JP2007310289A - 移動ユニット支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールを介して移動ユニットを狭持する予圧量を精度良く調整できる移動ユニット支持装置を提供する。
【解決手段】移動ユニット支持装置（防振ユニット１０）は、第１〜第３球と、第１〜第３球に対して、所定方向に予圧を加える第１〜第３予圧プローブとを有する第１ヨークＹＡを備える。ボール状の第１〜第３調整部材と、第１〜第３調整部材が貫通可能な第１〜第３ボール受け穴と、第１〜第３ボール受け穴の第１固定部と反対側に取り付けられ第１〜第３調整部材を受ける第１〜第３受け板とを有する第２ヨークＹＢを備える。第３方向ｚに垂直なｘｙ平面上を像ブレ補正のために移動可能な状態で、第１〜第３球、及び第１〜第３調整部材を介して予圧が加えられた状態で第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢの間に挟まれる移動ユニット（撮像板基板４５）を備える。第１〜第３受け板は、予圧の量を測定するために取り外し可能である。
【選択図】図１１

Description

本発明は、移動ユニット支持装置に関し、特に移動ユニットをボールで挟む際の予圧量調整が可能な移動ユニット支持装置に関する。

従来、カメラなどの撮像装置において撮像中に生じた手ブレ量に応じて、像ブレ補正レンズまたは撮像素子を光軸と垂直な平面上を移動させる移動ユニット支持装置を設けることにより結像面上での像ブレを抑制する像ブレ補正装置が提案されている。

特許文献１は、ボールを介して像ブレ補正レンズ又は撮像素子を有する移動ユニットを狭持する像ブレ補正装置を開示する。
特開２００５−３５２１１３号公報

しかし、特許文献１の装置は、ボールを介して移動ユニットを一定の予圧量で狭持するための調整が困難である。

したがって本発明の目的は、ボールを介して移動ユニットを狭持する予圧量を精度良く調整できる移動ユニット支持装置を提供することである。

本発明に係る移動ユニット支持装置は、第１〜第３球と、第１〜第３球に対して、所定方向に予圧を加える第１〜第３予圧プローブとを有する第１固定部と、ボール状の第１〜第３調整部材と、第１〜第３調整部材が貫通可能な第１〜第３ボール受け穴と、第１〜第３ボール受け穴の第１固定部と反対側に取り付けられ第１〜第３調整部材を受ける第１〜第３受け板とを有する第２固定部と、所定方向に垂直な平面上を移動可能な状態で、第１〜第３球、及び第１〜第３調整部材を介して予圧が加えられた状態で第１、第２固定部の間に挟まれる移動ユニットとを備え、第１〜第３受け板は、予圧の量を測定するために取り外し可能である。

好ましくは、第１〜第３予圧プローブは、予圧の量を調整するために所定方向に移動可能であり、第１〜第３ボール受け穴は、第１〜第３受け板を取り外した時に、予圧の量を測定するための予圧量測定部が第１〜第３調整部材に接触可能である。

本発明に係る移動ユニット支持装置としての像ブレ補正装置は、第１〜第３球と、第１〜第３球に対して、光軸方向に予圧を加える第１〜第３予圧プローブとを有する第１固定部と、ボール状の第１〜第３調整部材と、第１〜第３調整部材が貫通可能な第１〜第３ボール受け穴と、第１〜第３ボール受け穴の第１固定部と反対側に取り付けられ第１〜第３調整部材を受ける第１〜第３受け板とを有する第２固定部と、光軸に垂直な平面上を像ブレ補正のために移動可能な状態で、第１〜第３球、及び第１〜第３調整部材を介して予圧が加えられた状態で第１、第２固定部の間に挟まれる移動ユニットとを備え、第１〜第３受け板は、予圧の量を測定するために取り外し可能である。

以上のように本発明によれば、ボールを介して移動ユニットを狭持する予圧量を精度良く調整できる移動ユニット支持装置を提供することができる。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。カメラ本体１はデジタルカメラであるとして説明する。なお、方向を説明するために、カメラ本体１において、レンズ鏡筒２内に収容されている撮影レンズ（不図示）の光軸Ｏと直交する水平方向を第１方向ｘ、光軸Ｏと直交する鉛直方向を第２方向ｙ、光軸Ｏと平行な水平方向を第３方向ｚとして説明する。

カメラ本体１は、レンズ鏡筒２、及び防振ユニット１０を有する（図１参照）。

被写体像は、ＣＣＤなどの撮像素子ＩＳによって撮影レンズを介した光学像として撮像され、Ａ／Ｄ変換後、画像処理され、撮像された画像が表示される。また、撮像により得られた画像信号は、メモリーカードなどの記憶部により記録される。

防振ユニット１０は、手ブレ量に対応して、撮像素子ＩＳを含む移動ユニット１５ａを光軸Ｏに垂直な平面上（以下、ｘｙ平面上とする）を移動させることによって、手ブレによって生じた被写体像の結像面における光軸Ｏのずれを無くし、被写体像と結像面位置を一定に保つことで、像ブレを補正する装置である。

防振ユニット１０は、移動ユニット１５ａと固定ユニット１５ｂとから構成される（図２〜１０参照）。移動ユニット１５ａは、ボール（第１〜第３基板支持部３２Ａ〜３２Ｃ）を介して、カメラ本体１に固定された固定ユニット１５ｂ（第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢ）の間に挟まれ、ｘｙ平面上に移動可能である。移動ユニット１５ａは、ローパスフィルタＬＦ、撮像素子ＩＳ、撮像板基板４５、第１、第２水平方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ、第１、第２鉛直方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢを有する。固定ユニット１５ｂは、第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢ、第１〜第５支柱３１Ａ〜３１Ｅ、基板支持部３２、第１、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＡ、ＭＸＢ、及び第１、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢを有する。

第１、第２水平方向駆動用コイルＣＸＡ、ＣＸＢ、第１、第２鉛直方向駆動用コイルＣＹＡ、ＣＹＢは、撮像板基板４５上に取り付けられる。

第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢは、板状の磁性金属部材で、第３方向ｚに垂直に並べられる。第１〜第５支柱３１Ａ〜３１Ｅは、第３方向ｚに平行で、第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢの間に取り付けられる。

第１〜第５支柱３１Ａ〜３１Ｅの一端は、第１ヨークＹＡの第１〜第５取付部３３Ａ１〜３３Ｅ１に取り付けられ、他端は、第２ヨークＹＢの第６〜第１０取付部３３Ａ２〜３３Ｅ２に取り付けられる。第１ヨークＹＡと第２ヨークＹＢとの間は一定距離に保たれる。

第１〜第３支柱３１Ａ〜３１Ｃは、撮像板基板４５に設けられた第１〜第３移動ユニット規制部３４Ａ〜３４Ｃを通る。第１〜第３移動ユニット規制部３４Ａ〜３４Ｃは、移動ユニット１５ａが、像ブレ補正のための移動ユニット１５ａの移動範囲内にある時に、第１〜第３支柱３１Ａ〜３１Ｃが撮像板基板４５（第１〜第３移動ユニット規制部３４Ａ〜３４Ｃのいずれかの端部）と接触しない大きさと位置関係に設定される空間である。カメラ本体１が振られたりする時など、移動ユニット１５ａが、像ブレ補正のための移動ユニット１５ａの移動範囲を超えて移動した時に、第１〜第３支柱３１Ａ〜３１Ｃの少なくとも１つが撮像板基板４５（第１〜第３移動ユニット規制部３４Ａ〜３４Ｃのいずれかの端部）に接触し、移動ユニット１５ａの移動が規制される。

カメラ本体１がオフ状態にされた場合は、第１鉛直方向駆動用コイルＣＹＡなどによる移動ユニット１５ａをｘｙ平面上の特定の場所への移動や固定動作が行われず、移動ユニット１５ａは重力に従ってｘｙ平面上に移動せしめられ、第１〜第３支柱３１Ａ〜３１Ｃの少なくとも１つが撮像板基板４５に接触した状態で保持される。

第４、第５支柱３１Ｄ、３１Ｅは、撮像板基板４５に設けられた第４、第５移動ユニット規制切り欠き３４Ｄ、３４Ｅを通る。第４、第５移動ユニット規制切り欠き３４Ｄ、３４Ｅは、移動ユニット１５ａがｘｙ平面上を移動する際に、第４、第４支柱３１Ｄ、３１Ｅが接触しない大きさと位置関係に設定される。

撮像板基板４５は、第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢ、第１〜第３支柱３１Ａ〜３１Ｃ、及び第１〜第３基板支持部３２Ａ〜３２Ｃによってｘｙ平面上を摺動自在な状態で狭持される。

基板支持部３２を構成する第１〜第３基板支持部３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれ第１〜第３リテーナ３２Ａ１〜３２Ｃ１、第１〜第３予圧プローブ３２Ａ２〜３２Ｃ２、第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３、第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４、及び第１〜第３受け板３２Ａ５〜３２Ｃ５を有する（図３〜図５参照）。本実施形態では、３対のリテーナ、予圧プローブ、球、及び３対の調整部材、受け板を有する形態を説明するが、いずれも４対以上であってもよい。

第１〜第３リテーナ３２Ａ１〜３２Ｃ１は、第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３のボール受けであり、第１ヨークＹＡに取り付けられる。第１〜第３予圧プローブ３２Ａ２〜３２Ｃ２は、第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３に対して、第３方向ｚで且つ第１ヨークＹＡから撮像板基板４５の方向に向けて予圧（荷重）を加える装置で、それぞれ第１〜第３リテーナ３２Ａ１〜３２Ｃ１の内周面に螺合して取り付けられており、不図示の治具で回転させることにで、第３方向ｚにおける進退が可能となっている。第１〜第３予圧プローブ３２Ａ２〜３２Ｃ２の第３方向ｚへの移動により、第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３に加える予圧量（荷重）が調整される。第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３は、回転自在な状態で、第１〜第３予圧プローブ３２Ａ２〜３２Ｃ２による予圧によって撮像板基板４５を第３方向ｚに付勢する。第３方向ｚに付勢された（予圧を受けた）撮像板基板４５は、第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４を予圧する。

第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３は、第１ヨークＹＡ上で三角形の頂点を構成するように配置される。第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４は、第２ヨークＹＢ上で三角形の頂点を構成するように配置される。

第１〜第３受け板３２Ａ５〜３２Ｃ５、及び第２ヨークＹＡに設けられた第１〜第３ボール受け穴３２Ａ６〜３２Ｃ６は、ボール状の第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４を回転自在に保持するボール受けの役割を果たす。第１〜第３ボール受け穴３２Ａ６〜３２Ｃ６は、第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４のボール径よりもわずかに大きい穴で貫通している。

予圧量測定部５０を使用した予圧量（荷重）測定の際には、第１〜第３受け板３２Ａ５〜３２Ｃ５は、第２ヨークＹＢから取り外しされ、第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４は、第１〜第３ボール受け穴３２Ａ６〜３２Ｃ６から第３方向ｚで且つ撮像板基板４５と反対側に突出した状態にされる（図１１参照）。

予圧量測定部５０は、第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４に接触して、第１〜第３基板支持部３２Ａ〜３２Ｃの予圧量（荷重）を測定するプッシュプルスケール（プッシュプルゲージ）である。

本実施形態では、移動ユニット１５ａを、ボールを介して挟む際に、移動ユニット１５ａが第３方向ｚに変位しないように、複数位置（第１〜第３基板支持部３２Ａ〜３２Ｃ）で第３方向ｚに予圧がかけられている。この予圧量について、予圧量測定部５０を使って測定できる構造を有するため、予圧量の調整が出来ない形態に比べて精度のよい予圧が可能になり、防振制御のばらつきを抑制することが可能になる。

第１〜第３受け板３２Ａ５〜３２Ｃ５が第２ヨークＹＢに取り付けられた時、第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４は、回転自在な状態で、第１〜第３受け板３２Ａ５〜３２Ｃ５の反力（第１〜第３予圧プローブ３２Ａ２〜３２Ｃ２による予圧の反力）によって撮像板基板４５を第３方向ｚに付勢する。

基板支持部３２の撮像板基板４５と接触する部分（第１〜第３球３２Ａ３〜３２Ｃ３、及び第１〜第３調整部材３２Ａ４〜３２Ｃ４）は、金属製のボールでもよいが、窒化ケイ素等のセラミックス製ボールで構成されるのが望ましい。

第１、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＡ、ＭＸＢ、及び第１、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢは、第１ヨークＹＡ上に取り付けられる（図３参照）。

撮像板基板４５は、移動ユニット１５ａが移動を開始する前の初期状態において、光軸Ｏが撮像素子ＩＳの有効撮像領域の中心を通り、有効撮像領域の矩形を構成する辺が第１方向ｘまたは第２方向ｙに平行である位置関係（移動中心位置）に配置されるのが望ましい。撮像素子ＩＳは、撮像板基板４５上で且つ第１ヨークＹＡの穴３５と対向する側に配置される。

第１水平方向駆動用コイルＣＸＡは、第１水平方向駆動用磁石ＭＸＡと第３方向ｚ上で対向する位置関係にある。第２水平方向駆動用コイルＣＸＢは、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＢと第３方向ｚ上で対向する位置関係にある。

第１鉛直方向駆動用コイルＣＹＡは、第１鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡと第３方向ｚ上で対向する位置関係にある。第２鉛直方向駆動用コイルＣＹＢは、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＢと第３方向ｚ上で対向する位置関係にある。

第１、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＡ、ＭＸＢは、Ｎ極とＳ極とが、第１方向ｘに並べられる。

第１、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢは、Ｎ極とＳ極とが、第２方向ｙに並べられる。

第１水平方向駆動用コイルＣＸＡのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第１水平方向駆動用磁石ＭＸＡの磁界から生ずる電磁力により、第１水平方向駆動用コイルＣＸＡを含む移動ユニット１５ａを第１方向ｘに移動させる駆動力を発生すべく、第２方向ｙに平行な線分を有する。第２水平方向駆動用コイルＣＸＢのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＢの磁界から生ずる電磁力により、第２水平方向駆動用コイルＣＸＢを含む移動ユニット１５ａを第１方向ｘに移動させる駆動力を発生すべく、第２方向ｙに平行な線分を有する。

第１鉛直方向駆動用コイルＣＹＡのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第１鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡの磁界から生ずる電磁力により、第１鉛直方向駆動用コイルＣＹＡを含む移動ユニット１５ａを第２方向ｙに移動させる駆動力を発生すべく、第１方向ｘに平行な線分を有する。第２鉛直方向駆動用コイルＣＹＢのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＢの磁界から生ずる電磁力により、第２鉛直方向駆動用コイルＣＹＢを含む移動ユニット１５ａを第２方向ｙに移動させる駆動力を発生すべく、第１方向ｘに平行な線分を有する。

第１ヨークＹＡは、第２ヨークＹＢに対して、レンズ鏡筒２側に近い側に配置される。第１ヨークＹＡは、撮像素子ＩＳの有効撮像領域に入射する光を遮らないように、撮像素子ＩＳと対向する部分がくりぬかれた穴３５を有する。穴３５は、移動ユニット１５ａが移動した際に撮像素子ＩＳやローパスフィルタＬＦなどが第１ヨークＹＡの穴３５がある部分に接触しない程度の大きさと位置関係を有する。具体的には、カメラ本体１が振られた時などであっても、第１〜第３支柱３１Ａ〜３１Ｃの少なくとも１つが、第１〜第３移動ユニット規制部３４Ａ〜３４Ｃに接触して移動ユニット１５ａの移動が規制され、その時に移動ユニット１５ａが第１ヨークＹＡの穴３５がある部分に接触しない程度の大きさと位置関係である。

第１、第２ヨークＹＡ、ＹＢは、第１、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＡ、ＭＸＢ、及び第１、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡ、ＭＹＢの磁界が周囲に漏れにくくして、第１水平方向駆動用コイルＣＸＡと、第１水平方向駆動用磁石ＭＸＡとの間の磁束密度、第２水平方向駆動用コイルＣＸＢと、第２水平方向駆動用磁石ＭＸＢとの間の磁束密度、第１鉛直方向駆動用コイルＣＹＡと、第１鉛直方向駆動用磁石ＭＹＡとの間の磁束密度、及び第２鉛直方向駆動用コイルＣＹＢと、第２鉛直方向駆動用磁石ＭＹＢとの間の磁束密度を高める役割を果たす。

なお、本実施形態では、撮像素子ＩＳを含む撮像板基板４５が移動ユニット１５ａに配置されてｘｙ平面上を移動する形態を説明したが、撮像素子ＩＳは固定で、像ブレ補正レンズ（不図示）を移動ユニット１５ａに配置して移動させる形態でも同様の効果が得られる。

また、移動ユニット１５ａ、固定ユニット１５ｂを有する移動ユニット支持装置（防振ユニット１０）は、像ブレ補正装置として使用されるが、これに限定されるものではなく、ｘｙ平面上を移動可能な状態で保持される移動ユニット１５ａを有する他の装置に使用されてもよい。

本実施形態におけるカメラ本体の外観を示す斜視図である。 防振ユニットを第１ヨーク側から見た斜視図である。 防振ユニットを第２ヨーク側から見た斜視図である。 防振ユニットの正面図である。 防振ユニットを第１方向から見た断面図である。 防振ユニットの背面図である。 移動ユニットの正面図である。 移動ユニットの背面図である。 第１ヨークの正面図である。 第１ヨークの背面図である。 防振ユニットの第３調整部材に予圧量測定部が接触する状態を示す第１方向から見た断面図である。

符号の説明

１ カメラ本体
２ レンズ鏡筒
１０ 防振ユニット
１５ａ、１５ｂ 移動ユニット、固定ユニット
３１Ａ〜３１Ｅ 第１〜第５支柱
３２ 基板支持部
３２Ａ〜３２Ｃ 第１〜第３基板支持部
３２Ａ１〜３２Ｃ１ 第１〜第３リテーナ
３２Ａ２〜３２Ｃ２ 第１〜第３プローブ
３２Ａ３〜３２Ｃ３ 第１〜第３球
３２Ａ４〜３２Ｃ４ 第１〜第３調整部材
３２Ａ５〜３２Ｃ５ 第１〜第３受け板
３２Ａ６〜３２Ｃ６ 第１〜第３ボール受け穴
３３Ａ１〜３３Ｅ１ 第１〜第５取付部
３３Ａ２〜３３Ｅ２ 第６〜第１０取付部
３４Ａ〜３４Ｃ 第１〜第３移動ユニット規制部
４５ 撮像板基板
５０ 予圧量測定部
ＣＸＡ、ＣＸＢ 第１、第２水平方向駆動用コイル
ＣＹＡ、ＣＹＢ 第１、第２鉛直方向駆動用コイル
ＩＳ 撮像素子
ＬＦ ローパスフィルタ
ＭＸＡ、ＭＸＢ 第１、第２水平方向駆動用磁石
ＭＹＡ、ＭＹＢ 第１、第２鉛直方向駆動用磁石
Ｏ 光軸
ＹＡ、ＹＢ 第１、第２ヨーク

Claims (3)

1. 第１〜第３球と、前記第１〜第３球に対して、所定方向に予圧を加える第１〜第３予圧プローブとを有する第１固定部と、
   ボール状の第１〜第３調整部材と、前記第１〜第３調整部材が貫通可能な第１〜第３ボール受け穴と、前記第１〜第３ボール受け穴の前記第１固定部と反対側に取り付けられ前記第１〜第３調整部材を受ける第１〜第３受け板とを有する第２固定部と、
   前記所定方向に垂直な平面上を移動可能な状態で、前記第１〜第３球、及び前記第１〜第３調整部材を介して前記予圧が加えられた状態で前記第１、第２固定部の間に挟まれる移動ユニットとを備え、
   前記第１〜第３受け板は、前記予圧の量を測定するために取り外し可能であることを特徴とする移動ユニット支持装置。
2. 前記第１〜第３予圧プローブは、前記予圧の量を調整するために前記所定方向に移動可能であり、
   前記第１〜第３ボール受け穴は、前記第１〜第３受け板を取り外した時に、前記予圧の量を測定するための予圧量測定部が前記第１〜第３調整部材に接触可能であることを特徴とする請求項１に記載の移動ユニット支持装置。
3. 第１〜第３球と、前記第１〜第３球に対して、光軸方向に予圧を加える第１〜第３予圧プローブとを有する第１固定部と、
   ボール状の第１〜第３調整部材と、前記第１〜第３調整部材が貫通可能な第１〜第３ボール受け穴と、前記第１〜第３ボール受け穴の前記第１固定部と反対側に取り付けられ前記第１〜第３調整部材を受ける第１〜第３受け板とを有する第２固定部と、
   前記光軸に垂直な平面上を像ブレ補正のために移動可能な状態で、前記第１〜第３球、及び前記第１〜第３調整部材を介して前記予圧が加えられた状態で前記第１、第２固定部の間に挟まれる移動ユニットとを備え、
   前記第１〜第３受け板は、前記予圧の量を測定するために取り外し可能であることを特徴とする撮像光学系を介して結像される光学像のブレ補正する像ブレ補正装置。

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