JP2006030749A

JP2006030749A - 像ぶれ補正装置

Info

Publication number: JP2006030749A
Application number: JP2004211303A
Authority: JP
Inventors: Keiji Sakamoto; 圭司阪本; Kenichi Honjo; 謙一本庄; Takumi Kuwabara; 巧桑原; Keiji Iwasaki; 桂司岩崎; Tadashi Takahata; 匡史高畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-20
Also published as: JP4617750B2

Abstract

【課題】従来の像ぶれ補正装置においては、装置小型化のために給電等に用いるフレキシブルプリント板の導出量を少なくすると、補正レンズ枠への反発力が増加し、安定したレンズ位置補正が実現できない。
【解決手段】積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板が積層基板より引き出す第１位置と基準枠に固定する第２位置と基準枠より延伸する第３位置を有し、前記第３位置を前記第１位置と前記第２位置の間に位置させたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に設けられる像ぶれ補正装置に関するものである。

各種撮像装置の中でも、近年普及率が急速に高まっているデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどにおいては、撮影者の利便性をさらに高めるべく小型軽量化が求められている一方、誰でも簡単に撮影可能とするために、像ぶれ補正機能を有する撮像装置が多く普及されてきている。

この種像ぶれ補正装置としては特許文献１および特許文献２に開示されたものがある。

以下、従来の像ぶれ補正装置について図２６を用いて説明する。

像ぶれ補正用の第２レンズ群１０１がレンズ枠１０２に保持されており、このレンズ枠１０２はガイド軸１０３を介して固定ベース１０５にピッチング方向及びヨーイング方向に移動自在に支持されている。また、レンズ枠１０２には、レンズ枠１０２をピッチング方向及びヨーイング方向にそれぞれ駆動するための巻線コイル１０４ａ、１０４ｂが設けられており、それぞれの巻線コイル１０４ａ、１０４ｂと対向して固定ベース１０５にはマグネット１０６ａ、１０６ｂが設けられている。また、固定ベース１０５に固定されたセンサ基板１０７には、第２レンズ群１０１のぶれ量を検出する角速度センサ１０８ａ、１０８ｂが配置されており、この角速度センサ１０８ａ、１０８ｂの検出信号に応じて巻線コイル１０４ａ、１０４ｂに適切な通電を行うことにより、レンズ枠１０２にピッチング方向、ヨーイング方向の駆動力を発生させ、第２レンズ群１０１をピッチング方向、ヨーイング方向に駆動して像ぶれ補正を行うように構成されている。

可動側のレンズ枠１０２の巻線コイル１０４ａ、１０４ｂに接続された端子線１１２ａ、１１２ｂは、固定側のセンサ基板１０７に半田接続されている。また、センサ基板１０７には、レンズ枠１０２の位置を検出するための２次元位置センサ１０９が設けられており、それと対向するレンズ枠１０２に発光ダイオード（ＬＥＤ）１１０が設けられている。このＬＥＤ１１０は、給電用の接続ケーブル１１１によりセンサ基板１０７と半田接続され、所要の電力供給を行うように構成されている。

このように、像ぶれ補正機能を実現する上では、給電用の結線が複数箇所に分散するため、結線部分の存在による小型化への制約や、組立作業に伴う工数増加及び組立時の信頼性が十分に確保できないという課題を有している。また、最近ではコイルパターンを形成した積層基板を像ぶれ補正用のレンズ枠に取り付けるとともに、レンズ枠の位置検出と合せて集約化したフレキシブルプリント板を積層基板より導出して装置本体との間で信号／電力の授受を行う方法が提案されている。
特開平９−２６９５２０号公報特開２００２−２２９０９０号公報

従来の像ぶれ補正装置においては、光軸垂直面において、フレキシブルプリント板は像ぶれ補正レンズ群と一体的に像ぶれ補正量分の移動を行うために一定のたるみ量が必要であるが、光軸垂直面内での小型化を行う上でフレキシブルプリント板のたるみ量を減少させると、フレキシブルプリント板による像ぶれ補正レンズ枠への反発力が増加し、補正レンズが所望の位置に移動できない、もしくはフレキシブルプリント板の反発力増加を見込んだ駆動力のアップが必要になり、逆にコイル・マグネットなどの大型化を招くという課題を有していた。

この課題を解決するために、本発明は、積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板が積層基板より引き出す第１位置から基準枠に固定する第２位置と基準枠より延伸する第３位置を有し、前記第３位置は前記第１位置と前記第２位置の間に存在させたことを特徴とする。

また、本発明は、積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置させたことを特徴とする像ぶれ補正装置である。

本発明の像ぶれ補正装置は、フレキシブルプリント板の引き出し経路を、上記のように積層基板より引き出す第１位置から基準枠に固定する第２位置と基準枠より延伸する第３位置を有し、前記第３位置は前記第１位置と前記第２位置の間に存在させたことにより、光軸に対する垂直面での小型化のみならず、フレキシブルプリント板の反発力を最小限に抑制して安定した像ぶれ補正を実現する信頼性の高い装置を提供することができるという利点がある。

また、積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置させたことにより、レンズの性能や光軸のズレに起因する光学系の性能悪化を改善することができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図２５を用いて説明する。

レンズを駆動するレンズ駆動装置１は、図２に示すように各種レンズを保持する複数のレンズ枠と、複数のレンズ枠を駆動する駆動部の２つに大別される。本実施の形態では、一例として３種類のレンズ枠を駆動する構成について、説明する。

図３に示すように、駆動部は、大別すると、レンズ駆動装置１の外郭をなす固定枠ユニット２、円環状の駆動枠３、及び駆動枠３の内周に嵌め合う直進枠４の３種類により構成される。固定枠ユニット２は、その内周にカム溝５ａを有する固定枠５、固定枠５に固着された駆動ギヤ軸６に回動自在に支持された駆動ギヤ７、不図示の撮像素子を保持するマスターフランジユニット８、及び固定枠５の外周に設けたズームモータユニット９より構成されている。

図３及び図４に示すように、ズームモータユニット９は、ズームモータ１０の回転トルクをモータボックス１１より露出する出力ギヤ１２を介して駆動ギヤ７に伝達するようになっている。モータボックス１１の外側より進入する一対の透過型フォトセンサ１３及び１４は、コの字形状を成し、その両端には一対の発光素子１３ａ、１４ａ及び受光素子１３ｂ、１４ｂが備えられている。そして、ズームモータ１０に直結するギヤ１５がコの字部を通過するようになっており、単位時間当たりにこの発光素子１３ａ、１４ａと受光素子１３ｂ、１４ｂとの間をギヤ１５が遮る回数を計測することにより、ズームモータ１０の回転数を非接触で正確に計測することができる構成としている。ここで、モータボックス１１の外観は六角柱形状とすることにより、一対の透過型フォトセンサ１３、１４を含むモータボックス１１の占有体積を最小化している。

続いて、固定枠ユニット２、駆動枠３、直進枠４についてこれらの係合関係を含めて説明する。

図６に固定枠５の内周の展開図を示す。収納フラット部５ｂ、繰り出しフラット部５ｃ、及び両者を繋ぐ変位部５ｄにより構成される固定枠５のカム溝５ａは、駆動枠３の外周に略１２０度間隔で３ヶ所突設した駆動カムピン３ａに係合するようになっており、常に駆動枠３の回転軸と固定枠５の中心軸とを略平行に保つべく、カム溝５ａは３箇所とも同一の形状をなしている。また、駆動枠３の外周に設けた歯車部３ｄが固定枠５に軸支された駆動ギヤ７に噛合する構成となっているため、ズームモータ１０の回転トルクは、駆動ギヤ７を介して駆動枠３に伝達されるとともに、駆動枠３は回転しながら固定枠５のカム溝５ａに案内されて固定枠５の中心軸方向に移動可能な構成になっている。

駆動枠３の内周には、１群カム溝３ｅが略１２０度間隔で同一形状にて３ヶ所配設されていると共に、１群カム溝３ｅに交差することなく２群カム溝３ｆも略１２０度間隔で同一形状にて３ヶ所配設されている。１群カム溝３ｅ及び２群カム溝３ｆは、それぞれ後述する１群レンズ枠ユニット１６及び２群レンズユニットの駆動枠３に対する位置を規定するものである。前述したように、駆動枠３は固定枠５のカム溝５ａにより光軸方向の位置が規定されるため、１群レンズ枠ユニット１６の固定枠５に対する光軸方向の位置は、固定枠５のカム溝５ａ及び１群カム溝３ｅの両者により規定されるようになっている。同様に、２群レンズ枠ユニット２１の固定枠５に対する光軸方向の位置は、固定枠５のカム溝５ａ及び２群カム溝３ｆの両者により規定されるようになっている。図７に駆動枠３の内周の展開図を示す。２群カム溝３ｆはレンズ収納位置である収納フラット部３ｇ、広角位置を規定する広角フラット部３ｈ、及び望遠位置を規定する望遠フラット部３ｉの３箇所の無変位部を有するとともに、無変位部を滑らかに繋ぐ２箇所の変位部３ｊ、３ｋを有する形状になっている。

また、駆動枠３の内壁に外接する直進枠４は、駆動枠３に対して回転自在に支持されているとともに、回転軸の軸心方向には駆動枠３と一体的に動くことができるようになっている。図５に示すように、直進枠４のフランジ部４ａより突設した第１の凸部４ｂが固定枠５の内壁の軸線方向に設けた凹溝５ｅに常時係合する構成としており、直進枠４は駆動枠３の回転とは無関係に固定枠５に対して並進運動のみ行う構成になっている。さらに、直進枠４には１群レンズ枠１９及び２群レンズ枠２２が光軸周りに回転しないように直進溝４ｃを円周上に６箇所設けている。なお、直進枠４はこの並進運動により後述する３群レンズ枠３８に当接することにより、この３群レンズ枠３８を駆動することができるようになっている。

次に、１群レンズ枠ユニット１６について述べる。

第１レンズ１７及び第２レンズ１８を備える１群レンズ枠１９の外周には、略１２０度間隔で１群カムピン１９ａが３箇所突設されており、各々の１群カムピン１９ａは、３ヶ所ある駆動枠３の内周の１群カム溝３ｅにそれぞれ係合する構成になっている。また、図８及び図９に示すように、第１レンズ１７の前面を略覆う一対のバリア羽根２０ａ、２０ｂを有するレンズバリア２０を１群レンズ枠１９に設けている。ここで、レンズバリア２０に回動可能に設けた被駆動部２０ｃに外力が作用しない時には、一対のバリア羽根２０ａ、２０ｂは図示しないバリアばねに付勢されて第１レンズ１７の前面を露出させる位置をとり、一方、被駆動部２０ｃに矢印方向の回転モーメントを与えると、一対のバリア羽根２０ａ、２０ｂは第１レンズ１７の前面を覆う位置をとるようにしてある。なお、被駆動部２０ｃは図１０に示すようなテーパ形状にしてあるため、矢印あ方向の外力が作用した場合にもバリア羽根２０ａ、２０ｂを開閉させることができるようになっている。

次に、２群レンズ枠ユニット２１について述べる。

図１１に示すように、駆動枠３の２群カム溝３ｆに係合する２群カムピン部２２ａを３箇所有し、基準枠となる２群レンズ枠２２には、シャフトを介して左右方向にのみ往復移動可能なヨーイング移動枠２３が摺動自在に支持されている。そしてヨーイング移動枠２３に設けたシャフト（２種類）に案内されて、ヨーイング移動枠２３に対して図１１の上下方向に摺動自在にピッチング移動枠２４を設けている。ピッチング移動枠２４には、像ぶれ補正レンズ２５が固着された状態で設けられており、これにより像ぶれ補正レンズ２５は、２群レンズ枠２２に対して上下方向及び左右方向に移動可能な構成になっている。

ピッチング移動枠２４には、像ぶれ補正レンズ２５を駆動するヨーイング用及びピッチング用のコイルパターン２６ａ、２６ｂを形成した複数層の積層基板２７が取り付けられている。また、この積層基板２７には、像ぶれ補正レンズ２５の位置を検出するための位置検出センサであるホール素子（磁気センサ）２８ａ、２８ｂが軽く圧入された状態で取り付けられており、これによってこれらのホール素子２８ａ、２８ｂは積層基板２７に対して高精度に位置決めされた構成になっている。

また、図１及び図１２に示すように、積層基板２７には、結線パターンが形成された樹脂製の第１フレキシブルプリント板２９が設けられている。この第１のフレキシブルプリント板２９は、大別すると、以下の６つの部分で構成されている。すなわち、積層基板２７の背面に貼着された基板固定部２９ａ、基板固定部２９ａから（第１位置）導出されて２群レンズ枠２２に設けた第１保持部２２ｄに至る第１可動部２９ｂ、第１可動部２９ｂの端部から２群レンズ枠２２の第２保持部２２ｅに至る中間固定部２９ｃ、中間固定部２９ｃより延伸し固定枠５に至る第２可動部２９ｄ、後述するFPCガイド板３５で保持されるガイド板固定部２９ｅ、ガイド板固定部２９ｅより延伸し固定枠５の外部に延伸されて給電及び信号送受用のコネクタに接続される連結部２９ｆである。ここで、第１フレキシブルプリント板２９は基板固定部２９ａと第１可動部２９ｂとの間で屈曲点Aにて略直角に折り曲げられた形状をなしており、これによって第１可動部２９ｂは曲率半径を自由に変えられるようになっている。また、中間固定部２９ｃの裏側には略L字形状をなす樹脂製の補強板２９ｇが貼着されている。

前記第１フレキシブルプリント板２９において、光軸を中心とする円の円周方向の一端（第２位置）が第１保持部２２ｄに軽く圧入され、また、その第２位置を一端として略Ｌ字形状に形成された他端が第２保持部２２ｅに軽く圧入されて２群レンズ枠２２に挟持される構成であり、かつ、前記第１保持部２２ｄにより挟持された第２位置と第２保持部２２ｅによって挟持された部分の略中間位置（第３位置）から第２可動部２９ｄが延伸する構成になっている。これにより、前記第１フレキシブルプリント板２９において、可動部２９ｄとして延伸される第３位置は前記第１位置と第２位置との間に位置している。なお、図１１において、第１位置と第２位置は光軸に垂直な同一平面内にあり、かつ、前記第２位置と第３位置は光軸方向に所定距離離間している。すなわち、第２保持部２２ｅは第１保持部２２ｄと屈曲点Aとの間に位置するものの、第１可動部２９ｂと中間固定部２９ｃは光軸方向にずれた位置にあるため、中間固定部２９ｃが第１可動部２９ｂの屈曲動作を妨げないようになっている。

このようにして光軸垂直面内での第１フレキシブルプリント板２９の第１可動部２９ｂの長さをその第１可動部２９ｂの端部から直接第２可動部２９ｄへと延伸させる形状に比べて第１可動部２９ｂの長さを長く取れるため、かつこの第１可動部２９ｂを光軸を中心とする円の円周方向に所定量撓ませることと相俟って、この第１フレキシブルプリント板２９によるピッチング移動枠２４への反発力の抑制を実現している。

一方、第１フレキシブルプリント板２９の第２可動部２９ｄ及び第２フレキシブルプリント板３４の可動部３４ｂはレンズ駆動装置１の通常の使用状態における光軸中心を通る水平面よりも上方に位置されており、これは、レンズ駆動装置１のレンズに入射する光が両フレキシブルプリント板の可動部によって反射することによる影響を最小限にするためである。すなわち、レンズ装置においてはそのレンズの形状ゆがみやレンズ群の光軸の不一致等によってレンズを通る入射光に対する出射光が設計値からズレて周辺に散乱光が発生する。一方、カメラにおいて通常の撮影にあっては、太陽光によりレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方から光が入射する量が多く、その光はレンズの光軸中心を通る水平面よりも下方に出射され、このため前記散乱光もレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方よりも下方に多く出射される。この散乱光が鏡筒内部の成形部や部品、例えばフレキシブルプリント板等で乱反射等を起こし、フレア・ゴーストの発生要因となる。この散乱光は前記のようにレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方よりも下方に多く出射されるため、上記のように両フレキシブルプリント板の可動位置、すなわち、延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方に配置したことにより、このフレキシブルプリント板の延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面に対して下方に配置したものに比べて乱反射する散乱光の量が少なくなるため、フレア・ゴーストの発生も少なくなる。

このように、レンズの性能や光軸のズレに起因する光学系の性能悪化をフレキシブルプリント板の延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に配置することにより、改善することができる。なお、この場合において、望ましくはフレキシブルプリント板の延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方で、かつレンズの光軸を通る鉛直線上か、その近辺であれば一層改善効果が大きい。

加えて、図１３に示すように、それぞれのコイルパターン２６ａ、２６ｂに対向する位置にマグネット３０ａ、３０ｂを設け、鉄製のバックヨーク３１ａ、３１ｂを介して２群レンズ枠２２に取付けられている。マグネット３０ａ、３０ｂの磁力によりバックヨーク３１ａ、３１ｂはマグネット３０ａ、３０ｂに吸着している。そして、ホール素子２８ａ、２８ｂの移動範囲の中心位置と２極着磁したこれらマグネット３０ａ、３０ｂの着磁境界とを一致すべく精度よく位置決めするために、マグネット３０ａ、３０ｂは２群レンズ枠２２に対して高精度に位置規制されている。また、積層基板２７に対してマグネット３０ａ、３０ｂの設置側とは反対側にL字形状をなす鉄製の対向ヨーク３２を設けている。マグネット３０ａ、３０ｂより放出される磁力は積層基板２７を通過して対向ヨーク３２にも作用するため、バックヨーク３１ａ、３１ｂと対向ヨーク３２は互いに吸着し合い、２群レンズ枠２２の両側にそれぞれ押し付けられて２群レンズ枠２２にて保持される構造になっている。なお、マグネット３０ａ、３０ｂと吸着しているバックヨーク３１ａ、３１ｂは、２群レンズ枠２２の後方よりそれぞれ２群レンズ枠２２の所定位置に挿入する構成となっており、予め対向ヨーク３２を２群レンズ枠２２に上方より挿入しておけば、挿入直後に２群レンズ枠２２に吸着されるしくみになっている。このように、吸着力を利用して一対のヨークを２群レンズ枠２２が両側から保持することにより、２群レンズ枠２２を含む像ぶれ補正構成要素の光軸方向寸法を最小化している。

また、図２、図１４、及び図１６に示すように、２群レンズ枠２２の上部にはシャッターユニット３３が設けられ、このシャッターユニット３３にはシャッタ羽根及び絞り用羽根（いずれも図示せず）を駆動するリニアアクチュエータ３３ａが備えられている。また、リニアアクチュエータ３３ａに電力を供給する第２フレキシブルプリント板３４の一端がシャッターユニット３３に半田付けして固定されている。

図１５に示すように、第２フレキシブルプリント板３４は、大別すると、以下の４つの部分で構成されている。すなわち、リニアアクチュエータ３３ａとの結合部より導出されて２群レンズ枠２２の第２保持部２２ｅの近傍で第１フレキシブルプリント板２９に重畳して所定量貼着される第１固定部３４ａ、第１固定部３４ａより延伸し後述するFPCガイド板３５に至る可動部３４ｂ、後述するFPCガイド板３５で保持される第２固定部３４ｃ、第２固定部３４ｃより延伸し固定枠５の外部に至って給電及び信号送受用のコネクタに接続される連結部３４ｄである。なお、第２フレキシブルプリント板３４の第２固定部３４ｃは、第１フレキシブルプリント板２９のガイド板固定部２９ｅに所定量貼着され、この貼着部分では両方のフレキシブルプリント板は一体化された構成になっている。

一方、図１４、図１６に示すように、第１フレキシブルプリント板２９及び第２フレキシブルプリント板３４を保持するFPCガイド板３５は、固定枠５に取り付けられ、FPC保持部３５ａにて第２フレキシブルプリント板３４及び第２フレキシブルプリント板３４と一体化された第１フレキシブルプリント板２９を保持する構造になっている。そして、第１フレキシブルプリント板２９及び第２フレキシブルプリント板３４を略１８０度折り曲げて延伸方向を変えられるように、FPCガイド板３５の先端には方向転換部３５ｂが形成されている。これによって、FPCガイド板３５の方向転換部３５ｂと２群レンズ枠２２の第２保持部２２ｅの間で第１フレキシブルプリント板２９の第２可動部２９ｄ及び第２フレキシブルプリント板３４の可動部３４ｂは長手方向の形を自由に変化させることができるようになっている。

ここで、第１フレキシブルプリント板２９の第２可動部２９ｄの長手方向寸法、及び第２フレキシブルプリント板３４の可動部３４ｂの長手方向寸法をそれぞれL１、L２とすると、
L１>L２
となるように設定している。これは、フレキシブルプリント板の繰り返し屈曲による疲労破断を防止するためである。すなわち、それぞれのフレキシブルプリント板が図１６に示すように所定の曲率半径で屈曲する場合、上記寸法条件に設定しておけば、内側を通過するフレキシブルプリント板（本例では第２フレキシブルプリント板３４）が外側を通過するフレキシブルプリント板（本例では第１フレキシブルプリント板２９）を外側に押し広げずに、各々独立した状態で安定した屈曲動作を行うことを実現するためである。図１６にレンズ繰り出し位置での第１フレキシブルプリント板２９及び第２フレキシブルプリント板３４の固定枠５内での形状を示す。このように、両フレキシブルプリント板は互いに他方のフレキシブルプリント板の屈曲動作に全く影響を及ぼさないように、上記L１及びL２を設定してある。

なお、両フレキシブルプリント板とも、光軸中心を通る水平面に対して上方位置にて屈曲するため、その表面には反射防止用の黒色塗装を施す必要はなく、塗装工数が不要な配置構成になっている。

次に、３群レンズ枠ユニット３６及びマスターフランジユニット８について述べる。

フォーカスレンズ３７は、樹脂製の３群レンズ枠３８にカシメ等により固着され、３群レンズ枠３８と一体的に光軸方向に移動可能になっている。３群レンズ枠３８は、軸受け部３８ａが後述するマスターフランジ３９に植立したメインガイドポール４０に精度よく嵌合して摺動自在になっているとともに、このメインガイドポール４０及びマスターフランジ３９に植立したサブガイドポール４１の両者により光軸に直交する面での位置が決定されるようになっている。

不図示の撮像素子を内蔵するマスターフランジユニット８は、樹脂製で黒色のマスターフランジ３９、透過型フォトセンサ４２、及び３群レンズ枠３８を駆動するステッピングモータユニット４３を主要構成要素としている。透過型フォトセンサ４２は、図１９に示すように、２群レンズ枠２２に配置したマグネット３０ａ、３０ｂ及びバックヨーク３１ａ、３１ｂとは平面交差しない位置に設けることにより、収納時のレンズ駆動装置１の光軸方向の寸法を最小化している。マスターフランジ３９に固着されているコの字形状を成す透過型フォトセンサ４２は、一対の発光素子４２ａ及び受光素子４２ｂより構成され、両者間を遮断する部材の有無及び位置を非接触で検出できるようになっている。また、図２２に示すように、マスターフランジ３９には、レンズバリア駆動部３９ａが光軸と平行に突設され、レンズバリア２０の被駆動部２０ｃに当接してレンズバリア２０に内蔵されるバリア羽根２０ａ、２０ｂの開閉を行うことができるようになっている。例えば、図２２においてレンズバリア駆動部３９ａと被駆動部２０ｃが光軸方向に移動して当接すると、被駆動部２０ｃは矢印方向の回転モーメントを受けてバリア羽根２０ａ、２０ｂが閉方向に移動するようになっている。

加えて、マスターフランジ３９には、３群レンズ枠３８を光軸方向に移動させるステッピングモータ４４がモータプレート４５を介して固定されている。図２３に示すように、ステッピングモータ４４の回転軸４６の外周にはおねじ部４６ａが形成され、また、このおねじ部４６ａに螺合するレンズ枠駆動部材４７の一端がマスターフランジ３９に設けたガイド溝３９ｂに係合して回転軸４６の周りに回転できないようになっている。それ故、ステッピングモータ４４が回転すると、レンズ枠駆動部材４７は回転規制を受けてガイド溝３９ｂに沿って回転軸４６の軸線方向にのみ移動することができる。また、レンズ枠駆動部材４７は３群レンズ枠３８の一端に形成したU字部３８ｂに上部のみ係合していると共に、３群レンズ枠３８の軸受け部３８ａとマスターフランジ３９との間に圧縮ばね４８が介在し、３群レンズ枠３８を常時上方向に付勢している。このように、回転軸４６とレンズ枠駆動部材４７との間に存在する螺合ガタが圧縮ばね４８によりなくなる構成であるため、レンズ枠駆動部材４７が３群レンズ枠３８を駆動する際には、両者が常に当接し、３群レンズ枠３８の光軸方向の動作は、レンズ枠駆動部材４７の移動動作に完全に追従することが可能になっている。

また、図１７、図１８、図２０、及び図２１に示すように、３群レンズ枠３８には、マスターフランジ３９に固着した透過型フォトセンサ４２のコの字部に係合する位置検出部３８ｃが設けられている。前述したように、透過型フォトセンサ４２はコの字部に侵入する部材の有無及び位置を検出できるため、３群レンズ枠３８の位置は、透過型フォトセンサ４２により検出できる構成になっている。さらに、３群レンズ枠３８には、直進枠係合部３８ｄがメインガイドポール４０の近傍に形成され、図１８に示すように、３群レンズ枠３８は直進枠４が当接すると直進枠４と一体的に移動可能な構成になっている。ここで、直進枠係合部３８ｄがメインガイドポール４０近傍に設けられている理由は、こじることなく直進枠４が３群レンズ枠３８を安定して駆動させるためである。

上記したように、３群レンズ枠３８は直進枠４とステッピングモータ４４の両方より駆動することができるため、位置検出部３８ｃと透過型フォトセンサ４２の組み合わせにより以下の位置を両方検出することができるようになっている。すなわち、図１７に示すように、直進枠４が３群レンズ枠３８より離間している状態から、図１８に示す３群レンズ枠３８が直進枠４により収納方向に駆動される場合には、３群レンズ枠３８を介して直進枠４のレンズ駆動装置１における原点位置、つまり、レンズ収納位置を検出することができる。また、ズームモータ１０により駆動枠３、直進枠４を介して１群レンズ枠ユニット１６及び２群レンズ枠ユニット２１が所定量繰り出され、直進枠４が３群レンズ枠３８より離間した後は、図２１に示すようにフォーカス動作を行う上で３群レンズ枠３８の原点位置を検出することができるようになっている。このようにして、１つの透過型フォトセンサ４２で繰り出されるレンズユニットとフォーカス用レンズユニットの両方の原点位置が検出可能な構成としている。

これを図６及び図７を用いて説明する。図６に固定枠５に対する駆動枠３の光軸方向の位置変化を示し（固定枠５の内周の展開図）、図７に駆動枠３に対する１群レンズ枠ユニット１６及び２群レンズ枠ユニット２１の光軸方向の位置変化を示す。そして、これら２つの変位を合成することにより得られる、固定枠５に対する１群レンズ枠ユニット１６及び２群レンズ枠ユニット２１の光軸方向の位置変化を図２５に示す。図２５に示すように、１群レンズ枠ユニット１６はレンズ収納位置からレンズ広角位置にかけては急激に位置が変化を行うように設定されている。一方、２群レンズ枠ユニット２１はレンズ収納位置からレンズ広角位置にかけては駆動枠３及び駆動枠３と一体的に移動する直進枠４に対して収納方向に移動するが、固定枠５に対しては徐々に繰り出し方向に移動するように設定されている。そして、レンズ収納位置からレンズ広角位置の区間においては、３群レンズ枠３８の位置は直進枠４により決定することができるように、固定枠５のカム溝５ａ及び駆動枠３のカム溝を適切に設定している。言い換えれば、この区間においては、３群レンズ枠３８は直進枠４により、レンズ収納位置を検出することができるようになっている。一方、レンズ広角位置からレンズ望遠位置においては、図６に示すように駆動枠３は固定枠５に対して移動せず、かつ直進枠４は３群レンズ枠３８に当接しないため、３群レンズ枠３８はステッピングモータ４４により駆動可能となり、これによってフォーカス動作の原点位置を検出することができる。

また、２群レンズ枠２２及びシャッターユニット３３を貫通してレンズバリア２０の被駆動部２０ｃに当接するマスターフランジ３９のレンズバリア駆動部３９ａは、図２４において光軸中心よりも下方に配置している。前述したようにマスターフランジ３９は黒色の部材であるため、レンズバリア駆動部３９ａは上記した配置位置で光軸方向に延伸しているものの、フレア・ゴーストは発生しない。

以上のように本発明の実施の形態では、第１フレキシブルプリント板の引き出し経路を上記のように設定したため、光軸に対する垂直面での小型化のみならず、フレキシブルプリント板の反発力を最小限に抑制して安定した像ぶれ補正を実現する信頼性の高い装置を提供することができる。

また、ズームモータの回転数計測及び３群レンズ枠の位置検出方法として透過型フォトセンサと遮蔽部材の組み合わせで説明を行ったが、この方法に限るものではなく、例えば、反射型のフォトリフレクタと反射部材の組み合わせやホール素子とマグネットの組み合わせであってもよい。特に、３群レンズ枠の位置検出方法としては、他にリーフスイッチ等の接触式のスイッチであってもよい。

さらに、光軸中心周りの像ぶれ補正用のマグネット、レンズバリア駆動部、透過型フォトセンサの配置は、フレキシブルプリント板の可動する延伸位置がレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置しておれば、光軸を通る鉛直面に対して上記した位置の左右対称位置であっても何ら差し支えない。

また、像ぶれ補正用に通電するフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方に配置する構成、さらにレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方で、かつレンズの光軸を通る鉛直線上か、その近辺に配置する構成は、上記の実施の形態で説明した構成に限られるものではなく、他のフレキシブルプリント板の接続構成であってもよく、これによってもレンズの性能や光軸のズレに起因する光学系の性能悪化を改善することができる。

本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラにおけるレンズ鏡筒の小型化及び像ぶれ補正機能の安定化が求められる用途に適応が可能である。

本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のフレキシブルプリント板の配置経路を示す斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の断面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の駆動部の斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のズームモータユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の駆動主要部の分解斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の固定枠のカム溝の展開図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の駆動枠のカム溝の展開図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の１群レンズユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の１群レンズユニットの断面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の１群レンズユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の２群レンズユニットの平面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の第１フレキシブルプリント板の平面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の２群レンズユニット主要部の側面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のシャッターユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の第２フレキシブルプリント板の平面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のフレキシブルプリント板の屈曲状態を示す主要断面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の３群レンズユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の３群レンズユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のマスターフランジとマグネットとの位置関係を示す斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の３群レンズユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の３群レンズユニットの斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のマスターフランジとレンズバリアとの位置関係を示す斜視図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のステッピングモータユニットとマスターフランジとの係合関係を示す平面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置のマグネット、フレキシブルプリント板、マスターフランジ、及び透過型フォトセンサの位置関係を示す平面図本発明の実施の形態における像ぶれ補正装置の１群及び２群レンズユニットの位置変化を示す図従来の像ぶれ補正装置の分解斜視図

符号の説明

１レンズ駆動装置
２固定枠ユニット
３駆動枠
４直進枠
５固定枠
７駆動ギヤ
８マスターフランジユニット
９ズームモータユニット
１０ズームモータ
１３、１４透過型フォトセンサ
１６１群レンズ枠ユニット
１７第１レンズ
１８第２レンズ
１９１群レンズ枠
２０レンズバリア
２１２群レンズ枠ユニット
２２２群レンズ枠
２３ヨーイング移動枠
２４ピッチング移動枠
２５像ぶれ補正レンズ
２６ａ、２６ｂコイルパターン
２７積層基板
２８ａ、２８ｂホール素子
２９第１フレキシブルプリント板
３０ａ、３０ｂマグネット
３１ａ、３１ｂバックヨーク
３２対向ヨーク
３３シャッターユニット
３４第２フレキシブルプリント板
３５ FPCガイド板
３６３群レンズ枠ユニット
３７フォーカスレンズ
３８３群レンズ枠
３９マスターフランジ
４０メインガイドポール
４１サブガイドポール
４２透過型フォトセンサ
４３ステッピングモータユニット
４４ステッピングモータ
４５モータプレート
４６回転軸
４７レンズ枠駆動部材
４８圧縮ばね

Claims

補正レンズを光軸に対して垂直面内で互いに２方向に移動制御することにより像ぶれを補正する像ぶれ補正装置であって、
基準枠に前記２方向に移動可能に支持された補正レンズを有する移動枠と、
前記移動枠に取り付けられた少なくとも２つのコイルパターンを有する積層基板と、
前記基準枠の前記コイルパターンに対向する部位に設けられたマグネットと、
前記積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板とを備え、
前記フレキシブルプリント板は前記積層基板より引き出す第１位置と前記基準枠に固定された第２位置と前記基準枠より延伸する第３位置を有し、前記第３位置は前記第１位置と前記第２位置の間に位置させたことを特徴とする像ぶれ補正装置。
フレキシブルプリント板の第１位置と第２位置は光軸に垂直な同一平面内にあり、かつ、前記第２位置と第３位置は光軸方向に所定距離離間していることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
フレキシブルプリント板の第３位置は光軸中心を通る水平面よりも上方に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の像ぶれ補正装置。
補正レンズを光軸に対して垂直面内で互いに２方向に移動制御することにより像ぶれを補正する像ぶれ補正装置であって、
基準枠に前記２方向に移動可能に支持された補正レンズを有する移動枠と、
前記移動枠に取り付けられた少なくとも２つのコイルパターンを有する積層基板と、
前記基準枠の前記コイルパターンに対向する部位に設けられたマグネットと、
前記積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板とを備え、
前記積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置させたことを特徴とする像ぶれ補正装置。