JP2008233524A - Actuator, lens unit equipped therewith, and camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関し、特に、撮像用レンズをその光軸に直交する平面内で並進移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。 The present invention relates to an actuator, a lens unit including the actuator, and a camera, and more particularly to an actuator that translates an imaging lens in a plane perpendicular to the optical axis thereof to prevent image blur, and the actuator. It relates to a lens unit and a camera.
特開平9−61876号公報(特許文献1)には、補正光学装置が記載されている。この補正光学装置は、光軸を偏心させる補正用レンズと、この補正用レンズを係止するロックリングと、を有する。ロックリングは、補正用レンズを取り囲む環状の形状を有し、その内周に補正用レンズの枠と係合するカム部が形成されている。この補正光学装置では、補正光学装置による補正を行わない場合には、補正用レンズを取り囲んでいるロックリングを回転させ、その内周に形成されたカム部と補正用レンズの枠の外周部を係合させて、補正用レンズを係止している。 Japanese Patent Laid-Open No. 9-61876 (Patent Document 1) describes a correction optical device. The correction optical device includes a correction lens that decenters the optical axis, and a lock ring that locks the correction lens. The lock ring has an annular shape surrounding the correction lens, and a cam portion that engages with the frame of the correction lens is formed on the inner periphery thereof. In this correction optical device, when the correction by the correction optical device is not performed, the lock ring surrounding the correction lens is rotated so that the cam portion formed on the inner periphery thereof and the outer peripheral portion of the frame of the correction lens are arranged. The correction lens is locked by engaging.
一方、特開2006−119249号公報(特許文献2)には、像振れ補正用レンズの駆動に使用されるアクチュエータが記載されている。このアクチュエータにおいては、像振れ補正用レンズが取り付けられた移動枠自体を回転させることにより、移動枠に設けられた係合突起と、移動枠の周囲に配置された係合突起受け部とを係合させて、像振れ補正用レンズを所定の位置に係止している。また、このアクチュエータは、移動枠を係止位置に保持するために移動枠の外周部に配置された可動側保持用磁石と、可動側保持用磁石に対応して移動枠の周囲に配置された固定側保持用磁石を備えている。像振れ補正用レンズの係止時においては、これらの可動側保持用磁石と固定側保持用磁石の反発力により、係合突起が係合突起受け部に押し付けられるため、アクチュエータの駆動力が停止された後も移動枠は係止位置に保持される。 On the other hand, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-119249 (Patent Document 2) describes an actuator used for driving an image blur correction lens. In this actuator, by rotating the moving frame itself to which the image blur correction lens is attached, the engaging protrusion provided on the moving frame and the engaging protrusion receiving portion disposed around the moving frame are engaged. In combination, the image blur correction lens is locked at a predetermined position. In addition, this actuator is arranged around the moving frame corresponding to the movable side holding magnet, and the movable side holding magnet arranged on the outer periphery of the moving frame in order to hold the moving frame in the locking position. A fixed-side holding magnet is provided. When the image blur correction lens is locked, the engaging projection is pressed against the engaging projection receiving portion by the repulsive force of the movable side holding magnet and the fixed side holding magnet, so that the driving force of the actuator stops. Even after being moved, the moving frame is held in the locking position.
しかしながら、特開平9−61876号公報に記載された補正光学装置においては、補正用レンズを係止するロックリングを駆動するために、補正用レンズを駆動するアクチュエータとは別に係止用のアクチュエータを設けなければならないという問題がある。 However, in the correction optical device described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-61876, in order to drive the lock ring for locking the correction lens, a locking actuator is provided separately from the actuator for driving the correction lens. There is a problem that it must be provided.
一方、特開2006−119249号公報記載のアクチュエータでは、像振れ補正用に使用されるアクチュエータを用いて移動枠を係止位置に移動させることができるので、係止用のアクチュエータを別に設ける必要がない。しかしながら、特開2006−119249号公報記載のアクチュエータでは、移動枠を係止位置に保持するために、可動側保持用磁石と固定側保持用磁石の間に大きな反発力を作用させる必要がある。このため、可動側保持用磁石と固定側保持用磁石の間の反発力に抗して移動枠を係止位置まで移動させるために、非常に大きな駆動力が必要になるという問題がある。また、移動枠の駆動にはリニアモーターが使用されるため、像振れ補正用に移動枠を駆動する位置から遠く離れた係止位置付近においても大きな駆動力を確保しようとするとリニアモーターが大型化するという問題もある。 On the other hand, in the actuator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-119249, the moving frame can be moved to the locking position using the actuator used for image blur correction, so it is necessary to provide a separate actuator for locking. Absent. However, in the actuator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-119249, it is necessary to apply a large repulsive force between the movable side holding magnet and the fixed side holding magnet in order to hold the moving frame at the locking position. For this reason, in order to move the moving frame to the locking position against the repulsive force between the movable side holding magnet and the fixed side holding magnet, there is a problem that a very large driving force is required. In addition, since a linear motor is used to drive the moving frame, the linear motor becomes larger if a large driving force is to be secured even in the vicinity of the locking position far from the position for driving the moving frame for image blur correction. There is also the problem of doing.
従って、本発明は、像振れ補正用レンズを、小さな駆動力によって係止位置に移動させて保持し、又は、係止位置に保持された像振れ補正用レンズを像振れ補正領域に復帰させることができるアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。 Therefore, according to the present invention, the image blur correction lens is moved to the locking position by a small driving force and held, or the image blur correction lens held at the locking position is returned to the image blur correction area. It is an object of the present invention to provide an actuator that can be used, a lens unit including the actuator, and a camera.
上述した課題を解決するために、本発明は、撮像用レンズをその光軸に直交する平面内で並進移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータであって、固定部と、撮像用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する可動部支持手段と、可動部を固定部に対して並進移動及び回転移動させるための駆動手段と、固定部又は可動部の一方に取り付けられた係止用固定磁性手段と、この係止用固定磁性手段に対応して設けられ、可動部が所定の係止位置まで回転移動されると、係止用固定磁性手段に吸着されて係止用固定磁性手段に接触する係止用移動磁性手段と、固定部又は可動部の他方に取り付けられ、可動部が係止位置まで回転移動されると、係止用固定磁性手段と係止用移動磁性手段との間に作用する吸着力により弾性変形され、係止用移動磁性手段が係止用固定磁性手段と接触する位置まで移動されるように、係止用移動磁性手段を弾性支持する弾性支持手段と、を有することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an actuator for translating an imaging lens in a plane orthogonal to the optical axis thereof to prevent image blur, and includes a fixing unit and an imaging lens. An attached movable part, a movable part support means for supporting the movable part so that the movable part can be moved on a plane parallel to the fixed part, and for moving the movable part in translation and rotation relative to the fixed part Drive means, locking fixed magnetic means attached to one of the fixed part or the movable part, and provided corresponding to the locking fixed magnetic means, the movable part is rotationally moved to a predetermined locking position. And a locking moving magnetic means that is attracted to the locking fixed magnetic means and contacts the locking fixed magnetic means, and is attached to the other of the fixed portion or the movable portion, and the movable portion is rotated to the locking position. Then, the fixed magnetic means for locking and the locking The locking moving magnetic means is elastically supported by the attraction force acting between the moving magnetic means and the locking moving magnetic means is moved to a position where the locking moving magnetic means comes into contact with the locking fixed magnetic means. And an elastic support means.
このように構成された本発明においては、可動部支持手段によって支持された可動部が、固定部に対して平行な平面上で、駆動手段によって並進移動され、像振れが防止される。可動部を係止する場合には、駆動手段によって可動部を係止位置まで回転移動させる。可動部が係止位置に回転移動されると、弾性支持手段によって弾性支持された係止用移動磁性手段が、係止用固定磁性手段との間に作用する吸着力により、係止用固定磁性手段と接触する位置まで移動される。これにより、係止用固定磁性手段と係止用移動磁性手段が接触して吸着され、可動部が係止位置に保持される。 In the present invention configured as described above, the movable portion supported by the movable portion supporting means is translated by the driving means on a plane parallel to the fixed portion, thereby preventing image shake. When the movable part is locked, the movable part is rotationally moved to the locking position by the driving means. When the movable portion is rotationally moved to the locking position, the locking moving magnetic means elastically supported by the elastic supporting means is engaged with the locking fixed magnetic means by the attractive force acting between the locking fixing magnetic means. It is moved to a position where it contacts the means. As a result, the locking fixed magnetic means and the locking moving magnetic means are brought into contact and attracted, and the movable portion is held at the locking position.
このように構成された本発明によれば、係止用固定磁性手段と係止用移動磁性手段の吸着により可動部が係止位置に保持されるので、可動部を小さな駆動力で係止位置に移動させることができる。 According to the present invention configured as described above, since the movable portion is held at the locking position by the adsorption of the locking fixed magnetic means and the locking moving magnetic means, the movable portion is held at the locking position with a small driving force. Can be moved to.
本発明において、好ましくは、さらに、係止用移動磁性手段の移動量を制限するストッパーを有する。
このように構成された本発明によれば、係止用移動磁性手段の移動量がストッパーにより制限されるので、弾性支持手段が柔軟に構成されている場合に、吸着された係止用移動磁性手段が係止用固定磁性手段から引き離せなくなるのを防止することができる。
In this invention, Preferably, it has a stopper which restrict | limits the moving amount | distance of the moving magnetic means for latching further.
According to the present invention configured as described above, since the moving amount of the locking moving magnetic means is limited by the stopper, when the elastic supporting means is configured to be flexible, the attracted moving magnetic means for locking. It is possible to prevent the means from being separated from the locking fixed magnetic means.
本発明において、好ましくは、さらに、可動部に設けられた係合部と、この係合部に対応して固定部に設けられ、可動部が係止位置へ回転移動されると係合部に当接される係合部受け部と、を有する。 In the present invention, preferably, an engaging portion provided in the movable portion and a fixed portion corresponding to the engaging portion, and when the movable portion is rotationally moved to the locking position, And an engaging portion receiving portion to be abutted.
このように構成された本発明によれば、可動部が係止位置へ回転移動されると係合部と係合部受け部が当接するので、可動部が係止位置を通り過ぎて回転されるのを防止することができる。 According to the present invention configured as above, since the engaging portion and the engaging portion receiving portion come into contact with each other when the movable portion is rotationally moved to the locking position, the movable portion is rotated past the locking position. Can be prevented.
本発明において、好ましくは、係止用移動磁性手段及び弾性支持手段が、磁性材料で形成された片持梁によって一体的に構成され、可動部が係止位置まで回転移動されたとき、片持梁は弾性的に撓んで係止用固定磁性手段に吸着される。
このように構成された本発明によれば、係止用移動磁性手段及び弾性支持手段を簡単な機構で構成することができる。
In the present invention, preferably, the moving magnetic means for locking and the elastic supporting means are integrally formed by a cantilever formed of a magnetic material, and the cantilever is moved when the movable part is rotated to the locking position. The beam is elastically bent and attracted to the locking fixed magnetic means.
According to the present invention configured as described above, the locking moving magnetic means and the elastic support means can be configured by a simple mechanism.
本発明において、好ましくは、駆動手段が、固定部又は可動部の一方に取り付けられた駆動用コイル、及びこの駆動用コイルに対応して固定部又は可動部の他方に取り付けられた駆動用磁石を備えたリニアモーターによって構成されている。
このように構成された本発明によれば、可動部を固定部に対して直接駆動することができる。
In the present invention, preferably, the driving means includes a driving coil attached to one of the fixed part or the movable part, and a driving magnet attached to the other of the fixed part or the movable part corresponding to the driving coil. It is composed of a linear motor equipped.
According to the present invention configured as described above, the movable portion can be directly driven with respect to the fixed portion.
本発明において、好ましくは、駆動用磁石が係止用固定磁性手段としても機能する。
このように構成された本発明によれば、係止用固定磁性手段とリニアモーターの駆動用磁石を兼用にすることができるので、アクチュエータを小型化することができる。
In the present invention, it is preferable that the driving magnet also functions as a locking fixed magnetic means.
According to the present invention configured as described above, since the locking fixed magnetic means and the driving magnet for the linear motor can be used together, the actuator can be reduced in size.
本発明において、好ましくは、さらに、駆動用磁石が及ぼす磁力により固定部と可動部を吸着させる吸着用ヨークを有し、この吸着用ヨークの一部が係止用移動磁性手段として機能する。
このように構成された本発明によれば、係止用移動磁性手段と吸着用ヨークを兼用にすることができるので、アクチュエータを小型化することができる。
In the present invention, preferably, there is further provided an attracting yoke for attracting the fixed portion and the movable portion by the magnetic force exerted by the driving magnet, and a part of the attracting yoke functions as a locking moving magnetic means.
According to the present invention configured as described above, the moving magnetic means for locking and the adsorption yoke can be used together, so that the actuator can be miniaturized.
本発明において、好ましくは、吸着用ヨークは、駆動用コイルに対し、駆動用磁石の反対側に配置されており、吸着用ヨークの一端部は駆動用コイルを越えて駆動用磁石の方に延びる片持梁として形成され、この片持梁が撓むことにより、その先端部が駆動用磁石の端部に吸着される。 In the present invention, preferably, the attracting yoke is disposed on the opposite side of the driving magnet with respect to the driving coil, and one end of the attracting yoke extends toward the driving magnet beyond the driving coil. The cantilever is formed as a cantilever, and the tip of the cantilever is bent to be attracted to the end of the driving magnet.
このように構成された本発明によれば、係止用移動磁性手段及び弾性支持手段を吸着用ヨークの一部として構成することができるので、アクチュエータの構造を簡単にすると共に、部品点数を減じることができる。 According to the present invention configured as described above, since the moving magnetic means for locking and the elastic support means can be configured as a part of the adsorption yoke, the structure of the actuator is simplified and the number of parts is reduced. be able to.
また、本発明のレンズユニットは、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の内部に収容された複数の撮像用レンズと、これら撮像用レンズの一部を可動部に取り付けた本発明のアクチュエータと、を有することを特徴としている。
さらに、本発明のカメラは、カメラ本体と、本発明のレンズユニットと、を有することを特徴としている。
The lens unit of the present invention includes a lens barrel, a plurality of imaging lenses housed in the lens barrel, and an actuator of the present invention in which a part of these imaging lenses is attached to a movable part. It is characterized by having.
Furthermore, the camera of the present invention has a camera body and the lens unit of the present invention.
本発明のアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、像振れ補正用レンズを、小さな駆動力によって係止位置に移動させ、又は、係止位置から像振れ補正領域に復帰させることができる。 According to the actuator of the present invention, and the lens unit and camera including the actuator, the image blur correction lens is moved to the locking position with a small driving force, or returned from the locking position to the image blur correction area. Can do.
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図1乃至図18を参照して、本発明の実施形態によるカメラを説明する。図1は本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, a camera according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a camera according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施形態のカメラ1は、レンズユニット2と、カメラ本体4と、を有する。レンズユニット2は、レンズ鏡筒6と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数の撮像用レンズ8と、撮像用レンズのうちの像振れ補正用レンズ16を所定の平面内で移動させるアクチュエータ10と、レンズ鏡筒6の振動を検出する振動検出手段であるジャイロ34a、34b(図1には34aのみ図示)と、を有する。
As shown in FIG. 1, a
レンズユニット2は、カメラ本体4に取り付けられ、入射した光をフィルム面Fに結像させるように構成されている。
概ね円筒形のレンズ鏡筒6は、内部に複数の撮像用レンズ8を保持しており、一部の撮像用レンズ8を移動させることによりピント調整を可能としている。
The lens unit 2 is attached to the
The generally
本発明の実施形態のカメラ1は、ジャイロ34a、34bによって振動を検出し、検出された振動に基づいてアクチュエータ10を作動させて像振れ補正用レンズ16を移動させ、カメラ本体4内のフィルム面Fに合焦される画像を安定化させている。本実施形態においては、ジャイロ34a、34bとして、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、像振れ補正用レンズ16は、1枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。
The
次に、図2乃至図5を参照して、アクチュエータ10の構成を説明する。図2は、移動枠が像振れ防止制御の動作中心位置にあるアクチュエータ10の正面図である。また、図3は、移動枠が係止位置にあるアクチュエータ10の正面図である。さらに、図4は図3のIV−IV線に沿う側面断面図であり、図5(a)は図2のV−V線に沿う側面断面図である。また、図5(b)は、駆動用磁石の着磁の状態を示す斜視図である。
Next, the configuration of the
図2乃至図5に示すように、アクチュエータ10は、レンズ鏡筒6内に固定された固定部である固定枠12と、この固定枠12に対して移動可能に支持された可動部である移動枠14と、この移動枠14を支持する可動部支持手段である3つのスチールボール18と、を有する。また、固定枠12には、その外周から半径方向内方に延びる3つの係合受け部15が設けられ、移動枠14には、各係合受け部15と係合するように3つの係合部17が設けられている。さらに、固定枠12には、外周から半径方向内方に延びる3つのストッパー19が設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
さらに、アクチュエータ10は、固定枠12に取り付けられた3つの駆動用コイル20a、20b、20cと、移動枠14の、駆動用コイル20a、20b、20cに夫々対応する位置に取り付けられた3つの駆動用磁石22a、22b、22cと、を有する。
Further, the
また、図5(a)に示すように、アクチュエータ10は、各駆動用磁石22a、22b、22cの磁力によって移動枠14を固定枠12に吸着させるために、固定枠12に取り付けられた吸着用ヨーク26と、駆動用磁石の磁力を固定枠12の方に効果的に差し向けるように、駆動用磁石の裏側に取り付けられたバックヨーク28と、を有する。さらに、図4に示すように、アクチュエータ10は、スチールボール18を移動枠14に吸着させる吸着用磁石30を有する。なお、駆動用コイル20a、20b、20c、及びこれらに対応する位置に取り付けられた3つの駆動用磁石22a、22b、22cはリニアモーターを構成し、移動枠14を固定枠12に対して並進運動させ、且つ回転運動させることができる駆動手段として機能する。
Further, as shown in FIG. 5A, the
さらに、図5(a)に示すように、各駆動用コイル20a、20b、20cの巻線の内側には、磁気センサであるホール素子24a、24b、24cが配置されている(図5には24aのみ図示)。各ホール素子24a、24b、24cは、これらと夫々向き合うように配置されている各駆動用磁石22a、22b、22cの磁気を検出して、固定枠12に対する移動枠14の位置を検出するように構成されている。これらのホール素子24a、24b、24c及び駆動用磁石22a、22b、22cは、位置検出手段を構成する。
Further, as shown in FIG. 5 (a),
また、図1に示すように、アクチュエータ10は、ジャイロ34a、34bによって検出された振動と、ホール素子24a、24b、24cによって検出された移動枠14の位置情報に基づいて、各駆動用コイル20a、20b、20cに流す電流を制御する制御手段であるコントローラ36を有する。さらに、コントローラ36には、移動枠14を、目標位置である係止位置に移動させるための係止位置移動手段37が内蔵されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
アクチュエータ10は、移動枠14を、レンズ鏡筒6に固定された固定枠12に対して、フィルム面Fに平行な平面内で移動させ、これにより移動枠14に取り付けられた像振れ補正用レンズ16を移動させ、レンズ鏡筒6が振動してもフィルム面Fに結像される像が乱れることがないように駆動される。
The
固定枠12は、図2に示すように、外周に縁を設けた概ねドーナツ板状の形状を有する。また、図5(a)に示すように、固定枠12は、各駆動用コイルが取り付けられた回路基板12aと、吸着用ヨーク26が埋め込まれた固定枠本体12bとを重ね合わせることによって構成されている。
As shown in FIG. 2, the fixed
移動枠14は、図2に示すように、概ねドーナツ板状の形状を有し、固定枠12の中に、固定枠12の縁に取り囲まれるように配置されている。移動枠14の中央の開口には、像振れ補正用レンズ16が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the moving
係合受け部15は、固定枠12の外周から半径方向内方に延びるように3つ形成されている。また、各係合受け部15は、固定枠12の円周方向に120゜ずつ間隔を開けて配置されている。
Three
一方、係合部17は、各係合受け部15と当接するように、移動枠14の円周方向に120゜ずつ間隔を開けて、移動枠14に3つ形成されている。各係合部17は、その当接面17aで各係合受け部15の当接受け面15aと当接するように構成されている。
On the other hand, three engaging
スチールボール18は、図4に示すように、固定枠12と移動枠14の間に配置されている。また、各スチールボール18は、図2及び図3に示すように、夫々、中心角120゜の間隔を隔てて3つ配置され、各スチールボール18が、各駆動用コイルの間に位置するように配置されている。各スチールボール18は、移動枠14の、各スチールボール18に対応する位置に埋め込まれた吸着用磁石30(図4)によって、移動枠14に吸着されている。各スチールボール18は吸着用磁石30によって移動枠14に吸着され、移動枠14は駆動用磁石22によって固定枠12に吸着されるので、各スチールボール18は固定枠12と移動枠14の間に挟持されることになる。これにより、移動枠14は固定枠12に平行な平面上に支持され、各スチールボール18が挟持されながら転がることによって、移動枠14の固定枠12に対する任意の方向の並進運動及び回転運動が許容される。
As shown in FIG. 4, the
また、本実施形態においては、スチールボール18として鋼製の球体を使用しているが、スチールボール18は必ずしも球体でなくても良い。即ち、アクチュエータ10の作動中において固定枠12及び移動枠14と接触する部分が概ね球面の形状を有する形態であればスチールボール18として使用することができる。なお、本明細書において、このような形態を球状体という。
In this embodiment, a steel sphere is used as the
3つの駆動用コイル20a、20b、20cは、固定枠12の回路基板12a上に夫々配置されている。また、これらの駆動用コイル20a、20b、20cは、その中心が、レンズユニット2の光軸を中心とする円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、駆動用コイル20aは光軸の鉛直上方に配置され、駆動用コイル20b、20cは、駆動用コイル20aに対して中心角120゜ずつ間隔を隔てて配置されている。即ち、駆動用コイル20a、20b、20cは、光軸を中心とする円周上に等間隔に配置されている。また、駆動用コイル20a、20b、20cは、夫々、その巻線が角の丸い矩形状に巻かれ、この矩形の中心線が円周の半径方向と一致するように配置されている。
The three
駆動用磁石22a、22b、22cは、夫々長方形の形状を有し、移動枠14に埋め込まれている。また、駆動用磁石22a、22b、22cは、移動枠14の円周上の各駆動用コイル20a、20b、20cに対応する位置に位置決めされている。なお、本明細書において、駆動用コイルに対応する位置とは、駆動用コイルによって形成される磁界の影響が実質的に及ぶ位置を意味している。
The
3つの吸着用ヨーク26は、固定枠12の各駆動用コイルの裏側、即ち、移動枠14の反対側に夫々取り付けられている。各吸着用ヨーク26は、これらに対応して配置された各駆動用磁石22a、22b、22cの磁力によって吸着され、これにより移動枠14は固定枠12に吸着される。なお、本実施形態においては、駆動用磁石の磁力線が、吸着用ヨーク26に効率良く到達するように、固定枠12は非磁性材料で構成されている。
The three
また、各吸着用ヨーク26は、概ね長方形の長方形部26aと、この長方形部26aから連続して一体的に形成された細長い片持梁26bと、を有する。片持梁26bは長方形部26aの一方の短辺から、固定枠12を貫通し、駆動用コイル20aを越えて駆動用磁石22aの方に向かって延びている。片持梁26bは、その基端部が固定枠12の背面側に向けて凸型に湾曲された後、固定枠12を裏側から表側に貫通し、その先端は移動枠14の駆動用磁石の側面付近まで延びている。なお、本実施形態においては、吸着用ヨーク26は、厚さ約0.2mmのスチール製の薄板で形成されている。
Each
バックヨーク28は概ね長方形の形状を有し、3つの駆動用磁石の裏側に夫々配置されている。また、図5(a)に示すように、各バックヨーク28は、各駆動用磁石の磁束が、固定枠12の方に効率良く差し向けられるように、各駆動用磁石の裏側、即ち、各駆動用コイルの反対側に夫々取り付けられている(図2、図3は、バックヨーク28を取り除いた状態を図示している。)。
The
次に、図6及び図7を参照して、吸着用ヨーク26及びバックヨーク28の取り付け部分の詳細な構成を説明する。図6(a)は移動枠14のバックヨーク28取り付け部分を拡大して示す斜視図であり、図6(b)は固定枠12の吸着用ヨーク26取り付け部分を拡大して示す斜視図である。また、図7は、吸着用ヨーク26及びバックヨーク28の取り付け部分の分解斜視図である。なお、図6、図7は、駆動用コイル20a及び駆動用磁石22aが配置された部分を図示しているが、他の2組の駆動用コイル、駆動用磁石が配置された部分も同様に構成されている。
Next, with reference to FIGS. 6 and 7, a detailed configuration of the attachment portion of the
図6及び図7に示すように、移動枠14の駆動用磁石22aが取り付けられている部分は、駆動用磁石22aとほぼ同一の厚さに形成されている。また、移動枠14の駆動用磁石22a取付部には、矩形状の切欠14aが形成されており、この切欠14aの中に駆動用磁石22aが嵌め込まれている。さらに、切欠14aは、片側(図7における左側)が浅く形成されており、この切欠14aの浅い側では、駆動用磁石22aの短辺の一部が切欠14aの外に突出している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the portion of the moving
また、バックヨーク28は、概ね長方形の長方形部28aと、この長方形部の両側から円弧状に突出した脚部28bを備えている。長方形部28aは、移動枠14の駆動用磁石22aが嵌め込まれた部分を覆うように配置され、脚部28bは、移動枠14に取り付けられた像振れ補正用レンズ16の外周に沿うように配置される。
Further, the
固定枠12の吸着用ヨーク26が埋め込まれている部分には、固定枠本体12bに凹部12cが形成されており、この凹部12cに吸着用ヨーク26の長方形部26aが落とし込まれている。また、固定枠12の回路基板12a及び固定枠本体12bには、凹部12cに隣接して、吸着用ヨーク26の片持梁26bを通すための概ね矩形状の貫通穴12dが形成されている。片持梁26bは、固定枠12の裏側から貫通穴12dを通って表側に延び、固定枠12に対して概ね直角に突出している。
A recessed
ストッパー19は、固定枠12の外周から半径方向内方に延びるように、回路基板12a上に3つ配置されている。また、各ストッパー19は、固定枠12の円周方向に120゜ずつ間隔を開けて配置されている。さらに、各ストッパー19には、固定枠12の貫通穴12dを取り囲むように位置決めされたU字型の切欠部19aが形成されており、片持梁26bは、切欠部19aの中を通って移動枠14に向かって突出する。このため、片持梁26bの弾性的な曲げ変形は、ストッパー19によって制限される。
Three
次に、図5乃至図7を参照して、駆動用磁石が及ぼす磁力について説明する。概ね長方形に夫々形成された駆動用磁石22a、22b、22c、バックヨーク28及び吸着用ヨーク26は、各長辺、短辺が重なり合うように配置されている。また、駆動用コイル20a、20b、20cは、その各辺が、長方形のバックヨーク28の各長辺、短辺と夫々平行になるように配置されている。さらに、各駆動用磁石は、その磁極の境界線である着磁境界線Cが、各駆動用磁石が配置されている円周の半径方向に一致するように向けられている。
Next, the magnetic force exerted by the drive magnet will be described with reference to FIGS. The
これにより、駆動用磁石22a、バックヨーク28及び吸着用ヨーク26は、磁気回路を構成し、図5(a)に矢印で示す磁力線が形成される。駆動用磁石22aは、対応する駆動用コイル20aに電流が流れると、各駆動用磁石が配置された円周の接線方向の駆動力を受ける。他の駆動用コイル20b、20cについても、同様の位置関係で対応する駆動用磁石22b、22c、バックヨーク28及び吸着用ヨーク26が配置されている。
Thereby, the
なお、本明細書において、着磁境界線Cとは、駆動用磁石の両端が夫々S極、N極となるように着磁されているとき、その着磁されている磁極の境界線を言うものとする。従って、本実施形態においては、着磁境界線Cは、長方形の駆動用磁石の長辺の中点を通るように位置する。また、図5(b)に示すように、駆動用磁石22aは、その厚さ方向にも極性が変化しており、図5(b)において左下の角がS極、右下がN極、左上がN極、右上がS極になっている。
In this specification, the magnetization boundary line C refers to the boundary line of the magnetized magnetic poles when both ends of the drive magnet are magnetized so as to be S pole and N pole, respectively. Shall. Therefore, in this embodiment, the magnetization boundary line C is located so as to pass through the midpoint of the long side of the rectangular driving magnet. Further, as shown in FIG. 5B, the polarity of the driving
次に、図5及び図8を参照して、各駆動用磁石が受ける駆動力を説明する。図8(a)は、駆動用コイルと駆動用磁石の相対位置と、駆動用磁石が受ける駆動力との関係を示すグラフであり、図8(b)乃至(e)は、グラフ中のb乃至e点における駆動用コイルと駆動用磁石の相対位置を示している。 Next, with reference to FIG.5 and FIG.8, the drive force which each drive magnet receives is demonstrated. FIG. 8A is a graph showing the relationship between the relative position of the driving coil and the driving magnet and the driving force received by the driving magnet. FIGS. 8B to 8E show b in the graph. The relative positions of the driving coil and the driving magnet at points e to e are shown.
まず、図5(a)に示すように、駆動用磁石22aの第1磁石部22a1である右半部は、駆動用コイル20aの第1巻線部20a1である右端部に、図5(a)において上方から下方に向かう磁力線を及ぼす。同様に、駆動用磁石22aの第2磁石部22a2である左半部は、駆動用コイル20aの第2巻線部20a2である左端部に、図5(a)において下方から上方に向かう磁力線を及ぼす。
First, as shown in FIG. 5A, the right half, which is the first magnet portion 22a1, of the driving
一方、図8(b)に矢印で示す方向の電流が駆動用コイル20aに流れると、駆動用コイル20aの第1巻線部20a1には図5(a)の奥から手前側に向かって電流が流れ、第2巻線部20a2には図5(a)の手前側から奥に向かって電流が流れる。駆動用磁石22aによって形成された磁界中において、このような電流が流れると、駆動用磁石22aを図5(a)における右方向に移動させる駆動力が発生する。
On the other hand, when a current in a direction indicated by an arrow in FIG. 8B flows through the driving
図8(a)に示すように、この駆動力は、駆動用磁石22a及び駆動用コイル20aが図8(b)に示す位置関係にある時、即ち、駆動用磁石22aの着磁境界線Cが駆動用コイル20aの中心に位置するとき最大になる。また、駆動力は、最大の位置から駆動用磁石22aが右又は左にずれるに従って減少する。さらに、駆動用磁石22aが図8(c)に示す位置(図8(a)におけるc点)まで右方向に移動されると、駆動力はゼロになる。駆動用磁石22aをさらに移動させ、図8(d)に示す位置(図8(a)におけるd点)に達すると、駆動力の方向が逆転し、駆動用磁石22aは、左方向の駆動力を受けるようになる。このように、駆動力が逆転した状態では、駆動用磁石22aは、その第2磁石部22a2と駆動用コイル20aの第1巻線部20a1の間で発生する駆動力のみを受ける。従って、駆動力が逆転した領域における駆動力の最大値は、図8(b)の状態における駆動力よりも小さくなる。
As shown in FIG. 8A, this driving force is obtained when the driving
一方、駆動用磁石22aが左方向に移動された場合も、駆動力は減少し、図8(e)に示す位置(図8(a)におけるe点)においてゼロとなる。また、駆動用磁石22aがさらに左方向に移動された場合には、駆動力の方向が逆転し、駆動用磁石22aは、左方向の駆動力を受けるようになる。
On the other hand, when the driving
以上説明した駆動力は、駆動用コイル20aに図8(b)における時計回りの電流が流れた場合のものであり、駆動用コイル20aに反時計回りの電流が流れた場合には、駆動力の方向が全て反転する。即ち、駆動用コイル20aに反時計回りの電流が流れている場合には、図8(a)の点e〜点cの領域で左方向の駆動力が発生し、点eの左側の領域及び点cの右側の領域では右方向の駆動力が発生する。また、上記では、駆動用コイル20aと駆動用磁石22aの間に発生する駆動力について説明したが、他の2組の駆動用コイル及び駆動用磁石の間に発生する駆動力についても全く同様である。
The driving force described above is for the case where the clockwise current in FIG. 8B flows through the driving
また、本実施形態によるカメラ1のアクチュエータ10では、駆動用コイルの第1巻線部と駆動用磁石の第1磁石部、及び第2巻線部と第2磁石部が対向し、十分な駆動力が発生する通常作動領域内において像振れ防止制御が実行される。
Further, in the
次に、図9及び図10を参照して、移動枠14の位置検出を説明する。
図9及び図10は、駆動用磁石22aの移動とホール素子24aから出力される信号との関係を説明する図である。図9に示すように、ホール素子24aの感度中心点Sが、駆動用磁石22aの着磁境界線C上に位置する場合には、ホール素子24aからの出力信号はゼロである。移動枠14と共に駆動用磁石22aが移動され、ホール素子24aの感度中心点が駆動用磁石22aの着磁境界線上から外れると、ホール素子24aの出力信号が変化する。図9に示すように、駆動用磁石22aが着磁境界線Cに直交する方向、即ち、X軸方向に移動すると、ホール素子24aは、正弦波状の信号を発生する。従って、この移動量が微小である場合には、ホール素子24aは、駆動用磁石22aの移動距離にほぼ比例した信号を出力する。本実施形態において、駆動用磁石22aの移動距離が、駆動用磁石22aの長辺の長さの3%程度以内の場合には、ホール素子24aから出力される信号は、ホール素子24aの感度中心点Sと駆動用磁石22aの着磁境界線Cの間の距離にほぼ比例する。また、本実施形態では、アクチュエータ10は、通常作動領域においては各ホール素子の出力が距離にほぼ比例する範囲内で作動する。
Next, position detection of the moving
9 and 10 are diagrams for explaining the relationship between the movement of the driving
図10(a)乃至(c)に示すように、ホール素子24aの感度中心点S上に駆動用磁石22aの着磁境界線Cが位置する場合には、図10(b)のように駆動用磁石22aが回転移動した場合、図10(c)のように駆動用磁石22aが着磁境界線Cの方向に移動した場合とも、ホール素子24aからの出力信号はゼロである。また、図10(d)乃至(f)に示すように、駆動用磁石22aの着磁境界線Cがホール素子24aの感度中心点Sから外れた場合には、感度中心点Sと着磁境界線Cの距離rに比例した信号がホール素子24aから出力される。従って、感度中心点Sから着磁境界線Cまでの距離rが同じであれば、図10(d)のように駆動用磁石22aが着磁境界線Cに直交する方向に移動した場合、図10(e)のように駆動用磁石22aが並進及び回転移動した場合、図10(f)のように任意の方向に並進移動した場合とも、何れも同じ大きさの信号がホール素子24aから出力される。
As shown in FIGS. 10A to 10C, when the magnetization boundary line C of the driving
ここでは、ホール素子24aについて説明したが、他のホール素子24b、24cも、それらに対応する駆動用磁石22b、22cとの位置関係に基づいて同様の信号を出力する。このため、各ホール素子24a、24b、24cによって検出された信号に基づいて、移動枠14が固定枠12に対して並進移動及び回転移動した位置を特定することができる。
Although the
次に、図11を参照して、アクチュエータ10による像振れ防止制御を説明する。図11は、コントローラ36における信号処理を示すブロック図である。図11に示すように、レンズユニット2の振動は、2つのジャイロ34a、34bによって時々刻々検出され、コントローラ36に内蔵されたレンズ位置指令信号生成手段である演算回路38a、38bに入力される。本実施形態においては、ジャイロ34aはレンズユニット2のヨーイング運動の角速度を、ジャイロ34bはピッチング運動の角速度を夫々検出するように構成され、配置されている。
Next, image blur prevention control by the
演算回路38a、38bは、ジャイロ34a、34bから時々刻々入力される角速度に基づいて、像振れ補正用レンズ16を移動させるべき位置を時系列で指令するレンズ位置指令信号を生成する。すなわち、演算回路38aは、ジャイロ34aによって検出されるヨーイング運動の角速度を時間積分し、所定の光学特性補正を行うことによってレンズ位置指令信号の水平方向成分Dxを生成し、同様に、演算回路38bは、ジャイロ34bによって検出されるピッチング運動の角速度に基づいてレンズ位置指令信号の鉛直方向成分Dyを生成するように構成されている。このようにして得られたレンズ位置指令信号に従って、像振れ補正用レンズ16を時々刻々移動させることにより、写真撮影の露光中にレンズユニット2が振動した場合にも、カメラ本体4内のフィルム面Fに合焦される像は乱れることなく安定化される。
The
コントローラ36に内蔵されたコイル位置指令信号生成手段は、演算回路38a、38bによって生成されたレンズ位置指令信号に基づいて、各駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成するように構成されている。コイル位置指令信号は、像振れ補正用レンズ16をレンズ位置指令信号で指定された位置へ移動させたときの、各駆動用コイル20a、20b、20cとそれに対応した駆動用磁石22a、22b、22cの位置関係を表す信号である。すなわち、各駆動用磁石が、各駆動用コイルに対するコイル位置指令信号によって指令された位置に移動されると、その結果、像振れ補正用レンズ16は、レンズ位置指令信号によって指令された位置へ移動される。本実施形態においては、駆動用コイル20aが光軸の鉛直上方に設けられているので、駆動用コイル20aに対するコイル位置指令信号raは、演算回路38aから出力されるレンズ位置指令信号の水平方向成分Dxと等しくなる。従って、駆動用コイル20aに対するコイル位置指令信号を生成するコイル位置指令信号生成手段である演算回路40aは、演算回路38aから出力をそのまま出力する。一方、駆動用コイル20b、20cに対するコイル位置指令信号rb、rcは、レンズ位置指令信号の水平方向成分Dx及び鉛直方向成分Dyに基づいて、コイル位置指令信号生成手段である演算回路40b、40cによって生成される。
The coil position command signal generating means built in the
一方、ホール素子24a、24b、24cによって測定された、各駆動用コイルに対する駆動用磁石の移動量は、磁気センサアンプ42a、42b、42cによって所定の倍率に増幅される。駆動回路44a、44b、44cは、演算回路40a、40b、40cから出力された各コイル位置指令信号ra、rb、rcと、各磁気センサアンプ42a、42b、42cから出力された信号との差に比例した電流を各駆動用コイル20a、20b、20cに流す。従って、コイル位置指令信号と各磁気センサアンプからの出力に差がなくなると、即ち、各駆動用磁石がコイル位置指令信号によって指令された位置に到達すると、各駆動用コイルには電流が流れなくなり、駆動用磁石に作用する駆動力がゼロになる。なお、演算回路40a、40b、40cと駆動回路44a、44b、44cの間に配置された切替スイッチ45は、像振れ防止制御モードにおいては、常に演算回路と駆動回路を直接接続する位置にされている。
On the other hand, the movement amount of the driving magnet with respect to each driving coil, measured by the
次に、図12を参照して、移動枠14を並進運動させる場合における、レンズ位置指令信号とコイル位置指令信号との関係を説明する。図12は、固定枠12上に配置された駆動用コイル20a、20b、20c、及び移動枠14上に配置された駆動用磁石22a、22b、22cの位置関係を示す図である。まず、3つの駆動用コイル20a、20b、20cは、その中心点が、点Qを原点とする半径Rの円周上の点Sa、Sb、Sc上に夫々配置されている。また、各ホール素子24a、24b、24cも、それらの感度中心点Sが点Sa、Sb、Sc上に位置するように夫々配置されている。さらに、移動枠14が動作中心位置にある場合には、像振れ補正用レンズ16の中心と撮像用レンズ8の光軸が一致し、各駆動用コイルに対応した各駆動用磁石の着磁境界線Cの中点も夫々点Sa、Sb、Sc上に位置し、各着磁境界線Cは、点Qを中心とする円の半径方向に向けられる。移動枠14は、この動作中心位置を中心に並進移動され、像振れ防止制御が実行される。
Next, the relationship between the lens position command signal and the coil position command signal when the moving
次に、点Qを原点とする水平軸線をX軸、鉛直軸線をY軸とし、図12に実線で示すように、画像安定化用レンズ16の中心点Q1が、Y軸方向にDy、X軸方向に−Dx並進移動された場合を考える。移動枠14をこのように移動させると、各駆動用磁石22a、22b、22cの着磁境界線Cは、図12に一点鎖線で示された位置に移動される。ここで、駆動用磁石22aの着磁境界線Cと点Saとの間の距離をra、駆動用磁石22bの着磁境界線Cと点Sbとの間の距離をrb、駆動用磁石22cの着磁境界線Cと点Scとの間の距離をrcとする。この距離ra、rb、rcは、画像安定化用レンズ16をY軸方向にDy、X軸方向に−Dx移動させたとき、各ホール素子24a、24b、24cによって検出される移動距離に該当する。これらの距離ra、rb、rcは、X軸方向、Y軸方向の移動距離Dx、Dyに対して一意的に決定されるものである。従って、画像安定化用レンズ16をX軸方向、Y軸方向に夫々Dx、Dy移動させるためには、これに対応した距離ra、rb、rcをコイル位置指令信号として与えればよい。
Next, the horizontal axis with the point Q as the origin is the X axis, the vertical axis is the Y axis, and the center point Q1 of the
ここで、各距離ra、rb、rcの正の方向を図12に矢印a、b、cで示すように定義すると、ra、rb、rcと、Dx、Dyの関係は次の(数式1)で与えられる。
次に、移動枠14を回転運動させる場合におけるコイル位置指令信号を説明する。移動枠14を回転運動させるには、各コイル位置指令信号として同一の値を与えればよい。即ち、移動枠14を角度θ[rad]だけ時計回りに回転させるための各コイル位置指令信号は、
次に、図1及び図11を参照して、本発明の実施形態によるカメラ1の作用を説明する。まず、カメラ1の手ブレ防止機能の起動スイッチ(図示せず)をオンにすることにより、レンズユニット2に備えられたアクチュエータ10が作動される。レンズユニット2に取り付けられたジャイロ34a、34bは、所定周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ36に内蔵された演算回路38a、38bに出力する。ジャイロ34aはレンズユニット2のヨーイング方向の角速度の信号を演算回路38aに出力し、ジャイロ34bはピッチング方向の角速度の信号を演算回路38bに出力する。演算回路38aは、入力された角速度信号を時間積分して、ヨーイング角度を算出し、これに所定の光学特性補正を加えて水平方向のレンズ位置指令信号Dxを生成する。同様に、演算回路38bは、入力された角速度信号を時間積分して、ピッチング角度を算出し、これに所定の光学特性補正を加えて鉛直方向のレンズ位置指令信号Dyを生成する。演算回路38a、38bによって時系列で出力されるレンズ位置指令信号によって指令される位置に、像振れ補正用レンズ16を時々刻々移動させることによって、カメラ本体4のフィルム面Fに合焦される像が安定化される。
Next, the operation of the
演算回路38aによって出力された水平方向のレンズ位置指令信号Dxは、演算回路40aを介して、駆動用コイル20aに対するコイル位置指令信号raとして出力される。また、演算回路40bには、水平方向のレンズ位置指令信号Dx及び鉛直方向のレンズ位置指令信号Dyが入力され、数式1の中段の式に基づいて駆動用コイル20bに対するコイル位置指令信号rbが生成される。同様に、演算回路40cには、レンズ位置指令信号Dx、Dyが入力され、数式1の下段の式に基づいて駆動用コイル20cに対するコイル位置指令信号rcが生成される。
The horizontal lens position command signal Dx output by the
一方、駆動用コイル20aに対応するホール素子24aは磁気センサアンプ42aに検出信号を出力する。磁気センサアンプ42aによって増幅された検出信号は、駆動用コイル20aに対するコイル位置指令信号raから差し引かれ、これらの差に比例した電流が、駆動回路44aを介して駆動用コイル20aに出力される。同様に、ホール素子24bの検出信号とコイル位置指令信号rbの差に比例した電流が駆動回路44bを介して駆動用コイル20bに出力され、ホール素子24cの検出信号とコイル位置指令信号rcの差に比例した電流が駆動回路44cを介して駆動用コイル20cに出力される。
On the other hand, the
各駆動用コイルに電流が流れることにより、電流に比例した磁界が発生する。この磁界により各駆動用コイルに対応して配置された各駆動用磁石は夫々、コイル位置指令信号ra、rb、rcによって指定された位置に近づく方向の駆動力を受け、移動枠14が移動される。駆動用磁石が、この駆動力によってコイル位置指令信号により指定された位置に到達すると、コイル位置指令信号とホール素子の検出信号が一致するので駆動回路の出力はゼロとなり、駆動力もゼロになる。また、外乱、又は、コイル位置指令信号の変化等により、各駆動用磁石がコイル位置指令信号により指定された位置から外れると、再び各駆動用コイルに電流が流され、各駆動用磁石はコイル位置指令信号によって指定された位置に戻される。
When a current flows through each driving coil, a magnetic field proportional to the current is generated. Due to this magnetic field, each driving magnet arranged corresponding to each driving coil receives a driving force in a direction approaching the position specified by the coil position command signals ra, rb, rc, and the moving
以上の作用が時々刻々繰り返されることにより、各駆動用磁石を有する移動枠14に取り付けられた像振れ補正用レンズ16が、レンズ位置指令信号に追従するように移動される。これにより、カメラ本体4のフィルム面Fに合焦される像が安定化される。
By repeating the above operation every moment, the image
次に、図13乃至図18を新たに参照して、本発明の実施形態のカメラ1において、アクチュエータ10の移動枠14を係止位置に移動させる際の作用を説明する。図13乃至図18は、移動枠14を係止位置に移動させ、又は係止位置から復帰させる際の作用を示す図である。なお、図13乃至図18には説明のために係合受け部15及び係合部17が図示されているが、これは、移動枠14が固定枠12に対して各図の位置まで移動されたときの係合受け部15と係合部17の相対位置を示すためのものであり、実際には、図2に図示したように、係合受け部15及び係合部17は各駆動用磁石から離れた位置に設けられている。
Next, with reference to FIGS. 13 to 18 again, in the
上述したように、アクチュエータ10は、像振れ防止制御時には図2に示す動作中心位置を中心に移動枠14を並進移動させ、画像を安定化させている。一方、像振れ防止制御を実行しない場合や、カメラ1の不使用時には、移動枠14を図3に示す係止位置に移動させる。本実施形態においては、係止位置は、図2に示す動作中心位置から移動枠14を像振れ補正用レンズ16の光軸を中心に反時計回りに回転させた位置に設定されている。この係止位置においては、移動枠14に設けられた3つの係合部17が、固定枠12に設けられた3つの係合受け部15に夫々当接すると共に、各吸着用ヨーク26の片持梁26bの先端部が、各駆動用磁石22a、22b、22cの側面に吸着され、接触した状態となる。このように、片持梁26bの先端部が駆動用磁石に吸着されることにより、移動枠14は係止位置に保持される。
As described above, the
従って、本実施形態において、片持梁26bの先端部は係止用移動磁性手段として機能し、片持梁26bは弾性的に撓むことにより片持梁26bの先端部(係止用移動磁性手段)を弾性支持する弾性支持手段として機能する。一方、各駆動用磁石は移動枠14に取り付けられ、片持梁26bの先端部(係止用移動磁性手段)を吸着する係止用固定磁性手段として機能する。
Therefore, in this embodiment, the tip of the
まず、カメラ1の手ブレ防止機能の起動スイッチ(図示せず)がオフにされ、或いは、カメラ1の電源スイッチ(図示せず)がオフにされると、コントローラ36に内蔵された係止位置移動手段37(図11)は、移動枠14を係止位置に向けて移動させる。即ち、コントローラ36は、切替スイッチ45を係止位置移動手段37の側に切り替えると共に、係止位置移動手段37は、移動枠14を係止位置に移動させるためのコイル位置指令信号を出力する。具体的には、各駆動用コイル20a、20b、20cに対して同一のコイル位置指令信号を加えることにより、移動枠14は像振れ補正用レンズ16の光軸を中心に、図2における反時計回りに回転される。
First, when the start switch (not shown) for the camera shake prevention function of the
まず、移動枠14が図2に示す動作中心位置を中心にある場合には、駆動用磁石22aと片持梁26bの先端部は、図5(a)に示す位置関係にある。この位置においては、駆動用磁石22aと片持梁26bの先端部は十分に離れているため、それらの間に吸着力は実質的に作用しない。
First, when the moving
また、図13は、像振れ防止制御中に駆動用磁石22aと片持梁26bの先端部が最も接近した状態を示しているが、この位置においても、駆動用磁石22aと片持梁26bの間に吸着力は実質的に作用せず、また、係合部17と係合受け部15が接触することもない。従って、駆動用磁石22aと片持梁26bの間に作用する吸着力が、像振れ防止制御に悪影響を及ぼすことはない。
FIG. 13 shows a state in which the
図14は、係止位置移動手段37のコイル位置指令信号により、移動枠14が係止位置まで移動された状態を示している。この状態においては、3組の係合部17と係合受け部15が夫々係合する。このため、移動枠14が係止位置を通り越して回転されることはない。また、図14に示すように、片持梁26bが初期位置(弾性変形されていない位置)にある場合には、移動枠14が係止位置まで回転された状態においても、片持梁26bの先端部と駆動用磁石22aの間には依然として隙間が存在する。
FIG. 14 shows a state in which the moving
ここで、移動枠14が係止位置まで移動されると、図15に示すように、片持梁26bは駆動用磁石22aとの間に作用する吸着力によって弾性的に撓むため、片持梁26bの先端部は駆動用磁石22aの短辺の側面と接触するまで移動される。なお、本実施形態においては、片持梁26bの先端部は、吸着されることにより約0.5mm移動されて駆動用磁石22aに接触する。
Here, when the moving
この片持梁26bの先端部と駆動用磁石22aの間に作用する吸着力により、移動枠14に対する駆動力が作用しなくなった後も、移動枠14は係止位置に保持される。また、この状態においては、片持梁26bの復元力により、移動枠14は係止位置に引き付けられ、係合部17は係合受け部15に押し付けられる。なお、駆動用磁石22aと片持梁26bの間に作用する磁力は、それらの間の距離の2乗にほぼ反比例するので、片持梁26bの先端部と駆動用磁石22aが接触すると、それらの間に作用する吸着力は急激に強くなる。このため、移動枠14は係止位置に強固に保持され、カメラ1に衝撃力が作用した場合等にも、移動枠14が係止位置から外れるのを防止することができる。
The moving
次に、移動枠14を係止位置から動作中心位置に復帰させる場合には、係止位置移動手段37は、移動枠14を図2における時計回りに回転移動させる。図16は、移動枠14を係止位置から僅かに時計回りに回転移動させた状態を示している。図16に示すように、移動枠14が時計回りに回転移動されると、移動枠14に設けられた係合部17は、係合受け部15から離れる。しかしながら、駆動用磁石22aと片持梁26bの間に働く吸着力は、片持梁26bを弾性変形させるために必要な力よりも強いため、片持梁26bは、その先端部が駆動用磁石22aに吸着されたまま、弾性的に撓む。本実施形態においては、片持梁26bを弾性変形させるために必要な力は非常に小さく設定されている。このため、図8を参照して説明したように、駆動用磁石22aが動作中心位置から大きく外れ、駆動力が小さくなった領域においても、移動枠14を動作中心位置に向けて移動させることができる。
Next, when the moving
図17に示すように、移動枠14がさらに時計回りに回転移動されると、片持梁26bもさらに弾性変形され、片持梁26bの中間部がストッパー19に接触するようになる。これにより、片持梁26bの弾性変形は阻止され、片持梁26bの先端部の移動量が制限される。移動枠14をさらに時計回りに回転移動させることにより、図18に示すように、片持梁26bは駆動用磁石22aから引き離される。
As shown in FIG. 17, when the moving
ここで、図17に示す位置においては、移動枠14が動作中心位置に近づいているため、比較的大きな駆動力を得ることができる。このため、駆動用磁石22aと駆動用コイル20aの間に作用する駆動力により、移動枠14を、片持梁26bと駆動用磁石22aの間の吸着力に抗して移動させ、片持梁26bを駆動用磁石22aから引き離すことができる。また、移動枠14が動作中心位置に戻る途中で、片持梁26bの中間部がストッパー19に当接する衝撃力によっても、片持梁26bは駆動用磁石22aから引き離される。
Here, at the position shown in FIG. 17, since the moving
図18に示すように、片持梁26bが駆動用磁石22aから離れると、それらの間に作用する吸着力は急激に小さくなるので、片持梁26bは、その弾性により、図5(a)に示す初期位置に復帰する。
As shown in FIG. 18, when the
本発明の実施形態のカメラによれば、移動枠が、駆動用磁石と片持梁の吸着により係止位置に保持されるので、移動枠を小さな駆動力で係止位置に移動させることができる。 According to the camera of the embodiment of the present invention, since the moving frame is held at the locking position by the suction of the driving magnet and the cantilever, the moving frame can be moved to the locking position with a small driving force. .
また、本実施形態のカメラによれば、駆動用磁石と片持梁が接触した状態で吸着されているので、移動枠を係止位置に強固に保持することができ、衝撃等により移動枠が係止位置から外れるのを防止することができる。加えて、像振れ防止制御中においては、片持梁が初期位置に戻って駆動用磁石から離れるので、片持梁と駆動用磁石の間に働く吸着力が制御に悪影響を与えることがない。 Further, according to the camera of the present embodiment, since the drive magnet and the cantilever are attracted in contact with each other, the moving frame can be firmly held at the locking position, and the moving frame can be held by an impact or the like. It can prevent coming off from the locking position. In addition, during the image blur prevention control, the cantilever beam returns to the initial position and moves away from the driving magnet, so that the attractive force acting between the cantilever beam and the driving magnet does not adversely affect the control.
また、本実施形態のカメラによれば、片持梁の撓み量がストッパーにより制限されるので、片持梁を柔軟に構成しても、吸着された片持梁を駆動用磁石から引き離せなくなることがない。このため、片持梁を十分柔軟に形成することが可能になる。 Further, according to the camera of the present embodiment, since the amount of bending of the cantilever is limited by the stopper, even if the cantilever is configured flexibly, the attracted cantilever cannot be separated from the driving magnet. There is nothing. For this reason, it becomes possible to form a cantilever sufficiently flexibly.
さらに、本実施形態のカメラによれば、係止位置において、移動枠の係合部と、固定枠の係合部受け部が当接するので、移動枠が係止位置を通り過ぎて回転されるのを防止することができると共に、係合部が、片持梁の復元力によって係合部受け部に引き付けられるので、移動枠を安定して係止位置に保持することができる。 Furthermore, according to the camera of the present embodiment, since the engaging portion of the moving frame and the engaging portion receiving portion of the fixed frame abut at the locking position, the moving frame is rotated past the locking position. Since the engaging portion is attracted to the engaging portion receiving portion by the restoring force of the cantilever, the moving frame can be stably held at the locking position.
また、本実施形態のカメラにおいては、移動枠を係止位置から復帰させる際、初めは片持梁が駆動用磁石に吸着されたまま移動枠を移動させ、リニアモーターの駆動力が大きい領域に達した後で片持梁を駆動用磁石から引き離している。これにより、移動枠を係止位置に強固に保持することを可能にしながら、小型のリニアモーターで移動枠を係止位置から復帰させることができる。 Further, in the camera of the present embodiment, when the moving frame is returned from the locking position, the moving frame is first moved while the cantilever is attracted to the driving magnet so that the driving force of the linear motor is large. Once reached, the cantilever is pulled away from the drive magnet. Thus, the moving frame can be returned from the locking position with a small linear motor while the moving frame can be firmly held at the locking position.
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、本発明をフィルムカメラに適用していたが、本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等、静止画又は動画撮像用の任意のカメラに適用することができる。また、本発明を、これらのカメラのカメラ本体と共に使用されるレンズユニットに適用することもできる。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, a various change can be added to embodiment mentioned above. In particular, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a film camera. However, the present invention can be applied to any camera for capturing a still image or a moving image, such as a digital camera or a video camera. The present invention can also be applied to a lens unit used with the camera body of these cameras.
また、上述した実施形態では、駆動用磁石を係止用固定磁性手段として機能させていたが、駆動用磁石とは別に係止用固定磁性手段を設けても良い。さらに、上述した実施形態では、吸着用ヨークの一部として形成された片持梁の先端部を係止用移動磁性手段として機能させ、片持梁全体を、係止用移動磁性手段を弾性支持する弾性支持手段として機能させていたが、変形例として、吸着用ヨークとは別に係止用移動磁性手段を設けておき、これをコイルバネ、板バネ等で構成した弾性支持手段によって弾性支持しても良い。また、係止用固定磁性手段及び係止用移動磁性手段は、何れか一方が磁石であれば良く、或いは、両方が磁石であっても良い。 In the above-described embodiment, the driving magnet functions as the locking fixed magnetic means, but the locking fixed magnetic means may be provided separately from the driving magnet. Further, in the above-described embodiment, the tip of the cantilever formed as a part of the adsorption yoke is caused to function as the moving magnetic means for locking, and the entire moving cantilever is elastically supported by the moving magnetic means for locking. However, as a modification, a moving magnetic means for locking is provided separately from the attraction yoke, and this is elastically supported by an elastic support means constituted by a coil spring, a leaf spring, etc. Also good. Further, either one of the locking fixed magnetic means and the locking moving magnetic means may be a magnet, or both may be magnets.
さらに、上述した実施形態では、係止用固定磁性手段である駆動用磁石と、係止用移動磁性手段である片持梁の先端部が吸着され、それらの磁性体が直接接触していたが、必ずしも磁性体同士が直接接触する必要はなく、駆動用磁石や片持梁の先端部等の磁性体の何れか一方又は両方を、任意の非磁性体で覆ったものを係止用固定磁性手段や係止用移動磁性手段として使用することもできる。このように、磁性体を非磁性体で覆うことにより、各磁性手段の間に作用する吸着力を調整することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the driving magnet, which is the locking magnetic means for locking, and the tip of the cantilever, which is the moving magnetic means for locking, are attracted and the magnetic bodies are in direct contact. The magnetic materials do not necessarily need to be in direct contact with each other, and any one or both of the magnetic materials such as the driving magnet and the tip of the cantilever are covered with any non-magnetic material. It can also be used as a means or a moving magnetic means for locking. Thus, by covering the magnetic material with the non-magnetic material, the attractive force acting between the magnetic means can be adjusted.
1 本発明の実施形態のカメラ
2 レンズユニット
4 カメラ本体
6 レンズ鏡筒
8 撮像用レンズ
10 アクチュエータ
12 固定枠(固定部)
12a 回路基板
12b 固定枠本体
12c 凹部
12d 貫通穴
14 移動枠(可動部)
14a 切欠
15 係合受け部
15a 当接受け面
16 像振れ補正用レンズ
17 係合部
17a 当接面
18 スチールボール(可動部支持手段)
19 ストッパー
19a 切欠部
20a、20b、20c 駆動用コイル
22a、22b、22c 駆動用磁石(係止用固定磁性手段)
24a、24b、24c ホール素子
26 吸着用ヨーク
26a 長方形部
26b 片持梁(係止用移動磁性手段、弾性支持手段)
28 バックヨーク
28a 長方形部
28b 脚部
30 吸着用磁石
34a、34b ジャイロ
36 コントローラ
37 係止位置移動手段
38a、38b 演算回路
40a、40b、40c 演算回路
42a、42b、42c 磁気センサアンプ
44a、44b、44c 駆動回路
45 切替スイッチ
DESCRIPTION OF
19
24a, 24b,
28
Claims (10)
固定部と、
上記撮像用レンズが取り付けられた可動部と、
この可動部を、上記固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する可動部支持手段と、
上記可動部を上記固定部に対して並進移動及び回転移動させるための駆動手段と、
上記固定部又は上記可動部の一方に取り付けられた係止用固定磁性手段と、
この係止用固定磁性手段に対応して設けられ、上記可動部が所定の係止位置まで回転移動されると、上記係止用固定磁性手段に吸着されて上記係止用固定磁性手段に接触する係止用移動磁性手段と、
上記固定部又は上記可動部の他方に取り付けられ、上記可動部が上記係止位置まで回転移動されると、上記係止用固定磁性手段と上記係止用移動磁性手段との間に作用する吸着力により弾性変形され、上記係止用移動磁性手段が上記係止用固定磁性手段と接触する位置まで移動されるように、上記係止用移動磁性手段を弾性支持する弾性支持手段と、
を有することを特徴とするアクチュエータ。 An actuator for translating the imaging lens in a plane perpendicular to its optical axis to prevent image blur;
A fixed part;
A movable part to which the imaging lens is attached;
A movable part support means for supporting the movable part so that the movable part can move on a plane parallel to the fixed part;
Drive means for translating and rotating the movable part relative to the fixed part;
A locking magnetic means for locking attached to one of the fixed part or the movable part;
Provided corresponding to the locking fixed magnetic means, and when the movable portion is rotated to a predetermined locking position, it is attracted to the locking fixed magnetic means and comes into contact with the locking fixed magnetic means. A moving magnetic means for locking,
An adsorption that is attached to the other of the fixed part or the movable part and acts between the locking fixed magnetic means and the locking moving magnetic means when the movable part is rotationally moved to the locking position. Elastic support means for elastically supporting the locking moving magnetic means so that the locking moving magnetic means is moved to a position in contact with the locking fixed magnetic means;
An actuator comprising:
このレンズ鏡筒の内部に収容された複数の撮像用レンズと、
これら撮像用レンズの一部を上記可動部に取り付けた請求項1乃至8の何れか1項に記載のアクチュエータと、
を有することを特徴とするレンズユニット。 A lens barrel;
A plurality of imaging lenses housed in the lens barrel;
The actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein a part of the imaging lens is attached to the movable part,
A lens unit comprising:
請求項9記載のレンズユニットと、
を有することを特徴とするカメラ。 The camera body,
The lens unit according to claim 9,
A camera characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007072821A JP2008233524A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Actuator, lens unit equipped therewith, and camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007072821A JP2008233524A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Actuator, lens unit equipped therewith, and camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=39906377
Family Applications (1)
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JP2007072821A Pending JP2008233524A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Actuator, lens unit equipped therewith, and camera |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2008233524A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010148293A (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Yaskawa Electric Corp | Built-in slider |
JP2011170260A (en) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Ricoh Co Ltd | Imaging apparatus with shake correction function |
JP2012047824A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Canon Inc | Image blur correcting device and imaging apparatus |
-
2007
- 2007-03-20 JP JP2007072821A patent/JP2008233524A/en active Pending
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JP2010148293A (en) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Yaskawa Electric Corp | Built-in slider |
JP2011170260A (en) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Ricoh Co Ltd | Imaging apparatus with shake correction function |
JP2012047824A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Canon Inc | Image blur correcting device and imaging apparatus |
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