JP4823837B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮影時に使用する撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus used during shooting.
従来、カメラ、ビデオカメラ、携帯電話に搭載されるカメラなどにおいて、ズーミング又はフォーカシングが行える撮像装置が知られている(例えば、特許文献1)。この撮像装置は、撮像光学系の光軸方向の位置を、光センサを用いて検出して制御する撮像装置である。
しかしながら、このような撮像装置にあっては、光センサの形状がスリット状であるため、スリットを通る部材の動作制御を考慮すると、光軸方向以外は相対的に静止した部材に光センサが配置される。このため、手振れ補正機構の中にズーム機能を備える撮像装置においては、手振れ補正をする移動部材に光センサを配置することとなる。よって、光センサの制御ケーブルが手振れ補正をする移動部材の動きを妨げ、手振れ補正の駆動源に負荷を生じさせる恐れがある。また、撮像光学系と撮像素子の光軸方向の位置検出が正確でない場合、光軸方向に動かす制御が正確でなくなる恐れがある。このため、撮像装置の誤作動防止を考慮すると、光センサは正確な位置検出をすることが望ましい。 However, in such an imaging device, since the shape of the optical sensor is a slit, the optical sensor is disposed on a relatively stationary member except for the optical axis direction in consideration of the operation control of the member passing through the slit. Is done. For this reason, in an imaging apparatus having a zoom function in a camera shake correction mechanism, an optical sensor is disposed on a moving member that performs camera shake correction. Therefore, there is a possibility that the control cable of the optical sensor hinders the movement of the moving member that performs camera shake correction, and causes a load on the camera shake correction drive source. Further, when the position detection of the image pickup optical system and the image pickup device in the optical axis direction is not accurate, there is a possibility that the control for moving in the optical axis direction is not accurate. For this reason, it is desirable to accurately detect the position of the optical sensor in consideration of preventing malfunction of the imaging device.
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、手振れ補正機構の中にズーム機能を備える撮像装置において、手振れ補正の駆動源に余計な負荷を与えることなく撮像光学系の光軸方向の位置を正確に把握できる撮像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a technical problem, and in an imaging apparatus having a zoom function in a camera shake correction mechanism, imaging is performed without adding an extra load to a camera shake correction drive source. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can accurately grasp the position of the optical system in the optical axis direction.
すなわち本発明に係る撮像装置は、撮像光学系と撮像素子を光軸方向に相対移動させてズーミング又はフォーカシングを行い、前記撮像光学系と前記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撮像装置であって、光軸方向と直交する第一方向に前記撮像光学系と前記撮像素子を相対移動させる第一アクチュエータと、光軸方向と直交し第一方向と交差する第二方向に前記撮像光学系と前記撮像素子を相対移動させる第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータの作動により前記撮像光学系と共に第一方向へ移動し、前記第二アクチュエータの作動により前記撮像光学系と共に第二方向へ移動する移動部材と、光軸方向に前記撮像光学系を前記移動部材に対して相対移動させる第三アクチュエータと、前記撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置を検出する第一センサと、前記撮像素子に対し移動しないように取り付けられ前記撮像光学系の光軸方向における位置を検出する第二センサと、を備えたことを特徴として構成される。 That is, the imaging apparatus according to the present invention performs zooming or focusing by relatively moving the imaging optical system and the imaging element in the optical axis direction, and relatively moving the imaging optical system and the imaging element in a direction orthogonal to the optical axis direction. A first actuator that moves the imaging optical system and the imaging element relative to each other in a first direction orthogonal to the optical axis direction, and an orthogonal to the optical axis direction and intersects the first direction. A second actuator for relatively moving the imaging optical system and the imaging element in a second direction, and moving in the first direction together with the imaging optical system by the operation of the first actuator, and the imaging optical by the operation of the second actuator; A moving member that moves in the second direction together with the system, a third actuator that moves the imaging optical system relative to the moving member in the optical axis direction, and the imaging A first sensor for detecting a position in a direction perpendicular to the optical axis direction of the academic system, and a second sensor for detecting a position in the optical axis direction of the imaging optical system that is attached so as not to move with respect to the imaging element. It is configured as a feature.
この発明によれば、第二センサを撮像装置に固定された枠部材に配置することによって、第二センサに結線するフレキシブル配線基板を移動部材に結線する必要が無くなる。このため、第二センサに結線するフレキシブル配線基板は移動部材の移動の妨げにならないため、手ぶれ補正の駆動源に負荷を与えずに撮像光学系の光軸方向の位置を検知することができる。 According to this invention, it is not necessary to connect the flexible wiring board connected to the second sensor to the moving member by arranging the second sensor on the frame member fixed to the imaging device. For this reason, since the flexible wiring board connected to the second sensor does not hinder the movement of the moving member, the position of the imaging optical system in the optical axis direction can be detected without applying a load to the camera shake correction drive source.
また本発明に係る撮像装置において、前記第二センサは、フォトインタラプタであることが好適である。 In the imaging device according to the present invention, it is preferable that the second sensor is a photo interrupter.
さらに、本発明に係る撮像装置は、前記第一センサから得られた前記撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置に基づいて前記第二センサから検出される光軸方向における位置を補正する補正手段を備えたことを特徴とする。 Furthermore, the imaging apparatus according to the present invention corrects the position in the optical axis direction detected from the second sensor based on the position in the direction orthogonal to the optical axis direction of the imaging optical system obtained from the first sensor. It is characterized by comprising correction means for performing the above.
この発明によれば、第一センサから得られた撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置に基づいて第二センサから検出される光軸方向における位置を補正することにより、撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置に応じて生ずる第二センサの出力誤差を補正することができる。このため、撮像光学系の光軸方向の位置を正確に検知できる。 According to this invention, the imaging optical system is corrected by correcting the position in the optical axis direction detected from the second sensor based on the position in the direction orthogonal to the optical axis direction of the imaging optical system obtained from the first sensor. It is possible to correct the output error of the second sensor that occurs according to the position in the direction orthogonal to the optical axis direction. For this reason, it is possible to accurately detect the position of the imaging optical system in the optical axis direction.
さらに、本発明に係る撮像装置において、前記補正手段は、前記第一センサから得られた前記撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置に基づいて、前記第二センサの位置検出特性を選択することを特徴とする。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, the correction means may obtain the position detection characteristic of the second sensor based on the position in the direction orthogonal to the optical axis direction of the imaging optical system obtained from the first sensor. It is characterized by selecting.
この発明によれば、第二センサは第一センサから得られた撮像光学系の位置情報を基に検出位置特性を選択し、検出した撮像光学系の光軸方向の位置を補正するため、撮像光学系が光軸方向以外に移動した場合でも、適切に光軸方向の位置検出ができる。 According to this invention, the second sensor selects the detection position characteristic based on the position information of the imaging optical system obtained from the first sensor, and corrects the detected position in the optical axis direction of the imaging optical system. Even when the optical system moves in a direction other than the optical axis direction, it is possible to appropriately detect the position in the optical axis direction.
さらに本発明に係る撮像装置において、前記第一アクチュエータと前記第二アクチュエータはT字状に配置されることが好ましい。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, it is preferable that the first actuator and the second actuator are arranged in a T shape.
さらに本発明に係る撮像装置において、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ及び前記第三アクチュエータは、圧電素子の作動により軸部材を往復移動させるものであることが好適である。 Furthermore, in the imaging apparatus according to the present invention, it is preferable that the first actuator, the second actuator, and the third actuator reciprocate a shaft member by an operation of a piezoelectric element.
本発明によれば、手振れ補正機構の中にズーム機能を備える撮像装置において、手振れ補正の駆動源に余計な負荷を与えることなく撮像光学系の光軸方向の位置を正確に把握できる。 According to the present invention, in an image pickup apparatus having a zoom function in a camera shake correction mechanism, the position of the image pickup optical system in the optical axis direction can be accurately grasped without applying an extra load to a camera shake correction drive source.
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とズーム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とズーム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, a camera shake correction mechanism, and a zoom mechanism in an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the imaging unit, the camera shake correction mechanism, and the zoom 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。そして、ズーミング又はフォーカシングを行う機能を備えている。この撮像装置は、カメラ、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. A function for performing zooming or focusing is provided. This imaging apparatus is applied to a camera, a video camera, an imaging unit mounted on a mobile phone, and the like.
まず、撮像装置の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 configuration of the imaging device 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、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。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、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、移動部材5に光軸方向へ向けた第三支持軸3を取り付け、その第三支持軸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 that 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、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、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り、撮像装置内に設けた空隙を小さくすることができるため、撮像装置全体を小さくすることができる。
As described above, 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。
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、スライド部材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をスライド部材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、慣性によりスライド部材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、スライド部材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に対しスライド部材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をスライド部材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。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、移動部材5に取り付けられている。駆動軸6bは、スライド部材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
摩擦係合構造としては、例えば、板バネにより駆動軸6bをスライド部材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、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
スライド部材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の作動によりスライド部材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をスライド部材11側に取り付け、駆動軸6bを移動部材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、第一センサ15が設けられている。位置検出用磁石9は、移動部材5に取り付けられた磁石であり、第一センサ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。第一センサ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、ホール素子である。また、第一センサ15は、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、第二センサ16が設けられている。第二センサ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り、例えば、フォトインタラプタである。第二センサ16は、撮像素子14に対し移動しないように取り付けられ、例えば、撮像素子14を取り付けた撮像素子ホルダ13に対し基板17を介して取り付けられる。第二センサ16を移動部材5に取り付けずに撮像素子14側に取り付けることにより、移動部材5に第二センサ16の接続のために基板17を延長して取り付ける必要がないので、移動部材5を稼動させる第一アクチュエータ8および第二アクチュエータ6に余計な負荷を与えることなく撮像光学系2の位置検出を行うことができる。
A
また、第二センサ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。
The
また、使用する第二センサ16は、撮像光学系2の移動片2bが受光部と発光部の間にある時に、撮像光学系2の移動片2bが第一方向Xおよび第二方向Yの終端まで移動した場合であっても、移動片2bが受光部および発光部に接触しないものが選定される。
The
また、制御部(図なし)は、第一センサ15から得られた撮像光学系2の光軸方向と直交す方向における位置に基づいて第二センサ16から検出される光軸方向における位置を補正する補正手段を備えている。位置補正手段については、後述する。
Further, the control unit (not shown) corrects the position in the optical axis direction detected from the
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、スライド部材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、スライド部材11の軸受け部11aを貫通して設けられている。これにより、スライド部材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
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
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、移動部材5に取り付けられている。この第二支持軸7は、スライド部材11の軸受け部11bを貫通して設けられている。これにより、移動部材5は、第二支持軸7によってスライド部材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 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字状に配置されている。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の双方と係合するスライド部材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の双方と係合するスライド部材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
次に、本実施形態に係る撮像装置の基本動作について説明する。 Next, the basic operation of the imaging apparatus according to this embodiment will be described.
図1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、ジャイロセンサなどの手振れ検出センサ(図示なし)が手振れを検出し、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に対し制御部(図示なし)から駆動信号が出力される。
In FIG. 1, when camera shake occurs when shooting using an imaging device, a camera shake detection sensor (not shown) such as a gyro sensor detects camera shake, and an image captured by the
第一アクチュエータ8及び第二アクチュエータ6には、圧電素子8a、6aの伸長速度と収縮速度が異なるような駆動信号が入力される。これにより、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に対してスライド部材11が第一方向Xへ移動し、第二アクチュエータ6の駆動によりスライド部材11に対し移動部材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
ズーミング又はフォーカシングを行う場合には、撮像素子14に撮像される画像を拡大又は焦点をあわせるように第三アクチュエータ10に対し制御部(図示なし)から駆動信号が出力される。
When performing zooming or focusing, a drive signal is output from the control unit (not shown) to the
第三アクチュエータ10には、圧電素子10aの伸長速度と収縮速度が異なるような駆動信号が入力される。これにより、駆動軸10bが繰り返し往復移動する。第三アクチュエータ10の駆動により移動部材5に対し撮像光学系2が光軸方向へ移動し、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、撮像素子14と撮像光学系2が光軸方向に相対的に移動制御され、ズーミング又はフォーカシングを行うことができる。
Thereby, the
次に、図5〜7を用いて第二センサ16から検出される位置を補正する手段について説明する。図5は、本実施形態に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。図6は、本実施形態に係る撮像装置の撮像光学系と第二センサの光軸方向から見た位置関係説明図である。図7は、図6に記載の位置関係に依存した第二センサの検出位置特性である。
Next, means for correcting the position detected from the
図5の制御処理は、例えば電源ONされると所定のタイミングで繰り返し実施される。処理が開始されると、スリット検出処理へ移行する(S10)。S10の処理は、第二センサ16が移動片2bを検出したか否かを判断する。検出していない場合は図5の処理を終了する。検知した場合は、第一センサ15からの位置情報入力処理へ移行する(S12)。
The control process in FIG. 5 is repeatedly performed at a predetermined timing when the power is turned on, for example. When the process is started, the process proceeds to the slit detection process (S10). The process of S10 determines whether or not the
S12は、第一センサ15によって得られた移動片2bの第一方向Xと第二方向Yの位置を読み込む処理である。撮像光学系2と移動片2bは一体となって動くため、第一センサ15から得られた位置情報は、撮像光学系2の位置情報となる。撮像光学系2および移動片2bは第一方向Xおよび第二方向Yへ移動可能となっているため、第二センサ16が検出する移動片2bの位置も図6に示すように変化する。例えば、撮像光学系2が第一方向Xの端に位置している場合は、移動片2bの位置は位置Bまたは位置Cとなる。撮像光学系2が第二方向Yの端に位置している場合は、移動片2bの位置は位置Dまたは位置Eとなる。S12の処理が終了すると、検出位置特性選択処理へ移行する(S14)。
S12 is a process of reading the positions in the first direction X and the second direction Y of the moving
S14は、第一センサ15からの位置情報を基に第二センサ16の検出位置特性を選択する処理である。図7に示すように、移動片2bの位置によって、第二センサ16の光軸方向の検出位置特性が変化する。これより、移動片2bの位置に応じて第二センサ16の光軸方向の検出位置特性を選択し、検出位置を補正する。例えば、図6で位置Bに移動片2bがあった場合は、図7の(a)のグラフBを選択し、Y2の出力電圧を検出した時に移動片2bは光軸方向のLに位置すると判断する。このように、移動片2bの移動によって検出位置と正確な位置に誤差が生じてしまう場合でも、移動片2bの位置情報に基づいて適切な検出位置特性を選択することで、撮像光学系2の光軸方向の位置を制御することができる。S14の処理が終了すると、図5の処理は終了する。
S <b> 14 is a process of selecting the detection position characteristic of the
以上のように、本実施形態に係る撮像装置によれば、第二センサ16を撮像装置に固定された基板17に配置することによって、第二センサ16に結線するフレキシブル配線基板を移動部材5に結線する必要が無くなる。このため、第二センサ16に結線するフレキシブル配線基板は移動部材5の移動の妨げにならないため、第一アクチュエータ8および第二アクチュエータ6に負荷を与えずに撮像光学系2の光軸方向の位置を検知することができる。
As described above, according to the imaging apparatus according to the present embodiment, the
また、本実施形態に係る撮像装置によれば、第一センサ15から得られた撮像光学系2の光軸方向と直交する方向における位置に基づいて第二センサ16から検出される光軸方向における位置を補正することにより、撮像光学系2の光軸方向と直交する方向における位置に応じて生ずる第二センサ16の出力誤差を補正することができる。このため、撮像光学系2の光軸方向の位置を正確に検知できる。
Further, according to the imaging apparatus according to the present embodiment, the optical axis direction detected from the
さらに、本実施形態に係る撮像装置によれば、第二センサ16は第一センサ15から得られた撮像光学系2の位置情報を基に検出位置特性を選択し、検出した撮像光学系2の光軸方向の位置を補正するため、撮像光学系2が光軸方向以外に移動した場合でも、適切に光軸方向の位置検出ができる。
Furthermore, according to the imaging apparatus according to the present embodiment, 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。また、本実施形態では、撮像装置のアクチュエータとして圧電素子を用いたものを採用しているが、モータなどの他の駆動部品を用いたものを採用してもよい。
For example, in the present embodiment, a description has been given of the camera shake correction mechanism that moves the imaging
1…上カバー、2…撮像光学系、3…第三支持軸、4…ボール、5…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…第三アクチュエータ、11…スライド部材、12…第一支持軸、13…撮像素子ホルダ、14…撮像素子、15…第一センサ、16…第二センサ、17…基板、20、21、22…摩擦係合部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
光軸方向と直交する第一方向に前記撮像光学系と前記撮像素子を相対移動させる第一アクチュエータと、
光軸方向と直交し第一方向と交差する第二方向に前記撮像光学系と前記撮像素子を相対移動させる第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータの作動により前記撮像光学系と共に第一方向へ移動し、前記第二アクチュエータの作動により前記撮像光学系と共に第二方向へ移動する移動部材と、
光軸方向に前記撮像光学系を前記移動部材に対して相対移動させる第三アクチュエータと、
前記撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置を検出する第一センサと、
前記撮像素子に対し移動しないように取り付けられ前記撮像光学系の光軸方向における位置を検出する第二センサと、
前記第一センサから得られた前記撮像光学系の光軸方向と直交する方向における位置に基づいて前記第二センサから検出される光軸方向における位置を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 An image pickup apparatus that performs zooming or focusing by relatively moving an image pickup optical system and an image pickup element in the optical axis direction, and performs image stabilization by moving the image pickup optical system and the image pickup element in a direction orthogonal to the optical axis direction. And
A first actuator for relatively moving the imaging optical system and the imaging element in a first direction orthogonal to the optical axis direction;
A second actuator that relatively moves the imaging optical system and the imaging element in a second direction orthogonal to the optical axis direction and intersecting the first direction;
A moving member that moves in the first direction together with the imaging optical system by the operation of the first actuator, and that moves in the second direction together with the imaging optical system by the operation of the second actuator;
A third actuator that moves the imaging optical system relative to the moving member in an optical axis direction;
A first sensor for detecting a position in a direction orthogonal to the optical axis direction of the imaging optical system;
A second sensor that is mounted so as not to move with respect to the image sensor and detects a position in the optical axis direction of the imaging optical system;
Correction means for correcting the position in the optical axis direction detected from the second sensor based on the position in the direction orthogonal to the optical axis direction of the imaging optical system obtained from the first sensor;
An imaging apparatus comprising:
を特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 The correction means selects a position detection characteristic of the second sensor based on a position in a direction orthogonal to the optical axis direction of the imaging optical system obtained from the first sensor;
The imaging device according to claim 1, wherein:
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