JP2012120303A - アクチュエータ、ならびにこれを備える駆動装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクチュエータは、コイルと、コイルに通電することにより発生する磁力を受けてコイルに対して移動可能な磁石120と、磁石120の位置を検出する磁気検出素子を備える。磁石120は、コイルに対する移動方向に対して垂直な第1分極線128、および第1分極線128と平行な第2分極線129を有している。コイルは、第1分極線128に対向する位置に配置されている。磁気検出素子は、第2分極線129に対向する位置に配置されている。第2分極線129から磁石120の磁気検出素子側の端部120bまでの長さcは、磁石120の移動量の1.25倍以上である。
【選択図】図9
Description
図1及び図2を用いて本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ1について説明する。図1および図2にデジタルカメラ1の概略斜視図を示す。
図1および図3に示すように、デジタルカメラ1は主に、各ユニットを収納するカメラ筐体2と、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を移動可能に支持するレンズ鏡筒3と、から構成されている。レンズ鏡筒3内には、像振れを補正する像振れ補正装置10と、光学像を画像信号に変換する、たとえば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−oxide Semiconductor)センサ等からなる撮像素子11と、が収納されている。
図3は、撮像光学系O及びレンズ鏡筒3の構成を示す断面模式図である。
像振れ補正装置10は、カメラ筐体2のヨー補正方向及びピッチ補正方向の振れを検出する、たとえばジャイロセンサ等からなる振れ検出センサ(図示せず)と、振れ検出センサの検出結果に応じて補正レンズL7を二方向に駆動するレンズ駆動装置100(駆動装置の一例)を有している。レンズ駆動装置100は、振れ検出センサからの信号によりカメラ筐体2の振れを補正するように第2光軸A2と垂直なX軸正負方向(第1方向の一例であり、以下、ヨー補正方向という)とY軸正負方向(第2方向の一例であり、以下、ピッチ補正方向という)との二方向に補正レンズL7を駆動する。
図4は、本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置100の分解斜視図である。図5は、その斜視図である。図6は、その平面図である。図7は、図6のVII−VII断面図である。
第1磁石120の端部120aから第1分極線128までの(X方向の)長さをa、
第1分極線128から第2分極線129までの(X方向の)長さをb、
第2分極線129から第1磁石120の端部120bまでの(X方向の)長さをc、
移動枠119の固定部材102に対するX方向の移動量(第1磁石120のヨーホールセンサ106に対するX方向の移動量)をdとする。dは、移動枠119の固定部材102に対する基準位置から+X方向への移動量と、基準位置から−X方向への移動量との合計値を示す。例えば、移動枠119が固定部材102に対する基準位置から+X方向に0.10mm移動するとし、基準位置から−X方向に0.10mm移動するとしたとき、d=0.20mmとなる。
振れ検出センサからの出力に応じて、レンズ駆動装置100は制御される。手振れ等によるカメラ筐体2のピッチ補正方向及びヨー補正方向の振れが振れ検出センサにより検出されると、制御部9は、振れ検出センサからの検出結果およびヨーホールセンサ106の検出結果に応じた電流が第1コイル126に流れるように制御する。また、制御部9は、振れ検出センサからの検出結果およびピッチホールセンサ107の検出結果に応じた電流が第2コイル127に流れるように制御する。その結果、カメラ筐体2の振れによる像振れを解消するように、補正レンズL7がピッチ補正方向及びヨー補正方向に駆動される。
本発明に係るレンズ駆動装置は、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
レンズ駆動装置100は、回動軸115を中心に補正レンズL7が回動するものであったが、このような構成に限られない。たとえば、固定部材102に対して移動部材101をバネ等で付勢して当接させ、固定部材102に対して移動部材101を二方向に完全に直線方向に移動可能に保持してもよい。
ピッチアクチュエータ103とヨーアクチュエータ104とは、補正レンズL7を挟むように配置されていたが、このような構成に限られない。例えば、ピッチアクチュエータ103とヨーアクチュエータ104とは、補正レンズL7に対して同じ側に配置されていてもよい。
第1磁石120が固定部材102に固定され、第1コイル126が移動部材101に固定されていてもよい。また、第2磁石121が固定部材102に固定され、第2コイル127が移動部材101に固定されていてもよい。
レンズ駆動装置100により駆動される光学素子として、補正レンズL7に加えて又はその代わりに、光学像を電気信号に変換する撮像素子11を選択してもよい。その場合、上述したようなレンズ駆動装置100により、補正レンズL7および撮像素子11の少なくとも一方を駆動し、両者を相対的に移動させることにより、カメラ筐体2の振れを補正することができる。
撮像光学系Oは、上記実施形態のものに限られない。例えば、第1レンズ群L1、プリズム24、および、第2レンズ群L2全体で負のパワーを持っていてもよい。
回動軸115を移動部材101に配置し、固定部材102に回動案内溝124を形成してもよい。このとき、移動部材101は、回動軸115を中心にピッチ補正方向に回転移動可能であり、回動軸115と回動案内溝124との摺動により、ヨー補正方向に直線移動可能である。
補正レンズL7は、1枚のレンズだけでなく、複数のレンズで構成される補正レンズ群であってもよい。
第2案内機構123と第2案内軸112とが2つの部分で接触してもよい。この場合、第1案内機構122と第1案内軸111との2つの接触部と、第2案内機構123と第2案内軸112との2つの接触部を結んでできる支持多角形(略四角形)の中に移動部分全体の重心Gが配置されることが望ましい。上述の実施形態では、第1磁石120および第2磁石121を、それぞれ第1案内機構122および第2案内機構123に、第2光軸A2方向から見て重複するように配置することにより、第1案内機構122と第2案内機構123とを近接して配置している。本変形例の場合、第1案内機構122と第1案内軸111との2つの接触部と、第2案内機構123と第2案内軸112との2つの接触部を結んでできる支持多角形(略四角形)の領域内に、安定して、移動部分全体の重心Gを配置できる。さらに、移動部分全体の重心Gにより近い位置に、第1案内機構122および第2案内機構123のうち、係合部のピッチ補正方向の大きさ(2つの接触部の距離)が大きい方を配置することで、より安定して移動部分全体の重心Gを支持四角形領域内に配置できる。
長さaと長さcを等しく又は概ね等しく、かつWm1とWm2の大きさを等しく又は概ね等しくしてもよい。その場合、第1磁石120の取り付け方向性がなくなる。すなわち、第1磁石120の着磁後の方向管理を行う必要がなくなり、管理コストの低コスト化を図ることができる。
上記実施形態では、第1磁石120を、1つの方向から見て3つの磁極が並ぶように着磁されている磁石としたが、1つの方向から見て4つ以上の磁極が並ぶように着磁されている磁石としてもよい。その場合、3本以上の分極線が平行に並ぶことになる。ヨーホールセンサ106は、そのような3本以上の分極線のうち、そのような分極線が並ぶ方向の端の分極線に対向する位置に配置することが好ましい。
2 カメラ筐体
3 レンズ鏡筒
11 撮像素子
L7 補正レンズ
100 レンズ駆動装置
101 移動部材
102 固定部材
103 ピッチアクチュエータ
104 ヨーアクチュエータ
105 案内部
106 ヨーホールセンサ
107 ピッチホールセンサ
108 板部
109 壁部
110、131 開口
111 第1案内軸
112 第2案内軸
113 第1支持部
114 第2支持部
115 回動軸
116 回動規制軸
117 第3支持部
118 第4支持部
119 移動枠
120 第1磁石
121 第2磁石
122 第1案内機構
123 第2案内機構
124 回動案内溝
125 回動規制溝
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
G 移動部分全体の重心
O 撮像光学系
Claims (12)
- コイルと、
前記コイルに通電することにより発生する磁力を受けて前記コイルに対して移動可能な磁石と、
前記磁石の位置を検出する磁気検出素子を備え、
前記磁石は、前記コイルに対する移動方向に対して垂直な第1分極線、および前記第1分極線と平行な第2分極線を有しており、
前記コイルは、前記第1分極線に対向する位置に配置されており、
前記磁気検出素子は、前記第2分極線に対向する位置に配置されており、
前記第2分極線から前記磁石の前記磁気検出素子側の端部までの長さは、前記磁石の移動量の1.25倍以上である、
アクチュエータ。 - 前記第2分極線から前記磁石の前記磁気検出素子側の端部までの長さは、前記磁石の移動量の1.5倍以上である、
請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記第2分極線から前記磁石の前記磁気検出素子側の端部までの長さは、前記第1分極線から前記磁石の前記コイル側の端部までの長さ以下である、
請求項1又は2に記載のアクチュエータ。 - 前記第1分極線が配置される無着磁領域の幅は、前記第2分極線が配置される無着磁領域の幅以下である、
請求項1から3のいずれかに記載のアクチュエータ。 - 請求項1から4のいずれかに記載のアクチュエータである第1アクチュエータと、
第2アクチュエータと、
移動部材と、
第1方向及び前記第1方向と交差する第2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、
を備え、
前記第1アクチュエータは、前記第1方向に前記移動部材を駆動し、
前記第2アクチュエータは、前記第2方向に前記移動部材を駆動する、
駆動装置。 - 前記固定部材または前記移動部材の一方に配置された回動軸、
をさらに備え、
前記固定部材または前記移動部材の他方には、前記回動軸と係合している回動案内溝が形成されており、
前記移動部材は、前記回動軸を中心に前記第2方向に回転移動可能であり、前記回動軸と前記回動案内溝との摺動により、前記第1方向に直線移動可能である、
請求項5に記載の駆動装置。 - 前記磁気検出素子は、前記コイルよりも前記回動軸側に配置されている、
請求項6記載の駆動装置。 - 前記回動軸の中心と、前記コイルの駆動中心と、前記磁気検出素子の中心とは、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6又は7に記載の駆動装置。 - 前記移動部材は、光学素子を固定し、
前記光学素子の中心と、前記コイルの駆動中心と、前記磁気検出素子の中心とは、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又は8に記載の駆動装置。 - 前記第1アクチュエータと、前記第2アクチュエータは、前記第1方向に前記光学素子を挟んで配置され、
前記固定部材と前記移動部材とは、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向から見て、前記光学素子よりも前記第1アクチュエータ側に配置された第1規制部によって互いに係合し、前記第2アクチュエータ側に配置された第2規制部によって互いに係合し、前記第1規制部および前記第2規制部によって前記第3方向に相対的に移動しないように規制されており、
前記第1規制部の係合部の前記第2方向の大きさは、前記第2規制部の係合部の前記第2方向の大きさより、大きい、
請求項9に記載の駆動装置。 - 前記第1規制部は、前記第3方向から見て、前記第1アクチュエータに重複する位置に配置されている、
請求項10に記載の駆動装置。 - 被写体を撮影可能な撮像装置であって、
前記被写体の光学像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子に対向して配置されるレンズを含み、前記撮像素子に前記被写体の光学像を出射する撮像光学系と、
前記レンズ及び前記撮像素子のいずれか一方を駆動する、請求項6から9のいずれかに記載の駆動装置と、
前記撮像素子、撮像光学系、及び前記駆動装置を収納する筐体と、
を備えた撮像装置。
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