JP2012237871A - Blur correction unit, lens barrel and optical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレ補正ユニット、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。 The present invention relates to a shake correction unit, a lens barrel, and an optical apparatus.
従来より、撮影光学系の一部であるブレ補正光学系を、光軸に対してほぼ直交する方向に移動させることにより、撮像装置に加わる振動に起因する像の振動を防止し、被写体のブレを補正するブレ補正ユニットが知られている。このようなブレ補正ユニットにおいて、ブレ補正光学系を保持する移動枠の光軸まわりの回転を規制する廻り止め手段を備えるものが存在する(特許文献1参照)。 Conventionally, the vibration correction optical system, which is a part of the photographing optical system, is moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis, thereby preventing image vibration caused by vibration applied to the imaging apparatus and blurring of the subject. An image stabilization unit that corrects the image is known. Among such blur correction units, there is one provided with a detent means for restricting the rotation of the moving frame that holds the blur correction optical system around the optical axis (see Patent Document 1).
上記のようなブレ補正ユニットにおいては、ブレ補正光学系を保持する移動枠がバネを介して固定部材に支持されることで、移動枠の固定部材に対する相対移動が可能とされていることが多い。この場合、移動枠に搭載される移動枠を移動させるための機構(電磁アクチュエータ)の配置位置や、ブレ補正光学系の重心のずれなどによって、移動枠に対して回転成分の外乱が引き起こされる場合がある。この回転成分の外乱は、ブレ補正光学系の位置制御精度に影響を与えるおそれがある。 In the shake correction unit as described above, the moving frame that holds the shake correction optical system is supported by the fixed member via the spring, so that the movable frame can be relatively moved with respect to the fixed member. . In this case, the disturbance of the rotation component is caused to the moving frame by the arrangement position of the mechanism (electromagnetic actuator) for moving the moving frame mounted on the moving frame, the deviation of the center of gravity of the shake correction optical system, etc. There is. This disturbance of the rotational component may affect the position control accuracy of the shake correction optical system.
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、光学系の位置制御精度を向上することが可能なブレ補正ユニット、光学性能を向上することが可能なレンズ鏡筒及び光学機器を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a blur correction unit capable of improving the position control accuracy of an optical system, a lens barrel and an optical apparatus capable of improving optical performance. The purpose is to do.
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の一実施形態を示す図面に対応する符合を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although it attaches | subjects and demonstrates the code | symbol corresponding to drawing which shows one Embodiment of this invention, it is not limited to this.
本発明のブレ補正ユニットは、固定部材(3)と、光学系(20)を支持し、光学系を光軸と垂直な平面内で固定部材に対して目標位置まで相対移動させる可動部(2)と、可動部を固定部材に対して相対移動可能に支持する弾性部材(11)と、を備え、可動部の光軸と垂直な平面内での並進軸に沿った並進運動の固有振動数と、可動部の重心まわりの回転運動の固有振動数との比が、光学系の目標位置と光学系の実位置との残差を、許容値以下とする値をとるブレ補正ユニット(100)である。 The blur correction unit of the present invention supports the fixed member (3) and the optical system (20), and moves the optical system relative to the fixed member relative to the target position in a plane perpendicular to the optical axis (2 ) And an elastic member (11) that supports the movable part so as to be relatively movable with respect to the fixed member, and the natural frequency of translational motion along the translational axis in a plane perpendicular to the optical axis of the movable part. And the ratio of the natural frequency of the rotational motion around the center of gravity of the movable part takes a value that makes the residual between the target position of the optical system and the actual position of the optical system equal to or less than an allowable value. It is.
この場合において、可動部の重心まわりの振動を減衰させる減衰機構(61,62)を備えていてもよい。 In this case, a damping mechanism (61, 62) that attenuates vibration around the center of gravity of the movable part may be provided.
また、本発明では、並進運動の固有振動数と、回転運動の固有振動数との比が、残差を許容値以下とする値をとるよう、弾性部材の配置位置、弾性部材の弾性力、可動部に含まれる部品の形状、及び可動部に含まれる部品の配置位置の少なくとも1つが調整されていることができる。さらに、弾性部材を複数備え、複数の弾性部材のうち少なくとも1つの弾性力が、他の弾性部材の弾性力と異なるようにすることができる。 Further, in the present invention, the arrangement position of the elastic member, the elastic force of the elastic member, so that the ratio between the natural frequency of the translational motion and the natural frequency of the rotational motion takes a value that makes the residual less than or equal to an allowable value. At least one of the shape of the part included in the movable part and the arrangement position of the part included in the movable part may be adjusted. Furthermore, a plurality of elastic members can be provided, and at least one elastic force among the plurality of elastic members can be made different from the elastic force of the other elastic members.
また、本発明では、減衰機構は、可動部の重心まわりの回転運動によって相対位置が変化する磁石(62)と閉回路のコイル(61)とを備え、相対位置の変化によりコイルに発生する電流に基づく減衰力が可動部に作用する磁気ダンパとすることができる。 Further, in the present invention, the damping mechanism includes the magnet (62) whose relative position is changed by the rotational movement around the center of gravity of the movable part and the coil (61) of the closed circuit, and a current generated in the coil by the change of the relative position. It is possible to provide a magnetic damper in which a damping force based on the above acts on the movable part.
本発明のレンズ鏡筒は、本発明のブレ補正ユニットを備えるレンズ鏡筒(150)である。 The lens barrel of the present invention is a lens barrel (150) provided with the blur correction unit of the present invention.
本発明の光学機器は、本発明のブレ補正ユニットを備える光学機器(200)である。 The optical apparatus of the present invention is an optical apparatus (200) including the shake correction unit of the present invention.
本発明に係るブレ補正ユニットは、光学系の位置制御精度を向上することができるという効果を奏する。また、本発明に係るレンズ鏡筒及び光学機器は、光学性能を向上することができるという効果を奏する。 The blur correction unit according to the present invention has an effect that the position control accuracy of the optical system can be improved. In addition, the lens barrel and the optical apparatus according to the present invention have an effect that the optical performance can be improved.
以下、一実施形態について、図1〜図7に基づいて詳細に説明する。図1には、本実施形態に係るブレ補正ユニット100を備える撮像装置200が模式的に示されている。本実施形態の撮像装置200は、例えば、レンズ非交換式のデジタルスチルカメラである。図1は、撮影時(使用時)における状態を示す。
Hereinafter, an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 schematically illustrates an
撮像装置200は、筐体135と、レンズ鏡筒150と、を備える。筐体135には、撮像素子30が固定されている。撮像素子30は、例えばCCD、CMOS等の光−電気変換素子を備え、その撮像面に結像される被写体像を取得するものである。
The
レンズ鏡筒150は、撮像光学系としての、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、ブレ補正レンズ20、および第3レンズ群L3と、第1群筒110と、固定筒130と、カム筒120と、を備える。
The
第1レンズ群L1は、第1群筒110により支持されている。第1群筒110は、カム筒120に支持され、撮影時において、レンズ鏡筒150の鏡筒を構成する部材のうち最も対物側に繰り出される筒体である。第1群筒110には、直進ガイド(直進溝)115が光軸方向に沿って形成されている。第2レンズ群L2は、第2レンズ群保持枠111により支持されている。第2レンズ群保持枠111は、カム筒120に支持されている。
The first lens group L1 is supported by the
ブレ補正レンズ20は、光軸Iと直交する方向に変位(シフト)し、結像面における像ブレを低減するレンズである。なお、ブレ補正レンズ20は、ブレ補正ユニット100の一部を構成している。ブレ補正ユニット100の具体的構成等については、後述する。
The
第3レンズ群L3は、ブレ補正レンズ20の射出側に設けられ、第3レンズ群保持枠140によって光軸I方向に移動可能に支持されている。
The third lens group L3 is provided on the exit side of the
固定筒130は、筐体135と一体的に形成された筒体である。固定筒130には、第3レンズ群保持枠140を支持するガイドバー141、142を備える。固定筒130は、光軸方向に沿って形成された直進ガイド(直進溝)131を有しており、当該直進ガイド131には、第2レンズ群保持枠111の一部や、ブレ補正ユニット100に含まれる固定部材3の一部が挿通した状態となっている。
The fixed
カム筒120は、固定筒130の外側を取り囲むように設けられた筒状部材であり、駆動装置121により光軸I回りに回転されるようになっている。カム筒120の外周面及び内周面にはカム溝が形成されている。これらカム溝には、第1群筒110の一部、第2レンズ群保持枠111の一部、及びブレ補正ユニット100に含まれる固定部材3の一部が係合している。
The
なお、図1では、図示が省略されているが、筐体135内には、絞り機構や、シャッタ機構など、撮像に必要な種々の機構が設けられ、また、筐体135外には、表示部や撮像装置200の操作に必要な各種ボタン等が設けられている。
Although not shown in FIG. 1, various mechanisms necessary for imaging such as an aperture mechanism and a shutter mechanism are provided in the
本実施形態では、第1群筒110は、第1群筒110に形成された直進ガイド115により光軸方向に案内され、また、第2レンズ群保持枠111及び固定部材3は、固定筒130に形成された直進ガイド131により案内されている。したがって、駆動装置121によってカム筒120(カム溝)が光軸回りに回転されると、当該回転に伴って、第1、第2レンズ群L1、L2及びブレ補正レンズ20のそれぞれが、光軸I方向に沿って移動するようになっている。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態に係るブレ補正ユニット100の構成について説明する。図2(A)は、ブレ補正ユニット100を光軸I方向から見た状態を示す図である。また、図2(B)は、図2(A)のA−A線断面図であり、図2(C)は、図2(A)のB−B線断面図である。なお、図2(A)の紙面に平行な面をXY面(X軸とY軸により規定される面)としている。
Next, the configuration of the
図2(A)〜図2(C)に示すように、ブレ補正ユニット100は、固定部材3と、固定部材3に支持される可動部2と、可動部2に支持されるブレ補正レンズ20と、を備える。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
固定部材3は、図2(B)および図2(C)に示すように、概略円筒形状を有している。なお、固定部材3の一部には、図1に示すようにカム筒120のカム溝に係合する突起部分が設けられているが、図2(A)〜図2(C)では、図示を省略している。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the fixing
固定部材3の内部には、板状部分3aが設けられており、当該板状部分3aの中央部には光を通過させるための開口3cが形成されている。また、板状部分3aの一部には、図2(B)に示すように、コイル51aが設けられている。なお、板状部分3aには、図2(A)に示すように、コイル51aのほかに、コイル51bも設けられている。
A plate-
可動部2は、ブレ補正レンズ20を保持するシフト部材4、シフト部材4に配置される永久磁石52a,52bを備える。
The
シフト部材4は、図2(B)、図2(C)に示すように、光を通過させるための開口4aを有し、当該開口4aにおいてブレ補正レンズ20を保持する。シフト部材4には、固定部材3との間に設けられたバネ(引張コイルバネ)11の弾性力により矢印t方向の付勢力が常時付与されている。シフト部材4と固定部材3の板状部分3aとの間には転がり用の球体(不図示)が3箇所配置される。ここで、本実施形態に係るブレ補正ユニット100において、バネ11は、図2(A)に示すように3箇所に配置されているものとする。これらのバネ11と不図示の転がり用の球体により、固定部材3の板状部分3aとシフト部材4との光軸方向に関する位置関係が維持され、XY面内でのシフト部材4の動作案内が実現できるようになっている。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the
また、シフト部材4の、前述したコイル51a,51bに対向する位置には、永久磁石52a,52bが設けられている(図2(A)、図2(B)参照)。コイル51aと永久磁石52aは、コイル51aを流れる電流と永久磁石52aの発生する磁界との間の電磁相互作用により、光軸方向に直交する面内(XY平面とする)における駆動力をシフト部材4に対して付与するムービングマグネット型の駆動機構(ボイスコイルモータ)50aを構成する。また、コイル51bと永久磁石52bは、コイル51bを流れる電流と永久磁石52bの発生する磁界との間の電磁相互作用により光軸方向に直交する面内における駆動力をシフト部材4に対して付与するムービングマグネット型の駆動機構(ボイスコイルモータ)50bを構成する。本実施形態では、駆動機構50aからシフト部材4に付与される駆動力の大きさと方向、及び駆動機構50bからシフト部材4に付与される駆動力の大きさと方向を調整することによって、シフト部材4を、光軸に直交する面内(XY平面)の任意の方向に移動させることができる。
In addition,
また、ブレ補正ユニット100は、不図示のホール素子を備える。ホール素子は、永久磁石52a(52b)の磁界を検出して、当該磁界に応じたアナログ信号を不図示の制御装置に対して出力する。制御装置では、ホール素子から出力されるアナログ信号に基づいて、ホール素子と永久磁石52a,52bとの相対位置関係を検出し、当該相対位置関係に基づいてシフト部材4の位置を検出する。このホール素子により検出されたシフト部材4の位置は、不図示の制御装置によるブレ補正レンズ20の位置制御に用いられる。
The
また、ブレ補正ユニット100には、ダンピング用コイル61と、2つのダンピング用磁石62と、を含む磁気ダンパが設けられている。ダンピング用コイル61は、固定部材3の板状部材3aに設けられた閉回路のコイルである。ダンピング用磁石62は、永久磁石であり、シフト部材4においてブレ補正レンズ20から等距離の位置に設けられている。この磁気ダンパでは、可動部2がX軸方向に移動した場合のダンピング用磁石62の移動による磁界の変化は、ダンピング用コイル61に影響を及ぼさない。また、Y軸方向に移動した場合はコイルに発生する電磁相互作用は磁力方向が逆なので相殺され力は発生しない。一方、可動部2が、可動部2の重心回りに回転すると、ダンピング用磁石62の移動による磁界の変化によって、ダンピング用コイル61に電流が流れる。この場合、ダンピング用磁石62の発生する磁界とダンピング用コイル61を流れる電流との間の電磁相互作用によって、可動部2には、可動部2の回転方向とは逆向きの力が作用する。すなわち、可動部2が回転した場合にのみ、磁気ダンパから可動部2に対して、回転を減衰する力(減衰力)が作用するようになっている。可動部2が並進した場合には減衰力は働かない。
Further, the
次に、本実施形態に係るブレ補正ユニット100の設計方法について説明する。本実施形態では、光軸I方向と垂直な平面(XY面)内の並進軸に沿った可動部2の並進運動の固有振動数(並進固有振動数と記載する)と、可動部2の重心まわりの回転運動の固有振動数(回転固有振動数と記載する)とに着目したブレ補正ユニット100の設計を行うものとする。
Next, a design method for the
図3(A)、図3(B)には、並進固有振動数及び回転固有振動数が、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との差(残差)に与える影響についてシミュレーションするのに用いた可動部2のモデルが示されている。より具体的には、図3(A)には、レンズ中心位置が中立点にあり、可動部2の重心が中立点にある場合のモデルが示され、図3(B)には、レンズ中心位置が中立点からずれ、可動部2の重心が中立点からずれた場合のモデルが示されている。
3A and 3B are diagrams for simulating the influence of the translational natural frequency and the rotational natural frequency on the difference (residual) between the target position and the actual position of the
これらのうち、図3(A)に示すように、レンズ中心位置の中立点から可動部2の重心の中立点までの距離をLgとし、図3(B)に示すように、可動部2の重心のX軸方向及びY軸方向の移動量、並びに回転角をそれぞれ、x、y、θとする。この場合、レンズ中心位置のX軸方向の相対移動量xle及びY軸方向の相対移動量yleは、式(1)及び(2)にて表される。
xle=x+Lg×sinθ …(1)
yle=y+Lg×(1−cosθ) …(2)
Among these, as shown in FIG. 3A, the distance from the neutral point of the lens center position to the neutral point of the center of gravity of the
xle = x + Lg × sin θ (1)
yle = y + Lg × (1-cos θ) (2)
また、可動部2(ブレ補正レンズ20、ダンピング用磁石62、永久磁石52a及び52b、及びシフト部材4等を含む)の質量をm、可動部2の重心まわりの慣性モーメントをJ、バネ11の並進方向のバネ係数をkxy、回転方向のバネ係数をkθとする。この場合、可動部2の並進固有振動数fxyは、式(3)にて表され、可動部2の回転固有振動数fθは、式(4)にて表される。
図4(A)〜図4(C)は、上式(1)〜(4)等に基づき、並進固有振動数(fxy)を45Hzに固定し、回転固有振動数(fθ)を15Hz、45Hz、及び100Hzと変化させた場合の、ブレ補正レンズ20の位置制御後の経過時間と残差との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。なお、本シミュレーションでは、ゲイン交叉周波数を130Hz、ゲイン交叉周波数での位相余裕を35度とした。
4A to 4C are based on the above equations (1) to (4) and the like, the translational natural frequency (f xy ) is fixed at 45 Hz, and the rotational natural frequency (f θ ) is 15 Hz. 4 is a graph showing a result of simulating the relationship between the elapsed time after the position control of the
図4(A)〜図4(C)のシミュレーション結果において、図4(A)と図4(C)で見られる残留振動の大きな残差は回転固有振動によるものである。この残差が収束するまでの時間、及び収束した残差の値を見ると、図4(B)に示すような回転固有振動数(fθ)と並進固有振動数(fxy)とが等しい場合に、残差が収束するまでの時間、及び収束した残差の値が最小となることがわかった。 In the simulation results of FIGS. 4A to 4C, the large residual vibration residuals seen in FIGS. 4A and 4C are due to rotational natural vibration. Looking at the time until the residual converges and the value of the converged residual, the rotational natural frequency (f θ ) and the translational natural frequency (f xy ) as shown in FIG. 4B are equal. In some cases, the time until the residual converges and the value of the converged residual are minimized.
図5は、並進方向の減衰比(ζxy)が0.01、回転方向の減衰比(ζθ)が0.01である場合の、回転固有振動数と並進固有振動数との比と、残差との関係のシミュレーション結果を示したグラフである。図5のグラフからは、並進固有振動数を変化させた場合、回転固有振動数と並進固有振動数との比(fθ/fxy)が1のときに、残差が最小となることがわかった。 FIG. 5 shows the ratio between the rotational natural frequency and the translational natural frequency when the translational damping ratio (ζ xy ) is 0.01 and the rotational damping ratio (ζ θ ) is 0.01. It is the graph which showed the simulation result of the relationship with a residual. From the graph of FIG. 5, when the translational natural frequency is changed, the residual can be minimized when the ratio of the rotation natural frequency to the translational natural frequency (f θ / f xy ) is 1. all right.
図6は、並進方向及び回転方向それぞれの減衰比(ζxyおよびζθ)を固定し、並進固有振動数(fxy)及び回転固有振動数(fθ)を変化させた場合の、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との残差をシミュレーションした結果を示す表である。
FIG. 6 shows the image blur correction when the damping ratios (ζ xy and ζ θ ) in the translation direction and the rotation direction are fixed and the translation natural frequency (f xy ) and the rotation natural frequency (f θ ) are changed. It is a table | surface which shows the result of having simulated the residual of the target position of the
これら図6(A)〜(C)からは、太枠で囲うように、並進方向の減衰比(ζxy)と回転方向の減衰比(ζθ)との組み合わせが変わっても、回転固有振動数と並進固有振動数との比(fθ/fxy)が1である場合(表中の括弧内の数字が1である場合)に、残差が最小となることがわかった。 6A to 6C, even if the combination of the damping ratio (ζ xy ) in the translation direction and the damping ratio (ζ θ ) in the rotation direction changes as shown by a thick frame, the rotation natural vibration It was found that when the ratio of the number to the translational natural frequency (f θ / f xy ) is 1 (when the number in parentheses in the table is 1), the residual is minimized.
すなわち、上記各シミュレーションの結果を総合すると、ブレ補正ユニット100では、fθ、fxyの値にかかわらず、fθ/fxyが1である場合(回転固有振動数(fθ)が、並進固有振動数(fxy)と等しい場合)に、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との残差が最小となることがわかった。したがって、ブレ補正ユニット100においては、可動部2の回転固有振動数と、並進固有振動数との比が1となるように、設計することが望ましいと考えられる。
That is, by summing up the results of the above simulations, in the
しかしながら、実際のブレ補正ユニット100において、回転固有振動数と並進固有振動数との比(fθ/fxy)を1とするのは困難な場合もある。そこで、本実施形態では、回転固有振動数と並進固有振動数との比(fθ/fxy)が、残差が許容できる値以下(例えば、3μm)となる値をとるようにブレ補正ユニット100を設計することとする。この設計においては、例えば、予め作成した可動部2の、バネ11の配置位置、バネ11の弾性力(バネ定数)、可動部2に含まれるシフト部材4の形状、可動部2に含まれる永久磁石52a,52b、ダンピング用磁石62の配置位置、の少なくとも1つを変更・調整することで、fθ/fxyが、残差が許容値以下(例えば、3μm)となる値をとるようにする。このようにすることで、本実施形態では、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との残差を許容値以下に抑えられることができるため、ブレ補正レンズ20の位置制御の精度を向上することが可能となる。なお、バネ11の弾性力(バネ定数)を調整する場合、3つのバネ11のバネ定数を一律変更・調整する場合に限らず、3つのバネ11のうち少なくとも1つのバネ定数を、他のバネ11のバネ定数と異なるように変更・調整することとしてもよい。
However, in the actual
ここで、上記設計方法において、可動部2の構成部品の配置等の変更によって、残差を許容値以下にできない場合には、磁気ダンパを調整してもよい。磁気ダンパを調整する場合には、以下の点を考慮するものとする。
Here, in the above design method, when the residual cannot be reduced to a tolerance or less due to a change in the arrangement of the components of the
図7(A)は、図6(A)〜図6(C)に示すシミュレーション結果から、可動部2の並進運動の共振倍率(Qxy)、回転運動の共振倍率(Qθ)、回転運動の共振倍率と並進運動の共振倍率との比(Qθ/Qxy)、及び平均残差を整理した表である。また、図7(B)は、横軸を並進運動の共振倍率と回転運動の共振倍率との比(Qθ/Qxy)、縦軸を残差として、図7(A)の結果をプロットしたグラフである。ちなみに、先に述べた並進方向の減衰比(ζxy)及び回転方向の減衰比(ζθ)と、並進運動の共振倍率(Qxy)及び回転運動の共振倍率(Qθ)との関係は、式(5)および式(6)で表される。
Qxy=1/(2ζxy) …(5)
Qθ=1/(2ζθ) …(6)
FIG. 7A shows, from the simulation results shown in FIGS. 6A to 6C, the resonance magnification (Q xy ) of translational motion, the resonance magnification (Q θ ) of rotation motion, and the rotation motion of the
Q xy = 1 / (2ζ xy ) (5)
Q θ = 1 / (2ζ θ ) ... (6)
図7(B)からは、回転運動の共振倍率と並進運動の共振倍率との比(Qθ/Qxy)が1より小さい場合、すなわち、回転運動の共振倍率が並進運動の共振倍率よりも小さい場合(Qxy>Qθ)には、残差が許容値以下(例えば、3μm)となることが分かる。したがって、上記設計において、磁気ダンパを調整する場合には、磁気ダンパが、可動部2の重心周りの回転運動を抑制し、回転運動の共振倍率を小さくすることで、Qxy>Qθを実現できるように調整することとする。具体的には、ダンピング用コイル61の配線数や、ダンピング用磁石62の磁力を調整することにより、Qxy>Qθを実現することができる。
FIG. 7B shows that the ratio (Q θ / Q xy ) between the resonance magnification of the rotational motion and the resonance magnification of the translation motion is smaller than 1, that is, the resonance magnification of the rotation motion is larger than the resonance magnification of the translation motion. It can be seen that when the difference is small (Q xy > Q θ ), the residual is less than or equal to an allowable value (eg, 3 μm). Therefore, in the above design, when adjusting the magnetic damper, the magnetic damper suppresses the rotational motion around the center of gravity of the
これにより、可動部2の構成部品の配置等の変更によって、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との残差を許容値以下にできない場合にも、磁気ダンパにより残差が、許容値以下に抑えられるので、可動部2の位置制御精度を向上することが可能となる。
As a result, even if the residual between the target position and the actual position of the
以上、詳細に説明したように、本実施形態のブレ補正ユニット100によれば、固定部材3と、ブレ補正レンズ20を支持し、ブレ補正レンズ20を光軸と垂直な平面内で固定部材3に対して目標位置まで相対移動させる可動部2と、可動部2を固定部材3に対して相対移動可能に支持するバネ11と、を備えており、可動部2の光軸と垂直な平面内での並進軸に沿った並進運動の固有振動数と、可動部2の重心まわりの回転運動の固有振動数との比が、ブレ補正レンズ20の目標位置とブレ補正レンズ20の実位置との残差を許容値以下とする値となるように可動部2を設計している。ここで、図6(A)〜図6(C)に示すように、可動部2の光軸と垂直な平面内での並進軸に沿った並進運動の固有振動数と、可動部2の重心まわりの回転運動の固有振動数との比の値により、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との残差が変化する。したがって、可動部2の光軸と垂直な平面内での並進軸に沿った並進運動の固有振動数と、可動部2の重心まわりの回転運動の固有振動数との比を上記値とすることで、残差を許容値の範囲に抑えることができ、これにより、ブレ補正レンズ20の位置制御精度を向上させることが可能となる。
As described above in detail, according to the
ここで、可動部2の光軸と垂直な平面内での並進軸に沿った並進運動の固有振動数と、可動部2の重心まわりの回転運動の固有振動数との比を上記値とすることは、バネ11の配置位置、バネ11の弾性力、可動部2に含まれる部品(例えば、シフト部材4)の形状、及び可動部2に含まれる部品(例えば、永久磁石52a,52b、ダンピング用磁石62)の配置位置の少なくとも1つを調整することにより実現できる。したがって、位置制御方法などにおける工夫をすることなく、構成部品の配置等の変更を行うことで、簡易にブレ補正レンズ20の位置制御精度を向上させることができる。
Here, the ratio of the natural frequency of the translational motion along the translational axis in the plane perpendicular to the optical axis of the
また、本実施形態のブレ補正ユニット100では、可動部2の重心まわりの振動を減衰させる磁気ダンパにより、回転運動の共振倍率を小さくすることができる。これにより、可動部2の回転運動の共振倍率を、可動部2の並進運動の共振倍率よりも小さくすれば、ブレ補正レンズ20の目標位置と実位置との残差を小さくすることが可能となる。これにより、ブレ補正レンズ20の位置制御の精度を向上することができる。
Further, in the
また、本実施形態のレンズ鏡筒150及び撮像装置200によれば、上述したような位置制御精度が高いブレ補正ユニット100を備えているので、ブレ補正の精度が向上し、安定した像を得ることができる。
Further, according to the
なお、上記実施形態では、撮像装置200が、レンズ非交換式のデジタルスチルカメラである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、撮像装置200は、一眼レフ方式のデジタルカメラであってもよい。この場合、レンズ鏡筒150は、一眼レフ方式のデジタルカメラの交換レンズであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、ダンピング用コイル61を固定部材3に配置し、ダンピング用磁石62をシフト部材4に配置したが、ダンピング用コイル61をシフト部材4に配置し、ダンピング用磁石62を固定部材3に配置してもよい。また、上記実施形態では、可動部2をXY面内で駆動する機構がムービングマグネット型のボイスコイルモータである場合について説明したが、これに限らず、ムービングコイル型のボイスコイルモータであってもよい。また、ボイスコイルモータに限らず、その他の駆動機構を用いることとしてもよい。
In the above embodiment, the damping
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
2 可動部
3 固定部材
4 シフト部材
11 バネ
20 ブレ補正レンズ
50a,50b 駆動機構
51a,51b コイル
52a,52b 永久磁石
61 ダンピング用コイル
62 ダンピング用磁石
100 ブレ補正ユニット
150 レンズ鏡筒
200 撮像装置
2 Moving parts
3 Fixing member
4 Shift members
11 Spring
20
61 Damping coil
62 Damping
Claims (7)
光学系を支持し、前記光学系を光軸と垂直な平面内で前記固定部材に対して目標位置まで相対移動させる可動部と、
前記可動部を前記固定部材に対して前記相対移動可能に支持する弾性部材と、
を備え、
前記可動部の前記光軸と垂直な平面内での並進軸に沿った並進運動の固有振動数と、前記可動部の重心まわりの回転運動の固有振動数との比が、前記光学系の前記目標位置と前記光学系の実位置との残差を、許容値以下とする値をとることを特徴とするブレ補正ユニット。 A fixing member;
A movable part that supports the optical system and moves the optical system relative to the fixed member in a plane perpendicular to the optical axis to a target position;
An elastic member that supports the movable part relative to the fixed member so as to be relatively movable;
With
The ratio of the natural frequency of the translational motion along the translational axis in the plane perpendicular to the optical axis of the movable part and the natural frequency of the rotational motion around the center of gravity of the movable part is the ratio of the natural frequency of the optical system. A shake correction unit characterized in that a residual value between a target position and an actual position of the optical system is set to a value equal to or less than an allowable value.
複数の弾性部材のうち少なくとも1つの弾性力が、他の弾性部材の弾性力と異なることを特徴とする請求項3に記載のブレ補正ユニット。 A plurality of the elastic members;
The blur correction unit according to claim 3, wherein at least one elastic force among the plurality of elastic members is different from the elastic force of the other elastic members.
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