JP2010128389A - Image blur correction device, imaging lens unit, and camera unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラのレンズ鏡筒やシャッタユニット等に搭載される像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットに関し、特に、携帯電話機等の携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットに適用される小型で薄型の像振れ補正装置、撮像レンズユニット及びカメラユニットに関する。 The present invention relates to an image blur correction device mounted on a lens barrel or a shutter unit of a digital camera, an imaging lens unit and a camera unit including the image blur correction device, and more particularly to a portable information terminal such as a mobile phone. The present invention relates to a small and thin image blur correction device, an imaging lens unit, and a camera unit that are applied to a camera unit to be mounted.
従来の像振れ補正装置としては、中央に開口部を有する略矩形状のベースと、ベースの前面に設けられた第1案内軸と、第1案内軸に沿って往復動自在に支持された第1可動部材と、第1案内軸と90度の方向に方向付けられて第1可動部材の前面に設けられた第2案内軸と、第2案内軸に沿って往復動自在に支持されかつレンズを保持する第2可動部材と、第1可動部材及び第2可動部材を一緒に第1案内軸の方向に往復動させる第1駆動装置と、第2可動部材を第2案内軸の方向に往復動させる第2駆動装置を備え、第1駆動装置及び第2駆動装置として、コイル及び磁石を含むボイスコイルモータを採用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この装置においては、第1可動部材と第2可動部材が光軸方向に配列された二段構成となっているため、光軸方向において装置の大型化を招く。
また、第2駆動装置は第2可動部材だけを駆動するものの、第1駆動装置は第1可動部材だけでなく第2可動部材及び第2案内軸も一緒に駆動する必要があるため、第1可動部材だけを駆動する場合に比べてより大きな駆動力を発生しなければならず、第1駆動装置の大型化を招く。さらに、第1駆動装置の駆動負荷と第2駆動装置の駆動負荷が異なるため、レンズを光軸に垂直な平面内で位置決めするための駆動制御が容易ではない。
As a conventional image blur correction device, a substantially rectangular base having an opening in the center, a first guide shaft provided on the front surface of the base, and a first guide shaft supported reciprocally along the first guide shaft. A first movable member, a second guide shaft oriented in the direction of 90 degrees with respect to the first guide shaft and provided on the front surface of the first movable member; a lens which is supported so as to reciprocate along the second guide shaft; A second movable member that holds the first movable member, a first drive device that reciprocates the first movable member and the second movable member together in the direction of the first guide shaft, and a second movable member that reciprocates in the direction of the second guide shaft. 2. Description of the Related Art There is known a device that includes a second drive device to be moved, and employs a voice coil motor including a coil and a magnet as the first drive device and the second drive device (see, for example, Patent Document 1).
However, this apparatus has a two-stage configuration in which the first movable member and the second movable member are arranged in the optical axis direction, which leads to an increase in size of the apparatus in the optical axis direction.
Further, although the second driving device drives only the second movable member, the first driving device needs to drive not only the first movable member but also the second movable member and the second guide shaft together. Compared with the case where only the movable member is driven, a larger driving force must be generated, leading to an increase in the size of the first driving device. Furthermore, since the driving load of the first driving device is different from the driving load of the second driving device, driving control for positioning the lens in a plane perpendicular to the optical axis is not easy.
また、他の像振れ補正装置としては、開口部を有する略矩形状のベースと、ベースの前面四隅に植設されて光軸方向に伸長する4本の弾性支持部材(ワイヤ)と、4本の弾性支持部材の先端が連結されてレンズを保持する可動部材と、可動部材に設けられた第1磁石及び第1ヨークと、可動部材に設けられた第2磁石及び第2ヨークと、ベースとは異なる他の部材に固定されて可動部材の前方に配置され第1コイル及び第2コイルを保持する略矩形状の固定枠とを備え、第1磁石及び第1ヨーク並びに第1コイルにより第1駆動手段を構成し、第2磁石及び第2ヨーク並びに第2コイルにより第2駆動手段を構成し、第1駆動手段により可動部材を光軸に垂直な第1方向に駆動し、第2駆動手段により可動部材を光軸及び第1方向に垂直な第2方向に駆動するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、この装置においては、可動部材が、光軸方向に伸長する4本の弾性支持部材(ワイヤ)を用いてベースに支持され、さらに可動部材の前方において他の部材によりコイルを保持する固定枠が支持されているため、光軸方向において装置の大型化を招くと共に、4本の弾性支持部材の連結部がリンク状ではなくリジッドに連結されているため、可動部材(レンズ)が光軸に垂直な平面方向に移動させられるだけでなく光軸に対して傾斜する虞がある。
また、ベースと可動部材は連結されていても、コイルを保持する固定枠は一体的に連結されていないため、像振れ補正装置としてモジュール化することができず、取り扱いが不便であると共に、一つの部材(例えばベース)を基準として、可動部材の第1磁石及び第2磁石と固定枠の第1コイル及び第2コイルをそれぞれ位置合わせすることができず、装置の組付け作業が面倒である。さらに、第1駆動手段(の第1磁石及び第1ヨーク)と第2駆動手段(の第2磁石及び第2ヨーク)が、レンズに対して可動部材の片側にのみ配置されているため、第1駆動手段及び第2駆動手段は、レンズに対して対称的にではなく可動部材の一方側にのみ駆動力を及ぼすことになり、可動部材の傾斜すなわちレンズの傾斜を助長する傾向にある。
As another image blur correction apparatus, a substantially rectangular base having an opening, four elastic support members (wires) that are implanted in the four front corners of the base and extend in the optical axis direction, and four A movable member that holds the lens by connecting the tip of the elastic support member, a first magnet and a first yoke provided on the movable member, a second magnet and a second yoke provided on the movable member, and a base Includes a substantially rectangular fixed frame that is fixed to another different member and is disposed in front of the movable member and holds the first coil and the second coil. The first magnet, the first yoke, and the first coil are the first ones. The driving means is constituted, the second magnet, the second yoke, and the second coil constitute second driving means, the first driving means drives the movable member in the first direction perpendicular to the optical axis, and the second driving means To move the movable member perpendicular to the optical axis and the first direction. Those to be driven in the direction is known (e.g., see Patent Document 2).
However, in this apparatus, the movable member is supported by the base using four elastic support members (wires) extending in the optical axis direction, and further, a fixed frame that holds the coil by another member in front of the movable member. This increases the size of the device in the optical axis direction, and the connecting portions of the four elastic support members are not rigidly linked but are rigidly connected, so that the movable member (lens) is connected to the optical axis. In addition to being moved in a vertical plane direction, there is a risk of tilting with respect to the optical axis.
Even if the base and the movable member are connected, the fixed frame for holding the coil is not integrally connected. Therefore, it cannot be modularized as an image blur correction device, and is inconvenient to handle. The first and second magnets of the movable member and the first and second coils of the fixed frame cannot be aligned with respect to one member (for example, the base), and the assembly work of the apparatus is troublesome. . Further, since the first driving means (the first magnet and the first yoke) and the second driving means (the second magnet and the second yoke) are disposed only on one side of the movable member with respect to the lens, The first driving means and the second driving means exert driving force only on one side of the movable member, not symmetrically with respect to the lens, and tend to promote inclination of the movable member, that is, inclination of the lens.
また、他の像振れ補正装置としては、ベースと、レンズを保持した可動部材と、可動部材をベースに対して移動自在に支持する支持機構として3つのボール及びコイルスプリングと、可動部材を光軸に垂直な方向に駆動する駆動手段(駆動用磁石、コイル、ヨーク)と、可動部材の位置を検出するための位置検出手段(磁石、ホール素子)を備えたものが知られている(例えば、特許文献3参照)。
この装置においては、可動部材とベースの間に3つの転動するボールを介在させているため、光軸方向において装置を薄型化することはできるものの、可動部材が3つのボールに接触して常時支持されるようにコイルスプリングにより付勢力を及ぼしており、コイルスプリングの付勢力は可動部材を駆動する際に抵抗力すなわち駆動負荷として作用するため、駆動手段としては、コイルスプリングの付勢力に対抗し得るだけの駆動力を発生させる必要がある。
As another image blur correction apparatus, a base, a movable member holding a lens, three balls and a coil spring as a support mechanism for supporting the movable member with respect to the base, and an optical axis There are known driving means (driving magnet, coil, yoke) for driving in a direction perpendicular to the head and position detecting means (magnet, Hall element) for detecting the position of the movable member (for example, (See Patent Document 3).
In this apparatus, since three rolling balls are interposed between the movable member and the base, the apparatus can be thinned in the optical axis direction, but the movable member is always in contact with the three balls. The urging force is exerted by the coil spring so as to be supported, and the urging force of the coil spring acts as a resistance force, that is, a driving load when driving the movable member, so that the driving means counters the urging force of the coil spring. It is necessary to generate as much driving force as possible.
さらに、他の像振れ補正装置としては、ベースと、レンズを保持する可動部材と、可動部材を光軸に垂直な二方向に駆動する第1駆動手段(磁石、コイル、ヨーク)及び第2駆動手段(磁石、コイル、ヨーク)と、コイルに通電しない非通電状態(休止状態)において、可動部材を中心位置に復帰させる(センタリングする)ための2つのアシストバネ等を備えたものが知られている(例えば、特許文献4参照)。
この装置においては、可動部材を中心位置に復帰させる復帰手段として、アシストバネを採用しているため、アシストバネの配設スペースが必要になり、装置の大径化、大型化等を招く。
Further, as another image blur correction device, a base, a movable member that holds a lens, a first drive unit (magnet, coil, yoke) and a second drive for driving the movable member in two directions perpendicular to the optical axis. There are known means (magnet, coil, yoke) and two assist springs for returning the movable member to the center position (centering) in the non-energized state (resting state) in which the coil is not energized. (For example, see Patent Document 4).
In this apparatus, since an assist spring is employed as a return means for returning the movable member to the center position, a space for arranging the assist spring is required, which leads to an increase in diameter and size of the apparatus.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化等を図りつつ、携帯電話機等のカメラユニットに搭載することができ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができ、電気的接続配線の断線等を防止でき、又、休止状態において補正用のレンズを所定の休止位置に自動的に復帰させる(センタリングする)ことが可能な像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to simplify the structure and reduce the size and thickness of the device in the optical axis direction of the lens and in the direction perpendicular to the optical axis direction. It can be mounted on a camera unit such as a mobile phone, and image blur due to camera shake can be corrected with high accuracy, disconnection of electrical connection wiring, etc. can be prevented, and correction can be performed in a resting state. Another object of the present invention is to provide an image blur correction device capable of automatically returning (centering) a lens for use to a predetermined rest position, and an imaging lens unit and a camera unit including the image blur correction device.
本発明の像振れ補正装置は、開口部を有するベースと、レンズを保持する可動保持部材と、可動保持部材をレンズの光軸に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構と、可動保持部材を上記平面内で駆動する駆動手段と、可動保持部材の位置を検出する位置検出手段と、休止状態において可動保持部材を所定の休止位置に復帰させる復帰手段とを備えた像振れ補正装置であって、上記駆動手段は、ベースに固定されたコイルと、コイルに対向する位置において可動保持部材に固定された駆動磁石とを含み、上記復帰手段は、駆動磁石と対向して休止位置に復帰させる磁力を発生するべくベースに固定された復帰磁石を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、可動保持部材は、支持機構により移動自在に支持された状態で、コイルへの通電により駆動磁石と協働して生じる駆動力により、ベースに対して光軸に垂直な平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができる。ここで、電気的な配線を要するコイルは(光軸に垂直な平面方向に移動しない不動の)ベースに固定されているため接続配線の断線等を防止することができ、又、復帰磁石と駆動磁石との間において磁気的吸引作用が得られ、可動保持部材(レンズ)は、所定の休止位置(例えば、ベースの開口部の中心にレンズの光軸が一致する位置)に自動的に復帰(例えば、センタリング)させられて安定して保持される。したがって、駆動時にイニシャライズ等の駆動制御が不要であり、又、休止状態において可動保持部材のガタツキ等を防止することができる。このように、駆動手段の駆動磁石を、復帰磁石と磁気的に相互作用させる磁石として兼用するため、構造の簡素化、装置の小型化等を達成することができる。
An image shake correction apparatus according to the present invention includes a base having an opening, a movable holding member that holds a lens, a support mechanism that supports the movable holding member in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, and a movable holding An image shake correction apparatus comprising: a drive unit that drives a member in the plane; a position detection unit that detects a position of the movable holding member; and a return unit that returns the movable holding member to a predetermined pause position in a pause state. The drive means includes a coil fixed to the base and a drive magnet fixed to the movable holding member at a position facing the coil, and the return means returns to the rest position facing the drive magnet. And a return magnet fixed to the base to generate the magnetic force to be generated.
According to this configuration, the movable holding member is a plane perpendicular to the optical axis with respect to the base by the driving force generated in cooperation with the driving magnet by energizing the coil while being supported movably by the support mechanism. The image blur caused by hand shake or the like can be corrected with high accuracy. Here, since the coil that requires electrical wiring is fixed to the base (which does not move in the plane direction perpendicular to the optical axis), disconnection of the connection wiring can be prevented, and the return magnet and the drive are driven. A magnetic attraction action is obtained with the magnet, and the movable holding member (lens) automatically returns to a predetermined rest position (for example, a position where the optical axis of the lens coincides with the center of the opening of the base) ( For example, it is centered and held stably. Therefore, drive control such as initialization is not required during driving, and rattling of the movable holding member can be prevented in the resting state. Thus, since the drive magnet of the drive means is also used as a magnet that magnetically interacts with the return magnet, the structure can be simplified, the apparatus can be downsized, and the like.
上記構成において、復帰磁石は、コイルを挟んで駆動磁石と対向するように配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、光軸に垂直な平面方向において装置を小型化することができる。
The said structure WHEREIN: The structure which is arrange | positioned so that a return magnet may oppose a drive magnet on both sides of a coil can be employ | adopted.
According to this configuration, the apparatus can be reduced in size in a plane direction perpendicular to the optical axis.
上記構成において、位置検出手段は、駆動磁石と対向するようにベースに固定された磁気センサを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、磁気センサは、ベースに固定されているため、可動保持部材に設ける場合に比べて配線が容易であり、移動に伴う断線等も防止することができ、又、駆動磁石を位置検出のために兼用しているため、専用の磁石を設ける場合に比べて、構造を簡素化、部品点数の削減、装置の小型化等を達成することができる。
In the above configuration, the position detection unit may employ a configuration including a magnetic sensor fixed to the base so as to face the drive magnet.
According to this configuration, since the magnetic sensor is fixed to the base, wiring is easier than in the case where the magnetic sensor is provided on the movable holding member, and disconnection or the like accompanying movement can be prevented. Since it is also used for position detection, the structure can be simplified, the number of parts can be reduced, the size of the apparatus can be reduced, and the like, compared with the case where a dedicated magnet is provided.
上記構成において、コイル及び磁気センサに電気的に接続されるフレキシブル配線板を含み、フレキシブル配線板は、ベースに対して、可動保持部材が対向する側と反対側に隣接して配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、フレキシブル配線板をベースに固定することで、光軸に垂直な平面方向に移動させる必要がない、すなわち、可動保持部材が移動する平面方向にフレキシブル配線板を撓ませて配置する必要がないため、配置スペースを狭くでき、装置を小型化でき、耐久性を向上させることができる。
In the above configuration, including a flexible wiring board electrically connected to the coil and the magnetic sensor, the flexible wiring board is disposed adjacent to the base on the side opposite to the side where the movable holding member faces. A configuration can be employed.
According to this configuration, by fixing the flexible wiring board to the base, there is no need to move in the plane direction perpendicular to the optical axis, that is, the flexible wiring board is bent and arranged in the plane direction in which the movable holding member moves. Therefore, the arrangement space can be reduced, the apparatus can be miniaturized, and the durability can be improved.
上記構成において、駆動手段は、フレキシブル配線板を屈曲させて固定するべく隣接して配置された板状のヨークを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、磁気回路において磁気効率を高めることができると共に、ヨークを用いてフレキシブル配線板を屈曲させて取り付けることができるため、取付専用の部材が不要になり、部品点数を削減しつつフレキシブル配線板を確実に固定することができる。
In the above-described configuration, the driving unit may employ a configuration including a plate-like yoke disposed adjacent to bend and fix the flexible wiring board.
According to this configuration, the magnetic efficiency can be increased in the magnetic circuit, and the flexible wiring board can be bent and attached using the yoke, so that a member dedicated for attachment becomes unnecessary, and the number of parts is reduced. The flexible wiring board can be securely fixed.
上記構成において、駆動手段は、光軸に垂直な平面内の第1方向に駆動する第1駆動機構と、光軸に垂直な平面内の第2方向に駆動する第2駆動機構を含み、コイルは、第1駆動機構に含まれる第1コイルと、第2駆動機構に含まれる第2コイルを含み、駆動磁石は、第1駆動機構に含まれ第1コイルと対向する第1駆動磁石と、第2駆動機構に含まれ第2コイルと対向する第2駆動磁石を含み、復帰磁石は、第1駆動磁石と対向する第1復帰磁石と、第2駆動磁石と対向する第2復帰磁石を含み、磁気センサは、第1駆動磁石と対向する第1磁気センサと、第2駆動磁石と対向する第2磁気センサを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1駆動機構(第1駆動磁石、第1コイル)と第2駆動機構(第2駆動磁石、第2コイル)により可動保持部材を光軸に垂直な平面内で移動させることができ、又、第1復帰磁石と第1駆動磁石との磁気的吸引作用及び第2復帰磁石と第2駆動磁石との磁気的吸引作用により、可動保持部材を所定の休止位置に復帰させて位置決めし保持することができる。
In the above configuration, the driving means includes a first driving mechanism that drives in a first direction in a plane perpendicular to the optical axis, and a second driving mechanism that drives in a second direction in a plane perpendicular to the optical axis, and the coil Includes a first coil included in the first drive mechanism and a second coil included in the second drive mechanism, and the drive magnet is included in the first drive mechanism and is opposed to the first coil; The second drive mechanism includes a second drive magnet that faces the second coil, and the return magnet includes a first return magnet that faces the first drive magnet, and a second return magnet that faces the second drive magnet. The magnetic sensor can employ a configuration including a first magnetic sensor facing the first driving magnet and a second magnetic sensor facing the second driving magnet.
According to this configuration, the movable holding member is moved in a plane perpendicular to the optical axis by the first drive mechanism (first drive magnet, first coil) and the second drive mechanism (second drive magnet, second coil). The movable holding member is returned to a predetermined rest position by the magnetic attraction action of the first return magnet and the first drive magnet and the magnetic attraction action of the second return magnet and the second drive magnet. Can be positioned and held.
また、本発明の撮像レンズユニットは、撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置のいずれか一つを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、撮像用の複数のレンズが光軸方向に配置された構成において、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができる。
すなわち、撮像用の複数のレンズに加えて、上記の像振れ補正機能を追加した撮像レンズユニットを提供することができる。
An imaging lens unit according to the present invention is characterized in that, in an imaging lens unit including a plurality of imaging lenses, any one of the image blur correction apparatuses having the above-described configuration is included.
According to this configuration, in the configuration in which the plurality of imaging lenses are arranged in the optical axis direction, the correction lens held by the movable holding member is appropriately driven by including the image blur correction device. Thus, image blur due to camera shake or the like can be corrected smoothly and with high accuracy.
That is, it is possible to provide an imaging lens unit to which the image blur correction function is added in addition to a plurality of imaging lenses.
さらに、本発明のカメラユニットは、撮像素子を含むカメラユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置のいずれか一つを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、撮像素子を含むカメラユニットにおいて、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができ、撮像素子により良好な撮影画像を得ることができる。
Furthermore, the camera unit of the present invention is characterized in that, in a camera unit including an image sensor, any one of the image blur correction apparatuses having the above-described configuration is included.
According to this configuration, in the camera unit including the image sensor, the correction lens held by the movable holding member is appropriately driven by including the above-described image blur correction device, so that the image blur due to camera shake or the like is smoothly performed. And it can correct | amend with high precision and can obtain a favorable picked-up image with an image pick-up element.
上記構成をなす像振れ補正装置によれば、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化等を達成しつつ、携帯電話機等のカメラユニットに搭載することができ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができ、電気的接続配線の断線等を防止でき、又、休止状態において補正用のレンズを所定の休止位置に自動的に復帰させる(センタリングする)ことが可能な像振れ補正装置を得ることができ、又、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットを得ることができる。 According to the image shake correcting apparatus having the above-described configuration, the camera unit such as a mobile phone is achieved while achieving simplification of the structure, downsizing and thinning of the apparatus in the optical axis direction of the lens and the direction perpendicular to the optical axis direction. It can be mounted on the camera, and image blur due to camera shake can be corrected with high accuracy, disconnection of the electrical connection wiring can be prevented, and the correction lens is automatically set to a predetermined rest position in the rest state. An image blur correction device capable of returning to (centering) can be obtained, and an imaging lens unit and a camera unit including the image blur correction device can be obtained.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図17は、本発明に係る像振れ補正装置の一実施形態を示すものであり、図1は像振れ補正装置が組み込まれたカメラユニットを搭載した携帯情報端末機を示す斜視図、図2はカメラユニットを示す斜視図、図3はカメラユニットの内部を示す平面図、図4は制御システムを示すブロック図、図5はカメラユニットの断面図、図6は像振れ補正装置の斜視図、図7は像振れ補正装置の分解斜視図、図8は像振れ補正装置の断面図、図9及び図10は像振れ補正装置の一部(可動保持部材等)を示す斜視図、図11及び図12は像振れ補正装置の一部(ベース等)を示す正面図及び背面図、図13は像振れ補正装置の一部(可動保持部材、ベース等)を示す正面図、図14は像振れ補正装置の一部(ベース、可動保持部材等)を示す背面図、図15は像振れ補正装置においてフレキシブル配線板及びヨークの組付けを示す斜視図、図16(a),(b),(c)及び図17(a),(b),(c)は像振れ補正装置の動作を説明する平面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 17 show an embodiment of an image shake correction apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a perspective view showing a portable information terminal equipped with a camera unit incorporating the image shake correction apparatus. 2 is a perspective view showing the camera unit, FIG. 3 is a plan view showing the inside of the camera unit, FIG. 4 is a block diagram showing the control system, FIG. 5 is a sectional view of the camera unit, and FIG. 6 is a perspective view of the image blur correction device. 7 is an exploded perspective view of the image shake correcting device, FIG. 8 is a cross-sectional view of the image shake correcting device, and FIGS. 9 and 10 are perspective views showing a part of the image shake correcting device (such as a movable holding member). 11 and 12 are a front view and a rear view showing a part (base, etc.) of the image shake correction apparatus, FIG. 13 is a front view showing a part (movable holding member, base, etc.) of the image shake correction apparatus, and FIG. A part of the image blur correction device (base, movable holding member, etc.) is shown. FIG. 15 is a perspective view showing the assembly of the flexible wiring board and the yoke in the image blur correction device, and FIGS. 16 (a), (b), (c) and FIGS. 17 (a), (b), (c). ) Is a plan view for explaining the operation of the image blur correction apparatus.
この像振れ補正装置を組み込んだカメラユニットUは、図1に示すように、扁平で小型の携帯情報端末機PHに搭載されている。携帯情報端末機PHは、略矩形で扁平な輪郭をなす筐体PH1、筐体PH1の表面に配置された種々の情報を表示する液晶パネル等の表示部PH2及び操作ボタンPH3、表示部PH2の反対側の表面に形成された撮影窓PH4等を備えている。そして、カメラユニットUは、図1に示すように、撮影窓PH4から進入する被写体光の光軸L1に対して垂直な方向に延在するように筐体PH1の内部に収容されている。 As shown in FIG. 1, the camera unit U incorporating the image blur correction device is mounted on a flat and small portable information terminal PH. The portable information terminal PH includes a housing PH1 having a substantially rectangular shape and a flat outline, a display portion PH2 such as a liquid crystal panel arranged on the surface of the housing PH1, a control button PH3, and a display portion PH2. A photographing window PH4 and the like formed on the opposite surface are provided. As shown in FIG. 1, the camera unit U is accommodated in the housing PH1 so as to extend in a direction perpendicular to the optical axis L1 of the subject light entering from the photographing window PH4.
カメラユニットUは、図2及び図3に示すように、ユニットケース10、プリズム20、レンズG1、レンズG2を保持する第1可動レンズ群30、レンズG3,G4,G5を保持する第2可動レンズ群としての像振れ補正装置M、レンズG6、フィルタ40、撮像素子としてのCCD50、第1可動レンズ群30を光軸L2方向に駆動する第1駆動ユニット60、第2可動レンズ群(像振れ補正装置M)を光軸L2方向に駆動する第2駆動ユニット70、角速度センサ80、制御ユニット90等を備えている。
2 and 3, the camera unit U includes a
ユニットケース10は、図2及び図3に示すように、光軸L1方向の厚さ寸法が薄く、又、光軸L2方向の長さ寸法が短くなるように、扁平で略矩形をなす形状に形成されており、プリズム20を固定する突出部11、レンズG1を保持する保持部12、レンズG6を保持する保持部13、フィルタ40を保持する保持部14、CCD50を保持する保持部15等を備えている。
プリズム20は、図2及び図3に示すように、ユニットケース10の突出部11に収容されて、撮影窓PH4から進入する被写体光の光軸L1を直角に屈曲させて光軸L2方向に導くようになっている。
レンズG1は、図2及び図3に示すように、光軸L1,L2方向においてプリズム20の後方に配置され、ユニットケース10の保持部12に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the lens G <b> 1 is disposed behind the
第1可動レンズ群30は、図2及び図3に示すように、光軸L2方向においてレンズG1の後方に配置され、光軸L2方向に移動自在に支持されており、第1駆動ユニット60により光軸L2方向に往復駆動されるようになっている。
すなわち、第1可動レンズ群30は、レンズ保持部材31、ガイドシャフト61にガイドされる被ガイド部32、回り止めシャフト62に摺動自在に係合されて光軸L2回りの回転が規制される被規制部33、リードスクリュー63に螺合されたナット65が当接するU字状係合部34等を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
That is, the first
レンズG6は、図3に示すように、光軸L2方向において第2可動レンズ群(像振れ補正装置M)の後方に配置され、ユニットケース10の保持部13に固定されている。
フィルタ40は、赤外線カットフィルタあるいはローパスフィルタ等であり、図3に示すように、光軸L2方向においてレンズG6の後方に配置され、ユニットケース10の保持部14に固定されている。
CCD50は、図3に示すように、光軸L2方向においてフィルタ40の後方に配置されて、ユニットケース10の保持部15に固定されている。
As shown in FIG. 3, the lens G6 is disposed behind the second movable lens group (image blur correction device M) in the optical axis L2 direction, and is fixed to the holding
The
As shown in FIG. 3, the
第1駆動ユニット60は、図2及び図3に示すように、光軸L2方向に伸長してユニットケース10に固定されたガイドシャフト61及び回り止めシャフト62、光軸L2方向に伸長するリードスクリュー63、リードスクリュー63を回転駆動するモータ64、リードスクリュー63に螺合すると共に第1可動レンズ群30のU字状係合部34に当接するナット65、U字状係合部34をナット64に向けて常時付勢する付勢力を及ぼすべくレンズ保持部材31と後述するベース100との間に掛止される引張り型のコイルスプリング66等を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第2駆動ユニット70は、図2に示すように、光軸L2方向に伸長してユニットケース10に固定されたガイドシャフト71及び回り止めシャフト(ここでは、回り止めシャフト62を兼用)、光軸L2方向に伸長するリードスクリュー73、リードスクリュー73を回転駆動するモータ74、リードスクリュー73に螺合すると共に第2可動レンズ群に含まれるベース100のU字状係合部103に当接するナット75、U字状係合部103をナット75に向けて常時付勢する付勢力を及ぼすコイルスプリング(ここでは、コイルスプリング66を兼用)等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
角速度センサ80は、図3に示すように、ユニットケース10に基板を介して固定されており、カメラユニットUが受ける振動や振れを検出するようになっている。
制御ユニット90は、図3に示すように、ユニットケース10の外壁に固定されたマイクロコンピュータであり、図4に示すように、演算処理を行うと共に種々の信号を処理して指令信号を発する制御部91、第1駆動ユニット60のモータ64を駆動するモータ駆動回路92、第2駆動ユニット70のモータ74を駆動するモータ駆動回路93、CCD50を駆動するCCD駆動回路94、像振れ補正装置Mに含まれる第1コイル121及び第2コイル131を駆動する駆動回路95、像振れ補正装置Mに含まれる可動保持部材110の位置を検出する第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172に接続される位置検出回路96、角速度センサ80に接続される角速度検出回路97等を備えている。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, the
第2可動レンズ群としての像振れ補正装置Mは、図2、図3、図5に示すように、光軸L2方向において第1可動レンズ群30とレンズG6の間に配置され、光軸L2方向に移動自在に支持されている。
そして、像振れ補正装置Mは、図2、図6ないし図8に示すように、ベース100、可動保持部材110、駆動手段としての(第1コイル121,第1駆動磁石122を含む)第1駆動機構120、駆動手段としての(第2コイル131,第2駆動磁石132を含む)第2駆動機構130、駆動手段に含まれるヨーク141,142、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構としての3つの球体150、復帰手段としての第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162、位置検出手段としての第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172、電気的な接続を行うフレキシブル配線板180等を備えている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the image blur correction device M as the second movable lens group is disposed between the first
As shown in FIGS. 2 and 6 to 8, the image blur correction device M includes a
ベース100は、図6ないし図8、図11、図12に示すように、光軸L2方向に略扁平で、光軸L2に直交し光軸L1に平行な直線S1の方向に幅狭で、光軸L2及び直線S1に直交する直線S2の方向に長尺な略矩形の平板状に形成されており、光軸L2を中心とする開口部100a、第1コイル121を嵌合して固定する嵌合凹部100b、第1磁気センサ171を嵌合して固定する嵌合凹部100c、第1復帰磁石161を嵌合して固定する嵌合凹部100d、第2コイル131を嵌合して固定する嵌合凹部100e、第2磁気センサ172を嵌合して固定する嵌合凹部100f、第2復帰磁石162を嵌合して固定する嵌合凹部100g、ガイドシャフト71に摺動自在に係合されてガイドされる被ガイド部101、回り止めシャフト62に摺動自在に係合されて光軸L2回りの回転が規制される被規制部102、リードスクリュー73に螺合されたナット75が当接するU字状係合部103、支持機構としての球体150を受け入れる3つの凹部104、可動保持部材110を移動可能に連結させる4つの連結ピン105、ヨーク141をネジBにて固定するための2つのネジ穴106等を備えている。
As shown in FIGS. 6 to 8, FIG. 11, and FIG. 12, the
開口部100aは、図11及び図12に示すように、直線S1と直線S2との交点において中心C1を画定すると共に直線S1の方向において平行な内壁面を画定し、可動保持部材110が駆動される範囲内において、可動保持部材110の保持部110aが非接触にて通過し得る内径寸法に形成されている。
嵌合凹部100b,100c,100dと嵌合凹部100e,100f,100gとは、図11及び図12に示すように、直線S1に対して線対称となるように形成されている。すなわち、第1コイル121,第1復帰磁石161,及び第1磁気センサ171と第2コイル131,第2復帰磁石162,及び第2磁気センサ172は、ベース100上において、直線S1に対して線対称に配置される。
3つの凹部104は、球体150を光軸L2方向に部分的に突出させた状態で転動自在に受け入れるように形成されている。そして、3つの凹部104の配置構成は、図11に示すように、1つの凹部104が直線S1上でかつ開口部100aの近傍に配置され、他の2つの凹部104が直線S1に対して線対称の位置に配置されている。すなわち、3つの凹部104は、二等辺三角形の3つの頂点に位置するように配置されている。
連結ピン105は、可動保持部材110の連結切り欠き部115及び連結長孔部116に挿入されるように円柱状に形成されている。尚、連結ピン105は、組付け時に嵌合して固定されるものである。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
The
The three
The
可動保持部材110は、図6ないし図10、図13及び図14に示すように、光軸L2方向に一部を除いて略扁平で、直線S1の方向に幅狭でかつ直線S2の方向に長尺な略矩形の平板状に形成されており、光軸L2を中心としレンズG3,G4,G5を保持する筒状の保持部110a、保持部110aを挟んで直線S2方向の両側に延出する2つの延出部111、第1駆動磁石122を嵌合して固定する嵌合孔112、第2駆動磁石132を嵌合して固定する嵌合孔113、支持機構としての3つの球体150に当接する3つの当接面114、4つの連結ピン105がそれぞれ挿入される2つの連結切り欠き部115及び2つの連結長孔部116、ヨーク142を位置決めする2つの位置決め突起117等を備えている。
As shown in FIGS. 6 to 10, 13 and 14, the movable holding
保持部110aは、その内部において、直線S1の方向において平行なカット面をもつレンズG3,G4,G5を保持するように、直線S1の方向において扁平な筒状に形成されている。
3つの当接面114は、図10に示すように、レンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1と一致する状態で、光軸L2方向において3つの凹部104(球体150)と対向するように配置され、可動保持部材110が光軸L2に垂直な平面(直線S1,S2を含む平面)内において二次元的に移動する範囲において、ベース100の対応する凹部104に挿入された球体150に接触した状態から逸脱しないように、所定の面積をなす平面状に形成されている。
連結切り欠き部115は、図9、図10、図14に示すように、光軸L2に垂直な直線S2と平行な方向に伸長すると共に直線S2方向の外側に向けて開口するように形成され、連結ピン105を摺動自在に受け入れるようなっている。
連結長孔部116は、図10及び図14に示すように、光軸L2に垂直な直線S1と平行な方向に伸長するように形成され、連結ピン105を摺動自在に受け入れるようなっている。
The holding
As shown in FIG. 10, the three
As shown in FIGS. 9, 10, and 14, the
As shown in FIGS. 10 and 14, the connection
すなわち、3つの当接面114が3つの凹部104に挿入された3つの球体150に当接するように、可動保持部材110がベース100に対向して配置されると、ベース100に固定された第1復帰磁石161と可動保持部材110に固定された第1駆動磁石122が磁気的に吸引し、又、ベース100に固定された第2復帰磁石162と可動保持部材110に固定された第2駆動磁石132が磁気的に吸引するため、可動保持部材110はベース100から離れることなく、光軸L2に垂直な平面内で移動自在に支持された状態となり、さらに、連結ピン105が連結切り欠き部115及び連結長孔部116に挿入されることで、可動保持部材110がベース100に対して光軸L2方向に離れるのが規制され、可動保持部材110はベース100に対して光軸L2に垂直な平面(直線S1,S2を含む平面)内で移動自在に支持されることになる。
そして、第1駆動機構120及び第2駆動機構130の駆動力により、ベース100に対して上記平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れが高精度に補正されるようになっている。
That is, when the movable holding
Then, the driving force of the
ここで、支持機構は、ベース100に設けられた3つの凹部104に挿入された3つの球体150、可動保持部材110に設けられて3つの球体150に当接する3つの当接面114により構成されるだけであるため、構造の簡素化、装置の小型化を達成することができる。また、復帰磁石161,162と駆動磁石122,132との相互の磁気的吸引力と連結ピン105と連結切り欠き部115及び連結長孔部116との係合関係により、可動保持部材110の離脱が防止されるため、従来のようにバネの付勢力を用いて離脱を防止する場合に比べて、余計な駆動力が不要になり、可動保持部材110をバランス良く駆動することができる。
Here, the support mechanism includes three
第1駆動機構120は、図7、図8、図13及び図14に示すように、第1コイル121、第1駆動磁石122を含むボイスコイルモータとして形成されている。
第1コイル121は、図11ないし図14に示すように、光軸L2方向から視て、直線S3の方向に長軸及び直線S4´の方向に短軸をもつ略楕円環状をなすように形成されて、ベース100の嵌合凹部100bに嵌合されて固定されている。
そして、第1コイル121は、その長軸が直線S2に対して45度の傾斜角度をなす(その長軸が直線S3と平行になる)ように配置されている。
第1駆動磁石122は、図13及び図14に示すように、直線S3を通る面を境にN極とS極とに着磁された矩形形状に形成されて、可動保持部材110の嵌合孔112に嵌合されて固定されている。
そして、第1駆動機構120は、第1コイル121に対する通電をオン/オフすることにより、光軸L2に垂直な第1方向すなわち直線S4´の方向に電磁駆動力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 7, 8, 13 and 14, the
As shown in FIGS. 11 to 14, the
The
As shown in FIGS. 13 and 14, the
The
第2駆動機構130は、図7、図8、図13及び図14に示すように、第2コイル131、第2駆動磁石132を含むボイスコイルモータとして形成されている。
第2コイル131は、図11ないし図14に示すように、光軸L2方向から視て、直線S4の方向に長軸及び直線S3´の方向に短軸をもつ略楕円環状をなすように形成されて、ベース100の嵌合凹部100eに嵌合されて固定されている。
そして、第2コイル131は、その長軸が直線S2に対して45度の傾斜角度をなす(その長軸が直線S4と平行になる)ように配置されている。
第2駆動磁石132は、図13及び図14に示すように、直線S4を通る面を境にN極とS極とに着磁された矩形形状に形成されて、可動保持部材110の嵌合孔113に嵌合されて固定されている。
そして、第2駆動機構130は、第2コイル131に対する通電をオン/オフすることにより、光軸L2に垂直な第2方向すなわち直線S3´の方向に電磁駆動力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 7, 8, 13 and 14, the
As shown in FIGS. 11 to 14, the
The
As shown in FIGS. 13 and 14, the
The
ヨーク141は、図7及び図8に示すように、略矩形の板状に形成されると共に、開口部100aと略同一形状をなす切り欠き部141a、屈曲部141b、2つのネジ孔141cを備えるように形成されている。
そして、ヨーク141は、図15に示すように、フレキシブル配線板180を挟み込んで屈曲させて固定するべく、フレキシブル配線板180の背面に隣接して配置され、ネジBを用いてベース100に着脱自在に固定されるようになっている。
ヨーク142は、図6ないし図8に示すように、略矩形の板状に形成されると共に、保持部110aを受け入れる円形の開口部142a、位置決め突起117を嵌合させる2つの嵌合孔142bを備えるように形成されている。
そして、ヨーク142は、接着剤等を用いて、位置決め突起117を嵌合孔142bに嵌合させつつ可動保持部材110(及び第1駆動磁石122,第2駆動磁石132)の前面に固着されている。
このように、駆動手段の一部に含まれるヨーク141,142を設けることにより、第1駆動機構120及び第2駆動機構130により生じる磁力線が外部に漏れ出るのを抑制することができ、磁気効率を高めることができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
As shown in FIG. 15, the
As shown in FIGS. 6 to 8, the
The
As described above, by providing the
上記第1駆動機構120と第2駆動機構130とは、図13に示すように、可動保持部材110に保持されたレンズG3,G4,G5の光軸L2と直交する直線S1に対して線対称に配置されているため、各々が受ける駆動負荷は同一であり、レンズG3,G4,G5を挟んで両側に駆動力を及ぼすため、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内において安定して円滑に駆動することができる。
また、第1コイル121及び第2コイル131は、各々の長軸が直線S2に対して所定の傾斜角度(略45度)をなすように配置されているため、可動保持部材110を直線S2の方向に長尺な形状とした場合に、第1コイル121及び第2コイル131を傾斜させることで、直線S1の方向において可動保持部材110の寸法を小さくすることができ、光軸L2に垂直な方向(直線S1の方向)における装置の小型化及び薄型化等を達成できる。
As shown in FIG. 13, the
In addition, since the
第1復帰磁石161は、図8、図12に示すように、光軸L2方向から視て略長方形に形成され、直線S3を通る面を境にS極とN極とに着磁されると共に、直線S3の方向において第1磁気センサ171を挟むように、ベース100の2つの嵌合凹部100dに嵌合されて固定されている。
すなわち、2つの第1復帰磁石161は、第1コイル121の長軸と略平行になるように、直線S2に対して45度の傾斜角度をなし、直線S3上に配列されている。
そして、第1復帰磁石161は、第1駆動磁石122と対向して磁路を形成して磁気的作用を及ぼし、第1コイル121に非通電の休止状態で、可動保持部材110を所定の休止位置(ここでは、レンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1に一致する位置)に復帰させると共に安定した保持力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 8 and 12, the
That is, the two
The
第2復帰磁石162は、図8、図12に示すように、光軸L2方向から視て略長方形に形成され、直線S4を通る面を境にS極とN極とに着磁されると共に、直線S4の方向において第2磁気センサ172を挟むように、ベース100の2つの嵌合凹部100gに嵌合されて固定されている。
すなわち、2つの第2復帰磁石162は、第2コイル131の長軸と略平行になるように、直線S2に対して45度の傾斜角度をなし、直線S4上に配列されている。
そして、第2復帰磁石162は、第2駆動磁石132と対向して磁路を形成して磁気的作用を及ぼし、第2コイル131に非通電の休止状態で、可動保持部材110を所定の休止位置(ここでは、レンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1に一致する位置)に復帰させると共に安定した保持力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 8 and 12, the
That is, the two
Then, the
このように、休止状態においては、復帰手段の第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162と駆動手段の第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132との間の磁気的吸引作用により、可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)は、所定の休止位置(ベース100の開口部100aの中心C1にレンズG3,G4,G5の光軸L2が一致する位置)に自動的に復帰(センタリング)させられて安定して保持される。したがって、駆動時にイニシャライズ等の駆動制御が不要であり、又、休止状態において可動保持部材110のガタツキ等を防止することができる。また、駆動手段の第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132を、復帰手段の第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162と相互作用させて兼用するため、構造の簡素化、装置の小型化等を達成することができる。
また、2つの第1復帰磁石161の配列方向と第1コイル121の長軸とが略平行になるように配置され、かつ、2つの第2復帰磁石162の配列方向と第2コイル131の長軸とが略平行になるように配置されているため、駆動時(第1コイル121及び第2コイル131への通電時)において、復帰磁石161,162の磁力と駆動磁石122,132の磁力の相互作用により可動保持部材110が光軸L2回りに回転するのを抑制する力が働き、又、復帰磁石161,162がそれぞれ着磁境界線の方向に配列されているため回転を抑制する大きなモーメントが得られ、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
As described above, in the resting state, the movable holding is performed by the magnetic attraction between the
Further, the arrangement direction of the two
第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172は、例えば磁束密度の変化を検出して電気信号として出力するホール素子等であり、図8、図11ないし図14に示すように、ベース100の嵌合凹部100c,100f(図12参照)にそれぞれ嵌合されて固定されている。ここで、可動保持部材110の移動範囲において、第1磁気センサ171は第1駆動磁石122と対向する位置に配置され、又、第2磁気センサ172は第2駆動磁石132と対向する位置に配置されている。
The first
そして、第1磁気センサ171は、可動保持部材110に固定された第1駆動磁石122との間で磁気回路を形成し、可動保持部材110がベース100に対して相対的に移動することによって生じる磁束密度の変化を検出することで、可動保持部材110の位置を検出するようになっている。
また、第2磁気センサ172は、可動保持部材110に固定された第2駆動磁石132との間で磁気回路を形成し、可動保持部材110がベース100に対して相対的に移動することによって生じる磁束密度の変化を検出することで、可動保持部材110の位置を検出するようになっている。
The first
Further, the second
このように、第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172は、ベース100に固定されているため、可動保持部材110に設ける場合に比べて配線が容易であり、移動に伴う断線等も防止することができ、又、第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132を位置検出のために兼用しているため、専用の磁石を設ける場合に比べて、構造を簡素化、部品点数の削減、装置の小型化等を達成することができる。
Thus, since the first
フレキシブル配線板180は、図7に示すように、第1駆動機構120の第1コイル121に接続される接続部181、第2駆動機構130の第2コイル131に接続される接続部182、第1磁気センサ171に接続される接続部183、第2磁気センサ172に接続される接続部184を有するように形成されている。
そして、フレキシブル配線板180は、図15に示すように、ベース100の背面に接するように配置されて、第1コイル121の引出し線が接続部181に接続され、第2コイル131の引出し線が接続部182に接続され、第1磁気センサ171の端子が接続部183に接続され、第2磁気センサ172の端子が接続部184に接続されて、ヨーク141により、接続部181,182の領域が屈曲させられつつ挟み込まれて固定されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 15, the
このように、フレキシブル配線板180は、光軸L2に垂直な平面方向に移動しないベース100に対して、可動保持部材110が対向する側と反対側に隣接して配置され固定されているため、光軸L2に垂直な平面方向に移動させる必要がなく、可動保持部材110が移動する平面方向にフレキシブル配線板180を撓ませて配置する必要がない。
したがって、フレキシブル配線板180の配置スペースを狭くでき、それ故に、装置を小型化でき、耐久性を向上させることができる。
As described above, the
Therefore, the arrangement space of the
次に、上記像振れ補正装置Mの補正動作について、図16及び図17を参照しつつ簡単に説明する。
先ず、第1コイル121及び第2コイル131に通電しない休止状態において、可動保持部材110は、図16(a)に示すように、復帰手段(第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162)の復帰作用により、そのレンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1と一致する休止位置に復帰(センタリング)されて保持されている。
そして、図16(a)に示す休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を上方にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図16(b)に示すように、直線S1の方向の上向きに移動させられる。
また、図16(a)に示す休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を下方にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図16(c)に示すように、直線S1の方向の下向きに移動させられる。
Next, the correction operation of the image blur correction apparatus M will be briefly described with reference to FIGS.
First, in a resting state in which the
When the movable holding member 110 (lenses G3, G4, G5) is shifted upward as an example from the rest state shown in FIG. 16A, the
When the movable holding member 110 (lenses G3, G4, G5) is shifted downward as an example from the rest state shown in FIG. 16A, the
続いて、図17(a)に示すように、可動保持部材110が、復帰手段(第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162)の復帰作用により、そのレンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1と一致する休止位置に復帰した休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を左側にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図17(b)に示すように、直線S2の方向の左向きに移動させられる。
また、図17(a)に示す休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を右側にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図17(c)に示すように、直線S2の方向の右向きに移動させられる。
Subsequently, as shown in FIG. 17A, the movable holding
In addition, when the movable holding member 110 (lenses G3, G4, G5) is shifted to the right as an example from the rest state shown in FIG. 17A, the
このように、可動保持部材110は、支持機構(3つの球体150)により移動自在に支持された状態で、第1コイル121及び第2コイル131への通電により第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132と協働して生じる電磁駆動力により、ベース100に対して光軸L2に垂直な平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができる。
ここで、第1コイル121の長軸と2つの第1復帰磁石161の配列方向とが同一方向に伸長するように配列され、又、第2コイル131の長軸と2つの第2復帰磁石162の配列方向とが同一方向に伸長するように配列されているため、駆動時(コイル121,131への通電時)において、復帰磁石161,162の磁力と駆動磁石122,132の磁力の相互作用により可動保持部材110が光軸L2回りに回転するのを抑制する力が働き、又、復帰磁石161,162がそれぞれ着磁境界線の方向に配列されているため回転を抑制する大きなモーメントが得られ、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
As described above, the movable holding
Here, the long axis of the
上記実施形態においては、第1コイル121及び第2コイル131として略楕円環状のものを示したが、これに限定されるものではなく、直線部を含む長軸及び短軸からなる略矩形環状のコイルとしてもよい。
上記実施形態においては、位置検出手段として、ホール素子からなる第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172を示したが、これに限定されるものではなく、その他の磁気センサを採用してもよい。
上記実施形態においては、可動保持部材を支持する支持機構として、可動保持部材110の3つの当接面114に当接するべく、ベース100の凹部104に挿入される3つの球体150を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、ベース100に複数の当接面を設け、可動保持部材に球体150を受け入れる複数の凹部を設けた構成を採用してもよく、その他の支持機構を備えた構成において、本発明を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, the first
In the above embodiment, a case where three
上記実施形態においては、携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットUに適用される像振れ補正装置について示したが、撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置を含む構成を採用してもよい。
これによれば、撮像用の複数のレンズが光軸方向に配置された構成において、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材110に保持される補正用のレンズG3,G4,G5が適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができる。すなわち、撮像用の複数のレンズに加えて、上記の像振れ補正機能を追加した撮像レンズユニットを提供することができる。
In the above-described embodiment, the image blur correction device applied to the camera unit U mounted on the portable information terminal has been described. However, in the imaging lens unit including a plurality of imaging lenses, the image blur correction having the above configuration is performed. You may employ | adopt the structure containing an apparatus.
According to this, in a configuration in which a plurality of imaging lenses are arranged in the optical axis direction, the correction lenses G3, G4, and G5 that are held by the movable holding
以上述べたように、本発明の像振れ補正装置は、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化、断線の防止等を達成しつつ、手振れ等により像振れを高精度に補正することができ又休止状態で自動的に復帰動作を行わせることができるため、小型化及び薄型化が要求される携帯電話機、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットに適用することができるのは勿論のこと、通常のデジタルカメラ、あるいはその他の携帯型の光学機器等においても有用である。 As described above, the image shake correction apparatus of the present invention achieves simplification of the structure, downsizing and thinning of the apparatus in the optical axis direction of the lens and a direction perpendicular to the optical axis direction, prevention of disconnection, and the like. Since image blur can be corrected with high accuracy by camera shake and the return operation can be automatically performed in a resting state, such as mobile phones and portable music players that are required to be downsized and thin. Of course, the present invention can be applied to a camera unit mounted on a portable information terminal, and is also useful in a normal digital camera or other portable optical devices.
L1,L2 光軸
PH 携帯情報端末機
PH1 筐体
PH2 表示部
PH3 操作ボタン
PH4 撮影窓
U カメラユニット
10 ユニットケース
11 突出部
12,13,14,15 保持部
20 プリズム
G1,G2,G3,G4,G5,G6 レンズ
30 第1可動レンズ群
31 レンズ保持部材
32 被ガイド部
33 被規制部
34 U字状係合部
40 フィルタ
50 CCD
60 第1駆動ユニット
61 ガイドシャフト
62 回り止めシャフト
63 リードスクリュー
64 モータ
65 ナット
66 コイルスプリング
70 第2駆動ユニット
71 ガイドシャフト
73 リードスクリュー
74 モータ
75 ナット
80 角速度センサ
90 制御ユニット
91 制御部
92,93 モータ駆動回路
94 CCD駆動回路
95 駆動回路
96 位置検出回路
97 角速度検出回路
M 像振れ補正装置
B ネジ
S1,S2,S3,S4 直線
S3´ 直線(第2方向)
S4´ 直線(第1方向)
100 ベース
100a 開口部
C1 ベースの開口部の中心
100b,100c,100d,100e,100f,100g 嵌合凹部
101 被ガイド部
102 被規制部
103 U字状係合部
104 凹部
105 連結ピン
106 ネジ穴
110 可動保持部材
110a 保持部
111 延出部
112,113 嵌合孔
114 当接面
115 連結切り欠き部
116 連結長孔部
117 位置決め突起
120 第1駆動機構(駆動手段)
121 第1コイル
122 第1駆動磁石
130 第2駆動機構(駆動手段)
131 第2コイル
132 第2駆動磁石
141,142 ヨーク
141a 切り欠き部
141b 屈曲部
141c ネジ孔
150 球体(支持機構)
161 第1復帰磁石(復帰手段)
162 第2復帰磁石(復帰手段)
171 第1磁気センサ(位置検出手段)
172 第2磁気センサ(位置検出手段)
180 フレキシブル配線板
181,182,183,184 接続部
L1, L2 Optical axis PH Portable information terminal PH1 Housing PH2 Display unit PH3 Operation button PH4 Shooting window
60
S4 'straight line (first direction)
100
121
131
161 First return magnet (return means)
162 Second return magnet (return means)
171 First magnetic sensor (position detecting means)
172 Second magnetic sensor (position detecting means)
180
Claims (8)
前記駆動手段は、前記ベースに固定されたコイルと、前記コイルに対向する位置において前記可動保持部材に固定された駆動磁石とを含み、
前記復帰手段は、前記駆動磁石と対向して休止位置に復帰させる磁力を発生するべく前記ベースに固定された復帰磁石を含む、
ことを特徴とする像振れ補正装置。 A base having an opening, a movable holding member for holding the lens, a support mechanism for supporting the movable holding member in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, and driving the movable holding member in the plane An image blur correction apparatus comprising: a driving unit that performs position detection; a position detection unit that detects a position of the movable holding member; and a return unit that returns the movable holding member to a predetermined pause position in a pause state,
The driving means includes a coil fixed to the base and a driving magnet fixed to the movable holding member at a position facing the coil.
The return means includes a return magnet fixed to the base so as to generate a magnetic force for returning to a rest position facing the drive magnet.
An image blur correction apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。 The return magnet is disposed so as to face the drive magnet with the coil interposed therebetween.
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項2に記載の像振れ補正装置。 The position detection means includes a magnetic sensor fixed to the base so as to face the drive magnet.
The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein
前記フレキシブル配線板は、前記ベースに対して、前記可動保持部材が対向する側と反対側に隣接して配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の像振れ補正装置。 Including a flexible wiring board electrically connected to the coil and the magnetic sensor;
The flexible wiring board is disposed adjacent to the base on the side opposite to the side on which the movable holding member faces,
The image blur correction apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4に記載の像振れ補正装置。 The driving means includes a plate-like yoke disposed adjacent to bend and fix the flexible wiring board,
The image blur correction apparatus according to claim 4, wherein:
前記コイルは、前記第1駆動機構に含まれる第1コイルと、前記第2駆動機構に含まれる第2コイルを含み、
前記駆動磁石は、前記第1駆動機構に含まれ前記第1コイルと対向する第1駆動磁石と、前記第2駆動機構に含まれ前記第2コイルと対向する第2駆動磁石を含み、
前記復帰磁石は、前記第1駆動磁石と対向する第1復帰磁石と、前記第2駆動磁石と対向する第2復帰磁石を含み、
前記磁気センサは、前記第1駆動磁石と対向する第1磁気センサと、前記第2駆動磁石と対向する第2磁気センサを含む、
ことを特徴とする請求項3ないし5いずれか一つに記載の像振れ補正装置。 The drive means includes a first drive mechanism that drives in a first direction in the plane and a second drive mechanism that drives in a second direction in the plane,
The coil includes a first coil included in the first drive mechanism and a second coil included in the second drive mechanism,
The drive magnet includes a first drive magnet that is included in the first drive mechanism and faces the first coil, and a second drive magnet that is included in the second drive mechanism and faces the second coil,
The return magnet includes a first return magnet that faces the first drive magnet and a second return magnet that faces the second drive magnet,
The magnetic sensor includes a first magnetic sensor facing the first drive magnet and a second magnetic sensor facing the second drive magnet.
The image blur correction apparatus according to claim 3, wherein the image blur correction apparatus is an image blur correction apparatus according to claim 3.
請求項1ないし6いずれか一つに記載の像振れ補正装置を含む、
ことを特徴とする撮像レンズユニット。 In an imaging lens unit including a plurality of lenses for imaging,
Including the image blur correction device according to claim 1,
An imaging lens unit characterized by that.
請求項1ないし6いずれか一つに記載の像振れ補正装置を含む、
ことを特徴とするカメラユニット。
In a camera unit including an image sensor,
Including the image blur correction device according to claim 1,
A camera unit characterized by that.
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