JP2015018001A - 像ぶれ補正装置およびレンズ鏡筒 - Google Patents

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Abstract

【課題】レンズ間の相対的な位置精度を向上させた像ぶれ補正装置を提供することを目的とする。
【解決手段】像ぶれ補正装置500は、第1のレンズを有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠510と、第2のレンズを有し、可動枠510を直接または間接的に保持する固定枠530と、を備える。可動枠510は、光軸方向に延伸した突起部519を有する。固定枠530は、突起部519が挿入される穴部532を有する。可動枠510は、突起部519が穴部532に挿入されることにより可動枠510の移動が所定の範囲に規制される。
【選択図】図3

Description

ここに開示された技術は、撮像装置に用いられるレンズ鏡筒等に備えられる像ぶれ補正装置に関する。
従来、レンズの一部を動かすことにより、像ぶれを補正できる撮像装置が知られている。このような撮像装置は、固定枠と可動枠とアクチュエータとを有する像ぶれ補正装置を有する。可動枠は、レンズを保持し、アクチュエータにより動かされることにより、像ぶれが補正される(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−241254号公報
しかしながら、このような撮像装置において、像ぶれ補正装置は、レンズを保持した本体枠に保持されている。その場合、像ぶれ補正装置の可動枠は、固定枠により位置決めされ、固定枠は、本体枠に保持される。そのため、このような撮像装置は、可動枠と固定枠との位置精度の誤差と、固定枠と本体枠との位置精度の誤差とが累積し、レンズ間の相対誤差が大きくなることがあった。
そこで、ここに開示された技術は、レンズ間の相対的な位置精度を向上させた像ぶれ補正装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、ここに開示された技術における像ぶれ補正装置は、第1のレンズを有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠と、第2のレンズを有し、可動枠直接または間接的に保持する固定枠と、を備える。可動枠は、光軸方向に延伸した突起部を有する。固定枠は、突起部が挿入される穴部を有する。可動枠は、突起部が穴部に挿入されることにより可動枠の移動が所定の範囲に規制される。
また、ここに開示された技術は、第1のレンズを有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠と、第2のレンズを有し、可動枠直接または間接的に保持する固定枠と、を備える。固定枠は、光軸方向に延伸した突起部を有する。可動枠は、突起部が挿入される穴部を有する。可動枠は、突起部が穴部に挿入されることにより可動枠の移動が所定の範囲に規制される。
上記の構成によれば、レンズ間の相対的な位置精度を向上させた像ぶれ補正装置を提供することができる。
実施の形態1にかかるレンズ鏡筒の分解斜視図 実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置の分解斜視図 実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置の側面図 実施の形態1にかかるシャッター装置の分解斜視図 実施の形態1にかかるアクチュエータとシールド板との位置関係を示す図 実施の形態1にかかるシールド板の上面図 実施の形態1にかかるアクチュエータとシールド板との作用関係を示す図 実施の形態1にかかる遮蔽部材の形状を示す図 実施の形態1にかかる遮蔽部材の周辺を示すレンズ鏡筒の拡大断面図
(実施の形態1)
[1.レンズ鏡筒の構成]
図1は、実施の形態1にかかるレンズ鏡筒1の分解斜視図である。実施の形態1にかかるレンズ鏡筒1は、1群枠100、2群枠200、ズームモータ300、シャッター装置400、像ぶれ補正装置500、4群枠600、フォーカスモータ700および撮像素子800を備える。レンズ鏡筒1は、内部に複数の光学素子で構成された光学系により、光線を撮像素子800上に結像させる。
1群枠100は、光学系を構成する少なくとも1つのレンズと、光線を90°折り曲げるプリズム(図示せず)とを備える。
2群枠200は、光学系を構成する少なくとも1つのレンズを保持する。2群枠200は、1群枠100内の空間で、光軸X方向に移動自在に1群枠100に保持される。
ズームモータ300は、1群枠100の側面に取り付けられる。ズームモータ300は、1群枠100内の2群枠200を光軸X方向に移動させる。
シャッター装置400は、露光時間を制御することにより、撮像素子800に当たる光量を決定する。シャッター装置400は、シャッター装置400は、1群枠100の撮像素子800側に取り付けられる。
像ぶれ補正装置500は、可動枠510と、3群枠520と、固定枠530と、フレキシブルプリント基板540とを備える。像ぶれ補正装置500は、レンズ511(図2参照)を有する可動枠510を、光軸Xに垂直な面内で移動させることにより、像ぶれを補正する。可動枠510は、マグネット515及びマグネット513(図2参照)を備える。可動枠510は、3群枠520に移動可能に支持される。3群枠520は、ホール素子522、コイル523、ホール素子524及びコイル525(図2参照)を備える。3群枠520は、シャッター装置400の撮像素子800側に取り付けられる。また、3群枠520は、固定枠530に保持されている。固定枠530は、3群枠520を保持している。固定枠530は、内部の空間に4群枠600を光軸X方向に摺動可能に保持する。固定枠530の側面には、フォーカスモータ700が取り付けられている。固定枠530には、遮蔽部材830及び板金810を介して撮像素子800が取り付けられている。フレキシブルプリント基板540は、ホール素子522、コイル523、ホール素子524及びコイル525に電気的に接続されている。また、フレキシブルプリント基板540は、レンズ鏡筒1フレキシブルプリント基板10と電気的に接続されている。像ぶれ補正装置500については後で詳述される。
4群枠600は、ピントを合わせるためレンズを保持する。4群枠600は、フォーカスモータ700により、光軸X方向に駆動される。
フォーカスモータ700は、固定枠530の側面に取り付けられる。フォーカスモータ700は、4群枠600を光軸X方向に駆動することにより、焦点を調節する。
撮像素子800は、板金810に接着固定されている。板金810は、間に遮蔽部材830を挟んで固定枠530に固定されている。撮像素子800は、フレキシブルプリント基板820に電気的に接続されている。
このようにして、1群枠100、シャッター装置400、像ぶれ補正装置500及び撮像素子800を光軸方向に積み重ねた状態で固定することにより、レンズ鏡筒1の光学系が構成されている。
レンズ鏡筒1フレキシブルプリント基板10は、レンズ鏡筒1に巻きつけられて固定されている。レンズ鏡筒1フレキシブルプリント基板10、フレキシブルプリント基板410及び固定枠530が、フレキシブルプリント基板820の端子に接続されることにより、ズームモータ300、シャッター装置400、像ぶれ補正装置500、フォーカスモータ700及び撮像素子800が制御回路に結線される。
レンズ鏡筒1は、ズームモータ300を駆動し、2群枠200の位置を変化させることにより、光学系の焦点距離を変化させ、ズーム動作させることができる。また、2群枠200の位置および被写体との距離に応じて、フォーカスモータ700を駆動し、4群枠600の位置を変化させることにより、合焦させることができる。また、カメラ全体が振動した際において、像ぶれが発生した場合、像ぶれに対しそのぶれを打ち消す方向に可動枠510の位置を制御することにより、像ぶれを抑制することができる。
[2.像ぶれ補正装置の構成]
像ぶれ補正装置500の構成について詳しく説明する。図2は、実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置500の分解斜視図である。図3は、実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置500の側面図である。
図2に示すように、像ぶれ補正装置500は、可動枠510、3群枠520、固定枠530及びフレキシブルプリント基板540を備える。
可動枠510は、レンズ511、シールド板512、マグネット513、シールド板514およびマグネット515を備える。レンズ511は、像ぶれを補正するレンズであり、可動枠510に保持されている。シールド板512は、マグネット513の磁気をシールドするために設けられる。シールド板512は、可動枠510とマグネット513との間に位置し、可動枠510に接着される。マグネット513は、可動枠510を回転移動させるアクチュエータを構成するマグネットであり、シールド板512に接着される。シールド板514は、マグネット515及びシャッターアクチュエータ430の磁気をシールドするために設けられる。シールド板514は、可動枠510とマグネット515との間に位置し、可動枠510に接着される。マグネット515は、可動枠510を並進移動させるアクチュエータを構成するマグネットであり、シールド板514に接着される。
また可動枠510には、U溝516、U溝517及びU溝518が形成されている。U溝516、U溝517及びU溝518は、略U字形状をした切り欠きである。U溝516、U溝517及びU溝518は、後述されるスライドシャフト526、スライドシャフト527およびスライドシャフト528とそれぞれ係合される。U溝516がスライドシャフト526に係合されることにより、可動枠510が並進移動及びスライドシャフト526を軸とした回転移動が可能となる。U溝517は、スライドシャフト527と係合されることにより、可動枠510の光軸X方向への移動を規制する。U溝518は、スライドシャフト528と係合されることにより、可動枠510の光軸X方向の移動及び可動枠510の傾きを規制する。
さらに可動枠510は、図3に示すように、光軸X方向における撮像素子800側に可動枠510から延伸した突起部519が形成されている。突起部519は、3群枠520に形成された貫通部521cを挿通した状態で、固定枠530に形成された穴部532に挿入されている。これにより、光軸Xに垂直な面内での可動枠510の移動範囲が規制される。
3群枠520には、レンズ511に対向する位置に開口部521aが形成されている。3群枠520の側壁には、切り欠き部521bが形成されている。切り欠き部521bは、スライドシャフト526、スライドシャフト527及び528が3群枠520に固定された状態でも、光軸Xと垂直な方向から可動枠510を3群枠520に組み付けることを可能とする。なお、シャッター装置400の側壁には、3群枠520の切り欠き部521bに対応する位置に、光軸X方向に延出した壁部461が形成されている。これにより、シャッター装置400と3群枠520とを光軸X方向に重ねて固定することにより、像ぶれ補正装置500の側壁には開口を形成しない様にしている。また、3群枠520には、可動枠510の移動時、及び可動枠510と3群枠520との組立時に、3群枠520と可動枠510とが干渉し合わない様に、貫通部521cが形成されている。貫通部521cは、突起部519が穴部532に挿入されることを可能とする。これにより、固定枠530は間接的に可動枠510を保持している。
また、3群枠520は、ホール素子522、コイル523、ホール素子524及びコイル525を備える。ホール素子522は、可動枠510の回転移動の移動量を検出するために、コイル523と並列されて3群枠520に接着されている。コイル523は、可動枠510を回転移動させるアクチュエータを構成するコイルである。コイル523は、3群枠520においてマグネット513と対向する位置に接着されている。ホール素子524は、可動枠510の並進移動の移動量を検出するために、コイル525と並列されて3群枠520に接着されている。コイル525は、可動枠510を並進移動させるアクチュエータを構成するコイルである。コイル525は、3群枠520においてマグネット515と対向する位置に接着されている。
また、3群枠520は、スライドシャフト526、スライドシャフト527及びスライドシャフト528を備える。上述したように、スライドシャフト526、スライドシャフト527及びスライドシャフト528は、それぞれU溝516、U溝517及びU溝518に係合される。可動枠510は、U溝517及びU溝518がそれぞれ、スライドシャフト527及びスライドシャフト528に係合されることにより、光軸Xと垂直な平面で移動自在に3群枠520に保持される。また、可動枠510は、U溝516がスライドシャフト526に係合されることにより、スライドシャフト526を中心に回転自在かつ、スライド可能に支持される。
固定枠530は、光軸X方向に開口を有し、撮像素子800側の開口にレンズ531を備える。530は、被写体側の端面で3群枠520を保持する。また固定枠530は、被写体側の端面に光軸X方向に凹んだ穴部532を有する。そして、可動枠510、3群枠520及び530が光軸X方向に重ねて固定されることにより、可動枠510の突起部519が、固定枠530の穴部532に挿入される。穴部532の径は、突起部519の径より一回り大きく形成されている。そのため、可動枠510は、穴部532と突起部519とのクリアランス内で移動することができる。これにより、可動枠510は、突起部519が穴部532に挿入されることにより光軸Xと垂直な面内での可動枠510の移動が所定の範囲に規制される。
このような構成にすることにより、レンズ間の相対的な位置精度を向上させた像ぶれ補正装置500を提供することができる。一般的に、レンズ同士の光軸が完全に同軸であると、光学系の性能が最も高い。一方、同軸の状態からずれる程、光学系の性能が悪化する。実施の形態1の像ぶれ補正装置500は、レンズ間の位置精度を向上させるとこができるため、設計上の光学性能の悪化を低減できる。そのため、像ぶれ補正装置500を用いることで、バラツキを含めた平均性能が高いレンズ鏡筒1を提供することができる。
実施の形態1における像ぶれ補正装置500は、以下に示すような有用な効果も得られる。
像ぶれ補正装置500は、部品点数が少なく組み立てが容易である。可動枠510の移動を3群枠520で規制する場合、U溝部とスライドシャフトとを係合させるためには、U溝部にスライドシャフトを係合させてから、さらに別の部材を組み付ける必要がある。または、可動枠510と3群枠520とを組み合わせた後に、スライドシャフトを挿入する必要がある。それに対し、像ぶれ補正装置500は、可動枠510に形成された突起部519を固定枠530に形成された穴部532に挿入することにより、可動枠510の移動を規制している。そのため、像ぶれ補正装置500は、別部材が必要にならない。また、3群枠520の側壁には、切り欠き部521bが形成されている。そのため、スライドシャフト526、スライドシャフト527及び528が3群枠520に固定された状態でも、光軸Xと垂直な方向から可動枠510を3群枠520に組み付けることを可能とする。よって、像ぶれ補正装置500は、組み立てが容易である。
また、像ぶれ補正装置500は、性能が悪化することを抑制できる。別部材を追加し可動枠510の移動を規制する方法では、可動枠510及び3群枠520に別部材を固定する際に、ガタ又は変形等が発生することにより、性能が悪化してしまうことがある。後からスライドシャフトを挿入する方法では、スライドシャフトを挿入する際にU溝部にキズが付く等の不具合が発生することにより、性能が悪化する可能性がある。それに対し、像ぶれ補正装置500は、可動枠510に一体形成された突起部519を穴部532に挿入することにより、可動枠510の移動を規制している。そのため、像ぶれ補正装置500は、後から別部材を組み付ける必要がない。また、3群枠520の側壁には、切り欠き部521bが形成されている。そのため、スライドシャフト526、スライドシャフト527及び528が3群枠520に固定された状態でも、光軸Xと垂直な方向から可動枠510を3群枠520に組み付けることを可能とする。つまり、像ぶれ補正装置500は、後からスライドシャフトを挿入する必要がない。よって、像ぶれ補正装置500は、性能が悪化することを抑制できる。
なお、実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置500は、可動枠510が突起部519を有し、固定枠530が穴部532を有するが、ここに開示された技術は、これに限られない。像ぶれ補正装置500は、固定枠530が光軸方向に延伸した突起部を有し、可動枠510は突起部が挿入される穴部を有し、突起部が穴部に挿入されることにより可動枠510の移動が所定の範囲に規制される構成にされてもよい。
また、実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置500は、可動枠510が3群枠520を介して間接的に固定枠530に保持される構成であるが、ここに開示された技術は、これに限られない。像ぶれ補正装置500は、固定枠530にスライドシャフト等が固定され、固定枠530が直接的に可動枠510を保持する構成にされてもよい。例えば、像ぶれ補正装置500、3群枠520と固定枠530とが一体形成されてもよい。
[3.シャッター装置の構成]
シャッター装置400の構成に関して詳しく説明する。図4は、実施の形態1にかかるシャッター装置400の分解斜視図である。
図4に示すように、シャッター装置400は、フレキシブルプリント基板410、本体枠420、シャッターアクチュエータ430、NDアクチュエータ440、羽根450及び羽根固定枠460を備える。
フレキシブルプリント基板410は、シャッターアクチュエータ430とNDアクチュエータ440と電気的に接続される。また、フレキシブルプリント基板410は、レンズ鏡筒1フレキシブルプリント基板10の端子と電気的に接続される。これにより、シャッターアクチュエータ430とNDアクチュエータ440とは、制御回路に電気的に接続される。本体枠420は、1群枠100の撮像素子800側に取り付けられる。
本体枠420は、枠状であり、内部にシャッターアクチュエータ430とNDアクチュエータ440とを保持する。本体枠420は、撮像素子800側に羽根450を保持する。本体枠420には、間に羽根450を挟むようにして、羽根固定枠460が取り付けられる。
シャッターアクチュエータ430は、羽根450の開口部451の開閉を制御する。NDアクチュエータ440は、羽根450の開口部451に光の透過率を制限するフィルター(図示せず)を挿抜する。実施の形態1にかかるNDアクチュエータ440及びシャッターアクチュエータ430は、電磁式アクチュエータである。シャッターアクチュエータ430は、ヨーク431、コイル432及びマグネット433を有する(図5参照)。NDアクチュエータ440も、ヨーク、コイル及びマグネットを有する(図示せず)。
羽根450は、開口部451を有し、シャッターアクチュエータ430により開口部451の開閉を制御される。
羽根固定枠460は、羽根450を挟んで本体枠420に取り付けられることにより、羽根450を本体枠420に固定する。
[4.シャッター装置と像ぶれ補正装置との関係]
ここで、シャッター装置400の構造と像ぶれ補正装置500の構造との関係について詳細に説明する。像ぶれ補正装置500は、マグネット513及びコイル523、又は、マグネット515及びコイル525で構成された電磁式のアクチュエータを有する。また、シャッター装置400も、電磁式のアクチュエータであるシャッターアクチュエータ430とNDアクチュエータ440とを有する。そのため、シャッター装置400と像ぶれ補正装置500とを近接させて配置すると、一方のアクチュエータによって発生される漏れ磁束の影響を、他方のアクチュエータが受ける。これにより、互いのアクチュエータの動作に異常が生じる場合がある。
例えば、実施の形態1にかかる構成では、シャッターアクチュエータ430のコイル432に通電した際の漏れ磁束が、像ぶれ補正装置500のホール素子524に影響を及ぼすことが分かった。これにより、ホール素子524による可動枠510の位置を検出する精度が悪化する。また、像ぶれ補正装置500におけるマグネット515の磁束がシャッターアクチュエータ430に影響を及ぼすことが分かった。これにより、シャッターアクチュエータ430の動作が低下する。或いは、像ぶれ補正装置500におけるマグネット515と、シャッターアクチュエータ430のヨーク431又はマグネット433との間に引力が発生することが分かった。これにより、部品間の摩擦力が増加することにより、シャッターアクチュエータ430及び像ぶれ補正装置500が動作し難くなる等の不具合が発生する。
そこで、実施の形態1にかかるシールド板514は、特徴的な形状を有する。図5は、実施の形態1にかかるシールド板514の上面図である。シールド板514は、本体部514aと突出部514bと突起部514cとを有する。本体部514aは、マグネット515と略同形状であり、マグネット515と対向して接着される。突出部514bは、光軸と垂直な面内において、本体部514aからシャッターアクチュエータ430側に突出している。突出部514bは、シャッターアクチュエータ430と対向するように構成されている。突起部514cは、可動枠510にマグネット515を取り付ける際にマグネット515の位置決めをするための突起である。
次に、シャッターアクチュエータ430とシールド板512との位置関係について説明する。図6は、実施の形態1にかかるシャッターアクチュエータ430とシールド板512との位置関係を示す図である。図6(a)は、上面図である。図6(b)は、正面図ある。図6(c)は、底面図である。まず、シャッターアクチュエータ430は、馬蹄形のヨーク431と、ヨーク431に巻回されたコイル432と、略円筒状のマグネット433とから構成されている。 説明は省略するが、実施の形態1にかかるNDアクチュエータ440も、シャッターアクチュエータ430の構成と全く同じである。
シールド板514は、マグネット515と対向する本体部514a以外に、意図的に本体部514aから突出した突出部514bを有する。突出部514bは、シャッターアクチュエータ430と対向する位置に設けられている。つまり、本体部514aは、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち一方の磁極から発生する磁力線が通る位置に設けられる。また、突出部514bは、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち他方の磁極から発生する磁力線が通る位置に設けられる。
上述したように、像ぶれ補正装置500は、可動枠510の位置を検出するホール素子524と、可動枠510を駆動するマグネット515及びコイル525とを有する。マグネット515は、シャッターアクチュエータ430とホール素子524との間にホール素子524と対向して配置される。さらに、像ぶれ補正装置500は、マグネット515及びシャッターアクチュエータ430の磁気をシールドするシールド板514を有する。シールド板514は、シャッターアクチュエータ430とマグネット515との間に設けられる。シールド板514は、マグネット515から発生する磁束を吸収する。特に、本体部514aは、マグネット515のシャッターアクチュエータ430側に発生する漏れ磁束を低減する役割を果たしている。
このように本体部514aは、マグネット515からシャッターアクチュエータ430側に発生する漏れ磁束を低減する。それにより、本体部514aは、マグネット515の磁束がシャッターアクチュエータ430に回り込むことにより、マグネット515の磁束がシャッターアクチュエータ430の動作を低下させることを抑制する。本体部514aは、マグネット515とヨーク431との間に引力が発生することを抑制する。本体部514aは、マグネット515とマグネット433との間に引力が発生することを抑制する。
また、本体部514aは、マグネット515周辺の磁気抵抗を低減する役割も果たしている。本体部514aは、マグネット515を薄くしても、本体部514aを設けない場合と同等の磁束が得られる。近年、永久磁石は、使用されているNd(ネオジウム)、Dy(ディスプロシウム)等の希土類金属の価格高騰により、材料費が高騰している。マグネットを薄くすることにより、磁石材料の使用量が低減し、材料費が低減される。
上記の様に、マグネット515に対向するようにシールド板514にかかる本体部514aが設けられることにより、マグネット515の漏れ磁束がシャッター装置400に影響することが抑制される。しかし、本体部514aは、シャッター装置400の漏れ磁束が像ぶれ補正装置500に影響することに対しての対策として十分ではない。
実施の形態1では、この対策として図3に示したとおり、シールド板514は、マグネット515と対向する本体部514a以外に、意図的に本体部514aから突出した突出部514bを有する。
以下は、シールド板514に上記のような突出部514bを設ける効果について詳しく説明する。図7は、実施の形態1にかかるシャッターアクチュエータ430とシールド板514との作用関係を示す図である。図7(a)は、シールド板514がない場合、図7(b)は、シールド板514の突出部514bがない場合、図7(c)は、シールド板514の突出部514bがある場合である。図7にかかる線は、シャッターアクチュエータ430により発生する磁力線を示している。図7に示すように、シャッターアクチュエータ430により発生する磁束は、馬蹄形のヨーク431にかかる一方側から発生して他方側に戻る。
図7(a)〜(c)に示す3つ場合について、発明者は、ホール素子524に作用する磁束密度を磁界解析ソフトを用いて計算した。その結果が以下に示される。
図7(a)の場合、ホール素子524に作用する磁束密度は、3.10ガウスであった。図7(b)の場合、ホール素子524に作用する磁束密度は、4.59ガウスであった。図7(c)の場合、ホール素子524に作用する磁束密度は、2.43ガウスであった。
ホール素子524に作用する磁束密度は、図7(a)の場合よりも、図7(b)の場合の方が高いということが分かった。つまり、単純にマグネット515に本体部514aを設けるのみでは、シールド板514を設けない場合よりもホール素子524に作用する漏れ磁束が増加することが分かった。これは、シールド板514が、磁路を短絡したり、周辺の磁束を集めたりするからであると考えられる。シールド板514は、磁気抵抗の小さい材質で作製される。そのため、シールド板514がシャッターアクチュエータ430の一方側近傍に配置された場合、シールド板514が磁路を短絡したり、周辺の磁束を集めたりする。これにより、ホール素子524に作用する漏れ磁束が増えると考えられる。
一方、図7(c)の場合には、ホール素子524に作用する磁束密度が小さくなることが分かった。図7(c)の場合では、シールド板514の突出部514bが、シャッターアクチュエータ430の一方側付近だけでなく、他方側まで伸びている。そのため、シャッターアクチュエータ430の一方側から出た磁力線は突出部514bに入り、本体部514aの中を通過し、シャッターアクチュエータ430の他方側に戻る。これにより、ホール素子524に作用する漏れ磁束は小さくなると考えられる。
よって、実施の形態1の様に、ホール素子524に作用する磁束密度を軽減するためには、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線の両側にシールド板514が設けられることが必要である。つまり、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち一方の磁極から発生する磁力線が通る位置と、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち一方のもう一方の磁極から発生する磁力線が通る位置との両方をカバーする様にシールド板514が設けられることが適切である。
しかしながら、レンズ鏡筒1を小型化しようとすると、像ぶれ補正装置500のマグネット515及びシャッターアクチュエータ430を配置できる位置が制約される。そのため、単純にマグネット515に対向する位置にのみシールド板514を配置しただけでは、十分な効果は期待できない場合が多い。そこで実施の形態1のように、シールド板514は、マグネット515と対向する本体部514a以外に、意図的に本体部514aから突出した突出部514bを設けている。図7に示すとおり本体部514aは、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち一方の磁極から発生する磁力線が通る位置に設けられる。突出部514bは、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち他方の磁極から発生する磁力線が通る位置に設けられる。これにより、マグネット515の漏れ磁束がシャッター装置400に影響すること、及び、シャッター装置400の漏れ磁束が像ぶれ補正装置500に影響することが抑制される。
したがって、実施の形態1にかかるレンズ鏡筒1は、複数のアクチュエータを近接して配置しても、一方のアクチュエータによって発生される漏れ磁束が、他方のアクチュエータに影響を及ぼすことを抑制することができる。
ここで、突出部514bは面積を大きくして、シャッターアクチュエータ430の全体をカバーする形状にすることも考えられる。その場合、ホール素子524に作用する漏れ磁束を低減する効果がより高くなると考えられる。しかし、突出部514bを大きくしすぎると、シールド板514を含めた可動枠510の質量が増加する。これにより、像ぶれ補正装置500の性能が悪化することが考えられる。また、シールド板514のサイズが大きくなる。そのため、レンズ鏡筒1のサイズも大きくなると考えられる。
発明者は、突出部514bが本体部514aに対して小さい面積である場合でも、本体部514a側と通る磁力線と反対側の磁力線が通る位置に突出部514bが設けられることにより、十分な効果が得られることが分かった。
なお、突出部514bの形状、サイズは、漏れ磁束の低減効果を勘案して、決定されることが好ましい。
実施の形態1では、可動枠510にマグネット513、マグネット515、シールド板512およびシールド板514が設けられ、3群枠520側に、ホール素子522、ホール素子524、コイル523およびコイル525が設けられていた構成、いわゆる磁石可動型の構成、が示されている。しかし、ここに開示された技術は、これに限られない。図示しないが、例えば、磁石可動型と反対であるいわゆるコイル可動型の構成でもよい。つまり、可動枠510にホール素子522、ホール素子524、コイル523およびコイル525が設けられ、3群枠520にマグネット513、マグネット515、シールド板512およびシールド板514が設けられてもよい。
以上のように、実施の形態1のレンズ鏡筒1において、シールド板514は、マグネット515と対向する本体部514aと、本体部514aから突出した突出部514bと、を含む。本体部514aは、シャッターアクチュエータ430を駆動することにより、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち一方の磁極から発生する磁力線が通る位置に設けられる。また、突出部514bは、シャッターアクチュエータ430から生じる磁力線のうち他方の磁極から発生する磁力線が通る位置に設けられる。これにより、マグネット515の漏れ磁束がシャッター装置400に影響すること、及び、シャッター装置400の漏れ磁束が像ぶれ補正装置500に影響することが抑制される。
したがって、実施の形態1にかかるレンズ鏡筒1は、複数のアクチュエータを近接して配置しても、一方のアクチュエータによって発生される漏れ磁束が、他方のアクチュエータに影響を及ぼすことを抑制することができる。
なお、実施の形態1では、シャッターアクチュエータ430周辺の構成について説明したが、NDアクチュエータ440周辺の構成についても、同様の構成を適用することも可能である。ただし、カメラにおいて撮影する瞬間にND機構を動作させることは希であり、ND機構よりもシャッター機構側に本構成を採用する方がより効果が高い。また上記以外にも、レンズ駆動用のアクチュエータと、像ぶれ補正機構との間に本構成を適用することも可能である。
[4.遮蔽部材の構成]
以下は、撮像素子800と、固定枠530との間の隙間を遮蔽する遮蔽部材830の構成に関して説明する。図8は、実施の形態1にかかる遮蔽部材830の形状を示す図である。図8(a)〜(e)は、(a)上面図、(b)側面図、(c)正面図、(d)A−A断面図、(e)B−B断面図、である。図9は、実施の形態1にかかる遮蔽部材830の周辺を示すレンズ鏡筒1の拡大断面図である。図9(a)は、正面から見た断面図、図9(b)は、側面から見た断面図、である。
図8に示すように、遮蔽部材830は、撮像素子800に対向する位置に開口した開口部831を有する。遮蔽部材830の外周形状は、4角部が外側方向に張り出した頂点部832と、4角形の4辺に相当する辺部833と、を有する。頂点部832は、エッジの無い湾曲状に形成されている。すなわち、遮蔽部材830の外周形状は、4角形状の4つの角部を外周方向に張り出させ滑らかな曲線でつないだ形状をしている。遮蔽部材830は、固定枠530に押し当てられる押し当て面834と、板金810に固定される外周部835と、を有する。遮蔽部材830は、押し当て面834に対する外周部835の角度が、頂点部832と辺部833とで異なる形状である。具体的には、辺部833における押し当て面834に対する外周部835の角度をα、頂点部832における押し当て面834に対する外周部835の角度をβとすると、αとβとは、以下の関係式を満足するように設計されている。
例えば、遮蔽部材830の形状は、四角い平面板状部材が、4つの角部にしわが寄らないように4つの辺部を所定の角度で折り曲げられた状態で、最初の平面から所定の高さで切断された様な形状である。
また、図9に示すように、撮像素子800は、板金810に固定されており、板金810と固定枠530の間に遮蔽部材830を挟んで固定されている。これにより、遮蔽部材830は、固定枠530に保持されたレンズ531と板金810との間の隙間を遮蔽している。より詳細には、遮蔽部材830は、531に押し当て面834を押し当てられることにより、撮像素子800と固定枠530との間の隙間を遮蔽している。
実施の形態1では、レンズ鏡筒1の製造工程において、撮像素子800は、意図的に光軸Xに対して僅かに傾けて固定される。これは、一品一様で撮像素子800の傾きを調整することにより、各レンズ群の誤差等を吸収し最大限の解像性能を発揮できるようにするためである。撮像素子800の傾きを調整した場合、板金810と固定枠530との隙間および板金810とレンズ531との隙間は、撮像素子800の傾きによって変化する。したがって、撮像素子800と固定枠530との間および撮像素子800とレンズ531との間に異物が侵入しないように遮蔽する為には、遮蔽部材830が隙間の変化に応じて変形する必要がある。
実施の形態1の遮蔽部材830は、上記のような形状をしているため、遮蔽部材830自体の伸縮が抑制されるため、変形するのみで隙間に沿うことができる。これにより、板金810及び固定枠530との密着性が高くなって、塵や埃等の異物の侵入を抑制できる。
ここで遮蔽部材830の外周形状について、単純な長方形の場合と比較して説明する。単純な長方形の場合、板金810と固定枠530の隙間が小さくなった場合、4つの角部周辺の遮蔽部材が伸縮しない限り、捩れや撓み、が発生してしまう。つまり、遮蔽部材830にしわが寄る。
また、遮蔽部材830の外周形状は、単純に四角形状の4つの角部を外周方向に張り出させ滑らかな曲線でつないだ形状にするだけでは、十分な効果は発揮できない。
押し当て面834に対する外周部835の角度αとβとが、例えば、以下の関係式で設計された場合、単純な長方形の場合と同様に遮蔽部材830にしわが寄る。
この場合では、単純な四角錐台の形状となり、板金810と固定枠530の隙間が小さくなった場合、4つの角部周辺の遮蔽部材が伸縮しない限り、捩れや撓みが発生してしまう。従って、押し当て面834に対する外周部835の角度が、以下の関係式を満足する様に遮蔽部材830が設計されることが必要である。
これにより、実施の形態1のように、四角形の4つの角部を外周方向に張り出させ滑らかな曲線でつないだ形状にすることにより、板金810と固定枠530の隙間が小さくなった場合でも、遮蔽部材830は殆ど伸縮することなく、変形するのみで隙間に沿うことができる。そのため、遮蔽部材830にしわが寄りにくく、板金810及び固定枠530との密着性が高くなって、塵や埃等の異物の侵入を抑制できる。
また、ここに開示された技術によれば、遮蔽部材830の材質としてゴム等の伸縮し易い材質が使用されなくてもよい。遮蔽部材830の材料として、伸縮し辛いが変形し易い部材が使用できる。例えば、樹脂の薄板、金属の薄板等をプレス加工等で成型した部材を用いることができる。これらは、ゴムと比較して薄く、成型も容易であるため、さらに狭い隙間を遮蔽できる。また、樹脂の薄板、金属の薄板等は、導電性、反射防止等の機能を付加しやすい。そのため、これらは、遮蔽だけでなく、静電気除去、不要光線のカット等他の機能を複合させることもできる。
[5.まとめ]
(構成1)
実施の形態1にかかる像ぶれ補正装置500は、レンズ511(第1のレンズの一例)を有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠510と、レンズ531(第2のレンズの一例)を有し、可動枠510を直接または間接的に保持する固定枠530と、を備える。可動枠510は、光軸方向に延伸した突起部519を有する。固定枠530は、突起部519が挿入される穴部532を有する。可動枠510は、突起部519が穴部532に挿入されることにより可動枠510の移動が所定の範囲に規制される。
構成1によれば、レンズ間の相対的な位置精度を向上させた像ぶれ補正装置500を提供することができる。
(構成2)
他の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置500は、第1のレンズを有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠と、第2のレンズを有し、可動枠を直接または間接的に保持する固定枠と、を備える。固定枠は、光軸方向に延伸した突起部を有する。可動枠は、突起部が挿入される穴部を有する。可動枠は、突起部が穴部に挿入されることにより可動枠の移動が所定の範囲に規制される。
構成2によれば、レンズ間の相対的な位置精度を向上させた像ぶれ補正装置500を提供することができる。
(構成3)
レンズ鏡筒1は、上述の(5−1)又は(5−2)に記載された像ぶれ補正装置500を備える。
構成3によれば、レンズ間の相対的な位置精度を向上させたレンズ鏡筒1を提供することができる。
ここに開示された技術は、カメラ機能を有する装置、例えば、カメラ、カメラ付き携帯電話、カメラ付きポータブル端末等に適用できる。
1 レンズ鏡筒
10 フレキシブルプリント基板
100 1群枠
200 2群枠
300 ズームモータ
400 シャッター装置
410 フレキシブルプリント基板
420 本体枠
430 シャッターアクチュエータ
431 ヨーク
432 コイル
433 マグネット
440 NDアクチュエータ
450 羽根
451 開口部
460 羽根固定枠
461 壁部
500 像ぶれ補正装置
510 可動枠
511 レンズ
512 シールド板
513 マグネット
514 シールド板
514a 本体部
514b 突出部
514c 突起部
515 マグネット
516 U溝
517 U溝
518 U溝
519 突起部
520 3群枠
521a 開口部
521b 切り欠き部
521c 貫通部
522 ホール素子
523 コイル
524 ホール素子
525 コイル
526 スライドシャフト
527 スライドシャフト
528 スライドシャフト
530 固定枠
531 レンズ
532 穴部
540 フレキシブルプリント基板
600 4群枠
700 フォーカスモータ
800 撮像素子
810 板金
820 フレキシブルプリント基板
830 遮蔽部材
831 開口部
832 頂点部
833 辺部
834 押し当て面
835 外周部

Claims (3)

  1. 第1のレンズを有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠と、
    第2のレンズを有し、前記可動枠を直接または間接的に保持する固定枠と、を備え、
    前記可動枠は、光軸方向に延伸した突起部を有し、
    前記固定枠は、前記突起部が挿入される穴部を有し、
    前記可動枠は、前記突起部が前記穴部に挿入されることにより前記可動枠の移動が所定の範囲に規制される、像ぶれ補正装置。
  2. 第1のレンズを有し、光軸に垂直な面で移動可能な可動枠と、
    第2のレンズを有し、前記可動枠を直接または間接的に保持する固定枠と、を備え、
    前記固定枠は、光軸方向に延伸した突起部を有し、
    前記可動枠は、前記突起部が挿入される穴部を有し、
    前記可動枠は、前記突起部が前記穴部に挿入されることにより前記可動枠の移動が所定の範囲に規制される、像ぶれ補正装置。
  3. 請求項1又は2に記載の像ぶれ補正装置を備えた、レンズ鏡筒。
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