JP2009042369A - Image blur correcting device - Google Patents

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Yasuo Manba
泰雄 万場
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PIKUSERU GIKEN KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately move a correction lens of an image blur correcting device. <P>SOLUTION: The image blur correcting device 10 includes a base frame 30, a first arm 21 and a second arm 22. The first arm 21 rocks around a first rotary shaft 33 provided in the base frame 30. The first arm 21 is driven to rock by a voice coil motor constituted of a first magnet 27 and a coil 38, and the correction lens 12 moves in a direction Y. The second arm 22 rocks around a second rotary shaft 41 provided in the first arm 21. When the second arm 22 rocks, the correction lens 12 moves in a direction X. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮影光学系の光軸直交面上で補正レンズを移動させて像ブレを補正する像ブレ補正装置に関する。   The present invention relates to an image blur correction apparatus that corrects image blur by moving a correction lens on a plane orthogonal to the optical axis of a photographing optical system.

撮影光学系の光軸直交面上で補正レンズを移動させて像ブレを補正する像ブレ補正装置が知られている。この像ブレ補正装置は、例えばデジタルカメラのレンズ鏡筒に組み込まれ、カメラ内に設けられた角速度センサなどからなるブレ量検出センサからの出力信号に基づいて補正レンズの移動量を決定して補正レンズを移動させる。   2. Description of the Related Art An image blur correction device that corrects image blur by moving a correction lens on a plane orthogonal to the optical axis of a photographing optical system is known. This image blur correction device is incorporated in a lens barrel of a digital camera, for example, and determines and corrects the movement amount of the correction lens based on an output signal from a blur amount detection sensor such as an angular velocity sensor provided in the camera. Move the lens.

特許文献１記載の像ブレ補正装置は、補正レンズを保持するレンズ保持枠と、レンズ保持枠を上下方向に移動可能に案内する２本の上下ガイドバー（シャフト）と、上下ガイドバーを支持する第１の保持枠と、第１の保持枠を左右方向に移動可能に案内する２本の左右ガイドバーと、左右ガイドバーを支持する第２の保持枠とを有しており、各ガイドバーにバネを取り付けることにより、レンズ保持枠を第１の保持枠に対して上下方向に位置決めするとともに、第１の保持枠を第２の保持枠に対して左右方向に位置決めしている。そして、レンズ保持枠の上下に配置したボイスコイルモータを駆動して、レンズ保持枠を上下ガイドバーに沿って移動させるとともに、レンズ保持枠の左右に配置したボイスコイルモータを駆動して、第１の保持枠を左右ガイドバーに沿って移動させ、これにより補正レンズを上下及び左右に移動させている。ボイスコイルモータは、安価であり応答性が良いなどの理由から、補正レンズを移動させる駆動源として一般に用いられている。
特許第２７２０９５５号公報 The image blur correction device described in Patent Document 1 supports a lens holding frame that holds a correction lens, two upper and lower guide bars (shafts) that guide the lens holding frame to be movable in the vertical direction, and an upper and lower guide bar. Each guide bar includes a first holding frame, two left and right guide bars that guide the first holding frame so as to be movable in the left and right directions, and a second holding frame that supports the left and right guide bars. By attaching a spring to the lens, the lens holding frame is positioned in the vertical direction with respect to the first holding frame, and the first holding frame is positioned in the horizontal direction with respect to the second holding frame. Then, the voice coil motors arranged above and below the lens holding frame are driven to move the lens holding frame along the vertical guide bar, and the voice coil motors arranged on the left and right of the lens holding frame are driven to The holding frame is moved along the left and right guide bars, thereby moving the correction lens up and down and left and right. The voice coil motor is generally used as a drive source for moving the correction lens because it is inexpensive and has good responsiveness.
Japanese Patent No. 2720955

しかしながら、上記特許文献１記載の像ブレ補正装置では、ボイスコイルモータの駆動量と補正レンズの移動量とが１：１の関係であり、ボイスコイルモータの駆動量がそのまま補正レンズの移動量になることから、補正レンズを高精度に位置決めすることが難しいという問題があった。   However, in the image blur correction apparatus described in Patent Document 1, the drive amount of the voice coil motor and the movement amount of the correction lens are 1: 1, and the drive amount of the voice coil motor is directly used as the movement amount of the correction lens. Therefore, there is a problem that it is difficult to position the correction lens with high accuracy.

本発明は、補正レンズが高精度に位置決め可能な像ブレ補正装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an image blur correction device in which a correction lens can be positioned with high accuracy.

本発明は、撮影光学系の光軸に直交する光軸直交面上で補正レンズを移動させて像ブレを補正する像ブレ補正装置に関し、前記光軸に平行に配置されるとともに前記光軸に対して位置が固定された回転軸と、前記回転軸を中心に前記光軸直交面上で揺動可能であって、前記補正レンズを保持するアームと、前記光軸直交面上で前記補正レンズを挟んで前記回転軸に対向するように配置され、前記アームを揺動駆動するアーム駆動手段と、を備えることを特徴とする。   The present invention relates to an image blur correction apparatus that corrects image blur by moving a correction lens on an optical axis orthogonal plane orthogonal to the optical axis of a photographing optical system. The image blur correction apparatus is disposed in parallel to the optical axis and is connected to the optical axis. A rotation axis whose position is fixed, an arm that is swingable on the plane orthogonal to the optical axis about the rotation axis and that holds the correction lens, and the correction lens on the plane orthogonal to the optical axis And arm driving means arranged to face the rotating shaft with the arm interposed therebetween to drive the arm to swing.

前記光軸に平行に配置されるとともに、前記補正レンズを中心にしたときに前記回転軸に対して前記光軸直交面上で略９０度の角度を成すようにして前記アームに設けられた第２回転軸と、前記第２回転軸を中心に前記光軸直交面上で揺動可能であって、前記補正レンズを固定保持する第２アームと、前記光軸直交面上で前記補正レンズを挟んで前記第２回転軸に対向するように配置され、前記第２アームを揺動駆動する第２アーム駆動手段と、を備え、前記アームは前記第２アームを介して前記補正レンズを保持しており、前記補正レンズが前記光軸直交面上で略直交する２方向で移動可能であることが好ましい。   The first arm is disposed parallel to the optical axis and provided on the arm so as to form an angle of about 90 degrees on the plane orthogonal to the optical axis with respect to the rotation axis when the correction lens is centered. A second rotation axis, a second arm that is swingable on the optical axis orthogonal plane about the second rotation axis, and fixedly holding the correction lens; and the correction lens on the optical axis orthogonal plane And a second arm driving means that swings and drives the second arm, the arm holding the correction lens via the second arm. The correction lens is preferably movable in two directions substantially orthogonal to each other on the plane orthogonal to the optical axis.

前記アーム駆動手段及び第２アーム駆動手段は、ボイスコイルモータであることが好ましい。   The arm driving means and the second arm driving means are preferably voice coil motors.

本発明によれば、アーム駆動手段が光軸直交面上で補正レンズを挟んで回転軸に対向するように配置されているので、アーム駆動手段によるアームの駆動量に対して補正レンズの移動量が小さくなることから、アーム（レンズ保持枠）の駆動量と補正レンズの移動量が１：１になっている従来の技術と比較して、補正レンズを高精度に移動させることができる。   According to the present invention, since the arm driving means is disposed on the plane orthogonal to the optical axis so as to face the rotation axis with the correction lens interposed therebetween, the movement amount of the correction lens with respect to the arm driving amount by the arm driving means. Therefore, the correction lens can be moved with higher accuracy than the conventional technique in which the drive amount of the arm (lens holding frame) and the movement amount of the correction lens are 1: 1.

図１に示すように、デジタルカメラのレンズ鏡筒２は、前筒３、中間筒４、固定筒５、カム筒６とを有する。前筒３には第１レンズ群７を保持する第１レンズ枠８が組み込まれ、第１レンズ枠８は前筒３と共に移動する。レンズ鏡筒２内には補正レンズ（第２レンズ群）１２を有する像ブレ補正装置１０が組み込まれ、像ブレ補正装置１０は中間筒４と共に移動する。固定筒５には第３レンズ群１４を保持する第３レンズ枠１５が組み込まれている。第１レンズ群７、補正レンズ１２、第３レンズ群１４により撮影光学系が構成されている。撮影光学系の光軸を符号１３で示す。第３レンズ群１４の後方には、撮影光学系により結像される被写体像を撮像するための撮像素子１６が配置されている。また、像ブレ補正装置１０の前方には図示しないシャッタユニットが設けられている。   As shown in FIG. 1, the lens barrel 2 of the digital camera includes a front cylinder 3, an intermediate cylinder 4, a fixed cylinder 5, and a cam cylinder 6. A first lens frame 8 that holds the first lens group 7 is incorporated in the front cylinder 3, and the first lens frame 8 moves together with the front cylinder 3. An image blur correction apparatus 10 having a correction lens (second lens group) 12 is incorporated in the lens barrel 2, and the image blur correction apparatus 10 moves together with the intermediate cylinder 4. A third lens frame 15 that holds the third lens group 14 is incorporated in the fixed cylinder 5. The first lens group 7, the correction lens 12, and the third lens group 14 constitute a photographic optical system. The optical axis of the photographing optical system is denoted by reference numeral 13. Behind the third lens group 14, an imaging element 16 for imaging a subject image formed by the imaging optical system is disposed. A shutter unit (not shown) is provided in front of the image blur correction device 10.

カム筒６は光軸方向への移動を阻止された状態で固定筒５の外周に回転自在に支持されている。カム筒６が正転駆動されると前筒３及び中間筒４が固定筒５に対して繰り出され、カム筒６が逆転駆動されると前筒３及び中間筒４が固定筒５に対して収納される。レンズ鏡筒２の繰り出し量が調節されてズーム動作が行われる。   The cam cylinder 6 is rotatably supported on the outer periphery of the fixed cylinder 5 in a state where movement in the optical axis direction is prevented. When the cam cylinder 6 is driven to rotate forward, the front cylinder 3 and the intermediate cylinder 4 are fed out with respect to the fixed cylinder 5, and when the cam cylinder 6 is driven in reverse rotation, the front cylinder 3 and the intermediate cylinder 4 are moved relative to the fixed cylinder 5. Stored. The zoom operation is performed by adjusting the amount of extension of the lens barrel 2.

像ブレ補正装置１０は図示しないガイド手段により回転止めされており、回転止めされた状態で中間筒４と共に光軸１３に沿ってスライド移動する。第３レンズ枠１５は図示しない駆動手段により光軸１３に沿って移動する。第３レンズ群１４の位置が調整されてピント調整動作が行われる。   The image blur correction device 10 is rotationally stopped by a guide means (not shown), and slides along the optical axis 13 together with the intermediate tube 4 while being rotationally stopped. The third lens frame 15 is moved along the optical axis 13 by driving means (not shown). The position of the third lens group 14 is adjusted, and the focus adjustment operation is performed.

図２に示すように、像ブレ補正装置１０は、ベース枠２０と、ベース枠２０に揺動回転可能に取り付けられる第１アーム（アーム）２１と、第１アーム２１に揺動回転可能に取り付けられる第２アーム２２とを備えている。第２アーム２２は、補正レンズ１２を固定保持するレンズ筒２５を有する。以下では、光軸１３に直交する光軸直交面において、水平方向をＸ方向とし、鉛直方向をＹ方向とするが、便宜上、水平方向を左右で表し、鉛直方向を上下で表すこともある。   As shown in FIG. 2, the image blur correction device 10 is attached to a base frame 20, a first arm (arm) 21 attached to the base frame 20 so as to be able to swing and rotate, and attached to the first arm 21 so as to be able to swing and rotate. The second arm 22 is provided. The second arm 22 has a lens tube 25 that holds the correction lens 12 fixedly. In the following, on the optical axis orthogonal plane orthogonal to the optical axis 13, the horizontal direction is the X direction and the vertical direction is the Y direction. However, for convenience, the horizontal direction may be expressed by left and right, and the vertical direction may be expressed by up and down.

ベース枠２０は円形の底板２３を有し、底板２３の前面周縁部にリング部２４が設けられている。底板２３の中央部には、レンズ筒２５が挿入される円形開口２６が形成されている。円形開口２６はレンズ筒２５の外周よりもひと回り大きなサイズで形成されている。円形開口２６の左方には第１磁石２７を嵌め込むための矩形開口２８が形成され、円形開口２６の下方には第２磁石２９を嵌め込むための矩形開口３０が形成されている。第１磁石２７の後面にはプレート３１が固定されており、プレート３１の両端部を底板２３に取り付けることにより第１磁石２７を底板２３に固定することができる。プレート３１は金属製であり、第１磁石２７のヨークの役割も果たしている。第２磁石２９の後面には、プレート３１と同じ構成のプレート３２が固定されている。   The base frame 20 has a circular bottom plate 23, and a ring portion 24 is provided on the front peripheral edge of the bottom plate 23. A circular opening 26 into which the lens tube 25 is inserted is formed at the center of the bottom plate 23. The circular opening 26 is formed in a size that is slightly larger than the outer periphery of the lens tube 25. A rectangular opening 28 for fitting the first magnet 27 is formed on the left side of the circular opening 26, and a rectangular opening 30 for fitting the second magnet 29 is formed below the circular opening 26. A plate 31 is fixed to the rear surface of the first magnet 27, and the first magnet 27 can be fixed to the bottom plate 23 by attaching both ends of the plate 31 to the bottom plate 23. The plate 31 is made of metal and also serves as a yoke for the first magnet 27. A plate 32 having the same configuration as the plate 31 is fixed to the rear surface of the second magnet 29.

円形開口２６の右方には第１回転軸３３が設けられている。第１アーム２１は軸受部３４を介して第１回転軸３３に回転可能に取り付けられる。第１アーム２１の中央部にはレンズ筒２５が挿入される開口３５が形成されている。開口３５はレンズ筒２５よりもひと回り大きなサイズになっており、レンズ筒２５が移動するときに第１アーム２１がレンズ筒２５に干渉しない構成になっている。第１アーム２１において開口３５（補正レンズ１２）を挟んで軸受部３４（第１回転軸３３）と対向する位置にはブロック３６が設けられており、このブロック３６の後面には第１移動片３７が固定される。   A first rotating shaft 33 is provided to the right of the circular opening 26. The first arm 21 is rotatably attached to the first rotating shaft 33 via a bearing portion 34. An opening 35 into which the lens tube 25 is inserted is formed at the center of the first arm 21. The opening 35 has a size slightly larger than the lens cylinder 25, and the first arm 21 does not interfere with the lens cylinder 25 when the lens cylinder 25 moves. In the first arm 21, a block 36 is provided at a position facing the bearing portion 34 (first rotation shaft 33) across the opening 35 (correction lens 12), and a first moving piece is provided on the rear surface of the block 36. 37 is fixed.

第１移動片３７には、第１磁石２７に対してＹ方向に移動する力を発生させるコイル３８と、第１磁石２７に対する第１アーム２１の位置を検出するためのＹ位置センサ３９とが設けられている。コイル３８は光軸直交面上で渦巻くように巻かれている。Ｙ位置センサ３９はコイル３８の上方に配置されている。Ｙ位置センサ３９は、例えばホール素子であって、第１磁石２７の磁界の強さを検出することによって第１磁石２７（ベース枠２０）に対する第１アーム２１のＹ方向での位置を検出することができる。コイル３８と第１磁石２７とがボイスコイルモータを構成しており、このボイスコイルモータが第１アーム２１を揺動駆動する第１アーム駆動手段（アーム駆動手段）になっている。   The first moving piece 37 includes a coil 38 that generates a force that moves the first magnet 27 in the Y direction, and a Y position sensor 39 that detects the position of the first arm 21 with respect to the first magnet 27. Is provided. The coil 38 is wound so as to spiral on the plane orthogonal to the optical axis. The Y position sensor 39 is disposed above the coil 38. The Y position sensor 39 is, for example, a Hall element, and detects the position of the first arm 21 in the Y direction with respect to the first magnet 27 (base frame 20) by detecting the strength of the magnetic field of the first magnet 27. be able to. The coil 38 and the first magnet 27 constitute a voice coil motor, and this voice coil motor serves as first arm driving means (arm driving means) for driving the first arm 21 to swing.

ブロック３６の左面には、ガイドバー６０を案内する案内溝３６ａが形成されている。ガイドバー６０はＹ方向に沿うようにしてベース枠２０に対して配置されており、ガイドバー６０の両端部は図示しない固定部に固定されている。第１アーム２１が揺動するときに、案内溝３６ａとガイドバー６０とを互いの接触部位（前後方向で接触する）で摺動させることにより、第１アーム２１は光軸直交面上からずれることなく高精度に移動する。また、ブロック３６には、第１アーム２１をＹ方向で中立位置（Ｙ方向において補正レンズ１２の光軸が撮影光学系の光軸１３に一致するときの第１アーム２１の位置をいう）に位置決めするためのセンタリングバネ６１が取り付けられている。センタリングバネ６１は棒状であって左方に延びており、その先端部６１ａがベース枠２０のリング部２４の左端部に形成された溝２４ａに係合する。センタリングバネ６１は、第１アーム２１が中立位置からずれたときに自らが撓むことにより、第１アーム２１を中立位置に戻す力を発生させる。   A guide groove 36 a for guiding the guide bar 60 is formed on the left surface of the block 36. The guide bar 60 is arranged with respect to the base frame 20 along the Y direction, and both ends of the guide bar 60 are fixed to a fixing portion (not shown). When the first arm 21 swings, the first arm 21 is displaced from the plane orthogonal to the optical axis by sliding the guide groove 36a and the guide bar 60 at the mutual contact portions (contacting in the front-rear direction). It moves with high accuracy without any problems. In the block 36, the first arm 21 is in a neutral position in the Y direction (refers to the position of the first arm 21 when the optical axis of the correction lens 12 coincides with the optical axis 13 of the photographing optical system in the Y direction). A centering spring 61 for positioning is attached. The centering spring 61 is rod-shaped and extends to the left, and its tip 61 a engages with a groove 24 a formed at the left end of the ring portion 24 of the base frame 20. The centering spring 61 generates a force for returning the first arm 21 to the neutral position by bending itself when the first arm 21 is displaced from the neutral position.

第１アーム２１の上端部には軸受部４０が設けられている。軸受部４０は、開口３５（補正レンズ１２）を中心にしたときに軸受部３４（第１回転軸３３）に対して反時計回りに略９０度の角度を成す位置に設けられている。軸受部４０は、第２アーム２２の第２回転軸４１を受けるものである。   A bearing 40 is provided at the upper end of the first arm 21. The bearing portion 40 is provided at a position that forms an angle of approximately 90 degrees counterclockwise with respect to the bearing portion 34 (first rotation shaft 33) when the opening 35 (correction lens 12) is centered. The bearing portion 40 receives the second rotation shaft 41 of the second arm 22.

レンズ筒２５は第２アーム２２の中央部に設けられている。第２アーム２２はレンズ筒２５に対して上方に延びる部位４２を有しており、この部位４２の先端部に第２回転軸４１が設けられている。第２アーム２２において補正レンズ１２を挟んで第２回転軸４１と対向する位置にブロック４３が設けられており、このブロック４３の後面には第２移動片４４が固定される。   The lens cylinder 25 is provided at the center of the second arm 22. The second arm 22 has a portion 42 that extends upward with respect to the lens tube 25, and a second rotating shaft 41 is provided at the tip of the portion 42. A block 43 is provided in the second arm 22 at a position facing the second rotation shaft 41 with the correction lens 12 interposed therebetween, and a second moving piece 44 is fixed to the rear surface of the block 43.

第２移動片４４は、第１移動片３７と同様の構成であり、コイル４５と、コイル４５の左方に配置されたＸ位置センサ４６とを有する。Ｘ位置センサ４６は、第２磁石２９（ベース枠２０）に対する第２アーム２２のＸ方向での位置を検出することができる。第２磁石２９とコイル４５からボイスコイルモータが構成されており、このボイスコイルモータが第２アーム２２を揺動駆動する第２アーム駆動手段になっている。   The second moving piece 44 has the same configuration as the first moving piece 37, and includes a coil 45 and an X position sensor 46 arranged on the left side of the coil 45. The X position sensor 46 can detect the position of the second arm 22 in the X direction with respect to the second magnet 29 (base frame 20). A voice coil motor is constituted by the second magnet 29 and the coil 45, and this voice coil motor serves as second arm driving means for driving the second arm 22 to swing.

ブロック４３の下面には、ガイドバー６２を案内する案内溝４３ａが形成されている。ガイドバー６２はＸ方向に沿うようにしてベース枠２０に対して配置されており、ガイドバー６２の両端部は図示しない固定部に固定されている。第２アーム２２が揺動するときに、案内溝４３ａとガイドバー６２とを互いの接触部位（前後方向で接触する）で摺動させることにより、第２アーム２２は光軸直交面上からずれることなく高精度に移動する。ブロック４３には、第２アーム２２をＸ方向で中立位置（Ｘ方向において補正レンズ１２の光軸が撮影光学系の光軸に一致するときの第２アーム２２の位置をいう）に位置決めするためのセンタリングバネ６３が取り付けられている。センタリングバネ６３は下方に延びており、その先端部６３ａがベース枠２０のリング部２４の下端部に形成された溝２４ｂに係合する。   A guide groove 43 a for guiding the guide bar 62 is formed on the lower surface of the block 43. The guide bar 62 is arranged with respect to the base frame 20 along the X direction, and both end portions of the guide bar 62 are fixed to fixing portions (not shown). When the second arm 22 swings, the second arm 22 is displaced from the plane perpendicular to the optical axis by sliding the guide groove 43a and the guide bar 62 at the mutual contact portions (contacting in the front-rear direction). It moves with high accuracy without any problems. In the block 43, the second arm 22 is positioned in a neutral position in the X direction (refers to the position of the second arm 22 when the optical axis of the correction lens 12 coincides with the optical axis of the photographing optical system in the X direction). The centering spring 63 is attached. The centering spring 63 extends downward, and its tip 63a engages with a groove 24b formed at the lower end of the ring portion 24 of the base frame 20.

ベース枠２０の内部には略Ｌ字状のＬ字プレート４７が組み込まれる。Ｌ字プレート４７は、Ｙ方向に延びる部位４７ａが第１磁石２７に離間して対向し、Ｘ方向に延びる部位４７ｂが第２磁石２９に離間して対向するようにして、ベース枠２０に設けられた図示しない固定部に固定されている。Ｌ字プレート４７は金属製であり、第１磁石２７及び第２磁石２９のヨークの役割を果たしている。Ｌ字プレート４７の部位４７ａと第１磁石２７との間に形成された隙間には、第１移動片３７が移動可能に位置し、部位４７ｂと第２磁石２９との間に形成された隙間には、第２移動片４４が移動可能に位置する。   A substantially L-shaped L-shaped plate 47 is incorporated inside the base frame 20. The L-shaped plate 47 is provided on the base frame 20 such that a portion 47a extending in the Y direction is spaced apart from the first magnet 27 and a portion 47b extending in the X direction is spaced away from the second magnet 29. It is fixed to a fixed part (not shown). The L-shaped plate 47 is made of metal and serves as a yoke for the first magnet 27 and the second magnet 29. In the gap formed between the portion 47 a of the L-shaped plate 47 and the first magnet 27, the first moving piece 37 is movably positioned, and the gap formed between the portion 47 b and the second magnet 29. The second moving piece 44 is positioned so as to be movable.

図３に示すように、像ブレ補正装置１０は制御部５０により駆動を制御される。この制御部５０には、デジタルカメラのＹ方向でのブレ量を検出するＹブレ量検出センサ５１からの検出信号と、Ｘ方向でのブレ量を検出するＸブレ量検出センサ５２からの検出信号とが入力される。Ｙブレ量検出センサ５１及びＸブレ量検出センサ５２は、例えばデジタルカメラの制御基板に搭載されている。   As shown in FIG. 3, the driving of the image blur correction apparatus 10 is controlled by the control unit 50. The control unit 50 includes a detection signal from a Y blur amount detection sensor 51 that detects a blur amount in the Y direction of the digital camera and a detection signal from an X blur amount detection sensor 52 that detects a blur amount in the X direction. Are entered. The Y blur amount detection sensor 51 and the X blur amount detection sensor 52 are mounted on, for example, a control board of a digital camera.

制御部５０は、補正レンズ位置決定部５３と、アーム位置決定部５４とを有している。補正レンズ位置決定部５３は、各ブレ量検出センサ５１，５２からの検出信号に基づいて、ベース枠２０に対する（撮影光学系の光軸１３に対する）補正レンズ１２の目標位置を決定する。補正レンズ１２の目標位置は、各ブレ量検出センサ５１，５２が検出したブレ量がゼロのときには、補正レンズ１２の光軸が撮影光学系の光軸１３に一致する位置（以下、中央位置と称する）になる。第１アーム２１及び第２アーム２２が中立位置に位置するとき、補正レンズ１２が中央位置に位置する。   The control unit 50 includes a correction lens position determination unit 53 and an arm position determination unit 54. The correction lens position determination unit 53 determines a target position of the correction lens 12 with respect to the base frame 20 (with respect to the optical axis 13 of the photographing optical system) based on detection signals from the shake amount detection sensors 51 and 52. The target position of the correction lens 12 is a position where the optical axis of the correction lens 12 coincides with the optical axis 13 of the photographing optical system (hereinafter referred to as the center position) when the blur amount detected by each of the blur amount detection sensors 51 and 52 is zero. Called). When the first arm 21 and the second arm 22 are located at the neutral position, the correction lens 12 is located at the center position.

アーム位置決定部５４は、補正レンズ１２の目標位置情報に基づいて、第１アーム２１及び第２アーム２２の目標位置を算出する。算出された第１アーム２１の目標位置情報はコイル駆動部５５に送られ、算出された第２アーム２２の目標位置情報はコイル駆動部５６に送られる。   The arm position determination unit 54 calculates the target positions of the first arm 21 and the second arm 22 based on the target position information of the correction lens 12. The calculated target position information of the first arm 21 is sent to the coil driving unit 55, and the calculated target position information of the second arm 22 is sent to the coil driving unit 56.

コイル駆動部５５には、第１アーム２１の目標位置情報に加えて、Ｙ位置センサ３９が検出した第１アーム２１の検出位置信号が入力される。コイル駆動部５５は、第１アーム２１の検出位置信号を参照しながら、第１アーム２１が目標位置に移動するようにコイル３８に流す電流を制御する。コイル駆動部５６は、Ｘ位置センサ４６からの第２アーム２２の検出位置信号を参照しながら、第２アーム２２が目標位置に移動するようにコイル４５に流す電流を制御する。   In addition to the target position information of the first arm 21, a detection position signal of the first arm 21 detected by the Y position sensor 39 is input to the coil driving unit 55. The coil drive unit 55 controls the current flowing through the coil 38 so that the first arm 21 moves to the target position while referring to the detection position signal of the first arm 21. The coil drive unit 56 controls the current flowing through the coil 45 so that the second arm 22 moves to the target position while referring to the detection position signal of the second arm 22 from the X position sensor 46.

図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面を図４に概略的に示し、第１移動片３７（すなわち第１アーム２１）がＹ方向に移動する原理を説明する。第１磁石２７は上側がＮ極になっている。第１磁石２７とＬ字プレート４７の部位４７ａとの間に形成された隙間に、第１移動片３７が位置している。第１磁石２７、プレート３１、及びＬ字プレート４７が形成する磁気回路を点線で示す。   A cross section taken along line IV-IV in FIG. 3 is schematically shown in FIG. 4, and the principle of the first moving piece 37 (that is, the first arm 21) moving in the Y direction will be described. The first magnet 27 has an N pole on the upper side. The first moving piece 37 is located in a gap formed between the first magnet 27 and the portion 47 a of the L-shaped plate 47. A magnetic circuit formed by the first magnet 27, the plate 31, and the L-shaped plate 47 is indicated by a dotted line.

コイル３８の上部分３８ａで紙面奥方向に流れるように（コイル３８の下部分３８ｂで紙面手前方向に流れるように）コイル３８に電流を流したときには、フレミングの法則によりコイル３８には上向きの力がかかる。ここで、コイル３８にかかる力は、コイル３８に流す電流の大きさに応じて変化する。一方、コイル３８に逆方向に電流を流したときには、コイル３８には下向きの力がかかる。このように、コイル３８に流す電流の向き及び電流の大きさに応じて、コイル３８の位置（移動量）が変化する。   When an electric current is passed through the coil 38 so that it flows in the depth direction on the paper in the upper part 38a of the coil 38 (so that it flows in the front side of the paper in the lower part 38b of the coil 38), an upward force is applied to the coil 38 by Fleming's law. It takes. Here, the force applied to the coil 38 changes in accordance with the magnitude of the current flowing through the coil 38. On the other hand, when a current is passed through the coil 38 in the reverse direction, a downward force is applied to the coil 38. Thus, the position (movement amount) of the coil 38 changes according to the direction of the current flowing through the coil 38 and the magnitude of the current.

第２移動片４４は第１移動片３７と同様の構成である。第２移動片４４はＸ方向で移動し、これにより第２アームがＸ方向で移動する。   The second moving piece 44 has the same configuration as the first moving piece 37. The second moving piece 44 moves in the X direction, whereby the second arm moves in the X direction.

以下、上記構成の像ブレ補正装置１０の作用について説明する。デジタルカメラの電源がオフのときには、第１アーム２１はセンタリングバネ６１の働きにより中立位置にあり、第２アーム２２はセンタリングバネ６３の働きにより中立位置にある。補正レンズ１２は中央位置に位置している。   Hereinafter, an operation of the image blur correction apparatus 10 having the above-described configuration will be described. When the power of the digital camera is off, the first arm 21 is in the neutral position by the action of the centering spring 61, and the second arm 22 is in the neutral position by the action of the centering spring 63. The correction lens 12 is located at the center position.

デジタルカメラが電源オンになると、制御部５０では各アーム２１，２２の初期目標位置を中立位置にすることが決定され、これを受けて各コイル駆動部５５，５６が各コイル３８，４５の電流を制御して各アーム２１，２２は中立位置に正確に位置決めされる。これにより補正レンズ１２は中央位置に正確に位置決めされる。   When the power of the digital camera is turned on, the control unit 50 determines that the initial target position of each arm 21, 22 is set to the neutral position, and in response to this, each coil drive unit 55, 56 receives the current of each coil 38, 45. And the arms 21 and 22 are accurately positioned at the neutral positions. As a result, the correction lens 12 is accurately positioned at the center position.

デジタルカメラが電源オンの状態で、Ｙブレ量検出センサ５１またはＸブレ量検出センサ５２がブレを検出した場合には、この検出信号に基づいて補正レンズ位置決定部５３が補正レンズ１２の目標位置を決定し、アーム位置決定部５４が各アーム２１，２２の目標位置を算出する。各コイル駆動部５５，５６は、各アーム２１，２２の目標位置情報に基づいて、各コイル３８，４５の電流制御を開始する。   When the Y camera shake amount detection sensor 51 or the X camera shake amount detection sensor 52 detects a camera shake while the digital camera is powered on, the correction lens position determination unit 53 determines the target position of the correction lens 12 based on this detection signal. The arm position determination unit 54 calculates the target positions of the arms 21 and 22. The coil driving units 55 and 56 start current control of the coils 38 and 45 based on the target position information of the arms 21 and 22.

コイル３８が電流制御されると、第１移動片３７がＹ方向に駆動（移動）され、第１移動片３７が固定された第１アーム２１が第１回転軸３３を中心に回転し、これにより補正レンズ１２がＹ方向に移動する。同時に、コイル４５が電流制御されて、第２移動片４４がＸ方向に駆動され、第２移動片４４が固定された第２アーム２２が第２回転軸４１を中心に回転し、これにより補正レンズ１２がＸ方向に移動する。   When the coil 38 is current-controlled, the first moving piece 37 is driven (moved) in the Y direction, and the first arm 21 to which the first moving piece 37 is fixed rotates around the first rotating shaft 33. As a result, the correction lens 12 moves in the Y direction. At the same time, the coil 45 is current-controlled, the second moving piece 44 is driven in the X direction, and the second arm 22 to which the second moving piece 44 is fixed rotates around the second rotating shaft 41, thereby correcting. The lens 12 moves in the X direction.

ここで、第１移動片３７の駆動量（コイル３８の駆動量、及びＹ位置センサ３９の移動量）に対して補正レンズ１２のＹ方向での移動量が小さいことから、補正レンズ１２をＹ方向に高精度に移動させることができる。また、第２移動片４４の駆動量（コイル４５の駆動量、及びＸ位置センサ４６の移動量）に対して補正レンズ１２のＸ方向での移動量が小さいことから、補正レンズ１２をＸ方向で高精度に移動させることができる。このように、補正レンズ１２は、Ｙ方向及びＸ方向の２方向で移動させることが可能、すなわち光軸直交面上で任意の位置に移動させることが可能である。   Here, since the movement amount of the correction lens 12 in the Y direction is smaller than the driving amount of the first moving piece 37 (the driving amount of the coil 38 and the movement amount of the Y position sensor 39), the correction lens 12 is It can be moved in the direction with high accuracy. Further, since the movement amount of the correction lens 12 in the X direction is smaller than the driving amount of the second moving piece 44 (the driving amount of the coil 45 and the movement amount of the X position sensor 46), the correction lens 12 is moved in the X direction. Can be moved with high accuracy. Thus, the correction lens 12 can be moved in two directions, ie, the Y direction and the X direction, that is, can be moved to an arbitrary position on the plane orthogonal to the optical axis.

補正レンズ１２を目標位置に高精度に移動させる像ブレ補正動作は、デジタルカメラが電源オンになっている間継続して行われ、これにより像ブレが確実に防止される。   The image blur correction operation for moving the correction lens 12 to the target position with high accuracy is continuously performed while the digital camera is turned on, thereby reliably preventing the image blur.

なお、上記実施形態では、第２アーム２２が補正レンズ１２を固定保持し、この第２アーム２２を第１アーム２１が支持する構成であったが、第２アーム２２を用いずに第１アーム２１が直接に補正レンズ１２を固定保持する構成であってもよい。この構成の場合には、Ｙ方向（上下方向）の像ブレを防止できる。ここで、補正レンズ１２の移動軌跡は第１回転軸３３を中心に湾曲するが、第１回転軸３３と補正レンズ１２の中心までの距離（例えば７〜１０ｍｍ）に対して、補正レンズ１２の移動量は微量（例えば０．５ｍｍ以下であり、これは実験により確認されている）であることから、補正レンズ１２の移動軌跡の湾曲量はほぼ無視できる量であり、補正レンズ１２の移動軌跡はＹ方向に沿う直線に近似することができる。   In the above-described embodiment, the second arm 22 is configured to fix and hold the correction lens 12 and the first arm 21 supports the second arm 22, but the first arm without using the second arm 22. 21 may be configured to directly fix and hold the correction lens 12. In the case of this configuration, image blurring in the Y direction (vertical direction) can be prevented. Here, the movement trajectory of the correction lens 12 is curved around the first rotation axis 33, but with respect to the distance (for example, 7 to 10 mm) between the first rotation axis 33 and the center of the correction lens 12, Since the amount of movement is very small (for example, 0.5 mm or less, which has been confirmed by experiments), the amount of curvature of the movement locus of the correction lens 12 is almost negligible, and the movement locus of the correction lens 12 is Can be approximated to a straight line along the Y direction.

上記実施形態では、Ｙ位置センサ３９は光軸直交面上で補正レンズ１２を挟んで第１回転軸３３に対向する位置に配置したが、必ずしもこの位置に配置する必要はなく、補正レンズ１２に近い位置や、第１回転軸３３に近い位置に配置してもよい。ただし、補正レンズ１２の移動量に対してＹ位置センサ３９の移動量が大きくなる位置にＹ位置センサ３９を配置したほうが、Ｙ位置センサ３９の分解能を高くする（性能を向上させる）観点から好適である。Ｘ位置センサ４６の配置についても、Ｙ位置センサ３９と同様に、上記実施形態で説明した位置に限定されない。   In the above embodiment, the Y position sensor 39 is disposed at a position facing the first rotation axis 33 with the correction lens 12 sandwiched on the plane orthogonal to the optical axis. However, the Y position sensor 39 is not necessarily disposed at this position. You may arrange | position in the near position and the position near the 1st rotating shaft 33. FIG. However, it is more preferable to arrange the Y position sensor 39 at a position where the movement amount of the Y position sensor 39 is larger than the movement amount of the correction lens 12 from the viewpoint of increasing the resolution of the Y position sensor 39 (improving performance). It is. Similarly to the Y position sensor 39, the arrangement of the X position sensor 46 is not limited to the position described in the above embodiment.

なお、上記実施形態では、Ｙ位置センサ３９を用いて第１アーム２１の位置制御を行ったが、Ｙ位置センサ３９を用いなくてもよい。この場合には、例えば、コイル３８に流す電流の大きさと第１アーム２１の位置（移動量）との関係を実験により求めて、これらの関係を予めテーブル化しておくことにより、Ｙ位置センサ３９からの位置信号のフィードバックなしに第１アーム２１を位置制御する。第２アーム２２の位置制御についても第１アーム２１と同様に、Ｘ位置センサ４６を用いずに行ってもよい。   In the above embodiment, the position control of the first arm 21 is performed using the Y position sensor 39, but the Y position sensor 39 may not be used. In this case, for example, the relationship between the magnitude of the current flowing through the coil 38 and the position (movement amount) of the first arm 21 is obtained by experiments, and these relationships are tabulated in advance, whereby the Y position sensor 39 is obtained. The position of the first arm 21 is controlled without feedback of the position signal from. As with the first arm 21, the position control of the second arm 22 may be performed without using the X position sensor 46.

上記実施形態では、像ブレ補正装置１０をデジタルカメラに適用する例で本発明を説明したが、動画撮影を行うビデオカメラに本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the present invention has been described with an example in which the image blur correction apparatus 10 is applied to a digital camera. However, the present invention may be applied to a video camera that performs moving image shooting.

像ブレ補正装置が組み込まれたレンズ鏡筒を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lens barrel in which the image blur correction apparatus was incorporated. 像ブレ補正装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an image blur correction apparatus. 像ブレ補正装置の正面図である。It is a front view of an image blur correction apparatus. 第１移動片が移動する原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which a 1st movement piece moves.

符号の説明Explanation of symbols

２ レンズ鏡筒
１０ 像ブレ補正装置
１２ 補正レンズ
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
２７ 第１磁石
２９ 第２磁石
３３ 第１回転軸
４１ 第２回転軸
３８，４５ コイル 2 Lens barrel 10 Image blur correction device 12 Correction lens 21 First arm 22 Second arm 27 First magnet 29 Second magnet 33 First rotating shaft 41 Second rotating shaft 38, 45 Coil

Claims (3)

撮影光学系の光軸に直交する光軸直交面上で補正レンズを移動させて像ブレを補正する像ブレ補正装置において、
前記光軸に平行に配置されるとともに前記光軸に対して位置が固定された回転軸と、
前記回転軸を中心に前記光軸直交面上で揺動可能であって、前記補正レンズを保持するアームと、
前記光軸直交面上で前記補正レンズを挟んで前記回転軸に対向するように配置され、前記アームを揺動駆動するアーム駆動手段と、を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。 In an image blur correction apparatus that corrects image blur by moving a correction lens on a plane orthogonal to the optical axis orthogonal to the optical axis of the photographing optical system,
A rotation axis disposed parallel to the optical axis and fixed in position relative to the optical axis;
An arm that is swingable on the plane orthogonal to the optical axis around the rotation axis and that holds the correction lens;
An image blur correction apparatus comprising: an arm driving unit disposed on the plane orthogonal to the optical axis so as to face the rotation axis with the correction lens interposed therebetween and configured to swing the arm. 前記光軸に平行に配置されるとともに、前記補正レンズを中心にしたときに前記回転軸に対して前記光軸直交面上で略９０度の角度を成すようにして前記アームに設けられた第２回転軸と、
前記第２回転軸を中心に前記光軸直交面上で揺動可能であって、前記補正レンズを固定保持する第２アームと、
前記光軸直交面上で前記補正レンズを挟んで前記第２回転軸に対向するように配置され、前記第２アームを揺動駆動する第２アーム駆動手段と、を備え、
前記アームは前記第２アームを介して前記補正レンズを保持しており、前記補正レンズが前記光軸直交面上で略直交する２方向で移動可能であることを特徴とする請求項１記載の像ブレ補正装置。 The first arm is disposed parallel to the optical axis and provided on the arm so as to form an angle of about 90 degrees on the plane orthogonal to the optical axis with respect to the rotation axis when the correction lens is centered. Two rotation axes;
A second arm that is swingable on the plane orthogonal to the optical axis about the second rotation axis and that holds the correction lens fixedly;
A second arm driving means disposed on the plane orthogonal to the optical axis so as to face the second rotation axis with the correction lens interposed therebetween, and swinging the second arm.
2. The arm according to claim 1, wherein the arm holds the correction lens via the second arm, and the correction lens is movable in two directions substantially orthogonal on the optical axis orthogonal plane. Image blur correction device. 前記アーム駆動手段及び第２アーム駆動手段は、ボイスコイルモータであることを特徴とする請求項２記載の像ブレ補正装置。   3. The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein the arm driving unit and the second arm driving unit are voice coil motors.
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