JP2018077390A - 光学モジュールおよび光学ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図3に示すように、光学モジュール1は、光学素子2を備えるカメラモジュール10と、カメラモジュール10を収容するケースである支持体20と、カメラモジュール10を支持体20に対して光軸回りに回転可能に支持するローリング用支持機構30と、カメラモジュール10を支持体20に対して光軸回りに回転させるローリング用磁気駆動
機構40を備える。カメラモジュール10は、レンズなどの光学素子2と、光学素子2を保持する鏡筒部50と、イメージセンサや信号処理回路が搭載された基板60を備える。
在する辺が有効辺として利用される。2組のローリング用磁気駆動機構40は、通電時に光軸回りの同一方向の磁気駆動力が発生するように配線接続されている。
図5は図4の光学ユニットの分解斜視図である。以下、図4、図5を参照して、光学モジュール1が搭載される光学ユニット100の構成を説明する。光学ユニット100は、光学モジュール1と、光学モジュール1を保持するホルダ3と、光学モジュール1およびホルダ3を収容するケースである固定体4と、固定体4に対してホルダ3を揺動可能に支持するジンバル機構5と、ホルダ3を固定体4に対して揺動させる揺動用磁気駆動機構6と、ホルダ3と固定体4とを接続するバネ部材7を備える。
して45度傾いた方向であり、第1軸線R1と第2軸線R2は互いに直交する。第2揺動支持部502は、固定体4の第2ケース420を構成する第1部材421に形成されている。可動枠503は、光軸回りの4か所に設けられた支点部504と、光軸回りで隣り合う支点部504を繋ぐ連結部505を備える板状ばねである。
光学ユニット100は、上記のように、X軸回りの振れ補正、およびY軸回りの振れ補正を行う振れ補正部である揺動用磁気駆動機構6を備える。従って、X軸方向およびY軸方向が光学モジュール1の光軸方向Lと直交する方向となるように光学モジュール1を組み付けることにより、ピッチング(縦揺れ)方向およびヨーイング(横揺れ)方向の振れ補正を行うことができる。また、光学モジュール1の内部にはローリング用磁気駆動機構
40が組み込まれているのでローリング補正を行うことができる。光学ユニット100は、ジャイロスコープなどの振れ検出センサを備えており、振れ検出センサによって直交する3軸回りの振れを検出して、検出した振れを打ち消すように揺動用磁気駆動機構6およびローリング用磁気駆動機構40を駆動する。あるいは、光学ユニット100が搭載される光学機器本体に搭載される振れ検出センサの信号に基づいて、光学機器本体の制御部が揺動用磁気駆動機構6およびローリング用磁気駆動機構40を駆動してもよい。
以上のように、本形態の光学モジュール1は、光学素子2を鏡筒部50で保持したカメラモジュール10を光軸回りに回転させる。従って、光学モジュール全体を回転させる従来の構成と比較して、回転する部分が小型で軽量であるため、小さな力で回転させることができる。よって、ローリング用磁気駆動機構40を小型化できる。このため、ローリング補正を行う光学モジュール1を小型でき、光学モジュール1の外側にローリング補正機構を設ける必要がない。従って、ローリング補正を行う光学ユニット100の大型化を抑制できる。また、回転する部分が小型で軽量であるため、ローリング用磁気駆動機構40から加えられる駆動力に対するレスポンスが良い。
01、502によって支持される可動枠503と、を備えるジンバル機構5によって支持される。従って、揺動用磁気駆動機構6が配置される角度位置(X軸方向およびY軸方向)の間のスペースを利用してジンバル機構5の揺動支持部を配置できる。従って、光学ユニット100を小型化できる。
(1)上記形態のローリング用磁気駆動機構40は、鏡筒部50のX軸方向の両側に1組ずつ配置されているが、ローリング用磁気駆動機構40は1組のみであってもよい。また、ローリング用磁気駆動機構40は3組以上であってもよい。例えば、鏡筒部50の+Y方向側と−Y方向側にローリング用磁気駆動機構40を配置することもできる。
上記形態の光学ユニット100は、揺動用磁気駆動機構を用いて光学モジュール1を揺動させてピッチング補正およびヨーイング補正を行うが、このようなメカ的な補正を行う代わりに、光学モジュール1による撮影画像に対して補正処理を行う電子補正によって振れ補正を行うこともできる。すなわち、光学モジュール1による撮影画像に対して、光軸と交差する軸回りの振れ(すなわち、ピッチング方向およびヨーイング方向の振れ)による撮影画像の傾きを打ち消すような画像処理を行う。この処理を行う電子補正部は、光学ユニット100に搭載されていてもよいし、光学ユニット100が搭載される光学機器の制御部が電子補正部を備えていてもよい。
りも補正角度が小さい。従って、電子補正を行ったとしても有効画像領域の減少や消費電流の増大が問題となるおそれは少ない。従って、電子補正の消費電力が比較的小さいピッチング補正およびヨーイング補正は電子補正により行い、電子補正の消費電力が大きいローリング補正をメカ的な補正により行うことで、光学ユニット100の大型化および消費電力の増大を抑制できる。
Claims (9)
- 光学素子と、前記光学素子を保持する鏡筒部と、支持体と、前記鏡筒部を前記支持体に対して前記光学素子の光軸回りに回転可能に支持するローリング用支持機構と、前記鏡筒部を前記光軸回りに回転させるローリング用磁気駆動機構と、を有し、
前記ローリング用磁気駆動機構は磁石およびコイルを備え、前記磁石と前記コイルの一方は前記鏡筒部に固定され、他方は前記支持体に固定されることを特徴とする光学モジュール。 - 前記ローリング用支持機構は、前記鏡筒部の被写体側の端部を前記光軸回りに回転可能に支持する回転軸受部であることを特徴とする請求項1に記載の光学モジュール。
- 前記ローリング用支持機構は、前記鏡筒部の被写体側の端部、および、前記鏡筒部の像側の端部の2箇所に設けられた回転軸受部であることを特徴とする請求項2に記載の光学モジュール。
- 前記回転軸受部はボールベアリングであり、
前記ボールベアリングの内輪は前記鏡筒部に固定され、前記ボールベアリングの外輪は前記支持体に固定されることを特徴とする請求項2または3に記載の光学モジュール。 - 前記鏡筒部は、前記磁石が固定される磁石保持部を備え、
前記コイルは前記支持体に固定されることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の光学モジュール。 - 前記磁石の着磁分極線と対向する位置に配置される磁気センサを有し、
前記ローリング用支持機構は、前記磁気センサの出力に基づいて検出される原点位置に基づいて制御されることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の光学モジュール。 - 請求項1から6の何れか一項に記載の光学モジュールと、
前記光学モジュールの前記光軸と交差する軸回りの振れを補正する振れ補正部と、を有することを特徴とする光学ユニット。 - 前記振れ補正部は、前記光学モジュールを前記光軸と交差する第1方向回りおよび第2方向回りに揺動させる揺動用磁気駆動機構であり、
前記光学モジュールは、前記第1方向と前記第2方向の間の角度位置に配置される揺動支持部と、前記揺動支持部によって支持される可動枠と、を備えるジンバル機構によって支持されることを特徴とする請求項7に記載の光学ユニット。 - 前記振れ補正部は、前記光学モジュールによる撮影画像に対して、前記光学モジュールの前記光軸と交差する軸回りの振れに対応する補正処理を行う電子補正部であることを特徴とする請求項7に記載の光学ユニット。
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