JP2008158233A - Blur correcting device and optical device - Google Patents

Blur correcting device and optical device Download PDF

Info

Publication number
JP2008158233A
JP2008158233A JP2006346695A JP2006346695A JP2008158233A JP 2008158233 A JP2008158233 A JP 2008158233A JP 2006346695 A JP2006346695 A JP 2006346695A JP 2006346695 A JP2006346695 A JP 2006346695A JP 2008158233 A JP2008158233 A JP 2008158233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
vibration
image sensor
blur correction
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006346695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobutaka Hirama
宣孝 平間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2006346695A priority Critical patent/JP2008158233A/en
Publication of JP2008158233A publication Critical patent/JP2008158233A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blur correcting device capable of satisfactorily correcting image blur by moving a movable part with good responsiveness, and an optical device. <P>SOLUTION: The blur correcting device includes an imaging device unit 4 equipped with an imaging device 12 and capable of moving relatively to a fixed part 6, a guide part 8 coming into contact with the imaging device unit 4 and guiding the relative movement of the imaging device unit 4 to the fixed part 6, and a vibration part 20 vibrating the guide part 8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブレ補正装置、及び光学装置に関する。   The present invention relates to a shake correction apparatus and an optical apparatus.

最近では、カメラなどの光学装置においては、手振れなどによるブレ画像を防止するために、像ブレ補正装置などのブレ補正装置が内蔵されている。この種のブレ補正装置では、固定部に対して可動部をスムーズに移動させるために、防振システムが配置されている。   Recently, an optical device such as a camera has a built-in blur correction device such as an image blur correction device in order to prevent a blur image due to camera shake or the like. In this type of shake correction apparatus, an anti-vibration system is arranged to smoothly move the movable part relative to the fixed part.

防振システムのような位置決め機構は、低速駆動時や定位置制御時では、摩擦抵抗の影響により制御性能が低下するため、摩擦の対策が重要になっている。摩擦が位置決め性能を悪化させる原因は以下の理由による。   In a positioning mechanism such as an anti-vibration system, the control performance deteriorates due to the influence of frictional resistance during low-speed driving or constant position control, and therefore, countermeasures against friction are important. The reason that the friction deteriorates the positioning performance is as follows.

物体が止まっている時にかかる静止時摩擦は値が大きく、押してもなかなか動き出さないが、一度、動き始めてれば、動いている間にかかる摩擦(動摩擦)は、静止時摩擦に比べて小さい。これを防振システムに当てはめると、静止時に駆動力をかけても加速せず、ある程度力をかけると、摩擦力を振り切るのに十分になって加速を開始する。このように、操作しても結果が出ない部分である不感帯がある。   The static friction when the object is stationary has a large value and does not start to move easily even when pressed. However, once it starts to move, the friction (dynamic friction) applied while moving is smaller than the static friction. If this is applied to the vibration isolation system, it will not accelerate even when a driving force is applied when it is stationary, and if a certain amount of force is applied, it will be sufficient to shake off the frictional force and start accelerating. In this way, there is a dead zone that is a portion where no result is obtained even if operated.

このような摩擦の非線形性は、制御誤差を招く原因である。摩擦は、位置、速度、環境など様々な動作条件よって変動するため、正確な解析と同定は非常に困難である。固体摩擦を小さくするための従来方法としては、空気静圧軸受けや磁気軸受けなどで非接触構造にすることや、グリスを塗るなどの方法が挙げられる。   Such non-linearity of friction is a cause of control errors. Since friction varies depending on various operating conditions such as position, velocity, and environment, accurate analysis and identification are very difficult. Examples of conventional methods for reducing solid friction include a non-contact structure using an aerostatic bearing or a magnetic bearing, or a method of applying grease.

しかしながら、非接触構造では、システムの大型化、重量増加、コストアップなどを招く。また、グリス等によって摩擦を少なくする方法では、低温時において粘性が大きくなり問題となる。   However, the non-contact structure causes an increase in system size, weight, and cost. Also, the method of reducing friction with grease or the like causes a problem that the viscosity increases at low temperatures.

そこで、従来の防振システムでは、可動部と固定部との摺動部に、鋼球などを配置し、摩擦を少なくするなどの対処はなされているが、光軸周り方向(θ方向)への回転を防ぐ回転止め(ガイド部の1種)などでは摩擦が発生していた。回転止めとは、撮像素子が回転をすることを防ぐ機構である。また、補正するアクチュエータがガイドで固定されている場合も摩擦が発生し、位置決め特性を悪化させる問題があった。   Therefore, in the conventional anti-vibration system, measures such as arranging a steel ball on the sliding part between the movable part and the fixed part to reduce friction are taken, but in the direction around the optical axis (θ direction). Friction has occurred in a rotation stopper (a kind of guide portion) that prevents the rotation of the roller. The rotation stopper is a mechanism that prevents the image sensor from rotating. Further, when the actuator to be corrected is fixed by a guide, there is a problem that friction is generated and the positioning characteristics are deteriorated.

なお、近年、レンズ交換式デジタルカメラなどでは、撮像素子のフィルタ表面にゴミが付着し、撮影した映像にゴミが写りこむなどの問題がある。このような問題に対し、圧電素子などをフィルタ前に配置し、振動でゴミを除去するシステムが実用化されている(特許文献1参照)。   In recent years, in an interchangeable lens digital camera or the like, there is a problem that dust adheres to the filter surface of the image sensor and the dust is reflected in the photographed image. To solve such a problem, a system in which a piezoelectric element or the like is disposed in front of a filter and dust is removed by vibration has been put into practical use (see Patent Document 1).

しかしながら、このように振動でゴミを除去する従来のシステムは、ブレ補正装置とは何ら関係のないものであった。
特開2002−204379号公報
However, the conventional system for removing dust by vibration in this way has nothing to do with the shake correction device.
JP 2002-204379 A

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、応答性良く可動部が移動し、良好な像ブレ補正が可能なブレ補正装置および光学装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a blur correction device and an optical device in which a movable part moves with good responsiveness and good image blur correction is possible.

上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係るブレ補正装置は、
撮像素子が備えられ固定部に対して相対移動可能な撮像素子ユニットと、
前記撮像素子ユニットに接触し、前記固定部に対する前記撮像素子ユニットの相対移動をガイドするガイド部と、
前記ガイド部を振動させる振動部とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a shake correction apparatus according to the first aspect of the present invention provides:
An image sensor unit equipped with an image sensor and movable relative to the fixed portion;
A guide part that contacts the image sensor unit and guides the relative movement of the image sensor unit with respect to the fixed part;
And a vibration part that vibrates the guide part.

本発明の第1の観点に係るブレ補正装置では、固定部に対して撮像素子ユニットが相対移動する際に、振動部によりガイド部が振動され、そのため、いわゆるディザ効果により、摩擦抵抗が低減される。その結果、撮像素子ユニットの動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニットが素早く移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。   In the shake correction apparatus according to the first aspect of the present invention, when the imaging device unit moves relative to the fixed portion, the guide portion is vibrated by the vibration portion, and therefore, the frictional resistance is reduced by a so-called dither effect. The As a result, even when the image sensor unit starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit moves quickly with good responsiveness, the control error is small, and image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving.

また、グリースなどの潤滑剤を用いないので、低温時においてグリースの粘性が大きくなり摩擦が大きくなるなどの問題もない。さらに、空気軸受や磁気軸受などの非接触構造を採用していないため、システムのコンパクト化を図ることができ、軽量であり、製造コストの低減も図ることができる。   Further, since a lubricant such as grease is not used, there is no problem that the viscosity of the grease increases and the friction increases at low temperatures. Furthermore, since a non-contact structure such as an air bearing or a magnetic bearing is not employed, the system can be made compact, lightweight, and the manufacturing cost can be reduced.

なお、ディザ効果とは、固体摩擦のある箇所に微小な高周波振動を与えることにより、見かけの摩擦を少なくできる現象である。   The dither effect is a phenomenon in which apparent friction can be reduced by applying minute high-frequency vibrations to a portion where solid friction exists.

好ましくは、前記振動部は、前記撮像素子ユニットを振動させることが可能な位置に備えられている。さらに好ましくは、前記振動部は、前記撮像素子ユニットを振動させ前記撮像素子ユニットに付着した塵埃を除去する塵埃除去部である。この場合には、単一の振動部により、塵埃除去機能と、ディザ効果とを持たせることができる。   Preferably, the vibration unit is provided at a position where the image sensor unit can be vibrated. More preferably, the vibration unit is a dust removing unit that vibrates the image sensor unit and removes dust attached to the image sensor unit. In this case, the dust removing function and the dither effect can be provided by a single vibrating portion.

好ましくは、前記振動部は、前記像ブレを補正するとき、前記撮像素子ユニットに付着した前記塵埃を除去するときよりも小さな振幅で振動する。塵埃除去時には、比較的に大きな振幅で振動させることで塵埃の除去が容易である。また、像振れ補正時には、比較的に小さな振幅で振動させることで、ディザ効果を高めることができる。   Preferably, the vibration unit vibrates with a smaller amplitude when correcting the image blur than when removing the dust attached to the imaging element unit. When removing dust, it is easy to remove dust by vibrating with relatively large amplitude. Further, at the time of image blur correction, the dither effect can be enhanced by vibrating with a relatively small amplitude.

好ましくは、前記振動部は、共振周波数帯域を有し、前記像ブレを補正するときには、前記共振周波数帯域外で振動する。塵埃除去時には、共振周波数で振動させることで塵埃の除去が容易である。また、像振れ補正時には、比較的に小さな振幅で振動させることで、ディザ効果を高めることができる。   Preferably, the vibration unit has a resonance frequency band, and vibrates outside the resonance frequency band when correcting the image blur. When removing dust, it is easy to remove dust by vibrating at the resonance frequency. Further, at the time of image blur correction, the dither effect can be enhanced by vibrating with a relatively small amplitude.

好ましくは、前記振動体は、前記撮像素子ユニットに付着した前記塵埃を除去するとき、前記共振周波数帯域内で振動する。塵埃除去時には、共振周波数で振動させることで塵埃の除去が容易である。   Preferably, the vibrating body vibrates within the resonance frequency band when the dust attached to the imaging element unit is removed. When removing dust, it is easy to remove dust by vibrating at the resonance frequency.

好ましくは、前記固定部に対して前記撮像素子ユニットを相対移動させる駆動部を含み、前記振動部は、前記駆動部が駆動する前から、あるいは同時に前記ガイド部を振動させる。前記駆動部が駆動する前から、あるいは同時に前記ガイド部を振動させることで、静止位置からの相対移動がスムーズになる。   Preferably, the driving unit includes a driving unit that moves the imaging element unit relative to the fixed unit, and the vibrating unit vibrates the guide unit before or simultaneously with the driving of the driving unit. Relative movement from the stationary position becomes smooth by vibrating the guide portion before the drive portion is driven or simultaneously.

好ましくは、前記振動部は、前記固定部と前記撮像素子ユニットとの相対移動速度が所定値以上であるとき、振動を停止する。前記固定部と前記撮像素子ユニットとの相対移動速度が所定値以上であるときは、比較的に摩擦が小さく、振動を加える必要が少ないからである。   Preferably, the vibration unit stops vibration when a relative movement speed between the fixed unit and the imaging element unit is equal to or higher than a predetermined value. This is because when the relative moving speed between the fixed portion and the image sensor unit is equal to or higher than a predetermined value, the friction is relatively small and it is not necessary to apply vibration.

本発明の第2の観点に係るブレ補正装置は、
光学系が備えられ固定部に対して相対移動可能な像ブレ補正光学系ユニットと、
前記像ブレ補正光学系ユニットに接触し、前記固定部に対する前記像ブレ補正光学系ユニットの相対移動をガイドするガイド部と、
前記ガイド部を振動させる振動部とを含むことを特徴とする。
The blur correction apparatus according to the second aspect of the present invention is:
An image blur correction optical system unit which is provided with an optical system and which can move relative to a fixed portion;
A guide portion that contacts the image blur correction optical system unit and guides the relative movement of the image blur correction optical system unit with respect to the fixed portion;
And a vibration part that vibrates the guide part.

本発明の第2の観点に係るブレ補正装置では、固定部に対して光学系ユニットが相対移動する際に、振動部によりガイド部が振動され、そのため、いわゆるディザ効果により、静摩擦係数が低減される。その結果、光学系ユニットの動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く光学系ユニットが移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が可能である。   In the shake correction apparatus according to the second aspect of the present invention, when the optical system unit moves relative to the fixed part, the guide part is vibrated by the vibration part. Therefore, the static friction coefficient is reduced by a so-called dither effect. The As a result, even when the optical system unit starts to move or is driven at a low speed, the optical system unit moves with good responsiveness, and its control error is small, and image blur correction can be performed.

また、グリースなどの潤滑剤を用いないので、低温時においてグリースの粘性が大きくなり摩擦が大きくなるなどの問題もない。さらに、空気軸受や磁気軸受などの非接触構造を採用していないため、システムのコンパクト化を図ることができ、軽量であり、製造コストの低減も図ることができる。   Further, since a lubricant such as grease is not used, there is no problem that the viscosity of the grease increases and the friction increases at low temperatures. Furthermore, since a non-contact structure such as an air bearing or a magnetic bearing is not employed, the system can be made compact, lightweight, and the manufacturing cost can be reduced.

本発明に係る光学装置は、上記のいずれかに記載の像ブレ補正装置を有する。   An optical device according to the present invention includes the image blur correction device described above.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図、
図2は図1に示すII−II線に沿う概略断面図、
図3はカメラの全体ブロック図、
図4〜図7は図1〜図3に示すブレ補正装置を含むカメラの制御方法を示すフローチャート図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II shown in FIG.
FIG. 3 is an overall block diagram of the camera.
4 to 7 are flowcharts showing a control method of the camera including the shake correction apparatus shown in FIGS.

図1および図2に示すように、本発明の一実施形態に係るブレ補正装置2は、撮像素子12が備えられ固定部6に対してX軸およびY軸方向に相対移動可能な撮像素子ユニット4を有する。固定部6は、図3に示すカメラボディ40に対して固定してある。撮像素子ユニット4は、カメラボディ40に対して着脱自在に取り付けられるレンズ鏡筒42に内蔵してある光学レンズ群48の光軸Z方向に対して垂直なX軸およびY軸方向に沿って移動自在に配置してある。   As shown in FIGS. 1 and 2, the shake correction apparatus 2 according to an embodiment of the present invention includes an image sensor 12 that is provided with an image sensor 12 and is relatively movable in the X-axis and Y-axis directions with respect to the fixed portion 6. 4. The fixing unit 6 is fixed to the camera body 40 shown in FIG. The image sensor unit 4 moves along the X-axis and Y-axis directions perpendicular to the optical axis Z direction of the optical lens group 48 built in the lens barrel 42 that is detachably attached to the camera body 40. Arranged freely.

図1および図2に示すように、撮像素子ユニット4は、固定部6に対してX軸方向およびY軸方向に移動可能な可動板10を有する。可動板10の中央部上面には、撮像素子12が固定してあり、その上に、スペーサ13を介して光学ローパスフィルタ(OLPF)14が配置してある。撮像素子12は、その表面に照射された光学画像を電気信号に変換するための素子である。光学ローパスフィルタ(OLPF)14は、いわゆるモアレ現象を除去するために設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging element unit 4 includes a movable plate 10 that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the fixed portion 6. An imaging element 12 is fixed on the upper surface of the central portion of the movable plate 10, and an optical low-pass filter (OLPF) 14 is disposed thereon via a spacer 13. The imaging element 12 is an element for converting an optical image irradiated on the surface thereof into an electrical signal. The optical low-pass filter (OLPF) 14 is provided to remove a so-called moire phenomenon.

光学ローパスフィルタ14の上には、シール部材16を介して透明なガラス板18が配置してある。シール部材16により、撮像素子12と光学ローパスフィルタ14との間、光学ローパスフィルタ14とガラス板18との間を密封している。すなわち、ガラス板18は、塵埃などが光学ローパスフィルタ14および撮像素子12に付着することを防止している。   A transparent glass plate 18 is disposed on the optical low-pass filter 14 via a seal member 16. A seal member 16 seals between the image sensor 12 and the optical low-pass filter 14 and between the optical low-pass filter 14 and the glass plate 18. That is, the glass plate 18 prevents dust and the like from adhering to the optical low-pass filter 14 and the image sensor 12.

本実施形態では、ガラス板18は、光学ローパスフィルタ14よりも、X軸方向に幅広く形成してあり、各側端部がシール部材16よりも飛び出しており、各側端部の下面には、圧電素子20が連結してある。圧電素子20の下面は、支持部22で支持されている。それぞれの支持部22は、防振シート24を介して可動板10に対して固定してある。防振シート24は、撮像素子12とシール部材16の間に塵などが入らないように密閉する部材である。また、圧電素子20の振動によりフレキのコネクタ接続部や撮像素子12と基板の接着、さらには位置検出センサのマグネット等に悪影響を与える可能性があるため、防振シート24は、それらの振動を伝わりづらくする機能もある。防振シート24は、ゴム製シートなどの弾性部材で構成してあるが、弾性を有する接着剤などでも良い。   In this embodiment, the glass plate 18 is formed wider in the X-axis direction than the optical low-pass filter 14, each side end protrudes from the seal member 16, and on the lower surface of each side end, The piezoelectric element 20 is connected. The lower surface of the piezoelectric element 20 is supported by a support portion 22. Each support portion 22 is fixed to the movable plate 10 via a vibration-proof sheet 24. The anti-vibration sheet 24 is a member that is sealed so that dust or the like does not enter between the image sensor 12 and the seal member 16. Further, the vibration of the piezoelectric element 20 may adversely affect the flexible connector connection part, the adhesion between the imaging element 12 and the substrate, and the magnet of the position detection sensor. There is also a function that makes it difficult to communicate. The vibration isolating sheet 24 is composed of an elastic member such as a rubber sheet, but may be an elastic adhesive or the like.

一対の支持部22のうちの一方には、ガイド部としてのガイドロッド8の第1軸8aが挿通するためのスライド孔が形成してあり、支持部22は、第1軸8aに沿って、Y軸方向に相対移動可能になっている。ガイドロッド8は、略L字形状に加工してあり、第1軸8aに対して垂直に折り曲げられた第2軸8bを有する。第2軸8bは、二つの支持部23,23に形成してある挿通孔を通り、これらの支持部23,23によりX軸方向に沿って相対移動自在に保持してある。これらの支持部23,23は、防振シート25を介して固定部6に対して固定してある。すなわち、撮像素子ユニット4は、固定部6に対して、ガイドロッド8により、X軸方向およびY軸方向の相対移動が案内され、しかも光軸Z方向周り(θ方向)の回転を防止している。   One of the pair of support portions 22 is formed with a slide hole through which the first shaft 8a of the guide rod 8 as a guide portion is inserted, and the support portion 22 extends along the first shaft 8a. Relative movement is possible in the Y-axis direction. The guide rod 8 is processed into a substantially L shape, and has a second shaft 8b bent perpendicular to the first shaft 8a. The second shaft 8b passes through insertion holes formed in the two support portions 23 and 23, and is held by these support portions 23 and 23 so as to be relatively movable along the X-axis direction. These support parts 23, 23 are fixed to the fixing part 6 via vibration-proof sheets 25. That is, the image sensor unit 4 is guided relative to the fixed portion 6 by the guide rod 8 in the X axis direction and the Y axis direction, and prevents rotation around the optical axis Z direction (θ direction). Yes.

固定部6は、撮像素子ユニット4の周囲四方を囲むように配置してあり、固定部6におけるX軸方向の一辺位置には、固定部6に対して、撮像素子ユニット4をX軸方向に移動させるための永久磁石26xを保持してあるヨーク30xが固定してある。永久磁石26xには、撮像素子ユニット4における可動板10に固定してあるコイル28xが向き合い、コイル28xへの電流制御により、可動板10を介して撮像素子ユニット4がX軸方向に移動制御されるようになっている。すなわち、コイル28xと永久磁石26xは、X軸方向移動手段としてのボイスコイルモータ(VCM)を構成している。なお、X軸方向移動手段としては、VCMに限定されず、その他のアクチュエータを用いることができる。   The fixing unit 6 is arranged so as to surround the four sides around the image sensor unit 4, and the image sensor unit 4 is positioned in the X axis direction with respect to the fixing unit 6 at one side position of the fixing unit 6 in the X axis direction. A yoke 30x holding a permanent magnet 26x for movement is fixed. The permanent magnet 26x faces the coil 28x fixed to the movable plate 10 in the image sensor unit 4, and the image sensor unit 4 is controlled to move in the X-axis direction via the movable plate 10 by current control to the coil 28x. It has become so. That is, the coil 28x and the permanent magnet 26x constitute a voice coil motor (VCM) as X-axis direction moving means. The X-axis direction moving means is not limited to the VCM, and other actuators can be used.

また、固定部6におけるY軸方向の一辺位置には、固定部6に対して、撮像素子ユニット4をY軸方向に移動させるための永久磁石26yを保持してあるヨーク30yが固定してある。永久磁石26yには、撮像素子ユニット4における可動板10に固定してあるコイル28yが向き合い、コイル28yへの電流制御により、可動板10を介して撮像素子ユニット4がY軸方向に移動制御されるようになっている。すなわち、コイル28yと永久磁石26yは、Y軸方向移動手段としてのボイスコイルモータ(VCM)を構成している。なお、Y軸方向移動手段としては、VCMに限定されず、その他のアクチュエータを用いることができる。   Further, a yoke 30y holding a permanent magnet 26y for moving the image sensor unit 4 in the Y-axis direction is fixed to the fixed portion 6 at one side position in the Y-axis direction of the fixed portion 6. . The permanent magnet 26y faces a coil 28y fixed to the movable plate 10 in the image sensor unit 4, and the image sensor unit 4 is controlled to move in the Y-axis direction via the movable plate 10 by controlling the current to the coil 28y. It has become so. That is, the coil 28y and the permanent magnet 26y constitute a voice coil motor (VCM) as Y-axis direction moving means. The Y-axis direction moving means is not limited to the VCM, and other actuators can be used.

固定部6に対しての撮像素子ユニット4の相対移動位置を検出するために、固定部6には、位置センサ33が装着してある。位置センサ33は、ホール素子32を有し、そのホール素子32に対応する位置に、永久磁石34が可動板10の表面に装着してある。永久磁石34が可動板10と共にX軸およびY軸方向に移動することで、そのX軸およびY軸方向の移動量を位置センサ33が検出するようになっている。なお、位置センサ33としては、磁気式センサに限らず、PSD、光学式のセンサであっても良い。   In order to detect the relative movement position of the image sensor unit 4 with respect to the fixing unit 6, a position sensor 33 is attached to the fixing unit 6. The position sensor 33 has a hall element 32, and a permanent magnet 34 is mounted on the surface of the movable plate 10 at a position corresponding to the hall element 32. As the permanent magnet 34 moves in the X-axis and Y-axis directions together with the movable plate 10, the position sensor 33 detects the amount of movement in the X-axis and Y-axis directions. The position sensor 33 is not limited to a magnetic sensor but may be a PSD or an optical sensor.

次に、図1に基づき、カメラ全体について説明する。図1〜図3に示す撮像素子ユニット4を有するブレ補正装置2は、カメラボディ40の内部に、光軸Zに対して撮像素子ユニット4のガラス板18が垂直になるように配置される。ガラス位置18は、図2に示す光学ローパスフィルタ14および撮像素子12に対して平行である。   Next, the entire camera will be described with reference to FIG. The shake correction apparatus 2 having the image sensor unit 4 shown in FIGS. 1 to 3 is arranged inside the camera body 40 so that the glass plate 18 of the image sensor unit 4 is perpendicular to the optical axis Z. The glass position 18 is parallel to the optical low-pass filter 14 and the image sensor 12 shown in FIG.

図3に示すように、カメラボディ40には、レンズ鏡筒42が着脱自在に装着される。なお、コンパクトカメラなどでは、レンズ鏡筒42とカメラボディ40とが一体であるカメラもあり、本発明では、カメラの種類は特に限定されない。また、スチルカメラに限らず、ビデオカメラ、顕微鏡、携帯電話などの光学装置にも適用できる。以下の説明では、説明の容易化のために、レンズ鏡筒42とカメラボディ40とが着脱自在となる一眼レフカメラについて説明する。   As shown in FIG. 3, a lens barrel 42 is detachably attached to the camera body 40. In some compact cameras and the like, there is a camera in which the lens barrel 42 and the camera body 40 are integrated. In the present invention, the type of camera is not particularly limited. Further, the present invention can be applied not only to a still camera but also to an optical apparatus such as a video camera, a microscope, and a mobile phone. In the following description, a single lens reflex camera in which the lens barrel 42 and the camera body 40 are detachable will be described for ease of explanation.

カメラボディ40の内部において、撮像素子ユニット4のZ軸方向の前方には、シャッタ部材44が配置してある。シャッタ部材44のZ軸方向の前方には、ミラー46が配置してあり、そのZ軸方向の前方には、レンズ鏡筒42に内蔵してある絞り部47および光学レンズ群48が配置してある。   In the camera body 40, a shutter member 44 is disposed in front of the image sensor unit 4 in the Z-axis direction. A mirror 46 is disposed in front of the shutter member 44 in the Z-axis direction, and a diaphragm 47 and an optical lens group 48 built in the lens barrel 42 are disposed in front of the Z-axis direction. is there.

カメラボディ40には、ボディCPU50が内蔵してあり、レンズ接点54を介してレンズCPU58に接続してある。レンズ接点54は、カメラボディ40に対してレンズ鏡筒42を連結することで、ボディCPU50と、レンズCPU58とを電気的に接続するようになっている。ボディCPU50には、電源52が接続してある。電源52は、カメラボディ40に内蔵してある。   The camera body 40 incorporates a body CPU 50 and is connected to the lens CPU 58 via a lens contact 54. The lens contact 54 electrically connects the body CPU 50 and the lens CPU 58 by connecting the lens barrel 42 to the camera body 40. A power source 52 is connected to the body CPU 50. The power source 52 is built in the camera body 40.

ボディCPU50には、レリーズスイッチ51、ストロボ53、表示部55、ジャイロセンサ70、EEPROM(メモリ)60、防振スイッチ62、防塵フィルタ駆動回路56、画像処理コントローラ59、AFセンサ72、防振追随制御IC74などが接続してある。画像コントローラ59には、インターフェース回路57を介して、撮像素子ユニット4の撮像素子12(図2参照)が接続してあり、撮像素子12にて撮像された画像の画像処理を制御可能になっている。   The body CPU 50 includes a release switch 51, a strobe 53, a display unit 55, a gyro sensor 70, an EEPROM (memory) 60, an anti-vibration switch 62, a dust-proof filter driving circuit 56, an image processing controller 59, an AF sensor 72, and an anti-vibration follow-up control. IC74 etc. are connected. The image controller 59 is connected to the image sensor 12 (see FIG. 2) of the image sensor unit 4 via the interface circuit 57, so that image processing of an image captured by the image sensor 12 can be controlled. Yes.

ボディCPU50は、レンズ鏡筒42との通信機能と、カメラボディ40の制御機能を有している。また、ボディCPU50はEEPROM60から入力された情報と、ジャイロセンサ70からの出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離情報、距離情報から、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御IC74へ出力する。また、ボディCPU50は、ジャイロセンサ70のセンサ出力を図示しないアンプを介してボディCPU50に入力し、ジャイロセンサ70の角速度を積分することによって、振れ角度を求める。   The body CPU 50 has a communication function with the lens barrel 42 and a control function of the camera body 40. Further, the body CPU 50 calculates the image stabilization drive unit target position from the information input from the EEPROM 60 and the blur angle, focal length information, and distance information calculated in response to the output from the gyro sensor 70, and the image stabilization drive. The target position is output to the image stabilization tracking control IC 74. In addition, the body CPU 50 inputs the sensor output of the gyro sensor 70 to the body CPU 50 via an amplifier (not shown), and obtains the deflection angle by integrating the angular velocity of the gyro sensor 70.

また、ボディCPUは、レンズ鏡筒42との装着が完全であるか否かの通信を行い、レンズCPU58から入力された焦点距離、距離情報とジャイロセンサから目標位置を演算する。レリーズスイッチ51が半押し時であれば、AE、AF、状況に応じて防振駆動等の撮影準備動作の指示を、レンズCPU58と、防振追従制御IC74とに出力する。全押し時にはミラー駆動、シャッター駆動、絞り駆動等の指示を出力する。   The body CPU communicates whether or not the lens barrel 42 is completely mounted, and calculates the target position from the focal length and distance information input from the lens CPU 58 and the gyro sensor. If the release switch 51 is half-pressed, an instruction for a shooting preparation operation such as an anti-shake drive is output to the lens CPU 58 and the anti-shake follow-up control IC 74 in accordance with AE, AF, and the situation. When fully pressed, instructions such as mirror drive, shutter drive, and aperture drive are output.

表示部55は、主として液晶表示装置などで構成され、出力結果やメニューなどを表示する。レリーズスイッチ51は、シャッター駆動のタイミングを操作するスイッチであり、ボディCPU50にスイッチの状態を出力し、半押し時にはAF、AE、状況により防振駆動を行い、全押し時には、ミラーアップ、シャッター駆動等を行う。   The display unit 55 is mainly composed of a liquid crystal display device or the like, and displays output results and menus. The release switch 51 is a switch for controlling the timing of shutter driving, and outputs the state of the switch to the body CPU 50. When half-pressed, the vibration-proof driving is performed according to AF, AE, and the situation. When fully pressed, the mirror is raised and the shutter is driven. Etc.

ミラー46は、構図決定の際にファインダーに像を映し出すためのもので、露光中は光路から退避する。ボディCPU50からレリーズスイッチ51の情報が入力され、全押し時にミラーアップ、露光終了後にミラーダウンを行う。不図示のミラー駆動部(例えばDCモータ)により駆動される。ミラー46には、サブミラー46aが連結してある。   The mirror 46 is for projecting an image on the viewfinder when determining the composition, and retracts from the optical path during exposure. Information on the release switch 51 is input from the body CPU 50, and the mirror is raised when fully pressed and the mirror is lowered after the exposure is completed. It is driven by a mirror driving unit (not shown) (for example, a DC motor). A sub mirror 46 a is connected to the mirror 46.

サブミラー46aは、AFセンサに光を送るためのミラーであり、ミラーを通過した光束を反射してAFセンサに導く。このサブミラー46aは、露光中は光路から退避する。   The sub mirror 46a is a mirror for sending light to the AF sensor, and reflects the light beam that has passed through the mirror and guides it to the AF sensor. The sub mirror 46a is retracted from the optical path during exposure.

シャッタ部材44は、露光時間を制御する機構である。ボディCPU50からレリーズスイッチ51の情報が入力され、全押し時にシャッター駆動を行う。不図示のシャッター駆動部(例えばDCモータ)により駆動される。   The shutter member 44 is a mechanism that controls the exposure time. Information on the release switch 51 is input from the body CPU 50, and the shutter is driven when fully pressed. It is driven by a shutter drive unit (not shown) (for example, a DC motor).

AFセンサ72は、オートフォーカス(AF)を行うためのセンサである。このAFセンサとしては、通常CCDが用いられる。防振スイッチ62は、防振ON、OFFの状態を撮像素子ユニットCPUに出力する。ジャイロセンサ70は、ボディに生じるブレの角速度を検出し、ボディCPU50に出力する。EEPROM60は、ジャイロセンサのゲイン値、角度調整値などの情報を有し、ボディCPUに出力する。   The AF sensor 72 is a sensor for performing autofocus (AF). As this AF sensor, a CCD is usually used. The image stabilization switch 62 outputs the image stabilization ON / OFF state to the image sensor unit CPU. The gyro sensor 70 detects the angular velocity of the blur generated in the body and outputs it to the body CPU 50. The EEPROM 60 has information such as a gain value and an angle adjustment value of the gyro sensor and outputs the information to the body CPU.

防塵駆動フィルタ駆動回路56は、図1および図2に示す圧電素子20に接続してあり、所定条件を満足する場合に、圧電素子20を、例えばZ方向(図2参照)に駆動し、ガラス板18を振動させ、ガラス板18の表面に付着している塵埃などを飛ばして除去する動作を行う。   The dust-proof drive filter drive circuit 56 is connected to the piezoelectric element 20 shown in FIGS. 1 and 2, and drives the piezoelectric element 20 in, for example, the Z direction (see FIG. 2) to satisfy the predetermined condition. The plate 18 is vibrated, and the operation of removing dust and the like adhering to the surface of the glass plate 18 is performed.

たとえば圧電素子20に周期的な矩形波もしくはサイン波等の電圧を印加する。圧電素子に負の電圧を印加するとガラス板はたとえば上側に凸に変形し、逆に正の電圧を印加すると下側に凸に変形する。このように防塵フィルタ駆動回路56を制御して圧電素子20に周期的な電圧を印加することにより、塵がガラス面から受けた慣性力が塵の付着力を上回るとガラス面から離れる。   For example, a voltage such as a periodic rectangular wave or sine wave is applied to the piezoelectric element 20. When a negative voltage is applied to the piezoelectric element, the glass plate is deformed, for example, upward, and conversely, when a positive voltage is applied, the glass plate is deformed downward. By controlling the dustproof filter drive circuit 56 and applying a periodic voltage to the piezoelectric element 20 in this way, the dust is separated from the glass surface when the inertial force received from the glass surface exceeds the adhesion force of the dust.

圧電素子20の周期的な駆動は、低電圧でなるべく大きな振幅を得るために、ガラス板18の表面を共振させる振動数で圧電素子20を駆動させることが好ましい。共振する周波数は、形状と材質と支持の方法と振動モードによって決まる。ガラスを支持する部分では振幅0となる節位置にて支持するようにしている。   The periodic drive of the piezoelectric element 20 is preferably driven at a frequency that resonates the surface of the glass plate 18 in order to obtain as large an amplitude as possible at a low voltage. The resonant frequency is determined by the shape, material, support method, and vibration mode. In the portion supporting the glass, the glass is supported at the node position where the amplitude is zero.

また、防塵駆動フィルタ駆動回路56は、その他の所定条件を満足する場合には、圧電素子20を駆動し、ガラス板18を振動させて塵埃を除去するときよりも小さな微小振幅で、しかも、ガラス板18の共振周波数帯域外で振動させるようになっている。この振動により、圧電素子20の下部に連結してある支持部22を振動させる共に、ガイドロッド8および支持部23,23が振動し、そのため、いわゆるディザ効果により、ガイドロッド8と支持部22および23との摩擦抵抗が低減される。その結果、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニット4が移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。なお、防振時において共振させるほど大きな振幅は、位置決めに悪影響を与える可能性があるため、振動の振幅は、位置決め精度に影響を与えない程度に微小であることが好ましい。また、図示の実施例では、摩擦を低減させるための微小振動の方向がZ方向(撮像ユニット4の移動方向(X方向,Y方向)とは直交するZ方向)である。このように摩擦を低減させるための振動の方向と、撮像ユニット4の移動方向とを直交させることにより撮像ユニット4の位置決めを容易に行うことができる。   Further, the dustproof drive filter drive circuit 56 drives the piezoelectric element 20 and vibrates the glass plate 18 with a minute amplitude smaller than when the dust is removed when the other predetermined conditions are satisfied. The plate 18 is vibrated outside the resonance frequency band. This vibration causes the support portion 22 connected to the lower portion of the piezoelectric element 20 to vibrate, and the guide rod 8 and the support portions 23 and 23 vibrate. Therefore, due to the so-called dither effect, the guide rod 8 and the support portion 22 and Friction resistance with 23 is reduced. As a result, even when the image sensor unit 4 starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit 4 moves with high responsiveness, the control error is small, and the image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving. Note that an amplitude that is so large as to resonate during vibration isolation may adversely affect positioning. Therefore, it is preferable that the amplitude of vibration be as small as not to affect positioning accuracy. In the illustrated embodiment, the direction of minute vibration for reducing friction is the Z direction (Z direction orthogonal to the moving direction (X direction, Y direction) of the imaging unit 4). Thus, the imaging unit 4 can be easily positioned by making the direction of vibration for reducing friction and the moving direction of the imaging unit 4 orthogonal.

防振追従制御IC74は、防振制御を行うためのICである。ボディCPU50から入力された防振駆動部目標位置と、位置検出部から入力された防振駆動部位置情報から、防振駆動部移動量を算出し、防振駆動ドライバ76へ出力する。すなわち、防振追随制御IC74には、位置センサ33からの撮像素子ユニットの位置信号が入力されると共に、ボディCPU50からの出力信号が入力される。ボディCPU50では、ジャイロセンサ70の出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離エンコーダで検出された焦点距離情報、距離エンコーダ64で検出された距離情報などから、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御IC74へ出力する。   The image stabilization tracking control IC 74 is an IC for performing image stabilization control. Based on the image stabilization drive unit target position input from the body CPU 50 and the image stabilization drive unit position information input from the position detection unit, the movement amount of the image stabilization drive unit is calculated and output to the image stabilization drive driver 76. That is, the image stabilization unit control IC 74 receives the position signal of the image sensor unit from the position sensor 33 and the output signal from the body CPU 50. The body CPU 50 calculates the image stabilization drive unit target position from the blur angle calculated by receiving the output of the gyro sensor 70, the focal length information detected by the focal length encoder, the distance information detected by the distance encoder 64, and the like. The image stabilization drive unit target position is output to the image stabilization tracking control IC 74.

防振駆動ドライバ76は、防振駆動部を制御するためのドライバであり、防振追従制御ICから駆動量の入力を受けて、防振駆動部の駆動方向、駆動量を制御する。すなわち、防振駆動ドライバ76は、防振追従制御IC74からの入力情報に基づき、コイル28x,28yに駆動電流を流し、撮像素子ユニット4を固定部6に対してX軸およびY軸方向に移動させ、像ブレ補正制御を行う。   The image stabilization drive driver 76 is a driver for controlling the image stabilization drive unit, and receives the drive amount from the image stabilization tracking control IC and controls the drive direction and drive amount of the image stabilization drive unit. In other words, the image stabilization drive driver 76 sends drive current to the coils 28x and 28y based on the input information from the image stabilization tracking control IC 74, and moves the image sensor unit 4 in the X-axis and Y-axis directions with respect to the fixed portion 6. Image blur correction control.

図3に示すレンズ鏡筒42には、焦点距離エンコーダ66、距離エンコーダ64、絞り部47、絞り部47を制御する駆動モータ68、レンズCPU58、ボディ部とのレンズ接点54、及び、複数のレンズ群48が具備してある。レンズ接点54には、カメラボディ40からレンズ駆動系電源を供給するための接点と、レンズCPU58を駆動するためのCPU電源の接点とデジタル通信用の接点がある。   The lens barrel 42 shown in FIG. 3 includes a focal length encoder 66, a distance encoder 64, a diaphragm 47, a drive motor 68 that controls the diaphragm 47, a lens CPU 58, a lens contact 54 with the body, and a plurality of lenses. Group 48 is provided. The lens contact 54 includes a contact for supplying a lens driving system power from the camera body 40, a contact for a CPU power source for driving the lens CPU 58, and a contact for digital communication.

駆動系電源およびCPU電源はカメラボディ40の電源52から供給され、レンズCPU58や駆動系の電源を供給している。デジタル通信用接点ではレンズCPU58から出力された焦点距離、被写体距離、フォーカス位置情報等のデジタル情報をボディCPU50に入力するための通信と、ボディCPU50から出力されたフォーカス位置や絞り量等のデジタル情報をレンズCPU58に入力するための通信を行う。ボディCPU50からのフォーカス位置情報や絞り量情報を受けてレンズCPU58がAF、絞り制御を行う。   Driving system power and CPU power are supplied from a power source 52 of the camera body 40, and supply power for the lens CPU 58 and the driving system. At the digital communication contact, communication for inputting digital information such as focal length, subject distance, and focus position information output from the lens CPU 58 to the body CPU 50 and digital information such as a focus position and an aperture amount output from the body CPU 50 are provided. Is communicated to the lens CPU 58. The lens CPU 58 performs AF and aperture control in response to focus position information and aperture amount information from the body CPU 50.

焦点距離エンコーダ66は、ズームレンズ群の位置情報より焦点距離を換算する。すなわち、焦点距離エンコーダ66は、焦点距離をエンコードし、レンズCPUに出力する。   The focal length encoder 66 converts the focal length from the position information of the zoom lens group. That is, the focal length encoder 66 encodes the focal length and outputs it to the lens CPU.

距離エンコーダ64は、フォーカシングレンズ群の位置情報より被写体距離を換算する。すなわち、距離エンコーダ64は、被写体距離をエンコードし、レンズCPUに出力する。   The distance encoder 64 converts the subject distance from the position information of the focusing lens group. That is, the distance encoder 64 encodes the subject distance and outputs it to the lens CPU.

レンズCPUは、カメラボディ40との通信機能、レンズ群48の制御機能を有している。レンズCPUには、焦点距離、被写体距離等が入力され、レンズ接点を介してボディCPU50に出力する。ボディCPU50からレンズ接点54を介して、レリーズ情報、AF情報が入力される。   The lens CPU has a communication function with the camera body 40 and a control function of the lens group 48. A focal length, a subject distance, and the like are input to the lens CPU and output to the body CPU 50 via a lens contact. Release information and AF information are input from the body CPU 50 via the lens contact 54.

次に、図4〜図7に基づき、本発明の一実施形態に係る制御のフローチャートについて説明する。まず図4に示すように、ステップS1にて、電源をオンにすると、次にステップS2では、バッテリーチェックを行う。次に、ステップS3では、バッテリーの残量チェックを行う。残量が不足している場合には、表示部55に警告表示を行い、S17へ行き、制御を終了する。ステップS3にて、残量がオーケーである場合には、ステップS6へ行き、ボディCPU50とレンズCPU58との通信を開始する。次に、ステップS7では、レンズ鏡筒42とカメラボディ40との連結が完全であるか否かをチェックし、そうでない場合には、ステップS8にて表示部55に警告を表示し、ステップS17にて制御を終了する。   Next, based on FIGS. 4-7, the flowchart of the control which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. First, as shown in FIG. 4, when the power is turned on in step S1, a battery check is performed in step S2. Next, in step S3, the remaining battery level is checked. If the remaining amount is insufficient, a warning is displayed on the display unit 55, the process goes to S17, and the control is terminated. If the remaining amount is OK in step S3, the process goes to step S6 to start communication between the body CPU 50 and the lens CPU 58. Next, in step S7, it is checked whether or not the connection between the lens barrel 42 and the camera body 40 is complete. If not, a warning is displayed on the display unit 55 in step S8, and step S17. The control ends with.

ステップS7にて装着が完全である場合には、ステップS9にて、防塵動作を行う。すなわち、ボディCPU50からの駆動信号を受けて、防塵駆動フィルタ駆動回路56は、圧電素子20を駆動し、ガラス板18を振動させ、ガラス板18の表面に付着している塵埃などを飛ばして除去する動作を行う。   If the mounting is complete in step S7, a dustproof operation is performed in step S9. That is, upon receiving a drive signal from the body CPU 50, the dustproof drive filter drive circuit 56 drives the piezoelectric element 20, vibrates the glass plate 18, and removes dust and the like adhering to the surface of the glass plate 18. To perform the operation.

次に、ステップS10では、レンズCPU58とボディCPU50との信号のやりとりを行い、図5に示すように、ステップS11からステップS12へと移り、EEPROM60の情報をボディCPU50が読み取る。次に、ステップS13では、防振スイッチ62がオンになっているか否かを検出する。防振スイッチ62がオフの場合には、図7に示すステップS14へ行き、ステップS20〜S33に示す通常の撮像動作をおこなう。   Next, in step S10, signals are exchanged between the lens CPU 58 and the body CPU 50, and as shown in FIG. 5, the process proceeds from step S11 to step S12, and the information in the EEPROM 60 is read by the body CPU 50. Next, in step S13, it is detected whether or not the image stabilization switch 62 is turned on. When the image stabilization switch 62 is off, the process goes to step S14 shown in FIG. 7, and the normal imaging operation shown in steps S20 to S33 is performed.

すなわち、ステップS20では、半押しタイマーをリセットし、次に、ステップS21では、半押しタイマーがオンか否かを検出する。半押しタイマーがオンでない場合には、図4に示すステップS16へ行き、制御を終了する。図7に示すステップS21にて半押しタイマーがオンである場合には、ステップS22へ行き、レリーズスイッチ51が半押し状態になっているかを検出し、そうでない場合には、ステップS21へ戻り、半押し状態である場合には、ステップS23へ行き、半押しタイマーをリセットする。次に、ステップS24にて、距離を測定すると共に、測光処理を行い、ステップS25にて、焦点距離情報を取得する。   That is, in step S20, the half-press timer is reset, and then in step S21, it is detected whether the half-press timer is on. If the half-press timer is not on, the process goes to step S16 shown in FIG. 4 to end the control. If the half-press timer is on in step S21 shown in FIG. 7, the process goes to step S22 to detect whether the release switch 51 is half-pressed. If not, the process returns to step S21. If it is half-pressed, the process goes to step S23 to reset the half-press timer. Next, in step S24, the distance is measured and photometric processing is performed. In step S25, focal length information is acquired.

その後、ステップS26にて、オートフォーカス動作を行い、ステップS27にて、レリーズスイッチ51が全押し状態かを検出する。全押し状態でない場合には、ステップS22に戻り、全押し状態である場合には、ステップS28にて、ミラー46をアップし、ステップS29にて絞り駆動を行い、ステップS30にて、シャッター44を開く。   Thereafter, an autofocus operation is performed in step S26, and it is detected in step S27 whether the release switch 51 is fully pressed. If it is not fully depressed, the process returns to step S22. If it is fully depressed, the mirror 46 is raised in step S28, the diaphragm is driven in step S29, and the shutter 44 is activated in step S30. open.

次に、ステップS31では、撮像素子12で撮像されたデータをボディCPU50に取り込み、ステップS32にて絞り47を解放し、ステップ33にて、ミラー46をダウンさせる。その後、ステップS34では、半押しタイマーがオフになっているか否かを検出し、オフになっていない場合には、図5に示すステップ35を通して、ステップS13に戻る。図7に示すステップS34にて半押しタイマーがオフと判断されれば、ステップS16へ行き、図4に示すステップS17で制御が終了する。   Next, in step S31, data captured by the image sensor 12 is taken into the body CPU 50, the diaphragm 47 is released in step S32, and the mirror 46 is lowered in step 33. Thereafter, in step S34, it is detected whether or not the half-press timer is off. If not, the process returns to step S13 through step 35 shown in FIG. If it is determined in step S34 shown in FIG. 7 that the half-press timer is off, the process goes to step S16, and the control is ended in step S17 shown in FIG.

図5に示すステップS13にて、防振スイッチ62がオンと判断されれば、ステップS15へ行き、図6に示すステップS40〜S72に示す像ブレ補正制御時の撮像動作が行われる。ステップS40では、半押しタイマーがリセットされる。次に、ステップS41では、半押しタイマーがオンか否かを検出する。半押しタイマーがオンでない場合には、ステップS42へ行き、ブレ補正駆動制御が停止され、ステップS43では、角速度センサであるジャイロセンサ70がオフとなり、ステップS44では、ロック機構が解除され、ステップ16を通して、図4に示すステップS17へ至り、制御が中止される。   If it is determined in step S13 shown in FIG. 5 that the image stabilization switch 62 is turned on, the process proceeds to step S15, and the imaging operation during the image blur correction control shown in steps S40 to S72 shown in FIG. 6 is performed. In step S40, the half-press timer is reset. Next, in step S41, it is detected whether or not the half-press timer is on. If the half-press timer is not on, the process goes to step S42 to stop the blur correction drive control. In step S43, the gyro sensor 70 that is an angular velocity sensor is turned off. In step S44, the lock mechanism is released. Through step S17 shown in FIG. 4, the control is stopped.

ステップS41にて、半押しタイマーがオンである場合には、ステップS50へ行き、レリーズスイッチ51が半押し状態になっているかを検出し、そうでない場合には、ステップS41へ戻り、半押し状態である場合には、ステップS51へ行き、半押しタイマーをリセットする。次に、ステップS52にて、角速度センサであるジャイロセンサ70をオン状態とし、次に、ステップS53では、距離を測定すると共に、測光処理を行い、ステップS54にて、焦点距離情報を取得する。   In step S41, if the half-press timer is on, the process goes to step S50 to detect whether the release switch 51 is in the half-pressed state. If not, the process returns to step S41 and is in the half-pressed state. If YES, go to step S51 to reset the half-press timer. Next, in step S52, the gyro sensor 70 that is an angular velocity sensor is turned on. Next, in step S53, the distance is measured and photometric processing is performed. In step S54, focal length information is acquired.

その後、ステップS55にて、オートフォーカス動作を行い、ステップS56にてロック機構を解除する。次に、ステップS57にて、図1および図2に示す圧電素子20を駆動し、ステップS58にて、撮像素子ユニット4をセンタリングするように、コイル28x、28yに電流を流し、固定部6に対して撮像素子ユニット4をX軸方向およびY軸方向に移動させ、ステップS59にて、ブレ補正駆動を開始する。   Thereafter, an autofocus operation is performed in step S55, and the lock mechanism is released in step S56. Next, in step S57, the piezoelectric element 20 shown in FIGS. 1 and 2 is driven, and in step S58, a current is passed through the coils 28x and 28y so that the imaging element unit 4 is centered. On the other hand, the image sensor unit 4 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, and in step S59, blur correction driving is started.

ブレ補正駆動に際しては、ステップS59にてブレ補正駆動を行う前に、ステップS57にて圧電素子20を駆動する。すなわち、図3に示す防塵駆動フィルタ駆動回路56は、ボディCPU50からの制御信号を受けて、圧電素子20を駆動し、ガラス板18を振動させて塵埃を除去するときよりも小さな微小振幅で、しかも、ガラス板18の共振周波数帯域外で振動させる。この振動により、圧電素子20の下部に連結してある支持部22を振動させる共に、ガイドロッド8および支持部23,23が振動し、そのため、いわゆるディザ効果により、ガイドロッド8と支持部22および23との摩擦抵抗が低減される。その結果、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニット4が移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。   In the blur correction drive, the piezoelectric element 20 is driven in step S57 before the blur correction drive is performed in step S59. That is, the dustproof drive filter drive circuit 56 shown in FIG. 3 receives a control signal from the body CPU 50, drives the piezoelectric element 20, vibrates the glass plate 18, and has a smaller amplitude than when removing dust. Moreover, the glass plate 18 is vibrated outside the resonance frequency band. This vibration causes the support portion 22 connected to the lower portion of the piezoelectric element 20 to vibrate, and the guide rod 8 and the support portions 23 and 23 vibrate. Therefore, due to the so-called dither effect, the guide rod 8 and the support portion 22 and Friction resistance with 23 is reduced. As a result, even when the image sensor unit 4 starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit 4 moves with high responsiveness, the control error is small, and the image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving.

なお、固定部6に対する撮像素子ユニット4の相対移動速度を、位置センサ33などで検出し、その相対移動速度が所定値以上であるときには、圧電素子20による振動を停止するように制御しても良い。固定部6と撮像素子ユニット4との相対移動速度が所定値以上であるときは、比較的に摩擦が小さく、振動を加える必要が少ないからである。   Note that the relative movement speed of the imaging element unit 4 with respect to the fixed portion 6 is detected by the position sensor 33 or the like, and when the relative movement speed is equal to or higher than a predetermined value, the vibration by the piezoelectric element 20 is controlled to stop. good. This is because when the relative movement speed between the fixed portion 6 and the image sensor unit 4 is equal to or higher than a predetermined value, the friction is relatively small and it is not necessary to apply vibration.

次に、ステップS60では、レリーズスイッチ51が全押し状態かを検出する。全押し状態でない場合には、ステップS50に戻り、全押し状態である場合には、ステップS61にて、ミラー46をアップし、ステップS62にて絞り駆動を行う。次に、ステップS63にて、撮像素子露光前に、コイル28x、28yに電流を流し、固定部6に対する撮像素子ユニット4の相対移動を行い、画像に対してのセンタリングを行い、ステップS64にて、シャッター44を開く。   Next, in step S60, it is detected whether the release switch 51 is fully pressed. If it is not in the fully depressed state, the process returns to step S50. If it is in the fully depressed state, the mirror 46 is raised in step S61, and the diaphragm is driven in step S62. Next, in step S63, before the image sensor exposure, current is supplied to the coils 28x and 28y, the image sensor unit 4 is moved relative to the fixed portion 6, and the image is centered, and in step S64. Then, the shutter 44 is opened.

次に、ステップS65では、撮像素子12で撮像されたデータをボディCPU50に取り込み、ステップS66にて絞り47を解放し、ステップ67にて、ミラー46をダウンさせる。その後、ステップS68では、ブレ補正制御を停止させ、ステップS69では、圧電素子20の駆動を停止し、ステップS70では、角速度センサであるジャイロセンサ70を停止し、ステップS71では、ロック機構を駆動させ、撮像素子ユニット4が固定部6に対して移動しないようにロックする。   Next, in step S65, data captured by the image sensor 12 is taken into the body CPU 50, the diaphragm 47 is released in step S66, and the mirror 46 is lowered in step 67. Thereafter, in step S68, the blur correction control is stopped, in step S69, the driving of the piezoelectric element 20 is stopped, in step S70, the gyro sensor 70 which is an angular velocity sensor is stopped, and in step S71, the lock mechanism is driven. The image sensor unit 4 is locked so as not to move with respect to the fixed portion 6.

次に、ステップS72では、半押しタイマーがオフになっているか否かを検出し、オフになっていない場合には、図5に示すステップ35を通して、ステップS13に戻る。図6に示すステップS72にて半押しタイマーがオフと判断されれば、ステップS16へ行き、図4に示すステップS17で制御が終了する。   Next, in step S72, it is detected whether or not the half-press timer is off. If not, the process returns to step S13 through step 35 shown in FIG. If it is determined in step S72 shown in FIG. 6 that the half-press timer is off, the process goes to step S16, and the control is ended in step S17 shown in FIG.

本実施形態では、通常動作ではゴミ除去システムに用いるための圧電素子20を用いて、ガラス板18の表面を振動させるだけでなく、像ぶれ補正制御に用いる防振システムにおける摩擦発生部であるガイドロッド8と支持部22,23とを振動させ、ディザ効果により摩擦を少なくすることで、防振制御の向上を図ることが可能となる。すなわち、撮像素子ユニット4の動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く撮像素子ユニット4が固定部6に対して素早く移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が良好になる。また、摩擦が少なくなるために、省エネルギーにも寄与する。   In this embodiment, in the normal operation, not only the surface of the glass plate 18 is vibrated using the piezoelectric element 20 for use in the dust removal system, but also a guide that is a friction generating part in the image stabilization system used for image blur correction control. It is possible to improve the anti-vibration control by vibrating the rod 8 and the support portions 22 and 23 and reducing the friction by the dither effect. That is, even when the image sensor unit 4 starts to move or is driven at a low speed, the image sensor unit 4 quickly moves with respect to the fixed portion 6 with high responsiveness, and the control error is small, and the image blur correction is good. Moreover, since friction is reduced, it contributes to energy saving.

また、グリースなどの潤滑剤を用いないので、低温時においてグリースの粘性が大きくなり摩擦が大きくなるなどの問題もない。さらに、空気軸受や磁気軸受などの非接触構造を採用していないため、システムのコンパクト化を図ることができ、軽量であり、製造コストの低減も図ることができる。   Further, since a lubricant such as grease is not used, there is no problem that the viscosity of the grease increases and the friction increases at low temperatures. Furthermore, since a non-contact structure such as an air bearing or a magnetic bearing is not employed, the system can be made compact, lightweight, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本実施形態では、圧電素子20は、例えば振幅、数10nm程度、例えば周波数は数10KHzまで可能であり、防振駆動ドライバ76の駆動周波数より極めて大きく、振幅が非常に微小であることから、防振駆動部の位置決め性能には大きな悪影響を与えず摩擦を少なくすることが可能である。防塵フィルタ回路部56では通常ゴミを振動で落とすために圧電素子20が共振する周波数を用いている。共振周波数は低電圧駆動でなるべく大きな振動を与えるために利用している。   In the present embodiment, the piezoelectric element 20 can have an amplitude of, for example, about several tens of nanometers, for example, a frequency of up to several tens of KHz, is extremely higher than the drive frequency of the image stabilization drive driver 76, and the amplitude is very small. In addition, it is possible to reduce the friction without significantly affecting the positioning performance of the vibration-proof drive unit. The dustproof filter circuit unit 56 normally uses a frequency at which the piezoelectric element 20 resonates in order to drop dust by vibration. The resonance frequency is used to give as much vibration as possible with low voltage drive.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、コイル28x,28yを撮像素子ユニット4側に装着し、永久磁石26x,26yおよびヨーク30x,30yを固定部6に固定してあるが、その逆であっても良い。また、撮像素子ユニット4をX軸およびY軸方向に移動させるための手段としては、コイル28x,28yおよび永久磁石26x,26yからなるボイスコイルモータの代わりに、圧電素子、ステッピングモータ等でも良い。   For example, in the above-described embodiment, the coils 28x and 28y are mounted on the image sensor unit 4 side, and the permanent magnets 26x and 26y and the yokes 30x and 30y are fixed to the fixed portion 6. However, the reverse is also possible. . Further, as means for moving the image sensor unit 4 in the X-axis and Y-axis directions, a piezoelectric element, a stepping motor, or the like may be used instead of the voice coil motor including the coils 28x and 28y and the permanent magnets 26x and 26y.

また、上述した実施形態では、撮像素子ユニット4のガラス板18に付着した塵埃を除去するためにガラス板18を振動させるための圧電素子20と、ガイドロッド8、支持部22および23を振動させてディザ効果を発揮させる圧電素子20とが同一のもので構成し、部品点数の削減を図っている。しかしながら、本発明では、それに限らず、ガラス板18を振動させるための振動手段と、ガイドロッド8、支持部22および23を振動させてディザ効果を発揮させる振動手段とを別のもので構成しても良い。   In the above-described embodiment, the piezoelectric element 20 for vibrating the glass plate 18 to remove the dust attached to the glass plate 18 of the imaging element unit 4, the guide rod 8, and the support portions 22 and 23 are vibrated. Thus, the piezoelectric element 20 that exerts the dither effect is composed of the same element to reduce the number of parts. However, in the present invention, the vibration means for vibrating the glass plate 18 and the vibration means for vibrating the guide rod 8 and the support portions 22 and 23 to exhibit the dither effect are configured separately. May be.

また、本発明では、ディザ効果を持たせるための振動を付与するための振動手段としては、圧電素子20に限定されず、磁歪効果等を利用した素子や、その他の素子であってもよい。また、圧電素子20は、直接に支持部22に接触する構造に限定されず、金属等の振動を伝えやすい部材によって支持部22などの摩擦発生部に振動を与える構造でもよい。   In the present invention, the vibration means for applying the vibration for giving the dither effect is not limited to the piezoelectric element 20, and may be an element using the magnetostriction effect or the like or other elements. The piezoelectric element 20 is not limited to a structure that directly contacts the support portion 22, and may be a structure that applies vibration to a friction generating portion such as the support portion 22 by a member that easily transmits vibration such as metal.

さらに本発明では、光学系を移動させることにより像ぶれを補正するタイプのブレ補正装置にも適用することが可能である。すなわち、たとえば図3に示すレンズ鏡筒42の固定部に対して相対移動可能な像ブレ補正光学系ユニット(図示省略)に接触し、固定部に対する像ブレ補正光学系ユニットの相対移動をガイドするガイド部(図示省略)を、図2に示すような圧電素子20などで振動させるように構成しても良い。   Furthermore, the present invention can also be applied to a blur correction device that corrects image blur by moving the optical system. That is, for example, the image blur correction optical system unit (not shown) that can move relative to the fixed portion of the lens barrel 42 shown in FIG. 3 is contacted to guide relative movement of the image blur correction optical system unit with respect to the fixed portion. The guide portion (not shown) may be configured to vibrate with a piezoelectric element 20 as shown in FIG.

このようなブレ補正装置では、固定部に対して光学系ユニットが相対移動する際に、圧電素子によりガイド部が振動され、そのため、いわゆるディザ効果により、静摩擦係数が低減される。その結果、光学系ユニットの動き始めや低速駆動時であっても、応答性良く光学系ユニットが移動し、その制御誤差が少なく、像ブレ補正が可能である。   In such a shake correction apparatus, when the optical system unit moves relative to the fixed portion, the guide portion is vibrated by the piezoelectric element, and thus the static friction coefficient is reduced due to a so-called dither effect. As a result, even when the optical system unit starts to move or is driven at a low speed, the optical system unit moves with good responsiveness, and its control error is small, and image blur correction can be performed.

図1は本発明の一実施形態に係るブレ補正装置の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は図1に示すII−II線に沿う概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 図3はカメラの全体ブロック図である。FIG. 3 is an overall block diagram of the camera. 図4は図1〜図3に示すブレ補正装置を含むカメラの制御方法を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing a control method of the camera including the shake correction apparatus shown in FIGS. 図5は図4の続きを示すフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart showing the continuation of FIG. 図6は図5の一部を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing a part of FIG. 図7は図5の一部を示すフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing a part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2… ブレ補正装置
4… 撮像素子ユニット
6… 固定部
8… ガイドロッド
12… 撮像素子
18… ガラス板
20… 圧電素子
22,23… 支持部
26x,26y… 永久磁石
28x,28y… コイル
30x,30y… ヨーク
33… 位置センサ
40… カメラボディ
42… レンズ鏡筒
50… ボディCPU
56… 防塵フィルタ駆動回路
74… 防振追随制御IC
76… 防振駆動ドライバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Shake correction apparatus 4 ... Image sensor unit 6 ... Fixed part 8 ... Guide rod 12 ... Image sensor 18 ... Glass plate 20 ... Piezoelectric element 22, 23 ... Support part 26x, 26y ... Permanent magnet 28x, 28y ... Coil 30x, 30y ... Yoke 33 ... Position sensor 40 ... Camera body 42 ... Lens barrel 50 ... Body CPU
56 ... Dustproof filter drive circuit 74 ... Anti-vibration tracking control IC
76 ... Anti-vibration drive driver

Claims (10)

撮像素子が備えられ固定部に対して相対移動可能な撮像素子ユニットと、
前記撮像素子ユニットに接触し、前記固定部に対する前記撮像素子ユニットの相対移動をガイドするガイド部と、
前記ガイド部を振動させる振動部とを含むことを特徴とする像ブレを補正するためのブレ補正装置。
An image sensor unit equipped with an image sensor and movable relative to the fixed portion;
A guide part that contacts the image sensor unit and guides the relative movement of the image sensor unit with respect to the fixed part;
An image blur correction apparatus for correcting image blur, comprising: a vibration unit that vibrates the guide unit.
請求項1に記載されたブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記撮像素子ユニットを振動させることが可能な位置に備えられていることを特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to claim 1,
The vibration correcting device is provided with a position where the vibration unit can vibrate the image sensor unit.
請求項2に記載されたブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記撮像素子ユニットを振動させ前記撮像素子ユニットに付着した塵埃を除去する塵埃除去部であることを特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to claim 2,
The vibration correcting device according to claim 1, wherein the vibration unit is a dust removing unit that vibrates the image sensor unit and removes dust attached to the image sensor unit.
請求項3に記載されたブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記像ブレを補正するとき、前記撮像素子ユニットに付着した前記塵埃を除去するときよりも小さな振幅で振動することを特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to claim 3,
The vibration correcting device vibrates with a smaller amplitude when correcting the image blur than when removing the dust attached to the image sensor unit.
請求項4に記載されたブレ補正装置であって、
前記振動部は、共振周波数帯域を有し、前記像ブレを補正するときには、前記共振周波数帯域外で振動することを特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to claim 4,
The vibration correcting device has a resonance frequency band, and vibrates outside the resonance frequency band when correcting the image blur.
請求項5に記載されたブレ補正装置であって、
前記振動体は、前記撮像素子ユニットに付着した前記塵埃を除去するとき、
前記共振周波数帯域内で振動することを特徴とするブレ補正装置
The blur correction device according to claim 5,
When the vibrating body removes the dust attached to the image sensor unit,
A shake correction apparatus that vibrates within the resonance frequency band.
請求項1から請求項6までのいずれかに記載されたブレ補正装置であって、
前記固定部に対して前記撮像素子ユニットを相対移動させる駆動部を含み、
前記振動部は、前記駆動部が駆動する前から、あるいは同時に前記ガイド部を振動させることを特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to any one of claims 1 to 6, wherein
A drive unit that moves the image sensor unit relative to the fixed unit;
The vibration correcting device is characterized in that the vibration unit vibrates the guide unit before or at the same time as the driving unit is driven.
請求項1から請求項7までのいずれかに記載されたブレ補正装置であって、
前記振動部は、前記固定部と前記撮像素子ユニットとの相対移動速度が所定値以上であるとき、振動を停止することを特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to any one of claims 1 to 7,
The vibration correcting device, wherein the vibration unit stops vibration when a relative movement speed between the fixed unit and the imaging element unit is a predetermined value or more.
光学系が備えられ固定部に対して相対移動可能な像ブレ補正光学系ユニットと、
前記像ブレ補正光学系ユニットに接触し、前記固定部に対する前記像ブレ補正光学系ユニットの相対移動をガイドするガイド部と、
前記ガイド部を振動させる振動部とを含むことを特徴とするブレ補正装置。
An image blur correction optical system unit which is provided with an optical system and which can move relative to a fixed portion;
A guide portion that contacts the image blur correction optical system unit and guides the relative movement of the image blur correction optical system unit with respect to the fixed portion;
And a vibration correcting unit that vibrates the guide unit.
請求項1〜9のいずれかに記載の像ブレ補正装置を有する光学装置。   An optical device having the image blur correction device according to claim 1.
JP2006346695A 2006-12-22 2006-12-22 Blur correcting device and optical device Pending JP2008158233A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006346695A JP2008158233A (en) 2006-12-22 2006-12-22 Blur correcting device and optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006346695A JP2008158233A (en) 2006-12-22 2006-12-22 Blur correcting device and optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008158233A true JP2008158233A (en) 2008-07-10

Family

ID=39659202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006346695A Pending JP2008158233A (en) 2006-12-22 2006-12-22 Blur correcting device and optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008158233A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013114170A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Jvc Kenwood Corp Imaging apparatus
WO2013128868A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 パナソニック株式会社 Stand for strobe and illumination device equipped with same
JPWO2014188902A1 (en) * 2013-05-22 2017-02-23 リコーイメージング株式会社 Imaging apparatus and control method thereof
CN113395424A (en) * 2021-06-15 2021-09-14 江西晶浩光学有限公司 Photosensitive unit, camera module and electronic equipment

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013114170A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Jvc Kenwood Corp Imaging apparatus
WO2013128868A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 パナソニック株式会社 Stand for strobe and illumination device equipped with same
JP2013178355A (en) * 2012-02-28 2013-09-09 Panasonic Corp Strobe stand and strobe device
CN104145214A (en) * 2012-02-28 2014-11-12 松下电器产业株式会社 Stand for strobe and illumination device equipped with same
US9170005B2 (en) 2012-02-28 2015-10-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Stand for strobe and illumination device equipped with same
JPWO2014188902A1 (en) * 2013-05-22 2017-02-23 リコーイメージング株式会社 Imaging apparatus and control method thereof
CN113395424A (en) * 2021-06-15 2021-09-14 江西晶浩光学有限公司 Photosensitive unit, camera module and electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5003216B2 (en) Imaging device and optical device
US8908086B2 (en) Driving apparatus for shake correction and imaging apparatus using the same
US7893598B2 (en) Driving apparatus and image pickup apparatus
JP4471853B2 (en) Digital camera
JP4981484B2 (en) Drive device
CN101334574B (en) Imaging device
JP5230994B2 (en) Driving device and imaging device
JP5053985B2 (en) DRIVE DEVICE AND IMAGING DEVICE USING THE DRIVE DEVICE
JP5693163B2 (en) Vibration correction device, lens barrel, and optical apparatus
JP2009008858A (en) Shake correcting device and imaging device
JP2014026147A (en) Holding mechanism for holding moving body that moves in in-plane direction, and imaging device including the holding mechanism
JP2010286810A (en) Blur correction device and optical instrument
US7884528B2 (en) Driving apparatus
JP5344134B2 (en) Imaging device and optical device
JP2008158233A (en) Blur correcting device and optical device
JP5800510B2 (en) Lens drive device
JP2005173160A (en) Image blurring correcting apparatus and optical device
JP2008176068A (en) Blur correction device and optical device
JP5224077B2 (en) Imaging device and optical device
JP2009165086A (en) Imaging device
JP2008139640A (en) Imaging apparatus
WO2007136053A1 (en) Blur correction device, optical device using the same, method for manufacturing the same and method for operating the same
JP2006330077A (en) Optical equipment
JP2009217202A (en) Optical apparatus and optical equipment
JP2006065359A (en) Device with vibration isolating function