JP2009237227A - 像振れ補正装置 - Google Patents
像振れ補正装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009237227A JP2009237227A JP2008082815A JP2008082815A JP2009237227A JP 2009237227 A JP2009237227 A JP 2009237227A JP 2008082815 A JP2008082815 A JP 2008082815A JP 2008082815 A JP2008082815 A JP 2008082815A JP 2009237227 A JP2009237227 A JP 2009237227A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical axis
- magnet
- coil
- frame
- image blur
- 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
Links
Images
Landscapes
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
【課題】像振れ補正装置を搭載した光学機器の小型化に寄与するレンズ鏡筒の構成を実現する。
【解決手段】一本の光軸上に少なくとも2つ以上のレンズ群が配置され、そのレンズ群のうち少なくとも1つは前記光軸とは略垂直方向に移動可能な像振れ補正用レンズ鏡筒であり、前記像振れ補正用レンズ鏡筒は、面対向型のコイルとマグネットとにより構成される駆動手段を有し、前記コイルと前記マグネットが互いに向かい合う対向面が前記光軸と平行に配置する。
【選択図】図3
【解決手段】一本の光軸上に少なくとも2つ以上のレンズ群が配置され、そのレンズ群のうち少なくとも1つは前記光軸とは略垂直方向に移動可能な像振れ補正用レンズ鏡筒であり、前記像振れ補正用レンズ鏡筒は、面対向型のコイルとマグネットとにより構成される駆動手段を有し、前記コイルと前記マグネットが互いに向かい合う対向面が前記光軸と平行に配置する。
【選択図】図3
Description
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置に設けられる像振れ補正装置に関するものである。
光軸と垂直をなす平面上で、レンズ群の一部を任意の位置に動かす事で、撮影時の手振れによる像振れを補正する方式の像振れ補正装置に於いて、面対向型のコイル、マグネットを用いた駆動手段を用いる場合、レンズ駆動用コイル、マグネットが互いに向かいあう対向面は、補正レンズの移動平面と平行に配置されるのが一般的である。
特開2005−292212号公報
光学機器であるため、当然ながら、駆動用コイル、マグネットは光路を遮ることのないよう、その外側に配設される。しかしながら、レンズ駆動用コイル、マグネットが互いに向かいあう対向面を補正レンズの移動平面と平行に配設した場合、レンズ鏡筒の光軸方向投影面積の増加を招き、光学機器の小型化の障害となってくる。
本発明は、像振れ補正レンズの駆動手段を最適なる位置に配設することで、小型のレンズ鏡筒を提供し、光学機器の小型化に寄与することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の像振れ補正装置は、一本の光軸上に少なくとも2つ以上のレンズ群が配置され、そのレンズ群のうち少なくとも1つは前記光軸とは略垂直方向に移動可能な像振れ補正用レンズ鏡筒であり、
前記像振れ補正用レンズ鏡筒は、面対向型のコイルとマグネットとにより構成される駆動手段を有し、前記コイルと前記マグネットが互いに向かい合う対向面が前記光軸と平行に配置されたことを特徴とするものである。
前記像振れ補正用レンズ鏡筒は、面対向型のコイルとマグネットとにより構成される駆動手段を有し、前記コイルと前記マグネットが互いに向かい合う対向面が前記光軸と平行に配置されたことを特徴とするものである。
さらに本発明の像振れ補正装置において、前記像振れ補正用レンズ鏡筒には、所定の方向に駆動する第一の駆動手段と、前記第一の駆動手段と略直交となる方向に駆動するための第2の駆動手段を配設したことを特徴としたものである。
さらに本発明の像振れ補正装置において、前記第1もしくは第2の駆動手段のうちいずれか1つの前記コイルと前記マグネットが互いに向かいあう対向面が、重力の方向と略一致するよう配設されたことを特徴としたものである。
本発明の像振れ補正装置によれば、像振れ補正レンズの駆動手段を最適なる位置に配設することで、小型のレンズ鏡筒を提供し、光学機器の小型化に寄与することができる。
以下に、本発明の像振れ補正装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
(実施の形態)
図1は本発明にかかる像振れ補正装置の構成の1例を示す分解斜視図である。レンズ鏡筒は、L1、L2、L3、L4 の計4つのレンズ群で構成される。
図1は本発明にかかる像振れ補正装置の構成の1例を示す分解斜視図である。レンズ鏡筒は、L1、L2、L3、L4 の計4つのレンズ群で構成される。
1群レンズL1は固定枠1に固設されている。
2群レンズL2は移動枠2に固設され、鏡筒内を光軸方向に移動することで画像の変倍を行なうものである。移動枠2の案内部2aに配設された案内穴2a1、2a2に光軸方向に配設された案内軸12を、移動枠2の他方に配設された回り止め部2bに光軸方向に配設された案内軸11を係合させることで、2群レンズL2を光軸0と略直交させた状態で安定的に鏡筒内を光軸方向に移動させることが可能となる。案内軸11、12は固定枠1、固定枠6に設けられた穴(図示せず)に圧入することよって鏡筒内で保持される。
9は移動枠2を光軸方向に駆動するステッピングモータユニットである。ステッピングモータユニット9のモータ9a出力軸にはリードスクリュー9bが形成され、このリードスクリュー9bに移動枠2のラック2cを噛み合わせることでリードスクリュー9bの回転により移動枠2の光軸方向の移動が可能となる。
L3は補正レンズ群L3であって、光学機器の振動によって発生する像振れを、この補正レンズ群L3を光軸0と略直角をなす平面上で移動させることで光軸を曲げ、像振れを修正するものである。補正レンズ群L3は縦移動枠303に固設され、縦案内軸、係合リブ(いずれも図示せず)によって縦方向移動自在な状態で横移動枠302に組み込まれる。さらに縦移動枠303、補正レンズユニット3が組み込まれた横移動枠302を、横案内軸301を保持枠5に光軸0と直交する方向に設けられた穴5a、5b(図示せず)に圧入、係合リブ302aを補正レンズ保持枠5の係合部(図示せず)に係合することで、補正レンズ群L3が光軸0に略直交する平面上を横方向移動自在な状態で配設する。前述したように補正レンズ群L3は縦方向移動自在な状態で横移動枠302に既に組み込まれているため、結果、補正レンズ群L3は光軸0に略直交する平面上を縦横自在に移動が可能となる。
4群レンズL4は移動枠4に固設され、鏡筒内を光軸方向に移動することで画像のピント合わせを行なうものである。移動枠4の案内部4aに配設された案内穴4a1、4a2に光軸方向に配設された案内軸12を、移動枠4の他方に配設された回り止め部4bに光軸方向に配設された案内軸11を係合させることで、4群レンズL4を光軸0と略直交させた状態で安定的に鏡筒内を光軸方向に移動させることが可能となる。
10は移動枠4を光軸方向に駆動するステッピングモータユニットである。ステッピングモータユニット10のモータ10a出力軸にはリードスクリュー10bが形成され、このリードスクリュー10bに移動枠4のラック4cを噛み合わせることでリードスクリュー10bの回転により移動枠4の光軸方向の移動が可能となる。
7は撮像素子ユニットであって、レンズ群L1、L2、L3、L4によって結像された画像を電気信号に変換する。撮像素子701は取付け板702の所定の位置に接着等で固設され、ビス703にて固定枠6後端の結像位置で撮像素子701の撮像面が光軸0と直交するよう配設される。
8は撮影光学系に入射した光量を変化させる光量調節ユニットであって、開口部8aで絞り板(図示せず)を移動させ、開口面積を変化させることで光量調整を行なうものである。本実施の形態では光量調節ユニット8を2群レンズL2と補正レンズ群L3との間に配設している。
図2は本発明の主要部である補正レンズユニット3が保持枠5に組み込まれた状態を鏡筒後上方から見た斜視図である。補正レンズユニット3は横案内軸301と保持枠5に設けられた係合リブ5cによって補正レンズ群L3が光軸0と略直角をなす状態で保持されている。13、14は、ヨーク板304、305、マグネット311、312、コイル(図示せず)、ホール素子(図示せず)で構成される駆動ユニットであり、駆動ユニット13は横方向、駆動ユニット14は縦方向の駆動力を発生させている。306は駆動電力の供給、ホール素子の信号を伝えるための接続ケーブルであり、駆動ユニットのコイルに接続されている。接続ケーブル306は補正レンズ群L3を保持、移動する横移動枠302、縦移動枠303のスムースな動きを妨げないようフレキシブルプリント基板のような柔らかい材質のもので構成されることが望ましい。
図3は本発明の主要部である補正レンズユニット3の分解斜視図である。縦移動枠303には補正レンズユニット3が接着、カシメ等の手段によって固設されている。縦移動枠303には、ホール素子310を実装し、回路パターンでコイルを形成した縦駆動コイル309が接着等によって固設されている。本実施の形態では省スペースのために回路パターンコイルを用いたが、通常の巻き線コイルを用いても良い。またこの縦移動枠303の移動方向は、本レンズ鏡筒の光軸0に直角で、なおかつ通常の使用姿勢時に重力が働く方向と一致するよう配設している。
次に、縦移動枠303の横移動枠302への組み込みについて説明する。縦移動枠303には縦案内軸313に対し摺動自在なる直径の案内穴303b、303c、さらに係合部303aが設けられている。係合部303aを横移動枠302の相対する係合部302cに係合させて縦移動枠303を横移動枠302の所定の位置においた後、縦案内軸313を横移動枠302に縦案内軸313に対し圧入寸法で設けた軸保持穴302bより挿入し、縦移動枠303の案内穴303b、303c、さらに横移動枠302に設けられたもう一つの軸保持穴(図示せず)まで貫通させる。
このとき、動作時、縦移動枠303と横移動枠302の相対位置、動作範囲を規制するために縦移動枠303に配設されたストッパー(図示せず)が横移動枠302に設けられたストローク規制穴302dの規制壁302d1、302d2で構成される隙間に係合される。一対の軸保持穴によって縦案内軸313は安定的に保持され、縦移動枠303は縦案内軸313の方向に、ストッパーと規制壁302d1、302d2で設定された範囲を摺動自在に保持される。
駆動部の構成について詳細に説明する。コの字に形成されたヨーク板305の内側にマグネット312を固設する。このときマグネット312を設置しないヨーク板面とマグネット面とで作られる隙間305bに磁路が形成される。この隙間305bの幅は、前述のコイル309の厚さより若干(数百マイクロメートル)広く設定され、動作時コイル309とマグネット312やヨーク板305がこすれず、しかも磁路には高い磁束密度が得られるよう設定されている。本例のように、マグネットを保持するバックプレートと磁路を形成するヨーク版を一体化することで、組み立て時にヨーク板が不用意にマグネットに吸着されることがなく、部品点数も削減され、作業性の良い構成を提供できるものである。
隙間305bにコイル309が入る状態で、前述のマグネット312が固設されたヨーク板305を横移動枠302の所定の位置に固定する。これでヨーク板305、マグネット312、コイル309により縦移動用の磁気回路が形成されることになる。コイル309に電流を流すと、マグネット312とコイル309に発生する磁力線相互の吸引反発によるローレンツ力が発生し、縦移動枠303を光軸に対し略直角方向に移動させる。
横移動枠302にも、ホール素子308を実装し、回路パターンでコイルを形成した横駆動コイル307が接着等によって固設されている。この場合も省スペースのために回路パターンコイルを用いたが、通常の巻き線コイルを用いても良い。
次に、横移動枠302の保持枠5への組み込みについて説明する。横移動枠302には横案内軸301に対し摺動自在なる直径の案内穴302f、さらに係合部302aが設けられている。係合部302aを保持枠5の相対する係合部5cに係合させて横移動枠302を保持枠5の所定の位置においた後、横案内軸301を保持枠5に横案内軸301に対し圧入寸法で設けた軸保持穴5aより挿入し、横移動枠302の案内穴3002f、さらに保持枠5に設けられたもう一つの軸保持穴5bまで貫通させる。
このとき同時に、動作時、横移動枠302の相対位置、動作範囲を規制するため、横移動枠302に配設された規制リブ302e1、302e2の間に保持枠5に設けられたストッパー5dが係合される。一対の軸保持穴5a,5bによって横案内軸301は安定的に保持され、横移動枠302は横案内軸301の方向に、ストッパー5cと規制リブ302e1、302e2で設定された範囲を摺動自在に保持される。なお、この横移動枠302の移動方向は、本レンズ鏡筒の光軸0に直角で、なおかつ通常の使用姿勢時に重力が働く方向と略直角をなすよう配設している。
横方向の駆動部の構成について説明する。コの字に形成されたヨーク板304の内側にマグネット311を固設する。このときマグネット311を設置しないヨーク板面とマグネット面とで作られる隙間304bに磁路が形成される。この場合も、隙間304bの幅は、前述のコイル307の厚さより若干(数百マイクロメートル)広く設定され、動作時コイル307とマグネット311やヨーク板304がこすれず、しかも磁路には高い磁束密度が得られるよう設定されている。
隙間304bにコイル307が入る状態で、前述のマグネット311が固設されたヨーク板304を保持枠5の所定の位置に固定する。これでヨーク板304、マグネット311、コイル307により横移動用の磁気回路が形成されることになる。コイル307に電流を流すと、マグネット311とコイル307に発生する磁力線相互の吸引反発によるローレンツ力が発生し、横移動枠302を光軸に対し略直角方向に移動させる。
なお、本実施の形態の構成によれば、重力に抗して移動する部品が補正レンズ群L3を保持した縦移動枠303とコイル309という必要最小限のものとなる為、基準位置(補正レンズ群L3のレンズ中心と本レンズ鏡筒の光軸が一致した状態)に保持する際、供給電力の節約となり、バッテリ駆動を基本とするビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適な構成である。また、移動部品も軽量となるため、バッテリ、コイルの小型化も容易であるため、機器の小型化、コスト低減にも寄与するものである。
本実施の形態の補正レンズ群L3の制御について図4、図5、図6を用いて説明する。
図4は補正レンズ群L3と各部品間相対位置、動作範囲の関係を模式的に示した図である。本図において補正レンズ群L3のレンズ中心は本レンズ鏡筒の光軸と一致した状態(基準位置)で示している。したがって、像振れの無い場合、補正レンズ群L3はこの位置に保持されることになる。
補正レンズ群L3の動作範囲は、縦方向の場合、縦移動枠303に設けられた縦方向ストッパーと横移動枠302に設けられた規制壁302d1、302d2で決定される。総移動量は(補正量A)+(補正量B)となり、補正レンズ群L3のレンズ中心が縦案内軸313の方向で本レンズ鏡筒の光軸と一致した状態のとき(補正量A)=(補正量B)となるよう設定されている。実際の補正量は数百マイクロメートルが一般的である。
横方向の場合も同様に、保持枠5に設けられたストッパー5cと横移動枠302に設けられた規制リブ302e1、302e2で決定される。総移動量は(補正量C)+(補正量D)となり、補正レンズ群L3のレンズ中心が横案内軸301の方向で本レンズ鏡筒の光軸と一致した状態のとき(補正量C)=(補正量D)となるよう設定されている。
このように構成された補正レンズユニット3の補正レンズ群L3の基準位置検出の方法について説明する。
前述のように移動枠に固設されたコイルにはホール素子が配設されており、移動枠の移動と共にマグネットに対して相対的に移動する。また、図5に示すようマグネットは移動枠の移動方向にS/N極の着磁切り替えがあり、その切り替え位置は補正レンズ群L3が基準位置にあるとき、ホール素子の中心と略一致するようマグネットとホール素子の相対位置を設定している。
図5では補正レンズ群L3を保持した移動枠が、端点1(一方の移動方向に最大限移動した位置)、基準位置、端点2(前記と反対方向に最大限移動した位置)にあるときの規制リブとストッパー、マグネットとホール素子の相対位置とホール素子出力の一例を示している。例では、端点1側に移動枠がある場合、ホール素子はマグネットのN極側に位置し、プラス電位 V1 の出力を発生している。基準位置に移動枠がある場合、ホール素子は略マグネットのS/N着磁切り替え部に位置し、出力は略ゼロとなる。また、端点2側に移動枠がある場合、ホール素子はマグネットのS極側に位置し、マイナス電位 V2 の出力を発生している。図5のグラフは移動枠の位置とホール素子出力の関係を表している。図では分かりやすくする為ホール素子の移動量を誇張して描いているが、実際には、ホール素子はマグネットのS/N着磁切り替え部を中心に数百マイクロメートルの範囲で移動するので、移動枠の位置とホール素子出力の関係は図5のグラフのように一次関数の関係を示す。
図5のグラフに示すようなホール素子出力のデータが得られると、端点1から端点2に至るまでの総電位差 V に対し V/2 となる電位 (V1+V2)/2 が算出される。V1、V2間で電位は一次関数的に変化するので、ホール素子出力が(V1+V2)/2 の電位を示す位置が本レンズ鏡筒の光軸と補正レンズ群L3の中心が一致する基準位置となる。
次に補正レンズユニット3の動作制御について説明する。
図6は本実施の形態の制御ブロック図である。レンズ鏡筒の振動に起因する像振れがない場合には、ホール素子出力が(V1+V2)/2 を示すよう制御することで補正レンズ群L3の中心を本レンズ鏡筒の光軸位置に保持することができる。撮影中、レンズ鏡筒が振動した場合、振れ検出部(加速度センサ)で振動量を検知し、マイコン処理にてそれを補正するに足りる移動量を得るための電力を駆動機構に供給することで、撮像面の像触れを補正するものである。レンズ鏡筒の振動が収束すると、ホール素子出力が(V1+V2)/2 を示すよう制御し、補正レンズ群L3の中心を本レンズ鏡筒の光軸位置に再び保持する。
なお、本実施の形態ではムービングコイル型のアクチュエータを用いて補正レンズ群L3を駆動する場合について説明したが、本発明はマグネットを縦移動枠303、横移動枠302に固設したムービングマグネット型のアクチュエータを用いる場合にも適用できる。
本発明にかかる像振れ補正装置は、レンズ鏡筒の小型化を可能とし、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等、さらには、カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズ装置や、棒新機能を有する双眼鏡等の光学機器の小型化に寄与する物である。
L1 1群レンズ
L2 2群レンズ
L3 補正レンズ群
L4 4群レンズ
1 固定枠
2 移動枠
3 補正レンズユニット
4 移動枠
5 保持枠
6 固定枠
7 撮像素子ユニット
8 光量調節ユニット
9、10 ステッピングモータユニット
11、12 案内軸
L2 2群レンズ
L3 補正レンズ群
L4 4群レンズ
1 固定枠
2 移動枠
3 補正レンズユニット
4 移動枠
5 保持枠
6 固定枠
7 撮像素子ユニット
8 光量調節ユニット
9、10 ステッピングモータユニット
11、12 案内軸
Claims (3)
- 一本の光軸上に少なくとも2つ以上のレンズ群が配置され、そのレンズ群のうち少なくとも1つは前記光軸とは略垂直方向に移動可能な像振れ補正用レンズ鏡筒であり、
前記像振れ補正用レンズ鏡筒は、面対向型のコイルとマグネットとにより構成される駆動手段を有し、前記コイルと前記マグネットが互いに向かい合う対向面が前記光軸と平行に配置されたことを特徴とする像振れ補正装置。 - 前記像振れ補正用レンズ鏡筒には、所定の方向に駆動する第一の駆動手段と、前記第一の駆動手段と略直交となる方向に駆動するための第2の駆動手段を配設したことを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。
- 前記第1もしくは第2の駆動手段のうちいずれか1つの前記コイルと前記マグネットが互いに向かいあう対向面が、重力の方向と略一致するよう配設されたことを特徴とする請求項2に記載の像振れ補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008082815A JP2009237227A (ja) | 2008-03-27 | 2008-03-27 | 像振れ補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008082815A JP2009237227A (ja) | 2008-03-27 | 2008-03-27 | 像振れ補正装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009237227A true JP2009237227A (ja) | 2009-10-15 |
Family
ID=41251244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008082815A Pending JP2009237227A (ja) | 2008-03-27 | 2008-03-27 | 像振れ補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009237227A (ja) |
-
2008
- 2008-03-27 JP JP2008082815A patent/JP2009237227A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7154682B2 (en) | Optical apparatus | |
CN107885010B (zh) | 透镜驱动装置和包括该透镜驱动装置的相机模块 | |
KR100754730B1 (ko) | 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 | |
US7742075B2 (en) | Lens driving device, image stabilizing unit, and image pickup apparatus | |
US7460775B2 (en) | Optical apparatus including efficiently arranged shake correction means | |
KR20160121298A (ko) | 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 | |
JP2006337987A (ja) | カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置 | |
JP2012078450A (ja) | 振れ補正装置、レンズ鏡筒、及び光学機器 | |
JP5617408B2 (ja) | 駆動装置及び撮像装置 | |
JP2006350157A (ja) | 像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒、光学機器 | |
JP2010191411A (ja) | レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器 | |
KR20150022637A (ko) | 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈 | |
JP2012103546A (ja) | 振れ補正装置、レンズ鏡筒、及び光学機器 | |
KR20060131488A (ko) | 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 | |
JP5483988B2 (ja) | 像振れ補正装置 | |
JP2010231043A (ja) | 像振れ補正装置、撮像レンズユニット、及びカメラユニット | |
JP5294936B2 (ja) | レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器 | |
JP2009222744A (ja) | レンズ鏡筒及びそれを具備した光学機器 | |
JP2011100045A (ja) | 像振れ補正装置 | |
JP5208691B2 (ja) | 像ぶれ補正装置 | |
KR101035791B1 (ko) | 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치 | |
JP2013088684A (ja) | 振れ補正装置、レンズ鏡筒、および光学機器 | |
JP5239856B2 (ja) | ブレ補正装置及びそれを用いた光学機器 | |
JP2009237227A (ja) | 像振れ補正装置 | |
JP2016057386A (ja) | 像ぶれ補正装置およびこれを有する光学機器 |