JP2009288769A - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮影用光学装置200において、撮影ユニット1を揺動させて手振れを補正するにあたって、ピボット部225を間に挟む両側2箇所に2つが対になった第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yを各々設け、これらの撮影ユニット駆動機構では、可動体側である撮影ユニット1側に撮影ユニット駆動用マグネット240x、240yが保持され、固定体210側に撮影ユニット駆動用コイル230x、230yが保持されている。撮影ユニット1は、互いに周方向の同一方向に延在する複数本のアーム部287を備えたジンバルバネ280によってピボット部225に向けて押圧されている。
【選択図】図2
Description
(撮影用光学装置の全体構成)
図1(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。
図3(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る撮影用光学装置200に用いた撮影ユニット1を斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。図4は、図3に示す撮影ユニット1の動作を模式的に示す説明図である。なお、図4の左半分は、移動体3が無限遠の位置(通常撮影位置)にあるときの図を示しており、図4の右半分は、移動体3がマクロ位置(接写撮影位置)にあるときの図を示している。
本形態の撮影ユニット1において、移動体3は、通常は撮像素子側(撮像素子側)に位置しており、このような状態において、レンズ駆動用コイル30s、30tに所定方向の電流を流すと、レンズ駆動用コイル30s、30tは、それぞれ上向き(前側)の電磁力を受けることになる。これにより、レンズ駆動用コイル30s、30tが固着された移動体3は、被写体側(前側)に移動し始めることになる。このとき、バネ部材14tと移動体3の前端との間、およびバネ部材14sと移動体3の後端との間には、移動体3の移動を規制する弾性力が発生する。このため、移動体3を前側に移動させようとする電磁力と、移動体3の移動を規制する弾性力とが釣り合ったとき、移動体3は停止する。その際、バネ部材14s、14tによって移動体3に働く弾性力に応じて、レンズ駆動用コイル30s、30tに流す電流量を調整することで、移動体3を所望の位置に停止させることができる。
再び図1(a)、(b)および図2において、本形態の撮影用光学装置200では、振れ補正機構を構成するにあたって、まず、ベース220の上面中央には、半球状に突出したピボット部225が形成されている。ピボット部225の上端部は、撮影ユニット1のプレート151の中心に当接しており、光軸L上に位置している。このため、撮影ユニット1は、ピボット部225によって、X軸方向、Y軸方向、およびX軸方向とY軸方向とに挟まれた方向のいずれにも揺動可能である。また、ピボット部225は軸状に形成してもよいが、半球状の突起であれば、撮影用光学装置200の光軸Lの方向における寸法を短くすることができる。また、プレート151においてピボット部225が当接する部部は円錐状に凹んだ凹部としてもよい。さらに、ピボット部については撮影ユニット1の側に形成してもよい。
このように構成した撮影用光学装置200を搭載したカメラ付き携帯電話機では、撮影の際の手振れを検出するためのジャイロセンサなどの手振れ検出センサ(図示せず)が搭載されており、かかる手振れ検出センサでの検出結果に基づいて、カメラ付き携帯電話機に搭載された制御部は、撮影ユニット駆動用コイル230x、および撮影ユニット駆動用コイル230yの一方あるいは双方に通電を行い、撮影ユニット1をX軸周りおよびY軸周りの一方および双方において揺動させる。かかる揺動を合成すれば、XY面全体に対して撮影ユニット1を揺動させたことになる。それ故、カメラ付き携帯電話などで想定される全ての手振れを確実に補正することができる。
以上説明したように、本形態の撮影用光学装置200では、ピボット部225を介して撮影ユニット1が固定体210に対して揺動可能に支持された構造とするとともに、撮影ユニット1と固定体との間に、撮影ユニット1を揺動させる撮影ユニット駆動機構(第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250y)を設けてあるため、撮影用光学装置200を搭載したカメラ付き携帯電話などで撮影を行なう際、手振れが発生したときでも、かかる手振れを撮影ユニット1の揺動によって補正することができる。従って、撮影ユニット1に振れ補正機構を内蔵させる必要がないので、撮影ユニット1が小型ゆえに撮影ユニット1内に振れ補正機構を設けることができない場合でも、振れ補正を行なうことができる。
図5(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態2に係る撮影用光学装置に用いたコイル保持部材の構成を示す説明図、およびこの撮影用光学装置を光軸に平行に切断したときの縦断面図である。なお、実施の形態2に係る撮影用光学装置は、実施の形態1に係る撮影用光学装置撮影と共通する部分を備えているので、共通する部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図6(a)、(b)は各々、本発明の別の実施の形態に係る撮影用光学装置を被写体側において斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。なお、本形態に係る撮影用光学装置は、実施の形態1に係る撮影用光学装置撮影と共通する部分を備えているので、共通する部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
上記の実施の形態1、2などでは、固定カバー230およびベース220について、それを形成する材料は特に規定されていないが、固定カバー230全体およびベース220全体を磁性材料から形成すれば、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yを磁性体で覆った状態になるため、外部への磁束漏れを防止することができる。また、外部の磁束が第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yに侵入して、撮影ユニット1の姿勢に影響を与えることを低減できる。
図7は、本発明を適用した撮影用光学装置に対する磁束漏れ対策を示す説明図である。
図8は、本発明を適用した撮影用光学装置に対する別の磁束漏れ対策を示す説明図である。上記の磁束漏れ対策1では、固定カバー230を利用した例であったが、ヨーク16(可動モジュール側ヨーク)を利用して、磁束漏れ対策を行なってもよい。本形態では、図8に示すように、ヨーク16の形状を変更することにより、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yから外部への磁束漏れを防止するとともに、外部から侵入する磁束の影響を阻止する。
上記形態では、第1撮影ユニット駆動機構250xおよび第2撮影ユニット駆動機構250yのいずれにおいても、可動体側である撮影ユニット1側にマグネット(撮影ユニット駆動用マグネット240x、240y)が保持され、固定体210側にコイル(撮影ユニット駆動用コイル230x、230y)が保持されている構成を採用したが、可動体側である撮影ユニット1側に撮影ユニット駆動用コイルが保持され、固定体210側に撮影ユニット駆動用マグネットが保持されている構成を採用してもよい。
2 支持体
3 移動体
5 レンズ駆動機構
12 レンズホルダ
13 コイルホルダ
14s、14t バネ部材
17 レンズ駆動用マグネット
16 ヨーク
19 撮像素子ホルダ
30s、30t レンズ駆動用コイル
61 磁性片
150 カバー部
155 撮像素子
200 撮影用光学装置(振れ補正機能付き光学ユニット)
210 固定体
225 ピボット部
230x、230y 撮影ユニット駆動用コイル
240x、240y 撮影ユニット駆動用マグネット
250x 第1撮影ユニット駆動機構
250y 第2撮影ユニット駆動機構
260 コイル保持部材
265 コイル保持部材の開口部
280 ジンバルバネ(付勢手段)
281 内周側連結部
285 外周側連結部
287 アーム部
L 光軸
Claims (16)
- 少なくともレンズが支持体上に支持された可動モジュールと、
該可動モジュールを支持する固定体と、
を有し、
前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記固定体において前記可動モジュールを揺動可能に支持するピボット部と、該ピボット部を支点にして前記可動モジュールを同一方向に揺動させる磁気力を、前記ピボット部を間に挟んで対向する2箇所で対になって発生させる振れ補正用の可動モジュール駆動機構と、を有していることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記可動モジュールは付勢手段によって前記ピボット部に押圧されており、
当該付勢手段は、前記可動モジュールに連結される内周側連結部と、前記固定体に連結される外周側連結部と、前記内周側連結部から互いに周方向の同一方向に延在して前記外周側連結部に繋がる複数本のアーム部とを備えたジンバルバネであることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 少なくともレンズが支持体上に支持された可動モジュールと、
該可動モジュールを支持する固定体と、
を有し、
前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記固定体において前記可動モジュールを揺動可能に支持するピボット部と、前記可動モジュールを前記ピボット部に向けて押圧する付勢手段と、前記ピボット部を支点にして前記可動モジュールを揺動させる磁気力を発生させる振れ補正用の可動モジュール駆動機構と、を有し、
前記付勢手段は、前記可動モジュールに連結される内周側連結部と、前記固定体に連結される外周側連結部と、前記内周側連結部から互いに周方向の同一方向に延在して前記外周側連結部に繋がる複数本のアーム部とを備えたジンバルバネであることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記可動モジュール駆動機構は、前記ピボット部を支点にして前記可動モジュールを同一方向に揺動させる磁気力を、前記ピボット部を間に挟んで対向する2箇所で対になって発生させることを特徴とする請求項3に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 互いに直交する3方向を各々X軸、Y軸、Z軸とし、前記光軸に沿う方向をZ軸としたとき、
前記可動モジュールと前記固定体との間には、前記可動モジュール駆動機構として、X軸、Y軸およびZ軸のうちの2つの軸線周りに揺動させる磁気駆動力を発生させる2組の可動モジュール駆動機構が構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記2組の可動モジュール駆動機構は、Y軸方向において前記ピボット部を間に挟んで対向する2箇所で対になって前記可動モジュールをX軸およびY軸のうちの一方の軸線周りに揺動させる磁気駆動力を発生させる第1可動モジュール駆動機構と、X軸方向において前記ピボット部を間に挟んで対向する2箇所で対になって前記可動モジュールをX軸およびY軸のうちの他方の軸線周りに揺動させる磁気駆動力を発生させる第2可動モジュール駆動機構と、からなることを特徴とする請求項5に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記可動モジュールは、前記支持体上に撮像素子を備えた撮影ユニットであることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記レンズは、光軸方向に移動可能に前記支持体上に支持された移動体に含まれ、
前記可動モジュールにおいて、前記支持体上には前記移動体を光軸方向に磁気駆動するレンズ駆動機構が支持されていることを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記可動モジュール駆動機構は、前記ピボット部を間に挟んで対向する2箇所の各々に、前記可動モジュールおよび前記固定体のうちの一方側に保持された可動モジュール駆動用マグネットと、他方側に保持された可動モジュール駆動用コイルと、を備えていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記可動モジュール駆動用マグネットは、前記可動モジュール側に保持され、
前記可動モジュール駆動用コイルは、前記固定体側に保持されていることを特徴とする請求項9に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記可動モジュールにおいて、前記支持体上には前記移動体を光軸方向に磁気駆動するレンズ駆動機構が支持されており、
前記可動モジュール駆動機構は、前記可動モジュール側に保持された可動モジュール駆動用マグネットと、前記固定体側に保持された可動モジュール駆動用コイルとを備え、
前記可動モジュールは、前記移動体を外周側で囲むカバー部を備え、
前記レンズ駆動機構は、前記移動体の外周面に保持されたレンズ駆動用コイルと、前記カバー部の内周面に保持されたレンズ駆動用マグネットとを備え、
前記可動モジュール駆動用マグネットは、前記カバー部の外周面に保持されていることを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記移動体には、前記レンズ駆動用マグネットより光軸方向における被写体側位置に当該レンズ駆動用マグネットとの間に磁気吸引力を発生させる磁性片が保持されていることを特徴とする請求項8または11に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記固定体は、前記可動モジュールおよび前記可動モジュール駆動機構を外周側で覆う固定カバーを有し、
当該固定カバーにおいて前記光軸と直交する方向から見たときに、前記可動モジュール駆動用マグネットの外側で少なくとも当該可動モジュール駆動用マグネットの磁束領域内に位置する部分は、磁性体からなることを特徴とする請求項9乃至12の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記固定カバーは、非磁性材料からなる第1カバー部分と、前記磁性体からなる第2カバー部分とを備えていることを特徴とする請求項13に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記固定体は、前記可動モジュールおよび前記可動モジュール駆動機構の外周側を磁性体部分で覆う固定カバーを有し、
前記可動モジュール駆動用マグネットにおいて前記光軸周りに隣接している可動モジュール駆動用マグネット同士は、前記光軸周りに隣接する位置の磁極が相違していることを特徴とする請求項9乃至12の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記可動モジュールは、前記可動モジュール駆動用マグネットを保持している可動モジュール側ヨークを備え、
前記可動モジュール側ヨークは、前記可動モジュール駆動用マグネットの外面に対向する位置まで屈曲して延在したコイル側集磁ヨーク部分を備えていることを特徴とする請求項9乃至12の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
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