JP2006235140A - 像ぶれ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヨークと固定枠との接着強度を高めることができる像ぶれ補正装置を提供する。また、キャップ等の部品を追加すること無しにフレア現象を低減できる像ぶれ補正装置を提供する。
【解決手段】像ぶれ補正装置は、像ぶれ補正用レンズＬと、ヨーイング移動枠２およびピッチング移動枠３と、固定枠１と、ヨーク６ｘ、６ｙと、を備える。ヨーク６ｘ、６ｙは、外形の少なくとも１辺に凹部６ａを有し、凹部６ａに接着剤を塗布することによって固定枠１と接着される。また、像ぶれ補正装置は、ピッチング移動枠３と、撮像素子と、固定枠１と、を備える。固定枠１は、移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって移動枠開口部よりも小さい固定枠開口部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像装置に用いられる像ぶれ補正装置に関するものである。

近年、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置が急速に普及しており、その普及とともに小型で安価な像ぶれ装置が望まれている。

従来の像ぶれ補正装置は、たとえば、特許公報１に開示されている。従来の像ぶれ補正装置について説明すると、従来の像ぶれ補正装置は、ぶれ補正用レンズ群と、レンズ枠と、ガイド軸と、固定枠と、コイルと、ヨークと、マグネットとを備える。

ぶれ補正用レンズ群はレンズ枠に保持されている。レンズ枠はガイド軸を介して固定枠に移動自在に支持されている。レンズ枠には、レンズ枠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コイルが設けられている。

一方、固定枠にはヨークが固定されている。ヨークには、コイルに対向する位置にマグネットが設けられている。

このような構成において、像ぶれ補正装置のぶれ量に応じてコイルに電力を与えることにより、コイルとマグネット間に駆動力が発生し、レンズ枠およびぶれ補正用レンズ群が移動する。補正用レンズ群が移動することによって、被写体像のぶれを少なくすることができる。

なお、ヨークと固定枠とは、ヨークの面の一部と固定枠の面の一部とを接着剤により接着することにより、固定されている。また、撮像素子のカバーガラスからの反射等の撮像画像に悪影響を及ぼす光線が撮像素子に入射しないようにするために、キャップ等の部材を設けていた。
特開２００２−２２９０９０号公報

しかしながら、従来の像ぶれ補正装置におけるヨークと固定枠との固定は、ヨークの面の一部と固定枠の面の一部との面接着によるものであったため、固定力が弱かった。そのため、衝撃等の外力に十分堪えることができず、信頼性に劣る等の課題が生じていた。

この課題を解決するために、接着面積を大きくすることが考えられる。しかし、この方法では、接着剤の硬化に時間がかかる、像ぶれ補正装置の小型化ができない、等の新たな課題が生じる。

また、従来の像ぶれ補正装置は、撮像画像に悪影響を及ぼす光線が撮像素子に入射しないようにするために、キャップ等の部材を設けていたため、像ぶれ補正装置の小型化に不利であった。このような部材を配置するために、積層基板の形状に制約を受けていた。

上記課題を解決するため、本発明の第１の像ぶれ補正装置は、撮像画像の像ぶれを補正するための像ぶれ補正用レンズと、前記像ぶれ補正用レンズを固定する移動枠と、前記像ぶれ補正用レンズの光軸の垂直面内において、前記移動枠を移動自在に支持する固定枠と、前記移動枠に取り付けられたコイルパターンと、外形の少なくとも１辺に凹部を有し、前記凹部に接着剤を塗布することによって前記固定枠と接着され、前記固定枠に固定された状態において前記コイルパターンに対向する位置にマグネットを保持するヨークと、を備える。

この構成により、ヨークは、外形の少なくとも１辺に凹部を有し、凹部に接着剤を塗布することによって固定枠と接着されるので、ヨークと固定枠との接着強度を高めることができる。

また、本発明の第２の像ぶれ補正装置は、像ぶれ補正用レンズを保持し、前記像ぶれ補正用レンズを通過した光線の少なくとも一部を通過させるための移動枠開口部を有する移動枠と、前記像ぶれ補正用レンズを介して入射された被写体像の画像データを生成する撮像素子と、前記移動枠よりも前記撮像素子側に配置され、前記像ぶれ補正用レンズの光軸の垂直面内において前記移動枠を移動自在に保持し、前記移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって前記移動枠開口部よりも小さい前記開口部を有する固定枠と、を備える。

この構成により、固定枠は、移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって移動枠開口部よりも小さい固定枠開口部を有するため、キャップ等の部品を追加すること無しにフレア現象を低減することができる。そのため、像ぶれ補正装置を小型にでき、または、部品コストを低減できる。

本発明によれば、ヨークは、外形の少なくとも１辺に凹部を有し、凹部に接着剤を塗布することによって固定枠と接着されるので、ヨークと固定枠との接着強度を高めることができる。

また、固定枠は、移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって移動枠開口部よりも小さい固定枠開口部を有するため、キャップ等の部品を追加すること無しにフレア現象を低減することができる。そのため、像ぶれ補正装置を小型にでき、または、部品コストを低減できる。

以下、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の像ぶれ補正装置について、図１〜図４を用いて説明する。図１は本発明の形態に係る像ぶれ補正装置の分解斜視図、図２は同装置２の断面図、図３は同装置の断面斜視図、図４は同装置の位置検出部の変位量とマグネットの磁束密度の関係を示す図である。

撮影時に像ぶれを補正する像ぶれ補正用レンズ群Ｌは、第１の方向（Ｙ方向）であるピッチング方向と、第２の方向（Ｘ方向）であるヨーイング方向とに移動可能であるピッチング移動枠３に固定されている。このピッチング移動枠３は、−Ｘ方向側に軸受３ａと＋Ｘ方向側に廻り止め３ｂとを有している。この軸受３ａにＹ軸方向と平行なピッチングシャフト１０を挿入し、廻り止め３ｂに後述するＹ軸方向と平行な樹脂部２ｂと係合することにより、ピッチング移動枠３は第１の方向（Ｙ）方向に摺動可能になっている。

ピッチング移動枠３に対して−Ｚ方向側には、像ぶれ補正用レンズ群Ｌを第２の方向（Ｘ方向）に移動させるヨーイング移動枠２が取り付けられている。ヨーイング移動枠２には、先ほど述べたピッチング移動枠３をピッチング方向（Ｙ方向）に摺動させるためのピッチングシャフト１０の両端を固定する固定部２ａが設けられている。またピッチング移動枠３の廻り止め３ｂと係合するための樹脂部２ｂが、一体的に形成されている。また、ヨーイング移動枠２は、＋Ｙ方向側に軸受２ｃと−Ｙ方向側に一体的に形成された樹脂部２ｄとを有している。この軸受２ｃにＸ方向と平行なヨーイングシャフト７を挿入することにより、ヨーイング移動枠２は第２の方向（Ｘ方向）に摺動可能になっている。

ヨーイング移動枠２に対して−Ｚ方向側に設けられた固定枠１には、先述したヨーイング移動枠２をヨーイング方向（Ｘ方向）に摺動させるためのヨーイングシャフト７の両端を固定する固定部１ｃと樹脂部２ｄと係合する廻り止め部１ｄとが設けられている。

略Ｌ字型形状の積層基板４は、ピッチング移動枠３に取り付けられている。積層基板４には、像ぶれ補正用レンズ群Ｌをピッチング方向に駆動するコイル８ｙ及びヨーイング方向に駆動するコイル８ｘと、像ぶれ補正用レンズ群Ｌのピッチング方向の位置を検出するホール素子９ｙ及びヨーイング方向の位置を検出するホール素子９ｘとが設けられている。なお、このコイル９ｙ，９ｘは、積層コイルとして積層基板４に一体に構成されている。

マグネット５ｙ、５ｘは片側に２極着磁されている。このマグネット５ｙ，５ｘは、それぞれヨーク６ｙ、６ｘに固定されている。ヨーク６ｙは３群保持枠１と接する側に外形に対して凹部６ａを有しており、Ｙ方向より、３群保持枠１の嵌合部１ｙに挿入され、凹部６ａ部に接着剤を塗布することにより固定される。同様に、第１のヨーク６ｘは、Ｘ方向より、３群保持枠１の嵌合部１ｘに挿入固定される。

以上の構成によって、積層基板４のコイル８ｙに電流が流されると、マグネット５ｙとヨーク６とにより第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）に沿った電磁力が発生する。これと同様に、積層基板４のコイル８ｘに電流が流されると、マグネット５ｘとヨーク６ｘとにより第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）に沿った電磁力が発生する。このピッチング方向とヨー方向の動作により、像ぶれ補正用レンズ群Ｌは光軸ＡＺにほぼ垂直なＸ，Ｙの２方向に駆動される。

次に、像ぶれ補正用レンズ群Ｌの位置を検出する位置検出について説明する。磁束を電気信号に変換するホール素子９ｙ，９ｘは、積層基板４に位置決め固定されている。検出用マグネットとしては、先に説明したマグネット５ｙ，５ｘが兼用される。したがって、ホール素子９ｙ、９ｘとマグネット６ｙ，６ｘとにより位置検出機能が構成される。ここで、図４を用いてマグネット６ｘ，６ｙの磁束の状態を説明する。図の横軸は光軸を中心としてピッチング方向（Ｙ方向）又はヨーイング方向（Ｘ方向）の位置を、縦軸は磁束密度をそれぞれ示している。また横軸の中央は、マグネット６ｘ，６ｙの２極着磁の境界部分であり、このとき磁束密度はゼロとなる。この位置は、像ぶれ補正用レンズ群Ｌの光軸中心と略一致する。マグネット６ｙ，６ｘに対して、ホール素子９ｙ，９ｘが移動することにより、変位量がゼロの位置を中心とする破線で示す範囲内では、変位量の変化に対して磁束密度が略直線的に変化する。したがって、ホール素子９ｙ，９ｘから出力される電気信号を検出することにより、像ぶれ補正用レンズ群Ｌのピッチング方向（Ｙ方向）およびヨーイング方向（Ｘ方向）の位置を検出することが可能となる。フレキシブルプリントケーブル（図示せず）は、積層基板４に取り付けられコイル８ｘ，８ｙ、ホール素子９ｘ，９ｙと図示せぬカメラ本体の回路との間の信号の伝達を行う。以上の構成要素１〜９により、像ぶれ補正ユニットを構成している。

次に、像ぶれ補正ユニットの動作について説明する。像ぶれは、手ぶれ等によりカメラに変位や振動が生じることに発生する。像ぶれ補正ユニットを内蔵したデジタルカメラでは、この変位や振動を、検出方向が略９０゜になるように配置された２個の角速度センサにより検出する。角速度センサからの出力は時間積分される。そしてカメラ本体のぶれ角度に変換され、像ぶれ補正用レンズ群Ｌの目標位置情報に変換される。この目標位置情報に応じて像ぶれ補正用レンズ群Ｌを移動させるために、サーボ駆動回路は、目標位置情報と前述した位置検出機能により検出された現在の像ぶれ補正用レンズ群Ｌの位置情報との差を演算し、コイル８ｙおよび８ｘに電流を流すことにより像ぶれ補正用レンズ群Ｌを駆動し、手ぶれ等により発生する像ぶれを補正することが可能となる。

次に、本発明の第二の実施形態について像ぶれ補正装置の断面図である図２を用いて説明する。ここで、第一の実施形態と同一部品については同一番号を付与して説明を省略する。

移動枠３には光線の通過する開口部３ｅがφＡの大きさで設けてある。固定枠１にも同様に光線の通過する開口部１ｅがφＢの大きさで設けられており、φＡとφＢとの関係はφＡ＞φＢとなるように構成されている。又、固定枠の開口部１ｅは光軸ＡＺ方向に対し傾斜を持った斜面を有しており、最内径部分はエッジ形状となるよう構成されている。

これにより、撮像素子による光線の反射等によって光軸方向ＡＺ−方向から有害な光線が像ぶれ補正レンズ群Ｌに入射しても光線をカットすることができ、フレア等の現象を防止することができる。また、光線のカットを固定枠１で行うことができるため、薄型が可能で、部品点数も少なくすることが出きる。

以上のように本実施の形態によれば、像ぶれ補正装置は、像ぶれ補正用レンズＬと、ヨーイング移動枠２およびピッチング移動枠３と、固定枠１と、ヨーク６ｘ、６ｙと、を備える。像ぶれ補正用レンズＬは撮像画像の像ぶれを補正する。ピッチング移動枠３は像ぶれ補正用レンズＬを固定する。固定枠１は、像ぶれ補正用レンズＬの光軸の垂直面内において、ヨーイング移動枠２およびピッチング移動枠３を移動自在に支持する。コイルパターン８ｘ、８ｙは、ピッチング移動枠３に取り付けられる。そして、ヨーク６ｘ、６ｙは、外形の少なくとも１辺に凹部６ａを有し、凹部６ａに接着剤を塗布することによって固定枠１と接着される。また、ヨーク６ｘ、６ｙは、固定枠１に固定された状態において、コイルパターン８ｘ、８ｙに対向する位置にマグネット５ｘ、５ｙを保持する。

これにより、ヨーク６ｘ、６ｙは、外形の少なくとも１辺に凹部６ａを有し、凹部６ａに接着剤を塗布することによって固定枠１と接着されるので、ヨーク６ｘ、６ｙと固定枠１との接着強度を高めることができる。

また、本実施の形態によれば、像ぶれ補正装置は、ピッチング移動枠３と、撮像素子と、固定枠１と、を備える。ピッチング移動枠３は、像ぶれ補正用レンズＬを保持し、像ぶれ補正用レンズＬを通過した光線の少なくとも一部を通過させるための移動枠開口部を有する。撮像素子は、像ぶれ補正用レンズＬを介して入射された被写体像の画像データを生成する。固定枠１は、ピッチング移動枠３よりも撮像素子側に配置される。固定枠１は、像ぶれ補正用レンズＬの光軸の垂直面内においてピッチング移動枠３を移動自在に保持する。固定枠１は、移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって移動枠開口部よりも小さい固定枠開口部を有する。

これにより、固定枠１は、移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって移動枠開口部よりも小さい固定枠開口部を有するため、キャップ等の部品を追加すること無しにフレア現象を低減することができる。そのため、像ぶれ補正装置を小型にでき、または、部品コストを低減できる。特に、フレア現象が、撮像素子表面のカバーガラスや鏡筒内部構成部品、補正用レンズ群、補正用レンズ群よりも前方側のレンズ群等との反射により、発生している場合に、本発明は有効である。

本発明にかかる像ぶれ補正装置は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話端末等に搭載可能である。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の断面図 本発明の実施の形態に係る像ぶれ補正補正装置の断面斜視図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の像ぶれ補正ユニットの位置検出部の変位を示す相関図

符号の説明

Ｌ 移動レンズ群（像ぶれ補正レンズ群）
１ 固定枠
２ ヨーイング移動枠
３ ピッチング移動枠
４ 積層基板
５ マグネット
６ ヨーク
７ ヨーイングシャフト
８ コイル
９ ホール素子
１０ ピッチングシャフト

Claims (2)

1. 撮像画像の像ぶれを補正するための像ぶれ補正用レンズと、
   前記像ぶれ補正用レンズを固定する移動枠と、
   前記像ぶれ補正用レンズの光軸の垂直面内において、前記移動枠を移動自在に支持する固定枠と、
   前記移動枠に取り付けられたコイルパターンと、
   外形の少なくとも１辺に凹部を有し、前記凹部に接着剤を塗布することによって前記固定枠と接着され、前記固定枠に固定された状態において前記コイルパターンに対向する位置にマグネットを保持するヨークと、
   を備える像ぶれ補正装置。
2. 像ぶれ補正用レンズを保持し、前記像ぶれ補正用レンズを通過した光線の少なくとも一部を通過させるための移動枠開口部を有する移動枠と、
   前記像ぶれ補正用レンズを介して入射された被写体像の画像データを生成する撮像素子と、
   前記移動枠よりも前記撮像素子側に配置され、前記像ぶれ補正用レンズの光軸の垂直面内において前記移動枠を移動自在に保持し、前記移動枠開口部を通過した光線の少なくとも一部を通過させるためのものであって前記移動枠開口部よりも小さい固定枠開口部を有する固定枠と、
   を備える像ぶれ補正装置。

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