JP2010210908A - Shake correction device and optical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振れ補正装置および光学機器に関する。 The present invention relates to a shake correction apparatus and an optical apparatus.
手振れなどによる撮像画像のブレを抑制することができる振れ補正装置としては、たとえば、補正レンズや撮像素子を、検出されたカメラの振れに合わせて移動させる振れ補正装置がある。また、補正レンズ等を駆動させる駆動手段としては、コイルと磁石との間に発生する電磁作用を利用するいわゆるボイスコイルモータ(VCM)を搭載したものが知られている(特許文献1等参照)。 As a shake correction apparatus that can suppress blurring of a captured image due to camera shake or the like, for example, there is a shake correction apparatus that moves a correction lens or an image sensor in accordance with detected camera shake. Further, as a driving means for driving the correction lens or the like, there is known one equipped with a so-called voice coil motor (VCM) that uses an electromagnetic action generated between a coil and a magnet (see Patent Document 1, etc.). .
しかし、従来技術に係る振れ補正装置に搭載されたボイスコイルモータは、コイルとマグネットの相対移動量が大きくなると、駆動力の減衰も大きくなる傾向にある。また、補正レンズ等の移動制御をオープンループで行う振れ補正装置では、駆動力の減衰が制御精度の低下につながり、コイルとマグネットの相対移動量が大きい領域において、防振性能が低下するという問題を有している。 However, the voice coil motor mounted on the shake correction apparatus according to the prior art tends to increase the attenuation of the driving force as the relative movement amount of the coil and the magnet increases. In addition, in a shake correction apparatus that performs movement control of a correction lens or the like in an open loop, the attenuation of the driving force leads to a decrease in control accuracy, and the vibration isolation performance is reduced in a region where the relative movement amount of the coil and the magnet is large. have.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、好適な振れ補正が可能な振れ補正装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a shake correction device capable of performing a preferred shake correction.
上記目的を達成するために、本発明に係る振れ補正装置は、
像ブレを補正するための光学部品(34)が備えられた第1部材(62)と、
前記第1部材を相対移動可能に支持する第2部材(52)と、
前記第1部材及び前記第2部材の一方に備えられ磁力を発生する磁石(64,66)と、電流が流れる導体(94)を有し前記第1部材と前記第2部材の他方に備えられたコイル(54,56,110,120)とを有し、前記第1部材と前記第2部材とが相対移動するための駆動力を発生する駆動部(82,86)とを含み、
前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向において、前記導体の密度が変化していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a shake correction apparatus according to the present invention includes:
A first member (62) provided with an optical component (34) for correcting image blur;
A second member (52) for supporting the first member in a relatively movable manner;
A magnet (64, 66) that is provided in one of the first member and the second member and generates a magnetic force, and a conductor (94) through which a current flows is provided in the other of the first member and the second member. Including a coil (54, 56, 110, 120) and a drive unit (82, 86) for generating a drive force for relative movement between the first member and the second member,
The coil is characterized in that the density of the conductor changes in the driving force generation direction of the driving unit.
また、例えば、前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向における前記導体の密度の変化が、前記駆動部の駆動力発生方向と交差する方向における前記導体の密度の変化よりも大きくてもよい。 Further, for example, in the coil, the change in the density of the conductor in the driving force generation direction of the driving unit may be larger than the change in the density of the conductor in a direction intersecting the driving force generation direction of the driving unit. .
また、例えば、前記コイルは、第1領域(114,124,128)と前記第1領域よりも前記導体の密度が高い第2領域(116,126)とを有してもよく、
前記第2領域における前記導体の密度は、前記第1領域における前記導体の密度の2倍以上であってもよい。
Further, for example, the coil may include a first region (114, 124, 128) and a second region (116, 126) having a higher density of the conductor than the first region,
The density of the conductor in the second region may be twice or more the density of the conductor in the first region.
また、例えば、前記コイルは環形状であってもよく、前記第1領域は前記第2領域よりも環の中心(100,112,122)側に備えられていてもよい。 Further, for example, the coil may be ring-shaped, and the first region may be provided closer to the center (100, 112, 122) of the ring than the second region.
また、例えば、前記コイルの前記導体は、回路基板に形成された回路パターンであってもよい。 For example, the conductor of the coil may be a circuit pattern formed on a circuit board.
また、例えば、本発明に係る振れ補正装置は、前記第1部材と前記第2部材との相対的な位置の情報を用いることなく、像ブレを補正するために前記駆動部を制御する制御部(74)を含んでいてもよい。 Further, for example, the shake correction apparatus according to the present invention includes a control unit that controls the driving unit to correct image blur without using information on a relative position between the first member and the second member. (74) may be included.
また、例えば、前記光学部品は、光を透過する光学系、及び、光の像を撮像する撮像部の少なくとも一方であってもよい。 For example, the optical component may be at least one of an optical system that transmits light and an imaging unit that captures an image of light.
本発明に係る光学機器は、上記いずれかに記載された振れ補正装置を含む。 An optical apparatus according to the present invention includes the shake correction apparatus described in any one of the above.
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。 In the above description, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the description is made in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments. However, the present invention is not limited to this. The configuration of the embodiment described later may be improved as appropriate, or at least a part of the configuration may be replaced with another component. Further, the configuration requirements that are not particularly limited with respect to the arrangement are not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.
第1実施形態
図1は、本発明の一実施形態に係る振れ補正装置を備えるカメラの概略図である。カメラ10は、レンズ等が備えられるレンズ鏡筒部27と、撮像素子15等が備えられるカメラ本体部11から成る。図1に示すカメラ10は、レンズ鏡筒部27とカメラ本体部11が一体となっているが、本実施形態に係る振れ補正装置が備えられる光学機器は、これに限定されない。例えば、カメラ本体部や、カメラ本体部に着脱可能なレンズ鏡筒、双眼鏡、望遠鏡、カメラ付き携帯電話等であってもよい。
First Embodiment FIG. 1 is a schematic view of a camera including a shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention. The
図1に示すカメラ本体部11には、ボディCPU12、撮像素子14、信号処理回路16、EEPROM18、レリーズスイッチ20、記録媒体22、AFセンサ24および背面液晶26等が備えられる。また、レンズ鏡筒部27には、ブレ補正レンズ群34、フォーカスレンズ群38、ズームレンズ群42等のレンズ群や、これらの光学部品を駆動する駆動機構などが備えられる。
1 includes a
ボディCPU12は、ズーミングやフォーカシング等の撮影準備動作や露光動作など、カメラ10全体の制御を行う。例えば、ボディCPU12は、レリーズスイッチ20から信号が入力された際に、AFセンサ24からの情報に基づきレンズ鏡筒部27に備えられるフォーカスレンズ群駆動機構40を駆動制御し、オートフォーカスを行うことができる。
The
撮像素子14は、CCDやCMOS等の固体撮像素子からなる。撮像素子14は、不図示の撮像素子駆動回路によって駆動制御されることによって、レンズ鏡筒部27を介して撮像素子14に入射した光を光電変換し、信号処理回路16に画像信号を出力する。信号処理回路16は、撮像素子14から入力された画像信号に対して、ノイズ処理やA/D変換等を行う。記録媒体22は、ボディCPU12によって制御され、撮像素子14からの画像信号に基づく画像データ等を記憶する。
The
また、カメラ本体部11の筐体背面部には、背面液晶26が備えられる。ボディCPU12は、撮像素子14からの画像信号に基づくスルー画や、記録媒体22に記憶された画像データ等を、背面液晶26に表示させることができる。
Further, a
レンズ鏡筒部27に備えられるズームレンズ群42は、カメラ10の倍率調整を行う際に、カメラ10の光軸αに沿って移動する。ズーム駆動機構44は、ボディCPU12からの制御信号等に従ってズームレンズ群42等を移動させ、カメラ10の倍率を調整する。フォーカスレンズ群38は、カメラ10のピント調整を行う際に、カメラ10の光軸αに沿って移動する。フォーカス駆動機構40は、ボディCPU12からの制御信号に従ってフォーカスレンズ群38等を移動させ、カメラ10のピント調整を行う。シャッター・絞り部30は、シャッター・絞り駆動機構32によって駆動され、露光時間および露光量を制御する。
The
レンズ鏡筒部27は、手振れ等に基づく像のブレを補正するためのブレ補正レンズ群34を備える。ブレ補正レンズ群34は、カメラ10の光軸αに対して直交する方向に移動可能に保持されている。ブレ補正駆動機構36は、ボディCPU12からの制御信号を受けて、ブレ補正レンズ群34を駆動する。
The
ボディCPU12は、レンズ鏡筒部27に備えられるジャイロセンサ28からの角速度信号に基づき、ブレ補正駆動機構36を制御する。また、ボディCPU12は、ブレ補正駆動機構36を制御する際に、EEPROM18から入力されたジャイロセンサ28のゲイン値などを用いて、制御量等を調整することができる。
The
図2は、図1に示すブレ補正機構駆動機構36の要部であるブレ補正部50の分解斜視図である。ブレ補正部50は、図2に示すように、光軸α方向に沿って配置される固定部52と、可動部62とを有する。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a
また、固定部52および可動部62は、図1に示す撮像素子14側からズームレンズ群42等のレンズ側に向かって、固定部52、可動部62の順に配置される。なお、本実施形態におけるカメラ10では、光軸αに沿って、撮像素子14側からズームレンズ群42等のレンズ側に向かう方向を、光軸αの正方向として説明を行う。
Further, the fixed
図2に示す固定部52は、ベース部材53と、第1コイル54と、第2コイル56と、鋼球58からなる。ベース部材53は、中央付近に穴部が形成された略円板形状を有している。中央部分に形成された穴部は、ブレ補正レンズ群34を透過した光を、光軸αの負方向側(撮像素子14側(図1参照))に向かって通過させる。ベース部材53は、ベース部材53の主面53aが、光軸αに略直交するように配置される。
The fixing
ベース部材53には、第1コイル54と第2コイル56とが取り付けられている。第1コイル54と第2コイル56とは、図3に示すドライバ72に、電気的に接続されている。ボディCPU12(図1)は、コントローラ74およびドライバ72を介して、第1コイル54および第2コイル56に流れる電流値を制御することができる。
A
ベース部材53には、複数のバネ掛け部60が形成されている。図2に示すように、バネ掛け部60には、可動部62全体を固定部52に向かって付勢する付勢バネ68の端部が係合される。また、第1固定部52のベース部材53と、可動部62のレンズ保持枠63との間には、3つの鋼球58が配置されている。鋼球58は、ベース部材53と、レンズ保持枠63との間に挟まれた状態で保持される。レンズ保持枠63は、鋼球58を挟んで、ベース部材53に押しつけられる形で保持されているため、ベース部材53に対して低い摩擦力で平行移動することができる。
The
可動部62は、ブレ補正レンズ群34を保持するレンズ保持枠63と、第1マグネット64および第2マグネット66を有する。レンズ保持枠63にはバネ掛け部70が形成されており、付勢バネ68の他方の端部がバネ掛け部70に係合される。また、レンズ保持枠63には、略矩形の開口を有する2つの貫通穴が形成されている。第1マグネット64および第2マグネット66は、レンズ保持枠63に形成された2つの貫通穴のそれぞれを塞ぐように、レンズ保持枠63に固定されている。
The
第1マグネット64は、ベース部材53に固定されている第1コイル54に対向するように配置されている。したがって、第1マグネット64は、第1コイル54とともに、レンズ保持枠63を光軸αに略直交するX軸方向に移動させる第1ボイスコイルモータ82を構成している。それに対して、第2マグネット66は、第2コイル56に対向するように配置されており、第2コイル56とともに、レンズ保持枠63を光軸αおよびX軸に直交するY軸方向に移動させる第2ボイスコイルモータ86を構成している。
The
レンズ保持枠63およびブレ補正レンズ群34は、第1コイル54と第1マグネット64、第2コイル56と第2マグネット66によって構成される2つのボイスコイルモータ82,86によって、光軸αに直交する平面に沿って移動することができる。
The
レンズ保持枠63に固定されている第1マグネット64は、光軸αに略直交する面に対して平行に配置された面であって、2極着磁された面を有している。また、第1マグネット64は、第1マグネット64の分極方向(矢印Cで表す方向)がX軸方向に略一致するように配置されている。さらに、第1マグネット64は、N極部84とS極部80との間に備えられる中間部88を有する。なお、マグネット64,66の分極方向とは、光軸αに略垂直な面でみてマグネット64,66が分極している方向を意味する。
The
第2マグネット66は、第2マグネット66の分極方向がY軸方向に略一致するように配置されており、第1マグネット64と配置が異なる他は、第1マグネット64と同様の構成である。また、第2マグネット66とともに第2ボイスコイルモータ86を構成する第2コイル56も、配置が異なる他は、第1コイル54と同様である。したがって、実施形態の説明では、主として第1マグネット64と第1コイル54からなる第1ボイスコイルモータ82について説明を行い、第2ボイスコイルモータ86については説明を省略する。
The
図3は、図2に示すブレ補正部50を制御するコントローラ74等を表すブロック図である。コントローラ74には、目標位置項算出部76と、姿勢項算出部77と、温度項算出部78および加算器が備えられる。
FIG. 3 is a block diagram showing the
振れ補正の制御を行う場合、CPU12では、ジャイロセンサ28や、不図示のサーミスタ等によって検出された検出信号を基に、制御信号が演算される。CPU12で演算された制御信号は、コントローラ74に入力される。コントローラ74の目標位置項算出部76、姿勢項算出部77および温度項算出部78は、CPU12からの制御信号を基に、ブレ補正レンズの駆動量における目標位置項、姿勢項、温度項を算出する。さらに、コントローラ74は、算出された目標位置項、姿勢項、温度項を加算して振れ補正レンズの駆動量を算出し、ドライバ72に出力する。ドライバ72は、入力された駆動量に基づき、ブレ補正部50に備えられるコイル54,56(図2参照)に流す電流値を算出し、コイル54,56に流れる電流の大きさを変更する。このようにして、コントローラ74は、像ブレを補正するために第1および第2ボイスコイルモータ82,86を制御する。
When shake correction control is performed, the
コントローラ74は、図2に示すブレ補正レンズ群34を備えるレンズ保持枠63と、ベース部材53との相対的な位置の情報を用いることなく、いわゆるオープンループ制御によって、第1および第2ボイスコイルモータ82,86を制御する。オープンループ制御によってブレ補正レンズ群34を駆動する振れ補正装置は、ブレ補正レンズ群34の相対位置を検出する検出部を必要としないため、振れ補正部50の小型化に適している。ただし、振れ補正装置に備えられるコントローラとしては、図3に示すものに限定されず、いわゆるクローズドループ制御によってブレ補正レンズ群34等を制御するものであってもよい。
The
図4は、図2に示すブレ補正部50における第1ボイスコイルモータ82の周辺を表す断面図である。第1ボイスコイルモータ82は、レンズ保持枠63に固定された第1マグネット64と、ベース部材53に固定された第1コイル54からなり、ブレ補正レンズ群38をX軸方向に移動させる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the periphery of the first
図5(a)は、図4に示す第1マグネット64と第1コイル54の配置を表す拡大断面図である。第1マグネット64は、第1コイル54に対向するコイル対向面92を有している。コイル対向面92には、磁石のN極であるN極部84と、磁石のS極であるS極部80と、中間部88が形成されている。中間部88は、N極部84およびS極部80より配向度が低い領域であり、N極部84およびS極部80より弱く着磁されていてもよく、あるいは、着磁されていなくてもよい。
FIG. 5A is an enlarged sectional view showing the arrangement of the
第1マグネット64に対向するように配置されている第1コイル54の周辺部には、第1マグネット64による磁場が形成される。磁場に電流を流すと力を発生するため、第1コイル54に電流を流すと、第1コイル54と第1マグネット64との間に、レンズ保持枠63およびブレ補正レンズ34を移動させる駆動力が発生する。
A magnetic field is formed by the
図5(b)は、第1コイル54を、光軸αの正方向側からみた平面図である。第1コイル54は、コイル中心100を環の中心とする環形状である。図6は、第1コイル54の断面図である。図6に示すように、第1コイル54は、電流が流れる導体94と、絶縁体によって構成される積層材96およびコート材98を有する。導体94は、第1コイル54の内部において電流が流れる部分であり、導電性の高い金属等によって構成される。
FIG. 5B is a plan view of the
導体94は、図5(b)に示す第1コイル54の環形状に沿って、コイル中心100の周りを回転しながら連続しており、コイルを形成している。また、本実施形態に係る第1コイル54は、コイル中心100付近が空芯となっている空芯コイルである。
The
さらに、第1コイル54は、駆動方向であるX軸方向にコイル中心100を挟んで互いに略平行に配置されるN極対向部54aと、S極対向部54bとを有する。図5(a)に示すように、N極対向部54aは、第1マグネット64のN極部84に対向しており、S極対向部54bは、第1マグネット64のS極部80に対向している。また、第1コイル54のコイル中心100は、第1マグネット64の中間部88に対向している。
Further, the
第1コイル54の導体94(図6)に電流を流した場合、N極対向部54aには、S極対向部54bとは反対向きの電流が流れる。しかし、N極対向部54a周辺に形成されている磁場は、S極対向部54b周辺に形成されている磁場に対して、磁場の向きが略逆方向である。したがって、N極対向部54aの導体94を流れる電流によって発生する力の向きと、S極対向部54bの導体94を流れる電流によって発生する力の向きが一致し、第1ボイスコイルモータ82は、レンズ保持枠63をX軸方向に移動させることができる。
When a current is passed through the conductor 94 (FIG. 6) of the
また、第1ボイスコイルモータ82は、第1コイル54に流れる電流の向きと、磁界の向きが上述のような関係になっているため、図5(a)に示すように、第1マグネット64の分極方向Cと、第1ボイスコイルモータ82による固定部52と可動部62の相対移動方向(X軸方向)とが、略一致する。
In the first
図6に示すように、第1ボイスコイルモータ82の第1コイル54は、固定部52と可動部62の相対移動方向(X軸方向)において、導体94の密度が変化している。すなわち、第1コイル54は、X軸方向の導体ピッチdが、コイル中心100側からコイル外周101側に向かって、徐々に密になるように構成されている。なお、導体94の断面積(電流の向きに直交する断面における断面積)は、略一定である。
As shown in FIG. 6, in the
図6に示す第1コイル54は、導体94および積層材96等を、回路基板等にパターン形成することによって製造することができる。第1コイル54の導体94としては、巻き線であっても良いが、本実施形態のように、回路基板に形成された回路パターンであってもよい。導体94を、回路基板に形成された回路パターンとすることによって、図6に示すように、コイルの各部分で導体94の密度が変化するコイルを、容易に製造することができる。
The
このように、第1ボイスコイルモータ82は、第1ボイスコイルモータ82の駆動力発生方向であって、固定部52と可動部62の相対移動方向であるX軸方向において、導体94の密度が変化しているため、相対移動によって発生する駆動力の減衰を抑制できる。図9に、第1コイル54周辺の磁束密度Bと第1コイル54を流れる電流Iとを、固定部52と可動部62の相対移動方向(X軸方向)に対してプロットしたグラフを示す。また、図10には、第1マグネット64および第1コイル54のグラフ上における位置関係を併せて示す。
Thus, the first
曲線107は、第1マグネット64によって第1コイル54の周辺に発生する磁場の磁束密度Bを表したものである。曲線107によって示されるように、第1コイル54の周辺には、磁束密度BのX軸方向の変化が比較的小さい安定領域104と、磁束密度BのX軸方向の変化が大きい減衰領域102が形成される。安定領域104は、第1マグネット64におけるN極部84の中央部(分極方向Cの中央部)に対向する位置近傍と、S極部80の中央部(分極方向Cの中央部)に対向する位置近傍に形成される。また、減衰領域102は、第1マグネット64の中間部88に対向する位置近傍に形成される。
A
折れ線108は、第1コイル54の導体94に電流を流した際に、第1コイル54の内部に流れる電流の大きさを表したものである。図6に示す導体94は、第1コイル54の内部において連続しているため、第1コイル54を流れる電流の大きさは、導体ピッチd(図6参照)がコイル中心100側からコイル外周101側に向かって狭くなっている影響を受ける。すなわち、図9に示すように、第1コイル54を流れる電流は、コイル外周101側で大きく、コイル中心100側で小さい。
A
第1ボイスコイルモータ82の駆動力は、磁束密度Bと電流Iの積に比例する。そのため、第1コイル54のN極およびS極対向部54a、54bが、磁束密度Bの変化が大きい減衰領域102に対して、より多く重複するほど、第1ボイスコイルモータ82の減衰が大きくなる。しかし、安定領域104のみを使用した場合、ボイスコイルモータの駆動力が小さくなり、駆動力を確保するためにはマグネットを大型化しなければならず、ボイスコイルモータの小型化が困難になる。
The driving force of the first
第1ボイスコイルモータ82は、図9に示すように、第1コイル54のN極およびS極対向部54a、54bの一部を減衰領域102に重複させつつも、当該重複部分に流れる電流Iを小さくすることによって、駆動力を確保しながら、相対移動に伴う減衰を抑制している。第1ボイスコイルモータ82の駆動力と、固定部52と可動部62の相対移動量との関係を図12に示す。
As shown in FIG. 9, the first
図12において実線で示されているように、第1ボイスコイルモータ82は、固定部52と可動部62の相対移動量が増加した場合でも、駆動力の減衰が抑制されている。したがって、第1ボイスコイルモータ82を備える振れ補正装置は、ブレ補正レンズ群34を精度良く制御することができる。これに対して、導体94の密度が略均一であるコイル130(図13)を備える参考例に係るボイスコイルモータは、図12において点線で示されているように、駆動力の減衰が大きい。
As shown by the solid line in FIG. 12, in the first
図9に示す第1ボイスコイルモータ82において、第1マグネット64のN極部84およびS極部80のX軸方向の長さL1は、第1コイル54のN極対向部54aおよびS極対向部54bのX軸方向の長さL2よりも長いことが好ましい。第1コイル54のより多くの部分を、安定領域104に配置することができるからである。また、ブレ補正レンズ群34の光軸を、カメラの光軸αと一致させることができる位置である基準位置に、可動部62が位置するとき、第1コイル54のN極対向部54aおよびS極対向部54bは、磁束密度Bの変化がなるべく少ない領域に位置することが好ましい。すなわち、第1ボイスコイルモータ82には、N極およびS極部84,80の中間部88側端部と、N極およびS極対向部54a,54bのコイル中心100側端部とのX軸方向の位置ずれ量である内側マージンL3が形成されている。また、N極およびS極部84,80の外周側端部と、N極およびS極対向部54a,54bのコイル外周101側端部とのX軸方向の位置ずれ量である外側マージンL4も形成されている。
In the first
第1ボイスコイルモータ82では、内側マージンL3と、外側マージンL4とが、略一致するように設計されており、第1コイル54と第1マグネット64の相対移動に伴う駆動力の減衰が、より効果的に抑制されている。
In the first
また、図6および図9に示すように、第1コイル54における導体94の密度の変化は、コイル中心100を中心として対称となっている。これにより、図12に示すように、駆動力の減衰傾向が、基準位置(図12における原点)を中心として対称となるため、第1ボイスコイルモータ82を備えるブレ補正部50は、駆動量の制御が容易である。
As shown in FIGS. 6 and 9, the change in the density of the
さらに、図6に示すように、第1コイル54において、導体94の密度を変化させて駆動力の減衰を抑制できるのは、駆動力発生方向(X軸方向、図5参照)においてのみであり、Y軸方向やα軸方向に関しては同様の効果を得ることができない。したがって、Y軸方向やα軸方向における導体94の密度は一定とするか、導体94の密度の変化をX軸方向における変化より小さくすることが、第1コイル54を小型化する観点から好ましい。
Furthermore, as shown in FIG. 6, in the
本実施形態に係る振れ補正装置は、図3に示すように、いわゆるオープンループ制御によって、ブレ補正レンズ群34の移動量を制御する。オープンループ制御によってブレ補正レンズ群34の移動量を制御する場合は、ボイスコイルモータ82,86の駆動力の減衰を抑制することが、ブレ補正レンズ群34の制御精度向上に対して顕著な効果を有する。したがって、本実施形態に係る振れ補正装置は、小型で補正効果の高い振れ補正装置を実現することができる。
As shown in FIG. 3, the shake correction apparatus according to the present embodiment controls the movement amount of the blur
第2実施形態
図7は、本発明の第2実施形態に係る振れ補正装置に備えられる第1コイル110の断面図である。第2実施形態に係る振れ補正装置は、第1コイル110および第2コイルが、図6に示す第1コイル54および第2コイルと異なる他は、第1実施形態に係る振れ補正装置と同様である。
Second Embodiment FIG. 7 is a cross-sectional view of a
第1コイル110は、第1マグネット64(図5)のN極部84に対向するN極対向部110aと、第1マグネット64のS極部80に対向するS極対向部110bとを有する。第1コイル110は、図6に示す第1コイル54と同様に、ボイスコイルモータの駆動力発生方向であって、固定部52と可動部62の相対移動方向であるX軸方向において、導体94の密度が変化している。すなわち、図7に示す第1コイル110は、X軸方向の導体ピッチがd1である第1領域114と、X軸方向の導体ピッチがd2である第2領域116とを有する。
The
第2領域116の導体ピッチd2は、第1領域114の導体ピッチd1より小さく、第2領域116における導体94の密度は、第1領域114における導体94の密度より大きい。第2領域116における導体94の密度は、第1領域114における導体94の密度の2倍以上であることが、ボイスコイルモータ82,86の駆動力の減衰を抑制する観点から好ましい。なお、図7に示すように、マグネットの分極方向(矢印Cで表す方向)に沿って第1コイル110を切断したとき、第1領域114と第2領域116とが現れる。この場合、第1領域114における導体72の密度は、第1領域114の断面積に占める各導体74の断面積の合計と考えることができる。第2領域116についても、第1領域と同様に考えることができる。
The conductor pitch d2 of the
図7に示す第1コイル110も、第1実施形態に係る第1コイル54と同様に、コイル中心112を中心とする環形状である。図10に、第1コイル110周辺の磁束密度Bと第1コイル110を流れる電流Iとを、X軸方向に対してプロットしたグラフを示す。また、図10には、第1マグネット64および第1コイル110のグラフ上における位置関係を併せて示す。
Similarly to the
曲線107は、第1マグネット64によって第1コイル110の周辺に発生する磁場の磁束密度Bを表したものである。また、折れ線118は、第1コイル110の導体94に電流を流した際に、第1コイル110の内部に流れる電流の大きさを表したものである。図7に示すように、第1領域114における導体94の密度は、第2領域116における導体94の密度より小さい。そのため、図10に示すように、第1コイル110の第1領域114を流れる電流は、第2領域116に比べて小さい。
A
第1コイル110の第1領域114は、第2領域116よりもコイル中心112側に備えられているため、磁束密度BのX軸方向の変化が大きい減衰領域102に位置する頻度が高い。しかし、第1領域114に流れる電流は、図10に示すように、第2領域116よりも小さいため、第1コイル110を備えるボイスコイルモータは、減衰が大きくなる減衰領域102において発生する駆動力を抑制できる。したがって、図7に示す第1コイル110を備えるボイスコイルモータも、第1実施形態に係るボイスコイルモータ82,86と同様に、固定部52と可動部62の相対移動によって発生する駆動力の減衰を抑制できる。また、図7に示す第1コイル110を備える振れ補正装置は、第1実施形態に係る振れ補正装置と同様の効果を有する。
Since the
第3実施形態
図8は、本発明の第3実施形態に係る振れ補正装置に備えられる第1コイル120の断面図である。第3実施形態に係る振れ補正装置は、第1コイル120および第2コイルが、図6に示す第1コイル54および第2コイルと異なる他は、第1実施形態に係る振れ補正装置と同様である。
Third Embodiment FIG. 8 is a cross-sectional view of a
第1コイル120は、第1マグネット64(図5)のN極部84に対向するN極対向部120aと、第1マグネット64のS極部80に対向するS極対向部120bとを有する。第1コイル120は、図6に示す第1コイル54と同様に、固定部52と可動部62の相対移動方向(X軸方向)において、導体94の密度が変化している。すなわち、図8に示す第1コイル120は、X軸方向の導体ピッチがd1である第1領域124と、X軸方向の導体ピッチがd2である第2領域126と、X軸方向の導体ピッチがd3である第3領域128とを有する。
The
第2領域126の導体ピッチd2は、第1領域124の導体ピッチd1および第3領域128の導体ピッチd3より小さく、第2領域126における導体94の密度は、第1および第3領域124,128における導体94の密度より大きい。このように、第1コイル120のN極対向部120aとS極対向部120bは、導体の密度が低い第1および第3領域124,128の間に、導体の密度が高い第2領域126を備える。また、第1〜第3領域124,126,128は、駆動方向であるX軸方向にそって配置される。なお、第2領域126における導体94の密度は、第1領域124および第3領域128における導体94の密度の2倍以上であることが、ボイスコイルモータ82,86の駆動力の減衰を抑制する観点から好ましい。
The conductor pitch d2 of the
図8に示す第1コイル120も、第1実施形態に係る第1コイル54と同様に、コイル中心122を中心とする環形状である。図11に、第1コイル120周辺の磁束密度Bと第1コイル120を流れる電流Iとを、X軸方向に対してプロットしたグラフを示す。また、図11には、第1マグネット64および第1コイル120のグラフ上における位置関係を併せて示す。
Similarly to the
曲線107は、第1マグネット64によって第1コイル120の周辺に発生する磁場の磁束密度Bを表したものである。また、折れ線129は、第1コイル120の導体94に電流を流した際に、第1コイル120の内部に流れる電流の大きさを表したものである。図8に示すように、第1領域124および第3領域128における導体94の密度は、第2領域126における導体94の密度より小さい。そのため、図11に示すように、第1コイル120の第1領域124および第3領域128を流れる電流は、第2領域126に比べて小さい。
A
第1コイル120の第1領域124は、第2領域126よりもコイル中心112側に備えられているため、磁束密度BのX軸方向の変化が大きい減衰領域102に位置する頻度が高い。また、図11に示すように、第1コイル120におけるN極対向部54aおよびS極対向部54bのX軸方向の長さL2は、第1実施形態に係る第1コイル54より長いため、第1コイル120の外側マージンL4は、第1実施形態に係る第1コイル54より小さい。このため、第1コイル120の第3領域128は、安定領域104より外側(コイル中心122から遠ざかる方向)に形成されており、磁束密度BのX軸方向の変化が比較的大きい領域に位置する頻度が高い。
Since the
しかし、第1領域124および第3領域128に流れる電流Iは、図11に示すように、第2領域126よりも小さい。したがって、安定領域104以外の領域で発生する駆動力が抑制される。このため、第1コイル120を備えるボイスコイルモータでは、安定領域104で発生する駆動力がボイスコイルモータ全体の駆動力に対して占める割合が、増加する。したがって、図8に示す第1コイル120を備えるボイスコイルモータも、第1実施形態に係るボイスコイルモータ82,86と同様に、固定部52と可動部62の相対移動によって発生する駆動力の減衰を抑制できる。
However, the current I flowing through the
また、第1コイル120におけるN極対向部120aおよびS極対向部120bのX軸方向の長さL2は、第1実施形態に係る第1コイル54における長さL2より長い。これにより、第1コイル120は、第1実施形態に係る第1コイル54より大きい駆動力を発生させることができる。したがって、第1コイル120を備えるボイスコイルモータを用いることによって、第1マグネット64をさらに小型化することができ、振れ補正装置の小型化を実現できる。なお、第1コイル120では、内側マージンL3より外側マージンL4が小さい。図10に示すように、磁束密度Bの変動は、第1マグネット64の中間部88に対向する領域で最も大きくなる傾向にあるため、内側マージンL1を外側マージンL2より大きくすることによって、駆動力の減衰を抑制できる。また、図8に示す第1コイル120を備える振れ補正装置は、第1実施形態に係る振れ補正装置と同様の効果を有する。
Further, the length L2 in the X-axis direction of the N-
その他の実施形態
上述の第1〜第3実施形態では、ブレ補正レンズを光軸αに直交する方向に移動させる振れ補正装置を用いて説明したが、本発明に係る振れ補正装置としてはこれに限定されず、例えば、光の像を撮像する撮像部を光軸αに直交する方向に移動させる振れ補正装置であってもよい。この場合、可動部には、ブレ補正レンズ群34の代わりに、撮像素子等が備えられる。
Other Embodiments In the first to third embodiments described above, the shake correction device that moves the shake correction lens in the direction orthogonal to the optical axis α has been described. However, the shake correction device according to the present invention is not limited to this. For example, a shake correction apparatus that moves an imaging unit that captures an image of light in a direction orthogonal to the optical axis α may be used. In this case, the movable portion is provided with an image sensor or the like instead of the blur
また、上述の第1〜第3実施形態では、可動部にマグネットが備えられるムービングマグネット型のボイスコイルモータを例に説明を行ったが、本発明に係る振れ補正装置としてはこれに限定されず、可動部にコイルが備えられるムービングコイル型のボイスコイルモータを備えるものであってもよい。この場合、可動部の移動方向に沿って、可動部に備えられるコイルの導体の密度を変化させることができる。 In the first to third embodiments described above, the moving magnet type voice coil motor in which the movable portion is provided with the magnet has been described as an example. However, the shake correction device according to the present invention is not limited to this. A moving coil type voice coil motor in which a coil is provided in the movable part may be provided. In this case, the density of the conductor of the coil provided in the movable part can be changed along the moving direction of the movable part.
50… ブレ補正部
34… ブレ補正レンズ群
52… 固定部
62… 可動部
64,66… マグネット
54,56,110,120… コイル
82,86… ボイスコイルモータ
114,124… 第1領域
116,126… 第2領域
100,112,122… コイル中心
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1部材を相対移動可能に支持する第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材の一方に備えられ磁力を発生する磁石と、電流が流れる導体を有し前記第1部材と前記第2部材の他方に備えられたコイルとを有し、前記第1部材と前記第2部材とが相対移動するための駆動力を発生する駆動部とを含み、
前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向において、前記導体の密度が変化していることを特徴とする振れ補正装置。 A first member provided with an optical component for correcting image blur;
A second member that supports the first member in a relatively movable manner;
A magnet that is provided in one of the first member and the second member and generates a magnetic force; a conductor that has a current flowing therethrough; and a coil that is provided in the other of the first member and the second member; A drive unit that generates a drive force for relative movement between the first member and the second member;
The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the coil has a density of the conductor changing in a driving force generation direction of the driving unit.
前記コイルは、前記駆動部の駆動力発生方向における前記導体の密度の変化が、前記駆動部の駆動力発生方向と交差する方向における前記導体の密度の変化よりも大きいことを特徴とする振れ補正装置。 The shake correction apparatus according to claim 1,
The coil is characterized in that a change in density of the conductor in a driving force generation direction of the driving unit is larger than a change in density of the conductor in a direction intersecting the driving force generation direction of the driving unit. apparatus.
前記コイルは、第1領域と前記第1領域よりも前記導体の密度が高い第2領域とを有し、
前記第2領域における前記導体の密度は、前記第1領域における前記導体の密度の2倍以上であることを特徴とする振れ補正装置。 The shake correction apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The coil has a first region and a second region having a higher density of the conductor than the first region,
The shake correction apparatus according to claim 1, wherein a density of the conductor in the second region is at least twice that of the conductor in the first region.
前記コイルは環形状であり、前記第1領域は前記第2領域よりも環の中心側に備えられていることを特徴とする振れ補正装置。 The shake correction apparatus according to claim 3, wherein
The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the coil has a ring shape, and the first region is provided closer to the center of the ring than the second region.
前記コイルの前記導体は、回路基板に形成された回路パターンであることを特徴とする振れ補正装置。 The shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The shake correction apparatus according to claim 1, wherein the conductor of the coil is a circuit pattern formed on a circuit board.
前記第1部材と前記第2部材との相対的な位置の情報を用いることなく、像ブレを補正するために前記駆動部を制御する制御部を含むことを特徴とする振れ補正装置。 The shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
A shake correction apparatus comprising: a control unit that controls the drive unit to correct image blur without using information on a relative position between the first member and the second member.
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2009
- 2009-03-10 JP JP2009056589A patent/JP2010210908A/en active Pending
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