JP2010281997A - Camera shake correction device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は近年広く普及しつつある、カメラに搭載されている手ぶれ補正装置に関するものである。 The present invention relates to a camera shake correction device mounted on a camera, which is becoming widespread in recent years.
従来の手ぶれ補正装置は、特開２００７−２５６１６号公報にその一例が記載された撮像素子駆動方式が一方式として知られている。 As a conventional camera shake correction device, an imaging element driving method whose one example is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-25616 is known as one method.
図１１に従来の手ぶれ補正装置の構成を示す。 FIG. 11 shows a configuration of a conventional camera shake correction apparatus.
図１１において、２０１はカメラ本体、２０２はレンズ、２０３は撮像素子、２０４は撮像素子中心で、２００はレンズ２０２と撮像素子２０３の中心を通る光軸である。 また、２０５はカメラ本体の向きの変化を検出するジャイロ、２０６はジャイロ２０５の検出出力を受けて撮像素子２０３の位置を制御する駆動部である。
In FIG. 11, 201 is a camera body, 202 is a lens, 203 is an image sensor, 204 is the center of the image sensor, and 200 is an optical axis passing through the centers of the lens 202 and the image sensor 203.
図１１（ａ）は手ぶれ前の状態を示しており、被写体から光軸２００に沿って入射した光線が、撮像素子２０３の中心に入射して結像している。 FIG. 11A shows a state before camera shake, in which a light beam incident from the subject along the optical axis 200 enters the center of the image sensor 203 and forms an image.
図１１（ｂ）は下向きに発生した手ぶれ発生後の状態を表わしている。 FIG. 11B shows a state after the occurrence of camera shake that occurs downward.
図１１（ｂ）において、２０３Ａは本体内において図１１（ａ）と同じ位置にある手ぶれ補正前の撮像素子２０３の位置を表わしており、手ぶれの発生により、図１１（ａ）で撮像素子中心に結像していた被写体の像は、補正前の撮像素子位置２０３Ａでは撮像素子の中心から下方向に移動してしまう。 In FIG. 11B, 203A represents the position of the image sensor 203 before camera shake correction at the same position as in FIG. 11A in the main body, and due to the occurrence of camera shake, the center of the image sensor in FIG. The image of the subject that has been formed on the image moves downward from the center of the image sensor at the image sensor position 203A before correction.
手ぶれ補正は、手ぶれが発生しても手ぶれ前と同じ撮像素子上の位置に被写体の像を結像させることであり、ジャイロ２０５で検出したカメラ本体２０１のぶれ量に従って、駆動部２０６が撮像素子２０３の位置を２０３Ｂの位置に移動させることによって、手ぶれ前に撮像素子２０３の中心に結像していた像を、手ぶれ発生後も撮像素子２０３の中心に結像させることで手ぶれ補正を実現している。
Camera shake correction is to form an image of a subject at the same position on the image sensor as before the camera shake even if camera shake occurs, and the
このように、従来の手ぶれ補正装置は、カメラの露光時間内における手ぶれによる姿勢の変動を検出し、撮像面上の像位置の動きに追従するように撮像素子を平行移動、あるいは回転することによって、撮影画像への手ぶれの影響を抑制している。 As described above, the conventional camera shake correction device detects a change in posture due to camera shake within the exposure time of the camera, and translates or rotates the imaging device so as to follow the movement of the image position on the imaging surface. The effect of camera shake on the captured image is suppressed.
コンパクトデジタルカメラの場合、手ぶれ角度はカメラの向きに関してピッチ方向、ヨー方向、ロール方向共に１Ｈｚ以下で約０．８度ｐｐの最大振幅を持っており、手プレ補正メカニズムにはそれ以上の可動範囲が必要であるとともに、１０Ｈｚ前後に０．２度ｐｐ程度の振幅の振動的な成分も含むため、その周波数・振幅に対する追従能力も必要である。 In the case of a compact digital camera, the camera shake angle has a maximum amplitude of about 0.8 degrees pp at 1 Hz or less in the pitch direction, yaw direction, and roll direction with respect to the camera direction. And a vibrational component having an amplitude of about 0.2 pp around 10 Hz is also required, and therefore a tracking ability for the frequency and amplitude is also necessary.
レンズ２０２の焦点距離を１００ｍｍと仮定すると、０．８度のぶれに対して、撮像素子２０３上の像の位置は１００ｍｍｘｔａｎ０．８＝１．４ｍｍ移動するが、仮にその周波数を５Ｈｚとし、中心からの振幅を０．７ｍｍとすると、その最大加速度は０．６９ｍ／ｓ２で０．０７Ｇとなる。 また、０．２度ｐｐの振幅は中心からの振幅で０．１度であり、像位置の０．１７ｍｍの移動となって、１０Ｈｚなのでその加速度は０．６７ｍ／ｓ２、０．０６８Ｇとなる。 これらの加速度は遠く１Ｇに及ばない点に留意する必要がある。 Assuming that the focal length of the lens 202 is 100 mm, the position of the image on the image sensor 203 moves 100 mm × tan 0.8 = 1.4 mm with respect to a blur of 0.8 degrees. If the amplitude of is 0.7 mm, the maximum acceleration is 0.07 G at 0.69 m / s2. Further, the amplitude of 0.2 degree pp is 0.1 degree from the center, and the image position is moved by 0.17 mm, and is 10 Hz, so the acceleration is 0.67 m / s 2 and 0.068 G. . It should be noted that these accelerations do not reach as far as 1G.
従来の構成では、特開２００７−２５６１６号公報に開示されているように、電磁式のアクチュエータが駆動部に用いられており、撮像素子が垂直になるような撮影姿勢において、撮像素子中心を光軸中心に位置させるためには、電磁アクチュエータによる駆動力によって撮像素子を支える必要がある。 In the conventional configuration, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-25616, an electromagnetic actuator is used in the drive unit, and the center of the image sensor is lighted in a shooting posture in which the image sensor is vertical. In order to be positioned at the center of the axis, it is necessary to support the image sensor with a driving force by an electromagnetic actuator.
撮像素子を支えるために、電磁アクチュエータには１Ｇ以上の駆動力が必要で、さらに外部からの振動・衝撃が加わることを想定し、通常３Ｇ以上の駆動力を発生できるように設計される。 In order to support the image sensor, the electromagnetic actuator requires a driving force of 1G or more, and is designed to generate a driving force of 3G or more, assuming that vibration and impact from the outside are applied.
しかしながら、前記したように、手ぶれ補正に必要な駆動力は０．０７Ｇ程度であり、３Ｇ以上の駆動力は自重を支えるためにその９７％が消費されるという、無駄な設計が行われていた。 However, as described above, the driving force required for camera shake correction is about 0.07G, and 97% of the driving force of 3G or more is consumed to support its own weight. .
また、撮像素子の質量、カメラ本体の慣性モーメントと重心から撮像素子までの距離を勘案すると、駆動反力によるカメラ本体の回転が０．０１度を超える場合もあり得る。 Considering the mass of the image sensor, the moment of inertia of the camera body, and the distance from the center of gravity to the image sensor, the rotation of the camera body due to the driving reaction force may exceed 0.01 degrees.
図１２を用いて駆動反力によるカメラ本体の回転について説明する。 The rotation of the camera body due to the driving reaction force will be described with reference to FIG.
図１２において、２００、２０１、２０３は図１１と同じ、２２０はカメラの重心、２２１は撮像素子駆動方向、２２２は撮像素子駆動反力、２２３は撮像素子駆動反力２２２によるカメラの回転方向である。 In FIG. 12, 200, 201, and 203 are the same as in FIG. 11, 220 is the center of gravity of the camera, 221 is the image sensor driving direction, 222 is the image sensor driving reaction force, and 223 is the camera rotation direction by the image sensor driving reaction force 222. is there.
図１１に示したように、カメラ本体２０１が下向きにぶれた場合、撮像素子２０３は下向きに駆動される。 図１２において撮像素子２０３が撮像素子駆動方向２２１に示したように下向きに駆動されると、その駆動反力は撮像素子駆動反力２２２で示すようにカメラ本体２０１の後端において上向きに発生し、カメラ重心２２０との距離に応じたカメラ本体２０１を下向きに回転させるモーメントとなる。 As shown in FIG. 11, when the camera body 201 is shaken downward, the image sensor 203 is driven downward. When the image sensor 203 is driven downward as shown in the image sensor drive direction 221 in FIG. 12, the drive reaction force is generated upward at the rear end of the camera body 201 as shown by the image sensor drive reaction force 222. This is a moment for rotating the camera body 201 downward according to the distance from the camera center of gravity 220.
つまり、撮像素子駆動反力２２２によって、カメラ本体２０１のぶれ量が拡大する方向に正帰還がかかることとなり、本来のぶれ量以上のぶれが発生することによる手ぶれ補正誤差の拡大や、最悪ケースでは正帰還による発散という事態もあり得る。 In other words, the image sensor driving reaction force 222 causes positive feedback in the direction in which the amount of camera body 201 shake increases. In the worst case, camera shake correction errors increase due to the occurrence of camera shake exceeding the original camera shake amount. There may be a situation of divergence due to positive feedback.
本発明は前記従来の課題を解決するもので、自重支持による駆動力、ひいては、消費電力の無駄を無くすと共に、撮像素子駆動反力による性能劣化のない手ぶれ補正装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a camera shake correction device that eliminates waste of driving force due to its own weight support, and consequently power consumption, and that does not deteriorate performance due to imaging element driving reaction force. .
従来の課題を解決するために、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子及びそれと一体になって動作する撮像素子ユニットと、撮像素子ユニットと同じ質量を持ったカウンターウェイトと、撮像素子ユニットを駆動する撮像素子ユニット駆動手段と、カウンターウェイトを駆動するカウンターウェイト駆動手段とによって構成され、カウンターウェイト駆動手段は、撮像素子ユニット駆動手段が撮像素子ユニットを駆動する方向の逆方向にカウンターウェイトを駆動することで、撮像ユニット駆動反力を打ち消してカメラ本体の振動を防止し、手ぶれ補正の効果を向上させることが出来る。 In order to solve the conventional problems, an image stabilization apparatus according to the present invention drives an imaging device, an imaging device unit that operates integrally with the imaging device, a counterweight having the same mass as the imaging device unit, and the imaging device unit. The image sensor unit driving means for driving the counter weight and the counter weight driving means for driving the counter weight. The counter weight driving means drives the counter weight in the direction opposite to the direction in which the image sensor unit driving means drives the image sensor unit. Thus, it is possible to cancel the imaging unit driving reaction force to prevent the camera body from vibrating and to improve the camera shake correction effect.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子及びそれと一体になって動作する撮像素子ユニットと、撮像素子ユニットと同じ質量を持ったカウンターウェイトと、撮像素子ユニットとカウンターウェイトが両端に接続され中央部がカメラ本体に回動可能に支持された一つ以上のリンク手段と、撮像素子ユニットとカウンターウェイトの間で駆動力を発生する駆動手段とによって構成されていることで、撮像ユニット駆動反力を打ち消してカメラ本体の振動を防止するとともに、カメラ本体の姿勢や、外部から印加される加速度（振動）による撮像ユニットの変位を無くすことで、最大駆動力がより小さい駆動手段を用いることが出来、カメラの小型化、低コスト化を図ることが出来る。 The image stabilization device of the present invention includes an image sensor, an image sensor unit that operates integrally therewith, a counterweight having the same mass as the image sensor unit, and an image sensor unit and a counterweight connected to both ends. The imaging unit drive reaction force is formed by one or more link means rotatably supported by the camera body and a drive means for generating a drive force between the image sensor unit and the counterweight. To prevent the camera body from vibrating and to eliminate the displacement of the imaging unit due to the posture of the camera body and acceleration (vibration) applied from the outside. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the camera.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段は、中央部をレンズ光軸方向に移動可能、レンズ光軸垂直方向には固定され、かつ、回動可能に支持され、撮像素子ユニットは、カメラ本体に設けられたガイド手段により、レンズ光軸に垂直な一つの平面内でのみ移動、及び／あるいは、回転可能となることで、リンク機構による撮像ユニットとカウンターウェイトの距離の変化は、リンク支持部をリンクが軸方向に移動して吸収することで、手ぶれ補正駆動によって撮像ユニットとカウンターウェイト間隔が変化しても、撮像ユニットの光学的な位置は変化せず、撮像素子を焦点面に維持することが出来る。 In the camera shake correction apparatus of the present invention, the link means is movable in the center of the lens optical axis, fixed in the direction perpendicular to the optical axis of the lens, and rotatably supported. By changing the distance between the imaging unit and the counterweight due to the link mechanism, the guide means provided on the main body can move and / or rotate only within one plane perpendicular to the optical axis of the lens. By moving the link in the axial direction and absorbing the part, even if the interval between the imaging unit and the counterweight changes due to camera shake correction drive, the optical position of the imaging unit does not change, and the imaging element is maintained in the focal plane I can do it.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、ガイド手段は、レンズの像面湾曲に沿って撮像素子が移動するように形成されていることにより、像面歪曲のある光学系において、撮像ユニットが移動しても像面に対する誤差を最小に抑えることが出来る。 Further, in the camera shake correction device of the present invention, the guide unit is formed so that the imaging element moves along the curvature of field of the lens, so that the imaging unit moves in an optical system with field curvature. However, the error with respect to the image plane can be minimized.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段は、中央部をレンズ光軸方向及びレンズ光軸垂直方向共に弾性的に支持されていることにより、反作用除去性能を維持しながら、摩擦抵抗やガタなどの非線形特性を無くすことにより、微動性能を向上させることが出来る。 In the camera shake correction device of the present invention, the link means is elastically supported at the center in both the lens optical axis direction and the lens optical axis vertical direction, so that the friction resistance and backlash can be maintained while maintaining the reaction elimination performance. By eliminating the non-linear characteristics such as, fine movement performance can be improved.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段を弾性的に支持している部材はゴム板であり、ゴム板の中央に開けられた穴にリンク手段が固定され、ゴム板の周辺がカメラ本体に固定されており、ゴム板のたわみによって、リンク手段の回動、レンズ光軸方向の移動が実現されていることにより、反作用除去性能を維持しながら、摩擦抵抗やガタなどの非線形特性を無くすことにより、微動性能を向上させることが出来る。 In the camera shake correction apparatus of the present invention, the member that elastically supports the link means is a rubber plate, the link means is fixed to a hole formed in the center of the rubber plate, and the periphery of the rubber plate is the camera body. By rotating the link means and moving in the lens optical axis direction by the deflection of the rubber plate, non-linear characteristics such as frictional resistance and backlash are eliminated while maintaining the reaction removal performance. Thus, the fine movement performance can be improved.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段の両端はリンク長を直径とする球面で構成されていることにより、撮像素子ユニットとカウンターウェイトの間隔を球の直径で一定に保つことが出来、撮像素子ユニットがレンズ光軸方向にずれない平行移動が出来るとともに、転がり支持により摩擦抵抗を低減して微動性能を向上させることができる。 Further, in the camera shake correction device of the present invention, since both ends of the link means are formed of spherical surfaces having a link length as a diameter, the distance between the imaging element unit and the counterweight can be kept constant with the diameter of the sphere, The image sensor unit can be translated without shifting in the direction of the optical axis of the lens, and the frictional resistance can be reduced by rolling support to improve the fine movement performance.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段の両端の球面の中央に設けられたピンと、撮像素子ユニット、及び、カウンターウェイトに設けられた穴とが勘合していることにより、撮像素子ユニット及びカウンターウェイトとリンク手段の間のスリップを防止することで、撮像素子ユニットとカウンターウェイトの中心位置がずれることを防止出来る。 Further, the camera shake correction device of the present invention is configured such that the pin provided in the center of the spherical surface at both ends of the link means, the image sensor unit, and the hole provided in the counterweight are engaged with each other. By preventing the slip between the counter weight and the link means, it is possible to prevent the center positions of the image sensor unit and the counter weight from being shifted.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段は２本以上存在し、撮像素子ユニットのリンク手段との接続部の間隔と、カウンターウェイトのリンク手段との接続部の間隔が異なることにより、像面歪曲のある光学系において、撮像素子ユニットが移動しても像面に対する誤差を最小に抑えることが出来る。 In the camera shake correction apparatus of the present invention, there are two or more link means, and the distance between the connection portion with the link means of the image sensor unit and the interval between the connection portions with the link means of the counterweight are different. In an optical system with surface distortion, an error with respect to the image plane can be minimized even if the image sensor unit moves.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子ユニットと支持部間、カウンターウェイトと支持部間の比がａ：ｂの位置であり、撮像素子ユニットとカウンターウェイトの質量比はｂ：ａであることにより、ａ＜ｂの場合に前記カウンターウェイトの軽量化が可能となる。 In the camera shake correction device of the present invention, the ratio between the image sensor unit and the support portion, the ratio between the counterweight and the support portion is a: b, and the mass ratio between the image sensor unit and the counterweight is b: a. Thus, the weight of the counterweight can be reduced when a <b.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、リンク手段はワイヤであり、撮像素子ユニットとカウンターウェイトとの接続部は固定されていることにより、撮像素子ユニット及びカウンターウェイトとリンクの接合部における摩擦抵抗やガタによる非線形特性をなくすことで、微動性能を上げることが出来る。 Further, in the camera shake correction apparatus of the present invention, the link means is a wire, and the connection portion between the image sensor unit and the counterweight is fixed. Fine movement performance can be improved by eliminating non-linear characteristics due to backlash.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、ワイヤは複数存在して、レンズ光軸を取り巻くように配置されており、それらの外周側からレンズ光軸に向かって、Ｖ字型の凹部を持つプレートによって取り巻くように支持されていることにより、簡易な支持構造で回転と摺動を実現できる。 In addition, the camera shake correction device of the present invention includes a plurality of wires and is arranged so as to surround the lens optical axis, and a plate having a V-shaped recess from the outer peripheral side toward the lens optical axis. By being supported so as to surround, rotation and sliding can be realized with a simple support structure.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子ユニットの前記ワイヤ接続部は、撮像素子ユニットに対して前記カウンターウェイトの反対側に位置しており、撮像素子ユニットとカウンターウェイトが引き合う力によってワイヤに張力が与えられる構造となっていることにより、撮像素子ユニットとカウンターウェイトが共に中央に位置する際に、ワイヤ支持点間の距離が最小値になるようにすることで、駆動力ゼロの位置を安定点とすることで、マグネットによる吸引を安全に実施することが出来る。 In the camera shake correction device of the present invention, the wire connection portion of the image sensor unit is located on the opposite side of the counter weight with respect to the image sensor unit, and the wire is applied to the wire by a force attracting the image sensor unit and the counter weight. By having a structure in which tension is applied, when the image sensor unit and the counterweight are both located in the center, the distance between the wire support points is minimized so that the position of zero driving force can be set. By using a stable point, suction with a magnet can be performed safely.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子及びそれと一体になって動作する撮像素子ユニットと、一端にカウンターウェイトが固定され他端が撮像素子ユニットに接続されて、中央部で回動可能にカメラ本体に支持された１つ以上のリンク手段と、カメラ本体に対して撮像素子ユニットを駆動する駆動手段とによって構成され、１つ以上のリンク手段に固定されたカウンターウェイトの質量の合計は撮像素子ユニットの質量に等しいことにより、カメラ本体の姿勢や、外部から印加される加速度（振動）による撮像素子ユニットの変位を無くすことで、最大駆動力がより小さい駆動手段を用いることが出来、カメラの小型化、低コスト化を図ることが出来る。 In addition, the camera shake correction device of the present invention includes an image sensor and an image sensor unit that operates integrally therewith, a counterweight fixed to one end, and the other end connected to the image sensor unit so that the image sensor unit can rotate at the center. The total weight of the counterweights configured by one or more link means supported by the camera body and driving means for driving the image sensor unit with respect to the camera body is fixed in the one or more link means. By eliminating the displacement of the image sensor unit due to the posture of the camera body and the acceleration (vibration) applied from the outside by being equal to the mass of the element unit, it is possible to use a driving means with a smaller maximum driving force. Can be reduced in size and cost.
また、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子ユニットと支持部間、カウンターウェイトと支持部間の比がａ：ｂの位置であり、撮像素子ユニットとカウンターウェイト合計の質量比はｂ：ａであることで、ａ＜ｂの場合にカウンターウェイトの軽量化が可能となる。 In the camera shake correction apparatus of the present invention, the ratio between the image sensor unit and the support portion and the ratio between the counterweight and the support portion are a: b, and the mass ratio of the total image sensor unit and the counterweight is b: a. As a result, the weight of the counterweight can be reduced when a <b.
本発明の手ぶれ補正装置によれば、手ぶれ補正に必要十分な駆動力と消費電力で手ぶれ補正機能を実現できると共に、撮像素子駆動反力による手ぶれ補正性能の劣化を防止出来る。 According to the camera shake correction apparatus of the present invention, it is possible to realize a camera shake correction function with a driving force and power consumption necessary and sufficient for camera shake correction, and it is possible to prevent deterioration of camera shake correction performance due to an image sensor driving reaction force.
さらに、自重支持に必要な駆動力がほぼゼロであることから、カメラ本体の姿勢による駆動負荷の変化が無く、姿勢による特性の変動が無い手ぶれ補正効果を得ることが出来る。 Further, since the driving force required for supporting the own weight is almost zero, there is no change in the driving load due to the posture of the camera body, and a camera shake correction effect can be obtained in which there is no change in characteristics due to the posture.
さらに、外部からの衝撃に対しても駆動力マージンを大きく取る必要がないため、より小型のアクチュエータを用いることが出来、装置の小型化も実現することが出来る。 Furthermore, since it is not necessary to make a large driving force margin against an external impact, a smaller actuator can be used, and the apparatus can be downsized.
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
図１において、１は光軸、２はカメラ本体、３はカメラ重心、４は撮像素子、５はカウンターウェイト、６は撮像素子駆動方向、７はカウンターウェイト駆動方向、８は撮像素子駆動反力、９はカウンターウェイト駆動反力、１０はジャイロ、１１は駆動部である。 In FIG. 1, 1 is the optical axis, 2 is the camera body, 3 is the center of gravity of the camera, 4 is the image sensor, 5 is the counterweight, 6 is the image sensor drive direction, 7 is the counterweight drive direction, and 8 is the image sensor drive reaction force. , 9 is a counterweight drive reaction force, 10 is a gyro, and 11 is a drive unit.
図１２と同様にカメラ本体２が下向きにぶれたために撮像素子４を撮像素子駆動方向６で示す下向きに駆動することによって手ぶれ補正を行う場合で、同時に、カウンターウェイト５を撮像素子駆動方向６と反対方向（カウンターウェイト駆動方向）に駆動する。 As in FIG. 12, since the camera body 2 is shaken downward, the image sensor 4 is driven downward by driving the image sensor 4 in the downward direction indicated by the image sensor drive direction 6. At the same time, the counterweight 5 is changed to the image sensor drive direction 6. Drive in the opposite direction (counterweight drive direction).
それらの駆動の結果、撮像素子駆動反力８とカウンターウェイト駆動反力９が発生するが、撮像素子４とカウンターウェイト５を同質量として逆方向に動かした場合、撮像素子駆動反力８とカウンターウェイト駆動反力９は向きが異なり大きさの等しい力となるため、打ち消し合ってカメラ本体２を回転させるモーメントを発生しないので、駆動反力による手ぶれ補正性能の劣化を無くすることが出来る。 As a result of the driving, an imaging device driving reaction force 8 and a counterweight driving reaction force 9 are generated. However, when the imaging device 4 and the counterweight 5 are moved in the opposite directions with the same mass, the imaging device driving reaction force 8 and the counter weight are counteracted. Since the weight driving reaction force 9 has a different direction and equal force, no moment is generated that cancels each other and rotates the camera body 2, so that it is possible to eliminate the deterioration of the camera shake correction performance due to the driving reaction force.
撮像素子４とカウンターウェイト５を逆方向に駆動する方法としては、それぞれ別個にアクチュエータと動作状態検出部を設けて、逆方向に同じ加速度で動作するように制御をかける方法がある。 As a method of driving the image sensor 4 and the counterweight 5 in the reverse direction, there is a method in which an actuator and an operation state detection unit are separately provided, and control is performed so as to operate at the same acceleration in the reverse direction.
また別の方法として、例えば、カメラ本体２に固定されたモーターの出力軸に普通ねじの部分と逆ねじの部分を設け、それぞれの部分で撮像素子４とカウンターウェイト５を駆動するというような、一つの駆動源に２箇所の駆動部分を設けて逆方向に対称に駆動する方法もある。 As another method, for example, a normal screw portion and a reverse screw portion are provided on the output shaft of the motor fixed to the camera body 2, and the image pickup device 4 and the counterweight 5 are driven by the respective portions. There is also a method in which two drive parts are provided in one drive source and driven symmetrically in the reverse direction.
また、実施の形態２で詳述するが、撮像素子４とカウンターウェイト５をリンクで接続してその中央部をカメラ本体２に回動可能に固定し、撮像素子４とカウンターウェイト５の間に設けたアクチュエータによって撮像素子４とカウンターウェイト５の間で駆動力を作用させることで作用反作用の関係を撮像素子４とカウンターウェイト５の間で閉じ、両者を合わせた重心の位置は変化しないということからリンク中央の支持部には駆動力が作用しないという方法もある。 またその場合、リンク中央から撮像素子４とカウンターウェイト５は釣合支持となるため、自重を支えるための駆動力が不要となる。 釣合状態はカメラ本体２の方向にかかわらずに成立するため、姿勢による負荷変動が無くなり、さらに、外部からの加速度に対しても釣合状態が維持されるために、撮像素子の位置を維持するための駆動力が原理的には不要となる。 Further, as will be described in detail in the second embodiment, the image pickup device 4 and the counterweight 5 are connected by a link, and the central portion thereof is fixed to the camera body 2 so as to be rotatable, and between the image pickup device 4 and the counterweight 5. By applying a driving force between the image sensor 4 and the counterweight 5 by the provided actuator, the relationship of action and reaction is closed between the image sensor 4 and the counterweight 5, and the position of the center of gravity is not changed. There is also a method in which the driving force does not act on the support portion at the center of the link. In that case, since the image pickup device 4 and the counterweight 5 are balanced and supported from the center of the link, a driving force for supporting the own weight becomes unnecessary. Since the balanced state is established regardless of the direction of the camera body 2, the load fluctuation due to the posture is eliminated, and further, the balanced state is maintained even with respect to the acceleration from the outside, so that the position of the image sensor is maintained. In principle, the driving force is not necessary.
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における手ぶれ補正装置の構成図であり、図２（ａ）は撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の中心が共にメカニズムの中心線上に位置している初期状態を表わし、図２（ｂ）は撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３が一定量駆動された状態を示している。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 2A shows an initial state in which the centers of the image sensor unit 22 and the counterweight 23 are both located on the center line of the mechanism. FIG. 2B shows a state in which the image sensor unit 22 and the counterweight 23 are driven by a certain amount.
図２（ａ）において、２１は撮像素子、２２は撮像素子を搭載した撮像素子ユニット、２３はカウンターウェイトで撮像素子ユニット２２の質量と同じ質量に設定されている、２４は撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３を接続するリンクで両端の接続点は回動可能に固定されている、２５はリンク２４の中央部を回動可能に支持する固定部で撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３が釣合支持されることになる、２６は撮像素子とカウンターウェイト間で駆動力を発生するアクチュエータを構成するマグネット、２７は同じくコイル、２８は撮像素子２１の位置を検出する撮像素子位置検出器である。
In FIG. 2A, 21 is an image sensor, 22 is an image sensor unit on which the image sensor is mounted, 23 is a counterweight, and is set to the same mass as the mass of the
なお、リンク２４は撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３を支持するために複数のリンクが用いられ、基本的には全ての長さが等しく、かつ、平行に配置される。
A plurality of links are used as the
この状態で、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３は釣合支持されていることから、本装置の姿勢及び外部から印加される加速度にかかわらず、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の位置を維持するために必要な駆動力は不要であり、前記した従来例の課題である撮像素子ユニット２２の自重を支えるためにマグネット２６とコイル２７で構成するアクチュエータの駆動力のほとんどを消費するという無駄を廃することが出来る。 なお、前記した手ぶれ補正に必要な加速度０．０７Ｇを得るための駆動力は、撮像素子ユニット２２に加えてカウンターウェイト２３も駆動しなければならないことから、従来例の２倍の駆動力が必要になるが、元々必要な駆動力が自重支持に必要な駆動力の１／１０以下であるので、２倍になっても１／５以下となり、釣合支持によって自重支持を不要とすることによる効果を何ら減ずるものではない。 In this state, since the image sensor unit 22 and the counterweight 23 are balanced and supported, the positions of the image sensor unit 22 and the counterweight 23 are maintained regardless of the posture of the apparatus and the acceleration applied from the outside. Therefore, the driving force necessary for the above-described conventional example is unnecessary, and the waste of consuming most of the driving force of the actuator composed of the magnet 26 and the coil 27 in order to support the self-weight of the imaging element unit 22 which is a problem of the above-described conventional example is eliminated. I can do it. Note that the driving force for obtaining the acceleration 0.07G necessary for the above-described camera shake correction needs to drive the counterweight 23 in addition to the image pickup device unit 22, and therefore requires a driving force twice that of the conventional example. However, since the necessary driving force is originally 1/10 or less of the driving force necessary for supporting the own weight, it becomes 1/5 or less even if the driving force is doubled. The effect is not reduced at all.
なお、外部から印加される加速度が周波数範囲の広い衝撃的なものであった場合、メカニズムの誤差やガタによって撮像素子２１の位置が移動する場合があり得るが、メカニズムあるいはその周囲に緩衝作用を持たせるなど衝撃の周波数帯域を制御帯域以下にすることにより、位置検出器２８によって変位を検出して位置制御をかけることで対処可能である。 If the acceleration applied from the outside is shocking with a wide frequency range, the position of the image sensor 21 may move due to a mechanism error or backlash. This can be dealt with by detecting the displacement by the position detector 28 and applying the position control by setting the frequency band of the impact to be equal to or less than the control band.
なお、外部から印加される加速度が回転モーメントを持つ場合にも、遠心力などのアンバランスによって撮像素子２１の位置が移動する場合があり得るが、位置検出器２８によって変位を検出して位置制御をかけることで対処可能である。 Even when the acceleration applied from the outside has a rotational moment, the position of the image sensor 21 may move due to imbalance such as centrifugal force. However, the position detector 28 detects the displacement and controls the position. Can be dealt with by applying.
図２（ｂ）において、５１ａと５１ｂはマグネット２６とコイル２７によって撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の間に発生する駆動力、５２ａと５２ｂは駆動力５１の結果撮像素子ユニットとカウンターウェイトが動作する移動方向、５３はその結果リンク２４が回動する回転方向である。
In FIG. 2B, 51a and 51b are driving forces generated between the image sensor unit 22 and the counterweight 23 by the magnet 26 and the coil 27, and 52a and 52b operate as a result of the driving force 51, the image sensor unit and the counterweight. As a result, a moving direction 53 is a rotating direction in which the
マグネット２６とコイル２７によって発生する駆動力５１ａと５１ｂは作用反作用として撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の間にのみ働き、それぞれを移動方向５２ａと５２ｂに示す方向に駆動する。 The driving forces 51a and 51b generated by the magnet 26 and the coil 27 act only as a reaction between the imaging element unit 22 and the counterweight 23, and drive them in the directions indicated by the moving directions 52a and 52b, respectively.
カウンターウェイト２３は撮像素子ユニット２２の質量と同じ質量であるのでそれぞれの移動量は等しくなり、その結果、リンク２４の中央部は変位しない状態となるため、支持部２５には駆動による力は働かない。 このことは、手ぶれ補正装置の動作によってカメラ本体を回転させるモーメントを発生しないことを意味し、手ぶれ補正装置の駆動反力による手ぶれ補正性能の劣化を無くすることが出来る。
Since the counterweight 23 has the same mass as that of the image sensor unit 22, the respective movement amounts are equal, and as a result, the central portion of the
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
図３において、２１〜２８は図２と同じものであり、３１は固定部２５に設けたガイド面でカメラ光軸に垂直な基準平面であり、３２はガイド面３１上で撮像素子ユニット２２を摺動させる際の摩擦抵抗を低減するベアリングである。 In FIG. 3, reference numerals 21 to 28 are the same as those in FIG. 2, 31 is a guide surface provided on the fixed portion 25 and is a reference plane perpendicular to the optical axis of the camera, and 32 is the image sensor unit 22 on the guide surface 31. This is a bearing that reduces the frictional resistance when sliding.
図２において、リンク２４の中央部を固定部２５で支持した場合に、リンク２４の両端は支持部を中心とした円を描く。 その結果、複数のリンク２４が等長かつ平行であれば、その両端に取り付けられた撮像素子ユニットとカウンターウェイトは平行関係を維持して移動するものの、光軸方向の位置は変化してしまう。
In FIG. 2, when the center portion of the
この問題を解決するために、光軸方向の位置を維持することが必要な撮像素子ユニット２２をガイド面３１に沿って平行に移動するように光軸方向を位置決めし、リンク２４は光軸に垂直な方向のみを固定部２５で支持して、光軸に平行な方向を摺動可能にすることで、手ぶれ補正が動作して撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３が中心から変位した場合においても、撮像素子の光軸方向の位置を維持し、撮像素子プレとカウンターウェイト２３の距離が接近した分をリンク２４が固定部２５の中を滑って吸収することで、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３による手ぶれ補正動作を円滑に維持することが出来る。
In order to solve this problem, the image sensor unit 22 that needs to maintain the position in the optical axis direction is positioned so as to move in parallel along the guide surface 31, and the
なお、前記説明から容易に推測できるように、ガイド面３１を任意の形状にすることが可能であり、例えば、レンズの収差の一つである像面歪曲に従って撮像素子２１が移動するようにガイド面３１を湾曲させることで、撮像素子の移動に伴う像面歪曲によるフォーカス誤差を低減することが出来る。 As can be easily inferred from the above description, the guide surface 31 can be formed in an arbitrary shape. For example, the guide 21 is moved so that the image sensor 21 moves in accordance with image plane distortion, which is one of lens aberrations. By curving the surface 31, it is possible to reduce a focus error due to image plane distortion accompanying the movement of the image sensor.
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
図４において、３５は弾性部材であり、リンク２４の中央部に接着された円盤状で、その周囲が固定部２５に接着されている。
In FIG. 4, reference numeral 35 denotes an elastic member, which has a disk shape bonded to the center portion of the
この構成により、円盤状の弾性部材３５がたわむことでリンク２４の回転と光軸方向の平行移動を行わせることが出来、実施の形態３では固定部２５とリンク２４の間に滑りを持たせる構成であったために発生する摩擦抵抗の不安定性の影響を除去し、設計可能な弾性部材のバネ定数で置き換えることで、動作を安定にすることが出来る。
With this configuration, the disk-like elastic member 35 bends to allow the
なお、弾性部材３５は光軸に垂直な方向にも弾性を持つために、リンク２４の光軸に垂直な方向の支持に弾性的な誤差を生じるが、実施の形態２で述べた位置制御によって撮像素子２１の位置は維持することが出来る。 また、この弾性は、実施の形態２で述べた、外部からの衝撃的な加速度に対する緩衝作用を持つ部材としても作用することで、外部からの衝撃的な加速度に対する耐性を向上させることが出来る。
The elastic member 35 also has elasticity in the direction perpendicular to the optical axis, so that an elastic error occurs in the support in the direction perpendicular to the optical axis of the
（実施の形態５）
図５は本発明の実施の形態５における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
図５において構成要素は図２と同じであるが、リンク２４の両端の形状がリンク長を直径とし中心がリンクの中心にある球面となっている点が異なる。
5, the components are the same as those in FIG. 2, except that the shape of both ends of the
リンク２４の両端をこの形状とすることで、リンク２４の回動による撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の間の距離の変化を無くすことが出来るため、撮像素子２１の光軸方向の位置を一定に保つことが出来る。
By making both ends of the
なお、この構成とした場合にはリンク２４と撮像素子ユニット２２及びカウンターウェイト２３の間の接続は、例えば撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の間にマグネットによる吸引力を作用させてリンク２４を挟み込むなどの構成が必要となり、また、リンク２４と撮像素子ユニット２２あるいはカウンターウェイト２３の間に滑りが発生しないように、リンク２４の端点にピンを立てて撮像素子ユニット２２あるいはカウンターウェイト２３に設けた穴にはめ込むなどの構成が必要である。
In this configuration, for example, the connection between the
（実施の形態６）
図６は本発明の実施の形態６における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
図６において構成要素は図２と同じであるが、リンク２４の固定部２５による支持位置が中央から撮像素子ユニット２２に近い位置に移動していることと、カウンターウェイト２３の質量が撮像素子ユニット２２の質量よりも軽いことである。
6, the components are the same as in FIG. 2, but the support position of the
前記してきた実施の形態では、等しい質量同士をリンクの中央で支持することで釣合を実現し、駆動反力を打ち消すことを実現してきたが、撮像素子ユニット２２の質量とカウンターウェイト２３の質量を等しくできないときには、リンク２４の固定部２５による支持位置を調整することで、釣合と駆動反力の除去を実現できることを示したものである。
In the embodiment described above, the equal mass is supported at the center of the link to realize the balance and cancel the driving reaction force. However, the mass of the imaging element unit 22 and the mass of the counterweight 23 are realized. This shows that the balance and the removal of the driving reaction force can be realized by adjusting the support position of the
撮像素子ユニット２２の質量をＷａ、カウンターウェイト２３の質量をＷｂ、リンク２４の支持位置から撮像素子ユニット２２までの距離をａ、カウンターウェイト２３までの距離をｂとしたとき、Ｗａ：Ｗｂ＝ｂ：ａとすることでＷａ＊ａ＝Ｗｂ＊ｂとなって釣合を実現することが出来る。
When the mass of the image sensor unit 22 is Wa, the mass of the counter weight 23 is Wb, the distance from the support position of the
さらに、駆動力をＦとすると、時間ｔにおける撮像素子ユニット２２の移動距離はＸａ＝０．５＊Ｆ／Ｗａ＊ｔ＾２、カウンターウェイト２３の移動距離はＸｂ＝０．５＊Ｆ／Ｗｂ＊ｔ＾２となって、Ｘａ：Ｘｂ＝１／Ｗａ：１／Ｗｂ＝ａ：ｂであるため、リンク２４の支持位置は動かず、駆動反力の除去が出来ていることが判る。
Further, when the driving force is F, the moving distance of the image sensor unit 22 at time t is Xa = 0.5 * F / Wa * t ^ 2, and the moving distance of the counterweight 23 is Xb = 0.5 * F / Wb. Since * a ^ 2 and Xa: Xb = 1 / Wa / 1 / Wb = a: b, it can be seen that the support position of the
図６ではａ＜ｂとしたが、装置の総重量を低減するためにはａ＜ｂの比率が効果があり、逆に、ａ＞ｂとする場合にはリンク長を短縮できるために装置の小型化を実現できる。 In FIG. 6, a <b is used, but the ratio of a <b is effective in reducing the total weight of the device, and conversely, when a> b, the link length can be shortened. Miniaturization can be realized.
（実施の形態７）
図７は本発明の実施の形態７における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 7)
FIG. 7 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
図７において構成要素は図２と同じであるが、複数のリンク２４の撮像素子ユニット２２上の取り付け位置の間隔ａが、カウンターウェイト２３上の取り付け位置の間隔ｂよりも小さくなって、不等長リンクを構成している点が異なる。
7, the components are the same as those in FIG. 2, but the interval “a” between the attachment positions of the plurality of
図７（ａ）は初期状態、図７（ｂ）は手ぶれ補正を動作させて下側に移動した状態を示しており、撮像素子２１の撮像面がわずかに上向きに変化している。 FIG. 7A shows an initial state, and FIG. 7B shows a state where the camera shake correction is operated and moved downward. The imaging surface of the imaging element 21 is slightly changed upward.
不等長リンクの効果により、撮像素子２１の上下方向の移動に伴い、撮像素子２１は図の左側に中心を持つ円の円周に沿って移動することになる。 Due to the effect of the unequal length link, the image sensor 21 moves along the circumference of a circle having a center on the left side of the drawing as the image sensor 21 moves in the vertical direction.
また、ａ＞ｂとすることで、撮像素子２１が沿って移動する円周を、図の右側に中心を持つ円の中心にすることも可能であり、ａとｂの比率によってこの円周を自由に設計することが可能である。 In addition, by setting a> b, the circumference along which the image sensor 21 moves can be set to the center of a circle having the center on the right side of the figure, and this circumference can be determined by the ratio of a and b. It is possible to design freely.
そして、この円周がレンズの像面湾曲収差に沿うような形状にすることで、撮像素子２１の移動に伴う、像面歪曲収差によるフォーカス誤差を低減することが出来る。 And by making this circumference into a shape that follows the field curvature aberration of the lens, it is possible to reduce the focus error due to the field curvature aberration accompanying the movement of the image sensor 21.
（実施の形態８）
図８は本発明の実施の形態８における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 8)
FIG. 8 is a block diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.
図８において、構成要素は図２と同じであるが、リンク２４が曲げ弾性を持つワイヤで構成されている点が異なる。
In FIG. 8, the components are the same as those in FIG. 2, except that the
リンク２４の両端は撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３に固定されている。
Both ends of the
リンク２４の中央は固定部２５によって傾き可能に固定されている。
The center of the
図８（ａ）は初期状態、図８（ｂ）は手ぶれ補正を動作させて下側に移動した状態を示しており、リンク２４がたわむことによって撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３が光軸垂直方向に移動することを可能にしている。
FIG. 8A shows an initial state, and FIG. 8B shows a state in which the camera shake correction is operated and moved downward. When the
リンク２４は釣合支持アームとして、両端にぶら下がった撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３を固定部２５に支持された固定部で支えるために、ある程度以上の曲げバネ定数、あるいは、張力が必要である。 この状態を示したのが図８（ｃ）で、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３を支える力は、張力２９の反力である張力反力２９ａの垂直成分と、リンク２４がたわむことによって発生するワイヤバネ力２９ｂの垂直成分によって支えられている。 張力反力２９ａとワイヤバネ力２９ｂはいずれか一方のみでもよく、ワイヤバネ力２９ｂのみとすると撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の移動に必要な力が大きくなってしまう一方で、張力２９を与える必要がないというメリットがあり、また逆に、張力反力２９ａのみとすると撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３の移動に必要な力が小さくてすむというメリットがある。
The
前記曲げバネ定数は、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３を支えるための硬さと、駆動力５１によってたわむことで手ぶれ補正動作を行うための柔らかさが両立する必要がある。 あるいは、両立が困難な場合は、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３への取付部を回動可能にする必要がある。 The bending spring constant needs to satisfy both the hardness for supporting the image sensor unit 22 and the counterweight 23 and the softness for performing the camera shake correction operation by being bent by the driving force 51. Alternatively, when it is difficult to achieve both, it is necessary to make the mounting portion to the image sensor unit 22 and the counterweight 23 rotatable.
前記の構成により、本実施の形態８においては、撮像素子ユニット２２を光軸垂直方向に動作させるに際して摩擦抵抗が働かないため、デッドゾーンなどの非線形要素が無く、非常な高精度の微少駆動を実現することが出来る。 また、回動部分がないため、装置の構成を簡単化できるとともに、コストの低減が可能である。 With the above-described configuration, in the eighth embodiment, since frictional resistance does not work when the image sensor unit 22 is operated in the direction perpendicular to the optical axis, there is no non-linear element such as a dead zone, and very high-precision minute driving is possible. Can be realized. In addition, since there is no rotating portion, the configuration of the apparatus can be simplified and the cost can be reduced.
なお、リンク２４に張力を与える方法としては、撮像素子ユニット２２とカウンターウェイト２３を図の左右方向にバネで引張る、マグネットの反発力を用いるなどの方法が考えられる。
As a method of applying tension to the
図９はさらに具体的に記載した実施の形態８における手ぶれ補正装置の２面図である。 FIG. 9 is a two-side view of the camera shake correction apparatus according to the eighth embodiment described more specifically.
１０１は撮像素子、１０２は撮像素子ユニットで撮像素子１０１が搭載される中央の円形部分と３方に延びた鉄製の駆動部分を持つ、１０３はカウンターウェイトで撮像素子１０１の周囲を取り巻く円環形状をしている、１０４は懸架部で、撮像素子ユニット１０２の駆動部分に取り付けられたつり下げアーム１０５、つり下げアーム１０５の先端とカウンターウェイト１０３を平行移動可能に連結するワイヤ１０６、撮像素子ユニット１０２の駆動部に対向するカウンターウェイト１０３の面上に取り付けられた駆動マグネット１０７、撮像素子ユニット１０２の駆動部の駆動マグネット１０７に対向する面上に取り付けられたコイル１０８と、ワイヤ１０６の中央部を支持するワイヤ支持部１０９を備えており図９（ａ）に示すように光軸１００を中心として１２０度置きに３カ所設けられている。 さらに、１１０は外殻でワイヤ支持部１０９が取り付けられてこの装置全体を支えており、同時に、ベアリング１１１が外殻１１０の光軸１００に垂直な平面部と撮像素子ユニット１０２との間に設けられて、撮像素子ユニット１０２が光軸１００に垂直に移動するように規制している。 また、１１２は配置・角度検出ホールＩＣ、１１３は位置検出マグネットで、撮像素子ユニット１０２の位置を検出する。 101 is an image sensor, 102 is an image sensor unit having a central circular portion on which the image sensor 101 is mounted and an iron drive portion extending in three directions, and 103 is a counterweight and an annular shape surrounding the image sensor 101. 104 is a suspension unit, a suspension arm 105 attached to a driving portion of the image sensor unit 102, a wire 106 for connecting the tip of the suspension arm 105 and the counterweight 103 so as to be movable in parallel, an image sensor unit A drive magnet 107 mounted on the surface of the counterweight 103 facing the drive unit 102, a coil 108 mounted on the surface facing the drive magnet 107 of the drive unit of the image sensor unit 102, and the central portion of the wire 106 A wire support 109 for supporting the light as shown in FIG. It provided three places at intervals of 120 degrees around the 100. Further, reference numeral 110 denotes an outer shell to which a wire support portion 109 is attached to support the entire apparatus. At the same time, a bearing 111 is provided between the plane portion perpendicular to the optical axis 100 of the outer shell 110 and the image sensor unit 102. Thus, the image sensor unit 102 is regulated to move vertically to the optical axis 100. Reference numeral 112 denotes an arrangement / angle detection Hall IC, and 113 denotes a position detection magnet, which detects the position of the image sensor unit 102.
カウンターウェイト１０３に対する撮像素子ユニット１０２の位置と、カウンターウェイト１０３に対する撮像素子ユニット１０２のワイヤ接続部の位置をつり下げアーム１０５によって逆にすることで、撮像素子ユニット１０２の駆動部と駆動マグネット１０７との間に働く吸引力がワイヤ１０６に張力を与えている。 同時にこの構成は、駆動マグネット１０７と撮像素子ユニット１０２の駆動部とが正対してワイヤ１０６が撮像素子ユニット１０２及びカウンターウェイト１０３に垂直になっている状態、つまり、撮像素子１０１の中心が光軸１００上にあって変位ゼロである状態が安定点であり、コイル１０８に電流を流さず、外部からの加速度も印加されない状態でゼロ位置が実現できるという利点がある。 By reversing the position of the image sensor unit 102 with respect to the counterweight 103 and the position of the wire connection portion of the image sensor unit 102 with respect to the counterweight 103 by the suspension arm 105, the drive unit of the image sensor unit 102 and the drive magnet 107 A suction force acting between the wires 106 applies tension to the wire 106. At the same time, this configuration is such that the drive magnet 107 and the drive unit of the image sensor unit 102 face each other and the wire 106 is perpendicular to the image sensor unit 102 and the counterweight 103, that is, the center of the image sensor 101 is the optical axis. The state where the displacement is zero on 100 is a stable point, and there is an advantage that the zero position can be realized in a state where no current is passed through the coil 108 and no external acceleration is applied.
コイル１０８は撮像素子ユニット１０２の駆動マグネット１０７側に接着されており、流される電流によって、駆動方向１２０に示すように、光軸１００を中心とする円周方向の力を発生し、３カ所の駆動力ベクトルの合計によって撮像素子ユニット１０２を光軸１００の垂直方向上下左右に移動させる。 The coil 108 is bonded to the drive magnet 107 side of the image sensor unit 102, and generates a force in the circumferential direction centered on the optical axis 100 as shown in the drive direction 120 by the current that flows. The image sensor unit 102 is moved vertically, horizontally, and horizontally along the optical axis 100 according to the sum of the driving force vectors.
外殻１１０の位置検出マグネット１１３に対向する部分は鉄であり、位置検出マグネット１１３との吸引力によって撮像素子ユニット１０２をベアリング１１１を介して外殻１１０に押しつけていることによって、撮像素子ユニット１０２が光軸１００に垂直な平面上を移動するようになっている。 The portion of the outer shell 110 that faces the position detection magnet 113 is iron, and the image sensor unit 102 is pressed against the outer shell 110 via the bearing 111 by the attractive force with the position detection magnet 113. Moves on a plane perpendicular to the optical axis 100.
ワイヤ支持部１０９は図に示す切り欠き部分がワイヤ１０６の中央部に光軸１００の反対方向から押しつけられており、３カ所のワイヤ支持部１０９が３方から光軸１００に向かって押しつけることで撮像素子ユニット１０２とカウンターウェイト１０３を支持し、また、ワイヤ１０６がワイヤ支持部１０９に固定されないことで光軸１００に平行な方向のワイヤ１０６の滑りを許容して、撮像素子ユニット１０２がベアリング１１１に押しつけられつつ光軸１００に垂直に移動することを可能にしている。 The wire support portion 109 has a notch portion shown in the drawing pressed against the center of the wire 106 from the opposite direction of the optical axis 100, and the three wire support portions 109 press toward the optical axis 100 from three directions. The image sensor unit 102 and the counterweight 103 are supported, and the wire 106 is not fixed to the wire support portion 109, thereby allowing the wire 106 to slide in a direction parallel to the optical axis 100. It is possible to move perpendicularly to the optical axis 100 while being pressed against the optical axis 100.
（実施の形態９）
図１０は本発明の実施の形態９における手ぶれ補正装置の構成図である。
(Embodiment 9)
FIG. 10 is a configuration diagram of a camera shake correction apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
図１０において、構成要素は図２と同じであるが、カウンターウェイト２３がリンク２４毎に分割されて固定されている点と、コイル２７がカウンターウェイトではなく固定部２５に設けられている点が異なる。
In FIG. 10, the components are the same as in FIG. 2, except that the counterweight 23 is divided and fixed for each
本実施の形態の構成により、個別の構成要素としてのカウンターウェイトを廃止し、リンク２４の接続点を削減することによって構成の簡略化を図りつつ、リンク２４の先端に固定されたカウンターウェイト２３と撮像素子ユニット２２とのバランス支持構造は維持して、バランス支持構造の利点である駆動力の低減、外部からの加速度による影響の低減、姿勢による特性変化の低減は実現しているものである。
With the configuration of the present embodiment, the counterweight as an individual component is abolished, and the counterweight 23 fixed to the tip of the
ただし、コイル２７は固定部２５に設けられ、さらにその駆動力によって加速される完成質量は倍増して駆動反力は２倍になるために、駆動反力によるカメラ本体のぶれ量は増加するという副作用がある。 この副作用については、コイル２７の位置をカメラ全体の重心位置に近づけることで、小さくすることが出来る。 However, since the coil 27 is provided in the fixed portion 25 and the completed mass accelerated by the driving force is doubled and the driving reaction force is doubled, the amount of camera body shake due to the driving reaction force increases. There are side effects. This side effect can be reduced by bringing the position of the coil 27 closer to the center of gravity of the entire camera.
なお、上記の実施の形態では撮像素子の移動による手ぶれ補正を行う構成で説明を行ってきたが、レンズの移動による手ぶれ補正を行う場合であっても、Ｆ値の小さい明るいレンズや、超望遠レンズなどにおいては、大質量のレンズを移動させる必要がある場合が多く、そのような場合に本発明の構成は有効に作用する。 In the above-described embodiment, the description has been made with the configuration in which the camera shake correction is performed by moving the image sensor. However, even when the camera shake correction is performed by moving the lens, a bright lens having a small F value or a super telephoto lens is used. In a lens or the like, it is often necessary to move a large-mass lens. In such a case, the configuration of the present invention works effectively.
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の手ぶれ補正機能を有する電子機器に適用できる。 The present invention can be applied to an electronic apparatus having a camera shake correction function such as a digital still camera or a digital video camera.
２１ 撮像素子
２２ 撮像素子ユニット
２３ カウンターウェイト
２４ リンク
２５ 固定部
２６ マグネット
２７ コイル
２８ 撮像素子位置検出器
21 Image sensor 22 Image sensor unit 23
Claims (1)
前記撮像素子を光軸に沿って垂直な面内で移動させる撮像素子駆動手段と、
前記撮像素子と同等の質量を有するカウンターウェイトと、
前記カウンターウェイトを光軸に沿って垂直な面内で移動させるカウンターウェイト駆動手段と、を備え、
前記カウンターウェイト駆動手段は、前記撮像素子駆動手段が前記撮像素子を移動させる方向と逆の方向に前記カウンターウェイトを移動させる、
手ぶれ補正装置。 An image sensor;
Image sensor driving means for moving the image sensor in a plane perpendicular to the optical axis;
A counterweight having a mass equivalent to that of the image sensor;
Counterweight driving means for moving the counterweight in a plane perpendicular to the optical axis,
The counterweight driving means moves the counterweight in a direction opposite to a direction in which the imaging element driving means moves the imaging element;
Camera shake correction device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009134850A JP2010281997A (en) | 2009-06-04 | 2009-06-04 | Camera shake correction device |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2010281997A true JP2010281997A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43538772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2009134850A Pending JP2010281997A (en) | 2009-06-04 | 2009-06-04 | Camera shake correction device |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2010281997A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012198524A (en) * | 2011-03-09 | 2012-10-18 | Canon Inc | Drive mechanism of image pickup device |
| JP2018180258A (en) * | 2017-04-12 | 2018-11-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Camera device and gravity compensation method |
| CN113079303A (en) * | 2021-04-23 | 2021-07-06 | 维沃移动通信有限公司 | Camera module and electronic equipment |
-
2009
- 2009-06-04 JP JP2009134850A patent/JP2010281997A/en active Pending
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| JP2018180258A (en) * | 2017-04-12 | 2018-11-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Camera device and gravity compensation method |
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