JP2008225349A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、手振れ補正を行う撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus that performs camera shake correction.
従来、手振れ補正を行う撮像装置として、ベース部材に対し第1アクチュエータの駆動によりX軸方向に移動する第1スライダ、及びこの第1スライダに対し第2アクチュエータの駆動によりY軸方向に移動する第2スライダを備え、手振れの状態に応じて第2スライダに取り付けた撮像素子を移動させることにより、手振れ補正を行うものが知られている(例えば、特許文献1、2)。
しかしながら、このような装置にあっては、適切な手振れ補正が行えないおそれがある。例えば、第1スライダを第1アクチュエータのロッド部材のみで支持しようとすると、支持状態が不安定となり、第1スライダが円滑に移動せず、効率よく装置駆動が行えない。 However, in such an apparatus, there is a possibility that appropriate camera shake correction cannot be performed. For example, if an attempt is made to support the first slider with only the rod member of the first actuator, the support state becomes unstable, the first slider does not move smoothly, and the apparatus cannot be driven efficiently.
これに対し、第1スライダをガイド軸で支持してその支持状態を安定化させ、第1スライダの移動を円滑にすることが考えられる。ところが、第1スライダをガイド軸で位置決めして移動させようとしても必ずしも移動の円滑化は容易ではない。すなわち、第1スライダは、撮像素子又は撮像光学系と共に移動するものであり、光軸を基準として撮像素子又は撮像光学系が設置されることから、それに従って第1スライダの配置位置も決められてしまう。その際、第1スライダが製造誤差などによって正確に配置されていない場合には、第1スライダとガイド軸との位置ズレを生ずることとなり、ガイド軸に沿って第1スライダが円滑に移動せず、適切な手振れ補正が行えないこととなる。 On the other hand, it can be considered that the first slider is supported by the guide shaft to stabilize the support state, and the first slider can be moved smoothly. However, smooth movement is not always easy even if the first slider is positioned and moved by the guide shaft. That is, the first slider moves together with the image pickup device or the image pickup optical system, and the image pickup device or the image pickup optical system is installed on the basis of the optical axis. Therefore, the position of the first slider is also determined accordingly. End up. At this time, if the first slider is not accurately arranged due to a manufacturing error or the like, a positional deviation between the first slider and the guide shaft occurs, and the first slider does not move smoothly along the guide shaft. As a result, appropriate camera shake correction cannot be performed.
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、手振れ補正のために移動する移動部材の移動の円滑化が図れる撮像装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a technical problem, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of facilitating the movement of a moving member that moves for camera shake correction.
すなわち本発明に係る撮像装置は、撮像光学系とこの撮像光学系により形成された画像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記撮像光学系と前記撮像素子のいずれか一方を光軸方向と直交する第一移動方向及び第二移動方向へ移動させて手振れ補正を行う撮像装置において、前記撮像光学系及び前記撮像素子の一方が取り付けられたベース部材と、圧電素子の伸縮により駆動軸を往復移動させて駆動する第一アクチュエータと、前記第一アクチュエータの駆動軸と摩擦係合され前記第一アクチュエータの駆動により前記ベース部材に対し前記第一移動方向へ移動する第一移動部材と、前記第一移動方向へ向けて配置され、前記ベース部材に形成した溝又は孔に遊びのある状態で挿入されて組み付けられ、前記第一移動部材を第一移動方向へ移動可能に支持する第一支持軸と、前記撮像光学系及び前記撮像素子の他方が取り付けられ、第二アクチュエータの駆動により前記第一部材に対し第二移動方向へ移動する第二移動部材とを備えて構成されている。 That is, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging optical system and an imaging element that converts an image formed by the imaging optical system into an electrical signal, and one of the imaging optical system and the imaging element is in an optical axis direction. In an imaging apparatus that performs camera shake correction by moving in the first moving direction and the second moving direction orthogonal to each other, the drive shaft is reciprocated by the expansion and contraction of the piezoelectric element and the base member to which one of the imaging optical system and the imaging element is attached. A first actuator that is moved and driven; a first moving member that is frictionally engaged with a drive shaft of the first actuator and moves in the first movement direction relative to the base member by driving of the first actuator; The first moving member is arranged in the first moving direction, and is inserted and assembled in a groove or hole formed in the base member in a state with play. A first support shaft that is movably supported, and a second moving member that is attached to the other of the imaging optical system and the imaging element and moves in the second moving direction relative to the first member by driving a second actuator. It is prepared for.
この発明によれば、第一移動部材を第一移動方向へ移動可能に支持する第一支持軸を設けることにより、第一アクチュエータの駆動軸で第一移動部材を支持する場合に比べて第一移動部材の移動を円滑にすることができる。また、第一支持軸をベース部材に形成した溝又は孔に遊びのある状態で挿入して組み付けることにより、第一移動部材の取り付け位置がずれた場合などに、それに合わせて第一支持軸の配置位置又は配置姿勢を調整することができる。このため、第一支持軸により第一移動部材を円滑に移動する状態で支持することができ、第一移動部材の移動の円滑化が図れる。 According to the present invention, by providing the first support shaft that supports the first moving member so as to be movable in the first moving direction, the first moving member is supported by the drive shaft of the first actuator compared to the case where the first moving member is supported. The movement of the moving member can be made smooth. In addition, when the first support shaft is inserted and assembled in a groove or hole formed in the base member in a state with play, the first support shaft is adjusted accordingly when the mounting position of the first moving member is shifted. The arrangement position or the arrangement posture can be adjusted. For this reason, the first moving member can be supported by the first support shaft in a smoothly moving state, and the first moving member can be moved smoothly.
また本発明に係る撮像装置は、携帯電話に内蔵されるカメラに好適である。撮像装置が携帯電話に内蔵される場合、小型なものとなるため、第一アクチュエータの取り付け位置又は取り付け姿勢の微少なズレが生じやすい。本発明によれば、このようなズレに応じて第一支持軸の設置位置を調整できるので、第一移動部材を円滑に移動可能に支持できる。 The imaging device according to the present invention is suitable for a camera built in a mobile phone. When the imaging device is built in a mobile phone, it is small, and thus a slight shift in the mounting position or mounting posture of the first actuator is likely to occur. According to the present invention, since the installation position of the first support shaft can be adjusted according to such a shift, the first moving member can be supported so as to be smoothly movable.
本発明によれば、手振れ補正のために移動する移動部材を支持軸によりガイドすることにより、その移動部材の移動の円滑化を図ることができる。 According to the present invention, by moving a moving member that moves for camera shake correction using the support shaft, the moving member can be smoothly moved.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置における撮像部及び手振れ補正機構の分解斜視図である。図2は、本実施形態に係る撮像装置の撮像部及び手振れ補正機構の平面図である。図3は、図2のIII−IIIにおける断面図である。図4は、図2のIV−IVにおける断面図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view of an imaging unit and a camera shake correction mechanism in an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the imaging unit and the camera shake correction mechanism of the imaging apparatus according to the present embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
本実施形態に係る撮像装置は、撮像光学系と撮像素子を光軸方向と直交する方向に相対移動させて手振れ補正を行うものである。すなわち、手振れに応じて撮像光学系を移動させ、撮像素子との相対位置を変化させることで手振れを補正する。この撮像装置は、静止画を撮影するカメラ、動画を撮影するビデオカメラ、携帯電話に搭載される撮像部などに適用される。 The image pickup apparatus according to the present embodiment performs camera shake correction by relatively moving the image pickup optical system and the image pickup element in a direction orthogonal to the optical axis direction. That is, the camera shake is corrected by moving the imaging optical system in accordance with the camera shake and changing the relative position with the image sensor. This imaging apparatus is applied to a camera that captures still images, a video camera that captures moving images, an imaging unit mounted on a mobile phone, and the like.
まず、本実施形態に係る撮像装置の機械的な構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る撮像装置は、被写体の像を取得するための撮像光学系2と撮像素子14を備えている。撮像光学系2は、撮像素子14に集光する光学系であり、撮影レンズを備えて構成されている。この撮像光学系2は、例えばホルダ2aにレンズ(図示なし)を収容して構成される。撮像光学系2は、単体のレンズで構成してもよいし、複数のレンズによるレンズ群で構成してもよい。
First, the mechanical configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described. As illustrated in FIG. 1, the imaging apparatus according to the present embodiment includes an imaging
撮像光学系2は、第二移動部材5に取り付けられており、撮像素子14に対し光軸Oの方向(光軸方向)と直交する方向に相対移動可能に設けられている。第二移動部材5は、撮像素子14を固定する撮像素子ホルダ13に収容され、球体4で支持されることにより、撮像素子ホルダ13及び撮像素子14に対し光軸方向と直交する方向に相対移動可能となっている。このため、撮像光学系2は、第二移動部材5と共に撮像光学系2が移動することによって、撮像素子14に対し光軸方向と直交する方向に相対移動することになる。
The imaging
その際、撮像光学系2を第二移動部材5に対し光軸方向へ移動可能に取り付けることが好ましい。例えば、第二移動部材5に光軸方向へ向けた支持軸3を取り付け、その支持軸3に沿って撮像光学系2を移動可能に取り付ける。撮像光学系2を光軸方向へ移動させるアクチュエータ10としては、圧電素子10aの伸縮により往復移動する駆動軸10bを備えたものが用いられる。このアクチュエータ10は、撮像光学系2を光軸方向へ移動させる第三アクチュエータとして機能するものである。圧電素子10aが第二移動部材5に取り付けられ、駆動軸10bが撮像光学系2に摩擦係合部22で摩擦係合される(図4参照)。駆動軸10bの一端は、圧電素子10aに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この駆動軸10bは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
At this time, it is preferable that the imaging
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより駆動軸10bを撮像光学系2のホルダ2aに一定の押圧力で圧接した状態とし、駆動軸10bが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように駆動軸10bが移動することにより、慣性により撮像光学系2の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ駆動軸10bが移動すると、撮像光学系2もその逆方向へ移動する。このような駆動軸10bの往復移動を繰り返すことにより、第二移動部材5に対し相対的に撮像光学系2を移動させることができる。圧電素子10aには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部(図示なし)から入力される。これにより、駆動軸10bが異なる速度で往復移動し、撮像光学系2の移動制御を行うことができる。
As the friction engagement structure, for example, a structure in which the
このように、撮像光学系2を第二移動部材5に対し光軸方向へ移動可能に取り付けることにより、第二移動部材5に対し撮像光学系2のみを光軸方向へ移動させてズーミング又はフォーカシングを行うことができる。このため、手振れ補正機構全体を移動させてズーミング又はフォーカシングを行う必要がない。従って、ズーミング又はフォーカシングによって移動する部品が小さくなるため、手振れ補正機構を小さく構成することができる。
Thus, by attaching the imaging
撮像素子14は、撮影光学系2により結像された像を電気信号に変換する撮像手段であり、撮像素子ホルダ13に固定して取り付けられている。この撮像素子14としては、例えばCCDセンサが用いられる。撮像素子ホルダ13は、撮像装置内に固定され、手振れ補正機構を組み付けるためのベース部材として機能するものである。
The
本実施形態に係る撮像装置は、第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6、第一移動部材11を備えている。第一アクチュエータ8は、光軸方向と直交する第一方向(ピッチ方向)Xに撮像光学系2と撮像素子14を相対移動させるアクチュエータである。この第一アクチュエータ8は、例えば、圧電素子8aの伸縮により往復移動する駆動軸8bを備えたものが用いられる。駆動軸8bは、第一方向Xに向けて配置されている。圧電素子8aは、撮像素子14が固定される撮像素子ホルダ13に取り付けられている。駆動軸8bは、第一移動部材11に摩擦係合部21で摩擦係合されている(図4参照)。駆動軸8bの一端は、圧電素子8aに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この駆動軸8bは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
The imaging apparatus according to the present embodiment includes a
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより駆動軸8bを第一移動部材11に一定の押圧力で圧接された状態とし、駆動軸8bが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように駆動軸8bが移動することにより、慣性により第一移動部材11の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ駆動軸8bが移動すると、第一移動部材11もその逆方向へ移動する。このような駆動軸8bの往復移動を繰り返すことにより、撮像素子14に対し第一移動部材11を第一方向Xに沿って移動させることができ、撮像素子14に対し相対的に撮像光学系2を第一方向Xに移動させることができる。圧電素子8aには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部(図示なし)から入力される。これにより、駆動軸8bが異なる速度で往復移動し、撮像光学系2の移動制御を行うことができる。
As the friction engagement structure, for example, the
なお、第一アクチュエータ8は、圧電素子8aを第一移動部材11側に取り付け、駆動軸8bを撮像素子ホルダ13に摩擦係合させて構成する場合もある。
The
第二アクチュエータ6は、光軸方向と直交する第二方向(ヨー方向)Yに撮像光学系2と撮像素子14を相対移動させるアクチュエータである。この第二アクチュエータ6と第一アクチュエータ8は、撮像光学系2と撮像素子14を相対移動させる駆動手段として機能するものである。
The
第二方向Yは、光軸方向と直交し第一方向Xと交差する方向であり、例えば第一方向Xと直交する方向に設定される。この第二アクチュエータ6は、例えば、圧電素子6aの伸縮により往復移動する駆動軸6bを備えたものが用いられる。駆動軸6bは、第二方向Yに向けて配置されている。圧電素子6aは、第二移動部材5に取り付けられている。駆動軸6bは、第一移動部材11に摩擦係合部20で摩擦係合されている(図2参照)。駆動軸6bの一端は、圧電素子6aに当接され、例えば接着剤を用いて接着されている。この駆動軸6bは、長尺状の部材であり、例えば円柱状のものが用いられる。
The second direction Y is a direction orthogonal to the optical axis direction and intersecting the first direction X. For example, the second direction Y is set to a direction orthogonal to the first direction X. As this
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより駆動軸6bを第一移動部材11に一定の押圧力で圧接された状態とし、駆動軸6bが移動する際に一定の摩擦力を生じさせる構造とする。この摩擦力を超えるように駆動軸6bが一方向に移動することにより、慣性により第二移動部材5の位置が維持される。一方、その摩擦力を超えないように逆方向へ駆動軸6bが移動しようとすると、駆動軸6bは摩擦力によって静止したまま、第二移動部材5が一方向へ移動する。このような駆動軸6bの往復移動を繰り返すことにより、撮像素子14に対し第二移動部材5を第二方向Yに沿って移動させることができ、撮像素子14に対し相対的に撮像光学系2を第二方向Yに移動させることができる。圧電素子6aには、その伸長速度と収縮速度を異ならせる電気信号が制御部(図示なし)から入力される。これにより、駆動軸6bが異なる速度で往復移動し、撮像光学系2の移動制御を行うことができる。
As the friction engagement structure, for example, the
第一移動部材11には、上述した摩擦係合によって第二アクチュエータ6が取り付けられている。このため、第一アクチュエータ8の作動により第一移動部材11が第一方向Xに移動することによって第二アクチュエータ6も第一方向Xへ移動することとなる。
The
なお、第二アクチュエータ6は、圧電素子6aを第一移動部材11側に取り付け、駆動軸6bを第二移動部材5に摩擦係合させて構成する場合もある。
The
撮像装置には、位置検出用磁石9、ホール素子15が設けられている。位置検出用磁石9は、第二移動部材5に取り付けられた磁石であり、ホール素子15で検出できるだけの磁界を発生するものであれば足りる。ホール素子15は、位置検出用磁石9から発生する磁界の状態に基づいて撮像素子14と撮像光学系2の光軸方向と直交する方向に対する相対位置を検出する磁気センサであり、例えば、基板17に取り付けられる。基板17は、撮像素子ホルダ13に取り付けられる配線基板であり、例えばL字形に屈曲されて用いられる。この基板17には、圧電素子6a、8a、10aのリード線がそれぞれ基板17に取り付けられている。
The imaging device is provided with a
撮像装置には、フォトインタラプタ16が設けられている。フォトインタラプタ16は、撮像光学系2の位置検出を行う位置検出センサである。フォトインタラプタ16は、基板17に取り付けられ、撮像光学系2の近傍位置に配置される。フォトインタラプタ16は、発光部と受光部を備え、発光部と受光部の間を通過する移動片2bの位置検出を通じて、撮像光学系2の光軸方向の位置を検出する。移動片2bは、撮像光学系2のホルダ2aに形成され、撮像光学系2と一体となって移動する部材である。
A
撮像装置は、上カバー1を備えている。上カバー1は、撮像部及び手振れ補正機構を収容する撮像素子ホルダ13の開口部分を被うカバーであり、被写体像を入射するための開口部1aを形成している。
The imaging apparatus includes an
図2に示すように、第一移動部材11は、第一支持軸12により第一方向Xに沿って移動可能に支持されている。第一支持軸12は、第一方向Xに向けて配置される軸部材であって、撮像素子ホルダ13に取り付けられている。この第一支持軸12は、第一移動部材11の軸受け部11aを貫通して設けられている。これにより、第一移動部材11は、第一支持軸12によって撮像素子14に対し第一方向Xのみに移動するように支持されている。
As shown in FIG. 2, the first moving
第一支持軸12は、撮像光学系2に対し第一アクチュエータ8側に配置されている。すなわち、第一支持軸12は、撮像光学系2を挟んで第一アクチュエータ8の反対側に配置されているのではなく、第一アクチュエータ8側へ配置されている。このため、第一アクチュエータ8による移動機構と第一支持軸12による支持機構をまとめてコンパクトに構成することができる。
The
第二移動部材5は、第二支持軸7により第二方向Yに沿って移動可能に支持されている。第二支持軸7は、第二方向Yに向けて配置される軸部材であって、第二移動部材5に取り付けられている。この第二支持軸7は、第一移動部材11の軸受け部11bを貫通して設けられている。これにより、第二移動部材5は、第二支持軸7によって第一移動部材11に対し第二方向Yのみに移動するように支持されている。
The second moving
第二支持軸7は、撮像光学系2に対し第二アクチュエータ6側に配置されている。すなわち、第二支持軸7は、撮像光学系2を挟んで第二アクチュエータ6の反対側に配置されているのではなく、第二アクチュエータ6側へ配置されている。このため、第二アクチュエータ6による移動機構と第二支持軸7による支持機構をまとめてコンパクトに構成することができる。
The
第一アクチュエータ8と第二アクチュエータ6は、T字状に配置することが好ましい。第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6は、その一方の中間部分に他方の先端部分を向けてT字状に組み合わされて設置されている。例えば、第一アクチュエータ8の中間部分に第二アクチュエータ6の先端部分を向けてT字状に組み合わされている。
The
これにより、第一アクチュエータ8と第二アクチュエータ6の駆動軸8b、6bを近接して配置することができる。このため、駆動軸8b及び駆動軸6bの双方と係合する第一移動部材11を小さく構成することができる。従って、撮像装置の小型化を図ることができる。
Thereby, the
なお、ここでいうT字状とは、第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6が完全なT字型に組み合わされる場合のみならず、ほぼT字状に組み合わされる場合も含むものである。例えば、第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6の一方の中間部分に他方の先端部分が向けられている場合において、その中間部分と先端部分に所定のスペースがある場合、またはその中間部分の中央から外れた位置に先端部分が向けられている場合などであってもよい。これらの場合であっても、駆動軸8b及び駆動軸6bの双方と係合する第一移動部材11を小さく構成することができ、撮像装置の小型化を図ることができる。
Here, the T-shape includes not only the case where the
図5は、図2の撮像装置のV−Vにおける端面図である。 FIG. 5 is an end view taken along the line V-V of the imaging apparatus of FIG.
図5に示すように、第一支持軸12は、撮像素子ホルダ13に形成された溝13aに挿入されて組み付けられている。溝13aは、光軸Oの方向に長い長溝であって、光軸方向に沿って遊びのある状態で第一支持軸12を挿入可能に形成されている。第一支持軸12は、溝13aに挿入された状態で撮像素子ホルダ13に対し接着剤などで固着しておくことが好ましい。なお、図5では、第一支持軸12の片側の端部のみが図示されているが、他方側の端部も同様にして、長溝に挿入して取り付ければよい。
As shown in FIG. 5, the
第一支持軸12を挿入するための溝13aは、少なくとも光軸方向に遊びのある状態で挿入できるものであれば、長溝状以外に形成される溝又は孔であってもよい。例えば、図6に示すように第一支持軸12の外径より大きく形成される孔13bであってもよいし、図7に示すように小判型の孔14cであってもよい。なお、図6、7における符号13fは、接着剤である。
The
このように、第一支持軸12が撮像素子ホルダ13に対し遊びのある状態で溝13aなどに挿入して組み付けられていることにより、第一支持軸12の配置位置を調整して撮像素子ホルダ13に取り付けることができ、第一移動部材11を円滑に移動できる状態で支持することができる。
As described above, the
例えば、図1に示すように撮像素子ホルダ13に各部品を組み付けて行く際、まず撮像素子ホルダ13に対し球体4を介して第二移動部材5の配置位置が決定される。そして、第二移動部材5に対し第二アクチュエータ6及び第二支持軸7を介して第一移動部材11の配置位置が決定される。その際、第二移動部材5、第二アクチュエータ6の製造誤差などにより第一移動部材11の配置位置が設計位置に対しズレを生ずる場合がある。このような場合、第一移動部材11に第一支持軸12を挿通させ、第一移動部材11の配置位置に応じて第一支持軸12の位置を決定した後、第一支持軸12を撮像素子ホルダ13の溝13aに対し接着剤などで固着する。これにより、第一移動部材11と第一支持軸12を適正に結合させることができ、第一移動部材を第一支持軸によって円滑に移動する状態で支持することができる。
For example, as shown in FIG. 1, when assembling each component to the
また、図3に示すように、第一移動部材11と第一アクチュエータ8の駆動軸8aとの摩擦係合部21において、第一移動部材11における光軸方向に対し平行に形成した平面部11dに駆動軸8aを当接させて摩擦係合することが好ましい。この場合、撮像素子ホルダ13に各部品を組み付けて行く際に第一移動部材11と第一アクチュエータ8の配置位置が光軸方向にズレを生じたときでも、第一移動部材11に対し駆動軸8aを無理なく当接することができ、適切な摩擦係合が行える。従って、第一アクチュエータ8による駆動が適切に行える。
Further, as shown in FIG. 3, in the
図8は、本実施形態に係る撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。図9は、本実施形態に係る撮像装置における手ぶれ補正回路の概要図である。 FIG. 8 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram of a camera shake correction circuit in the imaging apparatus according to the present embodiment.
図8に示すように、本実施形態に係る撮像装置は、第一制御部30、ジャイロセンサ50及び第二制御部40を備えている。第一制御部30は、撮像光学系2と撮像素子14の光軸方向と直交する方向における相対移動を制御して手ぶれ補正を行う制御手段として機能するものである。この第一制御部30は、例えばCPU、ドライバチップを内蔵するLSI(Large Scale Integration)などにより構成される。ジャイロセンサ50は、手ぶれ量を検出する手ぶれ検出センサとして機能するものである。このジャイロセンサ50は、防振ユニットの外部、すなわち撮像素子ホルダ13の外部に配置されている。第一制御部30は、ジャイロセンサ50の検出信号Xとホール素子15の検出信号Bを入力し、第一アクチュエータ8に駆動制御信号Y1を出力し、第二アクチュエータ6に駆動制御信号Y2を出力する。
As shown in FIG. 8, the imaging apparatus according to the present embodiment includes a
例えば、図9に示すように、第一制御部30内には、差動増幅器31を用いた手ぶれ補正回路が設けられている。この手ぶれ補正回路は、ジャイロセンサ50の検出信号S1とホール素子15の検出信号S2の差分に応じて第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6に駆動制御信号Sx、Syを出力する。ジャイロセンサ50の検出信号S1は撮像装置の手ぶれ量を示す信号であり、ホール素子15の検出信号S2は、撮像光学系2と撮像素子14の光軸方向と直交する方向における相対移動量を示す信号である。このため、手ぶれ量と撮像光学系2と撮像素子14の相対移動量の差分を減少させることにより、手ぶれ補正が行われることとなる。
For example, as shown in FIG. 9, a camera shake correction circuit using a
ジャイロセンサ50の検出信号S1は、積分回路32により積分処理して差動増幅器31に入力することが好ましい。また、ホール素子15の検出信号S2は、アンプ回路33により増幅処理してから差動増幅器31に入力することが好ましい。なお、第一制御部30内には、第一アクチュエータ8側に出力する駆動制御信号Sxを生成する手ぶれ補正回路と第二アクチュエータ6側に出力する駆動制御信号Syを生成する手ぶれ補正回路がそれぞれ設けられる。
The detection signal S <b> 1 of the gyro sensor 50 is preferably integrated by the
図8において、第二制御部40は、撮像光学系2の光軸方向へ移動を制御する制御手段として機能するものである。この第二制御部40は、例えばオートフォーカス用ICやマイコンなどにより構成される。第二制御部40は、図示しない測距装置により被写体までの距離情報を取得し、その距離情報とフォトインタラプタ16の検出信号に基づいてアクチュエータ10に駆動制御信号を出力し、撮像光学系2を移動制御する。
In FIG. 8, the
図10に第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6に入力される信号波形の一例を示す。
FIG. 10 shows an example of signal waveforms input to the
図10(A)は、摩擦係合される部材を圧電素子6a、8aに接近させる方向に移動させる際に入力される信号(正転時の信号)であり、図10(B)は、摩擦係合される部材を圧電素子6a、8aから離間させる方向に移動させる際に入力される信号(逆転時の信号)である。図10(A)、(B)において、それぞれの二つのパルス信号は、圧電素子6a、8aの二つの端子に入力される信号である。これらのパルス信号の電圧差が大きいほど圧電素子6a、8aの伸長量が大きくなり、その電圧差が変動することにより圧電素子6a、8aが伸縮する。
FIG. 10A shows a signal (a signal during forward rotation) input when the member to be frictionally engaged is moved in a direction to approach the
これらの図10(A)、(B)の信号は、第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6の駆動時における信号である。1パルスごとの信号が連続して第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6に入力されることにより、連続駆動が行われることとなる。
These signals in FIGS. 10A and 10B are signals when the
一方、第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6の休止時における信号は、図示していないが、圧電素子6a、8aの二つの端子に入力される電圧差がゼロとなる信号である。また、電圧差がゼロとなる休止時の入力信号は、図10(A)、(B)に示す駆動時の入力信号における1パルスの周期時間以上の長い時間で電圧差がゼロとなる信号とすることが好ましい。
On the other hand, the signal when the
なお、第一アクチュエータ8、第二アクチュエータ6に入力される信号は、図10に示すものに限られるものではなく、パルス信号でなく鋸歯波状の信号や三角波状の信号などであってもよい。
The signals input to the
次に、本実施形態に係る撮像装置における手ぶれ補正時の動作について説明する。 Next, an operation at the time of camera shake correction in the imaging apparatus according to the present embodiment will be described.
図8において、撮像装置を用いて撮影を行う際に手振れが生じている場合には、ジャイロセンサ50が手振れ量を検出し、手振れの検出信号S1を第一制御部30に出力する。第一制御部30は、ジャイロセンサ50の検出信号S1とホール素子15の検出信号S2に基づいて撮像素子14に撮像される画像がぶれないように第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6に対し駆動制御信号を出力する。
In FIG. 8, when camera shake occurs when shooting using the imaging device, the gyro sensor 50 detects the camera shake amount and outputs a camera shake detection signal S <b> 1 to the
この駆動制御信号に従って第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6が駆動する。すなわち、第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6において、圧電素子8a、6aの伸長速度と収縮速度が異なるように作動し、駆動軸8b、6bが繰り返し往復移動する。第一アクチュエータ8の駆動により撮像素子14に対して第一移動部材11が第一方向Xへ移動し、第二アクチュエータ6の駆動により第一移動部材11に対し第二移動部材5と共に撮像光学系2が第二方向Yへ移動し、撮像素子14と撮像光学系2が相対的に移動する。
The
これにより、撮像装置に手振れが生じても、撮像素子14と撮像光学系2が相対的に移動制御され、撮像素子14の撮像画像の手振れが抑制される。
Thereby, even if camera shake occurs in the imaging apparatus, the
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第一移動部材11を第一方向Xへ移動可能に支持する第一支持軸12を設けることにより、第一アクチュエータ8の駆動軸8aのみで第一移動部材11を支持する場合に比べて第一移動部材11の移動を円滑にすることができる。
As described above, according to the imaging apparatus according to the present embodiment, by providing the
また、第一支持軸12を撮像素子ホルダ13に形成した溝13aに遊びのある状態で挿入して組み付けることにより、第一移動部材11の取り付け位置がずれた場合などに、それに合わせて第一支持軸12の配置位置又は配置姿勢を調整することができる。このため、第一支持軸12により第一移動部材11を円滑に移動する状態で確実に支持することができ、第一移動部材11の移動の円滑化が図れる。従って、適切な手振れ補正が行える。
Further, when the
また、本実施形態に係る撮像装置は、携帯電話に内蔵されるカメラに適用する場合に、特に有用である。撮像装置が携帯電話に内蔵される場合には小型であることが要求される。このため、第一アクチュエータ8や第一移動部材11などの構成部品が小さなものとなり、部品の取り付け位置又は取り付け姿勢の微少なズレが生じやすい。この場合、本実施形態に係る撮像装置によれば、このようなズレに対応して第一支持軸12の設置位置を調整できるので、第一移動部材11を円滑に移動可能に確実に支持することができ、適切な手振れ補正が行える。
The imaging device according to the present embodiment is particularly useful when applied to a camera built in a mobile phone. When the imaging device is built in a mobile phone, it is required to be small. For this reason, component parts, such as the
なお、上述した実施形態は本発明に係る撮像装置の一例を示すものである。本発明に係る撮像装置は、これらの実施形態に係る撮像装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る撮像装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。 The embodiment described above shows an example of an imaging apparatus according to the present invention. The imaging device according to the present invention is not limited to the imaging device according to these embodiments, and the imaging device according to the embodiment may be modified or otherwise changed without changing the gist described in each claim. It may be applied to.
例えば、本実施形態では、手振れ補正機構として手振れに応じて撮像素子14に対して撮像光学系2を移動させるものについて説明したが、撮像光学系2に対し撮像素子14を移動させるものであってもよい。この場合であっても、上述した実施形態に係る撮像装置と同様な作用効果が得られる。
For example, in the present embodiment, a description has been given of moving the image pickup
1…上カバー、2…撮像光学系、3…支持軸、4…球体、5…第二移動部材、6…第二アクチュエータ、7…第二支持軸、8…第一アクチュエータ、9…位置検出用磁石、10…アクチュエータ、11…第一移動部材、12…第一支持軸、13…撮像素子ホルダ、13a…溝、14…撮像素子、15…ホール素子、16…フォトインタラプタ、17…基板、20、21、22…摩擦係合部、30…第一制御部、40…第二制御部、50…ジャイロセンサ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記撮像光学系及び前記撮像素子の一方が取り付けられたベース部材と、
圧電素子の伸縮により駆動軸を往復移動させて駆動する第一アクチュエータと、
前記第一アクチュエータの駆動軸と摩擦係合され前記第一アクチュエータの駆動により前記ベース部材に対し前記第一移動方向へ移動する第一移動部材と、
前記第一移動方向へ向けて配置され、前記ベース部材に形成した溝又は孔に遊びのある状態で挿入されて組み付けられ、前記第一移動部材を第一移動方向へ移動可能に支持する第一支持軸と、
前記撮像光学系及び前記撮像素子の他方が取り付けられ、第二アクチュエータの駆動により前記第一部材に対し第二移動方向へ移動する第二移動部材と、
を備えた撮像装置。 An image pickup optical system and an image pickup element that converts an image formed by the image pickup optical system into an electric signal, and either the image pickup optical system or the image pickup element are moved in a first moving direction and a second direction orthogonal to the optical axis direction. In an imaging device that performs camera shake correction by moving in the moving direction,
A base member to which one of the imaging optical system and the imaging element is attached;
A first actuator that is driven by reciprocating a drive shaft by expansion and contraction of a piezoelectric element;
A first moving member that is frictionally engaged with a drive shaft of the first actuator and moves in the first moving direction with respect to the base member by driving of the first actuator;
The first moving member is arranged in the first moving direction, is inserted and assembled in a groove or hole formed in the base member with play, and supports the first moving member so as to be movable in the first moving direction. A support shaft;
The other of the imaging optical system and the imaging element is attached, and a second moving member that moves in the second moving direction with respect to the first member by driving a second actuator;
An imaging apparatus comprising:
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- 2007-03-15 JP JP2007067091A patent/JP2008225349A/en not_active Abandoned
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