JP2007241201A - Optical member drive device and optical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像振れ補正用のレンズを駆動するレンズや撮像素子などの光学部材駆動装置、及び、該光学部材駆動装置を具備するデジタルカメラなどの光学機器に関するものである。 The present invention relates to an optical member driving device such as a lens and an image sensor for driving a lens for image blur correction, and an optical apparatus such as a digital camera including the optical member driving device.
カメラなどに搭載される振れ補正装置として、モータを利用して振れ補正用のレンズを光軸と直交する方向に駆動し、光軸を偏向させて手振れ等の振れに起因する像ぶれを補正する方式のものが開発されている。 As a shake correction device mounted on a camera, etc., a shake correction lens is driven in a direction orthogonal to the optical axis using a motor, and the optical axis is deflected to correct image blur caused by shake such as camera shake. A method has been developed.
図5に、従来技術の第1の例として、特開平05−203895号公報(特許文献1)に開示されたレンズ駆動装置の概略を示す。このレンズ駆動装置は、光軸と直交する方向に固定された2つのモータ101,102を振れ補正用の駆動源として有している。振れ補正用のレンズ103は保持部材104に保持されている。第1モータ101は、振れ補正用のレンズ103を、減速機構105、第1連結部材106及び保持部材104を介してx方向に駆動するものである。第2モータ102は、振れ補正用のレンズ103を、減速機構108、第2連結部材107及び保持部材104を介してy方向に駆動するものである。
FIG. 5 shows an outline of a lens driving device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-203895 (Patent Document 1) as a first example of the prior art. This lens driving device has two
上記構成において、検出される振れ情報に基づいて、例えば第1モータ101の回転角を制御することにより、この第1モータ101の出力が減速機構105等を介して保持部材104に伝わる。これにより、保持部材104がx方向に移動し、振れ補正用のレンズ103がx方向に変位する。同様に、第2モータ102の回転角を制御することにより、この第2モータ102の出力が減速機構108等を介して保持部材104に伝わる。これにより、保持部材104がy方向に移動し、振れ補正用のレンズ103がy方向に変位する。このようにして、振れ補正がなされる。
In the above configuration, for example, by controlling the rotation angle of the
図6に、従来技術の第2例として、特開平06−289453号公報(特許文献2)に開示されたレンズ駆動装置を示す。このレンズ駆動装置は、第1例に挙げたレンズ駆動装置に加え、レンズ103を保持するレンズ枠109を可動部材(第1連結部材106及び第2連結部材107等)に当接させるための付勢部材110,111を有している。
FIG. 6 shows a lens driving device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 06-289453 (Patent Document 2) as a second example of the prior art. In addition to the lens driving device described in the first example, this lens driving device is provided with a
図7に、従来技術の第3例として、特開平10−339897号公報(特許文献3)に開示されたレンズ駆動装置を示す。このレンズ駆動装置は、振れ補正用のレンズ201を有する。また、光軸にそれぞれ垂直な異なる方向に回転軸が配置され、レンズ201を第1の方向xに変位させる第1モータ202及びレンズ201を第2の方向yに変位させる第2モータ203を有する。第2モータ203は、第1モータ202によりレンズ201が第1の方向xに変位する際、同じく第1の方向xに変位させられる構成となっている。
FIG. 7 shows a lens driving device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-339897 (Patent Document 3) as a third example of the prior art. This lens driving device has a
第1、第2モータ202,203の回転軸の出力部には、それぞれ螺子部材202a,203aが具備されている。また、レンズ201を直接または間接的に保持する保持部材204,205には、螺子部材202a,203aと係合する係合部材204a,205aが具備されている。
Screw
螺子部材202a,203aと係合部材204a,205aを介して、第1、第2モータ202,203の回転運動を第1の方向x及び第2の方向yへの直進運動に変換し、レンズ201を変位させて振れ補正を行う。
第1例及び第2例として挙げた従来のレンズ駆動装置では、減速機構105,108はギア列により構成されているため、構造が複雑であり、装置が大型化してしまう。また、第1例では、バックラッシュやガタの影響を受け、精度の良いレンズ駆動が困難であった。
In the conventional lens driving device mentioned as the first example and the second example, since the
一方、第2例として挙げたレンズ駆動装置では、付勢部材110,111により送りねじ部のバックラッシュやガタを無くし、高精度化を図っている。しかし、レンズ駆動装置に外部から衝撃が加わったときに、送りねじ部に負荷が直接作用し、装置の耐久性に悪影響を及ぼす。
On the other hand, in the lens driving device mentioned as the second example, the
第3例として挙げた従来のレンズ駆動装置では、保持部材204,205に伝達される駆動力の作用線がレンズ201の重心を通らないため、レンズ201の駆動の際に回転モーメントが発生し、上記の従来例と同様、精度の良いレンズ駆動が困難であった。この場合、各モータと螺子部材202a,203a及び係合部材204a,205aの配置を変えて、それぞれの駆動力の作用線とレンズの重心を一致させる、つまりそれぞれの駆動力の作用線を第1の方向xと第2の方向yとする構造にして、回転モーメントの発生を抑えることが考えられる。しかし、単純にこのような構造にした場合、各モータの長手方向(出力軸方向)が第1の方向x及び第2の方向yに合致するため、径方向に大型化してしまい、中空円筒状のレイアウトに不適となる。
In the conventional lens driving device cited as the third example, since the action line of the driving force transmitted to the
(発明の目的)
本発明の目的は、光学部材の駆動を高精度に行え、かつ、レイアウトの自由度が高く、小型化し易い光学部材駆動装置及び光学機器を提供しようとするものである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an optical member driving device and an optical apparatus that can drive an optical member with high accuracy, have a high degree of freedom in layout, and are easy to miniaturize.
上記目的を達成するために、本発明は、像振れ補正用の光学部材を光軸と垂直な面内で自在に移動可能に保持する保持部材と、モータと、前記モータの出力を直進運動として伝達する直進部材と、前記直進部材より直進運動を受けることにより前記光軸と平行な軸を中心に回転運動をし、該回転運動を前記光学部材の重心と一致する方向の駆動力として前記保持部材に作用させるレバー部材とを有する光学部材駆動装置とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a holding member that holds an optical member for image blur correction so as to be freely movable in a plane perpendicular to the optical axis, a motor, and an output of the motor as a linear motion. The linear member to be transmitted and the linear movement from the linear member to cause a rotational motion about an axis parallel to the optical axis, and the rotational motion is held as a driving force in a direction coinciding with the center of gravity of the optical member. The optical member driving device has a lever member that acts on the member.
同じく上記目的を達成するために、本発明は、像振れ補正用の光学部材を光軸と垂直な面内で自在に移動可動に保持する保持部材と、第1モータと、第2モータと、前記第1モータの出力を直進運動として伝達する第1直進部材と、前記第2モータの出力を直進運動として伝達する第2直進部材と、前記第1直進部材より直進運動を受けることにより前記光軸と平行な軸を中心に回転運動をし、この回転運動を前記光学部材の重心と一致する第1の方向の駆動力として前記保持部材に作用させる第1レバー部材と、前記第2直進部材より直進運動を受けることにより前記光軸と平行な軸を中心に回転運動をし、該回転運動を前記光学部材の重心と一致する、前記第1の方向と直交する第2の方向の駆動力として前記保持部材に作用させる第2レバー部材とを有する光学部材駆動装置とするものである。 Similarly, in order to achieve the above object, the present invention provides a holding member that holds an optical member for image blur correction so as to be freely movable in a plane perpendicular to the optical axis, a first motor, a second motor, A first rectilinear member that transmits the output of the first motor as a rectilinear motion, a second rectilinear member that transmits the output of the second motor as a rectilinear motion, and the light received by receiving the rectilinear motion from the first rectilinear member. A first lever member that performs a rotational motion about an axis parallel to the shaft, and that acts on the holding member as a driving force in a first direction that coincides with the center of gravity of the optical member; and the second rectilinear member A driving force in a second direction orthogonal to the first direction, which is rotated about an axis parallel to the optical axis by receiving a more rectilinear movement, and which coincides with the center of gravity of the optical member. As a second acting on the holding member They are an optical member driving device having a bar member.
同じく上記目的を達成するために、本発明は、本発明の上記光学部材駆動装置を具備する光学機器とするものである。 Similarly, in order to achieve the above object, the present invention is an optical apparatus including the optical member driving device of the present invention.
本発明によれば、光学部材の駆動を高精度に行え、かつ、レイアウトの自由度が高く、小型化し易い光学部材駆動装置及び光学機器を提供できるものである。 According to the present invention, it is possible to provide an optical member driving device and an optical apparatus that can drive an optical member with high accuracy, have a high degree of freedom in layout, and can be easily miniaturized.
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例1及び実施例2に示す通りである。 The best mode for carrying out the present invention is as shown in Examples 1 and 2 below.
図1は、本発明の実施例1に係わる振れ補正機能を有するレンズ駆動装置を示す正面図である。図1において、1は光軸を偏向させるためのレンズであり、円筒形状をしたレンズ枠2の中空部に一体的に保持されている。レンズ枠2は、後述の第1レバー4のピン4cが嵌合する長穴部2aと、後述の第2レバー6のピン6cが嵌合する長穴部2bを有している。また、レンズ枠2は不図示の摺動部を有しており、不図示の付勢部材により後述の地板3の不図示の摺動部と接し、レンズ枠2の光軸方向の位置を決定するとともに、光軸と垂直な方向に移動可能に支持されている。
FIG. 1 is a front view showing a lens driving device having a shake correction function according to
3は不図示のカメラの鏡筒内に配置された地板であり、レンズ駆動装置全体を支持している。この地板3は、光軸方向に突出して後述の第1レバー4の穴部4aに回転可能に嵌合する軸3a、同じく光軸方向に突出して後述の第2レバー6の穴部6aに回転可能に嵌合する軸3b及び光軸を中心とした開口部3cを有している。また、レンズ枠2の不図示の摺動部と接し、レンズ枠2の光軸方向の位置を決定するとともにレンズ枠2を光軸と垂直な方向に移動可能に支持する不図示の摺動部を有している。
4は第1レバーであり、上記のように地板3の軸3aに摺動可能に嵌合する穴部4aを有しており、この軸3aを中心として回転可能に支持されている。そして、一方の端には後述の第1ラック55の長穴部55aと摺動可能に嵌合するピン4bを、他方の端にはレンズ枠2の長穴部2aに嵌合するピン4cを、それぞれ有している。ピン4cのy方向(左右方向)の位置は、レンズ1の重心と略同じ位置に定められている。
51は第1アングルであり、地板3に固定されている。そして、後述の第1モータ52、第1送り螺子53及び第1ガイド軸54を固定し、それぞれの位置関係を決定している。本実施例では、第1アングル51と地板3とを別部品としているが、これらを一体とし、地板3に後述の第1モータ52、第1送り螺子53及び第1ガイド軸54を取り付ける構成でもよい。
52は第1モータであり、出力軸が光軸と直交するように第1アングル51に固定されている。また、光軸と直交する方向から見た面内においてレンズ枠2を第1モータ52の出力軸に垂直な方向に投影した場合に、第1モータ52はレンズ枠2の投影された範囲内(図中A)に配置されている。別言すれば、光軸と直交する方向aから第1モータ52を見た場合、第1モータ52は中空部にレンズ1を保持する円筒形状のレンズ枠2からはみ出さないように配置されている。53は第1送り螺子であり、第1モータ52の出力軸と同軸に固定されており、螺子部53aが後述の第1ラック55に螺合している。本実施例では、第1モータ52と第1送り螺子53とを別部品としているが、これらを一体とし、第1モータ52の出力軸に螺子部を設ける構成でもよい。
54は第1ガイド軸であり、第1ラック55の穴部55cと摺動可能に嵌合し、第1ラック55の運動を第1ガイド軸54の軸方向のみに規制している。第1ラック55は、第1送り螺子53の螺子部53aと螺合する螺子部55b及び第1レバー4のピン4bに嵌合する長穴部55aを有し、上記第1ガイド軸54に沿って直進させられる直進部材を成す。
A
上記の第1アングル51、第1モータ52、第1送り螺子53、第1ガイド軸54及び第1ラック55により、第1駆動部5を構成している。
The
6は第2レバーであり、地板3の軸3bに摺動可能に嵌合する穴部6aを有しており、軸3bを中心として回転可能に支持されている。そして、一方の端には後述の第2ラック75の長穴75aに摺動可能に嵌合するピン6bを、他方の端にはレンズ枠2の長穴2bに嵌合するピン6cを、それぞれ有している。ピン6cのx方向(上下方向)の位置は、レンズ1の重心と略同じ位置に定められている。
71は第2アングルであり、地板3に固定されている。そして、後述の第2モータ72、第2送り螺子73及び第2ガイド軸74を固定し、それぞれの位置関係を決定している。本実施例では、第2アングル71と地板3とを別部品としているが、これらを一体とし、地板3に後述の第2モータ72、第2送り螺子73及び第2ガイド軸74を取り付ける構成でもよい。
Reference numeral 71 denotes a second angle, which is fixed to the
72は第2モータであり、出力軸が光軸と直交するように第2アングル71に固定されている。また、光軸と直交する方向から見た面内においてレンズ枠2を第2モータ72の出力軸に垂直な方向に投影した場合に、第2モータ72はレンズ枠2の投影された範囲内に配置されている。別言すれば、光軸と直交する方向から第2モータ72を見た場合、第2モータ72は中空部にレンズ1を保持する円筒形状のレンズ枠2からはみ出さないように配置されている。73は第2送り螺子であり、第2モータ72の出力軸と同軸に固定されており、螺子部73aが後述の第2ラック75に螺合している。本実施例では、第2モータ72と第2送り螺子73とを別部品としているが、これらを一体とし、第2モータ72の出力軸に螺子部を設ける構成でもよい。
74は第2ガイド軸であり、第2ラック75の穴部75cと摺動可能に嵌合し、第2ラック75の運動を第2ガイド軸74の軸方向のみに規制している。第2ラック75は、第2送り螺子73の螺子部73aと螺合する螺子部75b及び第2レバー6のピン6bに嵌合する長穴75aを有し、上記第2ガイド軸74に沿って直進させられる直進部材を成す。
上記の第2アングル71、第2モータ72、第2送り螺子73、第2ガイド軸74及び第2ラック75により、第2駆動部7を構成している。
The
次に、上記構成におけるレンズ駆動装置の動作について説明する。ここでは、簡単のため、第1駆動部5のみが動作する場合について説明するが、第2駆動部7が動作する場合、両方の駆動部5,7が動作する場合も同様である。
Next, the operation of the lens driving device having the above configuration will be described. Here, for the sake of simplicity, the case where only the
不図示の加速度センサがカメラ及びレンズ駆動装置の振れを検知すると、カメラ内の不図示の制御回路を介して振れを補正するための駆動信号が第1モータ52に入力される。すると、第1モータ52が指示された方向及び角度だけ回転する。それに伴い、第1モータ52の出力軸に固定された第1送り螺子53が回転し、螺子部55bを介して第1ラック55に駆動力が伝達される。ここで、第1ラック55の穴部55cは光軸と直交する所定の方向に固定された第1ガイド軸54と摺動可能に嵌合しているため、第1ラック55は第1ガイド軸54の軸方向に沿って直進運動を行う。
When an acceleration sensor (not shown) detects shakes of the camera and the lens driving device, a drive signal for correcting shakes is input to the
上記のように第1ラック55が図1において右方向に直進運動すると、第1ラック55の長穴部55aと第1レバー4のピン4bとの嵌合により第レバー4の一端が同じく図1中の右方向へ移動する。これにより、第1レバー4が地板3の軸3aを中心として図1において反時計回りに回転運動を行う。このとき、第1レバー4のピン4bは図1中の上下方向に変位するが、第1ラック55の長穴部55aにより第1ラック55には影響を与えない。すなわち、長穴部とピン結合により、第1ラック55の直進運動が第1レバー4の回転運動に変換される。
When the
さらに、第1レバー4のピン4cとレンズ枠2の長穴部2aとの嵌合により、レンズ枠2に図1中の左方向への駆動力が伝達される。このとき、ピン4cと長穴部2aとの間の摩擦力により、レンズ枠2には図1中の下方向への駆動力も発生する。しかし、第2レバー6のピン6cとレンズ枠2の長穴部2bとの嵌合により、レンズ枠2は図1中の左方向のみに変位することになる。その結果、レンズ枠2の中空部に保持されたレンズ1は所定の距離だけ図1中の左方向に変位し、光軸を偏向させ、像振れを補正することが可能となる。
Further, due to the fitting between the
さらに、第1レバー4及び第2レバー6の回転中心位置を変えることで、第1ラック55及び第2ラック75の直進移動量とレンズ1の移動量の比を変化させることができる。現在用いられている第1モータ52及び第2モータ72のリードスクリューのピッチは、最小でも0.15mm程度である。第1モータ52及び第2モータ72として、10極のステッピングモータを用いて2相駆動を行った場合、ラックの分解能は0.15mm/20=7.5μmとなる。ラックとレンズを直接係合して、「ラックの移動量=レンズの移動量」とした場合、レンズの分解能は7.5μmとなる。しかし、本実施例1において、各レバーの回転中心位置を変えて、例えば1/3減速を行えば、レンズ1の分解能は7.5μm×(1/3)=2.5μmとなり、高分解能化が可能となる。
Further, by changing the rotation center position of the
上記実施例1によれば、第1、第2モータ52,72を、光軸と直交する方向から見た面内において、レンズ枠2を第1、第2モータ52,72の出力軸に垂直な方向に投影した場合、レンズ枠2の投影された範囲内に配置するようにしている。よって、レイアウトの自由度が高く、小型化し易いレンズ駆動装置とすることができる。
According to the first embodiment, the
また、第1、第2駆動部5,7の出力を第1、第2レバー4,6の回転運動に変換してこの回転運動をレンズ1の重心と一致する方向の駆動力としてレンズ枠2に作用させるようにしている。したがって、レンズ1に働く駆動力の作用線がレンズ1の重心と一致するので、レンズの回転モーメントを激減させることができ、駆動力を効率的にレンズ1に伝えることができる。また、複雑かつ大型化を招くギヤ列からなる減速機構を用いていないので、バックラッシュやガタの影響を受けることがない。よって、装置が大型化してしまうことを防止しつつ、高精度なレンズ駆動を行うことができる。
Further, the output of the first and
また、レンズ枠2に保持されたレンズ1、第1、第2駆動部5,7、第1、第2レバー4,6が同一平面上に配置されている。また、第1駆動部5及び第1レバー4と、第2駆動部7及び第2レバー6とが、レンズ1を挟んで対向して配置されている。したがって、これらの部材が光軸方向に厚みを増すことなく、レンズ1を中心とした中空円筒状のレイアウトに収められることになる。よって、カメラ等の振れ補正用レンズ駆動装置の小型化に好適なものとなる。
Further, the
また、第1、第2レバー4,6の回転中心位置を変えてレバー比を変更することで、駆動速度の加減速を行うことができる。これにより、ギア列や送り螺子などに比べて損失の少ない減速が実現できるとともに、バックラッシュを生じることもない。
Further, by changing the lever ratio by changing the rotation center position of the first and
上記実施例では、第1、第2レバー4,6をストレート形状としたが、図2で示すように、第1、第2レバー4’,6’を曲げて作成することもでき、より小型化することができる。また、第1、第2モータ52,72の出力軸の方向は、レンズ1の駆動方向と必ずしも一致する必要はない。したがって、レイアウトの自由度が高く、小型化やスペース効率の面で適している。
In the above embodiment, the first and
以上のように本実施例1によれば、小型化に適しており、回転モーメントの発生を抑え、中空円筒状のレイアウトに好適な振れ補正用レンズ駆動装置、もしくは/及び、該レンズ駆動装置を具備したカメラを提供できるものである。 As described above, according to the first embodiment, the shake correcting lens driving device and / or the lens driving device that is suitable for downsizing, suppresses the generation of a rotational moment, and is suitable for a hollow cylindrical layout. The provided camera can be provided.
図3は本発明の実施例2に係るレンズ駆動装置を示す正面図であり、図1と同一部材には同一符号(符号を省略している部分あり)を付してある。ここでは同一符号を付したものでも実施例1とは一部形状が異なる部材や、新たに加わった部材について説明する。
FIG. 3 is a front view showing a lens driving device according to
2はレンズ枠であり、第1レバー4のピン4cと当接する第1当接部2dと、第2レバー6のピン6cと当接する第2当接部2eを有している。また、後述する第1のばね8が掛けられるばね掛け部2fを有している。また、レンズ枠2は、不図示の摺動部を有しており、不図示の付勢部材により地板3の不図示の摺動部と接し、レンズ枠2の光軸方向の位置を決定するとともに、光軸と垂直な方向に移動可能に支持されている。
3は不図示のレンズ鏡筒内に配置された地板であり、レンズ駆動装置全体を支持している。この地板3は、光軸方向に突出して後述する第1レバー4の穴部4aに回転可能に嵌合した軸3a、同じく光軸方向に突出して後述する第1レバー6の穴部6aに回転可能に嵌合した軸3b及び光軸を中心とした不図示の開口部を有している。また、レンズ枠2の不図示の摺動部と接し、レンズ枠2の光軸方向の位置を決定するとともに、レンズ枠2を光軸と垂直な方向に移動可能に支持する不図示の摺動部を有している。また、後述する第1ばね8が掛けられるばね掛け部3eを有している。
4は第1レバーであり、上記のように地板3の軸3aと摺動可能に嵌合する穴部4aを有しており、この軸3aを中心として回転可能に支持されている。また、一方の端には後述する第1ラック55の当接部55dと摺動可能に当接するピン4bを有し、他方の端にはレンズ枠2の第1当接部2dと摺動可能に当接するピン4cを有している。また、後述する第2ばね9が掛けられるばね掛け部4d(ピン4bと同軸上にある)を有している。
55は第1ラックであり、第1ガイド軸54と摺動可能に嵌合する穴部55cを有し、この第1ラック55の運動を第1ガイド軸54の軸方向のみに規制している。また、第1送りねじ53のねじ部と螺合するねじ部55bを有している。さらに、第1レバー4のピン4bと摺動可能に当接する当接部55dを有している。また、後述する第2のばね9が掛けられるばね掛け部55eを有している。
6は第2レバーであり、上記のように地板3の軸3bと摺動可能に嵌合する穴部6aを有しており、この軸3bを中心として回転可能に支持されている。また、一方の端には後述する第2ラック75の当接部75dと摺動可能に当接するピン6bを有し、他方の端にはレンズ枠2の第2当接部2eと摺動可能に当接するピン6cを有している。また、後述する第3ばね10が掛けられるばね掛け部6d(ピン6bと同軸上にある)を有している。
75は第2ラックであり、第2ガイド軸74と摺動可能に嵌合する穴部75cを有し、この第2ラック75の運動を第2ガイド軸74の軸方向のみに規制している。また、第2の送りねじ73のねじ部と螺合するねじ部75bを有している。さらに、第2レバー6のピン6bと摺動可能に当接する当接部75dを有している。また、後述する第3ばね10が掛けられるばね掛け部75eを有している。
8は第1ばねであり、レンズ枠2のばね掛け部2fと地板3のばね掛け部3eとの間に掛けられており、この第1ばね8と平行な図3中のAの方向にレンズ枠2を付勢している。この付勢力は、レンズ枠2の第1当接部2dと垂直かつレンズ中心からレンズ枠2の第1当接部2dに向かうA1方向と、レンズ枠2の第2当接部2eと垂直かつレンズ中心からレンズ枠2の第2当接部2eに向かうA2方向の分力に分けられる。A1方向分力によって、レンズ枠2の第1当接部2dが第1レバー4のピン4cと常に当接した状態で保持される。また、A2方向分力によって、レンズ枠2の第2当接部2eが第2レバー6のピン6cと常に当接した状態で保持される。
本実施例2では、A1方向とA2方向のなす角θ1を90°、A1方向とA方向のなす角θ2を45°としている。しかし、0°<θ1≦90°,0°<θ2<θ1を満たす角度であればこの限りではない。また、第1ばね8の付勢力は、レンズ枠2の第1当接部2dを介して第1レバー4を図3中、C1の方向に回転させる力を発生させ、レンズ枠2の第2当接部2eを介して第2のレバー6をE1の方向に回転させる力を発生させる。
In the second embodiment, the angle θ1 formed by the A1 direction and the A2 direction is 90 °, and the angle θ2 formed by the A1 direction and the A direction is 45 °. However, the angle is not limited as long as the angle satisfies 0 ° <θ1 ≦ 90 ° and 0 ° <θ2 <θ1. Further, the biasing force of the
9は第2ばねであり、第1レバー4のばね掛け部4dと第1ラック55のばね掛け部55eとの間に掛けられており、第1ラック55に対して第1レバー4を図3中のBの方向に付勢している。このため、第1レバー4のピン4bが第1ラック55の当接部55dと常に当接した状態で保持される。ここで、付勢方向Bは、第1レバー4に対し、C1と逆向きのC2の方向に回転する力が発生するように設定されている。
10は第3ばねであり、第2レバー6のばね掛け部6dと第2ラック75のばね掛け部75eとの間に掛けられており、第2のラック75に対して第2レバー6を図3中のDの方向に付勢している。このため、第2レバー6のピン6bが第2ラック75の当接部75dと常に当接した状態で保持される。ここで、付勢方向Dは、第2レバー6に対し、E1と逆向きのE2の方向に回転する力が発生するように設定されている。
次に、上記構成におけるレンズ駆動装置の動作について説明する。なお、上記実施例1と同じく、第1駆動部5(不図示)のみが動作する場合について説明を行うが、第2駆動部7(不図示)が動作する場合、両方の駆動部が動作する場合も同様である。 Next, the operation of the lens driving device having the above configuration will be described. As in the first embodiment, the case where only the first driving unit 5 (not shown) operates will be described. However, when the second driving unit 7 (not shown) operates, both driving units operate. The same applies to the case.
第1ラック55が図3中の右方向に変位した場合、第2ばね9のB方向付勢力により第1レバー4に図3中の右方向への駆動力が伝達され、第1レバー4は地板3の軸3aを中心としてC2方向に回転運動を行う。さらに、第1レバー4のピン4cとレンズ枠2の第1当接部2dを介して、レンズ枠2に図3中の左方向への駆動力が伝達される。その結果、レンズ枠2と一体に固定されたレンズ1は所定の距離だけ図3中の左方向に変位し、光軸を偏向させ、像振れを補正することが可能となる。
When the
また、第1ラック55が図3中の左方向に変位した場合、第1ラック55の当接部55dと第1レバー4のピン4bを介して、第1レバー4に図3中の左方向への駆動力が伝達され、第1のレバー4は地板3の軸3aを中心としてC1方向に回転運動を行う。レンズ枠2は第1ばね8によって第1レバー4のピン4cに当接するように付勢されている。したがって、第1レバー4の回転運動に伴い、レンズ枠2と一体に固定されたレンズ1は所定の距離だけ図中の右方向に変位し、光軸を偏向させ、像振れを補正することが可能となる。
Further, when the
すなわち、上記実施例1では、レバーとピンの接合部とレバーとラックの接合部がそれぞれ長穴−ピン接合であった。これに対し、本発明の実施例2では、ばね付勢による当接面とピンの接合となっている。このようなばね付勢とすることにより、接合部のガタが無くなり、精度よくレンズ1を駆動することが可能となる。
That is, in the said Example 1, the junction part of a lever and a pin and the junction part of a lever and a rack were long hole-pin junction, respectively. On the other hand, in Example 2 of the present invention, the contact surface and the pin are joined by spring biasing. By adopting such a spring bias, there is no play in the joint, and the
また、実施例1と同様に、各レバーの回転中心位置を変えることで、各ラックの直進移動量とレンズ1の移動量の比を変化させ、高分解能化が可能となる。
Further, as in the first embodiment, by changing the rotation center position of each lever, the ratio of the linear movement amount of each rack and the movement amount of the
次に、レンズ駆動装置の落下などにより、外部から衝撃が加わった場合の動作の説明を、図4を用いて行う。 Next, an operation when an impact is applied from the outside due to a drop of the lens driving device or the like will be described with reference to FIG.
衝撃によってレンズ1に発生する慣性力は、図4において、A1方向とA2方向の分力として表すことができる。図4中のFは衝撃によりレンズ1に発生した慣性力であり、F1がA1方向の分力、F2がA2方向の分力である。このとき、F1によって、第1ばね8が伸張し、レンズ1とレンズ枠2はF1方向に変位するが、他の部材に変位は伝達しない。
The inertial force generated in the
また、F2によって、レンズ枠2の第2当接部2eを介して第2レバー6にE1方向の回転力が発生する。さらに、第2レバー6のばね掛け部6dを介して第3ばね10にD方向と逆向きの力が働くが、第3のばね10が伸張し、第2レバー6の変位は第2ラック75に伝達しない。
Further, F2 generates a rotational force in the E1 direction on the
上記の動作によって、レンズ1に瞬間的に大きな慣性力が発生した場合に、第3ばね10が慣性力を吸収し、他の部材、例えばラックなどに大きな負荷がかかるのを防ぐことが可能となる。同様に、F1が逆の方向(A1の正の方向)であるときは第2ばね9が伸張し、F2が逆の方向(A2の負の方向)であるときは第1ばね8が伸張することで、衝撃を吸収する。よって、光軸と垂直な全ての方向に対して衝撃吸収が可能である。
With the above operation, when a large inertial force is momentarily generated in the
なお、上記実施例2では、第1ばね8を地板3とレンズ枠2との間に掛けているが、レンズ枠2と各レバーの間に掛けても同様の効果が得られる。すなわち、レンズ枠2と第1レバー4との間と、レンズ枠2と第2レバー6との間に、それぞればねを掛けることで、各接合部のガタを無くし、光軸と垂直な全ての方向に対して衝撃吸収が可能である。
In the second embodiment, the
上記実施例2によれば、上記実施例1と同様、第1、第2モータ52,72を、光軸と直交する方向から見た面内において、レンズ枠2を第1、第2モータ52,72の出力軸に垂直な方向に投影した場合、レンズ枠2の投影された範囲内に配置するようにしている。よって、レイアウトの自由度が高く、小型化し易いレンズ駆動装置とすることができる。
According to the second embodiment, as in the first embodiment, the
また、レンズ枠2と第1レバー4とを当接させると共に、レンズ枠2と第2レバー6とを当接させるための第1ばね8を有する。さらに、第1ラック55と第1レバー4とを当接させるための第2ばね9と、第2ラック75と第2レバー6とを当接させるための第3ばね10とを具備している。よって、各接合部のガタを無くし、精度の良いレンズ駆動を行うことができる。
In addition, the
また、第1、第2駆動部5,7の出力を第1、第2レバー4,6の回転運動に変換してこの回転運動をレンズ1の重心と一致する方向の駆動力としてレンズ枠2に作用させるようにしている。したがって、レンズ1に働く駆動力の作用線がレンズ1の重心と一致するので、レンズの回転モーメントを激減させることができ、駆動力を効率的にレンズ1に伝えることができる。また、複雑かつ大型化を招くギヤ列からなる減速機構を用いていないので、バックラッシュやガタの影響を受けることがない。よって、装置が大型化してしまうことを防止しつつ、高精度なレンズ駆動を行うことができる。
Further, the output of the first and
また、レンズ1、第1、第2駆動部5,7、第1、第2レバー4,6が、同一平面上に配置されている。また、第1駆動部5及び第1レバー4と、第2駆動部7及び第2レバー6とが、レンズ1を挟んで対向して配置されている。したがって、これら部材が光軸方向の厚みが小さく、レンズを中心とした中空円筒状のレイアウトに収められているので、カメラ等の振れ補正用レンズ駆動装置の小型化に適している。
The
また、第1、第2レバー4,6の回転位置を所定の位置に設定することでレバー比を変更し、駆動速度の加減速を行うことができる。これにより、一般的に振れ補正用のレンズ駆動装置に求められる高分解能駆動を実現するとともに、ギア列や送りねじなどに比べて損失の少ない減速が実現できる。
Further, by setting the rotational positions of the first and
また、第1、第2レバー4,6を曲げて作成することもできるし、第1、第2モータ52,72の出力軸の方向を、レンズ1の駆動方向と必ずしも一致する必要はない。したがって、レイアウトの自由度が高く、小型化やスペース効率の面で適している。
The first and
さらに、外部からの衝撃時に、レンズ枠1と第1、第2レバー4,6の間の第1ばね8と、第1、第2レバー4,6と第1、第2ラック55,75の間の第2、第3ばね9,10が伸張する。これにより、光軸と垂直な全ての方向に対する衝撃を吸収でき、レンズ駆動装置に大きな負荷がかかることを防ぐこともできる。
Further, upon impact from the outside, the
本発明は像振れ補正用のレンズを駆動する場合に限らず、撮像素子を光軸に垂直な面内で移動させることによって像振れ補正を行うための撮像素子駆動装置にも適用することができる。 The present invention is not limited to driving an image blur correction lens, and can also be applied to an image sensor driving apparatus for performing image blur correction by moving the image sensor in a plane perpendicular to the optical axis. .
1 レンズ(光学部材)
2 レンズ枠(保持部材)
2a,2b レンズ枠の長穴部
3 地板
3a,3b 地板の軸
4,4’ 第1レバー(レバー部材、第1レバー部材)
5 第1駆動部
52 第1モータ
55 第1ラック(直進部材、第1直進部材)
6,6’ 第2レバー(レバー部材、第2レバー部材)
8 第1ばね(光学部材用付勢部材、第1付勢部材)
9 第2ばね(レバー部材用付勢部材、第2付勢部材)
10 第3ばね(レバー部材用付勢部材、第3付勢部材)
72 第2モータ
75 第2ラック(直進部材、第2直進部材)
1 Lens (optical member)
2 Lens frame (holding member)
2a, 2b Long hole portion of
5 1st drive
6, 6 'second lever (lever member, second lever member)
8 First spring (biasing member for optical member, first biasing member)
9 Second spring (lever member biasing member, second biasing member)
10 Third spring (lever member biasing member, third biasing member)
72
Claims (10)
モータと、
前記モータの出力を直進運動として伝達する直進部材と、
前記直進部材より直進運動を受けることにより前記光軸と平行な軸を中心に回転運動をし、該回転運動を前記光学部材の重心と一致する方向の駆動力として前記保持部材に作用させるレバー部材とを有する光学部材駆動装置。 A holding member that holds the optical member for image blur correction so as to be freely movable in a plane perpendicular to the optical axis;
A motor,
A rectilinear member that transmits the output of the motor as a rectilinear motion;
A lever member that undergoes a rectilinear motion from the rectilinear member to rotate about an axis parallel to the optical axis, and causes the rotational motion to act on the holding member as a driving force in a direction that coincides with the center of gravity of the optical member. And an optical member driving device.
前記直進部材と前記レバー部材とを当接させるためのレバー部材用付勢部材とを有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学部材駆動装置。 An urging member for an optical member for bringing the lever member and the optical member into contact with each other;
3. The optical member driving device according to claim 1, further comprising a lever member urging member for bringing the rectilinear member into contact with the lever member. 4.
第1モータと、
第2モータと、
前記第1モータの出力を直進運動として伝達する第1直進部材と、
前記第2モータの出力を直進運動として伝達する第2直進部材と、
前記第1直進部材より直進運動を受けることにより前記光軸と平行な軸を中心に回転運動をし、該回転運動を前記光学部材の重心と一致する第1の方向の駆動力として前記保持部材に作用させる第1レバー部材と、
前記第2直進部材より直進運動を受けることにより前記光軸と平行な軸を中心に回転運動をし、この回転運動を前記光学部材の重心と一致する、前記第1の方向と直交する第2の方向の駆動力として前記保持部材に作用させる第2レバー部材とを有する光学部材駆動装置。 A holding member that holds the optical member for image blur correction so as to be freely movable in a plane perpendicular to the optical axis;
A first motor;
A second motor;
A first rectilinear member that transmits the output of the first motor as a rectilinear motion;
A second rectilinear member that transmits the output of the second motor as a rectilinear motion;
The holding member receives a rectilinear motion from the first rectilinear member to perform a rotational motion around an axis parallel to the optical axis, and uses the rotational motion as a driving force in a first direction that coincides with the center of gravity of the optical member. A first lever member to act on,
By receiving a rectilinear motion from the second rectilinear member, a rotational motion is performed about an axis parallel to the optical axis, and this rotational motion coincides with the center of gravity of the optical member, and a second direction orthogonal to the first direction. And a second lever member that acts on the holding member as a driving force in the direction.
前記第1直進部材と前記第1レバー部材とを当接させるための第2付勢部材と、
前記第2直進部材と前記第2レバー部材とを当接させるための第3付勢部材とを有することを特徴とする請求項4または5に記載の光学部材駆動装置。 A first biasing member for contacting the first lever member and the optical member, and for contacting the second lever member and the optical member;
A second biasing member for bringing the first rectilinear member into contact with the first lever member;
6. The optical member driving device according to claim 4, further comprising a third urging member for bringing the second rectilinear member into contact with the second lever member.
An optical apparatus comprising the optical member driving device according to claim 1.
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