JP2021107891A - 手振れ補正機能付き撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
いる。レンズ駆動装置を各種の携帯式電子機器、例えば携帯電話、タブレットコンピュー
タ等に応用したものは、特に消費者に受け入れられている。
前記撮像レンズ群は、ひとつの保持枠に保持され、該保持枠は、電磁アクチュエータにより前記撮像レンズ群の光軸と垂直な方向へ移動可能であり、前記撮像レンズ群のうち、ズームを構成するレンズ群は、モータにより撮像レンズ群の光軸と平行に移動可能である。
前記モータは、前記保持枠に固定されていない。
前記モータは、ズームを構成する撮像レンズ群を光軸と平行に移動させるためのナット部材を有し、当該ナット部材は、撮像レンズ群を保持する撮像レンズ群枠の当て付け部に、摩擦を軽減するためのローラ部材により当接している。
図1〜図10に示すように、手振れ補正機能付き撮像装置100の撮像光学系は、該光学系に加わる振れに応じて手振れ補正を行うものであり、対物側より反射部材であるプリズム91、第1レンズ群40、第2レンズ群50、第3レンズ群60、第4レンズ群70、撮像素子81で構成され、プリズム91で光束を反射させる屈曲光学系となっている。
本発明の実施形態において、反射部材であるプリズム91は、撮像レンズ群よりも物体側に配置され、撮像レンズ群ユニット10の光軸O2と前記反射部材であるプリズム91で反射される物体側の光軸O1とにより作られる平面に対し垂直な軸である第1軸まわりの像振れは、前記反射部材であるプリズム91の回動により補正され、反射される物体側の光軸と平行な軸である第2軸まわりの像振れは、前記ズーム光学系を含む前記撮像レンズ群ユニット10全体を撮像レンズ群ユニット10の光軸O2と垂直な方向へ移動させることにより補正される。
前記撮像レンズ群ユニット10は、ひとつの保持枠に保持され、該保持枠は、電磁アクチュエータにより前記撮像レンズ群ユニットの光軸O2と垂直な方向へ移動可能であり、前記撮像レンズ群ユニット10のうち、ズームを構成するレンズ群は、モータにより撮像レンズ群ユニット10の光軸と平行に移動可能である。
第1レンズ群40、第2第2レンズ群50、第3レンズ群60および第4レンズ群70は、撮像レンズ群ユニット10を構成するものであり、それぞれの保持枠にそれぞれ固定されることが可能である。撮像レンズ群ユニット10の全体を移動させる場合に、ズーム機構があるため、モータも含めて動かさなければならないが、モータが非常に重いため、電磁アクチュエータが大型化してしまう問題が存在する。本発明の実施形態では、ズームモータが保持枠に固定されないようにすることによって、軽量化を実現することができる。
具体的な実施形態において、図11と図12を参照すると、上記モータは、ステッピングモータ22である。
また、第4レンズ群70は、撮像光学系の光軸方向へ移動することにより、ピント調整を行うオートフォーカスレンズとして機能する。
プリズム防振ベース93には、図示しないフレキシブル基板に接続された2つのプリズム防振用コイル95と1つのプリズム防振用ホールセンサ96が固定され、プリズムホルダ92に固着された2つのプリズム防振用永久磁石94とボイスコイルモータを構成している。
撮像レンズ群ハウジングユニット20には、2つのステッピングモータ22がそれぞれネジ28で固定されている。
前記モータは、ズームを構成する撮像レンズ群を光軸と平行に移動させるためのナット部材25を有し、該ナット部材25は、撮像レンズ群を保持する撮像レンズ群枠の当て付け部52に、摩擦を軽減するためのローラ部材26により当接している。
ナット部材25は、リードスクリュ23とネジ螺合する雌ネジとナットガイド軸24を直進案内とする穴で構成されることにより、ステッピングモータ22の回転によって、リードスクリュ23の軸と平行に移動可能である。
また、ナット部材25にはリードスクリュ23の軸と垂直な方向の回転柱29が一体成形されおり、当該回転柱29を回転軸として回転可能にローラ部材26が設置される。
第2撮像レンズ群50を例に挙げると、図3、図7、図19及び図21に示すように、ステッピングモータ22がナットガイド軸24を駆動して動かせることで、ナット部材25が光軸に沿って動くことによって、ローラ部材26は、撮像レンズ群枠の当て付け部52に当接しながら動くことが可能となり、第2撮像レンズ群50を動かしてズームを実現させる。無論、同じような構成は、第3撮像レンズ群60に対して実施されてもよい。
好ましくは、前記当て付け部52は、前記ローラ部材26に当接するための当て付け面を有することである。
図8を参照すると、第3撮像レンズ群60は、当て付け部62を有し、この当て付け部62は、第3撮像レンズ群60に対応するローラ部材26に合わせて当接することができる。
撮像レンズ群ホルダ31は、撮像レンズ群の光軸と平行に2本のシャフト32が固定さており、そのシャフト32を基準にして、第1レンズ群枠41が固定されている。また、ズームレンズとして機能する第2レンズ群50、第3レンズ群60は、それぞれ第2レンズ群枠51、第3レンズ群枠61に保持され、シャフト32を基準に撮像レンズ群の光軸方向へ移動可能に保持されている。
第2撮像レンズ群50を例に挙げると、バネを利用して押し力または引き力を実現させ、ローラ部材26の当接力と協働することによって、レンズ群の光軸に沿った異なる方向へのズームを実現することができる。バネは、図5および図6に示すような圧縮バネ33と、図8に示すような引張バネ34とを含むことができる。
また、第2レンズ群枠51はシャフト32の支持部に、圧縮バネ33がその内径にシャフト32を通す構成で配置され、第3レンズ群枠61は、シャフト32の支持部近傍に、引張りバネ34が第3レンズ群枠61の爪部63と撮像レンズ群ホルダ爪部39に掛けられて配置され、それぞれのレンズ群枠を像面側へ付勢している。
撮像レンズ群ハウジング21には、図示しないフレキシブル基板に接続された4つの撮像レンズ群防振用コイル36が固定され、撮像レンズ群ホルダ31に固着された4つの撮像レンズ群防振用永久磁石35とボイスコイルモータを構成し、左右方向への防振駆動を行う電磁アクチュエータとなっている。
上記のローラ部材26は、当て付け部52(又は当て付け部62)と合わせて、当接力によってレンズ群のズームを実現することに単独で用いられることができる。上記のローラ部材26は、手振れ補正の場合、ローラ部材26と当て付け部52(又は当て付け部62)との間の相対的な転がりによって、レンズ群が手振れを発生しないようにすることに単独で用いられることもできる。
ズームと手振れ補正は、別々に動作することが可能であり、動画撮影時に同時に動作することも可能である。
態に限定されたものではなく、本領域の技術者が本発明に開示された内容に基づき作られ
た同等の修正または変形は、すべて本願の特許請求の範囲に記載された本発明に含まれて
いる。
11 … 前側カバー板
12 … 後側カバー板
20 … 撮像レンズ群ハウジングユニット
21 … 撮像レンズ群ハウジング
22 … ステッピングモータ
23 … リードスクリュ
24 … ナットガイド軸
25 … ナット部材
26 … ローラ部材
27 … 撮像レンズ群ハウジングV溝
28 … ネジ
29 … 回転柱
30 … 撮像レンズ群ホルダユニット
31 … 撮像レンズ群ホルダ
32 … シャフト
33 … 圧縮バネ
34 … 引張りバネ
35 … 撮像レンズ群防振用永久磁石
36 … 撮像レンズ群防振用コイル
37 … 撮像レンズ群防振用ボール
38A … 撮像レンズ群ホルダ防振用V溝
38B … 撮像レンズ群ホルダオートフォーカス用V溝
39 … 撮像レンズ群ホルダ爪部
40 … 第1レンズ群
41 … 第1レンズ群枠
50 … 第2レンズ群
51 … 第2レンズ群枠
52 … 第2レンズ群枠ローラ部材当接部
60 … 第3レンズ群
61 … 第3レンズ群枠
62 … 第3レンズ群枠ローラ部材当接部
63 … 第3レンズ群枠爪部
70 … 第4レンズ群
71 … 第4レンズ群枠
72 … 第4レンズ群枠ホルダ
73 … 第4レンズ群オートフォーカス用永久磁石
74 … 第4レンズ群オートフォーカス用コイル
75 … 第4レンズ群オートフォーカス用ホールセンサ
76 … 第4レンズ群オートフォーカス用ボール
77 … 第4レンズ群枠ホルダV溝
80 … 撮像素子ユニット
81 … 撮像素子
82 … 撮像素子基板
83 … 撮像素子ホルダ
90 … プリズム防振ユニット
91 … プリズム
92 … プリズムホルダ
93 … プリズム防振ベース
94 … プリズム防振用永久磁石
95 … プリズム防振用コイル
96 … プリズム防振用ホールセンサ
97 … プリズム防振用ボール
100 … 撮像装置
200 … 携帯情報機器
O1 … 第1光軸
O2 … 第2光軸。
Claims (14)
- 光軸を屈曲させる反射面を有する反射部材を含む光学系であり、該光学系に加わる振れに応じて手振れ補正を行う撮像装置において、
撮像レンズ群ユニットは、一部のレンズ群の群間隔を変化させることにより撮影倍率を変化させるズーム光学系であり、
反射部材は撮像レンズ群よりも物体側に配置され、前記撮像レンズ群ユニットの光軸と前記反射部材で反射される物体側の光軸とにより作られる平面に対し垂直な軸である第1軸まわりの像振れは、前記反射部材の回動により補正され、反射される物体側の光軸と平行な軸である第2軸まわりの像振れは、前記ズーム光学系を含む前記撮像レンズ群ユニット全体を撮像レンズ群ユニットの光軸と垂直な方向へ移動させることにより補正され、
前記撮像レンズ群ユニットは、ひとつの保持枠に保持され、該保持枠は、電磁アクチュエータにより前記撮像レンズ群ユニットの光軸と垂直な方向へ移動可能であり、前記撮像レンズ群ユニットのうち、ズームを構成するレンズ群は、モータにより撮像レンズ群ユニットの光軸と平行に移動可能であり、
前記モータは、前記保持枠に固定されていないことを特徴とする撮像装置。 - 前記モータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記モータは、ズームを構成する撮像レンズ群を光軸と平行に移動させるためのナット部材を有し、
前記ナット部材は、撮像レンズ群を保持する撮像レンズ群枠の当て付け部に、摩擦を軽減するためのローラ部材により当接していることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像レンズ群ユニットには、ズームレンズとして機能する第2レンズ群と第3レンズ群が含まれており、
前記モータは、前記第2レンズ群と第3レンズ群を光軸と平行に移動させるための前記ナット部材を有し、
前記ナット部材は、前記第2レンズ群を保持する第2レンズ群枠と前記第3レンズ群を保持する第3レンズ群枠との当て付け部に、該ナット部材に回動可能に取り付けられた前記ローラ部材によりそれぞれ当接していることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記当て付け部は、当て付け面を有し、前記当て付け面は、前記ローラ部材に当接するためのものであることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記ナット部材には、回転柱が設けられており、
前記ローラ部材は、前記回転柱に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - バネをさらに含み、
前記バネは、前記撮像レンズ群枠が安定してズームすることが可能となるように、前記保持枠と前記撮像レンズ群枠との間に設けられることを特徴とする請求項6に記載する佐撮像装置である。 - 前記バネは、引張バネと圧縮バネとを含み、
前記引張バネは、前記第3レンズ群枠と前記保持枠との間に設けられ、
前記圧縮バネは、前記第2レンズ群枠と前記保持枠との間に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置である。 - 前記保持枠に保持される撮像レンズ群ユニットは、オートフォーカス機能を持つレンズ群を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置である。
- 前記撮像レンズ群ユニット全体における撮像レンズ群ユニットの光軸に垂直な方向に沿った移動、および、前記反射部材の回動は、前記電磁アクチュエータによって駆動されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置である。
- 前記電磁アクチュエータは、ボイスコイルモータであることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置である。
- 前記反射部材は、プリズムであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。
- 請求項13に記載のカメラを備えることを特徴とする携帯電子機器。
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