JP2007334121A - Vibration correcting device - Google Patents

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JP2007334121A JP2006167346A JP2006167346A JP2007334121A JP 2007334121 A JP2007334121 A JP 2007334121A JP 2006167346 A JP2006167346 A JP 2006167346A JP 2006167346 A JP2006167346 A JP 2006167346A JP 2007334121 A JP2007334121 A JP 2007334121A
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Nobuhisa Kojima
信久 小島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the effect of electric noise on an imaging element, when a vibration correcting device is mounted on, for example, a portable apparatus. <P>SOLUTION: The vibration correcting device includes a housing 10a; a circuit board 22 fixed to the housing 10a; the imaging element 54 fixed to the circuit board 22; a lens barrel 53 holding lenses 51 and 52 comprising a photographic optical system that images on the imaging element 54; a vibration detecting part 21 that detects vibration applied to the housing 10a; a drive means that shakes the lens barrel 53 relative to the circuit board 22, based on the output of the vibration detecting part 21; and a conductive tension coil spring 56, disposed on the circuit board 22 and elastically supporting the lens barrel 53. The tension coil spring 56 is connected to the electrical ground of the circuit board 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、振れ補正を行うことで手振れによる撮影画像の像ズレを防止するための振れ補正装置に関し、特に撮影機能を有する携帯機器等に用いられて好適なものである。   The present invention relates to a shake correction apparatus for preventing image deviation of a captured image due to camera shake by performing shake correction, and is particularly suitable for use in a portable device having a shooting function.

現在のカメラでは、露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されており、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。   With current cameras, all the important tasks for shooting, such as determining exposure and focusing, are automated, and there is very little chance of shooting failure even for those who are unskilled in camera operation.

また、最近では、カメラに加わる手振れによる撮影画像の像ズレを防ぐ振れ補正装置も多くの製品に搭載されるようになってきており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。   In recent years, a shake correction apparatus that prevents image shift of a shot image due to camera shake applied to the camera has been installed in many products, and the cause of a photographer's shooting mistake has almost disappeared. .

ここで、振れ補正装置ついて簡単に説明する。撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常1Hzないし10Hz程度の振動である。撮影時点において上記のような手振れを起こしたときにも像ズレの無い撮影を可能とするためには、手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて振れを相殺する方向にレンズを変位させる。   Here, the shake correction apparatus will be briefly described. The camera shake at the time of photographing is a vibration of usually about 1 Hz to 10 Hz as a frequency. In order to enable shooting without image displacement even when the above-mentioned camera shake occurs at the time of shooting, the camera vibration due to camera shake is detected, and the lens is set in a direction to cancel the shake according to the detected value. Displace.

そのためには、第1に手振れを正確に検出し、第2に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。手振れの検出は、原理的にいえば、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、振れ補正のためにその出力を適宜演算処理する振動検出手段をカメラに搭載することによって行われる。そして、この検出情報に基づいて、撮影光軸を偏心させる振れ補正レンズを駆動させて、像ズレを防止する。   For that purpose, it is firstly necessary to accurately detect camera shake, and secondly, it is necessary to correct a change in optical axis due to camera shake. In principle, camera shake is detected by mounting vibration detection means on the camera that detects acceleration, angular acceleration, angular velocity, angular displacement, and the like, and appropriately calculates the output for shake correction. Based on this detection information, a shake correction lens that decenters the photographic optical axis is driven to prevent image displacement.

図12は、デジタルコンパクトカメラの外観図である。カメラ本体121において、121aはレリーズボタン、121bはモードダイアル(メインスイッチを含む)、121cはリトラクタブルストロボである。このデジタルコンパクトカメラは振れ補正装置を搭載しており、光軸120に対して矢印122p、122yで示すカメラ縦振れ及び横振れに対する振れ補正を行う。   FIG. 12 is an external view of a digital compact camera. In the camera body 121, 121a is a release button, 121b is a mode dial (including a main switch), and 121c is a retractable strobe. This digital compact camera is equipped with a shake correction device and performs shake correction for camera vertical shake and horizontal shake indicated by arrows 122p and 122y with respect to the optical axis 120.

図12では図示されないが、カメラ本体121の背面には液晶モニタが設けられており、撮像素子154(図13を参照)で撮像される像を確認できるようになっている。撮影者は、液晶モニタで撮影画像の構図を確認した上で、撮影を行うことができる。   Although not shown in FIG. 12, a liquid crystal monitor is provided on the back of the camera body 121 so that an image picked up by the image pickup device 154 (see FIG. 13) can be confirmed. The photographer can take a picture after confirming the composition of the photographed image on the liquid crystal monitor.

図13は、図12に示したデジタルコンパクトカメラの内部構造の一部を示す斜視図である。154はCCDイメージャやCMOSイメージャ等の撮像素子である。131は補正レンズ130を矢印132p、132y方向に自在に駆動して、図12に示した矢印122p、122y方向の振れ補正を行う振れ補正装置である。221p、221yはそれぞれ矢印221a、221b回りの振れを検出する角速度計や角加速度計等の振動検出手段である。振動検出手段221p、221yの出力は、演算手段181p、181yを介して振れ補正装置131の駆動目標値に変換され、振れ補正装置131に入力される。   FIG. 13 is a perspective view showing a part of the internal structure of the digital compact camera shown in FIG. Reference numeral 154 denotes an image sensor such as a CCD imager or a CMOS imager. Reference numeral 131 denotes a shake correction apparatus that drives the correction lens 130 freely in the directions of the arrows 132p and 132y to perform shake correction in the directions of the arrows 122p and 122y shown in FIG. Reference numerals 221p and 221y denote vibration detection means such as an angular velocity meter and an angular accelerometer that detect vibrations around the arrows 221a and 221b, respectively. Outputs of the vibration detection means 221p and 221y are converted into drive target values for the shake correction apparatus 131 via the calculation means 181p and 181y, and input to the shake correction apparatus 131.

ところで、近年では撮像素子の小型化が進み、携帯電話等の携帯機器にまで搭載されるようになってきている。しかしながら、携帯機器は小さく、軽いため、撮影時の手振れが大きくなってしまうという問題がある。そのため、手振れによる撮影画像の像ズレ対策は非常に重要な課題となっている。   By the way, in recent years, downsizing of an image sensor has progressed, and it has come to be mounted even on a portable device such as a mobile phone. However, since the portable device is small and light, there is a problem that camera shake at the time of shooting increases. For this reason, countermeasures against image misalignment of captured images due to camera shake are a very important issue.

これまでも、携帯電話やモバイル機器等の小型携帯機器に撮影機能を持たせる場合の振れ補正機能について提案されている。例えば特許文献1においては、レンズ、撮像素子、及びこれらを保持する鏡筒を含む可動部を揺動させる構成が開示されている。   Up to now, there has been proposed a shake correction function when a small portable device such as a mobile phone or a mobile device is provided with a photographing function. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a movable portion including a lens, an image sensor, and a lens barrel that holds these lenses is swung.

特開2005−173372号公報JP 2005-173372 A

上述した特許文献1においては、レンズ、撮像素子、及びこれらを保持する鏡筒を含む可動部を揺動させる構成となっている。このように撮像素子まで揺動させる場合、大型化の要因となるとともに、撮像素子の回路基板に対する接続が駆動負荷になるという問題がある。   In Patent Document 1 described above, a movable portion including a lens, an image sensor, and a lens barrel that holds these is configured to swing. When the image sensor is swung as described above, there is a problem that the size of the image sensor is increased and the connection of the image sensor to the circuit board becomes a driving load.

また、携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合、撮像素子と振れ補正装置とを近接配置せざるを得ず、撮像素子に電気的なノイズの影響を与えるおそれがある。   In addition, when a shake correction device is mounted on a portable device, the image pickup device and the shake correction device must be arranged close to each other, and there is a possibility that the image pickup device may be affected by electrical noise.

例えば、鏡筒を光軸方向の抑え兼回転防止のために弾性支持するコイルバネが設けられている場合、コイルバネが電界成分を拾ってしまう所謂アンテナ効果により、電磁波の乱反射が発生することが考えられる。そして、このアンテナ効果により誘導されるノイズにより、撮像素子の出力が乱されるおそれがある。   For example, when a coil spring is provided that elastically supports the lens barrel in order to suppress and rotate the optical axis direction, irregular reflection of electromagnetic waves may occur due to a so-called antenna effect that the coil spring picks up an electric field component. . And the output of an image pick-up element may be disturb | confused by the noise induced | guided | derived by this antenna effect.

また、振れ補正装置のコイルに電流が流れると、コイルから発せられる電磁波の影響により、コイルに近接する撮像素子の出力が乱されるおそれがある。   Further, when a current flows through the coil of the shake correction device, there is a possibility that the output of the image sensor close to the coil is disturbed due to the influence of electromagnetic waves emitted from the coil.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、例えば携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合に、撮像素子に与える電気的なノイズの影響を緩和することを目的にしている。   The present invention has been made in view of the above points. For example, when a shake correction apparatus is mounted on a portable device, an object of the present invention is to alleviate the influence of electrical noise on an image sensor.

本発明の振れ補正装置は、筐体と、前記筐体に固定される回路基板と、前記回路基板に固定される撮像手段と、前記撮像手段に結像する撮影光学系を構成するレンズを保持する鏡筒と、前記筐体に加わる振れを検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の出力に基づいて、前記鏡筒を前記回路基板に対して相対的に揺動させる駆動手段と、前記回路基板に設けられ、前記鏡筒を弾性支持する導電性の弾性支持部材とを備え、前記弾性支持部材が接地されている点に特徴を有する。
本発明の他の振れ補正装置は、筐体と、前記筐体に固定される回路基板と、前記回路基板に固定される撮像手段と、前記撮像手段に結像する撮影光学系を構成するレンズを保持する鏡筒と、前記筐体に加わる振れを検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の出力に基づいて、前記鏡筒を前記回路基板に対して相対的に揺動させる駆動手段と、前記回路基板に設けられ、前記撮像手段と、前記駆動手段のうち駆動電流が供給される部位との間に配置された電気シールドパターンとを備えた点に特徴を有する。
The shake correction apparatus of the present invention holds a casing, a circuit board fixed to the casing, an imaging unit fixed to the circuit board, and a lens constituting an imaging optical system that forms an image on the imaging unit. A lens barrel, vibration detection means for detecting vibration applied to the housing, drive means for swinging the lens barrel relative to the circuit board based on an output of the vibration detection means, A conductive elastic support member provided on a circuit board and elastically supporting the lens barrel is provided, and the elastic support member is grounded.
Another shake correction apparatus according to the present invention includes a housing, a circuit board fixed to the housing, an imaging unit fixed to the circuit board, and a lens constituting an imaging optical system that forms an image on the imaging unit. A lens barrel that holds the lens body, vibration detection means that detects vibration applied to the housing, and drive means that swings the lens barrel relative to the circuit board based on an output of the vibration detection means. The circuit board is characterized in that the image pickup means and an electric shield pattern disposed between a part of the drive means to which a drive current is supplied are provided.

本発明によれば、例えば携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合にも、撮像素子に与える電気的なノイズの影響を緩和することができる。   According to the present invention, for example, even when a shake correction apparatus is mounted on a mobile device, the influence of electrical noise on the image sensor can be reduced.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る携帯機器である携帯電話10の正面図である。携帯電話10は、ヒンジ11により折りたたみ可能な筐体10a、10bを備える。筐体10bには、電話やメールの着信状態表示を行うと共に、折りたたみ状態での撮影時のモニタとなるサブディスプレイ12が設けられている。サブディスプレイ12は、待機時には時刻表示を行う。また、筐体10bには、電話やメール着信時の表示用LED13が設けられている。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view of a mobile phone 10 which is a mobile device according to the first embodiment of the present invention. The cellular phone 10 includes housings 10 a and 10 b that can be folded by a hinge 11. The housing 10b is provided with a sub-display 12 that displays the incoming status of incoming calls and mails and serves as a monitor for shooting in a folded state. The sub display 12 displays the time during standby. The housing 10b is provided with a display LED 13 for incoming calls and mails.

図2は図1のA−A断面図である。同図において、10a、10b、11、12、13は、それぞれ既述した筐体、ヒンジ、サブディスプレイ、表示用LEDである。12aはサブディスプレイ12を保護するためのサブディスプレイ保護窓、13aは表示用LED13を保護するためのLED窓である。   2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the figure, reference numerals 10a, 10b, 11, 12, and 13 denote the above-described casing, hinge, sub-display, and display LED, respectively. Reference numeral 12a denotes a sub-display protection window for protecting the sub-display 12, and reference numeral 13a denotes an LED window for protecting the display LED 13.

20はメインカメラ、20aはカメラ保護窓である。21は振動検出部である。   Reference numeral 20 denotes a main camera, and 20a denotes a camera protection window. Reference numeral 21 denotes a vibration detection unit.

22は筐体10aに固定された回路基板であり、導電性ゴム等で形成された操作パッド210やIC22a等が実装されている。操作パッド210には化粧板210aが設けられている。メインカメラ20の撮像素子54は、フレキシブル回路基板20bにより回路基板22上のコネクタ20cに接続されている。   Reference numeral 22 denotes a circuit board fixed to the housing 10a, on which an operation pad 210 made of conductive rubber or the like, an IC 22a, or the like is mounted. The operation pad 210 is provided with a decorative plate 210a. The image sensor 54 of the main camera 20 is connected to the connector 20c on the circuit board 22 by a flexible circuit board 20b.

23は筐体10bに固定されたサブ回路基板であり、IC23aが実装されている。   Reference numeral 23 denotes a sub circuit board fixed to the housing 10b, on which an IC 23a is mounted.

24はメインディスプレイであり、メールや電話番号の表示等と共に、ゲームや撮影時のモニタとして使用される。24aはメインディスプレイ24を保護するためのメインディスプレイ保護窓である。24bはメインディスプレイ24の接続用フレキシブル回路基板であり、サブ回路基板23上のコネクタ24cに接続される。同様に、サブディスプレイ12も、フレキシブル回路基板12bによりサブ回路基板23上のコネクタ12cに接続される。   Reference numeral 24 denotes a main display, which is used as a monitor for games and shooting, together with the display of e-mails and telephone numbers. Reference numeral 24 a denotes a main display protection window for protecting the main display 24. Reference numeral 24 b denotes a flexible circuit board for connection of the main display 24, which is connected to a connector 24 c on the sub circuit board 23. Similarly, the sub display 12 is connected to the connector 12c on the sub circuit board 23 by the flexible circuit board 12b.

25aはサブカメラの撮像素子、25bはサブカメラ用の光学系、25cはサブカメラ保護窓である。これら撮像素子25a及び光学系25bにより、サブカメラ25が構成される。   Reference numeral 25a denotes an image sensor of the sub camera, 25b denotes an optical system for the sub camera, and 25c denotes a sub camera protection window. The sub-camera 25 is configured by the imaging element 25a and the optical system 25b.

26は電話使用時のスピーカ、27はマイクである。28は電源となるバッテリ、28aはバッテリ蓋である。29はアンテナである。   26 is a speaker when using the telephone, and 27 is a microphone. Reference numeral 28 denotes a battery serving as a power source, and 28a denotes a battery lid. Reference numeral 29 denotes an antenna.

図3は本実施形態に係る携帯電話10の背面図であり、筐体10aには、カメラ保護窓20a、バッテリ蓋28aが設けられている。また、バッテリ蓋28aには、バッテリ蓋28aを開けるための爪掛け部28bが設けられている。   FIG. 3 is a rear view of the mobile phone 10 according to the present embodiment, and the housing 10a is provided with a camera protection window 20a and a battery lid 28a. The battery lid 28a is provided with a claw hook portion 28b for opening the battery lid 28a.

図4は携帯電話10の開いた状態での断面図である。なお、図4では主な符号のみを記し、図2で説明した各部の符号を省略する。携帯電話10が開いた状態にあれば、メインカメラ20の映像をメインディスプレイ24で確認しながら撮影することができる。また、サブカメラ25及びメインディスプレイ24を用いて、自分撮り撮影やテレビ電話による通話を行うことができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the cellular phone 10 in an opened state. In FIG. 4, only the main symbols are shown, and the symbols of the respective parts described in FIG. 2 are omitted. If the mobile phone 10 is in an open state, the video from the main camera 20 can be taken while being confirmed on the main display 24. In addition, by using the sub camera 25 and the main display 24, it is possible to perform a self-photographing or a videophone call.

図5はメインカメラ20まわりの詳細断面図である。また、図6はメインカメラ20付近の正面図、図7は回路基板22のメインカメラ20付近の拡大正面図である。なお、本発明に直接関係ない部材は省略して図示する。   FIG. 5 is a detailed sectional view around the main camera 20. FIG. 6 is a front view of the vicinity of the main camera 20, and FIG. 7 is an enlarged front view of the circuit board 22 near the main camera 20. Note that members not directly related to the present invention are omitted in the drawing.

以下に説明するように、本実施形態では、撮像素子54を回路基板22に固定し、撮影光学系を構成するレンズ51、52を保持する鏡筒53を回路基板22に対して揺動させることにより、振れ補正装置の小型化を図るものである。   As will be described below, in the present embodiment, the imaging element 54 is fixed to the circuit board 22, and the lens barrel 53 that holds the lenses 51 and 52 constituting the photographing optical system is swung with respect to the circuit board 22. Thus, the shake correction apparatus can be reduced in size.

図5に示すように、共通光軸50を有する撮影光学系を構成するレンズ51、52が、絞り53aを対物面に有する鏡筒53に収められている。   As shown in FIG. 5, lenses 51 and 52 constituting a photographing optical system having a common optical axis 50 are housed in a lens barrel 53 having an aperture 53a on the objective surface.

また、撮影光学系に対向して、撮像手段である撮像素子54が回路基板22に固定されている。図2に示したように、撮像素子54はフレキシブル回路基板20b、コネクタ20cにより回路基板22に電気的に接続されている。なお、撮像素子54が回路基板22上に直接実装されていても良い。   In addition, an imaging element 54 as an imaging unit is fixed to the circuit board 22 so as to face the imaging optical system. As shown in FIG. 2, the image sensor 54 is electrically connected to the circuit board 22 by the flexible circuit board 20b and the connector 20c. Note that the image sensor 54 may be directly mounted on the circuit board 22.

次に、鏡筒53を回路基板22に対して揺動させる駆動手段の構成について説明する。図6に示すように、鏡筒53には、強磁性材料のヨーク57p、57yが直交方向に取り付けられられている。ヨーク57p、57yには、ネオジウム等の材料を着磁した永久磁石58p、58yがそれぞれ吸着固定されている。なお、図6では永久磁石58p、58yを図示するためにヨーク57p、57yは輪郭だけで示している。   Next, the configuration of the driving means for swinging the lens barrel 53 with respect to the circuit board 22 will be described. As shown in FIG. 6, yokes 57 p and 57 y made of a ferromagnetic material are attached to the lens barrel 53 in the orthogonal direction. Permanent magnets 58p and 58y magnetized with a material such as neodymium are attracted and fixed to the yokes 57p and 57y, respectively. In FIG. 6, the yokes 57p and 57y are shown by outline only in order to illustrate the permanent magnets 58p and 58y.

一方、図7に示すように、回路基板22には、鏡筒53側の永久磁石58p、58yに対向する位置コイル59p、59yが固定されている。なお、本実施形態では、コイル59p、59yが接着等により回路基板22に固定されているが、コイル59p、59yを回路基板22に一体にプリントされたプリントコイルとしても良い。   On the other hand, as shown in FIG. 7, position coils 59 p and 59 y facing the permanent magnets 58 p and 58 y on the lens barrel 53 side are fixed to the circuit board 22. In this embodiment, the coils 59p and 59y are fixed to the circuit board 22 by adhesion or the like, but the coils 59p and 59y may be printed coils integrally printed on the circuit board 22.

かかる構成により、コイル59p(59y)に電流を流すと、コイル59p(59y)と永久磁石58p(58y)との電磁作用により、鏡筒53は矢印132p(132y)の2方向に揺動される。   With this configuration, when an electric current is passed through the coil 59p (59y), the lens barrel 53 is swung in two directions indicated by arrows 132p (132y) due to the electromagnetic action of the coil 59p (59y) and the permanent magnet 58p (58y). .

この場合に、図5に示すように、筐体10aのうちメインカメラ20に対向する部分の内径部10cには、鏡筒53の外径部53cとの間に僅かの隙間が形成されるようになっている。これにより、鏡筒53の揺動量を規制することができ、外乱衝撃等で鏡筒53が大きく揺動するのを防ぎ、鏡筒53の破損を防止することができる。   In this case, as shown in FIG. 5, a slight gap is formed between the outer diameter portion 53c of the lens barrel 53 in the inner diameter portion 10c of the portion of the housing 10a facing the main camera 20. It has become. As a result, the amount of swing of the lens barrel 53 can be regulated, and the lens barrel 53 can be prevented from largely swinging due to a disturbance impact or the like, and damage to the lens barrel 53 can be prevented.

また、コイル59p、59yの中心には、位置検出手段であるホール素子510p、510yが実装されており、対向する永久磁石58p、58yとの関連により鏡筒53の揺動方向の位置を検出することができる。   Hall elements 510p and 510y as position detecting means are mounted at the centers of the coils 59p and 59y, and the position of the lens barrel 53 in the swinging direction is detected in relation to the opposing permanent magnets 58p and 58y. be able to.

回路基板22には、鏡筒53を弾性支持する引張コイルバネ56が設けられている。引張コイルバネ56は、図6に示すように、鏡筒53まわりの3箇所に配置され、鏡筒53に対して斜め掛けされている。これにより、鏡筒53を回路基板22に押し付けるような付勢力が作用する。また、引張コイルバネ56は、鏡筒53の回転止めの役割も兼ねている。   The circuit board 22 is provided with a tension coil spring 56 that elastically supports the lens barrel 53. As shown in FIG. 6, the tension coil springs 56 are arranged at three locations around the lens barrel 53 and are obliquely hung on the lens barrel 53. Thereby, an urging force that presses the lens barrel 53 against the circuit board 22 acts. Further, the tension coil spring 56 also serves as a rotation stopper for the lens barrel 53.

また、鏡筒53の回路基板22と対向する面には、引張コイルバネ56に対応する3箇所において凹部53bが形成されている。各凹部53bには転動ボール55が設けられ、転動ボール55が鏡筒53と回路基板22とに挟まれるようにして介在する。上述したように引張コイルバネ56により鏡筒53を回路基板22に押し付けるような付勢力が作用するので、転動ボール55が鏡筒53から外れることがない。このように転動ボール55を設けることにより、鏡筒53が回路基板22に対して揺動可能に支持される。この場合に、図7に示すように、転動ボール55を受ける位置に銅箔等金属パターン面60が設けられており、転動ボール55がスムーズに転動するようにしている。なお、図6の正面図では実際には転動ボール55は見えないが、説明のために配置を示している。   Further, on the surface of the lens barrel 53 facing the circuit board 22, recesses 53 b are formed at three locations corresponding to the tension coil springs 56. Each concave portion 53 b is provided with a rolling ball 55, and the rolling ball 55 is interposed between the lens barrel 53 and the circuit board 22. As described above, the urging force that presses the lens barrel 53 against the circuit board 22 is applied by the tension coil spring 56, so that the rolling ball 55 does not come off the lens barrel 53. By providing the rolling balls 55 in this way, the lens barrel 53 is supported so as to be swingable with respect to the circuit board 22. In this case, as shown in FIG. 7, a metal pattern surface 60 such as a copper foil is provided at a position for receiving the rolling ball 55 so that the rolling ball 55 rolls smoothly. In addition, in the front view of FIG. 6, although the rolling ball 55 is not actually visible, arrangement | positioning is shown for description.

ここで、引張コイルバネ56は導電性であり、その端部が回路基板22を貫通して裏面に半田付けされ(半田付け部56a)、回路基板22の電気的グランドに接続されている。なお、引張コイルバネ56が導電性接着剤等により回路基板22に固定されていても良い。このように、引張コイルバネ56を回路基板22のグランドに接続するように組み付けることにより、引張コイルバネ56と回路基板22のグランドとが同電位となり、引張コイルバネ56からの不要輻射を抑えることができるものである。したがって、携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合にも、撮像素子54に与える電気的なノイズの影響を緩和することができる。   Here, the tension coil spring 56 is electrically conductive, and an end portion thereof penetrates the circuit board 22 and is soldered to the back surface (soldering portion 56a), and is connected to the electrical ground of the circuit board 22. The tension coil spring 56 may be fixed to the circuit board 22 with a conductive adhesive or the like. By assembling the tension coil spring 56 so as to be connected to the ground of the circuit board 22 in this way, the tension coil spring 56 and the ground of the circuit board 22 have the same potential, and unnecessary radiation from the tension coil spring 56 can be suppressed. It is. Therefore, even when a shake correction apparatus is mounted on a portable device, the influence of electrical noise on the image sensor 54 can be reduced.

また、本実施形態の携帯電話10では、振動検出部21が、回路基板22の撮像素子54が固定された面とは反対面に実装されている。振動検出部21は、具体的には、矢印21a回り及びそれと直交する矢印21b回りの回転角速度を検出する2軸検出振動ジャイロにより構成される。もちろん、振動検出部21として1つで上記2軸回りの回転を検出する振動ジャイロ構成で図示したが、1軸検出の振動ジャイロを2つ検出方向に向けて配置しても良い。このように、振動検出部21をメインカメラ20とは反対面に実装することにより、実装面積を有効利用することができ、全体をコンパクトにまとめることができる。   Further, in the mobile phone 10 of the present embodiment, the vibration detection unit 21 is mounted on the surface opposite to the surface on which the imaging element 54 of the circuit board 22 is fixed. Specifically, the vibration detection unit 21 includes a two-axis detection vibration gyro that detects a rotational angular velocity around an arrow 21a and around an arrow 21b orthogonal thereto. Of course, although one vibration detection unit 21 is illustrated as a vibration gyro configuration that detects rotation about the two axes, two vibration detection gyros with one axis detection may be arranged in the detection direction. As described above, by mounting the vibration detection unit 21 on the surface opposite to the main camera 20, the mounting area can be used effectively, and the whole can be made compact.

図8は振れ補正装置の構成を示すブロック図である。振動検出部21である振動ジャイロ(2軸方向の角速度検出のため21p、21yと区別している)の角速度検出は信号処理部81p、81yに入力される。信号処理部81p、81yでは、角速度信号が積分処理されて角度信号に変換されると共に、DC成分の除去、パンニング対策等の処理が施されて振れ補正目標値に変換される。その求められた振れ補正目標値に基づいて、コイル59p、59yに電流が与えられ、鏡筒53は振れ補正のための揺動を開始する。この場合に、ホール素子510p、510yにより鏡筒53の揺動を検出して、コイル59p、59yに電流を与える負帰還(破線83)構成の公知のフィードバック制御を構築しているので、鏡筒53は振れ補正目標値に従って正確に駆動される。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the shake correction apparatus. The angular velocity detection of the vibration gyro (which is distinguished from 21p and 21y for detecting the angular velocity in the biaxial direction), which is the vibration detection unit 21, is input to the signal processing units 81p and 81y. In the signal processing units 81p and 81y, the angular velocity signal is subjected to integration processing and converted into an angle signal, and processing such as DC component removal and panning countermeasures is performed and converted into a shake correction target value. Based on the obtained shake correction target value, a current is applied to the coils 59p and 59y, and the lens barrel 53 starts swinging for shake correction. In this case, since a known feedback control of a negative feedback (broken line 83) configuration that detects the oscillation of the lens barrel 53 by the Hall elements 510p and 510y and supplies current to the coils 59p and 59y is constructed. 53 is driven accurately according to the shake correction target value.

(第2の実施形態)
図9は第2の実施形態におけるメインカメラ20まわりの詳細断面図である。第1の実施形態(図5)との相違点は、鏡筒53を弾性支持するのがワイヤ100である点である。ワイヤ100は、りん青銅等の導電性の弾性支持部材である。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a detailed sectional view around the main camera 20 in the second embodiment. A difference from the first embodiment (FIG. 5) is that the wire 100 elastically supports the lens barrel 53. The wire 100 is a conductive elastic support member such as phosphor bronze.

また、転動ボールをなくし、鏡筒53の凹部53b及び回路基板22上の転動ボールを受けるためのパターン面60もなくしている。   Further, the rolling ball is eliminated, and the concave surface 53b of the lens barrel 53 and the pattern surface 60 for receiving the rolling ball on the circuit board 22 are eliminated.

ここで、ワイヤ100の端部が回路基板22を貫通して裏面に半田付けされ(半田付け部100a)、回路基板22の電気的グランドに接続されている。なお、ワイヤ100が導電性接着剤等により回路基板22に固定されていても良い。このように、ワイヤ100を回路基板22のグランドに接続するように組み付けることにより、ワイヤ100と回路基板22のグランドとが同電位となり、ワイヤ100からの不要輻射を抑えることができるものである。したがって、携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合にも、撮像素子54に与える電気的なノイズの影響を緩和することができる。   Here, the end of the wire 100 penetrates the circuit board 22 and is soldered to the back surface (soldering part 100a), and is connected to the electrical ground of the circuit board 22. The wire 100 may be fixed to the circuit board 22 with a conductive adhesive or the like. As described above, by assembling the wire 100 so as to be connected to the ground of the circuit board 22, the wire 100 and the ground of the circuit board 22 have the same potential, and unnecessary radiation from the wire 100 can be suppressed. Therefore, even when a shake correction apparatus is mounted on a portable device, the influence of electrical noise on the image sensor 54 can be reduced.

(第3の実施形態)
図10は第3の実施形態におけるメインカメラ20まわりの詳細断面図である。第1の実施形態(図5)との相違点は、鏡筒53を弾性支持する引張コイルバネ111を、回路基板22に直接固定するのではなく、引張コイルバネ111を引っ掛ける支持部材(L字ピン110)を回路基板22に半田付け(半田付け部110a)する点である。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a detailed cross-sectional view around the main camera 20 in the third embodiment. The difference from the first embodiment (FIG. 5) is that the tension coil spring 111 that elastically supports the lens barrel 53 is not directly fixed to the circuit board 22, but a support member (L-shaped pin 110) that hooks the tension coil spring 111. ) To the circuit board 22 (soldering part 110a).

導電性のL字ピン110は回路基板22の電気的グランドに接続されており、導電性の引張コイルバネ111はL字ピン110に接触することでL字ピン110と同電位となっている。もちろん、L字ピン110が導電性接着剤等で回路基板22に固定されていても良い。このように、L字ピン110を回路基板22のグランドに接続するように組み付けることにより、L字ピン110及び引張コイルバネ111と回路基板22のグランドとが同電位となり、L字ピン110及び引張コイルバネ111からの不要輻射を抑えることができるものである。したがって、携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合にも、撮像素子54に与える電気的なノイズの影響を緩和することができる。   The conductive L-shaped pin 110 is connected to the electrical ground of the circuit board 22, and the conductive tension coil spring 111 has the same potential as the L-shaped pin 110 by contacting the L-shaped pin 110. Of course, the L-shaped pin 110 may be fixed to the circuit board 22 with a conductive adhesive or the like. Thus, by assembling the L-shaped pin 110 so as to be connected to the ground of the circuit board 22, the L-shaped pin 110 and the tension coil spring 111 and the ground of the circuit board 22 are at the same potential, and the L-shaped pin 110 and the tension coil spring. Unwanted radiation from 111 can be suppressed. Therefore, even when a shake correction apparatus is mounted on a portable device, the influence of electrical noise on the image sensor 54 can be reduced.

(第4の実施形態)
図11は第4の実施形態における回路基板22のメインカメラ20付近の拡大正面図である。第1の実施形態(図7)との相違点は、回路基板22上に電気シールパターン200が設けられている点である。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is an enlarged front view of the circuit board 22 in the vicinity of the main camera 20 in the fourth embodiment. The difference from the first embodiment (FIG. 7) is that an electric seal pattern 200 is provided on the circuit board 22.

回路基板22上には、撮像素子54と駆動電流が流れるコイル59p、59yとの間に電気シールドとしてのグランドパターン200p、200yが配置されている。これにより、振れ補正装置を駆動させるためにコイル59p、59yに駆動電力が供給されても、この電力信号(例えば、PWM駆動によるパルス信号)により撮像素子54にノイズが発生するのを防止することができるものである。したがって、携帯機器に振れ補正装置を搭載する場合にも、撮像素子54に与える電気的なノイズの影響を緩和することができる。   On the circuit board 22, ground patterns 200p and 200y as electric shields are arranged between the image sensor 54 and the coils 59p and 59y through which the drive current flows. Thereby, even when driving power is supplied to the coils 59p and 59y in order to drive the shake correction apparatus, noise is prevented from being generated in the image sensor 54 due to this power signal (for example, a pulse signal by PWM driving). Is something that can be done. Therefore, even when a shake correction apparatus is mounted on a portable device, the influence of electrical noise on the image sensor 54 can be reduced.

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。上記実施形態で説明した各構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the above embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Absent.

以上、携帯電話10等の携帯機器における振れ補正装置を例にして説明を続けてきたが、本発明の振れ補正装置は小型化することができるので、携帯機器に限られず、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ、監視カメラ、Webカメラ等にも搭載される。   Although the description has been continued with the shake correction device in the portable device such as the mobile phone 10 as an example, the shake correction device of the present invention can be reduced in size, and thus is not limited to the portable device, and is not limited to the portable device. It is also installed in cameras, surveillance cameras, web cameras and the like.

第1実施形態に係る携帯電話の平面図である。1 is a plan view of a mobile phone according to a first embodiment. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 第1実施形態に係る携帯電話の背面図である。1 is a rear view of a mobile phone according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る携帯電話の開いた状態での断面図である。It is sectional drawing in the state with the open cellular phone concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態におけるメインカメラまわりの詳細断面図である。It is a detailed sectional view around the main camera in the first embodiment. 第1の実施形態におけるメインカメラ付近の正面図である。It is a front view of the main camera vicinity in 1st Embodiment. 第1の実施形態における回路基板のメインカメラ付近の拡大正面図である。It is an enlarged front view of the vicinity of the main camera of the circuit board in the first embodiment. 振れ補正装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a shake correction apparatus. 第2の実施形態におけるメインカメラまわりの詳細断面図である。It is a detailed sectional view around the main camera in the second embodiment. 第3の実施形態におけるメインカメラまわりの詳細断面図である。It is a detailed sectional view around the main camera in the third embodiment. 第4の実施形態における回路基板のメインカメラ付近の拡大正面図である。It is an enlarged front view near the main camera of the circuit board in the fourth embodiment. 振れ補正装置を搭載したデジタルコンパクトカメラの外観図である。1 is an external view of a digital compact camera equipped with a shake correction device. デジタルコンパクトカメラの内部構造の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of internal structure of a digital compact camera.

符号の説明Explanation of symbols

10a :筐体
10b :筐体
20 :メインカメラ
21 :振動検出部
22 :回路基板
53 :鏡筒
54 :撮像素子
55 :転動ボール
56 :引張コイルバネ
58p :永久磁石
58y :永久磁石
59p :コイル
59y :コイル
100 :ワイヤ
110 :L字ピン
111 :コイルバネ
200p:グランドパターン
200y:グランドパターン
510p:ホール素子
510y:ホール素子
10a: housing 10b: housing 20: main camera 21: vibration detection unit 22: circuit board 53: lens barrel 54: imaging element 55: rolling ball 56: tension coil spring 58p: permanent magnet 58y: permanent magnet 59p: coil 59y : Coil 100: Wire 110: L-shaped pin 111: Coil spring 200p: Ground pattern 200y: Ground pattern 510p: Hall element 510y: Hall element

Claims (16)

筐体と、
前記筐体に固定される回路基板と、
前記回路基板に固定される撮像手段と、
前記撮像手段に結像する撮影光学系を構成するレンズを保持する鏡筒と、
前記筐体に加わる振れを検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段の出力に基づいて、前記鏡筒を前記回路基板に対して相対的に揺動させる駆動手段と、
前記回路基板に設けられ、前記鏡筒を弾性支持する導電性の弾性支持部材とを備え、
前記弾性支持部材が接地されていることを特徴とする振れ補正装置。
A housing,
A circuit board fixed to the housing;
Imaging means fixed to the circuit board;
A lens barrel that holds a lens constituting a photographing optical system that forms an image on the imaging means;
Vibration detecting means for detecting vibration applied to the housing;
Driving means for swinging the lens barrel relative to the circuit board based on the output of the vibration detecting means;
A conductive elastic support member provided on the circuit board and elastically supporting the lens barrel;
The shake correction apparatus, wherein the elastic support member is grounded.
前記弾性支持部材は、前記回路基板のグランドに直接接続されることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the elastic support member is directly connected to a ground of the circuit board. 前記弾性支持部材は、前記回路基板のグランドに導電性の支持部材を介して接続されることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the elastic support member is connected to a ground of the circuit board via a conductive support member. 前記弾性支持部材はコイルバネであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the elastic support member is a coil spring. 前記駆動手段は、前記鏡筒を前記撮影光学系の光軸に対して略直交する方向に揺動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   5. The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the driving unit swings the lens barrel in a direction substantially orthogonal to the optical axis of the photographing optical system. 前記駆動手段は、前記回路基板と前記鏡筒との相対的な電磁作用により前記鏡筒を前記回路基板に対して揺動させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The said drive means rocks the said lens barrel with respect to the said circuit board by the relative electromagnetic effect | action of the said circuit board and the said lens barrel, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Shake correction device. 前記駆動手段は、前記回路基板に設けられたコイルと、前記鏡筒に設けられ、前記コイルに対向する永久磁石との電磁作用により前記鏡筒を前記回路基板に対して揺動させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The drive means swings the lens barrel with respect to the circuit board by electromagnetic action of a coil provided on the circuit board and a permanent magnet provided on the lens barrel and facing the coil. The shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 6. 前記駆動手段は、前記回路基板に設けられた永久磁石と、前記鏡筒に設けられ、前記永久磁石に対向するコイルとの電磁作用により前記鏡筒を前記回路基板に対して揺動させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The driving means swings the lens barrel with respect to the circuit board by an electromagnetic action of a permanent magnet provided on the circuit board and a coil provided on the lens barrel and facing the permanent magnet. The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the shake correction apparatus is characterized in that 前記永久磁石の磁路を構成するヨークを設けたことを特徴とする請求項7又は8に記載の振れ補正装置。   9. The shake correction apparatus according to claim 7, further comprising a yoke that forms a magnetic path of the permanent magnet. 前記鏡筒を前記回路基板に向けて付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, further comprising an elastic member that urges the lens barrel toward the circuit board. 前記駆動手段による前記鏡筒の揺動量を規制する揺動規制部を設けたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, further comprising a swing restricting portion that restricts a swing amount of the lens barrel by the driving unit. 前記鏡筒と前記回路基板との間に介在し、前記鏡筒を前記回路基板に対して揺動可能に支持する転動ボールを備えたことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   12. A rolling ball interposed between the lens barrel and the circuit board and supporting the lens barrel so as to be swingable with respect to the circuit board. The shake correction device according to item. 前記回路基板には前記転動ボールを受けるパターン面が設けられていることを特徴とする請求項12に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 12, wherein the circuit board is provided with a pattern surface that receives the rolling ball. 前記回路基板に設けられ、前記鏡筒の揺動方向の位置を検出する位置検出手段を備えたことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, further comprising a position detection unit that is provided on the circuit board and detects a position of the lens barrel in a swinging direction. 前記振動検出手段は,前記回路基板の前記撮像手段が固定された面とは反対面に設けられることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の振れ補正装置。   The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection unit is provided on a surface of the circuit board opposite to a surface on which the imaging unit is fixed. 筐体と、
前記筐体に固定される回路基板と、
前記回路基板に固定される撮像手段と、
前記撮像手段に結像する撮影光学系を構成するレンズを保持する鏡筒と、
前記筐体に加わる振れを検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段の出力に基づいて、前記鏡筒を前記回路基板に対して相対的に揺動させる駆動手段と、
前記回路基板に設けられ、前記撮像手段と、前記駆動手段のうち駆動電流が供給される部位との間に配置された電気シールドパターンとを備えたことを特徴とする振れ補正装置。
A housing,
A circuit board fixed to the housing;
Imaging means fixed to the circuit board;
A lens barrel that holds a lens constituting a photographing optical system that forms an image on the imaging means;
Vibration detecting means for detecting vibration applied to the housing;
Driving means for swinging the lens barrel relative to the circuit board based on the output of the vibration detecting means;
A shake correction device, comprising: the imaging unit provided on the circuit board; and an electric shield pattern disposed between a part of the driving unit to which a driving current is supplied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010175788A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Canon Inc Optical vibration-proof device and optical equipment
JP2019159268A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 オリンパス株式会社 Shake correction device

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