JP2013050499A - Optical image shake correction mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一眼レフカメラ等に搭載される像振れ補正機構に関し、特にレンズ等をシフトさせて、光学的に像振れの補正を行う光学式像振れ補正機構に関する。 The present invention relates to an image blur correction mechanism mounted on a single-lens reflex camera or the like, and more particularly to an optical image blur correction mechanism that optically corrects an image blur by shifting a lens or the like.
近年の撮像装置、とりわけ一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラにおいては、撮影における像振れを補正する機構が搭載されているものがある。 Some recent imaging apparatuses, particularly single-lens reflex cameras, compact cameras, and video cameras, are equipped with a mechanism for correcting image blur during shooting.
撮影における像振れは、例えば撮影者の手振れ等に起因するカメラの振動によって結像面の像が動いてしまうことにより発生する。 Image blur in shooting occurs, for example, when an image on the imaging plane moves due to camera vibration caused by camera shake of the photographer.
上記のような像振れを補正する補正機構には、光学装置側でレンズ光学系の一部のレンズ群を駆動して像振れ補正を行う光学式像振れ補正機構がある。 As a correction mechanism for correcting the image blur as described above, there is an optical image blur correction mechanism that performs image blur correction by driving some lens groups of the lens optical system on the optical device side.
光学式像振れ補正機構は、一般に、像振れを補正するために光軸と直交する方向に移動することで結像位置をシフト可能なレンズ群(以下、補正レンズ群)と、カメラの振れを角速度として検出する角速度センサと、補正レンズ群の現在位置を検出するホール素子を有している。 In general, an optical image shake correction mechanism is a lens group (hereinafter referred to as a correction lens group) capable of shifting an imaging position by moving in a direction orthogonal to the optical axis in order to correct image shake, and a camera shake. An angular velocity sensor that detects the angular velocity and a Hall element that detects the current position of the correction lens group are provided.
つまり、光学式の像振れ補正機構においては、ホール素子の出力から補正レンズ群の現在位置を検出し、また、角速度センサの出力から像振れ量を算出する。そして、レンズの制御を行うCPUが、ホール素子が検出した補正レンズ群の現在位置と角速度センサの出力から算出された像振れ量に基づいて、その像振れを打ち消す方向に補正レンズ群を駆動制御することで結像位置を調整する。 That is, in the optical image blur correction mechanism, the current position of the correction lens group is detected from the output of the Hall element, and the image blur amount is calculated from the output of the angular velocity sensor. The CPU that controls the lens drives and controls the correction lens group in a direction to cancel the image blur based on the current position of the correction lens group detected by the Hall element and the image blur amount calculated from the output of the angular velocity sensor. This adjusts the imaging position.
上記の通り、光学式の像振れ補正機構においては補正レンズ群の現在位置検出にホール素子を用いている。 As described above, in the optical image blur correction mechanism, the Hall element is used to detect the current position of the correction lens group.
ホール素子は、磁束密度を検出し、その大きさに比例したアナログ信号を出力する。そのため、ホール素子位置に対し、測定物の位置に比例した磁束密度がかかるように配置設計することで、ホール素子は移動量に比例したアナログ信号を出力し、補正レンズ群の制御装置は、かかるホール出力の変化から、測定物の位置を検出することができる。 The Hall element detects the magnetic flux density and outputs an analog signal proportional to the magnitude. Therefore, the Hall element outputs an analog signal proportional to the amount of movement by designing the arrangement so that the magnetic flux density proportional to the position of the measurement object is applied to the Hall element position, and the control device for the correction lens group The position of the measurement object can be detected from the change in the hall output.
上記のようなホール素子は、例えば測定物の移動範囲が1mmであった場合、測定物の移動距離を数μm単位で検出することが可能である。 For example, when the moving range of the measurement object is 1 mm, the Hall element as described above can detect the movement distance of the measurement object in units of several μm.
ただし、ホール素子による精度の高い位置検出が可能な範囲は通常1mm(±0.5mm)程度であり、範囲が狭い。 However, the range in which position detection with high accuracy by the Hall element is possible is usually about 1 mm (± 0.5 mm), and the range is narrow.
そのため、マクロレンズ等、補正レンズ群の移動量が大きなレンズにおいては、ホール素子による位置検出では十分なリニアリティが確保できないという問題があった。 For this reason, in a lens such as a macro lens that has a large movement amount of the correction lens group, there is a problem that sufficient linearity cannot be ensured by position detection using a Hall element.
従来、上記のような問題に対応するため、高いリニアリティを確保する技術として、例えば以下の特許文献に記載されているものがある。 Conventionally, in order to cope with the above problems, as a technique for ensuring high linearity, for example, there are those described in the following patent documents.
引用文献1には、補正レンズ群の水平方向位置検出のため、ホール素子が検出する磁界を発生させる、2つで1組の磁石を有しており、かかる2つの磁石が、お互い離れて配置され、また同様に、補正レンズ群の鉛直方向位置検出のため、ホール素子が検出する磁界を発生させる、2つで1組の磁石を有しており、かかる2つの磁石が、お互い離れて配置されることで精度の高い位置検出可能範囲を確保する技術が記載されている。
The cited
しかしながら、引用文献1に記載された発明においては、リニアリティ向上のために検討されているのが、お互い離れて配置される2つで1組である磁石のお互いの距離についてのみであり、他の構成要素の位置関係、構成、距離、位置検出精度については未検討であった。
However, in the invention described in the cited
第1の発明は、光軸と略直交する方向に移動可能な補正レンズ群と、前記補正レンズ群の位置を検出するレンズ位置検出装置と、前記レンズ位置検出装置が前記補正レンズ群の位置を検出するための磁界を発生させる永久磁石と、角度振れを検出する角度振れ検出装置と、前記永久磁石の磁力を用いて前記補正レンズ群を移動するレンズ駆動装置と、前記角度振れ検出装置により検出された振れの信号から算出された前記補正レンズ群の目標位置と、前記レンズ位置検出装置により検出された前記補正レンズ群の現在位置から、前記補正レンズ群の目標位置までの差分を算出し、PID制御により前記レンズ駆動装置を制御する像振れ補正制御装置と磁気回路を構成する第1と第2のヨークとを備え、前記第2のヨークは前記レンズ位置検出装置の位置検出範囲の1倍から1.8倍の長さを一辺とする略正方形の穴を有し、前記穴の中心は、前記補正レンズ群が、前記レンズ駆動装置によって移動させられていない定常時の位置にある状態において、前記レンズ位置検出装置の中心と対向する位置であることを特徴とする光学式像振れ補正機構とした。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a correction lens group movable in a direction substantially orthogonal to an optical axis, a lens position detection device for detecting a position of the correction lens group, and the lens position detection device determining the position of the correction lens group. Detected by a permanent magnet that generates a magnetic field for detection, an angular shake detection device that detects angular shake, a lens driving device that moves the correction lens group using the magnetic force of the permanent magnet, and the angular shake detection device A difference between the target position of the correction lens group calculated from the shake signal and the current position of the correction lens group detected by the lens position detection device to the target position of the correction lens group; An image blur correction control device for controlling the lens driving device by PID control and first and second yokes constituting a magnetic circuit, wherein the second yoke detects the lens position. A hole having a substantially square shape whose length is 1 to 1.8 times the position detection range of the device, and the center of the hole is not moved by the lens driving device. The optical image blur correction mechanism is characterized by being a position facing the center of the lens position detection device in a state where the lens is in a constant position.
高いリニアリティを確保でき、また、位置検出誤差が少ない、精度の高い像振れ補正制御が可能な光学式像振れ補正機構を提供する。 Provided is an optical image blur correction mechanism capable of ensuring high linearity, having a small position detection error, and capable of highly accurate image blur correction control.
まず、像振れ補正機構が搭載された光学装置と撮像装置の構成について説明する。図1は、像振れ補正機構を搭載したカメラシステム(撮像装置と光学装置)の構成を示すブロック図である。 First, the configuration of an optical device and an imaging device on which an image blur correction mechanism is mounted will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a camera system (an image pickup apparatus and an optical apparatus) equipped with an image blur correction mechanism.
図1において、200は撮像装置、100は光学装置である。
In FIG. 1,
まず、光学装置100の構成要素について説明する。
First, components of the
101は光学系、103は絞りユニット、105は絞りユニットを駆動する絞り駆動回路、117はフォーカスレンズ群、119はフォーカスレンズ群117を駆動するフォーカスレンズ駆動装置である。
更に、121は補正レンズ群、123は角度振れ検出装置、125はレンズ位置検出装置、127はレンズ駆動装置、129は像振れ補正CPUである。 Further, 121 is a correction lens group, 123 is an angular shake detection device, 125 is a lens position detection device, 127 is a lens driving device, and 129 is an image shake correction CPU.
角度振れ検出装置123は、光学装置100内に2つ備えられており、光学装置100のピッチ方向とヨー方向の回転を検知する。前述の通り、これらの角度振れ検出装置123から検出された情報は、像振れ補正CPU129に入力される。角度振れ検出装置123としては例えばジャイロセンサなどが用いられる。
Two angular
また、レンズ駆動装置127は補正レンズ群121を移動させるためのアクチュエータである。かかるレンズ駆動装置127として、本実施例ではボイスコイルモータ(VCM)が用いられる。かかるVCMは一対のコイルと永久磁石から成る。本実施例におけるコイルと永久磁石について詳しくは後述する。
The lens driving device 127 is an actuator for moving the
また、レンズ位置検出装置125は、レンズ駆動装置127を構成する永久磁石の磁束密度から補正レンズ群121の現在位置を検出する。前述の通り、レンズ位置検出装置125から出力された情報は、像振れ補正CPU129に入力される。本実施例においてはレンズ位置検出装置125として、後述するホール素子10が3つ用いられる。すなわち、本実施例におけるレンズ位置検出装置125は3つのホール素子から成る。
In addition, the lens position detection device 125 detects the current position of the
また、像振れ補正CPU129は、角度振れ検出装置123の情報を取得し、かかる情報を用いて補正レンズ群121を移動させる方向と距離の情報である目標位置を算出し、レンズ位置検出装置125から補正レンズ群121の位置情報を取得し、かかる情報を用いてPID制御を行う。
Further, the image shake correction CPU 129 acquires information of the angle
更に、131はロック機構、133はロック駆動回路、135はロック検出装置、137は像振れ補正スイッチである。 Further, 131 is a lock mechanism, 133 is a lock drive circuit, 135 is a lock detection device, and 137 is an image blur correction switch.
ロック機構131は補正レンズ群121を機械的に捕捉し、ロック駆動回路133はロック機構131を駆動する。ロック検出装置135はロック機構が正常に補正レンズ群121を捕捉しているか否か検出する。像振れ補正スイッチ137は外部より操作可能な像振れ補正スイッチであり、像振れ補正を行うか否か、また複数の像振れ補正の制御方法のうちいずれの制御を用いるかを撮影者の操作によって切り替えることができる。
The
本発明の像振れ補正機構は、補正レンズ群121、角度振れ検出装置123、レンズ位置検出装置125、レンズ駆動装置127、像振れ補正CPU129、ロック機構131、ロック駆動回路133、ロック検出装置135、像振れ補正スイッチ137を有している。本発明の像振れ補正機構の詳しい構成については後述する。
The image shake correction mechanism of the present invention includes a
更に、139はレンズCPU、141はレンズ接点、143はレンズマウントである。 Further, 139 is a lens CPU, 141 is a lens contact, and 143 is a lens mount.
レンズCPU139は光学装置100内の種々の回路の動作を制御すると共に、撮像装置200の装着時にはレンズ接点141と後述するカメラ接点245が接続されて、後述するカメラCPU201との通信を行うものである。143はレンズマウントであり、後述するカメラマウント243と結合して撮像装置200と光学装置100とを機械的に連結する。
The
次に、撮像装置200の構成要素について説明する。
Next, components of the
201はカメラCPUである。カメラCPU201は、撮像装置200内の種々の回路の動作を制御すると共に、光学装置100の装着時にはレンズ接点141とカメラ接点245が接続されて、レンズCPU139との通信を行う。203は外部より操作可能な電源スイッチであり、カメラCPU201を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給及びシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。
205は外部より操作可能な2段ストローク式のレリーズスイッチ、207はカメラ本体の各種設定を切り替えるモードダイヤル、209はカメラシステム全体の動作に供する電源、211はカメラ本体の各種設定や撮影した画像を表示するためのLCD等を有する表示装置である。 205 is a two-stroke release switch that can be operated from the outside, 207 is a mode dial that switches various settings of the camera body, 209 is a power supply for the operation of the entire camera system, 211 is various settings of the camera body and captured images. A display device having an LCD or the like for displaying.
221はオートフォーカスセンサ219から出力された信号から焦点を検出する焦点検出回路、225は光学装置100から入射される光線をファインダ光学系237に導くためのミラーユニット、227はミラーユニットを駆動するためのミラー駆動装置、229はミラー駆動装置を制御するミラー駆動回路である。231はシャッタユニット233を駆動するシャッタ駆動回路である。235はミラーユニット225によって導かれた光線をファインダ光学系237に導くペンタダハプリズムである。239は測光センサである。測光センサ239は測光を行うために複数の測光領域を有しており、各分割測光領域に導かれる被写体光の照度に応じた測光データを出力する。測光演算回路241は測光センサ239から出力される測光データを処理する測光演算回路である。243はカメラマウントである。カメラマウント243は、レンズマウント143と結合して撮像装置200と光学装置100とを機械的に連結する。247はフィルムカメラにおけるフィルムあるいはデジタルカメラにおける固体撮像素子が位置する撮像面である。
A
次に、本実施例の光学装置100中の像振れ補正機構について、詳しく説明する。
Next, the image blur correction mechanism in the
図2は本発明に係る実施例の像振れ補正機構の分解斜視図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the image blur correction mechanism according to the embodiment of the present invention.
まず、図2を用いて、像振れ補正機構の各部材について説明する。1はベース部材、2は補正レンズ群121を保持するレンズ保持部材、3は後述する支持部材6が移動できる範囲を制限するための凹部を有し、後述する第1のフレキシブルプリント基板4の取り付けのための座面を有したガイド部材である。
First, each member of the image blur correction mechanism will be described with reference to FIG.
4は後述するコイル9及びホール素子10が取り付けられる第1のフレキシブルプリント基板、5は透磁率の高い鋼板で形成された第2のヨーク部材、6は金属製または硬質な樹脂製の球状で、レンズ保持部材2を像面側および被写体側から挟み、支持する支持部材である。
4 is a first flexible printed circuit board to which a coil 9 and a
7は第2のヨーク部材5と同様に透磁率の高い鋼板で形成された第1のヨーク部材、8は互いに離れた位置に固定された6つの永久磁石、9は導線を巻き重ねて形成されたコイルである。第1のフレキシブルプリント基板4のコイル9が取り付けられている面と反対側の面には不図示のホール素子10が取り付けられている。かかるホール素子10は永久磁石8の磁束密度を検出する。
7 is a first yoke member formed of a steel plate having a high magnetic permeability like the
11はレンズ保持部材2から延出されたロック軸およびスイング軸を捕捉するための溝部を有したロック部材、12はベース部材1に固定され、ロック部材の光軸方法における移動を制限するためのカバー部材である。
11 is a lock member having a lock shaft extending from the
13は後述するアクチュエータ14及びフォトインタラプタ15を固定するためのモータベース部材、14は通常ステッピングモータやDCモータが用いられ、ロック部材11を駆動するアクチュエータ、15はロック部材11の位置を検出するためのフォトインタラプタ、16はレンズ鏡筒とアクチュエータ14並びにフォトインタラプタ15とを電気的に接続するための第2のフレキシブルプリント基板である。
17〜21は先述した各部材を締結する、締結部材である。
次に、ホール素子10が検出する磁気回路を構成する、第1のヨーク部材7、第2のヨーク部材5、永久磁石8と、永久磁石8の発生させる磁界で推力を発生するコイル9について説明する。
Next, the
永久磁石8はホール素子10の位置検出用及び、コイル推力の磁界を発生させる。前述の通り、本実施例の像振れ補正機構は、6つの永久磁石を有している。かかる永久磁石は2つで一組となり、2つの永久磁石は互いに一定の間隔を持って配置される。
The
コイル9及び、ホール素子10は第1のフレキシブルプリント基板4に固定され、また、これらは電気的に接続されている。
The coil 9 and the
第1のヨーク部材7、第2のヨーク部材5は外部への磁束の漏れを防ぎ、磁気回路を構成する。また、コイルに鎖交する磁束を増やす。
The
次に、2つの永久磁石の配置間隔と、ホール素子10の位置検出範囲について説明する。
Next, the arrangement interval of the two permanent magnets and the position detection range of the
特許文献1にもある通り、2つの永久磁石の配置間隔は、広ければ広いほど位置検出範囲が広くなる。ただし、2つの永久磁石の間隔を広く取りすぎれば、像振れ補正機構のサイズの増大を招き、好ましくない。
As disclosed in
本実施例においては、レンズ保持部材2の移動量、すなわちホール素子10の位置検出範囲は3.2mmに設定されている。これをうけ、本実施例では2つの永久磁石の間隔を移動量の半値以上の2mmに設定している。これは、永久磁石8の間隔が移動量の半値以下の間隔であると、前記移動量が最大となった場合に、推力が低下するためである。
In this embodiment, the movement amount of the
2つの永久磁石の間隔が狭いために推力が低下する現象について、図3を用いて以下に説明する。 A phenomenon in which the thrust decreases because the distance between the two permanent magnets is narrow will be described below with reference to FIG.
図3は、像振れ補正時に働く推力と、2つの永久磁石の間隔の関係を示す模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the thrust acting during image blur correction and the distance between two permanent magnets.
図3の(B)は十分に2つの永久磁石の間隔が1.6mm以上離れている場合を示しており、(B’)はレンズ保持部材2を大きく移動させた状態を示している。(B’)からわかる通り、2つの永久磁石の間隔が離れていれば、推力は正常に働く。
FIG. 3B shows a case where the distance between two permanent magnets is sufficiently 1.6 mm or more, and FIG. 3B shows a state where the
一方、(A)は2つの永久磁石の間隔が1.6mm以下の場合を示しており、(A’)はレンズ保持部材2を大きく移動させた場合を示している。(A’)からわかる通り、レンズ保持部材2を大きく移動させた場合、コイル9が永久磁石8bの一部である斜線部分の逆側の磁界を受けることにより、逆側の推力が発生する。これにより、推力が低下してしまうため、2つの磁石の間隔は狭すぎても好ましくない。
On the other hand, (A) shows the case where the distance between the two permanent magnets is 1.6 mm or less, and (A ′) shows the case where the
ただし、コイルの大きさによってはこの限りではない。例えば、コイル9が小さい場合には永久磁石8aと8bの間隔が1.6mm以上であったとしても、レンズ保持部材2が大きく移動された際にコイル9が永久磁石8bの一部である斜線部分の逆側の磁界を受けることはなく、逆側の推力が発生することがないという場合が考えられる。
However, this is not the case depending on the size of the coil. For example, when the coil 9 is small, even if the distance between the
次に、本実施例において、第2のヨーク部材5に設けられた穴とその位置について説明する。
Next, in this embodiment, the holes provided in the
図4は本発明に係る実施例の像振れ補正機構の第2のヨーク部材5の斜視図であり、図5は本発明に係る実施例の像振れ補正機構を像面側から見た斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of the
図4と図5が示す通り、第2のヨーク部材5には3つの穴が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
かかる穴は、ホール素子10が第2のヨーク部材5から受ける磁界の影響を小さくするために設けられたものである。そのため、図5が示す通り、かかる穴は第2のヨーク部材5上のホール素子10と対向する位置に、それぞれ1つずつ設けられる。
Such holes are provided in order to reduce the influence of the magnetic field that the
また、かかる穴の中心は、補正レンズ群を保持するレンズ保持部材2がVCMによって移動させられていない定常時の位置にある状態において、ホール素子10の中心と光軸方向に対向する位置に設定される。
Further, the center of the hole is set to a position facing the center of the
次に、かかる穴の必要性について詳しく説明する。 Next, the necessity of such holes will be described in detail.
まず、磁束密度の変化について図6を用いて説明する。図6は第2のヨーク部材5に穴を設けた場合の例と穴を設けなかった場合の例の磁束密度の変化を比較する模式図である。図6において、縦軸は磁束密度であり、横軸はストロークである。
First, the change in magnetic flux density will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram for comparing changes in magnetic flux density between an example in which a hole is provided in the
ここでホール素子の出力は磁束密度に比例するので、磁束密度の値をホール素子の出力、すなわち検出位置と考えて良い。 Here, since the output of the Hall element is proportional to the magnetic flux density, the value of the magnetic flux density may be considered as the output of the Hall element, that is, the detection position.
図6が示す通り、第2のヨーク部材5に穴を設けなかった場合の例の方が、穴を設けた例より、磁束密度の変化が急峻であり、リニアリティが低い。
As shown in FIG. 6, in the case where the
次に、位置検出誤差について図7を用いて説明する。図7は第2のヨーク部材5に穴を設けた場合の例と穴を設けなかった場合の例の位置検出誤差を比較する模式図である。図7において、縦軸は位置検出誤差であり、横軸はストロークである。単位はそれぞれ、縦軸はμm、横軸はmmである。
Next, the position detection error will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram comparing the position detection error between the example in which a hole is provided in the
図7が示すとおり、穴を設けた場合の方が穴を設けなかった場合に比べ、位置検出誤差が小さい。 As shown in FIG. 7, the position detection error is smaller when the hole is provided than when the hole is not provided.
したがって、本実施例では、ホール素子10が第2のヨーク部材5から受ける磁界の影響を小さくすることで、リニアリティを高く確保し、位置検出誤差を小さくするために第2のヨーク部材5に穴を設けている。
Therefore, in this embodiment, by reducing the influence of the magnetic field received by the
また、第2のヨーク部材5の影響を小さくするために第2のヨーク部材5とホール素子を離して配置することが考えられるが、その場合には、永久磁石8と第2のヨーク部材5のギャップが大きくなる事によるVCMの推力低下、及び振れ補正機構のサイズ増加を招き、望ましくない。
Further, in order to reduce the influence of the
次に、かかる穴の大きさと形状について説明する。 Next, the size and shape of the hole will be described.
本実施例において、かかる穴は、ホール素子10の位置検出範囲の1倍から1.8倍の長さを一辺とする略正方形と規定されている。前述の通り、本実施例において、ホール素子10の位置検出範囲は3.2mmである。そのため、本実施例においてかかる穴の1辺の長さは3.2mmから5.76mmが望ましい。
In the present embodiment, the hole is defined as a substantially square having a length of 1 to 1.8 times the position detection range of the
これは、かかる穴の大きさが小さすぎたり、大きすぎたりする場合に、位置検出誤差が大きくなったりするためである。これについて、図8と図9を用いて次に説明する。 This is because the position detection error increases when the size of the hole is too small or too large. This will be described next with reference to FIGS.
図8は第2のヨーク部材5に設けた穴が、1辺が6.5mmの略正方形の場合の例と、1辺が4.5mmの略正方形の場合の例と、1辺が3mmの略正方形の場合の例の磁束密度の変化を比較する模式図である。図8において、縦軸は磁束密度であり、横軸はストロークである。
FIG. 8 shows an example in which the holes provided in the
図8が示す通り、磁束密度の変化は1辺が6.5mmの略正方形の場合の例、1辺が4.5mmの略正方形の場合の例、1辺が3mmの略正方形の場合の例の順に緩やかであり、リニアリティが高い。 As shown in FIG. 8, the change in magnetic flux density is an example in the case of a substantially square with one side of 6.5 mm, an example in the case of a substantially square with one side of 4.5 mm, and an example in the case of a substantially square with one side of 3 mm. In order, the linearity is high.
すなわち、第2のヨーク部材5に設けた穴は、大きければ大きいほどリニアリティが高くなる。
That is, the larger the hole provided in the
次に、図9は第2のヨーク部材5に設けた穴が、1辺が6.5mmの略正方形の場合の例と、1辺が4.5mmの略正方形の場合の例と、1辺が3mmの略正方形の場合の例の位置検出誤差の大きさを比較する模式図である。図9において、縦軸は位置検出誤差であり、横軸はストロークである。単位はそれぞれ、縦軸はμm、横軸はmmである。
Next, FIG. 9 shows an example in which the holes provided in the
図9が示す通り、位置検出誤差は1辺が6.5mmの略正方形の場合の例、1辺が3mmの略正方形の例の場合、1辺が4.5mmの略正方形の例の場合の順に大きい。 As shown in FIG. 9, the position detection error is an example in the case of a substantially square with one side of 6.5 mm, in the case of an example of a substantially square with one side of 3 mm, and in the case of an example of a substantially square with one side of 4.5 mm. Larger in order.
すなわち、第2のヨーク部材5に設けた穴は、大きすぎても小さすぎても位置検出誤差が大きくなってしまう。
That is, if the hole provided in the
そこで、本実施例は、第2のヨーク部材5に設けた穴の1辺の長さに上限をホール素子10の位置検出範囲の1.8倍、下限をホール素子10の位置検出範囲の1倍と設定することで、リニアリティを高くすることと、位置検出誤差を小さくすることを両立している。
Therefore, in this embodiment, the upper limit of the length of one side of the hole provided in the
また、本実施例では、ホール素子10への第2のヨーク部材5の影響を小さくすることで、リニアリティを高くし、また、位置検出誤差を小さくするために第2のヨーク部材5に穴を設けている。しかしながら、第2のヨーク部材5の影響を小さくするために第2のヨーク部材5に、穴ではなく凹みを設ける構成とすることも考えられる。
Further, in this embodiment, by reducing the influence of the
そこで、本実施例において、第2のヨーク部材5に凹みではなく穴を設けている理由について、次に説明する。
In the present embodiment, the reason why the
図10は、第2のヨーク部材5に1辺が4.5mmの略正方形の穴を設けた場合の例と、1辺が4.5mmの略正方形の凹みを設けた場合の例の磁束密度の変化を比較する模式図である。図10において、縦軸は磁束密度であり、横軸はストロークである。
FIG. 10 shows an example in which the
図10が示す通り、磁束密度の変化は1辺が4.5mmの略正方形の穴を設けた場合の例の方が、1辺が4.5mmの略正方形の凹みを設けた場合の例に比べて緩やかであり、リニアリティが高い。 As shown in FIG. 10, the change in the magnetic flux density is more in the case where a substantially square hole having a side of 4.5 mm is provided in the example where a substantially square hole having a side of 4.5 mm is provided. Compared to it, it is moderate and linearity is high.
すなわち、同じ大きさであれば、凹みを設けるよりも穴を設けた方が、リニアリティが高くなる。 That is, if it is the same magnitude | size, the direction which provided the hole rather than providing a dent will become high.
次に、図11は第2のヨーク部材5に1辺が4.5mmの略正方形の穴を設けた場合の例と、1辺が4.5mmの略正方形の凹みを設けた場合の例の位置検出誤差の大きさを比較する模式図である。図11において、縦軸は位置検出誤差であり、横軸はストロークである。単位はそれぞれ、縦軸はμm、横軸はmmである。
Next, FIG. 11 shows an example in which the
図11が示す通り、位置検出誤差は1辺が4.5mmの略正方形の穴を設けた場合の例の方が、1辺が4.5mmの略正方形の凹みを設けた場合の例に比べて小さい。 As shown in FIG. 11, the position detection error in the case where a substantially square hole having a side of 4.5 mm is provided is larger than that in the case where a substantially square recess having a side of 4.5 mm is provided. Small.
すなわち、同じ大きさであれば、凹みを設けるよりも穴を設けた方が、位置検出誤差が小さく、精度の高い位置検出が可能となる。 That is, if the holes have the same size, the position detection error is smaller and the position detection can be performed with higher accuracy when the hole is provided than when the recess is provided.
以上の結果をふまえ、本実施例では第2のヨーク部材5に、凹みではなく穴を設ける構成としている。
Based on the above results, in this embodiment, the
以上の通り、本実施例では、3つのアクチュエータを有する像振れ補正機構において、磁気回路を構成するヨークに、ホール素子10の位置検出範囲の1倍から1.8倍の長さを一辺とする略正方形の穴を設けることで、リニアリティが高く、また、位置検出誤差が小さい、精度の高い像振れ補正制御が可能な光学式像振れ補正機構を提供することができる。
As described above, in this embodiment, in the image blur correction mechanism having three actuators, the yoke constituting the magnetic circuit has a length that is 1 to 1.8 times the position detection range of the
1 ベース部材
2 レンズ保持部材
3 ガイド部材
4 第1のフレキシブルプリント基板
5 第2のヨーク部材
6 支持部材
7 第1のヨーク部材
8 永久磁石
9 コイル
10 ホール素子
11 ロック部材
12 カバー部材
13 モータベース部材
14 アクチュエータ
15 フォトインタラプタ
16 第2のフレキシブルプリント基板
17 締結部材
18 締結部材
19 締結部材
20 締結部材
21 締結部材
100 光学装置
200 撮像装置
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記補正レンズ群の位置を検出するレンズ位置検出装置と、
前記レンズ位置検出装置が前記補正レンズ群の位置を検出するための磁界を発生させる永久磁石と、
角度振れを検出する角度振れ検出装置と、
前記永久磁石の磁力を用いて前記補正レンズ群を移動するレンズ駆動装置と、
前記角度振れ検出装置により検出された振れの信号から算出された前記補正レンズ群の目標位置と、前記レンズ位置検出装置により検出された前記補正レンズ群の現在位置から、前記補正レンズ群の目標位置までの差分を算出し、PID制御により前記レンズ駆動装置を制御する像振れ補正制御装置と
磁気回路を構成する第1と第2のヨークと
を備え、
前記第2のヨークは前記レンズ位置検出装置の位置検出範囲の1倍から1.8倍の長さを一辺とする略正方形の穴を有し、
前記穴の中心は、前記補正レンズ群が、前記レンズ移動装置によって移動させられていない定常時の位置にある状態において、前記レンズ位置検出装置の中心と対向する位置である
ことを特徴とする
光学式像振れ補正機構。 A correction lens group movable in a direction substantially orthogonal to the optical axis;
A lens position detection device for detecting the position of the correction lens group;
A permanent magnet for generating a magnetic field for the lens position detection device to detect the position of the correction lens group;
An angular shake detection device for detecting angular shake;
A lens driving device that moves the correction lens group using the magnetic force of the permanent magnet;
From the target position of the correction lens group calculated from the shake signal detected by the angular shake detection device and the current position of the correction lens group detected by the lens position detection device, the target position of the correction lens group An image blur correction control device that calculates the difference up to and controls the lens driving device by PID control, and first and second yokes that constitute a magnetic circuit,
The second yoke has a substantially square hole with one side that is 1 to 1.8 times the position detection range of the lens position detection device;
The center of the hole is a position facing the center of the lens position detecting device in a state where the correction lens group is in a normal position where the correction lens group is not moved by the lens moving device. Formula image shake correction mechanism.
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