JP2009169291A - Optical equipment - Google Patents

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JP2009169291A JP2008009758A JP2008009758A JP2009169291A JP 2009169291 A JP2009169291 A JP 2009169291A JP 2008009758 A JP2008009758 A JP 2008009758A JP 2008009758 A JP2008009758 A JP 2008009758A JP 2009169291 A JP2009169291 A JP 2009169291A
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Kota Asano
幸太 浅野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform inclination adjustment of an optical axis of a correction lens without generating change in thrust generated by an actuator in a vibration-proof unit. <P>SOLUTION: The vibration-proof unit 60 includes: a holding member 101 which holds a vibration-proof element L3; a base member 102 which holds the holding member to be shifted; a first actuator and second actuator constituted of coils 105p, 105v provided to one of the holding member and the base member, and a magnet 104m provided to the other, respectively. The vibration-proof unit is held by a lens barrel member by engagement of three held members 109e, 110f, 110f provided to the base member into an engagement part 21 formed in the lens barrel member, two members 110f to be held have eccentric parts 110h eccentric to center axes of the held members, and the eccentric parts are engaged into the engagement part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ及び交換レンズ等の光学機器に関し、レンズ等の防振素子をシフトさせて光学的な防振を行う防振ユニットを備えた光学機器に関する。   The present invention relates to an optical apparatus such as a digital still camera, a video camera, and an interchangeable lens, and more particularly to an optical apparatus including a vibration isolating unit that performs optical vibration isolation by shifting a vibration isolating element such as a lens.

上記防振ユニットは、光学機器に設けられた振れセンサからの出力に応じてアクチュエータを制御することで、レンズ(以下、補正レンズという)を像振れを低減させる方向にシフトさせる。   The anti-vibration unit shifts a lens (hereinafter referred to as a correction lens) in a direction to reduce image blur by controlling an actuator in accordance with an output from a shake sensor provided in the optical device.

このような防振ユニットは、多数の部品を用いて組み立てられている。このため、各部品の製造誤差が累積することにより、補正レンズを所定の位置に保持することができなくなり、この結果、撮像光学系の光学性能が低下する。   Such a vibration isolation unit is assembled using a large number of parts. For this reason, accumulation of manufacturing errors of each component makes it impossible to hold the correction lens at a predetermined position, and as a result, the optical performance of the imaging optical system is degraded.

また、撮像光学系の小型化や倍率の向上を実現しようとすると、補正レンズ自体の加工精度や位置精度を向上させる必要がある。そして、加工精度や位置精度の低下は、撮像光学系の光学性能の低下にもつながる。   Further, in order to reduce the size of the imaging optical system and improve the magnification, it is necessary to improve the processing accuracy and position accuracy of the correction lens itself. And the fall of processing accuracy and position accuracy leads also to the fall of the optical performance of an imaging optical system.

特許文献1には、このような光学性能の低下を防止するために補正レンズの光軸の傾きを調整可能な防振ユニットが開示されている。この防振ユニットは、補正レンズを保持するレンズ保持枠と、レンズ保持枠をシフト可能に保持するベース枠と、レンズ保持枠を光軸に直交する2方向にシフト駆動する2つのアクチュエータとを有する。各アクチュエータは、レンズ保持枠に設けられたコイルと、ベース枠に設けられたマグネットとにより構成されている。   Patent Document 1 discloses a vibration isolating unit that can adjust the inclination of the optical axis of a correction lens in order to prevent such a decrease in optical performance. The image stabilization unit includes a lens holding frame that holds the correction lens, a base frame that holds the lens holding frame in a shiftable manner, and two actuators that shift-drive the lens holding frame in two directions orthogonal to the optical axis. . Each actuator includes a coil provided on the lens holding frame and a magnet provided on the base frame.

レンズ保持枠のうち2つのアクチュエータの間には基準ピンが設けられ、該基準ピンはベース枠に形成された溝部に係合している。また、ベース枠には2つの偏心ピンが設けられ、該2つの偏心ピンは、レンズ保持枠に形成された2つの溝部にそれぞれ係合している。基準ピン及び2つの偏心ピンは、ベース枠に対してレンズ保持枠を光軸直交方向にガイドするガイド部材として機能する。また、偏心ピンを回転させることで、基準ピンを中心として、レンズ保持枠をベース枠に対して傾けることができる。これにより、撮像光学系の光軸に対する補正レンズの光軸の傾きを調整することができる。
特許第3794522号公報
A reference pin is provided between two actuators of the lens holding frame, and the reference pin is engaged with a groove formed in the base frame. The base frame is provided with two eccentric pins, and the two eccentric pins engage with two grooves formed in the lens holding frame, respectively. The reference pin and the two eccentric pins function as a guide member that guides the lens holding frame in the direction orthogonal to the optical axis with respect to the base frame. Further, by rotating the eccentric pin, the lens holding frame can be tilted with respect to the base frame around the reference pin. Thereby, the inclination of the optical axis of the correction lens with respect to the optical axis of the imaging optical system can be adjusted.
Japanese Patent No. 3794522

しかしながら、特許文献1にて開示された防振ユニットにおいて、偏心ピンの回転によりベース枠に対してレンズ保持枠を傾けると、アクチュエータを構成するコイルとマグネット間の距離が変化する。これにより、アクチュエータが発生する推力に変化が生じ、レンズ保持枠のシフト量を正確に制御することが困難になる。   However, in the image stabilization unit disclosed in Patent Document 1, when the lens holding frame is tilted with respect to the base frame due to the rotation of the eccentric pin, the distance between the coil and the magnet constituting the actuator changes. This causes a change in the thrust generated by the actuator, making it difficult to accurately control the shift amount of the lens holding frame.

また、防振ユニット(ベース枠)の外周部に設けられたカムフォロアが、防振ユニットの外周に配置されたカム環のカムに係合し、カム環の回転によって防振ユニットが光軸方向に移動する構造を有する光学機器もある。このような光学機器において、防振ユニットの重心は2つのアクチュエータの間に位置する。そして、該重心付近に配置されたカムフォロアは、光学機器の落下等によって受ける衝撃が重心に対して離れた位置に配置された他のカムフォロアに比べて大きく、破損し易い。   A cam follower provided on the outer periphery of the vibration isolation unit (base frame) engages with a cam ring cam disposed on the outer periphery of the vibration isolation unit. Some optical instruments have a moving structure. In such an optical apparatus, the center of gravity of the image stabilization unit is located between the two actuators. The cam follower disposed in the vicinity of the center of gravity is larger than the other cam follower disposed at a position away from the center of gravity, and is easily damaged.

本発明は、防振ユニットにおいてアクチュエータが発生する推力に変化を生じさせることなく補正レンズの光軸の傾き調整を行えるようにした光学機器を提供する。また、本発明は、衝撃が加わった場合に防振ユニットの重心付近に配置されたカムフォロア等の部材の破損を回避できるようにした光学機器を提供する。   The present invention provides an optical apparatus capable of adjusting the inclination of the optical axis of a correction lens without causing a change in the thrust generated by an actuator in a vibration isolation unit. In addition, the present invention provides an optical apparatus that can avoid damage to members such as a cam follower disposed near the center of gravity of the vibration isolation unit when an impact is applied.

本発明の一側面としての光学機器は、防振ユニットと、該防振ユニットを保持する鏡筒部材とを有する。防振ユニットは、防振素子を保持する保持部材と、該保持部材を光学系の光軸に対してシフト可能に保持するベース部材と、保持部材及びベース部材のうち一方に設けられたコイルと他方に設けられたマグネットとによりそれぞれ構成され、保持部材を光軸に対して互いに異なる2方向にそれぞれシフトさせる第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータとを含む。防振ユニットは、ベース部材に設けられた3つの被保持部材が鏡筒部材に形成された係合部に係合することで該鏡筒部材によって保持されている。そして、3つの被保持部材のうち2つの被保持部材は、該被保持部材の中心軸に対して偏心した偏心部を有し、該偏心部が上記係合部に係合していることを特徴とする。   An optical apparatus according to one aspect of the present invention includes a vibration isolating unit and a lens barrel member that holds the vibration isolating unit. The anti-vibration unit includes a holding member that holds the anti-vibration element, a base member that holds the holding member so as to be shiftable with respect to the optical axis of the optical system, and a coil provided on one of the holding member and the base member. A first actuator and a second actuator, each of which is configured by a magnet provided on the other side and shifts the holding member in two different directions with respect to the optical axis. The anti-vibration unit is held by the lens barrel member by engaging three held members provided on the base member with engaging portions formed on the lens barrel member. Of the three members to be held, two members to be held have eccentric portions that are eccentric with respect to the central axis of the members to be held, and the eccentric portions are engaged with the engaging portions. Features.

また、本発明の他の一側面としての光学機器は、防振ユニットと、該防振ユニットを保持する鏡筒部材とを有する。防振ユニットは、防振素子を保持する保持部材と、該保持部材を光軸に対してシフト可能に保持するベース部材と、保持部材を光学系の光軸に対して互いに異なる2方向にそれぞれシフトさせる第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータとを含む。防振ユニットは、ベース部材に設けられた3つの被保持部材が鏡筒部材に形成された係合部に係合することで該鏡筒部材によって保持されている。また、第1及び第2のアクチュエータは、光軸方向視において互いに90度位相が異なるように配置されている。さらに、3つの被保持部材のうち1つの被保持部材は、光軸方向視におけるベース部材のうち、第1及び第2のアクチュエータの配置位相を両端とする90度の範囲内に設けられている。そして、該1つの被保持部材は、他の2つの被保持部材よりも高い強度を有することを特徴とする。   An optical apparatus according to another aspect of the present invention includes a vibration isolating unit and a lens barrel member that holds the vibration isolating unit. The anti-vibration unit includes a holding member that holds the anti-vibration element, a base member that holds the holding member in a shiftable manner with respect to the optical axis, and the holding member in two different directions with respect to the optical axis of the optical system. A first actuator and a second actuator to be shifted. The anti-vibration unit is held by the lens barrel member by engaging three held members provided on the base member with engaging portions formed on the lens barrel member. Further, the first and second actuators are arranged so that the phases are 90 degrees different from each other when viewed in the optical axis direction. Further, one of the three members to be held is provided within a range of 90 degrees with the arrangement phases of the first and second actuators as both ends of the base member as viewed in the optical axis direction. . The one held member has a higher strength than the other two held members.

本発明によれば、偏心部を有する被保持部材を回転させることで、防振素子を含む防振ユニット全体の傾きを調整することができる。したがって、アクチュエータを構成するコイルとマグネット間の間隔を変化させることなく、つまりはアクチュエータが発生する推力に変化を生じさせることなく、防振素子の傾きを調整することができる。   According to the present invention, by rotating the held member having the eccentric portion, it is possible to adjust the inclination of the entire vibration isolation unit including the vibration isolation element. Therefore, the inclination of the vibration isolation element can be adjusted without changing the distance between the coil and the magnet constituting the actuator, that is, without changing the thrust generated by the actuator.

また、本発明によれば、防振ユニットの重心付近に配置された被保持部材の強度を他の被保持部材の強度よりも高くすることで、光学機器の落下等により受けた衝撃による重心付近の被保持部材の破損を防止することができる。   Further, according to the present invention, the strength of the held member disposed near the center of gravity of the vibration isolator unit is made higher than the strength of the other held members, so that the vicinity of the center of gravity due to the impact received by the fall of the optical device or the like It is possible to prevent the held member from being damaged.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例1であるビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置(光学機器)におけるレンズ鏡筒の構成を分解して示す。また、図2には、該レンズ鏡筒の断面を示す。   FIG. 1 shows an exploded configuration of a lens barrel in an imaging apparatus (optical apparatus) such as a video camera or a digital still camera that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 shows a cross section of the lens barrel.

本実施例のレンズ鏡筒は、4つのレンズユニットL1〜L4により構成される撮像光学系を有する。物体側から順に、L1は第1の変倍レンズユニット、L2は第2の変倍レンズユニット、L3は第3の変倍レンズユニットである。これら第1〜第3の変倍レンズユニットL1〜L3は、撮像光学系の光軸方向(以下、単に光軸方向という)に移動することで変倍を行う。また、第3の変倍レンズユニットL3は、撮像光学系の光軸に対して直交する方向にシフトすることで、像振れを光学的に低減する補正レンズ(防振素子)としての役割も有する。以下の説明において、第3の変倍レンズユニットL3を補正レンズと称する。L4は光軸方向に移動することで、変倍に伴う焦点面の移動の補正と焦点調節を行うフォーカスレンズユニットである。   The lens barrel of the present embodiment has an imaging optical system constituted by four lens units L1 to L4. In order from the object side, L1 is a first variable power lens unit, L2 is a second variable power lens unit, and L3 is a third variable power lens unit. These first to third variable power lens units L1 to L3 perform zooming by moving in the optical axis direction of the imaging optical system (hereinafter simply referred to as the optical axis direction). The third variable power lens unit L3 also serves as a correction lens (anti-vibration element) that optically reduces image blur by shifting in a direction orthogonal to the optical axis of the imaging optical system. . In the following description, the third variable power lens unit L3 is referred to as a correction lens. L4 is a focus lens unit that corrects movement of the focal plane accompanying zooming and adjusts the focus by moving in the optical axis direction.

また、10は第1の変倍レンズユニットL1を保持する第1鏡筒、40は第2の変倍レンズユニットL2を保持する第2鏡筒、50は光量を調節する絞りユニットである。60は補正レンズL3を撮像光学系の光軸に対して直交する方向にシフトさせる防振ユニットである。20は第1及び第2鏡筒10,40、絞りユニット50及び防振ユニット60を光軸方向に移動させるためのカム(カム溝部)が形成されたズームカム環(鏡筒部材)である。図1において、防振ユニット60を光軸方向に移動させるためのカム溝部に符号21を付している。   Reference numeral 10 denotes a first lens barrel that holds the first variable magnification lens unit L1, reference numeral 40 denotes a second lens barrel that holds the second variable magnification lens unit L2, and reference numeral 50 denotes an aperture unit that adjusts the amount of light. Reference numeral 60 denotes a vibration isolation unit that shifts the correction lens L3 in a direction orthogonal to the optical axis of the imaging optical system. Reference numeral 20 denotes a zoom cam ring (lens barrel member) in which cams (cam groove portions) for moving the first and second lens barrels 10 and 40, the aperture unit 50, and the image stabilizing unit 60 in the optical axis direction are formed. In FIG. 1, reference numeral 21 is attached to a cam groove portion for moving the image stabilization unit 60 in the optical axis direction.

90はフォーカスレンズユニットL4を光軸方向に移動させるフォーカス駆動ユニットである。   Reference numeral 90 denotes a focus driving unit that moves the focus lens unit L4 in the optical axis direction.

130はズーム操作環であり、該ズーム操作環130をマニュアル操作によって回転させることで、ズームカム環20が回転し、第1及び第2鏡筒10,40、絞りユニット50及び防振ユニット60が光軸方向に移動する。30は固定筒であり、ズームカム環20の内周に配置され、第1及び第2鏡筒10,40、絞りユニット50及び防振ユニット60を収容する。固定筒30には、光軸方向に延び、第1及び第2鏡筒10,40、絞りユニット50及び防振ユニット60の光軸回りでの回転を阻止する直進ガイド溝が形成されている。図1において、防振ユニット60用の直進ガイド溝に符号31を付している。   Reference numeral 130 denotes a zoom operation ring. By rotating the zoom operation ring 130 by manual operation, the zoom cam ring 20 is rotated, and the first and second lens barrels 10 and 40, the aperture unit 50, and the image stabilization unit 60 are turned on. Move in the axial direction. Reference numeral 30 denotes a fixed cylinder, which is disposed on the inner periphery of the zoom cam ring 20 and accommodates the first and second lens barrels 10 and 40, the aperture unit 50, and the image stabilization unit 60. The fixed cylinder 30 is formed with a rectilinear guide groove that extends in the optical axis direction and prevents the first and second lens barrels 10 and 40, the aperture unit 50, and the vibration isolation unit 60 from rotating around the optical axis. In FIG. 1, reference numeral 31 is given to the straight guide groove for the vibration isolation unit 60.

70は中間鏡筒であり、フォーカス駆動ユニット90を保持する。100は中間鏡筒70を介して固定筒30と結合される後部鏡筒である。フォーカス駆動ユニット90において、フォーカスレンズユニットL4は、フォーカスモータ80からの駆動力によって光軸方向に駆動される。中間鏡筒70及び後部鏡筒100は、フォーカスレンズユニットL4を光軸方向にガイドする不図示のガイド軸の両端を支持する。   Reference numeral 70 denotes an intermediate lens barrel, which holds the focus drive unit 90. Reference numeral 100 denotes a rear barrel coupled to the fixed barrel 30 via the intermediate barrel 70. In the focus driving unit 90, the focus lens unit L4 is driven in the optical axis direction by the driving force from the focus motor 80. The intermediate lens barrel 70 and the rear lens barrel 100 support both ends of a guide shaft (not shown) that guides the focus lens unit L4 in the optical axis direction.

後部鏡筒100は、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(図7参照)を保持する。撮像素子は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する。   The rear lens barrel 100 holds an image sensor (see FIG. 7) such as a CCD sensor or a CMOS sensor. The image sensor photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system.

120はレンズ鏡筒を撮像装置本体に結合するための結合鏡筒であり、中間鏡筒70とともに固定筒30に対して固定されている。   Reference numeral 120 denotes a coupling barrel for coupling the lens barrel to the imaging apparatus main body, and is fixed to the fixed barrel 30 together with the intermediate barrel 70.

次に、防振ユニット60について、図3及び図4を用いて説明する。図3には、防振ユニット60の構成を分解して示している。また、図4には、図2におけるA−A線に沿って切断したときの防振ユニット60、ズームカム環20及び固定筒30の断面を示している。   Next, the image stabilization unit 60 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows the structure of the image stabilization unit 60 in an exploded manner. 4 shows a cross section of the image stabilizing unit 60, the zoom cam ring 20, and the fixed cylinder 30 when cut along the line AA in FIG.

図3において、101は補正レンズL3を保持する保持部材としてのシフト鏡筒である。102はシフト鏡筒101を撮像光学系の光軸(又は補正レンズL3の光軸)に対して、該光軸に直交する方向(以下、光軸直交方向という)にシフト可能に保持するシフトベースである。103はシフトベース102に対して位置決めされた上でビス112により固定されるセンサベースである。シフトベース102とセンサベース103とにより、ベース部材が構成される。   In FIG. 3, reference numeral 101 denotes a shift lens barrel as a holding member that holds the correction lens L3. A shift base 102 holds the shift barrel 101 so as to be shiftable in a direction orthogonal to the optical axis of the imaging optical system (or the optical axis of the correction lens L3) (hereinafter referred to as the optical axis orthogonal direction). It is. Reference numeral 103 denotes a sensor base that is positioned with respect to the shift base 102 and fixed by screws 112. The shift base 102 and the sensor base 103 constitute a base member.

104pは磁気回路の一部を構成するマグネットユニットであり、シフトベース102に接着により固定されている。マグネットユニット104pは、図2に示すように、駆動マグネット104mと該駆動マグネット104mに吸着されたヨーク104nとにより構成されている。駆動マグネット104mの光軸直交方向(上下方向)における半分ずつの部分は、S極とN極とが光軸方向にて互いに反対側に形成されるように着磁されている。   A magnet unit 104p is a part of the magnetic circuit, and is fixed to the shift base 102 by adhesion. As shown in FIG. 2, the magnet unit 104p includes a drive magnet 104m and a yoke 104n attracted to the drive magnet 104m. Half of the drive magnet 104m in the direction perpendicular to the optical axis (vertical direction) is magnetized so that the S pole and the N pole are formed on opposite sides in the optical axis direction.

105pはシフト鏡筒101に接着により固定された駆動コイルであり、駆動マグネット104mの上下に形成された2つの磁極(S極とN極)に対向するように配置されている。106は磁気回路の一部を構成する上ヨークであり、駆動コイル105pに対して駆動マグネット104mとは反対側に配置されている。   Reference numeral 105p denotes a drive coil fixed to the shift barrel 101 by adhesion, and is arranged to face two magnetic poles (S pole and N pole) formed above and below the drive magnet 104m. Reference numeral 106 denotes an upper yoke that constitutes a part of the magnetic circuit, and is disposed on the side opposite to the drive magnet 104m with respect to the drive coil 105p.

駆動コイル105pに通電されると、磁気回路内のギャップ磁束と駆動コイル105pが発生する磁束とが磁気的に干渉して、いわゆるローレンツ力が発生する。該ローレンツ力によってシフト鏡筒101に駆動力(推力)が与えられ、シフト鏡筒101が光軸直交方向のうち垂直方向であるピッチ方向に駆動される。   When the drive coil 105p is energized, the gap magnetic flux in the magnetic circuit and the magnetic flux generated by the drive coil 105p magnetically interfere to generate a so-called Lorentz force. A driving force (thrust force) is applied to the shift barrel 101 by the Lorentz force, and the shift barrel 101 is driven in the pitch direction which is the vertical direction in the direction perpendicular to the optical axis.

このように、マグネットユニット104p(ヨーク104n及び駆動マグネット104m)、駆動コイル105p及びヨーク106によって、シフト鏡筒101をピッチ方向(第1の方向)にシフトさせる第1のアクチュエータが構成される。   Thus, the magnet unit 104p (the yoke 104n and the drive magnet 104m), the drive coil 105p, and the yoke 106 constitute a first actuator that shifts the shift barrel 101 in the pitch direction (first direction).

なお、各符号の添え字pは、補正レンズL3をピッチ方向に駆動して、ピッチ方向の像振れを低減するための構成要素であることを示す。   Note that the subscript p of each symbol indicates a component for driving the correction lens L3 in the pitch direction to reduce image blur in the pitch direction.

一方、補正レンズL3をヨー方向(光軸直交方向のうち水平方向)に駆動して、ヨー方向の像振れを低減するための構成要素には、添え字yを付している。すなわち、マグネットユニット104y、駆動コイル105y及びヨーク106によって、シフト鏡筒101をヨー方向(第2の方向)にシフトさせる第2のアクチュエータが構成される。   On the other hand, a component y for driving the correction lens L3 in the yaw direction (horizontal direction in the direction orthogonal to the optical axis) to reduce image blur in the yaw direction is denoted by the suffix y. That is, the magnet unit 104y, the drive coil 105y, and the yoke 106 constitute a second actuator that shifts the shift barrel 101 in the yaw direction (second direction).

ここで、シフト鏡筒101や他の部材の移動方向である光軸直交方向について、「直交」とは、完全に光軸に直交する場合はもちろん、許容誤差の範囲内で完全な直交からずれている場合(直交とみなせる場合)も含む。   Here, with respect to the optical axis orthogonal direction, which is the moving direction of the shift barrel 101 and other members, “orthogonal” means that it is completely orthogonal to the optical axis, as well as within the allowable error range. (When considered orthogonal).

第1のアクチュエータと第2のアクチュエータは、光軸方向視において、光軸位置を中心として互いに90度位相が異なるように配置されている。   The first actuator and the second actuator are arranged so that their phases are different from each other by 90 degrees around the optical axis position when viewed in the optical axis direction.

なお、本実施例では、シフト鏡筒101に駆動マグネットを設け、シフトベース102に駆動コイルを設けた、いわゆるムービングマグネット型の防振ユニット60について説明する。ただし、本発明は、シフト鏡筒に駆動コイルを設け、シフトベースに駆動マグネットを設けた、いわゆるムービングコイル型の防振ユニットを用いる場合にも適用することができる。すなわち、シフト鏡筒とシフトベースのうち一方に駆動コイルを設け、他方に駆動マグネットを設ければよい。   In this embodiment, a so-called moving magnet type vibration isolation unit 60 in which a drive magnet is provided in the shift barrel 101 and a drive coil is provided in the shift base 102 will be described. However, the present invention can also be applied to a case where a so-called moving coil type anti-vibration unit in which a drive coil is provided in a shift barrel and a drive magnet is provided in a shift base is used. That is, a drive coil may be provided on one of the shift barrel and the shift base, and a drive magnet may be provided on the other.

107a,107b,107cはボール(球状部材)であり、本実施例では3つ設けられている。ボール107a〜107cは、SUS440Cやセラミックといった硬くて形状精度及び表面仕上げの良い材料を用いるとよい。特に、セラミックは非磁性体であり、磁石に吸着されないので、周囲の磁気により悪影響を受けず、好ましい。   Reference numerals 107a, 107b, and 107c are balls (spherical members), and three balls are provided in this embodiment. The balls 107a to 107c may be made of a hard material such as SUS440C or ceramic that has good shape accuracy and surface finish. In particular, ceramic is a non-magnetic material and is not attracted to a magnet, so that it is not adversely affected by surrounding magnetism and is preferable.

3つのボール107a〜107cは、シフトベース102に形成された、底面が平面である矩形の3箇所の凹部(不図示)内に配置されている。該凹部の内側面は、ボール107a〜107cの移動範囲を制限する。また、ボール107a〜107cは、シフト鏡筒101に形成された平面部101a,101b,101cに当接する。   The three balls 107 a to 107 c are disposed in three rectangular recesses (not shown) formed on the shift base 102 and having a flat bottom surface. The inner surface of the recess limits the movement range of the balls 107a to 107c. Further, the balls 107 a to 107 c abut on the flat portions 101 a, 101 b, 101 c formed on the shift barrel 101.

シフト鏡筒101は、シフト鏡筒101とセンサベース103との間に配置された付勢部材(不図示)からの付勢力によって、3箇所の凹部の底面と平面部101a〜101cとにより光軸方向において挟持される。これにより、シフト鏡筒101は、シフトベース102に対して光軸方向において一体化される。   The shift barrel 101 has an optical axis formed by the bottom surfaces of the three concave portions and the plane portions 101a to 101c by a biasing force from a biasing member (not shown) disposed between the shift barrel 101 and the sensor base 103. Sandwiched in the direction. Thus, the shift barrel 101 is integrated with the shift base 102 in the optical axis direction.

各凹部は、その中心位置に各ボールが位置した状態から、シフト鏡筒101がその可動中心位置(変倍光学系の光軸位置)から機械的な最大可動位置まで移動する間に各ボールの転動を許容する大きさを有する。これにより、シフト鏡筒101は、シフトベース102に対して、光軸に対し直交する方向にボール107a〜107cを転動させながら移動することができる。   Each concave portion is moved from the state in which each ball is positioned at the center position to the position of each ball while the shift barrel 101 is moved from the movable center position (the optical axis position of the zoom optical system) to the mechanical maximum movable position. It has a size that allows rolling. Thereby, the shift barrel 101 can move with respect to the shift base 102 while rolling the balls 107a to 107c in a direction orthogonal to the optical axis.

シフト鏡筒101の機械的な最大可動量は、シフト鏡筒101に配置された凸部101dとシフトベース102の内周にピッチ方向及びヨー方向に形成された平坦部102dとの間にある程度の隙間が残るように決められている。   The mechanical maximum movable amount of the shift barrel 101 is a certain amount between the convex portion 101d arranged in the shift barrel 101 and the flat portion 102d formed on the inner periphery of the shift base 102 in the pitch direction and the yaw direction. It is decided to leave a gap.

ここで、本実施例では、撮像装置の電源投入時に、シフト鏡筒101を一旦機械的な最大可動量又は実使用時の最大可動量だけ駆動した後、可動中心位置に戻す。これにより、撮像装置の電源投入前に各ボールが初期位置からずれていたとしても、撮像装置の電源投入時に各ボールを初期位置に移動させることができる。このボールリセット動作により、実使用時(撮像時)にはシフト鏡筒101をすべての駆動方向に対して各ボールの転動のみによってガイドすることができる。このように各ボールの滑り摩擦を生じさせずに転動のみによってシフト鏡筒101をガイドすることで、防振ユニット60の駆動応答性が良好となり、防振ユニット60に優れた防振性能を発揮させることができる。   Here, in this embodiment, when the imaging apparatus is powered on, the shift barrel 101 is once driven by the mechanical maximum movable amount or the maximum movable amount in actual use, and then returned to the movable center position. Thus, even if each ball is deviated from the initial position before the image pickup apparatus is turned on, each ball can be moved to the initial position when the image pickup apparatus is turned on. By this ball reset operation, the shift barrel 101 can be guided only by rolling of each ball in all driving directions during actual use (during imaging). In this way, by guiding the shift barrel 101 only by rolling without causing sliding friction of each ball, the drive response of the vibration isolation unit 60 is improved, and the vibration isolation unit 60 has excellent vibration isolation performance. It can be demonstrated.

また、ボールリセット動作を、撮像装置の電源投入後、撮像を行っていない状態で適宜行うことで、撮像時に常に優れた防振性能を得ることができる。   In addition, by performing the ball reset operation as appropriate in a state in which no image is taken after the imaging apparatus is turned on, excellent anti-vibration performance can always be obtained during imaging.

次に、シフト鏡筒101のピッチ方向及びヨー方向での位置を検出するための構成について説明する。なお、ここでの説明において、各符号に付された添え字pはピッチ方向の位置を検出するための構成要素であることを示し、添え字yはヨー方向の位置を検出するための構成要素であることを示す。   Next, a configuration for detecting the position of the shift barrel 101 in the pitch direction and the yaw direction will be described. In the description here, the subscript p attached to each symbol indicates that it is a component for detecting the position in the pitch direction, and the subscript y is a component for detecting the position in the yaw direction. Indicates that

本実施例では、位置検出器として、磁気検出素子108p,108yを用いている。磁気検出素子108p,108yは、フレキシブル基板(不図示)に実装され、センサベース103に設けられた孔部103p,103yに、シフトベース102にセンサベース103を固定するビス112の締め付け方向から挿入されて固定される。この際、磁気検出素子108p,108yの光軸方向での位置決めは、フレキシブル基板がセンサベース103に当接することで行われる。   In this embodiment, magnetic detection elements 108p and 108y are used as position detectors. The magnetic detection elements 108p and 108y are mounted on a flexible substrate (not shown) and are inserted into holes 103p and 103y provided in the sensor base 103 from the tightening direction of the screws 112 that fix the sensor base 103 to the shift base 102. Fixed. At this time, the magnetic detection elements 108 p and 108 y are positioned in the optical axis direction by the flexible substrate contacting the sensor base 103.

シフト鏡筒101のうち、センサベース103に固定された磁気検出素子108p,108yに光軸方向にて対向する2つの位置には、不図示の位置検出マグネットが固定されている。磁気検出素子108pに対向した位置検出マグネットがピッチ方向に移動すると、磁気検出素子108pからの出力が変化する。同様に、磁気検出素子108yに対向した位置検出マグネットがヨー方向に移動すると、磁気検出素子108yからの出力が変化する。これにより、シフト鏡筒101のピッチ方向及びヨー方向の位置検出を行うことができる。   In the shift barrel 101, position detection magnets (not shown) are fixed at two positions facing the magnetic detection elements 108p and 108y fixed to the sensor base 103 in the optical axis direction. When the position detection magnet facing the magnetic detection element 108p moves in the pitch direction, the output from the magnetic detection element 108p changes. Similarly, when the position detection magnet facing the magnetic detection element 108y moves in the yaw direction, the output from the magnetic detection element 108y changes. Thereby, the position of the shift barrel 101 in the pitch direction and the yaw direction can be detected.

なお、位置検出器として、iRED等の投光素子やPSD等の受光素子を用いた光学センサを用いることもできる。   Note that an optical sensor using a light projecting element such as iRED or a light receiving element such as PSD can also be used as the position detector.

シフトベース102の外周部には、3つの被保持部材としての1つの無偏心コロ109e及び2つの偏心コロ110fをそれぞれ圧入によって取り付けるための3つの孔部102e,102f,102fが、120度間隔で同一の光軸直交面内に形成されている。本実施例では、無偏心コロ109e及び2つの偏心コロ110fは樹脂により形成されている。   Three holes 102e, 102f, and 102f for attaching one non-eccentric roller 109e and two eccentric rollers 110f as three members to be held by press-fitting to the outer peripheral portion of the shift base 102 at intervals of 120 degrees. They are formed in the same optical axis orthogonal plane. In the present embodiment, the eccentric roller 109e and the two eccentric rollers 110f are formed of resin.

本実施例では、孔部102eに取り付けられる無偏心コロ109eは、図4に示す光軸方向視におけるシフトベース102のうち、第1及び第2のアクチュエータI,IIの配置位相を両端とする90度の範囲D内に設けられている。この90度範囲D内には、防振ユニット60の重心Gが存在する。つまり、無偏心コロ109eは、偏心コロ110hに比べて、防振ユニット60の重心Gに近い位置に設けられている。この理由については、後述する。   In this embodiment, the non-eccentric roller 109e attached to the hole 102e has 90 as the opposite ends of the arrangement phase of the first and second actuators I and II in the shift base 102 as viewed in the optical axis direction shown in FIG. It is provided within the range of degrees D. Within this 90 degree range D, the center of gravity G of the image stabilization unit 60 exists. That is, the non-eccentric roller 109e is provided at a position closer to the center of gravity G of the image stabilizing unit 60 as compared to the eccentric roller 110h. The reason for this will be described later.

なお、図5及び図6にはそれぞれ、図4における矢印B方向及び矢印C方向から見た無偏心コロ109e及び偏心コロ110fを示している。   5 and 6 show the eccentric roller 109e and the eccentric roller 110f as viewed from the direction of the arrow B and the direction of the arrow C in FIG. 4, respectively.

図4に示すように、無偏心コロ109eは、シフトベース102に形成された孔部102eに圧入される圧入部109jと、固定筒30に形成された直進ガイド溝31に係合するガイド部109iとを有する。さらに、無偏心コロ109eは、ズームカム環20に形成された係合部としてのカム溝部21に係合する中空円筒形状のカムフォロア部(無偏心部)109hを有する。圧入部109j、ガイド部109i及びカムフォロア部109hは、互いに同軸に形成されている。   As shown in FIG. 4, the non-eccentric roller 109 e includes a guide portion 109 i that engages with a press-fit portion 109 j that is press-fitted into a hole portion 102 e formed in the shift base 102 and a rectilinear guide groove 31 formed in the fixed cylinder 30. And have. Further, the non-eccentric roller 109e has a hollow cylindrical cam follower portion (non-eccentric portion) 109h that engages with a cam groove portion 21 as an engaging portion formed on the zoom cam ring 20. The press-fit portion 109j, the guide portion 109i, and the cam follower portion 109h are formed coaxially with each other.

また、各偏心コロ110fは、シフトベース102の孔部102fに圧入される圧入部110jと、該圧入部110jの中心軸と同軸に形成され、固定筒30の直進ガイド溝31に係合するガイド部110iとを有する。さらに、各偏心コロ110fは、圧入部110j及びガイド部110iの中心軸に対して径方向に偏心した中空円筒形状を有し、ズームカム環20に形成されたカム溝部21に係合する偏心カムフォロア部(偏心部)110hを有する。   Each eccentric roller 110 f is formed with a press-fit portion 110 j that is press-fitted into the hole 102 f of the shift base 102, and a guide that is formed coaxially with the central axis of the press-fit portion 110 j and that engages with the rectilinear guide groove 31 of the fixed cylinder 30. Part 110i. Further, each eccentric roller 110f has a hollow cylindrical shape that is eccentric in the radial direction with respect to the central axis of the press-fit portion 110j and the guide portion 110i, and an eccentric cam follower portion that engages with a cam groove portion 21 formed in the zoom cam ring 20. (Eccentric part) 110h.

図6に示すように、偏心コロ110fにおける偏心カムフォロア部109hの内側には、偏心コロ110fの中心軸回りでの回転位置を調節するための専用工具が係合可能な凹部110gが形成されている。   As shown in FIG. 6, a recess 110g is formed on the inner side of the eccentric cam follower portion 109h of the eccentric roller 110f so that a dedicated tool for adjusting the rotational position around the central axis of the eccentric roller 110f can be engaged. .

偏心コロ110fを前述した形状に形成してその中心軸回りでの回転位置を変更することで、偏心カムフォロア部109hの偏心した円筒面のうちカム溝部21のカム面との当接位置が変化する。これにより、偏心コロ110fが取り付けられたシフトベース102のズームカム環20に対する傾き量が変化する。シフトベース102には、前述したように光軸方向においてシフト鏡筒101が一体化されている。このため、シフトベース102の傾き量が変化することによって、シフト鏡筒101、つまりは防振ユニット60の全体の傾き量も変化する。つまり、偏心コロ110fの回転位置を調節することで、撮像光学系の光軸に対するシフト鏡筒101に保持された補正レンズL3の光軸の傾きを調節することができる。   By forming the eccentric roller 110f in the shape described above and changing the rotational position around the central axis, the contact position of the eccentric cam follower portion 109h with the cam surface of the cam groove portion 21 changes. . As a result, the amount of inclination of the shift base 102 with the eccentric roller 110f attached to the zoom cam ring 20 changes. As described above, the shift barrel 101 is integrated with the shift base 102 in the optical axis direction. For this reason, when the inclination amount of the shift base 102 changes, the inclination amount of the shift barrel 101, that is, the whole image stabilization unit 60 also changes. That is, by adjusting the rotational position of the eccentric roller 110f, the inclination of the optical axis of the correction lens L3 held by the shift barrel 101 with respect to the optical axis of the imaging optical system can be adjusted.

なお、偏心コロ110fのガイド部110iは、前述したように、偏心コロ110fの中心軸と同軸に形成されている。このため、偏心コロ110fを中心軸回りでの回転させても、ガイド部110iと直進ガイド溝部31との間には、シフトベース102を光軸直交方向に変位させる力は生じない。したがって、偏心コロ110fの回転位置調節によって補正レンズL3の傾き調節を行うことができる一方、補正レンズL3の光軸直交方向への平行偏心によって正確な光学調整が妨げられることを回避できる。   As described above, the guide portion 110i of the eccentric roller 110f is formed coaxially with the central axis of the eccentric roller 110f. For this reason, even if the eccentric roller 110f is rotated about the central axis, no force is generated between the guide portion 110i and the rectilinear guide groove portion 31 to displace the shift base 102 in the direction perpendicular to the optical axis. Therefore, it is possible to adjust the inclination of the correction lens L3 by adjusting the rotational position of the eccentric roller 110f, while avoiding that accurate optical adjustment is hindered by the parallel eccentricity of the correction lens L3 in the direction perpendicular to the optical axis.

次に、補正レンズL3の傾き調節方法について説明する。まず、防振ユニット60単体でのセンタリング調整を行う。具体的には、例えば、撮像光学系に対応するダミー光学系を備えた調整工具に防振ユニット60を取り付け、該ダミー光学系の光軸上にレーザ光(平行光束)を入射させる。そして、像面へのレーザ光の到達位置を二次元PSD等のセンサで監視しながら防振ユニット60の第1及び第2のアクチュエータへの通電量を変化させる。レーザ光が像面の中心に到達するとき、補正レンズL3の光軸位置がダミー光学系の光軸位置に一致する。このときの第1及び第2のアクチュエータへの通電量を基準通電量とする。   Next, a method for adjusting the inclination of the correction lens L3 will be described. First, centering adjustment is performed with the vibration isolation unit 60 alone. Specifically, for example, the image stabilization unit 60 is attached to an adjustment tool having a dummy optical system corresponding to the imaging optical system, and laser light (parallel light flux) is incident on the optical axis of the dummy optical system. Then, the energization amount to the first and second actuators of the image stabilization unit 60 is changed while monitoring the arrival position of the laser beam on the image plane with a sensor such as a two-dimensional PSD. When the laser light reaches the center of the image plane, the optical axis position of the correction lens L3 coincides with the optical axis position of the dummy optical system. The energization amount to the first and second actuators at this time is set as a reference energization amount.

その後、防振ユニット60をレンズ鏡筒に取り付け、撮像光学系全体で所定のチャートを投影する。第1及び第2のアクチュエータへは基準通電量を印加する。そして、チャートの中心と四隅がバランス良く解像するように、2つの偏心コロ110fを回転させ、補正レンズL3の傾きを調節する。   Thereafter, the image stabilization unit 60 is attached to the lens barrel, and a predetermined chart is projected on the entire imaging optical system. A reference energization amount is applied to the first and second actuators. Then, the two eccentric rollers 110f are rotated to adjust the inclination of the correction lens L3 so that the center and the four corners of the chart are resolved with good balance.

補正レンズL3の傾き調節が終了すると、無偏心コロ109e及び偏心コロ110fを、中空円筒形状のカムフォロア部109h,110hの内側を通して挿入したビス111で固定する。なお、偏心コロ110fの圧入部110jは、シフトベース102に形成された孔部102fに対して、ビス111の締め付けトルクによっては回転しないように強く圧入される。このため、偏心コロ110fをビス111で固定する際に、該偏心コロ110fが回転して、補正レンズL3の傾きが変化することはない。   When the adjustment of the inclination of the correction lens L3 is completed, the non-eccentric roller 109e and the eccentric roller 110f are fixed with screws 111 inserted through the insides of the hollow cylindrical cam followers 109h and 110h. Note that the press-fitting portion 110j of the eccentric roller 110f is strongly press-fitted into the hole portion 102f formed in the shift base 102 so as not to rotate depending on the tightening torque of the screw 111. For this reason, when the eccentric roller 110f is fixed with the screw 111, the eccentric roller 110f does not rotate and the inclination of the correction lens L3 does not change.

以上説明したように、本実施例によれば、偏心コロ110fを回転させることで、補正レンズL3を含む防振ユニット60全体の撮像光学系の光軸に対する傾きを調節することができる。このため、補正レンズL3の傾き調節によって各アクチュエータを構成する駆動コイルと駆動マグネット間の距離が変化し、各アクチュエータにて発生する推力が変化することを回避できる。また、同様に、位置検出器を構成する磁気検出素子と位置検出マグネットとの間の距離が変化して、補正レンズL3の位置検出精度が低下することも回避できる。   As described above, according to the present embodiment, by rotating the eccentric roller 110f, it is possible to adjust the inclination of the entire image stabilization unit 60 including the correction lens L3 with respect to the optical axis of the imaging optical system. For this reason, it can be avoided that the distance between the drive coil and the drive magnet constituting each actuator is changed by adjusting the inclination of the correction lens L3, and the thrust generated by each actuator is changed. Similarly, it can be avoided that the position detection accuracy of the correction lens L3 is lowered due to a change in the distance between the magnetic detection element constituting the position detector and the position detection magnet.

また、本実施例では、防振ユニット60をレンズ鏡筒(撮像光学系)に対して組み付けた後に補正レンズL3の傾き調節を行うので、他のユニットの倒れや平行偏心による光学性能の低下を補正レンズL3の傾き調節によって補正することができる。   In this embodiment, since the tilt adjustment of the correction lens L3 is performed after the image stabilization unit 60 is assembled to the lens barrel (imaging optical system), the optical performance is deteriorated due to the tilting of other units or the parallel eccentricity. Correction can be performed by adjusting the inclination of the correction lens L3.

次に、上述した防振ユニット60を備えたレンズ鏡筒が搭載されたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の構成を、図7を用いて説明する。なお、ここでは、レンズ鏡筒を一体的に備えた撮像装置について説明するが、防振ユニット60は、撮像装置に対して着脱可能な交換レンズ装置(光学機器)に搭載することもできる。   Next, the configuration of an imaging apparatus such as a digital still camera or a video camera on which the lens barrel including the above-described image stabilization unit 60 is mounted will be described with reference to FIG. Note that, here, an image pickup apparatus that is integrally provided with a lens barrel will be described. However, the image stabilization unit 60 can also be mounted on an interchangeable lens apparatus (optical apparatus) that can be attached to and detached from the image pickup apparatus.

図7において、150は図1及び図2に示したレンズ鏡筒であり、防振ユニット60を含む。   In FIG. 7, reference numeral 150 denotes the lens barrel shown in FIGS. 1 and 2, and includes the image stabilization unit 60.

レンズ鏡筒150内の撮像光学系を通過した光束は、赤外カット及び光学ローパス機能を有する光学フィルタ148を通って撮像素子149上に被写体像を形成する。被写体像は撮像素子149によって電気信号に変換される。   The light beam that has passed through the imaging optical system in the lens barrel 150 forms an object image on the imaging element 149 through an optical filter 148 having an infrared cut and optical low-pass function. The subject image is converted into an electrical signal by the image sensor 149.

撮像素子149から読み出された電気信号aは、カメラ信号処理回路151により画像信号bに変換される。   The electrical signal a read from the image sensor 149 is converted into an image signal b by the camera signal processing circuit 151.

152はレンズ鏡筒150の動作(変倍動作、フォーカス動作及び防振動作)を制御するコントローラとしてのマイクロコンピュータである。   Reference numeral 152 denotes a microcomputer serving as a controller that controls the operations (magnification operation, focus operation, and image stabilization operation) of the lens barrel 150.

マイクロコンピュータ152は、固定筒30に接着された導電パターン(図示せず)とズームカム環20に固定されたズームブラシ(図示せず)とによって構成されるズーム位置検出回路153からの出力をモニタする。導電パターン上でのズームブラシの接触位置が変化することでズーム位置検出回路153からの信号が変化する。これにより、マイクロコンピュータ152は、撮像光学系の変倍状態(ズーム位置)を検出する。   The microcomputer 152 monitors the output from the zoom position detection circuit 153 constituted by a conductive pattern (not shown) bonded to the fixed cylinder 30 and a zoom brush (not shown) fixed to the zoom cam ring 20. . When the contact position of the zoom brush on the conductive pattern changes, the signal from the zoom position detection circuit 153 changes. Thereby, the microcomputer 152 detects the zooming state (zoom position) of the imaging optical system.

また、マイクロコンピュータ152は、中間鏡筒70に固定されたフォトインタラプタ(図示せず)とフォーカス駆動ユニット90に設けられた遮光部(図示せず)とによって構成されたフォーカスリセット回路154からの出力をモニタする。フォーカスレンズユニットL4が基準位置に位置すると、遮光部がフォトインタラプタの投光部と受光部との間に入り込み、受光部からの信号が変化する。これにより、マイクロコンピュータ152は、フォーカスレンズユニットL4が基準位置に位置したことを検出する。基準位置からフォーカス駆動ユニット90に入力する駆動パルス数をカウントすることで、フォーカスレンズユニットL4の位置を検出することができる。   Further, the microcomputer 152 outputs from a focus reset circuit 154 configured by a photo interrupter (not shown) fixed to the intermediate lens barrel 70 and a light shielding portion (not shown) provided in the focus driving unit 90. To monitor. When the focus lens unit L4 is positioned at the reference position, the light shielding unit enters between the light projecting unit and the light receiving unit of the photo interrupter, and the signal from the light receiving unit changes. Thereby, the microcomputer 152 detects that the focus lens unit L4 is located at the reference position. By counting the number of drive pulses input to the focus drive unit 90 from the reference position, the position of the focus lens unit L4 can be detected.

マイクロコンピュータ152は、カメラ信号処理回路151からの映像信号bからコントラスト情報(高周波成分)を生成する。そして、コントラストが最大となる位置にフォーカスレンズユニットL4を移動させるようにフォーカス駆動回路155を通じてフォーカス駆動ユニット90を動作させる。これにより、焦点調節が行われる。   The microcomputer 152 generates contrast information (high frequency component) from the video signal b from the camera signal processing circuit 151. Then, the focus drive unit 90 is operated through the focus drive circuit 155 so as to move the focus lens unit L4 to a position where the contrast is maximized. Thereby, focus adjustment is performed.

マイクロコンピュータ152は、ズーム位置検出回路153からの信号に応じてフォーカス駆動回路155を介してフォーカス駆動ユニット90を動作させ、ズーム位置に対して所定の位置関係を維持するようにフォーカスレンズユニットL4を移動させる。これにより、合焦状態を維持しながら変倍動作を行うことができる。   The microcomputer 152 operates the focus drive unit 90 via the focus drive circuit 155 according to the signal from the zoom position detection circuit 153, and moves the focus lens unit L4 so as to maintain a predetermined positional relationship with respect to the zoom position. Move. As a result, the zooming operation can be performed while maintaining the in-focus state.

さらに、マイクロコンピュータ152は、カメラ信号処理回路151からの映像信号bから明るさ情報を生成する。そして、該明るさ情報に基づいて、露出制御駆動回路156を通じて絞りユニット50を動作させる。これにより、撮像素子149上に形成される被写体像の明るさを制御することができる。   Further, the microcomputer 152 generates brightness information from the video signal b from the camera signal processing circuit 151. Then, the aperture unit 50 is operated through the exposure control drive circuit 156 based on the brightness information. Thereby, the brightness of the subject image formed on the image sensor 149 can be controlled.

157,158は防振ユニット60のシフト鏡筒101をピッチ方向及びヨー方向にシフトさせるために、上述した第1及び第2のアクチュエータ(駆動コイル105p,105y)への通電を制御するピッチ及びヨーコイル駆動回路である。   Reference numerals 157 and 158 denote pitch and yaw coils for controlling energization to the first and second actuators (drive coils 105p and 105y) described above in order to shift the shift barrel 101 of the image stabilization unit 60 in the pitch direction and the yaw direction. It is a drive circuit.

159,160はシフト鏡筒101のピッチ方向及びヨー方向でのシフト位置を検出する磁気検出素子108p,108yを含むピッチ及びヨー位置検出回路である。位置検出回路159,160からの出力は、マイクロコンピュータ152に入力される。なお、本実施例では、第1及び第2のアクチュエータによる駆動力発生方向であるピッチ方向及びヨー方向と、位置検出回路159,160による位置検出方向とを一致されているが、これらは異なっていてもよい。   Reference numerals 159 and 160 denote pitch and yaw position detection circuits including magnetic detection elements 108p and 108y for detecting the shift position of the shift barrel 101 in the pitch direction and the yaw direction. Outputs from the position detection circuits 159 and 160 are input to the microcomputer 152. In this embodiment, the pitch direction and the yaw direction, which are the driving force generation directions by the first and second actuators, are matched with the position detection directions by the position detection circuits 159 and 160, but they are different. May be.

161,162は撮像装置のピッチ方向及びヨー方向での振れ角度を検出するピッチ及びヨー角度検出回路である。角度検出回路161,162は、振動ジャイロ等の角速度センサと、該角速度センサの出力を積分する積分回路とを含む。積分回路からの出力は、角変位信号(振れ信号)としてマイクロコンピュータ152に入力される。   Reference numerals 161 and 162 denote pitch and yaw angle detection circuits for detecting a shake angle in the pitch direction and the yaw direction of the imaging apparatus. The angle detection circuits 161 and 162 include an angular velocity sensor such as a vibration gyro, and an integration circuit that integrates the output of the angular velocity sensor. The output from the integration circuit is input to the microcomputer 152 as an angular displacement signal (a shake signal).

マイクロコンピュータ152は、ピッチ方向及びヨー方向の角変位信号に基づいて、ピッチ及びヨーコイル駆動回路157,158に制御信号を出力する。ピッチ及びヨーコイル駆動回路157,158は、該制御信号に応じた通電量を第1及び第2のアクチュエータ(駆動コイル105p,105y)に印加する。これにより、シフト鏡筒101が撮像光学系の光軸に対してシフトし、補正レンズL3を通過する光束が曲げられ、撮像素子149上に形成されている被写体像が移動する。具体的には、撮像素子149上に形成されている被写体像が、撮像装置の振れによる本来の移動方向とは逆方向に、かつ本来の移動量と同じ量だけ移動するように第1及び第2のアクチュエータへの通電量が制御される。こうして、撮像装置の振れによる像振れが低減される。   The microcomputer 152 outputs control signals to the pitch and yaw coil drive circuits 157 and 158 based on the angular displacement signals in the pitch direction and the yaw direction. The pitch and yaw coil drive circuits 157 and 158 apply energization amounts corresponding to the control signals to the first and second actuators (drive coils 105p and 105y). Thereby, the shift barrel 101 is shifted with respect to the optical axis of the imaging optical system, the light beam passing through the correction lens L3 is bent, and the subject image formed on the imaging element 149 moves. Specifically, the first and second objects are formed such that the subject image formed on the image sensor 149 moves in the direction opposite to the original movement direction due to the shake of the image pickup apparatus and by the same amount as the original movement amount. The energization amount to the second actuator is controlled. In this way, image blur due to camera shake is reduced.

なお、マイクロコンピュータ152は、角度検出回路161,162により得られた角変位から位置検出回路159,160により得られたシフト鏡筒101のシフト位置を差し引く。そして、その差分が小さくなるようにコイル駆動回路157,158を通じて駆動コイル105p,105yへの通電をフィードバック制御する。これにより、シフト鏡筒101のシフト量を正確に制御し、高い防振性能を得ることができる。   The microcomputer 152 subtracts the shift position of the shift barrel 101 obtained by the position detection circuits 159 and 160 from the angular displacement obtained by the angle detection circuits 161 and 162. Then, the energization to the drive coils 105p and 105y is feedback-controlled through the coil drive circuits 157 and 158 so that the difference becomes small. As a result, the shift amount of the shift barrel 101 can be accurately controlled, and high vibration isolation performance can be obtained.

また、図4及び図5に示したように、本実施例における無偏心コロ109e及び偏心コロ110fはいずれも、中空円筒形状に形成されたカムフォロア部109h,110hを有する。このうち、偏心コロ110fの偏心カムフォロア部110hは、無偏心コロ109eのカムフォロア部109hに比べて肉厚が薄い。つまり、偏心コロ110fの偏心カムフォロア部110hは、無偏心コロ109eのカムフォロア部109hに比べて強度が低い。   As shown in FIGS. 4 and 5, the eccentric roller 109e and the eccentric roller 110f in this embodiment both have cam followers 109h and 110h formed in a hollow cylindrical shape. Of these, the eccentric cam follower portion 110h of the eccentric roller 110f is thinner than the cam follower portion 109h of the eccentric roller 109e. That is, the eccentric cam follower portion 110h of the eccentric roller 110f is lower in strength than the cam follower portion 109h of the non-eccentric roller 109e.

一方、第1及び第2のアクチュエータの配置位相を両端とする90度の範囲D内(すなわち、防振ユニットの重心G付近)に設けられたコロは、撮像装置の落下等によって、他のコロよりも大きな衝撃を受け易い。   On the other hand, a roller provided within a 90-degree range D (that is, near the center of gravity G of the vibration isolation unit) having the arrangement phases of the first and second actuators at both ends is caused by another drop of the imaging device. More susceptible to greater impact.

このため、本実施例では、防振ユニットの重心G付近に、偏心コロ110fよりも強度が高い無偏心コロ109eを設けている。これにより、撮像装置の落下等による衝撃を受けても、無偏心コロ109eは変形したり破損したりせず、防振ユニット60の機能が保護される。   For this reason, in this embodiment, an eccentric roller 109e having a strength higher than that of the eccentric roller 110f is provided near the center of gravity G of the vibration isolation unit. As a result, the eccentric roller 109e is not deformed or damaged even when it is subjected to an impact caused by dropping or the like of the imaging device, and the function of the image stabilizing unit 60 is protected.

図8には、本発明の実施例2を示している。図8は、無偏心コロ109eをレンズ鏡筒の外周側から見て示した図である。   FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a view showing the non-eccentric roller 109e as seen from the outer peripheral side of the lens barrel.

本実施例は、無偏心コロ109eが金属により形成されている点で、実施例1と異なる。他の構成は実施例1と同じであるので、図8において実施例1と共通する構成要素には、実施例1と同符号を付す。   The present embodiment is different from the first embodiment in that the non-eccentric roller 109e is formed of metal. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment are given to components common to the first embodiment in FIG.

実施例1でも説明したように、第1及び第2のアクチュエータの配置位相を両端とする90度の範囲D内(すなわち、防振ユニットの重心G付近)に設けられた無偏心コロ109eは、撮像装置の落下等によって、他の偏心コロ110fよりも大きな衝撃を受け易い。   As described in the first embodiment, the non-eccentric roller 109e provided in the range D of 90 degrees having the arrangement phases of the first and second actuators at both ends (that is, near the center of gravity G of the vibration isolation unit) Due to the fall of the imaging device or the like, it is more susceptible to a larger impact than the other eccentric roller 110f.

このため、本実施例では、無偏心コロ109eを金属により形成することで、無偏心コロ109eの強度を、実施例1に比べてより高くしている。言い換えれば、もともと偏心コロ110fよりも強度が高い無偏心コロ109eの強度をより高めている。これにより、撮像装置の落下等による衝撃を受けて無偏心コロ109eが変形したり破損したりする可能性を実施例1よりも低くすることができる。   For this reason, in this embodiment, the eccentric roller 109e is made of metal, so that the strength of the eccentric roller 109e is higher than that in the first embodiment. In other words, the strength of the eccentric roller 109e, which is originally higher in strength than the eccentric roller 110f, is further increased. Thereby, the possibility that the eccentric roller 109e is deformed or damaged due to an impact caused by dropping of the imaging device or the like can be made lower than that in the first embodiment.

なお、偏心コロ110fを金属により形成することで、無偏心コロ109eに代えて、偏心コロ110fを上記90度範囲D内に配置することも可能である。   In addition, it is also possible to arrange the eccentric roller 110f within the 90-degree range D in place of the non-eccentric roller 109e by forming the eccentric roller 110f from metal.

図9には、本発明の実施例3を示している。図9は、無偏心コロ109eをレンズ鏡筒の外周側から見て示した図である。本実施例は、無偏心コロ109eが樹脂により形成されている点で、実施例2と異なる。他の構成は実施例1と同じであるので、図8において実施例1と共通する構成要素には、実施例1と同符号を付す。   FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a view showing the non-eccentric roller 109e as seen from the outer peripheral side of the lens barrel. The present embodiment is different from the second embodiment in that the non-eccentric roller 109e is formed of resin. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment are given to components common to the first embodiment in FIG.

実施例1でも説明したように、第1及び第2のアクチュエータの配置位相を両端とする90度の範囲D内(すなわち、防振ユニットの重心G付近)に設けられた無偏心コロ109eは、撮像装置の落下等によって、他の偏心コロ110fよりも大きな衝撃を受け易い。   As described in the first embodiment, the non-eccentric roller 109e provided in the range D of 90 degrees having the arrangement phases of the first and second actuators at both ends (that is, near the center of gravity G of the vibration isolation unit) Due to the fall of the imaging device or the like, it is more susceptible to a larger impact than the other eccentric roller 110f.

そこで、本実施例では、無偏心コロ109eを樹脂により形成した上で、以下の条件を満足する。   Therefore, in this embodiment, the following condition is satisfied after the eccentric roller 109e is formed of resin.

d×MPa≧60
ただし、dは中空円筒形状部であるカムフォロア部109hの最小の肉厚であり、MPaは該樹脂の曲げ強さである。該条件を満足することで、もともと偏心コロ110fよりも強度が高い無偏心コロ109eの強度をより高めている。
d × MPa ≧ 60
However, d is the minimum thickness of the cam follower part 109h which is a hollow cylindrical part, and MPa is the bending strength of this resin. By satisfying this condition, the strength of the eccentric roller 109e, which is originally higher in strength than the eccentric roller 110f, is further increased.

これにより、撮像装置の落下等による衝撃を受けて無偏心コロ109eが変形したり破損したりする可能性を実施例1よりも低くすることができる。   Thereby, the possibility that the eccentric roller 109e is deformed or damaged due to an impact caused by dropping of the imaging device or the like can be made lower than that in the first embodiment.

なお、偏心コロ110fを上記条件を満足するように形成することで、無偏心コロ109eに代えて、偏心コロ110fを上記90度範囲D内に配置することも可能である。   In addition, by forming the eccentric roller 110f so as to satisfy the above conditions, the eccentric roller 110f can be disposed within the 90-degree range D instead of the non-eccentric roller 109e.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

例えば、上記各実施例では、防振素子として補正レンズを用いる場合について説明したが、本発明は、防振素子として撮像素子を用い、該撮像素子を撮像光学系の光軸に対してシフトさせて像振れを低減する場合にも適用することができる。   For example, in each of the embodiments described above, the case where the correction lens is used as the image stabilization element has been described. Therefore, the present invention can also be applied to reduce image blur.

本発明の実施例1である撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図。1 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens barrel mounted on an imaging apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. 実施例1のレンズ鏡筒の構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a lens barrel of Embodiment 1. 実施例1のレンズ鏡筒に搭載される防振ユニットの構成を示す分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a vibration isolation unit mounted on the lens barrel of the first embodiment. 図2のA−A線に沿って切断したレンズ鏡筒の断面図。Sectional drawing of the lens-barrel cut | disconnected along the AA line of FIG. 図4のレンズ鏡筒を矢印B方向から見た図。The figure which looked at the lens-barrel of FIG. 4 from the arrow B direction. 図4のレンズ鏡筒を矢印C方向から見た図。The figure which looked at the lens-barrel of FIG. 4 from the arrow C direction. 実施例1の撮像装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment. 本発明の実施例2である撮像装置のレンズ鏡筒を外周側から見た図。The figure which looked at the lens barrel of the imaging device which is Example 2 of this invention from the outer peripheral side. 本発明の実施例3である撮像装置のレンズ鏡筒を外周側から見た図。The figure which looked at the lens barrel of the imaging device which is Example 3 of this invention from the outer peripheral side.

符号の説明Explanation of symbols

L1,L2 変倍レンズユニット
L3 補正レンズ
L4 フォーカスレンズユニット
10 第1鏡筒
20 ズームカム環
30 固定筒
40 第2鏡筒
50 絞りユニット
60 防振ユニット
70 中間鏡筒
80 フォーカスモータ
90 フォーカス駆動ユニット
101 シフト鏡筒
102 シフトベース
103 センサベース
104m 駆動マグネット
104n,106 ヨーク
104p,104y マグネットユニット
105p,105y 駆動コイル
107a〜107c ボール
108p,108y 磁気検出素子
109e 無偏心コロ
110f 偏心コロ
120 後部鏡筒
130 ズーム操作環
L1, L2 Variable magnification lens unit L3 Correction lens L4 Focus lens unit 10 First barrel 20 Zoom cam ring 30 Fixed barrel 40 Second barrel 50 Aperture unit 60 Anti-vibration unit 70 Intermediate barrel 80 Focus motor 90 Focus drive unit 101 Shift Lens barrel 102 Shift base 103 Sensor base 104m Driving magnet 104n, 106 Yoke 104p, 104y Magnet unit 105p, 105y Driving coil 107a-107c Ball 108p, 108y Magnetic detection element 109e Uneccentric roller 110f Eccentric roller 120 Rear lens barrel 130 Zoom operation ring

Claims (5)

防振素子を保持する保持部材、該保持部材を光学系の光軸に対してシフト可能に保持するベース部材、及び前記保持部材と前記ベース部材のうち一方に設けられたコイルと他方に設けられたマグネットとによりそれぞれ構成され、前記保持部材を前記光軸に対して互いに異なる2方向にそれぞれシフトさせる第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータを含む防振ユニットと、
前記防振ユニットを保持する鏡筒部材とを有し、
前記防振ユニットは、前記ベース部材に設けられた3つの被保持部材が前記鏡筒部材に形成された係合部に係合することで該鏡筒部材によって保持されており、
前記3つの被保持部材のうち2つの被保持部材は、該被保持部材の中心軸に対して偏心した偏心部を有し、該偏心部が前記係合部に係合していることを特徴とする光学機器。
A holding member that holds the vibration isolating element, a base member that holds the holding member so as to be shiftable with respect to the optical axis of the optical system, a coil provided on one of the holding member and the base member, and a coil provided on the other An anti-vibration unit including a first actuator and a second actuator, each of which includes a first actuator that shifts the holding member in two different directions with respect to the optical axis.
A lens barrel member that holds the vibration isolation unit;
The anti-vibration unit is held by the lens barrel member by engaging three held members provided on the base member with an engagement portion formed on the lens barrel member,
Of the three members to be held, two members to be held have eccentric portions that are eccentric with respect to the central axis of the members to be held, and the eccentric portions are engaged with the engaging portions. Optical equipment.
前記第1及び前記第2のアクチュエータは、光軸方向視において互いに90度位相が異なるように配置され、
前記2つの被保持部材の前記偏心部及び他の1つの被保持部材における前記係合部に係合する無偏心部は中空円筒形状を有し、
前記無偏心部を有する被保持部材は、光軸方向視における前記ベース部材のうち、前記第1及び第2のアクチュエータの配置位相を両端とする90度の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。
The first and second actuators are arranged so that the phases are 90 degrees different from each other when viewed in the optical axis direction.
The eccentric portion of the two held members and the non-eccentric portion that engages with the engaging portion of the other held member have a hollow cylindrical shape,
The held member having the non-eccentric part is provided in a range of 90 degrees with the arrangement phases of the first and second actuators as both ends of the base member as viewed in the optical axis direction. The optical apparatus according to claim 1.
防振素子を保持する保持部材、該保持部材を光学系の光軸に対してシフト可能に保持するベース部材、及び前記保持部材を前記光軸に対して互いに異なる2方向にそれぞれシフトさせる第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータを含む防振ユニットと、
前記防振ユニットを保持する鏡筒部材とを有し、
前記防振ユニットは、前記ベース部材に設けられた3つの被保持部材が前記鏡筒部材に形成された係合部に係合することで該鏡筒部材によって保持され、
前記第1及び前記第2のアクチュエータは、光軸方向視において互いに90度位相が異なるように配置され、
前記3つの被保持部材のうち1つの被保持部材は、光軸方向視における前記ベース部材のうち、前記第1及び第2のアクチュエータの配置位相を両端とする90度の範囲内に設けられており、
前記1つの被保持部材は、前記3つの被保持部材のうち他の2つの被保持部材よりも高い強度を有することを特徴とする光学機器。
A holding member that holds the vibration isolation element, a base member that holds the holding member so as to be shiftable with respect to the optical axis of the optical system, and a first member that shifts the holding member in two different directions with respect to the optical axis. An anti-vibration unit including the actuator and the second actuator;
A lens barrel member that holds the vibration isolation unit;
The anti-vibration unit is held by the lens barrel member by engaging three held members provided on the base member with an engagement portion formed on the lens barrel member,
The first and second actuators are arranged so that the phases are 90 degrees different from each other when viewed in the optical axis direction.
Of the three members to be held, one member to be held is provided within a range of 90 degrees with the arrangement phases of the first and second actuators as both ends of the base member as viewed in the optical axis direction. And
The one held member has higher strength than the other two held members among the three held members.
前記1つの被保持部材は、金属により形成されていることを特徴とする請求項3に記載の光学機器。   The optical apparatus according to claim 3, wherein the one member to be held is made of metal. 前記1つの被保持部材は樹脂により形成されており、以下の条件を満足することを特徴とする請求項3に記載の光学機器。
d×MPa≧60
ただし、dは前記1つの被保持部材のうち前記係合部に係合する中空円筒形状部の肉厚であり、MPaは該樹脂の曲げ強さである。
The optical apparatus according to claim 3, wherein the one member to be held is formed of a resin and satisfies the following condition.
d × MPa ≧ 60
Here, d is the thickness of the hollow cylindrical portion that engages with the engaging portion of the one held member, and MPa is the bending strength of the resin.
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JP2012083586A (en) * 2010-10-13 2012-04-26 Tamron Co Ltd Vibration-proof actuator, lens unit including the same, and camera

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