JP2015099204A - Image tremor correction device, lens barrel, camera body and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像ブレ補正装置、レンズ鏡筒、カメラボディおよび撮影装置に関する。 The present invention relates to an image blur correction device, a lens barrel, a camera body, and a photographing device.
手振れなどによる撮像画像のブレを抑制する振れ補正装置としては、種々のものが知られている。たとえば、特許文献1には、マグネットおよびコイルを利用した振れ補正装置が開示されている。特許文献1の振れ補正装置では、移動部材の固定部材に対する相対移動に粘性減衰を付与するように、移動部材と固定部材との間に磁性流体を配置してある。
Various devices are known as shake correction devices that suppress blurring of a captured image due to camera shake or the like. For example,
しかしながら、特許文献1の振れ補正装置では、マグネットの両極間に跨がるように磁性流体を配置してあるため、磁気回路の磁束が、磁性流体を通り、N極からS極に向かってしまう問題があった。その結果、特許文献1の振れ補正装置では、コイルに供給される磁力が減少してしまうため、その駆動効率が悪化してしまう問題があった。
However, in the shake correction apparatus of
本発明の目的は、粘性減衰特性を有すると共に、駆動効率が優れる小型の像ブレ補正装置、レンズ鏡筒、カメラボディおよび撮影装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a compact image blur correction device, a lens barrel, a camera body, and a photographing device that have viscous damping characteristics and excellent driving efficiency.
上記の目的を達成するために、本発明の像ブレ補正装置(100)は、
固定部(200)に対して相対的に移動可能な移動部(300)と、
前記移動部(300)に備えられ光学系により結像される像のブレを補正するブレ補正光学系(L3)と、
前記移動部(300)に備えられるコイル(302)と、
前記コイル(302)にN極の磁力を供給する第1領域と前記コイル(302)にS極の磁力を供給する第2領域とを有し、前記固定部(200)に備えられるマグネット(202)と、
前記第1領域と前記第2領域との間に備えられる突起部(212)と、
前記第1領域及び前記第2領域の少なくとも一方に備えられる磁性流体(260)と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image blur correction device (100) of the present invention includes:
A moving part (300) movable relative to the fixed part (200);
A blur correction optical system (L3) that corrects blur of an image formed by the optical system provided in the moving unit (300);
A coil (302) provided in the moving unit (300);
A magnet (202) provided in the fixed portion (200) has a first region for supplying N-pole magnetic force to the coil (302) and a second region for supplying S-pole magnetic force to the coil (302). )When,
A protrusion (212) provided between the first region and the second region;
A magnetic fluid (260) provided in at least one of the first region and the second region.
なお、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。 In order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the description has been made in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but the present invention is not limited to this. The configuration of the embodiment described later may be improved as appropriate, or at least a part of the configuration may be replaced with another configuration. Further, the configuration requirements that are not particularly limited with respect to the arrangement are not limited to the arrangement disclosed in the embodiment, and can be arranged at a position where the function can be achieved.
第1実施形態
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るカメラ1は、いわゆる一眼レフデジタルカメラであり、カメラボディ1aとレンズ鏡筒2とが着脱可能に構成してある。なお、以下の実施形態では、一眼レフデジタルカメラを例に説明するが、本発明はこれに限定されない。たとえば、レンズ鏡筒2とカメラボディ1aとが一体に構成されるコンパクトデジタルカメラであっても良い。さらに、ミラー機構を省いたミラーレスタイプのカメラであっても良い。また、一眼レフデジタルカメラやコンパクトデジタルカメラに限らず、ビデオカメラ、双眼鏡、顕微鏡、望遠鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。
First Embodiment As shown in FIG. 1, a
レンズ鏡筒2は、被写体側から順に、ズームレンズ群L1、フォーカスレンズ群L2、振れ補正レンズ群L3を配列して構成された撮像光学系を備えている。振れ補正レンズ群L3の背後(像面側)には、CCDやCMOSに代表される撮像素子3を具備してある。
The lens barrel 2 includes an imaging optical system configured by arranging a zoom lens group L1, a focus lens group L2, and a shake correction lens group L3 in order from the subject side. Behind the shake correction lens group L3 (image plane side), an
ズームレンズ群L1は、撮像光学系のうち最も被写体側に設けられ、駆動機構6により光軸Lに沿った方向に移動自在に駆動され、ズーミングが可能になっている。フォーカスレンズ群L2は、駆動機構8により光軸Lに沿った方向に移動自在に駆動され、フォーカシングが可能になっている。
The zoom lens group L1 is provided on the most object side in the imaging optical system, and is driven to be movable in the direction along the optical axis L by the
振れ補正レンズ群L3は、像ブレ補正装置100の一部を構成する。振れ補正レンズ群L3は、CPU14からの信号を受けた像ブレ補正装置100により、光軸Lに交差する面内で移動され、カメラの動きに起因する像ブレを低減する。
The shake correction lens unit L3 constitutes a part of the image
絞り機構4は、振れ補正レンズ群L3と撮像素子3との間に配置してあり、被写体光の光量を制御するように駆動機構10により駆動される。
The
クイックリターンミラー26は、構図決定の際にファインダー32に像を映し出すための構成であり、露光中は光路から退避する。クイックリターンミラー26は、不図示のミラー駆動部(例えばDCモータ)により駆動される。シャッター28は、露光時間を制御する構成であり、不図示のシャッター駆動部(例えばDCモータ)によって駆動される。
The
撮像素子3は、撮像光学系が撮像面上に結像する被写体像の光に基づいて、電気的な画像出力信号を生成する。その画像出力信号は、信号処理回路16で、A/D変換やノイズ処理されてCPU14へ入力する。
The
レンズ鏡筒2には、ジャイロセンサなどの角速度センサ12が内蔵してあり、角速度センサ12は、カメラ1に生じる手ブレなどによる角速度を検出し、CPU14に出力する。CPU14には、AFセンサ18からの検出信号も入力され、その検出信号に基づき、駆動機構8を制御し、オートフォーカス(AF)機構を実現している。なお、角速度センサ12は、カメラボディ1aに備えられても良い。
The lens barrel 2 incorporates an
CPU14には、記憶媒体20、不揮発性メモリ22および各種操作ボタン24などが接続されている。記憶媒体20は、CPU14からの出力信号を受けて、撮影画像を記憶したり、読み出されたりするメモリであり、たとえば着脱自在なカード式メモリである。着脱自在なメモリとしては、SDカード等のさまざまなタイプがあるが、特に限定されるものではない。
A
不揮発性メモリ22は、ジャイロセンサのゲイン値などの調整値情報が記憶してあり、CPU14と共にカメラの内部に内蔵してある半導体メモリなどで構成される。各種操作ボタン24としては、たとえばレリーズスイッチが例示され、レリーズスイッチを半押しまたは全押しすることで、その信号がCPU14に入力される。
The
図1に示す像ブレ補正装置100の構成を図2の分解斜視図を用いて説明する。像ブレ補正装置100は、固定部200、移動部300、蓋部材400、ロックリング500を含む。なお、図2には表示していないが、移動部300は、その中心部に図1に示す振れ補正レンズ群L3を備えており、像ブレを補正するように、光軸Lに交差するX−Y平面上を移動する。以下の説明では、本実施形態の理解を容易にするために、振れ補正レンズ群L3を1枚の振れ補正レンズL3として説明する。また、以下の説明においては、光軸Lに略平行な軸をZ軸、Z軸に直交して相互に垂直な軸をX軸およびY軸とする。
The configuration of the image
移動部300は、2本の引張コイルばね74により、固定部200に取り付けてある。引張コイルばね74は、移動部300を固定部200に近づける方向に付勢しており、光軸Lに交差する平面上において、振れ補正レンズL3のレンズ中心を光軸L側に復帰させるように移動部300に力を作用させている。
The moving
移動部300は、3個のセラミックボール72を介して摺動することで、光軸Lに交差する平面上(たとえば、X軸とY軸を含む面、光軸Lに直交する面)を固定部200に対して相対移動可能である。なお、引張コイルばね145およびセラミックボール148の数量は、移動部300および固定部140の形状等に合わせて、適宜変更可能である。
The moving
移動部300は、移動部300に備えられる第1コイル302および第2コイル303と、固定部200に備えられる第1マグネット202および第2マグネット(不図示)との相互作用によって発生する駆動力により、光軸Lに交差する平面上を移動する。
The moving
第1コイル302と第1マグネット202とは、Z軸方向に沿って互いに向き合うように配置してあり、第1VCM252を構成している。また、第2コイル303と第2マグネット(不図示)とは、Z軸方向に沿って互いに向き合うように配置してあり、第2VCM254を構成している。なお、VCMとはボイスコイルモータの略称である。本実施形態では、移動部300が第1コイル302および第2コイル303を備え、固定部200が第1マグネット202および第2マグネット(不図示)を備える構成であるが、移動部がマグネットを備え、固定部がコイルを備える構成であっても良い。
The
また、固定部200または移動部300は、移動部300の固定部200に対する相対位置を検出する位置検出センサ(不図示)を備える。位置検出センサは、たとえば、PSD等の光学式センサまたはホール素子等の磁気センサである。
The fixed
蓋部材400は、固定部200との間に、移動部300を挟み込むように配置してあり、ネジ76によって固定部200に固定してある。ロックリング500は、略円環形状であり、ブレ補正を行わない時に、移動部300が固定部200に対して相対移動しないようにロックする。
The
図1および図2に示す像ブレ補正装置100によるブレ補正動作の一例を図3に示す。以下では、図1に示す角速度センサ12が出力したX軸方向に関する角速度情報から振れ補正レンズL3をX軸方向に駆動する場合を例に挙げて説明する。
An example of the blur correction operation by the image
角速度=0アルゴリズム50は、角速度センサ12の出力信号(角速度情報)ωからその中心値(ω=0(ゼロ)の値)を算出するものである。カメラボディ1a及びレンズ鏡筒2が静止しているときに、角速度センサ12の出力信号ωが変動すると、CPU14は、カメラボディ1a及びレンズ鏡筒2がブレていると誤認し、振れ補正レンズL3によりブレを補正しようする。このために、角速度センサ12の出力信号ωの中心値を角速度=0アルゴリズム50によって算出する必要がある。角速度=0アルゴリズム50は、算出した中心値を角速度センサ12の出力信号ωから減算し、補正が必要な角速度情報を算出する。角速度情報角速度=0アルゴリズム50は、移動平均法やディジタルフィルタなどによって中心値を算出する。
The angular velocity = 0
積分部51は、補正が必要な角速度情報を角度情報θに積分するためのものである。オーバフロー防止テーブル52は、カメラボディ1a及びレンズ鏡筒2のブレを同一方向の角速度成分として角速度センサ12が長時間検出したときに、積分のオーバフローを防止するものである。オーバフロー防止テーブル52は、発生した出力信号を角速度情報から減算してオーバフローを防止する。なお、オーバフロー防止テーブル52は、露光動作中には使用されない。角度情報θが飽和しかかっている状況下でオーバフロー防止テーブル52を使用すると、その出力信号により角速度情報が変動する。その結果、CPU14は、この変動値をカメラボディ1a及びレンズ鏡筒2のブレと誤認識し、振れ補正レンズL3が補正してしまうためである。
The
理想目標位置変換部53は、振れ補正レンズL3の理想的な目標駆動位置情報(以下、目標駆動位置情報という)Xに積分後の角度情報θを変換するものである。理想目標位置変換部53は、焦点距離情報f、ブレ補正係数α及び被写体距離情報Dに基づいて、目標駆動位置情報Xを演算する。ここで、ブレ補正係数αは、振れ補正レンズL3の駆動量に対する撮像面上での補正量の比である。ブレ補正係数αの値が大きくなればなるほど、振れ補正レンズL3の駆動量は、同じブレに対して少なくて済む。また、ブレ補正係数αは、焦点距離fの関数で表される。目標駆動位置情報Xは、被写体が遠いときには、以下の式で表される。
X=f×θ×β/α(f)
ここで、θは、ブレ角度であり、βは、定数である。また、被写体が近いときには、被写体距離情報Dを用いてブレ補正量を変更する。理想目標位置変換部53は、演算した目標駆動位置情報Xをコンパレータ54に出力する。
The ideal target position conversion unit 53 converts the integrated angle information θ into ideal target drive position information (hereinafter referred to as target drive position information) X of the shake correction lens L3. The ideal target position conversion unit 53 calculates target drive position information X based on the focal length information f, the blur correction coefficient α, and the subject distance information D. Here, the blur correction coefficient α is the ratio of the correction amount on the imaging surface to the drive amount of the shake correction lens L3. The greater the value of the blur correction coefficient α, the smaller the drive amount of the shake correction lens L3 is required for the same blur. The blur correction coefficient α is expressed as a function of the focal length f. The target drive position information X is expressed by the following expression when the subject is far away.
X = f × θ × β / α (f)
Here, θ is the blur angle, and β is a constant. When the subject is close, the blur correction amount is changed using the subject distance information D. The ideal target position conversion unit 53 outputs the calculated target drive position information X to the
コンパレータ54は、目標駆動位置情報Xが比較値Xmax ,Xmin を越えた回数をカウントするものである。コンパレータ54は、目標駆動位置情報Xを予め設定した比較値(設定値)Xmax ,Xmin と比較し、この目標駆動位置情報Xをそのまま出力する。目標駆動位置情報Xから位置バイアステーブル56の出力信号を減算した目標駆動位置情報X’は、可動範囲リミッタ55に入力する。
The
可動範囲リミッタ55は、振れ補正レンズL3の駆動範囲(可動範囲)をソフト的に規制するものである。可動範囲リミッタ55は、振れ補正レンズL3の駆動範囲を機械的に規制する機械的リミットの内側に設けられており、そのソフトリミット値を±Lに設定している。可動範囲リミッタ55は、目標駆動位置情報X’をPID制御部58に出力する。PID制御部58は、目標駆動位置情報X’に基づいて、振れ補正レンズL3を移動させるように、図2に示す第1VCM252を駆動する。
The
位置バイアステーブル56は、大きな目標駆動位置情報Xが入力したときに、この目標駆動位置情報Xを修正して歪ませて、振れ補正レンズL3に急激な速度変化が生じないように振れ補正レンズL3の駆動位置を修正するものである。 The position bias table 56 corrects and distorts the target drive position information X when large target drive position information X is input, so that the shake correction lens L3 does not cause a rapid speed change. The drive position is corrected.
速度バイアステーブル57は、可動範囲の中心から偏った位置を中心に振れ補正レンズL3が駆動しているときに、この振れ補正レンズL3の駆動速度を修正することで可動範囲の中心又はその近傍に振れ補正レンズL3を引き戻すものである。速度バイアステーブル57の出力信号は、補正が必要な角速度情報から減算される。その結果、可動範囲の中心から偏った位置を駆動する振れ補正レンズL3は、可動範囲の中心又はその近傍に引き戻される。 When the shake correction lens L3 is driven around a position deviated from the center of the movable range, the speed bias table 57 is adjusted to the center of the movable range or its vicinity by correcting the drive speed of the shake correction lens L3. The shake correction lens L3 is pulled back. The output signal of the velocity bias table 57 is subtracted from the angular velocity information that needs to be corrected. As a result, the shake correction lens L3 that drives a position deviated from the center of the movable range is pulled back to the center of the movable range or the vicinity thereof.
次に、図4および図5を用いて、本実施形態の像ブレ補正装置100の構成を詳細に説明する。図4は、図2に示す第1VCM252の断面図であり、図5は、図4のA−A’断面図である。なお、第2VCM254についても、第1VCM252と同様の構成であってもよい。
Next, the configuration of the image
移動部300は、振れ補正レンズL3を備えており、固定部200と蓋部材400との間に配置してある。移動部300は、光軸Lに交差する平面上において固定部130に対して相対移動可能である。
The moving
蓋部材400は、第1ヨーク402を備える。第1ヨーク402は、固定部200が備える第1駆動マグネット202a、第2駆動マグネット202bおよび第2ヨーク206とともに、磁気回路を形成している(図6等参照)。第1ヨーク402は、移動部300に対向するように、蓋部材400に取り付けてある。
The
移動部300には、その蓋部材400側に凹部306を形成してある。蓋部材400が備える第1ヨーク402は、凹部306に入り込むように配置してある。また、移動部300は、固定部200側にコイル取付部304を有する。コイル302は、固定部200の第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bに対向するように、コイル取付部304に取り付けてある。なお、移動部300とコイル取付部304とは一体構造であってもよい。
The moving
固定部200は、第1駆動マグネット202a、第2駆動マグネット202b、第2ヨーク206および突起部212を備える。第1駆動マグネット202aは、コイル302にN極の磁力を供給するように、固定部200に配置してあり、第2駆動マグネット202bは、コイル302にS極の磁力を供給するように、固定部200に配置してある。第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bは、固定部200の凸部214を挟んで、互いに距離を隔てて配置してある。
The fixing
突起部212は、第1駆動マグネット202aと第2駆動マグネット202bとの間に配置してある。突起部212は、固定部200の凸部214に取り付けてあり、コイル302の内側(空芯部)に入り込むように、固定部200から移動部300側に突出している。なお、突起部212は、コイル302の内側で、コイル302に接触しないように構成してある。また、突起部212は、非磁性体で構成してある。非磁性体としては、特に限定されず、磁性材料以外を全て含み、たとえば、非磁性金属(マグネシウム合金、アルミニウム合金)、セラミック又は樹脂等が例示される。
The
固定部200と移動部300との間には、磁性を有する磁性流体260が配置してある。磁性流体260は、第1駆動マグネット202aのN極が発生する磁力および第2駆動マグネット202bのS極が発生する磁力により、第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bの上に保持されている。磁性流体260は、固定部200に対して相対移動する移動部300に、粘性抵抗を付与する。また、磁性流体260は、第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bの磁力により、移動部300を初期位置(光学中心)に復帰させるように力を作用させている。
A
磁性流体260は、コイル302に接触しており、しかも、コイル302の内側に入り込んでいる。コイル302の内側では、磁性流体260よりも突起部212の先端212aが移動部300側に突出している。
The
磁性流体260は、突起部212よりも第1駆動マグネット202a側の第1領域に配置される第1磁性流体262と、突起部212よりも第2駆動マグネット202b側の第2領域に配置される第2磁性流体264とを含む。すなわち、磁性流体260は、突起部212により、第1駆動マグネット202aのN極が保持する第1磁性流体262と第2駆動マグネット202aのS極が保持する第2磁性流体264とを含む。なお、好適には、磁性流体260は、突起部212により、第1磁性流体262と第2磁性流体264とに完全に分離される。
The
なお、磁性流体は、たとえば流体でありながら磁性を持ち、磁石に吸い寄せられる性質を持つ液体である。この磁性流体としては、特に限定されないが、たとえばマグネタイトやマンガン亜鉛フェライトなどの強磁性微粒子、その表面を覆う界面活性剤、ベース液(水や油)などで構成される磁性コロイド溶液である。磁性流体中の強磁性微粒子は、たとえば界面活性剤とベース液の親和力と界面活性剤同士の反発力によりベース液中で凝集したり沈降したりすることなく安定した分散状態を保っている。 The magnetic fluid is, for example, a fluid that has magnetism and is attracted to the magnet while being a fluid. The magnetic fluid is not particularly limited. For example, the magnetic fluid is a magnetic colloid solution composed of ferromagnetic fine particles such as magnetite and manganese zinc ferrite, a surfactant covering the surface, a base liquid (water and oil), and the like. The ferromagnetic fine particles in the magnetic fluid maintain a stable dispersion state without being aggregated or settled in the base liquid due to, for example, the affinity between the surfactant and the base liquid and the repulsive force between the surfactants.
上記のように構成してある本実施形態では、図6(a)に示すように、好適な磁気回路を形成することができる。なぜなら、非磁性体で構成してある突起部212が、磁性流体260を、突起部212よりも第1駆動マグネット202a側の第1領域に配置される第1磁性流体262と突起部212よりも第2駆動マグネット202b側の第2領域に配置される第2磁性流体264とに分離している。このため、本実施形態では、磁気回路の磁束が、磁性流体260を通り、第1駆動マグネット202aのN極から第2駆動マグネット202bのS極に直接に向かってしまう問題が解消されている。その結果、本実施形態では、第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bの磁力を、コイル302に好適に供給することができるので、効率良くVCMを駆動することができる。
In the present embodiment configured as described above, a suitable magnetic circuit can be formed as shown in FIG. This is because the
なお、図6(b)に示すのは、本実施形態の比較例である。図6(b)に示す比較例は、突起部212を有しない点以外は、本実施形態と同様である。比較例では、磁気回路の磁束が、磁性流体260を通り、第1駆動マグネット202aのN極から第2駆動マグネット202bのS極に向かってしまう。その結果、比較例では、コイル302に供給される磁力が減少してしまうので、VCMの駆動効率が悪化してしまっている。
FIG. 6B shows a comparative example of this embodiment. The comparative example shown in FIG. 6B is the same as the present embodiment except that the
なお、図4に示すように、本実施形態では、第1飛散防止部材208および/または第2飛散防止部材308を備えてもよい。第1飛散防止部材208は、固定部200に備えられる。第1飛散防止部材208は、移動部300側に突出し、磁性流体260の飛散を防止する。第1飛散防止部材208は、少なくとも、固定部200の振れ補正レンズL3側に取り付けてあり、より好適には、磁性流体260を取り囲むように固定部200に取り付けてある。なお、第1飛散防止部材208は、固定部200と一体的に形成してあってもよい。図5に示すように、第1飛散防止部材208と移動部300との間の光軸L方向のギャップg1は、コイル302と固定部200との間の光軸L方向ギャップg2よりも狭く構成することができる。なぜなら、第1飛散防止部材208と移動部300との間の光軸L方向のギャップg1は、固定部200と移動部300との間に配置するセラミックボール72(図2)のサイズに対応している。図2に示すセラミックボール72は、図4に示す第1飛散防止部材208と移動部300との間に配置してもよい。
In addition, as shown in FIG. 4, you may provide the 1st
第2飛散防止部材308は、移動部300に備えられる。第2飛散防止部材308は、固定部200側に突出し、磁性流体260の飛散を防止する。第2飛散防止部材308は、少なくとも、移動部300の振れ補正レンズL3側に形成してあり、より好適には、磁性流体260および第1飛散防止部材208を取り囲むように、移動部300から固定部200側に突出するように形成してある。なお、移動部300と第2飛散防止部材308とは、別個の構成であってもよい。
The second
本実施形態に係るブレ補正装置100の周波数特性を図7Aに示す。図7Aにおいて、本実施形態のブレ補正装置100の周波数特性は実線で示し、比較例は点線で示す。なお、比較例では、固定部200と移動部300との間に磁性流体260を配置していないこと以外は、本実施形態に係るブレ補正装置100と同様の構成である。
FIG. 7A shows frequency characteristics of the
図7A(a)および図7A(b)に示すように、本実施形態の比較例では、周波数f1[Hz]付近において、ゲインが急激に上昇すると共に位相が急激に変化しており、その周波数帯域では動作が不安定である。これに対して、本実施形態に係るブレ補正装置100は、周波数f1[Hz]付近においても、ゲインおよび位相の変化が小さく、比較例と比較して、動作が安定的である。
As shown in FIGS. 7A (a) and 7A (b), in the comparative example of the present embodiment, the gain suddenly rises and the phase suddenly changes near the frequency f1 [Hz]. The operation is unstable in the band. On the other hand, the
上記のように、本実施形態に係るブレ補正装置100では、固定部200と移動部300との間に磁性流体260を配置してあるので、移動部300が固定部200に対して相対移動する際に、移動部300に磁性流体260による粘性抵抗を付与することができる。すなわち、本実施形態では、磁性流体260は、第1駆動マグネット202a、第2駆動マグネット202b、コイル302および突起部212に接触しており、これらとの接触面積に応じる粘性減衰を、移動部300の相対移動に対して付与することができる。その結果、本実施形態では、簡易且つ小型な構成で、好適な周波数特性を有するブレ補正装置を提供することができる。なお、磁性流体260の注入量や粘性を適宜調整することで、粘性減衰特性を調整することができる。
As described above, in the
また、本実施形態では、磁性流体260は、非磁性体で構成してある突起部212により、第1駆動マグネット202aのN極が保持する第1磁性流体262と第2駆動マグネット202aのS極が保持する第2磁性流体264とに分離されている。このため、本実施形態では、磁気回路の磁束が、磁性流体260を通り、第1駆動マグネット202aのN極から第2駆動マグネット202bのS極に直接に向かってしまう問題が解消されている。その結果、本実施形態では、第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bの磁力を、コイル302に好適に供給することができるので、効率良くVCMを駆動することができる。
In the present embodiment, the
上記の実施形態では、磁性流体260は、第1磁性流体262と第2磁性流体264とを含んでいたが、第1磁性流体262または第2磁性流体264の何れかを配置する構成であってもよい。この場合であっても、上記の実施形態と同様の作用効果が得られる。
In the above embodiment, the
また、本実施形態では、磁性流体160が突起部212と共に具備されることで、ブレ補正(VR)が作動していない時(VR_off(ブレ補正オフ)時、または防振オフ時と称する)においても、下記に示すような作用効果を奏する。以下、その説明を記述する。
In the present embodiment, the magnetic fluid 160 is provided together with the
突起部212と磁性流体160が具備されていないブレ補正装置では、VR_offの設定がなされた状態では、防振レンズ(振れ補正レンズ群L3)をメカ的にロックする機構が設けられている(たとえば図2に示すロックリング500)。しかしながら、ロック機構にもガタが存在する為、ロック状態においても、ガタ内であれば防振レンズは動くことができる。
In the shake correction apparatus that does not include the
このため、レリーズスイッチが押され、ミラーアップや、シャッター駆動による衝撃が加わった場合、衝撃により防振レンズ自体が動いてしまう(ロックガタ内で)。特に三脚固定時において、この影響は顕著に表れる。以下に、一例を示す(三脚固定、VR_off時の振動)。 For this reason, when the release switch is pressed and a shock is applied due to mirror up or shutter drive, the vibration-proof lens itself moves due to the shock (within the lock backlash). This effect is particularly noticeable when the tripod is fixed. An example is shown below (tripod fixation, vibration during VR_off).
図7B(a)は、レリーズショック(ミラー駆動、シャッター駆動)により、カメラ全体が振動し、この動きによる撮像面上でのぶれを示した波形である。時刻:t1にてミラーが駆動され、その後、時刻:t2にシャッターが駆動され、露光が開始される。また、この衝撃に誘発され、防振レンズも、ロックガタ内にて振動してしまう場合もある(図7B(b))。図7B(c)は、図7B(a)、及び、図7(b)の振動が加わった場合の、撮像面上のブレ波形を示している。露光開始後にも振動が乗っているため、撮影画像は、ぶれにより劣化してしまう。 FIG. 7B (a) is a waveform showing the shake on the imaging surface due to the vibration of the entire camera due to the release shock (mirror drive, shutter drive). The mirror is driven at time t1, and then the shutter is driven at time t2, and exposure is started. In addition, the anti-vibration lens may be vibrated in the rock play due to the impact (FIG. 7B (b)). FIG. 7B (c) shows a blur waveform on the imaging surface when the vibrations of FIG. 7B (a) and FIG. 7 (b) are applied. Since the vibration is applied even after the start of exposure, the photographed image is deteriorated due to the shake.
これに対して、本実施形態では、磁性流体160が突起212と共に具備してあるために、図7B(b)に示すレンズの動きによるぶれは軽減されることになる。なぜなら、防振レンズに粘性減衰特性が加わるためである。この結果、レリーズ時の衝撃が加わった場合の、撮像面上でのぶれは、図7B(a)に示すカメラ自体の振動の影響のみとなり、磁性流体を配置することで、防振オフ時においても、レンズの動きによるぶれは軽減されるという効果が得られる。
On the other hand, in the present embodiment, since the magnetic fluid 160 is provided together with the
第2実施形態
第2実施形態では、図8および図9に示すように、突起部212が移動部300に取り付けてある点で、第1実施形態と異なる以外は、第1実施形態と同様である。以下の説明において、上記の実施形態と重複する部分の説明を省略する。
Second Embodiment The second embodiment is the same as the first embodiment except that the
本実施形態では、図8および図9に示すように、突起部212は、移動部300のコイル取付部304に取り付けてあり、第1駆動マグネット202aと第2駆動マグネット202bとの間に入り込むように移動部300から固定部200側に突出している。なお、突起部212は、コイル取付部304とは異なる位置で、移動部300に取り付けてあってもよい。また、突起部212は、移動部300と一体構造であってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the
本実施形態では、図10(a)および図10(b)に示すように、好適な磁気回路を形成することができる。すなわち、図10(a)に示す例では、非磁性体で構成してある突起部212が、第1駆動マグネット202aと第2駆動マグネット202bとの間に入り込んでおり、磁気回路の磁束が、磁性流体260を通り、第1駆動マグネット202aのN極から第2駆動マグネット202bのS極に直接に向かってしまう現象が大幅に抑制されている。より好適には、図10(b)に示すように、突起部212が、第1駆動マグネット202aのN極および第2駆動マグネット202bのS極よりも固定部200側に突出している。この場合には、磁気回路の磁束が、磁性流体260を通り、第1駆動マグネット202aのN極から第2駆動マグネット202bのS極に向かう現象をより好適に抑制することができる。したがって、本実施形態では、第1駆動マグネット202aおよび第2駆動マグネット202bの磁力を、コイル302に好適に供給することができるので、VCMを効率良く駆動することができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, a suitable magnetic circuit can be formed. That is, in the example shown in FIG. 10A, the
第3実施形態
第3実施形態では、図11および図12に示すように、固定部200がコイル302を備え、移動部300がマグネット202および突起部212を備え、マグネット202が1つの駆動マグネット202である点で、第1実施形態と異なる以外は、第1実施形態と同様である。以下の説明において、上記の実施形態と重複する部分の説明を省略する。
Third Embodiment In the third embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the fixing
本実施形態では、固定部200がコイル302を備える。コイル302は、固定部200の凸部214を介して、固定部200に取り付けてある。移動部300は、駆動マグネット202および突起部212を備える。駆動マグネット202は移動部300に取り付けてあり、N極およびS極の磁力をコイル302に供給する。突起部212は、駆動マグネット202のN極とS極との間で駆動マグネット202に取り付けてあり、コイル302の内側に入り込むように、移動部300から固定部200側に突出している。
In the present embodiment, the fixing
磁性流体260は、駆動マグネット202が発生する磁界により、駆動マグネット202の上に保持されている。磁性流体260は、突起部212よりも駆動マグネット202のS極側の第1領域に配置される第1磁性流体262と、突起部212よりも駆動マグネット202のN極側の第2領域に配置される第2磁性流体264とを含む。すなわち、磁性流体260は、突起部212により、駆動マグネット202のN極が保持する第1磁性流体262と駆動マグネット202のS極が保持する第2磁性流体264とに分離されている。このため、本実施形態では、磁気回路の磁束が、磁性流体260を通り、駆動マグネット202のN極からS極に直接に向かってしまう問題が解消されている。その結果、本実施形態では、駆動マグネット202の磁力を、コイル302に好適に供給することができるので、効率良くVCMを駆動することができる。
The
第4実施形態
第4実施形態では、図13および図14に示すように、蓋部材400が第3駆動マグネット404aおよび第4駆動マグネット404bを備え、突起部212が固定部200および蓋部材400に固定してある点で、第1実施形態と異なる以外は、第1実施形態と同様である。以下の説明において、上記の実施形態と重複する部分の説明を省略する。
Fourth Embodiment In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the
本実施形態では、図13および図14に示すように、蓋部材400は、第3駆動マグネット404aおよび第4駆動マグネット404bをさらに備える。第3駆動マグネット404aは、コイル302にS極の磁力を供給するように、蓋部材400に配置してあり、第4駆動マグネット404bは、コイル302にN極の磁力を供給するように、蓋部材400に配置してある。第3駆動マグネット404aおよび第4駆動マグネット404bは、蓋部材400の凸部410を挟んで、互いに距離を隔てて配置してある。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the
第1駆動マグネット202a、第2駆動マグネット202b、第2ヨーク206、第3駆動マグネット404a、第4駆動マグネット404bおよび第1ヨーク402は、磁気回路を形成しており、コイル302に磁力を供給している。
The
突起部212は、コイル302の内側(空芯部)および移動部300の貫通孔310を貫通して、固定部200の凸部214と蓋部材400の凸部410とを接続するように固定してある。
The protruding
磁性流体260は、第1駆動マグネット202aのN極が発生する磁力、第2駆動マグネット202bのS極が発生する磁力、第3駆動マグネット404aのS極が発生する磁力、第4駆動マグネット404bのN極が発生する磁力により、固定部200と蓋部材400との間に保持されている。磁性流体260は、コイル302の内側および移動部300の貫通孔310の内周面に接触するように配置される。
The
磁性流体260は、突起部212よりも第1駆動マグネット202aおよび第3駆動マグネット404a側の第1領域に配置される第1磁性流体262と、突起部212よりも第2駆動マグネット202bおよび第4駆動マグネット404b側の第2領域に配置される第2磁性流体264とを含む。すなわち、磁性流体260は、非磁性体の突起部212により、第1駆動マグネット202aのN極および第3駆動マグネット404aのS極が保持する第1磁性流体262と第2駆動マグネット202aのS極および第4駆動マグネット404bN極が保持する第2磁性流体264とに分離されている。このため、本実施形態では、好適に磁気回路を形成することができる。その結果、本実施形態では、マグネットの磁力を、コイル302に好適に供給することができるので、効率良くVCMを駆動することができる。
The
なお、上記の実施形態では、固定部200および蓋部材400がマグネットを備える構成であったが、本実施形態はこれに限定されず、固定部200または蓋部材400の何れかがマグネットを備える構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the fixing
また、上記の実施形態では、突起部212よりも第1駆動マグネット202aおよび第3駆動マグネット404a側の第1領域に配置される第1磁性流体262と、突起部212よりも第2駆動マグネット202bおよび第4駆動マグネット404b側の第2領域に配置される第2磁性流体264とを含む構成であったが、本実施形態はこれに限定されない。たとえば、突起部212よりも第1駆動マグネット202aおよび第3駆動マグネット404a側の第1領域に配置される第1磁性流体262、又は、突起部212よりも第2駆動マグネット202bおよび第4駆動マグネット404b側の第2領域に配置される第2磁性流体264の何れかを含む構成であってもよい。また、第1駆動マグネット202a、第2駆動マグネット202b、第3駆動マグネット404aまたは第4駆動マグネット404bの何れかが磁性流体260を保持する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the first
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。 In addition, this invention is not limited to said embodiment.
上記の実施形態では、振れ補正レンズL3を駆動するタイプの光学系移動型ブレ補正装置であったが、撮像素子3が移動するタイプの撮像素子移動型ブレ補正装置にも適用することができる。
In the above-described embodiment, the optical system movement type blur correction apparatus that drives the shake correction lens L3 is used. However, the present invention can also be applied to an image sensor movement type blur correction apparatus that moves the
また、上記の実施形態では、図15(a)に示すように、第1コイル302および第2コイル304は、X軸およびY軸に対してそれぞれ平行に配置してあったが、これに限定されない。たとえば、図15(b)に示すように、第1コイル302および第2コイル304は、X軸およびY軸に対して傾斜させて配置してあってもよい。たとえば、磁性流体260の粘性抵抗に応じて、第1コイル302および第2コイル304の傾斜角度θ1(90度以上または90度以下)を決定することができる。たとえば、磁性流体260の粘性抵抗が高い場合には、第1コイル302および第2コイル304の傾斜角度θ1を大きくする。
In the above embodiment, as shown in FIG. 15A, the
また、図15(c)に示すように、移動部300が備える振れ補正レンズ群L3が、X軸方向には直線的に移動し、且つ、ガイドピン350を中心にして円弧状(略Y軸方向)に移動するタイプの像ブレ補正装置100にも適用することができる。さらに、上記の実施形態では、移動部300を駆動する手段として、2個のVCMを適用したが、これに限定されず、2個以上のVCMを備える構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 15C, the shake correction lens unit L3 included in the moving
100・・・像ブレ補正装置
200・・・固定部
202・・・マグネット
212・・・突起部
260・・・磁性流体
300・・・移動部
302・・・コイル
L3 ・・・ブレ補正光学系
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記移動部に備えられ光学系により結像される像のブレを補正するブレ補正光学系と、
前記移動部に備えられるコイルと、
前記コイルにN極の磁力を供給する第1領域と前記コイルにS極の磁力を供給する第2領域とを有し、前記固定部に備えられるマグネットと、
前記第1領域と前記第2領域との間に備えられる突起部と、
前記第1領域及び前記第2領域の少なくとも一方に備えられる磁性流体とを有する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。 A moving part movable relative to the fixed part;
A blur correction optical system for correcting blur of an image formed in the moving unit and formed by the optical system;
A coil provided in the moving unit;
A first region for supplying N-pole magnetic force to the coil and a second region for supplying S-pole magnetic force to the coil;
A protrusion provided between the first region and the second region;
An image blur correction device comprising: a magnetic fluid provided in at least one of the first region and the second region.
前記突起部は非磁性体であることを特徴とする像ブレ補正装置。 The image blur correction device according to claim 1,
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the protrusion is a non-magnetic material.
前記磁性流体は、前記コイルに接触していることを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The image blur correction apparatus, wherein the magnetic fluid is in contact with the coil.
前記突起部は、前記マグネットに固定されていることを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
The image blur correction device, wherein the protrusion is fixed to the magnet.
前記磁性流体は、前記コイルの内側に入り込んでいることを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the magnetic fluid enters the inside of the coil.
前記第1領域に備えられた前記磁性流体と、前記第2領域に備えられた前記磁性流体とは、前記突起部により分離されていることを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The image blur correction apparatus, wherein the magnetic fluid provided in the first region and the magnetic fluid provided in the second region are separated by the protrusion.
前記突起部は、前記移動部に固定されていることを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
The image blur correction apparatus, wherein the protrusion is fixed to the moving unit.
前記固定部は、前記移動部側に突出し、前記磁性流体の飛散を防止する第1飛散防止部材を有することを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The image blur correction apparatus, wherein the fixed portion includes a first scattering prevention member that protrudes toward the moving portion and prevents the magnetic fluid from scattering.
前記移動部は、前記固定部側に突出し、前記磁性流体の飛散を防止する第2飛散防止部材を有することを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction device according to any one of claims 1 to 8,
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the moving unit includes a second scattering prevention member that protrudes toward the fixed unit and prevents the magnetic fluid from scattering.
前記第1飛散防止部材と前記移動部との間の前記光学系の光軸方向のギャップは、前記コイルと前記固定部との間の前記光軸方向ギャップよりも狭いことを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction device according to claim 8 or claim 9 subordinate to claim 8, comprising:
The gap in the optical axis direction of the optical system between the first scattering prevention member and the moving part is narrower than the gap in the optical axis direction between the coil and the fixed part. Correction device.
前記固定部は、前記光学系の光軸方向において前記移動部よりも一方側に備えられた第1固定部と、前記光軸方向において前記移動部よりも他方側に備えられた第2固定部とを有し、
前記突起部は、前記第1固定部及び前記第2固定部に固定されていることを特徴とする像ブレ補正装置。 An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
The fixing unit includes a first fixing unit provided on one side of the moving unit in the optical axis direction of the optical system, and a second fixing unit provided on the other side of the moving unit in the optical axis direction. And
The image blur correction apparatus, wherein the protrusion is fixed to the first fixing portion and the second fixing portion.
前記マグネットは、前記第1固定部及び前記第2固定部の一方に備えられていることを特徴とする像ブレ補正装置。 The image blur correction device according to claim 11,
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the magnet is provided on one of the first fixing portion and the second fixing portion.
前記マグネットは、前記第1領域及び前記第2領域を有し前記第1固定部に備えられた第1マグネットと、前記コイルにN極の磁力を供給する第3領域と前記コイルにS極の磁力を供給する第4領域とを有し前記第2固定部に備えられた第2マグネットとを有し、
前記磁性流体は、前記第1領域及び前記第2領域の少なくとも一方、及び、前記第3領域及び前記第4領域の少なくとも一方に備えられることを特徴とする像ブレ補正装置。 The image blur correction device according to claim 11,
The magnet includes a first magnet having the first region and the second region and provided in the first fixing portion, a third region for supplying an N-pole magnetic force to the coil, and an S-pole for the coil. A fourth region for supplying a magnetic force, and a second magnet provided in the second fixed portion,
The image blur correction apparatus, wherein the magnetic fluid is provided in at least one of the first region and the second region, and at least one of the third region and the fourth region.
前記移動部に備えられ光学系により結像される像のブレを補正するブレ補正光学系と、
前記固定部に備えられるコイルと、
前記コイルにN極の磁力を供給する第1領域と前記コイルにS極の磁力を供給する第2領域とを有し、前記移動部に備えられるマグネットと、
前記第1領域と前記第2領域との間に備えられる突起部と、
前記第1領域及び前記第2領域の少なくとも一方に備えられる磁性流体とを有する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。 A moving part movable relative to the fixed part;
A blur correction optical system for correcting blur of an image formed in the moving unit and formed by the optical system;
A coil provided in the fixed portion;
A first region for supplying N-pole magnetic force to the coil and a second region for supplying S-pole magnetic force to the coil;
A protrusion provided between the first region and the second region;
An image blur correction device comprising: a magnetic fluid provided in at least one of the first region and the second region.
前記移動部に備えられた撮像素子と、
前記移動部に備えられるコイルと、
前記コイルにN極の磁力を供給する第1領域と前記コイルにS極の磁力を供給する第2領域とを有し、前記固定部に備えられるマグネットと、
前記第1領域と前記第2領域との間に備えられる突起部と、
前記第1領域及び前記第2領域の少なくとも一方に備えられる磁性流体とを有する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。 A moving part movable relative to the fixed part;
An image sensor provided in the moving unit;
A coil provided in the moving unit;
A first region for supplying N-pole magnetic force to the coil and a second region for supplying S-pole magnetic force to the coil;
A protrusion provided between the first region and the second region;
An image blur correction device comprising: a magnetic fluid provided in at least one of the first region and the second region.
前記移動部に備えられた撮像素子と、
前記固定部に備えられるコイルと、
前記コイルにN極の磁力を供給する第1領域と前記コイルにS極の磁力を供給する第2領域とを有し、前記移動部に備えられるマグネットと、
前記第1領域と前記第2領域との間に備えられる突起部と、
前記第1領域及び前記第2領域の少なくとも一方に備えられる磁性流体とを有する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。 A moving part movable relative to the fixed part;
An image sensor provided in the moving unit;
A coil provided in the fixed portion;
A first region for supplying N-pole magnetic force to the coil and a second region for supplying S-pole magnetic force to the coil;
A protrusion provided between the first region and the second region;
An image blur correction device comprising: a magnetic fluid provided in at least one of the first region and the second region.
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