JP2011065145A - 光学素子駆動装置および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学素子駆動装置は、補正レンズL7と、移動枠119と、ベースフレーム102と、ヨーアクチュエータ102と、ヨーホールセンサ106と、ピッチアクチュエータ103と、ピッチホールセンサ107と、を備えている。ヨーアクチュエータ104は第1コイル126および第1磁石120を有している。ピッチアクチュエータ103は第2コイル127および第2磁石121を有している。ピッチホールセンサ107は、移動部材および固定部材のうち第2コイルが設けられた部材に設けられており、第2コイルに対して第1方向に並んで配置されている。補正レンズL7、ヨーアクチュエータ104およびピッチアクチュエータ103は、概ね第1方向に並んで配置されている。ヨーホールセンサ106は、光軸に平行な第3方向から見た場合に第1コイル126と概ね第1方向に並んで配置されている。
【選択図】図8
Description
〔1:デジタルカメラの概要〕
図1および図2を用いて第1実施形態に係るデジタルカメラ1について説明する。
図1および図2に示すように、デジタルカメラ1は、各ユニットを収容するカメラ本体2と、レンズ鏡筒3と、を備えている。レンズ鏡筒3内には、カメラ本体2の動きに起因する光学像の振れを抑制する振れ補償装置10と、光学像を画像信号に変換する撮像素子11と、が設けられている。撮像素子11としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−oxide Semiconductor)センサが考えられる。
図3は第1光軸A1および第2光軸A2を含む平面でのレンズ鏡筒3の断面図である。図3に示すように、レンズ鏡筒3は、被写体の光学像を形成する撮像光学系Oと、撮像光学系Oを収容する鏡筒本体3aと、振れ補償装置10(図1および図2参照)と、を有している。
図1および図2に示すように、振れ補償装置10は、2つの振れ検出センサ(図示せず)と、レンズ駆動装置100(光学素子駆動装置の一例)と、を備えている。各振れ検出センサは、カメラ本体2のX軸回りおよびZ軸回りの振れ量をそれぞれ検出する。振れ検出センサとしては、例えばジャイロセンサが考えられる。なお、振れ検出センサはカメラ本体2の動きを検出できるセンサであれば他の型式のセンサであってもよい。また、Y軸回りの振れを検出する振れ検出センサがさらに搭載されていてもよい。
図4〜図7に示すように、レンズ駆動装置100は、補正レンズL7と、補正レンズL7を保持可能な補正レンズ枠101と、ベースフレーム102(固定部材の一例)と、案内機構105と、ピッチアクチュエータ103(第2アクチュエータの一例)と、ヨーアクチュエータ104(第1アクチュエータの一例)と、ピッチホールセンサ107(第2検出素子の一例)と、ヨーホールセンサ106(第1検出素子の一例)と、Z軸方向に延びる回転シャフト115と、を有している。
以上に説明したレンズ駆動装置100は、振れ検出センサからの出力に応じて、例えば制御部9により制御される。具体的には、カメラ本体2のX軸回りおよびZ軸回りの振れ量が振れ検出センサにより検出されると、制御部9によりベースフレーム102に対する移動枠119の目標位置が算出される。また、ヨーホールセンサ106およびピッチホールセンサ107により移動枠119のヨー方向およびピッチ方向の現在位置が検出される。目標位置および現在位置に基づいて制御部9により移動枠119の駆動方向および駆動量が算出される。制御部9は駆動方向および駆動量に応じた電流が第1コイル126および第2コイル127に流れるように第1コイル126および第2コイル127を制御する。
ここで、図8を用いてレンズ駆動装置100の配置の特徴について説明する。
(1)図8に示すように、このレンズ駆動装置100では、補正レンズL7、ヨーアクチュエータ104およびピッチアクチュエータ103が概ねX軸方向(ヨー方向)に並んで配置されているので、装置がX軸方向(ヨー方向)に細長くなり、装置のY軸方向(ピッチ方向)の小型化が可能となる。さらに、Z軸方向から見た場合にヨーホールセンサ106が第1コイル126とX軸方向に並んで配置されているので、補正レンズ枠101をX軸方向(ヨー方向)に駆動するヨーアクチュエータ104をY軸方向(ピッチ方向)に小型化できる。これらの構成により、レンズ駆動装置100全体の小型化が可能となる。
第2実施形態に係るレンズ駆動装置200(光学素子駆動装置の一例)について説明する。なお、前述の実施形態の構成と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第3実施形態に係るレンズ駆動装置300(光学素子駆動装置の一例)について説明する。なお、前述の実施形態の構成と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第4実施形態に係るレンズ駆動装置400(光学素子駆動装置の一例)について説明する。なお、前述の実施形態の構成と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第5実施形態に係るレンズ駆動装置500(光学素子駆動装置の一例)について説明する。なお、前述の実施形態の構成と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第6実施形態に係るレンズ駆動装置600(光学素子駆動装置の一例)について説明する。なお、前述の実施形態の構成と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
2 カメラ本体
3 レンズ鏡筒
L7 補正レンズ(光学素子の一例)
100 レンズ駆動装置(光学素子駆動装置の一例)
101 補正レンズ枠
102 ベースフレーム(固定部材の一例)
103 ピッチアクチュエータ(第2アクチュエータの一例)
104 ヨーアクチュエータ(第1アクチュエータの一例)
105 案内機構
106 ヨーホールセンサ(第1検出素子の一例)
107 ピッチホールセンサ(第2検出素子の一例)
108 板部
109 壁部
111 第1案内シャフト(第1案内部材の一例)
112 第2案内シャフト(第2案内部材の一例)
113 第1支持部
114 第2支持部
117 第3支持部
118 第4支持部
115 回転シャフト
116 回転規制軸
119 移動枠(移動部材の一例)
120 第1磁石
121 第2磁石
122 第1摺動部
123 第2摺動部
124 回転案内溝
125 回転規制部
126 第1コイル
127 第2コイル
128 第1分極線
129 第2分極線
130 第3分極線
131 案内部
200 レンズ駆動装置(光学素子駆動装置の一例)
300 レンズ駆動装置(光学素子駆動装置の一例)
400 レンズ駆動装置(光学素子駆動装置の一例)
500 レンズ駆動装置(光学素子駆動装置の一例)
600 レンズ駆動装置(光学素子駆動装置の一例)
G 移動部分全体の重心
O 撮像光学系
Claims (21)
- 光軸を有する少なくとも一つの光学素子と、
前記光学素子を支持するように設けられた移動部材と、
前記光軸に直交する方向に移動可能なように前記移動部材を支持する固定部材と、
前記移動部材および前記固定部材のうち一方に設けられた第1コイルと、前記移動部材および前記固定部材のうち前記第1コイルが設けられた部材と異なる部材に設けられ前記第1コイルと対向して配置された第1磁石と、を有し、前記移動部材を前記光軸に直交する第1方向に駆動する第1アクチュエータと、
前記移動部材および前記固定部材のうち前記第1コイルが設けられた部材に設けられ前記固定部材に対する前記移動部材の前記第1方向の位置を検出する第1検出素子と、
前記移動部材または前記固定部材の一方に設けられた第2コイルと、前記移動部材および前記固定部材のうち前記第2コイルが設けられた部材と異なる部材に設けられ前記第2コイルと対向して配置された第2磁石と、を有し、前記移動部材を前記光軸および前記第1方向に概ね直交する第2方向に駆動する第2アクチュエータと、
前記移動部材および前記固定部材のうち前記第2コイルが設けられた部材に設けられ前記固定部材に対する前記移動部材の前記第2方向の位置を検出する第2検出素子と、を備え、
前記光学素子、前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータは、概ね前記第1方向に並んで配置されており、
前記第1検出素子は、前記光軸に平行な第3方向から見た場合に前記第1コイルと概ね前記第1方向に並んで配置されており、
前記第2検出素子は、前記第3方向から見た場合に前記第2コイルと概ね前記第1方向に並んで配置されている、
光学素子駆動装置。 - 前記第1検出素子の少なくとも一部は、前記第1方向から見た場合に前記第1コイルと重なっている、
請求項1に記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1検出素子は、前記第3方向から見た場合に前記光学素子の前記光軸と前記第1コイルの中心とを通る線と重なっている、
請求項1または2に記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1検出素子は、前記第3方向から見た場合に前記第1コイルの前記光学素子と反対側に配置されている、
請求項1から3のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1コイルは、前記第3方向から見た場合に前記光学素子および前記第1検出素子の間に配置されている、
請求項1から4のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記光学素子は、前記第3方向から見た場合に前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータの間に配置されている、
請求項1から5のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記固定部材および前記移動部材のうち一方に設けられ前記第3方向に延びる回転シャフトと、
前記固定部材および前記移動部材のうち前記回転シャフトが設けられた部材とは異なる部材に設けられ前記回転シャフトが挿入された回転案内溝を有する案内部と、をさらに備え、
前記回転シャフトは、前記第3方向から見た場合に前記光学素子の外側に配置されている、
請求項1から6のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記回転シャフト、前記光学素子、前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータは、前記第3方向から見た場合に概ね前記第1方向に並んで配置されている、
請求項7に記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1アクチュエータは、前記第3方向から見た場合に前記光学素子に対して前記回転シャフトと前記第1方向の同じ側に配置されている、
請求項7または8に記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1検出素子は、前記第1コイルよりも前記回転シャフトに近い位置に配置されている、
請求項7から9のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1検出素子は、前記第3方向から見た場合に前記回転シャフトおよび前記第1コイルの間に配置されている、
請求項7から10のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1検出素子は、前記第3方向から見た場合に前記回転シャフトの中心と前記光軸とを結んだ第1基準線と重なっている、
請求項7から11のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記回転シャフトの中心、前記第1コイルの中心および前記第1検出素子の中心は、前記第1方向に実質的に直線的に並んで配置されている、
請求項7から12のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記第2検出素子は、前記第2コイルよりも前記回転シャフトに近い位置に配置されている、
請求項7から13のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1磁石は、第1の磁極に着磁された第1部分と、前記第1部分と前記第1方向に並んで配置され前記第1の磁極とは異なる第2の磁極に着磁された第2部分と、前記第2部分と前記第1方向に並んで配置され前記第1の磁極に着磁された第3部分と、前記第1部分および前記第2部分の境界に形成され前記第2方向と概ね平行に配置された第1分極線と、前記第2部分および前記第3部分の境界に形成され前記第2方向と概ね平行に配置された第2分極線と、を有しており、
前記第1コイルは、前記第1分極線に対向する位置に配置されており、
前記第1検出素子は、前記第2分極線に対向する位置に配置されている、
請求項1から14のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記光学素子の前記光軸、前記第1コイルの中心および前記第1検出素子の中心は、前記第1方向に実質的に直線的に並んで配置されている、
請求項1から15のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記移動部材を前記光軸に直交する方向に移動可能に支持する案内機構をさらに備え、
前記案内機構は、前記固定部材に固定された第1案内部材と、前記固定部材に固定された第2案内部材と、前記移動部材に設けられ前記第1案内部材と前記第3方向に当接するように配置された第1摺動部と、前記移動部材に設けられ前記第2案内部材と前記第3方向に当接するように配置された第2摺動部と、を有しており、
前記第1摺動部および前記第1案内部材が当接している範囲は、前記第2摺動部および前記第2案内部材が当接している範囲よりも前記第2方向に長い、
請求項1から16のいずれかに記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1磁石は、前記第2磁石よりも大きく、
前記第1摺動部の少なくとも一部は、前記第3方向から見た場合に前記第1磁石と重なっており、
前記第2摺動部の少なくとも一部は、前記第3方向から見た場合に前記第2磁石と重なっている、
請求項17に記載の光学素子駆動装置。 - 前記第1磁石および前記第2磁石は、前記移動部材に設けられている、
請求項18に記載の光学素子駆動装置。 - 被写体を撮影可能な撮像装置であって、
補正レンズを含み、前記被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記被写体の光学像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記補正レンズおよび前記撮像素子のいずれか一方を前記光学素子として駆動する請求項1から19のいずれかに記載の光学素子駆動装置と、
を備えた撮像装置。 - 前記撮像光学系は、第1光軸および前記第1光軸に交差する第2光軸を有し前記第1光軸に沿って入射した光を前記第2光軸に平行な方向に反射する第1光学系と、前記第2光軸に沿って第1光学系から出射する光を前記撮像素子に導く第2光学系と、を有しており、
前記補正レンズは、前記第2光学系に含まれており、
前記第1方向は、前記第1光軸および前記第2光軸を含む平面に垂直であり、
前記第2方向は、前記第1光軸に平行であり、
前記第3方向は、前記第2光軸に平行である、
請求項20に記載の撮像装置。
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