JP2013164479A - 手振れ補正機構 - Google Patents

Abstract

【課題】手振れ補正機構において、小型化を図りながら組立を容易にする。
【解決手段】撮像素子４またはレンズを搭載したステージ２と、そのステージ２の周囲に配置され、小型圧電アクチュエータ１２・２２の駆動により、Ｘ方向に移動するＸ方向可動部材２３、及びＹ方向に移動するＹ方向可動部材１３と、を備え、ステージ２とＸ方向可動部材２３を、Ｘ方向の動きを伝達可能でＹ方向にはガタを設けて接続するとともに、ステージ２とＹ方向可動部材１３を、Ｙ方向の動きを伝達可能でＸ方向にはガタを設けて接続する。ガタは、Ｘ方向可動部材２３及びＹ方向可動部材１３にそれぞれ形成され、ステージ２側に備える接続軸１４・２４を挿通する長穴１３ｂ・２３ｂにより発生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置の手振れ補正機構に関する。

コンパクトデジタルカメラの手振れ補正方式は、レンズシフト方式と撮像素子シフト方式に大別される。
撮像素子シフト方式は、レンズユニット内のレンズをスライディングさせることで、ユニット長を薄型化できるメリットがある。
撮像素子シフト方式として、鏡筒の回りの四隅に、ステッピングモータによるズームモータ、フォーカスモータ、二個の手振れ補正用モータを配置した構成のものがある。
また、撮像素子をＸ軸ステージに取り付け、そのＸ軸ステージをＹ軸ステージにガイド軸を介して取り付けて、そのＹ軸ステージをベースにガイド軸を介して取り付けた構成のものがある。

そして、撮像素子の移動を二個の圧電素子により行う構成のもの（例えば特許文献１参照）や、撮像素子の移動を二組のリニアモータにより行う構成のもの（例えば特許文献２参照）や、レンズの移動を二個のリニアモータにより行う構成のもの（例えば特許文献３参照）もある。

特開２００３−１１０９１９号公報 特開２００９−１２４６０４号公報 特開２０１１−２７８９６号公報

しかし、鏡筒の回りの四隅にステッピングモータを配置すると、撮像素子を動かすためのステッピングモータが大きく出っ張るため、レンズ投影面積が大きくなる問題があった。
また、Ｘ軸ステージとＹ軸ステージの二枚のステージを配置すると、径方向または厚さ方向に大きくなる問題があった。
そして、圧電素子やリニアモータの場合は、高度の組立精度が要求される。

本発明の課題は、手振れ補正機構において、小型化を図りながら組立を容易にすることである。

以上の課題を解決するため、本発明は、
撮像素子またはレンズを搭載したステージと、
前記ステージの周囲に配置され、アクチュエータの駆動により、Ｘ方向に移動するＸ方向可動部材、及びＹ方向に移動するＹ方向可動部材と、を備え、
前記ステージと前記Ｘ方向可動部材を、Ｘ方向の動きを伝達可能でＹ方向にはガタを設けて接続するとともに、
前記ステージと前記Ｙ方向可動部材を、Ｙ方向の動きを伝達可能でＸ方向にはガタを設けて接続した手振れ補正機構を特徴とする。

本発明によれば、手振れ補正機構を小型化しつつ容易に組み立てることができる。

本発明を適用した手振れ補正機構の一実施形態の構成を示す平面図である。 図１の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図である。 図１の駆動部の分解斜視図である。 駆動部の変形例を示す分解斜視図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１及び図２は本発明を適用した手振れ補正機構の一実施形態の構成を示すもので、１はベース、２はステージ、３は基板、４は撮像素子、５は接着剤、６はベアリング、７は当て付け用バネ、８は位置検出用マグネット、１１はＹ軸、１２はＹ方向アクチュエータ、１３はＹ方向可動部材、１４は接続軸、２１はＸ軸、２２はＸ方向アクチュエータ、２３はＸ方向可動部材、２４は接続軸である。

図示のように、ベース１の上に配置される四方枠状のステージ２の内方に、基板３の上に実装した撮像素子４が周囲四箇所で接着剤５を介して取り付けられている。ステージ２は、周囲三箇所の突部２ａの下でベアリング６を介してベース１の上に載せられており、突部２ａに隣接する三箇所で当て付け用バネ７により浮き上がりを防止されている。なお、ステージ２の角部一箇所に位置検出用マグネット８が設けられている。

また、ステージ２の周囲には、一側部に沿ってＹ軸１１が配置されている。このＹ軸１１は、図３に示すように、ベース１の上に設けた一対のブラケット１ｂに支持されて、その一端部にＹ方向アクチュエータ１２が備えられている。このＹ方向アクチュエータ１２は小型圧電アクチュエータ（ＳＩＤＭ）で、微振動を行って、一体のＹ軸１１をブラケット１ｂに対しスライドさせる。

そして、Ｙ軸１１とステージ２の一側部とを接続するＹ方向可動部材１３が設けられている。このＹ方向可動部材１３は、丸穴１３ａと長穴１３ｂを平行して備え、丸穴１３ａにＹ軸１１が挿通されている。

さらに、ステージ２の一側部に設けた一対の突出片２ｙの間に接続軸１４が備えられている。この接続軸１４は、Ｙ方向可動部材１３の長穴１３ｂに挿通されている。

また、ステージ２の周囲には、Ｙ軸１１と直交する他側部に沿ってＸ軸２１が配置されている。このＸ軸２１は、図３に示すように、ベース１の上に設けた一対のブラケット１ｂに支持されて、その一端部にＸ方向アクチュエータ２２が備えられている。このＸ方向アクチュエータ２２も小型圧電アクチュエータ（ＳＩＤＭ）で、微振動を行って、一体のＸ軸２１をブラケット１ｂに対しスライドさせる。

そして、Ｙ軸１１とステージ２の一側部とを接続するＸ方向可動部材２３が設けられている。このＸ方向可動部材２３は、Ｙ方向可動部材１３と同様、丸穴２３ａと長穴２３ｂを平行して備え、丸穴２３ａにＸ軸２１が挿通されている。

さらに、ステージ２の他側部に設けた一対の突出片２ｘの間に接続軸２４が備えられている。この接続軸２４は、Ｘ方向可動部材２３の長穴２３ｂに挿通されている。

以上において、Ｙ方向アクチュエータ１２は小型圧電アクチュエータ（ＳＩＤＭ）で、微振動を行い、Ｙ軸１１上に丸穴１３ａで装着したＹ方向可動部材１３をＹ軸１１と一体に揺動させて移動する。そのＹ方向可動部材１３の移動は、一対の突出片２ｙのいずれか一方を介してステージ２に伝達される。

同様に、Ｘ方向アクチュエータ２２も小型圧電アクチュエータ（ＳＩＤＭ）で、微振動を行い、Ｘ軸２１上に丸穴２３ａで装着したＸ方向可動部材２３をＸ軸２１と一体に揺動させて移動する。そのＸ方向可動部材２３の移動は、一対の突出片２ｘのいずれか一方を介してステージ２に伝達される。

このとき、ステージ２側の接続軸１４がＹ方向可動部材１３の長穴１３ｂに挿通されて、その接続軸１４と長穴１３ｂの関係により、Ｙ軸１１と直交するＸ方向のガタ（空洞による遊び）による接続軸１４の可動域があるため、Ｘ方向アクチュエータ２２の駆動によるＸ軸２１に沿ったＸ方向可動部材２３の移動が可能となる。

同様に、ステージ２側の接続軸２４がＸ方向可動部材２３の長穴２３ｂに挿通されて、その接続軸２４と長穴２３ｂの関係により、Ｘ軸２１と直交するＹ方向のガタによる接続軸２４の可動域があるため、Ｙ方向アクチュエータ１２の駆動によるＹ軸１１に沿ったＹ方向可動部材１３の移動が可能となる。

以上の通り、実施形態の手振れ補正機構によれば、撮像素子４を搭載しＸ方向及びＹ方向に移動するステージ２が、ベアリング６を介してベース１の同一平面上に配置されて、当て付け用バネ７により浮き上がりを防止されており、小型圧電アクチュエータ（ＳＩＤＭ）によりＸ方向及びＹ方向に駆動される。
このとき、Ｘ方向及びＹ方向と各々直交する方向には、ステージ２側の接続軸１４・２１の各々が、Ｙ方向可動部材１３の長穴１３ｂまたはＸ方向可動部材２３の長穴２３ｂ内をそれぞれ空走することにより、ステージ２は滑らかにＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動することができる。

従って、一枚のステージ２とそのＸＹ方向駆動機構を備えるだけの構成で足り、手振れ補正機構を小型化しつつ容易に組み立てることができる。

（変形例）
図４は駆動部の変形例を示すもので、図示のように、Ｙ方向可動部材１３に丸穴１３ａと平行して接続軸１４が備えられ、この接続軸１４は、ステージ２の一側部に設けた一対の突出片２ｙに形成した長穴１５に挿通される。

同様に、Ｘ方向可動部材２３に丸穴２３ａと平行して接続軸２４が備えられ、この接続軸２４は、ステージ２の他側部に設けた一対の突出片２ｘに形成した長穴２５に挿通される。

このように、Ｙ方向可動部材１３の接続軸１４がステージ２側の長穴１５に挿通されて、その接続軸１４と長穴１５の関係により、Ｙ軸１１と直交するＸ方向のガタ（空洞による遊び）による接続軸１４の可動域があるため、Ｘ方向アクチュエータ２２の駆動によるＸ軸２１に沿ったＸ方向可動部材２３の移動が可能となる。

同様に、Ｘ方向可動部材２３の接続軸２４がステージ２側の長穴２５に挿通されて、その接続軸２４と長穴２５の関係により、Ｘ軸２１と直交するＹ方向のガタによる接続軸２４の可動域があるため、Ｙ方向アクチュエータ１２の駆動によるＹ軸１１に沿ったＹ方向可動部材１３の移動が可能となる。

（他の変形例）
以上の実施形態においては、カメラとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラを備える携帯電話など他の電子機器であってもよい。
また、実施形態では、撮像素子シフト方式としたが、レンズシフト方式にも適用可能である。
さらに、ステージや可動部材の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
撮像素子またはレンズを搭載したステージと、
前記ステージの周囲に配置され、アクチュエータの駆動により、Ｘ方向に移動するＸ方向可動部材、及びＹ方向に移動するＹ方向可動部材と、を備え、
前記ステージと前記Ｘ方向可動部材を、Ｘ方向の動きを伝達可能でＹ方向にはガタを設けて接続するとともに、
前記ステージと前記Ｙ方向可動部材を、Ｙ方向の動きを伝達可能でＸ方向にはガタを設けて接続したことを特徴とする手振れ補正機構。
＜請求項２＞
前記Ｘ方向可動部材が移動可能に組み付けられるＸ軸と、
前記Ｙ方向可動部材が移動可能に組み付けられるＹ軸と、
前記Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ設けられる小型圧電アクチュエータと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正機構。
＜請求項３＞
前記Ｘ方向可動部材及びＹ方向可動部材には、前記ステージ側に備える接続軸を挿通する長穴がそれぞれ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機構。
＜請求項４＞
前記ステージ側には、前記Ｘ方向可動部材及びＹ方向可動部材に各々備える接続軸をそれぞれ挿通する長穴が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機構。
＜請求項５＞
前記ステージとベースとの間にベアリングが介装されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の手振れ補正機構。
＜請求項６＞
前記ステージをベース方向に付勢するバネを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の手振れ補正機構。

１ ベース
１ｂ ブラケット
２ ステージ
２ａ 突部
２ｘ 突出片
２ｙ 突出片
３ 基板
４ 撮像素子
５ 接着剤
６ ベアリング
７ バネ
８ 位置検出用マグネット
１１ Ｙ軸
１２ Ｙ方向アクチュエータ
１３ Ｙ方向可動部材
１３ａ 丸穴
１３ｂ 長穴
１４ 接続軸
１５ 長穴
２１ Ｘ軸
２２ Ｘ方向アクチュエータ
２３ Ｘ方向可動部材
２３ａ 丸穴
２３ｂ 長穴
２４ 接続軸
２５ 長穴

Claims (6)

1. 撮像素子またはレンズを搭載したステージと、
   前記ステージの周囲に配置され、アクチュエータの駆動により、Ｘ方向に移動するＸ方向可動部材、及びＹ方向に移動するＹ方向可動部材と、を備え、
   前記ステージと前記Ｘ方向可動部材を、Ｘ方向の動きを伝達可能でＹ方向にはガタを設けて接続するとともに、
   前記ステージと前記Ｙ方向可動部材を、Ｙ方向の動きを伝達可能でＸ方向にはガタを設けて接続したことを特徴とする手振れ補正機構。
2. 前記Ｘ方向可動部材が移動可能に組み付けられるＸ軸と、
   前記Ｙ方向可動部材が移動可能に組み付けられるＹ軸と、
   前記Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ設けられる小型圧電アクチュエータと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正機構。
3. 前記Ｘ方向可動部材及びＹ方向可動部材には、前記ステージ側に備える接続軸を挿通する長穴がそれぞれ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機構。
4. 前記ステージ側には、前記Ｘ方向可動部材及びＹ方向可動部材に各々備える接続軸をそれぞれ挿通する長穴が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機構。
5. 前記ステージとベースとの間にベアリングが介装されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の手振れ補正機構。
6. 前記ステージをベース方向に付勢するバネを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の手振れ補正機構。