JP5039019B2 - 手振れ補正装置及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、撮影時の手振れを補正する手振れ補正装置と、手振れ補正装置を用いた光学機器とに関する。

デジタルカメラ等の光学機器には、手振れ等の振動によって生じる像ぶれを補正する手振れ補正装置を備えたものがある。手振れ補正装置は、振動を検出する角速度センサと、撮影レンズまたは撮像素子等の光学部品を保持して撮影光軸に直交する方向で移動できるようにする光学部品保持機構と、光学部品を撮影光軸に直交する方向で移動させる駆動機構を備えている。駆動機構は、角速度センサによって検出された振動情報に基づき、像ぶれを補正する方向に撮影レンズを移動させる。

従来の光学部品保持機構は、撮影レンズを保持したレンズホルダをガイド軸と軸受け部材とでスライド自在に保持して、撮影光軸に直交するピッチ、ヨーの２方向に移動できるようにしている。しかし、ガイド軸及び軸受けは、ガタつき、摩擦が大きく、駆動機構に対する追随性が低いという問題があった。この問題を解決するため、撮影光軸方向に配設した弾性部材によって撮影レンズ等の光学部品を保持することにより、光学部品が撮影光軸に直交する方向で移動する際の摩擦を小さくた手振れ補正装置が発明されている（例えば、特許文献１〜５参照）。しかし、これらの手振れ補正装置は、撮影光軸方向のサイズが大きくなるという問題があった。

光学部品移動時の摩擦と、撮影光軸方向のサイズとを小さくするため、撮影光軸に直交する面上で弾性変形自在にした板バネにより撮像素子を保持した手振れ補正装置が発明されている（例えば、特許文献６〜８参照）。特許文献６記載の手振れ補正装置は、互いに直交する方向で弾性変形自在にされた二対の板バネで撮像素子を保持している。対をなしている各板バネは、固定片や移動片などの棒状体に両端が取り付けられて平行に配置されている。

特許文献７記載の手振れ補正装置は、二対の板バネをプラスチックで一体に成形し、もしくはインサート成形により一体化している。また、コ字状に折り曲げた金属板バネにより、一対の板バネを一体に形成する例も記載されている。特許文献８記載の手振れ補正装置は、帯状の板バネを折り曲げてロ字状にした矩形枠状の板バネを上下の水平な２辺でレンズ鏡筒に固定し、左右の垂直な２辺で撮像素子が取り付けられた基板を保持している。板バネの上辺には、基板に取り付けられたコイルとともにボイスコイルモータを構成する磁石が取り付けられている。ボイスコイルモータは、板バネを弾性変形させて、基板を撮影光軸に直交する面上で移動させる。
特開平０２−０６６５３６号公報 特開２００２−２０７１４８号公報 特開２００７−１９９３８８号公報 特開２００５−１７６２９３号公報 特開２００７−０６５１４７号公報 特開平０６−０４６３１４号公報 特開２００６−０６７５６２号公報 特開２００８−００３２２１号公報

特許文献６〜８記載の手振れ補正装置は、一対の板バネが精度よく平行に配置されている必要がある。一対の板バネが平行に配置されていない場合、一方の板バネが他方の板バネの弾性変形を阻害するように作用し、光学部品の移動がスムーズに行われなくなるためである。特許文献６記載の発明は、固定片や移動片の成形精度、板バネの取付精度の影響により、一対の板バネを精度よく平行に配置するのが難しい。

特許文献７記載のプラスチックで一体成形した板バネは、射出成形を使用して板バネを薄く成形するには限度があり、適正な弾性を有する板バネを得るのが難しい。また、板バネのインサート成形では、成形金型に対して一対の板バネをそれぞれ組み込まなければならないので、やはり精度よく平行に配置するのが難しい。一対の板バネをコ字型に形成した板バネは、コ字形状が開いてしまうため、精度よく平行に配置するのが難しい。

特許文献８記載の発明は、基板を撮影光軸に直交する面上で移動させるため、ボイスコイルモータの駆動力をロ字形状の板バネの重心位置に対して正確に発生させる必要がある。しかし、コイルや磁石の位置ずれや板バネの歪み等により、ボイスコイルモータの駆動力が基板を回転させる方向に発生することがある。ロ字状の板バネに対し、基板が回転する方向の力が加わると、板バネ全体が変形してしまう。

本発明の目的は、光学部品が撮影光軸に直交する面上で移動できるように保持する一対の板バネを平行に配置することにある。

本発明の手振れ補正装置は、光学部品保持部材、第１板金部材、中間部材、第２板金部材、ベース部材、駆動手段を備えている。光学部品保持部材は、撮影光軸上に配した光学部品を保持している。第１板金部材は、略ロ字形状をした板金の平行な一対の辺を他の２辺に対して直角に折り曲げて一体に形成した平行な一対の第１板バネ部と、折り曲げられなかった２辺からなる２つの第１取付部とを有し、一対の第１板バネ部が光学部品保持部材を撮影光軸に直交する方向で挟み込み、かつ撮影光軸に直交する面上で弾性変形するように、第１取付部の一方が光学部品保持部材に取り付けられている。中間部材は、第１取付部の他方を保持している。第２板金部材は、略ロ字形状の板金の平行な一対の辺を他の２辺に対して直角に折り曲げて一体に形成した平行な一対の第２板バネ部と、折り曲げられなかった２辺からなる２つの第２取付部とを有し、一対の第２板バネ部が中間部材を撮影光軸に直交する方向で挟み込み、かつ一対の第１板バネ部の弾性変形方向と直交する方向に弾性変形するように、第２取付部の一方が中間部材に取り付けられている。ベース部材は、第２取付部の他方を保持し、撮影光軸に対して固定されている。駆動手段は、光学部品保持部材に作用した振動を検出する振動検出手段と、光学部品保持部材の位置を検出する位置検出手段との検出結果に基づいて、振動を打ち消す方向に光学部品保持部材を移動させる。

第１板金部材、第２板金部材及び中間部材は、１枚の板金を折り曲げて一体に形成した光学部品移動用板金部材により構成してもよい。これによれば、一対の第１板バネ部及び一対の第２板バネ部を直交させた状態で、精度よく光学部品保持部材等に取り付けることができる。また、部品点数を削減することができる。光学部品移動用板金部材には、補強板を取り付けてもよい。

第１取付部の一方に、光学部品保持部材の背後まで延長された腕部を一体に形成し、この腕部に、光学部品を背後から押圧して光学部品保持部材に押し付ける押圧部を設けてもよい。これによれば、光学部品を押し付けるための部材を省略することができる。また、光学部品と押圧部との間には、光学部品の熱を押圧部に伝達する熱伝導部材を配してもよい。これによれば、光学部品保持部材とともに移動する光学部品を効果的に冷却することができる。

本発明の光学部品として、撮像素子を用いることができる。駆動手段には、駆動コイルと、駆動コイルに対面するように配置され、駆動コイルに磁界を与える磁石とを備えたボイスコイルモータを用いることが好ましい。位置検出手段には、磁石の磁気を検出して、光学部品の移動量に応じた信号を出力するホール素子を用いることが好ましい。

本発明の光学部品は、上述した手振れ補正装置を備えている。よって、手振れ補正精度が向上する。

本発明によれば、一対の板バネを精度よく平行に配置することができる。これにより、一対の板バネがスムーズに弾性変形するので、手振れ補正精度が向上する。また、一対の板バネを一体に形成しているので、部品点数の削減が可能である。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１に示すように、デジタルカメラ１０は、本体１１の前面に光学系１２を内蔵したレンズ鏡筒１３、撮影時にストロボ光を被写体に向けて発光するストロボ発光部１４等が設けられている。

本体１１の上面には、操作ダイヤル１７、シャッタボタン１８等の操作部材が設けられている。操作ダイヤル１７は、電源のオン／オフ、及び動作モード（撮影モード、再生モード等）の切り替えに用いられる。シャッタボタン１８は、撮影操作に用いられ、押圧式の２段スイッチになっている。デジタルカメラ１０は、シャッタボタン１８の押圧により第１段目のスイッチＳＷ１がオンすると、撮影準備動作（露出調整やフォーカス調整）を行う。また、シャッタボタン１８がさらに押圧されて第２段目のスイッチＳＷ２がオンすると撮影動作を行う。

図２に示すように、本体１１の背面には、液晶モニタ（ＬＣＤ）２１の他、ズームボタン２２、カーソルボタン２３、決定ボタン２４等の操作部材が配設されている。ＬＣＤ２１は、動作モードに応じて、撮影画像、再生画像、各種設定メニュー等の表示を行う。ズームボタン２２は、ズーム倍率の変更操作に用いられる。カーソルボタン２３は、各種の設定の切り換えや、ＬＣＤ２１に表示されるメニュー画面上の項目の選択操作に用いられる。決定ボタン２４は、カーソルボタン２３によって選択した項目を決定する決定操作に用いられる。

本体１１の側面には、データ記録媒体としてのメモリカード２６が挿入されるメモリカードスロット２７が設けられている。

図３は、デジタルカメラ１０の電気的構成を示している。ＣＰＵ３０は、前述の各操作部材から入力される指示信号に応じてデジタルカメラ１０の各部の動作制御を行う。具体的には、操作ダイヤル１７の操作に応じた電源の起動／停止や動作モードの切り替え動作、シャッタボタン１８の操作に応じた撮影動作、カーソルボタン２３及び決定ボタン２４に応じた各種動作の制御を行う。

光学系１２は、固定レンズ１２ａ、ズームレンズ１２ｂ、フォーカスレンズ１２ｃを備えている。固定レンズ１２ａは、レンズ鏡筒１３の最前部に固定配置されている。ズームレンズ１２ｂ及びフォーカスレンズ１２ｃは、光学系１２の撮影光軸Ｌに沿って移動自在に保持されており、それぞれステッピングモータ３３，３４によって駆動される。ＣＰＵ３０は、モータドライバ３５を制御して、ズームレンズ１２ｂ及びフォーカスレンズ１２ｃの位置調整（ズーミング及びフォーカス調整）を行う。

光学系１２の撮影光軸Ｌ方向の後方には、撮影光軸Ｌに対して撮像面が垂直にされたＣＣＤ３７が配されている。ＣＣＤ３７は、ＣＣＤ駆動部３９を介してＣＰＵ３０により駆動制御され、光学系１２を介して入射された被写体像を電気的な撮像信号に変換して出力する。なお、ＣＣＤに代えて、ＣＭＯＳ型等の撮像素子を用いてもよい。

ＣＣＤ３７は、後述するＣＣＤ保持機構によって、撮影光軸Ｌと直交するピッチ方向及びヨー方向に移動自在となるように保持されている。ＣＣＤ保持機構には、ＣＣＤ３７を撮影光軸Ｌに直交する面上で移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４２が設けられている。ＶＣＭ４２は、ＶＣＭ駆動部４３を介してＣＰＵ３０により動作が制御される。

ＣＣＤ保持機構には、ＣＣＤ３７の移動位置を検出する位置検出部４６が設けられている。位置検出部４６から出力されたＣＣＤ３７の位置情報は、ＣＰＵ３０に入力される。振動検出部４７は、デジタルカメラ１０に加えられたピッチ方向及びヨー方向の振動を検出する２つの角速度センサを備えている。振動検出部４７から出力された振動情報は、ＣＰＵ３０に入力される。

ＣＣＤ保持機構、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４２、位置検出部４６、振動検出部４７は、本発明の手振れ補正装置を構成している。ＣＰＵ３０は、手振れ補正モード時に、振動検出部４７から入力された振動情報と、位置検出部４６から入力された位置情報とに基づいてＶＣＭ４２を駆動させ、ＣＣＤ３７の位置調整を行い、ＣＣＤ３７の撮像面に入射する被写体像の像ぶれを低減させる。

ＣＣＤ３７から出力された撮像信号は、アナログ信号処理部５０に入力され、ゲイン補正や２重相関サンプリング等のアナログ信号処理が施される。アナログ信号処理部５０から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器５１に入力され、デジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器５１から出力された撮像信号は、バス５２を介し、メモリ制御部５３により画像データとしてメインメモリ５４内に書き込まれる。

メモリ制御部５３は、バス５２に接続されたＣＰＵ３０からの指示に基づき、メインメモリ５４から画像データの読み出しを行う。この他、バス５２には、デジタル信号処理部５７、圧縮伸張処理部５８、外部メモリ制御部５９、及び表示制御部６０が接続されている。

デジタル信号処理部５７は、メインメモリ５４から読み出された画像データに対して、ＹＣ変換、ガンマ補正、輪郭補正、ホワイトバランス補正などの所定の画像処理を施す。圧縮伸張処理部５８は、デジタル信号処理部５７により画像処理が施された画像データに対して、ＪＰＥＧ圧縮等の所定の圧縮処理を施す。外部メモリ制御部６１は、メモリカードスロット２７に装着されたメモリカード２６への画像データの書き込み、または、メモリカード２６に書き込まれた画像データの読み出しを行う。表示制御部６０は、ＬＣＤ２１への画像データの表示やメニュー画面の表示等を行う。

図４〜６に示すように、ＣＣＤ保持機構６４は、ＣＣＤホルダ６５、ＣＣＤホルダ保持部材６６、ベース部材６７、ピッチ方向用板金部材６８、ヨー方向用板金部材６９、ＣＣＤ押さえ板７０を備えている。また、ＣＣＤホルダ６５の側面及び底面には、ＶＣＭ４２と位置検出部４６の一部を構成するピッチ方向用コイルユニット７１、及びヨー方向用コイルユニット７２が取り付けられている。

ＣＣＤホルダ６５は、ＣＣＤ３７を保持して撮影光軸Ｌに直交する面上で移動する光学部品保持部材である。ＣＣＤホルダ６５は、プラスチックで形成された板状部材であり、前面に矩形の露光開口６５ａが形成されている。ＣＣＤホルダ６５の背面には、露光開口６５ａに連なるように、ＣＣＤ３７が収容される矩形の収容凹部６５ｂが形成されている。ＣＣＤホルダ６５の前面側方には、上下方向に配された一対のネジ孔６５ｃが設けられている。

ＣＣＤホルダ保持部材６６は、プラスチックで略Ｌ字状に形成されており、本発明の中間部材に相当する。ＣＣＤホルダ保持部材６６には、水平方向に配された水平部６６ａと、この水平部６６ａに直交するように下方に向かって突出された垂直部６６ｂとを有している。水平部６６ａ及び垂直部６６ｂの前面には、一対のネジ孔６６ｃ、６６ｄがそれぞれ設けられている。

ベース部材６７は、内側にヨー方向用板金部材６９が収容可能な開口６７ａが形成されたロ字形状をしている。ベース部材６７の下辺内側には、上方に向けて突出された板金部材取付部６７ｂが形成されている。板金部材取付部６７ｂは、ヨー方向用板金部材６９が外側に嵌合可能な幅寸法を有しており、前面側に一対のネジ孔６７ｃが形成されている。ベース部材６７の四隅には、レンズ鏡筒に取り付けるために貫通された取付孔６７ｄがそれぞれ設けられている。

ピッチ方向用板金部材６８は、内側にＣＣＤホルダ６５が収容可能な開口６８ａと、この開口６８ａの上方及び下方に水平方向に沿って配された一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂと、幅方向の両端に垂直方向に沿って形成されたＣＣＤホルダ取付部６８ｃ及び保持部材取付部６８ｄとを備えている。ＣＣＤホルダ取付部６８ｃと、保持部材取付部６８ｄには、ネジ孔６５ｃ及び６６ｄに対応する位置に、一対の取付孔６８ｅ及び６８ｆがそれぞれ形成されている。

ピッチ方向用板金部材６８は、略ロ字状に裁断された金属製板バネ材の上辺及び下辺を直角に折り曲げて、一対の平行なピッチ方向用板バネ部６８ｂを一体に形成している。また、略ロ字状の金属製板バネ材のうち、折り曲げられなかった左右の辺がＣＣＤホルダ取付部６８ｃ及び保持部材取付部６８ｄとして用いられている。

一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂは、デジタルカメラ１０に振動や衝撃が付与されたときに、撮影光軸Ｌに直交する面上で、Ｙ方向（垂直方向）に弾性変形可能な弾性を有している。また、一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂは、撮影光軸Ｌ方向の撓み量がミクロンオーダーとなるような幅寸法を有している。

ヨー方向用板金部材６９は、内側にＣＣＤホルダ保持部材６６等が収容可能な開口６９ａと、この開口６９ａの幅方向の両端に垂直方向に沿って配された一対のヨー方向用板バネ部６９ｂと、上方及び下方に水平方向に沿って形成された保持部材取付部６９ｃ及びベース部材取付部６９ｄとを備えている。保持部材取付部６９ｃ及びベース部材取付部６９ｄには、ネジ孔６６ｃ及び６７ｃに対応する位置に、一対の取付孔６９ｅ及び６９ｆがそれぞれ形成されている。

ヨー方向用板金部材６９は、略ロ字状に裁断された金属製板バネ材の左辺及び右辺を直角に折り曲げて、一対の平行なヨー方向用板バネ部６９ｂを一体に形成している。また、略ロ字状の金属製板バネ材のうち、折り曲げられなかった上下の辺が保持部材取付部６９ｃ及びベース部材取付部６９ｄとして用いられている。

一対のヨー方向用板バネ部６９ｂは、デジタルカメラ１０に振動や衝撃が付与されたときに、撮影光軸Ｌと一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂの弾性変形方向とに直交するＸ方向（水平方向）で、弾性変形可能な弾性を有している。また、一対のヨー方向用板バネ部６９ｂは、撮影光軸Ｌ方向の撓み量がミクロンオーダーとなるような幅寸法を有している。

ＣＣＤホルダ６５、ＣＣＤホルダ保持部材６６、ベース部材６７、ピッチ方向用板金部材６８、ヨー方向用板金部材６９は、各取付孔６８ｅ，６８ｆ，６９ｅ，６９ｆに挿通されたネジ７３が、対応するネジ孔に螺合されることにより、ＣＣＤ保持機構６４として組み立てられている。一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂは、ピッチ方向用板金部材６８及びヨー方向用板金部材６９としてそれぞれ一体に形成されているので、平行状態を維持したまま、ＣＣＤホルダ６５、ＣＣＤホルダ保持部材６６、ベース部材６７に取り付けることができる。

ピッチ方向用コイルユニット７１及びヨー方向用コイルユニット７２は、ＣＣＤホルダ６５に取り付けられた取付基板７１ａ，７２ａと、この取付基板７１ａ，７２ａの前面側に取り付けられた略ループ状の駆動コイル７１ｂ，７２ｂと、駆動コイル７１ｂ，７２ｂの内側に配置されたホール素子７１ｃ，７２ｃとを備えている。図７（Ａ）に示すように、各駆動コイル７１ｂ，７２ｂは、ピッチ方向用コイルユニット７１及びヨー方向用コイルユニット７２に対面するように、本体１１内に固定された固定磁石７５、７６とともに、ＶＣＭ４２を構成している。

ＶＣＭ４２は、周知のフラットコイル式ＶＣＭであり、固定磁石７５、７６は、駆動コイル７１ｂ，７２ｂに適切な磁界を与えるように配置されている。駆動コイル７１ｂ及び７２ｂには、前述のＶＣＭ駆動部４３により通電されたときに、固定磁石７５，７６からの磁界によって、Ｙ方向及びＸ方向のローレンツ力が生じる。このローレンツ力は、駆動コイル７１ｂ，７２ｂに通電される電流の方向によって向きが変化し、また、電流量によってその力の大きさが変化する。

ＣＣＤホルダ６５は、駆動コイル７１ｂに生じるローレンツ力により、一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂを弾性変形させ、Ｙ方向に移動する。また、ＣＣＤホルダ６５及びＣＣＤホルダ保持部材６６は、駆動コイル７２ｂに生じるローレンツ力により、一対のヨー方向用板バネ部６９ｂを弾性変形させ、Ｘ方向に移動する。

ホール素子７１ｃ，７２ｃは、固定磁石７５、７６とともに位置検出部４６を構成している。ホール素子７１ｃ，７２ｃは、固定磁石７５、７６の磁気を検出し、磁気の強さに応じた検出信号を出力する。図７（Ｂ）に示すように、振動等により、ＣＣＤホルダ６５がＸ方向またはＹ方向に移動すると、ホール素子７１ｃ，７２ｃに対する固定磁石７５、７６の磁気が変化し、ホール素子７１ｃ，７２ｃから出力される検出信号も変化するので、検出信号からＣＣＤホルダ６５の位置を検出することができる。

図５に示すように、ＣＣＤ３７は、撮像面が設けられている面側から収容凹部６５ｂ内に挿入される。ＣＣＤ３７の背面には、ＣＣＤ３７を、ＣＰＵ３０，ＣＣＤ駆動部３９、ＶＣＭ駆動部４３等が設けられたメイン基板に電気的に接続するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）７９が取り付けられている。ＦＰＣ７９には、ＣＣＤホルダ６５の移動を妨げないようにするため、複数箇所で屈曲された撓み部７９ａが設けられている。

ＦＰＣ７９には、ピッチ方向用コイルユニット７１及びヨー方向用コイルユニット７２の背面に設けられた端子７１ｄ、７２ｄに電気的に接続するための接続片７９ｂ、７９ｃが一体に形成されている。これにより、駆動コイル７１ｂ，７２ｂ及びホール素子７１ｃ，７２ｃは、メイン基板のＶＣＭ駆動部４３及びＣＰＵ３３に電気的に接続される。

ＣＣＤ押さえ板７０は、角部に設けられた３つの孔７０ａにネジ８２がそれぞれ挿通され、各ネジ８２がＣＣＤホルダ６５の背面に設けられたネジ孔６５ｅにそれぞれ螺合されることにより、ＣＣＤホルダ６５に取り付けられている。ＣＣＤ押さえ板７０は、ＦＰＣ７９を介してＣＣＤ３７の背面を押圧し、ＣＣＤ３７の前面を収容凹部６５ｂ内の位置決め面に６５ｆに押し付ける。

次に、図８のフローチャートを参照しながら、上記実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１０で撮影行う際、操作ダイヤル１７が操作されることにより、デジタルカメラ１０の電源がオンされ、かつ動作モードが撮影モード及び手振れ補正モードに設定される。

ＣＰＵ３０は、ＣＣＤ駆動部３９を制御してＣＣＤ３７を駆動させる。ＣＣＤ３７は、光学系１２により結像された被写体像を撮像し、アナログの撮像信号を出力する。ＣＰＵ３０は、アナログ信号処理部５０、Ａ／Ｄ５１、デジタル信号処理部５７により、ＣＣＤ３７の撮像信号からデジタルのスルー画データを作成し、表示制御部６０を制御して、ＬＣＤ２１にスルー画を表示させる。

図７（Ｂ）に示すように、デジタルカメラ１０に振動や衝撃が加えられると、一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂが振動等に応じて弾性変形し、ＣＣＤホルダ６５がＹ方向に、ＣＣＤホルダ６５及びＣＣＤホルダ保持部材６６がＸ方向に移動する。なお、ＣＣＤホルダ６５及びＣＣＤホルダ保持部材６６がＸ方向及びＹ方向に移動するとき、Ｙ方向及びＸ方向にもわずかに移動するが、このときの移動量はミクロンオーダーのレベルなので問題はない。

振動検出部４７は、デジタルカメラ１０の振れを検出し、検出結果をＣＰＵ３０に入力する。位置検出部４６を構成するホール素子７１ｃ，７２ｃは、ＣＣＤホルダ６５の移動により変化した固定磁石７５、７６の磁気を検出し、この検出結果に応じた検出信号をＣＰＵ３０に入力する。

ＣＰＵ３０は、振動検出部４７とホール素子７１ｃ，７２ｃとの検出信号に基づいて、デジタルカメラ１０に加えられた振動等を打ち消すために必要なＣＣＤ３７の移動方向及び移動量を算出する。また、ＣＰＵ３０は、算出結果に基づいて、ＶＣＭ駆動部４３により駆動コイル７１ｂ，７２ｂに通電し、ＣＣＤホルダ６５を算出した方向に、算出した移動量だけ移動させる。これにより、ＬＣＤ２１には、振動等による振れが補正されたスルー画が表示される。

本発明のＣＣＤ保持機構６４は、ＣＣＤ３７を一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂだけで保持しているので、移動時に摩擦やガタツキ等の問題が生じない。よって、ＶＣＭ４２に対する追従性が高い手振れ補正装置を得ることができる。また、一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂは、撮影光軸Ｌと直交する面上で弾性変形するように配置されているので、デジタルカメラ１０の撮影光軸Ｌ方向の厚みを薄くすることができる。さらに、一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂは、それぞれピッチ方向用板金部材６８及びヨー方向用板金部材６９により一体に形成しているので、高い平行度を得ることができ、手振れ補正精度を向上させることができる。また、部品点数の減少によるコストを削減することができる。

［第２実施形態］
本発明のＣＣＤ保持機構を適切に構成するには、一対のピッチ方向用板バネと一対のヨー方向用板バネとが、ＸＹ平面上で精度よく直交するように取り付けなければならない。しかし、第１実施形態のＣＣＤ保持機構６４は、一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂの平行度は向上するものの、これらを精度よく直交するように取り付けることは難しい。これを解決するため、ピッチ方向用板金部材及びヨー方向用板金部材を１枚の板金を折り曲げて一体に形成してもよい。

以下、ピッチ方向用板金部材及びヨー方向用板金部材を一体に形成した第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同じ部品については、詳しい説明を省略する。

図９に示すＣＣＤ移動用板金部材９０は、第１実施形態のピッチ方向用板金部材６８とヨー方向用板金部材６９とを、ＣＣＤホルダ保持部材６６に相当する連結部９１によって連結するように、金属製板バネ材で一体に形成したものである。ＣＣＤ移動用板金部材９０には、水平方向に配された一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂと、垂直方向に配された一対のヨー方向用板バネ部６９ｂとが設けられている。

ＣＣＤ移動用板金部材９０は、第１実施形態のＣＣＤ保持機構６４において、ＣＣＤホルダ保持部材６６、ピッチ方向用板金部材６８及びヨー方向用板金部材６９の代わりに使用される。一対のピッチ方向用板バネ部６８ｂ及び一対のヨー方向用板バネ部６９ｂは、１枚の板金から一体に形成されているので、互いに直交するように精度よく組み立てることができる。また、ＣＣＤホルダ保持部材６６が不要になるので、コストダウンが可能である。連結部９１は、垂直方向の端縁９１ａを直角に折り曲げて補強しているので、ＣＣＤホルダ６５等の重さによって、連結部９１が変形することもない。

なお、ＣＣＤ移動用板金部材９０に使用する板バネ材の厚みによっては、連結部９１に適切な強度を確保しえない場合が考えられる。図１０に示すように、このような場合には、略Ｌ字状の補強板９４を上辺９０ａ及び連結部９１の斜線部分に貼り付け、ＣＣＤ移動用板金部材９０の強度を補強してもよい。

［第３実施形態］
上記各実施形態では、ＣＣＤは、ＣＣＤ押さえ板を用いてＣＣＤホルダに取り付けている。しかしながら、第１実施形態のピッチ方向用板金部材６８、または第２実施形態のＣＣＤ移動用板金部材９０にＣＣＤ押さえ板の機能を付加し、ＣＣＤ押さえ板を省略してもよい。以下、ピッチ方向用板金部材６８にＣＣＤ押さえ板の機能を付加した第３実施形態について説明する。なお、第１、２実施形態と同じ部品については、詳しい説明を省略する。

図１１に示すピッチ方向用板金部材１００は、ＣＣＤホルダ取付部６８ｃの上端から背面側に延ばされた腕部１０１を一体に形成している。腕部１０１は、ＣＣＤホルダ６５の背面側に回り込むように折り曲げられ、先端がネジ１０２によってＣＣＤホルダ６５に固定されている。腕部１０１の中間部分には、腕部１０１の長手方向と直交する方向に突出するように、板状の押圧部１０３が一体に形成されている。押圧部１０３は、ＦＰＣ７９を介してＣＣＤ３７の背面を押圧し、ＣＣＤ３７をＣＣＤホルダ６５内で位置決めしている。本実施形態によれば、ＣＣＤ押さえ板等を省略することができるので、コストダウンが可能である。

従来のＣＣＤシフト式手振れ補正装置は、ＣＣＤ及びＣＣＤホルダの軽量化を図るため、放熱構造を設けることができなかった。そこで、図１２に示すように、押圧部１０３の前面に熱伝動性の高い材質で形成された伝熱板１０６を取り付けてもよい。これにより、ＣＣＤ３７の熱は、伝熱板１０６及びピッチ方向用板金部材１００を介して放熱することができる。また、伝熱板１０６を追加するだけなので、ＣＣＤ３７及びＣＣＤホルダ６５の重量が大幅に増加することはない。

本実施形態では、ヨー方向用板金部材の下端をベース部材に固定して、一対のヨー方向用板バネ部の上端がＸ方向で移動するように構成しているが、一対のヨー方向用板バネ部の下端がＸ方向で移動するように構成してもよい。また、ボイスコイルモータとして、コイル側が移動するムービングコイルタイプのボイスコイルモータを例に説明したが、磁石側が移動するムービングマグネットタイプのボイスコイルモータを用いてもよい。上記実施形態の場合、ＣＣＤホルダ６５に磁石を固定し、これに対面するようにコイルを配置することになる。また、手振れ補正装置を備えた光学機器としてデジタルカメラを例に挙げているが、本発明はこれに限定されることなく、銀塩カメラや望遠鏡等、他種の光学機器にも適用可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本発明の光学機器の１例であるデジタルカメラを前面側から見た外観斜視図である。 デジタルカメラを背面側から見た外観斜視図である。 デジタルカメラの構成を示すブロック図である。 第１実施形態のＣＣＤ保持機構を前面側から見た外観斜視図である。 第１実施形態のＣＣＤ保持機構を背面側から見た外観斜視図である。 第１実施形態のＣＣＤ保持機構の分解斜視図である。 第１実施形態のＣＣＤ保持機構の正面図である。 デジタルカメラの手振れ補正時の動作手順を示すフローチャートである。 第２実施形態のＣＣＤ移動用板金部材を示す外観斜視図である。 補強板を備えたＣＣＤ移動用板金部材の外観斜視図である。 第３実施形態のピッチ方向用板金部材に設けた押圧部を示す背面側の外観斜視図である。 ＣＣＤと押圧部との間に挟まれた伝熱板を示す外観斜視図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
３７ ＣＣＤ
４２ ＶＣＭ
４６ 位置検出部
６４ ＣＣＤ保持機構
６５ ＣＣＤホルダ
６６、 ＣＣＤホルダ保持部材
６７ ベース部材
６８ ピッチ方向用板金部材
６９ ヨー方向用板金部材
７０ ＣＣＤ押さえ板
７１ ピッチ方向用コイルユニット
７２ ヨー方向用コイルユニット
７１ｂ、７２ｂ 駆動コイル
７１ｃ、７２ｃ ホール素子
７５、７６ 固定磁石
７９ フレキシブルプリント基板
９０ ＣＣＤ移動用板金部材
９４ 補強板
１０１ 腕部
１０３ 押圧部
１０６ 伝熱板

Claims (9)

1. 撮影光軸上に配した光学部品を保持する光学部品保持部材と、
   略ロ字形状をした板金の平行な一対の辺を他の２辺に対して直角に折り曲げて一体に形成した平行な一対の第１板バネ部と、折り曲げられなかった２辺からなる２つの第１取付部とを有し、前記一対の第１板バネ部が前記光学部品保持部材を撮影光軸に直交する方向で挟み込み、かつ撮影光軸に直交する面上で弾性変形するように、前記第１取付部の一方が前記光学部品保持部材に取り付けられた第１板金部材と、
   前記第１取付部の他方を保持した中間部材と、
   略ロ字形状の板金の平行な一対の辺を他の２辺に対して直角に折り曲げて一体に形成した平行な一対の第２板バネ部と、折り曲げられなかった２辺からなる２つの第２取付部とを有し、前記一対の第２板バネ部が前記光学部品保持部材、前記第１板金部材及び前記中間部材を撮影光軸に直交する方向で挟み込み、かつ前記一対の第１板バネ部の弾性変形方向と直交する方向に弾性変形するように、前記第２取付部の一方で前記中間部材を保持した第２板金部材と、
   前記第２取付部の他方を保持し、撮影光軸に対して固定されたベース部材と、
   前記光学部品保持部材に作用した振動を検出する振動検出手段と、前記光学部品保持部材の位置を検出する位置検出手段との検出結果に基づいて、前記振動を打ち消す方向に前記光学部品保持部材を移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする手振れ補正装置。
2. 前記第１板金部材、前記第２板金部材及び前記中間部材を、１枚の板金を折り曲げて一体に形成した光学部品移動用板金部材により一体に形成したことを特徴とする請求項１記載の手振れ補正装置。
3. 前記光学部品移動用板金部材に、補強板を取り付けたことを特徴とする請求項２記載の手振れ補正装置。
4. 前記第１取付部の一方に、前記光学部品保持部材の背後まで延長された腕部を一体に形成し、前記腕部に前記光学部品を背後から押圧して前記光学部品保持部材に押し付ける押圧部を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の手振れ補正装置。
5. 前記光学部品と前記押圧部との間に、前記光学部品の熱を前記押圧部に伝達する熱伝導部材を配したことを特徴とする請求項４記載の手振れ補正装置。
6. 前記光学部品は、撮像素子であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の手振れ補正装置。
7. 前記駆動手段は、駆動コイルと、前記駆動コイルに対面するように配置され、前記駆動コイルに磁界を与える磁石とを備えたボイスコイルモータであることを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の手振れ補正装置。
8. 前記位置検出手段は、前記磁石の磁気を検出して、前記光学部品の移動量に応じた信号を出力するホール素子であることを特徴とする請求項７記載の手振れ補正装置。
9. 請求項１〜８いずれか記載の手振れ補正装置を備えたことを特徴とする光学機器。

Images