JP2006065352A - 像ぶれ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型軽量で信頼性が高く、補正レンズを精度良く移動制御する。
【解決手段】補正レンズ１を光軸に対して垂直面内で互いに直交する２方向に移動制御して像ぶれを補正する像ぶれ補正装置において、複数のマグネット１０Ａ，１０Ｂを有する固定枠と、補正レンズと、マグネットに対向する位置にそれぞれ配置されたコイルパターン７Ａ，７Ｂおよび補正レンズ１の位置を検出する複数のホール素子８Ａ，８Ｂとを有し、固定枠に対して前記２方向に移動自在なピッチング移動枠２と、移動枠に固定されて前記コイルパターン７Ａ，７Ｂとホール素子８Ａ，８Ｂとをそれぞれ固定枠側に電気的に接続する結線パターンと、移動枠２から導出されて固定枠側に接続され折れ曲がり自在な可動部９ｂとを有するフレキシブル板９とを備え、フレキシブル板９の可動部９ｂがコイルパターン７Ｂから離間する方向に導出された。
【選択図】図２

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルビデオカメラなど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。

近年、デジタル方式のビデオムービーなどの撮像装置では、その普及とともに小型軽量でかつ組み立て性がよく安価な像ぶれ補正装置が望まれている。
従来、像ぶれ補正装置として開示されたたとえば特許文献１には、図１０に示すように、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、このレンズ保持枠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、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コイル１０４ａ,１０４ｂに通電することにより、レンズ保持枠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ＬＥＤ１１０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なうように構成されている。
特開平９−２６９５２０号公報

しかしながら、従来の像ぶれ補正装置では、コイル１０４ａ，１０４ｂとセンサ基板１０７との結線を端子線１１２ａ，１１２ｂを用いて一本づつ半田付けを行うように構成され、またレンズ枠１０２の位置検出用ＬＥＤ１１０への電力供給を接続ケーブル１１１により、コイル１０４ａ，１０４ｂと同様にセンサ基板１０７に半田付けするように構成されており、端子線１１２ａ，１１２ｂの引き回しや、各接続ケーブル１１１の半田付けに多大な工数がかかり、作業性が悪く、また端子線１１２ａ，１１２ｂや接続ケーブル１１１が断線しやすく信頼性が低いという課題があった。

したがって本発明は、小型軽量で、かつ組み立てが容易で信頼性が高い像ぶれ補正装置を提供するものである。

請求項１記載の発明は、補正レンズを光軸に対して垂直面内で互いに直交する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において、複数のマグネットを有する固定枠と、前記補正レンズと、前記マグネットに対向する位置にそれぞれ配置された複数のコイルおよび前記補正レンズの位置を検出する複数の磁気センサとを有し、かつ前記固定枠に対して前記２方向に移動自在な移動枠と、前記移動枠の前記コイルと前記磁気センサとを前記固定枠側に電気的に接続する結線パターンと、前記移動枠から導出される可動部とを有するフレキシブル板とを備え、前記フレキシブル板の可動部が、前記コイルから離間する方向に導出されたものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記磁気センサ及び前記コイルの前記２方向のそれぞれの方向における移動範囲の中心位置と、２極着磁した前記マグネットの境界とを一致させたものである。

請求項３記載の発明は、前記移動枠は、積層基板を有し、前記コイルを前記積層基板に形成されたコイルパターンにより構成するとともに、前記積層基板に形成された位置決め穴に前記磁気センサが嵌合されたものである。

請求項１記載の発明によれば、可動側の固定枠の積層基板に設けられたコイルへの電源供給と位置検出センサへの電気信号の送受とを、フレキシブルプリント板の可動部を介して固定枠側に接続するので、半田による端子線の接続作業も不要で、容易に接続することができ、また断線なども極めて少なく信頼性を高めることができる。

請求項２記載の発明によれば、磁気センサとコイルの移動範囲の中心位置と、２極着磁した前記マグネットの境界とを一致させることにより、磁気センサの検出精度を向上させることができる。

請求項３記載の発明によれば、積層基板にコイルパターンを成形したので、巻き線コイルの場合と比較して、接着等による移動枠への取り付け工数を削減できる。また位置検出センサを積層基板に一体的に取り付けることで、小型化を図ることができる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
この発明に係る撮像装置の像ぶれ補正装置の実施の形態１を図１〜図４に基づいて説明する。

図１は像ぶれ補正装置の組立斜視図、図２は同装置の分解斜視図、図３は同装置のピッチング移動枠を示す背面図、図４は図３に示すＸ−Ｘ部断面図である。
固定枠５には、ヨーイング移動枠４が図示しない左右方向のシャフトを介して左右方向に移動自在に支持されている。そして、ヨーイング移動枠４に上下方向のシャフト４ａとガイド溝４ｂが設けられており、ピッチング移動枠（移動枠）２の本体２ａにシャフト４ａにスライド自在に嵌合するガイド部材３ｂと、ガイド溝４ｂにスライド自在に嵌合するシャフト３ａが設けられており、これにより、像ぶれ補正レンズ１を保持するピッチング移動枠２がヨーイング移動枠４に上下方向に移動自在に保持されている。したがって、像ぶれ補正レンズ１は、ピッチング移動枠２およびヨーイング移動枠４を介して固定枠５に対して上下方向および左右方向に移動自在に支持されている。

前記ピッチング移動枠２の本体２ａには、像ぶれ補正レンズ１を駆動するヨーイング用およびピッチング用のコイルパターン（コイル）７Ａ，７Ｂを形成した複数層、たとえば４層の積層基板６が取付けられている。またこの積層基板６には、像ぶれ補正レンズ１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）８Ａ，８Ｂが取付けられており、これらホール素子８Ａ，８Ｂは、これらを高精度に位置決め固定するために、積層基板６の基準穴６ｃ，６ｄを打ち抜いて位置決めする同時に金型で打ち抜き加工された位置決め穴６ａ，６ｂに嵌合される。これら位置決め穴６ａ，６ｂは、それぞれの形状をホール素子８Ａ，８Ｂを軽圧入可能なようにホール素子外形より少し小さく形成されており、ホール素子８Ａ，８Ｂをそれぞれ位置決め穴６ａ，６ｂに軽圧入することで、位置決め穴６ａ，６ｂ内にホール素子８Ａ，８Ｂがガタつくこともなく高精度で位置決めされる。

また積層基板６には、結線パターン９ｄが形成されたフレキシブルプリント板９が設けられており、このフレキシブルプリント板９は、積層基板６の背面に取付けられた固定部９ａと、固定部９ａから導出されて固定枠５側に接続される可動部９ｂと、可動部９ｂの端部に取付けられて固定枠５側の給電用および信号送受用コネクタ１５に接続される端子部９ｃとで構成されている。

さらにフレキシブルプリント板９の固定部９ａで位置決め穴６ａ，６ｂの近傍には、センサ用ランド部１３ａ，１３ｂがそれぞれ設けられており、位置決め穴６ａ，６ｂにそれぞれホール素子８Ａ，８Ｂを嵌合することにより、ホール素子８Ａ，８Ｂの端子辺８ｂがセンサ用ランド１３ａ，１３ｂに接触されて、半田付けする際に、ホール素子８Ａ，８Ｂを加圧保持する必要なく容易に半田付けすることができる。

また積層基板６には、ピッチング用のコイルパターン７Ａとヨーイング用のコイルパターン７Ｂにそれぞれ接続されたランド部６ｅ，６ｆが形成されており、これらランド部６ｅ，６ｆは、フレキシブルプリント板９の固定部９ａに対応して形成されたランド部１４ａ，１４ｂとそれぞれ半田付けにより接続されている。そして、フレキシブルプリント板９の固定部９ａと可動部９ｂに形成された結線パターン９ｄにより端子部９ｃを介してコネクタ１５に接続され、これにより固定枠５側のコネクタ１５から可動側のヨーイング移動枠４に、ホール素子８Ａ，８Ｂに対する電気信号の送受と、コイルパターン７Ａ，７Ｂへの電源供給を行うことができる。

さらに、固定枠５にヨーク１１Ａ，１１Ｂに取り付けられ、これらヨーク１１Ａ，１１Ｂにコイルパターン７Ａ，７Ｂに対向するマグネット１０Ａ，１０Ｂが取り付けられている。そして、ホール素子８Ａ，８Ｂ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１０Ａ，１０Ｂの境界と一致するように精度良く位置決めするために、固定枠５にはマグネット１０Ａ，１０Ｂの上下位置の少なくとも一方（図は上部のみ）と、左右位置の少なくとも一方（図は左側のみ）に当接する位置決め用凸部（位置決め部）１２ａ，１２ｂが設けられており、マグネット１０Ａ，１０Ｂが位置決用凸部１２ａ，１２ｂに当接されて位置規制され取り付けられる。

上記実施の形態によれば、ピッチング移動枠２の本体２ａに取付けられた積層基板６に、コイルパターン７Ａ，７Ｂを成形したので、従来の巻き線コイルの場合と比較して、接着等のピッチング移動枠２への取り付け工数が削減できる。またホール素子８Ａ，８Ｂを積層基板６の位置決め穴６ａ，６ｂに装着して一体的に構成することにより、小型化を図ることができる。さらに可動側のピッチング移動枠２に積層基板６を介して設けられたコイルパターン７Ａ，７Ｂへの電源供給と、ホール素子８Ａ，８Ｂへの電気信号の送受とを、フレキシブルプリント板９を介して固定枠５側のコネクタ１５に接続するので、従来に比べて容易に接続することができ、また断線も極めて少なく信頼性を高めることができる。

また積層基板６に形成された位置決め穴６ａ，６ｂにホール素子８Ａ，８Ｂを嵌合して位置規制するので、積層基板６にホール素子８Ａ，８Ｂを高精度に取り付けることができるため、ホール素子８Ａ，８Ｂの位置検出精度を向上させることができる。

さらに、フレキシブルプリント板９の固定部９ａに設けられたセンサ用ランド部１３ａ，１３ｂにホール素子８Ａ，８Ｂの端子を直接半田付けにより接続するとともに、積層基板６のコイルパターン７Ａ，７Ｂに接続されたランド部６ｅ，６ｆと固定部９ａのランド部１４ａ，１４ｂとを半田付けにより接続し、さらにフレキシブルプリント板９の可動部９ｂに端子部９ｃを介して固定枠５側のコネクタ１５に接続するので、配線の結線作業および引き回しを容易にすることができ、組立性を向上することができる。
［実施の形態２］
実施の形態２を図５、図６に基づいて説明する。図５はピッチング移動枠の背面図、図６は図５に示すＹ−Ｙ部分断面図である。また第１の実施の形態と同一部材については、同一番号を付与して説明を省略する。

積層基板６では、コイルパターン７Ａ,７Ｂ部分の積層数を４としたのに対して、ホール素子８Ａ,８Ｂを配置している領域（部位）２１ａ,２１ｂの積層数を２に形成している。その他の構成は、第１の実施の形態と同一である。

第１の実施の形態では、図４に示すように、使用されるホール素子８Ａ,８Ｂの高さは積層基板６の厚みとほぼ同じであるが、素子本体８ａが位置決め穴６ａ,６ｂに嵌合された状態で、積層基板６に係止される端子片８ｂと素子本体８ａの一部が積層板６の表面から突出されている。

これに対して第２の実施の形態では、積層基板６でホール素子８Ａ,８Ｂを取り付ける領域（部位）２１ａ,２１ｂで、上記素子本体８ａの突出部の高さと等しい積層基板６の２層分を削除することで、ホール素子８Ａ,８Ｂの検出面８ｃと積層基板６の表面とが面一となって、積層基板６の厚み内にホール素子８Ａ,８Ｂが収容されるように構成されている。

これにより、４層の積層基板６の厚み内にホール素子８Ａ,８Ｂを組み込むことができ、ホール素子８Ａ,８Ｂの突出部分がない分、コイルパターン７Ａ，７Ｂ,マグネット１０Ａ,１０Ｂおよびヨーク１１Ａ，１１Ｂからなるアクチュエータの厚みを薄くすることができるとともに、マグネット１０Ａ,１０Ｂとコイルパターン７Ａ,７Ｂの間隔を小さく設定することができるので、アクチュエータの駆動特性を向上させることができる。

［実施の形態３］
実施の形態３を図７、図８に基づいて説明する。図７はピッチング移動２枠の背面図、図８は図７に示すＺ−Ｚ部分断面図である。また第１の実施の形態と同一部材については、同一番号を付与して説明を省略する。

第１および第２の実施の形態では、積層基板６をピッチング移動枠２の大部分を占めるように構成したが、第３の実施の形態では、コイルパターン７Ａ，７Ｂ部分のみを積層基板３１としたものである。

すなわち、ピッチング移動枠２の本体２ａに基盤３０が取付けられ、この基盤３０のコイルパターン７Ａ，７Ｂの配設部位に切欠き部３３ａ，３３ｂが形成されている。そしてこれら切欠き部３３ａ，３３ｂにコイルパターン７Ａ，７Ｂが形成された積層基板３１Ａ，３１Ｂがそれぞれ接着固定されている。さらに、コイルパターン７Ａ，７Ｂに接続された積層基板３１Ａ，３１Ｂのランド部３４ａ，３４ｂが、基盤３０の背面に取り付けられたフレキシブルプリント板９の固定部に形成されたランド部１４ｃ，１４ｄに半田付けされて接続され、ランド部１４ｃ，１４ｄから結線パターン９ｄを介して可動部９ｂに接続されている。

そして各基盤３０に形成された位置決め穴３２ａ,３２ｂには、それぞれホール素子８Ａ，８Ｂが軽圧入されて位置決め固定されている。さらにホール素子８Ａ，８Ｂの端子片は、基盤３０の背面に取り付けられたフレキシブルプリント板９の固定部９ａで基準穴３２ａ,３２ｂ近傍に形成されたセンサ用ランド部１３ａ，１３ｂに半田により接合され、これらセンサ用ランド部１３ａ，１３ｂはフレキシブルプリント板９の結線パターン９ｄを介して可動部９ｂに接続されている。

上記実施の形態によれば、積層基板３１Ａ，３１Ｂにコイルパターン７Ａ，７Ｂのみを形成したので、積層基板６の面積を大幅に削減できて積層基板６のコストを低減することができる。また、機種によってコイルパターン７Ａ，７Ｂのレイアウトが若干変更されても、コイルパターン７Ａ，７Ｂのみの積層基板３１Ａ，３１Ｂであるため最初から作り直す必要もなく、汎用品として利用することができる。

なお、第３の実施の形態では、ピッチング移動枠２の本体２ａに基盤３０を介して積層基板３１Ａ，３１Ｂとホール素子８Ａ，８Ａを接着固定しているが、ピッチング移動枠２の本体２ａに直接積層基板３１Ａ，３１Ｂとホール素子８Ａ，８Ａを接着固定してもよい。

［実施の形態４］
実施の形態４を、図９に基づいて説明する。図９はピッチング移動枠を示す背面図である。また第１の実施の形態と同一部材には同一符号を付与して説明を省略する。

先の各実施の形態では、フレキシブルプリント板９の固定部９ａに、ヨーイング用のコイルパターン７Ａ，７Ｂのランド部１４ａ，１４ｂおよびセンサ用ランド部１３ａ，１３ｂを別々に形成したが、この第４の実施の形態では、積層基板６に、コイルパターン７Ａ，７Ｂとセンサ用ランド部３３ａ，３３ｂにそれぞれ接続された集中ランド部６ｇを設け、フレキシブルプリント板９の固定部９ａの対応位置に接続を一カ所に集中して行うための集中ランド部１４ｅを設けている。この集中ランド部６ｇ，１４ｅ同士が半田付けにより接合されて、可動部９ｂを介して固定枠５側に接続される。

これにより、フレキシブルプリント板９には、固定部９ａが不要となるので、フレキシブルプリント板９の面積を大幅に削減することが出来てコストを低減でき、また半田付け作業も集中ランド部１４ｅの一カ所に集中しているため作業効率が上がり、組立コストを低減することができる。

本発明は、補正レンズを移動制御して像ぶれを防止するビデオカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置に適用できる。

本発明に係る像ぶれ補正装置の実施の形態１を示す全体斜視図である。 同像ぶれ補正装置を示す要部の分解斜視図である。 同ピッチング移動枠を示す背面図である。 図３に示すＸ−Ｘ部分断面図である。 本発明に係る像ぶれ補正装置の実施の形態２を示し、ピッチング移動枠の背面図である。 図５に示すＹ−Ｙ部分断面図である。 本発明に係る像ぶれ補正装置の実施の形態３を示し、ピッチング移動枠の背面図である。 図７に示すＺ−Ｚ部分断面図である。 本発明に係る像ぶれ補正装置の実施の形態４を示し、ピッチング移動枠の背面図である。 従来の像ぶれ補正装置を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 像ぶれ補正レンズ
２ ピッチング移動枠
４ ヨーイング移動枠
５ 固定枠
６，３１Ａ，３１Ｂ 積層基板
６ａ，６ｂ，３２ａ，３２ｂ 位置決め穴
６ｅ，６ｆ ランド部
７Ａ，７Ｂ コイルパターン
８Ａ，８Ｂ ホール素子
９ フレキシブルプリント板
９ａ 固定部
９ｂ 可動部
９ｃ 端子部
９ｄ 結線パターン
１０Ａ，１０Ｂ マグネット
１１Ａ，１１Ｂ ヨーク
１２ 位置決め用凸部
１３ａ，１３ｂ センサ用ランド部
１４ａ，１４ｂ 結線用ランド部
２１ａ，２１ｂ 領域
３０ 基盤
３３ａ，３３ｂ 切欠き部

Claims (3)

1. 補正レンズを光軸に対して垂直面内で互いに直交する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において、
   複数のマグネットを有する固定枠と、
   前記補正レンズと、前記マグネットに対向する位置にそれぞれ配置された複数のコイルおよび前記補正レンズの位置を検出する複数の磁気センサとを有し、かつ前記固定枠に対して前記２方向に移動自在な移動枠と、
   前記移動枠の前記コイルと前記磁気センサとを前記固定枠側に電気的に接続する結線パターンと、前記移動枠から導出される可動部を有するフレキシブル板とを備え、
   前記フレキシブル板の可動部が、前記コイルから離間する方向に導出されたことを特徴とする像ぶれ補正装置。
2. 前記磁気センサ及び前記コイルの前記２方向のそれぞれの方向における移動範囲の中心位置と、２極着磁した前記マグネットの境界とを一致させたことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
3. 前記移動枠は、積層基板を有し、
   前記コイルを前記積層基板に形成されたコイルパターンにより構成するとともに、前記積層基板に形成された位置決め穴に前記磁気センサが嵌合されたことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。
   

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