JP2017207548A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光学要素を球心揺動させて像振れ補正を行う防振機構を備えた撮像装置において、スペース効率に優れた構成によって高精度で安定した像振れ補正動作を実現する。
【解決手段】物体側から順に前方レンズと反射素子を備え、反射素子を支持する支持部材が、前方レンズを支持する可動部材を、前方レンズを通る入射光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側に位置する球心揺動支持部を介して球心揺動可能に支持し、可動部材の球心揺動によって像振れ補正を行う。可動部材は、支持部材の球心揺動支持部に当接して球心揺動可能に支持される被支持部を有しており、入射光軸に対して略直交する方向に可動部材を付勢する付勢部材によって、被支持部を球心揺動支持部に当接させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、防振(像振れ補正)機構を備えた撮像装置に関する。
近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の主として撮影を目的とした携帯電子機器や、カメラ付き携帯電話機や携帯情報端末といった付随的に撮影機能を備えた携帯電子機器が広く普及している。こうした機器に搭載される撮像装置には、手振れなどの振動を起因とする像面上での像振れを軽減させるための、いわゆる防振機構の搭載が求められる傾向にある。
防振機構として、レンズや撮像素子などの防振光学要素を光軸と直交する面に沿って移動(シフト)させるタイプや、光軸に対する防振光学要素の角度を変化(チルト)させるタイプなどが知られている。さらに、所定の点を中心とする仮想の球面に沿って方向の制約なく防振光学要素を揺動(以下、球心揺動と呼ぶ)させるタイプの防振機構が提案されている(特許文献1、2、3及び4)。
特許文献1では、可動部材である像振れ補正ユニットに補正レンズを保持し、固定部材に形成した球面と像振れ補正ユニットとの間に複数の転動部材を挟んで、像振れ補正ユニットを球心揺動可能に支持している。球心揺動の揺動中心は補正レンズを通る光軸上に位置するが、複数の転動部材を介した実体的な支持構造は補正レンズの周囲に位置している。像振れ補正ユニットは引張ばねによって固定部材側に向けて付勢されている。
特許文献2では、固定部材である支持枠に形成した球面と、振れ補正用のレンズを保持した保持枠との間に、複数の転動部材を挟むことで保持枠を球心揺動可能に支持している。保持枠は電磁アクチュエータによって駆動され、電磁アクチュエータを構成する駆動用磁石とヨークとの間に働く磁気吸引力によって、保持枠を支持枠側に付勢している。
特許文献3は、レンズと撮像素子を含むカメラ部を全体的に球心揺動させるものであり、固定部に設けた突起部を支点としてカメラ部を球心揺動可能に支持している。カメラ部を含む可動ユニット側に吸引用磁石を設け、揺動中心となる突起部を磁性体で形成し、これらの間に働く磁気吸引力によって可動ユニットを固定部側に付勢している。
特許文献4には、レンズと撮像素子を有する撮影ユニットを、固定体に設けたピボット部に対して球心揺動可能に支持した構成が記載されている。撮影ユニットはジンバルバネによって固定体のピボット部に向けて付勢されている。
以上の各特許文献に記載されているように、可動部材を球心揺動させるタイプの防振機構では、可動部材を付勢することにより安定した支持を実現している。そして、撮像装置の小型化に寄与するべく、こうした付勢用の手段を含む可動部材の支持機構を、省スペースに配置することが求められている。例えば、特許文献1と特許文献2の構成は、球心揺動の支持機構が光学系の光路を塞ぐことを避けるために、光軸と垂直な方向において光路の外側に支持機構を設けているため、光軸と垂直な方向で支持機構が占めるスペースが大きくなるという問題がある。特許文献3と特許文献4の構成は、レンズと撮像素子を有する可動ユニットや撮像ユニットの全体を揺動させるべく、撮像素子の背後に球心揺動のための支持機構を配置しているため、撮像装置の光軸方向の厚みが大きくなってしまうという問題や、光学系を構成する複数の光学要素のうち一部のみを動作させるタイプの防振機構への適用が難しいという問題がある。
また、付勢手段の構成によっては、可動部材が球心揺動を行うときに負荷が変化して動作の精度に影響を及ぼすおそれがある。例えば、特許文献1、2及び4では、可動部材に対する付勢力が光軸方向(振れ補正を行っていないときの光軸に沿う方向)に作用する一方で、可動部材のうち付勢力を受ける部分が球心揺動に応じて光軸方向に位置を変化させるので、可動部材に対する負荷変動が生じやすい。また、特許文献3のような磁力による付勢手段は、防振駆動手段として電磁アクチュエータを用いる場合に磁気干渉を生じるおそれがあると共に、付勢力のコントロールが難しいという問題がある。
特開2014−89325号公報 特開2008−134329号公報 特許第5096496号公報 特開2009−288769号公報
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、光学要素を球心揺動させて像振れ補正を行う防振機構を備えた撮像装置において、スペース効率に優れた構成によって高精度で安定した像振れ補正動作を実現することを目的とする。
本発明は、撮像光学系に加わる振れに応じて、撮像光学系を構成する光学要素に像振れ抑制動作を行わせる撮像装置において、以下の構成を有することを特徴とする。撮像光学系の光学要素として、物体側から入射した光束を異なる方向に反射する反射面を備えた反射素子と、反射素子よりも物体側に位置する少なくとも一つの前方レンズとを有する前方レンズ群と、この前方レンズ群よりも像面側に位置する後方レンズ群とを有する。反射素子は支持部材に支持され、前方レンズは可動部材に支持される。支持部材は、反射素子を支持する反射素子支持部と、前方レンズを通る入射光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側に位置する球心揺動支持部を有する。可動部材は、支持部材の球心揺動支持部に対して当接して揺動中心点を中心として球心揺動可能に支持される被支持部を有し、球心揺動によって像振れ抑制動作を行う。さらに、入射光軸に対して略直交する方向に可動部材を付勢して、付勢力によって被支持部を球心揺動支持部に当接させる付勢部材を備える。
付勢部材は、入射光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側に位置し、かつ入射光軸に関して、反射面で反射される光束の進行方向と反対側に位置することが好ましい。
反射素子として、入射光軸上に位置する入射面と、反射面から後方レンズ群に向けて進む反射光軸上に位置する射出面とを有するプリズムを用いることができる。この場合、入射光軸に沿う方向で、前方レンズと揺動中心点の間に反射素子の入射面と反射面が位置し、反射光軸に沿う方向で、入射光軸を挟んで一方の側に反射素子の射出面が位置し、他方の側に付勢部材が位置するように構成することが好ましい。
入射光軸に対して略直交する方向で球心揺動支持部を挟んで付勢部材と被支持部を位置させた上で、球心揺動支持部を跨いで付勢部材から被支持部へ付勢力を伝達する付勢力伝達部材を備えてもよい。
より詳しくは、入射光軸に対して略直交する方向に付勢部材を弾性変形可能とし、入射光軸に対して略直交する方向に離間する一対の当接部と、該一対の当接部を接続する接続部とを付勢力伝達部材に設け、付勢部材と球心揺動支持部と被支持部が、付勢部材を圧縮変形させた状態で付勢力伝達部材の一対の当接部の間に挟持されるように構成するとよい。
球心揺動支持部と被支持部の一方を、揺動中心点を中心とする球面を先端に有する凸部とし、球心揺動支持部と被支持部の他方を、揺動中心点を中心とする球面を底部に有する凹部とすることで、簡単な構成で可動部材を球心揺動可能に支持することができる。一例として、被支持部を凹部とした上で、該凹部の裏側に揺動中心点を中心とする凸状球面を設け、付勢力伝達部材の一対の当接部の一方を、この凸状球面に当接する平板部とすることにより、可動部材が球心揺動するときの付勢部材による負荷変動を抑制することができる。
付勢部材として、入射光軸に対して略直交する方向に軸線が向くコイルバネを用い、このコイルバネの軸線の延長上に揺動中心点が位置ように構成することが好ましい。
本発明によれば、屈曲光学系を構成する前方レンズ群のうち反射素子の前方に位置する前方レンズを球心揺動させて像振れ補正動作を行うことにより、物体側を前方とする前後方向に薄型で防振性能に優れた撮像装置を得ることができる。可動部材は、前方レンズを通る入射光軸に沿う方向で反射素子の反射面の裏側の位置で支持部材の球心揺動支持部によって球心揺動可能に支持される。反射素子の反射面の裏側を球心揺動用の支持機構の設置スペースとして利用することで、光路に干渉することなくスペース効率に優れた可動部材の支持構造を得ることができる。さらに、入射光軸に対して略直交する方向に可動部材を付勢して、可動部材の被支持部を支持部材の球心揺動支持部に当接させる付勢部材を備えたことで、球心揺動の動作精度や安定性を高めつつ、付勢部材の配置に関して入射光軸に沿う方向での省スペース化を図ることができる。従って、防振機構を備えた撮像装置において、スペース効率に優れた構成によって高精度で安定した像振れ補正動作を実現することができる。
本発明を適用した撮像装置の正面図である。 図1のII-II線に沿う断面図である。 図2の一部を拡大した断面図である。 撮像装置を図2に示す断面で切断した状態の斜視図である。 図4の一部を拡大した斜視図である。 撮像装置を分解した状態の斜視図である。 第1レンズ枠と揺動受け部材と付勢力伝達部材とコイルバネを組み合わせた支持機構の斜視図である。 図7と異なる角度から見た支持機構の斜視図である。 図7及び図8と異なる角度から見た支持機構の斜視図である。 図9からコイルバネと付勢力伝達部材を取り外した状態の支持機構の斜視図である。 第1レンズ枠の斜視図である。 図11と異なる角度から見た第1レンズ枠の斜視図である。 揺動受け部材とコイルバネの斜視図である。 付勢力伝達部材の斜視図である。 裏カバーを外した状態の撮像装置の一部を示す斜視図である。 裏カバーとサブカバーを外した状態の撮像装置の一部を示す斜視図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る撮像装置10について説明する。以下の説明における前後、左右、上下の各方向は図中に記載した矢線方向を基準としており、被写体(物体)側が前方となる。撮像装置10は前後方向に薄く左右方向に長い横長形状を有する。
図2と図4に示すように、撮像装置10の撮像光学系は、第1群(前方レンズ群)G1、第2群(後方レンズ群)G2、第3群(後方レンズ群)G3、第4群(後方レンズ群)G4を有し、第1群G1に含まれる第1プリズム(反射素子)L11と第4群G4の右方(像側)に位置する第2プリズムL12でそれぞれ略直角に光束を反射させる屈曲光学系となっている。図3と図5に示すように、第1群G1は、第1プリズムL11の入射面L11−aの前方(被写体側)に位置する第1レンズ(前方レンズ)L1と、第1プリズムL11と、第1プリズムL11の射出面L11−bの右方(像側)に位置する第2レンズL2とから構成される。第1レンズL1は、入射面L1−aを物体側に向け、射出面L1−bを第1プリズムL11の入射面L11−aに向けた単レンズである。第2群G2から第4群G4はそれぞれ、プリズムなどの反射素子を含まないレンズ群である。
図2と図4に示すように、前方から後方に向かう第1光軸(入射光軸)O1に沿って第1レンズL1に入射した被写体からの光束は、入射面L11−aを通して第1プリズムL11に入り、第1プリズムL11の反射面L11−cによって第2光軸(反射光軸)O2に沿う方向(左方から右方)に反射されて射出面L11−bから出射される。続いて光束は、第2光軸O2上に位置する第2レンズL2と第2群G2から第4群G4までの各レンズを通り、入射面L12−aを通して第2プリズムL12に入り、第2プリズムL12の反射面L12−cによって第3光軸O3に沿う方向(後方から前方に向かう方向)に反射されて射出面L12−bから出射され、撮像センサ15の撮像面上に結像される。撮像装置10は第2光軸O2に沿う方向に長い形状をなしており、第1群G1は撮像装置10の長手方向の一端部(左側の端部)に近い位置に寄せて配置されている。
第1光軸O1と第3光軸O3は略平行であり、第2光軸O2は第1光軸O1と第3光軸O3に対して略垂直な関係にある。そして、第1光軸O1と第2光軸O2と第3光軸O3が同一の平面内に位置する。第1光軸O1と第2光軸O2と第3光軸O3を含む平面を基準平面P1(図1参照)とし、基準平面P1と直交する関係にあって第1光軸O1を含む仮想の平面を基準平面P2(図1、図3参照)とする。
第1レンズL1は、第1プリズムL11に向く射出面L1−bを凹面としており、第2光軸O2が延びる右方の周縁部の一部を切り欠いたDカット形状をなしている。第1プリズムL11の入射面L11−aと射出面L11−bは略垂直な関係にあり、反射面L11−cは入射面L11−aと射出面L11−bに対して約45度の角度で斜設されている。第1プリズムL11と同様に、第2プリズムL12の入射面L12−aと射出面L12−bは略垂直な関係にあり、反射面L12−cは入射面L12−aと射出面L12−bに対して約45度の角度で斜設されている。
撮像装置10はハウジング(支持部材)20を有する。図1、図2、図4、図6、図15、図16に示すように、ハウジング20は、後方に向けて開かれた箱状部21と、箱状部21の左方に位置する第1支持部22と、箱状部21の右方に位置する第2支持部23とを有する。図2や図4に示すように、ハウジング20の箱状部21の後部は裏カバー24によって塞がれる。
図6に示すように、第1支持部22にはプリズム支持枠22aが形成され、第2支持部23にはプリズム支持枠23aが形成されている。プリズム支持枠22aに第1プリズムL11が支持され、プリズム支持枠23aに第2プリズムL12が支持される。図2ないし図6に示すように、プリズム支持枠22aは、第1プリズムL11の反射面L11−cの裏側を支持する斜壁22bを有し、斜壁22b上に支持された第1プリズムL11は、入射面L11−aが第1光軸O1上に位置して前方を向き、射出面L11−bが第2光軸O2上に位置して右方を向く。プリズム支持枠23aに支持された第2プリズムL12は、入射面L12−aが第2光軸O2上に位置して左方を向き、射出面L12−bが第3光軸O3上に位置して前方を向く。
第1支持部22には、斜壁22bの裏側(左方と後方のスペース)に挿入空間22cが形成される。図3、図6及び図16に示すように、第1支持部22は、上下方向へ延びる橋絡部22dを挿入空間22cの左端に有しており、挿入空間22cは、橋絡部22dを境にして前方へ向く開口と後方を向く開口を有している。
図2や図4に示すように、ハウジング20内には、第1支持部22の右方に第2レンズ枠25が固定の部位として設けられ、第2支持部23の左方に4群枠26が固定の部位として設けられている。第1群G1を構成する第2レンズL2が第2レンズ枠25により支持され、第4群G4が4群枠26により支持される。第2支持部23のうちプリズム支持枠23aの前方に位置する開口内に、撮像センサ15を支持する撮像センサ基板16(図2、図4)が固定される。撮像センサ15は、第2プリズムL12の射出面L12−bに対向して位置する。
図2と図4に示すように、第2群G2を保持する2群枠13と第3群G3を保持する3群枠14が、ハウジング20の箱状部21の内部に支持される。2群枠13と3群枠14はそれぞれ、図示を省略するガイド機構を介して、箱状部21内で第2光軸O2に沿って直進移動可能に支持されており、第2支持部23に支持したレンズ駆動モータ(図示略)の駆動力によって2群枠13と3群枠14が第2光軸O2に沿って進退移動する。撮像装置10の撮像光学系は焦点距離可変であり、第2光軸O2に沿う第2群G2と第3群G3の移動によってズーミング(変倍)動作が行われる。また、第2光軸O2に沿う第3群G3の移動によってフォーカシング動作が行われる。
撮像装置10は、手振れなどの振動を原因とする像面上での像振れを軽減させる防振(像振れ補正)機構を備えている。この防振機構は、第1群G1中の第1レンズL1を、第1光軸O1を延長した軸上の点である揺動中心点Q(図3、図5)を中心とする仮想の球面に沿って揺動させるものである。この第1レンズL1における揺動動作を球心揺動と呼ぶ。図中における第1光軸O1は、防振動作を行なっていない光学設計上の基準状態(球心揺動の中心位置)での第1レンズL1の光軸を示している。この第1レンズL1の基準状態を初期位置と呼ぶ。
第1レンズL1は第1レンズ枠(可動部材)30に固定的に支持されており、第1レンズ枠30は揺動受け部材(支持部材)31に対して球心揺動可能に支持され、揺動受け部材31はハウジング20の第1支持部22に対して固定的に支持される。ハウジング20の第1支持部22にはさらに、第1レンズ枠30を囲む形状のコイルホルダ32が取り付けられる。
図6に示すように、一対の永久磁石81,82が第1レンズ枠30に支持され、一対のコイル83,84がコイルホルダ32に支持される。永久磁石81とコイル83のペアと、永久磁石82とコイル84のペアがそれぞれ、第1レンズ枠30(第1レンズL1)を駆動するボイスコイルモータを構成する。永久磁石81と永久磁石82はそれぞれ扁平な直方体であり、互いの形状及び大きさは略同一である。コイル83とコイル84はそれぞれ、略平行な一対の長辺部と該一対の長辺部を接続する一対の湾曲部を有する細長形状の空芯コイルであり、互いの形状及び大きさは略同一である。永久磁石81とコイル83が揺動中心点Qを中心とする仮想の球体の半径方向に並んで位置し、永久磁石82とコイル84が同球体の半径方向に並んで位置する。そして各コイル83,84に通電することにより、第1レンズ枠30を球心揺動させる推力が生じる。
撮像装置10は制御回路に接続するフレキシブル基板85を有する。図6に示すように、フレキシブル基板85は、各コイル83,84に接続するコイル接続部85aを有し、コイル接続部85aを介してコイル83,84への通電が行われる。フレキシブル基板85はさらに、一対のホールセンサを支持するセンサ支持部85bを有している。各ホールセンサによって永久磁石81と永久磁石82の磁界の状態を検出し、第1レンズ枠30(第1レンズL1)の位置検出を行うことができる。
第1レンズL1を球心揺動可能に支持する支持機構の詳細を説明する。図3、図6、図11、図12に示すように、第1レンズ枠30は、第1レンズL1を内部に嵌合固定させる枠状のレンズ保持部40と、レンズ保持部40から突出する支持部41と一対の磁石保持部42,43とを有している。支持部41と磁石保持部42,43はいずれも基準平面P2よりも左方の位置でレンズ保持部40の外周部に接続している。支持部41は、レンズ保持部40の外周部のうち磁石保持部42と磁石保持部43の間から後方に向けて延びる基部41aと、基部41aの後端付近から基準平面P2(第1光軸O1)に接近する方向に向けて延びる屈曲部41bと、屈曲部41bから右方に進むにつれて後方へ傾く傾斜部41cと、傾斜部41cの先端に位置する先端部41dとを有している。先端部41dは表裏の面が左右方向に向く立壁状の部位であり、その左方を向く側の面にピボット凹部(被支持部)44が形成され、右方を向く側の面に突出湾曲部(凸状球面)45が形成されている。図3や図5に示すように、ピボット凹部44は左方に向けて開口する凹部であり、左方から右方に進むにつれて径を小さくする擂鉢状の内面を有している。ピボット凹部44の最も深い底部は球面形状の凹面になっている。突出湾曲部45は、ピボット凹部44の裏側に位置して右方に突出する凸状の球面である。
磁石保持部42と磁石保持部43はそれぞれ、レンズ保持部40から斜め後方に向けて突出し、レンズ保持部40から離れて先端側(後方)に向かうにつれて第1光軸O1からの距離を大きくするように傾斜している。第1レンズ枠30が初期位置にある状態で、磁石保持部42と磁石保持部43が基準平面P1を挟んで略対称な位置関係となる。磁石保持部42に形成した凹部に永久磁石81が嵌合保持され、磁石保持部43に形成した凹部に永久磁石82が嵌合保持される。
第1レンズ枠30はさらに、支持部41から後方に突出する回転規制突起46を有している。図3、図5、図12に示すように、支持部41の屈曲部41bには後方に向けて開口する挿入穴41eが形成されており、挿入穴41e内に回転規制突起46が挿入固定される。回転規制突起46は、挿入穴41eから突出する部分が略一定の直径を有する円柱状の突起である。図3や図5に示すように、前後方向において回転規制突起46はピボット凹部44や突出湾曲部45と概ね同じ位置まで突出しており、後述する第1レンズ枠30の支持状態(図2ないし図5)で、回転規制突起46の先端は揺動中心点Qよりも僅かに後方に位置する。
図6ないし図10、図13に示すように、揺動受け部材31は、ベース板部50と、ベース板部50から前方に向けて突出形成された一対のセンサ支持突起51,52を有している。センサ支持突起51とセンサ支持突起51は基準平面P1に関して略対称な形状である。センサ支持突起51とセンサ支持突起52はそれぞれ、図7ないし図10のように揺動受け部材31と第1レンズ枠30を組み合わせたときに、第1レンズ枠30の磁石保持部42と磁石保持部43に対向する傾斜面を有しており、各傾斜面上にフレキシブル基板85のセンサ支持部85bが支持される。
図3、図5、図10に示すように、揺動受け部材31のベース板部50には、バネ挿入凹部53、回転規制穴54、挟持部55、ピボット凸部(球心揺動支持部)56、保持凹部57、保持溝58、保持溝59が設けられている。バネ挿入凹部53と保持凹部57と保持溝58と保持溝59はそれぞれ、ベース板部50の後面側に形成されて後方に向けて開口する凹部または溝部である。ベース板部50の後面側には、後方を向く平面である支持面50aが形成されている。各保持溝58の右方に1つずつ支持面50aが設けられ、回転規制穴54と保持溝59の左方に支持面50aが設けられ、挟持部55の後面も支持面50aとなっている。これらの各支持面50aは略面一な関係にあり、ベース板部50の他の部分よりも後方に突出した位置にある。
バネ挿入凹部53と回転規制穴54と挟持部55とピボット凸部56は、ベース板部50における上下方向の略中央に位置し、左右方向に並べて配置されている。バネ挿入凹部53は、左右方向に軸線が向く円筒の内面の一部として形成されている。回転規制穴54は、バネ挿入凹部53の左方に位置して、ベース板部50を前後方向に貫通している。回転規制穴54において上下方向に対向する一対の対向面は、左右方向に略一様な断面形状を有する凸状の湾曲面であり、この一対の凸状の湾曲面の上下方向の最小間隔が、回転規制突起46の直径と略等しい。挟持部55はバネ挿入凹部53の右方に設けられ、ピボット凸部56は挟持部55から右方に突出する。ピボット凸部56は、挟持部55に接続する基部から先端(右方)に進むにつれて直径を小さくする円錐状の外面を有する凸部であり、先端が滑らかな球面形状の凸面になっている。
保持凹部57は、バネ挿入凹部53と挟持部55の上下に位置し、バネ挿入凹部53よりも浅い凹部である。保持溝58は、保持凹部57の上下に一つずつ設けられており、左右方向に長く、保持凹部57よりも深い溝である。保持溝59は、保持凹部57の左方に設けられており、上下方向に長く、保持凹部57よりも深い溝である。保持溝59の上下方向の中間部分は、バネ挿入凹部53と回転規制穴54の間を横切っている。
図16に示すように、第1支持部22の後面には、挿入空間22cの周囲に2つのネジ穴22eが形成されている。2つのネジ穴22eは基準平面P1に関して略対称の位置に設けられている。揺動受け部材31は、センサ支持突起51,52を前方に向けて後方から挿入空間22c内に挿入され、第1支持部22に設けた当接部(図示略)に対してベース板部50が当接することで前方への挿入が制限される。すなわち、第1光軸O1に沿う前後方向での揺動受け部材31の位置が決まる。図3や図16に示すように、揺動受け部材31のベース板部50は、挿入空間22cの後面側の開口部分に対して左右方向と上下方向に所定の隙間をもって遊嵌する形状になっており、揺動受け部材31は、この隙間により許容される範囲内で第1光軸O1と垂直な平面に沿う位置調整が可能である。そして、図3や図5に示すように、ピボット凸部56の先端部分の球面形状の凸面の中心(揺動中心点Q)が、第1光軸O1を延長した線上に位置するように、揺動受け部材31の位置が定められる。
図2ないし図5に示すように、第1レンズ枠30の支持部41は、基部41aがプリズム支持枠22aの左方に位置し、屈曲部41bと傾斜部41cと先端部41dがプリズム支持枠22a(斜壁22b)の下方に位置するように挿入空間22c内に挿入され、揺動受け部材31のピボット凸部56に対してピボット凹部44が当接する状態で支持される。図3と図5に示すように、第1レンズ枠30の初期位置では傾斜部41cが斜壁22cと略平行な位置関係になる。また、第1レンズ枠30から突出する回転規制突起46が支持部材30の回転規制穴54に挿入される。回転規制穴54内の一対の対向面(上下方向に離間する凸状の湾曲面)により回転規制突起46が挟まれることによって、第1光軸O1を中心とする第1レンズ枠30の回転が規制される。
図8、図9、図16に示すように、揺動受け部材31のバネ挿入凹部53に対して後方からコイルバネ(付勢部材)33を挿入する。コイルバネ33は左右方向に軸線を向けてバネ挿入凹部53内に支持され、右方の端部が挟持部55に当接する。バネ挿入凹部53内に支持されたコイルバネ33の軸線の延長上に揺動中心点Qが位置する。
さらに第1レンズ枠30と揺動受け部材31に対して後方から付勢力伝達部材34を取り付ける。図14に示すように、付勢力伝達部材34は、基板部(接続部)60と、基板部60から上下に突出してから前方に向けて曲げられた一対の側腕部61と、基板部60の左方の端部から前方に突出する板状のバネ受け部(当接部)62と、基板部60の右方の端部から前方に突出する板状の押圧部(当接部、平板部)63とを有している。バネ受け部62と押圧部63の間に、基板部60を板厚方向に貫通する開口部64が形成されている。別言すれば、左右方向に離間して対向するバネ受け部62と押圧部63を、開口部64の上下で基板部60が接続する構成になっている。
図8と図9に示すように、付勢力伝達部材34は、基板部60を保持凹部57上に載せ、上下の側腕部61をそれぞれ保持溝58に挿入し、バネ受け部62を保持溝59に挿入し、開口部64内に挟持部55を挿入して、揺動受け部材31に取り付けられる。各保持溝58は各側腕部61よりも左右方向に長く、かつ左右方向におけるバネ受け部62の厚みが同方向の保持溝59の幅よりも大きく、付勢力伝達部材34は揺動受け部材31に対して所定の範囲で左右方向に位置を変化させることが可能である。図3や図5に示すように、付勢力伝達部材34のバネ受け部62はコイルバネ33の左方の端部に当接し、付勢力伝達部材34の押圧部63は、第1レンズ枠30の支持部41の先端部41dの右方に位置して突出湾曲部45に対して当接する。コイルバネ33と付勢力伝達部材34を取り付ける順序は任意に選択できる。付勢力伝達部材34の後にコイルバネ33の取り付けを行う場合は、付勢力伝達部材34の開口部64を通してバネ挿入凹部53内にコイルバネ33を挿入する。
以上のようにして、第1レンズ枠30と揺動受け部材31とコイルバネ33と付勢力伝達部材34をハウジング20の第1支持部22に対して組み付けた状態で、第1支持部22の後面にサブカバー35を取り付ける。図6や図15に示すように、サブカバー35は、第1支持部22の挿入空間22cを後方から覆う板状の部材であり、ネジ穴22eに対応する位置にある2つのネジ挿通穴35aと、上下方向に位置を異ならせて設けた2つの弾性支持部35bを有している。各弾性支持部35bはサブカバー35の一部を切り起こした片持ち状の突出部であり、サブカバー35の板厚方向に弾性変形可能である。
図15に示すように、各ネジ挿通穴35aを通して各ネジ穴22eに固定ネジ36を螺合させることによって、サブカバー35がハウジング20に固定される。この固定状態で、サブカバー35が揺動受け部材31のベース板部50の支持面50aを支持し、サブカバー35の弾性支持部35bが支持面50a以外の部分でベース板部50に当接する。このとき弾性支持部35bは弾性変形している。そして、揺動受け部材31とコイルバネ33と付勢力伝達部材34が、サブカバー35によって第1支持部22の挿入空間22c内に保持される。揺動受け部材31は第1支持部22に対して固定的に支持される。
ハウジング20の第1支持部22に対して前方からコイルホルダ32が取り付けられる。図6に示すように、コイルホルダ32には、2つの凹部32a,32bと複数の係合穴32cが形成されている。ハウジング20の第1支持部22には、各係合穴32cに係合可能な複数の係合突起22fが設けられており、各係合突起22fに対して各係合穴32cを係合させることによって、コイルホルダ32が第1支持部22に対して固定的に支持される。
図1や図6に示すように、コイルホルダ32の凹部32a内に挿入したコイル83を押さえ部材37で保持し、凹部32b内に挿入したコイル84を押さえ部材38で保持する。コイル83とコイル84は基準平面P1を挟んで略対称な配置になる。コイルホルダ32への各コイル83,84の取り付けは、コイルホルダ32をハウジング20に取り付ける前と後のいずれに行ってもよい。
各部材の形状の関係から、ハウジング20の第1支持部22に対する取り付けの順序として、第1レンズ枠30の支持部41を先に挿入空間22c内に前方から挿入し、続いて揺動受け部材31を挿入空間22c内に後方から取り付けるとよい。このとき、ピボット凸部56をピボット凹部44に当接させる前段階として、第1レンズ枠30と揺動受け部材31を、図3に示す完成状態の位置関係よりも左右方向に僅かに離間させる必要があるが、挿入空間22c内には、この離間を許す左右方向のクリアランスが確保されている。また、揺動受け部材31に形成した回転規制穴54の左右方向の長さは、第1レンズ枠30から突出する回転規制突起46に対する左右方向の相対移動を許すものである。従って、挿入空間22c内への挿入に際して、第1レンズ枠30と揺動受け部材31を左右方向に所定の範囲で支障なく相対移動させて、ピボット凹部44内にピボット凸部56を挿入することができる。コイルホルダ32については、第1レンズ枠30を取り付けた後の任意のタイミングで第1支持部22に取り付けることができる。
以上のように第1レンズL1の支持及び駆動に関する各部材をハウジング20に対して組み付けた状態では、ハウジング20と結合された揺動受け部材31に対して、ピボット凸部56とピボット凹部44の嵌合部分を介して第1レンズ枠30が支持される。前述のように、ピボット凸部56は、揺動受け部材31のベース板部50(挟持部55)から右方に向けて突出し、先端側(右方)に進むにつれて徐々に径を小さくする円錐状外面を有する凸部であり、先端部分は球面状の凸面になっている。この凸面は、揺動中心点Qを中心とする球面の一部である。また、第1レンズ枠30のピボット凹部44は、左方に向けて開口し、右方に進む(深くなる)につれて徐々に径を小さくする擂鉢状の凹部であり、最も深くなる底部は球面状の凹面になっている。この凹面は、揺動中心点Qを中心とする球面の一部である。
図3や図5に示すように、コイルバネ33と挟持部55とピボット凸部56とピボット凹部44と突出湾曲部45が、基準平面P1に沿って左右方向に並んで位置し、これらの各部分が付勢力伝達部材34のバネ受け部62と押圧部63の間に挟持される。コイルバネ33は、この挟持状態で軸線方向(左右方向)の長さを自由状態よりも短くする圧縮変形を行い、圧縮変形から復元しようとする力によって、付勢力伝達部材34のバネ受け部62を左方に押圧する。この付勢力は、付勢力伝達部材34の基板部60を介して、挟持部55とピボット凸部56を跨いでその右方に位置する押圧部63に伝わる。すると、押圧部63が突出湾曲部45を左方に押圧し、突出湾曲部45の左方に位置するピボット凹部44がピボット凸部56に対して押し付けられる(図2ないし図5、図7ないし図9参照)。これによりピボット凹部44とピボット凸部56の当接状態が安定して維持される。
そして、ピボット凹部44とピボット凸部56の当接部分の案内を受けることによって(ピボット凹部44をピボット凸部56に対して傾動させることによって)、第1レンズ枠30は揺動中心点Qを中心とする球心揺動が可能に支持される。このピボット凹部44とピボット凸部56の当接箇所が揺動中心点Qを中心とする球面の一部となっているため、第1レンズ枠30の球心揺動は、揺動中心点Qの位置を変化させずに、ピボット凹部44とピボット凸部56の接点位置を変化させながら行われる。
ピボット凹部44とピボット凸部56の当接部分に付勢力を与えるコイルバネ33は、第1光軸O1に対して略直交する方向(本実施形態では第2光軸O2と平行な左右方向)に第1レンズ枠30(ピボット凹部44)を付勢する。コイルバネ33は、軸線を左右方向に向けており、伸縮しても前後方向の大きさ(直径)はほとんど変化しないため、挿入空間22cのうち斜壁22bによって前後方向の幅が制限される第1プリズムL11(反射面L11−c)の後方空間に収めやすい。そのため、前後方向に省スペースな構成でコイルバネ33を配置することが可能であり、撮像装置10の前後方向の小型化(薄型化)に寄与する。コイルバネ33の軸線方向の長さに関するスペース上の制約が少ないため、付勢力の設定の自由度も向上する。
また、コイルバネ33の軸線の延長上に揺動中心点Qが位置しており、コイルバネ33からの付勢力が揺動中心点Qに向けて作用するため、コイルバネ33の付勢力を起因として第1レンズ枠30に働く余分なモーメントの発生を防ぐことができる。このようなモーメントを防ぐことで、第1レンズ枠30を球心揺動する際に駆動方向の違いによる負荷のばらつきが抑えられ、制御の負担を軽減して駆動の精度を向上させることができる。
仮に、本実施形態のコイルバネ33と異なり、第1光軸O1に沿う方向に付勢するタイプの付勢部材を用いる場合、第1光軸O1を延長した線上(基準平面P2上)では第1プリズムL11の反射面L11−cの後方空間(前後方向のスペース)が狭く、前後方向に十分な長さの付勢部材(例えば本実施形態のコイルバネ33と同程度の軸線方向の長さを有するコイルバネ)を配置することが難しい。第1光軸O1よりも左方に進むにつれて第1プリズムL11の反射面L11−cの後方空間が前後に広くなるため、付勢部材の位置を左方にずらせば、第1光軸O1に沿う方向に付勢するタイプの付勢部材を配置するスペースを得やすくなる。しかし、このタイプの付勢部材を、第1光軸O1に対して左右方向にずれた位置に配置すると、付勢方向と揺動中心点Qのずれにより、前述のモーメントが生じやすくなってしまう。
これに対して、本実施形態のコイルバネ33は、第1光軸O1に対して略直交する方向に付勢する構成としたことにより、反射面L11−cの後方空間において第1光軸O1(基準平面P2)よりも左方の広いスペースに配しつつ、付勢方向の延長上に揺動中心点Qが位置する理想的な態様で第1レンズ枠30を付勢することができる。
また、コイルバネ33は、第1光軸O1を含む基準平面P2を挟んだ左右の領域のうち、第1プリズムL11により偏向された光束の進行方向(第2光軸O2の進行方向)と逆側の左側の領域に配されている。別言すれば、第2光軸O2に沿う左右方向で、基準平面P2を挟んで右方に第1プリズムL11の射出面L11−bと第2レンズL2以降の光学要素(第2レンズL2から撮像センサ15までの光学要素)が設けられ、左方にコイルバネ33が設けられている。これにより、第2レンズL2以降の光学要素による制約を受けずにコイルバネ33の配置スペースを確保することができ、コイルバネ33の長さを大きくして付勢力を強めることが可能となる。
以上のような理由からコイルバネ33が基準平面P2の左方に位置しているのに対して、コイルバネ33の付勢力を受ける第1レンズ枠30の支持部41の先端部41dは、ピボット凸部56に対して右方に位置している。そのため、先端部41dよりも左方に位置するコイルバネ33によって先端部41dを左方に向けて押圧付勢するために、付勢力伝達部材34を介在させている。前述のように、付勢力伝達部材34は、左右方向に離間するバネ受け部62と押圧部63の間にコイルバネ33から先端部41dまでの各部を挟持することにより、揺動受け部材31の挟持部55とピボット凸部56を跨いで、コイルバネ33の付勢力を先端部41dに伝えることができる。
さらに、第1レンズ枠30の先端部41dにおいて、付勢力伝達部材34の押圧部63が当接する部分を、揺動中心Qを中心とする球面の一部である突出湾曲部45としたことにより、第1レンズ枠30が球心揺動する際に付勢力伝達部材34が左右方向に変位せず、付勢力伝達部材34に付勢力を付与しているコイルバネ33のバネ荷重が変化しない。より詳しくは、付勢力伝達部材34の押圧部63は、基準平面P2と略平行な平板形状であり、この平板形状の押圧部63が揺動中心点Qを中心とする球面の一部である突出湾曲部45に対して点接触で当接している。そのため、第1レンズ枠30が揺動中心点Qを中心とする球心揺動を行うときに、押圧部63から突出湾曲部45への荷重の入力態様が変化せず、球心揺動を行う第1レンズ枠30に対してコイルバネ33と付勢力伝達部材34が常に一定の荷重を付与することができる。従って、第1レンズ枠30の駆動制御に悪影響を及ぼさずに高い精度で安定した防振制御を実現できる。
回転規制突起46と回転規制穴54は、第1レンズ枠30の球心揺動を許しつつ、第1レンズL1の光軸を中心とする第1レンズ枠30の回転を規制する回転規制手段である。前述のように、回転規制穴54内の一対の対向面は、左右方向に一様な断面形状の凸状の湾曲面であり、この一対の対向面によって円柱状の回転規制突起46を挟むことによって、第1レンズ枠30の円滑な球心揺動を可能とさせながら、第1光軸O1を中心とする第1レンズ枠30の回転を規制できる。回転規制穴54の一対の対向面は回転規制突起46に点接触の態様で当接し、この当接位置は、前後方向において揺動中心点Qと略同じ位置である。つまり、基準平面P1及び基準平面P2と略垂直で揺動中心点Qを通る平面上で、回転規制穴54の一対の対向面と回転規制突起46が当接する。
回転規制突起46は、軸線を前後方向に向けて配置されることにより、左右方向での設置スペースを小さくして撮像装置10の左右方向の大型化防止に寄与する。挿入空間22cは右方に進むほど斜壁22の後方のスペースが狭くなる。しかし、回転規制突起46は、コイルバネ33よりも左方に設けることによって、斜壁22による前後方向の長さの制約を受けにくくなり、撮像装置10を前後方向に大型化させることなく挿入空間22c内に回転規制突起46を収めることができる。
以上の構成からなる撮像装置10を前方に位置する被写体に向けると、該被写体の反射光(撮影光)は第1レンズL1を透過した後に入射面L11−aから第1プリズムL11の内部に入り、第1プリズムL11の反射面L11−cによって射出面L11−b側に向けて進行方向を略垂直に変換される。第1プリズムL11の射出面L11−bを出た該反射光は、第2レンズL2と第2群G2と第3群G3と第4群G4を透過した後に入射面L12−aから第2プリズムL12の内部に入り、第2プリズムL12の反射面L12−cによって射出面L12−b側に向けて進行方向を略垂直に変換され、撮像センサ15の撮像面によって撮像(受光)される。第2群G2や第3群G3を第2光軸O2に沿って進退させることにより、撮像光学系にズーミング(変倍)動作及びフォーカシング動作を行わせることができる。
さらに撮像装置10では、第1群G1のうち第1プリズムL11の前方に位置する第1レンズL1を用いて防振(像振れ補正)動作を行う。前述の通り防振機構は、永久磁石81,82とコイル83,84からなるボイスコイルモータの推力により、ハウジング20に対して固定関係にある揺動受け部材31とコイルホルダ32に対して第1レンズ枠30を球心揺動させるものである。第1レンズL1を防振用の光学要素として選択することの利点として、防振機構を備えつつ撮像装置10を前後方向に薄型に構成することができる。例えば本実施形態と異なり、第2群G2や第3群G3を第2光軸O2と直交する方向に移動させる防振機構を想定した場合、2群枠13や3群枠14の移動用のスペースを確保したり、2群枠13や3群枠14の駆動手段を配置したりすることによって、ハウジング20内に必要とされる前後方向のスペースが図示実施形態よりも広くなり、撮像装置10の厚みが増してしまう。また本実施形態の構成では、防振制御に際して駆動されるのが第1群G1の全体ではなく第1レンズL1のみであるから、可動部がコンパクトで駆動負荷が小さくて済むという利点もある。一般的な防振機構ではレンズ群全体を駆動させるが、本実施形態の第1群G1では、パワーを有する第1レンズL1と第2レンズL2の間に、光束の反射のみを行う第1プリズムL11が配されているため、第1レンズL1と第2レンズL2の間の距離が大きくなっており、第1レンズL1を単独で移動させて防振制御を行なっても収差劣化が少ない。つまり、撮像光学系としては第1レンズL1から第2レンズL2までの第1群G1全体で収差が管理されるが、防振に関しては、第1プリズムL11を挟んで光軸方向間隔が大きくなっている第1レンズL1と第2レンズL2を実質的に別のレンズ群であるように扱っても光学性能を確保できることに着眼して、第1レンズL1のみを防振用の光学要素に設定している。
第1レンズL1が防振動作を行う際に行う球心揺動は、第1光軸O1に直交する平面に沿うシフト動作に比べて、第1光軸O1に沿って撮像装置10を正面視したときに小さいスペースで第1レンズL1を大きく動作させることができる。そのため、撮像装置10を前後方向のみならず上下左右方向(撮像装置10の正面視)においてもコンパクトに構成しながら、防振対応可能な角度を大きくさせて防振性能を向上させることができる。
特に撮像装置10では、第1レンズL1の背後に第1プリズムL11を配した屈曲光学系であることに着目して、第1レンズ枠30の球心揺動の支点となる揺動中心点Qの位置を、第1プリズムL11の反射面L11−cの後方位置に設定している。これにより、第1プリズムL11の裏側を第1レンズ枠30の支持機構の設置スペースとして有効活用し、スペース効率に優れた構成で球心揺動を実現している。具体的には、支持部41の屈曲部41bから先端部41d(ピボット凹部44と突出湾曲部45を含む)、揺動受け部材31のベース板部50(ピボット凸部56を含む)、コイルバネ33、付勢力伝達部材34といった第1レンズ枠30の支持に関係する部位が第1プリズムL11の反射面L11−cの後方位置に集約して収められている。この反射面L11−cの後方位置は、光学系の光路の外側であるため、第1レンズ枠30の支持機構を設置しても光学的な悪影響は生じない。加えて、コイルバネ33や付勢力伝達部材34の構成や配置を前述のように設定したことにより、スペース効率や動作精度のより一層の向上を実現できる。
また、コイルバネ33と同様に、第1レンズL1の防振駆動を行うボイスコイルモータを構成する永久磁石81,82とコイル83,84は、第1光軸O1を含む基準平面P2を挟んだ左右の領域のうち、第1プリズムL11により偏向された光束の進行方向(第2光軸O2の進行方向)と逆側の左側の領域に配されている。この領域には、第2レンズL2以降の光学要素が配置されていないためスペース的な制約を受けにくく、永久磁石81,82とコイル83,84の配置に適している。
加えて、第1プリズムL11から先の光路上(基準平面P2よりも右側の領域)には、第2光軸O2に沿って第2群G2や第3群G3を駆動させるためのモータなどの金属製の部品が設けられており、このような金属部品が磁性体金属からなる場合、ボイスコイルモータに接近していると防振駆動に影響を及ぼすおそれがある。基準平面P2よりも左側の領域に永久磁石81,82とコイル83,84を配したことにより、第2群G2や第3群G3の支持駆動機構が磁性体金属を含んでいる場合もボイスコイルモータの駆動に影響が及びにくいという効果がある。
以上、図示実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で改変することができる。例えば、図示実施形態の撮像装置10では、第1プリズムL11を保持するハウジング20と、第1レンズ枠30を球心揺動可能に支持するピボット凸部56を有する揺動受け部材31を別体として形成した上で組み合わせている。この構成は、第1レンズ枠30の支持機構の組み付け作業を行い易いという点で優れているが、第1レンズ枠30を球心揺動可能に支持する支持部材の形態はこれに限られるものではなく、ハウジング20と揺動受け部材31を一体的に形成するような形態にも適用が可能である。
また、揺動受け部材31に対して第1レンズ枠30を球心揺動可能にする支持構造として、図示実施形態と異なる構成を選択することができる。例えば、図示実施形態とは逆に、ピボット凸部56に相当する凸部を第1レンズ枠30に設け、ピボット凹部44に相当する凹部を揺動受け部材31に設けることも可能である。また、ピボット凹部44のような凹部ではなく、基準平面P2と平行な平面に対して、ピボット凸部56に相当する凸部を当接させる構成でも第1レンズ枠30を球心揺動させることができる。この場合も、第1レンズ枠30と揺動受け部材31のいずれに凸部と平面を設けるかを任意に選択することができる。さらに、ピボット凹部44とピボット凸部56に代えて、第1レンズ枠30と揺動受け部材31の間に、揺動中心点Qを中心とする別部材の球体を挟む構成を採用することも可能である。この場合、第1レンズ枠30と揺動受け部材31にはそれぞれ揺動中心点Qを中心とする球面状の凹部を設け、この互いの凹部の間に球体を挟持するとよい。
図示実施形態の撮像光学系は、光路を屈曲させる反射素子としてプリズムを用いているが、プリズムに代えてミラーなどを反射素子として用いてもよい。さらに、撮像光学系に第2プリズムL12を含まず光路をL字状としたタイプの撮像装置にも適用が可能である。あるいは、第1プリズムL11と第2プリズムL12に加えてさらに別の反射素子を有する屈曲光学系の撮像装置も適用対象となる。いずれの場合も反射素子による光軸の屈曲角度(反射角)は90°以外の値であってもよい。
また、反射素子(実施形態の第1プリズムL11に相当する)の物体側に位置して防振動作を行う前方レンズについては、図示実施形態のような単レンズ以外に、複数枚のレンズで構成することも可能である。
図示実施形態の第1レンズL1は周縁の一部を切り欠いたDカット形状をなしており、第2光軸O2に沿う方向における小型化に寄与している。しかし、本発明における前方レンズの正面形状はこれに限定されるものではなく、正面視してDカット以外の形状をなす(例えば円形の)前方レンズを備えた撮像装置にも適用が可能である。
また、本発明は第1レンズ枠30を球心揺動させる駆動手段を限定するものではなく、高速な防振駆動に対応可能という条件を満たすものであれば、ボイスコイルモータ以外のアクチュエータを用いることも可能である。また、図示実施形態では、防振動作時に移動する第1レンズ枠30に永久磁石81,82を支持し、防振動作時に移動しないコイルホルダ32にコイル83,84を支持した、いわゆるムービングマグネットタイプのボイスコイルモータを用いているが、この配置関係を逆にしたムービングコイルタイプのボイスコイルモータを用いることもできる。
図示実施形態では、コイルバネ33の右方に揺動受け部材31の挟持部55とピボット凸部56が位置し、その右方に第1レンズ枠30のピボット凹部44(先端部41d)が位置しているが、ピボット凹部44とピボット凸部56の左右方向の位置関係と向きを入れ替えた構成にすることも可能である。具体的には、ハウジング20の斜壁22bの下部に、ピボット凸部56に相当する凸部を左方に向けて突設すると共に、第1レンズ枠30の先端部41dを、ピボット凹部44が右方を向くように形成するとよい。この場合、コイルバネ33の右方の端部を第1レンズ枠30の先端部41dに当接させて、付勢力伝達部材34を省略した構成にすることもできる。あるいは、第1レンズ枠30の球心揺動に伴う負荷変動を抑えるべく、先端部41dの左方の面に突出湾曲部45に相当する湾曲面を設け、この湾曲面に対して当接する中間部材を備え、この中間部材をコイルバネ33の右方の端部で押圧する構成にしてもよい。
図示実施形態では、第1レンズ枠30を付勢する付勢部材としてコイルバネ33を用いているが、これ以外の付勢部材を用いることもできる。例えば、バネ挿入凹部53にゴムなどの弾性材を挿入することによっても、付勢力伝達部材34を介して第1レンズ枠30に付勢力を付与することができる。また、コイルバネ33は圧縮方向に変形させて付勢力を生じるが、引張方向の変形で付勢力を生じる、いわゆる引張バネを用いることもできる。引張バネを用いる場合の一例として、付勢力伝達部材34のバネ受け部62と押圧部63に引張バネの一端と他端を係止させた構成にすることができる。
図示実施形態では、コイルバネ33の軸線が基準平面P1上に位置する配置である。この配置によると、基準平面P1を挟んだ上下の領域でのスペース効率を均等にさせることができるので好ましいが、コイルバネ33の軸線が第1光軸O1に対して略直交するという関係を満たした上で、コイルバネ33の軸線が基準平面P1に対して傾いている構成を選択することも可能である。具体的には、図1のように第1光軸O1に沿って撮像装置10を平面視した状態で、第1光軸O1を中心としてコイルバネ33の軸線の角度を上下方向に変化させた配置となる。この場合、コイルバネ33の軸線が基準平面P2の右側の領域に入ることがない範囲で(すなわち、コイルバネ33が基準平面P2よりも右方に位置しない範囲で)、コイルバネ33の位置設定をすることが好ましい。
前述のように、コイルバネ33の軸線の延長上に揺動中心点Qが位置することで、第1レンズ枠30に対するモーメントを抑制できるので好ましい。但し、コイルバネ33の軸線が第1光軸O1に対して略直交するという関係を満たした上で、コイルバネ33の位置を基準平面P1に対して上下方向に多少シフトさせたり、コイルバネ33を図3に示す位置から前後方向に多少シフトさせたりすることも可能である。
10 撮像装置
13 2群枠
14 3群枠
15 撮像センサ
16 撮像センサ基板
20 ハウジング(支持部材)
21 箱状部
22 第1支持部
22a プリズム支持枠(反射素子支持部)
22b 斜壁
22c 挿入空間
22d 橋絡部
22e ネジ穴
22f 係合突起
23 第2支持部
23a プリズム支持枠
24 裏カバー
25 第2レンズ枠
26 4群枠
30 第1レンズ枠(可動部材)
31 揺動受け部材(支持部材)
32 コイルホルダ
32a 32b 凹部
33 コイルバネ(付勢部材)
34 付勢力伝達部材
35 サブカバー
35a ネジ挿通穴
35b 弾性支持部
36 固定ネジ
37 38 押さえ部材
40 レンズ保持部
41 支持部
41a 基部
41b 屈曲部
41c 傾斜部
41d 先端部
41e 挿入穴
42 43 磁石保持部
44 ピボット凹部(被支持部)
45 突出湾曲部(凸状球面)
46 回転規制突起
50 ベース板部
50a 支持面
51 52 センサ支持突起
53 バネ挿入凹部
54 回転規制穴
55 挟持部
56 ピボット凸部(球心揺動支持部)
57 保持凹部
58 59 保持溝
60 基板部(接続部)
61 側腕部
62 バネ受け部(当接部)
63 押圧部(当接部、平板部)
64 開口部
81 82 永久磁石
83 84 コイル
85 フレキシブル基板
85a コイル接続部
85b センサ支持部
G1 第1群(前方レンズ群)
G2 第2群(後方レンズ群)
G3 第3群(後方レンズ群)
G4 第4群(後方レンズ群)
L1 第1レンズ(前方レンズ)
L1−a 入射面
L1−b 射出面
L2 第2レンズ
L11 第1プリズム(反射素子)
L11−a 入射面
L11−b 射出面
L11−c 反射面
L12 第2プリズム
L12−a 入射面
L12−b 射出面
L12−c 反射面
O1 第1光軸(入射光軸)
O2 第2光軸(反射光軸)
O3 第3光軸
P1 P2 基準平面
Q 揺動中心点

Claims (8)

  1. 撮像光学系に加わる振れに応じて上記撮像光学系を構成する光学要素に像振れ抑制動作を行わせる撮像装置において、
    上記撮像光学系を構成し、物体側から入射した光束を異なる方向に反射する反射面を備えた反射素子と、上記反射素子よりも物体側に位置する少なくとも一つの前方レンズとを有する前方レンズ群;
    上記撮像光学系を構成し、上記前方レンズ群よりも像面側に位置する後方レンズ群;
    上記反射素子を支持する反射素子支持部と、上記前方レンズを通る入射光軸に沿う方向で上記反射素子の上記反射面の裏側に位置する球心揺動支持部とを有する支持部材;
    上記球心揺動支持部に当接して揺動中心点を中心として球心揺動可能に支持される被支持部を有し、上記前方レンズを支持して上記球心揺動によって上記像振れ抑制動作を行う可動部材;及び
    上記入射光軸に対して略直交する方向に上記可動部材を付勢して、付勢力によって上記被支持部を上記球心揺動支持部に当接させる付勢部材;
    を有すること特徴とする撮像装置。
  2. 請求項1記載の撮像装置において、上記付勢部材は、上記入射光軸に沿う方向で上記反射素子の上記反射面の裏側に位置し、かつ上記入射光軸に関して、上記反射面で反射される光束の進行方向と反対側に位置している撮像装置。
  3. 請求項1または2記載の撮像装置において、
    上記反射素子は、上記入射光軸上に位置する入射面と、上記反射面から上記後方レンズ群に向けて進む反射光軸上に位置する射出面とを有するプリズムであり、
    上記入射光軸に沿う方向で、上記前方レンズと上記揺動中心点の間に上記反射素子の上記入射面と上記反射面が位置しており、
    上記反射光軸に沿う方向で、上記入射光軸を挟んで一方の側に上記反射素子の上記射出面が位置し、他方の側に上記付勢部材が位置する撮像装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載の撮像装置において、上記入射光軸に対して略直交する方向で上記球心揺動支持部を挟んで上記付勢部材と上記被支持部が位置しており、上記球心揺動支持部を跨いで上記付勢部材から上記被支持部へ上記付勢力を伝達する付勢力伝達部材を有する撮像装置。
  5. 請求項4記載の撮像装置において、
    上記付勢部材は、上記入射光軸に対して略直交する方向に弾性変形可能であり、
    上記付勢力伝達部材は、上記入射光軸に対して略直交する方向に離間する一対の当接部と、該一対の当接部を接続する接続部とを有し、
    上記付勢部材と上記球心揺動支持部と上記被支持部が、上記付勢部材を圧縮変形させた状態で上記一対の当接部の間に挟持される撮像装置。
  6. 請求項5記載の撮像装置において、上記球心揺動支持部と上記被支持部の一方が、上記揺動中心点を中心とする球面を先端に有する凸部であり、上記球心揺動支持部と上記被支持部の他方が、上記揺動中心点を中心とする球面を底部に有する凹部である撮像装置。
  7. 請求項6記載の撮像装置において、
    上記被支持部が上記凹部であり、該凹部の裏側に上記揺動中心点を中心とする凸状球面を有し、
    上記付勢力伝達部材の上記一対の当接部の一方は、上記凸状球面に当接する平板部である撮像装置。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項記載の撮像装置において、上記付勢部材は、上記入射光軸に対して略直交する方向に軸線が向くコイルバネであり、上記コイルバネの上記軸線の延長上に上記揺動中心点が位置する撮像装置。
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