JP2021144165A - Drive device, image blur correction device, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3つのアクチュエータを用いた駆動装置と、駆動装置を用いた像ブレ補正装置、像ブレ補正装置を備える撮像装置に関する。 The present invention relates to a drive device using three actuators, an image blur correction device using the drive device, and an image pickup device including an image blur correction device.
可動部を固定部に対して平面内で移動させる駆動装置では、ボイスコイルモータ(VCM)方式と呼ばれる構成の駆動力発生部が広く用いられている。VCM方式では、固定部と可動部のいずれか一方に磁石を配置すると共に他方にコイルを配置し、磁石が形成する磁気回路中でコイルに通電を行うことで駆動力を発生させる。 In a driving device that moves a movable portion in a plane with respect to a fixed portion, a driving force generating portion having a configuration called a voice coil motor (VCM) method is widely used. In the VCM method, a magnet is arranged in one of a fixed portion and a movable portion, and a coil is arranged in the other, and a driving force is generated by energizing the coil in a magnetic circuit formed by the magnet.
このような駆動装置は、例えば、撮像装置に搭載されるブレ補正機構に用いられている。ブレ補正機構では、撮像素子或いはブレ補正用レンズが搭載された可動部を、ブレ検出部により検出されたブレ検出量に基づいて、検出されたブレを相殺するように駆動する(例えば、特許文献1参照)。 Such a drive device is used, for example, in a blur correction mechanism mounted on an image pickup device. The image stabilization mechanism drives a movable portion on which an image sensor or a lens for image stabilization is mounted so as to cancel the detected blur based on the amount of blur detected by the blur detection unit (for example, Patent Documents). 1).
例えば、撮像装置に搭載される駆動装置には小型化が求められている。これに対して、上記特許文献1に記載された技術では、可動部の飛び出しを防止するためにVCMのない範囲にもヨークを配置するため、駆動装置全体が大型化してしまうという問題がある。 For example, the drive device mounted on the image pickup device is required to be miniaturized. On the other hand, in the technique described in Patent Document 1, since the yoke is arranged even in a range where there is no VCM in order to prevent the movable portion from popping out, there is a problem that the entire drive device becomes large.
本発明は、小型化が可能な駆動装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a drive device capable of miniaturization.
本発明に係る駆動装置は、固定部材を有する固定部と、前記固定部に対して移動可能に配置された可動部材を有する可動部と、前記固定部材と前記可動部材の間に転動可能に配置されて前記可動部を前記固定部に対して平面内で移動可能にする第1の転動部材、第2の転動部材及び第3の転動部材と、前記可動部を前記固定部に対して移動させる第1のアクチュエータ、第2のアクチュエータ及び第3のアクチュエータと、を備え、前記第1のアクチュエータは前記平面内に設けた矩形形状の第1の短辺に沿って配置されて前記矩形形状の第1の長辺と平行な方向へ駆動力を発生させ、前記第2のアクチュエータと前記第3のアクチュエータは前記平面内で前記第1の長辺に沿って並べて配置されて前記第1の短辺と平行な方向へ駆動力を発生させる駆動装置であって、前記第1の転動部材は前記第2のアクチュエータと前記第3のアクチュエータの間に配置され、前記第2の転動部材は前記第1の短辺及び前記第1の長辺とそれぞれ対向する第2の短辺及び第2の長辺の交点付近に配置され、前記第3の転動部材は前記第1の転動部材と前記第2の転動部材とをつなぐ三角形の内側に前記矩形形状の中心が位置するように配置され、前記可動部は、前記可動部材に設けられて前記第2の転動部材の移動範囲を規制する囲い部を有し、前記固定部は、前記固定部材に設けられて前記可動部材の移動範囲を規制する規制部材を有し、前記囲い部の外壁が前記規制部材の第1の規制部に当接することにより前記可動部の前記平面内での移動範囲が規制されることを特徴とする。 The drive device according to the present invention is capable of rolling between a fixed portion having a fixing member, a movable portion having a movable member movably arranged with respect to the fixed portion, and the fixing member and the movable member. A first rolling member, a second rolling member, and a third rolling member that are arranged to allow the movable portion to move in a plane with respect to the fixed portion, and the movable portion is attached to the fixed portion. A first actuator, a second actuator, and a third actuator to be moved with respect to the first actuator are provided, and the first actuator is arranged along the first short side of a rectangular shape provided in the plane. A driving force is generated in a direction parallel to the first long side of the rectangular shape, and the second actuator and the third actuator are arranged side by side along the first long side in the plane. A driving device that generates a driving force in a direction parallel to the short side of 1, the first rolling member is arranged between the second actuator and the third actuator, and the second rolling member is arranged. The moving member is arranged near the intersection of the first short side and the second short side and the second long side facing the first long side, respectively, and the third rolling member is the first one. The center of the rectangular shape is arranged inside the triangle connecting the rolling member and the second rolling member, and the movable portion is provided on the movable member and the second rolling member is provided. The fixing portion has an enclosure portion that regulates the movement range of the movable member, and the fixing portion has a regulation member that is provided on the fixing member and regulates the movement range of the movable member. It is characterized in that the movement range of the movable portion in the plane is restricted by abutting against the restricting portion of 1.
本発明によれば、小型化が可能な駆動装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drive device capable of miniaturization.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明に係る駆動装置を、撮像装置での像ブレ補正装置に適用した構成について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a configuration in which the drive device according to the present invention is applied to an image blur correction device in an image pickup device will be described.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る撮像装置10の概略構成を示すブロック図である。撮像装置10は、大略的に、撮像装置本体10a(以下「本体部10a」と記す)と、本体部10aに対して着脱可能な交換レンズ10bにより構成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the
本体部10aは、被写体(不図示)側に撮像面11aを有する撮像素子11、マウント部材13a、カメラ制御部14、第1の振動検出部16a、第1のブレ補正制御部15a、画像処理部17、第1のブレ補正ユニット20及びベース部材130を備える。交換レンズ10bは、ブレ補正用レンズ12bを有する撮像光学系12、マウント部材13b、第2のブレ補正制御部15bと、第2の振動検出部16bと、第2のブレ補正ユニット60を備える。
The
なお、図1に示す光軸12aは、撮像光学系12を介して撮像面11aに入射光を照射する撮像光軸を表しており、撮像素子11の撮像面11aの略中心を通り、且つ、撮像面11aと直交している。また、便宜上、光軸12aと直交する平面を「光軸直交平面12c」と称呼して、以下の説明に用いる。光軸直交平面12cは、換言すれば、撮像素子11の撮像面11aと平行な面である。なお、光軸12aは、被写体に向かう方向(図1で右から左へ向かう方向)を正方向と定義する。
The
撮像素子11は、CMOSセンサやCCDセンサ等であり、撮像光学系12を通過して撮像面11aに結像した被写体の光学像を光電変換することにより画像信号を生成する。撮像素子11から出力される画像信号は、画像処理部17において各種の処理が施されることにより画像データ化され、記憶媒体(不図示)に保存される。
The
撮像光学系12は、ブレ補正用レンズ12bを含む交換レンズ10b内の複数のレンズ群(不図示)により構成されており、被写体から入射光を撮像素子11の撮像面11a上に結像させる。光軸12aに対して撮像素子11を正確に配置するために、交換レンズ10bと撮像素子11は共に、本体部10aの内部に設けられたベース部材130に接続される。その際、撮像素子11は第1のブレ補正ユニット20を介してベース部材130に接続される。また、交換レンズ10bは、交換レンズ10b側のマウント部材13bと本体部10a側のマウント部材13aを介してベース部材130に接続される。
The image pickup
カメラ制御部14は、CPU、ROM、RAM等を備えるマイクロコンピュータである。CPUがROMに格納されたプログラムをRAMに展開し、各種の演算を行って撮像装置10の各部の動作を制御することにより、カメラ制御部14は撮像装置10の動作を統括的に制御する。例えば、カメラ制御部14は、撮像装置10における各種の撮影に関わる動作やユーザによる入力操作に応じた動作、表示動作を制御する。なお、本実施形態では、特段の説明がある制御部による制御動作以外の制御動作と、特段の説明がある検出部による検出動作以外の検出動作等は、カメラ制御部14が行うものとする。
The
撮像装置10において、第1のブレ補正ユニット20は、第1の振動検出部16aが検出した振動(ぶれ)を相殺するように、撮像素子11を光軸直交平面12cで並進又は回転移動させる。また、第2のブレ補正ユニット60は、第2の振動検出部16bが検出した振動(ぶれ)を相殺するように、ブレ補正用レンズ12bを光軸直交平面12cで並進させる。
In the
例えば、撮像装置10を手持ちした状態での撮像中に手ブレが生じると、撮像素子11の撮像面11a上での被写体光学像の結像位置が変化して、撮像画像にブレが発生する。ブレが小さい場合には、被写体光学像の結像位置の変化は撮像面11a内で一様であり、光軸直交平面12cにおける並進又は回転移動(像面ブレ)とみなすことができる。よって、この像面ブレを相殺するように撮像素子11を光軸直交平面12cで並進又は回転移動させることで像面ブレを補正して、ブレのない画像を撮像することができる。
For example, if camera shake occurs during imaging while holding the
同様に、ブレ補正用レンズ12bを光軸直交平面12cで並進移動させることで、光軸12aを屈折させることができる。よって、像面ブレを打ち消すように、ブレ補正用レンズ12bを光軸直交平面12c内で並進移動させることによりブレ補正を行うことができる。より詳細なブレ補正の原理及び制御については周知であるため、説明を省略する。また、第1のブレ補正ユニット20と第2のブレ補正ユニット60のそれぞれの詳細な構成についても後述する。
Similarly, the
第1のブレ補正制御部15aは、第1の振動検出部16aが検出した本体部10aのブレ情報に基づいて、第1のブレ補正ユニット20の駆動制御を行う。また、第2のブレ補正制御部15bは、第2の振動検出部16bが検出した交換レンズ10bのブレ情報に基づいて、第2のブレ補正ユニット60の駆動制御を行う。
The first blur
第1の振動検出部16aは、ジャイロセンサや加速度センサ等により構成されており、撮像装置10の各方向の角速度や加速度を検出する。同様に、第2の振動検出部16bは、ジャイロセンサや加速度センサ等により構成されており、交換レンズ10bの各方向の角速度や加速度を検出する。第1のブレ補正制御部15aは、第1の振動検出部16aが検出した角速度や加速度の積分演算を行い、ブレ情報としての撮像装置10の各方向の角度変化量や移動量を算出する。そして、第1のブレ補正制御部15aは、算出したブレ情報に基づいて撮像素子11の移動目標値を算出し、第1のブレ補正ユニット20の駆動制御を行う。第2のブレ補正制御部15bは、第1のブレ補正制御部15aと同様の制御を行う。
The first
なお、撮像装置10は、第1のブレ補正ユニット20と第2のブレ補正ユニット60を備えているが、いずれか一方のみを備えた構成であってもよい。その場合、本体部10a及び交換レンズ10bのうち、ブレ補正に用いないものは、光軸12aに対して固定的に配置される。
The
次に、第1のブレ補正ユニット20について詳細に説明する。図2及び図3はそれぞれ第1のブレ補正ユニット20の分解斜視図であり、図2と図3とでは第1のブレ補正ユニット20を見る方向が互いに反対になっている。
Next, the first
第1のブレ補正ユニット20は、固定部20aと、固定部20aに対して光軸12aと直交する平面内で移動可能に配置された可動部20bを有する。
The first
固定部20aは、固定部材21、第1の枠部材22a、第2の枠部材22b、第3の枠部材22c、第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cを有する。固定部材21には、第1の開口21a、第2の開口21b及び第3の開口21cが設けられている。第1の開口21aに第1の枠部材22aが外形で係合し、これと同様に、第2の開口21bに第2の枠部材22bが、第3の開口21cに第3の枠部材22cが係合している。第1の枠部材22aの内形に第1のマグネット群23aが係合し、これと同様に、第2の枠部材22bに第2のマグネット群23bが、第3の枠部材22cに第3のマグネット群23cが係合している。第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b、第3のマグネット群23cはそれぞれ、着磁方向の異なる3つのマグネットによってハルバッハ磁気回路を形成している。
The fixing
固定部20aは、第1のリアヨーク25a、第2のリアヨーク25b、複数のスペーサ部材24、第2の締結部材26、第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cを有する。光軸直交平面12cへの投影面上で、第1のリアヨーク25aは第1のマグネット群23aを、第2のリアヨーク25bは第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cをそれぞれ覆うように配置されている。また、第1のリアヨーク25aと第2のリアヨーク25bは、固定部材21との間に配されたスペーサ部材24と当接することにより、光軸方向での位置が規定されている。なお、「光軸直交平面12cへの投影面上で」とは、「光軸方向から見た場合に光軸直交平面12cに投影される面上で」という意味である。
The fixing
図4は、第1の柱部材27aの外観斜視図である。第1の柱部材27aは、当接面271を有する。第2の柱部材27bと第3の柱部材27cの構造は、第1の柱部材27aの構造と同じである。第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cはそれぞれ当接面271が固定部材21に当接することで固定部材21に係合し、光軸方向での位置が規定される。
FIG. 4 is an external perspective view of the
なお、前述したように、第1のリアヨーク25aと第2のリアヨーク25bは、複数のスペーサ部材24によって固定部材21に対する位置が規定される。また、第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cはそれぞれ、当接面271によって固定部材21に対して位置が規定される。こうして規定された各位置において、第1のリアヨーク25aは、固定部材21を挟んで第2の締結部材26により第1の柱部材27aと第2の柱部材27bに固定される。また、こうして規定された位置において、第2のリアヨーク25bは、固定部材21を挟んで第2の締結部材26により第3の柱部材27cへの固定される。このようにして、第1のリアヨーク25a、第2のリアヨーク25b、第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cが、固定部材21に固定されている。
As described above, the positions of the first
第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cはそれぞれフランジ部231を有する。第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cは、固定部材21と第1のリアヨーク25a及び第2のリアヨーク25bがフランジ部231を押さえ付けることで固定されている。なお、第1のブレ補正ユニット20では、複数のマグネットがハルバッハ磁気回路を形成するように配置されているが、ハルバッハ磁気回路と異なる構成、例えば、1つのマグネットに複数の極を着磁する構成であってもよい。
The
固定部20aは更に、規制部材28、第1の締結部材29、フロントヨーク30及びマグネット31を有する。規制部材28は、第1の締結部材29によって固定部材21に固定される。規制部材28と第1の締結部材29は可動部20bの移動を規制するが、その詳細については後述する。フロントヨーク30は、第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cに対して第2の締結部材26により固定される。マグネット31は、接着剤等により固定部材21に固定される。
The fixing
図5は、可動部20bの分解斜視図である。可動部20bは、可動部材32と撮像素子11を有し、撮像素子11は接着剤等で可動部材32に固定されている。ホルダ部材35とホルダ板金36が、第1のマスク33a、第2のマスク33b、赤外吸収フィルタ34a及び光学ローパスフィルタ34bを保持して、粘着部材等で撮像素子11に固定されている。なお、第1のマスク33aと第2のマスク33bは、撮像素子11に撮影光路外からの光の入射を防止する。光学ローパスフィルタ34bには、振動によって表面に付着した異物(塵埃等)を除去する振動機構37が設けられている。振動機構37の構成と駆動制御については、周知であるために説明を省略する。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the
可動部20bはまた、第1のコイル38a、第2のコイル38b、第3のコイル38c及び駆動フレキシブルプリント基板39(以下「駆動FPC39」と記す)を有する。可動部材32は第1の開口32a、第2の開口32b及び第3の開口32cを有する。第1のコイル38aは第1の開口32aに、第2のコイル38bは第2の開口32bに、第3のコイル38cは第3の開口32cにそれぞれ配置されて、接着剤等で可動部材32に固定される。
The
駆動FPC39は、光軸直交平面12cへの投影面上で、第1のコイル38a、第2のコイル38b及び第3のコイル38cを覆うように配置され、接着剤等で可動部材32に固定される。第1のコイル38a、第2のコイル38b及び第3のコイル38cはそれぞれ、駆動FPC39と電気的に接続され、駆動FPC39を介して第1のブレ補正制御部15aにより決定された駆動信号の供給を受ける。
The
可動部20bは更に、第1の吸着板金40a、第2の吸着板金40b及び第3の吸着板金40cを有する。第1の吸着板金40aと第2の吸着板金40bは、接着剤等で駆動FPC39に固定される。第1の吸着板金40aと第2の吸着板金40bはそれぞれ、光軸直交平面12cへの投影面上で、第1のマグネット群23aと第3のマグネット群23cに重なっている。こうして、第1の吸着板金40aが第1のマグネット群23aに、第2の吸着板金40bが第3のマグネット群23cにそれぞれ引き付けられることで、可動部20bに第1の付勢力が発生している。第3の吸着板金40cは、第2の締結部材26によって可動部材32に固定される。第3の吸着板金40cは固定部20aのマグネット31と対向しており、マグネット31に引き付けられることで可動部20bに第2の付勢力を発生させている。
The
図6は、可動部20bの外観斜視図である。駆動FPC39には、第1の検出器41a、第2の検出器41b及び第3の検出器41cが設けられている。第1の検出器41aは第1のコイル38aの内側に、第2の検出器41bは第2のコイル38bの内側に、第3の検出器41cは第3のコイル38cの内側にそれぞれ配置されている。第1の検出器41a、第2の検出器41b及び第3の検出器41cはそれぞれホール素子であり、対向するマグネットの磁力を検出する。第1のブレ補正制御部15aは、第1の検出器41a、第2の検出器41b及び第3の検出器41cからの検出信号に基づいて固定部20aに対する可動部20bの光軸直交平面12c上の位置を算出する。
FIG. 6 is an external perspective view of the
第1のブレ補正ユニット20では、第1の転動部材42a、第2の転動部材42b及び第3の転動部材42cがそれぞれ、可動部材32に設けられた第1の囲い部32d、第2の囲い部32e及び第3の囲い部32fの内部に転動可能に配置されている。それぞれの囲い部は、その内部に配置される転動部材の移動範囲を規制する。
In the first
可動部20bに生じる上述の第1の付勢力と第2の付勢力によって、可動部20bは第1の転動部材42a、第2の転動部材42b及び第3の転動部材42cを介して、固定部材21に付勢される。固定部20aに対して可動部20bが移動する際は、第1の転動部材42a、第2の転動部材42b及び第3の転動部材42cが転動するため、摩擦負荷は殆ど発生しない。
Due to the above-mentioned first urging force and the second urging force generated in the
第1のコイル38aは第1のマグネット群23aと、第2のコイル38bは第2のマグネット群23bと、第3のコイル38cは第3のマグネット群23cとそれぞれ対向することにより、VCMが構成されている。以下、第1のコイル38aと第1のマグネット群23aからなる駆動力発生部を「第1のアクチュエータ43a」と称呼する。同様に、第2のコイル38bと第2のマグネット群23bからなる駆動力発生部を「第2のアクチュエータ43b」と、第3のコイル38cと第3のマグネット群23cからなる駆動力発生部を「第3のアクチュエータ43c」と称呼する。
The VCM is configured by the
なお、フロントヨーク30は、可動部20bに対して第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cとは反対方向に設けられる。こうして、フロントヨーク30は、第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cと閉磁路を形成する役割を果たす。なお、第1のリアヨーク25a、第2のリアヨーク25b及びフロントヨーク30は、光軸直交平面12cへの投影面上で、撮像素子11の外周4辺のうちアクチュエータが配置されていない2辺の側には配置されていない。このような構成とすることで、第1のブレ補正ユニット20の小型化を図ることができる。
The
上記の通りに構成された第1のブレ補正ユニット20では、固定部20aは可動部20bを三自由度で支持し、可動部20bは駆動平面内で固定部20aに対して相対的に並進及び回転することができる。可動部20bが撮像素子11を保持しているため、固定部20aはベース部材130に固定されることで、撮像素子11は光軸直交平面12c内で並進可能且つ回転可能となる。つまり、第1のブレ補正ユニット20は、三軸駆動制御が可能な駆動装置(所謂、XYθステージ)として構成されている。
In the first
一方、第2のブレ補正ユニット60は、詳細な説明は省略するが、第1のブレ補正ユニット20と同様に固定部と可動部を有し、複数の駆動力発生部を有する。可動部は、固定部に対して二自由度で支持され、駆動平面内で固定部に対して相対的に並進可能である。固定部は、交換レンズ10bの筐体及びマウント部材13a,13bを介してベース部材130に対して固定され、可動部はブレ補正用レンズ12bを保持することで、ブレ補正用レンズ12bは光軸直交平面12cで並進可能となっている。つまり、第2のブレ補正ユニット60は、二軸駆動制御可能な駆動装置(所謂、XYステージ)として構成されている。
On the other hand, although detailed description is omitted, the second
次に、第1のブレ補正ユニット20での各種部材の配置等について詳細に説明する。撮像素子11は、光軸直交平面12cへの投影面上で略矩形形状を有し、そのため、図6にも示しているように、光軸直交平面12cにおいて短辺と直交する方向(長辺と平行な方向)をX方向、長辺と直交する方向(短辺と平行な方向)をY方向と定義する。
Next, the arrangement of various members in the first
図7は、可動部20bを撮像面11aの背面側から見た平面図である。第1のアクチュエータ43aは、撮像素子11のX方向に短辺に沿って位置する。第1のマグネット群23aから光軸方向(紙面と直交する方向)へ発生する磁場と第1のコイル38aに流れる電流とに直交する方向にローレンツ力が発生し、第1のコイル38aの通電方向に応じてローレンツ力の合力方向は変わる。このようにして、第1のアクチュエータ43aはX方向に駆動力を発生させる。このとき、第1の検出器41aは第1のマグネット群23aのX方向への磁力の変化を検出し、その検出結果を用いて第1のブレ補正制御部15aは可動部20bのX方向位置を算出する。
FIG. 7 is a plan view of the
第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cは、撮像素子11のY方向に長辺に沿って並んで位置する。第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cから光軸方向へ発生する磁場と第2のコイル38b及び第3のコイル38cに流れる電流とに直交する方向にローレンツ力が発生する。ローレンツ力の合力方向は、第2のコイル38bと第3のコイル38cの通電方向に応じて変わる。このようにして、第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cはY方向に駆動力を発生させる。
The second actuator 43b and the
また、第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cは、X方向おいて光軸12aを中心に略対称となる位置(光軸12aを通りY方向と平行な線について線対称となる位置)にある。そのため、第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cに駆動力の差を設けることで、可動部20bに光軸12aを中心とした回転力を発生させることができる。第2の検出器41bと第3の検出器41cはそれぞれ、第2のマグネット群23bと第3のマグネット群23cのY方向への磁力の変化を検出し、その検出結果を用いて第1のブレ補正制御部15aは可動部20bのY方向位置と光軸まわりの回転角度を算出する。
Further, the second actuator 43b and the
第1の囲い部32dは、第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cの間に位置する。可動部材32は、第1の囲い部32dのY方向で撮像素子11から遠い側に凹部32gを有する。凹部32gにより、可動部20bが移動しても可動部20bと接触しない空間が形成される。そこで、凹部32gにより形成された空間に、例えば、本体部10aを三脚に取り付けるための締結部(不図示)等を配置することにより、本体部10aの小型化を図ることができる。
The
図7に示すように、撮像素子11の短辺のうち、第1のアクチュエータ43aが配置された側の辺を「第1の短辺11b」とし、他方の短辺を「第2の短辺11d」と定義する。また、撮像素子11の長辺のうち、第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cが配置された側の辺を「第1の長辺11c」とし、他方の長辺を「第2の長辺11e」と定義する。
As shown in FIG. 7, among the short sides of the
このとき、第2の囲い部32eを、第2の短辺11dと第2の長辺11eとが交差する頂点付近において、第2の長辺11e側に沿って第2の長辺11eの外側に配置する。これにより、可動部20bが移動しても接触しない空間を第2の短辺11dに沿って形成することができる。この空間には、例えば図7に示すように、シャッタ装置50等を配置することができ、これにより本体部10aの小型化を図ることができる。
At this time, the second
第3の囲い部32fは、光軸直交平面12cへの投影面上で、第1の囲い部32dの中心と第2の囲い部32eの中心と第3の囲い部32fの中心で形成される第1の三角形44の内部に撮像素子11の中心が位置するように配置される。そして、第3の吸着板金40cは、第1の吸着板金40a、第2の吸着板金40b及び第3の吸着板金40cで形成される第2の三角形45の内部に撮像素子11の中心が位置するように配置される。こうして撮像素子11の中心を第1の三角形44と第2の三角形45の内部に位置させることにより、部品のばらつきによる光軸直交平面12cに対する撮像面11aの平行性のずれを抑制し、交換レンズ10bから撮像面11aへの結像を安定させることができる。
The
次に、第1のブレ補正ユニット20での可動部20bの移動規制について説明する。前述の通り、可動部20bはブレ補正を行うために一定の範囲内で移動するが、各アクチュエータが発生する力以上の外力を光軸直交平面12c内で可動部20bが受けた場合、可動部20bが移動範囲外に到達してしまうおそれがある。また、可動部20bは、光軸方向に発生している付勢力を超える外力を光軸正方向(被写体に向かう方向)に受けた場合、転動部材と当接しない状態となって被写体側へ移動してしまう。このような状態で可動部20bが駆動されると、故障が生じる可能性が高くなる。そのため、光軸直交平面12c内と光軸a方向での可動部20bの移動を規制する仕組みが必要となる。
Next, the movement restriction of the
そこで、第1のブレ補正ユニット20では、可動部材32に第1の当接面32hを設け、第1の当接面32hに第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cを当接させている(図2,3,6参照)。これにより、可動部20bの光軸直交平面12c内での任意の方向への移動範囲が規制される。また、第1の柱部材27aと第2の柱部材27bで第1のアクチュエータ43aを挟み、第2の柱部材27bと第3の柱部材27cで第2のアクチュエータ43bと第3のアクチュエータ43cを挟むように配置している。そのため、各柱部材が外力を受けて、アクチュエータへの外力の作用を軽減させることができることで、外力による可動部20bの移動を抑制することができる。
Therefore, in the first
図8は、規制部材28と第1の締結部材29の斜視図である。図9(a)は第1のブレ補正ユニット20の側面図であり、図9(b)は図9(a)に示す矢視A−Aでの断面図である。第1の締結部材29は締結部29aを有し、締結部29aが固定部材21と係合することにより、規制部材28は固定部材21に固定される。規制部材28は、第1の壁部28aと第2の壁部28bを有し、第1の締結部材29は規制部29bを有する。また、可動部材32は、第2の囲い部32eの外壁として形成された当接部32iを有する。当接部32iは第1の壁部28aと第2の壁部28bと規制部29bに囲まれるように配置され、当接部32iと第1の壁部28aが当接することで光軸直交平面12c上のX方向への可動部20bの移動範囲が規制される。更に、当接部32iが第2の壁部28bと規制部29bに当接することで光軸直交平面12c上のY方向への可動部20bの移動範囲が規制される。ここで、光軸直交平面12cへの投影面上で、当接部32iは第2の囲い部32eを覆うように設けられているため、省スペース化(つまり、第1のブレ補正ユニット20の小型化)が図られている。
FIG. 8 is a perspective view of the regulating
このように、撮像素子11の外周の複数個所で可動部20bの移動規制を行うことで、可動部20bの光軸直交平面12c内での飛び出しを抑制することができる。なお、第1の柱部材27a、第2の柱部材27b及び第3の柱部材27cの規制部272(図4参照)と当接部32iをゴム等の弾性体で形成して、当接時の衝撃吸収を可能とすることで、破損や衝撃音の発生を抑制することができる。
By restricting the movement of the
図10は、可動部20bの外観を、図6とは主に示す面を逆にして示す斜視図である。可動部材32は第2の当接面32jを有し、第2の当接面32jは可動部20bの移動後の位置でも、光軸直交平面12cへの投影面上で、フロントヨーク30と対向するように設けられている。また、規制部材28は第3の壁部28cを有し(図9(a)参照)、可動部材32は第3の当接面32kを有する。第3の当接面32kは、可動部20bの移動後の位置でも、光軸直交平面12cへの投影面上で、第3の壁部28cと対向するように設けられている。
FIG. 10 is a perspective view showing the appearance of the
したがって、可動部20bに光軸方向に発生している付勢力以上の外力が可動部20bに光軸正方向に加わった場合でも、第2の当接面32jがフロントヨーク30に当接し、第3の当接面32kが第3の壁部28cに当接する。こうして可動部20bの動きが規制されて、可動部20bの光軸正方向への飛び出しを抑制することができる。また、可動部20bの光軸正方向への飛び出しは、第2の当接面32jとフロントヨーク30により第1の短辺11b及び第1の長辺11cで、第3の当接面32kと第3の壁部28cにより第2の短辺11dと第2の長辺11eの交点付近で、それぞれ規制される。これにより、必要以上に可動部20bが傾くことを抑制して、各転動部材の各囲い部からの脱落を抑制することができる。
Therefore, even when an external force equal to or greater than the urging force generated in the optical axis direction is applied to the
<第2実施形態>
第2実施形態では、撮像装置10が落下衝突等した際に第1のブレ補正ユニット20の固定部材21の変形を抑制する構成について説明する。なお、第2実施形態についての以下の説明では、第2実施形態に係る撮像装置の構成要素のうち、第1実施形態に係る撮像装置の構成要素と同等のものについては、第1実施形態で用いた符号と同じ符号を用いることとする。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, a configuration for suppressing deformation of the fixing
図11は、第2実施形態に係る撮像装置の本体部10aの外観を、正面側(不図示の被写体側)から見て示す斜視図である。図12は、第2実施形態に係る撮像装置の本体部10aの外観を、背面側から見て示す斜視図である。なお、図11及び図12は、交換レンズ10bが本体部10aから取り外された状態で示されている。
FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of the
本体部10aは、表示部102、タッチパネル103、ファインダ外表示部104、シャッタボタン105、モード切替スイッチ106、端子カバー107、メイン電子ダイヤル108、背面操作部109、電源スイッチ110及びサブ電子ダイヤル111を有する。本体部10aは、選択部材126、動画ボタン114、AEロックボタン115、拡大ボタン116、再生ボタン117、メニューボタン119、接眼部121、接眼検知部123、蓋124、グリップ部125及びロックボタン127を有する。
The
表示部102は、本体部10aの背面に設けられており、画像や各種の情報を表示する。タッチパネル103は、表示部102に重畳されており、表示面(操作面)に対するタッチ操作を検出する。ファインダ外表示部104は、本体部10aの上面に設けられており、シャッタ速度や絞り等の様々な設定値を表示する。シャッタボタン105は、撮影指示を行うための操作部材である。モード切替スイッチ106は、撮影モードを切り替える操作部材である。端子カバー107は、外部機器と本体部10aとを接続する接続ケーブル等が着脱されるコネクタ(不図示)を保護する。メイン電子ダイヤル108は、回転操作により、シャッタ速度や絞り等の設定値の変更等を行う操作部材である。電源スイッチ110は、本体部10aの電源のオン/オフを切り替える操作部材である。
The
サブ電子ダイヤル111は、回転操作により、選択枠の移動や画像送り等を行う操作部材である。本体部10aの背面には、背面操作部109が設けられており、背面操作部109は、複数の押しボタンと、SETボタン113と、背面ダイヤル112を含む。背面ダイヤル112は、回転操作によりシャッタ速度や絞り等の設定値の変更等を行うことが可能な操作部材である。SETボタン113は、主に選択項目の決定等に用いられる押しボタンである。
The
選択部材126は、上/下/左/右の各部をそれぞれ押し込み可能な十字キー(4方向キー)であり、押下された部分に応じた機能が実行される。動画ボタン114は、動画撮影(記録)の開始/停止の指示を行う操作部材である。AEロックボタン115は、撮影待機状態で露出状態を固定するための操作部材である。拡大ボタン116は、撮影モードのライブビュー(LV)表示において拡大モードのオン/オフを行うための操作部材である。なお、拡大モードをオンにしてからメイン電子ダイヤル108を操作することにより、LV画像の拡大や縮小を行うことができる。また、拡大ボタン116は、再生モードにおいては、再生画像を拡大し、拡大率の増加させる操作部材として用いられる。
The
再生ボタン117は、撮影モードと再生モードとを切り替える操作手段である。撮影モード中に再生ボタン117が押下されると、カメラ制御部14は動作モードを再生モードに移行させ、記憶媒体(不図示)に保存された画像のうち最新の画像を表示部102に表示する。メニューボタン119は、押下操作により、各種の設定可能なメニュー画面を表示部102に表示させる操作手段である。ユーザは、表示部102に表示されたメニュー画面と背面ダイヤル112やSETボタン113を用いて直感的に各種の設定を行うことができる。
The
ユーザは、接眼ファインダ(覗き込み型のファインダ)に対して設けられ接眼部121を介して、本体部10a内に設けられたEVF122に表示された映像を視認することができる。接眼検知部123は、接眼部121に撮影者が接眼しているか否かを検知するセンサである。蓋124は、記憶媒体(不図示)をするスロットを保護する。グリップ部125は、ユーザが撮像装置10を構えた際に右手で握りやすい形状となっている把持部である。グリップ部125を右手の小指、薬指及び中指で握って本体部10aを把持した状態で、右手の人差指で操作可能な位置にシャッタボタン105、メイン電子ダイヤル108が配置されている。また、同じ状態で、右手の親指で操作可能な位置に、サブ電子ダイヤル111、選択部材126が配置されている。
The user can visually recognize the image displayed on the
撮像素子11は、例えば、略24mm×36mmの有効領域を有する、所謂、35mmフルサイズCMOSセンサである。マウント部材13aは、本体部10aに対する交換レンズ10bの着脱を行う構造部材である。本体部10aにおいてマウント部材13aよりも内側に、本体部10aと交換レンズ10bとの間で通信を行うための通信端子120が設けられている。なお、本体部10aは、交換レンズ10bとして、フルサイズの撮像素子11の全有効領域に露光が可能なレンズ(フルサイズ対応レンズ)と露光領域の小さいフォーマットのレンズ(例えば、APS-C対応レンズ)の各レンズの装着が可能となっている。
The
ロックボタン127は、本体部10aに交換レンズ10bが装着された際に、交換レンズ10bの本体部10aに対する装着状態を保持(ロック)する。ロックボタン127を押下した状態とすれば、ロックが解除されて交換レンズ10bを取り外すことが可能になる。ロックボタン127は、マウント部材13aの径中央部の横側近傍に配置されている。なお、本体部10aには、ストラップ等の紐状部材(不図示)を挿通させることが可能なストラップ挿入部190が2箇所に設けられており、撮像装置10を吊るして(肩や首に掛けて)持ち運ぶことが可能となっている。
The
次に、本体部10aの内部構成について説明する。図13は、本体部10aの内部構成を示す分解斜視図であり、主要な構成要素のみを抜き出して示している。本体部10aの内部には、ベース部材130、シャッタ部材140、メインフレーム150及び主基板160が配置されている。
Next, the internal configuration of the
ベース部材130は、例えば、マグネシウムダイキャスト等の金属で形成されており、高い剛性を有する。ベース部材130に対して、マウント部材13aが堅固に固定されている。ベース部材130には、第1のビス穴131a,131b,131c、第2のビス穴132a,132b,132c及び第3のビス穴133a,133b,133c,133dが形成されている。
The
本体部10a内に配置されたシャッタ部材140は、シャッタ幕142を走行させることによって、撮像面11aの前面を開口/閉口させることで、撮像素子11に所定の時間だけ交換レンズ10bを通過した入射光を撮像面11aに露光する。シャッタ部材140には穴部141a,141b,141cが設けられており、これらはそれぞれ、ビス145a,145b,145cによってベース部材130の第1のビス穴131a,131b,131cに固定される。
The
第1のブレ補正ユニット20の固定部材21には、ベース部材130の第2のビス穴132a,132b,132cに対応する位置に、穴部430a,430b,430cが形成されている。固定部材21は、穴部430a,430b,430cを第2のビス穴132a,132b,132cに合わせて固定ビス431a,431b,431cで固定することにより、ベース部材130に固定される。
なお、撮像面11aとマウント部材13aの光軸方向の距離には高い精度が要求される。そこで、固定ビス431a,431b,431cの3箇所において、ベース部材130と固定部材21の間にはコイルバネ(不図示)またはスペーサ等(不図示)が配置されている。そして、撮像素子11の撮像面11aを、マウント部材13aに対して光軸方向で位置調整し、また、上下左右でのチルト調整を行うことが可能となっている。
High accuracy is required for the distance between the
メインフレーム150は、高い熱伝導率を有する金属(アルミニウム、銅等)で形成された板金部材である。メインフレーム150には、穴部152a,152b,152c,153dが形成されている。
The
主基板160は、撮像装置100を動作させるための各種の電子回路を有する回路基板であり、主基板160の表面には、CPU164やカードコネクタ169等の各種の回路部品が実装されている。また、主基板160には、複数のコネクタ165,166a,166b,167a、167b,168が実装されており、駆動FPC39等の接続部材と電気的に接続されて、信号や電源の伝送が可能となっている。主基板160には更に穴部162a,162b,162c,162dが形成されている。穴部152a,152b,152c,153dにそれぞれ第3のビス穴133a,133b,133c,133dを合わせてビス163a,163b,163c,163dで共締めすることにより、メインフレーム150のベース部材130に固定される。
The main board 160 is a circuit board having various electronic circuits for operating the image pickup apparatus 100, and various circuit components such as a
シャッタ部材140にはFPC146とリード線147a,147bが取り付けられ、これらはそれぞれ主基板160のコネクタ165,166a,166bに接続されている。これにより、主基板160とシャッタ部材140との間で、信号や電源の伝送が可能となっている。
FPC146 and
図14は、第1のブレ補正ユニット20がベース部材130に取り付けられた状態を示す背面図である。第1のブレ補正ユニット20は、第1のリアヨーク25aや第2のリアヨーク25bが配置される駆動部で重量が大きくなるため、駆動部が安定して支持されるようにビス固定部が配置される。具体的には、第1のリアヨーク25aの上下方向(Y方向)に固定ビス431a,431cが、第2のリアヨーク25bの左右方向(X方向)に固定ビス431b,431cがそれぞれ配置されている。
FIG. 14 is a rear view showing a state in which the first
撮像装置10がZ方向(光軸正方向)に落下した場合、固定部材21は、穴部430a,430b,430cにおいて固定ビス431a,431b,431cによりベース部材130に固定されているため、固定ビス以外の部分が大きく変形しようとする。よって、第1のブレ補正ユニット20のXY平面上では、撮像素子11において固定ビス431a,431b,431cから最も離れた第2の短辺11dと第2の長辺11eの交点近傍での変形が大きくなりやすい。つまり、第1実施形態での規制部材28の配置箇所において固定部材21の変形が大きくなる傾向がある。
When the
そこで、本実施形態では、規制部材28が配置される部位で衝撃を吸収することが可能な構成とすることで、固定部材21の変形を減少させる。つまり、固定部材21の変形を低減させることにより、撮像面11aとマウント部材13aの光軸方向の距離を高精度に維持することができるようにする。具体的には、衝撃吸収部材として、規制部材28に弾性部材510を配置しており、続いて、規制部材28と弾性部材510について詳細に説明する。
Therefore, in the present embodiment, the deformation of the fixing
図15(a)は、規制部材28に弾性部材510が配置された状態を示す斜視図である。図15(b)は、規制部材28と弾性部材510とを分解して示す斜視図である。規制部材28は、X方向から見た際に略直角に連結されてコの字形状を形成する締結面28d、第2の壁部28b及び第3の壁部28cを有する。締結面28dは、固定部材21に取り付けられる。第3の壁部28cは腕部501を有し、腕部501を覆うように弾性部材510がベース部材130側に配置される。弾性部材510は、例えば両面テープで、規制部材28に固定される。弾性部材510の材質は、ゴム又はエラストマ等であり、本実施形態ではゴム硬度が50°のものを使用しているが、これに限られるものではない。
FIG. 15A is a perspective view showing a state in which the
図16(a)は、第1のブレ補正ユニット20がベース部材130に取り付けられた状態を示す上面図である。図16(b)は、図16(a)に示すK部の拡大図である。規制部材28の腕部501に貼り付けられた弾性部材510と対向するように、ベース部材130に当接部550が設けられている。撮像装置10がZ方向(光軸正方向)に落下して衝突し、第1のブレ補正ユニット20の固定部材21が変形した場合、規制部材28の腕部501に配置された弾性部材510がベース部材130の当接部550に衝突する。その際、弾性部材510と規制部材28が衝突時に衝撃を吸収することにより、固定部材21の変形が低減(抑制)される。
FIG. 16A is a top view showing a state in which the first
図16(b)に示すように、ベース部材130の当接部550と弾性部材510の隙間は“c11”であり、弾性部材510の厚みは“t1”となっている。弾性部材510の衝撃吸収効果を高めるためには、t1>c11、とすることが望ましい。なお、本実施形態では、弾性部材510は規制部材28に貼り付けられているが、弾性部材510をベース部材130の当接部550に配置して、規制部材28との間に隙間を設けた構成としても、同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 16B, the gap between the
図17は、衝撃が加わった際の規制部材28の配置箇所での固定部材21の変位に対する規制部材28の反力を説明するグラフである。図17中、“c11”は図16(b)に示した弾性部材510とベース部材130の当接部550との間の隙間、“s11”は弾性部材510の反力を受ける範囲、“s12”と“s13”は弾性部材510と規制部材28の反力を受ける範囲である。
FIG. 17 is a graph for explaining the reaction force of the regulating
落下等による衝撃力が加わって固定部材21において規制部材28の配置箇所が変形した場合、c11の領域では固定部材21(弾性部材510)と当接部550との間に隙間があるため、規制部材28は反力を受けない。固定部材21が更に変位して、当接部550と弾性部材510とが干渉し始めるとs11の領域へ遷移し、規制部材28は弾性部材510の反力を受け始める。s11の領域では、弾性部材510の反力であるため、反力は指数関数的に増加する傾向にあり、衝撃エネルギが変形エネルギに変換されることで、衝撃力は吸収されやすい。
When the location of the restricting
固定部材21が更に変位して弾性部材510が圧縮されていくと、規制部材28もこれに合わせて弾性変形し、s12の領域に遷移する。s12の領域では、図15を参照して説明したように、規制部材28の腕部501が弾性変形する。固定部材21が更に変位すると、s13の領域に遷移して、規制部材28は、締結面28dに対して第2の壁部28bと第3の壁部28cが弾性変形する。
When the fixing
このように、衝撃力によって固定部材21が変形した際に、弾性部材510による反力と反発力で衝撃力が吸収され、更に規制部材28が弾性変形することによる反力が段階的に発生することで、固定部材21への衝撃力が減少する。こうして、固定部材21への衝撃力の伝達を抑制して、固定部材21の塑性変形を抑制することができる。つまり、固定部材21が変形し難いため、撮像面11aとマウント部材13aとの間の距離を、高い精度で維持することが可能になる。
In this way, when the fixing
<第3実施形態>
第3実施形態では、第1のブレ補正ユニット20が発生させる磁場による撮像ノイズを防止する機構と可動部20bに含まれる金属部材のグランド接続構成について説明する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, a mechanism for preventing imaging noise due to a magnetic field generated by the first
図18(a)は、第3実施形態での第1のブレ補正ユニット20の構造を示す正面図(不図示の被写体側から見た図)である。図18(b)は、図18(a)に示す矢視B−Bの断面図である。図18(c)は、図18(a)に示す矢視C−Cの断面図である。
FIG. 18A is a front view (viewed from the subject side (not shown)) showing the structure of the first
先ず、第1のコイル38aに電流を流すことによって発生する磁場について、図18(b)を参照して説明する。第1のコイル38aに電流を流した際に生じる磁場(磁束)の流れの一例を、図18(b)に、実線の矢印61と破線の矢印62で示している。可動部材32は、導電性の高いマグネシウムダイキャスト等の金属材料で形成されており、一定の厚みがあるため、磁束は可動部材32内を通過しない。そのため、第1のコイル38aに電流を流すことで発生した磁束の一部は、矢印61で示すように、第1のコイル38aと可動部材32の間を通って進む。
First, the magnetic field generated by passing an electric current through the
第1のブレ補正ユニット20は、ノイズ対策部材として、可動部20bに配置された遮蔽部材46を備えている。仮に遮蔽部材46を備えていない場合、第1のコイル38aと可動部材32の間を抜けた磁場の一部は矢印62で示すように進み、撮像素子11の撮像面11aに到達し、撮像素子11の信号にノイズが発生させる可能性が大きくなる。
The first
そこで、本実施形態では、第1のコイル38aと可動部材32を覆うように遮蔽部材46を設けている。遮蔽部材46は、透滋率が低く、導電率の大きいアルミニウム等からなり、磁束の透過を防ぐために一定の厚みを有している。このような遮蔽部材46を第1のコイル38aと可動部材32を覆うように配置することにより、第1のコイル38aと可動部材32の間を通って進んできた磁場が撮像素子11の撮像面11aに到達することを防止することができる。その結果、撮像素子11の信号にノイズが発生することを抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, the shielding
ここまで、第1のコイル38aについて説明したが、遮蔽部材46は第2のコイル38bと可動部材32の間及び第3のコイル38cと可動部材32の間を同様に覆っている。そのため、第2のコイル38bと第3のコイル38cから発生した磁束が撮像素子11の撮像面11aに到達することも防いでいる。
Although the
遮蔽部材46と撮像素子11は共に可動部20bの一部をなしている。そのため、アルミニウム等の金属材料からなる遮蔽部材46がグランドに接続されていない場合には、外部から静電気等により過大な電圧が印加されると、撮像素子11の性能を低下させるおそれがある。換言すると、金属材料がグランド接続されていない場合には、撮像装置10の信頼性が低下するおそれがある。そこで、本実施形態では、遮蔽部材46に限らず、可動部20bを構成する全ての金属部材をグランド接続する構成を採用しており、以下に図18及び図19を参照して説明する。
Both the shielding
図19は、駆動FPC39の背面図である。遮蔽部材46は、駆動FPC39において第1のコイル38a、第2のコイル38b及び第3のコイル38cが実装されている面の反対側の面に接着されており、駆動FPC39は可動部材32に接着されて保持されている。遮蔽部材46と駆動FPC39は更に、第1の締結部材47によって可動部材32に締結され、固定される。
FIG. 19 is a rear view of the
図18(c)の矢視C−C断面は、第1の締結部材47を通る断面図となっている。図18(c)に示されるように、第1の締結部材47は、頭部47aと螺合部47bを有する。また、図19に示すように、駆動FPC39は第1の締結部材47を挿通させる挿通穴39aと、挿通穴39aの周囲に設けられたカバーレイ開口部39bを有する。カバーレイ開口部39bは、駆動FPC39のカバーレイを開口し、銅箔導体部を露出させている部分であり、カバーレイ開口部39bの少なくとも一部はグランド部(グランド線)を有する。
The cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 18C is a cross-sectional view passing through the
図18(c)に示すように、第1の締結部材47の頭部47aが遮蔽部材46と接触し、第1の締結部材47の螺合部47bと可動部材32が接触する。第1の締結部材47によって遮蔽部材46と駆動FPC39が可動部材32に押し付けられることにより、駆動FPC39のカバーレイ開口部39bは可動部材32と接触する。また、駆動FPC39は、ベース部材130に固定される主基板160(図13参照)に接続される。
As shown in FIG. 18C, the
こうして、遮蔽部材46、第1の締結部材47、可動部材32、駆動FPC39、主基板160の順に接続することで、遮蔽部材46のグランド接続を実現している。また、可動部20bに含まれる他の金属部材としてホルダ板金36が挙げられるが、図5に示すように、ホルダ板金36は金属部材である第2の締結部材26を介して可動部材32に締結される。よって、ホルダ板金36、第2の締結部材26、可動部材32、駆動FPC39、主基板160の順に接続することで、ホルダ板金36のグランド接続を実現している。なお、本実施形態では第2の締結部材26と第1の締結部材47を別部材とした構成としているが、光軸直交平面12cへの投影面上で、ホルダ板金36と遮蔽部材46の締結位置を重ねて、単一の締結部材で共締めする構成としてもよい。
In this way, the shielding
次に、第1の締結部材47とフロントヨーク30の配置について、図18と図20を参照して説明する。図20は、固定部20aの正面図である。VCMの磁気回路の駆動効率を高めるには、光軸直交平面12cへの投影面上で図20に示すように、フロントヨーク30は第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cを覆うように配置されることが望ましい。また、光軸方向では、フロントヨーク30と第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cとの間隔を近付けることが望ましい。
Next, the arrangement of the
そこで、本実施形態では、光軸直交平面12cへの投影面上で第2のマグネット群23bの投影外に位置するように、フロントヨーク30に切欠部30aを形成している。また、図18(a)に示すように、第1の締結部材47の頭部47aの可動範囲を可動領域47cとすると、可動領域47cは、光軸直交平面12cへの投影面上で、フロントヨーク30の切欠部30aと重なるように設けられている。このように、第1の締結部材47が動いた場合でも、第1の締結部材47とフロントヨーク30が光軸直交平面12cへの投影面上で重ならない構成となっている。
Therefore, in the present embodiment, the
そこで、図18(c)に示すように、フロントヨーク30は、光軸方向においては(X方向から見た場合に)、第1の締結部材47と“z1”だけ重なるように配置されている。これにより、フロントヨーク30と第2のマグネット群23bの光軸方向の間隔“z2”を短縮することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 18C, the
なお、第1の締結部材47に磁性材を使用した場合には、第2のマグネット群23bにより第1の締結部材47に吸引力が発生する可能性がある。そして、第1の締結部材47に吸引力が加わると、可動部20bの中立点が図18(c)に示す状態から左側(−X方向)へ移動した位置へずれてしまう可能性がある。すると、撮像装置10が電源オンの状態となっている間は、撮像素子11を中央位置(光軸12aが撮像面11aの中心を通る位置)に保持することが望ましくいため、可動部20bを右側(+X方向)に移動させるように常に力を加え続ける必要が生じる。その結果、消費電力が増加して、駆動効率も低下してしまう。
When a magnetic material is used for the
このような問題の発生を回避するため、本実施形態では、第1の締結部材47に非磁性材料を用いている。具体的には、オーテスナイト系のステンレス材を採用している。第1の締結部材47に非磁性材料を用いることにより、第2のマグネット群23bに可動部20bが不要に引き付けられることを防止して、消費電力の増加を抑制している。
In order to avoid the occurrence of such a problem, a non-magnetic material is used for the
上記説明の通り、本実施形態では、第1の締結部材47を配置し、光軸直交平面12cへの投影面上でフロントヨーク30が第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cを覆う構成としている。また、光軸方向において、フロントヨーク30と第1のマグネット群23a、第2のマグネット群23b及び第3のマグネット群23cとの間隔を近付けている。さらに、第1の締結部材47に非磁性材料を用いることにより、可動部20bに不要な吸引力が発生することを防止している。これらの構成により、VCMの磁気回路の駆動効率を高めると共に、撮像装置10の信頼性を高めることを可能にしている。
As described above, in the present embodiment, the
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、矩形形状の大きさとアクチュエータの大きさとの関係から、短辺に沿って2つのアクチュエータを配置し、長辺に沿って1つのアクチュエータを配置するような構成であってもよい。 Although the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the scope of the gist of the present invention are also included in the present invention. included. Further, each of the above-described embodiments shows only one embodiment of the present invention, and each embodiment can be combined as appropriate. For example, from the relationship between the size of the rectangular shape and the size of the actuator, two actuators may be arranged along the short side and one actuator may be arranged along the long side.
10 撮像装置
11 撮像素子
12b ブレ補正用レンズ
20 第1のブレ補正ユニット
20a 固定部
20b 可動部
21 固定部材
26 第2の締結部材
28 規制部材
32 可動部材
32e 第2の囲い部
32i 当接部
42a 第1の転動部材
42b 第2の転動部材
42c 第3の転動部材
43a 第1のアクチュエータ
43b 第2のアクチュエータ
43c 第3のアクチュエータ
10
Claims (25)
前記固定部に対して移動可能に配置された可動部材を有する可動部と、
前記固定部材と前記可動部材の間に転動可能に配置されて前記可動部を前記固定部に対して平面内で移動可能にする第1の転動部材、第2の転動部材及び第3の転動部材と、
前記可動部を前記固定部に対して移動させる第1のアクチュエータ、第2のアクチュエータ及び第3のアクチュエータと、を備え、
前記第1のアクチュエータは前記平面内に設けた矩形形状の第1の短辺及び第1の長辺の一方に沿って配置されて前記矩形形状の前記第1の短辺及び第1の長辺の他方と平行な方向へ駆動力を発生させ、前記第2のアクチュエータと前記第3のアクチュエータは前記平面内で前記第1の短辺及び前記第1の長辺の他方に沿って並べて配置されて前記第1の短辺及び第1の長辺の一方と平行な方向へ駆動力を発生させる駆動装置であって、
前記第1の転動部材は前記第2のアクチュエータと前記第3のアクチュエータの間に配置され、前記第2の転動部材は前記第1の短辺及び前記第1の長辺とそれぞれ対向する第2の短辺及び第2の長辺の交点付近に配置され、前記第3の転動部材は前記第1の転動部材と前記第2の転動部材とをつなぐ三角形の内側に前記矩形形状の中心が位置するように配置され、
前記可動部は、前記可動部材に設けられて前記第2の転動部材の移動範囲を規制する囲い部を有し、
前記固定部は、前記固定部材に設けられて前記可動部材の移動範囲を規制する規制部材を有し、
前記囲い部の外壁が前記規制部材の第1の規制部に当接することにより前記可動部の前記平面内での移動範囲が規制されることを特徴とする駆動装置。 A fixing part having a fixing member and
A movable portion having a movable member movably arranged with respect to the fixed portion,
A first rolling member, a second rolling member, and a third that are rotatably arranged between the fixed member and the movable member to allow the movable portion to move in a plane with respect to the fixed portion. Rolling member and
A first actuator, a second actuator, and a third actuator for moving the movable portion with respect to the fixed portion are provided.
The first actuator is arranged along one of the first short side and the first long side of the rectangular shape provided in the plane, and the first short side and the first long side of the rectangular shape are arranged. A driving force is generated in a direction parallel to the other of the above, and the second actuator and the third actuator are arranged side by side along the other of the first short side and the first long side in the plane. A driving device that generates a driving force in a direction parallel to one of the first short side and the first long side.
The first rolling member is arranged between the second actuator and the third actuator, and the second rolling member faces the first short side and the first long side, respectively. The third rolling member is arranged near the intersection of the second short side and the second long side, and the third rolling member is the rectangle inside the triangle connecting the first rolling member and the second rolling member. Arranged so that the center of the shape is located,
The movable portion has an enclosure portion provided on the movable member and restricting the movement range of the second rolling member.
The fixing portion has a regulating member provided on the fixing member to regulate the moving range of the movable member.
A drive device characterized in that the range of movement of the movable portion in the plane is restricted by abutting the outer wall of the enclosure portion with the first regulating portion of the regulating member.
前記締結部材は、締結部と、第3の規制部と、を有し、
前記規制部材は前記締結部で前記固定部材に締結され、
前記第3の規制部は、前記可動部材が前記平面内で移動した際に前記囲い部の外壁と当接することにより前記可動部の前記平面内での移動を規制することを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。 The fixing portion has a fastening member for fastening the regulating member to the fixing member.
The fastening member has a fastening portion and a third regulating portion.
The regulating member is fastened to the fixing member at the fastening portion, and is fastened to the fixing member.
The third regulating portion is characterized in that when the movable member moves in the plane, the movable portion is in contact with the outer wall of the enclosure to regulate the movement of the movable portion in the plane. 2. The drive device according to 2.
前記規制部材、又は、前記ベース部材において前記規制部材と対向する面のいずれか一方に弾性部材が配置され、
前記弾性部材の表面と、互いに対向する前記ベース部材と前記規制部材のうち前記弾性部材が配置されていない面と、の間に所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。 A base member for holding the fixing member is provided.
An elastic member is arranged on either the regulating member or the surface of the base member facing the regulating member.
3. The third aspect of the present invention is characterized in that a predetermined gap is provided between the surface of the elastic member, the base member facing each other, and the surface of the regulation member on which the elastic member is not arranged. The drive device described.
前記第3の規制部において前記ベース部材と対向する面に前記弾性部材が取り付けられていることを特徴とする請求項4又は5に記載の駆動装置。 In the regulating member, the second regulating portion and the third regulating portion are provided at substantially right angles to the fastening surface fastened to the fixing member, respectively.
The driving device according to claim 4 or 5, wherein the elastic member is attached to a surface facing the base member in the third regulating portion.
前記腕部において前記ベース部材と対向する面に前記弾性部材が取り付けられていることを特徴とする請求項6に記載の駆動装置。 The third regulating portion of the regulating member has an arm portion and has an arm portion.
The driving device according to claim 6, wherein the elastic member is attached to a surface of the arm portion facing the base member.
前記第2のアクチュエータは、前記可動部材に保持された第2のコイルと、前記第2のコイルと対向するように前記固定部材に保持された第2の磁石とを有し、前記第2のコイルへの通電により前記第1の短辺及び第1の長辺の一方と平行な方向へ駆動力を発生させ、
前記第3のアクチュエータは、前記可動部材に保持された第3のコイルと、前記第3のコイルと対向するように前記固定部材に保持された第3の磁石とを有し、前記第3のコイルへの通電により前記第1の短辺及び第1の長辺の一方と平行な駆動力を発生させることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の駆動装置。 The first actuator has a first coil held by the movable member and a first magnet held by the fixing member so as to face the first coil. By energizing the coil, a driving force is generated in a direction parallel to the other of the first short side and the first long side.
The second actuator has a second coil held by the movable member and a second magnet held by the fixing member so as to face the second coil, and the second actuator has the second coil. By energizing the coil, a driving force is generated in a direction parallel to one of the first short side and the first long side.
The third actuator has a third coil held by the movable member and a third magnet held by the fixing member so as to face the third coil, and the third actuator has the third coil. The driving device according to any one of claims 1 to 9, wherein a driving force parallel to one of the first short side and the first long side is generated by energizing the coil.
ヨークと、
前記ヨークを前記固定部材に固定する複数の柱部材を有し、
前記複数の柱部材のうちの2つの間に前記第1のアクチュエータが配置されると共に、前記複数の柱部材のうちの2つの間に前記第2のアクチュエータと前記第3のアクチュエータが配置され、
前記ヨークは、前記平面と直交する方向からの前記平面への投影面上で、前記第1の磁石、前記第2の磁石及び前記第3の磁石を覆っていることを特徴とする請求項10に記載の駆動装置。 The fixed part is
With York
It has a plurality of pillar members for fixing the yoke to the fixing member, and has a plurality of pillar members.
The first actuator is arranged between two of the plurality of pillar members, and the second actuator and the third actuator are arranged between two of the plurality of pillar members.
10. The yoke covers the first magnet, the second magnet, and the third magnet on a projection plane onto the plane from a direction orthogonal to the plane. The drive device described in.
前記第2のアクチュエータと前記第3のアクチュエータは、前記第1の長辺に沿って並べて配置されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の駆動装置。 The first actuator is arranged along the first short side.
The driving device according to any one of claims 1 to 14, wherein the second actuator and the third actuator are arranged side by side along the first long side.
前記可動部は、
第1の金属部材と、
第2の金属部材と、
前記磁石と対向するように前記コイルを実装したフレキシブルプリント基板と、
導電性を有する材料で形成された可動部材と、を備え、
前記フレキシブルプリント基板はグランド部を覆うカバーレイの少なくとも一部が開口し、前記第2の金属部材により前記第1の金属部材と前記フレキシブルプリント基板が前記可動部材に締結されることを特徴とする駆動装置。 A driving device including a fixed portion having a magnet and a movable portion having a coil, and moving the movable portion in a plane with respect to the fixed portion by a driving force generated by energization of the coil.
The movable part is
The first metal member and
The second metal member and
A flexible printed circuit board on which the coil is mounted so as to face the magnet.
With a movable member made of a conductive material,
The flexible printed circuit board is characterized in that at least a part of a coverlay covering the ground portion is opened, and the first metal member and the flexible printed circuit board are fastened to the movable member by the second metal member. Drive device.
前記第2の金属部材の可動範囲と前記ヨークとは、前記平面と直交する方向からの前記平面への投影面上で重ならないことを特徴とする請求項16又は17に記載の駆動装置。 A yoke provided with respect to the movable portion in a direction opposite to that of the magnet and forming a closed magnetic path with the magnet is provided.
The driving device according to claim 16 or 17, wherein the movable range of the second metal member and the yoke do not overlap on a projection plane onto the plane from a direction orthogonal to the plane.
前記第4の金属部材により前記第3の金属部材が前記可動部材に締結されることを特徴とする請求項16乃至20のいずれか1項に記載の駆動装置。 The movable portion has a third metal member and a fourth metal member, and has a third metal member.
The driving device according to any one of claims 16 to 20, wherein the third metal member is fastened to the movable member by the fourth metal member.
前記第5の金属部材により前記第1の金属部材と前記第3の金属部材が前記可動部材に締結されることを特徴とする請求項16乃至20のいずれか1項に記載の駆動装置。 The movable portion includes a third metal member and a fifth metal member.
The driving device according to any one of claims 16 to 20, wherein the first metal member and the third metal member are fastened to the movable member by the fifth metal member.
前記駆動装置の前記可動部材に保持された撮像素子と、を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 22 and
An image blur correction device including an image pickup element held by the movable member of the drive device.
前記駆動装置の可動部材に保持されたブレ補正用レンズと、を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 22 and
An image blur correction device including a blur correction lens held by a movable member of the drive device.
請求項23又は24に記載の像ブレ補正装置と、
前記撮像装置のブレを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記撮像装置のブレを相殺するように前記像ブレ補正装置を駆動する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 It is an image pickup device
The image blur correction device according to claim 23 or 24,
A detection means for detecting blurring of the image pickup apparatus and
An image pickup apparatus comprising: a control means for driving the image blur correction device so as to cancel the blur of the image pickup apparatus detected by the detection means.
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