JP2008065163A - 振れ補正装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】携帯機器に搭載できるように振れ補正装置の小型化を図る。
【解決手段】筐体10aに固定される基板22と、被写体像を光電変換する撮像手段である撮像素子54と撮像素子54に結像する撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)と、該撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の少なくとも一部を保持する鏡筒53と、筐体10aすなわち基板22に加わる振れを検出する振動検出手段である振動検出部21、21rと、振動検出部21の出力に基づいて、鏡筒53を基板22に対して揺動させる駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等)と、振動検出部21rの出力に基づいて、撮像素子54を保持するホルダ70を基板22に対して回転させる駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等)とを備えている。
【選択図】図5
【解決手段】筐体10aに固定される基板22と、被写体像を光電変換する撮像手段である撮像素子54と撮像素子54に結像する撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)と、該撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の少なくとも一部を保持する鏡筒53と、筐体10aすなわち基板22に加わる振れを検出する振動検出手段である振動検出部21、21rと、振動検出部21の出力に基づいて、鏡筒53を基板22に対して揺動させる駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等)と、振動検出部21rの出力に基づいて、撮像素子54を保持するホルダ70を基板22に対して回転させる駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等)とを備えている。
【選択図】図5
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また、図12に示した縦振れ及び横振れだけではなく、光軸120を回転中心とする、いわゆるロール振れを補正する提案も行われている。
例えば特許文献1は、撮影光学系にその光軸を回転中心とするプリズムを配設し、該プリズムを振れ検出信号に基づいて所定回転角度だけ回転移動させる像ぶれ補正機能を有するカメラ開示されている。
また、特許文献2は、回動量検出手段をロール振れ補正手段の側面に設け、回動量検出手段の出力が常にゼロになるように制御する撮影装置が開示されている。
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。
上述した特許文献1においては、撮影光学系にロール振れ補正用のプリズムを配設する構成になっているので、大型化してしまうという問題がある。
また、特許文献2に開示された制御方法(ゼロメソッド)は、振動検出手段の出力リニアリティ不足や温度変動に対して安定するというメリットがある。しかしながら、振れ補正手段と振動検出手段を一体にまとめる必要があるため、大型化してしまうという問題がある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、携帯機器に搭載できるように振れ補正装置の小型化を図ることを目的にしている。
本発明の振れ補正装置は、基板と、被写体像を光電変換する撮像手段と、前記撮像手段に結像する撮影光学系の少なくとも一部を保持する鏡筒と、前記基板に加わる振れを検出する振動検出手段とを備え、前記振動検出手段の出力に基づいて、前記鏡筒を前記基板に対して相対的に揺動或いは回動させる駆動手段と、前記振動検出手段の出力に基づいて、前記撮像手段を前記基板に対して相対的に回転させる駆動手段とを備えた点に特徴を有する。
本発明によれば、鏡筒を基板に対して相対的に揺動或いは回動させ、また、撮像手段を基板に対して相対的に回転させる構成としたので、振れ補正装置の小型化を図ることができる。
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。
(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。
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。
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。
22は筐体10aに固定された基板であり、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、フレキシブル基板20bにより基板22上のコネクタ20cに接続されている。
23は筐体10bに固定されたサブ基板であり、IC23aが実装されている。
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基板であり、サブ基板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、フレキシブル基板12bによりサブ基板23上のコネクタ12cに接続される。
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。
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。
図3は本実施形態に係る携帯電話10の背面図である。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。
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。
図5はメインカメラ20まわりの詳細断面図である。図6Aは鏡筒53の正面図、図6Bはホルダ70の正面図である。図7は基板22の正面図である。なお、本発明に直接関係ない部材は省略して図示する。
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に収められて保持されている。
また、撮影光学系に対向して、撮像手段である撮像素子54がホルダ70に保持されている。図2に示したように、撮像素子54はフレキシブル基板20b、コネクタ20cにより基板22に電気的に接続されている。ホルダ70は共通光軸50と同軸上に設けられた軸70aを有し、その軸70aが共通光軸50と同軸上に基板22に設けられた穴22aに回転可能に挿入されている。
鏡筒53には、強磁性材料のヨーク57p、57yが互いに直交する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6A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。
また、鏡筒53のホルダ70と対向する面には、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55aが設けられ、転動ボール55aが鏡筒53とホルダ70とに挟まれるようにして介在する。このように転動ボール55aを設けることにより、鏡筒53が揺動可能に支持される。この場合に、図6Bに示すように、ホルダ70の転動ボール55aを受ける位置に銅箔等金属パターン面70bが設けられており、転動ボール55aがスムーズに転動するようにしている。なお、図6Aの正面図では実際には転動ボール55aは見えないが、説明のために配置を示している。
ホルダ70にも、強磁性材料のヨーク57rが取り付けられられている。ヨーク57rには、ネオジウム等の材料を着磁した永久磁石58rが吸着固定されている。なお、図6Bでは永久磁石58rを図示するためにヨーク57rは輪郭だけで示している。
また、ホルダ70の基板22と対向する面には、3箇所において凹部が形成されている。各凹部には転動ボール55bが設けられ、転動ボール55bがホルダ70と基板22とに挟まれるようにして介在する。このように転動ボール55bを設けることにより、撮像素子54を保持するホルダ70が共通光軸50を回転中心として回転可能に支持される。この場合に、図7に示すように、基板22の転動ボール55b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55bがスムーズに転動するようにしている。なお、図6Bの正面図では実際には転動ボール55bは見えないが、説明のために配置を示している。
図7に示すように、基板22には、永久磁石58p、58y、58rに対向する位置にコイル59p、59y、59rが固定されている。なお、本実施形態では、コイル59p、59y、59rが接着等により基板22に固定されているが、コイル59p、59y、59rを基板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。
図5に示すように、筐体10aと鏡筒53との間には圧縮コイルバネ56が設けられており、鏡筒53さらにはホルダ70を基板22側に押し付けている。このように圧縮コイルバネ56により鏡筒53さらにはホルダ70を基板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55aや転動ボール55bが外れることがない。圧縮コイルバネ56は、筐体10a側から鏡筒53側に向けて徐々に縮径するテーパ状とされている。これにより、鏡筒53が揺動するときに、鏡筒53が圧縮コイルバネ56の内面に当たらないようになっている。また、圧縮コイルバネ56の径方向への弾性力により、鏡筒53の中心だしも行っている。
以上述べた構成により、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方向に揺動する。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。
また、コイル59rに電流を流すと、コイル59rと永久磁石58rとの電磁作用により、ホルダ70は光軸50を回転中心として矢印132r方向に回転する。
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の揺動量方向の位置(揺動量)を検出することができる。同様に、コイル59rの中心には、位置検出手段であるホール素子510rが実装されており、対向する永久磁石58rとの関連によりホルダ70の回転方向の位置(回転量)を検出することができる。
ここで、図5に示すように、振動検出部21が、基板22のうちホルダ70(撮像素子54)や鏡筒53が位置する面とは反対面に実装されている。振動検出部21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軸検出の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。
また、振動検出部21rが、基板22のうちホルダ70(撮像素子54)や鏡筒53がある面とは反対面に実装されている。振動検出部21rは、矢印21c回りの回転角速度を検出する振動ジャイロにより構成される。
。
このように、振れ補正装置の小型化のためには、振動検出部と、駆動手段とを分散させて携帯機器の空いているスペースに配置することが好ましい。本実施形態では、振動検出部21、21rを、基板22のうちホルダ70(撮像素子54)や鏡筒53のある面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。
このように、振れ補正装置の小型化のためには、振動検出部と、駆動手段とを分散させて携帯機器の空いているスペースに配置することが好ましい。本実施形態では、振動検出部21、21rを、基板22のうちホルダ70(撮像素子54)や鏡筒53のある面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。
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及び振動検出部21rである振動ジャイロの角速度検出は信号処理手段81p、81y、81rに入力される。信号処理手段81p、81y、81r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、59rに電流が与えられ、鏡筒53は振れ補正のための揺動を、また、ホルダ70は振れ補正のための回転を開始する。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。同様に、ホール素子510rによりホルダ70の回転を検出して、コイル59r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、ホルダ70は振れ補正目標値に従って正確に駆動される。
以上述べたように、撮像素子54を保持するホルダ70を基板22に対して回転可能に配設し、かつ、鏡筒53を基板22に対して揺動可能に配設しているので、振れ補正装置の小型化を図ることができる。
以上まとめると、本発明を適用した実施形態の振れ補正装置を内蔵する携帯電話10は、
筐体10aと、
筐体10aに固定される基板22と、
被写体像を光電変換する撮像手段である撮像素子54と、
前記筐体10aに固定される保護窓20aと前記撮像素子54とに挟まれるように位置し、撮像素子54に結像する撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)と、
該撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の少なくとも一部を保持する鏡筒53と、
筐体10aすなわち基板22に加わる振れを検出する振動検出手段である振動検出部21、21rと、
振動検出部21の出力に基づいて、鏡筒53を基板22に対して揺動させる駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等により構成される)と、
振動検出部21rの出力に基づいて、撮像素子54を保持するホルダ70を基板22に対して回転させる駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等により構成される)とを備えている。
駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等により構成される)は、鏡筒53を撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の光軸50に対して直交方向に揺動させる。また、駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等により構成される)は撮像素子54を保持するホルダ70を撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の光軸50を中心にして回転させる。
筐体10aと、
筐体10aに固定される基板22と、
被写体像を光電変換する撮像手段である撮像素子54と、
前記筐体10aに固定される保護窓20aと前記撮像素子54とに挟まれるように位置し、撮像素子54に結像する撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)と、
該撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の少なくとも一部を保持する鏡筒53と、
筐体10aすなわち基板22に加わる振れを検出する振動検出手段である振動検出部21、21rと、
振動検出部21の出力に基づいて、鏡筒53を基板22に対して揺動させる駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等により構成される)と、
振動検出部21rの出力に基づいて、撮像素子54を保持するホルダ70を基板22に対して回転させる駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等により構成される)とを備えている。
駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等により構成される)は、鏡筒53を撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の光軸50に対して直交方向に揺動させる。また、駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等により構成される)は撮像素子54を保持するホルダ70を撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53a)の光軸50を中心にして回転させる。
より具体的には、
鏡筒53の駆動手段は、基板22に設けられたコイル59p、59yと、鏡筒53に設けられコイル59p、59yに対向する永久磁石58p、58yとの電磁的関連により鏡筒53を基板22に対して揺動させる。
筐体10aには、鏡筒53を基板22に対して付勢する付勢手段(圧縮コイルバネ56)を設けていると共に、鏡筒53の揺動量を制限する揺動制限部(筐体10aの内径10c及び鏡筒53の外径53c)を設けている。更に、鏡筒53とホルダ70に挟まれ、鏡筒53をホルダ70に対して揺動可能に支持する転動ボール55aを設けており、ホルダ70には転動ボール55aを受けるパターン面70aを設けている。
鏡筒53の揺動状態を観察し、駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等により構成される)を制御するために基板22に実装され、鏡筒53の揺動方向の位置を検出する位置検出手段(ホール素子510p、510y)を設けている。
鏡筒53の駆動手段は、基板22に設けられたコイル59p、59yと、鏡筒53に設けられコイル59p、59yに対向する永久磁石58p、58yとの電磁的関連により鏡筒53を基板22に対して揺動させる。
筐体10aには、鏡筒53を基板22に対して付勢する付勢手段(圧縮コイルバネ56)を設けていると共に、鏡筒53の揺動量を制限する揺動制限部(筐体10aの内径10c及び鏡筒53の外径53c)を設けている。更に、鏡筒53とホルダ70に挟まれ、鏡筒53をホルダ70に対して揺動可能に支持する転動ボール55aを設けており、ホルダ70には転動ボール55aを受けるパターン面70aを設けている。
鏡筒53の揺動状態を観察し、駆動手段(ヨーク57p、57y、永久磁石58p、58y、コイル59p、59y、転動ボール55a等により構成される)を制御するために基板22に実装され、鏡筒53の揺動方向の位置を検出する位置検出手段(ホール素子510p、510y)を設けている。
手振れを検出する振動検出部21は、基板22のうち鏡筒53の位置する面とは反対面に実装する。
また、撮像素子54の駆動手段は、基板22に設けられたコイル59rと、ホルダ70に設けられコイル59rに対向する永久磁石58rとの電磁的関連により撮像素子54を保持するホルダ70を基板22に対して回転させる。
筐体10aには、鏡筒53を介してホルダ70を基板22に対して付勢する付勢手段(圧縮コイルバネ56)を設けている。更に、基板22とホルダ70に挟まれ、ホルダ70を基板22に対して回転可能に支持する転動ボール55bを設けており、基板22には転動ボール55bを受けるパターン面60を設けている。
ホルダ70の回転状態を観察し、駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等により構成される)を制御するために基板22に実装され、ホルダ70の回転方向の位置を検出する位置検出手段(ホール素子510r)を設けている。
筐体10aには、鏡筒53を介してホルダ70を基板22に対して付勢する付勢手段(圧縮コイルバネ56)を設けている。更に、基板22とホルダ70に挟まれ、ホルダ70を基板22に対して回転可能に支持する転動ボール55bを設けており、基板22には転動ボール55bを受けるパターン面60を設けている。
ホルダ70の回転状態を観察し、駆動手段(ヨーク57r、永久磁石58r、コイル59r、転動ボール55b等により構成される)を制御するために基板22に実装され、ホルダ70の回転方向の位置を検出する位置検出手段(ホール素子510r)を設けている。
手振れを検出する振動検出部21rは、基板22のうちホルダ70(撮像素子54)の位置する面とは反対面に実装する。
以上の構成により振れ補正装置の小型化が実現される。
(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。以下、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。第1の実施形態(図5)との相違点は、鏡筒53及びホルダ70がそれぞれ圧縮コイルバネ56及び圧縮コイルバネ72により付勢されている点である。
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。以下、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。第1の実施形態(図5)との相違点は、鏡筒53及びホルダ70がそれぞれ圧縮コイルバネ56及び圧縮コイルバネ72により付勢されている点である。
筐体10aと鏡筒53との間には圧縮コイルバネ56が設けられており、鏡筒53を基板22側に押し付けている。このように圧縮コイルバネ56により鏡筒53を基板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55aが外れることがない。
また、基板22のうち撮像素子54が位置する面とは反対面に、ホルダ70の軸70a上に抜け止め部71が回転可能に設けられており、抜け止め部71の鍔部71aと基板22との間に圧縮コイルバネ72が設けられている。圧縮コイルバネ72は、図中矢印A方向に抜け止め部71を介してホルダ70を付勢し、ホルダ70を基板22側に押し付けている。このように圧縮コイルバネ72によりホルダ70を基板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55bが外れることがない。
また、圧縮コイルバネ72は、ホルダ70が振れ補正のために回転しても、ホルダ70に追随して回転しないので、ホルダ70が回転しているときにも一定の付勢力を付与することができる。
このように鏡筒53とホルダ70をそれぞれ基板22に押し付ける構成とすれば、コイル59p、59y、59rに電流を流して振れ補正駆動を行う際に、鏡筒53及びホルダ70の追従性を向上させることができ、振れ補正の精度を向上させることができる。
(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。以下、上記第2の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。第2の実施形態(図9)との相違点は、鏡筒53が保持する撮影光学系がレンズ51と絞り53であり、ホルダ70が撮影光学系のレンズ52を保持する点である。
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。以下、上記第2の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。第2の実施形態(図9)との相違点は、鏡筒53が保持する撮影光学系がレンズ51と絞り53であり、ホルダ70が撮影光学系のレンズ52を保持する点である。
このように撮影光学系の一部をホルダ70に保持させることにより、鏡筒53の重量が軽量化されるので、コイル59p、59yに電流を流す振れ補正駆動の応答性を向上させることができる。
(第4の実施形態)
図11は第4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。以下、上記第1〜3の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。第1〜3の実施形態との相違点は、鏡筒53の振れ補正構造が所謂ジンバル構造となっている点である。
図11は第4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。以下、上記第1〜3の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。第1〜3の実施形態との相違点は、鏡筒53の振れ補正構造が所謂ジンバル構造となっている点である。
すなわち、鏡筒53は筐体10aに設けられた軸80を中心として矢印132θ方向に回動可能であるとともに、筐体10aに設けられた軸81を中心として矢印132α方向に回動可能に保持されている。この鏡筒53の回動動作によって、撮影光学系(レンズ51、レンズ52、絞り53aで構成)の撮像素子54の結像位置が光軸50上から偏心するので、これにより振れ補正が可能となる。
なお、矢印132α、132θそれぞれの回動量は、鏡筒53の外形部53と筐体10aの内径部10cによって規制されている。また、圧縮コイルバネ56の径方向への弾性力により、鏡筒53の中心だしも行っている点は上述した実施形態と同様である。
図11の例では、コイル59pに電流を流すと鏡筒53は軸80を中心として矢印132θ方向に回動する。同様に、コイル59yに電流を流すと、鏡筒53は軸81を中心として矢印132α方向に回動する。
なお、コイル59rに電流を流すとホルダ70が矢印132r方向に回転するのは上述した実施形態と同様である。
このように鏡筒53の振れ補正構造をジンバル構造とすることにより、鏡筒53の駆動負荷が軽減されるので、コイル59p、59yに電流を流す振れ補正駆動の応答性を向上させることができる。
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。
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。
10a :筐体
10b :筐体
20 :メインカメラ
21 :振動検出部
21r :振動検出部
22 :基板
51 :レンズ
52 :レンズ
53 :鏡筒
53a :絞り
54 :撮像素子
55a :転動ボール
55b :転動ボール
56 :圧縮コイルバネ
58p :永久磁石
58y :永久磁石
58r :永久磁石
59p :コイル
59y :コイル
59r :コイル
70 :ホルダ
72 :圧縮コイルバネ
10b :筐体
20 :メインカメラ
21 :振動検出部
21r :振動検出部
22 :基板
51 :レンズ
52 :レンズ
53 :鏡筒
53a :絞り
54 :撮像素子
55a :転動ボール
55b :転動ボール
56 :圧縮コイルバネ
58p :永久磁石
58y :永久磁石
58r :永久磁石
59p :コイル
59y :コイル
59r :コイル
70 :ホルダ
72 :圧縮コイルバネ
Claims (7)
- 基板と、
被写体像を光電変換する撮像手段と、
前記撮像手段に結像する撮影光学系の少なくとも一部を保持する鏡筒と、
前記基板に加わる振れを検出する振動検出手段とを備え、
前記振動検出手段の出力に基づいて、前記鏡筒を前記基板に対して相対的に揺動或いは回動させる駆動手段と、
前記振動検出手段の出力に基づいて、前記撮像手段を前記基板に対して相対的に回転させる駆動手段とを備えたことを特徴とする振れ補正装置。 - 前記鏡筒の駆動手段は、前記鏡筒を前記撮影光学系の光軸に対して垂直方向に揺動させる、或いは、光軸に対して垂直な線を中心にして回動させることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正装置。
- 前記撮像手段の駆動手段は、前記撮像手段を前記撮影光学系の光軸を中心にして回転させることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正装置。
- 前記鏡筒及び前記撮像手段を共通の付勢手段により前記基板側に付勢す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。
- 前記鏡筒を前記基板側に付勢する第1の付勢手段と、前記撮像手段を前記基板側に付勢する第2の付勢手段とを備えた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。
- 前記撮像手段はホルダに保持されており、前記ホルダが前記基板に回転可能に設けられてい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。
- 前記振動検出手段は、前記基板のうち前記撮像手段及び前記鏡筒が位置する面とは反対面に設けられてい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。
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