CN102165368A - 像抖动修正装置、摄像透镜单元和相机单元 - Google Patents
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Abstract
本发明的像抖动修正装置具有基座(100)、可动保持构件(120)、将可动保持构件支撑为能在垂直于透镜光轴的平面内自由移动的支撑机构、在所述平面内驱动可动保持构件的驱动装置、位置检测装置、在休止状态使可动保持构件复原到休止位置的复原装置,驱动装置包括固定在基座和可动保持构件中的一个上的驱动磁铁(131、141)、在与驱动磁铁相向的位置固定在基座和可动保持构件中的另一个上的线圈(132、142),复原装置包括为与驱动磁铁相向来形成复原到休止位置的磁力流而固定在基座和可动保持构件中的另一个上的由磁性材料或磁铁形成的复原构件(171、172)。由此能够使结构简单,使装置小型化和薄型化,能够使修正用的透镜自动定心。
Description
技术领域
本发明涉及安装在数码相机的透镜镜筒或快门单元等上的像抖动修正装置(image blur correction device)、具有该像抖动修正装置的摄像透镜单元和相机单元,尤其涉及在安装于便携式电话机等便携式信息终端机上的相机单元中所应用的小型且薄型的像抖动修正装置、摄像透镜单元和相机单元。
背景技术
作为以往的像抖动修正装置已知有如下的结构,即,具有:大致矩形的基座,在其中央具有开口部;第一导向轴,其设置在基座的前表面;第一可动构件,其以能够沿着第一导向轴往复***的方式被支撑着;第二导向轴,其被定向在与第一导向轴成90度的方向上,并设置在第一可动构件的前表面上;第二可动构件,其以能够沿着第二导向轴往复***的方式被支撑着,并且保持透镜;第一驱动装置,其使第一可动构件和第二可动构件一起在第一导向轴的方向上往复运动;第二驱动装置,其使第二可动构件在第二导向轴的方向上往复运动;作为第一驱动装置和第二驱动装置采用包括线圈和磁铁的音圈马达(Voice Coil Motor)(例如,参照专利文献1:JP特开2007-286318号公报、专利文献2:美国专利申请公开US2007/0242938A1号说明书等)。
但是,在该装置中,因为形成第一可动构件和第二可动构件沿光轴方向排列配置的两级结构,而导致在光轴方向上装置大型化。另外,虽然第二驱动装置仅驱动第二可动构件,但是第一驱动装置不仅需要驱动第一可动构件,还需要一起驱动第二可动构件和第二导向轴,因而与仅驱动第一可动构件的情况相比,必须要产生更大的驱动力,而导致第一驱动装置大型化。进一步,因为第一驱动装置的驱动负载与第二驱动装置的驱动负载不同,所以用于在垂直于光轴的平面内对透镜进行定位的驱动控制并不容易。
另外,作为其他的像抖动修正装置已知有如下的机构,即,具有:大致矩形的基座,其具有开口部;4个弹性支撑构件(金属线(wire)),其植入设置在基座的前表面四角中,并沿光轴方向延长;可动构件,其连接4个弹性支撑构件的前端,并保持透镜;第一磁铁和第一磁轭(yoke),设置在可动构件上;第二磁铁和第二磁轭,设置在可动构件上;大致矩形的固定框,其固定在与基座不同的其他构件上,并配置在可动构件的前方,来保持第一线圈和第二线圈;由第一磁铁、第一磁轭和第一线圈构成第一驱动装置,由第二磁铁、第二磁轭和第二线圈构成第二驱动装置,在垂直于光轴的第一方向上通过第一驱动装置驱动可动构件,在垂直于光轴和第一方向的第二方向上通过第二驱动装置驱动可动构件(例如,参照专利文献3:JP特开2008-64846号公报)。
但是,在该装置中,使用沿光轴方向延长的4个弹性支撑构件(金属线)将可动构件支撑在基座上,而且在可动构件的前方通过其他构件支撑用于保持线圈的固定框,因而导致装置在光轴方向上大型化,并且4个弹性支撑构件的连接部不是链状而是刚性(rigid)地连接,从而可动构件(透镜)不仅在垂直于光轴的平面方向上移动,而且可能相对于光轴倾斜。
另外,即使基座与可动构件被连接在一起,用于保持线圈的固定框也没有被一体连接,因而不能使像抖动修正装置模块化,操作不便,并且不能以一个构件(例如基座)为基准分别对可动构件的第一磁铁以及第二磁铁、固定框的第一线圈以及第二线圈进行定位,装置的组装作业麻烦。而且,第一驱动装置(的第一磁铁和第一磁轭)和第二驱动装置(的第二磁铁和第二磁轭)相对于透镜只配置在可动构件的一侧,因而第一驱动装置和第二驱动装置不是相对于透镜对称,仅在可动构件的一侧产生驱动力,从而具有促进可动构件倾斜即透镜倾斜的趋势。
另外,作为其他的像抖动修正装置已知有如下的结构,即,具有基座、保持透镜的可动构件、以使可动构件能够相对于基座自由移动的方式支撑该可动构件的作为支撑机构的3个球和螺旋弹簧、在垂直于光轴的方向上驱动可动构件的驱动装置(驱动用磁铁、线圈、磁轭)、用于检测可动构件的位置的位置检测装置(磁铁、霍尔元件)、以隔着可动构件的方式固定为与基座相向的传感器基座等,将驱动用磁铁设置在基座上,将线圈和检测用磁铁设置在可动构件上,将霍尔元件设置在传感器基座上(例如,参照专利文献4:JP专利第3969927号公报、专利文献5:JP专利第4006178号公报)。
在该装置中,在可动构件与基座之间具有3个转动的球,通过螺旋弹簧产生作用力,使得可动构件与3个球接触而总是被支撑着,螺旋弹簧的作用力在驱动可动构件时作为阻力即驱动负载进行作用,因而作为驱动装置需要产生能够克服螺旋弹簧的作用力的驱动力。另外,线圈固定在可动构件的一侧的面上,检测用磁铁固定在可动构件的另一侧的面上,磁轭和检测用磁铁沿透镜的光轴方向排列配置。因而,在光轴方向上,可动体(设置有线圈和检测用磁铁的可动构件)的尺寸变大,装置在光轴方向上的厚度增加,难以使装置小型化、薄型化。此外,若为了抑制光轴方向上厚度的增加,而将检测用磁铁配置在线圈的周围,则导致装置的在垂直于光轴的方向上的直径变大,同样难以使装置小型化。
另外,作为其他的像抖动修正装置已知有如下的结构,即,具有基座、保持透镜的可动构件、在垂直于光轴的两个方向上驱动可动构件的第一驱动装置(磁铁、线圈、磁轭)和第二驱动装置(磁铁、线圈、磁轭)、用于在线圈未通电的非通电状态(休止状态)下使可动构件复原(定心(centering))到中心位置的两个辅助弹簧等(例如,参照专利文献6:JP专利第3869926号公报)。
在该装置中,作为使可动构件复原到中心位置的复原装置采用辅助弹簧,因而需要辅助弹簧的配置空间,导致装置直径变大等。
专利文献1:JP特开2007-286318号公报;
专利文献2:美国专利申请公开US2007/0242938A1号说明书;
专利文献3:JP特开2008-64846号公报;
专利文献4:JP专利第3969927号公报;
专利文献5:JP专利第4006178号公报;
专利文献6:JP专利第3869926号公报。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供如下的像抖动修正装置、具有该像抖动修正装置的摄像透镜单元和相机单元,即,其结构简单,使装置在透镜的光轴方向和垂直于光轴方向的方向上小型化和薄型化等,并且能够安装在便携式电话机等的相机单元上,能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,能够防止电连接配线的断线等,而且,在休止状态下能够使修正用的透镜自动复原(定心)到规定的中心位置。
用于解决问题的手段
本发明的像抖动修正装置,具有:基座,其具有开口部,可动保持构件,其保持透镜,支撑机构,其将可动保持构件支撑为能够在垂直于透镜的光轴的平面内自由移动,驱动装置,其在垂直于光轴的平面内驱动可动保持构件,位置检测装置,其检测可动保持构件的位置,复原装置,其在休止状态下使可动保持构件复原到规定的休止位置;所述驱动装置包括:驱动磁铁,其固定在基座和可动保持构件中的一个上;线圈,其在与驱动磁铁相向的位置固定在基座和可动保持构件中的另一个上;所述复原装置包括复原构件,该复原构件固定在基座和可动保持构件中的另一个上,以便与驱动磁铁相向而形成复原至休止位置的磁力线,并且该复原构件由磁性材料或磁铁形成。
根据该结构,可动保持构件在以能够自由移动的的方式被支撑机构支撑着的状态下,通过因向线圈通电而与驱动磁铁协动产生的驱动力,在垂直于光轴的平面内相对于基座二维地移动,从而能够高精度地修成因手抖动等引起的像抖动。在此,在休止状态(线圈非通电的状态)下,通过复原装置的复原构件与驱动装置的驱动磁铁间的磁吸引作用,使可动保持构件(透镜)自动复原(例如定心)到规定的休止位置(例如,透镜的光轴与基座的开口部的中心一致的位置),并且被稳定地保持。因而,在驱动时不需要初始化等驱动控制,而且,在休止状态下能够防止可动保持构件的晃动等。这样,将驱动装置的驱动磁铁兼用作与复原构件(磁性材料或磁铁)产生磁性的相互作用的磁铁,因而能够使结构简单,使装置小型化等。
上述结构中能够采用如下的结构,即,复原构件是与驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力的复原磁铁,位置检测装置包括在与复原磁铁相向的位置固定在基座和可动保持构件中的一个上的磁传感器。
根据该结构,磁传感器固定在基座和可动保持构件中的一个上,将复原磁铁兼用于位置检测,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。另外,在磁传感器直接固定在基座上,或经由连接固定在基座上的盖构件等的另外的构件间接固定在基座上时,与磁传感器设置在可动保持构件上的情况相比,易于配线,还能够防止伴随移动产生的断线等。
上述结构中能够采用如下结构,即,驱动磁铁包括与线圈相向的驱动用部分和厚度比驱动用部分的厚度薄并且与复原磁铁相向的保持用部分。
根据该结构,在驱动磁铁上设置有阶梯差,形成需要大的磁力的驱动用部分和在驱动时不会形成过大的阻力而在复原作用时需要适合的吸引力的保持用部分,从而能够更顺利地驱动可动保持构件,并且在休止时将可动保持构件顺利地定位在规定的休止位置来进行保持。
上述结构中能够采用如下结构,即,在驱动磁铁的保持用部分上,在与复原磁铁相向一侧的面上配置有薄板状的磁轭。
根据该结构,能够调整复原磁铁与驱动磁铁的保持用部分之间的磁吸引力,能够微调驱动力与保持力的相互关系。
上述结构中能够采用如下结构,即,驱动装置包括:第一驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第一方向驱动可动保持构件;第二驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第二方向驱动可动保持构件;第一驱动机构包括:第一驱动磁铁,其固定在基座上;第一线圈,其在与第一驱动磁铁相向的位置固定在可动保持构件上;第二驱动机构包括:第二驱动磁铁,其固定在基座上;第二线圈,其在与第二驱动磁铁相向的位置固定在可动保持构件上;复原磁铁包括:第一复原磁铁,其固定在可动保持构件上,以便与第一驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力;第二复原磁铁,其固定在可动保持构件上,以便与第二驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力;磁传感器包括:第一磁传感器,其在与第一复原磁铁相向的位置固定在基座上;第二磁传感器,其在与第二复原磁铁相向的位置固定在基座上。
根据该结构,通过第一驱动机构(第一驱动磁铁、第一线圈)和第二驱动机构(第二驱动磁铁、第二线圈)使可动保持构件在垂直于光轴的平面内移动,而且,通过第一复原磁铁与第一驱动磁铁的磁吸引作用和第二复原磁铁与第二驱动磁铁的磁吸引作用,能够更顺利地将可动保持构件定位保持在规定的休止位置。
上述结构中能够采用如下结构,即,复原构件配置成,在可动保持构件处于休止位置时,从光轴方向观察,复原构件的中心与驱动磁铁的中心大致一致。
根据该结构,在可动保持构件处于休止位置时,从光轴方向观察,复原构件的中心与驱动磁铁的中心大致一致,因而能够使复原构件和驱动磁铁在平衡好的位置相向,在复原构件与驱动磁铁之间获得强的磁吸引作用,可动保持构件(透镜)自动复原(例如定心)到规定的休止位置(例如,透镜的光轴与基座的开口部的中心一致的位置),并且稳定地被保持。
上述结构中能够采用如下结构,即,复原构件配置成隔着线圈与驱动磁铁相向。
根据该结构,能够高效地产生驱动磁铁与线圈之间的电磁驱动力,使装置在垂直于光轴的平面方向上小型化。
上述结构(即,从光轴方向观察复原构件的中心与驱动磁铁的中心大致一致的结构)中能够采用如下结构,即,复原构件是与驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力的复原磁铁,位置检测装置包括在与复原磁铁相向的位置固定在基座和可动保持构件中的一个上的磁传感器。
根据该结构,复原磁铁与磁传感器协动而兼用于检测位置,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等,而且,在磁传感器直接固定在基座上,或经由连接固定在作为基座的固定框上的盖框等的另外的构件间接固定在基座上时,与磁传感器设置在可动保持构件上的情况相比,易于配线,还能够防止伴随移动产生的断线等。
上述结构中能够采用如下结构,即,线圈形成为从光轴方向观察具有长轴和短轴的大致椭圆环状,复原磁铁形成为从光轴方向观察具有长边和短边的大致长方形,并且,复原磁铁配置成相对于线圈长边与长轴大致平行。
根据该结构,因为线圈与复原磁铁沿同一方向延长,所以在驱动时(向线圈通电时),通过复原磁铁的磁力与驱动磁铁的磁力的相互作用产生抑制可动保持构件围绕光轴旋转的力,而且,由于形成为复原磁铁在磁化边界线的方向上具有长边,因而获得大的抑制可动保持构件旋转的力矩,能够使可动保持构件在垂直于光轴的平面内快速移动,并且高精度地定位在希望的位置。
上述结构中能够采用如下结构,即,可动保持构件形成有保持透镜的筒状部和隔着筒状部而从两侧以规定宽度延伸的两个延伸部,线圈配置成长轴相对于筒状部和延伸部的排列方向成大致45度的倾斜角度,复原磁铁配置成长边相对于筒状部和延伸部的排列方向成大致45度的倾斜角度。
根据该结构,能够使装置宽度窄和小型化,并且能够确保希望的驱动力,因而能够高精度对因手抖动等引起的像抖动进行修正,而且,易于安装在小型的便携式电话机等的相机单元上。
上述结构中能够采用如下结构,即,驱动装置包括:第一驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第一方向驱动可动保持构件;第二驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第二方向驱动可动保持构件;第一驱动机构包括:第一驱动磁铁,其固定在基座上;第一线圈,其在与第一驱动磁铁相向的位置固定在可动保持构件上;第二驱动机构包括:第二驱动磁铁,其固定在基座上;第二线圈,其在与第二驱动磁铁相向的位置固定在可动保持构件上;复原磁铁包括:第一复原磁铁,其配置成从光轴方向观察,第一复原磁铁的中心与第一驱动磁铁的中心大致一致;第二复原磁铁,其配置成从光轴方向观察,第二复原磁铁的中心与第二驱动磁铁的中心大致一致;磁传感器包括:第一磁传感器,其在与第一复原磁铁相向的位置固定在基座上;第二磁传感器,其在与第二复原磁铁相向的位置固定在基座上。
根据该结构,能够通过第一驱动机构(第一驱动磁铁、第一线圈)和第二驱动机构(第二驱动磁铁、第二线圈)使可动保持构件在垂直于光轴的平面内移动,而且,通过第一复原磁铁与第一驱动磁铁的磁吸引以及排斥作用和第二复原磁铁与第二驱动磁铁的磁吸引以及排斥作用,能够使可动保持构件更顺利地复原定位在规定的休止位置来进行保持。
上述结构中能够采用如下结构,即,支撑机构包括:多个凸部,其设置在基座和可动保持构件中的一个上;多个抵接面,其设置在基座和可动保持构件中的另一个上,并与凸部抵接。
根据该结构,因为在驱动磁铁与复原构件之间作用有磁吸引力,所以多个凸部和多个抵接面被保持为在光轴方向上紧密接触的状态。即,可动保持构件被由多个凸部和多个抵接面形成的简单的支撑机构支撑着,并且不会离开基座,能够在垂直于光轴的平面内相对于基座自由移动。由此,能够使结构简单,装置小型化。
上述结构中能够采用如下结构,即,线圈固定在基座上,驱动磁铁在与线圈相向的位置固定在可动保持构件上,复原构件配置成隔着线圈与驱动磁铁相向,并且固定在基座上。
根据该结构,要进行电气配线的线圈固定在(不向垂直于光轴的平面方向移动的不动的)基座上,因而能够防止连接配线的断线等,而且,在复原构件与驱动磁铁之间获得磁吸引作用,可动保持构件(透镜)自动复原(例如定心)到规定的休止位置(例如,透镜的光轴与基座的开口部的中心一致的位置),并且稳定地被保持。另外,复原构件配置成隔着线圈与驱动磁铁相向,因而能够使装置在垂直于光轴的平面方向上小型化。
上述结构中能够采用如下结构,即,位置检测装置包括磁传感器,该磁传感器以与驱动磁铁相向的方式固定在基座上。
根据该结构,磁传感器固定在基座上,因而与磁传感器设置在可动保持构件上的情况相比,易于配线,还能够防止移动产生的断线等,而且,将驱动磁铁兼用于位置检测,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。
上述结构中能够采用如下结构,即,还包括与线圈和磁传感器电连接的柔性配线板,柔性配线板邻接于基座的与可动保持构件所相向一侧相反的一侧而配置。
根据该结构,将柔性配线板固定在基座上,柔性配线不需要向垂直于光轴的平面方向移动,即,不需要使柔性配线板向可动保持构件移动的平面方向弯曲来进行配置,因而减小配置空间,使装置小型化,提高耐久性。
上述结构中能够采用如下结构,即,驱动装置包括为了弯曲固定柔性配线板而与柔性配线板相邻配置的板状的磁轭。
根据该结构,在磁回路中能够提高磁效率,并且使用磁轭使柔性配线板弯曲来安装,因而不需要安装专用的构件,减小部件数量,并且能够可靠地固定柔性配线板。
上述结构中能够采用如下结构,即,驱动装置包括:第一驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第一方向驱动可动保持构件;第二驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第二方向驱动可动保持构件;线圈包括:第一线圈,其包含于第一驱动机构中;第二线圈,其包含于第二驱动机构中;驱动磁铁包括:第一驱动磁铁,其包含于第一驱动机构中,与第一线圈相向;第二驱动磁铁,其包含于第二驱动机构中,与第二线圈相向;复原构件包括:第一复原磁铁,其与第一驱动磁铁相向;第二复原磁铁,其与第二驱动磁铁相向;磁传感器包括:第一磁传感器,其与第一驱动磁铁相向;第二磁传感器,其与第二驱动磁铁相向。
根据该结构,能够通过第一驱动机构(第一驱动磁铁、第一线圈)和第二驱动机构(第二驱动磁铁、第二线圈)使可动保持构件在垂直于光轴的平面内移动,而且,通过第一复原磁铁与第一驱动磁铁的磁吸引作用和第二复原磁铁与第二驱动磁铁的磁吸引作用,将可动保持构件复原定位在规定的休止位置来进行保持。
上述结构中能够采用如下结构,即,线圈形成为环状,以便形成空心部,复原构件配置在线圈的空心部中。
根据该结构,将驱动装置的驱动磁铁兼用作与复原构件磁性地相互作用的磁铁,并且将复原构件配置在线圈的空心部中,因而能够使结构简单化,部件集成化,使装置在光轴方向上薄型化、小型化等。
上述结构中能够采用如下结构,即,驱动装置包括:第一驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第一方向驱动可动保持构件;第二驱动机构,其向垂直于光轴的平面内的第二方向驱动可动保持构件;线圈包括:第一线圈,其包含于第一驱动机构中;第二线圈,其包含于第二驱动机构中;驱动磁铁包括:第一驱动磁铁,其包含于第一驱动机构中,与第一线圈相向;第二驱动磁铁,其包含于第二驱动机构中,与第二线圈相向;复原构件包括:第一复原磁铁,其配置在第一线圈的空心部中;第二复原磁铁,其配置在第二线圈的空心部中。
根据该结构,能够通过第一驱动机构(第一驱动磁铁、第一线圈)和第二驱动机构(第二驱动磁铁、第二线圈)使可动保持构件在垂直于光轴的平面内移动,而且,通过第一复原磁铁与第一驱动磁铁的磁吸引作用和第二复原磁铁与第二驱动磁铁的磁吸引作用,能够将可动保持构件复原定位在规定的休止位置来进行保持。
上述结构中能够采用如下结构,即,位置检测装置包括通过与磁铁的相对移动而输出位置检测信号的磁传感器,磁传感器包括:第一磁传感器,其固定在基座或可动保持构件上,以便与第一驱动磁铁或第一复原磁铁相向;第二磁传感器,其固定在基座或可动保持构件上,以便与第二驱动磁铁或第二复原磁铁相向。
根据该结构,在以第一驱动磁铁和第二驱动磁铁固定在可动保持构件(或基座)上并且第一复原磁铁和第二复原磁铁固定在基座(或可动保持构件)上的状态下,在第一磁传感器和第二磁传感器固定在基座(或可动保持构件)上时,通过第一驱动磁铁以及第二驱动磁铁的相对移动而输出位置检测信号,另一方面,在第一磁传感器和第二磁传感器固定在可动保持构件(或基座)上时,通过第一复原磁铁以及第二复原磁铁的相对移动而输出位置检测信号。
在此,因为将驱动磁铁或复原磁铁兼用作与磁传感器协动的磁铁,所以与设置用于检测的专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。
上述结构中能够采用如下结构,即,第一线圈和第一复原磁铁形成为在垂直于光轴的平面内沿垂直于所述第一方向的方向延长,第二线圈和第二复原磁铁形成为在垂直于光轴的平面内沿垂直于所述第二方向的方向延长。
根据该结构,能够限制可动保持构件在垂直于光轴的平面内(围绕光轴)旋转,并能够更高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
本发明的摄像透镜单元为包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元,其特征在于,包括具有上述任意一种结构的像抖动修正装置。
根据该结构,在光轴方向上配置摄像用的多个透镜的结构中,包括所述像抖动修正装置,而能够适当驱动保持在可动保持构件上的修正用的透镜,能够顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
即,能够提供不仅具有摄像用的多个透镜,而且追加了所述像抖动修正功能的摄像透镜单元。
本发明的相机单元为包括摄像元件的相机单元,其特征在于,包括形成上述任意一种结构的像抖动修正装置。
根据该结构,在包括摄像元件的相机单元中包括所述像抖动修正装置,而能够适当驱动保持在可动保持构件上的修正用的透镜,能够顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,通过摄像元件能够获得更好的摄影图像。
发明的效果
根据形成上述结构的像抖动修正装置,能够获得如下的像抖动修正装置,即,结构简单,装置在透镜的光轴方向和垂直于光轴方向的方向上薄型化和小型化等,并且能够安装在便携式电话机等的相机单元上,能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,能够防止电连接配线的断线等,而且,在休止状态下能够使修正用的透镜自动地复原(定心)到规定的休止位置;而且能够获得具有该像抖动修正装置的摄像透镜单元和相机单元。
附图说明
图1是表示安装有组装了本发明的像抖动修正装置的相机单元的便携式信息终端机的立体图。
图2是表示具有本发明的第一实施方式的像抖动修正装置的相机单元的立体图。
图3是相机单元的***图。
图4是相机单元的剖视图。
图5是像抖动修正装置的立体图。
图6是像抖动修正装置的立体分解图。
图7是像抖动修正装置的剖视图。
图8是表示像抖动修正装置的一部分(可动保持构件、第一引导轴、筒构件)的立体图。
图9是像抖动修正装置的俯视图。
图10A是图9中的E1-E1处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图10B是图9中的E2-E2处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图10C是图9中的E3-E3处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图11是省略了像抖动修正装置的一部分(盖构件和柔性配线板)的俯视图。
图12是像抖动修正装置中的磁回路(磁力线流)的示意图。
图13A是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。
图13B是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。
图13C是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。
图14A是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。
图14B是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。
图14C是说明像抖动修正装置的动作的俯视图。
图15是表示像抖动修正装置的变形例的俯视图。
图16A是图15中的E1-E1处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图16B是图15中的E2-E2处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图16C是图15中的E3-E3处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图17是表示像抖动修正装置的变形例的俯视图。
图18A是图17中的E1-E1处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图18B是图17中的E2-E2处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图18C是图17中的E3-E3处的像抖动修正装置的局部剖视图。
图19是表示具有本发明的第二实施方式的像抖动修正装置的相机单元的立体图。
图20是表示图19所示的相机单元的内部的剖视图。
图21是表示图19所示的像抖动修正装置的控制***的框图。
图22是图19所示的相机单元的剖视图。
图23是图19所示的像抖动修正装置的立体图。
图24是图19所示的像抖动修正装置的立体分解图。
图25是图19所示的像抖动修正装置的剖视图。
图26是图25所示的像抖动修正装置的局部放大剖视图。
图27是表示图19所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件等)的立体图。
图28是表示图19所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件等)的主视图。
图29是表示图19所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件等)的后视图。
图30是表示图19所示的像抖动修正装置的一部分(固定框等)的后视图。
图31是表示图19所示的像抖动修正装置的一部分(固定框、可动保持构件等)的俯视图。
图32A是说明图19所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图32B是说明图19所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图32C是说明图19所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图33A是说明图19所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图33B是说明图19所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图33C是说明图19所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图34是表示具有本发明的第三实施方式的像抖动修正的相机单元的立体图。
图35是表示图34所示的相机单元的内部的俯视图。
图36是图34所示的相机单元的剖视图。
图37是图34所示的像抖动修正装置的立体图。
图38是图34所示的像抖动修正装置的立体分解图。
图39是图34所示的像抖动修正装置的剖视图。
图40是表示图34所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件等)的立体图。
图41是表示图34所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件等)的立体图。
图42是表示图34所示的像抖动修正装置的一部分(基座等)的主视图。
图43是表示图34所示的像抖动修正装置的一部分(基座等)的后视图。
图44是表示图34所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件、基座等)的主视图。
图45是表示图34所示的像抖动修正装置的一部分(基座、可动保持构件等)的后视图。
图46是表示在图34所示的像抖动修正装置的基座上组装柔性配线板和磁轭时的组装前后的状态的立体图。
图47A是说明图34所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图47B是说明图34所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图47C是说明图34所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图48A是说明图34所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图48B是说明图34所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图48C是说明图34所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图49是表示具有本发明的第四实施方式的像抖动修正装置的相机单元的内部的俯视图。
图50是图49所示的相机单元的剖视图。
图51是图49所示的像抖动修正装置的立体图。
图52是图49所示的像抖动修正装置的侧视图。
图53是图49所示的像抖动修正装置的俯视图。
图54是图49所示的像抖动修正装置的立体分解图。
图55是表示图49所示的像抖动修正装置的一部分的立体分解图。
图56是图49所示的像抖动修正装置的剖视图。
图57是表示图49所示的像抖动修正装置的一部分(基座、线圈、复原磁铁等)的俯视图。
图58是表示图49所示的像抖动修正装置的一部分(基座、磁传感器、复原磁铁等)的后视图。
图59是表示图49所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件、磁轭等)的主视图。
图60是表示图49所示的像抖动修正装置的一部分(可动保持构件、驱动磁铁等)的后视图。
图61A是说明图49所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图61B是说明图49所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图61C是说明图49所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图62A是说明图49所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图62B是说明图49所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
图62C是说明图49所示的像抖动修正装置的动作的俯视图。
附图标记的说明
L1、L2 光轴
P 便携式信息终端机
P1 框体
P2 显示部
P3 操作按钮
P4 摄影窗
U 相机单元
10 单元箱体
11 突出部
12、13、14、15 保持部
20 棱镜
G1、G2、G3、G4、G5、G6 透镜
30 第一可动透镜组
31 透镜保持构件
32 被引导部
33 被限制部
34 U字状卡合部
40 滤光片
50 CCD
60 第一驱动装置
61 引导轴
62 止转轴
63 丝杠(lead screw)
64 马达
65 螺母
66 螺旋弹簧
70 第二驱动装置
71 引导轴
72 止转轴
73 丝杠
74 马达
75 螺母
76 螺旋弹簧
80 角速度传感器
90 控制单元
91 控制部
92、93 马达驱动电路
94 CCD驱动电路
95 驱动电路
96 位置检测电路
97 角速度检测电路
M1 像抖动修正装置
S1、S2、S3、S4 直线
S3′ 直线(第二方向)
S4′ 直线(第一方向)
100 基座
101 开口部
102、102′、103、103′ 嵌合孔
104 被引导部
105 被限制部
106 U字状卡合部
107、108 嵌合孔
109 固定部
110 可动保持构件
110a 筒状部
111 延伸部
112、113、114、115 嵌合孔
116 卡合部(支撑机构)
116a 长孔
116b 端面
117 第二卡合部(支撑机构)
117a 长孔
121 筒构件(支撑机构)
121a 贯通孔
121b 两端面
122 第一引导轴(支撑机构)
123 第二引导轴(支撑机构)
130 第一驱动机构
131、131′ 第一驱动磁铁
131a′ 第一驱动用部分
131b′ 第一保持用部分
132 第一线圈
133、134 第一磁轭
140 第二驱动机构
141、141′ 第二驱动磁铁
141a′ 第二驱动用部分
141b′ 第二保持用部分
142 第二线圈
143、144 第二磁轭
150 柔性配线板
151、152、153、154 连接部
160 盖构件
160a 开口部
161、163 嵌合凹部
162、164 嵌合孔
171 第一复原磁铁(复原装置、复原构件)
172 第二复原磁铁(复原装置、复原构件)
181 第一磁传感器(位置检测装置)
182 第二磁传感器(位置检测装置)
191 第一磁轭
192 第二磁轭
M2 像抖动修正装置
B 螺钉
200 固定框(基座)
201 开口部
C1 基座的开口部的中心
202、202′、203、203′ 嵌合孔
204 被引导部
205 被限制部
206 U字状卡合部
207 多个凸部(支撑机构)
208 定位孔
209 固定部
210 盖框(基座)
210a 开口部
211、213 嵌合凹部
212、214 嵌合孔
215 定位销
216 螺钉孔
220 可动保持构件
220a 筒状部
221 延伸部
222、223 嵌合凹部
224、225 嵌合孔
226 多个抵接面(支撑机构)
230 第一驱动机构(驱动装置)
231 第一驱动磁铁
P1 第一驱动磁铁的中心
232 第一线圈
P3 第一线圈的中心
233、234 第一磁轭
240 第二驱动机构(驱动装置)
241 第二驱动磁铁
P2 第二驱动磁铁的中心
242 第二线圈
P4 第二线圈的中心
243、244 第二磁轭
250 柔性配线板
251、252、253、254 连接部
261 第一复原磁铁(复原装置、复原构件)
P5 第一复原磁铁的中心
262 第二复原磁铁(复原装置、复原构件)
P6 第二复原磁铁的中心
271 第一磁传感器(位置检测装置)
272 第二磁传感器(位置检测装置)
M3 像抖动修正装置
300 基座
300a 开口部
C1 基座的开口部的中心
300b、300c、300d、300e、300f、300g 嵌合凹部
301 被引导部
302 被限制部
303 U字状卡合部
304 凹部
305 连接销
306 螺钉孔
310 可动保持构件
310a 筒状部
311 延伸部
312、313 嵌合孔
314 抵接面
315 连接切缺部
316 连接长孔部
317 定位突起
320 第一驱动机构(驱动装置)
321 第一线圈
322 第一驱动磁铁
330 第二驱动机构(驱动装置)
331 第二线圈
332 第二驱动磁铁
341、342 磁轭
341a 切缺部
341b 弯曲部
341c 螺钉孔
342a 开口部
343b 嵌合孔
350 球体(支撑机构)
361 第一复原磁铁(复原装置、复原构件)
362 第二复原磁铁(复原装置、复原构件)
371 第一磁传感器(位置检测装置)
372 第二磁传感器(位置检测装置)
380 柔性配线板
381、382、383、384 连接部
M4 像抖动修正装置
400 基座
400a 开口部
C1 基座的开口部的中心
400b、400c、400d、400e 嵌合凹部
401 被引导部
402 被限制部
403 U字状卡合部
404 凹部
405 连接片
405a 连接孔
406 挂固片
407 螺钉孔
408 减轻重量孔
410 可动保持构件
410a 筒状部
411 延伸部
412、413、414、415 嵌合孔
416 抵接面
417 连接突起
420 第一驱动机构(驱动装置)
421 第一线圈
421a 空心部
422 第一驱动磁铁
423 第一磁轭
430 第二驱动机构(驱动装置)
431 第二线圈
431a 空心部
432 第二驱动磁铁
433 第二磁轭
440 球体(支撑机构)
451 第一复原磁铁(复原装置、复原构件)
452 第二复原磁铁(复原装置、复原构件)
461 第一磁传感器(位置检测装置)
462 第二磁传感器(位置检测装置)
470 柔性配线板
471、472 连接部
473 圆孔
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的优选实施方式。
如图1所示,具有本发明的像抖动修正装置的相机单元U安装在扁平且小型的便携式信息终端机P上。便携式信息终端机P具有形成为大致矩形且扁平的轮廓的框体P1、配置在框体P1的表面上的显示各种信息的液晶面板等显示部P2以及操作按钮P3、形成在与显示部P2相反一侧的表面上的摄影窗P4等。并且,如图1所示,相机单元U以沿与从摄影窗P4进入的被拍摄体光的光轴L1垂直的方向延伸的方式容置在框体P1的内部。
如图2和图3所示,相机单元U具有单元箱体10、棱镜(prism)20、保持透镜G1、透镜G2的第一可动透镜组30、作为保持透镜G3、G4、G5的第二可动透镜组的像抖动修正装置M1、透镜G6、滤光片40、作为摄像元件的CCD50、在光轴L2方向上驱动第一可动透镜组30的第一驱动装置60、在光轴L2方向上驱动第二可动透镜组(像抖动修正装置M1)的第二驱动装置70、角速度传感器80、控制单元90等。
如图2所示,单元箱体10形成为扁平且大致矩形的形状,在光轴L1方向上的厚度尺寸小而且在光轴L2方向上的长度尺寸小,并且,该单元箱体10具有固定棱镜20的突出部11、保持透镜G1的保持部12、保持透镜G6的保持部13、保持滤光片40的保持部14、保持CCD50的保持部15等。
如图2和图3所示,棱镜20容置在单元箱体10的突出部11中,使从摄影窗P4进入的被拍摄体光的光轴L1弯曲成直角而导向光轴L2方向。
如图2和图3所示,透镜G1在光轴L1、L2方向上配置在棱镜20的后方,并固定在单元箱体10的保持部12上。
如图2和图3所示,第一可动透镜组30在光轴L2方向上配置在透镜G1的后方,以能够在光轴L2方向上自由移动的方式被支撑着,被第一驱动装置60驱动而能够在光轴L2方向上往复移动。
即,第一可动透镜组30具有透镜保持构件31、被引导轴61引导的被引导部32、被限制部33、与丝杠63螺合的螺母65所抵接的U字状卡合部34等,其中,被限制部33以能够自由滑动的方式与止转轴62卡合,从而围绕光轴L2的旋转被限制。
如图2和图3所示,透镜G6在光轴L2方向上配置在第二可动透镜组(像抖动修正装置M1)的后方,并固定在单元箱体10的保持部13上。
滤光片40是红外截止滤光片或低通滤光片等,如图2和图3所示,在光轴L2方向上配置在透镜G6的后方,并固定在单元箱体10的保持部14上。
如图2和图3所示,CCD50在光轴L2方向上配置在滤光片40的后方,并固定在单元箱体10的保持部15上。
如图2和图3所示,第一驱动装置60具有引导轴61、止转轴62、沿光轴L2方向延长的丝杠63、驱动丝杠63旋转的马达64、螺母65、螺旋弹簧66等,其中,引导轴61和止转轴62沿光轴L2方向延长并且固定在单元箱体10上,螺母65与丝杠63螺合,并且抵接在第一可动透镜组30的U字状卡合部34上,旋弹簧66产生总是对U字状卡合部34朝向螺母64施力的作用力。
如图2和图3所示,第二驱动装置70具有引导轴71、止转轴72、沿光轴L2方向延长的丝杠73、驱动丝杠73旋转的马达74、螺母75、螺旋弹簧76等,其中,引导轴71和止转轴72沿光轴L2方向延长并且固定在单元箱体10上,螺母75与丝杠73螺合,并且抵接在第二可动透镜组中包括的基座100的U字状卡合部106上,螺旋弹簧76产生总是对U字状卡合部106朝向螺母74施力的作用力。
角速度传感器80经由单元箱体10的基板被固定,对相机单元U受到的振动和抖动进行检测。
控制单元90是固定在单元箱体10的外壁上的微型计算机,如图3所示,具有控制部91、马达驱动电路92、马达驱动电路93、CCD驱动电路94、驱动电路95、位置检测电路96、角速度检测电路97等,其中,控制部91进行运算处理并且处理各种信号而发出指令信号,马达驱动电路92驱动第一驱动装置60的马达64,马达驱动电路93驱动第二驱动装置70的马达74,CCD驱动电路94驱动CCD50,驱动电路95驱动像抖动修正装置M1所包括的第一驱动机构130和第二驱动机构140,位置检测电路96与对像抖动修正装置M1所包括的可动保持构件110的位置进行检测的第一磁传感器181和第二磁传感器182连接,角速度检测电路97经由角速度传感器80检测相机单元U受到的振动和抖动。
如图2~图4所示,作为第二可动透镜组的像抖动修正装置M1在光轴L2方向上配置在第一可动透镜组30与透镜G6之间,以能够沿光轴L2方向自由移动的方式被支撑着。
并且,如图5~图7所示,像抖动修正装置M1具有基座100、可动保持构件110、筒构件121、第一引导轴122、第二引导轴123、作为驱动装置的(包括第一驱动磁铁131、第一线圈132和第一磁轭133、134)第一驱动机构130、作为驱动装置的(包括第二驱动磁铁141、第二线圈142和第二磁轭143、144)第二驱动机构140、柔性配线板150、固定在基座100上并且作为基座的一部分发挥功能的盖构件160、作为复原装置(复原构件)的第一复原磁铁171以及第二复原磁铁172、作为位置检测装置的第一磁传感器181以及第二磁传感器182等,其中,筒构件121、第一引导轴122、第二引导轴123形成为支撑机构。
如图6~图10、图12所示,基座100形成为在光轴L2方向上呈大致扁平,并且形成为如下那样的大致矩形的平板状,即,在垂直于光轴L2且与光轴L1平行的直线S1的方向上宽度窄,在垂直于光轴L2和直线S1的直线S2的方向上长,基座100具有以光轴L2为中心的圆形的开口部101、嵌入并固定第一驱动磁铁131的嵌合孔102、嵌入并固定第一磁轭133的嵌合孔102′、嵌入并固定第二驱动磁铁141的嵌合孔103、嵌入并固定第二磁轭143的嵌合孔103′、以能够自由滑动的方式与引导轴71卡合而被引导的被引导部104、以能够自由滑动的方式与止转轴72卡合而围绕光轴L2的旋转被限制的被限制部105、与丝杠73螺合的螺母75所抵接的U字状卡合部106、嵌合并固定第一引导轴122的嵌合孔107、嵌合并固定第二引导轴123的嵌合孔108、固定盖构件160的固定部109等。
开口部101形成为如下内径尺寸,即,在可动保持构件110被驱动的范围内,筒状部110a能够非接触地通过。
如图11所示,嵌合孔102(和嵌合孔102′)形成为如下那样的大致矩形状,即,在与直线S2成45度的直线S3的方向上长,并且在垂直于直线S3的直线S4′的方向上宽度窄。
如图11所示,嵌合孔103(和嵌合孔103′)形成为如下那样的大致矩形状,即,在与直线S2成45度的直线S4的方向上长,并且在垂直于直线S4的直线S3′的方向上宽度窄。
并且,如图11所示,嵌合孔102(和嵌合孔102′)和嵌合孔103(和嵌合孔103′)相对于直线S1线对称。
即,第一驱动磁铁131以及第一磁轭133和第二驱动磁铁141以及第二磁轭143相对于直线S1线对称地配置在基座100上。
如图6~图11所示,可动保持构件110形成为在光轴L2方向上除了一部分而呈大致扁平,并且形成为如下那样的大致矩形的平板状,即,在垂直于光轴L2且与光轴L1平行的直线S1的方向上宽度窄,在垂直于光轴L2和直线S1的直线S2的方向上长,可动保持构件110具有以光轴L2为中心的圆形的筒状部110a、隔着筒状部110a而向直线S2方向上的两侧延伸的平板状的延伸部111、嵌入并固定第一线圈132的嵌合孔112、嵌入并固定第二线圈142的嵌合孔113、嵌入并固定第一复原磁铁171的嵌合孔114、嵌入并固定第二复原磁铁172的嵌合孔115、用于第一引导轴122***并且构成支撑机构的一部分的两个卡合部116、用于第二引导轴123***并且构成支撑机构的一部分的第二卡合部117等。
如图11所示,嵌合孔112(和嵌合孔114)形成为如下那样的大致矩形状,即,在与直线S2成45度的直线S3的方向上长,并且在垂直于直线S3的直线S4′的方向上宽度窄。
如图11所示,嵌合孔113(和嵌合孔115)形成为如下那样的大致矩形状,即,在与直线S2成45度的直线S4的方向上长,并且在垂直于直线S4的直线S3′的方向上宽度窄。
并且,如图11所示,嵌合孔112(和嵌合孔114)和嵌合孔113(和嵌合孔115)相对于直线S1线对称。
即,第一线圈132以及第一复原磁铁171和第二线圈142以及第二复原磁铁172相对于直线S1线对称地配置在可动保持构件110上。
两个卡合部116形成在可动保持构件110的在直线S2方向(第二引导方向)上的一端侧,并分别形成有在直线S1方向(第一引导方向)上以同轴贯通并且在直线S2方向(第二引导方向)上延长的长孔116a。卡合部116的长孔116a形成为如下的尺寸,即,第一引导轴122在光轴L2方向上与长孔116a紧密接触,并且,能够在直线S2方向(第二引导方向)上移动。卡合部116的端面116b与筒构件121的两端面121b抵接,在直线S1方向上的相对移动被限制,并且在直线S2方向(第二引导方向)上能够相对自由滑动。
第二卡合部117形成在可动保持构件110的在直线S2方向(第二引导方向)上的另一端侧,并形成有在直线S1方向(第一引导方向)上贯通该第二卡合部117并且在直线S2方向(第二引导方向)上延长的长孔117a。长孔117a形成为如下的尺寸,即,第二引导轴123在光轴L2方向上与长孔117a紧密接触,并且,能够在直线S2方向(第二引导方向)上移动。
如图5~图9所示,筒构件121形成为沿直线S1方向(第一引导方向)延长的圆筒状,并形成有第一引导轴122以能够自由滑动的方式***的圆形的贯通孔121a和形成为平坦面的两端面121b。
如图5~图9所示,第一引导轴122呈圆形截面,并沿直线S1方向延长,划定第一引导方向,第一引导轴122的两端部嵌合在嵌合孔107中而被固定,嵌合孔107形成在基座100的在直线S2方向(第二引导方向)上的一端侧。
如图5~图9所示,第二引导轴123呈圆形截面,并沿直线S1方向延长,第二引导轴123的两端部嵌合在嵌合孔108中而被固定,嵌合孔108形成在基座100的在直线S2方向(第二引导方向)上的另一端侧。
即,第一引导轴122在将筒构件121嵌入两个卡合部116之间的状态下,***在两个长孔116a和贯通孔121a中,第一引导轴122的两端嵌合在基座100的嵌合孔107中而被固定。另外,第二引导轴123***卡合部117的长孔117a中,其两端嵌合在基座100的嵌合孔108中而被固定。
由此,可动保持构件110形成为被支撑机构支撑为能够在第一引导方向和第二引导方向上即垂直于光轴L2的平面内自由移动的状态,该支撑机构包括第一引导轴122、筒构件121、两个卡合部16、第二引导轴123和第二卡合部117,通过第一驱动机构130和第二驱动机构140的驱动力,使可动保持构件110在垂直于光轴L2的平面内相对于基座100二维移动,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
在此,支撑机构由固定在基座100上的第一引导轴122、筒构件121、形成在可动保持构件110上的卡合部116、第二引导轴123和第二卡合部117构成,因而使结构简单,使装置在光轴方向上薄型化等。
另外,因为卡合部116具有用于***第一引导轴122的长孔116a,所以在将第一引导轴122***组装在长孔116a中之后,能够可靠地防止可动保持构件110脱落等。
而且,可动保持构件110包括与筒构件121的两端面121b卡合的两个卡合部116,因而能够将筒构件121嵌入两个卡合部116中,而仅通过将第一引导轴122穿过筒构件121和两个卡合部116就能够组装,从而使结构简单,使组装作业简单化等。
在此,通过采用固定在基座100上并且沿直线S1方向(第一引导方向)平行地延长的第二引导轴123、形成在可动保持构件110上以与第二引导轴123卡合来限制在光轴L2方向上的移动的第二卡合部117,从而仅使可动保持构件110的第二卡合部117与固定在基座100上的第二引导轴123卡合,在此,仅通过将第二引导轴123***第二卡合部117的长孔117a中并且固定在基座100上,就能够限制可动保持构件110的倾斜,使结构简单,组装作业简单化等。
另外,基座100和可动保持构件110的相互相向的区域形成为在光轴L2方向上大致扁平并且在直线S2方向(第二引导方向)上具有一端侧和另一端侧的长的大致矩形的平板状,第一引导轴122固定在基座100的一端侧,第二引导轴123固定在基座100的另一端侧,卡合部116设置在可动保持构件110的一端侧,第二卡合部117设置在可动保持构件110的另一端侧,因而实现装置在直线S1方向(第一引导方向)上薄型化(小型化)和装置在光轴L2方向上的薄型化,而且,能够使可动保持构件110在垂直于光轴L2的平面内高精度地移动,从而能够容易且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
如图5~图7、图9、图10所示,盖构件160以在光轴L2方向上夹入可动保持构件110的方式配置,并且固定在基座100上,盖构件160在中央具有圆形的开口部160a,在开口部160a两侧具有嵌合并固定第一磁轭134的嵌合凹部161、嵌合并固定第一磁传感器181的嵌合孔162、嵌合并固定第二磁轭144的嵌合凹部163、嵌合并固定第二磁传感器182的嵌合孔164等。
开口部160a形成为如下的内径尺寸,即,在可动保持构件110被驱动的范围内,筒状部110a能够非接触地通过。
嵌合孔162形成在如下的位置,即,在盖构件160和可动保持构件110组装在基座100上的状态下,使第一磁传感器181与第一复原磁铁171相向。
嵌合孔164形成在如下的位置,即,在盖构件160和可动保持构件110组装在基座100上的状态下,使第二磁传感器182与第二复原磁铁172相向。
如图6和图7所示,第一驱动机构130形成为包括第一驱动磁铁131、第一线圈132、第一磁轭133、134的音圈马达。
如图11所示,第一驱动磁铁131形成为在直线S3方向上长的矩形形状,嵌合并固定在基座100的嵌合孔102中。并且,第一驱动磁铁131以通过直线S3的面为界被磁化为N极和S极。
如图11所示,第一线圈132形成为在直线S3方向上具有长轴并且在直线S4′方向上具有短轴的大致椭圆环状,并嵌合固定在可动保持构件110的嵌合孔112中。并且,第一线圈132配置为长轴相对于直线S2呈45度的倾斜角度。
第一磁轭133形成为在与第一驱动磁铁131接触的状态下面积大于等于第一驱动磁铁131的面积并且在直线S3方向上长的矩形形状,如图7所示,第一磁轭133嵌合固定在基座100的嵌合孔102′中。
第一磁轭134形成为面积大于第一线圈132的面积的矩形的平板状,在光轴L2方向上与第一线圈132隔着规定间隙而配置,并嵌合固定在盖构件160的嵌合凹部161中。
并且,第一驱动机构130通过对第一线圈132进行通电和断电,在垂直于光轴L2的第一方向即直线S4′方向上产生电磁驱动力。
如图6和图7所示,第二驱动机构140形成为包括第二驱动磁铁141、第二线圈142、第二磁轭143、144的音圈马达。
如图11所示,第二驱动磁铁141形成为在直线S4方向上长的矩形形状,并嵌合固定在基座100的嵌合孔103中。并且,第二驱动磁铁141以通过直线S4的面为界被磁化为N极和S极。
如图11所示,第二线圈142形成为在直线S4方向上具有长轴并且在直线S3′方向上具有短轴的大致椭圆环状,并嵌合固定在可动保持构件110的嵌合孔113中。并且,第二线圈142配置为长轴相对于直线S2呈45度的倾斜角度。
第二磁轭143形成为在与第二驱动磁铁141接触的状态下面积大于等于第二驱动磁铁141的面积并且在直线S4方向上长的矩形形状,如图7所示,第二磁轭143嵌合固定在基座100的嵌合孔103′中。
第二磁轭144形成为面积大于第二线圈142的面积的矩形的平板状,在光轴L2方向上与第二线圈142隔着规定间隙而配置,并嵌合固定在盖构件160的嵌合凹部163中。
并且,第二驱动机构140通过对第二线圈142进行通电和断电,在垂直于光轴L2的第二方向即直线S3′方向上产生电磁驱动力。
如图11所示,所述第一驱动机构130和第二驱动机构140配置成相对于与保持在一个可动保持构件110上的透镜G3、G4、G5的光轴L2垂直的直线S1线对称,因而第一驱动机构130和第二驱动机构140承受的驱动负载相等,隔着透镜G3、G4、G5在两侧产生驱动力,因而能够在垂直于光轴L2的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件110。
第一线圈132和第二线圈142配置成各自的长轴相对于直线S2成规定的倾斜角度,因而在将可动保持构件110形成为在直线S2方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈132和第二线圈142倾斜,能够在直线S1方向上使可动保持构件110的尺寸变小,使装置在垂直于光轴L2的方向(直线S1方向)上小型化和薄型化等。
另外,可动保持构件110配置成,筒状部110a***基座100的开口部101中,并且两侧的延伸部111在光轴L2方向上与基座100相邻并相向,因而,即使在保持多个透镜G3、G4、G5的情况下,也能够将可动保持构件110配置成更接近基座100,从而能够使装置在光轴L2方向上薄型化。
而且,第一驱动磁铁131和第二驱动磁铁141固定在基座100上,第一线圈132和第二线圈142固定在可动保持构件110上,即,将第一线圈132和第二线圈142固定在保持透镜G3、G4、G5的可动保持构件110上,因而在按照透镜的规格(个数、重量等)改变第一线圈132和第二线圈142的匝数等的情况下,能够按照规格进行模块化。
如图2、图5、图6所示,柔性配线板150具有与第一驱动机构130的第一线圈132连接的连接部151、与第一磁传感器181连接的连接部152、与第二驱动机构140的第二线圈142连接的连接部153、与第二磁传感器182连接的连接部154,该柔性配线板150是通过弯曲形成的,配置在基座100的周围。并且,如图2和图3所示,柔性配线板150能够自由弯曲地配置在单元箱体10内,与驱动电路95和位置检测电路96电连接。
第一复原磁铁171和第二复原磁铁172发挥复原构件的功能,如图6、图8、图10和图11所示,分别嵌合固定在可动保持构件110的嵌合孔114、115中。
并且,如图12所示,第一复原磁铁171与第一驱动磁铁131相向而产生磁作用,在第一线圈132未通电的休止状态下,使可动保持构件110复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座100的开口部101的中心一致的位置),并且产生稳定的保持力。
另外,如图12所示,第二复原磁铁172与第二驱动磁铁141相向而产生磁作用,在第二线圈142未通电的休止状态下,使可动保持构件110复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座100的开口部101的中心一致的位置),并且产生稳定的保持力。
这样,在休止状态下,通过复原装置的第一复原磁铁171以及第二复原磁铁172与驱动装置的第一驱动磁铁131以及第二驱动磁铁141间的磁吸引作用,可动保持构件110(透镜G3、G4、G5)自动复原(定心)到规定的休止位置(透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座100的开口部101的中心一致的位置),并且被稳定地保持。因而,在驱动时不需要初始化等驱动控制,而且,在休止状态下能够防止可动保持构件110的晃动等。另外,将驱动装置的第一驱动磁铁131和第二驱动磁铁141兼用作与复原装置的第一复原磁铁171和第二复原磁铁172相互作用的磁铁,因而结构简单,能够使装置小型化等。
第一磁传感器181和第二磁传感器182是例如对磁通密度的变化进行检测而输出电信号的霍尔元件等,如图6、图10所示,它们分别嵌合固定在盖构件160的嵌合孔162、164中,其中,盖构件160连接固定在基座110上而作为基座的一部分发挥功能。在此,在可动保持构件110的移动范围内形成为第一磁传感器181配置在与第一复原磁铁171相向的位置,而且第二磁传感器182配置在与第二复原磁铁172相向的位置的状态。
并且,如图12所示,在第一磁传感器181与设置在可动保持构件110上的第一复原磁铁171之间形成磁回路,第一磁传感器181对因可动保持构件110(的第一复原磁铁171)相对于基座100和盖构件160相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件110的位置。
另外,如图12所示,在第二磁传感器182与设置在可动保持构件110上的第二复原磁铁172之间形成磁回路,第二磁传感器182对因可动保持构件110(的第二复原磁铁172)相对于基座100和盖构件160相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件110的位置。
这样,因为第一磁传感器181和第二磁传感器182经由盖构件160固定在基座100上,所以与第一磁传感器181和第二磁传感器182设置在可动保持构件110上的情况相比,易于配线,还能够防止伴随移动产生的断线等,而且,将第一复原磁铁171和第二复原磁铁172兼用于位置检测,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。
下面,参照图13A~图14C简单地说明所述像抖动修正装置M1的修正动作。
首先,在第一线圈132和第二线圈142未通电的休止状态下,如图13A所示,可动保持构件110通过复原装置(第一复原磁铁171和第二复原磁铁172)的复原作用,复原(定心)到可动保持构件110的透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座100的开口部101的中心一致的休止位置而被保持。
然后,在从图13A所示的休止状态,作为一个例子使可动保持构件110(透镜G3、G4、G5)向上方移动的情况下,使第一驱动机构130产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构140产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图13B所示,可动保持构件110朝向直线S1方向上的上方移动。
另外,在从图13A所示的休止状态,作为一个例子使可动保持构件110(透镜G3、G4、G5)向下方移动的情况下,使第一驱动机构130产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构140产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图13C所示,可动保持构件110朝向直线S1方向上的下方移动。
接着,如图14A所示,在从可动保持构件110通过复原装置(第一复原磁铁171和第二复原磁铁172)的复原作用而复原至可动保持构件110的透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座100的开口部101的中心一致的休止位置的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件110(透镜G3、G4、G5)向右侧移动时,使第一驱动机构130产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构140产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图14B所示,可动保持构件110朝向直线S2方向上的右方移动。
另外,在从图14A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件110(透镜G3、G4、G5)向左侧移动时,使第一驱动机构130产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构140产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图14C所示,使可动保持构件110向直线S2方向上的左方移动。
图15和图16A~图16C示出了上述的像抖动修正装置的变形例,除了改变了第一驱动磁铁和第二驱动磁铁的形态以外,与上述的实施方式相同,因而对相同的结构标注相同的附图标记,并省略说明。
在该变形例中,如图15和图16A~图16C所示,第一驱动磁铁131′包括:第一驱动用部分131a′,其与第一线圈132相向;第一保持用部分131b′,其厚度比第一驱动用部分131a′的厚度薄,与第一复原磁铁171相向。
另外,如图15和图16A~图16C所示,第二驱动磁铁141′包括:第二驱动用部分141a′,其与第二线圈142相向;第二保持用部分141b′,其厚度比第二驱动用部分141a′的厚度薄,与第二复原磁铁172相向。
由此,通过在第一驱动磁铁131′和第二驱动磁铁141′上设置阶梯差,而形成需要大的磁力的第一驱动用部分131a′以及第二驱动用部分141a′和在驱动时不会形成过大的阻力而在复原作用时需要适合的吸引力的第一保持用部分131b′以及第二保持用部分141b′,从而能够更顺利地驱动可动保持构件110,并且在休止时能够顺利地将可动保持构件110定位保持在规定的休止位置。
图17和图18A~图18C示出了上述的像抖动修正装置的另外的变形例,除了追加了第一磁轭191和第二磁轭192以外,结构与上述图15和图16A~图16C所示的的结构相同,因而对相同的结构标注相同的附图标记,并省略说明。
在该变形例中,如图17和图18A~图18C所示,在第一驱动磁铁131′的第一保持用部分131b′上,在与第一复原磁铁171相向一侧的面上配置有薄板状的第一磁轭191。
另外,在第二驱动磁铁141′的第二保持用部分141b′上,在与第二复原磁铁172相向一侧的面上配置有薄板状的第二磁轭192。
由此,能够通过第一磁轭191调整第一复原磁铁171与第一保持用部分131b′之间的磁吸引力,而且,能够通过第二磁轭192调整第二复原磁铁172与第二保持用部分141b′之间的磁吸引力。因而,能够高精度地微调驱动力与保持力的相互关系。
在上述实施方式中,作为驱动装置示出了第一驱动机构130和第二驱动机构140,但是不限于此,只要包括驱动磁铁和线圈并且能够在垂直于光轴L2的平面内二维驱动可动保持构件110,则可以采用其他结构。
在上述实施方式中,叙述了第一线圈和第二线圈形成为大致椭圆环状,但是该“大致椭圆环状”的概念,除了包括椭圆环状以外,还包括形成为由具有直线部的长边(长轴)和短边(短轴)形成的大致矩形的环状的情况。
在上述实施方式中,作为复原装置示出了第一复原磁铁171和第二复原磁铁172,但是不限于此,可以采用其他个数或其他形态的复原磁铁。
在上述实施方式中,作为位置检测装置示出了由霍尔元件形成的第一磁传感器181和第二磁传感器182,但不限于此,可以采用其他的磁传感器。
在上述实施方式中,示出了采用作为用于支撑可动保持构件的支撑机构的筒构件121、第一引导轴122以及第二引导轴123、可动保持构件110的卡合部116以及卡合部117,但不限于此,在具有包括至少3个球和施力弹簧的支撑机构、其他的具有支撑机构的结构中可以采用本发明。
在上述实施方式中,示出了像抖动修正装置,但是在包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元中,可以采用包括形成上述结构的像抖动修正装置的结构。
由此,在光轴方向上配置有摄像用的多个透镜的结构中包括所述像抖动修正装置,从而能够适当驱动保持在可动保持构件110上的修正用的透镜G3、G4、G5,从而顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。即,提供不仅具有摄像用的多个透镜而且追加了所述像抖动修正功能的摄像透镜单元。
图19~图33示出了本发明的第二实施方式的像抖动修正装置M2。如图19、图20、图22所示,该像抖动修正装置M2装入与上述同样的相机单元U中,具有图21所示的控制单元90。
如图20、图23~图25所示,该像抖动修正装置M2具有作为基座的固定框200以及盖框210、可动保持构件220、作为驱动装置(包括第一驱动磁铁231、第一线圈232和第一磁轭233、234)的第一驱动机构230、作为驱动装置(包括第二驱动磁铁241、第二线圈242和第二磁轭243、244)的第二驱动机构240、柔性配线板250、作为复原装置(复原构件)的第一复原磁铁261以及第二复原磁铁262、作为位置检测装置的第一磁传感器271以及第二磁传感器272等。
如图23~图26、图30所示,固定框200形成为在光轴L2方向上大致扁平,并且形成为如下那样的大致矩形的平板状,即,在垂直于光轴L2且与光轴L1平行的直线S1的方向上宽度窄,在垂直于光轴L2和直线S1的直线S2的方向上长,该固定框200具有以光轴L2为中心的八边形的开口部201、嵌入并固定第一驱动磁铁231的嵌合孔202、嵌入并固定第一磁轭233的嵌合孔202′、嵌入并固定第二驱动磁铁241的嵌合孔203、嵌入并固定第二磁轭243的嵌合孔203′、以能够自由滑动的方式与引导轴71卡合而被引导的被引导部204、被限制部205、与丝杠73螺合的螺母75所抵接的U字状卡合部206、作为支撑机构的多个(在此为4个)凸部207、对盖框210进行定位的两个定位孔208、通过螺钉B固定盖框210的固定部209等,其中,被限制部205以能够自由滑动的方式与止转轴62卡合,从而围绕光轴L2的旋转被限制。
如图30所示,在直线S1与直线S2的交点处形成基座的开口部的中心C1,并且该开口部201形成为如下的内径尺寸,即,在可动保持构件220被驱动的范围内,可动保持构件220的筒状部220a能够非接触地通过。
如图25和图30所示,嵌合孔202(和嵌合孔202′)与嵌合孔203(和嵌合孔203′)相对于直线S1线对称。
即,第一驱动磁铁231以及第一磁轭233与第二驱动磁铁241以及第二磁轭243相对于直线S1线对称对配置在固定框200上。
如图23~图26所示,盖框210以在光轴L2方向上夹入可动保持构件220方式配置,并且固定在固定框200上,在盖框210的中央具有圆形的开口部210a,在开口部210a两侧具有嵌合并固定第一磁轭234的嵌合凹部211、嵌合并固定第一磁传感器271的嵌合孔212、嵌合并固定第二磁轭244的嵌合凹部213、嵌合并固定第二磁传感器272的嵌合孔214、嵌合在固定框200的定位孔208中的两个定位销215、使螺入固定框200的固定部209中的螺钉B穿过的螺钉孔216等。
开口部210a形成为如下的内径尺寸,即,在可动保持构件220被驱动的范围内,筒状部220a能够非接触地通过。
嵌合孔212形成在如下的位置,即,在盖框210和可动保持构件220组装在固定框200上的状态下,使第一磁传感器271与第一复原磁铁261相向。
嵌合孔214形成在如下的位置,即,在盖框210和可动保持构件220组装在固定框200上的状态下,使第二磁传感器272与第二复原磁铁262相向。
如图23~图28所示,可动保持构件220形成为在光轴L2方向上除了一部分外大致扁平,并且形成如下那样的大致矩形的平板状,即,在垂直于光轴L2且与光轴L1平行的直线S1的方向上宽度窄,在垂直于光轴L2和直线S1的直线S2的方向上长,该可动保持构件220具有以光轴L2为中心并且保持透镜G3、G4、G5的圆形的筒状部220a、隔着筒状部220a向直线S2方向的两侧延伸的两个延伸部221、嵌入并固定第一线圈232的嵌合凹部222、嵌入并固定第二线圈242的嵌合凹部223、嵌入并固定第一复原磁铁261的嵌合孔224、嵌入并固定第二复原磁铁262的嵌合孔225、与作为支撑机构的多个凸部207抵接的多个(在此为4个)抵接面226、形成在嵌合凹部222、223的区域中的多个贯通孔227等。
即,可动保持构件220形成有筒状部220a和隔着筒状部220a从两侧以规定宽度沿着直线S2方向延伸的两个延伸部221。
如图28和图29所示,嵌合凹部222(和嵌合孔224)形成为如下的大致矩形,即,在与直线S2成45度的直线S3的方向上长,并且在垂直于直线S3的直线S4′的方向上宽度窄。
如图28和图29所示,嵌合凹部223(和嵌合孔225)形成为如下的大致矩形,即,在与直线S2成45度的直线S4的方向上长,并且在垂直于直线S4的直线S3′的方向上宽度窄。
并且,如图28和图29所示,嵌合凹部222(和嵌合孔224)与嵌合凹部223(和嵌合孔225)相对于直线S1线对称。
即,第一线圈232以及第一复原磁铁261与第二线圈242以及第二复原磁铁262相对于直线S1线对称地配置在可动保持构件220上。
如图28所示,多个抵接面226配置为相对于直线S1、S2线对称,并形成为具有规定面积的平面状,使得在可动保持构件220在垂直于光轴L2的平面(包括直线S1、S2的平面)内二维移动的范围内,多个抵接面226不会脱离与固定框200的对应的凸部207接触的状态。
即,当以4个抵接面226与4个凸部207抵接的方式将可动保持构件220配置成与固定框200相向配置时,固定在固定框200上的第一驱动磁铁231和固定在可动保持构件220上的第一复原磁铁261进行磁吸引,而且,固定在固定框200上的第二驱动磁铁241和固定在可动保持构件220上的第二复原磁铁262进行磁吸引,因而可动保持构件220形成为不会离开从固定框200而能够在垂直于光轴L2的平面内自由移动地被支撑着的状态,通过第一驱动机构230和第二驱动机构240的驱动力,使可动保持构件220在垂直于光轴L2的平面内相对于固定框200二维移动,来高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
在此,因为支撑机构仅由设置在固定框200上的多个凸部207、设置在可动保持构件220上并且与凸部207抵接的多个抵接面226构成,因而能够结构简单,使装置小型化。
另外,仅通过与固定框200相向地配置可动保持构件220就能够进行组装,从而使组装作业简单化等。
如图24~图26、图30和图31所示,第一驱动机构230形成为包括第一驱动磁铁231、第一线圈232、第一磁轭233、234的音圈马达。
如图30和图31所示,第一驱动磁铁231形成为以通过直线S3的面为界被磁化为N极和S极的矩形形状,并嵌合固定在固定框200的嵌合凹部202中。并且,第一驱动磁铁231的中心P1位于直线S2与直线S3的交点。
如图28~图31所示,从光轴L2方向来观察,第一线圈232形成为在直线S3方向上具有长轴并且在直线S4′方向上具有短轴的大致椭圆环状,第一线圈232嵌合固定在可动保持构件220的嵌合孔222中,以便在可动保持构件220处于休止位置时第一线圈232的中心P3与中心P1重合。
并且,第一线圈232配置成长轴相对于直线S2(筒状部220a和延伸部221的排列方向)成45度的倾斜角度(长轴与直线S3平行)。
如图24和图25所示,第一磁轭233形成为面积大于等于第一驱动磁铁231的面积的矩形的平板状,在与第一驱动磁铁231接触的状态下嵌合固定在固定框200的嵌合孔202′中。
第一磁轭234形成为面积与第一磁轭233的面积相等的矩形的平板状,嵌合固定在盖框210的嵌合凹部211中。
并且,通过对第一线圈232进行通电和断电,第一驱动机构230在垂直于光轴L2的第一方向即直线S4′方向上产生电磁驱动力。
如图24~图26、图30和图31所示,第二驱动机构240形成为包括第二驱动磁铁241、第二线圈242、第二磁轭243、244的音圈马达。
如图30和图31所示,第二驱动磁铁241形成为以通过直线S4的面为界被磁化为N极和S极的矩形形状,并嵌合固定在固定框200的嵌合凹部203中。并且,第二驱动磁铁241的中心P2位于直线S2与直线S4的交点。
如图28~图31所示,从光轴L2方向观察,第二线圈242形成为在直线S4方向上具有长轴并且在直线S3′方向上具有短轴的大致椭圆环状,第二线圈242嵌合固定在可动保持构件220的嵌合孔223中,以便在可动保持构件220处于休止位置时第二线圈242的中心P4与中心P2重合。
并且,第二线圈242配置成长轴相对于直线S2(筒状部220a和延伸部221的排列方向)成45度的倾斜角度(长轴与直线S4平行)。
如图24和图25所示,第二磁轭243形成为面积大于等于第二驱动磁铁241的面积的矩形的平板状,在与第二驱动磁铁241接触的状态下嵌合固定在固定框200的嵌合孔203′中。
第二磁轭244形成为面积与第二磁轭243的面积相等的矩形的平板状,并嵌合固定在盖框210的嵌合凹部213中。
并且,通过对第二线圈242进行通电和断电,第二驱动机构240在垂直于光轴L2的第二方向即直线S3′方向上产生电磁驱动力。
如图31所示,所述第一驱动机构230和第二驱动机构240配置为相对于与保持在可动保持构件220上的透镜G3、G4、G5的光轴L2垂直的直线S1线对称,因而第一驱动机构230和第二驱动机构240承受的驱动负载相等,隔着透镜G3、G4、G5在两侧产生驱动力,因而能够在垂直于光轴L2的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件220。
另外,第一线圈232和第二线圈242配置成各自的长轴相对于直线S2成规定的倾斜角度(大致45度),因而在将可动保持构件220形成为在直线S2方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈232和第二线圈242倾斜,能够使可动保持构件220在直线S1方向上的尺寸小,使装置在垂直于光轴L2的方向(直线S1方向)上小型化和薄型化等。
而且,可动保持构件220配置成筒状部220a***固定框200的开口部201和盖框210的开口部210a中,并且与固定框200和盖框210邻接并相向,即使在保持多个透镜G3、G4、G5的情况下,也能够使装置在光轴L2方向上薄型化。
如图24和图25所示,柔性配线板250具有与第一驱动机构230的第一线圈232连接的连接部251、与第一磁传感器271连接的连接部252、与第二驱动机构240的第二线圈242连接的连接部253、与第二磁传感器272连接的连接部254,柔性配线板250是通过弯曲形成的,并配置在固定框200的周围。并且,柔性配线板250以能够自由弯曲的方式配置在单元箱体10内,与驱动电路95和位置检测电路96电连接。
第一复原磁铁261发挥复原构件的功能,如图24、图25、图29和图31所示,以通过直线S3的面为界被磁化为S极和N极,并且从光轴L2方向观察,形成为在直线S3方向上具有长边并且在直线S4′方向上具有短边的大致长方形,第一复原磁铁261嵌合固定在可动保持构件220的嵌合孔224中,以便在可动保持构件220处于休止位置时第一复原磁铁261的中心P5与中心P1、P3重合。
即,第一复原磁铁261配置成长边与第一线圈232的长轴大致平行,并且相对于直线S2(筒状部220a和延伸部221的排列方向)成45度的倾斜角度(长边与直线S3平行)。
并且,如图26所示,第一复原磁铁261与第一驱动磁铁231相向形成磁路,产生磁作用,在第一线圈232非通电的休止状态下,使可动保持构件220复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与固定框200的开口部201的中心一致的位置),并且产生稳定的保持力。
第二复原磁铁262发挥复原构件的功能,如图24、图25、图29和图31所示,以通过直线S4的面为界被磁化为S极和N极,并且,从光轴L2方向观察,形成为在直线S4方向上具有长边并且在直线S3′方向上具有短边的大致长方形,第二复原磁铁262嵌合固定在可动保持构件220的嵌合孔225中,以便在可动保持构件220处于休止位置时第二复原磁铁262的中心P6与中心P2、P4重合。
即,第二复原磁铁262配置成长边与第二线圈242的长轴大致平行,并且相对于直线S2(筒状部220a和延伸部221的排列方向)成45度的倾斜角度(长边与直线S4平行)。
并且,如图26所示,第二复原磁铁262与第二驱动磁铁241相向,产生磁作用,在第二线圈242非通电的休止状态下使可动保持构件220复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与固定框200的开口部201的中心一致的位置),并且产生稳定的保持力。
这样,在休止状态下,通过复原装置的第一复原磁铁261以及第二复原磁铁262与驱动装置的第一驱动磁铁231以及第二驱动磁铁241间的磁吸引作用,可动保持构件220(透镜G3、G4、G5)自动复原(定心)到规定的休止位置(透镜G3、G4、G5的光轴L2与固定框200的开口部201的中心一致的位置),并且稳定地进行保持。因而,在驱动时不需要初始化等驱动控制,而且,在休止状态下能够防止可动保持构件220的晃动等。另外,将驱动装置的第一驱动磁铁231和第二驱动磁铁241兼用于与复原装置的第一复原磁铁261和第二复原磁铁262进行相互作用,因而能够使结构简单,使装置小型化等。
另外,第一复原磁铁261的长边与第一线圈232的长轴大致平行,并且,第二复原磁铁262的长边与第二线圈242的长轴大致,因而在驱动时(向第一线圈232和第二线圈242通电时),通过复原磁铁261、262的磁力和驱动磁铁231、241的磁力的相互作用,产生抑制可动保持构件220围绕光轴L2进行旋转的力,而且,由于复原磁铁261、262形成为在磁化边界线的方向上具有长边,因而能够获得大的抑制可动保持构件220旋转的力矩,能够使可动保持构件220在垂直于光轴L2的平面内快速移动且高精度地定位在希望的位置。
第一磁传感器271和第二磁传感器272例如是对磁通密度的变化进行检测而输出电信号的霍尔元件等,如图24~图26所示,分别嵌合固定在盖框210的嵌合孔212、214中。在此,在可动保持构件220的移动范围内,第一磁传感器271配置在与第一复原磁铁261相向的位置,而且,第二磁传感器272配置在与第二复原磁铁262相向的位置。
如图26所示,第一磁传感器271与设置在可动保持构件220上的第一复原磁铁261之间形成磁回路,第一磁传感器271对因可动保持构件220(的第一复原磁铁261)相对于固定框200和盖框210相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件220的位置。
如图26所示,第二磁传感器272与设置在可动保持构件220上的第二复原磁铁262之间形成磁回路,第二磁传感器272对因可动保持构件220(的第二复原磁铁262)相对于固定框200和盖框210相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件220的位置。
这样,因为第一磁传感器271和第二磁传感器272经由盖框210固定在固定框200上,所以与第一磁传感器271和第二磁传感器272设置在可动保持构件220上的情况相比,易于配线,还能够防止伴随移动产生的断线等,而且,将第一复原磁铁261和第二复原磁铁262兼用于位置检测,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。
下面,参照图32A~图33C简单地说明所述像抖动修正装置M2的修正动作。
首先,在第一线圈232和第二线圈242未通电的休止状态下,如图32A所示,可动保持构件220通过复原装置(第一复原磁铁261和第二复原磁铁262)的复原作用,可动保持构件220的透镜G3、G4、G5的光轴L2复原(定心)到与固定框200的开口部201的中心C1一致的休止位置而被保持。
然后,在从图32A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件220(透镜G3、G4、G5)向上方移动的情况下,使第一驱动机构230产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构240产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图32B所示,可动保持构件220朝向直线S1方向上的上方移动。
另外,在从图32A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件220(透镜G3、G4、G5)向下方移动的情况下,使第一驱动机构230产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构240产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图32C所示,可动保持构件220朝向直线S1方向上的下方移动。
接着,如图33A所示,在从可动保持构件220通过复原装置(第一复原磁铁261和第二复原磁铁262)的复原作用复原到可动保持构件220的透镜G3、G4、G5的光轴L2与固定框200的开口部201的中心C1一致的休止位置的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件220(透镜G3、G4、G5)向左侧移动的情况下,使第一驱动机构230产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构240产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图33B所示,可动保持构件220朝向直线S2方向上的左方移动。
另外,在从图33A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件220(透镜G3、G4、G5)向右侧移动的情况下,使第一驱动机构230产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构240产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图33C所示,可动保持构件220朝向直线S2方向上的右方移动。
这样,可动保持构件220在以能够自由移动的方式被支撑机构(凸部207、抵接面226)支撑着的状态,通过向第一线圈232和第二线圈242通电而与第一驱动磁铁231和第二驱动磁铁242协动产生的电磁驱动力,在垂直于光轴L2的平面内相对于基座(固定框200和盖框210)二维移动,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
在此,在可动保持构件220处于休止位置时,从光轴L2方向观察,第一复原磁铁261的中心P5与第一驱动磁铁231的中心P1大致一致,而且,从光轴L2方向观察,第二复原磁铁262的中心P6与第二驱动磁铁241的中心P2大致一致,因而能够使复原磁铁261(262)和驱动磁铁231(241)在平衡好的位置相向,在复原磁铁261(262)与驱动磁铁231(241)间获得强的磁吸引作用,使可动保持构件220(透镜G3、G4、G5)自动复原到规定的休止位置(光轴L2与开口部201的中心C1一致的位置),并且能够稳定地进行保持。
在上述实施方式中,叙述了第一线圈232和第二线圈242形成为大致椭圆环状,但是该“大致椭圆环状”的概念,除了包括椭圆环状以外,还包括形成为由具有直线部的长边(长轴)和短边(短轴)形成的大致矩形的环状的情况。
在上述实施方式中,作为位置检测装置示出了由霍尔元件形成的第一磁传感器271和第二磁传感器272,但不限于此,可以采用其他的磁传感器。
在上述实施方式中,作为用于支撑可动保持构件的支撑机构示出了采用在固定框200上设置多个凸部207并在可动保持构件220上设置多个抵接面226的结构的情况,但不限于此,相反地,也可以采用在固定框上设置多个抵接面而在可动保持构件上设置多个凸部的结构,还可以在其他的具有支撑机构的结构中采用本发明。
在上述实施方式中,示出了在安装于便携式信息终端机上的相机单元U中应用的像抖动修正装置,但是在包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元中也可以采用包括形成上述结构的像抖动修正装置。
由此,在光轴方向上配置有摄像用的多个透镜的结构中,通过包括所述像抖动修正装置,从而能够适当驱动保持在可动保持构件220上的修正用的透镜G3、G4、G5,从而顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。即,提供不仅具有摄像用的多个透镜,而且追加了所述像抖动修正功能的摄像透镜单元。
图34~图48示出了第三实施方式的像抖动修正装置M3。如图34~图36所示,该像抖动修正装置M3装入上述的同样的相机单元U中,具有图21所示的控制单元90。
如图34、图37~图39所示,本实施方式的像抖动修正装置M3具有基座300、可动保持构件310、作为驱动装置(包括第一线圈321、第一驱动磁铁322)的第一驱动机构320、作为驱动装置(包括第二线圈331、第二驱动磁铁332)的第二驱动机构330、驱动装置中所包括的磁轭341、342、作为支撑机构的3个球体350、作为复原装置(复原构件)的第一复原磁铁361以及第二复原磁铁362、作为位置检测装置的第一磁传感器371以及第二磁传感器372、进行电连接的柔性配线板380等,其中,作为支撑机构的3个球体350以使可动保持构件310能够在垂直于光轴L2的平面内自由移动的方式支撑可动保持构件310。
如图35~图39、图42、图43所示,基座300形成为在光轴L2方向上大致扁平,并且形成为如下那样的大致矩形的平板状,即,在垂直光轴L2且与光轴L1平行的直线S1的方向上宽度窄,在垂直于光轴L2和直线S1的直线S2的方向上长,该基座300具有以光轴L2为中心的开口部300a、嵌合并固定第一线圈321的嵌合凹部300b、嵌合并固定第一磁传感器371的嵌合凹部300c、嵌合并固定第一复原磁铁361的嵌合凹部300d、嵌合并固定第二线圈331的嵌合凹部300e、嵌合并固定第二磁传感器372的嵌合凹部300f、嵌合并固定第二复原磁铁362的嵌合凹部300g、以能够自由滑动的方式与引导轴71卡合而被引导的被引导部301、以能够自由滑动的方式与止转轴62卡合而围绕光轴L2的旋转被限制的被限制部302、与丝杠73螺合的螺母75所抵接的U字状卡合部303、接受作为支撑机构的球体350的3个凹部304、连接可动保持构件310并使其能够移动的4个连接销305、用于通过螺钉B固定磁轭341的两个螺钉孔306等。
如图42和图43所示,开口部300a在直线S1与直线S2的交点形成中心C1,并且在直线S1方向上形成平行的内壁面,该开口部300a形成为如下的内径尺寸,即,在可动保持构件310被驱动的范围内,可动保持构件310的筒状部310a能够非接触地通过。
如图42和图43所示,嵌合凹部300b、300c、300d与嵌合凹部300e、300f、300g相对于直线S1线对称。即,第一线圈321、第一复原磁铁361、以及第一磁传感器371与第二线圈331、第二复原磁铁362以及第二磁传感器372相对于直线S1线对称地配置在基座300上。
3个凹部304以使球体350在光轴L2方向上局部突出的状态接受球体350,并且球体350能够自由转动。并且,如图42所示,关于3个凹部304的配置结构,一个凹部304配置在直线S1上且处于开口部300a的附近,其他两个凹部304配置在相对于直线S1线对称的位置。即,3个凹部304位于等腰三角形的3个定点。
连接销305形成为圆柱状,以便***可动保持构件310的连接切缺部315和连接长孔部316中。此外,连接销305是在组装时被嵌合固定的。
如图37~图41、图44和图45所示,可动保持构件310形成为在光轴L2方向上除了一部分外大致扁平,并且该可动保持构件310如下那样的大致矩形的平板状,即,在直线S1方向上宽度窄,并且在直线S2方向上长,该可动保持构件310具有以光轴L2为中心并且保持透镜G3、G4、G5的筒状部310a、隔着筒状部310a向直线S2方向的两侧延伸的两个延伸部311、嵌合并固定第一驱动磁铁322的嵌合孔312、嵌合并固定第二驱动磁铁332的嵌合孔313、与作为支撑机构的3个球体350抵接的3个抵接面314、分别用于4个连接销305***的两个连接切缺部315以及两个连接长孔部316、对磁轭342进行定位的两个定位突起317等。
筒状部310a形成为在直线S1方向上扁平的筒状,以便在筒状部310a的内部保持在直线S1方向上具有平行的切削面的透镜G3、G4、G5。
如图41所示,3个抵接面314配置成,在透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座300的开口部300a的中心C1一致的状态下,在光轴L2方向上与3个凹部304(球体350)相向,并且3个抵接面314形成为具有规定面积的平面状,使得在可动保持构件310在垂直于光轴L2的平面(包括直线S1、S2的平面)内二维移动的范围内,不脱离与***基座300的对应的凹部304中的球体350接触的状态。
如图40、图41、图45所示,连接切缺部315形成为沿与垂直于光轴L2的直线S2平行的方向延长,并且朝向直线S2方向上的外侧开口,并以能够自由滑动的方式接受连接销305。
如图41和图45所示,连接长孔部316形成为沿与垂直于光轴L2的直线S1平行的方向延长,并以能够自由滑动的方式接受连接销305。
即,当以3个抵接面314与***3个凹部304中的3个球体350抵接的方式将可动保持构件310配置成与基座300相向时,固定在基座300上的第一复原磁铁361和固定在可动保持构件310上的第一驱动磁铁322磁吸引,而且,固定在基座300上的第二复原磁铁362和固定在可动保持构件310上的第二驱动磁铁332磁吸引,因而可动保持构件310形成为不会离开基座300而以在垂直于光轴L2的平面内能够自由移动的方式被支撑着的状态,而且,由于连接销305***在连接切缺部315和连接长孔部316中,因而限制可动保持构件310在光轴L2方向上离开基座300,可动保持构件310以能够在垂直于光轴L2的平面(包括直线S1、S2的平面)内相对于基座300自由移动的方式被支撑着。
并且,通过第一驱动机构320和第二驱动机构330的驱动力,使可动保持构件310在所述平面内能够相对于基座300二维移动,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
在此,因为支撑机构仅由***基座300上所设置的3个凹部304中的3个球体350和设置在可动保持构件310上并且与3个球体350抵接的3个抵接面314构成,因而能够使结构简单,使装置小型化。另外,通过复原磁铁361、362与驱动磁铁322、332的相互磁吸引力和连接销305与连接切缺部315、连接长孔部316的卡合关系,防止可动保持构件310的脱离,因而与以往那样的使用弹簧的作用力防止脱离的情况相比,不需要多余的驱动力,能够平衡良好地驱动可动保持构件310。
如图38、图39、图44和图45所示,第一驱动机构320形成为包括第一线圈321、第一驱动磁铁322的音圈马达。
如图42~图45所示,从光轴L2方向观察,第一线圈321形成为在直线S3方向上具有长轴并且在直线S4′方向上具有短轴的大致椭圆环状,并嵌合固定在基座300的嵌合凹部300b中。
并且,第一线圈321配置成长轴相对于直线S2成45度的倾斜角度(长轴与直线S3平行)。
如图44和图45所示,第一驱动磁铁322形成为以通过直线S3的面为界被磁化为N极和S极的矩形形状,并嵌合固定在可动保持构件310的嵌合孔312中。
并且,通过对第一线圈321进行通电和断电,第一驱动机构320在垂直于光轴L2的第一方向即直线S4′方向上产生电磁驱动力。
如图38、图39、图44和图45所示,第二驱动机构330形成为包括第二线圈331、第二驱动磁铁332的音圈马达。
如图42~图45所示,从光轴L2方向观察,第二线圈33形成为在直线S4方向上具有长轴并且在直线S3′方向上具有短轴的大致椭圆环状,并嵌合固定在基座300的嵌合凹部300e中。
并且,第二线圈331配置成长轴相对于直线S2成45度的倾斜角度(长轴与直线S4平行)。
如图44和图45所示,第二驱动磁铁332形成为以通过直线S4的面为界被磁化为N极和S极的矩形形状,并嵌合固定在可动保持构件310的嵌合孔313中。
并且,通过对第二线圈331进行通电和断电,第二驱动机构330在垂直于光轴L2的第二方向即直线S3′方向上产生电磁驱动力。
如图38和图39所示,磁轭341形成为大致矩形的板状,并且具有形状与开口部300a的形状大致相同的切缺部341a、弯曲部341b、两个螺钉孔341c。
并且,如图46所示,为了夹入柔性配线板380并使其弯曲固定,磁轭341配置成与柔性配线板380的背面邻接,并使用螺钉B能够自由装卸地被固定在基座300上。
如图37~图39所示,磁轭342形成为大致矩形的板状,并且具有接受筒状部310a的圆形的开口部342a、嵌合定位突起317的两个嵌合孔342b。
并且,使定位突起317嵌合在嵌合孔342b中并使用粘接剂等,将磁轭342粘接在可动保持构件310(和第一驱动磁铁322、第二驱动磁铁332)的前表面上。
这样,通过设置驱动装置的一部分中所包括的磁轭341、342,能够抑制第一驱动机构320和第二驱动机构330产生的磁力线漏出到外部,从而能够提高磁效率。
如图44所示,所述第一驱动机构320和第二驱动机构330配置成相对于与保持在可动保持构件310上的透镜G3、G4、G5的光轴L2垂直的直线S1线对称,因而第一驱动机构320和第二驱动机构330承受的驱动负载相等,隔着透镜G3、G4、G5在两侧产生驱动力,因而能够在垂直于光轴L2的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件310。
另外,第一线圈321和第二线圈331配置成各自的长轴相对于直线S2成规定的倾斜角度(大致45度),因而在将可动保持构件310形成为在直线S2方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈321和第二线圈331倾斜,能够使可动保持构件310在直线S1方向上的尺寸小,使装置在垂直于光轴L2的方向(直线S1方向)上小型化和薄型化等。
第一复原磁铁361发挥复原构件的功能,如图39、图43所示,从光轴L2方向观察大致呈长方形,并以通过直线S3的面为界被磁化为S极和N极,并且以在直线S3方向上隔着第一磁传感器371的方式嵌合固定在基座300的两个嵌合凹部300d中。
即,两个第一复原磁铁361以与第一线圈321的长轴大致平行的方式,相对于直线S2成45度的倾斜角度,排列配置在直线S3上。
并且,第一复原磁铁361与第一驱动磁铁322相向而形成磁路,并产生磁作用,在第一线圈321非通电的休止状态下,使可动保持构件310复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座300的开口部300a的中心C1一致的位置),并且产生稳定的保持力。
第二复原磁铁362发挥复原构件的功能,如图39、图43所示,从光轴L2方向观察大致呈长方形,并以通过直线S4的面为界被磁化为S极和N极,并且以在直线S4方向上隔着第二磁传感器372的方式嵌合固定在基座300的两个嵌合凹部300g中。
即,两个第二复原磁铁362以与第二线圈331的长轴大致平行的方式,相对于直线S2成45度的倾斜角度,排列配置在直线S4上。
并且,第二复原磁铁362与第二驱动磁铁332相向而形成磁路,并产生磁作用,在第二线圈331非通电的休止状态下,使可动保持构件310复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座300的开口部300a的中心C1一致的位置),并且产生稳定的保持力。
这样,在休止状态下,通过复原装置的第一复原磁铁361以及第二复原磁铁362与驱动装置的第一驱动磁铁322以及第二驱动磁铁332间的磁吸引作用,可动保持构件310(透镜G3、G4、G5)自动复原(定心)到规定的休止位置(透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座300的开口部300a的中心C1一致的位置),并且稳定地被保持。因而在驱动时不需要初始化等驱动控制,而且,在休止状态下能够防止可动保持构件310的晃动等。另外,将驱动装置的第一驱动磁铁322和第二驱动磁铁332兼用作与复原装置的第一复原磁铁361和第二复原磁铁362相互作用的磁铁,因而结构简单,能够使装置小型化等。
另外,两个第一复原磁铁361的排列方向与第一线圈321的长轴大致平行,并且,两个第二复原磁铁362的排列方向与第二线圈331的长轴大致平行,因而在驱动时(向第一线圈321和第二线圈331通电时),通过复原磁铁361、362的磁力和驱动磁铁322、332的磁力的相互作用,产生抑制可动保持构件310围绕光轴L2旋转的力,而且,由于复原磁铁361、362各自沿磁化边界线的方向排列配置,因而能够获得大的抑制旋转的力矩,能够使可动保持构件310在垂直于光轴L2的平面内快速移动并且高精度地定位在希望的位置。
第一磁传感器371和第二磁传感器372例如是对磁通密度的变化进行检测而输出电信号的霍尔元件等,如图39、图42~图45所示,分别嵌合固定在基座300的嵌合凹部300c、300f(参照图43)中。在此,在可动保持构件310的移动范围内,第一磁传感器371配置在与第一驱动磁铁322相向的位置,而且,第二磁传感器372配置在与第二驱动磁铁332相向的位置。
并且,第一磁传感器371在与固定在可动保持构件310上的第一驱动磁铁322之间产生磁回路,第一磁传感器371对因可动保持构件310相对于基座300相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件310的位置。
另外,在第二磁传感器372在与固定在可动保持构件310上的第二驱动磁铁332之间形成磁回路,第二磁传感器372对因可动保持构件310相对于基座300相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件310的位置。
这样,因为第一磁传感器371和第二磁传感器372固定在基座300上,所以与第一磁传感器371和第二磁传感器372设置在可动保持构件310上的情况相比,易于配线,还能够防止移动产生的断线等,而且,将第一驱动磁铁322和第二驱动磁铁332兼用于位置检测,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。
如图38所示,柔性配线板380具有与第一驱动机构320的第一线圈321连接的连接部381、与第二驱动机构330的第二线圈331连接的连接部382、与第一磁传感器371连接的连接部383、与第二磁传感器372连接的连接部384。
并且,如图46所示,柔性配线板380配置成与基座300的背面接触,第一线圈321的引出线连接在连接部381上,第二线圈331的引出线连接在连接部382上,第一磁传感器371的端子连接在连接部383上,第二磁传感器372的端子连接在连接部384上,借助磁轭341,连接部381、382的区域被弯曲并被夹入固定。
这样,柔性配线板380邻接于基座300的与可动保持构件310所相向的一侧相反的一侧而配置并被固定,因而不需要使柔性配线板380向垂直于光轴L2的平面方向移动,并且不需要使柔性配线板380向可动保持构件310移动的平面方向弯曲来进行配置,其中,该基座300不向垂直于光轴L2的平面方向移动。
因而,能够减小柔性配线板380的配置空间,由此,能够使装置小型化,提高耐久性。
另外,如图36~图38所示,柔性配线板380以不遮挡光轴L2的方式分成两叉,并且配置成在光轴L2的方向上呈波纹状地伸缩,因而能够高效地收纳该柔性配线板,使装置小型化和薄型化。
下面,参照图47A~图48C简单说明所述像抖动修正装置M3的修正动作。
首先,在第一线圈321和第二线圈331未通电的休止状态下,如图47A所示,可动保持构件310通过复原装置(第一复原磁铁361和第二复原磁铁362)的复原作用,复原(定心)到可动保持构件310的透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座300的开口部300a的中心C1一致的休止位置来进行保持。
然后,在从图47A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件310(透镜G3、G4、G5)向上方移动的情况下,使第一驱动机构320产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构330产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图47B所示,可动保持构件310朝向直线S1方向上的上方移动。
另外,在从图47A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件310(透镜G3、G4、G5)向下方移动的情况下,使第一驱动机构320产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构330产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图47C所示,可动保持构件310朝向直线S1方向上的下方移动。
接着,如图48A所示,在从可动保持构件310通过复原装置(第一复原磁铁361和第二复原磁铁362)的复原作用复原到可动保持构件310的透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座300的开口部300a的中心C1一致的休止位置的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件310(透镜G3、G4、G5)向左侧移动的情况下,使第一驱动机构320产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构330产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图48B所示,可动保持构件310朝向直线S2方向上的左方移动。
另外,从图48A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件310(透镜G3、G4、G5)向右侧移动的情况下,使第一驱动机构320产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构330产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图48C所示,可动保持构件310朝向直线S2方向上的右方移动。
这样,可动保持构件310在以能够自由移动的方式由支撑机构(3个球体350)支撑着的状态,通过因向第一线圈321和第二线圈331通电而与第一驱动磁铁322和第二驱动磁铁332协动产生的电磁驱动力,在垂直于光轴L2的平面内相对于基座300二维移动,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
在此,第一线圈321的长轴和两个第一复原磁铁361的排列方向沿同一方向延长,而且,第二线圈331的长轴和两个第二复原磁铁362的排列方向沿同一方向延长,因而在驱动时(向线圈321、331通电时),通过复原磁铁361、362的磁力和驱动磁铁322、332的磁力的相互作用,产生抑制可动保持构件310围绕光轴L2旋转的力,而且,由于复原磁铁361、362各自沿磁化边界线的方向排列配置,因而能够获得大的抑制旋转的力矩,能够使可动保持构件310在垂直于光轴L2的平面内快速移动并且高精度地定位在希望的位置。
在上述实施方式中,叙述了第一线圈321和第二线圈331形成大致椭圆环状,但是该“大致椭圆环状”的概念,除了包括椭圆环状以外,还包括形成为由具有直线部的长边(长轴)和短边(短轴)形成的大致矩形的环状的情况。
在上述实施方式中作为位置检测装置示出了由霍尔元件形成的第一磁传感器371和第二磁传感器372,但不限于此,可以采用其他的磁传感器。
在上述实施方式中,作为支撑可动保持构件的支撑机构示出了采用***基座300的凹部304中的3个球体350以与可动保持构件310的3个抵接面314抵接的情况,但不限于此,相反,可以采用在基座300上设置多个抵接面而在可动保持构件上设置接受球体350的多个凹部的结构,在其他的具有支撑机构的结构中也可以采用本发明。
在上述实施方式中,示出了在安装于便携式信息终端机上的相机单元U中应用的像抖动修正装置,但是在包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元中也可以采用包括形成上述结构的像抖动修正装置。
由此,在光轴方向上配置有摄像用的多个透镜的结构中,通过包括所述像抖动修正装置,而能够适当驱动保持在可动保持构件310上的修正用的透镜G3、G4、G5,从而顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。即,提供不仅具有摄像用的多个透镜,而且追加了所述像抖动修正功能的摄像透镜单元。
图49~图62示出了第四实施方式的像抖动修正装置M4。如图49和图50所示,该像抖动修正装置M4装入与上述同样的相机单元U中,并具有与上述同样的控制单元。
如图49~图54所示,本实施方式的像抖动修正装置M4在光轴L2方向上配置在第一可动透镜组30和透镜G6之间,并具有基座400、可动保持构件410、作为驱动装置(包括第一线圈421、第一驱动磁铁422、第一磁轭423)的第一驱动机构420、作为驱动装置(包括第二线圈431、第二驱动磁铁432、第二磁轭433)的第二驱动机构430、以使可动保持构件410在垂直于光轴L2的平面内自由移动的方式支撑可动保持构件410的作为支撑机构的3个球体440、作为复原装置(复原构件)的第一复原磁铁451以及第二复原磁铁452、作为位置检测装置的第一磁传感器461以及第二磁传感器462、进行电连接的柔性配线板470等。
如图51~图54、图56~图58所示,基座400形成为在光轴L2方向上大致扁平,并且形成如下那样的大致矩形的平板状,即,在垂直于光轴L2且与光轴L1平行的直线S1的方向上宽度窄,在垂直于光轴L2和直线S1的直线S2的方向上长,基座400具有划定中心C1的开口部400a、嵌合并固定第一线圈421的嵌合凹部400b、嵌合并固定第一磁传感器461的嵌合凹部400c、嵌合并固定第二线圈431的嵌合凹部400d、嵌合并固定第二磁传感器462的嵌合凹部400e、以能够自由滑动的方式与引导轴71卡合而被引导的被引导部401、以能够自由滑动的方式与止转轴62卡合而围绕光轴L2的旋转被限制的被限制部402、夹入与丝杠73螺合的螺母75的一对U字状卡合部403、接受作为支撑机构的球体440的3个凹部404、连接可动保持构件410并使其能够移动的4个连接片405、挂固螺旋弹簧66的一端的挂固片406、用于通过螺钉固定柔性配线板470的4个螺钉孔407、4个减轻重量孔408等。
如图57和图58所示,开口部400a在直线S1与直线S2的交点形成中心C1,并且在直线S1方向上形成平行的内壁面,该开口部400a形成为如下的内径尺寸,在可动保持构件410被驱动的范围内,可动保持构件410的筒状部410a能够非接触地通过。
如图57和图58所示,嵌合凹部400b、400c与嵌合凹部400d、400e相对于直线S1线对称。即,第一线圈421(第一复原磁铁451)以及第一磁传感器461与第二线圈431(第二复原磁铁452)以及第二磁传感器462相对于直线S1线对称地配置在基座400上。
3个凹部404以使球体440在光轴L2方向上局部突出的状态接受球体440,并且球体440能够自由转动。并且,如图57所示,关于3个凹部404的配置结构,一个凹部404配置在直线S1上且处于开口部400a的附近,其他两个凹部404配置在相对于直线S1线对称的位置且处于开口部400a的附近。即,3个凹部404位于等腰三角形或正三角形的3个定点。
4个连接片405发挥限制可动保持构件410在光轴L2方向上脱离基座400的限制机构的功能,如图51和图54所示,该4个连接片405形成有接受可动保持构件410的连接突起417的连接孔405a,并形成为连接突起417向连接孔405a中进入时能够弯曲(能够弹性变形)。
如图53~图55、图59和图60所示,可动保持构件410形成为在光轴L2方向上除了一部分外大致扁平,并且形成为如下那样的大致矩形的平板状,即,在直线S1方向上宽度窄,并且在直线S2方向上长,如图54、图55、图59和图60所示,该可动保持构件410具有以光轴L2为中心并且保持透镜G3、G4、G5的筒状部410a、隔着筒状部410a向直线S2方向的两侧延伸的两个延伸部411、嵌合并固定第一驱动磁铁422的嵌合孔412、嵌合并固定第二驱动磁铁432的嵌合孔413、嵌合并固定第一磁轭423的嵌合孔414、嵌合并固定第二磁轭433的嵌合孔415、与作为支撑机构的3个球体440抵接的3个抵接面416、分别***4个连接片405(连接孔405a)中的4个连接突起417等。
筒状部410a的与基座400的开口部400a相邻一侧在直线S1方向上具有平行的切削面,形成为在直线S1方向上扁平的筒状。
3个抵接面416配置成,在透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座400的开口部400a的中心C1一致的状态下,在光轴L2方向上与3个凹部404(球体440)相向,并且该3个抵接面形成为具有规定面积的平面状,以便在可动保持构件410在垂直于光轴L2的平面(包括直线S1、S2的平面)内二维移动的范围内,不脱离与***基座400的对应的凹部404中的球体440接触的状态。
如图51、图53~图55、图59和图60所示,连接突起417形成为沿垂直于光轴L2的直线S1的方向延长,能够***连接片405的连接孔405a中。
在此,连接突起417形成为如下的尺寸,即,在***连接孔405a中的状态下,在光轴L2方向上朝向离开的方向移动的情况被限制,在连接孔405a内能够在垂直于光轴L2的平面(包括直线S1、S2的平面)内二维移动。
即,当4个连接突起417与对应的4个连接片405(连接孔405a)连接,而使3个抵接面416与***3个凹部404中的3个球体440抵接来将可动保持构件410配置成与基座400相向时,限制可动保持构件410在光轴L2方向上离开基座400,并且,固定在基座400上的第一复原磁铁451与固定在可动保持构件410上的第一驱动磁铁422磁吸引,而且,固定在基座400上的第二复原磁铁452与固定在可动保持构件410上的第二驱动磁铁432磁吸引,因而,可动保持构件410形成为不会离开基座400而能够在垂直于光轴L2的平面(包括直线S1、S2的平面)内相对于基座400自由移动地被支撑着的状态。
并且,通过第一驱动机构420和第二驱动机构430的驱动力,可动保持构件410能够在所述平面内相对于基座400二维移动,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
如图54~图57所示,第一驱动机构420形成为包括第一线圈421、第一驱动磁铁422、第一磁轭423的音圈马达。
如图57所示,从光轴L2方向观察,第一线圈421形成为在直线S3方向上具有长轴并且在直线S4′方向上具有短轴的大致椭圆环状,即,沿直线S3方向延长(沿平面内的垂直于第一方向(直线S4′方向)的方向延长),第一线圈421嵌合固定在基座400的嵌合凹部400b中,并在内侧形成有空心部421a。并且,第一线圈421配置成长轴相对于直线S2成45度的倾斜角度(长轴与直线S3平行)。
如图55、图56、图60所示,第一驱动磁铁422形成为如下的矩形形状,在直线S3方向上长,并以通过直线S3的面为界被磁化为N极和S极,并且在光轴L2方向(厚度方向)上也被磁化为N极和S极,第一驱动磁铁422嵌合固定在可动保持构件410的嵌合孔412中。
如图55、图56、图59所示,第一磁轭423形成为大致矩形的板状,并嵌合固定在可动保持构件410的嵌合孔414中。
并且,通过对第一线圈421进行通电和断电,第一驱动机构420在垂直于光轴L2的第一方向(即直线S4′方向)上产生电磁驱动力。
如图54~图57所示,第二驱动机构430形成为包括第二线圈431、第二驱动磁铁432、第二磁轭433的音圈马达。
如图57所示,从光轴L2方向观察,第二线圈431形成为在直线S4方向上具有长轴并且在直线S3′方向上具有短轴的大致椭圆环状,即,沿直线S4方向延长(沿平面内的垂直于第二方向(直线S3′方向)的方向延长),第二线圈431嵌合固定在基座400的嵌合凹部400d中,并在内侧形成有空心部431a。并且,第二线圈431配置成长轴相对于直线S2成45度的倾斜角度(长轴与直线S4平行)。
如图55、图56、图60所示,第二驱动磁铁432形成为如下的矩形形状,即,在直线S4方向上长,并以通过直线S4的面为界被磁化为N极和S极,并且在光轴L2方向(厚度方向)上也被磁化为N极和S极,第二驱动磁铁432嵌合固定在可动保持构件410的嵌合孔413中。
如图55、图56、图59所示,第二磁轭433形成为大致矩形的板状,并嵌合固定在可动保持构件410的嵌合孔415中。
并且,通过对第二线圈431进行通电和断电,第二驱动机构430在垂直于光轴L2的第二方向(即直线S3′方向)上产生电磁驱动力。
如图53所示,所述第一驱动机构420和第二驱动机构430配置成相对于与保持在可动保持构件410上的透镜G3、G4、G5的光轴L2垂直的直线S1线对称,因而第一驱动机构420和第二驱动机构430承受的驱动负载相等,隔着透镜G3、G4、G5在两侧产生驱动力,因而能够在垂直于光轴L2的平面内稳定且顺利地驱动可动保持构件410。
另外,第一线圈421和第二线圈431配置成各自的长轴相对于直线S2成规定的倾斜角度(大致45度),因而在将可动保持构件410形成为在直线S2方向上长的形状的情况下,通过使第一线圈421和第二线圈431倾斜,能够使可动保持构件410在直线S1方向的尺寸小,使装置在垂直于光轴L2的方向(直线S1方向)上小型化和薄型化等。
第一复原磁铁451发挥复原构件的功能,如图55~图57所示,从光轴L2方向观察大致呈长方形,并以通过直线S3的面为界被磁化为S极和N极,并且,沿直线S3方向延长(沿平面内的垂直于第一方向(直线S4′方向)的方向延长),第一复原磁铁451嵌入第一线圈421的空心部421a中。
即,第一复原磁铁451以与第一线圈421的长轴大致平行的方式,相对于直线S2成45度的倾斜角度,排列配置在直线S3上。
并且,第一复原磁铁451与第一驱动磁铁422相向而形成磁路,并产生磁作用,在第一线圈421非通电的休止状态下,使可动保持构件410复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座400的开口部400a的中心C1一致的位置),并且产生稳定的保持力。
在此,第一复原磁铁451形成为沿直线S3方向延长(沿平面内的垂直于直线S4′方向(第一方向)的方向延长),因而能够限制可动保持构件410在垂直于光轴S2的平面内(围绕光轴S2)旋转,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。另外,第一复原磁铁451嵌入第一线圈421的空心部421a内,所以不需要专用的固定装置,并且使装置在光轴L2方向上薄型化。
第二复原磁铁452发挥复原构件的功能,如图55~图57所示,从光轴L2方向观察大致呈长方形,并以通过直线S4的面为界被磁化为S极和N极,并且,沿直线S4方向延长(沿平面内的垂直于第二方向(直线S3′方向)的方向延长),第二复原磁铁452嵌入在第二线圈431的空心部431a中。
即,第二复原磁铁452以与第二线圈431的长轴大致平行的方式,相对于直线S2成45度的倾斜角度,排列配置在直线S4上。
并且,第二复原磁铁452与第二驱动磁铁432相向而形成磁路,并产生磁作用,在第二线圈431非通电的休止状态下,使可动保持构件410复原到规定的休止位置(在此,为透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座400的开口部400a的中心C1一致的位置),并且产生稳定的保持力。
在此,第二复原磁铁452沿直线S4方向延长(沿平面内的垂直于直线S3′方向(第二方向)的方向延长),因而能够限制可动保持构件410在垂直于光轴S2的平面内(围绕光轴S2)旋转,从而能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。另外,第二复原磁铁452嵌入第二线圈431的空心部431a内,所以不需要专用的固定装置,并且使装置在光轴L2方向上薄型化。
这样,在休止状态下,通过复原装置的第一复原磁铁451以及第二复原磁铁452与驱动装置的第一驱动磁铁422以及第二驱动磁铁432间的磁吸引作用,可动保持构件410(透镜G3、G4、G5)自动复原(定心)到规定的休止位置(透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座400的开口部400a的中心C1一致的位置),并且稳定被保持。
因而,在驱动时不需要初始化等驱动控制,而且,在休止状态下能够防止可动保持构件410的晃动等。另外,将驱动装置的第一驱动磁铁422和第二驱动磁铁432兼用作与复原装置的第一复原磁铁451和第二复原磁铁452相互发生磁作用的磁铁,因而能够使结构简单,使装置小型化等。
另外,将第一复原磁铁451配置在第一线圈421的空心部421a中,并且将第二复原磁铁452配置在第二线圈431的空心部431a中,因而能够使结构简单,使部件集成化,装置在光轴S2方向上薄型化、小型化等。
而且,第一复原磁铁451和第一线圈421沿同一方向(直线S3方向)延长,并且,第二复原磁铁452和第二线圈431沿同一方向(直线S4方向)延长,因而在驱动时(向第一线圈421和第二线圈431通电时),通过复原磁铁451、452的磁力与驱动磁铁422、432的磁力的相互作用,获得抑制可动保持构件410围绕光轴L2旋转的力(大的抑制旋转的力矩),能够使可动保持构件410在垂直于光轴L2的平面内快速移动并且高精度地定位在希望的位置。
第一磁传感器461和第二磁传感器462是通过与磁铁的相对移动来输出位置检测信号的元件,例如是对磁通密度的变化进行检测而输出电信号的霍尔元件等,如图54、图56、图58所示,第一磁传感器461和第二磁传感器462分别嵌合固定在基座400的嵌合凹部400c、400e(参照图58)中。
在此,在可动保持构件410的移动范围内,第一磁传感器461配置在与第一驱动磁铁422相向的位置,而且,第二磁传感器462配置在与第二驱动磁铁432相向的位置。
并且,第一磁传感器461在与固定在可动保持构件410上的第一驱动磁铁422之间形成磁回路,第一磁传感器461对因可动保持构件410相对于基座400相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件410的位置。
另外,第二磁传感器462在与固定在可动保持构件410上的第二驱动磁铁432之间形成磁回路,第二磁传感器462对因可动保持构件410相对于基座400相对移动而产生的磁通密度的变化进行检测,来检测可动保持构件410的位置。
这样,因为第一磁传感器461和第二磁传感器462固定在基座400上,所以与第一磁传感器461和第二磁传感器462设置在可动保持构件410上的情况相比,易于配线,还能够防止伴随移动产生的断线等,而且,将第一驱动磁铁422和第二驱动磁铁432兼用于位置检测,因而与设置专用磁铁的情况相比,能够使结构简单,减少部件数量,使装置小型化等。
如图52和图54所示,柔性配线板470形成有与第一线圈421和第一磁传感器461连接的连接部471、与第二线圈431和第二磁传感器462连接的连接部472、用于螺钉穿过的4个圆孔473等。
并且,如图52所示,柔性配线板470配置成与基座400的背面接触,通过将螺钉(未图示)螺入基座400的螺钉孔407中,而被固定在基座400上。
这样,柔性配线板470邻接于基座400的与可动保持构件410所相向的一侧相反的一侧而配置并被固定,因而不需要向垂直于光轴L2的平面方向移动,不需要使柔性配线板470向可动保持构件410移动的平面方向弯曲来进行配置,其中该基座400不向垂直于光轴L2的平面方向移动。
因而,能够减小柔性配线板470的配置空间,由此能够使装置小型化,提高耐久性。
下面,参照图61A~图62C简单说明所述像抖动修正装置M4的修正动作。
首先,在第一线圈421和第二线圈431未通电的休止状态下,如图61A所示,可动保持构件410通过复原装置(第一复原磁铁451和第二复原磁铁452)的复原作用,复原(定心)到可动保持构件410的透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座400的开口部400a的中心C1一致的休止位置并被保持。
然后,在从图61A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件410(透镜G3、G4、G5)向上方移动的情况下,使第一驱动机构420产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构430产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图61B所示,可动保持构件410朝向直线S1方向上的上方移动。
另外,在从图61A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件410(透镜G3、G4、G5)向下方移动的情况下,使第一驱动机构420产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构430产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图61C所示,可动保持构件410朝向直线S1方向上的下方移动。
接着,如图62A所示,在从可动保持构件410通过复原装置(第一复原磁铁451和第二复原磁铁452)的复原作用复原到可动保持构件410的透镜G3、G4、G5的光轴L2与基座400的开口部400a的中心C1一致的休止位置的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件410(透镜G3、G4、G5)向左侧移动的情况下,使第一驱动机构420产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜下方的驱动力,而且,使第二驱动机构430产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜上方的驱动力。由此,如图62B所示,可动保持构件410朝向直线S2方向上的左方移动。
另外,在从图62A所示的休止状态,作为一个例子而使可动保持构件410(透镜G3、G4、G5)向右侧移动时,使第一驱动机构420产生第一方向(直线S4′方向)上的朝向斜上方的驱动力,而且,使第二驱动机构430产生第二方向(直线S3′方向)上的朝向斜下方的驱动力。由此,如图62C所示,可动保持构件410朝向直线S2方向上的右方移动。
这样,可动保持构件410在以能够自由移动的方式由支撑机构(3个球体440)支撑着的状态下,通过因向第一线圈421和第二线圈431通电而与第一驱动磁铁422和第二驱动磁铁432协动产生的电磁驱动力,在垂直于光轴L2的平面内相对于基座400二维移动,从而高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。
在此,第一线圈421和第一复原磁铁451沿直线S3方向的同一方向延长,而且,第二线圈431和第二复原磁铁452沿直线S4方向的同一方向延长,因而在驱动时(向线圈421、431通电时),通过复原磁铁451、452的磁力与驱动磁铁422、432的磁力的相互作用,获得抑制可动保持构件410围绕光轴L2旋转的力,即,获得大的抑制旋转的力矩,能够使可动保持构件410在垂直于光轴L2的平面内快速移动并且高精度地定位在希望的位置。
在上述实施方式中,叙述了第一线圈421和第二线圈431形成为大致椭圆环状,但是该“大致椭圆环状”的概念,除了包括椭圆环状以外,还包括形成为由具有直线部的长边(长轴)和短边(短轴)形成的大致矩形的环状的情况。
在上述实施方式中,作为位置检测装置示出了由霍尔元件形成的第一磁传感器461和第二磁传感器462,但不限于此,可以采用其他的磁传感器。
在上述实施方式中,作为支撑可动保持构件的支撑机构示出了采用***基座400的凹部404中的3个球体440以与可动保持构件410的3个抵接面416抵接的的情况,但不限于此,相反,可以采用在基座400上设置多个抵接面而在可动保持构件上设置接受球体440的多个凹部的结构,也可以在其他的具有支撑机构的结构中采用本发明。
在上述实施方式中,示出了将线圈421、431、复原磁铁451、452和磁传感器461、462固定在基座400(基座和可动保持构件中的一个即基座)上,将驱动磁铁422、432固定在可动保持构件410(基座和可动保持构件中的另一个即可动保持构件)上的情况,但不限于此,相反,可以采用将线圈、复原磁铁和磁传感器固定在可动保持构件(基座和可动保持构件中的另一个即可动保持构件)上,将驱动磁铁固定在基座(基座和可动保持构件中的一个即基座)上的结构。
在上述实施方式中,示出了构成位置检测装置的磁传感器(第一磁传感器461、第二磁传感器462)固定在基座400上以与驱动磁铁(第一驱动磁铁422、第二驱动磁铁432)相向的情况,但不限于此,也可以固定在可动保持构件410上以与复原磁铁(第一复原磁铁451、第二复原磁铁452)相向,而且,也可以在驱动磁铁(第一驱动磁铁、第二驱动磁铁)固定在基座上的情况下,将磁传感器固定在可动保持构件上以与驱动磁铁(第一驱动磁铁、第二驱动磁铁)相向,还可以在复原磁铁(第一复原磁铁、第二复原磁铁)固定在可动保持构件上的情况下,将磁传感器固定在基座上以与复原磁铁(第一复原磁铁、第二复原磁铁)相向。
在上述实施方式中,示出了作为构成复原装置的复原构件而采用磁铁即复原磁铁451、452的情况,但不限于此,只要是能够获得通过磁力线产生的相互作用,可以采用由金属板、其他磁性材料形成的构件。
在上述实施方式中,示出了在安装于便携式信息终端机上的相机单元U中应用的像抖动修正装置,但是在包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元中,也可以采用包括形成上述结构的像抖动修正装置。
由此,在光轴方向上配置有摄像用的多个透镜的结构中,通过包括所述像抖动修正装置,而能够适当驱动保持在可动保持构件上的修正用的透镜,从而顺利且高精度地修正因手抖动等引起的像抖动。即,提供不仅具有摄像用的多个透镜,而且追加了所述像抖动修正功能的摄像透镜单元。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的像抖动修正装置,结构简单,使装置在透镜的光轴方向和垂直于光轴方向的方向上小型化和薄型化等,并且能够高精度地修正因手抖动等引起的像抖动,而且在休止状态下能够自动进行复原动作,因而,当然能够适用于安装在要求小型化和薄型化的便携式电话机、便携式型音乐播放机等便携式信息终端机上的相机单元,在通常的数码相机或其他便携型的光学设备等中也能够使用。
Claims (23)
1.一种像抖动修正装置,其特征在于,具有:
基座,其具有开口部,
可动保持构件,其保持透镜,
支撑机构,其将所述可动保持构件支撑为能够在垂直于透镜的光轴的平面内自由移动,
驱动装置,其在垂直于光轴的平面内驱动所述可动保持构件,
位置检测装置,其检测所述可动保持构件的位置,
复原装置,其在休止状态下使所述可动保持构件复原到规定的休止位置;
所述驱动装置包括:驱动磁铁,其固定在所述基座和所述可动保持构件中的一个上;线圈,其在与所述驱动磁铁相向的位置固定在所述基座和所述可动保持构件中的另一个上;
所述复原装置包括复原构件,所述复原构件固定在所述基座和所述可动保持构件中的另一个上,以便与所述驱动磁铁相向而形成使所述可动保持构件复原到休止位置的磁力线,并且,所述复原构件由磁性材料或磁铁形成。
2.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述复原构件是与所述驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力的复原磁铁,
所述位置检测装置包括在与所述复原磁铁相向的位置固定在所述基座和所述可动保持构件中的一个上的磁传感器。
3.如权利要求2所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述驱动磁铁包括与所述线圈相向的驱动用部分和厚度比所述驱动用部分的厚度薄并且与所述复原磁铁相向的保持用部分。
4.如权利要求3所述的像抖动修正装置,其特征在于,
在所述驱动磁铁的保持用部分上,在与所述复原磁铁相向一侧的面上配置有薄板状的磁轭。
5.如权利要求2所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述驱动装置包括:第一驱动机构,其向所述平面内的第一方向驱动所述可动保持构件;第二驱动机构,其向所述平面内的第二方向驱动所述可动保持构件;
所述第一驱动机构包括:第一驱动磁铁,其固定在所述基座上;第一线圈,其在与所述第一驱动磁铁相向的位置固定在所述可动保持构件上;
所述第二驱动机构包括:第二驱动磁铁,其固定在所述基座上;第二线圈,其在与所述第二驱动磁铁相向的位置固定在所述可动保持构件上;
所述复原磁铁包括:第一复原磁铁,其固定在所述可动保持构件上,以便与所述第一驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力;第二复原磁铁,其固定在所述可动保持构件上,以便与所述第二驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力;
所述磁传感器包括:第一磁传感器,其在与所述第一复原磁铁相向的位置固定在所述基座上;第二磁传感器,其在与所述第二复原磁铁相向的位置固定在所述基座上。
6.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述复原构件配置成,在所述可动保持构件处于所述休止位置时,从光轴方向观察,所述复原构件的中心与所述驱动磁铁的中心大致一致。
7.如权利要求6所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述复原构件配置成隔着所述线圈与所述驱动磁铁相向。
8.如权利要求6所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述复原构件是与所述驱动磁铁相向而产生复原到休止位置的磁力的复原磁铁,
所述位置检测装置包括在与所述复原磁铁相向的位置固定在所述基座和所述可动保持构件中的一个上的磁传感器。
9.如权利要求8所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述线圈形成为从光轴方向观察具有长轴和短轴的大致椭圆环状,
所述复原磁铁形成为从光轴方向观察具有长边和短边的大致长方形,并且,相对于所述线圈,所述长边与所述长轴大致平行。
10.如权利要求9所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述可动保持构件形成有保持透镜的筒状部和隔着所述筒状部而从两侧以规定宽度延伸的两个延伸部,
所述线圈配置成所述长轴相对于所述筒状部和延伸部的排列方向成大致45度的倾斜角度,
所述复原磁铁配置成所述长边相对于所述筒状部和延伸部的排列方向成大致45度的倾斜角度。
11.如权利要求10所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述驱动装置包括:第一驱动机构,其向所述平面内的第一方向驱动所述可动保持构件;第二驱动机构,其向所述平面内的第二方向驱动所述可动保持构件;
所述第一驱动机构包括:第一驱动磁铁,其固定在所述基座上;第一线圈,其在与所述第一驱动磁铁相向的位置固定在所述可动保持构件上;
所述第二驱动机构包括:第二驱动磁铁,其固定在所述基座上;第二线圈,其在与所述第二驱动磁铁相向的位置固定在所述可动保持构件上;
所述复原磁铁包括:第一复原磁铁,其配置成从光轴方向观察,所述第一复原磁铁的中心与所述第一驱动磁铁的中心大致一致;第二复原磁铁,其配置成从光轴方向观察,所述第二复原磁铁的中心与所述第二驱动磁铁的中心大致一致;
所述磁传感器包括:第一磁传感器,其在与所述第一复原磁铁相向的位置固定在所述基座上;第二磁传感器,其在与所述第二复原磁铁相向的位置固定在所述基座上。
12.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述支撑机构包括:多个凸部,其设置在所述基座和所述可动保持构件中的一个上;多个抵接面,其设置在所述基座和所述可动保持构件中的另一个上,并与所述凸部抵接。
13.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述线圈固定在所述基座上,
所述驱动磁铁在与所述线圈相向的位置固定在所述可动保持构件上,
所述复原构件配置成隔着所述线圈与所述驱动磁铁相向,并且固定在所述基座上。
14.如权利要求13所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述位置检测装置包括磁传感器,该磁传感器以与所述驱动磁铁相向的方式固定在所述基座上。
15.如权利要求14所述的像抖动修正装置,其特征在于,
该像抖动修正装置包括与所述线圈和磁传感器电连接的柔性配线板,
所述柔性配线板邻接于所述基座的与所述可动保持构件所相向一侧相反的一侧而配置。
16.如权利要求15所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述驱动装置包括为了弯曲固定所述柔性配线板而与所述柔性配线板邻接配置的板状的磁轭。
17.如权利要求14所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述驱动装置包括:第一驱动机构,其向所述平面内的第一方向驱动所述可动保持构件;第二驱动机构,其向所述平面内的第二方向驱动所述可动保持构件;
所述线圈包括:第一线圈,其包含于所述第一驱动机构中;第二线圈,其包含于所述第二驱动机构中;
所述驱动磁铁包括:第一驱动磁铁,其包含于所述第一驱动机构中,并与所述第一线圈相向;第二驱动磁铁,其包含于所述第二驱动机构中,并与所述第二线圈相向;
所述复原构件包括:第一复原磁铁,其与所述第一驱动磁铁相向;第二复原磁铁,其与所述第二驱动磁铁相向;
所述磁传感器包括:第一磁传感器,其与所述第一驱动磁铁相向;第二磁传感器,其与所述第二驱动磁铁相向。
18.如权利要求1所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述线圈形成为环状,以便形成空心部,
所述复原构件配置在所述线圈的空心部中。
19.如权利要求18所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述驱动装置包括:第一驱动机构,其向所述平面内的第一方向驱动所述可动保持构件;第二驱动机构,其向所述平面内的第二方向驱动所述可动保持构件;
所述线圈包括:第一线圈,其包含于所述第一驱动机构中;第二线圈,其包含于所述第二驱动机构中;
所述驱动磁铁包括:第一驱动磁铁,其包含于所述第一驱动机构中,并与所述第一线圈相向;第二驱动磁铁,其包含于所述第二驱动机构中,并与所述第二线圈相向;
所述复原构件包括:第一复原磁铁,其配置在所述第一线圈的空心部中;第二复原磁铁,其配置在所述第二线圈的空心部中。
20.如权利要求19所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述位置检测装置包括通过与磁铁的相对移动而输出位置检测信号的磁传感器,
所述磁传感器包括:第一磁传感器,其固定在所述基座或所述可动保持构件上,以便与所述第一驱动磁铁或所述第一复原磁铁相向;第二磁传感器,其固定在所述基座或所述可动保持构件上,以便与所述第二驱动磁铁或所述第二复原磁铁相向。
21.如权利要求19所述的像抖动修正装置,其特征在于,
所述第一线圈和第一复原磁铁形成为在所述平面内沿垂直于所述第一方向的方向延长,
所述第二线圈和第二复原磁铁形成为在所述平面内沿垂直于所述第二方向的方向延长。
22.一种包括摄像用的多个透镜的摄像透镜单元,其特征在于,
包括权利要求1~21中任一项所述的像抖动修正装置。
23.一种包括摄像元件的相机单元,其特征在于,
包括权利要求1~21中任一项所述的像抖动修正装置。
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