JP2021015201A - Imaging device - Google Patents

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JP2021015201A
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holding mode
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文裕 梶村
Fumihiro Kajimura
文裕 梶村
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Abstract

To provide an imaging device that corrects rotation around the optical axis, with which, designed to save power consumption though, an imaging element is maintained at a horizontal position.SOLUTION: The imaging device is characterized by having: a movable frame 22, with an imaging element 6 mounted, which is held so as to be capable of rotating relatively to a fixed frame 21 around an axis perpendicular to an imaging plane; a plurality of balls 25a, b, c held between a V groove part 21a on an inner circumferential face of the fixed frame and a V group part 22a on an outer circumferential face of the movable frame; a first magnetic circuit 23 for holding a movable part at a prescribed position by magnetic suction; a second magnetic circuit 24 composed of a second magnet 31 and a coil 34; position detection means 51 for detecting the relative rotating position of the movable frame; a magnetic circuit control unit for controlling a current applied to the coil, on the basis of the detection result of the position detection means; an electricity conduction retention mode for sending electricity to the coil and holding the movable frame at approximately center; an electricity nonconduction retention mode for not sending electricity and holding the movable frame at a prescribed position; and retention mode switching means for switching between the electricity conduction retention mode and the electricity nonconduction retention mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮影時のブレを補正する防振装置を有する撮像装置に関し、特に光軸周りの回転ブレを補正する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device having a vibration isolator that corrects blurring during shooting, and more particularly to an imaging device that corrects rotational blurring around an optical axis.

近年、撮像装置の高性能化により多くの撮像装置および撮影レンズに手振れ補正機構が搭載されている。従来はより影響の大きいブレであるいわゆるピッチ(撮像装置の横方向に延びる軸に沿った回転)、ヨー(撮像装置の縦方向に延びる軸に沿った回転)の補正が行われてきた。ピッチ、ヨー軸周りのブレ補正の性能が向上するに伴って、ロール(光軸周りの回転)ブレの影響が無視できなくなってきた。一方で、防振装置に用いられる機構はいくつかの種類が提案されているが、光軸周りの回転ブレを補正するための機構は撮像素子を移動させる構造が知られている。 In recent years, due to the high performance of image pickup devices, many image pickup devices and photographing lenses are equipped with an image stabilization mechanism. Conventionally, so-called pitch (rotation along the axis extending in the lateral direction of the imaging device) and yaw (rotation along the axis extending in the vertical direction of the imaging device), which are more influential blurs, have been corrected. As the performance of blur correction around the pitch and yaw axes has improved, the effects of roll (rotation around the optical axis) blur cannot be ignored. On the other hand, although several types of mechanisms used in the vibration isolator have been proposed, a structure for moving the image sensor is known as a mechanism for correcting rotational blurring around the optical axis.

特許文献1には、可動部を光軸周りに回転可能に保持するとともに、光軸を中心とする円弧に沿って駆動用のVCMコイルを配置することで小型化を図ったロールブレ補正のための防振装置が提案されている。 In Patent Document 1, a movable portion is rotatably held around an optical axis, and a VCM coil for driving is arranged along an arc centered on the optical axis to reduce roll shake correction. Anti-vibration devices have been proposed.

特開2015−210392号公報JP-A-2015-210392

しかしながら、上記の特許文献1の機構は、駆動部にVCMを用いているために電力を供給しない状態では可動部と固定部の間に力は発生しない。つまり電力を印可しない状態では撮像素子は固定されずに回転位置が不定の状態になり撮像素子を動作範囲の中央である水平位置に保つことはできない。そして、動作範囲の中央である水平位置に保つためには電力を供給する必要がある。 However, in the mechanism of Patent Document 1 described above, since VCM is used for the drive unit, no force is generated between the movable portion and the fixed portion when power is not supplied. That is, in the state where the electric power is not applied, the image sensor is not fixed and the rotation position is indefinite, and the image sensor cannot be kept in the horizontal position which is the center of the operating range. And it is necessary to supply electric power to keep it in the horizontal position which is the center of the operating range.

そこで、本発明の目的は、光軸周りの回転を補正する撮像装置であって、省電力でありつつも撮像素子を水平位置に保持することにある。 Therefore, an object of the present invention is an image pickup device that corrects rotation around an optical axis, and aims to hold the image pickup element in a horizontal position while saving power.

上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
撮像素子と、
固定枠と、
前記撮像素子を搭載し、前記撮像素子の撮像面に垂直な軸周りに前記固定枠に対して相対的に回転可能に保持された可動枠と、
前記固定枠の内周側面のV溝部と前記可動枠の外周側面のV溝部の間に挟持された少なくとも3つ以上である複数のボールと、
前記可動部と前記固定部にそれぞれ配され前記可動部を磁気吸引力により所定の位置に保持する第一の磁石と磁性体からなる第一の磁気回路と、
前記可動部と前記固定部にそれぞれ配された第二の磁石とコイルからなる第二の磁気回路と、
前記可動枠の前記固定枠に対する相対的な回転位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき前記第二の磁気回路のコイルに印加する電流を制御する前記磁気回路制御部と、
前記磁気回路制御部により前記コイルに通電を行い前記可動枠を可動範囲の略中央に保持する通電保持モードと、
前記磁気回路制御部により前記コイルに通電を行わないで所定の位置に前記可動枠を保持する無通電保持モードと、
該撮像装置の状態によって前記通電保持モードと前記無通電保持モードを切り替える保持モード切り替え手段と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the imaging apparatus according to the present invention is
With the image sensor
Fixed frame and
A movable frame on which the image sensor is mounted and held so as to be rotatable relative to the fixed frame around an axis perpendicular to the image pickup surface of the image sensor.
A plurality of balls, which are at least three or more, sandwiched between the V-groove portion on the inner peripheral side surface of the fixed frame and the V-groove portion on the outer peripheral side surface of the movable frame.
A first magnetic circuit composed of a first magnet and a magnetic material arranged in the movable portion and the fixed portion and holding the movable portion in a predetermined position by a magnetic attraction force.
A second magnetic circuit composed of a second magnet and a coil arranged in the movable part and the fixed part, respectively.
A position detecting means for detecting the rotation position of the movable frame relative to the fixed frame, and
The magnetic circuit control unit that controls the current applied to the coil of the second magnetic circuit based on the detection result of the position detecting means, and the magnetic circuit control unit.
An energization holding mode in which the coil is energized by the magnetic circuit control unit and the movable frame is held substantially in the center of the movable range.
A non-energized holding mode in which the movable frame is held at a predetermined position without energizing the coil by the magnetic circuit control unit.
It is characterized by having a holding mode switching means for switching between the energized holding mode and the non-energized holding mode depending on the state of the imaging device.

本発明によれば、光軸周りの回転を補正する撮像装置において省電力でありつつも撮像素子を水平位置に保持することができる。 According to the present invention, the image sensor can be held in a horizontal position while saving power in an image pickup device that corrects rotation around an optical axis.

第一の実施例における撮像装置を説明する図The figure explaining the image pickup apparatus in the 1st Example 第一の実施例における防振装置を備えた撮像装置を説明する図The figure explaining the image pickup apparatus provided with the vibration isolation device in 1st Example. 第一の実施例における第一の磁気回路および第二の磁気回路を説明する図The figure explaining the 1st magnetic circuit and the 2nd magnetic circuit in 1st Example 第一の実施例におけるロール駆動手段による制御を説明するブロック図A block diagram illustrating control by the roll driving means in the first embodiment. 第一の実施例におけるボール付勢部材周辺を説明する図The figure explaining the periphery of the ball urging member in the 1st Example 第一の実施例におけるボールとV溝部の隙間関係を説明する図The figure explaining the gap relationship between the ball and the V groove part in the 1st Example. 第一の実施例におけるカメラの水平位置と撮像素子の相対関係を説明する図The figure explaining the relative relationship between the horizontal position of a camera and an image sensor in 1st Example. 第一の実施例におけるロール駆動手段の制御を説明するフローチャートA flowchart illustrating control of the roll driving means in the first embodiment. 第二の実施例における撮像装置を説明する図The figure explaining the image pickup apparatus in the 2nd Example ロールブレ影響が発生しやすい撮影条件を説明する図Diagram explaining shooting conditions that are likely to be affected by roll blur

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

以下、図1から図8を参照して、本発明の第1の実施例による、撮像装置について説明する。 Hereinafter, the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

図2(a)は本発明による光学系調整装置を備えた撮像装置の中央断面図、図2(b)は電気的構成を示すブロック図である。図2(a)および図2(b)で同一の符号が付してあるものはそれぞれ対応している。 FIG. 2A is a central sectional view of an image pickup apparatus provided with an optical system adjusting device according to the present invention, and FIG. 2B is a block diagram showing an electrical configuration. Those having the same reference numerals in FIGS. 2 (a) and 2 (b) correspond to each other.

図2において、1は撮像装置であるカメラを、2はカメラ1に装着するレンズユニットを、3は複数のレンズからなる撮影光学系を、4は撮影光学系の光軸を、5はカメラシステム制御部を、6は撮像素子を、9aは背面表示装置を、9bはEVFを、11はカメラ1とレンズユニット2の電気接点を、12はレンズユニット2に設けられたレンズシステム制御部を、13はレンズ駆動手段を、14はロール駆動手段を、15はロールブレ検知手段を、16はフォーカルプレーンシャッター(以下、シャッター)を、17はシャッター駆動手段を、18はファインダー光学系をそれぞれ示す。ロール駆動手段14が本発明の防振装置にあたる。 In FIG. 2, 1 is a camera which is an imaging device, 2 is a lens unit mounted on the camera 1, 3 is a photographing optical system composed of a plurality of lenses, 4 is an optical axis of the photographing optical system, and 5 is a camera system. A control unit, 6 is an image pickup element, 9a is a rear display device, 9b is an EVF, 11 is an electrical contact between the camera 1 and the lens unit 2, and 12 is a lens system control unit provided in the lens unit 2. 13 indicates a lens driving means, 14 indicates a roll driving means, 15 indicates a roll blur detecting means, 16 indicates a focal plane shutter (hereinafter referred to as a shutter), 17 indicates a shutter driving means, and 18 indicates a finder optical system. The roll driving means 14 corresponds to the vibration isolator of the present invention.

図2(b)は撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 2B is a block diagram showing an electrical configuration of the image pickup apparatus.

カメラ1およびレンズ2からなるカメラシステムは、撮像手段、画像処理手段、記録再生手段(請求項記載の記録手段も含む記録および再生をつかさどる部分)、制御手段を有する。撮像手段は、撮影光学系3、撮像素子6を含み、画像処理手段は、画像処理部7を含む。また、記録再生手段は、メモリ手段8、表示手段9(表示手段9は背面表示装置9a、EVF9bを包含する)を含み、制御手段は、カメラシステム制御部5、操作検出部10、レンズシステム制御部12、レンズ駆動手段13、ロール駆動手段14、およびロールブレ検知手段15を含む。レンズ駆動手段13は、焦点レンズ、ブレ補正レンズ、絞りなどを駆動することができる。ロールブレ検知手段15は光軸周りの回転を検知可能であり、振動ジャイロなどを用いることが出来る。ロール駆動手段14は撮像素子6を光軸4周りに回転させる機構であり、この具体的な構造については後述する。18はファインダー光学系を示しており、EVF9bを観察するためのものであり複数のレンズ群から構成される。 The camera system including the camera 1 and the lens 2 includes an imaging means, an image processing means, a recording / reproducing means (a portion controlling recording and reproduction including the recording means according to the claim), and a controlling means. The image pickup means includes a photographing optical system 3 and an image pickup element 6, and the image processing means includes an image processing unit 7. Further, the recording / reproducing means includes a memory means 8 and a display means 9 (the display means 9 includes the rear display device 9a and the EVF 9b), and the control means include the camera system control unit 5, the operation detection unit 10, and the lens system control. The unit 12, the lens driving means 13, the roll driving means 14, and the roll blur detecting means 15 are included. The lens driving means 13 can drive a focus lens, a blur correction lens, an aperture, and the like. The roll shake detecting means 15 can detect rotation around the optical axis, and a vibration gyro or the like can be used. The roll driving means 14 is a mechanism for rotating the image pickup device 6 around the optical axis 4, and the specific structure thereof will be described later. Reference numeral 18 denotes a finder optical system, which is for observing EVF9b and is composed of a plurality of lens groups.

撮像手段は、物体からの光を、撮影光学系3を介して撮像素子6の撮像面に結像する光学処理系である。撮像素子6からピント評価量/適当な露光量が得られるので、この信号に基づいて適切に撮影光学系3が調整されることで、適切な光量の物体光を撮像素子6に露光するとともに、撮像素子6近傍で被写体像が結像する。シャッター16は撮影光学系3と撮像素子6の間に配されており、シャッター駆動手段17の命令により内部に配される不図示のシャッター幕を走行させることで撮像素子6への光束を遮蔽したり、通過させたりする。 The image pickup means is an optical processing system that forms an image of light from an object on the image pickup surface of the image pickup device 6 via the photographing optical system 3. Since the focus evaluation amount / appropriate exposure amount can be obtained from the image sensor 6, the photographing optical system 3 is appropriately adjusted based on this signal to expose the object light of an appropriate amount of light to the image sensor 6 and at the same time. A subject image is formed in the vicinity of the image sensor 6. The shutter 16 is arranged between the photographing optical system 3 and the image sensor 6, and shields the light flux to the image sensor 6 by traveling a shutter curtain (not shown) arranged inside by a command of the shutter driving means 17. Or let it pass.

画像処理部7は、内部にA/D変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成することができる。色補間処理手段はこの画像処理部7に備えられており、ベイヤ配列の信号から色補間(デモザイキング)処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部7は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などの圧縮を行う。 The image processing unit 7 has an A / D converter, a white balance adjustment circuit, a gamma correction circuit, an interpolation calculation circuit, and the like inside, and can generate an image for recording. The color interpolation processing unit 7 is provided in the image processing unit 7, and performs color interpolation (demosizing) processing from the signals of the Bayer array to generate a color image. Further, the image processing unit 7 compresses an image, a moving image, a sound, or the like by using a predetermined method.

メモリ手段8は実際の記憶部を備えている。カメラシステム制御部5により、メモリ手段8の記録部へ出力を行うとともに、表示手段9にユーザーに提示する像を表示する。 The memory means 8 includes an actual storage unit. The camera system control unit 5 outputs the output to the recording unit of the memory means 8, and displays the image to be presented to the user on the display means 9.

カメラシステム制御部5は撮像の際のタイミング信号などを生成して出力する。外部操作に応動して撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、不図示のシャッターレリーズ釦の押下を操作検出部10が検出して、撮像素子6の駆動、画像処理部7の動作、圧縮処理などを制御する。さらに表示手段9によって情報表示を行う情報表示装置の各セグメントの状態を制御する。また、背面表示装置9aはタッチパネルになっており、操作検出部10に接続されている。カメラシステム制御部5は表示手段9のうち背面表示装置9aとEVF9bのどちらに表示を行うかの切り替えも行う。なお、背面表示装置9aに表示した状態では、ユーザーは直接背面表示装置9aを観察する。一方、EVF9bに表示した状態では、ユーザーは図1(a)に示す複数のレンズからなるファインダー光学系18を通過した光線を接眼レンズ18a側から観察する。 The camera system control unit 5 generates and outputs a timing signal or the like at the time of imaging. The imaging system, image processing system, and recording / playback system are controlled in response to external operations. For example, the operation detection unit 10 detects the pressing of the shutter release button (not shown) to control the drive of the image sensor 6, the operation of the image processing unit 7, the compression process, and the like. Further, the display means 9 controls the state of each segment of the information display device that displays information. Further, the rear display device 9a is a touch panel and is connected to the operation detection unit 10. The camera system control unit 5 also switches which of the display means 9 the rear display device 9a and the EVF 9b is to display. In the state of being displayed on the rear display device 9a, the user directly observes the rear display device 9a. On the other hand, in the state displayed on the EVF 9b, the user observes the light rays that have passed through the finder optical system 18 composed of the plurality of lenses shown in FIG. 1A from the eyepiece lens 18a side.

制御系の光学系の調整動作について説明する。 The adjustment operation of the optical system of the control system will be described.

カメラシステム制御部5には画像処理部7が接続されており、撮像素子6からの信号を元に適切な焦点位置、絞り位置を求める。カメラシステム制御部5は、電気接点11を介してレンズシステム制御部12に指令を出し、レンズシステム制御回路12はレンズ駆動手段13を適切に制御する。 An image processing unit 7 is connected to the camera system control unit 5, and an appropriate focus position and aperture position are obtained based on the signal from the image sensor 6. The camera system control unit 5 issues a command to the lens system control unit 12 via the electrical contact 11, and the lens system control circuit 12 appropriately controls the lens driving means 13.

前述したように、操作検出部10へのユーザー操作に応じて、撮像装置1の各部の動作を制御することで、静止画および動画の撮影が可能となっている。 As described above, by controlling the operation of each part of the image pickup apparatus 1 in response to the user's operation on the operation detection unit 10, it is possible to shoot a still image and a moving image.

図1は本発明の要部である、ロール駆動手段14について説明する図である。図1(a)はロール駆動手段14をレンズユニット2側から光軸4に沿ってみた図である。図1(b)は、図1(a)のA−A断面図のボール近傍の拡大図である。図1(c)は図1(a)のB−B断面図のボール近傍の拡大図である。図1(d)は図1(a)のC−C回転断面及び同じ高さにあるボール25aの断面を併記した図である。また、図1(e)は第二の磁気回路の拡大図を、図1(f)は第一の磁気回路の拡大図を示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating a roll driving means 14, which is a main part of the present invention. FIG. 1A is a view of the roll driving means 14 viewed from the lens unit 2 side along the optical axis 4. FIG. 1B is an enlarged view of the vicinity of the ball in the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A. FIG. 1 (c) is an enlarged view of the vicinity of the ball in the cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 (a). FIG. 1D is a view showing the CC rotation cross section of FIG. 1A and the cross section of the ball 25a at the same height. Further, FIG. 1 (e) shows an enlarged view of the second magnetic circuit, and FIG. 1 (f) shows an enlarged view of the first magnetic circuit.

図1(a)に示すように光軸4方向にZ軸、図1(a)の上方向をY軸、横方向をX軸としたXYZ座標系を用いて説明する。 As shown in FIG. 1A, an XYZ coordinate system will be described using a Z-axis in the four optical axes, a Y-axis in the upward direction of FIG. 1A, and an X-axis in the lateral direction.

図1において、6は撮像素子を、14はロール駆動手段を、21は固定枠を、22は可動枠を、23は第一の磁気回路を、24は第二の磁気回路を、25a,25b,25cはボールをそれぞれ示している。さらに26はボール付勢部材を、27はボール付勢ばねを、ボール付勢部材押さえ軸28を示している。ボール付勢部材26は光軸4をはさんで第一の磁気回路23と対向する位置に配されている。第一の磁気回路23は磁石41、ヨーク42,43で構成されている。第二の磁気回路24は、磁石31、ヨーク33およびコイル34で構成されている。第一の磁気回路23の磁石41が第一の磁石にあたり、第二の磁気回路の磁石31が第二の磁石にあたる。 In FIG. 1, 6 is an image sensor, 14 is a roll driving means, 21 is a fixed frame, 22 is a movable frame, 23 is a first magnetic circuit, 24 is a second magnetic circuit, 25a, 25b. , 25c indicate the ball, respectively. Further, 26 indicates a ball urging member, 27 indicates a ball urging spring, and 27 indicates a ball urging member holding shaft 28. The ball urging member 26 is arranged at a position facing the first magnetic circuit 23 with the optical axis 4 in between. The first magnetic circuit 23 is composed of a magnet 41 and yokes 42 and 43. The second magnetic circuit 24 is composed of a magnet 31, a yoke 33, and a coil 34. The magnet 41 of the first magnetic circuit 23 corresponds to the first magnet, and the magnet 31 of the second magnetic circuit corresponds to the second magnet.

図1(a)において、撮像素子6は可動枠22に固定されている。また、可動枠22は後述するように固定枠21との間に複数のボールを挟持することで、光軸4周りに固定枠21に対して相対的に回転可能に保持される。 In FIG. 1A, the image sensor 6 is fixed to the movable frame 22. Further, the movable frame 22 is held around the optical axis 4 so as to be rotatable relative to the fixed frame 21 by sandwiching a plurality of balls between the movable frame 22 and the fixed frame 21 as described later.

図1(a)において、第一の磁気回路23は時計でいう12時の位相に設けられており、第二の磁気回路は時計でいう9時の位相に設けられている。これらの方向は任意に設定可能で、周辺の機構(例えばシャッタ機構)との干渉を避けるように適当に設定すればよい。 In FIG. 1A, the first magnetic circuit 23 is provided in the 12 o'clock phase of the clock, and the second magnetic circuit is provided in the 9 o'clock phase of the clock. These directions can be set arbitrarily, and may be set appropriately so as to avoid interference with surrounding mechanisms (for example, a shutter mechanism).

図1(b)は図1(a)のA−A断面である。 FIG. 1B is a cross section taken along the line AA of FIG. 1A.

固定枠21の内径部と可動枠22の外径部にはそれぞれ角度を持った2つの面から形成されるV溝部21a、22aが配されており、これらによってボール25bが挟持されている。固定枠21、可動枠22のV溝部は、光軸を中心とした円周上に断続的に配されており、不図示だがボール25aもボール25bと同様に固定枠21、可動枠22のそれぞれのV溝部21a、22aにより挟持されている。 V-groove portions 21a and 22a formed from two angled surfaces are arranged on the inner diameter portion of the fixed frame 21 and the outer diameter portion of the movable frame 22, respectively, and the balls 25b are sandwiched by these. The V-grooves of the fixed frame 21 and the movable frame 22 are intermittently arranged on the circumference centered on the optical axis, and although not shown, the ball 25a is also the fixed frame 21 and the movable frame 22 like the ball 25b, respectively. It is sandwiched by the V-groove portions 21a and 22a of the above.

図1(c)は図1(a)のB−B断面である。 FIG. 1 (c) is a cross section taken along the line BB of FIG. 1 (a).

ボール25cは可動枠22の2つの面から形成されるV溝部22aと、固定枠21の1つの面からなる斜面部21bとボール付勢部材26の1つの面からなる斜面部26aの4面で挟持されている。固定枠21の斜面部21bとボール付勢部材26の斜面部26aを合わせることでV溝構造がなされる。 The ball 25c is composed of four surfaces: a V-groove portion 22a formed from two surfaces of the movable frame 22, a slope portion 21b composed of one surface of the fixed frame 21, and a slope portion 26a composed of one surface of the ball urging member 26. It is sandwiched. A V-groove structure is formed by aligning the slope portion 21b of the fixed frame 21 with the slope portion 26a of the ball urging member 26.

また、図1(d)は図1(a)のC−C回転断面及び同じ高さにあるボール25aの断面を併記した。また、図1(d)にはボール25aの中心を通り、光軸4に直交する平面を一点鎖線30として示した。なお、図1(d)にはボール25aしか明示していないが、ボール25a、b、cの中心及びそれらを挟持するV溝部をなす面と面の頂点は平面30上にある。 Further, FIG. 1 (d) shows the CC rotation cross section of FIG. 1 (a) and the cross section of the ball 25a at the same height. Further, FIG. 1D shows a plane passing through the center of the ball 25a and orthogonal to the optical axis 4 as a alternate long and short dash line 30. Although only the balls 25a are clearly shown in FIG. 1 (d), the centers of the balls 25a, b, and c and the surfaces forming the V-groove portions sandwiching them and the vertices of the surfaces are on the plane 30.

図1(d)に示すように、ボール25aの中心を通り且つ光軸に直交する平面30が、第一の磁気回路23および第二の磁気回路24と交わるように配置されている。これにより厚み方向に薄い防振装置を実現することが出来る。可動枠22は固定枠21に対して光軸を中心に相対的に回転移動をするが、図1に示す位置が可動枠22の動作範囲の略中央であり、この位置から時計回り、反時計回りに同じ回転量だけ回転する。 As shown in FIG. 1D, a plane 30 passing through the center of the ball 25a and orthogonal to the optical axis is arranged so as to intersect the first magnetic circuit 23 and the second magnetic circuit 24. This makes it possible to realize a vibration isolator that is thin in the thickness direction. The movable frame 22 rotates relative to the fixed frame 21 about the optical axis, but the position shown in FIG. 1 is substantially the center of the operating range of the movable frame 22, and is clockwise or counterclockwise from this position. It rotates around by the same amount of rotation.

図1(e)は、第二の磁気回路24を説明する図である。 FIG. 1 (e) is a diagram illustrating a second magnetic circuit 24.

図1(e)に示す第二の磁気回路24を構成する部品のうち、磁石31は可動枠22に固定されており、コの字型のヨーク33およびコイル34は固定枠21に固定されている。後述する様に磁気回路制御部によりコイル34に電流を印可することで、固定枠21と可動枠22の間に相対的に回転するトルクを発生させることが出来る。ここでは可動枠22に磁石31を配置する構成(いわゆるムービングマグネット)としたが、相対的なトルクを発生させればよいので固定枠21に設けた部品群と可動枠22に設けた部品群は入れ替えることが出来る。いずれの構成にするかは、給電の配線などの都合によって決めればよい。 Among the parts constituting the second magnetic circuit 24 shown in FIG. 1 (e), the magnet 31 is fixed to the movable frame 22, and the U-shaped yoke 33 and the coil 34 are fixed to the fixed frame 21. There is. By applying an electric current to the coil 34 by the magnetic circuit control unit as described later, it is possible to generate a torque that rotates relatively between the fixed frame 21 and the movable frame 22. Here, the magnet 31 is arranged on the movable frame 22 (so-called moving magnet), but since it is sufficient to generate relative torque, the parts group provided on the fixed frame 21 and the parts group provided on the movable frame 22 are It can be replaced. Which configuration should be used may be determined according to the convenience of power supply wiring and the like.

図1(e)はコイル34に電流を印可しない場合を示しており、矢印は磁束の流れを模式的に示したものである。磁石31から出た磁束は図1(e)の様に流れている。すなわち、透磁率の高いヨーク33の中をなるべく長く通るようにしながら(空気部分を通らないようにしながら)、N極からS極に至る。図1(e)の位置では磁束の流れは上下対称となっており、トルクは発生しない。しかしながら、後述するように変位するとその変位を加速するような正のフィードバックがかかるような構造となっている。これはいわゆるソレノイドのような磁気回路になっており、動作範囲の端に押し当てて止まるようなトルクを発生させる。 FIG. 1E shows a case where a current is not applied to the coil 34, and the arrow schematically shows the flow of magnetic flux. The magnetic flux emitted from the magnet 31 flows as shown in FIG. 1 (e). That is, it goes from the north pole to the south pole while passing through the yoke 33 having a high magnetic permeability as long as possible (while not passing through the air portion). At the position shown in FIG. 1 (e), the flow of magnetic flux is vertically symmetrical and no torque is generated. However, as will be described later, the structure is such that when the displacement is performed, positive feedback is applied to accelerate the displacement. This is a so-called solenoid-like magnetic circuit that generates torque that pushes against the edge of the operating range and stops.

図1(f)は、第一の磁気回路23を説明する図である。 FIG. 1 (f) is a diagram illustrating the first magnetic circuit 23.

図1(f)に示す第一の磁気回路23を構成する部品のうち、磁石41および平板型ヨーク42は可動枠22に固定されており、コの字型のヨーク43および位置検出手段である検出素子51は固定枠21に固定されている。後述するように磁石41とヨーク43の磁気吸引により、可動枠を図1(f)で示す状態である動作範囲内の略中央に引き戻そうとするトルクが働く。ここでは可動枠22に磁石41を配置する構成(いわゆるムービングマグネット)としたが、相対的なトルクを発生させればよいので固定枠21に設けた部品群と可動枠22に設けた部品群は入れ替えることが出来る。 Among the parts constituting the first magnetic circuit 23 shown in FIG. 1 (f), the magnet 41 and the flat plate type yoke 42 are fixed to the movable frame 22, and are the U-shaped yoke 43 and the position detecting means. The detection element 51 is fixed to the fixed frame 21. As will be described later, the magnetic attraction of the magnet 41 and the yoke 43 exerts a torque for pulling the movable frame back to approximately the center within the operating range shown in FIG. 1 (f). Here, the magnet 41 is arranged on the movable frame 22 (so-called moving magnet), but since it is sufficient to generate relative torque, the parts group provided on the fixed frame 21 and the parts group provided on the movable frame 22 are It can be replaced.

図1(f)は可動枠22が動作範囲内の略中央に場合を示しており、矢印は磁束の流れを模式的に示したものである。磁石41は図1(f)の上下方向が着磁時の磁界の方向であり、2つの領域に分けて反対方向に着磁されているいわゆる2極着磁の磁石で構成されている。磁石41から出た磁束は模式的には図1(f)の様に流れている。すなわち、透磁率の高いヨーク42,43の中をなるべく長く通るようにしながら(空気部分を通らないようにしながら)、N極からS極に至る。図1(f)から明らかなように第一の磁気回路23は閉磁路を構成しており、この状態が最も安定となる。そのため、変位すると変位を押し戻すような負のフィードバックがかかるような構造となっている。そのため、動作範囲の略中央に留まるようなトルクを発生させる。 FIG. 1F shows a case where the movable frame 22 is substantially in the center of the operating range, and the arrows schematically show the flow of magnetic flux. The magnet 41 is composed of a so-called two-pole magnetized magnet whose vertical direction in FIG. 1 (f) is the direction of the magnetic field at the time of magnetization and is divided into two regions and magnetized in opposite directions. The magnetic flux emitted from the magnet 41 is schematically shown in FIG. 1 (f). That is, it goes from the north pole to the south pole while passing through the yokes 42 and 43 having high magnetic permeability as long as possible (while not passing through the air portion). As is clear from FIG. 1 (f), the first magnetic circuit 23 constitutes a closed magnetic circuit, and this state is the most stable. Therefore, the structure is such that when it is displaced, negative feedback that pushes back the displacement is applied. Therefore, a torque is generated so as to stay in the substantially center of the operating range.

図3を用いて磁気回路制御部によりコイルに電流を印可した場合に発生するトルクについて説明する。 The torque generated when a current is applied to the coil by the magnetic circuit control unit will be described with reference to FIG.

図3(a)、(b)はそれぞれ第二の磁気回路24において、時計回り、反時計回りのトルクが発生する様子を説明する図である。図3(c)(d)は可動枠22が時計回りに微小変位したときの第一の磁気回路23のトルクを説明する図である。 3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining how clockwise and counterclockwise torques are generated in the second magnetic circuit 24, respectively. 3 (c) and 3 (d) are diagrams for explaining the torque of the first magnetic circuit 23 when the movable frame 22 is slightly displaced clockwise.

図3(a)、(b)、(c)、(d)において図1と同じものには同じ番号を付した。また、コイル34上に描いた矢印は、コイルの電流の向き(図からみて上にある巻き線部における向き)を、その他の矢印は磁束の流れを模式的に示したものである。 In FIGS. 3 (a), (b), (c), and (d), the same items as those in FIG. 1 are numbered the same. Further, the arrows drawn on the coil 34 schematically indicate the direction of the current of the coil (the direction in the winding portion above when viewed from the figure), and the other arrows schematically indicate the flow of magnetic flux.

図3(a)は第二の磁気回路24のコイル34に図示方向に通電している。この時アンペールの法則に従って磁界が発生し、コイル34が巻きつけられているヨーク33に図示するような方向に磁束が生じる。このとき、この磁束が可動枠22に設けられた磁石31のS極に流れ込む。一方、磁石31のN極から出た磁束はヨーク33を介してコイル34に吸い込まれる。つまり、図3(a)で示すヨーク33のコイル34より上方の箇所はS極となり、コイル34より下方の箇所がN極となる。このため、磁石31は磁路を閉じようとし、磁石31は上方に移動しようとする。その結果、可動枠22には時計回りのトルクが生じる。 In FIG. 3A, the coil 34 of the second magnetic circuit 24 is energized in the direction shown in the drawing. At this time, a magnetic field is generated according to Ampere's law, and a magnetic flux is generated in the direction shown in the figure on the yoke 33 around which the coil 34 is wound. At this time, this magnetic flux flows into the S pole of the magnet 31 provided on the movable frame 22. On the other hand, the magnetic flux emitted from the north pole of the magnet 31 is sucked into the coil 34 via the yoke 33. That is, the portion of the yoke 33 shown in FIG. 3A above the coil 34 has an S pole, and the portion below the coil 34 has an N pole. Therefore, the magnet 31 tries to close the magnetic path, and the magnet 31 tries to move upward. As a result, clockwise torque is generated in the movable frame 22.

図3(b)は図3(a)とは反対方向に通電した場合の為、図3(a)とは逆にヨーク33のコイル34より下方の箇所がS極となり、ヨーク33のコイル34より上方の個所がN極となる。このため磁石31は磁路を閉じるために下に移動しようとする。結果として可動枠22は反時計回りのトルクを受ける。 Since FIG. 3B shows a case where the power is applied in the direction opposite to that in FIG. 3A, contrary to FIG. 3A, the portion below the coil 34 of the yoke 33 becomes the S pole, and the coil 34 of the yoke 33 The upper part is the north pole. Therefore, the magnet 31 tries to move down to close the magnetic path. As a result, the movable frame 22 receives a counterclockwise torque.

図3(c)は可動枠22が動作範囲の略中央にあるときの第一の磁気回路23を説明する図であり、図1(f)と同じ状態であり、磁束を模擬的に矢印で示している。図3(c)に示した磁束によりヨーク43のコの字の先端部分と磁石41の上面のN極、S極が近づきたがる力、つまり上方への力を受ける。ただし、可動枠22は固定枠21および可動枠22のそれぞれのV溝部でボールが挟持され位置が規制されているので、この磁気吸引力により磁石41及びヨーク42が図3(c)の上方に移動することはない。後述するが、図3(c)の状態は第一の磁気回路23の最も安定した状態である。 FIG. 3 (c) is a diagram for explaining the first magnetic circuit 23 when the movable frame 22 is substantially in the center of the operating range, is in the same state as in FIG. 1 (f), and the magnetic flux is simulated by an arrow. Shown. Due to the magnetic flux shown in FIG. 3C, the U-shaped tip portion of the yoke 43 and the north and south poles of the upper surface of the magnet 41 receive a force that wants to approach, that is, an upward force. However, since the movable frame 22 has a ball sandwiched between the V-grooves of the fixed frame 21 and the movable frame 22 and the position is restricted, the magnet 41 and the yoke 42 are moved above FIG. 3 (c) by this magnetic attraction force. It doesn't move. As will be described later, the state of FIG. 3C is the most stable state of the first magnetic circuit 23.

図3(d)は可動枠22が図3(a)で示すような力を受け少しだけ時計回りに回転変位しており、第一の磁気回路23内では、ヨーク43に対し磁石41およびヨーク42が右側に少しだけ移動している。実際の可動枠22の移動は回転変位であるが、模式的に右側に平行移動した状態で示している。第一の磁気回路23は矢印で示すような図3(c)と類似した磁束が流れている。しかし、磁石42の左側のN極からヨーク33の左側へ抜けている磁束が図3(c)で示した状態よりも多くの空気部分を介することとなる。つまり、図3(c)の状態の方が図3(d)の状態よりも磁界的に安定な状態なので、磁石41およびヨーク42には左側に移動しようとする。結果として、可動枠22は反時計回りのトルクを受ける。図示はしないが、同様に可動枠22が図3(b)に示すようなトルクを受け、磁石41およびヨーク42がヨーク43に対して左側に移動したときは、同じように図3(c)で示す状態よりも不安定な磁界の状態となり、時計周りのトルクが発生する。第一の磁気回路23は、このように磁界が安定な状態になろうとする力により、可動枠22を動作範囲の略中央に留まるようなトルクを発生させる。以下、この第一の磁気回路23の可動枠22を動作範囲の略中央にある位置に留まらせようとする力を中央保持力と呼ぶこととする。 In FIG. 3D, the movable frame 22 receives a force as shown in FIG. 3A and is slightly rotationally displaced clockwise. In the first magnetic circuit 23, the magnet 41 and the yoke are slightly relative to the yoke 43. 42 has moved slightly to the right. Although the actual movement of the movable frame 22 is a rotational displacement, it is schematically shown in a state of being translated to the right. A magnetic flux similar to that shown in FIG. 3C flows through the first magnetic circuit 23 as shown by an arrow. However, the magnetic flux passing from the north pole on the left side of the magnet 42 to the left side of the yoke 33 passes through more air portions than in the state shown in FIG. 3C. That is, since the state shown in FIG. 3C is magnetically more stable than the state shown in FIG. 3D, the magnet 41 and the yoke 42 tend to move to the left. As a result, the movable frame 22 receives a counterclockwise torque. Although not shown, similarly, when the movable frame 22 receives the torque as shown in FIG. 3 (b) and the magnet 41 and the yoke 42 move to the left with respect to the yoke 43, the same applies to FIG. 3 (c). The magnetic field is more unstable than the state shown in, and clockwise torque is generated. The first magnetic circuit 23 generates a torque that keeps the movable frame 22 substantially in the center of the operating range by the force that tries to stabilize the magnetic field. Hereinafter, the force for keeping the movable frame 22 of the first magnetic circuit 23 at a position substantially in the center of the operating range will be referred to as a central holding force.

図1および図3に示したロール駆動手段14において、回転量は第二の磁気回路24で発生するトルクと、第一の磁気回路23で発生する中央保持力の釣り合いによって決まる。詳細を後述する検出素子51により可動枠22の回転量を検出し、目標とする回転量になるまで磁気回路制御部によりコイル34の電流量を調整するいわゆるフィードバック制御により可動枠22の回転制御を行う。フィードバック制御の詳細については後述する。また、第二の磁気回路24は可動枠22が動作範囲の略中央位置から移動すると、前述したように正のフィードバックがかかり、可動枠22を動作範囲の端まで回転しようとするトルクが発生する。しかし、可動枠22が動作範囲の端の位置にあるとき、第二の磁気回路22が発生するトルクよりも、第一の磁気回路23で発生する中央保持力の方が大きくなるように磁気回路を設定する。こうすることで、コイル34が無通電状態においても可動枠22を動作範囲の略中央にとどめることができる。 In the roll driving means 14 shown in FIGS. 1 and 3, the amount of rotation is determined by the balance between the torque generated in the second magnetic circuit 24 and the central holding force generated in the first magnetic circuit 23. The rotation amount of the movable frame 22 is detected by the detection element 51, which will be described in detail later, and the rotation control of the movable frame 22 is performed by so-called feedback control in which the current amount of the coil 34 is adjusted by the magnetic circuit control unit until the target rotation amount is reached. Do. The details of the feedback control will be described later. Further, in the second magnetic circuit 24, when the movable frame 22 moves from a substantially central position of the operating range, positive feedback is applied as described above, and a torque for rotating the movable frame 22 to the end of the operating range is generated. .. However, when the movable frame 22 is located at the end of the operating range, the magnetic circuit is such that the central holding force generated by the first magnetic circuit 23 is larger than the torque generated by the second magnetic circuit 22. To set. By doing so, the movable frame 22 can be kept substantially in the center of the operating range even when the coil 34 is not energized.

次に、図1(f)を用いて検出素子51による可動枠22の回転量検出について説明する。 Next, the rotation amount detection of the movable frame 22 by the detection element 51 will be described with reference to FIG. 1 (f).

図1(f)に示すヨーク43に配された検出素子51は磁束密度の変化を検出するホール素子であり、図1(f)の右側に書いた両矢印52方向の磁束密度に反応する向きに配されている。図1(f)では主たる磁束の向きを矢印で示しているが、実際は磁石41の上面からヨーク43のコの字の先端部分を通過しない、いわゆる漏れ磁束も存在する。この漏れ磁束を用いて検出素子51は磁石41の相対位置を検出する。すなわち、図1(f)では2極着磁の境界線上に検出素子があるので、図1(f)に示した磁束密度検出方向の磁束はほぼゼロになる。一方で、可動枠22が時計回りに回転して、図1(f)の磁石41の上面のN極が右に移動すると、検出素子51の位置での磁束密度検出方向の磁束はプラスになる。反対に、可動枠22が反時計回りに回転して、磁石41の上面のS極が左に移動すると検出素子51の位置での磁束密度検出方向の磁束はマイナスになる。これを検知すれば、可動枠22の回転量を知ることが出来る。この検出素子51の検出値を用いてフィードバック制御を行い、可動枠22を任意の位置に移動し、ロールブレの補正を行う。 The detection element 51 arranged on the yoke 43 shown in FIG. 1 (f) is a Hall element that detects a change in the magnetic flux density, and is directed to react to the magnetic flux density in the direction of the double-headed arrow 52 written on the right side of FIG. 1 (f). It is arranged in. In FIG. 1 (f), the direction of the main magnetic flux is indicated by an arrow, but in reality, there is also a so-called leakage flux that does not pass from the upper surface of the magnet 41 to the tip of the U-shape of the yoke 43. The detection element 51 detects the relative position of the magnet 41 using this leakage flux. That is, in FIG. 1 (f), since the detection element is located on the boundary line of the two-pole magnetization, the magnetic flux in the magnetic flux density detection direction shown in FIG. 1 (f) becomes almost zero. On the other hand, when the movable frame 22 rotates clockwise and the N pole on the upper surface of the magnet 41 in FIG. 1 (f) moves to the right, the magnetic flux in the magnetic flux density detection direction at the position of the detection element 51 becomes positive. .. On the contrary, when the movable frame 22 rotates counterclockwise and the S pole on the upper surface of the magnet 41 moves to the left, the magnetic flux in the magnetic flux density detection direction at the position of the detection element 51 becomes negative. If this is detected, the amount of rotation of the movable frame 22 can be known. Feedback control is performed using the detection value of the detection element 51, the movable frame 22 is moved to an arbitrary position, and roll blur is corrected.

本発明のロール駆動手段14のフィードバック制御のブロック図を図4に示した。図4で示す信号処理部、制御器はカメラシステム制御部5に含まれている。まず図2に示したロールブレ検知手段15でロールブレ量が取得される。次に、信号処理部で補正すべき量を決定する。この信号処理部で行う処理は、ロールブレ検知手段15のノイズ除去や撮影者の意図の反映などである。この撮影者の意図とは、構図変更によるパンニング動作などであり、撮影者の意図の反映とは、パンニング動作と判断された場合、目標位置をゼロにして略中央位置に保持する事である。磁気回路制御部である制御器は、フィードバック制御を安定的に行うためのものでありPIDコントローラーなどを用いることが出来る。その後、不図示のドライバなどを介して駆動機構である第二の磁気回路24のコイル34に電流が印可され、その結果が制御出力(可動枠22の回転量)として得られる。そして、可動枠22の回転量を検出素子51で取得してフィードバックする。すなわち、制御出力と目標値が一致するように制御がなされる。これによって、適切に位置制御がなされ、ロールブレ補正が行われる。 A block diagram of the feedback control of the roll driving means 14 of the present invention is shown in FIG. The signal processing unit and the controller shown in FIG. 4 are included in the camera system control unit 5. First, the roll shake amount is acquired by the roll shake detecting means 15 shown in FIG. Next, the signal processing unit determines the amount to be corrected. The processing performed by the signal processing unit includes noise removal by the roll blur detecting means 15 and reflection of the photographer's intention. The photographer's intention is a panning operation due to a composition change, and the reflection of the photographer's intention is to set the target position to zero and hold it at a substantially central position when it is determined to be a panning operation. The controller, which is a magnetic circuit control unit, is for stably performing feedback control, and a PID controller or the like can be used. After that, a current is applied to the coil 34 of the second magnetic circuit 24, which is a drive mechanism, via a driver (not shown) or the like, and the result is obtained as a control output (rotation amount of the movable frame 22). Then, the rotation amount of the movable frame 22 is acquired by the detection element 51 and fed back. That is, control is performed so that the control output and the target value match. As a result, the position is appropriately controlled and the roll blur correction is performed.

次に図1(a)及び図5を用いてボール付勢部材26の周辺の構造について詳細に説明する。 Next, the structure around the ball urging member 26 will be described in detail with reference to FIGS. 1 (a) and 5.

図5(a)は図1(c)に示したボール付勢部材26周辺の断面図に付勢力などのベクトルを追記したものであり、図5(b)は図1(a)で示したロール駆動手段14のボール25の配置を説明する図であり、図5(c)は図5(b)のロール駆動手段14のD−D断面図の模式図である。図5(d)はボール付勢部材26のその他の例を示す断面図である。 5 (a) is a cross-sectional view around the ball urging member 26 shown in FIG. 1 (c) with vectors such as urging forces added, and FIG. 5 (b) is shown in FIG. 1 (a). It is a figure explaining the arrangement of the ball 25 of the roll driving means 14, and FIG. 5C is a schematic view of the DD cross-sectional view of the roll driving means 14 of FIG. 5B. FIG. 5D is a cross-sectional view showing another example of the ball urging member 26.

図1を用いて説明したように、本発明のロール駆動手段14は固定枠21及び可動枠22にそれぞれ設けられたV溝部でボール25が挟持されることで可動枠22を支持している。ただし、上記の構造において各部品の寸法に設計値に対する誤差がある場合、それぞれのV溝部での隙間がボール25よりも小さくなりボール25が噛みこみ可動枠22が回転できなくなることが考えられる。または、その反対にそれぞれのV溝部での隙間がボール25よりも大きくなっていると、ガタが発生し可動枠22は固定枠21に対し回転動作だけでなく、光軸と略垂直な面を移動してしまい、撮像素子6が所望の回転動作をしなくなってしまう。そこで、本発明では後述するボール付勢部材26により部品の誤差によるボールの噛みこみやガタの影響を防いでいる。 As described with reference to FIG. 1, the roll driving means 14 of the present invention supports the movable frame 22 by sandwiching the balls 25 with V-grooves provided in the fixed frame 21 and the movable frame 22, respectively. However, if there is an error in the dimensions of each component with respect to the design value in the above structure, it is conceivable that the gap in each V-groove portion becomes smaller than that of the ball 25, the ball 25 is caught, and the movable frame 22 cannot rotate. Or, on the contrary, if the gap in each V-groove portion is larger than that of the ball 25, play occurs and the movable frame 22 not only rotates with respect to the fixed frame 21 but also has a surface substantially perpendicular to the optical axis. It will move and the image sensor 6 will not perform the desired rotation operation. Therefore, in the present invention, the ball urging member 26, which will be described later, prevents the ball from being bitten and loosened due to an error in the parts.

図5(a)に示すようにボール付勢部材26の回転軸部26bは中空の円筒構造をしており、ボール付勢部材押さえ軸28が中空部と嵌合し軸支されているため、ボール付勢部材26はZ方向に移動可能である。そして、ボール付勢部材押さえ軸28は固定枠21に対し連結され、ボール付勢部材26のZ方向の位置を規制している。ボール付勢ばね27は捩じりばね構造をしており、ボール付勢部材26の回転軸部26bを案内棒としてコイル部に通されている。さらに、図1(a)に示すようにボール付勢ばね27の一端がボール付勢部材26のばねかけ部26cにかけられ、もう一端が固定部21のばねかけ部21cにかけられている。そしてボール付勢ばね27はボール付勢部材押さえ軸28を中心に、図1(a)に示すボール付勢部材26を反時計方向に付勢する力を発生させている。図1(a)で示すこの反時計方向の付勢力は、図5(a)の矢印61で示す、Y軸の正の方向にボール付勢部材26を付勢する力として働く。そして、ボール付勢部材26の斜面部26aで当接しているボール25cは斜面部26aにおいて矢印62で示す方向の力を受ける。また、ボール25cが斜面部26aとの当接面で転動し、図5(a)に示す可動枠22のV溝部22aをなす片側の面である左側の面に当接する。 As shown in FIG. 5A, the rotating shaft portion 26b of the ball urging member 26 has a hollow cylindrical structure, and the ball urging member holding shaft 28 is fitted with the hollow portion and is pivotally supported. The ball urging member 26 is movable in the Z direction. The ball urging member holding shaft 28 is connected to the fixed frame 21 to regulate the position of the ball urging member 26 in the Z direction. The ball urging spring 27 has a torsional spring structure, and is passed through the coil portion using the rotating shaft portion 26b of the ball urging member 26 as a guide rod. Further, as shown in FIG. 1A, one end of the ball urging spring 27 is hung on the springing portion 26c of the ball urging member 26, and the other end is hung on the springing portion 21c of the fixing portion 21. Then, the ball urging spring 27 generates a force for urging the ball urging member 26 shown in FIG. 1A in the counterclockwise direction around the ball urging member holding shaft 28. This counterclockwise urging force shown in FIG. 1A acts as a force for urging the ball urging member 26 in the positive direction of the Y axis shown by the arrow 61 in FIG. 5A. Then, the ball 25c in contact with the slope portion 26a of the ball urging member 26 receives a force in the direction indicated by the arrow 62 on the slope portion 26a. Further, the ball 25c rolls on the contact surface with the slope portion 26a and abuts on the left side surface which is one surface forming the V groove portion 22a of the movable frame 22 shown in FIG. 5A.

一方で、ボール25cは矢印62の力を受けて、図5(a)に示す可動枠22のV溝部22aの右側にも当接し、可動枠22は当接面でボール25cより矢印63の力を受ける。図5(b)で示す一点線65はボール25a、25bの中心をつなぐ軸線であり、図5(c)ではボール25aの中心を貫いている。図5(c)で示すように矢印63の力により可動枠22はボール25a、25bの中心をつなぐ軸線65を中心として、矢印63のZ方向の成分63aにより矢印64のようなモーメントが発生する。この矢印64で示すモーメントによりボール25cが図5(c)で示す固定枠21の斜面部21bに当接し、可動枠22の位置が規制される。ボール付勢部材26はボール付勢ばね27で付勢されているので上述したようなメカ的なガタがあった場合でも、ボール25cをボール付勢部材26の斜面部26a、固定枠21の斜面部21b、可動枠のV溝部22aにそれぞれ当接する。その結果、可動枠22はZ方向の位置が規制されることとなる。そして、図5(c)に示す可動枠22がボール25cから受ける力63のY軸方向の成分63bにより、可動枠22はY軸の正の方向にも付勢される。この力によりボール25a、25bも固定枠21のV溝部21aと可動枠22のV溝部22aにより付勢されて挟持され、可動枠22のY軸方向の位置も規制される。 On the other hand, the ball 25c receives the force of the arrow 62 and also abuts on the right side of the V-groove portion 22a of the movable frame 22 shown in FIG. 5A, and the movable frame 22 has the force of the arrow 63 from the ball 25c on the contact surface. Receive. The one-dot line 65 shown in FIG. 5B is an axis connecting the centers of the balls 25a and 25b, and in FIG. 5C, it penetrates the center of the balls 25a. As shown in FIG. 5 (c), the movable frame 22 is centered on the axis 65 connecting the centers of the balls 25a and 25b by the force of the arrow 63, and a moment like the arrow 64 is generated by the component 63a in the Z direction of the arrow 63. .. The moment indicated by the arrow 64 causes the ball 25c to come into contact with the slope portion 21b of the fixed frame 21 shown in FIG. 5C, and the position of the movable frame 22 is restricted. Since the ball urging member 26 is urged by the ball urging spring 27, even if there is mechanical play as described above, the ball 25c can be used on the slope portion 26a of the ball urging member 26 and the slope of the fixed frame 21. The portion 21b and the V-groove portion 22a of the movable frame are in contact with each other. As a result, the position of the movable frame 22 in the Z direction is restricted. Then, the movable frame 22 is urged in the positive direction of the Y axis by the component 63b in the Y-axis direction of the force 63 received from the ball 25c by the movable frame 22 shown in FIG. 5 (c). By this force, the balls 25a and 25b are also urged and sandwiched by the V-groove portion 21a of the fixed frame 21 and the V-groove portion 22a of the movable frame 22, and the position of the movable frame 22 in the Y-axis direction is also regulated.

ボール付勢部材26に矢印61の力を伝えるボール付勢ばね27のばね力が大きすぎるとボール25a、b、cのV溝部での挟持する力が大きくなり、ボール転動時の負荷となるので、ボール付勢ばね27のばね力は適正に設計される。望ましくは、矢印61の力が可動枠22を含む可動枠22と共に可動する可動群の自重に安全率をかけた重さを超える程度の力で可動枠22をY軸の正の方向に押す力であればよい。例えば、撮影者がカメラ1を用いた撮影の際に手振れにより可動枠22に慣性力がかかり、可動枠22が固定枠21に対し相対的に付勢方向と反対方向の力を受けることが考えられる。その結果、可動枠22が固定枠21に対して光軸4に直交する平面を並進移動してしまう懸念があるので、上述した想定される慣性力を超える力で可動枠22が付勢されていればよい。なお、落下のような強い衝撃を受けると可動枠22は並進移動をしてしまう恐れがあるが、カメラ1が落下後に停止した状態では、ばね力により元の規制位置に戻ることができる。また、落下の衝撃を受けた際にボール付勢部材26は図5(b)で示す時計回りに回転するが、ボール付勢部材26の右端部が固定枠21のストッパ部⇒21dに当接するところで回転が規制される。ストッパ部22dはボール付勢部材26が時計回りに回転しても、ボール25cが脱落しない回転範囲に設計される。 If the spring force of the ball urging spring 27 that transmits the force of the arrow 61 to the ball urging member 26 is too large, the force of holding the balls 25a, b, and c in the V groove portion becomes large, which becomes a load when the ball rolls. Therefore, the spring force of the ball urging spring 27 is properly designed. Desirably, the force of the arrow 61 pushes the movable frame 22 in the positive direction of the Y-axis with a force that exceeds the weight obtained by multiplying the weight of the movable group that moves together with the movable frame 22 including the movable frame 22 by the safety factor. It should be. For example, it is conceivable that when the photographer shoots with the camera 1, an inertial force is applied to the movable frame 22 due to camera shake, and the movable frame 22 receives a force in a direction opposite to the urging direction relative to the fixed frame 21. Be done. As a result, there is a concern that the movable frame 22 may translate with respect to the fixed frame 21 in a plane orthogonal to the optical axis 4, so that the movable frame 22 is urged by a force exceeding the above-mentioned assumed inertial force. Just do it. The movable frame 22 may move in translation when it receives a strong impact such as dropping, but when the camera 1 is stopped after falling, it can return to the original regulated position by the spring force. Further, when the ball urging member 26 receives the impact of dropping, the ball urging member 26 rotates clockwise as shown in FIG. 5 (b), but the right end portion of the ball urging member 26 comes into contact with the stopper portion ⇒ 21d of the fixed frame 21. By the way, rotation is regulated. The stopper portion 22d is designed so that the ball 25c does not fall off even if the ball urging member 26 rotates clockwise.

なお、本発明では図5(b)で示すように、ボール付勢部材26が光軸4を挟んで第一の磁気回路23と対向する位置に配されている。前述したように、第一の磁気回路23は磁気吸引力により常に可動枠22を図5(b)で示す上方向へ引っ張る力が発生している。この力によりボール付勢部材26がない場合においても、ボール25a、25bは固定枠21のV溝部21aと可動枠22のV溝部22aにより付勢された状態で挟持される。よって上述したボール付勢ばね27による付勢力は、可動部のY軸上方向の力が第一の磁気回路23の磁気吸引力との合力であることを加味して設計することが望ましい。 In the present invention, as shown in FIG. 5B, the ball urging member 26 is arranged at a position facing the first magnetic circuit 23 with the optical axis 4 interposed therebetween. As described above, in the first magnetic circuit 23, a force that always pulls the movable frame 22 upward as shown in FIG. 5B is generated by the magnetic attraction force. Even when the ball urging member 26 is not provided by this force, the balls 25a and 25b are sandwiched by the V-groove portion 21a of the fixed frame 21 and the V-groove portion 22a of the movable frame 22 in a urged state. Therefore, it is desirable to design the urging force by the ball urging spring 27 described above in consideration of the fact that the force in the Y-axis upward direction of the movable portion is the resultant force with the magnetic attraction force of the first magnetic circuit 23.

ここで、例えば、ボール付勢部材26が第一の磁気回路23と光軸4を挟んで対向せずに、隣接する位置に例えばボール25aを付勢するように配されていた場合について説明する。このとき、ボール25a、25bは第一の磁気回路23の吸引力によりそれぞれ固定枠21及び可動枠22のV溝部または可動枠22の斜面部とボール付勢部材26の斜面部26aにより付勢される。この場合、磁気吸引力の吸引方向と、ボール付勢部材26の可動枠22を付勢する力のうち吸引方向と向きが一致するベクトル成分が大きくなる。ボール付勢部材26の可動枠22を付勢する力が第一の磁気回路23の磁気吸引による力よりも弱いと、第一の磁気回路23と光軸を挟んで対向するボール25cが挟持されない恐れがある。その結果、可動枠22は位置が規制されず、撮影中に撮像素子6の位置が所望の回転以外の動きをしてしまうことがある。よって、ボール付勢ばね27のばね力を上述した図5(c)の構成よりも大きく設定しなくてはならない。しかしながら、その場合はボール25aの固定枠21、可動枠22、ボール付勢部材26のV溝部または斜面部により挟持される付勢力が大きくなり、ボール転動時の転がり抵抗が増大する。その結果、第二の磁気回路24でより大きなトルクを発生させる必要があり、コイル34への電流量の増加つまり消費電力の増加につながる。また、ボール転動時の転がり抵抗による可動枠22の回転負荷の増加により、ロール駆動時の応答性が低下しブレ補正性能が低下することも考えられる。よって、本発明では図5(b)に示すように、ボール付勢部材26が光軸4を挟んで第一の磁気回路23と対向する位置に配することにより、消費電力を抑えつつも高精度のブレ補正を行うことができる。 Here, for example, a case where the ball urging member 26 is arranged so as to urge the ball 25a at an adjacent position without facing the first magnetic circuit 23 across the optical axis 4 will be described. .. At this time, the balls 25a and 25b are urged by the attractive force of the first magnetic circuit 23 by the V-groove portion of the fixed frame 21 and the movable frame 22, the slope portion of the movable frame 22, and the slope portion 26a of the ball urging member 26, respectively. To. In this case, the attractive direction of the magnetic attractive force and the vector component of the force that urges the movable frame 22 of the ball urging member 26 whose direction coincides with the attractive direction becomes large. If the force for urging the movable frame 22 of the ball urging member 26 is weaker than the force due to the magnetic attraction of the first magnetic circuit 23, the balls 25c facing the first magnetic circuit 23 across the optical axis are not sandwiched. There is a fear. As a result, the position of the movable frame 22 is not restricted, and the position of the image sensor 6 may move other than the desired rotation during imaging. Therefore, the spring force of the ball urging spring 27 must be set to be larger than the configuration shown in FIG. 5 (c) described above. However, in that case, the urging force held by the fixed frame 21, the movable frame 22, and the V-groove portion or the slope portion of the ball urging member 26 becomes large, and the rolling resistance at the time of rolling the ball increases. As a result, it is necessary to generate a larger torque in the second magnetic circuit 24, which leads to an increase in the amount of current to the coil 34, that is, an increase in power consumption. It is also conceivable that the increase in the rotational load of the movable frame 22 due to the rolling resistance during ball rolling reduces the responsiveness during roll drive and the blur correction performance. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5B, the ball urging member 26 is arranged at a position facing the first magnetic circuit 23 with the optical axis 4 interposed therebetween, so that the power consumption is suppressed and the height is high. Accurate blur correction can be performed.

なお、本実施例ではボール付勢部材26の斜面部26aがボール25cを挟持する一面とし、固定枠21の斜面部21bとあわせてV溝形状をなしているが、次のような構成をとってもよい。 In this embodiment, the slope portion 26a of the ball urging member 26 is one surface that sandwiches the ball 25c, and has a V-groove shape together with the slope portion 21b of the fixed frame 21, but the following configuration is also possible. Good.

図5(d)は固定枠21側の斜面部21b部が廃され、代わりにボール付勢部材26のボール25cを挟持する箇所が斜面の一面だけではなく、26dに示すようなV溝形状をしている。その他の部品、構造は図5(c)と同様であり、ボール付勢ばね27により矢印66方向にボール25cを付勢している。このような形状でボール25cを付勢してもよい。 In FIG. 5D, the slope portion 21b on the fixed frame 21 side is eliminated, and instead, the portion of the ball urging member 26 that sandwiches the ball 25c is not limited to one surface of the slope, but has a V-groove shape as shown in 26d. doing. Other parts and structures are the same as in FIG. 5C, and the ball 25c is urged in the direction of arrow 66 by the ball urging spring 27. The ball 25c may be urged in such a shape.

また、3つのボール25の配置について説明する。図5(b)に示す光軸4を中心とし、第一の磁気回路23の両側に配されているボール25a、25bがなす角度φは120度以下であることが望ましい。ボール25a、25bを挟持する固定枠21と可動枠22のそれぞれのV溝部21a、22aは、上述したようにボール25a、25bが噛みこまないようにようにボール付勢部材26で付勢していない状態では若干の隙間を持って構成される。この隙間を埋めるようボール付勢部材26によりそれぞれのボール25が付勢され、ボール25が転動することができるが、隙間が大きいと以下のような課題が懸念される。まず、付勢により可動枠22はY軸の正の方向に移動し、隙間が大きいと可動枠22の移動量が増え、光軸4と可動枠22の回転駆動時の回転中心が大きくずれてしまうことが懸念される。また、隙間が大きいとボール付勢部材26が可動できる量が増え、落下や振動などの衝撃により可動枠22が付勢力よりも大きな力を受けた時に、ボール25が挟持しているV溝部から脱落してしまうことが懸念される。ボール25の脱落を防ぐためにはボール径を大きくする必要があり、大型化が懸念され厚み方向にも厚くなるので、上述するようにボール25を配置することが望ましい。 Further, the arrangement of the three balls 25 will be described. It is desirable that the angle φ formed by the balls 25a and 25b arranged on both sides of the first magnetic circuit 23 about the optical axis 4 shown in FIG. 5B is 120 degrees or less. The V-grooves 21a and 22a of the fixed frame 21 and the movable frame 22 that sandwich the balls 25a and 25b are urged by the ball urging member 26 so that the balls 25a and 25b do not bite as described above. In the absence state, it is configured with a slight gap. Each ball 25 is urged by the ball urging member 26 so as to fill this gap, and the ball 25 can roll. However, if the gap is large, the following problems are concerned. First, the movable frame 22 moves in the positive direction of the Y axis due to urging, and if the gap is large, the amount of movement of the movable frame 22 increases, and the rotation centers of the optical axis 4 and the movable frame 22 during rotational drive are greatly displaced. There is a concern that it will end up. Further, if the gap is large, the amount of movement of the ball urging member 26 increases, and when the movable frame 22 receives a force larger than the urging force due to an impact such as dropping or vibration, the ball 25 is sandwiched from the V groove portion. There is a concern that it will drop out. In order to prevent the balls 25 from falling off, it is necessary to increase the diameter of the balls, and there is a concern that the balls will increase in size and become thicker in the thickness direction. Therefore, it is desirable to arrange the balls 25 as described above.

図6はV溝部と2つのボール25a,25bのなす角φの関係を模式的に説明する図であり、要部のみを示した。図6(a)はボール25a,25bのなす角が120度以下である場合の構成を、図6(b)はボール25a,25bのなす角が120度以上である場合の構成を示している。図1、図5と同じものには同じ番号を付した。 FIG. 6 is a diagram schematically explaining the relationship between the V-groove portion and the angle φ formed by the two balls 25a and 25b, and only the main portion is shown. FIG. 6A shows a configuration when the angle formed by the balls 25a and 25b is 120 degrees or less, and FIG. 6B shows a configuration when the angle formed by the balls 25a and 25b is 120 degrees or more. .. The same numbers as those in FIGS. 1 and 5 are assigned.

図6(a)、(b)において点線21eは固定枠21のV溝部21aをなす二つの面の交差する頂点をつないだ線を示しており、点線22bは可動枠22のV溝部22aをなす二つの面の交差する頂点をつないだ線を示している。さらに、光軸4を中心としてボール25a、25bのなす角をそれぞれφ1、φ2であらわした。 In FIGS. 6A and 6B, the dotted line 21e shows a line connecting the intersecting vertices of the two surfaces forming the V-groove portion 21a of the fixed frame 21, and the dotted line 22b forms the V-groove portion 22a of the movable frame 22. It shows a line connecting the intersecting vertices of two faces. Further, the angles formed by the balls 25a and 25b around the optical axis 4 are represented by φ1 and φ2, respectively.

図6(a)(b)において、可動枠22、固定部21、ボール25a、25bなど図6(a)と図6(b)で同じ番号が付されたもの同士の寸法形状はそれぞれ一緒であり、ボール25とV溝部の光軸を中心とした円の半径方向の隙間関係は一致する。固定枠21、可動枠22のV溝部21a、22bとボール25aが転動する面は点線21d、22bとは異なるが、点線21d、22aとボール25aの隙間関係からボール25aがY軸方向に動ける量を図6(a)(b)で相対比較する。 In FIGS. 6A and 6B, the movable frame 22, the fixing portion 21, the balls 25a, 25b, etc., which have the same numbers in FIGS. 6A and 6B, have the same dimensions and shapes. Yes, the relationship between the ball 25 and the radius of the circle centered on the optical axis of the V-groove portion is the same. The surface on which the V-grooves 21a and 22b of the fixed frame 21 and the movable frame 22 and the ball 25a roll is different from the dotted lines 21d and 22b, but the ball 25a can move in the Y-axis direction due to the gap relationship between the dotted lines 21d and 22a and the ball 25a. The amounts are compared relative to each other in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

図6(a)におけるボール25aのY軸に平行な矢印71方向に動ける量と、図6(b)におけるボール25aの矢印72の方向に動ける量は、矢印72のほうが大きい。Y軸方向はボール付勢部材26により付勢する方向であるので、図6(a)のなす角φ1のほうがボール付勢部材26による付勢量を小さくすることができる。つまり3つのボール25a、25b、25cを円弧上に配置して可動枠22を支持しているとき、光軸4を中心としボール25a、25bのなす角が、他のボールとの組あわせでなす角よりも小さくなることが望ましい。よって、ボール25a、25bのなす角が120度以下であることが望ましい。 The amount of movement of the ball 25a in the direction of arrow 71 parallel to the Y axis in FIG. 6A and the amount of movement of the ball 25a in the direction of arrow 72 in FIG. 6B are larger in arrow 72. Since the Y-axis direction is the direction in which the ball urging member 26 urges the ball, the angle φ1 formed by FIG. 6A can reduce the amount of urging by the ball urging member 26. That is, when three balls 25a, 25b, and 25c are arranged on an arc to support the movable frame 22, the angle formed by the balls 25a, 25b around the optical axis 4 is formed in combination with other balls. It is desirable that it be smaller than the angle. Therefore, it is desirable that the angle formed by the balls 25a and 25b is 120 degrees or less.

本発明のカメラは上述したように第二の磁気回路24のコイル34に通電をしない状態でも第一の磁気回路23の磁気吸引力により可動枠22が動作範囲の略中央に保持される。つまり、カメラ1の製作工程で第一の磁気回路23の中央保持力による可動枠22の保持位置がカメラ1の水平になるように調整されていれば、カメラ1の電源がOFFの状態でも撮像素子6はカメラ1の水平位置に保持されることとなる。なお、カメラ1の水平位置とは、カメラ1が図2(a)に示す下側が地面に向く状態である。 As described above, in the camera of the present invention, the movable frame 22 is held substantially in the center of the operating range by the magnetic attraction force of the first magnetic circuit 23 even when the coil 34 of the second magnetic circuit 24 is not energized. That is, if the holding position of the movable frame 22 by the central holding force of the first magnetic circuit 23 is adjusted to be horizontal to the camera 1 in the manufacturing process of the camera 1, the image pickup is performed even when the power of the camera 1 is turned off. The element 6 is held at the horizontal position of the camera 1. The horizontal position of the camera 1 is a state in which the lower side of the camera 1 as shown in FIG. 2A faces the ground.

しかしながら、高温、低温環境下による温度変化や、経年変化により第一の磁気回路23の磁束密度に変化が起こると初期の状態から中央保持力が弱まり、可動部22の保持位置が水平位置からずれてくることが考えられる。また、経年変化によるボール25とV溝部の転がり抵抗の増加により、第一の磁気回路23による中央保持力が変わらなくとも、初期の水平位置まで戻りきらない懸念がある。 However, if the magnetic flux density of the first magnetic circuit 23 changes due to temperature changes due to high or low temperature environments or changes over time, the central holding force weakens from the initial state, and the holding position of the movable part 22 shifts from the horizontal position. It is possible that it will come. Further, due to an increase in rolling resistance between the ball 25 and the V-groove portion due to aging, there is a concern that the ball 25 and the V-groove portion may not return to the initial horizontal position even if the central holding force of the first magnetic circuit 23 does not change.

図7はカメラ1及び撮像素子6の水平位置と温度変化により保持位置が水平位置からずれた場合の撮像素子6の位置を模式的に示す図であり、説明の要部であるカメラ1の外郭を示し、内部に撮像素子6を示した。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the horizontal position of the camera 1 and the image sensor 6 and the position of the image sensor 6 when the holding position deviates from the horizontal position due to a temperature change, and is an outline of the camera 1 which is a main part of the description. The image sensor 6 is shown inside.

実線で示す撮像素子6aはカメラ1の水平位置と一致した状態にあり、このときのXY軸をそれぞれ73x、73yで示した。これに対し点線で示した撮像素子6bはカメラ1の水平状態から温度変化によりθ傾いた位置で保持されている状態を示している。このときのXY軸をそれぞれ74x、74yで示した。実際の温度変化による保持位置の傾き角度は図7に比べて小さいが、説明のために模式的に示している。 The image sensor 6a shown by the solid line is in a state corresponding to the horizontal position of the camera 1, and the XY axes at this time are shown by 73x and 73y, respectively. On the other hand, the image sensor 6b shown by the dotted line shows a state in which the camera 1 is held at a position tilted by θ due to a temperature change from the horizontal state. The XY axes at this time are shown by 74x and 74y, respectively. The tilt angle of the holding position due to the actual temperature change is smaller than that in FIG. 7, but it is schematically shown for explanation.

撮像素子6bの状態では撮影者がカメラ1を地面に対して水平に構えたり、装置に水平に設置したりした場合、カメラ1の水平と実際に撮像素子6bで露光して撮影される画像の水平との間に差異が生まれ、撮影者の意図する画像とならないという課題が発生する。しかしながら、ロール駆動手段14は可動枠22の回転量を検出する検出素子51を有しているので、上述したように検出素子51の検出値を用いて第二の磁気回路24のコイル34の電流量を制御することで、可動枠22を任意の回転位置にとどめることができる。つまり、コイル34の電流量を制御することで、上述のように温度変化や経年変化がある場合でも撮像素子6および可動枠22の水平位置に保持することができる。以下、コイル34に通電を行い撮像素子6および可動枠22を保持することを通電保持と呼び、コイル34に通電をしないで撮像素子6および可動枠22を保持することを無通電保持と呼ぶこととする。しかしながら常に通電保持により可動枠22の水平位置での保持を行うと消費電力の増加につながる。 In the state of the image sensor 6b, when the photographer holds the camera 1 horizontally with respect to the ground or installs it horizontally on the device, the image taken by exposing the camera 1 horizontally and the image sensor 6b actually There is a problem that the image is not what the photographer intended due to the difference between the horizontal and horizontal. However, since the roll driving means 14 has a detection element 51 that detects the amount of rotation of the movable frame 22, the current of the coil 34 of the second magnetic circuit 24 is used by using the detection value of the detection element 51 as described above. By controlling the amount, the movable frame 22 can be kept at an arbitrary rotation position. That is, by controlling the amount of current in the coil 34, the image sensor 6 and the movable frame 22 can be held in the horizontal position even if there is a temperature change or a secular change as described above. Hereinafter, holding the image sensor 6 and the movable frame 22 by energizing the coil 34 is referred to as energization holding, and holding the image sensor 6 and the movable frame 22 without energizing the coil 34 is referred to as non-energization holding. And. However, if the movable frame 22 is always held in the horizontal position by holding the power supply, the power consumption will increase.

そこで本発明では、保持モード切り替え手段を有し、保持モード切り替え手段がカメラ1の状態に合わせて撮像素子6および可動枠22の水平保持を通電保持モードで行うか、無通電保持モードで行うかを切り替える。なお、保持モード切り替え手段はカメラシステム制御部5に含まる。また、通電保持モードでは上述したように第二の磁気回路24のコイル34に通電して可動枠22を水平位置に保持し、無通電保持モードではコイル34に通電を行わず第一の磁気回路23の中央保持力のみで可動枠22を保持する。このよう制御することで、カメラ1の水平位置に撮像素子を保持しつつも、常にコイル34に通電を行い撮像素子6および可動枠22の水平保持を行う場合に比べて、電力の消費量を抑えることができる。 Therefore, in the present invention, there is a holding mode switching means, and whether the holding mode switching means horizontally holds the image sensor 6 and the movable frame 22 in the energized holding mode or the non-energized holding mode according to the state of the camera 1. To switch. The holding mode switching means is included in the camera system control unit 5. Further, in the energization holding mode, as described above, the coil 34 of the second magnetic circuit 24 is energized to hold the movable frame 22 in the horizontal position, and in the non-energization holding mode, the coil 34 is not energized and the first magnetic circuit. The movable frame 22 is held only by the central holding force of 23. By controlling in this way, the power consumption is reduced as compared with the case where the image sensor is held at the horizontal position of the camera 1 and the coil 34 is always energized to hold the image sensor 6 and the movable frame 22 horizontally. It can be suppressed.

図8を用いて具体的な制御のフローについて説明する。図8はカメラシステム制御部5においてカメラ1の状態を検出し水平位置を保持するのにコイル34の通電保持、無通電保持を切り替える制御を説明するフローチャートである。 A specific control flow will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating a control in which the camera system control unit 5 detects the state of the camera 1 and holds the horizontal position by switching between energization holding and non-energization holding of the coil 34.

まず、カメラ1の電源がONになるとフローが開始し、ステップS101ではまず保持モード切り替え手段により無通電保持モードに切り替え、無通電保持により磁気回路23の磁気吸引力のみで撮像素子6の位置の保持を行う。そして、カメラシステム制御部5内のFLAGを0に初期化する。 First, when the power of the camera 1 is turned on, the flow starts. In step S101, the holding mode switching means first switches to the non-energized holding mode, and the non-energized holding causes the position of the image sensor 6 to be positioned only by the magnetic attraction of the magnetic circuit 23. Hold. Then, the FLAG in the camera system control unit 5 is initialized to 0.

ステップS102では、検出素子51で可動枠22の位置を検出し基準位置からの回転量θを算出する。基準位置とは、カメラ1の水平位置に撮像素子6の水平を一致させた状態での可動枠22の位置で、カメラ1の製作工程で基準位置がメモリ手段8に記録される。また、回転量は検出素子51による検出値を用いてカメラシステム制御部5で算出され、カメラ1の製作工程において算出式が調整されている。 In step S102, the detection element 51 detects the position of the movable frame 22 and calculates the amount of rotation θ from the reference position. The reference position is the position of the movable frame 22 in a state where the horizontal position of the image sensor 6 is aligned with the horizontal position of the camera 1, and the reference position is recorded in the memory means 8 in the manufacturing process of the camera 1. Further, the amount of rotation is calculated by the camera system control unit 5 using the value detected by the detection element 51, and the calculation formula is adjusted in the manufacturing process of the camera 1.

ステップS103では、ステップS102で検出した回転量θが閾値θ0以下かを判定し、θ0以下である場合はステップS109へ進み、θ0を超える場合はステップS104に進む。この閾値θ0は、カメラ1の水平位置である基準位置に対して撮像素子6が光軸4を中心として傾いた場合の許容値である。回転量θが閾値θ0以下の場合は撮像素子6の傾きが許容範囲内として無通電保持モードのままでの保持を継続する。 In step S103, it is determined whether the rotation amount θ detected in step S102 is the threshold value θ0 or less, and if it is θ0 or less, the process proceeds to step S109, and if it exceeds θ0, the process proceeds to step S104. This threshold value θ0 is an allowable value when the image sensor 6 is tilted about the optical axis 4 with respect to the reference position which is the horizontal position of the camera 1. When the rotation amount θ is equal to or less than the threshold value θ0, the tilt of the image sensor 6 is within the permissible range and the holding in the non-energized holding mode is continued.

一方、ステップS104では、保持モード切り替え手段により通電保持モードに切り替え、コイル34に電流を流し通電保持を行い、カメラシステム制御部5内のFLAGを1に設定する。 On the other hand, in step S104, the holding mode switching means switches to the energization holding mode, a current is passed through the coil 34 to hold the energization, and the FLAG in the camera system control unit 5 is set to 1.

ステップS105では、保持モード切り替え手段により再度無通電保持モードに切り替え、コイル34の電流を流すのを停止し無通電保持を行う。 In step S105, the non-energized holding mode is switched again by the holding mode switching means, the current flow of the coil 34 is stopped, and the non-energized holding mode is performed.

ステップS106では、ステップ102と同様に検出素子51で可動枠22の基準位置からの回転量θを検出する。 In step S106, the detection element 51 detects the amount of rotation θ of the movable frame 22 from the reference position in the same manner as in step 102.

ステップS107では、ステップS106で検出した回転量θが閾値θ0以下かを判定し、θ0以下である場合はステップS109へ進み、θ0を超える場合はステップS108に進む。 In step S107, it is determined whether the rotation amount θ detected in step S106 is the threshold value θ0 or less, and if it is θ0 or less, the process proceeds to step S109, and if it exceeds θ0, the process proceeds to step S108.

ステップS108では、再度、保持モード切り替え手段で通電保持モードに切り替えて、コイル34に電流を流して通電保持を行い、撮像素子6をカメラ1の水平位置に保持する。そして、カメラシステム制御部5内のFLAGを2に設定する。 In step S108, the holding mode switching means switches to the energization holding mode again, a current is passed through the coil 34 to hold the energization, and the image sensor 6 is held at the horizontal position of the camera 1. Then, the FLAG in the camera system control unit 5 is set to 2.

ステップS104からステップS108の動作は、ボール25とV溝部の転動面での転がり抵抗に起因する可動枠22の回転の負荷により、第一の磁気回路23の中央保持力では水平位置まで戻りきらない場合に対応するフローである。 The operation from step S104 to step S108 returns to the horizontal position by the central holding force of the first magnetic circuit 23 due to the rotational load of the movable frame 22 due to the rolling resistance of the ball 25 and the rolling surface of the V-groove portion. It is a flow corresponding to the case where there is no.

ステップS104で一度、通電保持モードに切り替えを行った後に、ステップS105で無通電保持モードに切り替えることにより、温度変化や経年変化による磁束の低下により無通電状態でカメラ1の水平位置から傾いた状態で保持されているかを判断している。磁束の低下により無通電保持状態でカメラ1の水平位置から傾いた状態で保持された時の回転量θが閾値θ0を超える場合は撮像素子6をカメラ1の水平位置にするために通電保持モードに切り替える。そして、水平位置に保持するためには通電保持が必要であるとしてFLAGを2に設定しておく。 By switching to the non-energized holding mode once in step S104 and then switching to the non-energized holding mode in step S105, the camera 1 is tilted from the horizontal position in the non-energized state due to a decrease in magnetic flux due to temperature change or aging. It is judged whether it is held by. When the amount of rotation θ when the camera 1 is held tilted from the horizontal position of the camera 1 in the non-energized holding state due to a decrease in magnetic flux exceeds the threshold value θ0, the energized holding mode is used to move the image sensor 6 to the horizontal position of the camera 1. Switch to. Then, FLAG is set to 2 because it is necessary to hold the power supply in order to hold it in the horizontal position.

一方、ステップS105で無通電保持モードに切り替えたときに、ボール25とV溝部で発生する転がり抵抗による可動枠22の回転駆動への負荷が中央保持力よりも大きければ、無通電でもSステップ104で通電保持した位置に可動枠22が留まることができる。この場合、無通電保持でも撮像素子6をカメラ1の水平位置に保持することができるので、無通電保持モードで待機するように制御する。そして、一度通電保持を行えば、無通電保持に戻しても水平位置に保持可能としてFLAGを1に設定されている。 On the other hand, when the non-energized holding mode is switched in step S105, if the load on the rotational drive of the movable frame 22 due to the rolling resistance generated in the ball 25 and the V-groove portion is larger than the central holding force, S step 104 even if no power is applied. The movable frame 22 can stay at the position where the power is held. In this case, since the image sensor 6 can be held at the horizontal position of the camera 1 even if it is held without power, it is controlled to stand by in the power-free holding mode. Then, once the energization is held, FLAG is set to 1 so that it can be held in the horizontal position even if it is returned to the non-energization holding.

次に、ステップS109では、不図示のレリーズボタンの押下が操作検出部10で検出されたかを判断し、レリーズボタンが押下され撮影命令が下されたと判断するとステップS110に進む。レリーズボタンが押下されるまではステップS109に戻り待機される。 Next, in step S109, it is determined whether the operation detection unit 10 has detected the pressing of the release button (not shown), and if it is determined that the release button has been pressed and the shooting command has been issued, the process proceeds to step S110. Until the release button is pressed, the process returns to step S109 and waits.

ステップS110では、撮像素子6での露光動作を行いつつ、ロール駆動手段14により上述したロールブレ補正の動作を行う。この露光動作により静止画が撮影され画像処理部7を介しメモリ手段8に画像が記録される。 In step S110, the roll driving means 14 performs the roll blur correction operation described above while performing the exposure operation on the image sensor 6. A still image is captured by this exposure operation, and the image is recorded in the memory means 8 via the image processing unit 7.

次に、S111では、FLAGの設定値が判断される。FLAGが0であれば無通電保持で撮像素子6を水平位置に保持可能と判断し、ステップS112に進み無通電保持モードのまま保持が行われる。FLAGが1であれば一度通電保持をすれば動作範囲の略中央に無通電保持できると判断し、ステップS113に進み通電保持モードに切り替えて撮像素子6が水平位置になるように回転駆動させてから、ステップS114で無通電保持モードに切り替わる。FLAGが2であれば常に通電保持が必要であると判断し、ステップS115に通電保持モードへの切り替えが行われる。 Next, in S111, the FLAG set value is determined. If FLAG is 0, it is determined that the image sensor 6 can be held in the horizontal position by holding the non-energized state, and the process proceeds to step S112 to hold the image sensor 6 in the non-energized holding mode. If FLAG is 1, it is determined that once energization is held, non-energization can be held in the substantially center of the operating range, and the process proceeds to step S113 to switch to the energization holding mode and rotationally drive the image sensor 6 to a horizontal position. Then, in step S114, the mode is switched to the non-energized holding mode. If FLAG is 2, it is determined that energization retention is always necessary, and the energization retention mode is switched to in step S115.

ステップS116では、カメラ1の電源がOFFになったかを判断する。カメラ1の電源がOFFになるまでステップS109に戻ってフローが繰り返される。電源がOFFを検出したらフローを終了する。 In step S116, it is determined whether the power of the camera 1 is turned off. The process returns to step S109 and the flow is repeated until the power of the camera 1 is turned off. When the power is detected to be OFF, the flow is terminated.

以上述べたように、撮像素子6をカメラ1の水平位置に保つために、カメラ1の状態に合わせて通電保持を行うか無通電保持を行うかを判断している。これにより、常にコイル34に電流を流すことなく、必要な際にだけ電流を流して撮像素子6をカメラ1の水平位置に保っている。結果として、省電力でありつつも撮像素子6をカメラ1の水平位置に保持することができる。 As described above, in order to keep the image sensor 6 in the horizontal position of the camera 1, it is determined whether to hold the energization or the non-energization according to the state of the camera 1. As a result, the image sensor 6 is kept in the horizontal position of the camera 1 by passing a current only when necessary without always passing a current through the coil 34. As a result, the image sensor 6 can be held in the horizontal position of the camera 1 while saving power.

図9を参照して、本発明の第2の実施例による撮像装置について説明する。 The imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第2の実施例はクイックリターンミラーを有し、光学ファインダーによっても撮影前の画像を観察できる構造である。 The second embodiment has a structure having a quick return mirror and allowing the image before shooting to be observed even with an optical viewfinder.

図9は第2の実施例におけるロール駆動手段を有するカメラ1の中央断面図を示したものである。第1の実施例における図2(a)と同じ機能を有するものについては同じ番号を付した。図9において第1の実施例の図2(a)との差異は、EVF9bを排し、クイックリターンミラーユニット81(以下、ミラーユニット)、位相差AFユニット82、ピント板83、ペンタプリズム84が配されていることである。光学式ファインダーユニットである光学式ファインダーにはピント板83、ペンタプリズム84、ファインダー光学系18が含まれる。 FIG. 9 shows a central sectional view of the camera 1 having the roll driving means in the second embodiment. Those having the same function as that of FIG. 2A in the first embodiment are numbered the same. In FIG. 9, the difference from FIG. 2A of the first embodiment is that the EVF9b is eliminated, and the quick return mirror unit 81 (hereinafter, mirror unit), the phase difference AF unit 82, the focus plate 83, and the pentaprism 84 are present. It is arranged. The optical viewfinder, which is an optical viewfinder unit, includes a focus plate 83, a pentaprism 84, and a finder optical system 18.

図9に示すように、撮影光学系3とシャッター16の間に配されたミラーユニット81は、一部がハーフミラーで構成され光線の一部を通過させるメインミラー81aと、その一部の通過した光線を反射させるサブミラー81bで構成される。そして、ミラーユニット81はカメラシステム制御部5より退避の命令が下されると、図9の状態から撮影光学系3を通過した光線が撮像素子6に届くように上方に退避する。ミラーユニット81の退避の動作は既知の技術のため、詳細な機構・動作の説明については割愛する。ミラーユニット81の図9の位置にある状態をダウン状態と呼び、不図示の上方に退避した状態をアップ状態と呼ぶこととする。ミラーユニット81がダウン状態において、メインミラー81aのハーフミラー部を通過した一部の光線は、サブミラー81bで反射し、点線で示すように位相差AFユニット82に導かれ、AFセンサ82aに到達する。AFセンサ82aで集光した光線を用いて信号処理を行うことで被写体の焦点距離状態を検出することができる。 As shown in FIG. 9, the mirror unit 81 arranged between the photographing optical system 3 and the shutter 16 includes a main mirror 81a, which is partially composed of a half mirror and allows a part of light rays to pass through, and a part thereof. It is composed of a sub-mirror 81b that reflects the light rays. Then, when the camera system control unit 5 issues an evacuation command, the mirror unit 81 retracts upward so that the light rays that have passed through the photographing optical system 3 reach the image sensor 6 from the state shown in FIG. Since the operation of retracting the mirror unit 81 is a known technique, detailed explanation of the mechanism and operation will be omitted. The state of the mirror unit 81 at the position shown in FIG. 9 is referred to as a down state, and the state of the mirror unit 81 retracted upward (not shown) is referred to as an up state. When the mirror unit 81 is in the down state, some light rays that have passed through the half mirror portion of the main mirror 81a are reflected by the sub mirror 81b, guided to the phase difference AF unit 82 as shown by the dotted line, and reach the AF sensor 82a. .. The focal length state of the subject can be detected by performing signal processing using the light rays focused by the AF sensor 82a.

一方、メインミラー81aで反射した光線はピント板83位置で結像され、撮影者はピント板83で結像された像をペンタプリズム84及びファインダー光学系18を介して観察することができる。また、ミラーユニット81がアップ状態においては、撮影光学系3を通過した光線が撮像素子6に集光し、撮像素子6での露光を行うことができる。カメラシステム制御部5により、ミラーユニット81のアップ状態、ダウン状態が切り替えられる。例えば、撮影者が露光動作前のエイミング時に光学式ファインダーを介して光学像を観察したい場合はミラーユニット81をダウン状態にする。この状態をOVF(オプティカルビューファインダー)モード呼ぶ。OVFモードが光学式ファインダーモードにあたる。そして、撮影者がエイミング時に背面表示装置9aの画像を観察したい場合は、ミラーユニット81をアップ状態にする。この状態をLV(ライブビュー)モードと呼ぶ。OVFモードにおいて、不図示のレリーズボタンの押下が操作検出部10により検出され、撮影命令が下されたと判断するとミラーユニット81をアップ状態に切り替え、撮像素子6での露光が行われる。 On the other hand, the light rays reflected by the main mirror 81a are imaged at the focus plate 83 position, and the photographer can observe the image formed by the focus plate 83 through the pentaprism 84 and the finder optical system 18. Further, when the mirror unit 81 is in the up state, the light rays that have passed through the photographing optical system 3 are focused on the image sensor 6, and the image sensor 6 can perform exposure. The camera system control unit 5 switches between the up state and the down state of the mirror unit 81. For example, when the photographer wants to observe an optical image through an optical viewfinder during aiming before the exposure operation, the mirror unit 81 is brought down. This state is called OVF (optical viewfinder) mode. The OVF mode corresponds to the optical viewfinder mode. Then, when the photographer wants to observe the image of the rear display device 9a at the time of aiming, the mirror unit 81 is set to the up state. This state is called LV (live view) mode. In the OVF mode, the operation detection unit 10 detects the pressing of the release button (not shown), and when it is determined that the photographing command has been issued, the mirror unit 81 is switched to the up state and the image sensor 6 is exposed.

LVモードにおいて、可動枠22がカメラ1の水平位置から傾いた状態の場合でも、エイミング中に撮像素子6で露光されている画像と背面表示装置9aで表示されている画像は一致する。一方、撮像素子6で露光される画像とOVFモードにおいて光学式ファインダーを介して観察される光学像は略一致するようにカメラ1の製作工程で調整されている。しかしながら、第1の実施例でも述べたように温度変化や経年変化により可動枠22の無通電保持の保持位置が調整時からずれることが考えられる。つまり、撮像素子6で露光される画像と、光学式ファインダーを介して観察される光学像は必ずしも一致するとは限らない。それを回避するためには通電保持により可動枠22をカメラ1の水平位置に保持する必要がある。さらにいうと、第1の実施例では無通電時に可動枠22がカメラ1の水平位置から傾いた回転量θが閾値θ以内であれば傾きが許容範囲内としていたが、回転量の閾値をより厳しくする必要がある。これは、光学式ファインダーで観察される光学像と露光画像との差異は、カメラ1の水平位置との差異に比べてより顕著に撮影者が差異を認識しやすいからである。 In the LV mode, even when the movable frame 22 is tilted from the horizontal position of the camera 1, the image exposed by the image sensor 6 during aiming and the image displayed by the rear display device 9a match. On the other hand, the image exposed by the image sensor 6 and the optical image observed through the optical viewfinder in the OVF mode are adjusted in the manufacturing process of the camera 1 so as to substantially match. However, as described in the first embodiment, it is conceivable that the holding position of the non-energized holding of the movable frame 22 shifts from the time of adjustment due to a temperature change or a secular change. That is, the image exposed by the image sensor 6 and the optical image observed through the optical viewfinder do not always match. In order to avoid this, it is necessary to hold the movable frame 22 at the horizontal position of the camera 1 by holding the power supply. Furthermore, in the first embodiment, if the rotation amount θ of the movable frame 22 tilted from the horizontal position of the camera 1 is within the threshold value θ 0 when the movable frame 22 is not energized, the tilt is within the allowable range. It needs to be stricter. This is because the difference between the optical image and the exposed image observed by the optical viewfinder is more remarkable for the photographer than the difference from the horizontal position of the camera 1.

そこで、第2の実施例ではOVFモード、LVモードで以下のように保持モード切り替え手段による通電保持モード、無通電保持モードの切り替えを行い、ロール駆動手段14を制御する。 Therefore, in the second embodiment, the roll driving means 14 is controlled by switching between the energized holding mode and the non-energized holding mode by the holding mode switching means as follows in the OVF mode and the LV mode.

まず、カメラ1がLVモードに設定されている場合、第1の実施例の図8と同様のフローによりカメラ1を制御する。一方、カメラ1がOVFモードに設定されている場合には、電源が入った後から常に無通電保持状態での可動枠22の回転量に関わらず通電保持モードに切り替えて、撮像素子6をカメラ1の水平位置に保つ。このように制御することで、OVFモード時に光学式ファインダーを介して観察される光学像と撮影後の画像の差異が低減され、OVFモードであっても、EVFモードであっても撮影者の意図する品位のよい撮影を行うことができる。 First, when the camera 1 is set to the LV mode, the camera 1 is controlled by the same flow as in FIG. 8 of the first embodiment. On the other hand, when the camera 1 is set to the OVF mode, after the power is turned on, the image sensor 6 is switched to the energization holding mode regardless of the rotation amount of the movable frame 22 in the non-energized holding state, and the image sensor 6 is used as the camera. Keep in the horizontal position of 1. By controlling in this way, the difference between the optical image observed through the optical viewfinder in the OVF mode and the image after shooting is reduced, and the photographer's intention is reduced in both the OVF mode and the EVF mode. You can shoot with good quality.

本実施例では、OVFモード時は電源ON時から常に通電保持モードにすると示したが、その他の方法とってもよい。OVFモードでもEVFモードでもレリーズボタンを押し込みきらない、いわゆる半押しの動作がある場合、以下のような制御を行ってもよい。レリーズボタンの半押し動作では被写体に対するレンズの焦点状態を検出する焦点検出動作及びフォーカス駆動を行い、レリーズボタンの全押し動作で撮像素子6によって露光を行う撮像命令が下されるとする。OVFモードにおいては、撮像素子6で露光を行うまでは撮像素子6がカメラ1の水平位置に対して傾いていても、撮影者は光学式ファインダーによる光学像を観察しているので撮影者が撮像素子6の傾きを検出することはない。そこで、OVFモードにおいて電源が入れられた状態は無通電保持モードに切り替え、レリーズボタンの半押し動作がされてから通電保持モードに切り替えてもよい。なお、レリーズボタンの全押し動作が検出されてから通電保持モードに切り替えてもよいが、無通電保持の状態から通電保持で可動枠22の回転が安定するまで時間を要する。この安定するまでの時間がレリーズタイムラグになるので、半押し動作を検出したタイミングで通電保持モードに切り替えることが望ましい。このように動作することで、さらに省電力化を行うことができる。また、OVFモードにおいて、第1の実施例で説明したステップS103とステップS107の判定で使用する可動枠22の回転量の閾値θをより小さい閾値θ1に設定したうえで、図8のフローを行ってもよい。閾値θ1は光学式ファインダーから観察される光学像と撮像素子6で露光した画像の差異が許容できるレベルに設定されればよい。 In this embodiment, it is shown that the energization holding mode is always set from the power ON state in the OVF mode, but other methods may be used. If there is a so-called half-press operation in which the release button is not fully pressed in either the OVF mode or the EVF mode, the following control may be performed. It is assumed that the half-press operation of the release button performs the focus detection operation and the focus drive for detecting the focal state of the lens with respect to the subject, and the full-press operation of the release button gives an image pickup command for exposure by the image sensor 6. In the OVF mode, even if the image sensor 6 is tilted with respect to the horizontal position of the camera 1 until the image sensor 6 is exposed, the photographer is observing the optical image by the optical viewfinder, so that the photographer takes an image. The inclination of the element 6 is not detected. Therefore, in the OVF mode, the state in which the power is turned on may be switched to the non-energized holding mode, and the power may be switched to the energized holding mode after the release button is half-pressed. It is possible to switch to the energization holding mode after the full pressing operation of the release button is detected, but it takes time from the non-energized holding state to the stable rotation of the movable frame 22 by the energizing holding. Since the time until this stabilization becomes a release time lag, it is desirable to switch to the energization holding mode at the timing when the half-press operation is detected. By operating in this way, further power saving can be performed. Further, in the OVF mode, after setting the threshold value θ 0 of the amount of rotation of the movable frame 22 used in the determination of steps S103 and S107 described in the first embodiment to a smaller threshold value θ1, the flow of FIG. 8 is performed. You may go. The threshold value θ1 may be set to a level at which the difference between the optical image observed from the optical viewfinder and the image exposed by the image sensor 6 can be tolerated.

以上説明したように、第2の実施例では光学式ファインダーを有し、OVFモードとEVFモードで切り替えが可能なカメラ1におけるロール駆動手段14の制御の仕方を説明した。上述したようにロール駆動手段14を制御することで、電力消費を抑えつつも、エイミング時の観察画像と露光による画像の差異を低減することができ撮影者の意図を反映した品位のよい撮影を行うことができる。 As described above, in the second embodiment, a method of controlling the roll driving means 14 in the camera 1 having an optical finder and being able to switch between the OVF mode and the EVF mode has been described. By controlling the roll driving means 14 as described above, it is possible to reduce the difference between the observed image at the time of aiming and the image due to exposure while suppressing power consumption, and it is possible to perform high-quality shooting that reflects the photographer's intention. It can be carried out.

また、可動枠22の保持モード切り替え手段による通電保持モード、無通電保持モードの切り替えを、カメラ1の状態により変えてもよい。例えば、光軸方向のロールブレ影響が発生しやすい撮影条件により通電保持モード、無通電保持モードを切り替えてもよい。ロールブレ影響が発生しやすい条件として、まず露光時間が長い場合があげられる。さらにレンズ2の焦点距離が短く撮像素子6内の光軸から離れた位置、つまり像高が高い位置で影響が出やすい。このようにロール影響が発生しやすい撮影条件の場合は、ロール防振手段14の可動枠22を動作範囲内で広く使えることが望ましい。例えば、通電保持により可動枠22を動作範囲内の略中央に保持していた方が、時計回り、反時計回り両方に同じストロークを回転させることができるので、ロールブレ量が大きい場合でもブレ補正に対応することができる。 Further, switching between the energized holding mode and the non-energized holding mode by the holding mode switching means of the movable frame 22 may be changed depending on the state of the camera 1. For example, the energized holding mode and the non-energized holding mode may be switched depending on the shooting conditions in which the influence of roll blur in the optical axis direction is likely to occur. The first condition that is likely to be affected by roll blur is that the exposure time is long. Further, the influence is likely to occur at a position where the focal length of the lens 2 is short and away from the optical axis in the image sensor 6, that is, a position where the image height is high. Under such shooting conditions where the influence of roll is likely to occur, it is desirable that the movable frame 22 of the roll anti-vibration means 14 can be widely used within the operating range. For example, if the movable frame 22 is held substantially in the center of the operating range by holding the power supply, the same stroke can be rotated both clockwise and counterclockwise, so that even if the roll shake amount is large, the shake correction can be performed. Can be accommodated.

例えば可動枠22の保持位置が経年変化による転がり抵抗の増加などにより動作範囲の略中央より反時計回りに傾いていると時計周り側への回転のストロークは余裕があるが、反時計回り側への回転のストロークは減ってしまい、大きなロールブレが発生した場合に補正しきれないことが懸念される。よってロールブレ量が大きいと想定される場合は、可動枠22の動作範囲の略中央で保持されていることが望ましい。 For example, if the holding position of the movable frame 22 is tilted counterclockwise from approximately the center of the operating range due to an increase in rolling resistance due to aging, the rotation stroke to the clockwise side has a margin, but to the counterclockwise side. There is a concern that the rotation stroke of the clock will be reduced and it will not be possible to correct it when a large roll blur occurs. Therefore, when it is assumed that the amount of roll shake is large, it is desirable that the movable frame 22 is held at substantially the center of the operating range.

そこで、図10に示すように焦点距離と露光時間によって通電保持モード、無通電保持モードを切り替えてもよい。図10はロールブレ影響が発生しやすい条件を表すグラフであり、横軸に露光時間、縦軸に焦点距離を示しており、曲線91以下つまり斜線で囲まれた範囲に入る撮影条件がロールブレ影響の発生しやすい条件の例である。 Therefore, as shown in FIG. 10, the energization holding mode and the non-energization holding mode may be switched depending on the focal length and the exposure time. FIG. 10 is a graph showing the conditions under which the effect of roll blur is likely to occur. The horizontal axis shows the exposure time and the vertical axis shows the focal length, and the shooting conditions below the curve 91, that is, the shooting conditions within the range surrounded by the diagonal line are the effects of roll blur. This is an example of conditions that are likely to occur.

例えば、露光時間が1/2秒のとき焦点距離F[mm]以下ではロールブレの影響が発生しやすいとして、電源ONの状態から通電保持になるように通電保持モードに切り替える。一方、焦点距離がF[mm]を越えるときは第1の実施例の図8と同様のフローにより通電保持モードにするか、無通電保持モードにするかを制御する。なお、図10のグラフは想定される手振れによって発生するロールブレによる像面上でブレ量の平均値が、ある許容値以下(例えば、撮像素子6の画素サイズの10倍程度)であると仮定して作成したグラフの例である。よって、許容値の設定や想定される手振れにより図10のグラフの許容値を示す曲線91は変わる。また、カメラ1のセンササイズによっても許容値の曲線91は変わってくる。 For example, when the exposure time is 1/2 second, it is considered that the influence of roll blur is likely to occur when the focal length is F [mm] or less, and the power is switched from the power ON state to the power holding mode so as to hold the power. On the other hand, when the focal length exceeds F [mm], it is controlled whether to enter the energized holding mode or the non-energized holding mode by the same flow as in FIG. 8 of the first embodiment. In the graph of FIG. 10, it is assumed that the average value of the amount of blurring on the image plane due to the roll blurring caused by the assumed camera shake is equal to or less than a certain allowable value (for example, about 10 times the pixel size of the image sensor 6). This is an example of the graph created in. Therefore, the curve 91 showing the permissible value in the graph of FIG. 10 changes depending on the setting of the permissible value and the assumed camera shake. Further, the allowable value curve 91 changes depending on the sensor size of the camera 1.

以上説明したように、露光時間、焦点距離などの撮影条件に合わせて保持モード切り替え手段の制御を行ってもよい。このように制御することで、消費電力を抑えつつもロールブレ補正を高性能に行うことができる。なお、図10のグラフを参照して焦点距離と露光時間に基づき、通電保持モード、無通電保持モードを切り替えたが、焦点距離が所定値以下の場合は常に通電保持モードにして切り替えてもよい。同様に、露光時間が所定時間よりも長い場合は常に通電保持モードに切り替えてもよい。 As described above, the holding mode switching means may be controlled according to the shooting conditions such as the exposure time and the focal length. By controlling in this way, it is possible to perform roll shake correction with high performance while suppressing power consumption. In addition, although the energization holding mode and the non-energized holding mode were switched based on the focal length and the exposure time with reference to the graph of FIG. 10, when the focal length is equal to or less than a predetermined value, the energizing holding mode may be switched at all times. .. Similarly, when the exposure time is longer than the predetermined time, the energization holding mode may be switched to.

また、三脚などの支持装置に設置される場合は保持モード切り替え手段により次のように切り替えてもよい。例えば、カメラ1が支持装置設置モードにあたる三脚設置モードを有しており、三脚設置モードの場合は保持モード切り替え手段により制御を切り替える。三脚設置モードはカメラ1が三脚などの安定的に水平姿勢に設置されている状態で使用されるモードである。三脚設置モードでは三脚に設置された水準器を使ってカメラ1の水平位置だしを行うことが考えられるので、撮像装置6をカメラ1の水平位置に保持することが望ましい。そこで、三脚設置モードにおいては常に通電保持モードに切り替えることで、三脚の水準器による水平及びカメラ1の水平位置と、撮像素子6の水平位置を一致させることができる。なお、三脚設置モードは撮影者が背面表示部9aを見ながら操作して設定する構成にしてもよいし、ロールブレ検出手段15の検出値に一定時間、変化がない場合は三脚などの平らな装置に設置されていると判断し、三脚設置モードに切り替えてもよい。 When it is installed on a support device such as a tripod, it may be switched as follows by the holding mode switching means. For example, the camera 1 has a tripod installation mode corresponding to the support device installation mode, and in the case of the tripod installation mode, the control is switched by the holding mode switching means. The tripod installation mode is a mode used in a state where the camera 1 is stably installed in a horizontal posture such as a tripod. In the tripod installation mode, it is conceivable to use a spirit level installed on the tripod to set the camera 1 in the horizontal position. Therefore, it is desirable to hold the image pickup device 6 in the horizontal position of the camera 1. Therefore, by always switching to the energization holding mode in the tripod installation mode, the horizontal position of the tripod level and the horizontal position of the camera 1 can be matched with the horizontal position of the image sensor 6. The tripod installation mode may be set by the photographer operating while looking at the rear display unit 9a, or a flat device such as a tripod if the detection value of the roll blur detection means 15 does not change for a certain period of time. You may switch to the tripod installation mode by judging that it is installed in.

1 カメラ、4 光軸、6 撮像素子、14 ロール駆動手段、
15 ロールブレ検知手段、16 フォーカルプレーンシャッター、
21 固定枠、22 可動枠、23 第一の磁気回路、
24 第二の磁気回路、25a,25b,25c ボール、
26 ボール付勢部材、27 ボール付勢ばね、31 第二の磁石、
34 コイル、41 第一の磁石、51 検出素子
1 camera, 4 optical axes, 6 image sensors, 14 roll drive means,
15 Roll blur detection means, 16 Focal plane shutter,
21 fixed frame, 22 movable frame, 23 first magnetic circuit,
24 Second magnetic circuit, 25a, 25b, 25c balls,
26 ball urging member, 27 ball urging spring, 31 second magnet,
34 coil, 41 first magnet, 51 detection element

Claims (7)

撮像素子と、
固定枠と、
前記撮像素子を搭載し、前記撮像素子の撮像面に垂直な軸周りに前記固定枠に対して相対的に回転可能に保持された可動枠と、
前記固定枠の内周側面のV溝部と前記可動枠の外周側面のV溝部の間に挟持された少なくとも3つ以上である複数のボールと、
前記可動部と前記固定部にそれぞれ配され前記可動部を磁気吸引力により所定の位置に保持する第一の磁石と磁性体からなる第一の磁気回路と、
前記可動部と前記固定部にそれぞれ配された第二の磁石とコイルからなる第二の磁気回路と、
前記可動枠の前記固定枠に対する相対的な回転位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき前記第二の磁気回路のコイルに印加する電流を制御する前記磁気回路制御部と、
前記磁気回路制御部により前記コイルに通電を行い前記可動枠を可動範囲の略中央に保持する通電保持モードと、
前記磁気回路制御部により前記コイルに通電を行わないで所定の位置に前記可動枠を保持する無通電保持モードと、
該撮像装置の状態によって前記通電保持モードと前記無通電保持モードを切り替える保持モード切り替え手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
With the image sensor
Fixed frame and
A movable frame on which the image sensor is mounted and held so as to be rotatable relative to the fixed frame around an axis perpendicular to the image pickup surface of the image sensor.
A plurality of balls, which are at least three or more, sandwiched between the V-groove portion on the inner peripheral side surface of the fixed frame and the V-groove portion on the outer peripheral side surface of the movable frame.
A first magnetic circuit composed of a first magnet and a magnetic material arranged in the movable portion and the fixed portion and holding the movable portion in a predetermined position by a magnetic attraction force.
A second magnetic circuit composed of a second magnet and a coil arranged in the movable part and the fixed part, respectively.
A position detecting means for detecting the rotation position of the movable frame relative to the fixed frame, and
The magnetic circuit control unit that controls the current applied to the coil of the second magnetic circuit based on the detection result of the position detecting means, and the magnetic circuit control unit.
An energization holding mode in which the coil is energized by the magnetic circuit control unit and the movable frame is held substantially in the center of the movable range.
A non-energized holding mode in which the movable frame is held at a predetermined position without energizing the coil by the magnetic circuit control unit.
An imaging device comprising: a holding mode switching means for switching between the energized holding mode and the non-energized holding mode depending on the state of the imaging device.
前記保持モード切り替え手段は、前記無通電保持モード時において前記位置検出手段により算出された前記可動枠の回転量が閾値以上である場合は通電保持動作モードに切り替わることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The first aspect of the present invention is that the holding mode switching means switches to the energizing holding operation mode when the rotation amount of the movable frame calculated by the position detecting means is equal to or more than a threshold value in the non-energized holding mode. The imaging apparatus described. 前記保持モード切り替え手段は、前記無通電保持モードから前記通電保持モードに切り替えた後、再度無通電保持モードに切り替えたときの前記位置検出手段による前記可動枠の回転量が前記閾値以上である場合は再度通電保持動作モードに切り替えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 When the holding mode switching means switches from the non-energized holding mode to the energized holding mode and then switches back to the non-energized holding mode, the amount of rotation of the movable frame by the position detecting means is equal to or greater than the threshold value. The imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein is switched to the energization holding operation mode again. 前記保持モード切り替え手段は、光線が通過し前記撮像素子位置に結像させる撮影光学系の焦点距離に応じて通電保持モードか無通電保持モードに設定をす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撮像装置。 Claims 1 to 1, wherein the holding mode switching means is set to an energized holding mode or a non-energized holding mode according to the focal length of the photographing optical system through which a light ray passes and forms an image at the image sensor position. Item 3. The image pickup apparatus according to any one of items 3. 前記保持モード切り替え手段は、前記撮像装置の静止画撮影による露光時間が所定時間よりも長い場合は通電保持動作モードに切り替わ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撮像装置。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the holding mode switching means switches to the energization holding operation mode when the exposure time for still image shooting of the imaging device is longer than a predetermined time. Imaging device. 前記撮影光学系と前記撮像素子の間に配され前記撮影光学系からの光線を反射し光路を変更するミラーユニットと、ミラーユニットで光路を変更された光線が結像し拡散像を生成するピント板と、前記ピント板を観察する光学式ファインダーと、前記光学式ファインダーを観察する光学式ファインダーモードを有し、前記保持モード切り替え手段は、前記光学式ファインダーモードの場合は前記磁気回路制御部による前記通電保持動作モードに切り替わることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の撮像装置。 Focus on a mirror unit arranged between the photographing optical system and the imaging element to reflect light rays from the photographing optical system to change the optical path, and a light beam whose optical path is changed by the mirror unit to form an image to generate a diffused image. It has a plate, an optical finder for observing the focus plate, and an optical finder mode for observing the optical finder, and the holding mode switching means is the magnetic circuit control unit in the case of the optical finder mode. The imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the mode is switched to the energization holding operation mode. 前記撮像装置が支持装置に設置されている状態である支持装置設置モードを有し、前記保持モード切り替え手段は、前記支持装置設置モードの場合は通電保持に切り替えることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の撮像装置。 A first aspect of the present invention, wherein the imaging device has a support device installation mode in which the image pickup device is installed on the support device, and the holding mode switching means switches to energization holding in the case of the support device installation mode. The imaging device according to any one of claims 6.
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