JP2010164671A - Image blur correction device, imaging lens unit, and camera unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラのレンズ鏡筒やシャッタユニット等に搭載される像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットに関し、特に、携帯電話機等の携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットに適用される小型で薄型の像振れ補正装置、撮像レンズユニット及びカメラユニットに関する。 The present invention relates to an image blur correction device mounted on a lens barrel or a shutter unit of a digital camera, an imaging lens unit and a camera unit including the image blur correction device, and more particularly to a portable information terminal such as a mobile phone. The present invention relates to a small and thin image blur correction device, an imaging lens unit, and a camera unit that are applied to a camera unit to be mounted.
従来の像振れ補正装置としては、中央に開口部を有する略矩形状のベースと、ベースの前面に設けられた第1案内軸と、第1案内軸に沿って往復動自在に支持された第1可動部材と、第1案内軸と90度の方向に方向付けられて第1可動部材の前面に設けられた第2案内軸と、第2案内軸に沿って往復動自在に支持されかつレンズを保持する第2可動部材と、第1可動部材及び第2可動部材を一緒に第1案内軸の方向に往復動させる第1駆動装置と、第2可動部材を第2案内軸の方向に往復動させる第2駆動装置を備え、第1駆動装置及び第2駆動装置として、コイル及び磁石を含むボイスコイルモータを採用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この装置においては、第1可動部材と第2可動部材が光軸方向に配列された二段構成となっているため、光軸方向において装置の大型化を招く。
また、第2駆動装置は第2可動部材だけを駆動するものの、第1駆動装置は第1可動部材だけでなく第2可動部材及び第2案内軸も一緒に駆動する必要があるため、第1可動部材だけを駆動する場合に比べてより大きな駆動力を発生しなければならず、第1駆動装置の大型化を招く。さらに、第1駆動装置の駆動負荷と第2駆動装置の駆動負荷が異なるため、レンズを光軸に垂直な平面内で位置決めするための駆動制御が容易ではない。
As a conventional image blur correction device, a substantially rectangular base having an opening in the center, a first guide shaft provided on the front surface of the base, and a first guide shaft supported reciprocally along the first guide shaft. A first movable member, a second guide shaft oriented in the direction of 90 degrees with respect to the first guide shaft and provided on the front surface of the first movable member; a lens which is supported so as to reciprocate along the second guide shaft; A second movable member that holds the first movable member, a first drive device that reciprocates the first movable member and the second movable member together in the direction of the first guide shaft, and a second movable member that reciprocates in the direction of the second guide shaft. 2. Description of the Related Art There is known a device that includes a second drive device to be moved, and employs a voice coil motor including a coil and a magnet as the first drive device and the second drive device (see, for example, Patent Document 1).
However, this apparatus has a two-stage configuration in which the first movable member and the second movable member are arranged in the optical axis direction, which leads to an increase in size of the apparatus in the optical axis direction.
Further, although the second driving device drives only the second movable member, the first driving device needs to drive not only the first movable member but also the second movable member and the second guide shaft together. Compared with the case where only the movable member is driven, a larger driving force must be generated, leading to an increase in the size of the first driving device. Furthermore, since the driving load of the first driving device is different from the driving load of the second driving device, driving control for positioning the lens in a plane perpendicular to the optical axis is not easy.
また、他の像振れ補正装置としては、開口部を有する略矩形状のベースと、ベースの前面四隅に植設されて光軸方向に伸長する4本の弾性支持部材(ワイヤ)と、4本の弾性支持部材の先端が連結されてレンズを保持する可動部材と、可動部材に設けられた第1磁石及び第1ヨークと、可動部材に設けられた第2磁石及び第2ヨークと、ベースとは異なる他の部材に固定されて可動部材の前方に配置され第1コイル及び第2コイルを保持する略矩形状の固定枠とを備え、第1磁石及び第1ヨーク並びに第1コイルにより第1駆動手段を構成し、第2磁石及び第2ヨーク並びに第2コイルにより第2駆動手段を構成し、第1駆動手段により可動部材を光軸に垂直な第1方向に駆動し、第2駆動手段により可動部材を光軸及び第1方向に垂直な第2方向に駆動するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、この装置においては、可動部材が、光軸方向に伸長する4本の弾性支持部材(ワイヤ)を用いてベースに支持され、さらに可動部材の前方において他の部材によりコイルを保持する固定枠が支持されているため、光軸方向において装置の大型化を招くと共に、4本の弾性支持部材の連結部がリンク状ではなくリジッドに連結されているため、可動部材(レンズ)が光軸に垂直な平面方向に移動させられるだけでなく光軸に対して傾斜する虞がある。
また、ベースと可動部材は連結されていても、コイルを保持する固定枠は一体的に連結されていないため、像振れ補正装置としてモジュール化することができず、取り扱いが不便であると共に、一つの部材(例えばベース)を基準として、可動部材の第1磁石及び第2磁石と固定枠の第1コイル及び第2コイルをそれぞれ位置合わせすることができず、装置の組付け作業が面倒である。さらに、第1駆動手段(の第1磁石及び第1ヨーク)と第2駆動手段(の第2磁石及び第2ヨーク)が、レンズに対して可動部材の片側にのみ配置されているため、第1駆動手段及び第2駆動手段は、レンズに対して対称的にではなく可動部材の一方側にのみ駆動力を及ぼすことになり、可動部材の傾斜すなわちレンズの傾斜を助長する傾向にある。
As another image blur correction apparatus, a substantially rectangular base having an opening, four elastic support members (wires) that are implanted in the four front corners of the base and extend in the optical axis direction, and four A movable member that holds the lens by connecting the tip of the elastic support member, a first magnet and a first yoke provided on the movable member, a second magnet and a second yoke provided on the movable member, and a base Includes a substantially rectangular fixed frame that is fixed to another different member and is disposed in front of the movable member and holds the first coil and the second coil. The first magnet, the first yoke, and the first coil are the first ones. The driving means is constituted, the second magnet, the second yoke, and the second coil constitute second driving means, the first driving means drives the movable member in the first direction perpendicular to the optical axis, and the second driving means To move the movable member perpendicular to the optical axis and the first direction. Those to be driven in the direction is known (e.g., see Patent Document 2).
However, in this apparatus, the movable member is supported by the base using four elastic support members (wires) extending in the optical axis direction, and further, a fixed frame that holds the coil by another member in front of the movable member. This increases the size of the device in the optical axis direction, and the connecting portions of the four elastic support members are not rigidly linked but are rigidly connected, so that the movable member (lens) is connected to the optical axis. In addition to being moved in a vertical plane direction, there is a risk of tilting with respect to the optical axis.
Even if the base and the movable member are connected, the fixed frame for holding the coil is not integrally connected. Therefore, it cannot be modularized as an image blur correction device, and is inconvenient to handle. The first and second magnets of the movable member and the first and second coils of the fixed frame cannot be aligned with respect to one member (for example, the base), and the assembly work of the apparatus is troublesome. . Further, since the first driving means (the first magnet and the first yoke) and the second driving means (the second magnet and the second yoke) are disposed only on one side of the movable member with respect to the lens, The first driving means and the second driving means exert driving force only on one side of the movable member, not symmetrically with respect to the lens, and tend to promote inclination of the movable member, that is, inclination of the lens.
また、他の像振れ補正装置としては、ベースと、レンズを保持した可動部材と、可動部材をベースに対して移動自在に支持する支持機構として3つのボール及びコイルスプリングと、可動部材を光軸に垂直な方向に駆動する駆動手段(駆動用磁石、コイル、ヨーク)と、可動部材の位置を検出するための位置検出手段(磁石、ホール素子)を備えたものが知られている(例えば、特許文献3参照)。
この装置においては、可動部材とベースの間に3つの転動するボールを介在させているため、光軸方向において装置を薄型化することはできるものの、可動部材が3つのボールに接触して常時支持されるようにコイルスプリングにより付勢力を及ぼしており、コイルスプリングの付勢力は可動部材を駆動する際に抵抗力すなわち駆動負荷として作用するため、駆動手段としては、コイルスプリングの付勢力に対抗し得るだけの駆動力を発生させる必要がある。
As another image blur correction apparatus, a base, a movable member holding a lens, three balls and a coil spring as a support mechanism for supporting the movable member with respect to the base, and an optical axis There are known driving means (driving magnet, coil, yoke) for driving in a direction perpendicular to the head and position detecting means (magnet, Hall element) for detecting the position of the movable member (for example, (See Patent Document 3).
In this apparatus, since three rolling balls are interposed between the movable member and the base, the apparatus can be thinned in the optical axis direction, but the movable member is always in contact with the three balls. The urging force is exerted by the coil spring so as to be supported, and the urging force of the coil spring acts as a resistance force, that is, a driving load when driving the movable member, so that the driving means counters the urging force of the coil spring. It is necessary to generate as much driving force as possible.
さらに、他の像振れ補正装置としては、ベースと、レンズを保持する可動部材と、可動部材を光軸に垂直な二方向に駆動する第1駆動手段(磁石、コイル、ヨーク)及び第2駆動手段(磁石、コイル、ヨーク)と、コイルに通電しない非通電状態(休止状態)において、可動部材を中心位置に復帰させる(センタリングする)ための2つのアシストバネ等を備えたものが知られている(例えば、特許文献4参照)。
この装置においては、可動部材を中心位置に復帰させる復帰手段として、アシストバネを採用しているため、アシストバネの配設スペースが必要になり、装置の大型化等を招く。
Further, as another image blur correction device, a base, a movable member that holds a lens, a first drive unit (magnet, coil, yoke) and a second drive for driving the movable member in two directions perpendicular to the optical axis. There are known means (magnet, coil, yoke) and two assist springs for returning the movable member to the center position (centering) in the non-energized state (resting state) in which the coil is not energized. (For example, see Patent Document 4).
In this apparatus, since an assist spring is employed as a return means for returning the movable member to the center position, a space for arranging the assist spring is required, resulting in an increase in the size of the apparatus.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化等を図りつつ、携帯電話機等のカメラユニットに搭載することができ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができ、又、休止状態において補正用のレンズを所定の休止位置に自動的に復帰させる(センタリングする)ことが可能な像振れ補正装置、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to simplify the structure and reduce the size and thickness of the device in the optical axis direction of the lens and in the direction perpendicular to the optical axis direction. Can be mounted on a camera unit such as a mobile phone, and image blur due to camera shake can be corrected with high accuracy, and the lens for correction is automatically set to a predetermined pause position in the pause state. An image blur correction device capable of returning to (centering), an imaging lens unit and a camera unit including the image blur correction device are provided.
本発明の像振れ補正装置は、開口部を有するベースと、レンズを保持する可動保持部材と、可動保持部材をレンズの光軸に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構と、可動保持部材を上記平面内で駆動する駆動手段と、可動保持部材の位置を検出する位置検出手段と、休止状態において可動保持部材を所定の休止位置に復帰させる復帰手段とを備えた像振れ補正装置であって、上記駆動手段は、ベース及び可動保持部材の一方に固定されたコイルと、コイルに対向する位置においてベース及び可動保持部材の他方に固定された駆動磁石とを含み、復帰手段は、駆動磁石と対向して休止位置に復帰させる磁力を発生するべくベース及び可動保持部材の一方に固定された復帰磁石を含み、上記支持機構は、ベース及び可動保持部材の一方に設けられた複数の凹部と、複数の凹部に転動自在に配置され光軸方向に突出する複数の球体と、ベース及び可動保持部材の他方に設けられて球体に当接する複数の当接面とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、可動保持部材は、支持機構としての凹部に配置された球体と当接面との関係により移動自在に支持された状態で、コイルへの通電により駆動磁石と協働して生じる駆動力により、ベースに対して光軸に垂直な平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができる。
ここで、球体が凹部に配置され当接面が当接するように、可動保持部材がベースに対向して配置されると、ベース及び可動保持部材の一方に固定された復帰磁石と他方に固定された駆動磁石とが互いに磁気的吸引力を及ぼすため、従来のような付勢力を及ぼすバネを用いることなく、可動保持部材をベースに対して移動自在に組み込むことができる。
また、復帰磁石と駆動磁石との間において磁気的吸引作用が得られ、可動保持部材(レンズ)は、所定の休止位置(例えば、ベースの開口部の中心にレンズの光軸が一致する位置)に自動的に復帰(例えば、センタリング)させられて安定して保持される。したがって、駆動時にイニシャライズ等の駆動制御が不要であり、又、休止状態において可動保持部材のガタツキ等を防止することができる。このように、駆動手段の駆動磁石を、復帰磁石と磁気的に相互作用させる磁石として兼用するため、構造の簡素化、装置の小型化等を達成することができる。
An image shake correction apparatus according to the present invention includes a base having an opening, a movable holding member that holds a lens, a support mechanism that supports the movable holding member in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, and a movable holding An image shake correction apparatus comprising: a drive unit that drives a member in the plane; a position detection unit that detects a position of the movable holding member; and a return unit that returns the movable holding member to a predetermined pause position in a pause state. The drive means includes a coil fixed to one of the base and the movable holding member, and a drive magnet fixed to the other of the base and the movable holding member at a position facing the coil, and the return means is a drive A return magnet fixed to one of the base and the movable holding member so as to generate a magnetic force for returning to the rest position opposite to the magnet, and the support mechanism is provided on one of the base and the movable holding member. A plurality of recesses, a plurality of spheres which are arranged to freely roll in the plurality of recesses and project in the optical axis direction, and a plurality of contact surfaces which are provided on the other of the base and the movable holding member and contact the spheres. Including.
According to this configuration, the movable holding member cooperates with the drive magnet by energizing the coil in a state in which the movable holding member is movably supported by the relationship between the spherical body arranged in the concave portion serving as a support mechanism and the contact surface. The generated driving force can be two-dimensionally moved in a plane perpendicular to the optical axis with respect to the base, and image blur due to camera shake can be corrected with high accuracy.
Here, when the movable holding member is arranged so as to face the base so that the spherical body is arranged in the concave portion and the contact surface comes into contact, the return magnet fixed to one of the base and the movable holding member is fixed to the other. Since the drive magnets exert a magnetic attractive force on each other, the movable holding member can be incorporated in a movable manner with respect to the base without using a conventional spring that exerts an urging force.
Further, a magnetic attraction action is obtained between the return magnet and the drive magnet, and the movable holding member (lens) is in a predetermined rest position (for example, a position where the optical axis of the lens coincides with the center of the opening of the base). Is automatically returned (for example, centered) to be held stably. Therefore, drive control such as initialization is not required during driving, and rattling of the movable holding member can be prevented in the resting state. Thus, since the drive magnet of the drive means is also used as a magnet that magnetically interacts with the return magnet, the structure can be simplified, the apparatus can be downsized, and the like.
上記構成において、可動保持部材は、レンズを保持する保持部と、保持部を挟んで両側に延出する2つの延出部を有するように形成され、ベースは、保持部を移動自在に受け入れる開口部を画定すると共に光軸方向において2つの延出部に対向するように形成され、複数の凹部は、光軸に垂直で保持部又は開口部の中心を通る直線上に配置された1つの凹部と、直線に対して線対称の位置に配置された2つの凹部を含み、複数の球体は、3つの凹部に配置される3つの球体を含み、複数の当接面は、3つの球体に当接する3つの当接面を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、少ない個数の球体を用いつつ、球体に加わる負荷をバランス良く配置することができ、可動保持部材を円滑に移動するように支持することができる。
In the above configuration, the movable holding member is formed to have a holding portion that holds the lens and two extending portions that extend on both sides of the holding portion, and the base is an opening that movably receives the holding portion. A plurality of recesses arranged on a straight line perpendicular to the optical axis and passing through the center of the holding part or the opening, and defining the part and opposing the two extending parts in the optical axis direction. And two concave portions arranged in line-symmetric positions with respect to the straight line, the plurality of spheres include three spheres arranged in the three concave portions, and the plurality of contact surfaces are in contact with the three spheres. A configuration including three contact surfaces in contact with each other can be adopted.
According to this configuration, the load applied to the sphere can be arranged in a well-balanced manner while using a small number of spheres, and the movable holding member can be supported so as to move smoothly.
上記構成において、開口部及び保持部は、光軸に垂直で保持部又は開口部の中心を通る直線方向において幅狭に形成され、3つの凹部はベースに形成され、3つの当接面は可動保持部材に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ベースの凹部に球体を嵌め込み、その上から当接面を球体に当接させるようにして可動保持部材をベースに対向させることで、組付けを容易に行うことができ、又、光軸に垂直で保持部又は開口部の中心を通る直線方向において装置を幅狭化及び小型化することができる。
In the above configuration, the opening and the holding portion are formed narrow in the linear direction perpendicular to the optical axis and passing through the center of the holding portion or opening, the three concave portions are formed in the base, and the three contact surfaces are movable. The structure formed in the holding member can be employed.
According to this configuration, the spherical body is fitted into the concave portion of the base, and the movable holding member is made to face the base so that the abutting surface comes into contact with the spherical body from above. Further, the width and size of the device can be reduced in a linear direction perpendicular to the optical axis and passing through the center of the holding portion or opening.
上記構成において、保持部は、外周を部分的に切断したレンズを嵌合させて保持するべく形成され、3つの球体のうち1つの球体は、上記直線上における保持部の外壁の近傍に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、光軸に垂直で保持部又は開口部の中心を通る直線方向において、装置をより幅狭化及び小型化することができる。
In the above configuration, the holding portion is formed to fit and hold a lens whose outer periphery is partially cut, and one of the three spheres is arranged in the vicinity of the outer wall of the holding portion on the straight line. The configuration can be adopted.
According to this configuration, the apparatus can be further narrowed and reduced in size in a linear direction perpendicular to the optical axis and passing through the center of the holding portion or the opening.
上記構成において、ベース及び可動保持部材の一方は、光軸に垂直な平面と平行な方向に伸長する複数の連結ピンを有し、ベース及び可動保持部材の他方は、可動保持部材が上記平面内で二次元的に移動するのを許容するべく連結ピンに連結される複数の連結部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、復帰磁石と駆動磁石との磁気的吸引力の他に、連結ピンと連結部の係合関係により、可動保持部材をベースに対して移動自在に支持すると共にベースから光軸方向に離脱するのを確実に防止することができる。
In the above configuration, one of the base and the movable holding member has a plurality of connecting pins extending in a direction parallel to the plane perpendicular to the optical axis, and the other of the base and the movable holding member has the movable holding member within the plane. It is possible to adopt a configuration having a plurality of connecting portions connected to the connecting pins so as to allow two-dimensional movement.
According to this configuration, in addition to the magnetic attraction force between the return magnet and the drive magnet, the movable holding member is supported movably with respect to the base by the engagement relationship between the coupling pin and the coupling portion, and the optical axis direction from the base. Can be reliably prevented from leaving.
上記構成において、駆動手段は、光軸に垂直な平面内の第1方向に駆動する第1駆動機構と、光軸に垂直な平面内の第2方向に駆動する第2駆動機構を含み、コイルは、第1駆動機構に含まれる第1コイルと、第2駆動機構に含まれる第2コイルを含み、駆動磁石は、第1駆動機構に含まれ第1コイルと対向する第1駆動磁石と、第2駆動機構に含まれ第2コイルと対向する第2駆動磁石を含み、復帰磁石は、第1駆動磁石と対向する第1復帰磁石と、第2駆動磁石と対向する第2復帰磁石を含み、位置検出手段は、ベース及び可動保持部材の一方に共に固定されて、第1駆動磁石と対向する第1磁気センサと、第2駆動磁石と対向する第2磁気センサを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第1駆動機構(第1駆動磁石、第1コイル)と第2駆動機構(第2駆動磁石、第2コイル)により可動保持部材を光軸に垂直な平面内で移動させることができ、又、第1復帰磁石と第1駆動磁石との磁気的吸引作用及び第2復帰磁石と第2駆動磁石との磁気的吸引作用により、可動保持部材を所定の休止位置に復帰させて位置決めし保持することができる。
In the above configuration, the driving means includes a first driving mechanism that drives in a first direction in a plane perpendicular to the optical axis, and a second driving mechanism that drives in a second direction in a plane perpendicular to the optical axis, and the coil Includes a first coil included in the first drive mechanism and a second coil included in the second drive mechanism, and the drive magnet is included in the first drive mechanism and is opposed to the first coil; The second drive mechanism includes a second drive magnet that faces the second coil, and the return magnet includes a first return magnet that faces the first drive magnet, and a second return magnet that faces the second drive magnet. The position detection means includes a first magnetic sensor fixed to one of the base and the movable holding member and facing the first drive magnet, and a second magnetic sensor facing the second drive magnet. be able to.
According to this configuration, the movable holding member is moved in a plane perpendicular to the optical axis by the first drive mechanism (first drive magnet, first coil) and the second drive mechanism (second drive magnet, second coil). The movable holding member is returned to a predetermined rest position by the magnetic attraction action of the first return magnet and the first drive magnet and the magnetic attraction action of the second return magnet and the second drive magnet. Can be positioned and held.
また、本発明の撮像レンズユニットは、撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置のいずれか一つを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、撮像用の複数のレンズが光軸方向に配置された構成において、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができる。
すなわち、撮像用の複数のレンズに加えて、上記の像振れ補正機能を追加した撮像レンズユニットを提供することができる。
An imaging lens unit according to the present invention is characterized in that, in an imaging lens unit including a plurality of imaging lenses, any one of the image blur correction apparatuses having the above-described configuration is included.
According to this configuration, in the configuration in which the plurality of imaging lenses are arranged in the optical axis direction, the correction lens held by the movable holding member is appropriately driven by including the image blur correction device. Thus, image blur due to camera shake or the like can be corrected smoothly and with high accuracy.
That is, it is possible to provide an imaging lens unit to which the image blur correction function is added in addition to a plurality of imaging lenses.
さらに、本発明のカメラユニットは、撮像素子を含むカメラユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置のいずれか一つを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、撮像素子を含むカメラユニットにおいて、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材に保持される補正用のレンズが適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができ、撮像素子により良好な撮影画像を得ることができる。
Furthermore, the camera unit of the present invention is characterized in that, in a camera unit including an image sensor, any one of the image blur correction apparatuses having the above-described configuration is included.
According to this configuration, in the camera unit including the image sensor, the correction lens held by the movable holding member is appropriately driven by including the above-described image blur correction device, so that the image blur due to camera shake or the like is smoothly performed. And it can correct | amend with high precision and can obtain a favorable picked-up image with an image pick-up element.
上記構成をなす像振れ補正装置によれば、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化等を達成しつつ、携帯電話機等のカメラユニットに搭載することができ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができ、又、休止状態において補正用のレンズを所定の休止位置に自動的に復帰させる(センタリングする)ことが可能な像振れ補正装置を得ることができ、又、この像振れ補正装置を備えた撮像レンズユニット及びカメラユニットを得ることができる。 According to the image shake correcting apparatus having the above-described configuration, the camera unit such as a mobile phone is achieved while achieving simplification of the structure, downsizing and thinning of the apparatus in the optical axis direction of the lens and the direction perpendicular to the optical axis direction. It is possible to correct image blur due to camera shake or the like with high accuracy and to automatically return the correction lens to a predetermined rest position (centering) in the rest state. An image blur correction apparatus can be obtained, and an imaging lens unit and a camera unit including the image blur correction apparatus can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この像振れ補正装置を組み込んだカメラユニットUは、図1に示すように、扁平で小型の携帯情報端末機PHに搭載されている。携帯情報端末機PHは、略矩形で扁平な輪郭をなす筐体PH1、筐体PH1の表面に配置された種々の情報を表示する液晶パネル等の表示部PH2及び操作ボタンPH3、表示部PH2の反対側の表面に形成された撮影窓PH4等を備えている。そして、カメラユニットUは、図1に示すように、撮影窓PH4から進入する被写体光の光軸L1に対して垂直な方向に延在するように筐体PH1の内部に収容されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the camera unit U incorporating the image blur correction device is mounted on a flat and small portable information terminal PH. The portable information terminal PH includes a housing PH1 having a substantially rectangular shape and a flat outline, a display portion PH2 such as a liquid crystal panel arranged on the surface of the housing PH1, a control button PH3, and a display portion PH2. A photographing window PH4 and the like formed on the opposite surface are provided. As shown in FIG. 1, the camera unit U is accommodated in the housing PH1 so as to extend in a direction perpendicular to the optical axis L1 of the subject light entering from the photographing window PH4.
カメラユニットUは、図2及び図3に示すように、ユニットケース10、プリズム20、レンズG1、レンズG2を保持する第1可動レンズ群30、レンズG3,G4,G5を保持する第2可動レンズ群としての像振れ補正装置M、レンズG6、フィルタ40、撮像素子としてのCCD50、第1可動レンズ群30を光軸L2方向に駆動する第1駆動ユニット60、第2可動レンズ群(像振れ補正装置M)を光軸L2方向に駆動する第2駆動ユニット70、角速度センサ80、制御ユニット90等を備えている。
2 and 3, the camera unit U includes a
ユニットケース10は、図2及び図3に示すように、光軸L1方向の厚さ寸法が薄く、又、光軸L2方向の長さ寸法が短くなるように、扁平で略矩形をなす形状に形成されており、プリズム20を固定する突出部11、レンズG1を保持する保持部12、レンズG6を保持する保持部13、フィルタ40を保持する保持部14、CCD50を保持する保持部15等を備えている。
プリズム20は、図2及び図3に示すように、ユニットケース10の突出部11に収容されて、撮影窓PH4から進入する被写体光の光軸L1を直角に屈曲させて光軸L2方向に導くようになっている。
レンズG1は、図2及び図3に示すように、光軸L1,L2方向においてプリズム20の後方に配置され、ユニットケース10の保持部12に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the lens G <b> 1 is disposed behind the
第1可動レンズ群30は、図2及び図3に示すように、光軸L2方向においてレンズG1の後方に配置され、光軸L2方向に移動自在に支持されており、第1駆動ユニット60により光軸L2方向に往復駆動されるようになっている。
すなわち、第1可動レンズ群30は、レンズ保持部材31、ガイドシャフト61にガイドされる被ガイド部32、回り止めシャフト62に摺動自在に係合されて光軸L2回りの回転が規制される被規制部33、リードスクリュー63に螺合されたナット65が当接するU字状係合部34等を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
That is, the first
レンズG6は、図3に示すように、光軸L2方向において第2可動レンズ群(像振れ補正装置M)の後方に配置され、ユニットケース10の保持部13に固定されている。
フィルタ40は、赤外線カットフィルタあるいはローパスフィルタ等であり、図3に示すように、光軸L2方向においてレンズG6の後方に配置され、ユニットケース10の保持部14に固定されている。
CCD50は、図3に示すように、光軸L2方向においてフィルタ40の後方に配置されて、ユニットケース10の保持部15に固定されている。
As shown in FIG. 3, the lens G6 is disposed behind the second movable lens group (image blur correction device M) in the optical axis L2 direction, and is fixed to the holding
The
As shown in FIG. 3, the
第1駆動ユニット60は、図2及び図3に示すように、光軸L2方向に伸長してユニットケース10に固定されたガイドシャフト61及び回り止めシャフト62、光軸L2方向に伸長するリードスクリュー63、リードスクリュー63を回転駆動するモータ64、リードスクリュー63に螺合すると共に第1可動レンズ群30のU字状係合部34に当接するナット65、U字状係合部34をナット64に向けて常時付勢する付勢力を及ぼすべくレンズ保持部材31と後述するベース100との間に掛止される引張り型のコイルスプリング66等を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第2駆動ユニット70は、図2に示すように、光軸L2方向に伸長してユニットケース10に固定されたガイドシャフト71及び回り止めシャフト(ここでは、回り止めシャフト62を兼用)、光軸L2方向に伸長するリードスクリュー73、リードスクリュー73を回転駆動するモータ74、リードスクリュー73に螺合すると共に第2可動レンズ群に含まれるベース100のU字状係合部103に当接するナット75、U字状係合部103をナット75に向けて常時付勢する付勢力を及ぼすコイルスプリング(ここでは、コイルスプリング66を兼用)等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
角速度センサ80は、図3に示すように、ユニットケース10に基板を介して固定されており、カメラユニットUが受ける振動や振れを検出するようになっている。
制御ユニット90は、図3に示すように、ユニットケース10の外壁に固定されたマイクロコンピュータであり、図4に示すように、演算処理を行うと共に種々の信号を処理して指令信号を発する制御部91、第1駆動ユニット60のモータ64を駆動するモータ駆動回路92、第2駆動ユニット70のモータ74を駆動するモータ駆動回路93、CCD50を駆動するCCD駆動回路94、像振れ補正装置Mに含まれる第1コイル121及び第2コイル131を駆動する駆動回路95、像振れ補正装置Mに含まれる可動保持部材110の位置を検出する第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172に接続される位置検出回路96、角速度センサ80に接続される角速度検出回路97等を備えている。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, the
第2可動レンズ群としての像振れ補正装置Mは、図2、図3、図5に示すように、光軸L2方向において第1可動レンズ群30とレンズG6の間に配置され、光軸L2方向に移動自在に支持されている。
そして、像振れ補正装置Mは、図2、図6ないし図8に示すように、ベース100、可動保持部材110、駆動手段としての(第1コイル121,第1駆動磁石122を含む)第1駆動機構120、駆動手段としての(第2コイル131,第2駆動磁石132を含む)第2駆動機構130、駆動手段に含まれるヨーク141,142、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内で移動自在に支持する支持機構としての3つの球体150、復帰手段としての第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162、位置検出手段としての第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172、電気的な接続を行うフレキシブル配線板180等を備えている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the image blur correction device M as the second movable lens group is disposed between the first
As shown in FIGS. 2 and 6 to 8, the image blur correction device M includes a
ベース100は、図6ないし図8、図10ないし図12に示すように、光軸L2方向に略扁平で、光軸L2に直交し光軸L1に平行な直線S1の方向に幅狭で、光軸L2及び直線S1に直交する直線S2の方向に長尺な略矩形の平板状に形成されており、光軸L2を中心とする開口部100a、第1コイル121を嵌合して固定する嵌合凹部100b、第1磁気センサ171を嵌合して固定する嵌合凹部100c、第1復帰磁石161を嵌合して固定する嵌合凹部100d、第2コイル131を嵌合して固定する嵌合凹部100e、第2磁気センサ172を嵌合して固定する嵌合凹部100f、第2復帰磁石162を嵌合して固定する嵌合凹部100g、ガイドシャフト71に摺動自在に係合されてガイドされる被ガイド部101、回り止めシャフト62に摺動自在に係合されて光軸L2回りの回転が規制される被規制部102、リードスクリュー73に螺合されたナット75が当接するU字状係合部103、支持機構としての球体150を受け入れる3つの凹部104、可動保持部材110を移動可能に連結させる4つの連結ピン105、ヨーク141をネジBにて固定するための2つのネジ穴106等を備えている。
すなわち、ベース100は、可動保持部材110の保持部110aを移動自在に受け入れる開口部100aを画定すると共に光軸L2方向において後述する可動保持部材110の2つの延出部111と対向するように形成されている。
As shown in FIGS. 6 to 8 and FIGS. 10 to 12, the
That is, the
開口部100aは、図11及び図12に示すように、直線S1と直線S2との交点において中心C1を画定すると共に直線S1の方向において対向しかつ直線S2に平行な内壁面を画定するように直線S1方向において幅狭に形成され、又、可動保持部材110が駆動される範囲内において、可動保持部材110の保持部110aが非接触にて通過し得る内径寸法に形成されている。
嵌合凹部100b,100c,100dと嵌合凹部100e,100f,100gとは、図11及び図12に示すように、直線S1に対して線対称となるように形成されている。すなわち、第1コイル121,第1復帰磁石161,及び第1磁気センサ171と第2コイル131,第2復帰磁石162,及び第2磁気センサ172は、ベース100上において、直線S1に対して線対称に配置される。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
The
3つの凹部104は、球体150を光軸L2方向に部分的に突出させた状態で転動自在に受け入れるように形成されている。そして、3つの凹部104の配置構成は、図11に示すように、1つの凹部104が直線S1上でかつ開口部100aの近傍に配置され、他の2つの凹部104が直線S1に対して線対称の位置に配置されている。すなわち、3つの凹部104は、二等辺三角形の3つの頂点に位置するように配置されている。
連結ピン105は、可動保持部材110の連結部としての連結切り欠き部115及び連結長孔部116に挿入されるように円柱状に形成されている。尚、連結ピン105は、組付け時に嵌合して固定されるものである。
The three
The
可動保持部材110は、図6ないし図10、図13及び図14に示すように、光軸L2方向に一部を除いて略扁平で、直線S1の方向に幅狭でかつ直線S2の方向に長尺な略矩形の平板状に形成されており、光軸L2を中心としレンズG3,G4,G5を保持する筒状の保持部110a、保持部110aを挟んで直線S2方向の両側に延出する2つの延出部111、第1駆動磁石122を嵌合して固定する嵌合孔112、第2駆動磁石132を嵌合して固定する嵌合孔113、支持機構としての3つの球体150に当接する3つの当接面114、4つの連結ピン105がそれぞれ挿入される連結部としての2つの連結切り欠き部115及び2つの連結長孔部116、ヨーク142を位置決めする2つの位置決め突起117等を備えている。
As shown in FIGS. 6 to 10, 13 and 14, the movable holding
保持部110aは、その内部において、直線S1の方向において外周を部分的に切断(直線S2に平行になるようにカット)した平行なカット面をもつレンズG3,G4,G5を保持するように、直線S1の方向において幅狭となる扁平な筒状に形成されている。
3つの当接面114は、図10に示すように、レンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1と一致する状態で、光軸L2方向において3つの凹部104(球体150)と対向するように配置され、可動保持部材110が光軸L2に垂直な平面(直線S1,S2を含む平面)内において二次元的に移動する範囲において、ベース100の対応する凹部104に挿入された球体150に接触した状態から逸脱しないように、所定の面積をなす平面状に形成されている。
すなわち、1つの当接面114は、直線S1上における保持部110aの外壁の近傍に配置されて、1つの球体150と当接するようになっている。
連結切り欠き部115は、図9、図10、図14に示すように、光軸L2に垂直な直線S2と平行な方向に伸長すると共に直線S2方向の外側に向けて開口するように形成され、連結ピン105を摺動自在に受け入れるようになっている。
連結長孔部116は、図10及び図14に示すように、光軸L2に垂直な直線S1と平行な方向に伸長するように形成され、連結ピン105を摺動自在に受け入れるようになっている。
The holding
As shown in FIG. 10, the three
That is, one
As shown in FIGS. 9, 10, and 14, the
As shown in FIGS. 10 and 14, the connection
ここで、支持機構は、ベース100に設けられた3つの凹部104、3つの凹部104に配置される3つの球体150、可動保持部材110に設けられて球体150に当接する3つの当接面114により構成されている。それ故に、構造の簡素化、装置の小型化を達成することができる。
また、上記のように、3つの凹部104は、光軸L2に垂直で開口部100aの中心C1を通る直線S1上に配置された1つの凹部104と、直線S1に対して線対称の位置に配置された2つの凹部104を含み、3つの球体150が3つの凹部104に配置され、3つの当接面114が3つの球体150に当接するように形成されているため、少ない個数の球体150を用いつつ、球体150に加わる負荷をバランス良く配置することができ、可動保持部材110を円滑に移動するように支持することができる。
さらに、ベース100の開口部100aと可動保持部材110の保持部110aは、光軸L2に垂直で開口部100aの中心C1を通る直線S1方向において幅狭に形成され、直線S1上において1つの凹部104(球体150及び当接面114)が配置されているため、直線S1方向において装置を幅狭化及び小型化することができる。
特に、3つの球体150のうち1つの球体150が、レンズG3,G4,G5を嵌合させて保持するべく直線S1方向に幅狭に形成された保持部110aの外壁の直線S1方向近傍に配置されているため、直線S1方向において、装置をより幅狭化及び小型化することができる。
Here, the support mechanism includes three
Further, as described above, the three
Furthermore, the
In particular, one
そして、組付けに際しては、球体150が凹部104に挿入され、当接面114が球体150に当接するように、可動保持部材110がベース100に対向して配置されると、ベース100に固定された第1復帰磁石161と可動保持部材110に固定された第1駆動磁石122が磁気的に吸引し、又、ベース100に固定された第2復帰磁石162と可動保持部材110に固定された第2駆動磁石132が磁気的に吸引するため、可動保持部材110はベース100から離れることなく、光軸L2に垂直な平面内で移動自在に支持された状態となる。さらに、連結ピン105が連結切り欠き部115及び連結長孔部116に挿入されることで、可動保持部材110がベース100に対して光軸L2方向に離れるのが規制され、可動保持部材110はベース100に対して光軸L2に垂直な平面(直線S1,S2を含む平面)内で移動自在に支持されることになる。
In assembly, when the movable holding
この状態において、可動保持部材110は、復帰磁石161,162と駆動磁石122,132との間の磁気的吸引力と、連結ピン105と連結部(連結切り欠き部115及び連結長孔部116)との係合関係により、ベース100に対して光軸L2方向に離脱するのが防止されるため、従来のようにバネの付勢力を用いて離脱を防止する場合に比べて、余計な駆動力が不要になり、第1駆動機構130及び第2駆動機構140の駆動力により、ベース100に対して上記平面内で二次元的に移動させられて、手振れ等による像振れが高精度に補正されるようになっている。
In this state, the movable holding
第1駆動機構120は、図7、図8、図13及び図14に示すように、第1コイル121、第1駆動磁石122を含むボイスコイルモータとして形成されている。
第1コイル121は、図11ないし図14に示すように、光軸L2方向から視て、直線S3の方向に長軸及び直線S4´の方向に短軸をもつ略楕円環状をなすように形成されて、ベース100の嵌合凹部100bに嵌合されて固定されている。
そして、第1コイル121は、その長軸が直線S2に対して45度の傾斜角度をなす(その長軸が直線S3と平行になる)ように配置されている。
第1駆動磁石122は、図13及び図14に示すように、直線S3を通る面を境にN極とS極とに着磁された矩形形状に形成されて、可動保持部材110の嵌合孔112に嵌合されて固定されている。
そして、第1駆動機構120は、第1コイル121に対する通電をオン/オフすることにより、光軸L2に垂直な第1方向すなわち直線S4´の方向に電磁駆動力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 7, 8, 13 and 14, the
As shown in FIGS. 11 to 14, the
The
As shown in FIGS. 13 and 14, the
The
第2駆動機構130は、図7、図8、図13及び図14に示すように、第2コイル131、第2駆動磁石132を含むボイスコイルモータとして形成されている。
第2コイル131は、図11ないし図14に示すように、光軸L2方向から視て、直線S4の方向に長軸及び直線S3´の方向に短軸をもつ略楕円環状をなすように形成されて、ベース100の嵌合凹部100eに嵌合されて固定されている。
そして、第2コイル131は、その長軸が直線S2に対して45度の傾斜角度をなす(その長軸が直線S4と平行になる)ように配置されている。
第2駆動磁石132は、図13及び図14に示すように、直線S4を通る面を境にN極とS極とに着磁された矩形形状に形成されて、可動保持部材110の嵌合孔113に嵌合されて固定されている。
そして、第2駆動機構130は、第2コイル131に対する通電をオン/オフすることにより、光軸L2に垂直な第2方向すなわち直線S3´の方向に電磁駆動力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 7, 8, 13 and 14, the
As shown in FIGS. 11 to 14, the
The
As shown in FIGS. 13 and 14, the
The
ヨーク141は、図7及び図8に示すように、略矩形の板状に形成されると共に、開口部100aと略同一形状をなす切り欠き部141a、屈曲部141b、2つのネジ孔141cを備えるように形成されている。
そして、ヨーク141は、図15に示すように、フレキシブル配線板180を挟み込んで屈曲させて固定するべく、フレキシブル配線板180の背面に隣接して配置され、ネジBを用いてベース100に着脱自在に固定されるようになっている。
ヨーク142は、図6ないし図8に示すように、略矩形の板状に形成されると共に、保持部110aを受け入れる円形の開口部142a、位置決め突起117を嵌合させる2つの嵌合孔142bを備えるように形成されている。
そして、ヨーク142は、接着剤等を用いて、位置決め突起117を嵌合孔142bに嵌合させつつ可動保持部材110(及び第1駆動磁石122,第2駆動磁石132)の前面に固着されている。
このように、駆動手段の一部に含まれるヨーク141,142を設けることにより、第1駆動機構120及び第2駆動機構130により生じる磁力線が外部に漏れでるのを抑制することができ、磁気効率を高めることができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
As shown in FIG. 15, the
As shown in FIGS. 6 to 8, the
The
As described above, by providing the
上記第1駆動機構120と第2駆動機構130とは、図13に示すように、可動保持部材110に保持されたレンズG3,G4,G5の光軸L2と直交する直線S1に対して線対称に配置されているため、各々が受ける駆動負荷は同一であり、レンズG3,G4,G5を挟んで両側に駆動力を及ぼすため、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内において安定して円滑に駆動することができる。
また、第1コイル121及び第2コイル131は、各々の長軸が直線S2に対して所定の傾斜角度(略45度)をなすように配置されているため、可動保持部材110を直線S2の方向に長尺な形状とした場合に、第1コイル121及び第2コイル131を傾斜させることで、直線S1の方向において可動保持部材110の寸法を小さくすることができ、光軸L2に垂直な方向(直線S1の方向)における装置の小型化及び薄型化等を達成できる。
As shown in FIG. 13, the
In addition, since the
第1復帰磁石161は、図8、図12に示すように、光軸L2方向から視て略長方形に形成され、直線S3を通る面を境にS極とN極とに着磁されると共に、直線S3の方向において第1磁気センサ171を挟むように、ベース100の2つの嵌合凹部100dに嵌合されて固定されている。
すなわち、2つの第1復帰磁石161は、第1コイル121の長軸と略平行になるように、直線S2に対して45度の傾斜角度をなし、直線S3上に配列されている。
そして、第1復帰磁石161は、第1駆動磁石122と対向して磁路を形成して磁気的作用を及ぼし、第1コイル121に非通電の休止状態で、可動保持部材110を所定の休止位置(ここでは、レンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1に一致する位置)に復帰させると共に安定した保持力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 8 and 12, the
That is, the two
The
第2復帰磁石162は、図8、図12に示すように、光軸L2方向から視て略長方形に形成され、直線S4を通る面を境にS極とN極とに着磁されると共に、直線S4の方向において第2磁気センサ172を挟むように、ベース100の2つの嵌合凹部100gに嵌合されて固定されている。
すなわち、2つの第2復帰磁石162は、第2コイル131の長軸と略平行になるように、直線S2に対して45度の傾斜角度をなし、直線S4上に配列されている。
そして、第2復帰磁石162は、第2駆動磁石132と対向して磁路を形成して磁気的作用を及ぼし、第2コイル131に非通電の休止状態で、可動保持部材110を所定の休止位置(ここでは、レンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1に一致する位置)に復帰させると共に安定した保持力を発生するようになっている。
As shown in FIGS. 8 and 12, the
That is, the two
Then, the
このように、休止状態においては、復帰手段の第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162と駆動手段の第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132との間の磁気的吸引作用により、可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)は、所定の休止位置(ベース100の開口部100aの中心C1にレンズG3,G4,G5の光軸L2が一致する位置)に自動的に復帰(センタリング)させられて安定して保持される。したがって、駆動時にイニシャライズ等の駆動制御が不要であり、又、休止状態において可動保持部材110のガタツキ等を防止することができる。また、駆動手段の第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132を、復帰手段の第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162と相互作用させるべく兼用するため、構造の簡素化、装置の小型化等を達成することができる。
また、2つの第1復帰磁石161の配列方向と第1コイル121の長軸とが略平行になるように配置され、かつ、2つの第2復帰磁石162の配列方向と第2コイル131の長軸とが略平行になるように配置されている。したがって、駆動時(第1コイル121及び第2コイル131への通電時)において、復帰磁石161,162の磁力と駆動磁石122,132の磁力の相互作用によって可動保持部材110の光軸L2回りの回転を抑制する力が働くと共に、復帰磁石161,162が着磁境界線の方向に配列されているので可動保持部材110の光軸L2回りの回転を抑制する大きなモーメントが得られ、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
As described above, in the resting state, the movable holding is performed by the magnetic attraction between the
Further, the arrangement direction of the two
第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172は、例えば磁束密度の変化を検出して電気信号として出力するホール素子等であり、図8、図11ないし図14に示すように、ベース100の嵌合凹部100c,100f(図12参照)にそれぞれ嵌合されて固定されている。ここで、可動保持部材110の移動範囲において、第1磁気センサ171は第1駆動磁石122と対向する位置に配置され、又、第2磁気センサ172は第2駆動磁石132と対向する位置に配置されている。
The first
そして、第1磁気センサ171は、可動保持部材110に固定された第1駆動磁石122との間で磁気回路を形成し、可動保持部材110がベース100に対して相対的に移動することによって生じる磁束密度の変化を検出することで、可動保持部材110の位置を検出するようになっている。
また、第2磁気センサ172は、可動保持部材110に固定された第2駆動磁石132との間で磁気回路を形成し、可動保持部材110がベース100に対して相対的に移動することによって生じる磁束密度の変化を検出することで、可動保持部材110の位置を検出するようになっている。
The first
Further, the second
このように、第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172は、ベース100に固定されているため、可動保持部材110に設ける場合に比べて配線が容易であり、移動に伴う断線等も防止することができ、又、第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132を位置検出のために兼用しているため、専用の磁石を設ける場合に比べて、構造を簡素化、部品点数の削減、装置の小型化等を達成することができる。
Thus, since the first
フレキシブル配線板180は、図7に示すように、第1駆動機構120の第1コイル121に接続される接続部181、第2駆動機構130の第2コイル131に接続される接続部182、第1磁気センサ171に接続される接続部183、第2磁気センサ172に接続される接続部184を有するように形成されている。
そして、フレキシブル配線板180は、図15に示すように、ベース100の背面に接するように配置されて、第1コイル121の引出し線が接続部181に接続され、第2コイル131の引出し線が接続部182に接続され、第1磁気センサ171の端子が接続部183に接続され、第2磁気センサ172の端子が接続部184に接続されて、ヨーク141により、接続部181,182の領域が屈曲させられつつ挟み込まれて固定されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 15, the
このように、フレキシブル配線板180は、光軸L2に垂直な平面方向に移動しないベース100に対して、可動保持部材110が対向する側と反対側に隣接して配置され固定されているため、光軸L2に垂直な平面方向に移動させる必要がなく、可動保持部材110が移動する平面方向にフレキシブル配線板180を撓ませて配置する必要がない。
したがって、フレキシブル配線板180の配置スペースを狭くでき、それ故に、装置を小型化でき、耐久性を向上させることができる。
As described above, the
Therefore, the arrangement space of the
次に、上記像振れ補正装置Mの補正動作について、図16及び図17を参照しつつ簡単に説明する。
先ず、第1コイル121及び第2コイル131に通電しない休止状態において、可動保持部材110は、図16(a)に示すように、復帰手段(第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162)の復帰作用により、そのレンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1と一致する休止位置に復帰(センタリング)されて保持されている。
そして、図16(a)に示す休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を上方にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図16(b)に示すように、直線S1の方向の上向きに移動させられる。
また、図16(a)に示す休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を下方にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図16(c)に示すように、直線S1の方向の下向きに移動させられる。
Next, the correction operation of the image blur correction apparatus M will be briefly described with reference to FIGS.
First, in a resting state in which the
When the movable holding member 110 (lenses G3, G4, G5) is shifted upward as an example from the rest state shown in FIG. 16A, the
When the movable holding member 110 (lenses G3, G4, G5) is shifted downward as an example from the rest state shown in FIG. 16A, the
続いて、図17(a)に示すように、可動保持部材110が、復帰手段(第1復帰磁石161及び第2復帰磁石162)の復帰作用により、そのレンズG3,G4,G5の光軸L2がベース100の開口部100aの中心C1と一致する休止位置に復帰した休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を左側にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図17(b)に示すように、直線S2の方向の左向きに移動させられる。
また、図17(a)に示す休止状態から、一例として可動保持部材110(レンズG3,G4,G5)を右側にシフトさせる場合は、第1駆動機構120に第1方向(直線S4´の方向)の斜め下向きに駆動力を発生させ、又、第2駆動機構130に第2方向(直線S3´の方向)の斜め上向きに駆動力を発生させる。これにより、可動保持部材110は、図17(c)に示すように、直線S2の方向の右向きに移動させられる。
Subsequently, as shown in FIG. 17A, the movable holding
In addition, when the movable holding member 110 (lenses G3, G4, G5) is shifted to the right as an example from the rest state shown in FIG. 17A, the
このように、可動保持部材110は、支持機構(3つの球体150)により移動自在に支持された状態で、第1コイル121及び第2コイル131への通電により第1駆動磁石122及び第2駆動磁石132と協働して生じる電磁駆動力により、ベース100に対して光軸L2に垂直な平面内で二次元的に移動させられ、手振れ等による像振れを高精度に補正することができる。
ここで、第1コイル121の長軸と2つの第1復帰磁石161の配列方向とが同一方向に伸長するように配列され、又、第2コイル131の長軸と2つの第2復帰磁石162の配列方向とが同一方向に伸長するように配列されている。したがって、駆動時(第1コイル121及び第2コイル131への通電時)において、復帰磁石161,162の磁力と駆動磁石122,132の磁力の相互作用によって可動保持部材110の光軸L2回りの回転を抑制する力が働くと共に、復帰磁石161,162が着磁境界線の方向に配列されているので可動保持部材110の光軸L2回りの回転を抑制する大きなモーメントが得られ、可動保持部材110を光軸L2に垂直な平面内で素早く移動させて所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
As described above, the movable holding
Here, the long axis of the
上記実施形態においては、第1コイル121及び第2コイル131として略楕円環状のものを示したが、これに限定されるものではなく、直線部を含む長軸及び短軸からなる略矩形環状のコイルとしてもよい。
上記実施形態においては、位置検出手段として、ホール素子からなる第1磁気センサ171及び第2磁気センサ172を示したが、これに限定されるものではなく、その他の磁気センサを採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, the first
上記実施形態においては、可動保持部材を支持する支持機構として、ベース100の開口部の中心C1を通り光軸L2に垂直な直線S1上で開口部外壁の近傍に配置された1つの凹部104と直線S1に線対称に配置された2つの凹部104、凹部104にそれぞれ配置された3つの球体150、可動保持部材110に設けられた3つの当接面114を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、球体150を配置する凹部を可動保持部材に設け、ベースに球体を当接させる当接面を設ける構成を採用してもよい。また、複数の凹部、複数の球体、複数の当接面として、3つの凹部104、3つの球体150、3つの当接面114を示したが、これに限定されるものではなく、4つ以上の凹部及び球体並びに当接面を採用してもよい。
上記実施形態においては、ベース100にコイル121,131が固定され、可動保持部材110に駆動磁石122,132が固定された構成において、本発明の支持機構を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、ベースに駆動磁石が固定され、可動保持部材にコイルが固定された構成において、本発明の支持機構を採用してもよい。
上記実施形態においては、ベース100に連結ピン105を設け、可動保持部材110に連結部としての連結切り欠き部115及び連結長孔部116を設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、ベースに連結部としての連結切り欠き部及び連結長孔部を設け、可動保持部材に連結ピンを設けた構成において、本発明の支持機構を採用してもよい。
In the above embodiment, as the support mechanism for supporting the movable holding member, one
In the above embodiment, the case where the support mechanism of the present invention is employed in the configuration in which the
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットUに適用される像振れ補正装置について示したが、撮像用の複数のレンズを含む撮像レンズユニットにおいて、上記構成をなす像振れ補正装置を含む構成を採用してもよい。
これによれば、撮像用の複数のレンズが光軸方向に配置された構成において、上記の像振れ補正装置を含むことで、可動保持部材110に保持される補正用のレンズG3,G4,G5が適宜駆動されて、手振れ等による像振れを円滑にかつ高精度に補正することができる。すなわち、撮像用の複数のレンズに加えて、上記の像振れ補正機能を追加した撮像レンズユニットを提供することができる。
In the above-described embodiment, the image blur correction device applied to the camera unit U mounted on the portable information terminal has been described. However, in the imaging lens unit including a plurality of imaging lenses, the image blur correction having the above configuration is performed. You may employ | adopt the structure containing an apparatus.
According to this, in a configuration in which a plurality of imaging lenses are arranged in the optical axis direction, the correction lenses G3, G4, and G5 that are held by the movable holding
以上述べたように、本発明の像振れ補正装置は、構造の簡素化、レンズの光軸方向及び光軸方向に垂直な方向における装置の小型化及び薄型化、断線の防止等を達成しつつ、手振れ等により像振れを高精度に補正することができ又休止状態で自動的に復帰動作を行わせることができるため、小型化及び薄型化が要求される携帯電話機、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラユニットに適用することができるのは勿論のこと、通常のデジタルカメラ、あるいはその他の携帯型の光学機器等においても有用である。 As described above, the image shake correction apparatus of the present invention achieves simplification of the structure, downsizing and thinning of the apparatus in the optical axis direction of the lens and a direction perpendicular to the optical axis direction, prevention of disconnection, and the like. Since image blur can be corrected with high accuracy by camera shake and the return operation can be automatically performed in a resting state, such as mobile phones and portable music players that are required to be downsized and thin. Of course, the present invention can be applied to a camera unit mounted on a portable information terminal, and is also useful in a normal digital camera or other portable optical devices.
L1,L2 光軸
PH 携帯情報端末機
PH1 筐体
PH2 表示部
PH3 操作ボタン
PH4 撮影窓
U カメラユニット
10 ユニットケース
11 突出部
12,13,14,15 保持部
20 プリズム
G1,G2,G3,G4,G5,G6 レンズ
30 第1可動レンズ群
31 レンズ保持部材
32 被ガイド部
33 被規制部
34 U字状係合部
40 フィルタ
50 CCD
60 第1駆動ユニット
61 ガイドシャフト
62 回り止めシャフト
63 リードスクリュー
64 モータ
65 ナット
66 コイルスプリング
70 第2駆動ユニット
71 ガイドシャフト
73 リードスクリュー
74 モータ
75 ナット
80 角速度センサ
90 制御ユニット
91 制御部
92,93 モータ駆動回路
94 CCD駆動回路
95 駆動回路
96 位置検出回路
97 角速度検出回路
M 像振れ補正装置
B ネジ
S1,S2,S3,S4 直線
S3´ 直線(第2方向)
S4´ 直線(第1方向)
100 ベース
100a 開口部
C1 開口部の中心
100b,100c,100d,100e,100f,100g 嵌合凹部
101 被ガイド部
102 被規制部
103 U字状係合部
104 凹部(支持機構)
105 連結ピン
106 ネジ穴
110 可動保持部材
110a 保持部
111 延出部
112,113 嵌合孔
114 当接面(支持機構)
115 連結切り欠き部(連結部)
116 連結長孔部(連結部)
117 位置決め突起
120 第1駆動機構(駆動手段)
121 第1コイル
122 第1駆動磁石
130 第2駆動機構(駆動手段)
131 第2コイル
132 第2駆動磁石
141 ヨーク
141a 切り欠き部
141b 屈曲部
141c ネジ孔
142 ヨーク
142a 開口部
142b 嵌合孔
150 球体(支持機構)
161 第1復帰磁石(復帰手段)
162 第2復帰磁石(復帰手段)
171 第1磁気センサ(位置検出手段)
172 第2磁気センサ(位置検出手段)
180 フレキシブル配線板
181,182,183,184 接続部
L1, L2 Optical axis PH Portable information terminal PH1 Housing PH2 Display unit PH3 Operation button PH4 Shooting window
60
S4 'straight line (first direction)
100
105 connecting
115 Connection notch (connection)
116 Connection long hole (connection)
117
121
131
161 First return magnet (return means)
162 Second return magnet (return means)
171 First magnetic sensor (position detecting means)
172 Second magnetic sensor (position detecting means)
180
Claims (8)
前記駆動手段は、前記ベース及び可動保持部材の一方に固定されたコイルと、前記コイルに対向する位置において前記ベース及び可動保持部材の他方に固定された駆動磁石とを含み、
前記復帰手段は、前記駆動磁石と対向して休止位置に復帰させる磁力を発生するべく前記ベース及び可動保持部材の一方に固定された復帰磁石を含み、
前記支持機構は、前記ベース及び可動保持部材の一方に設けられた複数の凹部と、前記複数の凹部に転動自在に配置され光軸方向に突出する複数の球体と、前記ベース及び可動保持部材の他方に設けられて前記球体に当接する複数の当接面とを含む、
ことを特徴とする像振れ補正装置。 A base having an opening, a movable holding member for holding the lens, a support mechanism for supporting the movable holding member in a plane perpendicular to the optical axis of the lens, and driving the movable holding member in the plane An image blur correction apparatus comprising: a driving unit that performs position detection; a position detection unit that detects a position of the movable holding member; and a return unit that returns the movable holding member to a predetermined pause position in a pause state,
The drive means includes a coil fixed to one of the base and the movable holding member, and a drive magnet fixed to the other of the base and the movable holding member at a position facing the coil.
The return means includes a return magnet fixed to one of the base and the movable holding member so as to generate a magnetic force for returning to the rest position opposite to the drive magnet,
The support mechanism includes a plurality of recesses provided in one of the base and the movable holding member, a plurality of spheres that are rotatably disposed in the plurality of recesses and project in the optical axis direction, and the base and the movable holding member. A plurality of contact surfaces provided on the other of the contact surfaces and contacting the sphere,
An image blur correction apparatus characterized by that.
前記ベースは、前記保持部を移動自在に受け入れる開口部を画定すると共に光軸方向において前記2つの延出部に対向するように形成され、
前記複数の凹部は、前記光軸に垂直で前記保持部又は開口部の中心を通る直線上に配置された1つの凹部と、前記直線に対して線対称の位置に配置された2つの凹部を含み、
前記複数の球体は、前記3つの凹部に配置される3つの球体を含み、
前記複数の当接面は、前記3つの球体に当接する3つの当接面を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。 The movable holding member is formed to have a holding portion that holds a lens and two extending portions that extend to both sides across the holding portion,
The base is formed to define an opening for movably receiving the holding portion and to face the two extending portions in the optical axis direction;
The plurality of recesses include one recess disposed on a straight line that is perpendicular to the optical axis and passes through the center of the holding portion or opening, and two recesses disposed at positions symmetrical with respect to the straight line. Including
The plurality of spheres include three spheres disposed in the three recesses,
The plurality of contact surfaces include three contact surfaces that contact the three spheres,
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein:
前記3つの凹部は、前記ベースに形成され、
前記3つの当接面は、前記可動保持部材に形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の像振れ補正装置。 The opening and the holding portion are formed narrow in the linear direction,
The three recesses are formed in the base;
The three contact surfaces are formed on the movable holding member.
The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein
前記3つの球体のうち1つの球体は、前記直線上における前記保持部の外壁の近傍に配置されている、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の像振れ補正装置。 The holding part is formed so as to fit and hold a lens whose outer periphery is partially cut,
One of the three spheres is disposed in the vicinity of the outer wall of the holding portion on the straight line.
The image blur correction apparatus according to claim 2 or 3,
前記ベース及び可動保持部材の他方は、前記可動保持部材が前記平面内で二次元的に移動するのを許容するべく前記連結ピンに連結される複数の連結部を有する、
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれか一つに記載の像振れ補正装置。 One of the base and the movable holding member has a plurality of connecting pins extending in a direction parallel to the plane,
The other of the base and the movable holding member has a plurality of connecting portions connected to the connecting pin to allow the movable holding member to move two-dimensionally in the plane.
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is an image blur correction apparatus.
前記コイルは、前記第1駆動機構に含まれる第1コイルと、前記第2駆動機構に含まれる第2コイルを含み、
前記駆動磁石は、前記第1駆動機構に含まれ前記第1コイルと対向する第1駆動磁石と、前記第2駆動機構に含まれ前記第2コイルと対向する第2駆動磁石を含み、
前記復帰磁石は、前記第1駆動磁石と対向する第1復帰磁石と、前記第2駆動磁石と対向する第2復帰磁石を含み、
前記位置検出手段は、前記ベース及び可動保持部材の一方に共に固定されて、前記第1駆動磁石と対向する第1磁気センサと、前記第2駆動磁石と対向する第2磁気センサを含む、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれか一つに記載の像振れ補正装置。 The drive means includes a first drive mechanism that drives in a first direction in the plane and a second drive mechanism that drives in a second direction in the plane,
The coil includes a first coil included in the first drive mechanism and a second coil included in the second drive mechanism,
The drive magnet includes a first drive magnet that is included in the first drive mechanism and faces the first coil, and a second drive magnet that is included in the second drive mechanism and faces the second coil,
The return magnet includes a first return magnet that faces the first drive magnet and a second return magnet that faces the second drive magnet,
The position detecting means includes a first magnetic sensor fixed to one of the base and the movable holding member and facing the first driving magnet, and a second magnetic sensor facing the second driving magnet.
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is an image blur correction apparatus.
請求項1ないし6いずれか一つに記載の像振れ補正装置を含む、
ことを特徴とする撮像レンズユニット。 In an imaging lens unit including a plurality of lenses for imaging,
Including the image blur correction device according to claim 1,
An imaging lens unit characterized by that.
請求項1ないし6いずれか一つに記載の像振れ補正装置を含む、
ことを特徴とするカメラユニット。
In a camera unit including an image sensor,
Including the image blur correction device according to claim 1,
A camera unit characterized by that.
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