JP2010286810A - Blur correction device and optical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレ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.
ブレ補正システムを搭載したカメラにおいて、たとえば、複数のコイルバネを用いて、光軸と直交する方向にブレ補正レンズを付勢することにより、ブレ補正レンズを中央に保持する機構が知られている。しかしながら、この機構では、撮影動作に伴う何らかの外乱が加わった時に、ブレ補正レンズが共振してしまい、その振動を減衰させるために時間がかかる。 In a camera equipped with a shake correction system, for example, a mechanism for holding a shake correction lens in the center by biasing the shake correction lens in a direction orthogonal to the optical axis using a plurality of coil springs is known. However, in this mechanism, when some disturbance accompanying the photographing operation is applied, the blur correction lens resonates, and it takes time to attenuate the vibration.
また、ダンパ機構を用いて、ブレ補正レンズの不要な振動を減衰させる技術が知られている(特許文献1参照)。 In addition, a technique for attenuating unnecessary vibrations of a shake correction lens using a damper mechanism is known (see Patent Document 1).
しかし、このような機構では、ブレ補正システムの大型化を招くとともに、消費電力が増大してしまう。また、複数のコイルバネに製造誤差が生じ、ブレ補正動作時に光軸と直交する方向にブレ補正レンズをシフトした場合に、シフトする方向により復元力に誤差が生じてしまう虞があった。 However, such a mechanism causes an increase in the size of the shake correction system and increases power consumption. In addition, a manufacturing error occurs in the plurality of coil springs, and when the blur correction lens is shifted in a direction orthogonal to the optical axis during the blur correction operation, there is a possibility that an error occurs in the restoring force depending on the shift direction.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、好適な撮影が可能なブレ補正装置および光学機器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 of the present invention is to provide a shake correction apparatus and an optical apparatus that can perform suitable shooting.
上記目的を達成するために、本発明に係るブレ補正装置(400)は、
像ブレを補正するための光学部品(203b)が備えられ、第1部材(7)に対して相対的に振動可能な第2部材(6)と、
前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動の方向と交差する方向において、前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との間に備えられ前記第1部材(7)及び前記第2部材(6)に押付けられ変形させられた弾性部材(503,5031,5032)とを含み、
前記弾性部材(503,5031,5032)は、前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動を減衰させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a shake correction apparatus (400) according to the present invention includes:
A second member (6) provided with an optical component (203b) for correcting image blur and capable of relatively vibrating with respect to the first member (7);
Provided between the first member (7) and the second member (6) in a direction intersecting the direction of relative vibration between the first member (7) and the second member (6). Elastic members (503, 5031, 5032) pressed against the first member (7) and the second member (6) and deformed,
The elastic members (503, 5031, 5032) are characterized by attenuating relative vibration between the first member (7) and the second member (6).
弾性部材(503,5031,5032)が、前記第1部材(7)及び第2部材(6)に押付けられて配置されることにより、第2部材(6)の不要な振動を効果的に減衰させることができ、シンプルな構成によって非通電時のセンタリングが可能となる。また、前記弾性部材(503,5031,5032)は弾性力を有し、第2部材(6)を光軸に平行な方向に押圧しているので、第2部材(6)を前記第1部材(7)に対して光軸方向に位置決めが可能である。また、非通電時には、特に光軸と直交する方向の第2部材(6)の振動を減衰させると共に、防振動作時には軽い力で第2部材(6)をシフトさせることができ、ブレ補正装置(400)の小型化および省電力化に貢献することができる。 The elastic members (503, 5031, 5032) are arranged to be pressed against the first member (7) and the second member (6), thereby effectively attenuating unnecessary vibration of the second member (6). The centering at the time of non-energization becomes possible with a simple configuration. Further, since the elastic members (503, 5031, 5032) have an elastic force and press the second member (6) in a direction parallel to the optical axis, the second member (6) is moved to the first member. Positioning in the optical axis direction is possible with respect to (7). In addition, the vibration of the second member (6) in the direction orthogonal to the optical axis can be attenuated when not energized, and the second member (6) can be shifted with a light force during the anti-vibration operation. (400) can contribute to miniaturization and power saving.
前記弾性部材(503,5031,5032)は、非金属の材料を含んでも良い。また、前記弾性部材(503,5031,5032)は、高分子材料を含んでも良い。前記弾性部材(503,5031,5032)は弾性力を有し、前記第2部材(6)を光軸に平行な方向に押圧していても良い。 The elastic member (503, 5031, 5032) may include a non-metallic material. The elastic members (503, 5031, 5032) may include a polymer material. The elastic members (503, 5031, 5032) have an elastic force, and may press the second member (6) in a direction parallel to the optical axis.
前記第2部材(6)が第1範囲(L1)内にあるとき、及び、前記第2部材(6)が前記第1範囲(L1)の外側の第2範囲(L2)内にあるとき、前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動を制御可能な制御部(1500)を有し、前記弾性部材(503,5031,5032)は、前記第2部材(6)が前記第1範囲(L1)内にあるとき、前記第2部材(6)が前記第2範囲(L2)内にあるときよりも、前記弾性部材(503,5031,5032)の変形量(x)と前記弾性部材(503,5031,5032)の変形に起因する引き戻し力(F)との関係の線形性が高くても良い。 When the second member (6) is in the first range (L1) and when the second member (6) is in the second range (L2) outside the first range (L1), It has a control part (1500) which can control relative vibration of the 1st member (7) and the 2nd member (6), and the elastic members (503, 5031, 5032) are the 2nd member When the (6) is in the first range (L1), the elastic member (503, 5031, 5032) is deformed more than when the second member (6) is in the second range (L2). The linearity of the relationship between the amount (x) and the pull back force (F) caused by the deformation of the elastic members (503, 5031, 5032) may be high.
前記制御部(1500)は、前記第2部材(6)が前記第1範囲(L1)にあるとき前記第2部材(6)が前記第2範囲(L2)にあるときよりも高精度な制御が可能であり、前記第2部材(6)が前記第2範囲(L2)にあるとき前記第2部材(6)を前記第1範囲(L1)内に引き戻しても良い。 When the second member (6) is in the first range (L1), the control unit (1500) performs control with higher accuracy than when the second member (6) is in the second range (L2). When the second member (6) is in the second range (L2), the second member (6) may be pulled back into the first range (L1).
第2部材(6)が第1範囲(L1)にあるときには、弾性部材(503,5031,5032)の変形量と弾性部材(503,5031,5032)の変形に起因する引き戻し力との関係の線形性が高いので、第2部材(6)の高精度な制御が可能である。また、第2部材(6)が第1範囲(L1)の外側の第2範囲(L2)内にあるときには、より省電力な制御が可能となる。 When the second member (6) is in the first range (L1), there is a relationship between the amount of deformation of the elastic members (503, 5031, 5032) and the pullback force due to the deformation of the elastic members (503, 5031, 5032). Since the linearity is high, the second member (6) can be controlled with high accuracy. Further, when the second member (6) is in the second range (L2) outside the first range (L1), more power-saving control is possible.
前記第2範囲(L2)の外側に備えられ前記第2部材(6)の移動を制限する制限部(ML,71)を有しても良い。 You may have a restriction | limiting part (ML, 71) with which the movement of the said 2nd member (6) was provided outside the said 2nd range (L2).
前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動の方向の断面でみて、前記弾性部材(503,5031,5032)は、前記第1部材(7)及び前記第2部材(6)に押付けられ変形させられたときの断面積(S1)が、前記第1部材(7)及び前記第2部材(6)に押付けられ変形させられる前の断面積(S0)よりも大きくても良い。前記弾性部材(503,5031,5032)は、前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動の方向と交差する方向でみて、端部よりも中央側が膨らんだ形状であっても良い。 The elastic members (503, 5031, 5032) have the first member (7) and the second member (632) as seen in a cross section in the direction of relative vibration between the first member (7) and the second member (6). The cross-sectional area (S1) when pressed and deformed by the two members (6) is from the cross-sectional area (S0) before being pressed and deformed by the first member (7) and the second member (6). May be large. The elastic member (503, 5031, 5032) swells at the center side of the end portion when viewed in a direction intersecting the direction of relative vibration between the first member (7) and the second member (6). It may be a shape.
前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動を案内する案内部材(502,502p,502q,502r)を有し、前記第1部材(7)は、前記弾性部材(503,5031,5032)が接触する第1面(403a)と、前記第1面に対向する第2面(7a)とを有し、前記第2部材(6)は、前記弾性部材(503,5031,5032)が接触する第3面(6a)と、前記第3面の反対側に備えられた第4面(6b)とを有し、前記案内部材(502,502p,502q,502r)は、前記第2面(7a)及び前記第4面(6b)に接触して備えられていても良い。 It has a guide member (502, 502p, 502q, 502r) for guiding relative vibration between the first member (7) and the second member (6), and the first member (7) It has a first surface (403a) with which the members (503, 5031, 5032) come in contact and a second surface (7a) opposite to the first surface, and the second member (6) is made of the elastic member ( 503, 5031, 5032) and a fourth surface (6b) provided on the opposite side of the third surface, the guide member (502, 502p, 502q, 502r). ) May be provided in contact with the second surface (7a) and the fourth surface (6b).
前記案内部材(502,502p,502q,502r)が備えられることにより、前記光学部品(203b)が、光軸方向と直交する方向に滑らかに可動するようにガイドすることができる。 By providing the guide member (502, 502p, 502q, 502r), the optical component (203b) can be guided so as to move smoothly in a direction orthogonal to the optical axis direction.
前記弾性部材(503,5031,5032)が、コイルスプリング(505)と一体化してあっても良い。これにより、前記弾性部材(503,5031,5032)の変形量(x)と前記弾性部材(503,5031,5032)の変形に起因する引き戻し力(F)との関係の直線の傾きを容易に変更することが可能で、ブレ補正の種類や目的に応じて設計変更が容易となる。 The elastic members (503, 5031, 5032) may be integrated with the coil spring (505). This facilitates the inclination of the straight line of the relationship between the deformation amount (x) of the elastic member (503, 5031, 5032) and the pull back force (F) resulting from the deformation of the elastic member (503, 5031, 5032). The design can be changed, and the design can be easily changed according to the type and purpose of the blur correction.
前記弾性部材(503,5031,5032)は、複数であり、前記複数の弾性部材(503,5031,5032)のそれぞれは、前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方から略等距離の位置に備えられていても良い。 The plurality of elastic members (503, 5031, 5032) are plural, and each of the plurality of elastic members (503, 5031, 5032) includes the center of gravity of the second member (6) and the optical component (203b). It may be provided at a position approximately equidistant from at least one of the optical axes.
このような構成を採用することで、駆動部(40,41,40t,40u,40v)を駆動させた時に、第2部材(6)の重心または光学部品(203b)の光軸周りの不要なモーメントが発生するのを防止することができる。そのため、第2部材(6)の光軸周りの回転防止のためのガイドを別途設ける必要もなく、良好な駆動制御性能を発揮することができる。 By adopting such a configuration, unnecessary driving around the center of gravity of the second member (6) or the optical axis of the optical component (203b) when the drive unit (40, 41, 40t, 40u, 40v) is driven. Generation of moment can be prevented. Therefore, it is not necessary to separately provide a guide for preventing rotation of the second member (6) around the optical axis, and good drive control performance can be exhibited.
前記第1部材(7)と前記第2部材(6)とを相対的に振動させるために駆動力発生方向に駆動力を生じる駆動部(40,41,40t,40u,40v)を有し、前記弾性部材(503,5031,5032)は、複数であり、前記複数の弾性部材(503,5031,5032)のそれぞれは、前記駆動力発生方向と交差する方向において、前記駆動部(40,41,40t,40u,40v)の中心から略等距離の位置に備えられていても良い。すなわちブレ補正装置(400)は、複数の前記弾性部材(503,5031,5032)を有し、前記第2部材(6)を駆動させる駆動部(40,41,40t,40u,40v)を有し、前記駆動部(40,41,40t,40u,40v)の駆動力発生方向に直交する方向に沿って、前記弾性部材(503,5031,5032)は前記駆動部(40,41,40t,40u,40v)の中心に対して等距離に配置されても良い。前記第1部材(7)には、複数の前記案内部材(502,502p,502q,502r)が配置してあり、前記案内部材(502,502p,502q,502r)どうしの中心を結ぶ円の内側に、前記弾性部材(503,5031,5032)の中心が配置されていても良い。前記弾性部材(503,5031,5032)の中心は、複数の前記案内部材(502,502p,502q,502r)から選択された3つの前記案内部材(502,502p,502q,502r)を通る円の内側に備えられていても良い。 A drive unit (40, 41, 40t, 40u, 40v) that generates a drive force in the drive force generation direction to relatively vibrate the first member (7) and the second member (6); There are a plurality of elastic members (503, 5031, 5032), and each of the plurality of elastic members (503, 5031, 5032) is in the direction intersecting with the driving force generation direction in the drive unit (40, 41). , 40t, 40u, 40v) may be provided at substantially equidistant positions. That is, the blur correction device (400) includes a plurality of the elastic members (503, 5031, 5032) and a drive unit (40, 41, 40t, 40u, 40v) for driving the second member (6). The elastic members (503, 5031, 5032) are arranged along the direction perpendicular to the driving force generation direction of the driving units (40, 41, 40t, 40u, 40v). 40u, 40v) may be arranged equidistant from the center. A plurality of the guide members (502, 502p, 502q, 502r) are arranged on the first member (7), and an inner side of a circle connecting the centers of the guide members (502, 502p, 502q, 502r). Further, the center of the elastic member (503, 5031, 5032) may be disposed. The center of the elastic member (503, 5031, 5032) is a circle passing through the three guide members (502, 502p, 502q, 502r) selected from the plurality of guide members (502, 502p, 502q, 502r). It may be provided inside.
案内部材(502,502p,502q,502r)どうしの中心を結ぶ円の内側に弾性部材(503,5031,5032)の中心を配置することにより、駆動部(40,41,40t,40u,40v)を駆動させた時に、不要なモーメントが発生するのを防止することができる。 By arranging the center of the elastic member (503, 5031, 5032) inside the circle connecting the centers of the guide members (502, 502p, 502q, 502r), the drive unit (40, 41, 40t, 40u, 40v) It is possible to prevent an unnecessary moment from being generated when the is driven.
前記弾性部材(503,5031,5032)は、複数であり、前記複数の弾性部材(503,5031,5032)のそれぞれは、前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方を中心とした回転角が略等しい位置に備えられていても良い。前記駆動部(40,41,40t,40u,40v)の駆動制御軸と同数の前記弾性部材(503,5031,5032)を、周方向に沿って等間隔に配置しても良い。前記第1部材(7)と前記第2部材(6)とを相対的に振動させるために駆動力発生方向に駆動力を生じる複数の駆動部(40,41,40t,40u,40v)を有し、前記複数の駆動部(40,41,40t,40u,40v)の駆動力発生方向のそれぞれは、前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方を中心とした回転角が前記複数の弾性部材(503,5031,5032)の回転角と略等しくても良い。 The plurality of elastic members (503, 5031, 5032) are plural, and each of the plurality of elastic members (503, 5031, 5032) includes the center of gravity of the second member (6) and the optical component (203b). The rotation angles about at least one of the optical axes may be provided at substantially equal positions. The same number of the elastic members (503, 5031, 5032) as the drive control shafts of the drive units (40, 41, 40t, 40u, 40v) may be arranged at equal intervals along the circumferential direction. In order to relatively vibrate the first member (7) and the second member (6), there are a plurality of drive portions (40, 41, 40t, 40u, 40v) that generate a drive force in the drive force generation direction. The driving force generation directions of the plurality of driving units (40, 41, 40t, 40u, 40v) are at least the center of gravity of the second member (6) and the optical axis of the optical component (203b). A rotation angle around one of the plurality of elastic members (503, 5031, 5032) may be substantially equal to the rotation angle.
弾性部材(503,5031,5032)をこのように配置することで、駆動部(40,41,40t,40u,40v)の駆動制御軸数に関わらず、安定して第2部材(6)を駆動制御可能である。 By arranging the elastic members (503, 5031, 5032) in this way, the second member (6) can be stably provided regardless of the number of drive control axes of the drive units (40, 41, 40t, 40u, 40v). Drive control is possible.
前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方から前記弾性部材(503,5031,5032)までの距離は、前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方から前記案内部材(502,502p,502q,502r)までの距離よりも短くても良い。 The distance from the center of gravity of the second member (6) and at least one of the optical axes of the optical component (203b) to the elastic member (503, 5031, 5032) is the center of gravity of the second member (6), The distance from at least one of the optical axes of the optical component (203b) to the guide member (502, 502p, 502q, 502r) may be shorter.
前記第1部材(7)と前記第2部材(6)との相対的な振動を検出する検出部(20,21)を有し、前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方から前記弾性部材(503,5031,5032)の中心までの距離は、前記第2部材(6)の重心、及び、前記光学部品(203b)の光軸の少なくとも一方から前記検出部(20,21)までの距離よりも短くても良い。 A detector (20, 21) for detecting relative vibration between the first member (7) and the second member (6); a center of gravity of the second member (6); and the optical component. The distance from at least one of the optical axes of (203b) to the center of the elastic member (503, 5031, 5032) is at least the center of gravity of the second member (6) and the optical axis of the optical component (203b). The distance from one side to the detection unit (20, 21) may be shorter.
本発明に係る光学機器は、上記のブレ補正装置(400)を含む。 An optical apparatus according to the present invention includes the shake correction device (400).
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つけて説明したが、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。更に、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 has been made in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but 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に示すように、本発明の一実施形態に係るブレ補正装置を有する一眼レフカメラ100のカメラボディ1には、レンズ鏡筒2が着脱自在に装着される。なお、コンパクトカメラなどでは、レンズ鏡筒2とカメラボディ1とが一体であるカメラもあり、カメラの種類は特に限定されない。以下の説明では、説明の容易化のために、レンズ鏡筒2とカメラボディ1とが着脱自在となる一眼レフカメラについて説明する。
First Embodiment As shown in FIG. 1, a
カメラボディ1に内蔵される撮像素子101は、たとえばCCDやCMOSなどで構成されている。撮像素子101から光軸Z方向の被写体側に、クイックリターンミラー110、第3レンズ群203、絞り205、第2レンズ群202、第1レンズ群201が、この順に配置されている。
The
レンズ鏡筒2は、不図示のカム機構によってZ軸方向に移動可能な第1レンズ群201、第2レンズ群202、第3レンズ群203を有している。第1レンズ群201を構成している焦点調節レンズ201aはZ軸方向に移動され、焦点の調節が行われる。
The
第2レンズ群203を構成しているブレ補正レンズ203bは、補正レンズ保持枠6によって支持されており、X軸およびY軸方向に駆動されることにより、ブレ補正が行われる。Z軸は光軸であり、Y軸は、Z軸およびカメラボディ1の底面10に垂直な方向である。X軸は、Z軸およびY軸に垂直な方向である。X軸、Y軸、およびZ軸は相互に垂直になっている。ブレ補正レンズ203bのY軸下方には、一眼レフカメラ100に加わる振動の速度に関する情報を検出する角速度センサ5が配置されている。
The
レンズ鏡筒2には、角速度センサ5の出力信号処理や、カメラ1との通信等を行う演算器1500(図2に示す)や、後述するアクチュエータを駆動させるモータドライバ等を実装した電気回路基盤214が取り付けられている。角速度センサ5は、不図示のフレキシブルプリント基板(FPC)により電気回路基盤214に電気的に結合されており、角速度センサ5の出力信号は、電気回路基板214上に実装されているLPF、A/Dコンバータを経由して、演算器1500へ入力される。
The
カメラ1は、上述した撮影光学系により結像された被写体像を直接観察するための光学ファインダ部を有する。光学ファインダ部は、クイックリターンミラー110、ファインダスクリーン111、ペンタプリズム112、及び接眼レンズ113を有している。クイックリターンミラー110は、撮影待機時は図1の実線の位置にあり、撮影光学系を通過した光線は、クイックリターンミラー110によって反射し、ファインダスクリーン111、ペンタプリズム112、接眼レンズ113を経由する。使用者は接眼レンズ113を覗くことにより、クイックリターンミラー110によって反射された被写体像を観察することができる。
The
撮影時には、クイックリターンミラー110は図1に示す破線の位置に移動するため、撮影光学系を通った光線は撮像素子101に結像され、撮影を行う事ができる。
At the time of photographing, the
図2に基づき、本実施形態のブレ補正装置を説明する。図1に示すカメラボディ1に振動が加わると、図2に示す角速度センサ5から検出信号が出力される。角速度センサ5からの出力値は、増幅回路とローパスフィルタで構成される増幅器1501により、所望の信号レベルまで増幅されるとともに、ブレ補正に必要のない高周波ノイズが除去される。
Based on FIG. 2, the shake correction apparatus of the present embodiment will be described. When vibration is applied to the
増幅器1501から出力される信号は、直流成分や、像振れ補正と関係ない低周波ノイズすなわちドリフト信号を含んでいる。そのため、たとえば大きな振動が入力された場合に、A/D変換器1503のダイナミックレンジを超え易く、デジタル信号に変換できない場合がある。
The signal output from the
そのため、増幅器1501からの出力値がA/D変換器1503に入力される前に、加算出力算出手段1507からの直流信号が加算される。加算出力算出手段1507の出力値は、D/A変換器1504によってアナログ信号となる。これにより、良好なS/N比が得られる振動振幅を確保するとともに、A/D変換器1503のダイナミックレンジを超えないようにしている。
Therefore, before the output value from the
D/A変換器1504の出力信号は直流信号となり、加算器1505に入力される。そして、加算値は、A/D変換器1503へ入力される。A/D変換器1503により、加算値はデジタル信号へ変換され、演算器(MPU)1500へ入力される。
The output signal of the D /
次に、LPF1506によって、A/D変換器1503の出力値の直流成分および低周波成分が取り除かれる。これにより、積分することが可能な角速度信号を得ることができる。
Next, the LPF 1506 removes the direct current component and the low frequency component of the output value of the A /
この角速度信号は、図2に示す像ブレ目標位置算出手段701に入力される。像ブレ目標位置算出手段701は、入力された角速度信号に基づいて、補正レンズ目標位置信号を算出する。
This angular velocity signal is input to the image blur target position calculation means 701 shown in FIG. The image blur target
次に、図1に示すブレ補正レンズ203bを駆動制御するサーボ機構について説明する。図2に示す像ブレ目標位置算出手段701から出力された補正レンズ目標位置信号は、制御器1702へ入力される。制御器1702は、好ましくはPID制御器であるが、良好な制御性が得られるものであれば、これに限定されない。
Next, a servo mechanism that drives and controls the
制御器1702からの出力値はモータドライバ1703に入力され、モータドライバ1703は、アクチュエータ(VCM)40,41を駆動させるための駆動電圧および駆動電流を出力する。モータドライバ1703は、アクチュエータ40,41に対してPWM駆動を行うものが好ましいが、これ限定されない。アクチュエータ40,41は、図1に示すブレ補正レンズ203bを含む補正レンズ駆動機構704を駆動させるための駆動力を出力する。
An output value from the
また補正レンズ203bは、レンズ自体の移動量に対して像の移動量が等しく無い場合、ある倍率(補正レンズ像面移動倍率)でブレ補正の駆動力を補正することが一般的であり、またその倍率は、上述した撮影光学系の焦点距離、及び被写体距離により変化する場合が多い。よって、得られた傾斜角の変動信号に対し、図1に示す第1レンズ群201〜第3レンズ群203から構成される撮影光学系の焦点距離、及び被写体距離、さらに補正レンズ移動倍率から、補正レンズ203bの移動量を算出する必要がある。そこで、図2に示す補正レンズ駆動機構704の出力信号をアンプ705に入力させてブレ補正レンズ203bの移動量を算出している。
The
図1に示すブレ補正レンズ203bの位置は、不図示のホール素子を含む図2に示す補正レンズ位置検出センサ20,21により検出される。ホール素子からの出力信号はアナログ信号であるため、その出力信号は第2のA/D変換器1705によりデジタル信号へ変換された後、演算器1500へ入力され、ブレ補正レンズ203bのフィードバック制御が行われる。
The position of the
図3に示すように、ベース部材7は、補正レンズ保持枠6が光軸と略垂直な方向に(X−Y平面に沿って)物理的に最大限移動可能な範囲を規定するメカリミットMLを有する。後述する像振れ補正機構400の主要構成部品であるベース部材7の中心に形成された環状の開口部がメカリミットMLであり、この開口部の内部に、ブレ補正レンズ203bを保持する補正レンズ保持枠6が入り込む。そのため、ブレ補正レンズ203bのX軸およびY軸を含む平面方向の移動は、補正レンズ保持枠6がメカリミットMLに衝突することで制限される。すなわち、ブレ補正レンズ203bは、メカリミットMLの範囲内で移動が可能である。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、ソフトリミットSLの内側に位置する第1範囲L1内では、補正レンズ保持枠6は、通常のブレ補正制御で駆動される。ソフトリミットSLよりも外側で、メカリミットMLよりも内側に位置する第2範囲L2では、第一範囲L1でのブレ補正制御に対してソフトウェア的な制限が加えられる。すなわち、図2に示すVCM40,41を駆動させた場合に、図3に示す補正レンズ保持枠6がメカリミットML(後述する制限部71)に達する前に、上述した像振れ補正目標位置信号に対し、演算器1500が何らかの補正を行う。補正を行うことで、第2範囲L2では、補正レンズ保持枠6がメカリミットMLに衝突するのを防止している。このような第1範囲L1と第2範囲L2との境界がソフトリミットSLである。
As shown in FIG. 3, in the first range L1 located inside the soft limit SL, the correction
図4〜図6を用いて、本実施形態の像振れ補正機構400の主要構成について詳細に説明する。図4および図5に示すように、像振れ補正機構400は、ブレ補正レンズ203bを駆動するための駆動力を発生させるアクチュエータであるVCM40,41と、像振れ補正レンズ203bの位置を検出する補正レンズ位置検出センサ20,21とを有する。
A main configuration of the image
まず、ブレ補正レンズ203bを駆動させるための駆動力を発生させるアクチュエータについて説明する。図5に示すように、ブレ補正レンズ203bは、補正レンズ保持枠6に固定されている。図4に示すように、補正レンズ保持枠6は、Y軸方向のVCM(Voice Coil Motor)40、およびX軸方向のVCM41によってX−Y平面方向に沿って駆動する。VCM40,41は、電磁アクチュエータである。ここでは、図5に示す図4のV―V断面図に基づき、Y軸方向のVCM40のみ代表して説明するが、Y軸をX軸に置き換えるのみで、X軸方向のVCM41も同様な構成を有する。
First, an actuator that generates a driving force for driving the
VCM40は、図5に示すように、コイル401、永久磁石402、上ヨーク403、下ヨーク404から構成されている。永久磁石402は、N及びS極に分極された極を2極もつ面内2極着磁されたものである。永久磁石402は、下ヨーク404に固定されている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、補正レンズ保持枠6にはコイル401が固定されている。下ヨーク404は、ベース部材7に固定されている。コイル401は、上ヨーク403と永久磁石402との間に配置されている。永久磁石402、上ヨーク403、下ヨーク404により磁束ループが一巡する磁気回路を構成している。
As shown in FIG. 5, the
ここで、上記のように配置されるVCM40において、磁気回路中のコイル401に電流を流すことにより、コイル401はローレンツ力を受けて、ブレ補正レンズ203bをY軸方向に駆動させる。ベース部材7は制限部71(上述したメカリミットML)を有し、ブレ補正レンズ203bを支持する補正レンズ保持枠6は、図5に示す補正レンズ保持枠6とベース部材7との間の隙間X’の範囲で移動可能である。
Here, in the
次に、ブレ補正レンズ203bのX−Y平面における位置を検出するための補正レンズ位置検出センサ20について説明する。ブレ補正レンズ203bの位置は、Y軸方向の補正レンズ位置検出センサ20、およびX軸方向の補正レンズ位置検出センサ21によって検出される。ここでは、図5に示す図4のV―V断面図に基づき、Y軸方向の補正レンズ位置検出センサ20のみ代表して説明する。
Next, the correction lens
図5に示すように、補正レンズ位置検出センサ20は、永久磁石210、バックヨーク204、及びホール素子203を有している。永久磁石210、及びバックヨーク204は、補正レンズ保持枠6に固定されている。ホール素子203は、電気基板2001に固定され、電気基板2001はベース部材7に固定されている。ホール素子とは、素子内を通過する磁束密度の変化に対応した電圧変動量を出力するセンサである。永久磁石210及びバックヨーク204は補正レンズ保持枠6の側に配置され、ホール素子203はベース部材7の側に配置されているが、逆の構成でも良い。
As shown in FIG. 5, the correction lens
補正レンズ位置検出センサ20においては、永久磁石210、及びバックヨーク204により形成される磁気回路により、永久磁石210の表面の空間に磁界が形成され、ある特定の磁束密度の分布を示す。ブレ補正レンズ203b、補正レンズ保持枠6、永久磁石210、及びバックヨーク204は一体である為に、補正レンズ保持枠6がVCM40の駆動力により変位した場合に、ホール素子203を通過する磁束密度が変化し、ホール素子の出力電圧が変動する。
In the correction lens
補正レンズ保持枠6の変位量に対するホール素子203における出力電圧の変動量の関係は事前に分かっているので、ホール素子203の出力電圧の変動量で、補正レンズ3のY軸方向の位置を検出することができる。したがって、図4に示すX軸方向の補正レンズ位置検出センサ21と、Y軸方向の補正レンズ位置検出センサ20との併用により、ブレ補正レンズ203bがX−Y平面内のどの位置にあるかを検出することができる。
Since the relationship of the variation amount of the output voltage in the
次に、図6に示す図4のVI―VI断面図に基づき、ブレ補正レンズ203bのガイド機構について説明する。ガイド機構は、ベース部材7、鋼球502、ゴムブッシュ503、補正レンズ保持枠6を有している。なお、ガイド機構を模式的に示したのが図7であり、その作用については後述する。
Next, the guide mechanism of the
図6に示すように、鋼球502は、ベース部材7に設けられている凹み部702の内側に納められている。また、補正レンズ保持枠6上には、鋼球用摺動面602が設けてある。補正レンズ保持枠6の鋼球用摺動面602は、鋼球502を介して、ベース部材7と対向している。すなわち、鋼球502は、ベース部材7と、鋼球用摺動面602とによって挟みこまれている。このようなガイド機構50が、図4に示すように像振れ補正機構400に3箇所設けてある。
As shown in FIG. 6, the
補正レンズ保持枠6および上ヨーク403には、嵌め込み穴603,405がそれぞれ設けてある。ゴムブッシュ503には、Z軸方向両端にそれぞれ突起部503a,503bが設けてあり、突起部503aが補正レンズ保持枠6に形成された嵌め込み穴603に嵌め込まれ、突起部503bが上ヨーク403のゴムブッシュ嵌め込み穴405に嵌め込まれている。ゴムブッシュ503は、補正レンズ保持枠6と上ヨーク403とによって挟み込まれ、後述するように圧縮弾性変形した状態にあり、補正レンズ保持枠6を光軸Zに沿って、ベース部材7に押し付ける方向に押圧している。このようなゴムブッシュ503が、図4に示すように、円周方向に2箇所以上に配置され、本実施形態では、180度対称位置に2箇所で配置される。
The correction
図4に示すように、ゴムブッシュ503,503は、光軸から等距離に配置されることが好ましい。すなわち、ゴムブッシュ503,503の光軸からの半径距離R1,R2の関係は、R1≒R2であることが好ましい。さらに、図4に示すように、ゴムブッシュ503の横断面の中心は、円周方向に等配に配置された3個の鋼球502を結ぶ円の内側に配置されることが好ましい。これにより、ガイド機構は、ブレ補正レンズ203bをX−Y平面に沿った方向に安定して滑らかに移動可能にガイドする。
As shown in FIG. 4, the
図7に示す模式図のように、鋼球502は、補正レンズ保持枠6をベース部材7に対してVCM40,41によりX−Y平面に沿って移動させる際に、鋼球502はベース部材7の第2面7aと補正レンズ保持枠6の第4面6bとの間で回転する。したがって、鋼球502は、補正レンズ保持枠6の動きをスムーズに案内している。
As shown in the schematic diagram of FIG. 7, the
ゴムブッシュ503は、上述したように、上ヨーク403の第1面403aと、補正レンズ保持枠6の第3面6aとの間に形成されたZ軸方向に長さL1の隙間に挟まれて圧縮弾性変形している。この時、ゴムブッシュ503には、Z軸方向に押付け力Bが発生している。
As described above, the
補正レンズ保持枠6とベース部材7との相対的な振動の方向の断面でみて、ゴムブッシュ503は、補正レンズ保持枠6及びベース部材7に押付けられ変形させられたときの断面積が、補正レンズ保持枠6及びベース部材7に押付けられ変形させられる前の断面積よりも大きい。すなわち、圧縮弾性変形している時のゴムブッシュ503のZ軸中央部分のX−Y平面に沿った断面積S1(図8(B)に示す)と、圧縮弾性変形する前のZ軸中央部分のX−Y平面に沿った断面積S0(図8(A)に示す)との関係は、S0<S1であることが好ましい。したがって、圧縮弾性変形後のゴムブッシュ503は、略樽型をしている。ゴムブッシュ503の弾性係数k(図10に示す)は、目的に応じて適宜変更可能である。
When the
ゴムブッシュ503は、好ましくは、非金属材料、高分子材料、樹脂、エラストマ、ゴムなどの材料で構成される。例えば、シリコンゴムは温度により特性が変化し難いので、制御上、特に好ましい。
The
次に、主として図9(A)および図9(B)に基づき、ブレ補正動作について説明する。図1に示すカメラ100を光軸水平方向で構えた時、図9(A)に示すように、補正レンズ保持枠(可動部)6は、重力Gを受けている。この時、ゴムブッシュ503の持つ弾性力により、補正レンズ保持枠6が重力Gを受けた時も、若干の変位を受けるのみで、安定して補正レンズ保持枠6の可動範囲の略中央に不図示のブレ補正レンズ203bを保持する。ゴムブッシュ503には、せん断力が働くが、せん断力に比例した量だけゴムブッシュ503は変形するのみである。
Next, the shake correction operation will be described mainly with reference to FIGS. 9A and 9B. When the
補正レンズ保持枠6に加わる重力を考慮して、ゴムブッシュのX−Y方向の直径、組み込んだ時の長さL1(図7に示す)および材質(せん断応力係数、縦弾性係数)を設定すれば良い。ブレ補正レンズ203bは釣合い変位量Cだけ、重力を受ける前の位置から変位した位置で釣合い、静止する。
In consideration of the gravity applied to the correction
次に、像振れ補正動作によってブレ補正レンズ203bが変位(シフト)した時について、図9(B)を用いて説明する。図5に示すVCM40の駆動力Dによって、補正レンズ保持枠(可動部)6にY軸方向の変位が生じた場合に、ゴムブッシュ503には、せん断力が働いて変形する一方で、変形を元に戻そうと復元力Fが働く。駆動力Dは、復元力F(+重力G)よりも大きく、その差により、補正レンズ保持枠6が移動してブレ補正を行う。
Next, the case where the
図10に、ゴムブッシュ503の変位に伴う復元力Fと、公知のコイルスプリングを用いた場合の変位に伴う復元力Fの特性について示す。コイルスプリングを用いた場合には、変位量xの増加に伴い、図10の点線Sに示すように、一定の傾きを有する一次比例(線形)の復元力Fが発生する。たとえば、変位量xaの時の復元力はFaであり、変位量xbの時の復元力はFb’である。弾性係数kは、変位量xが変化しても一定値を有している。
FIG. 10 shows the characteristics of the restoring force F accompanying the displacement of the
本実施形態のようにゴムブッシュ503を用いた場合のゴムブッシュ503の変位に伴う復元力Fの特性を、図10の実線Rで示す。すなわち、補正レンズ保持枠6が前述した第1範囲L1にある場合には復元力Fは線形性を有し、ソフトリミットSLを超えて第2範囲L2にある場合には復元力Fは非線形となり、変位量xの増加に対する復元力Fの増加量が徐々に小さくなる。たとえば、変位量xaの時の復元力はFaであり、変位量xbの時の復元力はFbである。上述した復元力Fb’との関係は、Fb<Fb’である。
The characteristic of the restoring force F accompanying the displacement of the
このように、ゴムブッシュ503は、第2部材である補正レンズ保持枠6と第1部材であるベース部材7との間に圧縮されて取り付けられるので、非通電時(防振動作を行わない時)には、補正レンズ保持枠6の不要な振動(特に光軸と直交する方向の補正レンズ保持枠6の振動)を効果的に減衰させることができ、シンプルな構成によって非通電時のセンタリングが可能となる。また、ゴムブッシュ503は弾性力を有し、補正レンズ保持枠6を光軸に平行な方向に押圧しているので、補正レンズ保持枠6をベース部材7に対して光軸方向に位置決めが可能である。また、防振動作時には軽い力で補正レンズ保持枠6をシフトさせることができ、ブレ補正装置400の小型化および省電力化に貢献することができる。
As described above, the
さらに、補正レンズ保持枠6が第1範囲L1にあるときには、ゴムブッシュ503の変形量とゴムブッシュ503の変形に起因する引き戻し力との関係の線形性が高いので、補正レンズ保持枠6の高精度な制御が可能である。また、補正レンズ保持枠6が第1範囲L1の外側であって、第2範囲L2内にあるときには、コイルスプリングを用いた場合に比べゴムブッシュ503の復元力Fは小さいので、より省電力な制御が可能となる。また、鋼球が備えられることにより、ブレ補正レンズ203bが、光軸方向と直交する方向に滑らかに可動するようにガイドすることができる。
第2実施形態
Further, when the correction
Second embodiment
本実施形態では、図11に示すように、コイルスプリング505がゴムブッシュ503と一体化している。具体的には、コイルスプリング505に対してゴム被覆などを行うことにより、弾性体500を得る。このように、コイルスプリング505がゴムブッシュ503と一体化していること以外は、図1〜図10に示す第1実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
図11に示すように、コイルスプリング505とゴムブッシュ503とが一体となって弾性体500を構成している。弾性体500(コイルスプリング505+ゴムブッシュ503)は、上ヨーク403と補正レンズ保持枠6との間に形成されたZ軸方向に長さL1の隙間に挟まれて圧縮弾性変形している。この時、弾性体500には、Z軸方向に押付け力Bが発生している。
As shown in FIG. 11, the
図10に示すように、コイルスプリングのみを用いた場合には、変位量xの増加に伴い、一定の傾きを有する一次比例(線形)の復元力Fが発生する。図12に示すように、本実施形態では、弾性体500の変位に伴う復元力Fの特性は、用いるコイルスプリングのバネ定数によって変更可能である。すなわち、たとえば直線K1〜直線K3のように、用いるコイルスプリングの材質や、線径あるいは巻き径などによって直線の傾きを容易に変更可能である。コイルスプリング505のバネ定数が大きいほど、直線の傾きが大きくなる。
As shown in FIG. 10, when only the coil spring is used, a linear proportional (linear) restoring force F having a certain inclination is generated as the displacement amount x increases. As shown in FIG. 12, in this embodiment, the characteristic of the restoring force F accompanying the displacement of the
また、コイルスプリング505と組み合わせるゴムブッシュ503の材質の変更などにより、図12に示す点線K1−1、K1−2のように、復元力Fの増加率が低下し始める変位量xの位置が異なるように、目的に応じて設計しても良い。たとえば、図11に示す補正レンズ保持枠6が上述した第1範囲L1(図3に示す)にある場合において線形性を保つようにし、補正レンズ保持枠6が図3に示す第2範囲L2にある場合において、非線形となるようにしても良い。点線K1−1で示す場合には、第1範囲L1において線形性を保つ線形領域1−1を設定する。また、点線K1−2で示す場合には、第1範囲L1において線形性を保つ線形領域1−2を設定し、それぞれ高精度な制御を行う。
Further, the position of the displacement amount x at which the increasing rate of the restoring force F begins to decrease differs as shown by the dotted lines K1-1 and K1-2 shown in FIG. 12 due to a change in the material of the
このように、ゴムブッシュ503がコイルスプリング505と一体化してあることにより、弾性体500の変形量と弾性体500の変形に起因する引き戻し力との関係の直線の傾きを容易に変更することが可能で、ブレ補正の種類や目的に応じて設計変更が容易となる。
第3実施形態
As described above, since the
Third embodiment
本実施形態では、以下に示す以外は、図1〜図10に示す第1実施形態と同様なので、重複する説明は省略する。 Since this embodiment is the same as the first embodiment shown in FIGS. 1 to 10 except for the following, a duplicate description is omitted.
図13に示すように、ゴムブッシュ5031,5032は、光軸Oから略等距離の位置に備えられている。しかも、VCM40の駆動力発生方向(Y軸方向)に直交する方向(X軸方向)に沿って、ゴムブッシュ5031の中心位置Raから光軸Oに対する距離L3と、ゴムブッシュ5032の中心位置Rbから光軸Oに対する距離L4とは、略等しい。すなわち、L3≒L4となるようにゴムブッシュ5031,5032が配置されている。さらに、光軸Oに対するゴムブッシュ5031,5032の回転角度が180度で配置されている。なお、VCM41の駆動力発生方向(X軸方向)に直交する方向(Y軸方向)で見た場合についても、ゴムブッシュ5031,5032は同様の構成をしており、以下、Y軸方向に駆動力を発生させるVCM40との関係についてのみ代表して説明を行う。
As shown in FIG. 13, the
VCM40を構成するコイルの中心位置をαとすると、VCM40による駆動力Fdが位置αに作用していると考えることができる。また、VCM40の駆動力Fdに対し、ブレ補正レンズ203bの光軸Oの位置に作用する慣性力(重力を含む)をFoとする。
If the center position of the coil constituting the
図13に示すように、本実施形態では、駆動力Fdと慣性力Foは、ほぼ同軸上で作用するために、光軸O周りのモーメントはほとんど発生しない。さらに、駆動力Fdと慣性力Foとの差の力(Fd−Fo)に対して、復元力Fraがゴムブッシュ5031の中心位置Raに働き、復元力Frbがゴムブッシュ5032の中心位置Rbに働く。すなわち、関係式(Fd−Fo)=Fra+Frbが成り立つ。また、上述したようにL3≒L4なので、(Fd−Fo)/2≒Fra≒Frbとなり、光軸O周りの不要なモーメントは発生しない。
As shown in FIG. 13, in the present embodiment, the driving force Fd and the inertial force Fo act almost on the same axis, so that almost no moment around the optical axis O is generated. Further, the restoring force Fra acts on the center position Ra of the
本実施形態ではさらに、図14に示すように、ゴムブッシュ5031,5032の中心位置(Ra,Rb)が、3つの鋼球502(502p〜502r)を結ぶ円の内側になるように配置される。3つの鋼球502(502p〜502r)を結ぶ円とは、例えば、3つの鋼球502(502p〜502r)の中心を直線で結んで形成された三角形の外接円である。このような配置にする理由について、ブレ補正レンズ203bを含む補正レンズ保持枠(可動部)6に作用する力関係を模式的に示す図15を用いて説明する。
In this embodiment, as shown in FIG. 14, the
図15は、図14の断面模式図である。図15に示すように、ゴムブッシュ5031,5032による押し付け力fvK,fvJが光軸Z方向に働き、鋼球502p,502qおよび鋼球502r(図14参照)がこの押し付け力fvJ,fvKを受けることで、補正レンズ保持枠(可動部)6を保持している。防振駆動時に、ブレ補正レンズ203bにおける光軸O近くの重心(光軸Oと一致しても良い)には、重力fgに加え駆動力Fdが作用する。これらの力(fg+Fd)に基づき、例えば鋼球502pと補正レンズ保持枠6とが接する点P周りのモーメントが発生したとしても、ゴムブッシュ5031および5032による押し付け力fvKおよびfvJにより、点P周りのモーメントを打ち消すことができる。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 15, the pressing forces fvK and fvJ by the
なお、図15に示す点線で示すように、ゴムブッシュ5031’が3つの鋼球502(502p〜502r)を結ぶ円の外側にある場合には、重力fgと駆動力Fdとの合計力(fg+Fd)に基づき発生する点P周りのモーメントと同じ方向にモーメントが発生しやすい。この場合には、合計力(fg+Fd)に基づき発生する点P周りのモーメントを打ち消すことができず、補正レンズ保持枠(可動部)6が傾きやすいために、補正レンズ保持枠(可動部)6を安定して保持できない可能性がある。したがって、本実施形態では図14に示すように、ゴムブッシュ5031,5032の中心位置(Ra,Rb)が、3つの鋼球502(502p〜502r)を結ぶ円の内側になるように配置されることが好ましい。
As indicated by the dotted line shown in FIG. 15, when the
しかも、図14に示すように、鋼球502(502p〜502r)の中心を頂点とする三角形の内側にゴムブッシュ5031,5032を配置すれば、ゴムブッシュ5031,5032および鋼球502(502p〜502r)による補正レンズ保持枠(可動部)6の保持がさらに安定する。
In addition, as shown in FIG. 14, if the
なお、図13および図15に示す光軸Oと、ブレ補正レンズ203bを含む補正レンズ保持枠(可動部)6の重心とが一致していることが好ましいが、必ずしも一致していなくても良い。
Although it is preferable that the optical axis O shown in FIGS. 13 and 15 and the center of gravity of the correction lens holding frame (movable part) 6 including the
上述したように、図13に示すような構成を採用することで、VCM40,41を駆動させた時に、補正レンズ保持枠(可動部)6の重心または光軸周りの不要なモーメントが発生するのを防止することができる。そのため、補正レンズ保持枠(可動部)6の光軸周りの回転防止のためのガイドを別途設ける必要もなく、良好な駆動制御性能を発揮することができる。また、図14に示すように、ゴムブッシュ5031,5032を、3つの鋼球502(502p〜502r)の中心を結ぶ円の内側に配置することにより、VCM40,41を駆動させた時に、不要なモーメントが発生するのを防止することができる。
第4実施形態
As described above, by adopting the configuration shown in FIG. 13, when the
Fourth embodiment
本実施形態では、図16に示すように、3つのアクチュエータ40t,40u,40vにより駆動制御が行われること以外は、第1または第3実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
This embodiment is the same as the first or third embodiment except that drive control is performed by three
図16に示すように、アクチュエータ40t,40u,40vの駆動力発生方向(T,U,V)のそれぞれは、光軸Oを中心とした交差角度が120度である。また、複数のゴムブッシュ503は、アクチュエータ40t,40u,40vの円周方向相互間の中央に配置され、これらの交差角度も120度である。光軸Oからゴムブッシュ503までの距離は、光軸Oから位置検出センサ20までの距離よりも小さくなるように配置されている。また、光軸Oからゴムブッシュ503までの距離は、光軸Oから鋼球502までの距離よりも小さくなるように配置されている。そして、位置検出センサ20、鋼球502、ゴムブッシュ503が制御軸上に沿って一列に配置されている。ただし、必ずしも制御軸上に沿って一列に配置されなくてもよい。また、位置検出センサ20は、図16に示す例では鋼球502の外側に配置されているが、これに限定されるものではない。鋼球502は、可能な限り像振れ補正機構400上の光軸Oから離れた位置に配置されることが好ましい。
As shown in FIG. 16, each of the driving force generation directions (T, U, V) of the
ゴムブッシュ503をこのように配置することで、VCMの駆動制御軸数に関わらず、安定して補正レンズ保持枠を駆動制御可能である。
By disposing the
なお、上述した実施形態において、鋼球502が3個で構成される例を示したが、これに限定されるものではなく、4個以上であっても良い。
In the above-described embodiment, an example in which three
なお、上述した実施形態において、弾性部材はセラミックであっても良い。また、ゴムブッシュ503を圧縮弾性変形させることによって補正レンズ保持枠6の振動を効果的に低減させることを述べたが、補正レンズ保持枠6の移動速度や加速度も効果的に減衰することとなる。
In the embodiment described above, the elastic member may be ceramic. Further, it has been described that the vibration of the correction
また、上述した実施形態では、ブレ補正レンズのブレ補正装置について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、CCDやCMOS等に代表される撮像素子を光軸に垂直な平面で移動させるブレ補正装置にも適用することができる。また、光学装置には、例えば、レンズ鏡筒、カメラボディ、携帯電話、望遠鏡などが含まれる。 In the above-described embodiment, the shake correction device for the shake correction lens has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to a shake correction apparatus that moves an image pickup device typified by a CCD or CMOS in a plane perpendicular to the optical axis. The optical device includes, for example, a lens barrel, a camera body, a mobile phone, a telescope, and the like.
6…補正レンズ保持枠
7…ベース部材
40,41,40t,40u,40v…VCM
20,21…位置検出センサ
71…制限部
203b…ブレ補正レンズ
403…上ヨーク
502,502p,502q,502r…鋼球
503,5031,5032…ゴムブッシュ
505…コイルスプリング
1500…演算器(MPU)
6 ... Correcting
20, 21 ...
Claims (18)
前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動の方向と交差する方向において、前記第1部材と前記第2部材との間に備えられ前記第1部材及び前記第2部材に押付けられ変形させられた弾性部材とを含み、
前記弾性部材は、前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動を減衰させることを特徴とするブレ補正装置。 An optical component for correcting image blur, and a second member that can vibrate relative to the first member;
The first member and the second member are provided between the first member and the second member and are pressed against the first member and the second member in a direction intersecting the relative vibration direction of the first member and the second member. A deformed elastic member,
The blur correction device according to claim 1, wherein the elastic member attenuates relative vibration between the first member and the second member.
前記弾性部材は、非金属の材料を含むことを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to claim 1,
The blur correction device, wherein the elastic member includes a non-metallic material.
前記弾性部材は、高分子材料を含むことを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to claim 2,
The blur correction device, wherein the elastic member includes a polymer material.
前記第2部材が第1範囲内にあるとき、及び、前記第2部材が前記第1範囲の外側の第2範囲内にあるとき、前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動を制御可能な制御部を有し、
前記弾性部材は、前記第2部材が前記第1範囲内にあるとき、前記第2部材が前記第2範囲内にあるときよりも、前記弾性部材の変形量と前記弾性部材の変形に起因する引き戻し力との関係の線形性が高いことを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 3, wherein
Relative vibration between the first member and the second member when the second member is within the first range and when the second member is within the second range outside the first range. Has a control unit capable of controlling
The elastic member is caused by the amount of deformation of the elastic member and the deformation of the elastic member when the second member is in the first range than when the second member is within the second range. A blur correction device characterized by high linearity in relation to the pull back force.
前記制御部は、前記第2部材が前記第1範囲にあるとき前記第2部材が前記第2範囲にあるときよりも高精度な制御が可能であり、前記第2部材が前記第2範囲にあるとき前記第2部材を前記第1範囲内に引き戻すことを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to claim 4,
The control unit can perform control with higher accuracy when the second member is in the first range than when the second member is in the second range, and the second member is in the second range. In some cases, the blur correction device pulls the second member back into the first range.
前記第2範囲の外側に備えられ前記第2部材の移動を制限する制限部を有することを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to claim 4 or 5, wherein
A blur correction device comprising a restricting portion provided outside the second range for restricting movement of the second member.
前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動の方向の断面でみて、前記弾性部材は、前記第1部材及び前記第2部材に押付けられ変形させられたときの断面積が、前記第1部材及び前記第2部材に押付けられ変形させられる前の断面積よりも大きいことを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 6, wherein
The cross section of the elastic member when the first member and the second member are deformed by being pressed against the first member and the second member as viewed in a cross section in the direction of relative vibration between the first member and the second member, A blur correction device characterized by being larger than a cross-sectional area before being pressed and deformed by the first member and the second member.
前記弾性部材は、前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動の方向と交差する方向でみて、端部よりも中央側が膨らんだ形状であることを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 7, wherein
The blur correction device according to claim 1, wherein the elastic member has a shape in which a center side swells from an end portion when viewed in a direction intersecting a relative vibration direction of the first member and the second member.
前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動を案内する案内部材を有し、
前記第1部材は、前記弾性部材が接触する第1面と、前記第1面に対向する第2面とを有し、
前記第2部材は、前記弾性部材が接触する第3面と、前記第3面の反対側に備えられた第4面とを有し、
前記案内部材は、前記第2面及び前記第4面に接触して備えられていることを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 8,
A guide member for guiding relative vibration between the first member and the second member;
The first member has a first surface that contacts the elastic member, and a second surface that faces the first surface;
The second member has a third surface with which the elastic member contacts, and a fourth surface provided on the opposite side of the third surface,
The blur correction device according to claim 1, wherein the guide member is provided in contact with the second surface and the fourth surface.
前記弾性部材の中心は、複数の前記案内部材から選択された3つの前記案内部材を通る円の内側に備えられていることを特徴とするブレ補正装置。 The shake correction apparatus according to claim 9, wherein
The center of the elastic member is provided inside a circle passing through the three guide members selected from the plurality of guide members.
前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方から前記弾性部材までの距離は、前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方から前記案内部材までの距離よりも短いことを特徴とするブレ補正装置。 The shake correction apparatus according to claim 9 or 10, wherein
The distance from at least one of the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component to the elastic member is from at least one of the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component to the guide member. A blur correction device characterized by being shorter than the distance.
前記弾性部材は、複数であり、前記複数の弾性部材のそれぞれは、前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方から略等距離の位置に備えられていることを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 11, wherein
There are a plurality of elastic members, and each of the plurality of elastic members is provided at a substantially equidistant position from at least one of the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component. Shake correction device.
前記弾性部材は、複数であり、前記複数の弾性部材のそれぞれは、前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方を中心とした回転角が略等しい位置に備えられていることを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 12, wherein
There are a plurality of elastic members, and each of the plurality of elastic members is provided at a position where rotation angles around the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component are substantially equal. A blur correction device characterized by comprising:
前記第1部材と前記第2部材とを相対的に振動させるために駆動力発生方向に駆動力を生じる複数の駆動部を有し、
前記複数の駆動部の駆動力発生方向のそれぞれは、前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方を中心とした回転角が前記複数の弾性部材の回転角と略等しいことを特徴とするブレ補正装置。 The shake correction apparatus according to claim 13,
A plurality of driving units that generate a driving force in a driving force generation direction in order to relatively vibrate the first member and the second member;
In each of the driving force generation directions of the plurality of driving units, the rotation angle about the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component is substantially equal to the rotation angle of the plurality of elastic members. A blur correction apparatus characterized by the above.
前記第1部材と前記第2部材とを相対的に振動させるために駆動力発生方向に駆動力を生じる駆動部を有し、
前記弾性部材は、複数であり、前記複数の弾性部材のそれぞれは、前記駆動力発生方向と交差する方向において、前記駆動部の中心から略等距離の位置に備えられていることを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 14, wherein
A driving unit that generates a driving force in a driving force generation direction to relatively vibrate the first member and the second member;
There are a plurality of elastic members, and each of the plurality of elastic members is provided at a substantially equidistant position from the center of the driving unit in a direction intersecting the driving force generation direction. Blur correction device.
前記第1部材と前記第2部材との相対的な振動を検出する検出部を有し、
前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方から前記弾性部材の中心までの距離は、前記第2部材の重心、及び、前記光学部品の光軸の少なくとも一方から前記検出部までの距離よりも短いことを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 15, wherein
A detection unit for detecting relative vibration between the first member and the second member;
The distance from at least one of the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component to the center of the elastic member is detected from at least one of the center of gravity of the second member and the optical axis of the optical component. A blur correction device characterized by being shorter than the distance to the part.
前記弾性部材が、コイルスプリングと一体化してあることを特徴とするブレ補正装置。 The blur correction device according to any one of claims 1 to 16, wherein
The blur correction device, wherein the elastic member is integrated with a coil spring.
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