JP2008304850A - Actuator, and 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 same, and a camera, and more particularly, an actuator for moving an imaging lens in a plane perpendicular to the optical axis thereof to prevent image blur, and a lens including the actuator. It relates to units and cameras.
特開2002−196382号公報(特許文献1)には、振れ補正装置が記載されている。この振れ補正装置においては、振れ補正用のレンズを取り付けたシフト部材が、固定部に対して3つのボールで支持され、これにより、振れ補正用のレンズの、光軸に直交する平面内での移動を許容している。このように、可動部(シフト部材)を転動部材(ボール)により支持すると、転動部材が転がることにより可動部の移動が許容されるため、可動部を移動させる際の摺動抵抗を低く抑えることができるという利点がある。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-196382 (Patent Document 1) describes a shake correction apparatus. In this shake correction device, the shift member to which the lens for shake correction is attached is supported by three balls with respect to the fixed portion, whereby the lens for shake correction in the plane orthogonal to the optical axis. Allow movement. As described above, when the movable portion (shift member) is supported by the rolling member (ball), the movable member is allowed to move due to the rolling member rolling, so that the sliding resistance when moving the movable portion is reduced. There is an advantage that it can be suppressed.
しかしながら、特開2002−196382号公報記載の振れ補正装置においては、可動部の回転移動が拘束されていない。このため、2つのリニアモーターにより可動部にX方向、Y方向の駆動力を作用させた場合、可動部には並進移動の他に、不必要な回転移動も発生してしまうことになり、像振れ補正制御の精度が悪化するという問題がある。 However, in the shake correction apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-196382, the rotational movement of the movable part is not restricted. For this reason, when the driving force in the X direction and the Y direction is applied to the movable part by the two linear motors, an unnecessary rotational movement is generated in the movable part in addition to the translational movement. There is a problem that the accuracy of shake correction control deteriorates.
また、特開平8−152659号公報には、球体により可動部を支持した防振装置が記載されている。この防振装置においては、可動部の回転を阻止するためにL字型の支持軸が使用されており、この支持軸が可動部に対して摺動するように構成されている。このため、可動部が移動される際には大きな摺動抵抗が作用することになる。 Japanese Patent Laid-Open No. 8-152659 discloses a vibration isolator in which a movable part is supported by a sphere. In this vibration isolator, an L-shaped support shaft is used to prevent rotation of the movable portion, and the support shaft is configured to slide relative to the movable portion. For this reason, a large sliding resistance acts when the movable part is moved.
一方、特開2002−196382号公報記載の振れ補正装置においては、ボールを平坦な受け面上で転動させている。このため、転動部材(ボール)を挟持する挟持力が大きい場合には、受け面に作用する面圧が非常に大きくなり、受け面が摩耗しやすいという問題も発生する。さらに、上記振れ補正装置においては、転動部材を挟持する挟持力を、可動部を駆動するためのリニアモーターの駆動用磁石と駆動用コイルの背面側に配置されたコイルヨークとの吸着力により発生させている。ここで、駆動用磁石の磁力は、リニアモーターとして適正な駆動力を得ることができるように設定されることになる。このため、駆動用磁石とコイルヨークの間に作用する吸着力が、転動部材を挟持する挟持力としては必要以上に大きくなり、受け面が摩耗しやすくなるという問題もある。 On the other hand, in the shake correction apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-196382, the ball is rolled on a flat receiving surface. For this reason, when the clamping force which clamps a rolling member (ball) is large, the surface pressure which acts on a receiving surface becomes very large, and the problem that a receiving surface tends to wear will also generate | occur | produce. Further, in the shake correction device, the clamping force for clamping the rolling member is determined by the attractive force between the driving magnet of the linear motor for driving the movable part and the coil yoke arranged on the back side of the driving coil. Is generated. Here, the magnetic force of the driving magnet is set so as to obtain an appropriate driving force as a linear motor. For this reason, the attraction force acting between the driving magnet and the coil yoke becomes larger than necessary as the clamping force for clamping the rolling member, and there is a problem that the receiving surface is easily worn.
従って、本発明は、転動部材が転がることにより可動部の並進移動を許容しながら、可動部の回転移動を抑制す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。
また、本発明は、転動部材を挟持する挟持力が大きい場合にも、その受け面の摩耗を抑制す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, the present invention provides an actuator capable of suppressing the rotational movement of the movable part while allowing the translational movement of the movable part by rolling of the rolling member, and a lens unit and a camera including the actuator. It is aimed.
Another object of the present invention is to provide an actuator that can suppress wear on the receiving surface even when the holding force for holding the rolling member is large, and a lens unit and a camera including the actuator. .
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、中間支持部と、固定部と中間支持部の間に挟持され、中間支持部が光軸に直交する平面内の第1の方向に移動されるように、固定部に対して中間支持部を支持する第1転動部材と、撮像用レンズが取り付けられた可動部と、中間支持部と可動部の間に挟持され、可動部が光軸に直交する平面内の第1の方向とは異なる第2の方向に移動されるように、中間支持部に対して可動部を支持する第2転動部材と、可動部を固定部に対して駆動する駆動手段と、を有することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the present invention is an actuator for moving an imaging lens in a plane orthogonal to the optical axis thereof to prevent image blur, and includes a fixed portion, an intermediate support portion, The first rolling that is sandwiched between the fixed portion and the intermediate support portion and supports the intermediate support portion with respect to the fixed portion so that the intermediate support portion is moved in a first direction within a plane orthogonal to the optical axis. A member, a movable part to which an imaging lens is attached, and an intermediate support part and the movable part. The movable part moves in a second direction different from the first direction in a plane orthogonal to the optical axis. As described above, the second rolling member that supports the movable portion with respect to the intermediate support portion, and drive means that drives the movable portion relative to the fixed portion are characterized.
このように構成された本発明においては、撮像用レンズが取り付けられた可動部が、第2転動部材によって中間支持部に対して支持される。中間支持部は、第1転動部材によって固定部に対して支持される。第1転動部材は中間支持部を第1の方向に移動可能に支持し、第2転動部材は可動部を第2の方向に移動可能に支持する。駆動手段は、可動部を固定部に対して駆動し、撮像用レンズを移動させる。 In the present invention configured as described above, the movable portion to which the imaging lens is attached is supported with respect to the intermediate support portion by the second rolling member. The intermediate support part is supported with respect to the fixed part by the first rolling member. The first rolling member supports the intermediate support portion so as to be movable in the first direction, and the second rolling member supports the movable portion so as to be movable in the second direction. The driving means drives the movable part relative to the fixed part to move the imaging lens.
このように構成された本発明によれば、第1転動部材及び第2転動部材が転がることにより、可動部の任意の方向への並進移動を可能にしながら、可動部の回転移動を抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, the first rolling member and the second rolling member roll to suppress the rotational movement of the movable part while allowing the movable part to translate in any direction. can do.
本発明において、好ましくは、固定部及び中間支持部は、それらの対向する面に、第1転動部材を受け入れて第1転動部材を案内する第1案内溝が夫々形成されており、中間支持部及び可動部は、それらの対向する面に、第2転動部材を受け入れて第2転動部材を案内する第2案内溝が夫々形成されている。 In the present invention, preferably, the fixed portion and the intermediate support portion are formed with first guide grooves, which receive the first rolling member and guide the first rolling member, on their opposing surfaces, respectively. The support part and the movable part are each formed with a second guide groove for receiving the second rolling member and guiding the second rolling member on their opposing surfaces.
このように構成された本発明によれば、第1及び第2案内溝が、第1及び第2転動部材の転動を、第1の方向及び第2の方向に夫々案内するので、可動部の回転移動をさらに抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, the first and second guide grooves guide the rolling of the first and second rolling members in the first direction and the second direction, respectively. The rotational movement of the part can be further suppressed.
本発明において、好ましくは、第1転動部材又は第2転動部材は、概ね円筒形のローラーである。
このように構成された本発明によれば、第1転動部材又は第2転動部材が、固定部、中間支持部、可動部と線接触されるので、各転動部材及びその受け面の摩耗を抑制することができる。
In the present invention, preferably, the first rolling member or the second rolling member is a substantially cylindrical roller.
According to the present invention configured as described above, the first rolling member or the second rolling member is in line contact with the fixed portion, the intermediate support portion, and the movable portion. Wear can be suppressed.
本発明において、好ましくは、第1転動部材は概ね球形の複数のボールであり、このボールを夫々受け入れる第1案内溝は、第1の方向に延びて中間支持部の固定部に対する移動を第1の方向のみに規制するように構成され、又は、第2転動部材が概ね球形の複数のボールであり、このボールを夫々受け入れる第2案内溝は、第2の方向に延びて可動部の中間支持部に対する移動を第2の方向のみに規制するように構成されている。 In the present invention, it is preferable that the first rolling member is a plurality of substantially spherical balls, and the first guide grooves for receiving the balls extend in the first direction to move the intermediate support portion relative to the fixed portion. The second rolling member is a plurality of substantially spherical balls, and the second guide grooves for receiving the balls respectively extend in the second direction and are formed on the movable portion. It is comprised so that the movement with respect to an intermediate | middle support part may be controlled only to a 2nd direction.
このように構成された本発明によれば、ボールの移動が、第1又は第2案内溝によって規制されるので、球形のボールで支持しながら、中間支持部又は可動部の移動方向を規制することができる。 According to the present invention configured as described above, since the movement of the ball is regulated by the first or second guide groove, the movement direction of the intermediate support unit or the movable unit is regulated while being supported by the spherical ball. be able to.
本発明において、好ましくは、第1案内溝は少なくとも3組備えられ、これらのうちの少なくとも2組は、第1の方向にほぼ一直線上に配置されて中間支持部の固定部に対する移動を第1の方向のみに規制するように構成されると共に、他の第1案内溝は、ボールの第1の方向以外の移動を許容するように構成され、又は、第2案内溝は少なくとも3組備えられ、これらのうちの少なくとも2組は、第2の方向にほぼ一直線上に配置されて可動部の中間支持部に対する移動を第2の方向のみに規制するように構成されると共に、他の第2案内溝は、ボールの第2の方向以外の移動を許容するように構成されている。 In the present invention, preferably, at least three sets of the first guide grooves are provided, and at least two of them are arranged substantially in a straight line in the first direction to move the intermediate support portion relative to the fixed portion. And the other first guide grooves are configured to allow movement of the ball in directions other than the first direction, or at least three sets of the second guide grooves are provided. , And at least two of these are arranged substantially in a straight line in the second direction and configured to restrict movement of the movable part relative to the intermediate support part only in the second direction, and the other second The guide groove is configured to allow movement of the ball in a direction other than the second direction.
このように構成された本発明によれば、案内溝のうちの、ほぼ一直線上に配置された少なくとも2組によって中間支持部又は可動部の移動方向を厳密に規制しながら、案内溝の位置の製造誤差等を吸収することができる。これにより、中間支持部又は可動部の移動方向の厳密な規制を可能にしながら、中間支持部又は可動部の平行度を維持することができる。 According to the present invention thus configured, the position of the guide groove can be adjusted while strictly restricting the moving direction of the intermediate support portion or the movable portion by at least two sets of the guide grooves arranged substantially in a straight line. Manufacturing errors can be absorbed. Thereby, the parallelism of an intermediate | middle support part or a movable part can be maintained, enabling the exact | strict regulation of the moving direction of an intermediate | middle support part or a movable part.
本発明において、好ましくは、第1案内溝又は第2案内溝は、その横断面の少なくとも一部が、ボールの直径の53乃至56パーセントの曲率半径を有するように形成されている。 In the present invention, preferably, the first guide groove or the second guide groove is formed such that at least a part of the cross section thereof has a radius of curvature of 53 to 56 percent of the diameter of the ball.
このように構成された本発明によれば、ボールが案内溝に押し付けられ、それらが僅かに弾性変形された場合における両者の接触面積を広くすることができるので、転動部材としてボールを使用しながら、ボール及び案内溝の摩耗を抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, when the balls are pressed against the guide grooves and they are slightly elastically deformed, the contact area between the two can be widened. However, wear of the ball and the guide groove can be suppressed.
本発明において、好ましくは、さらに、固定部に取り付けられた固定部磁性材、及び可動部に取り付けられた可動部磁性材を有し、可動部は、固定部磁性材と可動部磁性材の間に作用する磁力により、固定部に吸着される。 In the present invention, preferably, it further includes a fixed part magnetic material attached to the fixed part and a movable part magnetic material attached to the movable part, and the movable part is between the fixed part magnetic material and the movable part magnetic material. Is attracted to the fixed portion by the magnetic force acting on the.
このように構成された本発明によれば、各転動部材を挟持する挟持力が、磁力によって与えられるので、挟持力を付与するための機構に起因する摺動抵抗の発生を防止することができる。 According to the present invention configured as described above, since the clamping force for clamping each rolling member is given by the magnetic force, it is possible to prevent the occurrence of sliding resistance due to the mechanism for imparting the clamping force. it can.
本発明において、好ましくは、駆動手段は、固定部に取り付けられた駆動用コイルと、可動部に取り付けられた駆動用磁石と、を備え、さらに、駆動用コイルの背面側に配置され、駆動用磁石との間に作用する磁力により第1転動部材及び第2転動部材を挟持するコイルヨークを有し、駆動用磁石が、可動部磁性材として機能し、コイルヨークが固定部磁性材として機能する。 In the present invention, it is preferable that the driving means includes a driving coil attached to the fixed portion and a driving magnet attached to the movable portion, and is further disposed on the back side of the driving coil. It has a coil yoke that sandwiches the first rolling member and the second rolling member by a magnetic force acting between the magnet and the driving magnet functions as a movable part magnetic material, and the coil yoke serves as a fixed part magnetic material. Function.
このように構成された本発明によれば、可動部を駆動するための駆動用磁石を可動部磁性材と兼用にすることができるので、アクチュエータを単純に構成することができる。 According to the present invention configured as described above, since the driving magnet for driving the movable part can be used also as the movable part magnetic material, the actuator can be simply configured.
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。
また、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.
The camera of the present invention includes 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、転動部材が転がることにより可動部の並進移動を許容しながら、可動部の回転移動を抑制することができる。
また、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、転動部材を挟持する挟持力が大きい場合にも、その受け面の摩耗を抑制することができる。
According to the actuator of the present invention, and the lens unit and camera provided with the actuator, the rotational movement of the movable part can be suppressed while allowing the translational movement of the movable part by rolling the rolling member.
In addition, according to the actuator of the present invention, and the lens unit and camera including the actuator, wear of the receiving surface can be suppressed even when the holding force for holding the rolling member is large.
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるカメラを説明する。
図1は本発明の第1実施形態によるカメラの断面図である。
図1に示すように、本発明の第1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、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。また、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、これらの撮像用レンズのうちの1枚である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。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。
Next, a camera according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a camera according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
本実施形態のカメラ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。本明細書において、像振れ補正用レンズとは、画像を安定させるための1枚のレンズ及びレンズ群を含むものとする。
The
次に、図2乃至図5を参照して、アクチュエータ10を説明する。図2はアクチュエータ10の分解斜視図、図3は図2のIII−III線に沿う断面図、図4は図2のIV−IV線に沿う断面図である。また、図5(a)は図2のV−V線に沿う断面図であり、図5(b)は駆動用コイルと駆動用磁石の位置関係を示す図である。
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。
Next, the
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、この固定枠12に対して移動可能に支持された中間支持部である中間支持枠13、及び、この中間支持枠13に対して移動可能に支持された可動部である移動枠14を有する。固定枠12と中間支持枠13の間には、第1転動部材である3つの第1ローラー18a、18b、18cが配置され、中間支持枠13を固定枠12に対して第1の方向D1に移動可能に支持している。さらに、中間支持枠13と移動枠14の間には、第2転動部材である3つの第2ローラー19a、19b、19cが配置され、移動枠14を中間支持枠13に対して第1の方向とは異なる第2の方向D2に移動可能に支持している。なお、本実施形態においては、中間支持枠13が移動される第1の方向D1は鉛直方向に向けられ、移動枠14が移動される第2の方向D2は水平方向に向けられている。
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2つの駆動用コイル20a、20bと、移動枠14の、駆動用コイル20a、20bに夫々対応する位置に取り付けられた可動部磁性材である2つの駆動用磁石22a、22bと、各駆動用コイル20a、20bの内側に配置された位置検出手段である磁気センサ24a、24bと、を有する。また、アクチュエータ10は、駆動用磁石22a、22b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に取り付けられた固定部磁性材であるコイルヨーク26を有する。なお、駆動用コイル20a、20b及びこれに対応する位置に夫々取り付けられた駆動用磁石22a、22bは、駆動手段を構成する。
Further, the
さらに、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、磁気センサ24a、24b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。
Further, as shown in FIG. 1, the
固定枠12は概ね正方形板状の形状を有し、その中央に円形の開口12aが形成されている。さらに、固定枠12の隣り合う辺の中点付近に2つの駆動用コイル20a、20bが夫々配置されている。即ち、これら2つの駆動用コイル20a、20bは、レンズユニット2の光軸を中心とする円周上に、中心角90゜の間隔で配置されている。本実施形態においては、駆動用コイル20aは光軸の鉛直下方に配置され、駆動用コイル20bは光軸に対して水平方向に配置されている。また、駆動用コイル20a、20b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光軸から放射方向に延びる軸線と一致するように配置されている。
The fixed
さらに、固定枠12には、3つの円筒形の第1ローラー18a、18b、18cを夫々受け入れる第1案内溝である3つの固定枠ガイド溝30a、30b、30cが形成されている。これらの固定枠ガイド溝30a、30b、30cは、固定枠12の3つの隅部に夫々配置されており、駆動用コイル20aが固定枠ガイド溝30aと30cの間に、駆動用コイル20bが固定枠ガイド溝30aと30bの間に夫々位置するようになっている。また、各固定枠ガイド溝30a、30b、30cは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第1の方向D1と平行になるように配置されている。
Further, the fixed
また、図4に示すように、固定枠ガイド溝30aの幅は、第1ローラー18aの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、第1ローラー18aは、固定枠ガイド溝30aによって案内され、第1の方向D1にのみ転動可能に配置されている。なお、他の固定枠ガイド溝30b、30cも固定枠ガイド溝30aと同様に形成され、第1ローラー18b、18cは、第1の方向D1にのみ転動可能に配置されている。
As shown in FIG. 4, the width of the fixed
中間支持枠13は、概ね逆L字形の部材であり、固定枠12と移動枠14の間に、それらと平行に配置されている。さらに、中間支持枠13は、固定枠12との間に第1ローラー18a、18b、18cを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で固定枠12に対して第1の方向D1に移動されるように構成されている。
The
また、中間支持枠13の、固定枠12と対向する面には、3つの第1ローラー18a、18b、18cを夫々受け入れる第1案内溝である3つの中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cが形成されている。各中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第1の方向D1と平行になるように配置されている。また、各中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cは、固定枠12の固定枠ガイド溝30a、30b、30cに夫々対応する位置に形成されている。即ち、逆L字形の中間支持枠13の角部には中間支持枠第1ガイド溝31aが配置され、両端部には中間支持枠第1ガイド溝31b、31cが夫々配置されている。
Further, on the surface of the
また、各中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cの幅は、第1ローラー18a、18b、18cの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、各第1ローラー18a、18b、18cは、各中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cによって案内され、中間支持枠13に対して第1の方向D1にのみ転動可能になっている。この構成により、固定枠12に対する中間支持枠13の移動は、第1の方向D1のみに規制される。
The width of each intermediate support frame first guide
さらに、中間支持枠13の、移動枠14と対向する面には、3つの円筒形の第2ローラー19a、19b、19cを夫々受け入れる第2案内溝である3つの中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cが形成されている。各中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第2の方向D2と平行になるように配置されている。また、各中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cは、中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cの裏側に夫々形成されている。即ち、逆L字形の中間支持枠13の角部には中間支持枠第2ガイド溝32aが配置され、両端部には中間支持枠第2ガイド溝32b、32cが夫々配置されている。
Furthermore, three intermediate support frame
また、各中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cの幅は、第2ローラー19a、19b、19cの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、各第2ローラー19a、19b、19cは、各中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cによって案内され、中間支持枠13に対して第2の方向D2にのみ転動可能になっている。
Further, the width of each intermediate support frame
さらに、中間支持枠13には、2つの長方形開口部13aが、中間支持枠第2ガイド溝32aと32bの間、及び中間支持枠第2ガイド溝32aと32cの間に夫々形成されている。これら長方形開口部13aは、固定枠12に取り付けられた駆動用コイル20a、20bと、移動枠14に取り付けられた駆動用磁石22a、22bが、各長方形開口部13aを介して向かい合うように形成されている(図3)。なお、各長方形開口部13aは、像振れ防止制御中に中間支持枠13が移動された場合においても、中間支持枠13と各駆動用コイルが干渉することがない大きさに形成されている。
Further, two
移動枠14は、概ね正方形板状の形状を有し、中間支持枠13と平行に配置されている。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。さらに、移動枠14は、中間支持枠13との間に第2ローラー19a、19b、19cを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で中間支持枠13に対して第2の方向D2に移動されるように構成されている。
The moving
移動枠14の、中間支持枠13と対向する面には、3つの第2ローラー19a、19b、19cを夫々受け入れる第2案内溝である3つの長方形の移動枠ガイド溝33a、33b、33cが形成されている。各移動枠ガイド溝33a、33b、33cは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第2の方向D2と平行になるように配置されている。また、各移動枠ガイド溝33a、33b、33cは、中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cに夫々対応する位置に形成されている。
Three rectangular moving
さらに、各移動枠ガイド溝33a、33b、33cの幅は、第2ローラー19a、19b、19cの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、各第2ローラー19a、19b、19cは、各移動枠ガイド溝33a、33b、33cによって案内され、移動枠14に対して第2の方向D2にのみ転動可能になっている。この構成により、中間支持枠13に対する移動枠14の移動は、第2の方向D2のみに規制される。
Furthermore, the width of each moving
コイルヨーク26は、長方形の形状を有し、駆動用コイル20a、20bの背面側に、即ち、固定枠12の、中間支持枠13と対向していない側の面に夫々取り付けられている。移動枠14は、駆動用磁石22a、22bが、それに対応して取り付けられた各コイルヨーク26に及ぼす磁力によって、固定枠12に吸着される。この駆動用磁石とコイルヨークの間に作用する磁力によって、固定枠12と移動枠14の間に配置された第1ローラー18a、18b、18c、中間支持枠13、及び第2ローラー19a、19b、19cが、固定枠12と移動枠14の間に挟持される。なお、本実施形態においては、駆動用磁石22a、22bの磁力線がコイルヨーク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
また、駆動用磁石22a、22bは、長方形の形状を有し、移動枠14の、中間支持枠13と対向する面に夫々埋め込まれている。さらに、駆動用磁石22a、22bは、各駆動用コイル20a、20bに対応する位置に配置されている。即ち、各駆動用磁石22a、22bは、レンズユニット2の光軸を中心とする円周上に中心角90゜の間隔で配置されている。また、図2に示すように、各駆動用磁石22a、22bは、その長辺を通る中心線が光軸から放射方向に延びる軸線と一致するように配置されている。
The
さらに、図5に示すように、駆動用磁石22aは、その着磁境界線Cが、水平方向に向くように配置されている。これにより、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、鉛直方向(第1の方向D1)の駆動力を受ける。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the
なお、本明細書において、着磁境界線Cとは、各駆動用磁石の極性が変化する点を連ねた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各短辺の中点を通るように位置する。また、図5(a)に示すように、駆動用磁石は、その厚さ方向にも極性が変化しており、図5(a)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 addition, in this specification, the magnetization boundary line C shall mean the line which connected the point where the polarity of each drive magnet changes. Therefore, in this embodiment, the magnetization boundary line C is located so as to pass through the midpoint of each short side of the rectangular driving magnet. Further, as shown in FIG. 5A, the polarity of the driving magnet also changes in the thickness direction. In FIG. 5A, the lower left corner is the S pole, the lower right corner is the N pole, and the upper left corner. Is the N pole and the upper right is the S pole.
また、もう一方の駆動用コイル20bについても、対応する駆動用磁石22b、及びコイルヨーク26が同様の位置関係で配置されている。これにより、駆動用磁石22bは、対応する駆動用コイル20bに電流が流れると、水平方向(第2の方向D2)の駆動力を受ける。
Also, with respect to the
このように、駆動用コイル20aに電流が流れると駆動用磁石22aは鉛直方向の駆動力を受け、これにより中間支持枠13が固定枠12に対して第1の方向D1に移動される。この結果、中間支持枠13上に支持された移動枠14も中間支持枠13と共に移動され、像振れ補正用レンズ16が鉛直方向に移動される。一方、駆動用コイル20bに電流が流れると駆動用磁石22bは水平方向の駆動力を受け、これにより移動枠14が中間支持枠13に対して第2の方向D2に移動される。この結果、像振れ補正用レンズ16は水平方向に移動される。これら鉛直方向及び水平方向の移動が合成されることにより、像振れ補正用レンズ16は、光軸に直交する平面内で任意の位置に並進移動される。
As described above, when a current flows through the driving
次に、図6及び図7を新たに参照して、移動枠14の位置検出を説明する。
図6は駆動用磁石22aの移動と磁気センサ24aから出力される信号との関係を説明する図であり、図7は駆動用磁石と磁気センサの位置関係を示す図である。
Next, the position detection of the moving
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the movement of the driving
図3及び図5に示すように、各駆動用コイル20a、20bの内側には、磁気センサ24a、24bが夫々配置されている。各磁気センサは、移動枠14が像振れ補正用レンズ16の光軸と他の撮像用レンズ8の光軸が一致する像振れ防止制御の中心位置にあるとき、各磁気センサの感度中心点Sが、各駆動用磁石の着磁境界線C上に夫々位置するように配置されている。本実施形態においては、磁気センサとしてホール素子を使用している。
As shown in FIGS. 3 and 5,
図6に示すように、磁気センサ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、磁気センサ24aからの出力信号は0である。移動枠14と共に駆動用磁石22aが移動され、磁気センサ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、磁気センサ24aの出力信号が変化する。図6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、Y軸方向(鉛直方向)に移動された場合には、磁気センサ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、磁気センサ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の短辺の長さの3%程度以内の場合には、磁気センサ24aから出力される信号は、磁気センサ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、本実施形態において、アクチュエータ10は、各磁気センサの出力が距離にほぼ比例する範囲内で作動する。
As shown in FIG. 6, when the sensitivity center point S of the
図7(a)乃至(d)に示すように、磁気センサ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7(b)のように駆動用磁石22aが着磁境界線Cの方向に移動されても磁気センサ24aからの出力信号は0のままである。また、図7(c)及び(d)に示すように、駆動用磁石22aの着磁境界線Cが磁気センサ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の間の距離rに比例した信号が磁気センサ24aから出力される。従って、感度中心点Sと着磁境界線Cの間の距離rが同じであれば、図7(c)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された場合、図7(d)のように駆動用磁石22aが任意の方向に並進移動された場合とも、何れも同じ大きさの信号が磁気センサ24aから出力される。
As shown in FIGS. 7A to 7D, when the magnetization boundary C of the driving
ここでは、磁気センサ24aについて説明したが、もう一方の磁気センサ24bも、これに対応する駆動用磁石22bとの位置関係に基づいて同様の信号を出力する。即ち、磁気センサ24bは、駆動用磁石22bが水平方向に移動された場合に信号を発生する。このため、各磁気センサ24a、24b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に対して並進移動された位置を特定することができる。
Although the
次に、図8を参照して、アクチュエータ10の制御を説明する。図8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8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のピッチング運動の角速度を、ジャイロ34bはヨーイ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, the control of 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ピッチング運動の角速度を時間積分し、所定の修正信号を加算することによってレンズ位置指令信号の鉛直方向成分を生成し、同様に、演算回路38bは、ジャイロ34bによって検出されるヨーイング運動の角速度に基づいてレンズ位置指令信号の水平方向成分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
一方、磁気センサ24aによって測定された、駆動用コイル20aに対する駆動用磁石22aの移動量は、磁気センサアンプ42aによって所定の倍率に増幅される。差動回路44aは、演算回路38aから出力されたレンズ位置指令信号の鉛直成分と、磁気センサアンプ42aから出力された駆動用コイル20aに対する駆動用磁石22aの移動量との差に比例した電流を駆動用コイル20aに流す。従って、レンズ位置指令信号と磁気センサアンプ42aからの出力に差がなくなると、駆動用コイル20aには電流が流れなくなり、駆動用磁石22aに作用する駆動力が0になる。
On the other hand, the amount of movement of the driving
同様に、磁気センサ24bによって測定された、駆動用コイル20bに対する駆動用磁石22bの移動量は、磁気センサアンプ42bによって所定の倍率に増幅される。差動回路44bは、演算回路38bから出力されたレンズ位置指令信号の水平成分と、磁気センサアンプ42bから出力された駆動用コイル20bに対する駆動用磁石22bの移動量との差に比例した電流を駆動用コイル20bに流す。従って、レンズ位置指令信号と磁気センサアンプ42bからの出力に差がなくなると、駆動用コイル20bには電流が流れなくなり、駆動用磁石22bに作用する駆動力が0になる。
Similarly, the amount of movement of the driving
次に、図9を参照して、コントローラ36の具体的な回路の一例を説明する。図9は、駆動用コイル20aに流す電流を制御する回路の一例を示す。なお、図9の回路では、各オペアンプを作動させるための電源供給ライン等の付属的な回路は省略されている。まず、図9に示すように、電源電圧+Vccとアース電位GNDの間に電気抵抗R7及びR8が直列に接続される。さらに、オペアンプOP4のプラス入力端子が、電気抵抗R7とR8の間に接続される。また、オペアンプOP4のマイナス入力端子は、オペアンプOP4の出力端子に接続されている。これにより、オペアンプOP4の出力端子の電圧は、電気抵抗R7及びR8によって、電源電圧+Vccとアース電位GNDの間の基準電圧VREFに設定され、維持される。
Next, an example of a specific circuit of the
一方、磁気センサ24aの1番端子と2番端子の間には、電源電圧+Vccが印加される。また、磁気センサ24aの3番端子は、基準電圧VREFに接続されている。これにより磁気センサ24aに作用する磁気が変化すると、磁気センサ24aの4番端子の電圧が+VccとGNDの間で変化する。
On the other hand, a power supply voltage + Vcc is applied between the first terminal and the second terminal of the
磁気センサ24aの4番端子は、可変抵抗VR2を介してオペアンプOP1のマイナス入力端子に接続されており、可変抵抗VR2を調整することによって磁気センサ24aの出力のゲインが調整される。また、可変抵抗VR1の両固定端子が、+Vcc及びGNDに夫々接続されている。可変抵抗VR1の可動端子は電気抵抗R1を介して、オペアンプOP1のマイナス入力端子に接続されている。可変抵抗VR1を調整することによって、オペアンプOP1の出力のオフセット電圧が調整される。また、オペアンプOP1のプラス入力端子は、基準電圧VREFに接続されている。オペアンプOP1の出力端子は、電気抵抗R2を介して、オペアンプOP1のマイナス入力端子に接続されている。
The fourth terminal of the
駆動用コイル20aに対するレンズ位置指令信号を出力する演算回路38aはオペアンプOP3のプラス入力端子に接続されている。オペアンプOP3の出力端子は、オペアンプOP3のマイナス入力端子に接続されている。従って、オペアンプOP3は、レンズ位置指令信号のバッファアンプとして作用する。
An
オペアンプOP1の出力端子は、電気抵抗R3を介して、オペアンプOP2のマイナス入力端子に接続されている。また、オペアンプOP3の出力端子は、電気抵抗R4を介して、オペアンプOP2のプラス入力端子に接続されている。このため、磁気センサ24aの出力とレンズ位置指令信号の差がオペアンプOP2の出力端子から出力される。また、オペアンプOP2のプラス入力端子は、電気抵抗R5を介して基準電圧VREFに接続され、オペアンプOP2の出力端子は電気抵抗R6を介してオペアンプOP2のマイナス入力端子に接続されている。これらの電気抵抗R5、R6によってマイナス側及びプラス側のゲインが設定される。
The output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the negative input terminal of the operational amplifier OP2 through the electric resistance R3. The output terminal of the operational amplifier OP3 is connected to the positive input terminal of the operational amplifier OP2 via the electric resistor R4. Therefore, the difference between the output of the
オペアンプOP2の出力端子は、駆動用コイル20aの一端に接続され、駆動用コイル20aの他端は基準電圧VREFに接続される。従って、駆動用コイル20aには、オペアンプOP2の出力と基準電圧VREFの電位差に応じた電流が流れる。駆動用コイル20aに電流が流れると磁界が発生し、駆動用磁石22aに磁力を作用させ、駆動用磁石22aを移動させる。この磁力は、駆動用磁石22aがコイル位置指令信号で指令された位置に近づく方向に作用する。駆動用磁石22aが移動されると、磁気センサ24aの4番端子から出力される電圧が変化する。駆動用磁石22aがレンズ位置指令信号で指令された位置まで移動すると、オペアンプOP2のプラス入力端子及びマイナス入力端子に入力される電圧が等しくなり、駆動用コイル20aには電流が流れなくなる。
The output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to one end of the
上述した、図9のオペアンプOP1は、図8の磁気センサアンプ42aに対応し、オペアンプOP2は、差動回路44aに対応している。また、図9では、駆動用コイル20aに流す電流を制御する回路について説明したが、駆動用コイル20bに流す電流も全く同様の回路で制御することができる。
The above-described operational amplifier OP1 in FIG. 9 corresponds to the
次に、図1及び8を参照して、本発明の第1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ON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のピッチ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はヨーイ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で積分して、ピッチング角度を算出し、これに所定の修正信号を加えて鉛直方向のレンズ位置指令信号を生成する。同様に、演算回路38bは、入力された角速度信号を時間で積分して、ヨーイング角度を算出し、これに所定の修正信号を加えて水平方向のレンズ位置指令信号を生成する。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鉛直方向のレンズ位置指令信号rYは、差動回路44aに入力される。同様に、演算回路38bによって出力された水平方向のレンズ位置指令信号rXは差動回路44bに入力される。
The lens position command signal r Y in the vertical direction output from the
一方、駆動用コイル20aの内側に配置された磁気センサ24aは磁気センサアンプ42aに、駆動用コイル20bの内側の磁気センサ24bは磁気センサアンプ42bに検出信号を出力する。磁気センサアンプ42a、42bで夫々増幅された磁気センサの検出信号は、差動回路44a、44bに夫々入力される。
On the other hand, the
差動回路44a、44bは、入力された各磁気センサの検出信号と、レンズ位置指令信号rX、rYの差に応じた電圧を夫々発生し、この電圧に比例した電流を駆動用コイル20a、20bに流す。各駆動用コイルに電流が流れると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、レンズ位置指令信号rX、rYによって指定された位置に近づく方向の駆動力を受ける。
駆動用磁石22aが鉛直方向の駆動力を受けると、固定枠12と中間支持枠13との間に挟持されている第1ローラー18a、18b、18cが、固定枠ガイド溝30a、30b、30c及び中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cに案内されながら鉛直方向(第1の方向D1)に転動される。これにより、中間支持枠13は固定枠12に対して鉛直方向に移動され、移動枠14も中間支持枠13と共に鉛直方向に並進移動される。このとき、各第1ローラーは、固定枠ガイド溝及び中間支持枠第1ガイド溝の内部で転動されるので、移動枠14の移動に対する抵抗力は転がり抵抗のみとなり、摺動抵抗が作用しないため、移動枠14は小さな駆動力で滑らかに移動される。また、第1ローラー、固定枠12及び中間支持枠13は、表面硬度が高い材料で構成されているので、第1ローラーの転がり抵抗は特に小さくなる。
When the driving
一方、駆動用磁石22bが水平方向の駆動力を受けると、移動枠14と中間支持枠13との間に挟持されている第2ローラー19a、19b、19cが、移動枠ガイド溝33a、33b、33c及び中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cに案内されながら水平方向(第2の方向D2)に転動される。これにより、移動枠14は中間支持枠13に対して水平方向に並進移動される。このとき、各第2ローラーは、移動枠ガイド溝及び中間支持枠第2ガイド溝の内部で転動されるので、移動枠14の移動に対する抵抗力は転がり抵抗のみとなり、摺動抵抗が作用しないため、移動枠14は小さな駆動力で滑らかに移動される。また、第2ローラー、移動枠14及び中間支持枠13は、表面硬度が高い材料で構成されているので、第2ローラーの転がり抵抗は特に小さくなる。
On the other hand, when the driving
また、中間支持枠13の固定枠12に対する移動は、固定枠ガイド溝30a、30b、30c及び中間支持枠第1ガイド溝31a、31b、31cにより、鉛直方向のみに規制され、移動枠14の中間支持枠13に対する移動は、移動枠ガイド溝33a、33b、33c及び中間支持枠第2ガイド溝32a、32b、32cにより、水平方向のみに規制されているので、移動枠14の回転移動が防止される。
Further, the movement of the
さらに、第1、第2ローラーと各ガイド溝は線接触されているため、ボールを平面上で転動させる場合よりも接触面積が広くなり、第1、第2ローラー及び各ガイド溝に作用する面圧は小さくなる。 Furthermore, since the first and second rollers and each guide groove are in line contact, the contact area is larger than when the ball rolls on a plane, and acts on the first and second rollers and each guide groove. The contact pressure is reduced.
各駆動用コイルと駆動用磁石の間に作用する駆動力により、駆動用磁石がレンズ位置指令信号により指定された位置に到達すると、レンズ位置指令信号と磁気センサの検出信号が一致するので差動回路の出力は0となり、駆動力も0になる。また、外乱、又は、レンズ位置指令信号の変化等により、各駆動用磁石がレンズ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、各駆動用磁石はレンズ位置指令信号によって指定された位置に戻される。 When the driving magnet reaches the position specified by the lens position command signal by the driving force acting between each driving coil and the driving magnet, the lens position command signal and the detection signal of the magnetic sensor coincide with each other. The output of the circuit is 0 and the driving force is also 0. In addition, when each driving magnet deviates from the position specified by the lens position command signal due to a disturbance or a change in the lens position command signal, a current is again passed to each driving coil, and each driving magnet is The position is returned to the position specified by the position command signal.
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
本発明の第1実施形態のカメラによれば、第1ローラー及び第2ローラーが転動されることにより移動枠が移動されるので、移動枠に作用する摺動抵抗を抑制することができると共に、移動枠の任意の方向への並進移動を可能にしながら、移動枠の回転移動を抑制することができる。 According to the camera of the first embodiment of the present invention, the moving frame is moved by rolling the first roller and the second roller, so that the sliding resistance acting on the moving frame can be suppressed. Rotational movement of the moving frame can be suppressed while allowing translational movement of the moving frame in any direction.
また、本実施形態のカメラによれば、各ローラーの転動が、各ガイド溝によって第1の方向及び第2の方向に案内されるので、移動枠の回転移動を効果的に抑制することができる。 Further, according to the camera of the present embodiment, the rolling of each roller is guided in the first direction and the second direction by each guide groove, so that the rotational movement of the moving frame can be effectively suppressed. it can.
さらに、本実施形態のカメラによれば、各ローラーは各ガイド溝と線接触されるので、それらの間の大きな接触面積を確保することができる。これにより、駆動用磁石とコイルヨークの間に大きな吸着力が作用する場合にも、各ローラー及び各ガイド溝の摩耗を抑制することができる。即ち、駆動用磁石の磁力が、駆動用コイルとの間で適正な駆動力を発生できるように設定され、駆動用磁石とコイルヨークの間に作用する吸着力が過大なものになっている場合にも、各ローラー及び各ガイド溝の摩耗を抑制することができる。 Furthermore, according to the camera of this embodiment, since each roller is in line contact with each guide groove, a large contact area between them can be ensured. Thereby, even when a large attractive force acts between the driving magnet and the coil yoke, wear of each roller and each guide groove can be suppressed. That is, when the magnetic force of the driving magnet is set so that an appropriate driving force can be generated between the driving magnet and the attraction force acting between the driving magnet and the coil yoke is excessive. Moreover, wear of each roller and each guide groove can be suppressed.
また、本実施形態のカメラによれば、各ローラーを挟持する挟持力が、磁力によって与えられるので、弾性体等によって移動枠を固定枠に引き付けた場合や、押し付けた場合に比べ、挟持力を付与するための機構に起因する摺動抵抗を小さくすることができる。 Further, according to the camera of the present embodiment, the clamping force for clamping each roller is given by the magnetic force, so that the clamping force is greater than when the moving frame is attracted to the fixed frame by an elastic body or the like, or compared to when pressed. The sliding resistance resulting from the mechanism for providing can be reduced.
さらに、本実施形態のカメラによれば、移動枠を駆動するための駆動用磁石を、挟持力を発生させるための可動部磁性材と兼用にすることができるので、アクチュエータを単純に構成することができる。 Furthermore, according to the camera of this embodiment, the driving magnet for driving the moving frame can be used also as the movable part magnetic material for generating the clamping force, so that the actuator is simply configured. Can do.
また、上述した本発明の第1実施形態のカメラにおいては、第1ローラー及び第2ローラーは、各ガイド溝によって案内されていたが、ガイド溝の一部又は全部を省略することもできる。即ち、円筒形のローラーは、転動される方向(円筒形の中心軸線に直交する方向)には容易に移動されるが、他の方向では摺動抵抗が発生するため移動されにくいという性質がある。このため、ガイド溝を省略した場合においても、ローラーによって支持された中間支持枠及び移動枠は、実質的にローラーが転動可能な方向のみに移動可能に支持される。これにより、中間支持枠は固定枠に対して第1の方向D1に移動されるように支持され、移動枠は中間支持枠に対して第2の方向D2に移動されるように支持されることになる。 Moreover, in the camera of 1st Embodiment of this invention mentioned above, although the 1st roller and the 2nd roller were guided by each guide groove, a part or all of a guide groove can also be abbreviate | omitted. In other words, the cylindrical roller is easily moved in the rolling direction (direction perpendicular to the central axis of the cylindrical shape), but is difficult to move because sliding resistance is generated in other directions. is there. For this reason, even when the guide groove is omitted, the intermediate support frame and the moving frame supported by the roller are supported so as to be movable substantially only in the direction in which the roller can roll. Accordingly, the intermediate support frame is supported so as to be moved in the first direction D1 with respect to the fixed frame, and the movable frame is supported so as to be moved in the second direction D2 with respect to the intermediate support frame. become.
また、第1ローラー及び第2ローラーは、夫々円筒形に構成されていたが、ローラーの形状を樽形等にすることもできる。 Moreover, although the 1st roller and the 2nd roller were each comprised by the cylindrical shape, the shape of a roller can also be made into a barrel shape etc.
次に、図10乃至図12を参照して、本発明の第2実施形態によるカメラを説明する。図10は、本実施形態のカメラに使用されているアクチュエータの分解斜視図である。また、図11は図10のXI−XI線に沿う断面図であり、図12は図10のXII−XII線に沿う断面図である。 Next, a camera according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is an exploded perspective view of an actuator used in the camera of this embodiment. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. 10, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
本実施形態のカメラは、それに使用されているアクチュエータの中間支持枠及び移動枠の支持機構が上述した第1実施形態とは異なる。従って、ここでは、本実施形態の第1実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成については同一の符号を附して説明を省略する。 The camera of this embodiment is different from the first embodiment described above in terms of the support mechanism for the intermediate support frame and the moving frame of the actuator used in the camera. Accordingly, here, only the points of the present embodiment that are different from the first embodiment will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図10に示すように、アクチュエータ110は、レンズ鏡筒6内に固定された固定部である固定枠112、この固定枠112に対して移動可能に支持された中間支持部である中間支持枠113、及び、この中間支持枠113に対して移動可能に支持された可動部である移動枠114を有する。固定枠112と中間支持枠113の間には、第1転動部材である3つの第1ボール118a、118b、118cが配置され、中間支持枠113を固定枠112に対して第1の方向D1に移動可能に支持している。さらに、中間支持枠113と移動枠114の間には、第2転動部材である3つの第2ボール119a、119b、119cが配置され、移動枠114を中間支持枠113に対して第1の方向D1とは異なる第2の方向D2に移動可能に支持している。なお、本実施形態においては、中間支持枠113が移動される第1の方向D1は鉛直方向に向けられ、移動枠114が移動される第2の方向D2は水平方向に向けられている。
As shown in FIG. 10, the
さらに、アクチュエータ110は、2つの駆動用コイル20a、20bと、可動部磁性材である2つの駆動用磁石22a、22bと、磁気センサ24a、24bと、を有する。また、アクチュエータ110は、固定枠112に取り付けられた固定部磁性材であるコイルヨーク26を有する。
Furthermore, the
固定枠112は概ね正方形板状の形状を有し、その隣り合う辺の中点付近に2つの駆動用コイル20a、20bが夫々配置されている。
さらに、固定枠112には、3つの球形の第1ボール118a、118b、118cを夫々受け入れる第1案内溝である3つの固定枠ガイド溝130a、130b、130cが形成されている。各固定枠ガイド溝130a、130b、130cは、固定枠112の3つの隅部に夫々配置されている。
The fixed
Further, the fixed
これらの固定枠ガイド溝のうち、駆動用コイル20bの両側に配置された2つの固定枠ガイド溝130a、130bは、第1の方向D1に向けられた1本の直線上に延びるように形成されている。また、図11に示すように、固定枠ガイド溝130a、130bは、円弧状の断面形状を有する(図11には固定枠ガイド溝130aを図示)。このため、固定枠112と中間支持枠113の間に挟持され、固定枠ガイド溝130a、130bに受け入れられた第1ボール118a、118bは、第1の方向D1に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第1の方向D1のみに転動されるように移動が規制される。
Of these fixed frame guide grooves, the two fixed
本実施形態においては、固定枠ガイド溝130a、130bは、その断面曲線の曲率半径Rsが第1ボール118a、118bの直径Dの約55パーセントの大きさになるように形成されている。好ましくは、固定枠ガイド溝の断面曲線の曲率半径Rsは、受け入れるボールの直径Dの約53〜56パーセントの大きさとする。これにより、ガイド溝の表面及びボールが僅かに弾性変形された際の、ガイド溝とボールの接触面積を拡大することができ、ガイド溝の表面及びボールに作用する面圧を小さくすることができる。
In the present embodiment, the fixed
一方、固定枠ガイド溝130cは、第1の方向D1に延びるように形成されているものの、図12に示すように、その底部が平坦に形成されている。このため、固定枠ガイド溝130cに受け入れられた第1ボール118cは、第1の方向D1以外の移動も許容される。
On the other hand, the fixed
ここで、固定枠ガイド溝130cの表面と第1ボール118cの接触面積は、固定枠ガイド溝130cの底部が平坦に形成されているため、他の2つの固定枠ガイド溝における接触面積よりも小さくなる。しかしながら、固定枠ガイド溝130cは、第1ボールを挟持する吸着力の重心G(図10)から離れた位置に配置されているので、第1ボール118cを固定枠ガイド溝130cに押し付ける押圧力は相対的に小さくなる。このため、固定枠ガイド溝130c及び第1ボール118cに過大な面圧が作用することはない。
Here, the contact area between the surface of the fixed
なお、吸着力の重心Gとは、駆動用磁石22aとコイルヨーク26の間に作用する吸着力による力のモーメントと、駆動用磁石22bとコイルヨーク26の間に作用する吸着力による力のモーメントが釣り合う点を意味する。本実施形態においては、各吸着力は等しいため、吸着力の重心は、駆動用磁石22aの中心点と駆動用磁石22bの中心点とを結ぶ線分の中点に位置する。
The gravity center G of the attracting force refers to the moment of force due to the attracting force acting between the driving
中間支持枠113は、概ね逆L字形の部材であり、固定枠112と移動枠114の間に、それらと平行に配置されている。さらに、中間支持枠113は、固定枠112との間に第1ボール118a、118b、118cを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で固定枠112に対して第1の方向D1に移動されるように構成されている。
The
また、中間支持枠113の、固定枠112と対向する面には、3つの第1ボール118a、118b、118cを夫々受け入れる第1案内溝である3つの中間支持枠第1ガイド溝131a、131b、131cが形成されている。さらに、各中間支持枠第1ガイド溝131a、131b、131cは、固定枠112の固定枠ガイド溝130a、130b、130cに夫々対応する位置に形成されている。即ち、逆L字形の中間支持枠113の角部には中間支持枠第1ガイド溝131aが配置され、両端部には中間支持枠第1ガイド溝131b、131cが夫々配置されている。
Further, on the surface of the
これらの中間支持枠第1ガイド溝のうち、固定枠ガイド溝130a、130bに対応して配置された2つの中間支持枠第1ガイド溝溝131a、131bは、第1の方向D1に向けられた1本の直線上に延びるように形成されている。また、中間支持枠第1ガイド溝溝131a、131bの断面形状は、固定枠ガイド溝130a、130b(図11)と同様に構成されている。このため、中間支持枠第1ガイド溝溝131a、131bに受け入れられた第1ボール118a、118bは、第1の方向D1に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第1の方向D1のみに転動されるように移動が規制される。この構成により、中間支持枠113の固定枠112に対する移動は、高い精度で第1の方向D1のみに規制される。
Of these intermediate support frame first guide grooves, two intermediate support frame first guide
一方、中間支持枠第1ガイド溝131cは、第1の方向D1に延びるように形成されているものの、固定枠ガイド溝130c(図12)と同様の断面形状に形成されている。このため、中間支持枠第1ガイド溝131cに受け入れられた第1ボール118cは、第1の方向D1以外の移動も許容される。この構成により、中間支持枠第1ガイド溝131cの位置に製造上の誤差が含まれている場合にも、この誤差を吸収することができ、固定枠112と中間支持枠113の平行度を維持することが可能になる。即ち、固定枠ガイド溝130c及び中間支持枠第1ガイド溝131cが、第1ボールの第1の方向D1以外の移動を許容しない形状に形成されている場合には、中間支持枠第1ガイド溝131cと中間支持枠第1ガイド溝131aの間隔等に製造上の誤差が存在すると、各第1ボールが同時に各ガイド溝の適所に位置することができなくなるので、中間支持枠113が固定枠112から浮き上がることになり、それらの間の平行度を維持することができなくなる。
On the other hand, the intermediate support frame
さらに、中間支持枠113の、移動枠114と対向する面には、3つの球形の第2ボール119a、119b、119cを夫々受け入れる第2案内溝である3つの中間支持枠第2ガイド溝132a、132b、132cが形成されている。各中間支持枠第2ガイド溝132a、132b、132cは、中間支持枠第1ガイド溝131a、131b、131cの裏側に夫々形成されている。即ち、逆L字形の中間支持枠113の角部には中間支持枠第2ガイド溝132aが配置され、両端部には中間支持枠第2ガイド溝132b、132cが夫々配置されている。
Further, on the surface of the
これらの中間支持枠第2ガイド溝のうち、2つの中間支持枠第2ガイド溝132a、132cは、第2の方向D2に向けられた1本の直線上に延びるように形成されている。また、中間支持枠第2ガイド溝132a、132cの断面形状は、固定枠ガイド溝130a、130b(図11)と同様に構成されている。このため、中間支持枠第2ガイド溝132a、132cに受け入れられた第2ボール119a、119cは、第2の方向D2に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第2の方向D2のみに転動されるように移動が規制される。
Of these intermediate support frame second guide grooves, the two intermediate support frame
一方、中間支持枠第2ガイド溝132bは、第2の方向D2に延びるように形成されているものの、固定枠ガイド溝130c(図12)と同様の断面形状に形成されている。このため、中間支持枠第2ガイド溝132bに受け入れられた第2ボール119bは、第2の方向D2以外の移動も許容される。
On the other hand, the intermediate support frame
移動枠114は、概ね正方形板状の形状を有し、中間支持枠113と平行に配置されている。移動枠114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。さらに、移動枠114は、中間支持枠113との間に第2ボール119a、119b、119cを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で中間支持枠113に対して第2の方向D2に移動されるように構成されている。
The moving
移動枠114の、中間支持枠113と対向する面には、3つの第2ボール119a、119b、119cを夫々受け入れる第2案内溝である3つの移動枠ガイド溝133a、133b、133cが形成されている。各移動枠ガイド溝133a、133b、133cは、中間支持枠第2ガイド溝132a、132b、132cに夫々対応する位置に形成されている。
Three moving
これらの移動枠ガイド溝のうち、中間支持枠第2ガイド溝132a、132cに対応して配置された2つの移動枠ガイド溝133a、133cは、第2の方向D2に向けられた1本の直線上に延びるように形成されている。また、移動枠ガイド溝133a、133cの断面形状は、固定枠ガイド溝130a、130b(図11)と同様に構成されている。このため、移動枠ガイド溝133a、133cに受け入れられた第2ボール119a、119bは、第2の方向D2に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第2の方向D2のみに転動されるように移動が規制される。この構成により、移動枠114の中間支持枠113に対する移動は、高い精度で第2の方向D2のみに規制される。
Among these moving frame guide grooves, the two moving
一方、移動枠ガイド溝133bは、第2の方向D2に延びるように形成されているものの、固定枠ガイド溝130c(図12)と同様の断面形状に形成されている。このため、移動枠ガイド溝133bに受け入れられた第2ボール119bは、第2の方向D2以外の移動も許容される。この構成により、移動枠ガイド溝133bの位置に製造上の誤差が含まれている場合にも、この誤差を吸収することができ、移動枠114と中間支持枠113の平行度を維持することが可能になる。
On the other hand, the moving
本実施形態において、アクチュエータ110は、駆動用コイル20aに電流が流れると駆動用磁石22aが鉛直方向の駆動力を受け、これにより中間支持枠113が固定枠112に対して第1の方向D1に移動されるように構成されている。この結果、中間支持枠113上に支持された移動枠114も中間支持枠113と共に移動され、像振れ補正用レンズ16が鉛直方向に移動される。一方、駆動用コイル20bに電流が流れると駆動用磁石22bは水平方向の駆動力を受け、これにより移動枠114が中間支持枠113に対して第2の方向D2に移動される。この結果、像振れ補正用レンズ16は水平方向に移動される。これら鉛直方向及び水平方向の移動が合成されることにより、像振れ補正用レンズ16は、光軸に直交する平面内で任意の位置に並進移動される。
In the present embodiment, in the
本発明の第2実施形態のカメラによれば、ボールの移動が、各ガイド溝によって第1の方向及び第2の方向に規制されるので、球形のボールを転動部材として使用しながら、中間支持枠及び移動枠の移動方向を規制することができる。 According to the camera of the second embodiment of the present invention, the movement of the ball is regulated in the first direction and the second direction by the respective guide grooves, so that while using the spherical ball as the rolling member, The moving direction of the support frame and the moving frame can be restricted.
また、本実施形態のカメラによれば、固定枠及び中間支持枠に形成された3組のガイド溝のうちの一直線上に配置された2組によって中間支持枠の移動方向を第1の方向に厳密に規制すると共に、他の1組のガイド溝は、第1ボールの第1の方向以外の移動を許容するように構成されている。これにより、各ガイド溝の位置に製造誤差等がある場合でも、それを吸収することができるので、製造誤差等により中間支持枠が固定枠から浮き上がるのを防止することができ、中間支持枠を平行に支持することができる。同様に、本実施形態のカメラによれば、中間支持枠及び移動枠に形成された3組のガイド溝のうちの一直線上に配置された2組によって移動枠の移動方向を第2の方向に厳密に規制すると共に、他の1組のガイド溝は、第2ボールの第2の方向以外の移動を許容するように構成されているので、移動枠を平行に支持することができる。 Further, according to the camera of the present embodiment, the moving direction of the intermediate support frame is set to the first direction by two sets arranged on a straight line among the three sets of guide grooves formed on the fixed frame and the intermediate support frame. While strictly restricting, the other set of guide grooves is configured to allow movement of the first ball in directions other than the first direction. As a result, even if there is a manufacturing error in the position of each guide groove, it can be absorbed, so that the intermediate support frame can be prevented from floating from the fixed frame due to a manufacturing error or the like. It can be supported in parallel. Similarly, according to the camera of this embodiment, the moving direction of the moving frame is changed to the second direction by two sets arranged on a straight line among the three sets of guide grooves formed on the intermediate support frame and the moving frame. The other set of guide grooves are configured to strictly regulate and allow movement of the second ball in directions other than the second direction, so that the moving frame can be supported in parallel.
また、本実施形態のカメラによれば、ガイド溝の横断面がボールの直径の約55パーセントの曲率半径を有するように形成されているので、ボールがガイド溝に押し付けられ、それらが僅かに弾性変形された場合における両者の接触面積がボールを平坦な面に押し付けた場合よりも広くなる。これにより、転動部材としてボールを使用しながら、ボール及びガイド溝の摩耗を抑制することができる。 Further, according to the camera of the present embodiment, since the cross section of the guide groove is formed so as to have a curvature radius of about 55% of the diameter of the ball, the ball is pressed against the guide groove and they are slightly elastic. When deformed, the contact area between the two becomes wider than when the ball is pressed against a flat surface. Thereby, abrasion of a ball | bowl and a guide groove can be suppressed, using a ball | bowl as a rolling member.
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、上述した実施形態においては、中間支持枠及び移動枠は、夫々3つの転動部材によって支持されていたが、4つ以上の転動部材によってそれらを支持しても良い。 In the above-described embodiment, the intermediate support frame and the moving frame are each supported by three rolling members, but may be supported by four or more rolling members.
さらに、上述した第1実施形態においては中間支持枠及び移動枠はローラーによって支持され、第2実施形態においてはボールによって支持されていたが、ローラーによる支持とボールによる支持を混在させても良い。例えば、中間支持枠をローラーによって支持し、移動枠をボールによって支持するように構成することもできる。 Furthermore, in the first embodiment described above, the intermediate support frame and the moving frame are supported by rollers, and in the second embodiment, they are supported by balls. However, support by rollers and support by balls may be mixed. For example, the intermediate support frame can be supported by a roller and the moving frame can be supported by a ball.
1 本発明の第1実施形態によるカメラ
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 開口
13 中間支持枠(中間支持部)
13a 長方形開口部
14 移動枠(可動部)
16 像振れ補正用レンズ
18a、18b、18c 第1ローラー(第1転動部材)
19a、19b、19c 第2ローラー(第2転動部材)
20a 駆動用コイル
20b 駆動用コイル
22a 駆動用磁石(可動部磁性材)
22b 駆動用磁石(可動部磁性材)
24a 磁気センサ
24b 磁気センサ
26 コイルヨーク(固定部磁性材)
30a、30b、30c 固定枠ガイド溝(第1案内溝)
31a、31b、31c 中間支持枠第1ガイド溝(第1案内溝)
32a、32b、32c 中間支持枠第2ガイド溝(第2案内溝)
33a、33b、33c 移動枠ガイド溝(第2案内溝)
34a ジャイロ
34b ジャイロ
36 コントローラ
38a 演算回路
38b 演算回路
42a 磁気センサアンプ
42b 磁気センサアンプ
44a 差動回路
44b 差動回路
110 本発明の第2実施形態によるカメラに内蔵されているアクチュエータ
112 固定枠(固定部)
113 中間支持枠(中間支持部)
114 移動枠(可動部)
118a、118b、118c 第1ボール(第1転動部材)
119a、119b、119c 第2ボール(第2転動部材)
130a、130b、130c 固定枠ガイド溝(第1案内溝)
131a、131b、131c 中間支持枠第1ガイド溝(第1案内溝)
132a、132b、132c 中間支持枠第2ガイド溝(第2案内溝)
133a、133b、133c 移動枠ガイド溝(第2案内溝)
DESCRIPTION OF
16 Image
19a, 19b, 19c Second roller (second rolling member)
22b Driving magnet (movable part magnetic material)
24a
30a, 30b, 30c Fixed frame guide groove (first guide groove)
31a, 31b, 31c Intermediate support frame first guide groove (first guide groove)
32a, 32b, 32c Intermediate support frame second guide groove (second guide groove)
33a, 33b, 33c Moving frame guide groove (second guide groove)
113 Intermediate support frame (intermediate support part)
114 Moving frame (movable part)
118a, 118b, 118c First ball (first rolling member)
119a, 119b, 119c Second ball (second rolling member)
130a, 130b, 130c Fixed frame guide groove (first guide groove)
131a, 131b, 131c Intermediate support frame first guide groove (first guide groove)
132a, 132b, 132c Intermediate support frame second guide groove (second guide groove)
133a, 133b, 133c Moving frame guide groove (second guide groove)
Claims (10)
固定部と、
中間支持部と、
上記固定部と上記中間支持部の間に挟持され、上記中間支持部が上記光軸に直交する平面内の第1の方向に移動されるように、上記固定部に対して上記中間支持部を支持する第1転動部材と、
上記撮像用レンズが取り付けられた可動部と、
上記中間支持部と上記可動部の間に挟持され、上記可動部が上記光軸に直交する平面内の上記第1の方向とは異なる第2の方向に移動されるように、上記中間支持部に対して上記可動部を支持する第2転動部材と、
上記可動部を上記固定部に対して駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とするアクチュエータ。 An actuator for moving an imaging lens within a plane perpendicular to the optical axis to prevent image blur;
A fixed part;
An intermediate support,
The intermediate support portion is sandwiched between the fixed portion and the intermediate support portion, and the intermediate support portion is moved with respect to the fixed portion so that the intermediate support portion is moved in a first direction within a plane perpendicular to the optical axis. A first rolling member to be supported;
A movable part to which the imaging lens is attached;
The intermediate support unit is sandwiched between the intermediate support unit and the movable unit, and the movable unit is moved in a second direction different from the first direction in a plane orthogonal to the optical axis. A second rolling member that supports the movable part with respect to
Driving means for driving the movable part relative to the fixed part;
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:
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