図である o ノ^ネ 2 5 1 〜 2

5 4 によって上部基板 2 0 1 と下部基板 2 2 1 と は互いに引 つ張ら 、 ノ ネの引張力によつて ピポ V 卜 2 6 1 が上部基板

2 0 1 の重心を押圧している。 以上のよ う な構成の可変ミ ラー 1 1 1 に いて、 上部電極

2 0 2 と下部電極 2 2 2 ~ 2 2 5 と の間に与える各電 を 変化させる こ と によ り 、 静電気力によ って下部基板 2 2 1 に 対する上部基板 2 0 1 の傾きを変化させる と がでさ

れによ り 、 反射部 2 0 4 の傾斜角 （反射角 ) が変化し (すな わち反射部 2 0 4 の姿勢が変化する） 、 その傾斜角を制御す ることで像振れ補正を行う こ とができる。

なお、 図 4 、 図 5 A及ぴ図 5 Bに示 した例では、 上部電極 を一つの電極で構成し、 下部電極を複数に分割 したが 、 これ と は逆に、 下部電極を一つの電極で構成 し 上部電極を複数 に分割するよ う にしてもよい。

また. 図 1 3及ぴ図 1 4 に示すよ う な変更例を用いる こ と も可能である 。 本変更例では、 図 1 3 に示すよ つ に 上部電. 極 2 0 2 と凹状部 2 5 0 と を霉気的に導通させている よ 図 1 4 に示すよ う に 導電性のピボッ 卜 2 6 1 に リ ド電極

2 3 4 を接糸冗している このよ ラ な構成を用いる · - と で、 リ ー ド電極 2 3 4 から ピポッ 卜 2 6 1及ぴ凹状部 2 5 0 を介し て上部 極 2 0 2 に電圧を供給する こ とがでぎ る すなわち、 上部電極 2 0 2 の 位がピボッ 卜 2 6 1 の電位と等し く な り 、 上部電極 2 0 2 の 電線を省略する こ とが可能である。 そ の結果 電線の ネ性に起因する制御性の 化を防止する こ と ができ る と と に コス ト の削減をはかる - とが可能と なる。

また 図 1 5 に示すよ う な変更例を用いる こ と 可能であ る。 上述した例では ピボッ ト 2 6 1 を下部基板 2 2 1 の本 体と は別に製造し、 下部基板に接着する よ う に したが、 本変 更例では、 半導体製造プロセス等を用いて、 ピボッ ト 2 6 1 を下部基板 2 2 1 の本体と一体的に形成している。 この場合、 A F M (Atomic Force Microscope) にて使用するカ ンチレ

と 同等のプロセスを適用する - とで、 ピポッ ト 2 6 1 の先 端部の曲率を数十 n m程度にする - とが可能である。

また、 上述した例では、 上部電極 2 0 2 と下部電極 2 2 2

〜 2 2 5 と の間に働く 静電気力 (引力） によって、 下部基板

2 2 1 に対する上部基板 2 0 1 の傾き を変化させる う に し たが、 電磁気力によって傾きを変化させる よ う に しても よい 図 1 7 A及び図 1 7 Bはそれぞれヽ 電磁気力を用いた場合の 上部基板 2 0 1及び下部基板 2 2 1 の構成例を示した図であ

>·

図 1 7 Aに示すよ フ に 、 上部 板 2 0 1 に磁石 2 7 1 〜 2

7 4 を設け 、 下部基板 2 2 1 には 図 1 7 B に示すよ う に、 磁石 2 7 1 2 7 4 に対応した位置にコイル 2 8 1 〜 2 8 4 を設けている。 3ィル 2 8 1 の両端には外部 リ ー ド電極 2 8

5 a 及び 2 8 5 b が ィル 2 8 2 の両端には外部 リ ー ド電 極 2 8 6 a 及ぴ 2 8 6 b が、 コィル 2 8 3 の両端には外部 リ 一 ド電極 2 8 7 a 及び 2 8 7 b が ィル 2 8 4 の両端には 外部 リ ー ド電極 2 8 8 a 及び 2 8 8 b が、 接続されている。 各コイルに流れる 流を制御する ·- と で、 上部基板 2 0 1 と 下部基板 2 2 1 と の間に働く 電磁 力 (引力、 斥力 ) を変化 させる こ とができ 下部基板 2 2 1 に対する上部基板 2 0 1 の傾きを変化させることができる。 以上説明 した可変ミ ラー 1 1 1 を撮影装直の鏡枠 （被取り 付け部材） に取り 付ける場合、 下部基板 2 2 1 の上部基板 2

0 1 に対向する面側、 すなわち下部基板 2 2 1 の上面側に取 り 付け領域 2 4 0 を設け、 この取り 付け領域 2 4 0 を鏡枠に 密着させる。 図 4 、 図 5 A及ぴ図 5 B に示される よ う に、 下 部基板 2 2 1 の面積は上部基板 2 0 1 の 積よ り も大き く 、 下部基板 2 2 1 は上部基板 2 0 1 とォ一 ―ラ ップしない領 域を有している。 そのため、 この非才一ノ 一ラ ップ領域の一 部を取り付け領域と して用いることがでさ

図 6 は、 上述した可変ミ ラー 1 1 1 を撮影装置の鏡枠に取 り 付けた と きの状態を模式的に示した図である。 図 6 に示す よ う に、 下部基板 2 2 1 の上面が鏡枠 1 5 0 の外側の面に当 接する よ う に して、 可変ミ ラー 1 1 1 を鏡枠 1 5 0 に固定し ている。

可変ミ ラー 1 1 1 を鏡枠 1 5 0 に取 り 付ける場合、 可変ミ ラー 1 1 1 の反射部 （反射面） 2 0 4 の鏡枠 1 5 .0 に対する 位置精度が重要である。 可変ミ ラ ― 1 1 1 の上部基板 2 0 1 は可動部分であるため、 上部基板 2 0 1 を鏡枠 1 5 0 に取り 付けた場合には、 可変ミ ラー 1 1 1 を適正に制御する こ と は 不可能である。 また、 下部基板 2 2 1 の下面を取り 付けに用 いた場合には、 下部基板 2 2 1 に用いる半導体基板の厚さの ばらつき （公差） 等によ り 、 可変ミ ラ一 1 1 1 の反射部 2 0

4の位置精度を高くするこ とは困難である

本実施形態では、 下部基板 2 2 1 の上面を用いて取り付け を行 う ため、 上述 したよ う な問題を回避する こ とができ、 反 射部 2 0 4 の位置精度を高める こ と ができ る また、 下部基 板 2 2 1 が上部基板 2 0 1 とオーバ ラ ップしなぃ領域を取 り 付け領域と して用いるため、 作業性よ く 容易に可変ミ ラー

1 1 1 を鏡枠 1 5 0に取り付けることができる ,

また、 本実施形態では、 上部基板 2 0 1 の重心位置に当接 する ピポッ ト 2 6 1 を設けている。 したが て 、 可変ミ ラー

1 1 1 の反射部 2 0 4 の傾斜角を変化させても 、 下部基板 2

2 1 と上部基板 2 0 1 の重心までの距離が一定に維持され、 中心部での光路長を一定に保つこ とができ る したがつて、 光路長の変動を考慮する必要がな く 、 フォ 力ス等の制御を 簡略化することができる。

[第 2の実施形態]

次に、 本発明の第 2 の実施形態について説明する。 なお、 図 1 〜図 3 に示した撮影装置の基本的な構成や像振れ補正の 原理等については、 第 1 の実施形態と 同 であるため 、 それ らの説明は省略する。

図 7 は本実施形態における可変 ミ ラ ― 1 1 1 の構成の一例 を示 した断面図、 図 8 は本実施形態における可変ミ ラ — 1 1

1 の構成の一例を示した斜視図である 。 図 7及び図 8 に示し た可変ミ ラー 1 1 1 は、 半導体製造技術を適用 した M E M S 技術を用いて作製される。

図 7及び図 8 に示すよ う に、 可変 、ヽ ラ一 1 1 1 は、 上部基 板 3 0 1 と 、 上部基板 3 0 1 に対向 して配置された下部基板

3 2 1 と、 上部基板 3 0 1 と下部基板 3 2 1 と の間に配置さ れ、 上部基板 3 0 1 と下部基板 3 2 1 と の間隔 (距離 ) を規 定するスぺーサ部材 3 4 1 とを備えている。

上部基板 3 0 1 は、 シ リ コ ン基板 （半導体基板）

一方の主面上に二酸化シ リ コ ン薄膜 （絶縁性薄膜）

び反射膜電極 3 0 4 が積層され、 他方の主面上に二酸化シ リ コ ン薄膜 3 0 5 が形成されたものであ る 。 シ リ ン基板 3 0

2 の中央部には空所 3 0 6 が形成され - てお り 、 の空所 3 0

6 に対応した領域の二酸化シリ コ ン薄膜 3 0 3及び反射膜電 極 3 0 4が実効的な反射部 3 0 7 と して機能する

下部基板 3 2 1 は、 ガラス等の絶縁性基板 3 2 2上に、 導 電性薄膜からなる対向電極 3 2 3が形成されたものである。

以上のよ う な構成の可変ミ ラー 1 1 1 において 、 反射膜電 極 3 0 4 と対向電極 3 2 3 と の間に電位差を与 る こ と によ り 、 静電気力によ って反射部 3 0 7 が対向電極 3 2 3側に Μ 状に変形する。 そ して、 反射膜電極 3 0 4 と対向電極 3 2 3 と の間に与える電位差を変化させる こ と で反射部 3 0 7 の変 位量が変化 し （すなわち反射部 3 0 7 の形状が変化する） 、 反射部 3 0 7 の反射角が変化する。 したがって 反射部 3 0

7 の変位量を制御する こ とで、 像振れ捕正を行う こ とができ 上述した可変ミ ラ ■ ~ 1 1 1 を撮 置の鏡枠に取り 付ける 場合、 下部基板 3 2 1 の上部基板 3 0 1 に対向す o m側、 す なわち下部基板 3 2 1 の上面側に取り 付け領域 3 3 0 を設け、 この取り 付け領域 3 3 0 を鏡枠に密着させる。 図 7及び図 8 に示される よ う に 下部基板 3 2 1 の面積は上部基板 3 0 1 の面積よ り も大き < 下部基板 3 2 1 は上部基板 3 0 1 とォ 一バーラ ップしない領域を有している そのためヽ の非才 一バーラ ップ領域の一部を取り 付け領域と して用レ、る こ と が できる。

次に、 上述 した可変ミ ラ一 1 1 1 の製造方法を 図 9 A〜 図 9 Eを参照して説明する。

まず、 図 9 Aに示すよ う に 、 両面を鏡面研磨した面方位ぐ

1 0 0 〉 の シ リ コ ン基板 （シリ コ ンゥェノヽ ) 3 0 2 を用意す る。 こ のシ リ コ ン基板 3 0 2 の両面にそれぞれヽ 厚さ 4 0 0

〜 5 0 0 n m程度の二酸化シリ コ ン薄膜 3 0 3 及び 3 0 5 を 形成する。 続いて、 二酸化シリ コ ン薄膜 3 0 3 上に 、 厚さ 1

0 0 n m程度の金薄膜 3 0 4を形成する

次に、 図 9 Bに示すよ う に 、 二酸化シ V コ ン薄膜 3 0 5 上 に、 円形の開 口を有する フォ ト レジス 卜パタ一ン 3 1 1 を形 成する。 続いて、 基板の下面側を保護した状態でヽ フ オ ト レ ジス ト ノ ターン 3 1 1 をマスク と して ―酸化シリ コン薄膜 3

0 5 をエ ッ チ ング し、 フ ォ 卜 レジス ト パタ ― ン 3 1 1 の開 口 に対応した窓を二酸化シ リ ン薄膜 3 0 5 に形成する 。 ェッ チングには、 例えばフ ッ酸系のエッチング液を用いる こ と が できる。

次に、 図 9 Cに示すよ う に 、 ェチレン • ジァへン ピカテ コール水溶液に基板を浸 してシリ コ ン基板 3 0 2 をェッチン グする。 シ リ コ ン基板 3 0 2 のエッチングは、 一酸化シ リ コ ン薄膜 3 0 5 に形成されたおヽの部分から進行しヽ 一酸化シリ コン薄膜 3 0 3が露出 した時点で停止する れによ り 、 シ リ コ ン基板 3 0 2 の中央部に空所 3 0 6 が形成される と と あ こ、 こ の空所 3 0 6 に対応した領域に二酸化シリ コ ン薄膜 3

0 3及び反射膜電極 3 0 4 の積層膜からなる反射部 3 0 7 が 形成される。' このよ う にして、 上部基板 3 0 1 が得られる。

一方、 図 9 Dに示すよ う に、 厚さ 3 0 0 μ πι程度のガラス 基板 3 2 2 を用意する。 このガラス基板 3 2 2上に、 厚さ 1

0 0 n m程度の金属膜からなる対向電極 3 2 3 を形成する こ とで、 下部基板 3 2 1 が得られる。

この よ う に して上部基板 3 0 1 及び下部基板 3 2 1 を形成 した後、 図 9 . Eに示すよ う に、 上部基板 3 0 1 と下部基板 3

2 1 と の間に厚さ 1 O O n m程度のポリ エチレン製のスぺー サ部材 3 4 1 を介在させ、 このス 、。ーサ部材 3 4 1 を介して 上部基板 3 0 1 と下部基板 3 2 1 とを接着する。

以上のよ う に して、 図 7及び図 8 に示 したよ う な可変ミ ラ 一 1 1 1が作製される。

図 1 0 は、 上述 した可変ミ ラー 1 1 1 を撮影装置の鏡枠に 取り 付けた と きの状態を模式的に示 し.た図である。 図 1 0 に 示すよ う に、 下部基板 3 2 1 の上面が鏡枠 1 5 0 の外俱 ljの面 に当接する よ う に して、 可変ミ ラ 1 1 1 を鏡枠 1 5 0 に固 定している。

すでに述べたよ う に、 可変ミ ラ一 1 1 1 を鏡枠 1 5 0 に取 り 付ける場合、 可変ミ ラー 1 1 1 の反射部 （反射面） 3 0 7 の鏡枠 1 5 0 に対する位置精度が重要である。 上部基板 3 ◦

1 を取 り付けに用いた場合には、 上部基板 3 0 1 に用いる半 導体基板の厚さのばらつき （公差 ) や W造工程中に発生する 反り 等によ り 、 可変ミ ラー 1 1 1 の反射部 3 0 7 の位置精度 を高く する こ と は困難である。 また、 下部基板 3 2 1 の下面 を取り 付けに用いた場合にも、 下部基板 3 2 1 の厚さのばら つき等によ り 、 可変ミ ラー 1 1 1 の反射部 3 0 7 の位置精度 を高く するこ とはやはり 困難である。

これに対して、 下部基板 3 2 1 の上面を取り 付けに用いた 場合には、 下部基板 3 2 1 の上面と上部基板 3 0 1 の下面と の間隔は、 スぺーサ部材 3 4 1 に高寸法 in度の部材 (例えば 高精度のガラス ビ ズ等 ) を用いる こ とで 極めて精度よ く 寸法管理する こ と が可能である よ 下部基板 3 2 1 に用 いるガラス基板は 一般に優れた平坦性を有している。 した がって 、 本実施形態のよ ラ に、 下部基板 3 2 1 の上面を用い て取り 付けを行う と によ り ヽ 反射部 3 0 7 の i L置 $冃度を局 める こ とができる また 本実施形態においても、 第 1 の実 施形態と 同様、 下部基板 3 2 1 が上部基板 3 0 1 とオーバー ラ プしない領域を取り 付け領域と して用いるため 、 作業性 よ く 容易に可-変ミ ラ一 1 1 1 を鏡枠 1 5 0 に取り 付ける こ と ができる。

図 1 1 は、 本実施形態における可変 、 ラ 1 1 1 の他の構 成例を示 した斜視図である 。 図 7及び図 8 に示した例では、 取り 付け領域 3 3 0 を下部基板 3 2 1 の 部 Pスけたが、 本例では、 取り 付け領域 3 3 0 を下部基板 3 2 1 の 4隅に設 けている。 すなわち 、 上部基板 3 0 1 の 4隅に切欠部 3 1 5 を設け 、 こ の切欠部 3 1 5 に対応 した領域に取り 付け領域 3

3 0 を設けている この切欠部 3 1 5 は 例 X.ば上部基板 3

0 1 と下部基板 3 2 1 と を貼り 合わせる 或レ、は後に、 上部 基板 3 0 1 の 4隅をエッチングによつて除去する こ と で、 形 成可能である。

図 1 1 に示 したよ う な構成を採用 した場合にも 、 図 7及ぴ 図 8 に示した例と 同様の作用効果を得る こ と が可能である。 また、 切欠部 3 1 5 を設け、 この切欠部 3 1 5 に )心 した領 域に取り付け領域 3 3 0 を設ける こ と で 下部基板 3 2 1 を 小型化するこ とが可能である。

産業上の利用可能性

本発明によれば、 反射部が形成された 板に対向する基板 の対向面側に取り 付け領域を設けたこ と に り 反射部の位 置精度を高める こ と ができ、 可変ミ ラ の高 度の取 り 付け が可能となる。

また、 本発明によれば、 反射部が形成された基板に対向す る基板の対向面側に突起部を設けたこ と に り 反射部の傾

·>- 斜が変化しても、 光路長を一定に維持する とが可能と なる

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 光を反射する反射部を有する第 1 の基板と、 前記第 1 の基板と対向 し、 前記反射部の形状及び姿勢の少な く と も一 方を変化させるための部位を有する第 2 の基板と、 を備えた 可変ミ ラーであって、

前記第 2 の基板は、 前記第 2 の基板の前記第 1 の基板に対 向する面側に、 被取 り 付け部材に対する取り 付け領域を有す る

可変ミ ラー。

2 . 前記取 り付け領域は、 前記第 2 の基板が前記第 1 の基 板とオーバーラ ップしない領域に設けられている

請求項 1 に記載の可変ミ ラー。

3 . 前記第 2 の基板の面積は、 前記第 1 の基板の面積よ り も大きい

請求項 1 に記載の可変ミ ラー。

4 . 前記第 1 の基板は切欠部を有し、 前記切欠部に対応 し た領域に前記取り付け領域が設けられている

請求項 1 に記載の可変ミ ラー。

5 . 前記切欠部は、 エ ッチングによって形成されたもので ある

請求項 4に記載の可変ミ ラー。

6 . 前記第 1 の基板と第 2 の基板との間に設けられ、 前記 第 1 の基板を支持する支持部材をさ らに備えた

請求項 1 に記載の可変ミ ラー。

7 . 光を反射する反射部を有する第 1 の基板と、 前記第 1 の基板と対向する第 2 の基板と を備え、 前記第 1 の基板と前 記第 2 の基板と の間で相互作用が働く よ う に構成された可変 ミ ラーであって、

前記第 2 の基板には、 前記第 2 の基板の前記第 1 の基板に 対向する面側に突起部が設けられている

可変ミ ラー。

8 . 前記相互作用は、 前記第 1 の基板と前記第 2 の基板と の間に働く 引力である

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

9 . 前記相互作用は、 前記第 1 の基板と前記第 2 の基板と の間に働く斥力である

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 0 . 前記突起部は、 前記第 2 の基板の本体と一体的に形 成されている

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 1 . 前記突起部は、 前記第 2の基板に固着されている.. 請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 2 . 前記突起部は、 前記第 1 の基板の略重心で前記第 1 の基板に当接している

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 3 . 前記突起部は、 前記第 1 の基板の略中心で前記第 1 の基板に当接している

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 4 . 前記突起部の先端は球形状である

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 5 . 前記第 1 の基板は、 前記突起部が当接する位置に ω 状部を有する

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

1 6 . 前記凹状部は、 前記第 1 の基板の略重心に形成され ている

請求項 1 5に記載の可変ミ ラー。

1 7 . 前記凹状部は、 前記第 1 の基板の略中心に形成され ている

請求項 1 5 に記載の可変ミ ラー。

1 8 . 前記第 2 の基板は、 前記相互作用を生じさせるため の電極を有し、 前記電極は前記突起部から離間している

請求項 7に記載の可変ミ ラー。 ' 1 9 . 前記第 1 の基板は、 前記相互作用を生じさせるため の電極を有し、 前記電極の電位は前記突起部の電位と 同 じで ある

請求項 7に記載の可変ミ ラー。 - 2 0 . 前記第 1 の基板は、 前記相互作用を生じさせるため の電極を有し、 前記電極は前記突起部と電気的に絶縁されて いる

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

2 1 . 一端が前記第 1 の基板に接続され、 他端が前記第 2 の基板に接続された弾性部材をさ らに備えた

請求項 7に記載の可変ミ ラー。

2 2 . 複数の前記弾性部材が、 前記第 1 の基板と前記第 2 の基板との間に設けられている 請求項 2 1 に記載の可変ミ ラー。

2 3 . 前記突起部と前記各弾性部材と の間の距離は互いに 等しい

請求項 2 2に記載の可変ミ ラー。

2 4 . 前記複数の弾性部材は、 前記突起部を中心と した円 上に略等間隔で配置されている

請求項 2 2に記載の可変ミ ラー。

2 5 . 前記弾性部材はバネである

請求項 2 1 に記載の可変ミ ラー。

2 6 . 前記パネによって前記第 1 の基板と第 2 に基板と は 互いに引っ張られる

請求項 2 5 に記載の可変ミ ラー。