JP3590819B2 - 像ブレ補正装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラ等において手ブレ等による像ブレを補正する像ブレ補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の像ブレ補正装置として、撮影時にカメラが振動することにより生じる像ブレを補正するために、撮影光学系の一部の光学系（ブレ補正光学系）を、光軸と略垂直な方向に移動させる等して、撮影光学系の光軸を変化させるものが知られている。
【０００３】
図８は、従来の像ブレ補正装置の一例を示す断面図である。ブレ補正光学系１０は、鏡筒２１により保持され、この鏡筒２１は、支持棒１１の一端部に連結されて支持されている。支持棒１１は、弾性部材から形成されたものである。支持棒１１の他端部は、固定部材１００により固定されている。
鏡筒２１の近傍には、電磁的アクチュエータ（図示せず）が配置されている。電磁的アクチュエータは、鏡筒２１すなわちブレ補正光学系１０を駆動させるためのものである。電磁的アクチュエータのコイルに電流が流れることによって、電磁的アクチュエータは、電磁力を発生し、鏡筒２１を駆動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の像ブレ補正装置では、以下の課題があった。
第１に、電磁的アクチュエータのコイルに電流を流すため、ビニール線やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等をコイル端末に接続しなければならず、配線部材に多くの部品を用いなければならないので、構造が複雑になるという問題があった。さらに、組立作業がやりにくくなり、また、部品点数が多いことから故障率が増加するという問題があった。
【０００５】
第２に、図８において、支持棒１１の有効長Ｌは、構造上長くすることができなかった。図９は、ブレ補正光学系１０が駆動され、支持棒１１が撓んだときの様子を示す図である。図中（ａ）に示すように、支持棒１１が撓んでいないときは、支持棒１１の有効長はＬである。図中（ａ）において、Ａ点は、支持棒１１と鏡筒２１との結合点を示している。
【０００６】
一方、図中（ｂ）に示すように、ブレ補正光学系１０が光軸に略垂直な方向にｘだけ移動され、支持棒１１と鏡筒２１との結合点がＡ点からＡ’点となったときは、ブレ補正光学系１０は、光軸に垂直な方向にｘだけ移動されることのみならず、光軸方向にもｚだけ変位する。ここで、ブレ補正光学系１０が光軸方向に移動してしまうと、光学性能が著しく低下してしまうという問題がある。これとは逆に、光学性能の低下を防止するためには、ブレ補正光学系１０の移動量を小さくすれば良いが、このようにすると、大きなブレは補正しきれなくなるという問題がある。
【０００７】
図１０は、横軸にはブレ補正光学系１０の駆動量ｘを、縦軸には光軸方向の変位量ｚをとったグラフであり、長さの異なる６種類の支持棒（ＬＡ 〜ＬＦ ）について示している。支持棒１１の長さの関係は、ＬＡ ＞ＬＢ ＞ＬＣ ＞ＬＤ ＞ＬＥ ＞ＬＦ となっている。ブレ補正光学系１０の駆動量ｘが等しい場合は、支持棒１１の長さが短いほどブレ補正光学系１０の光軸方向の変位量ｚが大きくなる。従って、従来では、支持棒１１の長さが長くできない構造であるので、ブレ補正光学系１０を移動させたときの光軸方向の変位量ｚが大きくなってしまう。
【０００８】
本発明の課題は、第１に、電気的接続を単純化して、構造を簡素化することにある。第２に、ブレ補正光学系を支持長さを長くした構造にすることで、高精度に像ブレ補正を行うことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、振動により発生する像ブレを補正するために、撮影光学系の光軸を変化させるように移動可能なブレ補正光学系と、磁性体とコイルとにより、前記ブレ補正光学系を駆動するための電磁力を発生する駆動力発生部と、電気信号を伝達するためのパターンを有する基板と、導電性を有する弾性材料から形成され、前記ブレ補正光学系を支持するとともに、前記基板上の前記パターンと前記駆動力発生部の前記コイルとの間を電気的に接続するように取り付けられた支持部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の像ブレ補正装置において、前記基板と前記ブレ補正光学系との間に配置され、前記駆動力発生部の前記磁性体の一部を取り付けるための取付板を備えることを特徴とする。請求項３の発明は、請求項２に記載の像ブレ補正装置において、前記支持部材は、前記基板に固定されており、前記取付板は、前記支持部材と非接触となるように形成されていることを特徴とする。請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の像ブレ補正装置において、前記基板と前記取付板とは、固着部により一体化されていることを特徴とする。請求項５の発明は、請求項４に記載の像ブレ補正装置において、前記基板は、前記支持部材が連結された近傍において前記取付板とネジ結合されていることを特徴とする。請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の像ブレ補正装置において、前記固着部の数は、前記支持部材の数以上であることを特徴とする。請求項７の発明は、請求項４に記載の像ブレ補正装置において、前記取付板の剛性は、前記基板の剛性以上であることを特徴とする。請求項８の発明は、請求項１に記載の像ブレ補正装置において、前記基板は、光軸を遮らない形状であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明による像ブレ補正装置の第１の実施形態を示す分解斜視図である。
図１において、像ブレ補正装置は、ブレ補正光学系１０と、駆動力発生部（１２，１３，１４，１５）と、位置検出部（１６，１７，１８）等とから構成されている。
ブレ補正光学系１０は、光軸に略垂直な方向に移動して、撮影時の像ブレを補正するレンズ群である。ブレ補正光学系１０は、鏡筒２１に保持されている。この鏡筒２１には、ブレ補正光学系１０の外周を略９０゜間隔で囲むように、４本の支持棒１１ａ〜１１ｄが取り付けられている。支持棒１１は、導電率の高い弾性材料から形成されている。
【００１２】
駆動力発生部は、電磁力によってブレ補正光学系１０を駆動させるため、駆動力を発生するものである。駆動力発生部は、ヨーク１３，１５と、磁石１２と、コイル１４とから構成されている。さらに、これらの構成部材は、ブレ補正光学系１０をＸ軸方向に駆動させるためのヨーク１３ａ，１５ａ、磁石１２ａ、及びコイル１４ａと、Ｙ軸方向に駆動させるためのヨーク１３ｂ，１５ｂ、磁石１２ｂ、及びコイル１４ｂとに分けられている。
【００１３】
図２は、ブレ補正光学系１０と鏡筒２１等を詳細に示す平面図である。図２において、コイル１４は、鏡筒２１に取り付けられている。そして、コイル１４ａと１４ｂとは、略９０゜ずれて（略直交する方向に）配置されている。鏡筒２１には、コイル１４と電気的に接続された導線部１４ａ−１、１４ａ−２、１４ｂ−１、及び１４ｂ−２が設けられており、これらの端末と、支持棒１１ａ〜１１ｄとがそれぞれ電気的に接続されている。
【００１４】
図１において、ブレ補正光学系１０の光軸方向の両側には、それぞれ天板１９と底板２０とが配置されている。天板１９には、ヨーク１５が取り付けられている。また、底板２０には、磁石１２及びヨーク１３が取り付けられている。そして、これらの磁石１２、ヨーク１３，１５は、コイル１４と適宜の間隔を介して対向配置されるようになっている。
【００１５】
天板１９の外側（ブレ補正光学系１０と反対側）には、基板３０が配置されている。図３は、基板３０を詳細に示す平面図である。基板３０と天板１９とは、ネジ４０ａ〜４０ｃによってネジ結合されている。
基板３０の一端部には、導電体端子３３（３３ａ〜３３ｄ）が接着されている。そして、基板３０には、この導電体端子３３と電気的に接続されたパターン３２（３２ａ〜３２ｄ）が形成されている。パターン３２は、電気信号を伝達するためのものであり、パターン３２の端部には、それぞれ穴３１ａ〜３１ｄが形成されている。そして、この穴３１に支持棒１１が通してハンダ付けされ、固定される。従って、支持棒１１とパターン３２とが電気的に接続される。これにより、導電体端子３３に供給された電気信号は、基板３０のパターン３２、支持棒１１、及び導線部１４ａ−１、１４ａ−２、１４ｂ−１、及び１４ｂ−２を通り、コイル１４に伝達される。
以上のような構成により、多くの配線部材を用いず、部品点数を削減して、構造を簡素化し、組立を簡易にした上で、コイル１４に電子信号を伝達することができるようになる。
【００１６】
図１において、位置検出部は、発光素子１７（ＩＲＥＤ）及び受光素子１８（ＰＳＤ）と、スリット１６とから構成されている。
スリット１６は、発光素子１７から出射された光を透過可能な穴が形成されたものである。スリット１６ａ，１６ｂは、それぞれ鏡筒２１と一体で設けられており、光軸回りに、略９０゜ずれて配置されている（図２参照）。発光素子１７は、天板１９に固定されている。また、受光素子１８は、底板２０に固定されている。発光素子１７と受光素子１８とは、スリット１６を介して対向配置されている。
【００１７】
基板３０の導電体端子３３ａ，３３ｂに電気信号が供給されると、コイル１４ａに伝達され、駆動力発生部のヨーク１３ａ，１５ａ、磁石１２ａ、及びコイル１４ａにより発生する電磁力により、ブレ補正光学系１０は、Ｘ軸方向に駆動される。同様に、基板３０の導電体端子３３ｃ，３３ｄに電気信号が供給されると、コイル１４ｂに伝達され、駆動力発生部のヨーク１３ｂ，１５ｂ、磁石１２ｂ、及びコイル１４ｂにより発生する電磁力により、ブレ補正光学系１０は、Ｙ軸方向に駆動される。すなわち、ブレ補正光学系１０は、光軸に略垂直方向に駆動され、像ブレが補正される。
【００１８】
ブレ補正光学系１０のＸ軸方向の動きは、位置検出部の発光素子１７ａ、スリット１６ａ、及び受光素子１８ａにより検出される。すなわち、発光素子１７ａから出射された光は、スリット１６ａを通過して、受光素子１８ａに入射する。受光素子１８ａは、スリット１６ａを通過した光の重心位置を検出し、これに応じて電流を出力する。同様に、ブレ補正光学系１０のＹ軸方向の動きは、位置検出部の発光素子１７ｂ、スリット１６ｂ、及び受光素子１８ｂにより検出される。
【００１９】
図４は、図３のＣ―Ｃ断面を示す像ブレ補正装置の断面図である。図４において、Ｌ１ は、支持棒１１の有効長である。支持棒１１を固定している基板３０は、天板１９のブレ補正光学系１０と反対側の面に固定されている。また、天板１９には、穴が形成されており、支持棒１１は、この穴を貫通することによって、天板１９と非接触状態となっている。このような構造により、従来例（図８）と比較して、支持棒１１の長さを長くすることができる。これにより、ブレ補正光学系１０が駆動したときのブレ補正光学系１０の光軸方向の変位量を小さくすることができ、光学性能の低下を防止することができる。さらに、大きなブレも高精度に補正することが可能となる。
なお、像ブレ補正装置の大きさに余裕があり、支持棒１１を十分に長くすることができる場合には、天板１９のブレ補正光学系１０側に基板３０を固定しても良い。
【００２０】
基板３０は、歪んでいるものもあり、また、剛性も一般には金属材料等と比較して低いものである。図５は、基板３０が歪んでいる場合の像ブレ補正装置を示す断面図であり、図３のＣ−Ｃ断面に相当する図である。
天板１９は、基板３０よりも剛性の高い材料を使用するので、基板３０が歪んでいても、ネジ４０の近傍では基板３０と天板１９とを密着させることができる。しかし、ネジ４０から離れたところでは、基板３０と天板１９との間に隙間が生じて密着させることができない。図５は、支持棒１１ｂの固定点において基板３０と天板１９とが離れている例を示している。この場合には、支持棒１１ｂの有効長Ｌｂと支持棒１１ｃの有効長Ｌｃとに差が生じてしまう。図５の場合では、Ｌｂ＞Ｌｃとなる。
【００２１】
図１０で示したように、ブレ補正光学系１０の移動量ｘが同一である場合には、支持棒１１の有効長Ｌが短いほど光軸方向の変位量ｚが大きくなる。従って、図５のように支持棒１１の長さが異なる場合には、ブレ補正光学系１０が移動したときの光軸方向の移動量は、支持棒１１ｃ側の方が支持棒１１ｂ側より大きくなる。このため、ブレ補正光学系１０は、移動により傾いてしまう。これは、基板３０の歪みが小さい場合は問題はないが、大きい場合はカメラの光学性能を低下させる原因となる。また、基板３０の歪みは、基板３０ごとに異なるので、像ブレ補正装置を量産した場合に、製品によって光学性能にばらつきが生じてしまうことも考えられる。
【００２２】
図６は、本発明による像ブレ補正装置の第２の実施形態における基板３０’を示す平面図である。また、図７は、図６のＢ−Ｂ断面を示す像ブレ補正装置の断面図である。
図６に示すように、本実施形態では、基板３０’と天板１９との支持棒１１が固定されている近傍を、ネジ４０によって固定している。このようにすれば、支持棒１１が固定されている位置においては、基板３０’は天板１９と密着する。これにより、図７において、支持棒１１ｂ、１１ｃのそれぞれの有効長Ｌｂ、Ｌｃが等しくなる。従って、ブレ補正光学系１０が移動しても、ブレ補正光学系１０の傾きを防止することができ、光学性能を良好に保つことができる。像ブレ補正装置を量産した場合において、基板３０’の歪みにばらつきがあっても、光学性能のばらつきをなくすことができる。
【００２３】
なお、支持棒１１とネジ４０との固定位置の間隔は、ネジ４０の頭径の３倍以内にすると、以上の効果がかなり大きくなる。この実施形態では、ネジ４０の数をＮｂ、支持棒１１の数をＮｃとしたとき、Ｎｂ＝Ｎｃであるが、Ｎｂ≧Ｎｃとすると、以上の効果をより高めることができる。
第１の実施形態のようにＮｂ＜Ｎｃとしても良いが、Ｎｂ≧Ｎｃとした方がより強固にかつ精度よく固定することができる。また、天板１９に基板３０を固定する方法は、ネジ４０に限らず、例えば、接着，かしめ，リベット等の方法を用いても良い。また、天板１９のブレ補正光学系１０側の面に基板３０を取り付け、支持棒１１近傍に何らかの固着手段を用けて支持棒１１を固定しても良い。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、均等の範囲内で以下のような種々の変形が可能である。
（１）基板３０の形状は光軸を遮らない形状であればよく、本実施例のようなドーナツ状のものの他、例えば馬蹄形のものを用いてもよい。
（２）基板３０のパターン３２は、天板１９に接する面とは反対側の面に形成した方が組立性が良いが、天板１９に接する面に形成しても良い。
（３）本実施形態における像ブレ補正装置は、カメラの他、他の撮影装置にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２の発明によれば、多くの配線部材を用いず、部品点数を削減して、構造を簡素化し、組立を簡易にした上で、コイルに電子信号を伝達することができるようになる。
請求項３の発明によれば、支持部材の長さを長くすることができ、ブレ補正光学系が駆動したときのブレ補正光学系の光軸方向の変位量を小さくすることができ、光学性能の低下を防止することができる。さらに、大きなブレも高精度に補正することが可能となる。
請求項４〜請求項７の発明によれば、支持部材が支持されている部分の剛性を高めることができる。また、基板と取付板とを密着させ、複数の支持部材の長さを均一に保持することができる。従って、ブレ補正光学系の移動時の傾きを防止することができ、光学性能を良好に保つことができる。また、像ブレ補正装置を量産した場合において、基板の歪みにばらつきがあっても、光学性能のばらつきをなくすことができる。
請求項８の発明によれば、基板の形状を複雑にすることなく、光軸を中心として基板を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による像ブレ補正装置の第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】ブレ補正光学系１０と鏡筒２１等を詳細に示す平面図である。
【図３】基板３０を詳細に示す平面図である。
【図４】図３のＣ―Ｃ断面を示す像ブレ補正装置の断面図である。
【図５】基板３０が歪んでいる場合の像ブレ補正装置を示す断面図である。
【図６】本発明による像ブレ補正装置の第２の実施形態における基板３０’を示す平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面を示す像ブレ補正装置の断面図である。
【図８】従来の像ブレ補正装置の一例を示す断面図である。
【図９】ブレ補正光学系１０が駆動され、支持棒１１が撓んだときの様子を示す図である。
【図１０】横軸にブレ補正光学系１０の駆動量ｘを、縦軸に光軸方向の変位量ｚをとったグラフである。
【符号の説明】
１０ ブレ補正光学系
１１ 支持棒
１２ 磁石
１３ ヨーク
１４ コイル
１５ ヨーク
１６ スリット
１７ 発光素子
１８ 受光素子
１９ 天板
２０ 底板
２１ 鏡筒
３０ 基板

Claims (8)

1. 振動により発生する像ブレを補正するために、撮影光学系の光軸を変化させるように移動可能なブレ補正光学系と、
   磁性体とコイルとにより、前記ブレ補正光学系を駆動するための電磁力を発生する駆動力発生部と、
   電気信号を伝達するためのパターンを有する基板と、
   導電性を有する弾性材料から形成され、前記ブレ補正光学系を支持するとともに、前記基板上の前記パターンと前記駆動力発生部の前記コイルとの間を電気的に接続するように取り付けられた支持部材と
   を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。
2. 請求項１に記載の像ブレ補正装置において、
   前記基板と前記ブレ補正光学系との間に配置され、前記駆動力発生部の前記磁性体の一部を取り付けるための取付板を備えること
   を特徴とする像ブレ補正装置。
3. 請求項２に記載の像ブレ補正装置において、
   前記支持部材は、前記基板に固定されており、前記取付板は、前記支持部材と非接触となるように形成されていること
   を特徴とする像ブレ補正装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の像ブレ補正装置において、
   前記基板と前記取付板とは、固着部により一体化されていること
   を特徴とする像ブレ補正装置。
5. 請求項４に記載の像ブレ補正装置において、
   前記基板は、前記支持部材が連結された近傍において前記取付板とネジ結合されていること
   を特徴とする像ブレ補正装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の像ブレ補正装置において、
   前記固着部の数は、前記支持部材の数以上であること
   を特徴とする像ブレ補正装置。
7. 請求項４に記載の像ブレ補正装置において、
   前記取付板の剛性は、前記基板の剛性以上であること
   を特徴とする像ブレ補正装置。
8. 請求項１に記載の像ブレ補正装置において、
   前記基板は、光軸を遮らない形状であること
   を特徴とする像ブレ補正装置。

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