以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
＜カメラの全体構成＞
図１〜図３を用いてカメラ１について説明する。図１はカメラ１の正面図である。図２はカメラ１の内部構成を示す概略図である。図３はカメラ１のブロック図である。
図１および図２に示すように、カメラ１は、筐体２と、光学系Ｏと、光学系Ｏを支持するレンズ鏡筒３と、撮像素子１２１を有する撮像素子ユニット１３２と、マイコン２０と、振れ補正装置３０と、を有している。
筐体２は、カメラ１のボディを形成しており、レンズ鏡筒３および振れ補正装置３０を支持している。光学系Ｏは、例えば複数のレンズ群を有するズーム光学系であり、光軸Ａを有している。光学系Ｏにより、被写体の光学像が撮像素子１２１上に形成される。カメラ１では、光軸Ａを基準として直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が設定されている。Ｚ軸は光軸Ａと一致しており、カメラ１の被写体側がＺ軸方向正側に対応している。Ｙ軸は鉛直方向（重力に平行な方向）に平行に設定されており、鉛直方向上側がＹ軸方向正側である。Ｘ軸は水平方向に平行に設定されており、図１の右側がＸ軸方向正側である。また、Ｚ軸方向正側から見た場合に、光軸Ａを中心として時計回りをＲ２方向、反時計回りをＲ１方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Overall camera configuration>
The camera 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of the camera 1. FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal configuration of the camera 1. FIG. 3 is a block diagram of the camera 1.
As shown in FIGS. 1 and 2, the camera 1 includes a housing 2, an optical system O, a lens barrel 3 that supports the optical system O, an image sensor unit 132 having an image sensor 121, a microcomputer 20, and the like. And a shake correction device 30.
The housing 2 forms the body of the camera 1 and supports the lens barrel 3 and the shake correction device 30. The optical system O is, for example, a zoom optical system having a plurality of lens groups, and has an optical axis A. An optical image of the subject is formed on the image sensor 121 by the optical system O. In the camera 1, an orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is set with the optical axis A as a reference. The Z axis coincides with the optical axis A, and the subject side of the camera 1 corresponds to the positive side in the Z axis direction. The Y axis is set parallel to the vertical direction (direction parallel to gravity), and the upper side in the vertical direction is the positive side in the Y axis direction. The X axis is set parallel to the horizontal direction, and the right side of FIG. 1 is the X axis direction positive side. When viewed from the positive side in the Z-axis direction, the clockwise direction around the optical axis A is the R2 direction, and the counterclockwise direction is the R1 direction.
光学系Ｏのレンズ群は、レンズ鏡筒３に含まれる複数のレンズ枠により支持されており、レンズ鏡筒３のズーム駆動ユニット１３により光軸Ａに沿った方向へ駆動される。これにより、光学系Ｏの光学倍率を変化させることができる。ズーム駆動ユニット１３は、例えばステッピングモータを有している。ズーム駆動ユニット１３の動作はマイコン２０により制御される。
筐体２の振れを検出するために、カメラ１には、第１角速度センサ４と、第２角速度センサ５と、第３角速度センサ６と、が設けられている。第１角速度センサ４は筐体２のＸ軸回りの角速度ωｘを検出する。第２角速度センサ５は筐体２のＹ軸回りの角速度ωｙを検出する。第３角速度センサ６は筐体２のＺ軸回りの角速度ωｚを検出する。
第１〜第３角速度センサ４〜６は、例えばジャイロセンサである。第１〜第３角速度センサ４〜６により、筐体２の回転運動（角速度）を検出することができる。検出された角速度を時間積分することで、回転角度を取得することができる。この演算は、マイコン２０の角度演算部２４により行われる。つまり、第１〜第３角速度センサ４〜６および角度演算部２４により、カメラ１の回転角度を取得することができる。
The lens group of the optical system O is supported by a plurality of lens frames included in the lens barrel 3, and is driven in a direction along the optical axis A by the zoom drive unit 13 of the lens barrel 3. Thereby, the optical magnification of the optical system O can be changed. The zoom drive unit 13 has a stepping motor, for example. The operation of the zoom drive unit 13 is controlled by the microcomputer 20.
In order to detect the shake of the housing 2, the camera 1 is provided with a first angular velocity sensor 4, a second angular velocity sensor 5, and a third angular velocity sensor 6. The first angular velocity sensor 4 detects an angular velocity ωx around the X axis of the housing 2. The second angular velocity sensor 5 detects an angular velocity ωy around the Y axis of the housing 2. The third angular velocity sensor 6 detects an angular velocity ωz around the Z axis of the housing 2.
The first to third angular velocity sensors 4 to 6 are, for example, gyro sensors. The first to third angular velocity sensors 4 to 6 can detect the rotational motion (angular velocity) of the housing 2. The rotation angle can be acquired by time-integrating the detected angular velocity. This calculation is performed by the angle calculation unit 24 of the microcomputer 20. That is, the rotation angle of the camera 1 can be acquired by the first to third angular velocity sensors 4 to 6 and the angle calculation unit 24.
カメラ１の制御はマイコン２０（マイクロコンピュータ：Micro Computer）により行われる。マイコン２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有しており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで様々な機能を実現し得る。
図３に示すように、マイコン２０は、補正演算部２１と、第１駆動制御部２２ａと、第２駆動制御部２２ｂと、回転駆動制御部２３と、角度演算部２４と、補正演算部２１と、を有している。第１駆動制御部２２ａ、第２駆動制御部２２ｂおよび回転駆動制御部２３については、後述する。
角度演算部２４は、第１〜第３角速度センサ４〜６にて検出された角速度ωｘ、ωｙ、ωｚを時間積分することで回転角度θｘ、θｙ、θｚを算出する。補正演算部２１は、これらの回転角度に基づいて、補正レンズ９の駆動量（すなわち、第１駆動ユニット１０での駆動量および第２駆動ユニット１２での駆動量）と、回転駆動ユニット１１での回転駆動量と、を算出する。第１駆動制御部２２ａおよび第２駆動制御部２２ｂは、補正演算部２１により算出された駆動量に基づいて第１駆動ユニット１０および第２駆動ユニット１２の動作を制御する。回転駆動制御部２３は、補正演算部２１により算出された駆動量に基づいて回転駆動ユニット１１の動作を制御する。
The camera 1 is controlled by a microcomputer 20 (micro computer). The microcomputer 20 has a CPU, a ROM, and a RAM, and various functions can be realized by reading a program stored in the ROM into the CPU.
As shown in FIG. 3, the microcomputer 20 includes a correction calculation unit 21, a first drive control unit 22 a, a second drive control unit 22 b, a rotation drive control unit 23, an angle calculation unit 24, and a correction calculation unit 21. And have. The first drive control unit 22a, the second drive control unit 22b, and the rotation drive control unit 23 will be described later.
The angle calculation unit 24 calculates the rotation angles θx, θy, θz by time-integrating the angular velocities ωx, ωy, ωz detected by the first to third angular velocity sensors 4-6. Based on these rotation angles, the correction calculation unit 21 uses the rotation amount of the correction lens 9 (that is, the drive amount of the first drive unit 10 and the drive amount of the second drive unit 12) and the rotation drive unit 11. And the amount of rotation drive of. The first drive control unit 22 a and the second drive control unit 22 b control the operations of the first drive unit 10 and the second drive unit 12 based on the drive amount calculated by the correction calculation unit 21. The rotation drive control unit 23 controls the operation of the rotation drive unit 11 based on the drive amount calculated by the correction calculation unit 21.
＜振れ補正装置の概要＞
以上のように、マイコン２０により各センサの検出結果に基づく演算が行われる。この演算結果を用いて、カメラ１の振れにより生じる撮像素子１２１に対する光学像の変位が、振れ補正装置３０により抑制される。
具体的には、振れ補正装置３０は、主に、補正レンズ駆動ユニット７と、回転駆動ユニット１１と、を有している。補正レンズ駆動ユニット７は、光学系Ｏに含まれる補正レンズ９を光軸Ａに直交する方向に駆動するためのユニットである。回転駆動ユニット１１は、撮像素子１２１を回転駆動するためのユニットである。補正レンズ駆動ユニット７および回転駆動ユニット１１の制御は、マイコン２０の第１駆動制御部２２ａ、第２駆動制御部２２ｂ、回転駆動制御部２３により行われる。
<Outline of shake correction device>
As described above, the microcomputer 20 performs the calculation based on the detection result of each sensor. Using this calculation result, the shake correction device 30 suppresses the displacement of the optical image with respect to the image sensor 121 caused by the shake of the camera 1.
Specifically, the shake correction device 30 mainly includes a correction lens driving unit 7 and a rotation driving unit 11. The correction lens driving unit 7 is a unit for driving the correction lens 9 included in the optical system O in a direction orthogonal to the optical axis A. The rotational drive unit 11 is a unit for rotationally driving the image sensor 121. The correction lens drive unit 7 and the rotation drive unit 11 are controlled by the first drive control unit 22a, the second drive control unit 22b, and the rotation drive control unit 23 of the microcomputer 20.
＜補正レンズ駆動ユニット＞
図４を用いて補正レンズ駆動ユニット７について説明する。図４は補正レンズ駆動ユニット７の平面図である。
図４に示すように、補正レンズ駆動ユニット７は、光学系Ｏに含まれる補正レンズ９を駆動するためのユニットであり、レンズ鏡筒３により支持されている。補正レンズ９は、補正レンズ駆動ユニット７によりＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動される。補正レンズ駆動ユニット７により補正レンズ９を光軸Ａに直交する面内で駆動することで、筐体２の振れにより生じる撮像素子１２１に対する光学像の変位を抑制することができる。
図４に示すように、補正レンズ駆動ユニット７は、第１レンズ枠８と、第２レンズ枠１９と、第３レンズ枠１８と、第１駆動ユニット１０と、第２駆動ユニット１２と、を有している。補正レンズ９は第３レンズ枠１８に固定されている。
<Correction lens drive unit>
The correction lens driving unit 7 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a plan view of the correction lens driving unit 7.
As shown in FIG. 4, the correction lens driving unit 7 is a unit for driving the correction lens 9 included in the optical system O, and is supported by the lens barrel 3. The correction lens 9 is driven in the X-axis direction and the Y-axis direction by the correction lens driving unit 7. By driving the correction lens 9 in a plane orthogonal to the optical axis A by the correction lens driving unit 7, it is possible to suppress the displacement of the optical image with respect to the image sensor 121 caused by the shake of the housing 2.
As shown in FIG. 4, the correction lens driving unit 7 includes a first lens frame 8, a second lens frame 19, a third lens frame 18, a first driving unit 10, and a second driving unit 12. Have. The correction lens 9 is fixed to the third lens frame 18.
第１レンズ枠８は、他のレンズ枠（図示せず）に支持されており、ズーム駆動ユニット１３により撮像素子１２１に対してＺ軸方向に駆動される。第２レンズ枠１９は第１案内機構１７により第１レンズ枠８に対してＸ軸方向に移動可能に支持されている。第３レンズ枠１８は、第２案内機構１６により第２レンズ枠１９に対してＹ軸方向に移動可能に支持されている。
第１駆動ユニット１０および第２駆動ユニット１２により、補正レンズ９は筐体２に対して光軸Ａに直交する方向に駆動される。第１駆動ユニット１０および第２駆動ユニット１２は、例えば電磁アクチュエータである。
第１駆動ユニット１０は、Ｙ軸方向（ピッチ方向）に第３レンズ枠１８を駆動するユニットであり、第１コイル１４と、第１マグネット（図示せず）と、を有している。第１駆動ユニット１０は第１駆動制御部２２ａにより制御される。
The first lens frame 8 is supported by another lens frame (not shown), and is driven in the Z-axis direction with respect to the image sensor 121 by the zoom drive unit 13. The second lens frame 19 is supported by the first guide mechanism 17 so as to be movable in the X-axis direction with respect to the first lens frame 8. The third lens frame 18 is supported by the second guide mechanism 16 so as to be movable in the Y-axis direction with respect to the second lens frame 19.
The correction lens 9 is driven in the direction orthogonal to the optical axis A with respect to the housing 2 by the first drive unit 10 and the second drive unit 12. The first drive unit 10 and the second drive unit 12 are, for example, electromagnetic actuators.
The first drive unit 10 is a unit that drives the third lens frame 18 in the Y-axis direction (pitch direction), and includes a first coil 14 and a first magnet (not shown). The first drive unit 10 is controlled by the first drive control unit 22a.
第２駆動ユニット１２は、Ｘ軸方向（ヨー方向）に第３レンズ枠１８を駆動するユニットであり、第２コイル１５と、第２マグネット（図示せず）と、を有している。第２駆動ユニット１２は第２駆動制御部２２ｂにより制御される。
この第１駆動ユニット１０および第２駆動ユニット１２は、カメラ１の鉛直方向に対する姿勢を検出する姿勢検出部２５（後述）としても利用される。例えば、図１に示すように、カメラ１を正姿勢(撮像素子１２１の長手方向が水平となる横撮り姿勢)で保持する場合、補正レンズ９を所定の位置に保持するために、補正レンズ９および第３レンズ枠１８の重量に相当する力を第１駆動ユニット１０でＹ軸方向正側に発生させる必要がある。したがって、補正レンズ９を所定の位置に保持しているときは、その重量に応じた電流が第１コイル１４に流れる。
The second drive unit 12 is a unit that drives the third lens frame 18 in the X-axis direction (yaw direction), and includes a second coil 15 and a second magnet (not shown). The second drive unit 12 is controlled by the second drive control unit 22b.
The first drive unit 10 and the second drive unit 12 are also used as a posture detection unit 25 (described later) that detects the posture of the camera 1 with respect to the vertical direction. For example, as shown in FIG. 1, when the camera 1 is held in a normal posture (horizontal shooting posture in which the longitudinal direction of the image sensor 121 is horizontal), the correction lens 9 is held in order to hold the correction lens 9 in a predetermined position. In addition, a force corresponding to the weight of the third lens frame 18 needs to be generated by the first drive unit 10 on the Y axis direction positive side. Accordingly, when the correction lens 9 is held at a predetermined position, a current corresponding to the weight flows through the first coil 14.
一方、第２駆動ユニット１２はＹ軸方向（重力方向）と垂直な方向であるＸ軸方向に補正レンズ９を駆動するので、カメラ１が正姿勢の場合、第２コイル１５には、ほとんど電流を流す必要がない。
以上のことから、第１駆動ユニット１０に搭載された第１コイル１４および第２駆動ユニット１２に搭載された第２コイル１５に流れる電流値を検出することにより、カメラ１の鉛直方向（重力方向）に対する姿勢（特に、光軸Ａ回りの角度）を判定することが可能となる。後述するように、回転駆動制御部２３の姿勢検出部２５により電流値に基づいてカメラ１の姿勢が判定される。
＜回転駆動ユニット＞
ここで、図５〜図１３を用いて、いわゆる回転振れにより生じる撮像素子１２１に対する光学像の変位を補正するための回転駆動ユニット１１について詳細に説明する。図５は回転駆動ユニット１１の全体構成図である。図６は回転駆動ユニット１１の分解斜視図である。図７は回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０の斜視図である。図８は回転枠ユニット１２０の分解斜視図である。図９は保持枠ユニット１４０の斜視図である。図１０は保持枠ユニット１４０の分解斜視図である。図１１および図１２は回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０のＺ軸方向正側から見た平面図である。図１１は回転枠ユニット１２０を保持枠ユニット１４０に組み付ける途中の平面図である。図１２は回転枠ユニット１２０を保持枠ユニット１４０に組み付けた後の平面図である。図１３は図１２のXII−XII断面図である。図１４はＺ軸方向負側から見た回転駆動ユニット１１の平面図である。図１５および図１６は図１４のXIV−XIV断面の概略図である。
On the other hand, since the second drive unit 12 drives the correction lens 9 in the X-axis direction that is perpendicular to the Y-axis direction (gravity direction), when the camera 1 is in the normal posture, the second coil 15 has almost no current. There is no need to shed.
From the above, by detecting the current value flowing through the first coil 14 mounted on the first drive unit 10 and the second coil 15 mounted on the second drive unit 12, the vertical direction of the camera 1 (the direction of gravity) ) (In particular, an angle around the optical axis A). As will be described later, the posture of the camera 1 is determined by the posture detection unit 25 of the rotational drive control unit 23 based on the current value.
<Rotation drive unit>
Here, the rotation drive unit 11 for correcting the displacement of the optical image with respect to the image sensor 121 caused by so-called rotational shake will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is an overall configuration diagram of the rotary drive unit 11. FIG. 6 is an exploded perspective view of the rotary drive unit 11. FIG. 7 is a perspective view of the rotary frame unit 120 and the holding frame unit 140. FIG. 8 is an exploded perspective view of the rotary frame unit 120. FIG. 9 is a perspective view of the holding frame unit 140. FIG. 10 is an exploded perspective view of the holding frame unit 140. 11 and 12 are plan views of the rotary frame unit 120 and the holding frame unit 140 viewed from the positive side in the Z-axis direction. FIG. 11 is a plan view in the middle of assembling the rotary frame unit 120 to the holding frame unit 140. FIG. 12 is a plan view after the rotary frame unit 120 is assembled to the holding frame unit 140. 13 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. FIG. 14 is a plan view of the rotary drive unit 11 viewed from the Z axis direction negative side. 15 and 16 are schematic views of the XIV-XIV cross section of FIG.
図５および図６に示すように、回転駆動ユニット１１は、マスタフランジユニット１１０（ベース部材の一例）と、回転枠ユニット１２０（回転部材の一例、可動部材の一例）と、保持枠ユニット１４０（ベース部材の一例）と、を有している。
（１）マスタフランジユニット
図５および図６に示すように、マスタフランジユニット１１０は、取付ネジ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄにより、レンズ鏡筒３に固定されている。レンズ鏡筒３が筐体２に固定されているため、マスタフランジユニット１１０は筐体２と一体で動く。
マスタフランジユニット１１０は、マスタフランジ１０４と、第１ヨーク１０３ａと、第２ヨーク１０３ｂと、を有している。マスタフランジ１０４は、マスタフランジユニット１１０の主要な部分を形成しており、概ね円形の開口１０４ａを有している。また、マスタフランジ１０４は、Ｚ軸方向負側に突出した脱落防止部１０５を有している。脱落防止部１０５は、第１支持部１６１ｃ（後述）が第２支持部１６２ｃ（後述）から脱落するのを防止する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the rotation drive unit 11 includes a master flange unit 110 (an example of a base member), a rotation frame unit 120 (an example of a rotation member, an example of a movable member), and a holding frame unit 140 ( An example of a base member).
(1) Master Flange Unit As shown in FIGS. 5 and 6, the master flange unit 110 is fixed to the lens barrel 3 by mounting screws 102a, 102b, 102c and 102d. Since the lens barrel 3 is fixed to the housing 2, the master flange unit 110 moves integrally with the housing 2.
The master flange unit 110 includes a master flange 104, a first yoke 103a, and a second yoke 103b. The master flange 104 forms a main part of the master flange unit 110, and has a substantially circular opening 104a. In addition, the master flange 104 has a dropout prevention portion 105 that protrudes to the negative side in the Z-axis direction. The drop-off prevention part 105 prevents the first support part 161c (described later) from dropping from the second support part 162c (described later).
第１ヨーク１０３ａおよび第２ヨーク１０３ｂは、マスタフランジ１０４に固定されている。第１ヨーク１０３ａは、後述する第１回転コイル１２７ａとＺ軸方向に対向する位置に配置されている。第１ヨーク１０３ａは、開口１０４ａを挟んで第２ヨーク１０３ｂと反対側に配置されている。第２ヨーク１０３ｂは、後述する第２回転コイル１２７ｂとＺ軸方向に対向する位置に配置されている。
（２）回転枠ユニット
回転枠ユニット１２０は、撮像素子１２１を支持するための部材であり、マスタフランジユニット１１０に対して回転可能に配置されている。具体的には図６に示すように、回転枠ユニット１２０は、マスタフランジユニット１１０および保持枠ユニット１４０の間に配置されており、保持枠ユニット１４０により回転可能に支持されている。
The first yoke 103 a and the second yoke 103 b are fixed to the master flange 104. The first yoke 103a is disposed at a position facing a later-described first rotating coil 127a in the Z-axis direction. The first yoke 103a is disposed on the opposite side of the second yoke 103b across the opening 104a. The second yoke 103b is arranged at a position facing a second rotating coil 127b described later in the Z-axis direction.
(2) Rotating Frame Unit The rotating frame unit 120 is a member for supporting the image sensor 121 and is disposed so as to be rotatable with respect to the master flange unit 110. Specifically, as shown in FIG. 6, the rotating frame unit 120 is disposed between the master flange unit 110 and the holding frame unit 140 and is rotatably supported by the holding frame unit 140.
図７および図８に示すように、回転枠ユニット１２０は、撮像素子１２１を支持するためのユニットであり、回転枠１２５と、第１回転コイル１２７ａと、第２回転コイル１２７ｂと、回転軸受１２４と、を有している。
回転枠１２５は、回転枠本体１２５ｃと、第１回転コイル１２７ａが固定された第１コイル支持部１２５ａと、第２回転コイル１２７ｂが固定された第２コイル支持部１２５ｂと、を有している。第１コイル支持部１２５ａおよび第２コイル支持部１２５ｂは、回転枠本体１２５ｃから光軸Ａに直交する方向に突出している。第１コイル支持部１２５ａは、光軸Ａに対して第２コイル支持部１２５ｂの反対側に配置されている。第１コイル支持部１２５ａには、回転位置センサ１２８が固定されている。回転位置センサ１２８は第１回転コイル１２７ａの光軸Ａ側に配置されている。回転枠１２５の被写体側には光学系Ｏのレンズ１２６が固定されている。また、回転枠１２５の被写体と反対側には位置決め用のピン１２９が固定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the rotary frame unit 120 is a unit for supporting the imaging device 121, and includes a rotary frame 125, a first rotary coil 127 a, a second rotary coil 127 b, and a rotary bearing 124. And have.
The rotary frame 125 includes a rotary frame main body 125c, a first coil support portion 125a to which the first rotary coil 127a is fixed, and a second coil support portion 125b to which the second rotary coil 127b is fixed. . The first coil support portion 125a and the second coil support portion 125b protrude from the rotating frame main body 125c in a direction orthogonal to the optical axis A. The first coil support 125a is disposed on the opposite side of the second coil support 125b with respect to the optical axis A. A rotation position sensor 128 is fixed to the first coil support portion 125a. The rotational position sensor 128 is disposed on the optical axis A side of the first rotating coil 127a. A lens 126 of the optical system O is fixed on the subject side of the rotating frame 125. A positioning pin 129 is fixed on the opposite side of the rotating frame 125 from the subject.
回転枠１２５には撮像素子ユニット１３２が設けられている。具体的には図８に示すように、撮像素子ユニット１３２は、撮像素子１２１と、ＦＰ（フレキシブルプリント）基板１２２と、固定プレート１２３と、を有している。
撮像素子１２１は、例えばＣＣＤであり、固定プレート１２３により回転枠１２５に固定されている。固定プレート１２３と回転枠１２５との間には、ＩＲ（赤外線）カットガラス１３０、クッションゴム１３１、撮像素子１２１、ＦＰ基板１２２が挟み込まれている。固定プレート１２３は、取付ネジ１３３ａ、１３３ｂおよび１３３ｃにより回転枠１２５に固定されている。撮像素子１２１は、回転枠１２５により光軸Ａに直交する方向に移動しないように支持されている。撮像素子１２１の受光面の中心は、光軸Ａ上に配置されている。
The rotating frame 125 is provided with an image sensor unit 132. Specifically, as illustrated in FIG. 8, the image sensor unit 132 includes an image sensor 121, an FP (flexible print) substrate 122, and a fixed plate 123.
The image sensor 121 is a CCD, for example, and is fixed to the rotating frame 125 by a fixed plate 123. An IR (infrared) cut glass 130, a cushion rubber 131, an image sensor 121, and an FP substrate 122 are sandwiched between the fixed plate 123 and the rotating frame 125. The fixed plate 123 is fixed to the rotating frame 125 by mounting screws 133a, 133b, and 133c. The image sensor 121 is supported by the rotating frame 125 so as not to move in a direction orthogonal to the optical axis A. The center of the light receiving surface of the image sensor 121 is disposed on the optical axis A.
ＦＰ基板１２２は、折り曲げられた状態が保持されるように、予め折り曲げ加工が施されている。撮像素子１２１はＦＰ基板１２２に接着により固定されている。前述の回転位置センサ１２８はＦＰ基板１２２に接続されている。
固定プレート１２３には回転軸受１２４が固定されている。回転軸受１２４は、環状の部材であり、孔１２４ｂと、鉄板１２４ａと、を有している。孔１２４ｂにはピン１４３が回転可能に挿入されている。図１３に示すように、回転軸受１２４およびピン１４３により、回転枠ユニット１２０は保持枠ユニット１４０に対して回転可能に支持されている。
（３）保持枠ユニット
図６に示すように、保持枠ユニット１４０は取付ネジ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃによりマスタフランジユニット１１０に固定されている。図９および図１０に示すように、保持枠ユニット１４０は、回転枠ユニット１２０を回転可能に支持するためのユニットであり、ロール保持枠１４１と、第１マグネット１４４ａと、第２マグネット１４４ｂと、第１バックヨーク１４５ａと、第２バックヨーク１４５ｂと、ピン１４３と、を有している。
The FP substrate 122 is previously bent so that the bent state is maintained. The image sensor 121 is fixed to the FP substrate 122 by adhesion. The aforementioned rotational position sensor 128 is connected to the FP board 122.
A rotary bearing 124 is fixed to the fixed plate 123. The rotary bearing 124 is an annular member and has a hole 124b and an iron plate 124a. A pin 143 is rotatably inserted into the hole 124b. As shown in FIG. 13, the rotary frame unit 120 is rotatably supported with respect to the holding frame unit 140 by the rotary bearing 124 and the pin 143.
(3) Holding Frame Unit As shown in FIG. 6, the holding frame unit 140 is fixed to the master flange unit 110 by mounting screws 150a, 150b, and 150c. As shown in FIGS. 9 and 10, the holding frame unit 140 is a unit for rotatably supporting the rotating frame unit 120, and includes a roll holding frame 141, a first magnet 144a, a second magnet 144b, A first back yoke 145a, a second back yoke 145b, and a pin 143 are provided.
図９および図１０に示すように、ロール保持枠１４１は、ロール保持枠本体１４１ａと、ピン固定部１４９と、を有している。ロール保持枠本体１４１ａは、接着窓１４６ａ、１４６ｂと、位置決め孔１４７と、３つの開口１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃを有している。接着窓１４６ａ、１４６ｂから接着剤を流し込むことで、第１バックヨーク１４５ａおよび第２バックヨーク１４５ｂをロール保持枠本体１４１ａに固定することができる。位置決め孔１４７にはピン１２９が挿入されている。ピン１２９および位置決め孔１４７は、回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０の組み立て時の位置決めに利用される。開口１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃは、第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃにそれぞれ対応する位置に配置されている。光軸Ａに平行な方向から見た場合、開口１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃの面積が第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃよりも広くなっている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the roll holding frame 141 has a roll holding frame main body 141 a and a pin fixing portion 149. The roll holding frame main body 141a has adhesive windows 146a and 146b, a positioning hole 147, and three openings 164a, 164b and 164c. The first back yoke 145a and the second back yoke 145b can be fixed to the roll holding frame main body 141a by pouring adhesive from the bonding windows 146a and 146b. A pin 129 is inserted into the positioning hole 147. The pins 129 and the positioning holes 147 are used for positioning when the rotary frame unit 120 and the holding frame unit 140 are assembled. The openings 164a, 164b, 164c are disposed at positions corresponding to the second support portions 162a, 162b, 162c, respectively. When viewed from a direction parallel to the optical axis A, the areas of the openings 164a, 164b, 164c are wider than those of the second support portions 162a, 162b, 162c.
ピン固定部１４９は、ピン１４３が固定された環状の部分であり、ロール保持枠本体１４１ａの中央付近に配置されている。図１３に示すように、ピン固定部１４９は固定孔１４９ａを有している。固定孔１４９ａにはピン１４３が圧入されている。
ピン固定部１４９には吸引用マグネット１４２が設けられている。吸引用マグネット１４２は前述の鉄板１２４ａと概ねＹ軸方向に対向するように配置されている。吸引用マグネット１４２および鉄板１２４ａにより、回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０をＺ軸方向に互いに近づける吸引力Ｆｋ（保持力の一例、図１５および図１６を参照）を発生する保持力発生部が形成されている。
第１マグネット１４４ａは、第１バックヨーク１４５ａを介してロール保持枠１４１に固定されている。第２マグネット１４４ｂは、第２バックヨーク１４５ｂを介してロール保持枠１４１に固定されている。第１バックヨーク１４５ａおよび第２バックヨーク１４５ｂは、強磁性材料により形成されており、例えば鉄板である。
The pin fixing portion 149 is an annular portion to which the pin 143 is fixed, and is disposed near the center of the roll holding frame main body 141a. As shown in FIG. 13, the pin fixing part 149 has a fixing hole 149a. A pin 143 is press-fitted into the fixing hole 149a.
The pin fixing portion 149 is provided with a suction magnet 142. The attracting magnet 142 is disposed so as to face the iron plate 124a in the Y-axis direction. A holding force generator that generates an attractive force Fk (see FIG. 15 and FIG. 16 as an example of holding force) that causes the rotating frame unit 120 and the holding frame unit 140 to approach each other in the Z-axis direction by the suction magnet 142 and the iron plate 124a. Is formed.
The first magnet 144a is fixed to the roll holding frame 141 via the first back yoke 145a. The second magnet 144b is fixed to the roll holding frame 141 via the second back yoke 145b. The first back yoke 145a and the second back yoke 145b are made of a ferromagnetic material, and are, for example, iron plates.
第１バックヨーク１４５ａは３つの第１突起部１４５ｃを有している。第１突起部１４５ｃにより第１バックヨーク１４５ａに対する第１マグネット１４４ａの位置決めが行われている。
第２バックヨーク１４５ｂは３つの第２突起部１４５ｄを有している。第２突起部１４５ｄにより第２バックヨーク１４５ｂに対する第２マグネット１４４ｂの位置決めが行われている。
（４）支持機構
回転枠ユニット１２０は保持枠ユニット１４０により回転可能に支持されているが、それに加えて、支持機構１６０により回転枠ユニット１２０の保持枠ユニット１４０に対するＺ軸方向への移動が規制されている。支持機構１６０は、回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０に含まれる部分により実現されている。
The first back yoke 145a has three first protrusions 145c. Positioning of the first magnet 144a with respect to the first back yoke 145a is performed by the first protrusion 145c.
The second back yoke 145b has three second protrusions 145d. The second projecting portion 145d positions the second magnet 144b with respect to the second back yoke 145b.
(4) Support mechanism The rotary frame unit 120 is rotatably supported by the holding frame unit 140. In addition, the support mechanism 160 restricts the movement of the rotary frame unit 120 in the Z-axis direction relative to the holding frame unit 140. Has been. The support mechanism 160 is realized by parts included in the rotary frame unit 120 and the holding frame unit 140.
具体的には図５〜図１０に示すように、支持機構１６０は、回転枠１２５に設けられた第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃと、ロール保持枠１４１に設けられた第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃと、により構成されている。
第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃは、回転枠本体１２５ｃから半径方向外側に突出している部分であり、光軸Ａ周りに間隔を空けて配置されている。具体的には図１１および図１２に示すように、第１支持部１６１ａおよび１６１ｂの間の中心角θ１１は、第１支持部１６１ａおよび１６１ｃの間の中心角θ１２よりも小さい。同様に、第１支持部１６１ａおよび１６１ｂの間の中心角θ１１は、第１支持部１６１ｂおよび１６１ｃの間の中心角θ１１よりも小さい。中心角θ１２は中心角θ１３と同じである。
なお、中心角θ１１、θ１２、θ１３は、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃの回転方向の中心を基準に決定されている。
Specifically, as illustrated in FIGS. 5 to 10, the support mechanism 160 includes first support portions 161 a, 161 b, 161 c provided on the rotating frame 125 and a second support portion 162 a provided on the roll holding frame 141. , 162b, 162c.
The first support portions 161a, 161b, and 161c are portions that protrude outward in the radial direction from the rotary frame main body 125c, and are arranged with an interval around the optical axis A. Specifically, as shown in FIGS. 11 and 12, the central angle θ11 between the first support portions 161a and 161b is smaller than the central angle θ12 between the first support portions 161a and 161c. Similarly, the center angle θ11 between the first support portions 161a and 161b is smaller than the center angle θ11 between the first support portions 161b and 161c. The central angle θ12 is the same as the central angle θ13.
The center angles θ11, θ12, and θ13 are determined with reference to the centers of the first support portions 161a, 161b, and 161c in the rotation direction.
第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃは、回転枠本体１２５ｃから半径方向外側に突出しており、半径方向外側に向かって開いた概ねＵ字形状を有している。
第１支持部１６１ａは１対の当接部１６６ａを有している。１対の当接部１６６ａはＺ軸方向に隙間１６７ａを空けて配置されている。１対の当接部１６６ａのＺ軸方向間には、第２支持部１６２ａが配置されている。
第１支持部１６１ｂは１対の当接部１６６ｂを有している。１対の当接部１６６ｂはＺ軸方向に隙間１６７ｂを空けて配置されている。１対の当接部１６６ｂのＺ軸方向間には、第２支持部１６２ｂが配置されている。
第１支持部１６１ｃは１対の当接部１６６ｃを有している。１対の当接部１６６ｃはＺ軸方向に隙間１６７ｃを空けて配置されている。１対の当接部１６６ｃのＺ軸方向間には、第２支持部１６２ｃが配置されている。
The first support portions 161a, 161b, and 161c protrude outward in the radial direction from the rotating frame main body 125c, and have a substantially U shape that opens outward in the radial direction.
The first support portion 161a has a pair of contact portions 166a. The pair of abutting portions 166a are arranged with a gap 167a in the Z-axis direction. A second support portion 162a is disposed between the pair of contact portions 166a in the Z-axis direction.
The first support portion 161b has a pair of contact portions 166b. The pair of contact portions 166b are arranged with a gap 167b in the Z-axis direction. A second support portion 162b is disposed between the pair of contact portions 166b in the Z-axis direction.
The first support portion 161c has a pair of contact portions 166c. The pair of abutting portions 166c are arranged with a gap 167c in the Z-axis direction. A second support portion 162c is disposed between the Z-axis direction of the pair of contact portions 166c.
３つの第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに対応する位置に、３つの第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが配置されている。第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃとＺ軸方向に当接可能である。
第２支持部１６２ａは、ロール保持枠本体１４１ａから半径方向内側に突出した部分であり、案内部１６５ａと、窪み部１６３ａと、を有している。案内部１６５ａは、第１支持部１６１ａを介して回転枠ユニット１２０を回転方向に案内する部分であり、第１支持部１６１ａの隙間１６７ａに挿入されている。案内部１６５ａにより第１支持部１６１ａが案内される範囲は、振れ補正時に回転枠ユニット１２０が回転する範囲である。
隙間１６７ａのＺ軸方向の寸法は、案内部１６５ａのＺ軸方向の寸法よりも若干大きく設定されている。つまり、第１支持部１６１ａと案内部１６５ａとのＺ軸方向間には、微小な隙間（後述のΔｄ２）が確保されている。回転枠ユニット１２０が保持枠ユニット１４０に対して回転すると、案内部１６５ａは第１支持部１６１ａと摺動する。
Three second support portions 162a, 162b, and 162c are arranged at positions corresponding to the three first support portions 161a, 161b, and 161c. The second support parts 162a, 162b, 162c can contact the first support parts 161a, 161b, 161c in the Z-axis direction.
The second support portion 162a is a portion protruding radially inward from the roll holding frame main body 141a, and includes a guide portion 165a and a recess portion 163a. The guide portion 165a is a portion that guides the rotary frame unit 120 in the rotation direction via the first support portion 161a, and is inserted into the gap 167a of the first support portion 161a. The range in which the first support portion 161a is guided by the guide portion 165a is a range in which the rotary frame unit 120 rotates during shake correction.
The dimension of the gap 167a in the Z-axis direction is set to be slightly larger than the dimension of the guide portion 165a in the Z-axis direction. That is, a minute gap (Δd2 described later) is secured between the first support portion 161a and the guide portion 165a in the Z-axis direction. When the rotary frame unit 120 rotates with respect to the holding frame unit 140, the guide portion 165a slides with the first support portion 161a.
窪み部１６３ａは案内部１６５ａに隣接して配置されている。窪み部１６３ａのＺ軸方向の寸法は案内部１６５ａのＺ軸方向の寸法よりも小さく設定されている。窪み部１６３ａのＺ軸方向負側の面は、案内部１６５ａのＺ軸方向負側の面と同じ位置に配置されているため、案内部１６５ａと窪み部１６３ａとにより、Ｚ軸方向正側には段差が形成されている。窪み部１６３ａは第１支持部１６１ａを案内部１６５ａと異なるＺ軸方向位置で支持可能である。
また、第１支持部１６１ａと窪み部１６３ａとの間に形成されたＺ軸方向の隙間は、案内部１６５ａの場合よりも大きい。このため、第１支持部１６１ａの隙間１６７ａに窪み部１６３ａが配置されている状態では、回転枠ユニット１２０は保持枠ユニット１４０に対してＺ軸方向に所定の範囲で移動可能となる。
The hollow portion 163a is disposed adjacent to the guide portion 165a. The dimension of the hollow part 163a in the Z-axis direction is set to be smaller than the dimension of the guide part 165a in the Z-axis direction. Since the surface on the negative side in the Z-axis direction of the recess 163a is disposed at the same position as the surface on the negative side in the Z-axis direction of the guide portion 165a, the guide portion 165a and the recess 163a make the positive side in the Z-axis direction. Has a step. The recessed portion 163a can support the first support portion 161a at a position in the Z-axis direction different from the guide portion 165a.
Further, the gap in the Z-axis direction formed between the first support portion 161a and the recess portion 163a is larger than that in the case of the guide portion 165a. For this reason, in a state in which the recessed portion 163a is disposed in the gap 167a of the first support portion 161a, the rotary frame unit 120 can move within a predetermined range in the Z-axis direction with respect to the holding frame unit 140.
第２支持部１６２ｂは、ロール保持枠本体１４１ｂから半径方向内側に突出した部分であり、案内部１６５ｂと、窪み部１６３ｂと、を有している。案内部１６５ｂは、第１支持部１６１ｂを介して回転枠ユニット１２０を回転方向に案内する部分であり、第１支持部１６１ｂの隙間１６７ｂに挿入されている。案内部１６５ａにより第１支持部１６１ａが案内される範囲は、振れ補正時に回転枠ユニット１２０が回転する範囲である。
隙間１６７ｂのＺ軸方向の寸法は、案内部１６５ｂのＺ軸方向の寸法よりも若干大きく設定されている。つまり、第１支持部１６１ｂと案内部１６５ｂとのＺ軸方向間には、微小な隙間（後述のΔｄ２）が確保されている。回転枠ユニット１２０が保持枠ユニット１４０に対して回転すると、案内部１６５ｂは第１支持部１６１ｂと摺動する。
窪み部１６３ｂは案内部１６５ｂに隣接して配置されている。窪み部１６３ｂのＺ軸方向の寸法は案内部１６５ｂのＺ軸方向の寸法よりも小さく設定されている。窪み部１６３ｂのＺ軸方向負側の面は、案内部１６５ｂのＺ軸方向負側の面と同じ位置に配置されているため、案内部１６５ｂと窪み部１６３ｂとにより、Ｚ軸方向正側には段差が形成されている。窪み部１６３ｂは第１支持部１６１ｂを案内部１６５ｂと異なるＺ軸方向位置で支持可能である。
The second support portion 162b is a portion that protrudes radially inward from the roll holding frame main body 141b, and includes a guide portion 165b and a recess portion 163b. The guide portion 165b is a portion that guides the rotary frame unit 120 in the rotation direction via the first support portion 161b, and is inserted into the gap 167b of the first support portion 161b. The range in which the first support portion 161a is guided by the guide portion 165a is a range in which the rotary frame unit 120 rotates during shake correction.
The dimension of the gap 167b in the Z-axis direction is set to be slightly larger than the dimension of the guide portion 165b in the Z-axis direction. That is, a minute gap (Δd2 described later) is secured between the first support portion 161b and the guide portion 165b in the Z-axis direction. When the rotary frame unit 120 rotates with respect to the holding frame unit 140, the guide portion 165b slides with the first support portion 161b.
The depression 163b is disposed adjacent to the guide 165b. The dimension of the recess 163b in the Z-axis direction is set to be smaller than the dimension of the guide part 165b in the Z-axis direction. Since the surface on the negative side in the Z-axis direction of the recess 163b is disposed at the same position as the surface on the negative side in the Z-axis direction of the guide portion 165b, the guide portion 165b and the recess 163b bring Has a step. The recess 163b can support the first support 161b at a position in the Z-axis direction different from that of the guide 165b.
また、第１支持部１６１ｂと窪み部１６３ｂとの間に形成されたＺ軸方向の隙間は、案内部１６５ｂの場合よりも大きい。このため、第１支持部１６１ｂの隙間１６７ｂに窪み部１６３ｂが配置されている状態では、回転枠ユニット１２０は保持枠ユニット１４０に対してＺ軸方向に所定の範囲で移動可能となる。
第２支持部１６２ｃは、ロール保持枠本体１４１ｃから半径方向内側に突出した部分であり、案内部１６５ｃと、窪み部１６３ｃと、を有している。案内部１６５ｃは、第１支持部１６１ｃを介して回転枠ユニット１２０を回転方向に案内する部分であり、第１支持部１６１ｃの隙間１６７ｃに挿入されている。案内部１６５ａにより第１支持部１６１ａが案内される範囲は、振れ補正時に回転枠ユニット１２０が回転する範囲である。
隙間１６７ｃのＺ軸方向の寸法は、案内部１６５ｃのＺ軸方向の寸法よりも若干大きく設定されている。つまり、第１支持部１６１ｃと案内部１６５ｃとのＺ軸方向間には、微小な隙間（後述のΔｄ２）が確保されている。回転枠ユニット１２０が保持枠ユニット１４０に対して回転すると、案内部１６５ｃは第１支持部１６１ｃと摺動する。
Further, the gap in the Z-axis direction formed between the first support portion 161b and the recess portion 163b is larger than that of the guide portion 165b. For this reason, in a state where the recessed portion 163b is disposed in the gap 167b of the first support portion 161b, the rotary frame unit 120 can move within a predetermined range in the Z-axis direction with respect to the holding frame unit 140.
The second support portion 162c is a portion that protrudes radially inward from the roll holding frame main body 141c, and includes a guide portion 165c and a recess portion 163c. The guide portion 165c is a portion that guides the rotary frame unit 120 in the rotation direction via the first support portion 161c, and is inserted into the gap 167c of the first support portion 161c. The range in which the first support portion 161a is guided by the guide portion 165a is a range in which the rotary frame unit 120 rotates during shake correction.
The dimension of the gap 167c in the Z-axis direction is set slightly larger than the dimension of the guide portion 165c in the Z-axis direction. That is, a minute gap (Δd2 described later) is secured between the first support portion 161c and the guide portion 165c in the Z-axis direction. When the rotary frame unit 120 rotates with respect to the holding frame unit 140, the guide portion 165c slides with the first support portion 161c.
窪み部１６３ｃは案内部１６５ｃに隣接して配置されている。窪み部１６３ｃのＺ軸方向の寸法は案内部１６５ｃのＺ軸方向の寸法よりも小さく設定されている。窪み部１６３ｃのＺ軸方向負側の面は、案内部１６５ｃのＺ軸方向負側の面と同じ位置に配置されているため、案内部１６５ｃと窪み部１６３ｃとにより、Ｚ軸方向正側には段差が形成されている。窪み部１６３ｃは第１支持部１６１ｃを案内部１６５ｃと異なるＺ軸方向位置で支持可能である。
また、第１支持部１６１ｃと窪み部１６３ｃとの間に形成されたＺ軸方向の隙間は、案内部１６５ｃの場合よりも大きい。このため、第１支持部１６１ｃの隙間１６７ｃに窪み部１６３ｃが配置されている状態では、回転枠ユニット１２０は保持枠ユニット１４０に対してＺ軸方向に所定の範囲で移動可能となる。
The recessed portion 163c is disposed adjacent to the guide portion 165c. The dimension of the hollow part 163c in the Z-axis direction is set to be smaller than the dimension of the guide part 165c in the Z-axis direction. Since the surface on the negative side in the Z-axis direction of the recess portion 163c is disposed at the same position as the surface on the negative side in the Z-axis direction of the guide portion 165c, the guide portion 165c and the recess portion 163c cause Has a step. The recess 163c can support the first support 161c at a position in the Z-axis direction different from that of the guide 165c.
Further, the gap in the Z-axis direction formed between the first support portion 161c and the recess portion 163c is larger than that in the case of the guide portion 165c. For this reason, in a state where the recessed portion 163c is disposed in the gap 167c of the first support portion 161c, the rotary frame unit 120 can move within a predetermined range in the Z-axis direction with respect to the holding frame unit 140.
さらに、第２支持部１６２ｃには、ストッパ部１６８が設けられている。具体的には図１１、図１２、図１４、図１５および図１６に示すように、ストッパ部１６８は、窪み部１６３ｃに隣接して配置されており、窪み部１６３ｃに対して案内部１６５ｃと反対側に配置されている。ストッパ部１６８のＺ軸方向の寸法は案内部１６５ｃと同じである。ストッパ部１６８のＺ軸方向の位置も案内部１６５ｃのＺ軸方向の位置と同じである。つまり、窪み部１６３ｃとストッパ部１６８により段差が形成されている。このため、第１支持部１６１ｃがストッパ部１６８と回転方向に当接することで、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転を規制することができる。つまり、第１支持部１６１ｃおよびストッパ部１６８によりストッパ機構が実現されている。
（５）第１および第２回転駆動部
回転駆動ユニット１１は、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０を回転駆動するための第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０をさらに有している。
Further, a stopper portion 168 is provided on the second support portion 162c. Specifically, as shown in FIGS. 11, 12, 14, 15, and 16, the stopper portion 168 is disposed adjacent to the recess portion 163c, and the guide portion 165c is connected to the recess portion 163c. Located on the opposite side. The dimension of the stopper portion 168 in the Z-axis direction is the same as that of the guide portion 165c. The position of the stopper portion 168 in the Z-axis direction is also the same as the position of the guide portion 165c in the Z-axis direction. That is, a step is formed by the recessed portion 163 c and the stopper portion 168. For this reason, when the 1st support part 161c contact | abuts to the stopper part 168 in a rotation direction, rotation of the rotation frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 can be controlled. That is, a stopper mechanism is realized by the first support portion 161c and the stopper portion 168.
(5) First and Second Rotation Drive Units The rotation drive unit 11 further includes a first rotation drive unit 180 and a second rotation drive unit 190 for rotating the rotation frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140. is doing.
具体的には、第１回転駆動部１８０は、第１回転コイル１２７ａと、第１マグネット１４４ａと、第１ヨーク１０３ａと、第１バックヨーク１４５ａと、により構成されている。第２回転駆動部１９０は、第２回転コイル１２７ｂと、第２マグネット１４４ｂと、第２ヨーク１０３ｂと、第２バックヨーク１４５ｂと、により構成されている。第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０は回転駆動制御部２３により制御されている。具体的には、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに流れる電流が回転駆動制御部２３により制御されている。
図１７〜図１９を用いて、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で発生する駆動力について説明する。図１７はＺ軸方向負側から見た回転駆動ユニット１１の平面図である。図１７では、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂが見えるように、保持枠ユニット１４０は省略されている。そのため、図１７では第１マグネット１４４ａおよび第２マグネット１４４ｂも省略されている。図１８は第１回転駆動部１８０を図１７のＶ方向から見た図、図１９は第２回転駆動部１９０を図１７のＷ方向から見た図である。
Specifically, the first rotation drive unit 180 includes a first rotation coil 127a, a first magnet 144a, a first yoke 103a, and a first back yoke 145a. The second rotation driving unit 190 includes a second rotating coil 127b, a second magnet 144b, a second yoke 103b, and a second back yoke 145b. The first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190 are controlled by the rotation drive control unit 23. Specifically, the current that flows through the first rotating coil 127 a and the second rotating coil 127 b is controlled by the rotation drive control unit 23.
The driving force generated by the first rotation driving unit 180 and the second rotation driving unit 190 will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a plan view of the rotary drive unit 11 as seen from the negative side in the Z-axis direction. In FIG. 17, the holding frame unit 140 is omitted so that the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b can be seen. Therefore, in FIG. 17, the first magnet 144a and the second magnet 144b are also omitted. 18 is a view of the first rotation drive unit 180 as viewed from the V direction of FIG. 17, and FIG. 19 is a view of the second rotation drive unit 190 as viewed from the W direction of FIG.
図１７に示すように、第１回転コイル１２７ａは半径方向内側に端子Ｃ１およびＣ２を有している。第１回転コイル１２７ａは、電流が半径方向に向かって流れる第１部分１２７ｃおよび第２部分１２７ｄ（コイル部の一例）を有している。第１部分１２７ｃに流れる電流の向きは、第２部分１２７ｄに流れる電流の向きと逆になる。第１部分１２７ｃで発生する駆動力は第２部分１２７ｄで発生する駆動力と概ね同じ方向を向いている。
Ｚ軸方向から見た場合、第１回転コイル１２７ａは駆動力が発生する第１領域Ｄ１を有している。第１領域Ｄ１は、第１回転コイル１２７ａが配置されている領域であり、第１中心Ｅ１を有している。第１回転コイル１２７ａにより発生する駆動力は、第１領域Ｄ１全体で発生しているが、第１中心Ｅ１に第１駆動力Ｆ１が作用しているとみなすことができる。
As shown in FIG. 17, the first rotating coil 127a has terminals C1 and C2 on the radially inner side. The first rotating coil 127a has a first portion 127c and a second portion 127d (an example of a coil portion) through which current flows in the radial direction. The direction of the current flowing through the first portion 127c is opposite to the direction of the current flowing through the second portion 127d. The driving force generated in the first portion 127c is directed in substantially the same direction as the driving force generated in the second portion 127d.
When viewed from the Z-axis direction, the first rotating coil 127a has a first region D1 where a driving force is generated. The first region D1 is a region where the first rotating coil 127a is disposed, and has a first center E1. Although the driving force generated by the first rotating coil 127a is generated in the entire first region D1, it can be considered that the first driving force F1 acts on the first center E1.
第２回転コイル１２７ｂは半径方向内側に端子Ｃ３およびＣ４を有している。第２回転コイル１２７ｂは、電流が半径方向に向かって流れる第３部分１２７ｅ（コイル部の一例）および第４部分１２７ｆを有している。第３部分１２７ｅに流れる電流の向きは、第４部分１２７ｆに流れる電流の向きと逆になる。第３部分１２７ｅで発生する駆動力は第４部分１２７ｆで発生する駆動力と概ね同じ方向を向いている。
Ｚ軸方向から見た場合、第２回転コイル１２７ｂは駆動力が発生する第２領域Ｄ２を有している。第２領域Ｄ２は、第２回転コイル１２７ｂが配置されている領域であり、第２中心Ｅ２を有している。第２回転コイル１２７ｂにより発生する駆動力は、第２領域Ｄ２全体で発生しているが、第２中心Ｅ２に第２駆動力Ｆ２が作用しているとみなすことができる。
The second rotating coil 127b has terminals C3 and C4 on the radially inner side. The second rotating coil 127b has a third portion 127e (an example of a coil portion) and a fourth portion 127f through which current flows in the radial direction. The direction of the current flowing through the third portion 127e is opposite to the direction of the current flowing through the fourth portion 127f. The driving force generated in the third portion 127e is substantially in the same direction as the driving force generated in the fourth portion 127f.
When viewed from the Z-axis direction, the second rotating coil 127b has a second region D2 where a driving force is generated. The second region D2 is a region where the second rotating coil 127b is disposed, and has a second center E2. The driving force generated by the second rotating coil 127b is generated in the entire second region D2, but it can be considered that the second driving force F2 acts on the second center E2.
図１８に示すように、第１マグネット１４４ａは、２つのＮ極と、２つのＳ極と、を有している。第１マグネット１４４ａには、２つのＮ極と２つのＳ極とが回転方向（図１８の左右方向）およびＺ軸方向に交互に着磁されている。第１マグネット１４４ａと第１回転コイル１２７ａとの隙間は、微小に設定されており、例えば０．２ｍｍである。第１マグネット１４４ａにより発生する磁束Ｈ１は、第１ヨーク１０３ａおよび第１バックヨーク１４５ａの影響のため、図１８に示した方向に発生している。具体的には、Ｎ極から第１ヨーク１０３ａに、そして第１ヨーク１０３ａからＳ極に、Ｚ軸方向に平行に磁束Ｈ１が発生している。
ここで、例えば第１回転コイル１２７ａに対して端子Ｃ１から端子Ｃ２に正の電流を流すと、第１部分１２７ｃには図１８の紙面に対して奥から手前に電流が流れ、第２部分１２７ｄには図１８の紙面に対して手前から奥に電流が流れる。したがって、フレミングの左手の法則により、第１部分１２７ｃおよび第２部分１２７ｄには、概ね同じ方向を向くローレンツ力Ｆａが発生する。２つのローレンツ力Ｆａが同じ方向を向いているため、２つのローレンツ力Ｆａの合力は第１中心Ｅ１で発生する第１駆動力Ｆ１とみなすことができる。第１駆動力Ｆ１により、図１７において、回転枠ユニット１２０に対してＲ２方向の第１回転力ＲＦ１が発生することになる。逆に端子Ｃ１から端子Ｃ２に負の電流を流すと、図１７において、回転枠ユニット１２０に対してＲ１方向の第１回転力ＲＦ１が発生することになる。
As shown in FIG. 18, the first magnet 144a has two N poles and two S poles. In the first magnet 144a, two N poles and two S poles are alternately magnetized in the rotation direction (left-right direction in FIG. 18) and the Z-axis direction. The gap between the first magnet 144a and the first rotating coil 127a is set to be very small, for example, 0.2 mm. The magnetic flux H1 generated by the first magnet 144a is generated in the direction shown in FIG. 18 due to the influence of the first yoke 103a and the first back yoke 145a. Specifically, a magnetic flux H1 is generated from the N pole to the first yoke 103a and from the first yoke 103a to the S pole in parallel to the Z-axis direction.
Here, for example, when a positive current flows from the terminal C1 to the terminal C2 through the first rotating coil 127a, a current flows from the back to the front with respect to the paper surface of FIG. 18 in the first portion 127c, and the second portion 127d. In FIG. 18, an electric current flows from the front to the back with respect to the paper surface of FIG. Therefore, according to Fleming's left-hand rule, a Lorentz force Fa facing substantially the same direction is generated in the first portion 127c and the second portion 127d. Since the two Lorentz forces Fa are directed in the same direction, the resultant force of the two Lorentz forces Fa can be regarded as a first driving force F1 generated at the first center E1. The first driving force F1 generates a first rotational force RF1 in the R2 direction with respect to the rotating frame unit 120 in FIG. Conversely, when a negative current is passed from the terminal C1 to the terminal C2, the first rotational force RF1 in the R1 direction is generated with respect to the rotating frame unit 120 in FIG.
図１９においても同様であり、第２マグネット１４４ｂは、２つのＮ極と、２つのＳ極と、を有している。第２マグネット１４４ｂには、２つのＮ極と２つのＳ極とが回転方向（図１９の左右方向）およびＺ軸方向に交互に着磁されている。第２マグネット１４４ｂと第２回転コイル１２７ｂとの隙間は、微小に設定されており、例えば０．２ｍｍである。第２マグネット１４４ｂにより発生する磁束Ｈ２は、第２ヨーク１０３ｂおよび第２バックヨーク１４５ｂの影響のため、図１９に示した方向に発生している。具体的には、Ｎ極から第２ヨーク１０３ｂに、そして第２ヨーク１０３ｂからＳ極に、Ｚ軸方向に平行に磁束Ｈ２が発生している。
ここで、例えば第２回転コイル１２７ｂに対して端子Ｃ３から端子Ｃ４に正の電流を流すと、第３部分１２７ｅには図１９の紙面に対して奥から手前に電流が流れ、第４部分１２７ｆには図１９の紙面に対して手前から奥に電流が流れる。したがって、フレミングの左手の法則により、第３部分１２７ｅおよび第４部分１２７ｆには、概ね同じ方向を向くローレンツ力Ｆｂがそれぞれ発生する。２つのローレンツ力Ｆｂが同じ方向を向いているため、２つのローレンツ力Ｆｂの合力は第２中心Ｅ２で発生する第２駆動力Ｆ２とみなすことができる。第２駆動力Ｆ２により、図１７において、回転枠ユニット１２０に対してＲ２方向の第２回転力ＲＦ２が発生することになる。逆に端子Ｃ３から端子Ｃ４に負の電流を流すと、図１７において、回転枠ユニット１２０に対してＲ１方向の第２回転力ＲＦ２が発生することになる。
The same applies to FIG. 19, and the second magnet 144b has two N poles and two S poles. In the second magnet 144b, two N poles and two S poles are alternately magnetized in the rotation direction (left-right direction in FIG. 19) and the Z-axis direction. The gap between the second magnet 144b and the second rotating coil 127b is set to be very small, for example 0.2 mm. The magnetic flux H2 generated by the second magnet 144b is generated in the direction shown in FIG. 19 due to the influence of the second yoke 103b and the second back yoke 145b. Specifically, the magnetic flux H2 is generated in parallel with the Z-axis direction from the N pole to the second yoke 103b and from the second yoke 103b to the S pole.
Here, for example, when a positive current flows from the terminal C3 to the terminal C4 to the second rotating coil 127b, a current flows from the back to the front with respect to the plane of FIG. 19 in the third portion 127e, and the fourth portion 127f In FIG. 19, an electric current flows from the front to the back with respect to the paper surface of FIG. Therefore, according to Fleming's left-hand rule, a Lorentz force Fb facing substantially the same direction is generated in the third portion 127e and the fourth portion 127f, respectively. Since the two Lorentz forces Fb are directed in the same direction, the resultant force of the two Lorentz forces Fb can be regarded as a second driving force F2 generated at the second center E2. The second driving force F2 generates a second rotational force RF2 in the R2 direction with respect to the rotating frame unit 120 in FIG. Conversely, when a negative current is passed from the terminal C3 to the terminal C4, the second rotational force RF2 in the R1 direction is generated with respect to the rotating frame unit 120 in FIG.
＜回転駆動ユニットの組み立て方法＞
次に、図７、図１１および図１２を用いて、回転枠ユニット１２０を保持枠ユニット１４０に組み付ける方法について詳細に説明する。回転枠ユニット１２０を保持枠ユニット１４０に組み付ける際、まずは、図７に示す状態から保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０をＺ軸方向負側（図７の下方向）に移動させ、ピン１４３に回転軸受１２４を挿入する。このとき、ピン１２９が位置決め孔１４７に挿入されるように、かつ、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃと干渉しないように、保持枠ユニット１４０に回転枠ユニット１２０を組み付ける。
第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃと干渉しない状態とは、例えば図１１に示す状態である。図１１に示す状態では、回転枠１２５の第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃはロール保持枠１４１の第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃのＲ１側に配置されている。このため、この取付角度では、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは挿入されていない。
<Assembly method of rotary drive unit>
Next, a method for assembling the rotary frame unit 120 to the holding frame unit 140 will be described in detail with reference to FIGS. 7, 11, and 12. When assembling the rotary frame unit 120 to the holding frame unit 140, first, the rotary frame unit 120 is moved from the state shown in FIG. The rotary bearing 124 is inserted into 143. At this time, the rotation frame is attached to the holding frame unit 140 so that the pin 129 is inserted into the positioning hole 147 and the first support parts 161a, 161b, 161c do not interfere with the second support parts 162a, 162b, 162c. The unit 120 is assembled.
The state in which the first support parts 161a, 161b, 161c do not interfere with the second support parts 162a, 162b, 162c is, for example, the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 11, the first support portions 161a, 161b, 161c of the rotary frame 125 are disposed on the R1 side of the second support portions 162a, 162b, 162c of the roll holding frame 141. For this reason, the second support portions 162a, 162b, and 162c are not inserted into the first support portions 161a, 161b, and 161c at this attachment angle.
次に、回転軸受１２４を中心に保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０をＲ２方向に回転させる。これにより、回転枠１２５の第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに、ロール保持枠１４１の第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが嵌め込まれる。このとき、回転枠ユニット１２０の回転角度が所定角度を超えると、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃから脱落するおそれがある。
しかし、ピン１２９が位置決め孔１４７に挿入されており、ピン１２９が位置決め孔１４７の縁と当接する状態で、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが嵌め込まれている。このため、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０をＲ２方向に回転させる際に、回転枠ユニット１２０が回転しすぎることで第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃから脱落するのを防止でき、組み付け作業の負担が軽減される。
Next, the rotary frame unit 120 is rotated in the R2 direction with respect to the holding frame unit 140 around the rotary bearing 124. Accordingly, the second support portions 162a, 162b, and 162c of the roll holding frame 141 are fitted into the first support portions 161a, 161b, and 161c of the rotating frame 125. At this time, if the rotation angle of the rotating frame unit 120 exceeds a predetermined angle, the first support parts 161a, 161b, 161c may fall off the second support parts 162a, 162b, 162c.
However, when the pin 129 is inserted into the positioning hole 147 and the pin 129 is in contact with the edge of the positioning hole 147, the second support parts 162a, 162b, and 162c are fitted into the first support parts 161a, 161b, and 161c. ing. For this reason, when rotating the rotary frame unit 120 in the R2 direction with respect to the holding frame unit 140, the first support portions 161a, 161b, and 161c become the second support portions 162a and 162b because the rotary frame unit 120 rotates too much. , 162c can be prevented from falling off, and the burden of assembly work is reduced.
＜隙間の関係＞
ここで、各部の隙間の関係について説明する。図１３に示すように、第１支持部１６１ａと第２支持部１６２ａとのＺ軸方向間には微小な隙間Δｄ２が確保されている。本実施形態では、隙間Δｄ２は7μｍである。隙間Δｄ２は、第１支持部１６１ｂと第２支持部１６２ｂとの間、第１支持部１６１ｃと第２支持部１６２ｃとの間にも同様に確保されている。
一方、ピン１４３と回転軸受１２４との間にも、微小な隙間Δｄ１が確保されている。孔１２４ｂの内径とピン１４３の外径との差が、隙間Δｄ１に相当する。また、図１３に示すように、ピン１４３と回転軸受１２４との接触面のＺ軸方向の中央から撮像面１７０までのＺ軸方向の距離をＬ、ピン１４３と回転軸受１２４との接触面のＺ軸方向の長さ（軸受長）をＬｓ、第１支持部１６１ａと第２支持部１６２ａとの接触点とピン１４３の中心線との距離をＲとする。ピン１４３と回転軸受１２４との隙間Δｄ１により決まる撮像素子１２１の光軸Ａに対する傾斜角度θ２は、以下の式で表される。
<Relationship between gaps>
Here, the relationship between the gaps of the respective parts will be described. As shown in FIG. 13, a minute gap Δd2 is ensured between the first support portion 161a and the second support portion 162a in the Z-axis direction. In the present embodiment, the gap Δd2 is 7 μm. The gap Δd2 is similarly secured between the first support portion 161b and the second support portion 162b and between the first support portion 161c and the second support portion 162c.
On the other hand, a minute gap Δd1 is also secured between the pin 143 and the rotary bearing 124. The difference between the inner diameter of the hole 124b and the outer diameter of the pin 143 corresponds to the gap Δd1. Further, as shown in FIG. 13, the distance in the Z-axis direction from the center in the Z-axis direction to the imaging surface 170 of the contact surface between the pin 143 and the rotary bearing 124 is L, and the contact surface between the pin 143 and the rotary bearing 124 is The length (bearing length) in the Z-axis direction is Ls, and the distance between the contact point between the first support portion 161a and the second support portion 162a and the center line of the pin 143 is R. The inclination angle θ2 with respect to the optical axis A of the image sensor 121 determined by the gap Δd1 between the pin 143 and the rotary bearing 124 is expressed by the following equation.
また、第１支持部１６１ａと第２支持部１６２ａとの間の隙間Δｄ２により決まる撮像素子１２１の光軸Ａに対する傾斜角度θ３は、以下の式で表される。
In addition, an inclination angle θ3 with respect to the optical axis A of the imaging element 121 determined by the gap Δd2 between the first support portion 161a and the second support portion 162a is expressed by the following equation.
ここで、寸法誤差により生じる、ピン１４３の中心線の光軸Ａに対する傾斜角度をθ１とすると、回転駆動ユニット１１では、以下の式が成立している。
Here, assuming that the inclination angle of the center line of the pin 143 with respect to the optical axis A caused by a dimensional error is θ1, the following equation is established in the rotary drive unit 11.
すなわち、第１支持部１６１ａと第２支持部１６２ａとにより保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の傾きが規制されている。言い換えると、ピン１４３と回転軸受１２４とにより保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の傾きを規制する必要がない。このため、ピン１４３および回転軸受１２４が、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の半径方向の位置決めのみを行っており、軸受長Ｌｓを短く設定できる。これにより、回転軸受１２４のＺ軸方向の寸法を小さくすることができ、回転駆動ユニット１１の薄型化が可能となる。
例えば、Ｌ＝２．２３ｍｍ、Ｒ＝１６．９ｍｍ、Δｄ１＝０．００４ｍｍ、Δｄ２＝０．００７ｍｍ、Ｌｓ＝０．４ｍｍとすると、式（１）および式（２）より、θ２＝０．５８°、θ３＝０．０２°となる。
That is, the tilt of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 is regulated by the first support portion 161a and the second support portion 162a. In other words, it is not necessary to regulate the inclination of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 by the pin 143 and the rotary bearing 124. For this reason, the pin 143 and the rotary bearing 124 are only positioned in the radial direction of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140, and the bearing length Ls can be set short. Thereby, the dimension of the rotary bearing 124 in the Z-axis direction can be reduced, and the rotary drive unit 11 can be thinned.
For example, assuming that L = 2.23 mm, R = 16.9 mm, Δd1 = 0.004 mm, Δd2 = 0.007 mm, and Ls = 0.4 mm, θ2 = 0.58 from the equations (1) and (2). °, θ3 = 0.02 °.
ここで、傾斜角度θ１、すなわちピン１４３の傾き許容最大角度を０．３°とすると、θ２−θ１＝０．２８°となり、式（３）が成立することになる。
なお、Ｒは第１支持部１６１ａおよび第２支持部１６２ａの接触点とピン１４３の中心線との距離である。回転枠ユニット１２０の傾き規制の精度を向上させるために、距離Ｒを大きく設定するほうが好ましい。
また、Ｌはピン１４３および回転軸受１２４の接触面のＺ軸方向中央から撮像面１７０までのＺ軸方向の距離である。この距離Ｌはできるだけ短く設定するほうが好ましい。このことを以下に説明する。
撮像面１７０の光軸Ａと垂直な方向の変位Δｄ３は、下記の式で表される。
Here, if the tilt angle θ1, that is, the maximum allowable tilt angle of the pin 143 is 0.3 °, θ2−θ1 = 0.28 °, and Equation (3) is established.
Note that R is the distance between the contact point of the first support portion 161 a and the second support portion 162 a and the center line of the pin 143. In order to improve the accuracy of tilt regulation of the rotary frame unit 120, it is preferable to set the distance R large.
L is the distance in the Z-axis direction from the center of the Z-axis direction of the contact surface of the pin 143 and the rotary bearing 124 to the imaging surface 170. This distance L is preferably set as short as possible. This will be described below.
The displacement Δd3 in the direction perpendicular to the optical axis A of the imaging surface 170 is expressed by the following equation.
ここで、隙間Δｄ１はピン１４３と回転軸受１２４との隙間である。この隙間Δｄ１が画像に悪影響を及ぼすおそれがあるため、駆動方式を工夫することで、後述する駆動方法で隙間Δｄ１の影響を低減しているが、ここでは第２項に注目する。
式（４）から明らかなように、ピン１４３と回転軸受１２４との接触面の中央から撮像面１７０までのＺ軸方向の距離Ｌが小さくなると、撮像面１７０の光軸Ａと垂直な方向の変位Δｄ３も小さくなることがわかる。
回転駆動ユニット１１では、撮像素子１２１の背面側（撮像面１７０と反対側）にピン１４３と回転軸受１２４とを配置しているため、距離Ｌを小さく設定することができる。したがって、変位Δｄ３を小さく抑えることができ、回転駆動ユニット１１の小型化が可能となる。
Here, the gap Δd1 is a gap between the pin 143 and the rotary bearing 124. Since this gap Δd1 may adversely affect the image, the influence of the gap Δd1 is reduced by devising a driving method to reduce the influence of the gap Δd1, but attention is focused on the second term here.
As is clear from the equation (4), when the distance L in the Z-axis direction from the center of the contact surface between the pin 143 and the rotary bearing 124 to the imaging surface 170 becomes small, the direction perpendicular to the optical axis A of the imaging surface 170 is reduced. It can be seen that the displacement Δd3 is also reduced.
In the rotation drive unit 11, since the pin 143 and the rotary bearing 124 are disposed on the back side of the image sensor 121 (on the side opposite to the imaging surface 170), the distance L can be set small. Therefore, the displacement Δd3 can be kept small, and the rotation drive unit 11 can be downsized.
また、ピン１４３と回転軸受１２４とが、光軸Ａ上に配置されることが好ましい。より詳細には、ピン１４３および回転軸受１２４で決まる回転枠ユニット１２０の回転中心が光軸Ａ上に配置されることが好ましい。
例えばピン１４３と回転軸受１２４とが光軸Ａから離れた位置に配置されていると、回転枠ユニット１２０の回転中心は光軸Ａから離れることになる。回転中心が光軸Ａから離れている場合、回転枠ユニット１２０を回転駆動させたときの撮像面１７０の移動範囲が広くなる。したがって、撮影画面の周辺光量が低下するケラレの発生を防止するためには、光学系Ｏを大きくする必要がある。つまり、回転枠ユニット１２０の回転中心が光軸Ａから離れると、カメラ１が大型化してしまう。
以上より、カメラ１の小型化のためには、回転枠ユニット１２０の回転中心（ピン１４３および回転軸受１２４）は光軸Ａ上に配置するのが好ましい。
The pin 143 and the rotary bearing 124 are preferably disposed on the optical axis A. More specifically, it is preferable that the rotation center of the rotary frame unit 120 determined by the pin 143 and the rotary bearing 124 is disposed on the optical axis A.
For example, when the pin 143 and the rotary bearing 124 are arranged at positions away from the optical axis A, the rotation center of the rotary frame unit 120 is away from the optical axis A. When the rotation center is away from the optical axis A, the moving range of the imaging surface 170 when the rotary frame unit 120 is driven to rotate is widened. Therefore, the optical system O needs to be enlarged in order to prevent the occurrence of vignetting in which the peripheral light amount of the shooting screen is reduced. That is, when the rotation center of the rotary frame unit 120 is separated from the optical axis A, the camera 1 is increased in size.
From the above, in order to reduce the size of the camera 1, it is preferable that the rotation center (the pin 143 and the rotary bearing 124) of the rotary frame unit 120 be disposed on the optical axis A.
＜隙間Δｄ１の影響の低減方法＞
次に、式（４）で述べた撮像面１７０の光軸Ａと垂直な方向の位置決めばらつきΔｄ３を抑える方法、具体的には式（４）の第１項Δｄ１の影響を低減させる方法について説明する。
通常、回転駆動ユニット１１のように２つの第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０が設けられている場合は、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で回転枠ユニット１２０に対して同じ方向の回転力を付与することが考えられる。
しかし、前述のように、ピン１４３と回転軸受１２４との間には、隙間Δｄ１が存在するため、このような駆動方式では、隙間Δｄ１の分だけ保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が光軸Ａに直交する方向に移動するおそれがある。回転枠ユニット１２０の自重により、回転軸受１２４がピン１４３に鉛直方向下側に押し付けられるが、自重により生じる押付力だけでは、隙間Δｄ１の影響を低減することは困難である。
<Method for reducing the influence of the gap Δd1>
Next, a method for suppressing the positioning variation Δd3 in the direction perpendicular to the optical axis A of the imaging surface 170 described in Expression (4), specifically, a method for reducing the influence of the first term Δd1 in Expression (4) will be described. To do.
Normally, when two first rotation driving units 180 and second rotation driving units 190 are provided as in the rotation driving unit 11, the first rotation driving unit 180 and the second rotation driving unit 190 use the rotating frame unit 120. It is conceivable to apply a rotational force in the same direction to.
However, as described above, since the gap Δd1 exists between the pin 143 and the rotary bearing 124, in such a driving method, the rotary frame unit 120 is moved relative to the holding frame unit 140 by the gap Δd1. There is a risk of moving in a direction perpendicular to the optical axis A. The rotary bearing 124 is pressed vertically downward against the pin 143 by its own weight, but it is difficult to reduce the influence of the gap Δd1 only by the pressing force generated by its own weight.
そこで、この回転駆動ユニット１１では、回転軸受１２４がピン１４３に常に押し付けられるように、第１回転駆動部１８０で発生する第１回転力ＲＦ１の向きが、第２回転駆動部１９０で発生する第２回転力ＲＦ２の向きと異なるように、回転駆動制御部２３により駆動制御されている。
例えば図２０に示すように、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０が静止状態の場合、第１回転駆動部１８０ではＲ１方向への第１回転力ＲＦ１となる第１駆動力Ｆ１が回転枠ユニット１２０に付与されており、第２回転駆動部１９０ではＲ２方向への第２回転力ＲＦ２となる第２駆動力Ｆ２が回転枠ユニット１２０に付与されている。回転枠ユニット１２０が静止状態であるため、第１駆動力Ｆ１は第２駆動力Ｆ２と同じ大きさである。このため、第１回転力ＲＦ１は第２回転力ＲＦ２と釣り合っている。
Therefore, in this rotary drive unit 11, the direction of the first rotational force RF1 generated in the first rotary drive unit 180 is generated in the second rotary drive unit 190 so that the rotary bearing 124 is always pressed against the pin 143. The rotation is controlled by the rotation drive control unit 23 so as to be different from the direction of the two rotational force RF2.
For example, as shown in FIG. 20, when the rotating frame unit 120 is stationary with respect to the master flange unit 110, the first driving force F1 that is the first rotating force RF1 in the R1 direction rotates in the first rotation driving unit 180. The second rotational driving unit 190 applies a second driving force F2 that is a second rotational force RF2 in the R2 direction to the rotating frame unit 120. Since the rotating frame unit 120 is stationary, the first driving force F1 is the same size as the second driving force F2. For this reason, the first rotational force RF1 is balanced with the second rotational force RF2.
さらに、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により、回転軸受１２４はピン１４３に押し付けられている。具体的には、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により、回転軸受１２４をピン１４３に押し付ける軸受押付力Ｆ３が回転枠ユニット１２０に作用する。この軸受押付力Ｆ３は、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の合力となる。Ｚ軸方向負側から見た場合に、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は概ね同じ方向を向いているため、軸受押付力Ｆ３の方向も第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２と概ね同じ方向となる。また、回転軸から第１中心Ｅ１までの距離が回転軸から第２中心Ｅ２までの距離と同じであるため、軸受押付力Ｆ３が作用する点は回転軸上（Ｚ軸上、光軸Ａ上）とみなすことができる。この軸受押付力Ｆ３により、回転枠ユニット１２０がマスタフランジユニット１１０および保持枠ユニット１４０に対して隙間Δｄ１だけ光軸Ａに直交する方向に移動するのを抑制できる。つまり、隙間Δｄ１が画像に与える影響を低減できる。
Further, the rotary bearing 124 is pressed against the pin 143 by the first driving force F1 and the second driving force F2. Specifically, a bearing pressing force F3 that presses the rotary bearing 124 against the pin 143 acts on the rotary frame unit 120 by the first driving force F1 and the second driving force F2. The bearing pressing force F3 is a resultant force of the first driving force F1 and the second driving force F2. When viewed from the negative side in the Z-axis direction, the first driving force F1 and the second driving force F2 are substantially in the same direction, so the direction of the bearing pressing force F3 is also the first driving force F1 and the second driving force F2. And in almost the same direction. Further, since the distance from the rotation axis to the first center E1 is the same as the distance from the rotation axis to the second center E2, the point at which the bearing pressing force F3 acts is on the rotation axis (on the Z axis and on the optical axis A). ). The bearing pressing force F3 can suppress the rotation frame unit 120 from moving in the direction orthogonal to the optical axis A by the gap Δd1 with respect to the master flange unit 110 and the holding frame unit 140. That is, the influence of the gap Δd1 on the image can be reduced.
また、図２１に示すように、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０をＲ２方向に回転駆動する場合、第１駆動力Ｆ１が第２駆動力Ｆ２よりも大きくなるように第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を回転駆動制御部２３により制御する。この場合、第１駆動力Ｆ１と第２駆動力Ｆ２との差に応じた速度で、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０がＲ１方向に回転する。
この場合も、回転軸受１２４に軸受押付力Ｆ３が作用するため、回転軸受１２４がピン１４３に押し付けられた状態で、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０が回転する。このため、隙間Δｄ１による回転枠ユニット１２０の移動を抑制できる。
さらに、図２２に示すように、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０をＲ２方向に回転駆動する場合、第２駆動力Ｆ２が第１駆動力Ｆ１よりも大きくなるように第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を回転駆動制御部２３により制御する。この場合、第２駆動力Ｆ２と第１駆動力Ｆ１との差に応じた速度で、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０がＲ２方向に回転する。
Further, as shown in FIG. 21, when the rotary frame unit 120 is rotationally driven in the R2 direction with respect to the master flange unit 110, the first rotational drive is performed so that the first drive force F1 is larger than the second drive force F2. The rotation drive control unit 23 controls the unit 180 and the second rotation drive unit 190. In this case, the rotating frame unit 120 rotates in the R1 direction with respect to the master flange unit 110 at a speed corresponding to the difference between the first driving force F1 and the second driving force F2.
Also in this case, since the bearing pressing force F <b> 3 acts on the rotary bearing 124, the rotary frame unit 120 rotates with respect to the master flange unit 110 in a state where the rotary bearing 124 is pressed against the pin 143. For this reason, the movement of the rotary frame unit 120 by the gap Δd1 can be suppressed.
Further, as shown in FIG. 22, when the rotary frame unit 120 is rotationally driven in the R2 direction with respect to the master flange unit 110, the first rotational drive is performed so that the second drive force F2 is larger than the first drive force F1. The rotation drive control unit 23 controls the unit 180 and the second rotation drive unit 190. In this case, the rotating frame unit 120 rotates in the R2 direction with respect to the master flange unit 110 at a speed corresponding to the difference between the second driving force F2 and the first driving force F1.
この場合も、回転軸受１２４に軸受押付力Ｆ３が作用するため、回転軸受１２４がピン１４３に押し付けられた状態で、マスタフランジユニット１１０に対して回転枠ユニット１２０が回転する。このため、隙間Δｄ１による回転枠ユニット１２０の移動を抑制できる。
このように、軸受押付力Ｆ３が回転軸受１２４に作用するように第１駆動力Ｆ１による第１回転力ＲＦ１の方向と第２駆動力Ｆ２による第２回転力ＲＦ２の方向とが異なるように、回転駆動制御部２３が第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を制御している。これにより、隙間Δｄ１による回転枠ユニット１２０の移動を抑制でき、隙間Δｄ１が画像に与える影響を低減できる。
＜回転駆動制御部＞
上記のような駆動制御は回転駆動制御部２３により行われる。ここで、回転駆動制御部２３の詳細構成について説明する。図２３は回転駆動制御部２３およびその周辺のブロック図である。
Also in this case, since the bearing pressing force F <b> 3 acts on the rotary bearing 124, the rotary frame unit 120 rotates with respect to the master flange unit 110 in a state where the rotary bearing 124 is pressed against the pin 143. For this reason, the movement of the rotary frame unit 120 by the gap Δd1 can be suppressed.
Thus, the direction of the first rotational force RF1 due to the first driving force F1 and the direction of the second rotational force RF2 due to the second driving force F2 are different so that the bearing pressing force F3 acts on the rotary bearing 124. The rotation drive control unit 23 controls the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190. Thereby, the movement of the rotary frame unit 120 by the gap Δd1 can be suppressed, and the influence of the gap Δd1 on the image can be reduced.
<Rotation drive control unit>
The drive control as described above is performed by the rotation drive control unit 23. Here, a detailed configuration of the rotation drive control unit 23 will be described. FIG. 23 is a block diagram of the rotation drive control unit 23 and its surroundings.
図２３に示すように、回転駆動制御部２３は、姿勢検出部２５と、、回転角度演算部２７と、駆動電流演算部２８と、第１回転駆動回路２９ａと、第２回転駆動回路２９ｂと、を有している
（１）回転角度演算部
回転角度演算部２７は、補正演算部２１により算出された回転枠ユニット１２０の目標位置と、回転位置センサ１２８により検出された回転枠ユニット１２０の現在位置と、に基づいて、回転枠ユニット１２０を目標位置まで駆動するために必要な回転角度θＰを算出する。回転角度θＰは、Ｒ１方向を正とし、Ｒ２方向を負としている。算出された回転角度は、駆動電流演算部２８に出力され、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で必要とされる駆動電流の算出に利用される。
As shown in FIG. 23, the rotation drive control unit 23 includes an attitude detection unit 25, a rotation angle calculation unit 27, a drive current calculation unit 28, a first rotation drive circuit 29a, and a second rotation drive circuit 29b. (1) Rotation angle calculation unit The rotation angle calculation unit 27 includes the target position of the rotation frame unit 120 calculated by the correction calculation unit 21 and the rotation frame unit 120 detected by the rotation position sensor 128. Based on the current position, a rotation angle θP required to drive the rotary frame unit 120 to the target position is calculated. The rotation angle θP is positive in the R1 direction and negative in the R2 direction. The calculated rotation angle is output to the drive current calculation unit 28 and is used for calculation of the drive current required by the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190.
（２）姿勢検出部
姿勢検出部２５は、前述したとおり、第１駆動ユニット１０および第２駆動ユニット１２の負荷状態に基づいて、カメラ１の姿勢を判定する。より詳細には、姿勢検出部２５は第１コイル１４および第２コイル１５の電流値Ｘ１およびＹ１に基づいて、鉛直方向に対するカメラ１の傾き状態を検出することができる。姿勢検出部２５は第１駆動制御部２２ａおよび第２駆動制御部２２ｂから電流値Ｘ１およびＹ１の情報を取得できるようになっている。
ここで、図２４〜図２６（Ｂ）を用いて、姿勢検出部２５での姿勢判定方法について詳細に説明する。図２４は電流値Ｘ１およびＹ１のグラフであり、横軸が第１コイル１４の電流値Ｘ１であり、縦軸が第２コイル１５の電流値Ｙ１である。図２５（Ａ）〜図２６（Ｂ）は各撮影姿勢のカメラ１を示している。図２５（Ａ）〜図２６（Ｂ）はカメラ１をＺ軸方向負側から見た状態を示している。
(2) Posture Detection Unit The posture detection unit 25 determines the posture of the camera 1 based on the load states of the first drive unit 10 and the second drive unit 12 as described above. More specifically, the posture detection unit 25 can detect the tilt state of the camera 1 with respect to the vertical direction based on the current values X1 and Y1 of the first coil 14 and the second coil 15. The posture detection unit 25 can acquire information on the current values X1 and Y1 from the first drive control unit 22a and the second drive control unit 22b.
Here, the attitude determination method in the attitude detection unit 25 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 24 is a graph of the current values X1 and Y1, where the horizontal axis is the current value X1 of the first coil 14, and the vertical axis is the current value Y1 of the second coil 15. FIGS. 25A to 26B show the camera 1 in each photographing posture. FIGS. 25A to 26B show a state in which the camera 1 is viewed from the Z axis direction negative side.
例えば図２４に示すように、電流値Ｙ１は、補正レンズ９をＹ軸方向に動かすときに第１駆動ユニット１０の第１コイル１４に流れる電流の値を示している。電流値Ｙ１が正であれば補正レンズ９にはＹ軸方向正側に力が作用していることを示している。電流値Ｙ１が負であれば補正レンズ９にはＹ軸方向負側に力が作用していることを示している。
電流値Ｘ１は補正レンズ９をＸ軸方向に動かすときに第２駆動ユニット１２の第２コイル１５に流れる電流の値を示している。電流値Ｘ１が正であれば補正レンズ９にはＸ軸方向正側に力が作用していることを示している。電流値Ｘ１が負であれば補正レンズ９にはＸ軸方向負側に力が作用していることを示している。
図２４の境界線２００は、第１マグネット１４４ａの第１磁壁１４８ａと第２マグネット１４４ｂの第２磁壁１４８ｂとを結んだ基準線２０１（第１仮想線および第２仮想線の一例、図１７参照）が鉛直方向に平行になる状態に対応している。
For example, as shown in FIG. 24, the current value Y1 indicates the value of the current flowing through the first coil 14 of the first drive unit 10 when the correction lens 9 is moved in the Y-axis direction. If the current value Y1 is positive, it indicates that a force is acting on the correction lens 9 on the positive side in the Y-axis direction. If the current value Y1 is negative, it indicates that a force is acting on the correction lens 9 on the Y axis direction negative side.
The current value X1 indicates the value of the current flowing through the second coil 15 of the second drive unit 12 when the correction lens 9 is moved in the X-axis direction. If the current value X1 is positive, it indicates that a force is acting on the correction lens 9 on the positive side in the X-axis direction. If the current value X1 is negative, it indicates that a force is acting on the correction lens 9 on the negative side in the X-axis direction.
24 is a reference line 201 (an example of a first imaginary line and a second imaginary line, see FIG. 17) connecting the first domain wall 148a of the first magnet 144a and the second domain wall 148b of the second magnet 144b. ) Corresponds to a state parallel to the vertical direction.
例えば、図２５（Ａ）に示す正姿勢の状態は、第１駆動ユニット１０の第１コイル１４の電流値Ｙ１は正であり、第２駆動ユニット１２の第２コイル１５の電流値Ｘ１はほぼゼロとなる。正姿勢の状態からカメラ１を角度βだけ傾けると、カメラ１は図２１（Ｂ）に示す状態となる。角度βが４５°になると、カメラ１は図２２（Ａ）に示す状態となる。
図２６（Ａ）に示す状態では図２４に示すグラフで電流値Ｘ１およびＹ１は境界線２００上にプロットされる。この状態では、基準線２０１が鉛直方向に平行となっている。さらに、図２６（Ａ）に示すように、カメラ１が縦撮り姿勢の状態（つまり、撮影角度βが９０°の状態）では、電流値Ｘ１およびＹ１はＸ軸上にプロットされる。
このように、電流値Ｘ１およびＹ１に基づいて、鉛直方向に対するカメラ１の姿勢を検出することができる。さらに、電流値Ｘ１およびＹ１を図２１のグラフにプロットし、プロットされた点と境界線２００との位置関係に基づいて、鉛直方向に対する基準線２０１の状態（傾斜角）を検出することができる。姿勢検出部２５での検出結果は、駆動電流演算部２８に出力され、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で必要とされる駆動電流の算出に利用される。
For example, in the positive posture state shown in FIG. 25A, the current value Y1 of the first coil 14 of the first drive unit 10 is positive, and the current value X1 of the second coil 15 of the second drive unit 12 is almost equal. It becomes zero. When the camera 1 is tilted by an angle β from the normal posture, the camera 1 is in the state shown in FIG. When the angle β is 45 °, the camera 1 is in the state shown in FIG.
In the state shown in FIG. 26A, the current values X1 and Y1 are plotted on the boundary line 200 in the graph shown in FIG. In this state, the reference line 201 is parallel to the vertical direction. Further, as shown in FIG. 26A, when the camera 1 is in the vertical shooting posture (that is, the shooting angle β is 90 °), the current values X1 and Y1 are plotted on the X axis.
Thus, the attitude of the camera 1 with respect to the vertical direction can be detected based on the current values X1 and Y1. Furthermore, the current values X1 and Y1 can be plotted on the graph of FIG. 21, and the state (inclination angle) of the reference line 201 with respect to the vertical direction can be detected based on the positional relationship between the plotted points and the boundary line 200. . The detection result in the attitude detection unit 25 is output to the drive current calculation unit 28 and is used for calculation of the drive current required in the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190.
（３）駆動電流演算部
駆動電流演算部２８は、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに流す電流の値を算出するための部分である。駆動電流演算部２８での演算には、姿勢検出部２５の検出結果および回転角度演算部２７の演算結果が用いられる。
具体的には、駆動電流演算部２８には、図２７および図２８に示すグラフが予め格納されている。図２７および図２８に示すグラフは、回転角度演算部２７の演算結果θＰと第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂの必要電流値との関係を示している。図２７は姿勢検出部２５での検出結果がＧ１側である場合に用いられ、図２８は姿勢検出部２５での検出結果がＧ２側である場合に用いられる。
例えば、姿勢検出部２５の検出結果がＧ１側である場合、駆動電流演算部２８は図２７に示すグラフを選択する。次に、回転角度演算部２７での演算結果θＰがθＰ１（正）であるとすると、この回転角度θＰ１に対応する第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂの電流値を、駆動電流演算部２８が求める。具体的には図２７に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は＋ｉ１−ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は＋ｉ１＋ｉ２となる。
(3) Drive current calculation part The drive current calculation part 28 is a part for calculating the value of the electric current sent through the 1st rotation coil 127a and the 2nd rotation coil 127b. For the calculation in the drive current calculation unit 28, the detection result of the posture detection unit 25 and the calculation result of the rotation angle calculation unit 27 are used.
Specifically, the drive current calculation unit 28 stores the graphs shown in FIGS. 27 and 28 in advance. The graphs shown in FIGS. 27 and 28 show the relationship between the calculation result θP of the rotation angle calculation unit 27 and the necessary current values of the first rotation coil 127a and the second rotation coil 127b. 27 is used when the detection result of the posture detection unit 25 is on the G1 side, and FIG. 28 is used when the detection result of the posture detection unit 25 is on the G2 side.
For example, when the detection result of the posture detection unit 25 is on the G1 side, the drive current calculation unit 28 selects the graph shown in FIG. Next, assuming that the calculation result θP in the rotation angle calculation unit 27 is θP1 (positive), the current values of the first rotation coil 127a and the second rotation coil 127b corresponding to the rotation angle θP1 are calculated as the drive current calculation unit. 28 asks. Specifically, as shown in FIG. 27, the current value of the first rotating coil 127a is + i1-i2, and the current value of the second rotating coil 127b is + i1 + i2.
ここで、電流値ｉ１およびｉ２の間には、以下の関係が必ず成立している。
Here, the following relationship always holds between the current values i1 and i2.
この関係を満たすことで、第１回転コイル１２７ａには端子Ｃ１から端子Ｃ２に向かって必ず負の電流が流れ、第２回転コイル１２７ｂには端子Ｃ３から端子Ｃ４に向かって必ず正の電流が流れることになる。
ここで、第１回転コイル１２７ａ側のモータ定数は、第２回転コイル１２７ｂ側のモータ定数と、ほぼ同じであるため、いずれのモータ定数もＫｔ１とする。第１回転コイル１２７ａに発生する第１駆動力Ｆ１および第２回転コイル１２７ｂに発生する第２駆動力Ｆ２は、以下の式（６）および式（７）により表される。
By satisfying this relationship, a negative current always flows in the first rotating coil 127a from the terminal C1 to the terminal C2, and a positive current always flows in the second rotating coil 127b from the terminal C3 to the terminal C4. It will be.
Here, since the motor constant on the first rotating coil 127a side is substantially the same as the motor constant on the second rotating coil 127b side, both motor constants are set to Kt1. The first driving force F1 generated in the first rotating coil 127a and the second driving force F2 generated in the second rotating coil 127b are expressed by the following equations (6) and (7).
この場合の第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は、例えば図２２に示す状態となる。第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により回転枠ユニット１２０にＲ２方向に回転力が作用し、回転枠ユニット１２０の回転位置が目標位置に達すると、目標位置までの回転角度θＰがゼロとなる。この結果、図２７に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は−ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は＋ｉ２となり、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は図２０に示す状態となる。この状態では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が停止する。
一方、姿勢検出部２５での検出結果がＧ１側であり、かつ、回転角度演算部２７での演算結果θＰがθＰ２（負）であるとすると、回転枠ユニット１２０の回転方向が前述の場合とは逆になる。このため、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の大小関係が入れ替わる。具体的には図２７に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は−ｉ１−ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は−ｉ１＋ｉ２となる。
In this case, the first driving force F1 and the second driving force F2 are in the state shown in FIG. 22, for example. When the first driving force F1 and the second driving force F2 cause a rotational force to act on the rotary frame unit 120 in the R2 direction and the rotational position of the rotary frame unit 120 reaches the target position, the rotational angle θP to the target position becomes zero. Become. As a result, as shown in FIG. 27, the current value of the first rotating coil 127a becomes −i2, the current value of the second rotating coil 127b becomes + i2, and the first driving force F1 and the second driving force F2 are shown in FIG. It becomes a state. In this state, the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 stops.
On the other hand, when the detection result in the posture detection unit 25 is on the G1 side and the calculation result θP in the rotation angle calculation unit 27 is θP2 (negative), the rotation direction of the rotary frame unit 120 is as described above. Is reversed. For this reason, the magnitude relationship between the first driving force F1 and the second driving force F2 is switched. Specifically, as shown in FIG. 27, the current value of the first rotating coil 127a is -i1-i2, and the current value of the second rotating coil 127b is -i1 + i2.
ここで、第１回転コイル１２７ａに発生する第１駆動力Ｆ１および第２回転コイル１２７ｂに発生する第２駆動力Ｆ２は、以下の式（８）および式（９）により表される。
Here, the first driving force F1 generated in the first rotating coil 127a and the second driving force F2 generated in the second rotating coil 127b are expressed by the following equations (8) and (9).
この場合の第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は、例えば図２１に示す通りである。第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により回転枠ユニット１２０にＲ１方向に回転力が作用し、回転枠ユニット１２０の回転位置が目標位置に達すると、目標位置までの回転角度θＰがゼロとなる。この結果、図２８に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は−ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は＋ｉ２となり、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２が図２０に示す状態となる。この状態では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が停止する。
また、姿勢検出部２５の検出結果がＧ２側である場合、駆動電流演算部２８は図２８に示すグラフを選択する。次に、回転角度演算部２７での演算結果θＰがθＰ１（正）であるとすると、この回転角度θＰ１に対応する第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂの電流値を、駆動電流演算部２８が求める。具体的には図２８に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は＋ｉ１＋ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は＋ｉ１−ｉ２となる。
The first driving force F1 and the second driving force F2 in this case are as shown in FIG. 21, for example. When the rotational force acts on the rotary frame unit 120 in the R1 direction by the first driving force F1 and the second driving force F2, and the rotational position of the rotary frame unit 120 reaches the target position, the rotational angle θP to the target position becomes zero. Become. As a result, as shown in FIG. 28, the current value of the first rotating coil 127a becomes −i2, the current value of the second rotating coil 127b becomes + i2, and the first driving force F1 and the second driving force F2 are shown in FIG. It becomes a state. In this state, the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 stops.
When the detection result of the posture detection unit 25 is on the G2 side, the drive current calculation unit 28 selects the graph shown in FIG. Next, assuming that the calculation result θP in the rotation angle calculation unit 27 is θP1 (positive), the current values of the first rotation coil 127a and the second rotation coil 127b corresponding to the rotation angle θP1 are calculated as the drive current calculation unit. 28 asks. Specifically, as shown in FIG. 28, the current value of the first rotating coil 127a is + i1 + i2, and the current value of the second rotating coil 127b is + i1-i2.
この場合も上記の式（５）の関係が必ず成立しているため、第１回転コイル１２７ａには端子Ｃ１から端子Ｃ２に向かって必ず正の電流が流れ、第２回転コイル１２７ｂには端子Ｃ３から端子Ｃ４に向かって必ず負の電流が流れることになる。
ここで、第１回転コイル１２７ａに発生する第１駆動力Ｆ１および第２回転コイル１２７ｂに発生する第２駆動力Ｆ２は、以下の式（１０）および式（１１）により表される。
Also in this case, since the relationship of the above equation (5) is always established, a positive current always flows from the terminal C1 to the terminal C2 in the first rotating coil 127a, and the terminal C3 is supplied to the second rotating coil 127b. Therefore, a negative current always flows from the terminal toward the terminal C4.
Here, the first driving force F1 generated in the first rotating coil 127a and the second driving force F2 generated in the second rotating coil 127b are expressed by the following equations (10) and (11).
この場合の第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は、例えば図３０に示す状態となる。第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により回転枠ユニット１２０にＲ２方向に回転力が作用し、回転枠ユニット１２０の回転位置が目標位置に達すると、目標位置までの回転角度θＰがゼロとなる。この結果、図２８に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は＋ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は−ｉ２となり、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は図２９に示す状態となる。この状態では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が停止する。
一方、姿勢検出部２５での検出結果がＧ２側であり、かつ、回転角度演算部２７での演算結果θＰがθＰ２（負）であるとすると、回転枠ユニット１２０の回転方向が前述の場合とは逆になる。このため、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の大小関係が入れ替わる。具体的には図２８に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は−ｉ１＋ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は−ｉ１−ｉ２となる。
In this case, the first driving force F1 and the second driving force F2 are in the state shown in FIG. 30, for example. When the first driving force F1 and the second driving force F2 cause a rotational force to act on the rotary frame unit 120 in the R2 direction and the rotational position of the rotary frame unit 120 reaches the target position, the rotational angle θP to the target position becomes zero. Become. As a result, as shown in FIG. 28, the current value of the first rotating coil 127a becomes + i2, the current value of the second rotating coil 127b becomes -i2, and the first driving force F1 and the second driving force F2 are shown in FIG. It becomes a state. In this state, the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 stops.
On the other hand, when the detection result in the posture detection unit 25 is on the G2 side and the calculation result θP in the rotation angle calculation unit 27 is θP2 (negative), the rotation direction of the rotary frame unit 120 is as described above. Is reversed. For this reason, the magnitude relationship between the first driving force F1 and the second driving force F2 is switched. Specifically, as shown in FIG. 28, the current value of the first rotating coil 127a is -i1 + i2, and the current value of the second rotating coil 127b is -i1-i2.
ここで、第１回転コイル１２７ａに発生する第１駆動力Ｆ１および第２回転コイル１２７ｂに発生する第２駆動力Ｆ２は、以下の式（１２）および式（１３）により表される。
Here, the first driving force F1 generated in the first rotating coil 127a and the second driving force F2 generated in the second rotating coil 127b are expressed by the following equations (12) and (13).
この場合の第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は、例えば図３１に示す通りである。第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により回転枠ユニット１２０にＲ１方向に回転力が作用し、回転枠ユニット１２０の回転位置が目標位置に達すると、目標位置までの回転角度θＰがゼロとなる。この結果、図２８に示すように、第１回転コイル１２７ａの電流値は＋ｉ２、第２回転コイル１２７ｂの電流値は−ｉ２となり、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２が図２９に示す状態となる。この状態では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が停止する。
さらに、目標位置までの回転角度θＰが大きい場合に、回転枠ユニット１２０の回転速度を一時的に高めるために、回転駆動制御部２３は第１駆動力Ｆ１により生じる第１回転力ＲＦ１の方向が第２駆動力Ｆ２により生じる第２回転力ＲＦ２の方向と同じ向きになるように第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を制御する。
The first driving force F1 and the second driving force F2 in this case are as shown in FIG. 31, for example. When the rotational force acts on the rotary frame unit 120 in the R1 direction by the first driving force F1 and the second driving force F2, and the rotational position of the rotary frame unit 120 reaches the target position, the rotational angle θP to the target position becomes zero. Become. As a result, as shown in FIG. 28, the current value of the first rotating coil 127a becomes + i2, the current value of the second rotating coil 127b becomes -i2, and the first driving force F1 and the second driving force F2 are shown in FIG. It becomes a state. In this state, the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 stops.
Furthermore, in order to temporarily increase the rotational speed of the rotary frame unit 120 when the rotational angle θP to the target position is large, the rotational drive control unit 23 determines the direction of the first rotational force RF1 generated by the first drive force F1. The first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190 are controlled so as to be in the same direction as the direction of the second rotation force RF2 generated by the second drive force F2.
具体的には図２７に示すように、回転角度θＰが閾値θＰ１１（正）よりも大きい場合、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂの電流値を＋ｉ１に設定する。この場合、いずれの電流値も正であるため、図３２に示すように、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は回転枠ユニット１２０をＲ２方向に回転させる側に作用する。このため、回転角度θＰが閾値θＰ１１以下の場合に比べて、回転枠ユニット１２０に作用する回転力が大きくなる。これにより、回転枠ユニット１２０をＲ２方向に高速で回転させることができる。
また、図２７に示すように、回転角度θＰが閾値θＰ２１（負）よりも小さい場合、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂの電流値を−ｉ１に設定する。この場合、いずれの電流値も負であるため、図３３に示すように、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は回転枠ユニット１２０をＲ１方向に回転させる側に作用する。このため、回転角度θＰが閾値θＰ２１以上の場合に比べて、回転枠ユニット１２０に作用する回転力が大きくなる。これにより、回転枠ユニット１２０をＲ１方向に高速で回転させることができる。
Specifically, as shown in FIG. 27, when the rotation angle θP is larger than the threshold value θP11 (positive), the current values of the first rotation coil 127a and the second rotation coil 127b are set to + i1. In this case, since both current values are positive, as shown in FIG. 32, the first driving force F1 and the second driving force F2 act on the side that rotates the rotary frame unit 120 in the R2 direction. For this reason, the rotational force which acts on the rotating frame unit 120 becomes large compared with the case where rotation angle (theta) P is below threshold value (theta) P11. Thereby, the rotary frame unit 120 can be rotated at high speed in the R2 direction.
Further, as shown in FIG. 27, when the rotation angle θP is smaller than the threshold value θP21 (negative), the current values of the first rotation coil 127a and the second rotation coil 127b are set to −i1. In this case, since both current values are negative, as shown in FIG. 33, the first driving force F1 and the second driving force F2 act on the side that rotates the rotary frame unit 120 in the R1 direction. For this reason, the rotational force which acts on the rotary frame unit 120 becomes large compared with the case where rotation angle (theta) P is more than threshold value (theta) P21. Thereby, the rotary frame unit 120 can be rotated at high speed in the R1 direction.
なお、図２８に示す場合も図２７に示す場合と同様に、図３２および図３３に示すように、回転駆動制御部２３により第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２が一時的に切り換えられる。
以上に説明したように、軸受押付力Ｆ３が回転軸受１２４に作用するように、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を制御することで、ピン１４３と回転軸受１２４との間の隙間Δｄ１による撮像素子１２１の変位を確実に抑制することができる。
また、姿勢検出部２５の検出結果に応じて第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の方向を切り換えることにより、回転枠ユニット１２０に作用する重力に対抗する力を発生させる必要がなく、消費電力の増大を抑制することができる。
＜第１および第２回転駆動部の配置＞
しかし、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の向きは、カメラ１の姿勢に応じて、回転駆動制御部２３により逆向きに切り換えられるため、切り換えの際に、ピン１４３回りの隙間Δｄ１の分だけ、回転枠ユニット１２０が保持枠ユニット１４０に対して水平方向に移動するおそれがある。回転枠ユニット１２０が水平方向に移動すると、撮像素子１２１が光軸Ａに対して水平方向に移動し、取得された画像に悪影響を及ぼすおそれがある。
In the case shown in FIG. 28 as well, as shown in FIG. 27, the first drive force F1 and the second drive force F2 are temporarily switched by the rotation drive control unit 23 as shown in FIGS. .
As described above, by controlling the first rotary drive unit 180 and the second rotary drive unit 190 so that the bearing pressing force F3 acts on the rotary bearing 124, the pin 143 and the rotary bearing 124 are controlled. The displacement of the image sensor 121 due to the gap Δd1 can be reliably suppressed.
Further, by switching the directions of the first driving force F1 and the second driving force F2 according to the detection result of the posture detection unit 25, it is not necessary to generate a force that opposes the gravity acting on the rotating frame unit 120, and the consumption An increase in power can be suppressed.
<Arrangement of first and second rotation driving units>
However, since the directions of the first driving force F1 and the second driving force F2 are switched in the opposite directions by the rotation drive control unit 23 according to the attitude of the camera 1, the gap Δd1 around the pin 143 is changed at the time of switching. The rotation frame unit 120 may move in the horizontal direction with respect to the holding frame unit 140 by the amount. When the rotary frame unit 120 moves in the horizontal direction, the image sensor 121 moves in the horizontal direction with respect to the optical axis A, which may adversely affect the acquired image.
そこで、この回転駆動ユニット１１では、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の向きを切り換えるタイミングを、カメラ１が横撮り姿勢および縦撮り姿勢以外の場合としている。具体的には、切り換えタイミングは、撮影角度β＝４５°、−４５°に設定されている。これは、撮影角度β＝４５°および−４５°の場合の撮影頻度が非常に低いと予想されるためである。
図３４は撮影角度βと予想撮影頻度との関係を示すグラフである。図３４に示すように、正姿勢（横撮り姿勢、β＝０°）近辺が最も撮影頻度が高く、次に、縦撮り姿勢（β＝９０°）近辺の撮影頻度が高いと考えられる。逆に、β＝４５°および−４５°近辺での撮影頻度が最も低く、このようなカメラ１の状態で撮影はほとんど行われないと思われる。したがって、基準線２０１と水平方向とのなす角度αを４５°に設定することにより、画像取得中に第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の向きが切り換えられるのを防止でき、撮像素子１２１の変位により画像が劣化するのを防止できる。
Therefore, in this rotary drive unit 11, the timing at which the directions of the first driving force F1 and the second driving force F2 are switched is set to a case where the camera 1 is not in the horizontal shooting posture or the vertical shooting posture. Specifically, the switching timing is set to the shooting angle β = 45 ° and −45 °. This is because the imaging frequency when the imaging angles β = 45 ° and −45 ° is expected to be very low.
FIG. 34 is a graph showing the relationship between the shooting angle β and the expected shooting frequency. As shown in FIG. 34, it is considered that the photographing frequency is highest in the vicinity of the normal posture (horizontal photographing posture, β = 0 °), and then the photographing frequency in the vicinity of the vertical photographing posture (β = 90 °) is high. On the contrary, the imaging frequency in the vicinity of β = 45 ° and −45 ° is the lowest, and it seems that imaging is hardly performed in such a state of the camera 1. Therefore, by setting the angle α formed by the reference line 201 and the horizontal direction to 45 °, it is possible to prevent the directions of the first driving force F1 and the second driving force F2 from being switched during image acquisition, and the image sensor 121. It is possible to prevent the image from deteriorating due to the displacement of.
＜ロック機構＞
カメラ１の電源ＯＦＦ時には、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で駆動力が発生していないため、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０は回転可能である。
しかし、カメラ１を使用しない場合に回転枠ユニット１２０が回転可能であれば、回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０が衝突し破損するおそれがある。また、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転し、図１１に示す状態になると、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃから脱落するおそれもある。
そこで、この回転駆動ユニット１１には、カメラ１の不使用時に、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転を規制するロック機構が設けられている。
<Lock mechanism>
When the power of the camera 1 is turned off, since no driving force is generated in the first rotation driving unit 180 and the second rotation driving unit 190, the rotation frame unit 120 can rotate with respect to the holding frame unit 140.
However, if the rotating frame unit 120 is rotatable when the camera 1 is not used, the rotating frame unit 120 and the holding frame unit 140 may collide and be damaged. Further, when the rotary frame unit 120 rotates with respect to the holding frame unit 140 and enters the state shown in FIG. 11, the first support portions 161a, 161b, and 161c may fall off from the second support portions 162a, 162b, and 162c. .
Therefore, the rotation drive unit 11 is provided with a lock mechanism that restricts the rotation of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 when the camera 1 is not used.
具体的には、前述のように、第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃを有している。窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが嵌り込んでいる状態で、回転軸受１２４の鉄板１２４ａが吸引用マグネット１４２とＺ軸方向に対向する位置に配置される。このため、例えば図１６に示すように、窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが嵌り込んでいる状態で、回転枠ユニット１２０には吸引力Ｆｋが作用している。この吸引力Ｆｋにより、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態が保持される。
そして、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態では、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃと回転方向（図１６の左右方向）に当接可能であり、さらに第１支持部１６１ｃがストッパ部１６８と回転方向（図１６の左右方向）に当接可能である。
Specifically, as described above, the second support portions 162a, 162b, and 162c have the recessed portions 163a, 163b, and 163c. In a state where the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, and 163c, the iron plate 124a of the rotary bearing 124 is disposed at a position facing the suction magnet 142 in the Z-axis direction. For this reason, for example, as shown in FIG. 16, the suction force Fk is applied to the rotary frame unit 120 in a state where the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, and 163c. . With this suction force Fk, the state in which the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, and 163c is maintained.
When the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, and 163c, the first support portions 161a, 161b, and 161c are rotated with the guide portions 165a, 165b, and 165c (FIG. 16). The first support portion 161c can contact the stopper portion 168 in the rotation direction (left-right direction in FIG. 16).
以上より、電源ＯＦＦ時に回転枠ユニット１２０を保持枠ユニット１４０に対してＲ１方向に回転駆動することで、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込み、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が規制される。
しかし、例えばカメラ１を落とした場合には、吸引力Ｆｋよりも大きな外力が回転枠ユニット１２０に作用するおそれがある。この場合、第１支持部１６１ｃがストッパ部１６８を乗り越えて窪み部１６３ｃから脱落する可能性がある。
そこで、図１６に示すように、この回転駆動ユニット１１では、脱落防止部１０５が設けられている。脱落防止部１０５が第２支持部１６２ｃのＺ軸方向正側に配置されているため、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃ内でＺ軸方向正側に移動しても、第１支持部１６１ｃ（より詳細には、Ｚ軸方向正側の案内部１６５ｃ）が脱落防止部１０５と接触する。このため、第１支持部１６１ｃが第２支持部１６２ｃから脱落するのを防止できる。
As described above, by rotating the rotating frame unit 120 in the R1 direction with respect to the holding frame unit 140 when the power is turned off, the first support portion 161c is fitted into the recessed portion 163c, and the rotating frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 is inserted. Rotation is regulated.
However, for example, when the camera 1 is dropped, an external force larger than the suction force Fk may act on the rotary frame unit 120. In this case, there is a possibility that the first support portion 161c gets over the stopper portion 168 and falls off from the recessed portion 163c.
Therefore, as shown in FIG. 16, the rotary drive unit 11 is provided with a drop-off prevention unit 105. Since the drop-off prevention part 105 is disposed on the positive side in the Z-axis direction of the second support part 162c, even if the first support part 161c moves to the positive side in the Z-axis direction within the recessed part 163c, the first support part 161c. (In more detail, the Z-axis direction positive side guide portion 165c) comes into contact with the drop-out prevention portion 105. For this reason, it can prevent that the 1st support part 161c falls from the 2nd support part 162c.
特に、図１６に示すように、脱落防止部１０５とストッパ部１６８とのＺ軸方向間の隙間Ｌ１が案内部１６５ｃのＺ軸方向の寸法Ｌ２よりも小さいため、第１支持部１６１ｃがストッパ部１６８側から抜け出ることがない。このように、脱落防止部１０５により回転枠ユニット１２０のロック状態がより確実に保持される。
なお、脱落防止部１０５は傾斜面１０５ａを有している。第１支持部１６１ｃが案内部１６５ｃと摺動する位置に戻る際に、この傾斜面１０５ａにより第１支持部１６１ｃが案内部１６５ｃの方へ案内される。逆に、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込む際に、傾斜面１０５ａにより第１支持部１６１ｃが案内される。これにより、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込んだり、あるいは窪み部１６３ｃから案内部１６５ｃ側へ移動したりする際に、回転枠ユニット１２０の回転運動が円滑となる。
In particular, as shown in FIG. 16, since the gap L1 between the drop-off prevention part 105 and the stopper part 168 in the Z-axis direction is smaller than the dimension L2 of the guide part 165c in the Z-axis direction, the first support part 161c is the stopper part. There is no escape from the 168 side. In this manner, the lock state of the rotary frame unit 120 is more reliably held by the dropout prevention unit 105.
Note that the drop-off prevention unit 105 has an inclined surface 105a. When the first support portion 161c returns to the position where it slides on the guide portion 165c, the first support portion 161c is guided toward the guide portion 165c by the inclined surface 105a. On the other hand, when the first support portion 161c is fitted into the recess portion 163c, the first support portion 161c is guided by the inclined surface 105a. Thereby, when the 1st support part 161c fits into the hollow part 163c, or moves to the guide part 165c side from the hollow part 163c, the rotational motion of the rotary frame unit 120 becomes smooth.
＜パーティクル除去機構＞
第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃを有しているため、第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃには段差が形成されている。このため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃにより回転方向に案内されると、段差の部分で第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃに対して軸方向に移動する。つまり、段差により回転枠ユニット１２０の回転運動の一部がＺ軸方向の直進運動に変換される。
そこで、この回転駆動ユニット１１では、この回転枠ユニット１２０の直進運動を利用して、撮像素子１２１あるいはレンズ１２６に付着したパーティクル（ホコリなどの微小な異物）を除去するパーティクル除去機能を実現している。
<Particle removal mechanism>
Since the second support portions 162a, 162b, and 162c have recesses 163a, 163b, and 163c, a step is formed in the second support portions 162a, 162b, and 162c. For this reason, when the first support parts 161a, 161b, 161c are guided in the rotation direction by the second support parts 162a, 162b, 162c, the first support parts 161a, 161b, 161c are the second support parts 162a at the level difference portions. , 162b, 162c move in the axial direction. That is, a part of the rotational motion of the rotary frame unit 120 is converted into a linear motion in the Z-axis direction by the step.
In view of this, the rotary drive unit 11 implements a particle removal function that removes particles (fine foreign matters such as dust) adhering to the image sensor 121 or the lens 126 by using the linear motion of the rotary frame unit 120. Yes.
具体的には、この回転駆動ユニット１１では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転をＲ１方向およびＲ２方向に所定の回数だけ繰り返すことで、回転枠ユニット１２０に軸方向の振動を与え、パーティクルの除去を可能としている。
ここで、図３５〜図４０を用いて、回転枠ユニット１２０の動作について説明する。図３５はパーティクル除去動作の説明図である。図３６はＺ軸方向正側から見た回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０の平面図である。図３６は第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込んでいる状態を示している。図３７は図３６のＴ方向矢視図である。図３８は図３６のＵ方向矢視図である。図３９および図４０は第１支持部１６１ｃおよび第２支持部１６２ｃ周辺の断面図である。図３９は第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込んでいる状態を示している。図４０は第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃから抜け出す際の状態を示している。
Specifically, in this rotary drive unit 11, the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 is repeated a predetermined number of times in the R1 direction and the R2 direction, thereby giving axial vibration to the rotary frame unit 120, Particle removal is possible.
Here, operation | movement of the rotation frame unit 120 is demonstrated using FIGS. 35-40. FIG. 35 is an explanatory diagram of the particle removal operation. FIG. 36 is a plan view of the rotary frame unit 120 and the holding frame unit 140 viewed from the positive side in the Z-axis direction. FIG. 36 shows a state where the first support portion 161c is fitted in the recess portion 163c. FIG. 37 is a view in the direction of the arrow T in FIG. 38 is a view in the direction of the arrow U in FIG. 39 and 40 are cross-sectional views around the first support portion 161c and the second support portion 162c. FIG. 39 shows a state where the first support portion 161c is fitted in the recess portion 163c. FIG. 40 shows a state when the first support portion 161c is pulled out from the recess portion 163c.
例えば、ユーザーが電源ボタン（図示せず）をＯＦＦに切り換えると、電源ボタンが切り替わったのをマイコン２０の電源スイッチ検知部３１が検知する。この検知結果に基づいて、駆動電流演算部２８は第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに駆動電流を与える。
より詳細には、図３５に示すように、駆動電流演算部２８は、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに所定時間Ｔ１の間だけ電流−ｉ６を与える。これにより、図３５に示すように、第１回転コイル１２７ａに対して端子Ｃ１から端子Ｃ２へ−ｉ６の電流が流れ、第２回転コイル１２７ｂに対して端子Ｃ３から端子Ｃ４へ−ｉ６の電流が流れる。これにより、第１回転コイル１２７ａに第１駆動力Ｆ１が発生し、第２駆動力Ｆ２が第２回転コイル１２７ｂに発生する。
For example, when the user switches a power button (not shown) to OFF, the power switch detection unit 31 of the microcomputer 20 detects that the power button has been switched. Based on the detection result, the drive current calculation unit 28 gives a drive current to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b.
More specifically, as shown in FIG. 35, the drive current calculation unit 28 applies a current −i6 to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b for a predetermined time T1. As a result, as shown in FIG. 35, a current -i6 flows from the terminal C1 to the terminal C2 to the first rotating coil 127a, and a current -i6 flows from the terminal C3 to the terminal C4 to the second rotating coil 127b. Flowing. Thereby, the first driving force F1 is generated in the first rotating coil 127a, and the second driving force F2 is generated in the second rotating coil 127b.
このとき、第１駆動力Ｆ１により生じる第１回転力ＲＦ１の方向は第２駆動力Ｆ２により生じる第２回転力ＲＦ２の方向と同じである。つまり、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２は、図３３に示すような関係にある。このため、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０はＲ１方向に回転する。
回転枠ユニット１２０がＲ１方向に回転すると、図３９に示すように、第１支持部１６１ｃは案内部１６５ｃから窪み部１６３ｃへ移動する。このとき、上述したとおり、保持枠ユニット１４０に固着された吸引用マグネット１４２と、回転枠ユニット１２０に取り付けられた鉄板１２４ａとの間で吸引力Ｆｋが発生するため、第１支持部１６１ｃにＺ軸方向負側の吸引力Ｆｋが常に作用している。したがって、第１支持部１６１ｃが第２支持部１６２ｃに対してＲ１方向へ移動すると、吸引力Ｆｋにより、第１支持部１６１ｃは窪み部１６３ｃに嵌め込まれる。第１支持部１６１ｃの当接部１６６ｃがストッパ部１６８と回転方向に当接するため、図３９に示す状態で保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が停止する。
At this time, the direction of the first rotational force RF1 generated by the first driving force F1 is the same as the direction of the second rotational force RF2 generated by the second driving force F2. That is, the first driving force F1 and the second driving force F2 have a relationship as shown in FIG. For this reason, the rotating frame unit 120 rotates in the R1 direction with respect to the holding frame unit 140 by the first driving force F1 and the second driving force F2.
When the rotating frame unit 120 rotates in the R1 direction, as shown in FIG. 39, the first support portion 161c moves from the guide portion 165c to the recess portion 163c. At this time, as described above, an attraction force Fk is generated between the attraction magnet 142 fixed to the holding frame unit 140 and the iron plate 124a attached to the rotating frame unit 120, so that Z is applied to the first support portion 161c. An axially negative suction force Fk is always acting. Therefore, when the first support portion 161c moves in the R1 direction with respect to the second support portion 162c, the first support portion 161c is fitted into the recess portion 163c by the suction force Fk. Since the contact portion 166c of the first support portion 161c contacts the stopper portion 168 in the rotation direction, the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 stops in the state shown in FIG.
所定時間Ｔ１が経過すると、駆動電流演算部２８は電流の正負を切り換える。具体的には図３７に示すように、駆動電流演算部２８は、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに電流＋ｉ６を所定時間Ｔ１の間だけ与える。この結果、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０がＲ２方向に回転し、第１支持部１６１ｃが第２支持部１６２ｃに対してＲ２方向に移動する。
図３７に示すように、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込んでいる状態では、第１回転コイル１２７ａの第２部分１２７ｄが第１磁壁１４８ａ付近に配置されている。第２部分１２７ｄは第１磁壁１４８ａ周辺を移動可能である。第２部分１２７ｄの中心Ｃ１１は、第１磁壁１４８ａよりもＲ２側に配置されており、第１磁壁１４８ａと重なることはない。
When the predetermined time T1 elapses, the drive current calculation unit 28 switches between positive and negative current. Specifically, as shown in FIG. 37, the drive current calculation unit 28 applies the current + i6 to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b for a predetermined time T1. As a result, the rotary frame unit 120 rotates in the R2 direction with respect to the holding frame unit 140, and the first support portion 161c moves in the R2 direction with respect to the second support portion 162c.
As shown in FIG. 37, in the state where the first support portion 161c is fitted in the recess portion 163c, the second portion 127d of the first rotating coil 127a is disposed in the vicinity of the first domain wall 148a. The second portion 127d is movable around the first domain wall 148a. The center C11 of the second portion 127d is disposed on the R2 side with respect to the first domain wall 148a and does not overlap the first domain wall 148a.
第１磁壁１４８ａ付近では、第１ヨーク１０３ａを介さずにＮ極からＳ極に向かって磁束Ｈ１１が形成されている。図３７に示すように、この磁束Ｈ１１は、湾曲しており、Ｚ軸方向に対して傾斜する部分を有している。磁束Ｈ１１は第１磁壁１４８ａに対して左右対称となっている。第２部分１２７ｄはＺ軸方向に対して傾斜した磁束Ｈ１１内に配置されている。これにより、第２部分１２７ｄには左斜め上方を向くローレンツ力Ｆｄが作用する。このローレンツ力Ｆｄにより、回転枠ユニット１２０には保持枠ユニット１４０から離れるようにＺ軸方向正側に力が作用する。
一方、第１部分１２７ｃは、Ｚ軸方向に平行に形成された磁束Ｈ１内に配置されているため、第１部分１２７ｃにはＲ２方向を向くローレンツ力Ｆｃが作用する。
したがって、第１回転駆動部１８０では、ローレンツ力ＦｄおよびＦｃの合力である第１駆動力Ｆ１が発生する。
Near the first domain wall 148a, a magnetic flux H11 is formed from the N pole toward the S pole without passing through the first yoke 103a. As shown in FIG. 37, the magnetic flux H11 is curved and has a portion inclined with respect to the Z-axis direction. The magnetic flux H11 is symmetrical with respect to the first domain wall 148a. The second portion 127d is disposed in the magnetic flux H11 that is inclined with respect to the Z-axis direction. As a result, a Lorentz force Fd directed diagonally upward to the left acts on the second portion 127d. Due to the Lorentz force Fd, a force acts on the rotary frame unit 120 on the positive side in the Z-axis direction so as to be away from the holding frame unit 140.
On the other hand, since the first portion 127c is disposed in the magnetic flux H1 formed in parallel with the Z-axis direction, a Lorentz force Fc directed in the R2 direction acts on the first portion 127c.
Therefore, in the first rotation driving unit 180, the first driving force F1 that is the resultant force of the Lorentz forces Fd and Fc is generated.
また、図３８に示すように、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込んでいる状態では、第２回転コイル１２７ｂの第３部分１２７ｅが第２磁壁１４８ｂ付近に配置されている。第３部分１２７ｅは第２磁壁１４８ｂ周辺を移動可能である。第３部分１２７ｅの中心Ｃ１２は、第２磁壁１４８ｂよりもＲ２側に配置されており、第２磁壁１４８ｂと重なることはない。
第２磁壁１４８ｂ付近では、第２ヨーク１０３ｂを介さずにＮ極からＳ極に向かって磁束Ｈ２１が形成されている。図３８に示すように、この磁束Ｈ２１は、湾曲しており、Ｚ軸方向に対して傾斜する部分を有している。磁束Ｈ２１は第２磁壁１４８ｂに対して左右対称となっている。第３部分１２７ｅはＺ軸方向に対して傾斜した磁束Ｈ２１内に配置されている。これにより、第３部分１２７ｅには左斜め上方を向くローレンツ力Ｆｅが作用する。このローレンツ力Ｆｅにより、回転枠ユニット１２０には保持枠ユニット１４０から離れるようにＺ軸方向正側に力が作用する。
As shown in FIG. 38, the third portion 127e of the second rotating coil 127b is disposed in the vicinity of the second domain wall 148b in a state where the first support portion 161c is fitted in the recessed portion 163c. The third portion 127e is movable around the second domain wall 148b. The center C12 of the third portion 127e is disposed on the R2 side with respect to the second domain wall 148b and does not overlap the second domain wall 148b.
Near the second domain wall 148b, a magnetic flux H21 is formed from the N pole toward the S pole without passing through the second yoke 103b. As shown in FIG. 38, the magnetic flux H21 is curved and has a portion inclined with respect to the Z-axis direction. The magnetic flux H21 is symmetrical with respect to the second domain wall 148b. The third portion 127e is disposed in the magnetic flux H21 that is inclined with respect to the Z-axis direction. As a result, Lorentz force Fe is applied to the third portion 127e. Due to the Lorentz force Fe, a force acts on the rotary frame unit 120 on the positive side in the Z-axis direction so as to be away from the holding frame unit 140.
一方、第４部分１２７ｆは、Ｚ軸方向に平行に形成された磁束Ｈ２内に配置されているため、第４部分１２７ｆにはＲ２方向を向くローレンツ力Ｆｆが作用する。
したがって、第１回転駆動部１８０では、ローレンツ力ＦｅおよびＦｆの合力である第２駆動力Ｆ２が発生する。
以上のように、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込んでいる状態では、回転枠ユニット１２０には、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の合力である駆動力Ｆｇが作用する。駆動力Ｆｇは回転方向だけでなくＺ軸方向の成分を有しているため、この駆動力Ｆｇにより、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃから抜け出やすくなる。
所定時間Ｔ１が経過すると、さらに駆動電流演算部２８は電流の正負を切り換える。この結果、前述のように、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込む。
On the other hand, since the fourth portion 127f is disposed in the magnetic flux H2 formed in parallel with the Z-axis direction, a Lorentz force Ff directed in the R2 direction acts on the fourth portion 127f.
Therefore, in the first rotation driving unit 180, the second driving force F2 that is the resultant force of the Lorentz forces Fe and Ff is generated.
As described above, in the state where the first support portion 161c is fitted in the recess portion 163c, the driving force Fg that is the resultant force of the first driving force F1 and the second driving force F2 acts on the rotary frame unit 120. . Since the driving force Fg has a component not only in the rotation direction but also in the Z-axis direction, the first supporting portions 161a, 161b, and 161c are easily pulled out of the recess portions 163a, 163b, and 163c by the driving force Fg.
When the predetermined time T1 elapses, the drive current calculation unit 28 further switches between positive and negative of the current. As a result, as described above, the first support portion 161c is fitted into the recess portion 163c.
このように、駆動電流演算部２８により、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに対して正負の電流が交互に付与されるため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃおよび窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃにより形成された段差を通過するのが繰り返される。これにより、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０がＺ軸方向に振動し、撮像素子１２１あるいはレンズ１２６に付着したパーティクルを確実に除去することができる。
＜カメラ１の動作＞
（１）電源ＯＮ時
カメラ１の電源ＯＮ時の動作、特に回転駆動ユニット１１の動作について説明する。
電源がＯＦＦの状態では、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌まり込んでいる。この状態では、鉄板１２４ａおよび吸引用マグネット１４２により吸引力Ｆｋが回転枠ユニット１２０に作用しているため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態が保持されている。
Thus, since the drive current calculation unit 28 alternately applies positive and negative currents to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b, the first support portions 161a, 161b, and 161c are guided by the guide portion 165a, It repeats passing the level | step difference formed by 165b, 165c and the hollow parts 163a, 163b, 163c. Thereby, the rotating frame unit 120 vibrates in the Z-axis direction with respect to the holding frame unit 140, and particles attached to the imaging element 121 or the lens 126 can be reliably removed.
<Operation of camera 1>
(1) When the power is turned on The operation when the camera 1 is turned on, particularly the operation of the rotary drive unit 11, will be described.
In a state where the power is OFF, the first support portions 161a, 161b, 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, 163c. In this state, since the attraction force Fk acts on the rotary frame unit 120 by the iron plate 124a and the attraction magnet 142, the first support portions 161a, 161b, 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, 163c. Is held.
この状態で、ユーザーが電源ボタンをＯＮに切り換えると、各部に電源が供給され、回転位置センサ１２８による回転枠ユニット１２０の回転位置の検出、および姿勢検出部２５によるカメラ１の姿勢の検出が開始される。
次に、回転駆動制御部２３により第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに−ｉ７の電流が与えられる。これにより、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０がＲ２方向に回転し、図３９に示すように、第１支持部１６１ｃが第２支持部１６２ｃに対して右側に移動する。この結果、第１支持部１６１ｃがストッパ部１６８と当接して停止する。
その後、回転枠ユニット１２０が反対側に回転駆動される。具体的には、回転駆動制御部２３により、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに＋ｉ５の電流が与えられる。図１６に示すように、第１回転コイル１２７ａに対して端子Ｃ１から端子Ｃ２へ＋ｉ５の電流が、第２回転コイル１２７ｂに対して端子Ｃ３から端子Ｃ４へ＋ｉ５の電流が、それぞれ流れることになる。この結果、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０がＲ２方向に回転し、図４０に示すように、第１支持部１６１ｃが第２支持部１６２ｃに対して左側に移動する。
In this state, when the user switches the power button to ON, power is supplied to each part, and detection of the rotational position of the rotary frame unit 120 by the rotational position sensor 128 and detection of the posture of the camera 1 by the posture detection unit 25 are started. Is done.
Next, a current of −i7 is applied to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b by the rotation drive control unit 23. Accordingly, the rotary frame unit 120 rotates in the R2 direction with respect to the holding frame unit 140, and the first support portion 161c moves to the right side with respect to the second support portion 162c as shown in FIG. As a result, the first support portion 161c comes into contact with the stopper portion 168 and stops.
Thereafter, the rotary frame unit 120 is rotationally driven to the opposite side. Specifically, the rotation drive control unit 23 applies a current of + i5 to the first rotation coil 127a and the second rotation coil 127b. As shown in FIG. 16, a current of + i5 flows from the terminal C1 to the terminal C2 with respect to the first rotating coil 127a, and a current of + i5 flows from the terminal C3 to the terminal C4 with respect to the second rotating coil 127b. . As a result, the rotary frame unit 120 rotates in the R2 direction with respect to the holding frame unit 140, and the first support portion 161c moves to the left with respect to the second support portion 162c as shown in FIG.
このとき、前述のように、第２部分１２７ｄが第１磁壁１４８ａ周辺に配置されているため、回転枠ユニット１２０にはＺ軸方向正側の駆動力も作用する。このため、窪み部１６３ａおよび案内部１６５ａにより形成された段差を、第１支持部１６１ｃが乗り越えやすくなる。回転枠ユニット１２０が初期位置に到達したことが回転位置センサ１２８により検出されると、回転駆動制御部２３により、第１回転コイル１２７ａの電流が−ｉ５から＋ｉ２に切り換えられ、第２回転コイル１２７ｂの電流が−ｉ５から−ｉ２に切り換えられる。したがって、第１回転駆動部１８０で発生する第１回転力ＲＦ１と第２回転駆動部１９０で発生する第２回転力ＲＦ２とが釣り合い、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が初期位置で停止する。
このように、まずはロック機構が解除されるように、回転枠ユニット１２０の回転駆動が行われる。
At this time, as described above, since the second portion 127d is disposed around the first domain wall 148a, the driving force on the Z axis direction positive side also acts on the rotary frame unit 120. For this reason, the 1st support part 161c becomes easy to get over the level | step difference formed of the hollow part 163a and the guide part 165a. When the rotation position sensor 128 detects that the rotation frame unit 120 has reached the initial position, the rotation drive control unit 23 switches the current of the first rotation coil 127a from -i5 to + i2, and the second rotation coil 127b. Is switched from -i5 to -i2. Therefore, the first rotational force RF1 generated by the first rotational drive unit 180 and the second rotational force RF2 generated by the second rotational drive unit 190 are balanced, and the rotation of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 is at the initial position. Stop.
In this way, first, the rotary frame unit 120 is rotationally driven so that the lock mechanism is released.
ここで、カメラ１が正姿勢の場合、図２４に示すグラフ上において、電流値Ｘ１およびＹ１をプロットした点がＧ１側に位置するため、図２７に示すグラフが回転駆動制御部２３により選択される。初期位置に回転枠ユニット１２０が配置されている場合、回転角度θＰはゼロであるため、第１回転コイル１２７ａに＋ｉ２の電流が付与され、第２回転コイル１２７ｂに−ｉ２の電流が付与される。この結果、図２０に示すように、同じ大きさの第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２が回転枠ユニット１２０に付与され、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が静止状態となる。
（２）電源ＯＦＦ時
次に、カメラ１の電源ＯＦＦ時の動作、特に回転駆動ユニット１１の動作について説明する。
Here, when the camera 1 is in the normal posture, since the point where the current values X1 and Y1 are plotted is located on the G1 side on the graph shown in FIG. 24, the graph shown in FIG. 27 is selected by the rotation drive control unit 23. The When the rotating frame unit 120 is disposed at the initial position, the rotation angle θP is zero, so that a current of + i2 is applied to the first rotating coil 127a and a current of −i2 is applied to the second rotating coil 127b. . As a result, as shown in FIG. 20, the first driving force F <b> 1 and the second driving force F <b> 2 having the same magnitude are applied to the rotating frame unit 120, and the rotating frame unit 120 becomes stationary with respect to the holding frame unit 140. .
(2) When the power is turned off Next, the operation of the camera 1 when the power is turned off, particularly the operation of the rotary drive unit 11 will be described.
ユーザーが電源ボタン（図示せず）をＯＦＦに切り換えると、回転駆動ユニット１１がロック状態に切り替えられる前に、パーティクル除去処理が実行される。パーティクル除去処理では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転がＲ１方向およびＲ２方向に交互に所定の回数で繰り返される。
具体的には図３７に示すように、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂに対して電流−ｉ６と電流＋ｉ６とが交互に付与される。このため、回転枠ユニット１２０はＲ１方向に回転し、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃに嵌り込み、さらに第１支持部１６１ｃはストッパ部１６８と回転方向に衝突する。
その後、回転駆動制御部２３により電流の正負が切り換えられ、回転枠ユニット１２０はＲ２方向に回転する。この結果、第１支持部１６１ｃが窪み部１６３ｃおよび案内部１６５ｃにより形成された段差に衝突するが、前述のように回転枠ユニット１２０には回転方向だけでなくＺ軸方向にも駆動力が作用するため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの段差を乗り越えやすくなっている。このため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃは段差に衝突しながらも案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃまで移動する。
When the user switches the power button (not shown) to OFF, the particle removal process is executed before the rotation drive unit 11 is switched to the locked state. In the particle removal process, the rotation of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 is repeated a predetermined number of times alternately in the R1 direction and the R2 direction.
Specifically, as shown in FIG. 37, a current −i6 and a current + i6 are alternately applied to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b. For this reason, the rotary frame unit 120 rotates in the R1 direction, the first support portion 161c fits into the recess portion 163c, and the first support portion 161c collides with the stopper portion 168 in the rotation direction.
Thereafter, the rotation drive control unit 23 switches between positive and negative current, and the rotary frame unit 120 rotates in the R2 direction. As a result, the first support portion 161c collides with the step formed by the recess portion 163c and the guide portion 165c, but as described above, the driving force acts not only in the rotation direction but also in the Z-axis direction. Therefore, the first support parts 161a, 161b, 161c can easily get over the steps of the second support parts 162a, 162b, 162c. For this reason, the first support portions 161a, 161b, and 161c move to the guide portions 165a, 165b, and 165c while colliding with the steps.
この往復運動を１セットとすると、合計で３セットの往復運動が繰り返され、最後に第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込むように回転枠ユニット１２０がＲ１方向に回転駆動される。第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態では、吸引力Ｆｋが回転枠ユニット１２０に作用しているため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態が吸引力Ｆｋにより保持される。これらの動作の後、第１回転コイル１２７ａおよび第２回転コイル１２７ｂへの電流の供給が停止され、電源ＯＦＦ時の動作が終了する。
撮像素子１２１あるいはレンズ１２６に付着する微小なパーティクルは、分子間力によって撮像素子１２１あるいはレンズ１２６に付着しているため、除去するためには撮像素子１２１あるいはレンズ１２６の面に垂直な方向に離間させるための力を発生させる必要がある。
Assuming this reciprocating motion as one set, a total of three sets of reciprocating motion are repeated, and finally the rotating frame unit 120 is R1 so that the first support portions 161a, 161b, 161c fit into the recesses 163a, 163b, 163c. It is rotationally driven in the direction. In a state where the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, and 163c, the suction force Fk is applied to the rotary frame unit 120. Therefore, the first support portions 161a, 161b, and 161c are The state of being fitted into the recesses 163a, 163b, 163c is held by the suction force Fk. After these operations, the supply of current to the first rotating coil 127a and the second rotating coil 127b is stopped, and the operation when the power is turned off ends.
The minute particles adhering to the image sensor 121 or the lens 126 are adhering to the image sensor 121 or the lens 126 due to intermolecular force, so that they are separated in a direction perpendicular to the surface of the image sensor 121 or the lens 126 to be removed. It is necessary to generate the force to make it happen.
この回転駆動ユニット１１では、回転枠ユニット１２０の回転方向を切り換えることで、案内部１６５ｃと窪み部１６３ｃとの間で第１支持部１６１ｃを往復させることができる。この結果、回転枠ユニット１２０の回転運動の一部がＺ軸方向の直進運動に変換され、撮像素子１２１の撮像面１７０に付着したパーティクルに撮像面１７０に垂直な方向の力が作用する。
このように、回転駆動ユニット１１では、支持機構１６０に段差を設けて回転枠ユニット１２０の回転方向を交互に切り換えることで、撮像面１７０に付着したパーティクルを簡素な構成で確実に除去することが可能となる。
＜支持機構に関する特徴＞
以上に説明した回転駆動ユニット１１の支持機構１６０に関する特徴を以下にまとめる。
In the rotation drive unit 11, the first support portion 161c can be reciprocated between the guide portion 165c and the recess portion 163c by switching the rotation direction of the rotary frame unit 120. As a result, a part of the rotational motion of the rotary frame unit 120 is converted into a linear motion in the Z-axis direction, and a force in a direction perpendicular to the imaging surface 170 acts on the particles attached to the imaging surface 170 of the imaging device 121.
As described above, in the rotation drive unit 11, particles attached to the imaging surface 170 can be reliably removed with a simple configuration by providing a step in the support mechanism 160 and alternately switching the rotation direction of the rotation frame unit 120. It becomes possible.
<Characteristics of support mechanism>
The features related to the support mechanism 160 of the rotary drive unit 11 described above are summarized below.
（１）
この振れ補正装置３０では、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で発生した第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２により、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が光軸Ａ（Ｚ軸）回りに回転する。このとき、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃによりそれぞれ案内されるため、回転枠ユニット１２０が回転する際に、回転枠ユニット１２０の動作が安定する。
さらに、第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが嵌り込み可能であるため、ある特定の回転位置まで保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転すると、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込み、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が停止する。
(1)
In this shake correction device 30, the rotary frame unit 120 is moved relative to the holding frame unit 140 by the first drive force F1 and the second drive force F2 generated by the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190. Rotate around A (Z axis). At this time, since the first support parts 161a, 161b, and 161c are guided by the second support parts 162a, 162b, and 162c, respectively, the operation of the rotary frame unit 120 is stabilized when the rotary frame unit 120 rotates.
Furthermore, since the first support portions 161a, 161b, and 161c can be fitted into the recess portions 163a, 163b, and 163c of the second support portions 162a, 162b, and 162c, the holding frame unit 140 is moved to a specific rotation position. When the rotary frame unit 120 rotates, the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted into the recess portions 163a, 163b, and 163c, and the rotation of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 stops.
このように、この振れ補正装置３０では、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の移動を規制するロック機構を、簡素な構成で実現することが可能となる。
（２）
この振れ補正装置３０では、第２支持部１６２ｃが、窪み部１６３ｃに対して案内部１６５ｃと反対側に配置され第１支持部１６１ｃの移動を規制可能なストッパ部１６８をさらに有しているため、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転を第１支持部１６１ｃおよびストッパ部１６８により規制することができる。これにより、簡素な構成により、ストッパ機構を実現できる。
（３）
この振れ補正装置３０では、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態で、保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の回転が所定範囲内で許容されているため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに完全に嵌り込んでしまうのを防止できる。これにより、ロック機構の作動および解除を円滑にすることができる。
As described above, in this shake correction device 30, the lock mechanism that restricts the movement of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 can be realized with a simple configuration.
(2)
In the shake correction device 30, the second support portion 162c further includes a stopper portion 168 that is disposed on the opposite side of the guide portion 165c with respect to the recess portion 163c and can restrict the movement of the first support portion 161c. The rotation of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 can be restricted by the first support portion 161c and the stopper portion 168. Thereby, a stopper mechanism can be realized with a simple configuration.
(3)
In the shake correcting device 30, the rotation of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 is allowed within a predetermined range in a state where the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, and 163c. Therefore, it is possible to prevent the first support portions 161a, 161b, and 161c from completely fitting into the recessed portions 163a, 163b, and 163c. Thereby, the action | operation and cancellation | release of a lock mechanism can be made smooth.
（４）
この振れ補正装置３０では、鉄板１２４ａおよび吸引用マグネット１４２から構成される保持力発生部で発生した吸引力Ｆｋにより、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態が保持される。具体的には、吸引力Ｆｋにより第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに押し付けられている。このため、保持枠ユニット１４０および回転枠ユニット１２０に外力が作用しても、ロック機構の作動した状態が保持されやすくなり、ロック機構の性能が安定する。
（５）
この振れ補正装置３０では、保持枠ユニット１４０と回転枠ユニット１２０とが互いにＺ軸方向に近づくように回転枠ユニット１２０に吸引力Ｆｋが作用するため、振れ補正装置３０のＺ軸方向の寸法を短縮することができる。
(4)
In this shake correction device 30, the first support portions 161a, 161b, and 161c are fitted into the recess portions 163a, 163b, and 163c by the attractive force Fk generated by the holding force generation portion that includes the iron plate 124a and the suction magnet 142. The state that is in progress is maintained. Specifically, the first support portions 161a, 161b, and 161c are pressed against the recess portions 163a, 163b, and 163c by the suction force Fk. For this reason, even if an external force acts on the holding frame unit 140 and the rotating frame unit 120, the operating state of the locking mechanism is easily held, and the performance of the locking mechanism is stabilized.
(5)
In this shake correction device 30, the suction force Fk acts on the rotary frame unit 120 so that the holding frame unit 140 and the rotary frame unit 120 approach each other in the Z axis direction. It can be shortened.
（６）
この振れ補正装置３０では、吸引力Ｆｋを発生させる構成として、鉄板１２４ａおよび吸引用マグネット１４２を利用しているため、構造の簡素化が可能となる。
また、回転枠ユニット１２０の回転中心に近い位置に鉄板１２４ａおよび吸引用マグネット１４２が配置されているため、吸引力Ｆｋにより回転枠ユニット１２０が傾くのを防止できる。
（７）
この振れ補正装置３０では、吸引力Ｆｋに対抗する駆動力Ｆｇを第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０で発生させることができるため、ロック機構の作動および解除を容易に切り換えることができる。
(6)
In this shake correction device 30, since the iron plate 124a and the suction magnet 142 are used as a configuration for generating the suction force Fk, the structure can be simplified.
Further, since the iron plate 124a and the attracting magnet 142 are disposed at a position close to the rotation center of the rotating frame unit 120, the rotating frame unit 120 can be prevented from being tilted by the attractive force Fk.
(7)
In this shake correction device 30, the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190 can generate a driving force Fg that opposes the suction force Fk, so that the operation and release of the lock mechanism can be easily switched. it can.
特に、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに嵌り込んでいる状態で、Ｚ軸方向成分を有する駆動力Ｆｇが第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０により発生するため、ロック機構の解除が円滑となる。
（８）
この振れ補正装置３０では、Ｚ軸方向に隙間１６７ａを空けて配置された１対の当接部１６６ａを第１支持部１６１ａが有している。第２支持部１６２ａが１対の当接部１６６ａの間に配置されている。
第１支持部１６１ｂの場合も同様に、Ｚ軸方向に隙間１６７ｂを空けて配置された１対の当接部１６６ｂを第１支持部１６１ｂが有している。第２支持部１６２ｂが１対の当接部１６６ｂの間に配置されている。
In particular, in a state where the first support portions 161a, 161b, 161c are fitted in the recess portions 163a, 163b, 163c, the driving force Fg having a Z-axis direction component is applied to the first rotation drive portion 180 and the second rotation drive portion 190. Therefore, the lock mechanism can be released smoothly.
(8)
In this shake correction device 30, the first support portion 161a has a pair of contact portions 166a arranged with a gap 167a in the Z-axis direction. The second support portion 162a is disposed between the pair of contact portions 166a.
Similarly, in the case of the first support portion 161b, the first support portion 161b has a pair of contact portions 166b disposed with a gap 167b in the Z-axis direction. The second support portion 162b is disposed between the pair of contact portions 166b.
第１支持部１６１ｃの場合も同様に、Ｚ軸方向に隙間１６７ｃを空けて配置された１対の当接部１６６ｃを第１支持部１６１ｃが有している。第２支持部１６２ｃが１対の当接部１６６ｃの間に配置されている。
このような構成にすることで、保持枠ユニット１４０から回転枠ユニット１２０がＺ軸方向に脱落するのを簡素な構成により防止することができる。
（９）
この振れ補正装置３０では、ピン１４３および回転軸受１２４ではなく、支持機構１６０（例えば、第１支持部１６１ａおよび第２支持部１６２ａ、第１支持部１６１ｂおよび第２支持部１６２ｂ、第１支持部１６１ｃおよび第２支持部１６２ｃ）により、Ｚ軸方向に対する回転枠ユニット１２０の回転軸の傾斜範囲が決まっているため、ピン１４３および回転軸受１２４の設計時にＺ軸方向に対する回転軸の傾斜を考慮する必要がない。このため、傾斜範囲を小さくするために回転軸受１２４の厚みを大きく設定する必要がなくなり、回転軸受１２４の薄型化、つまり振れ補正装置３０の薄型化が可能となる。
Similarly, in the case of the first support portion 161c, the first support portion 161c has a pair of contact portions 166c disposed with a gap 167c in the Z-axis direction. The second support portion 162c is disposed between the pair of contact portions 166c.
With such a configuration, it is possible to prevent the rotating frame unit 120 from dropping from the holding frame unit 140 in the Z-axis direction with a simple configuration.
(9)
In this shake correction device 30, not the pin 143 and the rotary bearing 124, but the support mechanism 160 (for example, the first support portion 161a and the second support portion 162a, the first support portion 161b and the second support portion 162b, the first support portion). 161c and the second support portion 162c), the inclination range of the rotation axis of the rotary frame unit 120 with respect to the Z-axis direction is determined. There is no need. For this reason, it is not necessary to increase the thickness of the rotary bearing 124 in order to reduce the tilt range, and the rotary bearing 124 can be made thinner, that is, the shake correction device 30 can be made thinner.
（１０）
この振れ補正装置３０では、回転枠ユニット１２０が撮像素子１２１を一体回転可能に支持しており、Ｚ軸方向から見た場合に回転枠ユニット１２０の回転軸が撮像素子と重なり合っている。つまり、回転させる対象物である撮像素子１２１と回転軸との距離が近い。このため、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が傾いても、光軸Ａに対する撮像素子１２１の傾きを抑えることができる。
（１１）
この振れ補正装置３０では、回転枠ユニット１２０の回転軸が光学系Ｏの光軸Ａと概ね一致しているため、撮像素子１２１を配置する上で基準となる光軸Ａと、回転軸と、の距離がほぼゼロである。このため、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が傾いても、光軸Ａに対する撮像素子１２１の傾きをさらに効果的に抑えることができる。
(10)
In the shake correction device 30, the rotary frame unit 120 supports the image sensor 121 so as to be integrally rotatable, and the rotation axis of the rotary frame unit 120 overlaps the image sensor when viewed from the Z-axis direction. That is, the distance between the image sensor 121 that is the object to be rotated and the rotation axis is short. For this reason, even if the rotary frame unit 120 is tilted with respect to the holding frame unit 140, the tilt of the image sensor 121 with respect to the optical axis A can be suppressed.
(11)
In this shake correction device 30, since the rotation axis of the rotary frame unit 120 substantially coincides with the optical axis A of the optical system O, the optical axis A that serves as a reference for placing the image sensor 121, the rotation axis, The distance of is almost zero. For this reason, even if the rotary frame unit 120 is tilted with respect to the holding frame unit 140, the tilt of the image sensor 121 with respect to the optical axis A can be more effectively suppressed.
＜回転駆動制御に関する特徴＞
回転駆動ユニット１１の回転駆動制御に関する特徴を以下にまとめる。
（１）
この振れ補正装置３０では、第１回転力ＲＦ１の方向が第２回転力ＲＦ２の方向と異なるように回転駆動制御部２３により第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０が制御されるため、第１回転力ＲＦ１および第２回転力ＲＦ２（より詳細には、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２）により発生する軸受押付力Ｆ３が、回転軸（ピン１４３の中心軸）に直交する方向へ回転枠ユニット１２０に作用する。このため、ピン１４３が回転軸受１２４に押し付けられ、ピン１４３がと回転軸受１２４との間の隙間Δｄ１により回転枠ユニット１２０がガタつくのを抑制できる。これにより、光学系Ｏに対して撮像素子１２１が光軸Ａに直交する方向に移動するのを防止でき、隙間Δｄ１が画像に悪影響を及ぼすのを防止できる。
<Features related to rotational drive control>
The features related to the rotational drive control of the rotational drive unit 11 are summarized below.
(1)
In this shake correction device 30, the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190 are controlled by the rotation drive control unit 23 so that the direction of the first rotation force RF1 is different from the direction of the second rotation force RF2. The bearing pressing force F3 generated by the first rotational force RF1 and the second rotational force RF2 (more specifically, the first driving force F1 and the second driving force F2) is orthogonal to the rotational axis (the central axis of the pin 143). Acting on the rotary frame unit 120 in the direction of For this reason, the pin 143 is pressed against the rotary bearing 124, and the rotation frame unit 120 can be prevented from rattling due to the gap Δd1 between the pin 143 and the rotary bearing 124. Thereby, it is possible to prevent the imaging element 121 from moving in the direction orthogonal to the optical axis A with respect to the optical system O, and it is possible to prevent the gap Δd1 from adversely affecting the image.
（２）
この振れ補正装置３０では、第１回転力ＲＦ１の大きさが第２回転力ＲＦ２の大きさと異なるように回転駆動制御部２３が第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を制御可能である。このように第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を制御した場合は、第１回転力ＲＦ１と第２回転力ＲＦ２との間に差が生じ、その差の回転力により保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転する。このため、ピン１４３および回転軸受１２４に軸受押付力Ｆ３を作用させた状態で、回転枠ユニット１２０の回転駆動を制御することが可能となる。
（３）
この振れ補正装置３０では、筐体２の姿勢が姿勢検出部２５により検出され、姿勢検出部２５の検出結果に基づいて第１回転力ＲＦ１の方向および第２回転力ＲＦ２の方向が回転駆動制御部２３により切り換えられる。第１回転力ＲＦ１の方向および第２回転力ＲＦ２の方向をそれぞれ反対側に切り換えると、前述の軸受押付力Ｆ３の向きが反対向きとなる。このため、横撮り姿勢や縦撮り姿勢にように筐体２の姿勢が変化してピン１４３を回転軸受１２４に押し付けるべき方向が変化しても、その変化に対応するように第１回転力ＲＦ１の方向および第２回転力ＲＦ２の方向をそれぞれ反対側に切り換えることができる。
(2)
In this shake correction device 30, the rotational drive control unit 23 can control the first rotational drive unit 180 and the second rotational drive unit 190 so that the magnitude of the first rotational force RF1 is different from the magnitude of the second rotational force RF2. is there. When the first rotation driving unit 180 and the second rotation driving unit 190 are controlled as described above, a difference is generated between the first rotation force RF1 and the second rotation force RF2, and the holding frame unit is generated by the difference rotation force. The rotary frame unit 120 rotates with respect to 140. For this reason, it becomes possible to control the rotational drive of the rotary frame unit 120 in a state where the bearing pressing force F3 is applied to the pin 143 and the rotary bearing 124.
(3)
In the shake correction device 30, the attitude of the housing 2 is detected by the attitude detection unit 25, and the direction of the first torque RF1 and the direction of the second torque RF2 are rotationally driven based on the detection result of the attitude detector 25. Switching is performed by the unit 23. When the direction of the first rotational force RF1 and the direction of the second rotational force RF2 are switched to the opposite sides, the bearing pressing force F3 is directed in the opposite direction. For this reason, even if the posture of the housing 2 changes as in the horizontal shooting posture or the vertical shooting posture and the direction in which the pin 143 should be pressed against the rotary bearing 124 changes, the first rotational force RF1 corresponds to the change. And the direction of the second rotational force RF2 can be switched to the opposite sides.
（４）
この振れ補正装置３０では、第１回転駆動部１８０が回転軸を挟んで第２回転駆動部１９０の概ね反対側に配置されている。より詳細には、第１回転駆動部１８０が、回転軸に平行な方向から見た場合に、第１領域Ｄ１の第１中心Ｅ１と回転軸とを通り、かつ、回転軸と直交する基準線２０１が、第２領域Ｄ２と重なり合うように配置されている。このため、第１回転力ＲＦ１および第２回転力ＲＦ２を発生させるための第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の大きさを最小限に抑えることができ、省電力化が可能となる。
（５）
この振れ補正装置３０では、基準線２０１が鉛直方向に平行になる状態を基準に、第１回転力ＲＦ１の方向および第２回転力ＲＦ２の方向が回転駆動制御部２３により切り換えられる。このため、軸受押付力Ｆ３が重力に逆らわない方向に作用するように第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０を制御できる。これにより、第１回転力ＲＦ１および第２回転力ＲＦ２の大きさを必要最小限に抑えることができ、省電力化が可能となる。
(4)
In the shake correction device 30, the first rotation drive unit 180 is disposed on the substantially opposite side of the second rotation drive unit 190 with the rotation axis interposed therebetween. More specifically, when the first rotation driving unit 180 is viewed from a direction parallel to the rotation axis, the reference line passes through the first center E1 of the first region D1 and the rotation axis and is orthogonal to the rotation axis. 201 is arranged so as to overlap the second region D2. For this reason, the magnitude | size of the 1st driving force F1 and the 2nd driving force F2 for generating 1st rotational force RF1 and 2nd rotational force RF2 can be suppressed to the minimum, and a power saving is attained.
(5)
In the shake correction device 30, the direction of the first rotational force RF1 and the direction of the second rotational force RF2 are switched by the rotational drive control unit 23 based on the state where the reference line 201 is parallel to the vertical direction. For this reason, the 1st rotation drive part 180 and the 2nd rotation drive part 190 can be controlled so that bearing pressing force F3 may act in the direction which does not oppose gravity. Thereby, the magnitude | size of 1st rotational force RF1 and 2nd rotational force RF2 can be suppressed to required minimum, and a power saving is attained.
（６）
この振れ補正装置３０では、筐体２が縦撮り姿勢および横撮り姿勢の場合に、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０が、第１領域Ｄ１の第１中心Ｅ１と第２領域Ｄ２の第２中心Ｅ２とを通る基準線２０１が、鉛直方向に対して傾斜するように配置されている。このため、撮影時によく使われる縦撮り姿勢および横撮り姿勢の状態で、第１回転力ＲＦ１の方向および第２回転力ＲＦ２の方向が切り換えられるのを抑制でき、この切り換えにより生じる保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の変位を抑制できる。回転枠ユニット１２０の変位を抑制できるため、撮像素子１２１の変位が画像に悪影響を及ぼすのを抑制できる。
（７）
この振れ補正装置３０では、カメラ１が正姿勢の状態で、鉛直方向に対する基準線２０１の傾斜角度が約４５°であるため、第１回転力ＲＦ１の方向および第２回転力ＲＦ２の方向の切り換えにより生じる保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の変位を抑制できる。
(6)
In the shake correction device 30, when the casing 2 is in the vertical shooting posture and the horizontal shooting posture, the first rotation driving unit 180 and the second rotation driving unit 190 are connected to the first center E1 and the second region of the first region D1. A reference line 201 passing through the second center E2 of D2 is disposed so as to be inclined with respect to the vertical direction. For this reason, it is possible to suppress the switching of the direction of the first rotational force RF1 and the direction of the second rotational force RF2 in the state of the vertical photographing posture and the horizontal photographing posture that are often used during photographing, and the holding frame unit 140 generated by this switching. The displacement of the rotary frame unit 120 with respect to can be suppressed. Since the displacement of the rotating frame unit 120 can be suppressed, it is possible to suppress the displacement of the imaging element 121 from adversely affecting the image.
(7)
In this shake correction device 30, since the tilt angle of the reference line 201 with respect to the vertical direction is about 45 ° with the camera 1 in a normal posture, the direction of the first rotational force RF1 and the direction of the second rotational force RF2 are switched. The displacement of the rotary frame unit 120 relative to the holding frame unit 140 caused by the above can be suppressed.
＜パーティクル除去機構に関する特徴＞
回転駆動ユニット１１のパーティクル除去機構に関する特徴を以下にまとめる。
（１）
この振れ補正装置３０では、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０により保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転駆動されると、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転軸周りに回転する。支持機構１６０により保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が軸方向に支持されているため、回転枠ユニット１２０の動作が安定する。
ここで、保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転する際、支持機構１６０により回転枠ユニット１２０の運動の一部が軸方向への直進運動に変換される。例えば、回転枠ユニット１２０が回転している最中に、回転枠ユニット１２０が保持枠ユニット１４０に対して軸方向に移動する。これにより、撮像素子１２１やレンズ１２６に付着したパーティクルに軸方向の力が作用し、パーティクルを撮像素子１２１やレンズ１２６から除去することができる。
<Characteristics regarding particle removal mechanism>
The features related to the particle removal mechanism of the rotary drive unit 11 are summarized below.
(1)
In the shake correction device 30, when the rotary frame unit 120 is rotationally driven with respect to the holding frame unit 140 by the first rotary driving unit 180 and the second rotary driving unit 190, the rotary frame unit 120 is rotated with respect to the holding frame unit 140. Rotates around the axis of rotation. Since the rotating frame unit 120 is supported in the axial direction with respect to the holding frame unit 140 by the support mechanism 160, the operation of the rotating frame unit 120 is stabilized.
Here, when the rotating frame unit 120 rotates with respect to the holding frame unit 140, a part of the movement of the rotating frame unit 120 is converted into a linear movement in the axial direction by the support mechanism 160. For example, the rotating frame unit 120 moves in the axial direction with respect to the holding frame unit 140 while the rotating frame unit 120 is rotating. Thereby, axial force acts on the particles attached to the image sensor 121 and the lens 126, and the particles can be removed from the image sensor 121 and the lens 126.
つまり、この振れ補正装置３０では、簡素な構成によりパーティクル除去機構を実現でき、製造コストの増大を抑制しつつパーティクル除去機能を高めることができる。
（２）
この振れ補正装置３０では、第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃと軸方向に当接可能な案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃと、案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃとは異なる軸方向の位置で第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃと軸方向に当接可能な窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃと、を有している。このため、例えば、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが第１摺動部に当接した状態で保持枠ユニット１４０に対して回転枠ユニット１２０が回転すると、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃから窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃに移動し、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃと当接した状態となる。窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃの軸方向の位置が案内部１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃと異なるため、第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃが窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃと当接する際に第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃの軸方向の位置、つまり保持枠ユニット１４０に対する回転枠ユニット１２０の軸方向の位置が変化する。
That is, in the shake correction device 30, the particle removal mechanism can be realized with a simple configuration, and the particle removal function can be enhanced while suppressing an increase in manufacturing cost.
(2)
In the shake correction device 30, the second support portions 162a, 162b, and 162c are guided by the guide portions 165a, 165b, and 165c that can axially contact the first support portions 161a, 161b, and 161c, and the guide portions 165a, 165b, The first support portions 161a, 161b, and 161c and the recessed portions 163a, 163b, and 163c that can abut in the axial direction are provided at positions different from 165c in the axial direction. For this reason, for example, when the rotary frame unit 120 rotates with respect to the holding frame unit 140 in a state where the first support parts 161a, 161b, 161c are in contact with the first sliding part, the first support parts 161a, 161b, 161c Moves from the guide portions 165a, 165b, 165c to the recess portions 163a, 163b, 163c, and the first support portions 161a, 161b, 161c come into contact with the recess portions 163a, 163b, 163c. Since the positions of the recesses 163a, 163b, and 163c in the axial direction are different from those of the guide portions 165a, 165b, and 165c, when the first support portions 161a, 161b, and 161c come into contact with the recesses 163a, 163b, and 163c, the first support portion The axial position of 161a, 161b, 161c, that is, the axial position of the rotary frame unit 120 with respect to the holding frame unit 140 changes.
このように、この振れ補正装置３０では、簡素な構成により回転枠ユニット１２０の運動の一部を軸方向の直進運動に変換することができる。
（３）
この振れ補正装置３０では、回転駆動制御部２３により第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０の駆動力の方向が連続的に切り換えられるため、回転枠ユニット１２０の回転運動が連続的に軸方向の直進運動に変換される。このため、撮像素子１２１に付着したパーティクルの除去効果を高めることができる。
（４）
この振れ補正装置３０では、回転力に加えて軸方向のスラスト力を第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０が回転枠ユニット１２０に付与可能であるため、回転枠ユニット１２０の回転運動を直進運動に円滑に変換することができる。
As described above, in the shake correction device 30, a part of the motion of the rotary frame unit 120 can be converted into the linear motion in the axial direction with a simple configuration.
(3)
In this shake correction device 30, the direction of the driving force of the first rotation drive unit 180 and the second rotation drive unit 190 is continuously switched by the rotation drive control unit 23, so that the rotation motion of the rotary frame unit 120 is continuously performed. It is converted into a linear movement in the axial direction. For this reason, the effect of removing particles adhering to the image sensor 121 can be enhanced.
(4)
In this shake correction device 30, since the first rotational drive unit 180 and the second rotational drive unit 190 can apply an axial thrust force in addition to the rotational force to the rotational frame unit 120, the rotational motion of the rotational frame unit 120. Can be smoothly converted into a straight movement.
（５）
この振れ補正装置３０では、回転枠ユニット１２０の直進運動が生じる際に軸方向の回転枠ユニット１２０が移動する側に向かって第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０がスラスト力を回転枠ユニット１２０に付与するため、より円滑に回転枠ユニット１２０の回転運動を直進運動に変換することができる。
（６）
この振れ補正装置３０では、第１回転駆動部１８０は、第１回転コイル１２７ａと、Ｎ極およびＳ極の第１磁壁１４８ａを有する第１マグネット１４４ａと、を有している。第１回転コイル１２７ａは、第１磁壁１４８ａ周辺を移動可能な第２部分１２７ｄを有している。
(5)
In this shake correction device 30, when the rotary frame unit 120 moves straight, the first rotary drive unit 180 and the second rotary drive unit 190 rotate the thrust force toward the side in which the rotary frame unit 120 moves in the axial direction. Since it is applied to the frame unit 120, the rotational motion of the rotary frame unit 120 can be converted into a straight motion more smoothly.
(6)
In the shake correction apparatus 30, the first rotation driving unit 180 includes a first rotating coil 127a and a first magnet 144a having first magnetic walls 148a having N and S poles. The first rotating coil 127a has a second portion 127d that can move around the first domain wall 148a.
この振れ補正装置３０では、第１回転コイル１２７ａの第２部分１２７ｄが第１マグネット１４４ａの第１磁壁１４８ａ周辺を移動可能である。第１磁壁１４８ａ周辺では、Ｎ極から第１磁壁１４８ａを通ってＳ極へ流れる磁束Ｈ１１が存在する。この磁束Ｈ１１は、第１磁壁１４８ａに対して傾斜しているため、第１回転コイル１２７ａの第２部分１２７ｄで発生するローレンツ力は回転方向だけでなくＺ軸方向も向いている。このため、回転枠ユニット１２０をＺ軸方向に移動させる駆動力を第１回転駆動部１８０により得ることができる。
また、第２回転コイル１２７ｂの第３部分１２７ｅが第２マグネット１４４ｂの第２磁壁１４８ｂ周辺を移動可能である。第２磁壁１４８ｂ周辺では、Ｎ極から第２磁壁１４８ｂを通ってＳ極へ流れる磁束Ｈ２１が存在する。この磁束Ｈ２１は、第２磁壁１４８ｂに対して傾斜しているため、第２回転コイル１２７ｂの第３部分１２７ｅで発生するローレンツ力は回転方向だけでなくＺ軸方向も向いている。このため、回転枠ユニット１２０をＺ軸方向に移動させる駆動力を第２回転駆動部１９０により得ることができる。
In the shake correction device 30, the second portion 127d of the first rotating coil 127a can move around the first domain wall 148a of the first magnet 144a. In the vicinity of the first domain wall 148a, there is a magnetic flux H11 that flows from the N pole to the S pole through the first domain wall 148a. Since the magnetic flux H11 is inclined with respect to the first domain wall 148a, the Lorentz force generated in the second portion 127d of the first rotating coil 127a is directed not only in the rotational direction but also in the Z-axis direction. For this reason, a driving force for moving the rotating frame unit 120 in the Z-axis direction can be obtained by the first rotation driving unit 180.
The third portion 127e of the second rotating coil 127b is movable around the second domain wall 148b of the second magnet 144b. In the vicinity of the second domain wall 148b, there is a magnetic flux H21 that flows from the N pole to the S pole through the second domain wall 148b. Since the magnetic flux H21 is inclined with respect to the second domain wall 148b, the Lorentz force generated in the third portion 127e of the second rotating coil 127b is directed not only in the rotational direction but also in the Z-axis direction. For this reason, a driving force for moving the rotary frame unit 120 in the Z-axis direction can be obtained by the second rotary drive unit 190.
このように、第１回転駆動部１８０および第２回転駆動部１９０によりＺ軸方向の駆動力も得られるため、専用のアクチュエータを設けることなく、回転枠ユニット１２０をＺ軸方向に駆動することができる。
＜他の実施形態＞
本発明の具体的構成は、前述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更および修正が可能である。
（Ａ）
前述の実施形態では、回転枠ユニット１２０を保持枠ユニット１４０に組み付ける時、図１６において第２支持部１６２ｃの左側に第１支持部１６１ｃを配置させる組立方法としている。なぜなら、回転枠ユニット１２０をマスタフランジ１０４に取り付けるときに、脱落防止部１０５に第１支持部１６１ｃが当接しないようにするためである。
As described above, since the driving force in the Z-axis direction is also obtained by the first rotation driving unit 180 and the second rotation driving unit 190, the rotary frame unit 120 can be driven in the Z-axis direction without providing a dedicated actuator. .
<Other embodiments>
The specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
(A)
In the above-described embodiment, when the rotary frame unit 120 is assembled to the holding frame unit 140, the first support portion 161c is arranged on the left side of the second support portion 162c in FIG. This is to prevent the first support portion 161 c from coming into contact with the dropout prevention portion 105 when the rotary frame unit 120 is attached to the master flange 104.
しかし、組み付け方法は、この方法に限定されるものではなく、例えば、窪み部１６３ｃに第１支持部１６１ｃを嵌め込み、その後にマスタフランジ１０４に回転枠ユニット１２０および保持枠ユニット１４０を取り付ける方法をとっても、脱落防止部１０５に第１支持部１６１ｃが当接するのを防止することができる。
（Ｂ）
前述の実施形態では、ロック機構に関しては、回転駆動を例に挙げて説明したが、駆動方式これに限定されない。例えば、補正レンズ９を動かす補正レンズ駆動ユニット７（直動タイプ）でも、電磁方式を利用して同様の構成をすれば、前述のロック機構を実現できる。
例えば図３８に示すように、前述の補正レンズ駆動ユニット７において、ロック機構２１０を設けてもよい。このロック機構２１０は、第３レンズ枠１８に設けられた第１支持部２６１と、第２レンズ枠１９に設けられた第２支持部２６２と、を有している。第１支持部２６１は、前述の第１支持部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃと同様に、１対の当接部２６６を有している。第２支持部２６２は、棒状の部材であり、案内部２６５と、窪み部２６３と、を有している。第１支持部２６１は窪み部２６３に嵌り込み可能となっている。
However, the assembling method is not limited to this method. For example, the first support portion 161c is fitted in the recess portion 163c, and then the rotary frame unit 120 and the holding frame unit 140 are attached to the master flange 104. Thus, it is possible to prevent the first support portion 161c from coming into contact with the drop-off prevention portion 105.
(B)
In the above-described embodiment, the lock mechanism has been described by taking the rotational drive as an example, but the drive method is not limited to this. For example, even the correction lens driving unit 7 (linear motion type) that moves the correction lens 9 can realize the above-described locking mechanism if the same configuration is made using an electromagnetic system.
For example, as shown in FIG. 38, a lock mechanism 210 may be provided in the correction lens driving unit 7 described above. The lock mechanism 210 includes a first support portion 261 provided on the third lens frame 18 and a second support portion 262 provided on the second lens frame 19. The first support portion 261 has a pair of abutting portions 266 similar to the first support portions 161a, 161b, 161c described above. The second support part 262 is a rod-shaped member and has a guide part 265 and a recess part 263. The first support portion 261 can be fitted into the recess portion 263.
この場合、振れ補正時は案内部２６５で第１支持部２６１が案内され、ロック時は第１支持部２６１が窪み部２６３に嵌り込む位置まで、第３レンズ枠１８が駆動される。このように、第２支持部２６２に窪み部２６３を設けることで、ロック機構を簡素な構成で実現できる。
なお、前述の実施形態と同様に、例えば、鉄板１２４ａを第３レンズ枠１８に、そして吸引用マグネット１４２を第２レンズ枠１９に、それぞれ設けてもよい。これにより、第３レンズ枠１８に吸引力Ｆｋが作用し、第１支持部２６１が窪み部２６３に嵌り込んだ状態を保持できる。
（Ｃ）
前述の実施形態では、低負荷での回転駆動を実現するために、姿勢検出部２５の検出結果に応じて回転駆動を制御している。
In this case, the first support portion 261 is guided by the guide portion 265 at the time of shake correction, and the third lens frame 18 is driven to a position where the first support portion 261 fits into the recessed portion 263 at the time of locking. Thus, by providing the recessed portion 263 in the second support portion 262, the lock mechanism can be realized with a simple configuration.
Similar to the above-described embodiment, for example, the iron plate 124 a may be provided in the third lens frame 18, and the suction magnet 142 may be provided in the second lens frame 19. As a result, the suction force Fk acts on the third lens frame 18, and the state where the first support portion 261 is fitted in the recess portion 263 can be maintained.
(C)
In the above-described embodiment, the rotation drive is controlled according to the detection result of the attitude detection unit 25 in order to realize the rotation drive with a low load.
しかし、駆動力を十分に確保できる場合は、回転枠ユニット１２０の質量に十分打ち勝つだけのローレンツ力を一方向に付勢する方法を取ってもよい。この場合は、姿勢検出部２５に応じて通電方向を切り換える必要はなくなるため、姿勢検出部２５を省略することができる。また、第１駆動力Ｆ１および第２駆動力Ｆ２の向きをカメラ１の姿勢に応じて切り換える必要がなくなり、この切り換えにより生じる回転枠ユニット１２０の変位を防止できる。
（Ｄ）
前述の実施形態では、駆動部に関しては、第１駆動ユニット１０、第２駆動ユニット１２と回転駆動ユニットとに分類する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば撮像素子ユニット１３２をＸ，Ｙ，θ（回転）に駆動する方法を採ってもよい。この場合は、例えば回転枠ユニット１２０上に第１駆動ユニット１０、第２駆動ユニット１２を設ける構成となる。
However, when a sufficient driving force can be ensured, a method of biasing the Lorentz force enough to overcome the mass of the rotating frame unit 120 in one direction may be taken. In this case, since it is not necessary to switch the energization direction according to the posture detection unit 25, the posture detection unit 25 can be omitted. Further, it is not necessary to switch the directions of the first driving force F1 and the second driving force F2 according to the posture of the camera 1, and displacement of the rotating frame unit 120 caused by this switching can be prevented.
(D)
In the above-described embodiment, the drive unit is classified into the first drive unit 10, the second drive unit 12, and the rotary drive unit. However, the present invention is not limited to this. A method of driving in X, Y, θ (rotation) may be adopted. In this case, for example, the first drive unit 10 and the second drive unit 12 are provided on the rotary frame unit 120.
（Ｅ）
前述の実施形態では、窪み部１６３ｃの寸法を第１支持部１６１ｃの寸法に比べて余裕のある寸法としているが、を設けることによって、第１支持部１６１ｃと第２支持部１６２ｃとの隙間を大きくする構成とし、これにより窪み部１６３ｃによってロック機能とパーティクル除去機能とを有する方法を採ったが、この方法に限定されるものではない。
（Ｆ）
前述の実施形態では、第１駆動ユニット１０と第２駆動ユニット１２とを利用して姿勢検出部２５を実現しているが、カメラ１の姿勢の検出方法は、これに限定されるものではない。例えば、水平検知センサを設けて、水平検知センサの出力によってカメラ１の姿勢を検出してもよい。
(E)
In the above-described embodiment, the dimension of the recessed part 163c is set to have a margin as compared with the dimension of the first support part 161c. A method of increasing the size and thereby having a lock function and a particle removal function by the depression 163c is adopted, but the present invention is not limited to this method.
(F)
In the above-described embodiment, the attitude detection unit 25 is realized using the first drive unit 10 and the second drive unit 12, but the attitude detection method of the camera 1 is not limited to this. . For example, a horizontal detection sensor may be provided, and the posture of the camera 1 may be detected by the output of the horizontal detection sensor.
（Ｇ）
前述の実施形態では、鉄板１２４ａおよび吸引用マグネット１４２により吸引力Ｆｋを回転枠ユニット１２０に付与している。
しかし、回転枠ユニット１２０が保持枠ユニット１４０から離れるように、例えば、２つのマグネットで反発力を発生させてもよい。この場合、第２支持部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの窪み部１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃの配置をＺ軸方向で逆にすればよい。
(G)
In the above-described embodiment, the attractive force Fk is applied to the rotary frame unit 120 by the iron plate 124 a and the suction magnet 142.
However, for example, two magnets may generate a repulsive force so that the rotating frame unit 120 is separated from the holding frame unit 140. In this case, the arrangement of the recessed portions 163a, 163b, 163c of the second support portions 162a, 162b, 162c may be reversed in the Z-axis direction.
