KR20140027418A - 촬상 장치 - Google Patents

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KR20140027418A
KR20140027418A KR1020137034324A KR20137034324A KR20140027418A KR 20140027418 A KR20140027418 A KR 20140027418A KR 1020137034324 A KR1020137034324 A KR 1020137034324A KR 20137034324 A KR20137034324 A KR 20137034324A KR 20140027418 A KR20140027418 A KR 20140027418A
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고이치 무라마츠
다카시 안도
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가부시키가이샤 리코
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Abstract

본 발명의 촬상 장치는, 광학 요소를 구비하는 광학계와, 촬상 소자와, 상기 광학 요소를 광축을 따라 이동시키도록 장치 본체에 대해 상대적으로 이동 가능한 렌즈 배럴과, 고정 요소와, 상기 촬상 소자가 장착되어 있는 가동 요소와, 자기장으로 전류를 흘림으로써 상기 가동 요소를 상기 고정 요소에 대해 이동시키는 구동력을 생성하는 구동 기구, 그리고 상기 고정 요소와 상기 가동 요소에 마련되는 바아 요소 및 베어링을 각각 구비하고 바아 요소를 축을 따라 이동 가능하게 지지하도록 마련된 가동 커넥터를 포함한다. 상기 가동 커넥터의 바아 요소는 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 서로 다른 방향으로 이동하도록 설정되어 있다. 상기 베어링 중의 적어도 하나는 상기 광축에 대하여 직교하는 방향으로 렌즈 배럴의 외측에 배치되어 있다.

Description

촬상 장치{IMAGING DEVICE}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2011년 5월 24일 화요일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-115471호를 기초로 하고, 우선권으로 주장하며, 이 특허 출원의 내용은 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있다.
본 발명은, 촬영시 카메라의 떨림을 보정하는 흔들림 보정 기능을 갖는 디지털 스틸 카메라 또는 디지털 비디오 카메라(이하에서는 디지털 카메라라고 함) 등의 촬상 장치에 관한 것이다.
공지의 촬상 장치는, 광학계를 통해 피사체의 화상을 수광하는 촬상 소자로부터의 화상 신호에 따라 디지털 신호를 생성한다. 이러한 촬상 장치는 흔들림 보정 기능을 갖는 디지털 카메라로서 널리 사용되고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2007-114486호 공보에는, 카메라의 떨림으로 인해 발생되는 피사체 화상의 흔들림 양에 따라 광학계의 광축(Z축)에 직교하는 평면(XY 평면) 상에서 촬상 소자를 이동시키는 흔들림 보정 기구가 개시되어 있다. 이러한 흔들림 보정 기구는, 마운트 상에 배치된 촬상 소자와, 카메라 바디에서 XY 평면을 따라 상기 마운트를 광학계에 대해 상대적으로 이동시키는 가이드 스테이지를 구비한다. 상기 마운트와 상기 가이드 스테이지에 따로따로 마련된 베어링에 지지되어 있는 각 바아 요소를 각 바아 요소의 축선을 따라 이동시킴으로써, 가이드 스테이지가 마운트를 이동시킬 수 있다. 이들 바아 요소는 XY 평면을 따라 마련되어 있고, 서로 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 마운트는, 예컨대 영구 자석과 코일에서 발생된 구동력에 의해 광축에 수직한 XY 평면에서 이동된다.
마운트를 전술한 바와 같이 이동시킴으로써, 마운트에서는 무게 중심을 통과하는 축선 둘레로 회전력이 발생된다. 이는, XY 평면에서 촬상 소자를 이동시키기 위해서는, 촬상 소자가 배치되는 마운트의 무게 중심을 XY 평면을 따라 둘러싸도록 영구 자석과 코일이 설치되어야 하기 때문이다. 상기 회전력은, XY 평면에서의 마운트 또는 촬상 소자의 이동을 방해하는 바아 요소와 베어링간의 마찰을 일으킬 수 있다.
본 발명은 매끄럽고 개량된 흔들림 보정 기능을 갖는 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 촬상 장치가, 하나 이상의 광학 요소를 구비하는 광학계와, 상기 광학계에 의해 형성된 피사체의 화상을 취득하는 촬상 소자와, 상기 광학 요소가 장착되어 있고, 상기 광학 요소를 광축을 따라 이동시키도록 장치 본체에 대해 상대적으로 이동 가능한 렌즈 배럴과, 상기 장치 본체에서 상기 광축에 대해 직교하는 방향으로 고정된 위치에 있는 고정 요소와, 상기 촬상 소자가 장착되어 있고, 상기 광축에 수직한 평면을 따라 상기 고정 요소에 대해 상대적으로 이동 가능한 가동 요소와, 자기장으로 전류를 흘림으로써, 상기 가동 요소를 상기 고정 요소에 대해 이동시키는 구동력을 발생시키는 구동 기구, 그리고 상기 고정 요소와 상기 가동 요소 중의 어느 하나에 마련된 바아 요소와, 상기 고정 요소와 상기 가동 요소 중의 다른 하나에 마련된 베어링을 각각 구비하여, 상기 바아 요소의 축선을 따라 바아 요소를 이동 가능하게 지지하는 2개 이상의 가동 커넥터를 포함하고, 상기 가동 커넥터의 바아 요소는 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 서로 다른 방향으로 이동하도록 설정되어 있으며, 상기 베어링 중의 적어도 하나는 상기 광축에 대하여 직교하는 방향으로 렌즈 배럴의 외측에 배치되어 있다.
본 발명의 특징, 실시형태 및 장점은, 이하의 상세한 설명을 첨부 도면을 참조로 하여 읽으면 분명해질 것이다.
도 1a는 제1 실시형태에 따른 촬상 장치의 일례로서의 디지털 카메라의 정면도이고, 도 1b는 그 배면도이다.
도 2는 디지털 카메라의 구조를 보여주는 블럭도이다.
도 3은 침동 상태의 렌즈 배럴의 사시도이다.
도 4는 돌출 상태의 렌즈 배럴의 단면도이다.
도 5는 렌즈 배럴 또는 흔들림 보정 기구의 배면측의 사시도이다.
도 6은 렌즈 배럴의 배면측을 보여주는 도면이다.
도 7a는 +X축 측에서 본 베이스의 배면측을 보여주고, 도 7b는 -X축 측에서 본 베이스의 배면측을 보여주는 도면이다.
도 8a는 +X축 측에서 본 제1 가이드 플레이트의 배면측을 보여주고, 도 8b는 -X축 측에서 본 제1 가이드 플레이트의 배면측을 보여주는 도면이다.
도 9a는 +X축 측에서 본 제2 가이드 플레이트의 배면측을 보여주고, 도 9b는 +Y축 측에서 본 제2 가이드 플레이트의 배면측을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 6의 선 I-I를 따라 취한 구동 기구 및 제2 드라이버의 단면도이다.
도 11은 본체 내에 설치된 렌즈 배럴을 보여주는 도면이다.
도 12는 종래 기술의 흔들림 보정 기구를 보여주는 도면이다.
도 13a는 2개의 X축 베어링을 연결하는 직선의 중간 지점이 무게 중심으로부터 거리 L1을 두고 배치되어 있을 때의 다른 흔들림 보정 기구를 보여주는 도면이고, 도 13b는 상기 중간 지점이 무게 중심으로부터 거리 L2를 두고 배치되어 있을 때의 다른 흔들림 보정 기구를 보여주는 도면이다.
도 14는 렌즈 배럴의 최대 직경 내측에 마련된 구동 기구를 보여주는 도면이다.
도 15a는 Y축 상에 마련된 제1 드라이버와 X축 상에 마련된 제2 드라이버를 보여주는 도면이고, 도 15b는 제1 직선 상에 또는 제1 방향에 마련되는 제1 드라이버와 제2 직선 상에 또는 제2 방향에 마련되는 제2 드라이버를 보여주는 도면이다.
도 16a는 제2 실시형태에 따른 디지털 카메라의 정면도이고, 도 16b는 그 배면도이다.
도 17은 디지털 카메라의 본체에 수용된 렌즈 배럴 또는 흔들림 보정 기구를 보여주는 도면이다.
도 18은 제3 실시형태에 따른 디지털 카메라의 본체에 수용된 렌즈 배럴 또는 흔들림 보정 기구를 보여주는 도면이다.
도 19a는 제1 코일을 Z축을 따라 보여주는 도면이고, 도 19b는 제2 실시형태에 따른 제1 코일을 보여주는 도면이며, 도 19c는 비교를 위해 도 19a 및 도 19b의 제1 코일의 크기를 보여주는 도면이다.
이하에서는, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 가능하다면, 도면 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 나타내는 데에는 동일한 도면부호를 사용한다.
제1 실시형태
촬상 장치의 일례로서, 제1 실시형태에 따른 디지털 카메라(10)를 도 1 내지 도 11을 참조로 하여 설명한다. 도 1에서, 본체(11)에 장착된 상태의 렌즈 배럴(13) 또는 광학계(12)의 광축에 Z축이 평행하고, 이 Z축에 직교하는 평면을 XY 평면이라 한다. Z축의 플러스 측은 디지털 카메라(10)의 전방측이며, Z축의 마이너스 측은 디지털 카메라(10)의 후방측이다. X축은 광학계(12)의 광축에 수직한 방향이다. X축의 플러스 측은 우측이며, X축의 마이너스 측은 좌측이다. Y축은 광학계(12)의 광축에 수직한 방향이다. Y축의 플러스 측은 디지털 카메라(10)의 상단측이며, Y축의 마이너스 측은 디지털 카메라(10)의 하단측이다.
제1 실시형태에 따른 디지털 카메라(10)는, 광축에 직교하는 평면에서 촬상 소자를 이동시킴으로써 화상에서 흔들림을 보정하는 흔들림 보정 기능을 구비한다. 도 1의 디지털 카메라(10)의 본체(11)는 그 전방면에, 광학계(12)를 장착한 렌즈 배럴(13)이 마련된다.
본체(11)는 그 상면에 셔터 버튼(14a)이 마련되어 있고, 그 배면에 방향 스위치(14b)와 각종 스위치(14c)가 마련되어 있다. 셔터 버튼(14a)과, 방향 스위치(14b)와, 각종 스위치(14c), 그리고 도시 생략된 메뉴 설정용의 다이얼 및 레버가 조작부(14)를 구성한다. 본체(11)는 그 배면에 표시부(15)가 마련되어 있고, 이 표시부에는 캡쳐된 화상 데이터 또는 메모리에 기억된 화상 데이터가 표시된다.
도 2의 디지털 카메라(10)는, 촬상 소자(16), 렌즈 배럴 드라이버(17), 위치 검출기(18), 떨림 검출기(19), 흔들림 보정 기구(50) 및 제어기(21)를 구비한다. 촬상 소자(16)는, 광학계(12)를 통하여 수광면(16a)(도 4 참조) 상에 피사체 화상을 결상하고 이를 화상 데이터 또는 전기 신호로 변환하여 출력하는, CCD 또는 CMOS 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자이다. 출력된 전기 신호는 제어기(21)에 전송된다.
렌즈 배럴 드라이버(17)는, 렌즈 배럴(13)을 수납 상태(도 10 참조) 또는 대기 상태(도 4 참조)로 이행시키도록, 광학계(12)의 구성 요소를 유지하는 프레임을 이동시킨다. 위치 검출기(18)는, 홀 소자로 구성되고, 렌즈 배럴 베이스(48)에 대한 제1 가이드 플레이트(52)의 위치를 검출하도록 제1 가이드 플레이트(52) 상에 장착된다. 떨림 검출기(19)는, 자이로 소자로 구성되고, 카메라 본체(11)의 떨림을 검출하도록 본체(11)에 장착된다. 떨림 검출기(19)는 가속도 센서일 수 있다. 위치 검출기(18)와 떨림 검출기(19)는 검출 신호를 제어기(21)에 출력한다. 이들 검출기는, 후술하는 흔들림 보정 기구(50)에서의 촬상 소자(16)의 이동 방향에 따라 카메라의 떨림을 검출하도록 구성되어 있다.
제어기(21)는 조작부(14)의 조작에 기초하여 관련 구성 요소를 구동시키고, 렌즈 배럴 드라이버(17), 표시부(15), 흔들림 보정 기구(50) 등을 제어하며, 촬상 소자(16)로부터의 신호에 따라 화상 데이터를 생성한다. 제어기(21)는 광학계(12)를 통해 촬상 소자(16)로부터 화상을 취득하고, 이 화상을 적정 시기에 표시부(15)에 표시한다.
도 3 내지 도 4를 참조해 보면, 렌즈 배럴(13)을 구비하는 광학계(12)는, 제1~제4 렌즈 그룹(31~34), 셔터/조리개 유닛(35), 촬상 소자(16), 제1~제4 렌즈 프레임(36~39), 고정 프레임(41), 제1 회전 실린더(42), 제1 라이너(43), 제2 회전 실린더(44), 제2 라이너(45), 캠 실린더(46), 이동 실린더(47) 및 배럴 베이스(48)를 포함한다.
도 4의 촬영 위치에서, 제1~제4 렌즈 그룹(31~34)은 물체측으로부터 차례로 배치되어 있고, 셔터/조리개 유닛(35)은 제2 렌즈 그룹(32)과 제3 렌즈 그룹(33)의 사이에 배치되어 있으며, 촬상 소자(16)는 제4 렌즈 그룹(34)의 촬상면측 부근에 배치되어 있다. 제1~제4 렌즈 그룹(31~34)은 초점 거리 가변 줌 렌즈이다. 본원에서는, 광축을 광학계의 광축 또는 촬영 위치에서의 광학 요소의 회전축이라 한다.
제1 렌즈 그룹(31)은 하나 이상의 렌즈를 구비하고, 제1 렌즈 프레임(36)에 지지되어 있으며, 이동 실린더(47)에 고정되어 있다.
제2 렌즈 그룹(32)은, 하나 이상의 렌즈를 구비하고, 제2 렌즈 프레임(37)에 지지되어 있으며, 제2 렌즈 프레임(37)의 캠 팔로워(37a)를 캠 실린더(46)의 캠 홈(46a)과 제2 라이너(45)의 직선 홈(45a)에 삽입함으로써, 캠 실린더(46) 및 제2 라이너(45)에 유지되어 있다. 직선 홈(45a)에 삽입된 캠 팔로워(37a)는 직선 홈(45a)의 벽과 간섭할 수 있다.
제3 렌즈 그룹(33)은 하나 이상의 렌즈를 구비하고, 제3 렌즈 프레임(38)에 지지되어 있다. 도시 생략되어 있지만, 제3 렌즈 그룹은 침동 상태에서는 광축(OA) 또는 광경로에서부터 물러나 있고, 촬영 상태에서는 광축(OA) 상에 배치되어 있다.
제4 렌즈 그룹(34)은 하나 이상의 렌즈를 구비하고, 제4 렌즈 프레임(39)에 지지되어 있다. 도시 생략되어 있지만, 제4 렌즈 그룹은 침동 상태에서는 광축(OA) 또는 광경로에서부터 물러나 있고, 촬영 상태에서는 광축(OA) 상에 배치되어 있다. 본 실시형태에서, 제4 렌즈 그룹(34)은 포커스 렌즈이다.
도시 생략된 캠 팔로워를 구비하는 셔터/조리개 유닛(35)은, 셔터와 개구 조리개를 구비하고, 상기 캠 팔로워를 캠 실린더(46)의 캠 홈(46b)과 제2 라이너(45)의 직선 홈(45a)에 삽입함으로써, 캠 실린더(46) 및 제2 라이너(45)에 지지되어 있다. 직선 홈(45a)에 삽입된 캠 팔로워는 직선 홈(45a)의 벽과 간섭할 수 있다.
고정 프레임(41)은, 본체(11) 내에서 배럴의 전방에 고정되어 있는 고정 실린더(41a)를 포함한다. 흔들림 보정 기구(50)는 배럴 베이스(48) 상에 마련되어 있다. 사각 기둥형의 고정 프레임(41)은, X축을 따라 연장되는 2개의 변과 Y축을 따라 연장되는 2개의 변을 포함한다. 제1 실시형태의 고정 프레임(41)은, 도 3에 도시된 바와 같이 -X축 측에 2개의 컷-오프 코너를 갖는다.
고정 실린더(41a)의 내주에는, 직선 홈(41b)과 캠 홈(41c)이 마련되어 있다. 도시 생략된 제1 라이너(43)의 키부가 직선 홈(41b)에 간섭 가능하게 삽입되고, 제1 회전 실린더(42)의 캠 팔로워가 캠 홈(41c)에 간섭 가능하게 삽입된다. 제1 회전 실린더(42)는 고정 실린더(41a)에 끼워진다.
제1 회전 실린더(42)는 기단부의 외주에, 고정 실린더(41a)의 캠 홈(41c)에 삽입하는 나선형 캠 팔로워 뿐만 아니라 렌즈 배럴 드라이버(17)의 회전력을 제1 회전 실린더(42)에 전달하는 기어가 마련되어 있다. 제1 회전 실린더의 내주에는, 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 링형 가이드 홈(42)이 마련되어 있고 광축(OA)을 따라 도시 생략된 직선 홈이 마련되어 있다.
제1 회전 실린더(42)는, 캠 팔로워가 캠 홈(41c)에 삽입된 상태로 고정 실린더(41a) 내에 마련된다. 제1 회전 실린더는, 광축(OA) 둘레로 고정 실린더(41a) 및 배럴 베이스(48)에 대해 상대 회전 가능하다. 제1 회전 실린더는, 캠 팔로워 및 캠 홈(41c)에 의해 안내되어 광축(OA)을 향해 회전 이동된다. 제1 라이너(43)는 제1 회전 실린더(42)에 끼워진다.
제1 라이너(43)는 그 외주에, 고정 실린더(41a)의 직선 홈(41b)에 삽입하는 도시 생략된 키부와, 제1 회전 실린더(42)의 가이드 홈(42c)에 삽입하도록 반경 방향으로 돌출되어 있는 팔로워가 마련되어 있다. 이로 인해, 제1 회전 실린더(42)와 제1 라이너(43)는 광축(OA)을 중심으로 상대 회전 가능하고 광축(OA)을 따라 고정 실린더(41a)에 대해 함께 상대 이동 가능하다. 제1 라이너(43)는 안내 실린더의 역할을 하며 제1 회전 실린더(42)에 끼워진다.
또한, 제1 라이너(43)는 그 내면에, 광축을 따라 연장되는 직선 홈과, 제2 회전 실린더(44)의 후술하는 헬리코이드(44a)와 맞물리는 헬리코이드(43d), 그리고 제1 라이너(43)의 벽을 관통하는 나선형 언더컷(43e)이 마련되어 있다.
제1 라이너(43)에 끼워진 제2 회전 실린더(44)는 기단부의 외주에, 제1 라이너(43)의 헬리코이드(43d)와 맞물리는 헬리코이드(44a)가 마련될 뿐만 아니라, 제1 라이너(43)의 언더컷(43e)을 통해 제1 회전 실린더(42)의 내주 상의 직선 홈에 삽입되는 캠 팔로워가 마련된다.
따라서, 광축을 중심으로 하여 제1 회전 실린더(42)가 회전함에 따라, 제2 회전 실린더(44)의 캠 팔로워는 제1 회전 실린더(42)의 직선 홈에 의해 압박되어, 제2 회전 실린더(44)를 광축을 중심으로 회전시킨다. 제1 라이너(43)는 고정 실린더(41a)의 직선 홈(41b)과 키부의 맞물림에 의해 회전 방지되므로, 제2 회전 실린더(44)는 전술한 바와 같이 헬리코이드(43d, 44a)에 의해 안내되어 광축(OA)을 따라서 제1 라이너(43)에 대해 상대 이동될 수 있다.
제2 회전 실린더(44)의 내주에는, 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 가이드 홈(44c)이 마련되어 있고 이동 실린더(47)를 이동시키는 캠 홈(44d)이 마련되어 있다. 이로 인해, 제2 회전 실린더(44)와 제2 라이너(45)는 광축(OA)을 중심으로 상대 회전 가능하고 광축(OA)을 따라 함께 이동된다.
제2 라이너(45)는 제2 회전 실린더(44)에 끼워지고, 제2 회전 실린더(44)의 후방 단부에 접촉하며 이 후방 단부로부터 반경 방향으로 돌출되는 키(45b)를 구비한다. 키(45b)의 선단이 제1 라이너(43)의 직선 홈에 삽입된다.
또한, 제2 라이너(45)는 그 외주에, 반경 방향 외측으로 돌출되는 팔로워 또는 키와, 축을 따라 연장되는 직선 홈이 마련되어 있다. 상기 팔로워 또는 키는, 제2 회전 실린더(44)의 가이드 홈(44c)에 삽입되었을 때, 이동하며 회전하는 제2 회전 실린더(44)의 이동력만을 제2 라이너(45)에 전달하는 가이드의 역할을 한다. 따라서, 제2 회전 실린더(44)와 제2 라이너(45)는, 광축(OA)을 중심으로 한 회전이 방지되면서 광축(OA)을 따라 제1 라이너(43)에 대하여 함께 상대 이동된다.
제2 라이너(45)는 그 내주에, 광축(OA)을 따라 직선 홈(45a)이 마련되어 있고 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 가이드 홈(45e)이 마련되어 있다. 제2 렌즈 프레임(37)의 캠 팔로워(37a)와 셔터/조리개 유닛(35)의 캠 팔로워는 직선 홈(45a)에 삽입된다. 캠 실린더(46)의 팔로워 또는 키가 가이드 홈(45e)에 삽입된다. 돌기를 갖는 캠 실린더(46)는, 제2 라이너(45)의 내주에 끼워지고, 상기 돌기가 제2 회전 실린더(44)의 기단부에 끼워진 상태에서 제2 회전 실린더(44)와 함께 회전된다. 따라서, 캠 실린더(46)와 제2 라이너(45)는 광축(OA)을 중심으로 상대 회전되면서 광축(OA)을 따라 함께 이동된다.
이동 실린더(47)의 하단부는 제2 실린더(45)와 제2 회전 실린더(44)의 사이에 삽입된다. 이동 실린더(47)는 그 기단부의 외주에 돌출되어 제2 회전 실린더(44)의 캠 홈(44d)에 삽입되는 캠 팔로워(47a)를 구비한다. 이동 실린더의 내주에는, 제2 라이너(45)의 외주에 있는 직선 홈에 삽입되는 키부가 마련되어 있다. 따라서, 이동 실린더(46)는 광축(OA)을 중심으로 한 회전이 방지되면서 광축(OA)을 따라 제2 라이너(45)에 대해 상대 이동될 수 있다.
렌즈 배럴(13)에 있어서, 제1 회전 실린더(42)는 기어를 통해 전달된 렌즈 배럴 드라이버(17)의 힘에 의해 회전된다. 도 10의 침동 상태에서, 제1 회전 실린더는, 캠 팔로워 및 캠 홈(41c)에 의해 안내되어 고정 실린더(41a)에 대하여 피사체측으로 회전 이동된다. 또한, 제1 회전 실린더(42)의 회전에 의해 제2 회전 실린더(44)의 캠 팔로워가 압박되어, 제2 회전 실린더(44)가 광축을 중심으로 회전하게 되고, 회전하지 않는 제1 라이너(43)의 헬리코이드(43d, 44a)에 의해 안내되어 광축(OA)을 따라서 제1 라이너(43)에 대해 상대 이동된다. 따라서, 제1 회전 실린더(42), 제1 라이너(43) 및 제2 회전 실린더(44)의 동작에 따라, 제2 라이너(45), 캠 실린더(46) 및 이동 실린더(47)가 적절히 회전되거나 혹은 전후로 이동되어, 줌 동작을 위해 제1 내지 제3 렌즈 프레임(36 내지 38) 내의 제1 내지 제3 렌즈 그룹(31 내지 33) 및 셔터/조리개 유닛(35)을 광축 상에서 이동시킨다. 제4 렌즈 프레임(39) 내의 제4 렌즈 그룹(34)은 포커싱을 행한다.
렌즈 배럴(13)에 있어서, 제1 회전 실린더(42), 제2 회전 실린더(44) 및 이동 실린더(47)는, 고정 실린더(41a) 내에서 광축(OA)을 따라 이동 가능한 도 3의 렌즈 배럴(49)의 역할을 한다. 또한, 렌즈 배럴 드라이버(17) 및 스플라인 기어는 가동 렌즈 배럴(49) 및 렌즈 프레임용의 구동원의 역할을 한다.
이어서, 도 1 내지 도 11을 참조하여, 디지털 카메라(10)의 특징을 설명한다. 디지털 카메라(10)에 따르면, 고정 실린더(41a)가 장착되며 도 11에서 렌즈 배럴(13)과 함께 본체(11) 내에 고정되어 있는 배럴 베이스(48) 상에 흔들림 보정 기구(50)가 마련되어 있다. 흔들림 보정 기구(50)는 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 베이스(51), 제1 가이드 플레이트(52), 제2 가이드 플레이트(53), 도 10의 구동 기구(54), 가동 커넥터(55) 및 지지 볼(56)을 포함한다.
고정 부재로서의 베이스(51)는 배럴 베이스(48)의 일부분을 형성하고, 광축(OA) 상에서의 위치가 본체(11) 및 고정 실린더(41a)에 대하여 고정되어 있다. 도 7a, 도 7b에서, 베이스(51)는 광축(OA)에 직교하는 XY 평면을 따라 배치되며 2개의 컷-오프 코너를 갖는 정사각형의 판이다.
베이스(51)에는, Z축 또는 광축(OA)을 따라 형성되며 세 코너를 향해 확장되어 있는 관통 구멍(51a)이 마련되어 있는데, 세 코너 중의 두 코너는 제1 방향(M1)인 하나의 대각선 상에 있으며, 세 코너 중의 한 코너는 제2 방향(M2)인 다른 대각선 상에 있다. 관통 구멍(51a)은 그 내주에 제1 작은 구멍(51b) 및 제2 작은 구멍(51c)이 마련되어 있고, 이들 작은 구멍에는 제2 바아 요소(63A, 63B)가 압입된다. 2개의 제2 바아 요소(63A, 63B)는 제2 방향(M2)으로 연장된다.
도 8에서와 같이, 제1 가이드 플레이트(52)는 광축(OA)에 직교하는 XY 평면을 따라 관통 구멍(51a) 내에 배치된다. 제1 가이드 플레이트는 그 중앙에, 촬상 소자(16)를, 수광면(16a)이 광축(OA)에 직교하게 수용하는 치수인 직사각형의 관통 구멍(52a)이 마련되어 있다. 본 실시형태에서, 촬상 소자(16)는 접착층(57)을 통해 관통 구멍(52a)에 부착된다.
도 8에서 제1 가이드 플레이트(52)는, 관통 구멍(51a)의 코너 부분과 대응하여 3개의 아암부(52b, 52c, 52d)를 포함한다. 아암부(52b, 52c, 52d)는 X축 및 Y축에 대해 45도의 경사를 이루는 방향으로 연장된다. 아암부(52b, 52c)는 동일 직선 상에서 연장된다. 아암부(52b, 52c)의 연장 방향은 제1 방향(M1)이 되도록 정해지고, 아암부(52d)의 연장 방향은 제2 방향(M2)이 되도록 정해진다.
아암부(52b, 52c)는 제1 및 제2 가이드 플레이트(52, 53) 사이에 연결부를 형성한다. 도 8a에서, 아암부(52)에는 제1 방향(M1)으로 연장되는 제1 작은 구멍(52e) 및 제2 작은 구멍(52f)이 마련되어 있고, 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 이들 작은 구멍에는 제1 바아 요소(61A, 61B)가 압입되어 있다.
또한, 아암부(52b, 52d)에는 구동 기구(54)가 장착된다. 제1 실시형태에서, 구동 기구(54)에 대한 전류를 생성하는 제1 및 제2 코일(65, 66)이 아암부에 장착된다. 아암부(52b, 52c)는 Z축을 따라 제2 방향(M2)으로 연장되는 장착면(52g, 52h)을 각각 구비한다. 제1 방향(M1)으로 구동력을 생성하는 제1 드라이버(54A)의 제1 코일(65) 및 제2 드라이버(54B)의 제2 코일(66)이 각각 장착면(52g, 52h)에 마련된다.
아암부(52d)는 대략 중간부에 아암부(52d)의 양단부에 걸쳐 연장되는 오목부(52i)를 포함한다. 오목부(52i)는 제2 가이드 플레이트(53)의 박육부(53a)를 Z축과 정렬시키도록 형성되어 있다.
이와 마찬가지로, 아암부(52c)는 대략 중간부에 아암부(52c)의 양단부에 걸쳐 연장되는 오목부(52j)를 포함한다. 제2 바아 요소(63B)는 제2 방향(M2)으로 오목부(52j)를 통과하게 삽입된다. 제1 가이드 플레이트(52)는 가동 커넥터(55)를 통하여 제2 가이드 플레이트(53)에 연결되어 있다.
도 9a에서 제2 가이드 플레이트(53)는 구부러진 밴드 형상의 요소이며 XY 평면을 따라 마련된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 가이드 플레이트의 길이방향 중간부에는 제1 방향(M1)으로 연장되는 박육부(53a)가 마련되어 있다.
또한, 제2 가이드 플레이트(53)는 일단부에 제1 베어링(62A)을 구비하고 타단부에 제1 베어링(62B)을 구비한다. 제1 베어링(62A)은, 아암부(52b)의 작은 구멍(52e)에 압입된 제1 바아 요소(61A)를 지지하고, 이 제1 바아 요소의 제1 방향(M1)으로의 이동을 허용한다. 제1 베어링(62B)은, 아암부(52c)의 작은 구멍(52f)에 압입된 제1 바아 요소(61B)를 지지하고, 이 제1 바아 요소의 제1 방향(M1)으로의 이동을 허용한다. 제1 실시형태에서는, 제2 가이드 플레이트(53)가 베이스(51)와 연결되어 있는 상태에서, 제1 베어링(62A, 62B)은 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에, 즉 도 6에서 이점쇄선으로 나타내어진 원의 외측에 마련된다.
또한, 2개의 제1 베어링(62A, 62B)은, 이들 사이를 연결하는 직선이, 구동 기구(54)의 제1 드라이버(54A)가 제1 방향(M1)으로 제1 가이드 플레이트(52)에 작용시키는 구동력과 일치 또는 맞추어지도록 위치 결정되어 있다. 구체적으로, 제1 가이드 플레이트(52)의 무게 중심을 촬상 소자(16)의 중심에 일치시키면, 상기 두 베어링을 연결하는 직선은 제1 방향(M1)에 거의 평행하게 되고, 이 직선의 중심이 무게 중심에 대해 가까운 거리에 위치 결정된다. 다시 말하자면, 2개의 제1 베어링(62A, 62B)은 무게 중심을 지나는 제1 방향(M1)의 동일 직선 상에 놓인다. 제1 가이드 플레이트(52)의 무게 중심은, 제1 가이드 플레이트(52)의 구조에 따라 또는 촬상 소자(16)의 장착 위치에 따라 임의로 설정될 수 있다.
또한, 제2 가이드 플레이트(53)는 제2 베어링(64A, 64B)을 포함한다. 제2 베어링(64A)은, 관통 구멍(51a)의 작은 구멍(51b)에 압입된 제2 바아 요소(63A)를 지지하고 이 제2 바아 요소의 제2 방향(M2)으로의 이동을 허용하도록, 제2 가이드 플레이트(53)의 일단부에서 박육부(53a)의 부근에 마련된다. 제2 베어링(64B)은, 관통 구멍(51a)의 작은 구멍(51c)에 압입된 제2 바아 요소(63B)를 지지하고 이 제2 바아 요소의 제2 방향(M2)으로의 이동을 허용하도록, 도 9의 타단부에서 제1 베어링(62B)의 부근에 마련된다. 제2 가이드 플레이트(53)와 베이스(51)가 서로 연결되어 있는 경우, 제2 바아 요소(63A)는 XY 평면에서 보면 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 배치되어 있다. 또한, 제2 베어링(64B)은 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 부근에 배치되어 있다.
흔들림 보정 기구(50)는, 제2 베어링(64A)에 지지되어 있는 제2 바아 요소(63A)와 제2 베어링(64B)에 지지되어 있는 제2 바아 요소(63B)에 의해 제2 가이드 플레이트(53)가 베이스(51)와 연결되어 있는 구성을 갖는다. 2개의 제2 베어링(64A, 64B)은, 제2 가이드 플레이트(53)가 베이스(51)에 대하여 제2 방향(M2)으로 상대 이동 가능하도록, 제2 바아 요소(63)를 제2 방향(M2)으로 이동 가능하게 지지한다.
제1 베어링(62A)에 지지되어 있는 제1 바아 요소(61A)와 제1 베어링(62B)에 지지되어 있는 제1 바아 요소(61B)에 의해, 제2 가이드 플레이트(53)가 제1 가이드 플레이트(52)와 연결되어 있다. 2개의 제1 베어링(62A, 62B)은, 제1 가이드 플레이트(52)가 제2 가이드 플레이트(53)에 대하여 제2 방향(M2)으로 상대 이동 가능하도록, 제1 바아 요소(61)를 제1 방향(M2)으로 이동 가능하게 지지한다.
흔들림 보정 기구(50)에 따르면, 제1 가이드 플레이트(52)는 제1 방향(M1) 및 제2 방향(M2)을 모두 포함하는 XY 평면을 따라 베이스(51)에 대해 상대 이동될 수 있다. 이 때문에, 촬상 소자(16)는 광축(OA)에 대해 직교하는 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 가이드 플레이트(52, 53)는 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 촬상 소자(16)를 베이스(51)에 대하여 이동 가능하게 지지하는 가동 요소의 역할을 한다. 또한, 2개의 제1 베어링(62)과 2개의 제1 바아 요소(61)는 상기 가동 요소를 제1 방향(M1)으로 이동시키는 제1 가동 커넥터(55A)의 역할을 한다. 2개의 제2 베어링(64)과 2개의 제2 바아 요소(63)는 상기 가동 요소를 제2 방향(M2)으로 이동시키는 제2 가동 커넥터(55B)의 역할을 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 흔들림 보정 기구(50)는, 배럴 베이스(48)에 있어서 광학계(12)가 장착되어 있는 면에 3개의 회전 가능한 지지 볼(56)을 구비한다. 지지 볼(56)은, 제1 가이드 플레이트(52)의 표면을 XY 평면을 따라 동일 평면 상에서 이동 가능하게 지지하도록 구성되어 있다. 지지 볼(56)은, 제1 가이드 플레이트(52)를 베이스(51)에 대해 XY 평면을 따라 안정적으로 원활하게 이동시키도록 작동된다.
흔들림 보정 기구(50)는, 촬상 소자(16)를 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 이동시키는 도 5, 도 6에 도시된 구동 기구(54)를 포함한다. 제1 실시형태에서, 구동 기구(54)는, 제1 가이드 플레이트(52)를 베이스(51)에 대해 제1 방향(M1) 및 제2 방향(M2)으로 각각 이동시키는 제1 드라이버(54A) 및 제2 드라이버(54B)를 포함한다. 광축(OA)이 수평 방향으로 설정되고 Y축이 수직 방향으로 설정된 상태에서 디지털 카메라(10) 또는 본체(11)가 기본 자세를 취할 때, 제1 드라이버(54A)는 수직 방향에 45도의 경사를 이루는 제1 직선 상에 배치되어 있고, 제2 드라이버(54B)는 제1 직선에 직교하는 제2 직선 상에 배치되어 있다. 제1 직선은 제1 방향(M1)에 일치하고, 제2 직선은 제2 방향(M2)에 일치한다. 또한, 제1 및 제2 드라이버(54A, 54B)는, 제1 가이드 플레이트(52)를 제1 가이드 플레이트(52)의 무게 중심을 향해 이동시키도록 위치 결정되어 있다. 제1 및 제2 드라이버(54A, 54B)의 구조는, 제1 가이드 플레이트(52)에 대한 구동력의 방향을 제외하고는 서로 동일하다. 따라서, 이하에서는 제2 드라이버(54B)의 구조만을 설명한다.
도 10에서, 제2 드라이버(54B)는 제2 코일(66), 한 쌍의 제2 자석(67) 및 한 쌍의 제2 요크(68)를 구비한다. 전술한 바와 같이, 제2 드라이버(54B)는 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 배치되어 있고, 제2 코일(66)은 제1 가이드 플레이트(52)의 아암부(52d)의 장착면(52h)에 장착되어 있다. 제1 실시형태에서, 제2 코일(66)은 단변이 곡선 형태인 직사각형의 형상을 가지며, 제1 방향(M1)으로 연장되는 한 쌍의 직선 부분과 이들 직선 부분에 걸쳐 연장되는 한 쌍의 곡선 부분을 포함한다.
한 쌍의 제2 자석(67)은, Z축 상에서 제2 코일(66)을 사이에 두고 마련되며, 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에서 고정 실린더(41a)와 배럴 베이스(48) 사이의 위치에 있도록 고정 프레임(41) 상에 마련된다. 한 쌍의 제2 요크(68)는 한 쌍의 제2 자석(67)의 자력을 증폭시키도록 한 쌍의 제2 자석과 대응하게 마련된다.
제2 코일(66)에 전류를 인가하면, 제2 드라이버(54B)는, 제2 코일(66)을 한 쌍의 제2 자석(67)의 자기장 및 한 쌍의 제2 요크(68)에 대하여 제2 방향(M2)으로 이동시키는 구동력을 생성한다. 마찬가지로, 제1 드라이버(54A)는, 제1 코일(65)을 한 쌍의 제1 자석의 자기장 및 한 쌍의 제1 요크에 대하여 제1 방향(M1)으로 이동시키는 구동력을 생성한다. 제1 및 제2 코일(65, 66)이 제1 가이드 플레이트(52) 상에 마련되어 있고, 한 쌍의 제2 자석(67), 한 쌍의 제2 요크(68), 한 쌍의 제1 자석 및 한 쌍의 제1 요크는 고정 프레임(41)에 마련되어 있으므로, 구동 기구(54)는 제1 가이드 플레이트(52)를 고정 프레임(41) 및 배럴 베이스(48)에 대해 제1 방향(M1) 및 제2 방향(M2)으로 구동시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 코일(65, 66)에 의해, 촬상 소자(16)는 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 고정 실린더(41a)에 대해 상대 이동된다(도 5, 도 6 참조).
디지털 카메라(10)는 흔들림 보정을 위해 위치 검출기(18)와 떨림 검출기(19)를 포함한다. 도 6 내지 도 11을 참조해 보면, 위치 검출기(18)는 제1 가이드 플레이트(52)에 마련되어 있으며, 제1 가이드 플레이트(52)가 XY 평면을 따라 베이스(51) 또는 배럴 베이스(48)에 대해 제1 방향(M1) 및 제2 방향(M2)으로 이동한 양을 검출하도록 각각 구성되어 있는 제1 검출 소자(18a) 및 제2 검출 소자(18b)를 구비한다. 제1 및 제2 검출 소자(18a, 18b)는 검출 신호를 제어기(21)에 출력한다.
도 11에서 떨림 검출기(19)는 본체(11)에 있어서 렌즈 배럴(13) 및 흔들림 보정 기구(50)와는 다른 곳에 배치되어 있다. 이 떨림 검출기는, 디지털 카메라(10)가 XY 평면을 따라 제1 및 제2 방향(M1, M2)으로 이동한 양을 검출하도록 구성되어 있다. 떨림 검출기(19)는 검출 신호를 제어기(21)에 출력한다.
흔들림 보정 기구(50)에서, 제1 가이드 플레이트(52)에 마련된 촬상 소자(16)의 이면에는, 촬상 소자(16) 및 흔들림 보정 기구(50)를 제어기(21)와 전기적으로 접속하는 플렉시블 기판(69)이 부착되어 있다. 흔들림 보정 기구(50)는 렌즈 배럴(13)과 함께 본체(11) 내에 수용되고, 렌즈 배럴(13)은, 광축(OA)에 직교하는 고정 프레임(41)의 3개의 면이 본체(11)의 3개의 내면과 접촉하도록 본체(11) 내에 배치된다. 고정 프레임(41)의 2개의 컷-오프 코너는 본체(11)의 2개의 X축 코너에 다다르게 된다.
떨림 검출기(19)로부터 검출된 떨림 정보에 따라, 제어기(21)는 자석(67) 및 요크(68)에 대한 구동력을 적절히 생성하도록, 구동 기구(54)의 코일(65, 66)에 인가되는 전류를 제어한다. 이러한 구동력에 의해, 제1 가이드 플레이트(52)와 촬상 소자(16)를 제1 방향(M1)으로 이동시키고 제2 가이드 플레이트(53)를 제2 방향(M2)으로 이동시켜, 카메라의 떨림을 소거한다. 제어기(21)는, XY 평면에 있어서 제1 가이드 플레이트(52)의 원점 위치를 설정하고, 떨림 검출기(19)로부터 검출된 떨림 정보에 기초하여 목표 위치를 설정하며, 이 목표 위치에 이르기까지의 이동 방향 및 이동량을 산출하고, 이렇게 산출한 이동 방향의 이동량에 의해 제1 가이드 플레이트(52)를 이동시키도록 구성되어 있다. 흔들림 보정 기구(50)는, 위치 검출기(18)로부터의 위치 데이터에 따라, 제1 가이드 플레이트(52)를 목표 위치에 이르기까지 정밀하게 이동시키는 서보 제어를 수행한다. 따라서, 흔들림 보정 기구(50)는, 촬상 소자(16)를 이동시켜 카메라의 떨림으로 인한 피사체의 이동을 추종하게 하도록, 제1 가이드 플레이트(52)를 XY 평면 상에서 이동시킴으로써 흔들림 보정을 행한다.
종래의 흔들림 보정 기구에서, 촬상 소자는 베어링에 이동 가능하게 지지되어 있는 바아 요소에 의해 광축에 직교하는 평면 상에서 이동된다. 흔들림 보정 기구(80)의 문제를 도 12를 참조하여 설명한다. 촬상 소자가 장착되어 있는 정사각형의 가동 요소(81)가 XY 평면을 따라 고정 요소(84)에 대하여 상대 이동된다. 가동 요소(81)는, X 베어링에 의해 X축 상에 이동 가능하게 지지되어 있는 X 바아 요소(82)와, Y 베어링에 의해 Y축 상에 이동 가능하게 지지되어 있는 Y 바아 요소(83)를 포함한다. 구동 기구(85)는 제1 드라이버(85A) 및 제2 드라이버(85B)를 구비하고, 가동 요소(81)와 고정 요소(84)의 사이에 마련되어 있다. 흔들림 조정 기구(50)에서와 같이, 제1 드라이버(85A)는 가동 요소(81)를 고정 요소(84)에 대해 제1 방향(M1)으로 구동시키고, 제2 드라이버(85B)는 가동 요소(81)를 고정 요소(84)에 대해 제2 방향(M2)으로 구동시킨다. 가동 요소(81)의 무게 중심(Cg)은 광축(OA) 상에 있고, 정사각형의 중심과 일치한다.
가동 요소(81)를 -Y축으로 이동시키기 위해, 제1 드라이버(85A)는 제1 방향(M1)으로 구동력(F1)을 생성하고 제2 드라이버(85B)는 제2 방향(M2)으로 구동력(F2)을 생성한다. 구동력(F1)은 X축 방향의 힘(F1x)과 Y축 방향의 힘(F1y)으로 분해된다. 구동력(F2)은 X축 방향의 힘(F2x)과 Y축 방향의 힘(F2y)으로 분해된다. 구동 기구(85)는 합성된 Y축 방향의 힘(F1y, F2y)의 구동력(F)을 제1 드라이버(85A)와 제2 드라이버(85B) 사이의 중간 지점(Pf)에 인가한다. 이로 인해 가동 요소(81)에 회전력이 작용하게 된다. 이 회전력은, 구동력(F)에 중간 지점(Pf)과 무게 중심(Cg) 사이의 거리(Lf)를 곱한 것이다. 이 회전력에 의해, X 바아 요소(82)에 직교하는 방향으로 X 바아 요소(82)와 X 베어링에서 반경 방향 하중이 발생하고, 이 반경 방향 하중으로 인해 X 바아 요소와 X 베어링 사이에서 마찰이 발생하여, 고정 요소(84)에 대한 가동 요소의 원활한 이동을 방해한다. 가동 요소(81)를 원활하게 이동시키려면 구동 기구의 구동력을 증량시킬 필요가 있다.
한편, 제1 실시형태에 따른 흔들림 보정 기구(50)는, 제1 및 제2 가이드 플레이트(52, 53)를 광축(OA)에 직교하는 평면을 따라 이동 가능하게 연결하는 제1 및 제2 가동 커넥터(55A, 55B)를 구비한다(도 6 참조). 또한, 제1 가동 커넥터(55A)의 제1 베어링(62A, 62B)과 제2 가동 커넥터(55B)의 제2 바아 요소(63A)는 XY 평면 상에서 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 배치되어 있고, 제2 가동 커넥터(55B)의 제2 베어링(64B)은 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경 부근에 배치되어 있다. 이로써, 제1 가이드 플레이트(52)에 대한 구동력으로 인하여, 2개의 제1 베어링(62)과 2개의 제1 바아 요소(61)의 사이에서 발생하는 반경 방향 하중과 2개의 제2 베어링(64)과 2개의 제2 바아 요소(63)의 사이에서 발생하는 반경 방향 하중을 줄일 수 있다.
구체적으로, 도 12의 흔들림 보정 기구(80)를 참조해 보면, X 바아 요소(82)와 X 베어링(도시 생략)의 사이에서 발생하는 반경 방향 하중은, X축 상에서의 무게 중심(Cg)으로부터의 거리에 따라 달라진다. 예컨대, X 바아 요소(82) 상에 있어서 X 베어링의 위치 Ps가 무게 중심(Cg)으로부터 짧은 거리 Ls에 있는 경우, 반경 방향 하중 Rs가 X 베어링 및 X 바아 요소(82)에 작용한다. X 베어링의 위치 Pl이 무게 중심(Cg)으로부터 긴 거리 Ll에 있는 경우, 반경 방향 하중 Rl이 X 베어링 및 X 바아 요소(82)에 작용한다. X 베어링이 위치 Ps에 있는 경우, 가동 요소(81)에 작용하는 회전력과 모멘트의 평형방정식에 의해, 구동력(F)×거리(Lf)=거리(Ls)×반경 방향 하중(Rs)이라는 식이 구해진다. 마찬가지로, X 베어링이 위치 Pl에 있는 경우, 구동력(F)×거리(Lf)=거리(Ll)×반경 방향 하중(Rl)이라는 식이 구해진다. 가동 요소(81)에 작용하는 회전력(F×Lf)은 일정한 반면에, 거리 Ls는 거리 Ll보다 짧으므로 반경 방향 하중 Rs는 반경 방향 하중 Rl보다 크다. 이 때문에, X축 상에서의 무게 중심(Cg)으로부터 거리에 따라 반경 방향 하중이 달라질 수 있고, 그 결과 베어링 위치와 무게 중심 사이의 거리가 클수록, X 바아 요소(82)와 X 베어링에 작용하는 반경 방향 하중이 작아진다.
그러나, 종래의 흔들림 보정 기구에서는, 촬상 소자가 피사체를 수취하는 방해하지 않도록, 가동 요소(55)에 상당하는 바아 요소와 베어링이 촬상 소자의 부근에 마련되어 있다. 이에 비해, 흔들림 보정 기구(50)에 따르면, 2개의 제1 베어링(62)이 대응하는 제1 바아 요소(61)를 지지하는 위치는, 제1 가이드 플레이트(52)의 무게 중심으로부터 제1 방향(M1)으로 충분히 이격되어 있다. 따라서, 흔들림 보정 기구(50)에서는, 2개의 제1 베어링(62)과 대응하는 바아 요소(61) 사이에 작용하는 반경 방향 하중 및 2개의 제2 베어링(64)과 대응하는 바아 요소(63) 사이에 작용하는 반경 방향 하중을 줄일 수 있고, 이들 사이에서의 마찰을 실질적으로 줄일 수 있다.
따라서, 디지털 카메라(10)는, 촬상 소자(16)가 장착되어 있는 제1 가이드 플레이트(52)(가동 요소)를 베이스(51)(고정 요소)에 대해 원활하게 이동시켜 적절히 흔들림 보정을 행하는 것이 가능하다.
또한, 제1 베어링(62A)과 제1 베어링(62B)은 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 배치되어 있으므로, 제1 베어링(62A)과 제1 바아 요소(61A) 사이에 작용하는 반경 방향 하중의 양과, 제1 베어링(62B)과 제1 바아 요소(61B) 사이에 작용하는 반경 방향 하중의 양은 균형을 이루게 될 수 있고 감소될 수 있다.
또한, 제2 베어링(64B)은 XY 평면을 따라서 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 부근에 배치되어 있다. 따라서, 제1 베어링(62A)과 제1 바아 요소(61A) 사이에 작용하는 반경 방향 하중의 양과, 제1 베어링(62B)과 제1 바아 요소(61B) 사이에 작용하는 반경 방향 하중의 양은 균형을 이루게 될 수 있고 감소될 수 있다.
디지털 카메라(10)에 따르면, 제1 가이드 플레이트(52)를 베이스(51)에 대해 원활하게 이동시킴으로써, 구동 기구(54)의 구동력의 증가를 방지할 수 있게 된다.
디지털 카메라(10)에 있어서, 제1 베어링(62A) 및 제1 베어링(62B)은, 이들 사이를 연결하는 직선이, 제1 드라이버(54A)가 제1 방향(M1)으로 제1 가이드 플레이트(52)에 작용시키는 구동력의 벡터와 맞추어지도록 위치 결정되어 있다. 이로써, 2개의 제1 베어링(62)과 대응하는 바아 요소(61) 사이의 마찰을 더 줄일 수 있다. 도 13a, 도 13b에 도시된 흔들림 보정 기구(90)를 참조하여 이를 설명한다. 이들 도면에서, 흔들림 보정 기구(90)는, X 바아 요소(92)에 의해 고정 요소(94)에 대하여 XY 평면을 따라 이동 가능한 정사각형의 가동 요소(91) 상에 촬상 소자를 포함하고, 가동 요소(91)와 고정 요소(94)의 사이에 구동 기구(95)를 포함한다. 가동 요소(91)는 X 베어링(96)에 의해 이동 가능하게 지지되는 X 바아 요소(92)를 구비한다. 구동 기구(95)는 가동 요소(91)에 대한 구동력을 X축을 따라 발생시킨다. 가동 요소(91)의 중심은 XY 평면을 따라서 본 무게 중심(Cg)이다. 도 13a와 도 13b의 차이는, 가동 요소(91)의 무게 중심(Cg)과 2개의 X 베어링(96)을 연결하는 직선의 중간 지점 사이의 거리 L1, L2에 있다. 구동 기구(95)가 가동 요소(91)를 +X축을 따라 이동시키는 구동력(F)을 발생시키는 경우, 가동 요소(91)는 +X축 측의 X 베어링(96)을 -Y축을 따라 이동시키고 -X축 측의 X 베어링(96)을 +Y축을 따라 이동시키도록 회전된다. X 바아 요소(92)에 의해, X 베어링(96)에 대한 반력(Fr1, Fr2)이 Y축을 따라 발생하고, 그 결과 X 바와 요소와 X 베어링 사이에 -X축을 향하는 마찰(γFr1, γFr2)이 생긴다. 이 마찰은 도 13a, 도 13b의 반력(Fr1, Fr2)에 비례한다. 도 13a에서와 같이 X 바아 요소(92)와 X 베어링(96)을 연결하는 직선이 무게 중심(Cg)으로부터 거리 L1을 두고 위치하는 경우, 가동 요소(91)에 작용하는 회전력과 모멘트의 평형방정식에 의해, 구동력(F)×거리(L1)=거리(Lb)×반력(Fr1)이라는 식이 구해진다. 마찬가지로, 도 13b에서와 같이 해당 직선이 거리 L2를 두고 위치하는 경우, 모멘트의 평형방정식에 의해, 구동력(F)×거리(L2)=거리(Lb)×반력(Fr2)이라는 식이 구해진다. 구동력(F)과 거리(Lb)가 일정한 경우, 거리 L1은 거리 L2보다 작고, 반력 Fr1은 반력 Fr2보다 작다. 따라서, X 바아 요소(92)로부터 X 베어링(96)으로의 반력은, X 베어링(96)을 연결하는 직선과 무게 중심(Cg) 사이의 거리가 짧을수록 반력이 작아지도록, 상기 거리에 따라 변화된다. 따라서, X 바아 요소(92)와 X 베어링(96) 사이의 마찰은, 상기 직선을 가동 요소(91)에 대한 구동력(F)의 벡터와 정렬시킴으로써 줄어들 수 있다. 제1 실시형태에서, 제1 가동 커넥터(55A)로서의 제1 베어링(62A) 및 제1 베어링(62B)은, 이들 사이의 직선이 제1 방향(M1)에 실질적으로 평행하고 상기 직선의 중심으로부터 무게 중심까지의 거리가 짧아지도록 위치 결정되어 있다. 이로써, 2개의 제1 베어링(62)과 2개의 제1 바아 요소(61) 사이에서의 마찰을 더 줄일 수 있게 된다. 2개의 제1 베어링(62)을 연결하는 직선을 제1 방향(M1)에 있어서 중심으로부터 무게 중심까지의 거리가 짧게 설정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 직선이 무게 중심을 통과하고 제1 방향(M1)에 일치한다.
디지털 카메라(10)는, 제1 방향(M1)과 제2 방향(M2)이 서로 직교하도록 설정되어 있으므로, 제1 가이드 플레이트(52)를 XY 평면을 따라 이동시킴으로써 흔들림 보정을 정확하게 수행할 수 있다.
디지털 카메라(10)에 따르면, 구동 기구(54)는 XY 평면을 따라 가동 렌즈 배럴(49) 또는 제1 회전 실린더(42)의 최대 직경의 외측에 배치되어 있어, 렌즈 배럴(13) 및 디지털 카메라(10)는 두께가 축소될 수 있다. 구동 기구(54)가 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 내측에 배치되는 경우, 수납 상태에서의 가동 렌즈 배럴(49)의 두께는 구동 기구(54)의 두께에 의해 증대된다.
도 15a를 참조해 보면, 제1 드라이버(54A)는 Y축 상에서 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 놓일 수 있고 제2 드라이버(54B)는 X축 상에서 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 놓일 수 있다. 그러나, 이는 X축을 따른 제1 드라이버(54A)의 크기 및 Y축을 따른 제2 드라이버(54B)의 크기에 의한 고정 프레임(41)의 크기 증대를 초래한다. 한편, 도 15b의 흔들림 보정 기구(50)에서, 제1 드라이버(54A)는 제1 방향(M1)인 제1 직선 상에서 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 놓일 수 있고 제2 드라이버(54B)는 제2 방향(M2)인 제2 직선 상에서 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 놓일 수 있다. 이 때문에, 고정 프레임(41)은 고정 실린더(41a)의 최대 직경에 가깝게 연장되는 2개의 X축 변과 2개의 Y축 변을 갖는 정사각형의 형상일 수 있다. 이로써, 고정 프레임(41)에 있어서 제1 직선 및 제2 직선 상의 코너 공간을 구동 기구(54)를 배치하기 위해 사용할 수 있게 되어, 흔들림 보정 기구의 크기 증대를 방지할 수 있게 된다. 이는, 렌즈 배럴 드라이버(17)가 렌즈 배럴(13)에서 가동 렌즈 배럴(49)의 둘레에 마련될 필요가 있으므로 특히 효과적이다.
또한, 디지털 카메라(10)에 따르면, 본체(11)가 기본 자세를 취하고 있는 동안에, 제1 방향(M1)은 수직 방향에 45도의 경사를 이루도록 설정되어 있고, 제2 방향(M2)은 제1 방향(M1)에 직교한다. 따라서, 제1 및 제2 드라이버(54A, 54B)가 제1 및 제2 직선 상에 각각 놓여 있는 상태에서, 베이스(51)에 대한 제1 가이드 플레이트(52)의 이동 방향은, 제1 가이드 플레이트(52)에 대한 구동 기구(54)의 구동력과 일치하게 될 수 있다. 따라서, 촬상 소자(16)가 장착되어 있는 제1 가이드 플레이트(52)를 베이스(51)에 대해 원활하게 이동시키는 것이 가능하다.
또한, 흔들림 보정 기구를 포함하는 고정 프레임(41)은, 그 3개의 면이 본체(11)의 3개의 내면과 접하도록 본체(11) 내에 수용되어 있다. 이로써, 고정 프레임(41)에 있어서 제1 직선 및 제2 직선 상의 2개의 코너를 본체(11)의 2개의 코너에 끼워 넣을 수 있게 된다. 이로써, 본체(11) 내의 공간을 구동 기구(54)를 수용하는 데 효율적으로 사용할 수 있게 되어, 디지털 카메라(10)의 크기 증대를 방지할 수 있게 된다.
제1 및 제2 드라이버(54A, 54B)는 제1 가이드 플레이트(52)의 무게 중심에 구동력을 인가하도록 위치 결정되어 있으므로, 디지털 카메라(10)는 제1 가이드 플레이트(52) 상의 촬상 소자(16)를 XY 평면을 따라 효율적으로 이동시킴으로써 화상에서의 흔들림을 정확하게 보정할 수 있다.
디지털 카메라(10)에 따르면, 제1 검출 소자(18a)의 검출 방향은 제1 가이드 플레이트(52)에 대한 제1 드라이버(54A)의 구동력과 일치하고, 제2 검출 소자(18b)의 검출 방향은 제1 가이드 플레이트(52)에 대한 제2 드라이버(54B)의 구동력과 일치한다. 이 때문에, 검출된 베이스(51)에 대한 제1 가이드 플레이트(52)의 위치 데이터에 따라, 구동 기구(54)의 구동력을 정확하게 설정할 수 있다. 또한, 위치 검출기(18)로부터의 위치 데이터에 기초하여 정확하게 서보 제어를 행함으로써, XY 평면 상에서의 베이스(51)에 대한 촬상 소자(16)의 위치를 조정할 수 있다.
또한, 떨림 검출기(19)의 검출 방향은, 제1 베어링(62) 및 제1 바아 요소(61)의 이동 방향과 제2 베어링(64) 및 제2 바아 요소(63)의 이동 방향으로 설정된다. 이로써, 제어기(21)는 떨림 검출기(19)로부터 검출된 떨림량에 기초하여, 목표 위치에 이르기까지의 이동량을 정확하게 산출할 수 있게 되고, 코일(65, 66)에 인가되는 전류를 적절히 제어할 수 있게 된다.
따라서, 촬상 장치로서의 디지털 카메라(10)는 흔들림 보정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있다.
제2 실시형태
이어서, 도 16a, 도 16b, 도 17을 참조로 하여 제2 실시형태에 따른 촬상 장치로서의 디지털 카메라(10B)를 설명한다. 디지털 카메라(10B)는 제1 실시형태의 디지털 카메라(10)와 외형면에서 다르다. 나머지 구조는 제1 실시형태에서의 구조와 기본적으로 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다. 도 16a, 도 16b는 디지털 카메라(10B)의 본체(10B)를 보여주고, 도 17은 본체(11B)에 수용된 렌즈 배럴(13) 및 흔들림 보정 기구(50)를 보여준다.
디지털 카메라(10B)의 본체(11B)는 도 1의 디지털 카메라(10)와 비교하여 컴팩트한 외관 모습을 갖도록 4개의 R-곡선 코너를 구비한다.
디지털 카메라(10)와 마찬가지로, 흔들림 보정 기구(50)를 구비한 렌즈 배럴(13)은 본체(11B) 내측에 장착된다. 고정 프레임(41)은, 본체(11B)의 R-곡선 코너에 따르는 2개의 곡선 코너를 갖도록 형성되어 있어, 이들 코너간의 간섭이 방지된다.
디지털 카메라(10B)는 제1 실시형태의 디지털 카메라(10)의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 고정 프레임(41) 내측의 공간을 효율적으로 사용하기 때문에, 고정 프레임(41)에 있어서 -Y축 상의 2개의 코너는 컷-오프될 수 있다. 이 때문에, 고정 프레임(41)이 본체(11B)의 -Y축 측에 기울어져 수용되더라도, 본체(11B)의 곡선 코너가 고정 프레임(41)의 코너와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고정 프레임(41)의 2개의 컷-오프 코너 때문에, 고정 프레임(41)의 4개의 코너를 곡선 형상으로 할 수 있다. 따라서, 본체(11B) 또는 디지털 카메라(10B)는 컴팩트한 외관 모습을 가질 수 있다.
따라서, 촬상 장치로서의 디지털 카메라(10B)는 흔들림 보정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있다.
제3 실시형태
이어서, 도 18, 도 19a 내지 도 19c를 참조로 하여 제3 실시형태에 따른 촬상 장치로서의 디지털 카메라(10C)를 설명한다. 디지털 카메라(10C)는, 구동 기구(54C)에 전류를 흘려보내는 제1 코일(65C) 및 제2 코일(66C)에 있어서 제1 및 제2 실시형태의 디지털 카메라(10, 10B)와 다르다. 도 18은, 렌즈 배럴(13) 또는 흔들림 보정 기구(50C)가 본체(11B) 내에 수용되어 있는 것을 보여준다. 도 19a는 Z축 방향에서 바라본 제1 코일(65C)을 보여주고, 도 19b는 비교를 위해 제2 실시형태에 따른 제1 코일(65)을 보여주며, 도 19c는 비교를 위해 제1 코일(65C)과 제1 코일(65)의 크기를 보여준다.
도 18에 도시된 바와 같이, 디지털 카메라(10C)에서는 제1 및 제2 코일(65C, 66C)이 Z축을 따라 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 이들 코일의 구조는 설정 위치 및 방향을 제외하고는 기본적으로 동일하므로, 이하에서는 제1 코일(65C)만을 설명한다.
제1 코일(65C)은, 광축(OA)으로부터 떨어짐에 따라 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상으로 되어 있다. 제2 실시형태의 제1 코일(65)과 비교하여, 고정 프레임(41)의 맨 모서리 끝에 놓일 수 있어, 정사각형 형상의 고정 프레임(41)의 삼각형 코너 공간을 효율적으로 이용한다. 즉, 제1 직선을 따라서의 제1 코일(65C)의 크기는 제1 직선을 따라서의 제1 코일(65)의 크기보다 클 수 있다. 제3 실시형태에서, XY 평면을 따라서의 제1 코일(65C)의 폭은, XY 평면을 따라서의 제1 코일(65)의 폭보다 2배 크게 설정되어 있고, 나선형으로 감긴 선의 수가 증가되어 있다.
제1 코일(65C)을 갖는 제1 드라이버(54AC)는, 동일량의 전류를 인가하였을 때, 제2 실시형태의 제1 드라이버(54A)보다 큰 구동력을 생성한다. 도 19a에서와 같이 제1 드라이버(54AC)의 제1 코일(65C)에 대하여 Z축을 따라 자기장이 형성되고, 제1 코일(65C)은 권취 방향으로 전류를 흘려보낸다. 사다리꼴 형상의 상부(65Ca) 및 하부(65Cb)에서, 전류는 제2 방향(M2)으로 흐른다. 따라서, 전류가 흐름에 따라, 구동력이 제1 코일(65C)의 상부 및 하부에 제1 방향(M1)으로 작용한다. 이는 제2 실시형태의 제1 드라이버(54A)에서도 유효하다. 도 19b에 도시된 바와 같이, 구동력은 제1 코일(65C)의 2개의 직선 부분(65a, 65b)에 제1 방향(M1)으로 작용한다.
직선 부분(65Ca, 65Cb, 65a, 65b)에서 흐르는 전류의 양이 클수록, 구동력이 커진다. 제1 코일(65C 및 65)에 나선형으로 감긴 선의 수 또는 ZY 평면을 따라서의 제1 코일의 폭에 따라, 전류 흐름의 양이 증대된다. 상부(65Cb)의 크기는 직선 부분(65a, 65b)의 크기의 합과 거의 동일하다. 따라서, 제1 코일(65) 전체에 작용하는 구동력과 거의 동등한 크기의 구동력이 직선 부분(65Cb, 65Ca)에 인가될 수 있다. 동일량의 전류를 인가한 경우, 제1 코일(65C)을 갖는 제1 드라이버(54AC)는 제2 실시형태의 제1 드라이버(54A)보다 큰 구동력을 생성할 수 있다. 이는 제2 드라이버(54BC) 또는 제2 코일(66C)에서도 마찬가지일 수 있다.
촬상 장치로서의 디지털 카메라(10C)는 제2 실시형태의 디지털 카메라(10B)의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 디지털 카메라(10C)에서의 구동 기구의 구동력은, 흔들림 보정 기구(50) 및 고정 프레임(41)의 크기를 증대시키지 않고서도 증대될 수 있다. 따라서, 전력 소비를 저감하면서 정확하게 흔들림 보정을 수행할 수 있다.
따라서, 디지털 카메라(10C)는 화상의 흔들림 보정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있다.
전술한 실시형태에서는 디지털 카메라(10)를 예로서 기술하였다. 본 발명은 이러한 예에 한정되어서는 안 된다. 본원 발명은, 촬상 장치가, 하나 이상의 광학 요소를 구비하는 광학계와, 상기 광학계에 의해 형성된 피사체의 화상을 취득하는 촬상 소자와, 상기 광학 요소가 장착되어 있고, 상기 광학 요소를 광축을 따라 이동시키도록 장치 본체에 대해 상대적으로 이동 가능한 렌즈 배럴과, 상기 장치 본체에서 상기 광축에 대해 직교하는 방향으로 고정된 위치에 있는 고정 요소와, 상기 촬상 소자가 장착되어 있고, 상기 광축에 수직한 평면을 따라 상기 고정 요소에 대해 상대적으로 이동 가능한 가동 요소와, 자기장으로 전류를 흘림으로써, 상기 가동 요소를 상기 고정 요소에 대해 이동시키는 구동력을 발생시키는 구동 기구, 그리고 상기 고정 요소와 상기 가동 요소 중의 어느 하나에 마련된 바아 요소와, 상기 고정 요소와 상기 가동 요소 중의 다른 하나에 마련된 베어링을 각각 구비하여, 상기 바아 요소의 축선을 따라 바아 요소를 이동 가능하게 지지하는 2개 이상의 가동 커넥터를 포함하고, 상기 가동 커넥터의 바아 요소는 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 서로 다른 방향으로 이동하도록 설정되어 있으며, 상기 베어링 중의 적어도 하나는 상기 광축에 대하여 직교하는 방향으로 렌즈 배럴의 외측에 배치되어 있는 구성이면, 임의의 촬상 장치에 적용 가능하다.
전술한 실시형태에서는, 가동 커넥터(55)의 3개의 베어링이 XY 평면에서 보았을 때 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 배치되어 있는 예를 기술하였다. 본 발명은 이러한 예에 한정되어서는 안 된다. 적어도 1개의 베어링이 가동 렌즈 배럴(49)의 최대 직경의 외측에 마련되어 있기만 하면, 임의적으로 구성될 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 가동 렌즈 배럴(49)이 제1 회전 실린더(42), 제2 회전 실린더(44) 및 이동 실린더(47)로 구성되어 있는 예를 기술하였다. 광학 요소를 수용하는 렌즈 배럴(13)이 본체(11)에 대해 이동 가능하기만 하면, 렌즈 배럴은 임의적으로 구성될 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 제1 가이드 플레이트(52)에는 2개의 제1 바아 요소(61)가 마련되어 있고 제2 가이드 플레이트(53)에는 2개의 제1 베어링(62)이 마련되어 있는 예를 기술하였다. 별법으로서, 2개의 제1 바아 요소(61) 중 어느 하나 또는 양자 모두가 제2 가이드 플레이트(53)에 마련될 수 있고, 2개의 제1 베어링(62) 중 어느 하나 또는 양자 모두가 제1 가이드 플레이트(52)에 마련될 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 베이스(51)에는 2개의 제2 바아 요소(63)가 마련되어 있고 제2 가이드 플레이트(53)에는 2개의 제2 베어링(64)이 마련되어 있는 예를 기술하였다. 별법으로서, 2개의 제2 바아 요소(63) 중 어느 하나 또는 양자 모두가 제2 가이드 플레이트(53)에 마련될 수 있고, 2개의 제2 베어링(64) 중 어느 하나 또는 양자 모두가 베이스(51)에 마련될 수 있다.
전술한 실시형태에서는 디지털 카메라를 예로서 기술하였다. 본 발명은 PDA(personal data assistant), 휴대 전화와 같은 휴대형 데이터 단말 장치, 화상 입력 장치 등의 전자 장치에도 적용 가능하다. 카메라 기능을 갖는 이러한 전자 장치는 널리 사용되고 있다.
본 발명을 예시적인 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 당업자라면 이하의 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도, 전술한 실시예에 대해 변경 또는 개량을 실시할 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (12)

  1. 촬상 장치로서,
    하나 이상의 광학 요소를 구비하는 광학계;
    상기 광학계에 의해 형성된 피사체의 화상을 취득하는 촬상 소자;
    상기 광학 요소가 장착되어 있고, 상기 광학 요소를 광축을 따라 이동시키도록 장치 본체에 대해 상대적으로 이동 가능한 렌즈 배럴;
    상기 장치 본체에서 상기 광축에 대해 직교하는 방향으로 고정된 위치에 있는 고정 요소;
    상기 촬상 소자가 장착되어 있고, 상기 광축에 수직한 평면을 따라 상기 고정 요소에 대해 상대적으로 이동 가능한 가동 요소;
    자기장으로 전류를 흘림으로써, 상기 가동 요소를 상기 고정 요소에 대해 이동시키는 구동력을 발생시키는 구동 기구; 및
    상기 고정 요소와 상기 가동 요소 중의 어느 하나에 마련된 바아 요소와, 상기 고정 요소와 상기 가동 요소 중의 다른 하나에 마련된 베어링을 각각 구비하여, 상기 바아 요소의 축선을 따라 바아 요소를 이동 가능하게 지지하는 2개 이상의 가동 커넥터
    를 포함하고, 상기 가동 커넥터의 바아 요소는 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 서로 다른 방향으로 이동하도록 설정되어 있으며,
    상기 베어링 중의 적어도 하나는 상기 광축에 대하여 직교하는 방향으로 렌즈 배럴의 외측에 배치되어 있는 것인 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바아 요소 중의 어느 하나는 대응하는 베어링에 대해 제1 방향으로 이동하고, 상기 바아 요소 중의 다른 하나는 대응하는 베어링에 대해 제2 방향으로 이동하며;
    제1 방향으로 이동되는 가동 커넥터는 한 쌍의 커넥터를 포함하는 제1 가동 커넥터이고, 제2 방향으로 이동되는 가동 커넥터는 제2 가동 커넥터이며, 한 쌍의 커넥터 사이에 상기 가동 요소의 무게 중심이 위치하고;
    상기 구동 기구는 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 서로 다른 방향으로 작용하는 제1 구동력 및 제2 구동력을 생성하도록 구성되어 있으며; 그리고
    상기 한 쌍의 커넥터는, 베어링을 연결하는 직선이 제1 구동력의 방향에서 상기 가동 요소의 무게 중심에 접근하도록 배치되어 있는 것인 촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광축이 수평 방향으로 설정된 기본 자세의 상기 장치 본체에 대해, 상기 제1 방향은 수직 방향에 45도의 경사를 이루며;
    상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 직교하는 것인 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 작용하는 제1 구동력을 생성하는 제1 드라이버와, 상기 광축에 직교하는 평면을 따르면서 상기 제1 구동력에 직교하는 방향으로 작용하는 제2 구동력을 생성하는 제2 드라이버를 포함하고;
    상기 제1 드라이버는, 상기 광축이 수평 방향으로 설정된 기본 자세의 상기 장치 본체에 대해, 수직 방향에 45도의 경사를 이루는 제1 직선 상에 있어서, 상기 광축에 직교하는 방향에서 렌즈 배럴의 외측에 위치해 있으며;
    상기 제2 드라이버는, 상기 기본 자세의 상기 장치 본체에 대해, 수직 방향에 45도의 경사를 이루며 상기 제1 직선에 직교하는 제2 직선 상에 있어서, 상기 광축에 직교하는 방향에서 렌즈 배럴의 외측에 위치해 있는 것인 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 렌즈 배럴을 상기 광축 둘레로 둘러싸고 상기 고정 요소, 가동 요소 및 구동 기구를 수용하며 상기 광축에 직교하는 단면의 형상이 직사각형인 케이스 요소를 더 포함하고,
    상기 제1 드라이버와 제2 드라이버는 상기 케이스 요소의 코너에 배치되어 있는 것인 촬상 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 구동력과 제2 구동력은 상기 가동 요소의 무게 중심을 향해 작용하는 것인 촬상 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광축에 직교하는 평면을 따르는 방향에서 상기 고정 부재에 대한 상기 가동 요소의 위치를 검출하는 위치 검출기를 더 포함하고,
    상기 구동 기구는, 상기 광축에 직교하는 평면을 따라 작용하는 제1 구동력을 생성하는 제1 드라이버와, 상기 광축에 직교하는 평면을 따르면서 상기 제1 구동력에 직교하는 방향으로 작용하는 제2 구동력을 생성하는 제2 드라이버를 포함하며; 그리고
    상기 위치 검출기는, 상기 제1 구동력의 방향에서 상기 고정 부재에 대한 상기 가동 요소의 위치를 검출하는 제1 검출 소자와, 상기 제2 구동력의 방향에서 상기 고정 부재에 대한 상기 가동 요소의 위치를 검출하는 제2 검출 소자를 포함하는 것인 촬상 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장치 본체는 상기 광축에 직교하는 단면 형상이 직사각형이고;
    상기 구동 기구는 상기 장치 본체의 코너에 위치해 있는 것인 촬상 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 광축을 따라 자기장을 생성하는 자석과, 상기 자기장에 대해 직교하는 방향으로 전류를 흘려보내는 코일을 포함하고, 상기 코일의 광축에 직교하는 단면 형상은, 광축으로부터 멀어질수록 그 단면의 폭이 줄어드는 사다리꼴 형상인 것인 촬상 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 광축에 직교하는 평면을 따르는 방향에서 상기 장치 본체의 이동량을 검출하는 떨림 검출기를 더 포함하고,
    상기 구동 기구는, 상기 떨림 검출기로부터의 검출 신호에 따라 상기 가동 요소를 상기 고정 요소에 대해 이동시켜, 움직이는 피사체를 따라 상기 촬상 소자를 이동시키도록 구성되어 있는 것인 촬상 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 바아 요소 중의 어느 하나는 대응하는 베어링에 대해 제1 방향으로 이동하고, 상기 바아 요소 중의 다른 하나는 대응하는 베어링에 대해 제2 방향으로 이동하며;
    제1 방향으로 이동되는 가동 커넥터는 제1 가동 커넥터이고, 제2 방향으로 이동되는 가동 커넥터는 제2 가동 커넥터이며;
    상기 떨림 검출기는, 제1 방향 및 제2 방향에서의 상기 장치 본체의 이동량을 검출하도록 구성되어 있는 것인 촬상 장치.
  12. 제1항에 따른 촬상 장치를 포함하는 전자 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5821418B2 (ja) 2011-08-30 2015-11-24 株式会社リコー 撮像装置と電子機器
JP6676936B2 (ja) * 2015-11-16 2020-04-08 リコーイメージング株式会社 撮像装置および駆動装置の制御方法
JP6880979B2 (ja) 2016-11-30 2021-06-02 株式会社リコー 振動抑制装置および電子機器
CN114721201B (zh) * 2018-07-25 2024-03-08 台湾东电化股份有限公司 感光组件驱动机构
JP7263828B2 (ja) 2019-02-21 2023-04-25 株式会社リコー 撮像素子傾き調整機構および調整方法
WO2021006373A1 (ko) * 2019-07-08 2021-01-14 엘지전자 주식회사 카메라 모듈
CN112135019B (zh) * 2020-09-08 2022-07-29 杭州海康威视数字技术股份有限公司 拍摄设备

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3385656B2 (ja) 1993-07-12 2003-03-10 株式会社ニコン 振れ防止装置
US7440686B2 (en) 2004-05-31 2008-10-21 Hoya Corporation Anti-shake apparatus
JP4587810B2 (ja) 2005-01-05 2010-11-24 Hoya株式会社 ステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの手振れ補正装置
JP4728086B2 (ja) 2005-10-20 2011-07-20 株式会社リコー 手ぶれ補正機能付き撮像装置
JP4751695B2 (ja) 2005-10-20 2011-08-17 株式会社リコー 手ぶれ補正機能付き撮像装置
JP4827182B2 (ja) 2006-03-06 2011-11-30 株式会社リコー 撮像装置および電子機器
JP5003008B2 (ja) * 2006-04-17 2012-08-15 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 手振れ補正装置、レンズユニットおよび撮像装置
JP2008077047A (ja) 2006-08-23 2008-04-03 Ricoh Co Ltd 像振れ補正装置および撮像装置および電子機器
JP4916835B2 (ja) 2006-10-05 2012-04-18 株式会社リコー レンズ鏡胴、およびこれを備えるカメラ、デジタルカメラ、携帯型情報端末装置、画像入力装置
JP5041910B2 (ja) 2007-03-02 2012-10-03 株式会社リコー 撮像装置および電子機器
US8692895B2 (en) 2007-01-05 2014-04-08 Ricoh Company, Ltd. Image apparatus and electronic device
JP4707687B2 (ja) 2007-01-05 2011-06-22 株式会社リコー 撮像装置および電子機器
JP4917060B2 (ja) * 2007-02-26 2012-04-18 Hoya株式会社 撮像ユニット及び携帯用電子機器
JP2009204629A (ja) 2008-01-28 2009-09-10 Ricoh Co Ltd 撮像装置
JP2010112978A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Nikon Corp レンズ駆動装置、レンズ位置検出装置、及びそれらを用いた撮像装置
JP5242432B2 (ja) * 2009-01-28 2013-07-24 オリンパスイメージング株式会社 ブレ補正装置
CN102520562B (zh) 2009-01-28 2014-09-10 奥林巴斯映像株式会社 应用于摄像装置的抖动校正装置
JP5090410B2 (ja) 2009-03-04 2012-12-05 株式会社リコー 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末
JP5301377B2 (ja) * 2009-07-06 2013-09-25 富士フイルム株式会社 像ブレ補正装置及び撮像装置
JP5487911B2 (ja) 2009-11-27 2014-05-14 株式会社リコー 撮像装置
JP2011113053A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Sony Corp 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置
JP2011154297A (ja) 2010-01-28 2011-08-11 Ricoh Co Ltd 撮像装置
JP5440368B2 (ja) 2010-05-06 2014-03-12 株式会社リコー 撮像装置
JP5614577B2 (ja) 2010-07-15 2014-10-29 株式会社リコー 像振れ補正装置、レンズ鏡筒、撮像装置および携帯情報端末
JP5754271B2 (ja) 2011-07-08 2015-07-29 株式会社リコー 撮像素子固定構造
JP5821418B2 (ja) 2011-08-30 2015-11-24 株式会社リコー 撮像装置と電子機器

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