JP2011048059A

JP2011048059A - Camera-shake correction device, and electronic apparatus

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Publication number: JP2011048059A
Application number: JP2009195300A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kobayashi; 昌弘小林
Original assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Current assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2029-08-26
Also published as: JP5489207B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera-shake correction device having a simple structure and high impact resistance, and to provide an electronic apparatus. <P>SOLUTION: A fixed-side unit 100 fixed on the camera body and a movable-side unit 200 including a camera unit 210 having a lens and an imaging device integrally provided are swingably coupled through a spherical hinge. A movable-side frame 310 for supporting the movable-side unit 200 has arm parts 311 and 312 by providing slits 310a and 310b, respectively. The arm part 311 and 312 transmit driving forces of stepping motors 121 and 131 to the movable-side unit 200, to be swung to cancel the shake generated by the camera shake. Moreover, the arm parts 311 and 312 bend when they receive an external force generated by impacts or the like. Thus, the arm parts 311 and 312, and nuts 122 and 132 are prevented from being damaged. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタルカメラ、カメラ機能付き携帯電話及びビデオカメラ等において、手振れによる影響を除いて、鮮明な画像を得るための手振れ補正装置、及びそれが組み込まれた電子機器に関する。 The present invention relates to a camera shake correction apparatus for obtaining a clear image, and an electronic apparatus in which the camera is incorporated, in a digital camera, a mobile phone with a camera function, a video camera, and the like, without the influence of camera shake.

写真を撮影する際に生じる手振れと言われる現象は、シャッタ（レリーズボタン）を押して絞りが開いてから閉じるまでの間に、カメラが動いてレンズ光軸が撮像対象方向から傾斜することにより、合焦点ではあるものの、撮像画像がぶれてしまう現象である。このような手振れによる画像の劣化を軽減するために、種々の手段が提案されている。 The phenomenon called camera shake that occurs when taking a picture is the result of the camera moving and tilting the optical axis of the lens from the direction of the object to be captured when the shutter (release button) is pressed and the iris is opened and closed. Although it is a focal point, this is a phenomenon that the captured image is blurred. In order to reduce the deterioration of the image due to such a camera shake, various means have been proposed.

例えば、特許文献１には、ジャイロセンサによりカメラが動いたことを検知し、被写体像が撮像センサ上の手振れが生じない場合と同じ位置に結像されるようにレンズをシフトさせる手振れ補正技術（レンズシフト方式）が開示されている。また、特許文献２には、上述のレンズの代わりに、撮像センサをシフトさせる手振れ補正技術（センサシフト方式）が開示されている。さらに、特許文献３には、レンズと撮像センサとを一体としてシフトさせる手振れ補正技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a camera shake correction technique (a camera shake correction technique that detects that a camera has been moved by a gyro sensor and shifts a lens so that a subject image is formed at the same position as when a camera shake does not occur on the image sensor. Lens shift system) is disclosed. Patent Document 2 discloses a camera shake correction technique (sensor shift method) that shifts an image sensor instead of the above-described lens. Further, Patent Document 3 discloses a camera shake correction technique for shifting a lens and an image sensor as a unit.

特開２００３−５７７０６号公報JP 2003-57706 A 特開２００５−３１６４００号公報JP 2005-316400 A 特開２００７−９３９５３号公報JP 2007-93953 A

しかしながら、上述の特許文献１及び特許文献２に開示されたレンズシフト方式及びセンサシフト方式のいずれの手振れ補正装置も、レンズ又は撮像センサの移動を制御するために、レンズ又は撮像センサの位置センサを、カメラ本体の振れ（傾き）を検知するセンサの他に別途設置する必要がある。このため、制御が複雑であるばかりでなく、実装するセンサの数が増大し、手振れ防止装置の小型化が困難である。また、レンズ又は撮像センサの仕様が変更される度に、それらの移動量も変える必要があるため、量産効率が悪いという問題点がある。 However, any of the lens shift type and sensor shift type image stabilization devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above uses a position sensor of the lens or the imaging sensor in order to control the movement of the lens or the imaging sensor. In addition to the sensor for detecting the shake (tilt) of the camera body, it is necessary to install it separately. For this reason, not only is the control complicated, but the number of sensors to be mounted increases, and it is difficult to reduce the size of the camera shake prevention device. In addition, every time the specification of the lens or the image sensor is changed, it is necessary to change the movement amount thereof, and there is a problem that the mass production efficiency is poor.

また、レンズシフト方式の光学式手振れ補正においては、レンズを移動させて光軸を変えるため、光学設計が難しいという問題点がある。また、レンズの収差等の問題が発生しやすく、レンズの光学性能が低くなりやすい。一方、センサシフト方式の手振れ補正装置の場合は、光学系の劣化がないものの、光学系部品とイメージセンサとの位置関係が変化するので、ガタ等の機械的精度の影響を受けやすいという問題点がある。 Further, in the lens shift type optical camera shake correction, there is a problem that optical design is difficult because the optical axis is changed by moving the lens. In addition, problems such as lens aberration are likely to occur, and the optical performance of the lens tends to be low. On the other hand, in the case of a sensor shift type image stabilization device, although there is no deterioration of the optical system, the positional relationship between the optical system parts and the image sensor changes, so that it is easily affected by mechanical accuracy such as backlash. There is.

また、特許文献３に開示されたレンズと撮像センサとを一体としてシフトさせる手振れ補正装置においては、外枠、中枠及びレンズと撮像センサを内蔵するカメラモジュールが固定された内枠を設け、それらの間の関係、即ち、外枠と中枠の垂直軸の回りの関係と、中枠と内枠との水平軸の回りの関係とを調節することで、カメラモジュールの向きを制御する。そのため、構造が複雑になると共に、制御も複雑なものとなる。また、外枠、中枠及び内枠をはじめとして多数の部品が必要であるので、手振れ補正装置の重量も重くなり、駆動装置としては、大きな駆動力が必要になる。さらに、装置が複雑であるため、装置の小型化が困難である。 In addition, in the camera shake correction device that shifts the lens and the image sensor integrally disclosed in Patent Document 3, an outer frame, an inner frame, and an inner frame in which the camera module including the lens and the image sensor is fixed are provided. The orientation of the camera module is controlled by adjusting the relation between the outer frame and the inner frame around the vertical axis and the relation between the inner frame and the inner frame around the horizontal axis. Therefore, the structure becomes complicated and the control becomes complicated. In addition, since a large number of parts including the outer frame, the middle frame, and the inner frame are required, the weight of the camera shake correction device also increases, and the driving device requires a large driving force. Furthermore, since the device is complicated, it is difficult to reduce the size of the device.

さらに、落下等により、カメラに大きな衝撃が加えられた場合、アクチュエータで発生した駆動力をレンズや撮像センサに伝達するための部品が変形、または破損する恐れがある。しかし、この問題を防ぐために、衝撃に耐えられる程度の強度を有する部品を用いると、カメラの小型化や軽量化の障害になってしまう。 Further, when a large impact is applied to the camera due to dropping or the like, there is a possibility that parts for transmitting the driving force generated by the actuator to the lens or the image sensor are deformed or damaged. However, in order to prevent this problem, if a component having a strength that can withstand an impact is used, it becomes an obstacle to miniaturization and weight reduction of the camera.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、簡素な構造で耐衝撃性が大きい手振れ補正装置及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a camera shake correction device and an electronic apparatus having a simple structure and high impact resistance.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る手振れ補正装置は、
レンズ及び撮像素子が一体的に設けられたカメラユニットを含む可動側ユニットと、
前記可動側ユニットを揺動させる駆動部を備える固定側ユニットと、
前記可動側ユニットが前記固定側ユニットに対して相対的に揺動可能に連結する連結部と、
カメラの振れ量を検出する振れ検出部と、
前記振れ検出部により検出された前記カメラの振れ量に基づいて、前記駆動部を制御して、前記可動側ユニットを前記固定側ユニットに対して前記カメラの振れ量を打ち消すように揺動させる制御部と、を備え、
前記連結部は、前記駆動部の駆動力を前記可動側ユニットに伝達し、かつ外部から前記駆動部への衝撃力を吸収する、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a camera shake correction apparatus according to the first aspect of the present invention provides:
A movable unit including a camera unit in which a lens and an image sensor are integrally provided;
A fixed-side unit including a drive unit that swings the movable-side unit;
A connecting portion for connecting the movable side unit so as to be swingable relative to the fixed side unit;
A shake detection unit for detecting the shake amount of the camera;
Control that controls the drive unit based on the camera shake amount detected by the shake detection unit to swing the movable unit so as to cancel the camera shake amount with respect to the fixed unit. And comprising
The connecting portion transmits a driving force of the driving portion to the movable side unit and absorbs an impact force from the outside to the driving portion.
It is characterized by that.

前記連結部は、
前記可動側ユニットと前記固定側ユニットとが相互に係合する１つのヒンジ部と、
前記ヒンジ部を中心として、前記可動側ユニットの前記固定側ユニットに対する揺動を許容するとともに、前記ヒンジ部の係合が外れないように付勢する付勢部材と、を含んでもよい。 The connecting portion is
One hinge part in which the movable side unit and the fixed side unit engage with each other;
A biasing member that allows the movable side unit to swing with respect to the fixed side unit around the hinge portion and biases the hinge portion so as not to be disengaged may be included.

前記連結部は、前記可動側ユニットを支持する可動側フレームを含み、
前記可動側フレームには、前記駆動部の駆動力を前記可動側ユニットへ伝達し、かつ外部から前記駆動部への衝撃力を吸収する伝達部材が一体として形成されていてもよい。 The connecting portion includes a movable side frame that supports the movable side unit;
The movable frame may be integrally formed with a transmission member that transmits a driving force of the driving unit to the movable unit and absorbs an impact force from the outside to the driving unit.

前記駆動部は、前記カメラユニットの光軸に対して平行に前記可動側フレームを移動させる第１の駆動部と第２の駆動部とを含み、
前記伝達部材は、前記第１の駆動部の駆動力を前記可動側ユニットに伝達する第１の伝達部材と、前記第２の駆動部の駆動力を前記可動側ユニットに伝達する第２の伝達部材と、を含み、
前記第１の駆動部と前記第２の駆動部は、互いに同一方向、または反対方向の駆動力をそれぞれ前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材に伝達してもよい。 The drive unit includes a first drive unit and a second drive unit that move the movable frame parallel to the optical axis of the camera unit,
The transmission member includes a first transmission member that transmits the driving force of the first driving unit to the movable unit, and a second transmission that transmits the driving force of the second driving unit to the movable unit. And a member,
The first driving unit and the second driving unit may transmit driving forces in the same direction or in opposite directions to the first transmission member and the second transmission member, respectively.

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、前記可動側フレームに形成されたスリットによりアーム状に形成されていてもよい。 The first transmission member and the second transmission member may be formed in an arm shape by a slit formed in the movable frame.

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、前記第１の駆動部と前記第２の駆動部に対応するように対称な位置関係で配置されていてもよい。 The first transmission member and the second transmission member may be arranged in a symmetrical positional relationship so as to correspond to the first drive unit and the second drive unit.

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、前記第１の駆動部と前記第２の駆動部の駆動力を伝達する際の前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材のたわみが前記可動側ユニットの揺動に影響を与えない材料から構成されていてもよい。 The first transmission member and the second transmission member are formed of the first transmission member and the second transmission member when transmitting the driving force of the first driving unit and the second driving unit. The deflection may be made of a material that does not affect the swing of the movable unit.

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、ＳＵＳ系の金属材料から構成されていてもよい。 The first transmission member and the second transmission member may be made of a SUS metal material.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る電子機器は、上記いずれかの手振れ補正装置と、この手振れ補正装置を収容する電子機器本体と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic apparatus according to a second aspect of the present invention includes any one of the above-described camera shake correction apparatuses and an electronic apparatus main body that accommodates the camera shake correction apparatus.

本発明によれば、簡素な構造で耐衝撃性が大きい手振れ補正装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a camera shake correction device having a simple structure and high impact resistance.

本実施形態に係る手振れ補正装置の斜視図である。1 is a perspective view of a camera shake correction device according to the present embodiment. 固定側ユニットと可動側ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a fixed side unit and a movable side unit. 図２の上下方向を逆にして示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which reverses the up-down direction of FIG. 球面ヒンジの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a spherical hinge. （ａ）は手振れ補正装置をＺ軸負の方向から見た正面図、（ｂ）は通常使用時の（ａ）の切断線Ａ−Ａにおける断面図、（ｃ）は外力を受けた時の（ａ）の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。(A) is a front view of the camera shake correction device viewed from the negative direction of the Z-axis, (b) is a cross-sectional view taken along the cutting line AA of (a) during normal use, and (c) is when an external force is received. It is sectional drawing in the cutting line AA of (a).

以下、本発明の実施形態に係る手振れ補正装置を図面を参照して説明する。本発明に係る手振れ補正装置は、例えばデジタルカメラ、カメラ機能付き携帯電話及びビデオカメラといった撮像機能を有する電子機器に組み込まれるものである。本実施形態では、そのような電子機器の一例として、本発明に係る手振れ補正装置がデジタルカメラの筐体内に配置される場合について説明する。 Hereinafter, a camera shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The camera shake correction apparatus according to the present invention is incorporated in an electronic apparatus having an imaging function such as a digital camera, a mobile phone with a camera function, and a video camera. In the present embodiment, as an example of such an electronic apparatus, a case will be described in which the camera shake correction device according to the present invention is disposed in a housing of a digital camera.

図１および図２に示すように、本実施形態に係る手振れ補正装置１は、固定側ユニット１００と、可動側ユニット２００と、連結部３００と、振れ検出部（図示せず）と、制御部（図示せず）とから構成される。これらは組み立てられた状態で、デジタルカメラ内に配置される。また、固定側ユニット１００と可動側ユニット２００とは、固定側ユニット１００に形成された凸部４１０と連結部３００に形成された凹部４２０とから構成される１つの球面ヒンジ４００により連結されている。この球面ヒンジ４００を原点とし、レンズの光軸と平行にＺ軸が規定されるＸ、Ｙ、Ｚ直交座標系を想定した場合、可動側ユニット２００は、Ｘ軸及びＹ軸を中心として揺動可能である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the camera shake correction apparatus 1 according to the present embodiment includes a fixed unit 100, a movable unit 200, a coupling unit 300, a shake detection unit (not shown), and a control unit. (Not shown). These are assembled and placed in a digital camera. Further, the fixed side unit 100 and the movable side unit 200 are connected by a single spherical hinge 400 including a convex portion 410 formed in the fixed side unit 100 and a concave portion 420 formed in the connecting portion 300. . Assuming an X, Y, Z orthogonal coordinate system in which the spherical hinge 400 is the origin and the Z axis is defined parallel to the optical axis of the lens, the movable unit 200 swings about the X axis and the Y axis. Is possible.

固定側ユニット１００は、カメラの筐体に固定され、その内部に可動側ユニット２００を揺動可能に保持するものである。固定側ユニット１００は、固定フレーム１１０と、２つの駆動部１２０、１３０と、２つの位置センサ１４０、１５０とから構成されている。 The fixed side unit 100 is fixed to the camera casing and holds the movable side unit 200 in a swingable manner therein. The fixed unit 100 includes a fixed frame 110, two drive units 120 and 130, and two position sensors 140 and 150.

固定フレーム１１０は、図２に示すように、断面がコの字形に形成され、その開口する部分には駆動部１２０、１３０を設置するための設置部１１１が設けられている。また、固定フレーム１１０の設置部１１１と対向する面には、球面ヒンジ４００を構成する凸部４１０が形成されている。凸部４１０は、その凸面がＺ軸の負の方向を向くように形成されている。 As shown in FIG. 2, the fixed frame 110 has a U-shaped cross section, and an installation portion 111 for installing the drive units 120 and 130 is provided in the opening portion. A convex portion 410 constituting the spherical hinge 400 is formed on the surface of the fixed frame 110 facing the installation portion 111. The convex portion 410 is formed so that its convex surface faces the negative direction of the Z axis.

２つの駆動部１２０、１３０は、制御部からの制御信号に基づいて可動側ユニット２００を揺動するものとして構成される。２つの駆動部１２０、１３０は、その一例として図２に示すように、それぞれステッピングモータ１２１、１３１と、ナット１２２、１３２とから構成される。 The two driving units 120 and 130 are configured to swing the movable side unit 200 based on a control signal from the control unit. As shown in FIG. 2 as an example, the two driving units 120 and 130 are configured by stepping motors 121 and 131 and nuts 122 and 132, respectively.

ステッピングモータ１２１、１３１は、Ｙ軸を中心として線対称の位置であって、その回転軸がＺ軸と平行になるように設置部１１１に設置される。ステッピングモータ１２１、１３１の回転軸はリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａであり、このリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａには、それぞれナット１２２、１３２が螺合されている。 The stepping motors 121 and 131 are installed in the installation unit 111 so that their rotational axes are parallel to the Z axis at positions that are axisymmetric about the Y axis. The rotation axes of the stepping motors 121 and 131 are lead screw shafts 121a and 131a, and nuts 122 and 132 are screwed into the lead screw shafts 121a and 131a, respectively.

ナット１２２、１３２は、固定フレーム１１０により回転が規制されるが、リードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａの長手方向、すなわちＺ軸正の方向又は負の方向への移動は許容されるように設置部１１１に設けられる。従って、リードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａが回転すると、その回転方向に応じてナット１２２、１３２はリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａに沿ってＺ軸正の方向又は負の方向に移動する。またナット１２２、１３２には、図３に示すように、Ｚ軸負の方向に半球状の凸面を有する凸部１２２ａ、１３２ａが形成されている。この凸部１２２ａ、１３２ａは、後述する可動側フレーム３１０の腕部３１１、３１２の先端部３１１ａ、３１２ａと接触している。また、ナット１２２、１３２には、後述する位置センサ１４０、１５０がナット１２２、１３２の位置を検出するための突出部１２２ｂ、１３２ｂが形成される。 Although the rotation of the nuts 122 and 132 is restricted by the fixed frame 110, the nuts 122 and 132 are disposed on the installation portion 111 so that the lead screw shafts 121 a and 131 a are allowed to move in the longitudinal direction, that is, in the positive or negative direction of the Z axis. Provided. Therefore, when the lead screw shafts 121a and 131a rotate, the nuts 122 and 132 move along the lead screw shafts 121a and 131a in the positive Z-axis direction or in the negative direction according to the rotation direction. Further, as shown in FIG. 3, the nuts 122 and 132 are formed with convex portions 122a and 132a having hemispherical convex surfaces in the negative Z-axis direction. The convex portions 122a and 132a are in contact with distal end portions 311a and 312a of arm portions 311 and 312 of the movable side frame 310 described later. In addition, the nuts 122 and 132 are formed with protruding portions 122b and 132b for position sensors 140 and 150, which will be described later, to detect the positions of the nuts 122 and 132, respectively.

位置センサ１４０、１５０は、可動側ユニット２００の基準位置を検出するものであって、例えばフォトインタラプタから構成される。位置センサ１４０、１５０は、図２に示すように、センサフレーム１４１を介して設置部１１１に設置されている。位置センサ１４０、１５０は、断面Ｕ字状に形成され、それぞれＸ軸負の向き、及び正の向きに開口する。Ｘ軸負の向きに開口する位置センサ１４０は、Ｘ軸正の向きに突出するナット１２２の突出部１２２ｂの位置を検出する。同様に、Ｘ軸正の向きに開口する位置センサ１５０は、Ｘ軸負の向きに突出するナット１３２の突出部１３２ｂの位置を検出する。 The position sensors 140 and 150 detect the reference position of the movable unit 200, and are constituted by, for example, a photo interrupter. As shown in FIG. 2, the position sensors 140 and 150 are installed in the installation unit 111 via the sensor frame 141. The position sensors 140 and 150 are formed in a U-shaped cross section and open in the negative X-axis direction and in the positive direction, respectively. The position sensor 140 that opens in the negative X-axis direction detects the position of the protrusion 122b of the nut 122 that protrudes in the positive X-axis direction. Similarly, the position sensor 150 that opens in the positive X-axis direction detects the position of the protrusion 132b of the nut 132 that protrudes in the negative X-axis direction.

以下に具体的な、位置センサ１４０、１５０のナット１２２、１３２の位置検出処理について説明する。位置センサ１４０、１５０は、ナット１２２、１３２の突出部１２２ｂ、１３２ｂが位置センサ１４０、１５０の検出範囲（手振れの制御範囲）内にあるときは、制御部への出力をオフにする。また、位置センサ１４０、１５０は、ナット１２２、１３２の突出部１２２ｂ、１３２ｂが位置センサ１４０、１５０の検出範囲から外れたときは、制御部への出力をオンにする。そして、制御部は、位置センサ１４０、１５０からの出力がオフからオン、又はオンからオフに切り替わったときの位置に基づいて、可動側ユニット２００の基準位置を、例えば検出範囲内の中央位置に決める。なお、可動側ユニット２００の位置は、ナット１２２、１３２の位置によって決まる。従って、ナット１２２、１３２の位置を検出することにより、可動側ユニット２００の位置を検出することができる。 A specific position detection process for the nuts 122 and 132 of the position sensors 140 and 150 will be described below. The position sensors 140 and 150 turn off the output to the control unit when the protruding portions 122b and 132b of the nuts 122 and 132 are within the detection range (handshake control range) of the position sensors 140 and 150. The position sensors 140 and 150 turn on the output to the control unit when the protruding portions 122b and 132b of the nuts 122 and 132 are out of the detection range of the position sensors 140 and 150. Then, the control unit sets the reference position of the movable unit 200 to, for example, the center position within the detection range based on the position when the output from the position sensors 140 and 150 is switched from off to on or from on to off. Decide. Note that the position of the movable unit 200 is determined by the positions of the nuts 122 and 132. Accordingly, the position of the movable unit 200 can be detected by detecting the positions of the nuts 122 and 132.

前述のように位置センサ１４０、１５０とナット１２２、１３２との関係は、検出範囲ではナット１２２、１３２が位置センサ１４０、１５０の内側に収納された状態にし、検出範囲を超える位置では位置センサ１４０、１５０がオンになるように設定する。つまり、位置センサ１４０、１５０がオンからオフになるまで、ステッピングモータ１２１、１３１を一定方向に回転させ、オンになった位置を基準に基準位置を決めることができる。このようにして、ステッピングモータ１２１、１３１の回転数等から求められる可動側ユニット２００の基準位置が、当初の基準位置からずれてしまった場合に、元の位置に戻すことができる。 As described above, the relationship between the position sensors 140 and 150 and the nuts 122 and 132 is such that the nuts 122 and 132 are housed inside the position sensors 140 and 150 in the detection range, and the position sensor 140 is in a position exceeding the detection range. , 150 is turned on. In other words, the stepping motors 121 and 131 are rotated in a certain direction until the position sensors 140 and 150 are turned from on to off, and the reference position can be determined based on the turned-on position. In this way, when the reference position of the movable unit 200 obtained from the rotation speeds of the stepping motors 121 and 131 is deviated from the original reference position, it can be returned to the original position.

次に、可動側ユニット２００について説明する。可動側ユニット２００は、図２に示すように、基板２１０と、基板２１０上に配置され、レンズ及び撮像素子としてのイメージセンサが一体化されたカメラユニット２２０と、基板２１０上のカメラユニット２２０が配置された領域の外側の領域に配置された外部引出用のコネクタ２３０とから構成される。可動側ユニット２００は、後述する可動側フレーム３１０により挟持され、バネ部３２２によりＺ軸正の方向に付勢されることにより、カメラユニット２２０が固定フレーム１１０内に保持される。 Next, the movable unit 200 will be described. As shown in FIG. 2, the movable side unit 200 includes a substrate 210, a camera unit 220 disposed on the substrate 210, in which a lens and an image sensor as an image sensor are integrated, and a camera unit 220 on the substrate 210. It comprises a connector 230 for external drawing arranged in a region outside the arranged region. The movable side unit 200 is sandwiched by a movable side frame 310 described later, and is biased in the positive direction of the Z axis by the spring portion 322, whereby the camera unit 220 is held in the fixed frame 110.

次に連結部３００について説明する。連結部３００は、可動側ユニット２００が固定側ユニット１００に対して相対的に揺動可能に連結するものであり、可動側フレーム３１０と、板バネ３２０とから構成される。 Next, the connecting part 300 will be described. The connecting part 300 is connected to the movable side unit 200 so as to be swingable relative to the fixed side unit 100, and includes a movable side frame 310 and a leaf spring 320.

可動側フレーム３１０は、図２に示すように、Ｚ軸方向から見て略矩形に形成される。そして、Ｙ軸と平行に設けられた２本のスリット３１０ａ、３１０ｂにより、２本の腕部３１１、３１２が形成され、その間に本体部３１３が腕部３１１、３１２とともに一体として形成される。腕部３１１、３１２は、Ｙ軸と平行に延び、そのＹ軸方向長さは、本体部３１３のＹ軸方向長さよりも長い。この本体部３１３から突出している腕部３１１、３１２の先端部３１１ａ、３１２ａは、ナット１２２、１３２に形成された凸部１２２ａ、１３２ａ（図３参照）と接触している。また、本体部３１３のＹ軸正の方向側の端部は、Ｚ軸の正方向に折り曲げられ、可動側ユニット２００を挟持するための挟持部３１３ａが形成されている。同様に、本体部３１３の挟持部３１３ａと対向する辺の両端部は、Ｚ軸の正方向に折り曲げられ、可動側ユニット２００を挟持するための挟持部３１３ｂ、３１３ｃが形成されている。また、挟持部３１３ｂ、３１３ｃの間にはＹ軸負の方向に突出する突出部３１３ｄが本体部３１３と一体として形成されている。突出部３１３ｄには、Ｚ軸負の方向に窪み、球面ヒンジ４００を構成する凹部４２０が形成されている。また、本体部３１３の中央付近には、Ｙ軸と平行に、可動側ユニット２００をＺ軸正の方向に押圧するバネ部３２２がＺ軸負の方向から挿通するための３１３ｅが形成されている。 As shown in FIG. 2, the movable side frame 310 is formed in a substantially rectangular shape when viewed from the Z-axis direction. Two arm portions 311 and 312 are formed by two slits 310a and 310b provided in parallel with the Y axis, and a main body portion 313 is integrally formed with the arm portions 311 and 312 therebetween. The arm portions 311 and 312 extend in parallel with the Y axis, and the length in the Y axis direction is longer than the length in the Y axis direction of the main body portion 313. The tip portions 311a and 312a of the arm portions 311 and 312 projecting from the main body portion 313 are in contact with convex portions 122a and 132a (see FIG. 3) formed on the nuts 122 and 132. Further, the end on the Y axis positive direction side of the main body 313 is bent in the positive direction of the Z axis, and a holding portion 313 a for holding the movable side unit 200 is formed. Similarly, both end portions of the side of the main body portion 313 facing the sandwiching portion 313a are bent in the positive direction of the Z axis to form sandwiching portions 313b and 313c for sandwiching the movable side unit 200. In addition, a protruding portion 313d that protrudes in the negative Y-axis direction is formed integrally with the main body portion 313 between the sandwiching portions 313b and 313c. The protrusion 313d is formed with a recess 420 that is recessed in the negative Z-axis direction and that forms the spherical hinge 400. Further, near the center of the main body portion 313, a spring portion 322 for pressing the movable unit 200 in the positive Z-axis direction is formed in parallel with the Y-axis so as to be inserted from the negative Z-axis direction. .

ここで、腕部３１１、３１２として用いられる材料について腕部３１１、３１２の機能とともに説明する。まず、手振れ補正動作時においては、リードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａ上を移動するナット１２２、１３２に挿圧されて、腕部３１１、３１２は、可動側フレーム３１０及び可動側ユニット２００と一体となって揺動する。このとき、腕部３１１、３１２は図２に示すように片支持の板バネ形状であるから、たわみが生じる。しかし、このたわみ量が大きいと可動側ユニット２００を振れ量に対してそれを打ち消す量だけ揺動することができず、十分な手振れ補正の効果を得ることができない。従って、腕部３１１、３１２の材料としては、手振れ補正時において、駆動部１２０、１３０の駆動力を伝達する際のたわみ量が振れ量に対して十分無視出来る程度の縦弾性係数を有する材料を使用することが好ましい。このような材料を使用することで、腕部３１１、３１２は、手振れ補正時において、精度良く可動側ユニット２００の揺動することができる。 Here, materials used as the arm portions 311 and 312 will be described together with the functions of the arm portions 311 and 312. First, during the camera shake correction operation, the arm portions 311 and 312 are integrated with the movable frame 310 and the movable unit 200 by being inserted into the nuts 122 and 132 moving on the lead screw shafts 121a and 131a. Swing. At this time, the arms 311 and 312 have a single-supported leaf spring shape as shown in FIG. However, if the amount of deflection is large, the movable side unit 200 cannot be swung by an amount that cancels the amount of shake relative to the amount of shake, and a sufficient camera shake correction effect cannot be obtained. Therefore, the material of the arm portions 311 and 312 is a material having a longitudinal elastic modulus such that the deflection amount when transmitting the driving force of the driving portions 120 and 130 is sufficiently negligible with respect to the shake amount at the time of camera shake correction. It is preferable to use it. By using such a material, the arm portions 311 and 312 can swing the movable side unit 200 with high accuracy during camera shake correction.

また、落下して地面にぶつかった時に受ける衝撃等による外力をカメラが受けた場合、例えば、図５（ｃ）の矢印の向きに外力を受けた場合、可動側ユニット２００は、外力の方向と反対方向に傾く。このとき、可動側ユニット２００を挟持する可動側フレーム３１０も傾くが、腕部３１１、３１２がたわんで外力による衝撃を吸収する。そのため、腕部３１１、３１２やナット１２２、１３２が変形したり、破損したりすることを防止することができる。従って、腕部３１１、３１２の材料としては、想定される衝撃による腕部３１１、３１２のたわみでは塑性変形しない程度の降伏強さを有する材料を使用することが好ましい。 Further, when the camera receives an external force such as an impact received when it falls and hits the ground, for example, when receiving an external force in the direction of the arrow in FIG. 5C, the movable unit 200 determines the direction of the external force. Tilt in the opposite direction. At this time, the movable side frame 310 that sandwiches the movable side unit 200 is also tilted, but the arm portions 311 and 312 are bent to absorb the impact caused by the external force. Therefore, the arm portions 311 and 312 and the nuts 122 and 132 can be prevented from being deformed or damaged. Therefore, as the material of the arm portions 311 and 312, it is preferable to use a material having a yield strength that does not cause plastic deformation due to the expected deflection of the arm portions 311 and 312.

このような腕部３１１、３１２の材料としては、例えば、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰやＳＵＳ３０４−ＣＳＰといったバネ材があるが、これらに限られず、カメラの形状や重量といった仕様に合わせて、上述した腕部３１１、３１２の機能を発揮することが可能な縦弾性係数や降伏強さを有する材料を選定することが好ましい。 Examples of the material of the arm portions 311 and 312 include a spring material such as SUS301-CSP and SUS304-CSP. However, the material is not limited thereto, and the above-described arm portion 311 is adapted to specifications such as the shape and weight of the camera. It is preferable to select a material having a longitudinal elastic modulus and a yield strength capable of exhibiting the function of 312.

板バネ３２０は、可動側ユニット２００の固定側ユニット１００に対する揺動を許容するとともに、球面ヒンジ４００の係合が外れないように付勢する付勢部材として構成されるものである。板バネ３２０は、Ｘ軸方向から見て断面が略Ｌ字形状の基部３２１と、基部３２１のＺ軸と垂直な面の略中央からＹ軸正の方向に向けて延びるバネ部３２２とから構成される。基部３２１は、そのＹ軸と垂直な面が固定フレーム１１０の凸部４１０を有する面に外側から重なるように、固定フレーム１１０に固定される。この際、基部３２１のＺ軸と垂直な面は、球面ヒンジ４００の凸部４１０と凹部４２０との係合が外れないように、固定フレーム１１０と可動側フレーム３１０を支持する。バネ部３２２は、基部３２１が固定フレーム１１０に固定された状態で、その先端部３２２ａは可動側フレーム３１０を付勢する。 The leaf spring 320 is configured as a biasing member that allows the movable side unit 200 to swing with respect to the fixed side unit 100 and biases the spherical hinge 400 so as not to be disengaged. The leaf spring 320 includes a base portion 321 having a substantially L-shaped cross section when viewed from the X-axis direction, and a spring portion 322 extending in the positive direction of the Y-axis from the approximate center of the surface of the base portion 321 perpendicular to the Z-axis. Is done. The base 321 is fixed to the fixed frame 110 such that the surface perpendicular to the Y axis overlaps the surface having the convex portion 410 of the fixed frame 110 from the outside. At this time, the surface perpendicular to the Z-axis of the base 321 supports the fixed frame 110 and the movable frame 310 so that the projection 410 and the recess 420 of the spherical hinge 400 are not disengaged. The spring portion 322 has the base portion 321 fixed to the fixed frame 110, and the tip end portion 322 a biases the movable side frame 310.

球面ヒンジ４００は、図４に拡大して示すように、固定フレーム１１０に形成された凸部４１０と、突出部３１３ｄに形成された凹部４２０とから構成される。凸部４１０の先端部には、その断面が円形又は放物線等である滑らかに湾曲した凸面４１０ａが形成されている。一方、凹部４２０にも、その断面が円形又は放物線等である滑らかに湾曲した凹面４２０ａが形成されている。そして、凸部４１０の凸面４１０ａを凹部４２０の凹面４２０ａに接触させて凸部４１０を凹部４２０に係止させる。これにより、凹部４２０は、凸部４１０をＺ軸（球面ヒンジ４００の中心線）に対する任意の傾斜角度で支持する。 As shown in an enlarged view in FIG. 4, the spherical hinge 400 includes a convex portion 410 formed on the fixed frame 110 and a concave portion 420 formed on the protruding portion 313d. A smoothly curved convex surface 410 a having a circular or parabolic cross section is formed at the tip of the convex portion 410. On the other hand, the concave portion 420 is also formed with a smoothly curved concave surface 420a whose cross section is circular or parabolic. Then, the convex surface 410 a of the convex portion 410 is brought into contact with the concave surface 420 a of the concave portion 420 to lock the convex portion 410 to the concave portion 420. Thereby, the concave portion 420 supports the convex portion 410 at an arbitrary inclination angle with respect to the Z axis (the center line of the spherical hinge 400).

振れ検出部は、カメラの振れ量を検出するものであり、例えば図１に示すＸ軸回りの角速度を検出するＸ軸角速度センサと、Ｙ軸回りの角速度を検出するＹ軸角速度センサとから構成される。振れ検出部は、固定側ユニット１００若しくは固定側ユニット１００が固定されているカメラ本体又は可動側ユニット２００に取り付けられている。手振れによりカメラが揺動した場合、Ｘ軸角速度センサはＸ軸回りのカメラの角速度を検出し、Ｙ軸角速度センサはＹ軸回りの角速度を検出する。図１に示すＸ軸回りの角速度を検出する。検出されたＸ軸回り及びＹ軸回りの角速度を示す検出信号は制御部に送られる。 The shake detection unit detects a shake amount of the camera, and includes, for example, an X-axis angular velocity sensor that detects an angular velocity around the X axis shown in FIG. 1 and a Y-axis angular velocity sensor that detects an angular velocity around the Y axis. Is done. The shake detection unit is attached to the fixed side unit 100 or the camera body or the movable side unit 200 to which the fixed side unit 100 is fixed. When the camera shakes due to camera shake, the X-axis angular velocity sensor detects the angular velocity of the camera around the X axis, and the Y-axis angular velocity sensor detects the angular velocity around the Y axis. The angular velocity around the X axis shown in FIG. 1 is detected. Detection signals indicating the detected angular velocities around the X axis and the Y axis are sent to the control unit.

制御部は、振れ検出部により検出されたカメラの振れ量に基づいて、ステッピングモータ１２１、１３１を制御して、可動側ユニット２００を固定側ユニット１００に対してカメラの振れ量を打ち消すように揺動させるものとして構成される。 The control unit controls the stepping motors 121 and 131 based on the camera shake amount detected by the shake detection unit to swing the movable unit 200 so as to cancel the camera shake amount with respect to the fixed unit 100. Configured to be moved.

次に、上述のように構成された本実施形態に係る手振れ補正装置１の動作について説明する。撮影者がシャッタを押したことによって絞りが開いた直後に、例えばカメラがＸ軸を中心として傾くと、レンズ光軸も同様に傾く。すると、振れ検出部のＸ軸角速度センサがＸ軸回りの角速度を検出する。検出された角速度は、カメラに取り付けられた制御部に出力される。制御部は、検出された角速度から、Ｘ軸回りのカメラの回転角である振れ量を算出する。そして、制御部は算出された振れ量を打ち消すようにステッピングモータ１２１、１３１により可動側ユニット２００を揺動させるための制御量を算出し、モータの駆動回路を介してステッピングモータ１２１、１３１を算出した制御量に基づいて駆動させる。このとき、ステッピングモータ１２１、１３１を同一方向に回転させることにより、可動側ユニット２００をＸ軸回りに回転させることができる。
また、カメラがＹ軸を中心として傾いた場合には、制御部はＹ軸回りの振れ量を算出する。そして、Ｙ軸中心に可動側ユニット２００が揺動させるための制御量を算出し、モータの駆動回路を介してステッピングモータ１２１、１３１を算出した制御量に基づいて駆動させる。このとき、ステッピングモータ１２１、１３１を互いに逆方向に回転させることにより、可動側ユニット２００をＹ軸回りに回転させることができる。 Next, the operation of the camera shake correction apparatus 1 according to the present embodiment configured as described above will be described. Immediately after the aperture is opened by the photographer pressing the shutter, for example, when the camera tilts around the X axis, the lens optical axis tilts in the same manner. Then, the X-axis angular velocity sensor of the shake detection unit detects the angular velocity around the X-axis. The detected angular velocity is output to a control unit attached to the camera. The control unit calculates a shake amount that is a rotation angle of the camera around the X axis from the detected angular velocity. Then, the control unit calculates a control amount for swinging the movable side unit 200 by the stepping motors 121 and 131 so as to cancel the calculated shake amount, and calculates the stepping motors 121 and 131 via the motor drive circuit. Based on the controlled amount. At this time, the movable unit 200 can be rotated around the X axis by rotating the stepping motors 121 and 131 in the same direction.
When the camera is tilted about the Y axis, the control unit calculates a shake amount around the Y axis. Then, a control amount for swinging the movable unit 200 about the Y-axis center is calculated, and the stepping motors 121 and 131 are driven based on the calculated control amount via the motor drive circuit. At this time, the movable unit 200 can be rotated around the Y axis by rotating the stepping motors 121 and 131 in opposite directions.

次に、上述のように構成された本実施形態に係る手振れ補正装置が外部から衝撃を受けた場合の動作について図５を用いて説明する。図５（ｂ）は、カメラが衝撃等による外力を受けていない通常使用時の断面図である。この状態では、上述したように、手振れに対して、その振れ量を打ち消すため、ステッピングモータ１２１、１３１が駆動して、ナット１２２、１３２がリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａ上を移動する。そして、ナット１２２、１３２と接触する腕部３１１、３１２は、ナット１２２、１３２から挿圧されることにより、可動側フレーム３１０全体が一体となって揺動する。このとき、腕部３１１、３１２は片支持の板バネのようにたわみが発生するが、このたわみ量は揺動時の移動量に比べて無視できるほど小さい。 Next, the operation when the camera shake correction apparatus according to the present embodiment configured as described above receives an impact from the outside will be described with reference to FIG. FIG. 5B is a cross-sectional view during normal use in which the camera is not subjected to external force due to impact or the like. In this state, as described above, the stepping motors 121 and 131 are driven and the nuts 122 and 132 move on the lead screw shafts 121a and 131a in order to cancel out the shake amount with respect to the camera shake. Then, the arm portions 311 and 312 that come into contact with the nuts 122 and 132 are inserted from the nuts 122 and 132 so that the entire movable frame 310 swings integrally. At this time, the arms 311 and 312 bend like a single-supported leaf spring, but the amount of bending is negligibly small compared to the amount of movement during swinging.

また、図５（ｃ）に示すように、カメラが衝撃等により上向きの外力を受けた場合、可動側ユニット２００は下方に傾く。このとき、腕部３１１、３１２はナット１２２、１３２と接触したままたわむことにより、外力による衝撃を吸収する。そのため、腕部３１１、３１２やナット１２２、１３２の変形や破損を防止することができる。 Further, as shown in FIG. 5C, when the camera receives an upward external force due to an impact or the like, the movable unit 200 tilts downward. At this time, the arm portions 311 and 312 are bent while being in contact with the nuts 122 and 132, thereby absorbing an impact caused by an external force. Therefore, deformation and breakage of the arm portions 311 and 312 and the nuts 122 and 132 can be prevented.

以上説明したように、本実施形態に係る手振れ補正装置１において、連結部３００が、可動側ユニット２００に駆動部１２０、１３０の駆動力を伝達するとともに、衝撃等による外力を受けた場合にはその衝撃を吸収する。従って、極めて簡素な構造で耐衝撃性を向上させることができる。また、手振れ補正装置１を備えるカメラの小型化や軽量化が可能になる。 As described above, in the camera shake correction device 1 according to the present embodiment, when the coupling unit 300 transmits the driving force of the driving units 120 and 130 to the movable side unit 200 and receives external force due to impact or the like. Absorbs the impact. Therefore, the impact resistance can be improved with an extremely simple structure. In addition, the camera including the camera shake correction apparatus 1 can be reduced in size and weight.

また、可動側ユニット２００と固定側ユニット１００とは、滑らかな凸面４１０ａを滑らかな凹面４２０ａで受ける１つの球面ヒンジ４００により連結されている。そして、可動側ユニット２００は、可動側フレーム３１０を介して可動側ユニット２００上の２点に駆動力が作用することにより、固定側ユニット１００に対して揺動する。これにより、極めて簡素な構造で、部品点数の少ない手振れ補正装置を構成することができ、小型化や軽量化を図ることができる。 Further, the movable side unit 200 and the fixed side unit 100 are connected by a single spherical hinge 400 that receives the smooth convex surface 410a by the smooth concave surface 420a. The movable unit 200 swings with respect to the fixed unit 100 when a driving force acts on two points on the movable unit 200 via the movable frame 310. As a result, it is possible to configure a camera shake correction device with an extremely simple structure and a small number of parts, and to achieve a reduction in size and weight.

また、連結部３００に含まれる可動側フレーム３１０には、可動側ユニット２００への駆動力を伝達し、かつ外部からの衝撃の吸収を行う部材が一体として形成されているため、部品点数及び組立工程を減らすことができる。 In addition, since the movable frame 310 included in the connecting portion 300 is integrally formed with a member that transmits a driving force to the movable unit 200 and absorbs an impact from the outside, the number of parts and assembly are reduced. The number of processes can be reduced.

また、Ｘ軸回りの回転及びＹ軸回りの回転を２つのステッピングモータ１２１，１３１による駆動力を合成して行うため、Ｘ軸上、Ｙ軸上にモータを配置する必要がなく、手振れ補正装置の小型化に有利である。さらに、レンズやイメージセンサの仕様が変更されても、基本の制御方法は流用可能であるため、汎用性が高く、量産化しやすい。 Further, since the rotation about the X axis and the rotation about the Y axis are performed by synthesizing the driving forces of the two stepping motors 121 and 131, it is not necessary to arrange a motor on the X axis and the Y axis, and the camera shake correction device This is advantageous for downsizing. Furthermore, even if the specifications of the lens and the image sensor are changed, the basic control method can be diverted, so that the versatility is high and mass production is easy.

また、ステッピングモータ１２１、１３１の駆動力を可動側ユニット２００に伝達する腕部３１１、３１２は、Ｙ軸に対して線対称となるように配置されているため、可動側ユニット２００を、特にＹ軸を中心として揺動させる場合に、バランス良く揺動させることができる。また、本発明に係る手振れ補正装置が組み込まれた電子機器の格納状態及び撮影状態において最も頻度が多い姿勢は、Ｙ軸の正方向が重力方向となる姿勢である。従って、図１に示すように球面ヒンジ４００は、ステッピングモータ１２１、１３１の力点よりもＹ軸の負の方向側、すなわち重力方向の上側にあるため、重力方向の左右に、すなわちＹ軸を中心としてバランス良く揺動させることができ、電子機器を長期的に使用した場合の耐久性が高く、誤差が生じにくくなるという利点がある。 Further, the arm portions 311 and 312 that transmit the driving force of the stepping motors 121 and 131 to the movable side unit 200 are arranged so as to be line-symmetric with respect to the Y axis. When swinging around the shaft, the swing can be performed with good balance. Further, the posture with the highest frequency in the retracted state and the photographing state of the electronic apparatus incorporating the camera shake correction device according to the present invention is a posture in which the positive direction of the Y axis is the gravity direction. Therefore, as shown in FIG. 1, since the spherical hinge 400 is on the negative direction side of the Y axis, that is, on the upper side of the gravitational direction with respect to the force points of the stepping motors 121 and 131, the spherical hinge 400 is centered on the Y axis. Can be oscillated in a well-balanced manner, and there is an advantage that durability is high when an electronic device is used for a long period of time, and errors are less likely to occur.

また、本実施形態に係る手振れ補正装置１は、ステッピングモータ１２１、１３１の回転運動を直線運動に変えるために、リードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａを利用している。このリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａは、逆に直線運動を回転運動に変えることはできないため、ステッピングモータ１２１、１３１が無励磁時でも可動側ユニット２００、すなわちナット１２２、１３２をその位置に止めることができる。すなわち、ステッピングモータ１２１、１３１は、通常、リードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａの回転によりナット１２２、１３２を移動させることができる。しかし、仮にナット１２２、１３２がリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａに沿って外力を受けたとしても、ナット１２２、１３２がリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａに沿って移動して、リードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａが回転することはない。従って、ナット１２２、１３２が外力を受けても、ナット１２２、１３２を外力を受ける前の位置に保持することができる。 Further, the camera shake correction apparatus 1 according to the present embodiment uses lead screw shafts 121a and 131a in order to change the rotational motion of the stepping motors 121 and 131 into a linear motion. Since the lead screw shafts 121a and 131a cannot change the linear motion into the rotational motion, the movable unit 200, that is, the nuts 122 and 132 can be stopped at that position even when the stepping motors 121 and 131 are not excited. it can. That is, the stepping motors 121 and 131 can usually move the nuts 122 and 132 by the rotation of the lead screw shafts 121a and 131a. However, even if the nuts 122 and 132 receive an external force along the lead screw shafts 121a and 131a, the nuts 122 and 132 move along the lead screw shafts 121a and 131a, and the lead screw shafts 121a and 131a rotate. Never do. Therefore, even if the nuts 122 and 132 receive an external force, the nuts 122 and 132 can be held at positions before receiving the external force.

また、ステッピングモータ１２１、１３１は、オープンループ制御が可能なモータであるため、フィードバック用のセンサ等は必要ない。 Further, since the stepping motors 121 and 131 are motors capable of open loop control, a feedback sensor or the like is not necessary.

また、球面ヒンジ４００は、カメラユニット２２０の光軸の位置から外れるように配置することができるため、カメラ本体の薄型化を図ることができる。 In addition, since the spherical hinge 400 can be disposed so as to deviate from the position of the optical axis of the camera unit 220, the camera body can be thinned.

また、可動側ユニット２００の基準位置を検出する位置センサ１４０、１５０を設けたことにより、基準位置がずれてしまっても修正が可能であり、不具合の発生を防ぐことができる。また、ステッピングモータ１２１、１３１のリードスクリューシャフト１２１ａ、１３１ａ上のナット１２２、１３２の位置を検出するため、誤差が少なく、かつ省スペースでの実装が可能である。 Further, by providing the position sensors 140 and 150 for detecting the reference position of the movable unit 200, correction is possible even if the reference position is deviated, and occurrence of problems can be prevented. Further, since the positions of the nuts 122 and 132 on the lead screw shafts 121a and 131a of the stepping motors 121 and 131 are detected, the error can be reduced and the mounting can be performed in a small space.

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、本実施形態では、球面ヒンジ４００の凹部４２０が可動側フレーム３１０に形成され、凸部４１０が固定側フレーム１１０に形成されているが、逆に形成されていてもよい。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. For example, in the present embodiment, the concave portion 420 of the spherical hinge 400 is formed on the movable side frame 310 and the convex portion 410 is formed on the fixed side frame 110, but may be formed in reverse.

また、本実施形態では、ナット１２２、１３２に設けられた突出部１２２ｂ、１３２ｂが、位置センサ１４０、１５０内に位置する状態で、位置センサ１４０、１５０の出力をオフとして、手振れ制御範囲内とし、突出部１２２ｂ、１３２ｂが位置センサ１４０、１５０から外れたときに、位置センサ１４０、１５０の出力をオンにして、オンからオフに移行する位置に基づいて可動側ユニット２００の基準位置を決定した。しかし、これに限られず、例えば、突出部１２２ｂ、１３２ｂが、位置センサ１４０、１５０内に位置する状態で、位置センサ１４０、１５０の出力をオンとして、手振れ制御範囲内とし、突出部１２２ｂ、１３２ｂが位置センサ１４０、１５０から外れたときに、位置センサ１４０、１５０の出力をオフにして、オンからオフに移行する位置に基づいて可動側ユニット２００の基準位置を決定してもよい。 Further, in the present embodiment, in the state where the protrusions 122b and 132b provided on the nuts 122 and 132 are positioned in the position sensors 140 and 150, the output of the position sensors 140 and 150 is turned off to be within the camera shake control range. When the protrusions 122b and 132b are disengaged from the position sensors 140 and 150, the outputs of the position sensors 140 and 150 are turned on, and the reference position of the movable unit 200 is determined based on the position at which the protrusions 122b and 132b shift from on to off. . However, the present invention is not limited to this. For example, in a state where the protrusions 122b and 132b are positioned in the position sensors 140 and 150, the outputs of the position sensors 140 and 150 are turned on to be within the camera shake control range, and the protrusions 122b and 132b. When the position sensor 140 or 150 deviates from the position sensor 140 or 150, the output of the position sensor 140 or 150 may be turned off, and the reference position of the movable side unit 200 may be determined based on the position where the output shifts from on to off.

また、本実施形態では、腕部３１１、３１２の材質として、ＳＵＳ系の金属材料を用いることにより、可動側ユニット２００への駆動力を伝達し、かつ外部からの衝撃の吸収を行うという機能を良好に発揮させることができる。また、カメラの形状や重量といった仕様に合わせて、腕部３１１、３１２の材質だけでなく、スリットの形状や腕部３１１、３１２の幅を調整することにより、上述した腕部３１１、３１２の機能を発揮させてもよい。 Further, in the present embodiment, by using a SUS metal material as the material of the arm portions 311 and 312, a function of transmitting a driving force to the movable side unit 200 and absorbing an external impact is provided. It can be exhibited well. Further, by adjusting not only the material of the arm portions 311 and 312 but also the shape of the slit and the width of the arm portions 311 and 312 according to specifications such as the shape and weight of the camera, the functions of the arm portions 311 and 312 described above are adjusted. May be exhibited.

１…手振れ補正装置、１００…固定側ユニット、１１０…固定側フレーム、１１１…設置部、１２０、１３０…駆動部、１２１、１３１…ステッピングモータ、１２１ａ、１３１ａ…リードスクリューシャフト、１２２、１３２…ナット、１２２ａ、１３２ａ…凸部、１２２ｂ、１３２ｂ…突出部、１４０、１５０…位置センサ、１４１…センサフレーム、２００…可動側ユニット、２１０…基板、２２０…カメラユニット、２３０…コネクタ、３００…連結部、３１０…可動側フレーム、３１０ａ、３１０ｂ…スリット、３１１、３１２…腕部、３１１ａ、３１２ａ…先端部、３１３…本体部、３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ…挟持部、３１３ｄ…突出部、３１３ｅ…挿通孔、３２０…板バネ、３２１…基部、３２２…バネ部、３２２ａ…先端部、４００…球面ヒンジ、４１０…凸部、４１０ａ…凸面、４２０…凹部、４２０ａ…凹面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera shake correction apparatus, 100 ... Fixed side unit, 110 ... Fixed side frame, 111 ... Installation part, 120, 130 ... Drive part, 121, 131 ... Stepping motor, 121a, 131a ... Lead screw shaft, 122, 132 ... Nut , 122a, 132a ... convex portion, 122b, 132b ... projecting portion, 140, 150 ... position sensor, 141 ... sensor frame, 200 ... movable side unit, 210 ... substrate, 220 ... camera unit, 230 ... connector, 300 ... connecting portion , 310 ... movable side frame, 310a, 310b ... slit, 311, 312 ... arm part, 311a, 312a ... tip part, 313 ... main body part, 313a, 313b, 313c ... clamping part, 313d ... projecting part, 313e ... insertion hole 320 ... leaf spring, 321 ... base, 322 ... spring, 322a ... End, 400 ... spherical hinge, 410 ... protrusions, 410a ... convex, 420 ... recessed portion, 420a ... concave

Claims

レンズ及び撮像素子が一体的に設けられたカメラユニットを含む可動側ユニットと、
前記可動側ユニットを揺動させる駆動部を備える固定側ユニットと、
前記可動側ユニットが前記固定側ユニットに対して相対的に揺動可能に連結する連結部と、
カメラの振れ量を検出する振れ検出部と、
前記振れ検出部により検出された前記カメラの振れ量に基づいて、前記駆動部を制御して、前記可動側ユニットを前記固定側ユニットに対して前記カメラの振れ量を打ち消すように揺動させる制御部と、を備え、
前記連結部は、前記駆動部の駆動力を前記可動側ユニットに伝達し、かつ外部から前記駆動部への衝撃力を吸収する、
ことを特徴とする手振れ補正装置。 A movable unit including a camera unit in which a lens and an image sensor are integrally provided;
A fixed-side unit including a drive unit that swings the movable-side unit;
A connecting portion for connecting the movable side unit so as to be swingable relative to the fixed side unit;
A shake detection unit for detecting the shake amount of the camera;
Control that controls the drive unit based on the camera shake amount detected by the shake detection unit to swing the movable unit so as to cancel the camera shake amount with respect to the fixed unit. And comprising
The connecting portion transmits a driving force of the driving portion to the movable side unit and absorbs an impact force from the outside to the driving portion.
A camera shake correction device characterized by that.

前記連結部は、
前記可動側ユニットと前記固定側ユニットとが相互に係合する１つのヒンジ部と、
前記ヒンジ部を中心として、前記可動側ユニットの前記固定側ユニットに対する揺動を許容するとともに、前記ヒンジ部の係合が外れないように付勢する付勢部材と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。 The connecting portion is
One hinge part in which the movable side unit and the fixed side unit engage with each other;
A biasing member that allows the movable side unit to swing relative to the fixed side unit around the hinge portion, and biases the hinge portion so as not to disengage.
The camera shake correction apparatus according to claim 1.

前記連結部は、前記可動側ユニットを支持する可動側フレームを含み、
前記可動側フレームには、前記駆動部の駆動力を前記可動側ユニットへ伝達し、かつ外部から前記駆動部への衝撃力を吸収する伝達部材が一体として形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の手振れ補正装置。 The connecting portion includes a movable side frame that supports the movable side unit;
The movable frame is integrally formed with a transmission member that transmits the driving force of the driving unit to the movable unit and absorbs the impact force from the outside to the driving unit.
The camera shake correction apparatus according to claim 1 or 2, wherein

前記駆動部は、前記カメラユニットの光軸に対して平行に前記可動側フレームを移動させる第１の駆動部と第２の駆動部とを含み、
前記伝達部材は、前記第１の駆動部の駆動力を前記可動側ユニットに伝達する第１の伝達部材と、前記第２の駆動部の駆動力を前記可動側ユニットに伝達する第２の伝達部材と、を含み、
前記第１の駆動部と前記第２の駆動部は、互いに同一方向、または反対方向の駆動力をそれぞれ前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材に伝達する、
ことを特徴とする請求項３に記載の手振れ補正装置。 The drive unit includes a first drive unit and a second drive unit that move the movable frame parallel to the optical axis of the camera unit,
The transmission member includes a first transmission member that transmits the driving force of the first driving unit to the movable unit, and a second transmission that transmits the driving force of the second driving unit to the movable unit. And a member,
The first driving unit and the second driving unit transmit driving forces in the same direction or in opposite directions to the first transmission member and the second transmission member, respectively.
The camera shake correction apparatus according to claim 3.

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、前記可動側フレームに形成されたスリットによりアーム状に形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の手振れ補正装置。 The first transmission member and the second transmission member are formed in an arm shape by a slit formed in the movable frame,
The camera shake correction device according to claim 4.

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、前記第１の駆動部と前記第２の駆動部に対応するように対称な位置関係で配置されている、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の手振れ補正装置。 The first transmission member and the second transmission member are arranged in a symmetrical positional relationship so as to correspond to the first drive unit and the second drive unit,
The camera shake correction device according to claim 4 or 5, wherein

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、前記第１の駆動部と前記第２の駆動部の駆動力を伝達する際の前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材のたわみが前記可動側ユニットの揺動に影響を与えない材料から構成されている、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の手振れ補正装置。 The first transmission member and the second transmission member are formed of the first transmission member and the second transmission member when transmitting the driving force of the first driving unit and the second driving unit. The deflection is made of a material that does not affect the swing of the movable unit.
The camera shake correction device according to any one of claims 4 to 6, wherein

前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材は、ＳＵＳ系の金属材料から構成されている、
ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の手振れ補正装置。 The first transmission member and the second transmission member are made of a SUS metal material.
The camera shake correction apparatus according to claim 4, wherein:

請求項１乃至８のいずれか１項に記載の手振れ補正装置と、この手振れ補正装置を収容する電子機器本体と、を有する、
ことを特徴とする電子機器。 The camera shake correction device according to any one of claims 1 to 8, and an electronic device main body that houses the camera shake correction device.
An electronic device characterized by that.