JP2007310084A - 可動光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学部材を搭載した可動ベースを安定して支持でき且つ倒れ方向へ低負荷で動作させることができる可動光学装置を提供する。
【解決手段】 基台１０に設けられた支持体１２，１３に板ばね２０が固定され、この板ばね２０にブラケット４２を介して可動ベース４０が支持されている。ピボット軸３１に固定された中心支持体３２の上に板ばね２０の中心部が支持されて、板ばね２０が変形し、この変形により、可動ベース４０をピボット面３１ａに押し付ける与圧が設定されている。可動ベース４０はアクチュエータ６１により傾き動作させられるが、前記与圧により、可動ベース４０は安定して支持され、小さい負荷で傾き動作できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ポインタと称される光点投射装置や撮像装置として使用される可動光学装置に関する。

以下の特許文献１と特許文献２には手ぶれ補正を行うことができる光学装置が開示されている。この種の光学装置は、光束を離れた場所にあるスクリーンなどに照射するポインタや、外部の光を撮像素子で受光するビデオカメラなどとして使用される。

特許文献１に記載のポインタは、手で保持するケース内に光学装置が設けられ、この光学装置では、発光素子から発せられる光が反射面で反射されて外部に照射される。前記ケース内には、ケースの振動の速度成分を検出するセンサが設けられ、また前記反射面の角度を変化させるアクチュエータが設けられている。前記アクチュエータにより、前記反射面が、前記センサで検出された速度成分を打ち消すように駆動され、これにより手ぶれを補正できるようにしている。

また特許文献２に記載の光学装置は、外部の光を集光するレンズを有するビデオカメラであり、アクチュエータにより、前記レンズが、その光軸と直交する方向へ駆動されて、手ぶれによる撮像の振れを相殺できるようにしている。
特開平７−２３９６６０号公報 特開平９−３２５３７７号公報

前記光学装置では、光学部材をアクチュエータで駆動できるように可動状態に支持することが必要である。しかし、反射面などの光学部材を板ばねで単純に支持した構造では、光学部材の支持が不安定であり、板ばねの変形により光学部材が不用意にがたつくおそれがある。特許文献１に記載の光学装置では、ミラー面を有するミラー台の中心がピボットで支持され、磁気回路で前記ミラー台をピボットを支点として傾かせている。しかし、ミラー台をピボットの上にどのように安定させて支持しているのかが不明である。

また、特許文献２に記載の発明では、レンズが板ばねで支持されて、アクチュエータで手ぶれを相殺する方向へ動作させられるものであるが、レンズの共振周波数が、手ぶれの周波数である５Ｈｚから２０Ｈｚの範囲に設定されている。このようにレンズの共振周波数を手ぶれの周波数の範囲内に設定していると、アクチュエータが動作していないときに、手の振れでレンズを含む可動部が自由に大きく振動し、その衝撃で機構を損傷するなどの問題が生じやすい。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、光学部品を含む可動部分を安定して支持でき、しかも低負荷で動作させることができる可動光学装置を提供することを目的としている。

また、本発明は、アクチュエータを動作させていないときに、外部振動により前記可動部分が不用意に大きく動くのを防止し、可動部分が他の部分に当たって損傷を受けるのを防止できる可動光学装置を提供することを目的としている。

本発明は、基台と、前記基台に板ばねを介して支持された可動ベースと、前記可動ベースに搭載された光学部材と、前記可動ベースに駆動力を与えるアクチュエータとが設けられた可動光学装置において、
前記板ばねは、前記可動ベースを支持する支持片と、前記支持片の外周に位置する外枠片と、外枠片の外側に位置して前記基台側に固定される固定片とを有し、前記支持片と前記外枠片との間には第１の変形部が、前記外枠片と前記固定片との間には第２の変形部が設けられ、第１の変形部と第２の変形部の一方はＸ軸に沿って形成され、他方は前記Ｘ軸に直交するＹ軸に沿って形成されており、
前記可動ベースを支持するピボット部が設けられ、前記アクチュエータの駆動力により、前記可動ベースが、前記ピボット部を支点として、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りに傾き動作可能とされていることを特徴とするものである。

本発明の可動光学装置では、可動ベースを支持する板ばねに第１の変形部と第２の変形部、すなわちＸ軸変形部とＹ軸変形部が設けられて、支持片に固定された可動ベースが、Ｘ軸変形部とＹ軸変形部の捩り変形によりＸ軸回りとＹ回りに傾くことができる。この板ばねを使用することで、平面的な板ばねの支持構造で可動ベースを傾かせる構造を薄型に構成できる。ただし、可動ベースを板ばねで支持しただけでは、支持片に固定されている可動ベースが本来の傾き方向以外の方向で、例えば板ばねの板厚方向などへ不用意に動くことが有り得る。そこで、本発明では、可動ベースをピボット部で支持し、可動ベースをピボット部を支点として傾かせることで、本来の傾き動作以外の方向への不要な動作を防止できるようにしている。

なお、前記のように、可動ベースがピボット部で支持されている構造とは、可動ベースがピボット部に直接に当接している構造のみならず、板ばねの支持片に可動ベースが固定され、この支持片にピボット部が当接する構造であってもよい。

本発明は、Ｘ軸とＹ軸は、板ばねの面と平行な方向に延びており、前記ピボット部は、Ｘ軸とＹ軸との交点部に設けられているものである。また、ピボットによる可動ベースの支持点は、可動ベースおよびこれに搭載された可動部分の重心を通る線上に位置していることが好ましい。

さらに、本発明は、前記板ばねは、前記支持片と前記固定片との間で弾性変形させられ、この板ばねの弾性変形により、前記可動ベースを前記ピボット部に圧接させる与圧が設定されているものである。

上記のように、可動ベースをピボットに圧接させる与圧が設定されていると、可動ベースの不要な動作を抑制でき、しかも可動ベースが傾き動作するときの支持部での負荷を小さくできる。

本発明は、前記基台には、一対の支持体と、両支持体の中間に位置する軸と、前記軸に固定された中心支持体とを有し、前記板ばねの固定片が前記支持体に固定され、前記支持片の中央部が前記中心支持体に固定されて、板ばねが弾性変形させられており、前記軸が前記固定片を貫通し、この軸の先端に形成されたピボット部が前記可動ベースに当接しているものとして構成できる。

上記のように、軸に中心支持体を設けると、板ばねを湾曲させて与圧を設定しやすくなる。また軸が支持片を貫通しているため、薄型の支持構造で、可動ベースを傾き自在に安定して支持することができる。

本発明は、前記基台が、手で保持するケースに搭載されており、前記板ばねの変形部の弾性係数と、可動ベースおよび可動部分の質量とで決まる固有振動数が、１０Ｈｚよりも高い帯域に設定されているものである。

可動部分の固有振動数を、１０Ｈｚよりも高い帯域に設定しておくことにより、アクチュエータを動作させていないときに、手の振れで可動部分が不用意に動いて、他の部分に当たる現象が生じにくくなる。

例えば、本発明は、前記基台またはケースには、ケースの手ぶれを検出する検出部が設けられ、前記アクチュエータにより、前記可動ベースが手ぶれを相殺するよう動作させられるものである。

前記光学部材は、発光素子とレンズとを有し、前記発光素子から発せられた光束を前記ケースの外方へ照射するものである。または、前記光学部材は、外部の光を集光するレンズと、集光された光を検出する撮像素子とを有するものである。

本発明では、光学部材を保持する可動ベースを安定して支持でき、しかも低負荷でＸ軸回りとＹ軸回りに傾き動作させることができる。

さらに、アクチュエータが動作していないときに、手の振れによって、可動部分が必要以上に動いて、他の部分に当たるなどの問題も生じにくくなる。

図１は本発明の実施の形態としてポインタを示す斜視図である。図２は、ポインタに装備された光学装置の第１の実施の形態を示す縦断面図、図３は前記光学装置の主要部品を示す平面図である。

図１に示すポインタ１は、手で保持できる大きさのケース２を有しており、このケース２の先部２ａ内に、図２と図３に示す光学装置（可動光学装置）１０が収納されている。前記光学装置１０は赤色や青色または黄色などの光（平行光束：光軸方向にほぼ一定の直径の光束）を発するものであり、その光をスクリーン３に当てると、スクリーン３の表面の照射部４に光スポットが形成される。前記照射部４に、光を一点のスポットに集中させることもできるが、前記光学装置１０に設けられたアクチュエータの動作により、照射部４において、光スポットが所定の形状を描くように移動し、目の残像により、前記照射部４に所定の画像を明るく表示することもできる。

図２と図３に示すように光学装置１０は中心線Ｏ−Ｏを有している。アクチュエータが動作していないときには、出射される平行光束の光軸が前記中心線Ｏ−Ｏに一致する。図３に示す平面図では、前記中心軸Ｏと直交する平面内に位置する直交座標のＸ軸とＹ軸を示している。アクチュエータが動作すると、前記平行光束の光軸は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に倒れ、あるいはＸ軸方向とＹ軸方向の双方に倒れる。この光軸の倒れにより、図１に示すように照射部４では、光スポットによって、いわゆる一筆書きの形状を描画することができる。

図２と図３に示す光学装置１０は、基台１１を有している。この基台１１はポインタ１のケース２の先部２ａに固定されているものであり、板金材料を折り曲げて形成されている。基板１１は、Ｘ軸方向に向けて互いに平行に対向する第１の側板１１ａおよび第２の側板１１ｂと、Ｙ軸方向に向けて互いに平行に対向する第３の側板１１ｃと第４の側板１１ｄを有している。第１の側板１１ａおよび第２の側板１１ｂと、第３の側板１１ｃおよび第４の側板１１ｄは互いに直交している。また、第１の側板１１ａと第２の側板１１ｂおよび第３の側板１１ｃと第４の側板１１ｄは、いずれも前記中心線Ｏ−Ｏと平行である。

前記基台１１の底板１１ｅ上には、Ｘ軸方向に間隔を空けて支持体１２と１３が固定されている。支持体１２と支持体１３は、Ｙ軸と平行に延びる細長形状であり、前記中心線Ｏ−Ｏから互いに同じ距離を空けて平行に配置されている。この支持体１２，１３上に板ばね２０が固定されている。この板ばね２０は、リン青銅板などの薄い金属板で形成されている。

図３に示すように、板ばね２０には、Ｘ軸方向に間隔を空けて固定片２１，２２が形成されている。固定片２１，２２は、Ｙ軸と平行な方向に延びる細長形状であり、互いに平行に形成されている。一方の固定片２１は、前記支持体１２の上面に位置決めされて接着固定されており、他方の固定片２２は、他方の支持体１３の上面に位置決めされて接着固定されている。板ばね２０は、前記固定片２１，２２のみが基台１１側に固定されており、それ以外の部分は自由に動くことができる。

板ばね２０には、固定片２１と固定片２２との間に外枠片２３が設けられている。外枠片２３と右側の固定片２１との間には、Ｘ軸変形部２４が一体に形成され、外枠片２３と左側の固定片２２との間には、Ｘ軸変形部２５が一体に形成されている。Ｘ軸変形部２４とＸ軸変形部２５は、細幅に形成されており、その幅方向を二分する中心線は、Ｘ軸と一致している。

板ばね２０には、外枠片２３の内側に支持片２６が設けられている。この支持片２６は、前記外枠片２３の内側において、そのほとんどの部分が外枠片２３と分離して形成されている。支持片２６の一方の縁部と外枠片２３との間には、Ｙ軸変形部２７が一体に形成され、支持片２６の他方の縁部と外枠片２３との間には、Ｙ軸変形部２８が一体に形成されている。Ｙ軸変形部２７とＹ軸変形部２８は、細幅に形成されており、その幅寸法を二分する中心線がＹ軸に一致している。

前記板ばね２０は、Ｘ軸変形部２４，２５の捻り変形により、外枠片２３が、Ｘ軸回りに倒れるように変形可能であり、Ｙ軸変形部２７，２８の捻り変形により、支持片２６がＹ軸回りに倒れるように変形可能である。前記Ｘ軸変形部２４，２５の捻り変形と、前記Ｙ軸変形部２７，２８の捻り変形により、支持片２６が、Ｘ軸回りとＹ軸回りの各方向へ倒れ変形できる。

図２に示すように、前記基台の底板１１ｅには、ピボット軸３１が固定されている。このピボット軸３１は垂直に固定されており、その軸中心は前記中心線Ｏ−Ｏに一致している。ピボット軸３１の先端は球面形状のピボット面３１ａである。前記ピボット軸３１の外側には円筒状の中心支持体３２が固定されている。図３に示すように、前記板ばね２０の支持片２６の中心部の下面は、前記中心支持体３２の上面に接着されて固定されている。また、前記ピボット軸３１のピボット面３１ａは、前記支持片２６の中心部に形成された小穴内を貫通して、支持片２６の上方へ突出している。

図２に示すように、基台１１内には可動ベース４０が設けられている。この可動ベース４０は金属板で折り曲げ成形されたものである。可動ベース４０の底板４１の下面には、ブラケット４２が固定されている。このブラケット４２は円盤形状であり、その下面には、リング状の固定面４２ａが形成され、その内側には凹部４２ｂが形成されている。

ブラケット４２は、その下面に形成された前記固定面４２ａが、前記板ばね２０の支持片２６の上面に接着またはねじ止めなどの固定手段で固定されている。ただし、前記固定面４２ａと支持片２６との固定領域は、前記中心支持体３２の上面と支持片２６との固定領域よりも外側に位置しており、前記固定面４２ａと支持片２６との固定領域と、前記中心支持体３２と支持片２６との固定領域が、上下に重ならないように構成されている。また、前記ピボット面３１ａは、前記ブラケット４２の凹部４２ｂ内に位置し、このピボット面３１ａの頂部が、前記可動ベース４０の底板４１の下面に当接している。

図２に示すように、前記支持体１２と１３の上面は、前記中心支持体３２の上面よりも図示下側に位置している。そのため、前記板ばね２０は、左右両側の固定片２１，２２が、中心部の支持片２６よりも下側に位置するように、強制的に湾曲させられている。この湾曲により、ブラケット４２上に固定されている前記可動ベース４０の底板４１の下面がピボット面３１ａの頂部に押し付けられている。すなわち、上記の板ばね２０の変形により、可動ベース４０の底板４１とピボット面３１ａの頂部とを加圧する与圧が与えられている。

上記与圧の設定により、可動ベース４０は、前記ピボット面３１ａとの当接点を支点として、板ばね２０の支持片２６と共に、Ｘ軸回りとＹ軸回りに倒れることができる。板ばね２０を変形させて与圧が設定されていることにより、可動ベース４０が上下にがたつきを生じることがなく、また、可動ベース４０はピボット面３１ａとの当接点を支点として倒れることができるため、可動ベース４０とピボット面３１ａとの間にほとんど摺動摩擦が発生せず、可動ベース４０の動作負荷を軽減することができる。

図２に示すように、前記可動ベース４０の底板４１の上には可動部５０が固定されている。この可動部５０には、鏡筒である筐体５１と、この筐体５１内に設けられた光学部材とを有している。光学部材は、発光素子５２と、この発光素子５２から発せられる光を平行光束に変換するコリメータレンズ５３とで構成されている。発光素子５２は、赤色や青色または黄色などの光を発するレーザダイオードである。可動ベース４０に外力が作用していない状態では、前記平行光束の光軸は、前記中心線Ｏ−Ｏと一致している。

前記基台１１の第１の側板１１ａと可動ベース４０との間には、Ｙ軸アクチュエータ６１が設けられている。このＹ軸アクチュエータ６１は、前記可動ベース４０に折り曲げ形成された一方の側板４３の外面に固定されたＹ軸コイル６２と、前記第１の側板１１ａの内面に固定されて前記Ｙ軸コイル６２に対向する磁石６３とを有している。Ｙ軸コイル６２においてＹ軸と平行な方向に流れる電流と、磁石６３から発せられて前記電流をＸ軸方向に向けて横断する磁界とにより、可動ベース４０に対してＹ軸回りの回動力が与えられる。

図３に示すように、前記基台１１の第４の側板１１ｄと可動ベース４０との間には、Ｘ軸アクチュエータ６５が設けられている。Ｘ軸アクチュエータ６５は、前記可動ベース４０に設けられた側板の外側に固定されているＸ軸コイル６６と、前記第４の側板１１ｄの内側に固定されて前記Ｘ軸コイル６６に対向する磁石６７とを有している。前記Ｘ軸コイル６６において、Ｘ軸と平行に流れる電流と、磁石６７から発せられて前記電流をＹ軸方向に向けて横断する磁界とにより、前記可動ベース４０に対してＸ軸回りの回動力が与えられる。

図２に示すように、前記可動ベース４０の左側には、中心線Ｏ−Ｏと平行に立ち上がる側板４４が形成されており、この側板４４の外面には、Ｙ軸位置センサ７１が固定されている。基台１１の第２の側板１１ｂの内側には前記Ｙ軸位置センサ７１に対向する磁石７２が設けられている。前記Ｙ軸位置センサ７１は磁気センサであり、例えばホール素子や、磁気抵抗効果を利用したＭＲ素子である。この実施の形態では、Ｙ軸位置センサ７１がホール素子である。可動ベース４０に外力が作用していないときに、Ｙ軸位置センサ７１が磁石７２の中心部に最も接近し、このときにＹ軸位置センサ７１で検知される磁界強度が最大になる。また、前記Ｙ軸アクチュエータ６１によって、可動ベース４０がＹ軸回りに回動させられると、その回動量に応じて前記Ｙ軸アクチュエータ６１により検出される磁界の強さが変化する。よって、Ｙ軸位置センサ７１で磁界強度を検出することにより、可動ベース４０のＹ軸回りの傾き角度を知ることができる。

図示されていないが、可動ベース４０には、基台１１の第３の側板１１ｃに対向する側板が設けられ、この側板の外面にＸ軸位置センサが設けられ、前記第３の側板１１ｃの内面には、前記Ｘ軸位置センサに対向する磁石が設けられている。Ｘ軸位置センサは、前記Ｙ軸位置センサ７１と同じホール素子であり、可動ベース４０に外力が作用していないときに、Ｘ軸位置センサで検出される磁界が最大になり、Ｘ軸アクチュエータ６５によって可動ベース４０がＸ軸回りに駆動されると、可動ベース４０の傾き角度に応じて、Ｘ軸位置センサで検出される磁界の強度が変化する。よって、Ｘ軸位置センサで磁界強度を検出することにより、可動ベース４０のＸ軸回りの傾き角度を知ることができる。

前記基台１１の第３の側板１１ｃの内側にはＸ軸ジャイロ７５が固定され、基台１１の第２の側板１１ｂの内側にはＹ軸ジャイロ７６が固定されている。前記Ｘ軸ジャイロ７５とＹ軸ジャイロ７６は、振動型ジャイロである。振動型ジャイロは、圧電素子などで形成された振動子を有し、この振動子が常に振動駆動されている。基台１１と共に振動型ジャイロが動き、その運動が角速度成分を有していると、この角速度と振動子の振動速度とから振動子にコリオリ力が作用する。このコリオリ力による振動子の動作成分を検出することにより、前記角速度を求めることができる。

Ｘ軸ジャイロ７５は、基台１１の運動が、Ｘ軸と平行ないずれかの軸を中心とする角速度を含むときにその角速度を検出するものであり、Ｙ軸ジャイロ７６は、基台１１の運動が、Ｙ軸と平行ないずれかの軸を中心とする角速度を含むときにその角速度を検出するものである。

次に、前記ポインタ１の動作について説明する。
このポインタ１は、図２に示す可動部５０の筐体５１内に設けられた発光素子５２を点灯させると、発光素子５２から発せられた光がコリメータレンズ５３により平行光束に変換されて外部に照射される。コリメータレンズ５３で変換された平行光束の光束径は微小である。そのため、この平行光束を図１に示すスクリーン３に与えると、平行光束がスクリーン３に当たる照射部４に小径の光スポットが表示される。光学装置１０のＹ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５が駆動されていないときには、可動ベース４０は板ばね２０によって中立位置を維持し、光束の照射方向は中心線Ｏ−Ｏに一致する。このときは、ポインタ１自体を動かさない限り、スクリーン３の照射部４に表示された光は一点のスポットであり、このスポットは動かない。

次に、Ｙ軸アクチュエータ６１のＹ軸コイル６２に通電し、またはＸ軸アクチュエータ６５のＸ軸コイル６６に通電すると、可動ベース４０がピボット面３１ａとの当接点を支点として傾き、コリメータレンズ５３から外部に照射される平行光束がＸ軸回りに倒れ、またはＹ軸回りに倒れる。その結果、ポインタ１を動かさなくても、スクリーン３の照射部４において光スポットを動かすことができる。この光スポットの移動速度が速ければ、目の残像により、照射部４に光スポットで図形が描かれたように見ることができる。

例えば、Ｘ軸アクチュエータ６５のＸ軸コイル６６に与える電流の強さを変化させて、可動ベース４０をＸ軸回りに回動させ、そのときの回動振幅を時間に対してサイン関数に基づいて変化させる。同時に、Ｙ軸アクチュエータ６２のＹ軸コイル６２に与える電流の強さを変化させて、可動ベース４０をＹ軸回りに回動させ、そのときの回動振幅を時間に対してコサイン関数に基づいて変化される。この制御により、スクリーン３の照射部４に、光スポットで円を描くことができる。目の残像により円の表示を見えるようにするためには、光スポットを１秒間で１０周以上程度の速さで移動させればよい。

また、前記サイン関数とコサイン関数で、可動ベース４０を駆動しているときに、Ｘ軸コイル６６に与える電流値を減少させ、Ｘ軸回りの回動振幅を小さくすると、図８（Ａ）に示すように、照射部４で光スポットで長円（擬似楕円形）を描くことができる。さらに、Ｘ軸回りの回動振幅を小さくしていくと、長円は潰れた形状になる。そして、Ｘ軸コイル６６に与える電流をゼロにすると、図８（Ｂ）に示すように、照射部４では、光スポットにより、Ｘ軸方向と平行に延びる直線を描くことができる。

可動ベース４０に対して、Ｘ軸アクチュエータ６５の駆動力と、Ｙ軸アクチュエータ６１の駆動力が与えられたとき、可動ベース４０はその底板４１とピボット面３１ａとの当接点（中心線Ｏ−Ｏ上に位置する当接点）を支点として、傾き動作するため、可動ベース４０とピボット面３１ａとの間の摺動負荷がほとんどなく、可動ベース４０を低負荷で動作させることができる。

Ｘ軸アクチュエータ６５により、可動ベース４０に対してＸ軸回りの回動力が与えられると、板ばね２０のＸ軸変形部２４，２５が捻り変形することで、可動ベース４０が傾く。また、Ｙ軸アクチュエータ６１により、可動ベース４０に対してＹ軸回りの回動力が与えられると、板ばね２０のＹ軸変形部２７，２８が捻り変形して、可動ベース４０が傾く。

したがって、可動ベース４０のＸ軸回りの振動の固有振動数ｆｘは、前記Ｘ軸変形部２４，２５の捻り弾性係数と、可動ベース４０を含む可動部分の質量とで決められる。同様に、可動ベース４０のＹ軸回りの振動の固有振動数ｆｙは、前記Ｙ軸変形部２７，２８の捻り弾性係数と前記質量とで決められる。この実施の形態の光学装置１０では、前記固有振動数ｆｘとｆｙが次のように設定されている。

図１１は、片手で保持できる重さ（測定では質量４０ｇ）の物体を、片手で保持し、物体を静止させようとしているときの手ぶれ振動の周波数特性の測定結果を示している。図１１の横軸が手ぶれ振動の周波数成分（Ｈｚ）であり、縦軸は、それぞれの手ぶれ振動の周波数成分に対応する物体の移動速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）を示している。

図１１から明らかなように、手ぶれの周波数成分は１０Ｈｚ付近に集中している。一般的に生体の筋肉の応答時間は０．１秒程度であることが知られている。また、図１１から明らかなように、１０Ｈｚ付近の手ぶれ速度に対し、２０Ｈｚ付近の手ぶれ速度は１／４程度である。

前記可動ベース４０を含む可動部分の固有振動数ｆｘおよび固有振動数ｆｙが、１０Ｈｚ付近に位置していると、Ｘ軸アクチュエータ６５のＸ軸コイル６６とＹ軸アクチュエータ６１のＹ軸コイル６２に通電されていない状態、すなわち、可動ベース４０が自由状態であるときに、手ぶれ振動が増幅され、可動ベース４０に固定されたＹ軸コイル６２が磁石６３に当たったり、Ｘ軸コイル６６が磁石６７に当たるなどの問題が生じる。または、可動部５０の筐体５１がＸ軸ジャイロ７５に当たるなどの問題が生じる。

そこで、この実施の形態では、前記固有振動数ｆｘと固有振動数ｆｙが、ほぼ２０Ｈｚとなるように、可動部分の質量、およびＸ軸変形部２４，２５の捻り弾性係数とＹ軸変形部２７，２８の捻り弾性係数を設定している。これにより、Ｘ軸アクチュエータ６５とＹ軸アクチュエータ６１が動作していない状態で、且つポインタ１を片手で保持しているときに、手ぶれにより可動部分が触れて固定部分に当たるなどの問題が生じにくくなる。ただし、前記固有振動数ｆｘとｆｙを高く設定しすぎると、板ばね２０のＸ軸変形部２４，２５とＹ軸変形部２７，２８の捻り弾性係数が高くなり、Ｙ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５で、可動ベース４０を動作させるときに、必要以上に大きな駆動電流が必要になる。よって、前記固有振動数ｆｘとｆｙは、１０Ｈｚを越える帯域に位置し１５Ｈｚ以上であることが好ましい。またその上限は１００Ｈｚ以下程度に設定される。

また、このポインタ１では、光学装置１０のＹ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５で可動ベース４０を駆動して、スクリーン３の照射部４に、図７（Ａ）（Ｂ）に示す、直線を組み合わせた一筆書き画像を表示することができる。

図７（Ａ）は、矢印表示８０である。この矢印表示８０は、平行光束がスクリーンに当たって形成される光スポットにより、直線８１を描き、次にスポットを直角方向へ移動させて直線８２を描き、その後スポットの移動方向を鋭角に変えて、斜めの直線８３を描く。直線書きをさらに８４，８５，８６，８７と連続させることにより、矢印表示８０を描くことができる。また図７（Ｂ）に示すように、照射部４に星型表示９０を描くことができる。この星型表示９０は、光スポットで直線９１，９２，９３，９４，９５を順番に連続して描くことで表示できる。

しかし、可動ベース４０を一定の速度で移動させて、図７（Ａ）に示す矢印表示８０や図７（Ｂ）に示す星型表示９０を描こうとすると、矢印表示８０での直線８１の終点８１ａから直線８２へスムースに光スポットを直角に移動させることができず、可動ベース４０を含む可動部分の慣性力により、終点８１ａで光スポットが振れ、前記終点８１ａを一点に固定して描くことが困難となる。これは、他の直線８２，８３の終点８２ａ，８３ａなどにおいて同じである。また星型表示９０を描こうとするときの直線９１の終点９１ａや直線９２の終点９２ａなどにおいても同じである。前記慣性力により、各直線の終点位置が定まらなくため、例えば直線８１から直線８２を描こうとしたときに、終点８１ａで描画が乱れ、さらに直線８２が湾曲するなどして、適正な表示を描くことができなくなる。

そこで、実施の形態のポインタでは、以下の動作制御を行っている。
光学装置１０では、Ｙ軸位置センサ７１とＸ軸位置センサの検知出力から、可動ベース４０の傾き角度を知ることができるが、これら位置センサの検知出力は、ポインタ１内に設けられた中央制御手段に与えられる。また、中央制御手段の制御動作によりアクチュエータドライバが駆動され、このアクチュエータドライバから、Ｙ軸アクチュエータ６１のＹ軸コイル６２と、Ｘ軸アクチュエータ６５のＸ軸コイル６６に与えられる駆動電流が制御される。

前記中央制御手段はＣＰＵとメモリなどから構成されており、この中央制御手段では、図４に示す等価回路に対応する制御動作が行われる。この等価回路は、図１に示すポインタ１を手で保持し、ポインタ１を動かすことなく、スクリーン３の照射部４において、光スポットで図７（Ａ）（Ｂ）に示す所定の画像を描くときの制御動作を意味している。

図４に示す等価回路では、コリメータレンズ５３から照射される平行光束の光軸を傾かせて、スクリーン３の照射部４で光スポットを移動させて線を描くときの目標描画線１０１を設定する。この目標描画線１０１は、例えば、スクリーン３の照射部４に図７（Ａ）に示す矢印表示８０を描くときの、直線８７の終点である始点８７ａから終点８１ａに至る直線８１である。

図４に示す目標位置更新フィルタ１０２では、前記目標描画線１０１で設定された線を描くときの、それぞれの時間における光スポットの目標位置が設定されている。目標位置はＸ−Ｙ座標上の位置であり、目標位置への移動方向はＸ−Ｙ座標上でのベクトル値である。例えば、図７（Ａ）に示す前記矢印表示８０を描くときには、始点８７ａにスポットが位置していたときを起点とし、それからｔ時間後の光スポットの目標位置が設定されている。

スクリーン３に照射される光スポットの位置は、図２と図３に示す光学装置１０において、Ｙ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５を動作させ、可動ベース４０をＸ軸回りまたはＹ軸回りに傾かせることで決められる。すなわち、時間ｔにおけるスポットの目標位置は、コリメータレンズ５３から照射されるレーザー光の平行光束の、中心線Ｏ−Ｏに対する倒れ角度（θｘ，θｙ）で決められる。θｘは、中心線Ｏ−Ｏから平行光束のＸ軸回りの倒れ角度、θｙは、中心線Ｏ−Ｏから平行光束のＹ軸回りの倒れ角度である。

図４に示す位置センサ出力１０３は、光学装置１０の可動ベース４０に設けられたＹ軸位置センサ７１およびＸ軸位置センサから得られる。Ｙ軸位置センサ７１では、可動ベース４０がＹ軸回りに傾いたときの、磁石７２から発せられる磁界の強さを検出することで、平行光束の光軸のＹ軸回りの傾き角度を知ることができる。同様に、Ｘ軸位置センサは、平行光束の光軸のＹ軸回りの傾き角度を知ることができる。この位置センサ出力１０３は、Ａ／D変換部１０４によりデジタル位置に変換される。

前記目標位置更新フィルタ１０２からは、時間ｔにおけるスポットの目標位置がデジタル値で与えられ、減算部１０５では、この目標位置（目標倒れ角度）と、位置センサ出力１０３で検出された可動ベース４０の倒れ角度との偏差が求められ、その偏差が駆動制御部１０６に与えられる。駆動制御部１０６では、減算部１０５から出力された前記偏差をゼロにするために、Ｙ軸コイル６２およびＸ軸コイル６６に与えるべき電流値が決められる。

ただし、光スポットで図７（Ａ）（Ｂ）に示すように終点からその描画方向が角度を有して変化する線を描くときには、光スポットの移動速度を変化させることが必要である。この実施の形態では、例えば始点８７ａから直線８１の描画を開始し終点８１ａに至るまで、光スポットの移動速度を変化させている。そのため、目標位置更新フィルタ１０２では、目標描画線１０１を描くときに、その起点からの経過時間ｔにおける光スポットの目標加速度を決めている。この目標加速度は、コリメータレンズ５３から照射される平行光束のＸ軸回りの角加速度と、Ｙ軸回りの角加速度である。目標位置更新フィルタ１０２からは、前記目標となる角加速度を実現するために、Ｙ軸コイル６２やＸ軸コイル６６に与えるべき目標電流値がデジタル値として出力される。

図４に示す減算部１０７ａでは、目標位置更新フィルタ１０２で演算された目標加速度を設定するための目標電流値と、駆動制御部１０６から出力される目標位置を追尾するのに必要な電流値との差が求められる。この差が、加算部１０７ｂにおいて、駆動制御部１０６から出力される電流値に加算されてＤ／Ａ変換部１０８に与えられる。Ｄ／Ａ変換部１０８において前記電流値がアナログ値に変換されて、アクチュエータ用のドライバ１０９に与えられる。これにより、前記ドライバ１０９からは、目標加速度を実現できるアクチュエータ電流１１０が出力され、このアクチュエータ電流１１０が、Ｙ軸アクチュエータ６１のＹ軸コイル６２と、Ｘ軸アクチュエータ６５のＸ軸コイル６６に与えられる。

次に、前記目標位置更新フィルタ１０２で決められるスポットの目標位置（目標となる光軸の倒れ角度）および目標加速度（目標角速度）は、次のように演算される。

目標位置更新フィルタ１０２の演算では、以下の数１に示す三角関数曲線のサイン曲線が使用される。このサイン曲線は、中央制御手段に設けられたメモリ内のテーブルに保持されている。

数１における、Ａは目標描画線１０１を描くときの光スポットの最大加速度である。例えば、図７（Ａ）に示す矢印表示８０の直線８１を描くときには、始点８７ａから終点８１ａまで光スポットを移動させる際の最大加速度、すなわちＹ軸コイル６２やＸ軸コイル６６に与えるべき最大電流値である。ｔは目標描画線１０１の起点からの経過時間である。例えば、図７（Ａ）の直線８１を描くときには、始点８７ａから現在の光スポット位置となるまでの経過時間である。ω０は、ω０＝（２π／Ｔ０）であり、Ｔ０は、始点８７ａから終点８１ａまで直線８１を描くのに要する総時間である。

図５は、前記サイン曲線の関数を表している。このサイン曲線は、図７（Ａ）（Ｂ）や図７（Ｂ）に示す表示内のひとつの直線を描く際に使用されるものであり、横軸が始点からの経過時間（ｓｅｃ）であり、縦軸がそのときの光スポットの移動加速度α（ｍ／ｓｅｃ^２）である。ただし、実際には、縦軸が平行光束の光軸の倒れ動作の角加速度として演算される。

以下の数２は、前記数１を時間ｔで積分し、且つ時間０→ｔで定積分して積分定数を消去したものである。以下の数２は、時間ｔにおける光スポットの移動速度Ｖ（平行光束の光軸の移動角速度）を意味している。

以下の数３は、前記数２を時間ｔで積分し、且つ時間０→ｔで定積分して積分定数を消去したものである。

上記数３は、光スポットで線を描くときの目標位置の起点からの座標位置を意味している。例えば図７（Ａ）に示す矢印表示８０の直線８１を描くときには、始点８７ａを起点としたときの光スポットの目標位置までのＹ座標Ｌを意味している（ただしこの例ではＸ座標がゼロ）。図６は、前記数３の演算結果を示している。図６は横軸が始点から線を描き始めてからの時間、縦軸はそのときの光スポットの目標位置までのＹ座標Ｌ（ｍ）である。実際の前記光学装置１０では、縦軸のＹ座標Ｌが、平行光束の光軸の中心線Ｏ−Ｏからの傾き角度として演算される。

図４に示す等価回路による制御動作では、図７（Ａ）（Ｂ）に示す表示のいずれかの直線を描くときに、目標位置更新フィルタ１０２から、減算部１０５に、表３および図６に示す関数で求められる目標位置の座標Ｌが角度として与えられ、減算部１０５で、位置センサ１０３出力である可動ベース４０の傾き角度と前記目標位置の座標（角度）Ｌとの偏差が求められ、この偏差が駆動制御部１０６に与えられる。駆動制御部１０６では、前記偏差をゼロにするための電流値が演算されて出力される。

また、目標位置更新フィルタ１０２から、数１および図５に示す関数から求められる目標加速度（目標角加速度）に対応する目標電流値が与えられ、減算部１０７ａでは、この目標電流値と駆動制御部１０６から与えられる電流値との差が求められる。この差の電流が駆動制御部１０６から与えられる電流値に加算されることにより、ドライバ１０９では、目標加速度を実現できるアクチュエータ電流１１０が出力される。

以上の制御動作を行うことにより、光スポットで図７（Ａ）に示す矢印表示８０を描くときに、数２の関数で表されるように、始点８７ａでは光スポットの移動速度がゼロであり、直線８１を描く途中で移動速度が最大となり、終点８１ａに至るまでに徐々に減速され、終点８１ａでは光スポットの速度がゼロになる。次に、Ｙ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５の駆動により、可動ベース４０の傾き方向が変更されて直線８２が描かれる。このときも、直線８１の終点８１ａを始点として速度が徐々に大きくなり、終点８２ａに向かうに従って減速され、終点８２ａで速度がゼロになる。

上記制御が、直線８３，８４，８５，８６，８７を描く際に同様に実行されて、光スポットが例えば１秒間に１０周以上の速度で周回することにより、目の残像により矢印表示８０を目視することが可能になる。各直線の終点８１ａ，８２ａ，８３ａ，・・・８７ａでは、光スポットが停止するため、各直線の切換わり部で光スポットが乱れて動くことが起きにくくなり、矢印表示８０を鮮明に描くことができる。これは、図７（Ｂ）に示す星型表示９０を描く際にも同様である。例えば、直線９１を描く際、その始点である直線９５の終点９５ａにおいて光スポットの速度がゼロになり、終点９５ａから速度が徐々に速くなり、さらに終点９１ａに向かうにしたがって速度が減速され、直線９１の終点９１ａで速度がゼロになる。この動作制御で、直線９２，９３，９４，９５を描くことにより、各終点９１ａ，９１ｂ，・・・９５ａで光スポットの位置が乱れにくくなり、星型表示９０を鮮明に描けるようになる。

前記数１および数３から明らかなように、それぞれの線を描くときに、光スポットを移動させる最大加速度（最大角加速度）Ａを決め、すなわちＹ軸コイル６２とＸ軸コイル６６に与えるべき最大電流値を決め、さらにひとつの線を描く際の時間Ｔ０を決めることにより、減算部１０５に与える目標座標Ｌおよび減算部１０７ａに与える目標電流を、それぞれの時間ｔごとに決めることができる。

また、前記数３において、ｔ＝Ｔ０とし、そのときの移動距離Ｌ＝Ｌ０とすると、以下の数４のようになる。

上記数４は、線分の移動距離Ｌ０と、線分を描画する総時間Ｔ０を与えることにより、最大加速度Ａすなわち、Ｙ軸コイル６２とＸ軸コイル６６に与えるべき最大電流値を求めることができる。

よって、目標位置更新フィルタ１０２の制御動作において、例えば、図７（Ａ）に示す矢印表示８０を描く際に、長い直線８１を描くときと短い直線８２を描くときのそれぞれにおいて、その距離Ｌ０と時間Ｔ０を数４の式に代入し、そのときの最大加速度Ａすなわち最大電流値を求めることができる。この最大電流値を目標位置更新フィルタ１０２から減算部１０７ａに与えることにより、長い直線８１に対し短い直線８２を描く際の時間を短縮するなど、描画条件を自由に変えることができる。

以上のように、数１と図５に示すサイン曲線のテーブルをメモリに保持し、前記目標最大加速度Ａと時間Ｔ０の定数を与え、さらに積分処理を施すだけで、どのような線分の描画にも対応できるようになる。さらに、前記積分結果である数３の関数に、線を描く際の距離Ｌ０と時間Ｔ０を与えることにより、必要な電流値を簡単に求めることができる。なお、前記メモリに数１および図５に示すサイン曲線のテーブルと、数３および図６に示す関数のテーブルの双方を保持してもよい。

このように、メモリにサイン曲線の関数を保持し、あるいは前記２つの関数を保持しておけば、その定数を変えるだけで、簡単な演算で種々の画像を描くことが可能になる。

次に、このポインタ１は、手ぶれ補正手段を有している。図９は、ポインタ１に設けられた操作部を操作し手ぶれ補正モードが設定されたときの前記中央制御手段の制御動作を示す等価回路である。

図９に示す手ぶれ補正モードが設定されたときの等価回路では、ジャイロ出力１２１が使用される。ジャイロ出力１２１は、図２と図３に示す光学装置１０の基台１１に設けられたＸ軸ジャイロ７５とＹ軸ジャイロ７６とから得られる角速度の出力である。ジャイロ出力１２１は、ポインタ１が動いたときの角速度の検出値である。このジャイロ出力１２１は、Ａ／Ｄ変換部１２２においてデジタル値に変換され、適応フィルタ１２３に与えられる。適応フィルタ１２３を経た補正出力は、積分処理部１２４に与えられて積分処理される。この積分処理により、前記角速度である前記補正出力が角度成分に変換されて、加算部１２５に与えられる。

前記加算部１２５では、前記積分処理部１２４の積分処理で得られた手ぶれによる基台１１の倒れ角度が、Ａ／Ｄ変換部１０４で変換された位置センサ出力１０３のデジタル値に加算されて、前記減算部１０５に与えられる。この手ぶれ補正によって、手で保持したポインタ１を静止させるように意識しているときに、手が振れても、その手ぶれ成分が除去され、スクリーン３の照射部４に描画される図７（Ａ）（Ｂ）または図８（Ａ）（Ｂ）に示す表示が、小刻みに震えたり、あるいは画像が乱れるのを防止できる。

一方において、この種のポインタ１では、必要に応じて図１に示すα方向などへ向きを変えて、スクリーン３上で、照射部４を移動させることが必要である。図１１に示すように、手でポインタ１を静止させようとしいているときの手ぶれによる振れの周波数は１０Ｈｚ程度の周波数帯域に集中している。しかし、ポインタ１を手でα方向などへ移動させるために、手を左右や上下に移動させる際の周波数も、手ぶれの周波数とほぼ同じ帯域にある。これは、手ぶれが人の手の筋肉の動作に影響されるものであり、またポインタ１をα方向などへ移動させるときも前記筋肉の働きによるためである。

その結果、１０Ｈｚ付近の手ぶれをキャンセルする手ぶれ補正を常時行っていると、手でポインタ１を例えばα方向へ大きく移動させようとしたときに、照射部４をスクリーン３上の一箇所に留めようとする制御が働き、照射部４がα方向へスムースに移動しない、あるいはポインタ１の移動に遅れて照射部４が移動する不都合が生じる。

そこで、図９に示す等価回路の適応フィルタ１２３は、ポインタ１の運動状態に応じて、そのカットオフ周波数を変更できるハイパスフィルタを含んでいる。

このカットオフ周波数の変更は、ジャイロ出力１２１に基づいて運動エネルギーを演算することで切換えている。ポインタ１の運動エネルギーは、ポインタ１の質量、およびジャイロ出力１２１である角速度の二乗に比例する。通常は、手でポインタ１を静止させようとしているときの手ぶれの角速度よりも、人がポインタ１を例えばα方向へ移動させようとしているときの角速度の方が大きい。しかも運動エネルギーは、角速度の二乗に比例するため、手ぶれの際の運動エネルギーよりも、ポインタ１を左右または上下に意識的に動かそうとしているときの運動エネルギーの方がかなり大きくなる。

前記適応フィルタ１２３では、運動エネルギーのしきい値を保持しており、Ｘ軸ジャイロ７５またはＹ軸ジャイロ７６から得られるジャイロ出力１２１と、ポインタ１の質量とから運動エネルギーを算出し、この運動エネルギーが、前記しきい値以下またはしきい値未満のときには、図１２に示すように、適応フィルタ１２３に設定されるハイパスフィルタのカットオフ周波数を、低域のｆ１に切換える。また運動エネルギーが前記しきい値以上またはしきい値を越えているときには、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、前記ｆ１よりも高いｆ２に切換える。

前記カットオフ周波数ｆ１は、１Ｈｚ以下、好ましくは０．５Ｈｚ以下であり、この実施の形態では、カットオフ周波数ｆ１が０．１〜０．３Ｈｚ程度に設定されている。また、前記カットオフ周波数ｆ２は、１０Ｈｚ以上であり、この実施の形態ではｆ２が、１５〜２０Ｈｚ程度である。

手で保持しているポインタ１を静止させ、スクリーン３上に光スポットが照射されている照射部４を動かさないように意識しているときは、図１１に示すように、１０Ｈｚ付近の手ぶれが生じるが、前述のようにこのときの運動エネルギーが小さいために、適応フィルタ１２３に設定されるハイパスフィルタのカットオフ周波数がｆ１に設定される。このとき、Ｘ軸ジャイロ７５とＹ軸ジャイロ７６で検出される手ぶれの角速度成分は、そのほとんど全てが、適応フィルタ１２３を通過し、積分処理部１２４で積分され角度に変換させれ加算部１２５に与えられる。

前記加算部１２５では、Ｙ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５で駆動されている可動ベース４０の傾き角度の検出値と、手ぶれ成分の振れ角度とが加算されて、減算部１０５に与えられる。減算部１０５では、目標位置更新フィルタ１０２で算出された目標位置の座標（光軸の倒れ角度）と、加算部１２５で加算された角度との偏差が求められ、動作制御部１０６では前記偏差をゼロにするのに必要な電流値が出力される。これにより、手ぶれの影響を受けることなく、スクリーン３の照射部４に、図７（Ａ）（Ｂ）や図８（Ａ）（Ｂ）に示される表示をほとんど動くことなく描画することができる。

次に、照射部４に前記表示内容を描画しながら、ポインタ１を例えばα方向へ移動させると、そのときのポインタ１の移動による周波数は手ぶれの振動周波数と同じであるが、運動エネルギーが大きいため、適応フィルタ１２３で設定されるハイパスフィルタのカットオフ周波数がｆ２に設定される。このとき、ジャイロ出力１２１のうち、図１１に示す１０Ｈｚ以下の振動に起因する検出出力は、適応フィルタ１２３を通過せず、加算部１２５には１０Ｈｚ以下の帯域の検出値が加算されない。したがって、ポインタ１を動かして照射部４を移動させようとするときに、手ぶれ補正が行われることがなく、照射部４に描画されている表示がポインタ１の動きに追従して移動させることできるようになる。

適応フィルタ１２３で設定されるカットオフ周波数を変更できるハイパスフィルタとしては、数５で表現される二次フィルタを使用できる。数５のｓはラプラス変換子、ωｘはカットオフ周波数、Ｑは共振先鋭度である。

中央制御手段（ＣＰＵ）においてソフトウエアを使用したデジタル処理で実現するためには、離散変換を行うと、以下の数６で示されるハイパスフィルタを構成できる。このハイパスフィルタの等価回路図１０に示している。

数６と図１０に示すハイパスフィルタは、近似変換である数７に示すオイラーの後進差分式で分析できる。数７のＴｓは離散時間すなわちサンプリング周期である。数７において、ｓ＝ｊ・ωとすることにより、周波数特性を求めることができる。すなわち、数６において、サンプリング周期を変えて、ｚを変化させることにより、カットオフ周波数を変えることができ、その際、ａ，ｂ，ｃ，α，βの係数を変更する必要はない。すなわち、ソフトウエアによりジャイロ出力１２１のサンプリング周期を変更することにより、適応フィルタ１２３でのハイパスフィルタのカットオフ周波数を、ｆ１とｆ２とに切換えることが可能である。

図１３は本発明の第２の実施の形態の光学装置１０Ａを示している。
この光学装置１０Ａでは、図２に示す可動ベース４０上の筐体５１内に、プリズム１３０が固定されている。プリズム１３０は、底面１３２が、可動ベース４０の底板４１と平行に向けられて固定されており、反射面１３１が中心線Ｏ−Ｏに対して４５度の角度に向けられている。また中心線Ｏ−Ｏ上にはコリメータレンズ５３が取り付けられている。さらに、固定側である基台１１の第１の側板１１ａなどに、発光素子５２が固定されている。

この光学装置１０Ａでは、可動ベース４０に駆動力が作用していないときには、固定側に設けられた発光素子５２から発せられたレーザー光が、反射面１３１で９０度の角度方向へ反射され、コリメータレンズ５３で変換された平行光束の光軸が中心線Ｏ−Ｏに一致している。また、図２と図３に示すＹ軸アクチュエータ６１とＸ軸アクチュエータ６５により可動ベース４０が傾く状態に駆動されると、プリズム１３０の反射面１３１が中心線Ｏ−Ｏに対して傾き、平行光束の光軸が中心線Ｏ−Ｏから傾く。その結果、光スポットにより、図７（Ａ）（Ｂ）と図８（Ａ）（Ｂ）に示すような表示を描画することが可能となる。
その他の各制御は前記実施の形態と同じである。

また、本発明での光学装置では、前記発光素子５２の代わりにＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの撮像素子を配置し、外光をコリメータレンズ５３で集光して、撮像素子５２で検出するものであってもよい。この場合も、手ぶれを補正して外光を検出できる。

本発明の実施の形態のポインタを示す斜視図、 ポインタに実装された光学装置を示す縦断面図、 前記光学装置の主要部を示す平面図、 光学装置の動作制御を示す等価回路図、 時間と加速度との関係を示す関数テーブルの説明図、 時間と位置との関係を示す関数テーブルの説明図、 （Ａ）（Ｂ）は、スクリーンの照射部に描画する表示例を示す説明図、 （Ａ）（Ｂ）は、スクリーンの照射部に描画する表示例を示す説明図、 手ぶれ補正を行っているときの動作制御を示す等価回路図、 ハイパスフィルタの一例を示す等価回路図、 手ぶれ動作の周波数特性を示す線図、 適応フィルタにおけるハイパスフィルタの特性を示す線図、 本発明の第２の実施の形態の光学装置を示す説明図、

符号の説明

１ ポインタ
２ ケース
１０ 光学装置
１１ 基台
１２，１３ 支持体
２０ 板ばね
２１，２２ 固定部
２３ 外枠部
２４，２５ Ｘ軸変形部
２６ 支持片
２７，２８ Ｙ軸変形部
３１ ピボット軸
３１ａ ピボット面
４０ 可動ベース
５０ 可動部
５２ 発光素子
５３ コリメータレンズ
６１ Ｙ軸アクチュエータ
６５ Ｘ軸アクチュエータ
７１ Ｙ軸位置センサ
７５ Ｘ軸ジャイロ
７６ Ｙ軸ジャイロ

Claims (8)

1. 基台と、前記基台に板ばねを介して支持された可動ベースと、前記可動ベースに搭載された光学部材と、前記可動ベースに駆動力を与えるアクチュエータとが設けられた可動光学装置において、
   前記板ばねは、前記可動ベースを支持する支持片と、前記支持片の外周に位置する外枠片と、外枠片の外側に位置して前記基台側に固定される固定片とを有し、前記支持片と前記外枠片との間には第１の変形部が、前記外枠片と前記固定片との間には第２の変形部が設けられ、第１の変形部と第２の変形部の一方はＸ軸に沿って形成され、他方は前記Ｘ軸に直交するＹ軸に沿って形成されており、
   前記可動ベースを支持するピボット部が設けられ、前記アクチュエータの駆動力により、前記可動ベースが、前記ピボット部を支点として、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りに傾き動作可能とされていることを特徴とする可動光学装置。
2. Ｘ軸とＹ軸は、板ばねの面と平行な方向に延びており、前記ピボット部は、Ｘ軸とＹ軸との交点部に設けられている請求項１記載の可動光学装置。
3. 前記板ばねは、前記支持片と前記固定片との間で弾性変形させられ、この板ばねの弾性変形により、前記可動ベースを前記ピボット部に圧接させる与圧が設定されている請求項１または２記載の可動光学装置。
4. 前記基台には、一対の支持体と、両支持体の中間に位置する軸と、前記軸に固定された中心支持体とを有し、前記板ばねの固定片が前記支持体に固定され、前記支持片の中央部が前記中心支持体に固定されて、板ばねが弾性変形させられており、前記軸が前記固定片を貫通し、この軸の先端に形成されたピボット部が前記可動ベースに当接している請求項３記載の可動光学装置。
5. 前記基台が、手で保持するケースに搭載されており、前記板ばねの変形部の弾性係数と、可動ベースおよび可動部分の質量とで決まる固有振動数が、１０Ｈｚよりも高い帯域に設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の可動光学装置。
6. 前記基台またはケースには、ケースの手ぶれを検出する検出部が設けられ、前記アクチュエータにより、前記可動ベースが手ぶれを相殺するよう動作させられる請求項５記載の可動光学装置。
7. 前記光学部材は、発光素子とレンズとを有し、前記発光素子から発せられた光束を前記ケースの外方へ照射するものである請求項５または６記載の可動光学装置。
8. 前記光学部材は、外部の光を集光するレンズと、集光された光を検出する撮像素子とを有する請求項５または６記載の可動光学装置。

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