JP2016033559A - Lens barrel having image tremor correction device loaded and optical device using the same - Google Patents

Lens barrel having image tremor correction device loaded and optical device using the same Download PDF

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Keiki Oikawa
慶紀 及川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image tremor correction device that has a linear property of a sensor output in a broad range although downsized in a direction orthogonal to an optical axis, and to provide an optical device that has the image tremor correction device loaded.SOLUTION: The present invention comprises: a first movement member that holds a tremor correction lens; a second movement member that movably supports a first movement frame in a plane surface orthogonal to an optical axis; a stationary member that movably supports a second movement frame in the plane surface orthogonal to the optical axis; at least two driving means that cause an urging member urging the first movement member and the second movement member against a base and the first movement member to be moved; at least two driving means that cause the second movement member to be moved: first location detection means that detects a relative location between the first movement member and the second movement member; second location detection means that detects a relative location between the second movement member and the stationary member; and control means that controls the locations of the first and second movement members in accordance with location information on the first and second location detection means. The first movement member is relatively movable to the second movement member, and the second movement member is relatively movable to the stationary member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光学機器に関し特にデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の光学機器における像ブレ補正装置を有するレンズ鏡筒およびそれを搭載した光学機器に関する。   The present invention relates to an optical device, and more particularly to a lens barrel having an image blur correction device in an optical device such as a digital still camera or a video camera, and an optical device equipped with the lens barrel.

デジタルカメラ等の光学機器において、撮影時の手振れ等により生じる光軸のずれを補正し光学防振を行うための像ブレ補正装置が存在する。この像ブレ補正装置は、光学機器に備わるレンズ鏡筒において、像ブレ補正レンズ群を光軸直交面内でシフト移動させるものが一般的である。   In an optical apparatus such as a digital camera, there is an image blur correction device for correcting an optical axis shift caused by camera shake at the time of photographing and performing optical image stabilization. In general, the image blur correction apparatus is a lens barrel provided in an optical apparatus, in which an image blur correction lens group is shifted in a plane orthogonal to the optical axis.

特許文献1は、固定側のベース部材に2極着磁された駆動用磁石を配置し、かつ、可動側のシフト部材にヨークとコイルとを配置した、所謂ムービングコイルタイプのシフトユニットを採用した像ブレ補正装置を開示している。このシフトユニットは、ベース部材とシフト部材との間に3個のボールを配置し、駆動用磁石とヨークとの間に働く磁気吸着力によって、シフト部材をベース部材に付勢してボールを挟持させている。このとき、シフト部材は、ボールによって光軸方向の移動が規制されているため、コイルと駆動用磁石との間に働くローレンツ力により、ボールを転がしながら光軸直交面内のみでシフト移動する。また、シフト部材の位置を検出する為の位置検出手段であるホール素子をコイル内に配置し、駆動用磁石の磁束密度を電気信号に変換する事で位置検出を行い制御している。ホール素子をコイル内に配置し、位置検出用のマグネットを駆動用マグネットで共用する事でシフトユニットの小型化を達成している。   Patent Document 1 employs a so-called moving coil type shift unit in which a driving magnet magnetized in two poles is disposed on a base member on the fixed side, and a yoke and a coil are disposed on the shift member on the movable side. An image blur correction apparatus is disclosed. In this shift unit, three balls are arranged between the base member and the shift member, and the shift member is urged against the base member by a magnetic attraction force acting between the drive magnet and the yoke, thereby holding the ball. I am letting. At this time, since the movement of the shift member in the optical axis direction is restricted by the ball, the shift member shifts only within the plane orthogonal to the optical axis while rolling the ball by the Lorentz force acting between the coil and the driving magnet. In addition, a Hall element, which is a position detecting means for detecting the position of the shift member, is arranged in the coil, and the position is detected and controlled by converting the magnetic flux density of the driving magnet into an electric signal. Downsizing of the shift unit is achieved by arranging the Hall element in the coil and sharing the position detection magnet with the drive magnet.

上記の位置検出手段の構成は一般的に特許文献2に開示されている構成をとる事が多い。特許文献2は隣接して配置されたS極とN極の磁石と、これら磁石に対して相対的に移動可能な部材に、初期状態で前記各磁石の間に位置するように固定され、前記部材の相対位置を検出する為の少なくとも1個以上の磁気検出手段とを備え、前記磁石と前記磁気検出手段が相対的にずれる事により磁界の変化を検出する事で移動可能な部材の相対位置を検出している。   In general, the position detecting means generally has the structure disclosed in Patent Document 2. Patent Document 2 is fixed to an S pole and an N pole magnet arranged adjacent to each other, and a member that is relatively movable with respect to these magnets so as to be positioned between the magnets in an initial state, At least one magnetic detection means for detecting the relative position of the member, and the relative position of the movable member by detecting a change in the magnetic field due to relative displacement between the magnet and the magnetic detection means Is detected.

図1は移動量とセンサ出力の関係を示している。上記の位置検出の構成において、移動部材の位置検出精度を保つためにセンサ出力が略線形な移動量Aの範囲で使用しなければならず、移動量Bまで可動範囲とすると線形性が著しく低下し、移動可能な部材の位置検出精度が低下し、防振時の光学性能低下や、像ブレ補正残りが発生してしまう場合がある。   FIG. 1 shows the relationship between the movement amount and the sensor output. In the above-described position detection configuration, the sensor output must be used in the range of the movement amount A in which the moving member is approximately linear in order to maintain the position detection accuracy of the moving member. However, the position detection accuracy of the movable member is lowered, and there are cases where the optical performance is deteriorated during image stabilization and the image blur correction remains.

上記線形性の問題に対する対策として特許文献3が開示されている。特許文献3では、可動方向に移動可能な可動部材に付設した磁界発生部材と、前記磁界発生部材の移動による磁界検出手段とを備えており、前記磁界発生部材は、N極に着磁したN極部と、前記N極部と前記可動方向に並んだS極部と、前記N極部と前記S極部との間の着磁していない不着磁部からなり、前記検出手段は、前記可動方向に並んだ2つの磁界変化を検出する磁界検出素子を有し、前記2つの磁界検出素子の検出信号を、線径範囲において小さい方をA、大きい方をBとすると、
A>0の場合(A−B)/(A+B)+2、
B<0の場合(A−B)/(A+B)+2、
A≦0且つB≧0の場合、(B+A)/(B−A)
の演算を行う事で広い範囲で線径性を有する出力が得られるようにしている。
Patent Document 3 is disclosed as a countermeasure against the linearity problem. Patent Document 3 includes a magnetic field generating member attached to a movable member movable in a movable direction, and a magnetic field detecting means by movement of the magnetic field generating member, and the magnetic field generating member is an N magnetized to an N pole. A pole portion, an N pole portion, an S pole portion arranged in the movable direction, and a non-magnetized portion between the N pole portion and the S pole portion. It has a magnetic field detection element for detecting two magnetic field changes arranged in the movable direction, and the detection signal of the two magnetic field detection elements is A in the smaller diameter range and B in the larger diameter range,
When A> 0 (A−B) / (A + B) +2,
When B <0 (A−B) / (A + B) +2,
When A ≦ 0 and B ≧ 0, (B + A) / (BA)
By performing this calculation, an output having a diameter in a wide range is obtained.

特開2011―150086号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-150086 特開平8−136207号公報JP-A-8-136207 特開2006−292396号公報JP 2006-292396 A

しかしながら、特許文献3に示されているホール素子を二つ使用した位置検出手法を特特許文献1に記載の像ブレ補正装置に適用する場合、図9に示す通りコイル内にホール素子を二つ配置する為、ホール素子分光軸直交方向に大型化してしまうと言う課題があった。   However, when the position detection method using two Hall elements shown in Patent Document 3 is applied to the image blur correction apparatus described in Patent Document 1, two Hall elements are provided in the coil as shown in FIG. In order to arrange | position, there existed a subject that it enlarged in the Hall element spectral-axis orthogonal direction.

そこで、本発明の目的は、光軸直交方向に小型でありながら、広い範囲でセンサ出力の線形性を有する像ブレ補正装置及びそれを搭載した光学機器を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image blur correction device having a linearity of sensor output in a wide range while being small in the direction perpendicular to the optical axis, and an optical apparatus equipped with the image blur correction device.

上記目的を達成するために、本発明に係る像ブレ補正装置の構成は、振れ補正レンズを保持し第1の移動部材と、第1の移動枠を光軸に直交する平面内で移動可能に支持する第2の移動部材と、第2の移動枠を光軸に直交する平面内で移動可能に支持する固定部材と、第1の移動部材と第2の移動部材をベースに付勢する付勢部材と、第1の移動部材を移動させる少なくとも2つの駆動手段と、第2の移動部材を移動させるすくなくとも2つの駆動手段と、第1の移動部材と第2の移動部材との相対的な位置を検出する第1の位置検出手段と、第2の移動部材と固定部材のとの相対的な位置を検出する第2の位置検出手段と、第1・第2の位置検出手段の位置情報により第1・第2の移動部材の位置を制御する制御手段を有し、第1の移動部材は第2の移動部材に対して相対的に移動可能であり、第2の移動部材は固定部材に対して相対的に移動可能であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the configuration of the image blur correction device according to the present invention is configured to hold a shake correction lens and to move the first moving member and the first moving frame in a plane orthogonal to the optical axis. A second moving member to be supported; a fixed member that supports the second moving frame so as to be movable in a plane perpendicular to the optical axis; and a biasing force that biases the first moving member and the second moving member to the base. A biasing member, at least two driving means for moving the first moving member, at least two driving means for moving the second moving member, and the relative relationship between the first moving member and the second moving member. Position information of the first position detecting means for detecting the position, the second position detecting means for detecting the relative position of the second moving member and the fixed member, and the position information of the first and second position detecting means And a control means for controlling the positions of the first and second moving members by the first moving section. Is movable relative to the second moving member, and wherein the second movable member is movable relative to the stationary member.

本発明によれば、光軸直交方向に小型でありながら、広い範囲でセンサ出力の線形性を有する手ブレ補正装置及びそれを搭載した光学機器を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the camera-shake correction apparatus which has the linearity of a sensor output in a wide range, and an optical apparatus carrying it can be provided, although it is small in the optical axis orthogonal direction.

本発明を示す断面図Sectional view showing the present invention 本発明を搭載したビデオカメラ本体及びレンズ鏡筒Video camera body and lens barrel equipped with the present invention 本発明を搭載したレンズ鏡筒の断面図Sectional view of a lens barrel equipped with the present invention 本発明の分解斜視図Exploded perspective view of the present invention 本発明の移動に関する説明図Explanatory drawing about movement of the present invention 本発明の像ブレ補正装置の制御部Control part of image blur correction apparatus of the present invention 本発明と図9のスペース効率比較Comparison of space efficiency between the present invention and FIG. 特許文献1に記載の位置検出に関する説明図Explanatory drawing regarding position detection described in Patent Document 1 ホール素子を二つ用いた場合の位置検出に関する説明図Explanatory diagram for position detection when two Hall elements are used

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の実施形に係る像ブレ補正装置の説明に際し、像ブレ補正装置が設置されるレンズ鏡筒は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置(光学機器)に採用されるものとする。また、以下の各図において、レンズ鏡筒の光軸方向にX軸とし、該X軸に対する垂直平面において、鉛直方向(ピッチ方向)にY軸とし、水平方向(ヨー方向に)をZ軸として説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in the description of the image blur correction device according to the embodiment of the present invention, the lens barrel in which the image blur correction device is installed is employed in an imaging device (optical device) such as a video camera or a digital still camera. To do. In each of the following drawings, the X axis is the optical axis direction of the lens barrel, the Y axis is the vertical direction (pitch direction), and the horizontal direction (the yaw direction) is the Z axis in the plane perpendicular to the X axis. explain.

図2は、本発明の実施形態にかかわるビデオカメラやデジタルカメラ等の光学機器(以下カメラという)の構成を示した図である。(a)のLはズーミングが可能なレンズ鏡筒、Bはカメラ本体を示す。(b)はカメラ本体B内搭載された本発明に係るレンズ鏡筒Lの斜視図であり、レンズ鏡筒Lの撮影光学系により形成された被写体像はレンズ鏡筒の後部に取り付けられた撮像素子により記録される。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical apparatus (hereinafter referred to as a camera) such as a video camera or a digital camera according to an embodiment of the present invention. In (a), L represents a lens barrel capable of zooming, and B represents a camera body. (B) is a perspective view of the lens barrel L according to the present invention mounted in the camera body B, and the subject image formed by the photographing optical system of the lens barrel L is an image pickup attached to the rear part of the lens barrel. Recorded by the element.

図3はレンズ鏡筒Lの光軸を通るX−Y平面で切った断面図である。撮影光学系はL1〜L4の4つのレンズ群により構成された変倍光学系(ズームレンズ)である。   3 is a cross-sectional view taken along the XY plane passing through the optical axis of the lens barrel L. FIG. The photographing optical system is a variable magnification optical system (zoom lens) composed of four lens groups L1 to L4.

L1は1群レンズであり1群レンズ保持枠101により保持されている。L2は2群レンズであり、2群レンズ移動枠201に保持されている。2群レンズ移動枠201は不図示のガイド軸により光軸方向にのみ移動可能に支持されており、不図示のステッピングモータにより移動し、結像される像の変倍を行う。L3は防振レンズであり第1防振移動枠311に保持され、固定部材331に対して光軸に直交する平面内に移動可能に支持されている。防振レンズが光軸に直交する平面内で移動する事で結像される像のブレを補正する。なお、本ブレ補正装置の詳細については本発明の内容と共に別途詳細を説明する。L4は第4群レンズであり、4群レンズ移動枠401に保持されている。第4群レンズL4は不図示のガイド軸により光軸方向に移動可能に支持されており、不図示のステッピングモータにより光軸方向に移動する事で結像される像の焦点位置を調節する。   L1 is a first group lens and is held by a first group lens holding frame 101. L2 is a second group lens, and is held by the second group lens moving frame 201. The second group lens moving frame 201 is supported by a guide shaft (not shown) so as to be movable only in the optical axis direction. The second group lens moving frame 201 is moved by a stepping motor (not shown) to change the image to be formed. L3 is an anti-vibration lens that is held by the first anti-vibration moving frame 311 and supported by the fixing member 331 so as to be movable in a plane orthogonal to the optical axis. The image blur is corrected by moving the anti-vibration lens in a plane orthogonal to the optical axis. The details of the blur correction apparatus will be described separately along with the contents of the present invention. L4 is a fourth lens group, and is held by the fourth lens group moving frame 401. The fourth group lens L4 is supported by a guide shaft (not shown) so as to be movable in the optical axis direction, and adjusts the focal position of the image formed by moving in the optical axis direction by a stepping motor (not shown).

501は絞りユニットであり、2枚の絞り羽根502、503を光軸直交方向に移動する事で光量を調節する。601は撮像素子ホルダーであり、各レンズ群L1〜L4を通じて得られた像を電気信号に変換する撮像素子と不図示のステッピングモータを保持している。701はフロントスリーブであり、撮像素子ホルダー601とフロントスリーブで像ブレ補正装置部L3と不図示のガイド軸を挟持する。また、第1群レンズ保持枠101を光軸方向に位置決め保持している。   Reference numeral 501 denotes an aperture unit that adjusts the amount of light by moving the two aperture blades 502 and 503 in the direction perpendicular to the optical axis. Reference numeral 601 denotes an image sensor holder that holds an image sensor that converts an image obtained through each of the lens groups L1 to L4 into an electric signal and a stepping motor (not shown). Reference numeral 701 denotes a front sleeve that sandwiches the image blur correction device L3 and a guide shaft (not shown) between the image sensor holder 601 and the front sleeve. Further, the first group lens holding frame 101 is positioned and held in the optical axis direction.

これら各駆動機構部をユーザーのカメラ操作によりカメラ制御部、各機構部との信号伝達を行うフレキシブルプリント基板(FPC)341を介して適切に制御する事により所望の映像を記録する事が可能である。   It is possible to record a desired image by appropriately controlling each of these drive mechanisms through a camera control unit by a user's camera operation and a flexible printed circuit board (FPC) 341 that transmits signals to each mechanism unit. is there.

次に本発明の像ブレ補正装置について図1、図4を用いて説明する。L3は像ブレ補正を行う為の補正レンズである。311は第1移動枠であり、補正レンズL3と、第1移動枠311を光軸に直交する平面内で駆動する為の第1コイル312と、第1移動枠311の位置を検出する為のホール素子313が半田付けされたフレキシブルプリント基板(FPC)341が固定保持されている。321は第2移動枠であり、第2移動枠321を光軸直交方向に駆動する為のマグネット322を保持している。マグネット322は光軸に直交する方向におい2極に着磁されている。   Next, the image blur correction apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. L3 is a correction lens for performing image blur correction. Reference numeral 311 denotes a first moving frame for detecting the position of the correction lens L3, the first coil 312 for driving the first moving frame 311 in a plane orthogonal to the optical axis, and the position of the first moving frame 311. A flexible printed circuit board (FPC) 341 to which the hall element 313 is soldered is fixedly held. Reference numeral 321 denotes a second moving frame, which holds a magnet 322 for driving the second moving frame 321 in the direction perpendicular to the optical axis. The magnet 322 is magnetized with two poles in a direction perpendicular to the optical axis.

331は像ブレ補正装置のベースとなる固定部材である。固定部材331は第2移動枠321を駆動する為の第2コイル332を保持し、更に第2移動枠321の位置を検出するホール素子333が半田付けされたフレキシブルプリント基板(FPC)341が固定されている。FPC341はコネクタを介し像ブレ補正装置制御部551に接続されており、像ブレ補正制御部551を制御するカメラレンズ制御部552で像ブレ検出部553や撮像素子556、カメラ操作部554等の情報から適切に判断し制御している。   Reference numeral 331 denotes a fixing member serving as a base of the image blur correction apparatus. The fixed member 331 holds a second coil 332 for driving the second moving frame 321, and a flexible printed circuit board (FPC) 341 to which a Hall element 333 for detecting the position of the second moving frame 321 is soldered is fixed. Has been. The FPC 341 is connected to the image blur correction device control unit 551 via a connector, and the camera lens control unit 552 that controls the image blur correction control unit 551 is information on the image blur detection unit 553, the image sensor 556, the camera operation unit 554, and the like. Judgment and control are appropriate.

351は第2移動枠321に対して第1移動枠311を転動可能に支持する為の第1ボールである。361は固定部材331に対して第2移動枠321を転動可能に支持する為の第2ボールである。これらボールは第1移動枠321と固定部材331との間に設けられた引っ張りバネ371の収縮力により、第1移動枠311と第2移動枠321の間及び、第2移動枠321と固定部材331の間に狭持される。これにより第1移動枠311及び第2移動枠321は光軸方向の位置を規制されつつ、各々が光軸に直交された平面何で移動可能となる。なお、引っ張りバネ371による付勢の代わりに特許文献1に記載されているように、付勢用のヨークを設け、マグネット322との吸着力により挟持しても良い。   Reference numeral 351 denotes a first ball for supporting the first moving frame 311 so that it can roll with respect to the second moving frame 321. Reference numeral 361 denotes a second ball for supporting the second moving frame 321 in a rollable manner with respect to the fixed member 331. These balls move between the first moving frame 311 and the second moving frame 321 and between the second moving frame 321 and the fixed member by the contraction force of the tension spring 371 provided between the first moving frame 321 and the fixed member 331. It is held between 331. As a result, the first moving frame 311 and the second moving frame 321 can be moved in any plane perpendicular to the optical axis while the positions in the optical axis direction are restricted. Instead of urging by the tension spring 371, a urging yoke may be provided and clamped by an attractive force with the magnet 322 as described in Patent Document 1.

続いて、第1移動枠311及び第2移動枠321の駆動方法について説明する。まず、第1の移動枠311はマグネット322から発生する磁力と第1コイル312に通電する事により発生するローレンツ力を駆動力とする所謂ムービングコイル方式により移動する。また、第1の移動枠の位置検出は前記の通りホール素子313とマグネット322の位置ズレによる磁力変化を検出する。この位置信号をFPC341を介して像ブレ補正制御部351に送り、コイル312に駆動電圧としてフィードバックする事で第1の移動枠は第2の移動枠に対して相対移動する事が可能である。   Next, a method for driving the first moving frame 311 and the second moving frame 321 will be described. First, the first moving frame 311 moves by a so-called moving coil system in which a driving force is a magnetic force generated from the magnet 322 and a Lorentz force generated by energizing the first coil 312. In addition, as described above, the position detection of the first moving frame detects a change in magnetic force due to a positional shift between the Hall element 313 and the magnet 322. By sending this position signal to the image blur correction control unit 351 via the FPC 341 and feeding back to the coil 312 as a drive voltage, the first moving frame can move relative to the second moving frame.

第2の移動枠321はマグネット322から発生させられる磁力と第2コイル332に通電する事により発生するローレンツ力の反作用を駆動力とする所謂ムービングマグネット方式により移動する。また、第2の移動枠の位置検出はホール素子333とマグネット322の位置ズレによる磁力変化を検出する。この位置信号をFPC341を介して像ブレ補正制御部351に送り、コイル332駆動電圧としてフィードバックされる事で第2の移動枠は固定部材331に対して相対移動する事が可能である。   The second moving frame 321 moves by a so-called moving magnet method in which a reaction force between a magnetic force generated from the magnet 322 and a Lorentz force generated by energizing the second coil 332 is used as a driving force. In addition, the position detection of the second moving frame detects a change in magnetic force due to a positional shift between the Hall element 333 and the magnet 322. This position signal is sent to the image blur correction control unit 351 via the FPC 341 and fed back as a coil 332 drive voltage, whereby the second moving frame can move relative to the fixed member 331.

次に本像ブレ補正装置部の可動する部品の移動量について図5を用いて説明する。上記のホール素子313・333の出力の線形性保証範囲をLmm、防振レンズL3の移動量が2×Lmmとする。   Next, the amount of movement of the movable part of the image blur correction device will be described with reference to FIG. Assume that the linearity guarantee range of the outputs of the Hall elements 313 and 333 is Lmm, and the movement amount of the vibration-proof lens L3 is 2 × Lmm.

図7は(a)、(b)は像ブレ補正装置を正面からみた図であり、(a)は防振レンズL3を中心保持している状態を示している。それに対して(b)は防振レンズを2×Lmm移動した状態を示す。(c)、(e)はそれぞれ、(a)のA−A断面、(b)C−C断面図である。防振レンズL3が2×Lmm移動した場合、第2移動枠321は固定部材331に対してLmm移動する。この時ホール素子出力の線形性保証範囲内で駆動される為、固定枠331に対する第2移動枠321の位置は高精度に検出可能である。   FIGS. 7A and 7B are views of the image blur correction device as viewed from the front, and FIG. 7A shows a state where the image stabilizing lens L3 is held at the center. On the other hand, (b) shows a state where the vibration-proof lens is moved 2 × L mm. (C), (e) is the AA cross section of (a), (b) CC sectional drawing, respectively. When the anti-vibration lens L3 moves 2 × L mm, the second moving frame 321 moves L mm relative to the fixed member 331. At this time, since it is driven within the linearity guarantee range of the Hall element output, the position of the second moving frame 321 with respect to the fixed frame 331 can be detected with high accuracy.

つづいて、第1移動枠311は第2移動枠321に対してLmm移動する。この時ホール素子出力の線形性保証範囲内で駆動される為、第2移動枠321に対する第1移動枠311の位置は高精度に検出可能である。上記のように移動する事で2×Lmm移動可能であり、全域に渡り防振レンズL3の位置を高精度に検出する事が可能である。   Subsequently, the first moving frame 311 moves L mm with respect to the second moving frame 321. At this time, since it is driven within the linearity guarantee range of the Hall element output, the position of the first moving frame 311 with respect to the second moving frame 321 can be detected with high accuracy. By moving as described above, it is possible to move 2 × L mm, and it is possible to detect the position of the image stabilizing lens L3 with high accuracy over the entire area.

(d)、(f)はそれぞれ(a)のB−B断面、(b)D−D断面図であり、第1ボール351及び第2ボール361の転動支持部を示している。防振レンズL3が2×Lmm移動した場合、第2移動枠321と固定部材331の間に挟持された第2ボール371は転動する為第2移動枠の移動量Lに対してL/2mm転動移動する。さらに、第1移動枠311と第2移動枠321の間に狭持された第1ボールは第2移動枠に対してL/2mm移動する。但し、固定部材に対する第1ボールの移動量は第2移動枠の移動量が加算される為、L+L/2=1.5×Lmm移動する事になる。   (D), (f) is the BB cross section of (a), (b) DD sectional drawing, respectively, has shown the rolling support part of the 1st ball | bowl 351 and the 2nd ball | bowl 361. FIG. When the anti-vibration lens L3 moves 2 × L mm, the second ball 371 sandwiched between the second moving frame 321 and the fixed member 331 rolls, so that the movement amount L of the second moving frame is L / 2 mm. Roll and move. Further, the first ball held between the first moving frame 311 and the second moving frame 321 moves L / 2 mm with respect to the second moving frame. However, since the movement amount of the second moving frame is added to the movement amount of the first ball relative to the fixed member, the movement amount is L + L / 2 = 1.5 × L mm.

次に本発明に関する位置検出精度について説明する。図8に示す通り、一つのホール素子のみで線形性が確保できる範囲はLmmを超えて位置検出を行おうとすると、線形性の低下部分を使用する為、防振レンズの位置精度が確保できなくなる。また、図2に示すようにホール素子二つを使用する場合は駆動部の大型化を招いてしまう。しかしながら上記に示す構成をとる事で、2×Lmmの位置検出を行おうとすると、線形性保証範囲を超える為、防振レンズL3の位置精度を高く保つ事は困難になるが、本構成では、防振レンズL3を保持した第1移動枠311の位置は第2移動枠321に対してホール素子出力が線形であり、更に第2移動枠321の位置は固定部材331に対してホール素子出力が線形である為、従来のホール素子1つによる位置検出手法よりも広い範囲で線形性を確保する事が可能となる。   Next, the position detection accuracy according to the present invention will be described. As shown in FIG. 8, if position detection is performed in a range where the linearity can be ensured with only one Hall element exceeds Lmm, the position accuracy of the anti-vibration lens cannot be ensured because the linearity lowering portion is used. . Further, as shown in FIG. 2, when two Hall elements are used, the drive unit is increased in size. However, with the configuration shown above, when trying to detect the position of 2 × Lmm, it is difficult to keep the positional accuracy of the vibration-proof lens L3 high because it exceeds the linearity guarantee range. The position of the first moving frame 311 that holds the anti-vibration lens L3 is linear with respect to the second moving frame 321, and the position of the second moving frame 321 is such that the Hall element output with respect to the fixed member 331. Since it is linear, it is possible to ensure linearity in a wider range than the conventional position detection method using one Hall element.

図7に、本発明を適用した場合のスペース効率について簡易的に説明する。なお、図9の前提として、ストロークの範囲内で駆動力変化が小さくなるようにコイルの移動範囲内でコイルとマグネットが重なっている事とする。   FIG. 7 briefly describes the space efficiency when the present invention is applied. As a premise of FIG. 9, it is assumed that the coil and the magnet overlap within the moving range of the coil so that the change in driving force is small within the stroke range.

(a)、(d)は特許文献3のようにホール素子を二つ並べ、それをコイル内に配置し、所望のストローク2×Lmmの範囲で線形性を確保しつつ駆動させる場合の磁気回路構成を示している。前述の通り、ホール素子をコイル内に二つ設けている為、その分コイルが光軸直交方向に大きくなる。また、全ストローク全域で駆動力の変化が小さくなるようにするには、少なくとも2×Lmmの移動範囲内でコイルに対してマグネットが重なっている事が望ましい為、ストローク量の増大と共にマグネットも大型化してしまう。   (A) and (d) are magnetic circuits in which two Hall elements are arranged as in Patent Document 3, arranged in a coil, and driven while ensuring linearity within a desired stroke range of 2 × Lmm. The configuration is shown. As described above, since two Hall elements are provided in the coil, the coil becomes larger in the direction perpendicular to the optical axis. In order to reduce the change in driving force over the entire stroke, it is desirable that the magnet overlaps the coil within a moving range of at least 2 × Lmm. It will become.

(b)、(e)は上記で説明した本発明の構成を適用した場合示す。まず、可動部を第1及び第2の2段構成にする事でそれぞれの第1移動枠及び第2移動枠の移動量は半分のLにする事ができる。それにより、移動範囲内でコイルとマグネットが重なっている事を前提に考えるとマグネットの大きさは移動量が少なくなった分だけ小さくする事可能である。また、1段辺りの移動量が線形性が確保できるLmmとなる為、コイル内に配置するホール素子は1個で済む。よって、1段辺りの移動量の減少により大幅に駆動部を小型化する事が可能である。   (B), (e) shows the case where the configuration of the present invention described above is applied. First, the moving amount of each of the first moving frame and the second moving frame can be halved by setting the movable portion to the first and second two-stage configuration. Accordingly, when it is assumed that the coil and the magnet overlap each other within the movement range, the size of the magnet can be reduced by the amount of movement. Further, since the amount of movement per stage is Lmm that can ensure linearity, only one Hall element is required in the coil. Therefore, it is possible to greatly reduce the size of the drive unit by reducing the movement amount per stage.

(c)は(f)の駆動部の小型化により生まれた駆動部とレンズのクリアランスを(a)、(d)と同じになるように光軸直交方向のスペースを有効活用した場合を示しており同じレンズで本発明を適用した場合に最もスペースを有効に活用した場合の構成をしめしており、(a)、(d)の構成に比べて光軸直交方向の小型化が達成可能となり、像ブレ補正装置ならずレンズ鏡筒の光軸直交方向の小型化が達成可能となる。   (C) shows the case where the space in the direction perpendicular to the optical axis is effectively used so that the clearance between the drive unit and the lens born by downsizing the drive unit in (f) is the same as (a) and (d). In the case where the present invention is applied with the same lens, the configuration in which the space is most effectively used is shown, and the size in the direction perpendicular to the optical axis can be reduced as compared with the configurations of (a) and (d). It is possible to reduce the size of the lens barrel in the direction perpendicular to the optical axis as well as the image blur correction device.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

L3 防振レンズ、311 第1移動枠、312 第1コイル、
313 第1ホール素子、321 第2移動枠、322 マグネット、
331 固定部材、333 第2ホール素子
L3 vibration-proof lens, 311 first moving frame, 312 first coil,
313 1st Hall element, 321 2nd moving frame, 322 magnet,
331 fixing member, 333 second hall element

Claims (7)

振れ補正レンズを保持し第1の移動部材と、
第1の移動枠を光軸に直交する平面内で移動可能に支持する第2の移動部材と、
第2の移動枠を光軸に直交する平面内で移動可能に支持する固定部材と、
第1の移動部材と第2の移動部材をベースに付勢する付勢部材と、
第1の移動部材を移動させる少なくとも2つの駆動手段と、
第2の移動部材を移動させるすくなくとも2つの駆動手段と、
第1の移動部材と第2の移動部材との相対的な位置を検出する第1の位置検出手段と、
第2の移動部材と固定部材のとの相対的な位置を検出する第2の位置検出手段と、
第1・第2の位置検出手段の位置情報により第1・第2の移動部材の位置を制御する制御手段を有し、
第1の移動部材は第2の移動部材に対して相対的に移動可能であり、第2の移動部材は固定部材に対して相対的に移動可能であることを特徴とする像ブレ補正装置。
A first moving member holding a shake correction lens;
A second moving member that movably supports the first moving frame in a plane orthogonal to the optical axis;
A fixing member that movably supports the second moving frame in a plane orthogonal to the optical axis;
A biasing member that biases the first moving member and the second moving member against the base;
At least two drive means for moving the first moving member;
At least two driving means for moving the second moving member;
First position detecting means for detecting a relative position between the first moving member and the second moving member;
Second position detecting means for detecting a relative position between the second moving member and the fixed member;
Control means for controlling the positions of the first and second moving members based on the position information of the first and second position detecting means;
An image blur correction apparatus, wherein the first moving member is movable relative to the second moving member, and the second moving member is movable relative to the fixed member.
前記駆動手段は、
前記第2の移動枠にマグネットを有し、
前記第1の移動枠に第1の移動枠を駆動する為の第1コイルを有し、
前記固定部材に第2の移動部材を移動させる為の第2コイルを有し、
前記第1コイル及び第2コイルに通電することで、前記第1の移動部材及び第2の移動部材を移駆動することを特徴とする請求項1に記載の像ブレ補正装置。
The driving means includes
The second moving frame has a magnet;
The first moving frame has a first coil for driving the first moving frame,
A second coil for moving the second moving member to the fixed member;
2. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the first moving member and the second moving member are moved by energizing the first coil and the second coil.
前記位置検出手段は、
前記第1の移動部材に設けられ前記第2の移動部材に設けられたマグネットの磁気を検出する磁気検出手段と、
前記固定部材に設けられ、前記第2の移動部材に設けられたマグネットの磁気を検出する磁気検出手段により構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の像ブレ補正装置。
The position detecting means includes
Magnetic detection means for detecting magnetism of a magnet provided on the first moving member and provided on the second moving member;
3. The image blur correction device according to claim 1, wherein the image blur correction device is configured by a magnetic detection unit that is provided on the fixed member and detects magnetism of a magnet provided on the second moving member. .
前記第1の移動部材と第2の移動部材の間と、
前記第2移動部材と固定部材の間は、
それぞれ少なくとも3つのボールを有し、
前記付勢手段によりそれぞれ狭持されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の像ブレ補正装置。
Between the first moving member and the second moving member;
Between the second moving member and the fixed member,
Each having at least three balls,
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is held by the urging unit.
前記付勢手段は、
前記第1の移動部材と固定部材の間に設けられた弾性部材により付勢されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の像ブレ補正装置。
The biasing means is
The image blur correction device according to claim 1, wherein the image blur correction device is biased by an elastic member provided between the first moving member and the fixed member.
前記付勢手段は、
第1の移動枠に設けられたヨーク部材と第2の移動部材に設けられたマグネット間に働く磁気吸着力と、
固定部材に設けられたヨーク部材と第2の移動部材に設けられたマグネット間に働く磁気吸着力により付勢されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の像ブレ補正装置。
The biasing means is
A magnetic attractive force acting between a yoke member provided in the first moving frame and a magnet provided in the second moving member;
The biasing force is exerted by a magnetic attraction force acting between a yoke member provided on the fixed member and a magnet provided on the second moving member. Image blur correction device.
複数のレンズ群からなる光学系と、撮像素子とを有する光学機器であって、請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の像ブレ補正装置を備えることを特徴とする光学機器。 An optical apparatus having an optical system composed of a plurality of lens groups and an imaging device, comprising the image blur correction device according to claim 1.
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