JP5645517B2 - 振れ補正装置及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ等の撮像装置を含む光学機器に搭載される振れ補正装置及び振れ補正装置を備える撮像装置に関する。

カメラ等の光学機器では、機器に加わる振れの加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、その出力を適宜演算処理して得られる振れ情報に基づき、撮影光軸を偏心させるための補正レンズを駆動することで像振れの補正を行う。図１４に、デジタルカメラ５１のレンズ鏡筒５２に振れ補正装置５０を設けた例を示す。従来のこの種の振れ補正装置としては、レンズあるいは撮像素子を支持するホルダを備える補正手段と、地板のホルダを支持する面と反対面に設けられ、ホルダの光軸回り方向の回転を規制する回転規制板とを備えるものが開示されている（特許文献１）。

特開平１０−２６７８３号公報

しかし、上記特許文献１では、ホルダの光軸方向の移動を規制するために、地板にホルダを組み込んだ後に、ホルダから径方向外方に延びる腕部に別体のコロをネジ止めする必要があり、部品点数が増えて、組立工数が増加してしまう。

そこで、本発明は、部品点数を少なくして、組立工数を削減することができる振れ補正装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の振れ補正装置は、レンズを保持するホルダと、光軸と直交する方向に前記ホルダを移動可能に支持するベース部材と、前記ホルダの光軸回りの方向の移動を規制する回転規制部材と、前記ホルダを前記光軸に対して直交する方向に移動させる駆動手段と、を備え、第１の連結部により前記回転規制部材が前記ホルダと連結したときに、前記光軸の方向及び前記光軸と直交する第１の方向への前記回転規制部材に対する前記ホルダの移動を規制するとともに、前記光軸及び前記第１の方向のいずれに対しても直交する第２の方向への前記回転規制部材に対する前記ホルダの移動を可能とし、前記ベース部材は、光軸回りの一方向に開口を有する嵌合部を有し、前記第１の連結部により前記ホルダと連結した状態で前記回転規制部材が第２の連結部により前記ベース部材と連結したときに、前記嵌合部が前記ホルダの一部と嵌合し、前記光軸の方向への前記ベース部材に対する前記ホルダの移動を規制することを特徴とする。

本発明によれば、部品点数を少なくして、振れ補正装置の組立工数を削減することができる。

図１は本発明の第１の実施形態である振れ補正装置を光軸方向から見た図である。 図１に示す振れ補正装置の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 地板の斜視図である。 ホルダに回転規制板を組み込んだ状態を示す図である。 ホルダと一体となった回転規制板を地板に組み付ける方法を説明するための説明図である。 ホルダの移動方向を説明するための説明図である。 ホルダの駆動方法を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態である振れ補正装置の斜視図である。 図９に示す振れ補正装置の断面図である。 本発明の第３の実施形態である振れ補正装置を光軸方向から見た正面図である。 図１１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１１の矢印Ｃ方向から見た図である。 デジタルカメラのレンズ鏡筒に従来の振れ補正装置を搭載した例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態である振れ補正装置を光軸方向から見た図、図２は図１に示す振れ補正装置の分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は地板の斜視図である。

本実施形態の振れ補正装置は、図１〜図３に示すように、地板１、基板２、位置検出手段３、コイル４、ホルダ６、及び回転規制板８を備える。

地板１は、図１〜図４に示すように、合成樹脂材料等により中央部に開口１ａを有する短円筒状に形成されており、光軸方向の被写体側を向く面に、係合軸１ｄ、嵌合部１ｂ及び位置決め軸１ｅがそれぞれ複数突設されている。

嵌合部１ｂは、光軸回りに略９０°の間隔で３箇所配置されており、光軸中心からの距離が長い梁部１ｂ−１と短い梁部１ｂ−２とを有する。これにより、嵌合部１ｂの一部が光軸回りの一方向に開口を有する構造となっている。

また、３つの嵌合部１ｂのうち、光軸回りに互いに１８０°離間して配置される２つの嵌合部１ｂの被写体側を向く面には、それぞれ係合軸１ｃが光軸方向に突設されている。更に、３つの嵌合部１ｂの外周部には、梁部１ｂ−１と梁部１ｂ−２との間の空間に対して径方向に連通するガイド穴１ｂ−３がそれぞれ形成されている。ここで、地板１は、本発明のベース部材の一例に相当する。

基板２は、ハード基板またはフレキシブルプリント基板とされ、地板１の係合軸１ｄに嵌め込まれて位置決めされる位置決め穴２ａと、地板１の位置決め軸１ｅに嵌め込まれて位置決めされる位置決め穴２ｂとが形成されている。基板２には、位置検出手段３とコイル４の端子が同一平面上に集中して配線される。

位置検出手段３は、ホール素子またはＭＲ素子等で構成され、ホルダ６に一体に設けられた永久磁石５が光軸方向に重なる位置に配置されて、ホルダ６の光軸に直交する平面の移動を検出する。

ホルダ６は、合成樹脂材料等で形成されており、中央部にレンズ７が接着または熱カシメ等で保持され、コイル４に対応する部位に永久磁石５が一体成型または接着等で固定されている。永久磁石５は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁性粉またはフェライト系とポリアミド等の熱可塑性樹脂バインダー材との混合物を射出成形することにより形成され、着磁方向は光軸方向とされて、コイル４との間で磁気回路を形成してホルダ６を駆動する。

また、ホルダ６には、径方向外方に延びるガイドバー６ａが光軸回りに略９０°の間隔で３箇所設けられている。更に、ホルダ６には、軸部と、該軸部の先端に設けられた庇部とからなる２つの係合部６ｂが光軸回りに互いに１８０°離間して設けられている。なお、ガイドバー６ａを金属等の摺動性の優れた材料で形成して、ホルダ６に一体に設けてもよい。

回転規制板８は、リン青銅等のばね性を有する材料により中央部に開口８ａを有する円環板状に形成されており、ホルダ６の係合部６ｂの軸部が係合する係合穴８ｂが光軸回りに互いに略１８０°離間して２箇所形成されている。２つの係合穴８ｂは、２つの係合穴８ｂを結ぶ方向に長い長穴形状とされている。ここで、回転規制板８は、本発明の回転規制部材の一例に相当する。

そして、図５に示すように、ホルダ６の係合部６ｂの軸部が係合穴８ｂに係合した状態では、ホルダ６は、回転規制板８に対して２つの係合穴８ｂを結ぶ方向に移動可能とされ、また、係合部６ｂの庇部が回転規制板８に当接することで光軸方向の移動が規制される。

また、回転規制板８の外周部には、地板１の嵌合部１ｂに設けられた係合軸１ｃに係合する係合穴８ｄを有するフランジ部８ｃが光軸回りに互いに１８０°離間して２箇所設けられている。２つの係合穴８ｄを結ぶ線は、光軸と直交し、かつ２つの係合穴８ｂを結ぶ線と直交しており、また、２つの係合穴８ｄは、２つの係合穴８ｄを結ぶ方向に長い長穴形状とされている。

そして、図５に示すように、ホルダ６の係合部６ｂの軸部が回転規制板８の係合穴８ｂに係合した状態では、ホルダ６は、回転規制板８に対して２つの係合穴８ｄを結ぶ方向の移動が規制される。また、３つのガイドバー６ａのうち、光軸回りに互いに１８０°離間して配置される２つのガイドバー６ａの先端部は、回転規制板８の２つの係合穴８ｄに対して光軸方向に重なる位置に配置される。

次に、振れ補正装置の組立方法の一例について説明する。

まず、地板１の係合軸１ｄ及び位置決め軸１ｅにそれぞれ基板２の位置決め穴２ａ及び位置決め穴２ｂを挿入して、接着等により地板１と基板２とを固定する。

次に、コイル４の内径穴部４ａを地板１の位置決め軸１ｅに挿入し、接着等でコイル４を地板１に固定する。なお、コイル４の端子は、基板２に実装する。また、位置検出手段３の端子も基板２に実装するが、位置検出手段３の端子以外は、地板１または基板２に接着等により固定する。

次に、回転規制板８の係合穴８ｂをホルダ６の係合部６ｂの軸に組み込む。これにより、ホルダ６は、回転規制板８に対して２つの係合穴８ｂを結ぶ方向（図５の矢印１１ｙ方向）に移動可能とされるとともに、係合部６ｂの庇部が回転規制板８に当接することで光軸方向の移動が規制される。

また、ホルダ６は、回転規制板８に対して２つの係合穴８ｄを結ぶ方向（図５の矢印１１ｘ方向）の移動が規制される。ここで、矢印１１ｘ方向は、本発明の第１の方向の一例に相当し、矢印１１ｙ方向は、本発明の第２の方向の一例に相当する。

次に、ホルダ６と一体となった回転規制板８のフランジ部８ｃを、図６（ａ）に示すように、地板１の嵌合部１ｂに突設された係合軸１ｃの先端面に光軸方向に押し当て、この状態でホルダ６を光軸回りに回転させる。

これにより、図６（ｂ）に示すように、ホルダ６の一部であるガイドバー６ａの先端部を地板１の嵌合部１ｂの光軸回りの一方向に開口する部分を介してガイド穴１ｂ−３に嵌合すると共に、回転規制板８の係合穴８ｄを嵌合部１ｂの係合軸１ｃに嵌合する。

かかる嵌合状態においては、ホルダ６は、図５の矢印１１ｘ方向及び矢印１１ｙ方向に移動可能に地板１のガイド穴１ｂ−３に支持されるとともに、地板１のガイド穴１ｂ−３により光軸方向の移動が規制される。

そして、ホルダ６は、矢印１１ｘ方向に移動するときは、回転規制板８の係合穴８ｄが地板１の係合軸１ｃに対して矢印１１ｘ方向に移動可能に係合するため、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、回転規制板８と一体で矢印１１ｘ方向に移動する。

また、ホルダ６は、矢印１１ｙ方向に移動するときは、回転規制板８の係合穴８ｄが地板１の係合軸１ｃにより矢印１１ｙ方向に移動できないため、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、ホルダ６のみが矢印１１ｙ方向に移動する。

次に、図８を参照して、ホルダ６の駆動について説明する。本実施形態では、ホルダ６の駆動方向は、矢印１１ｘ，１１ｙ方向に対して４５°位相をずらした矢印１０ｐ，１０ｙ方向（図１）とする。なお、矢印１０ｐ方向の駆動と矢印１０ｙ方向の駆動は同様のため、矢印１０ｙ方向の駆動のみ説明する。

ホルダ６に一体に設けられた永久磁石５の磁束は、コイル４向かって垂直に貫いているため、コイル４に対して図８（ａ）に示す方向に電流を流すと、ホルダ６は、矢印１０ｙ−１方向に駆動される。一方、図８（ｂ）に示すように、コイル４に対して図８（ａ）とは逆方向に電流を流すと、ホルダ６は、矢印１０ｙ−２方向に駆動される。

以上説明したように、本実施形態では、地板１にホルダ６を組み込んだ後に、ホルダ６から径方向外方に延びるガイドバー６ａに別体のコロをネジ止めすることなく、ホルダ６の光軸方向の移動を規制することができる。これにより、部品点数を少なくして、振れ補正装置の組立工数を削減することができる。

（第２の実施形態）
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の第２の実施形態である振れ補正装置について説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複又は相当する部分については、各図に同一符号を付してその説明を省略する。

図９は本発明の第２の実施形態である振れ補正装置の斜視図、図１０は図９に示す振れ補正装置の断面図である。

本実施形態の振れ補正装置は、図９に示すように、地板１の嵌合部１ｂに突設された係合軸１ｃの先端部に、該係合軸１ｃに対して径方向に延びる庇部１ｆを形成して、回転規制板８の光軸方向の移動を規制している。

また、図１０に示すように、ホルダ６のガイドバー６ａの基端側に、回転規制板８に対して光軸方向に当接する当接部６ｃを設けて、回転規制板８を地板１の庇部１ｆとホルダ６の当接部６ｃとで挟み込んでいる。

これにより、ホルダ６が回転規制板８により地板１側に光軸方向に付勢されて、ホルダ６のガイドバー６ａと地板１の嵌合部１ｂのガイド穴１ｂ−３との間の嵌合ガタをなくすことができる。この結果、ホルダ６が光軸に対して傾くことがなくなり、光学性能が向上する。その他の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の第３の実施形態である振れ補正装置について説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複又は相当する部分については、各図に同一符号を付してその説明を省略する。

図１１は本発明の第３の実施形態である振れ補正装置を光軸方向から見た図、図１２は図１１のＢ−Ｂ線断面図、図１３は図１１の矢印Ｃ方向から見た図である。

本実施形態の振れ補正装置は、回転規制板８が軟磁性材料で形成されており、図１１〜図１３に示すように、回転規制板８には、ホルダ６に設けられた永久磁石５に対して光軸方向に対向する面を有する庇部８ｅが設けられている。

また、地板１には、回転規制板８のフランジ部８ｃに対して光軸方向に当接して回転規制板８のホルダ６側への移動を規制する当接部１ｇが設けられている。

そして、回転規制板８の庇部８ｅとホルダ６に設けられた永久磁石５とが光軸方向に対向して配置されるため、回転規制板８と永久磁石５間に磁気吸引力が生じる。この磁気吸引力により、回転規制板８は、ホルダ６側に光軸方向に磁気吸引されるが、地板１の当接部１ｇによりホルダ６側への移動が規制されているため、ホルダ６が回転規制板８側に磁気吸引されることになる。

これにより、ホルダ６のガイドバー６ａと地板１の嵌合部１ｂのガイド穴１ｂ−３との間の嵌合ガタをなくすことができ、この結果、ホルダ６が光軸に対して傾くことがなくなり、光学性能が向上する。その他の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

なお、本発明の構成は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記各実施形態では、撮像光学系によって結像した光学像の像ぶれを補正するための振れ補正部としてデジタルカメラのレンズ鏡筒に搭載される振れ補正装置を例示したが、これに限定されない。例えば、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等の撮像装置のレンズ鏡筒に搭載される振れ補正装置にも適用可能である。

また、本発明の振れ補正装置を双眼鏡や携帯電話等の携帯端末、或いはステッパー等の光学機器に含まれる偏光装置、光軸回動装置における収差補正に適用することも可能である。

１ 地板
１ｂ 嵌合部
１ｂ−１ 梁部
１ｂ−２ 梁部
１ｂ−３ ガイド穴
６ ホルダ
６ａ ガイドバー
７ レンズ
８ 回転規制板

Claims (10)

1. レンズを保持するホルダと、
   光軸と直交する方向に前記ホルダを移動可能に支持するベース部材と、
   前記ホルダの光軸回りの方向の移動を規制する回転規制部材と、
   前記ホルダを前記光軸に対して直交する方向に移動させる駆動手段と、を備え、
   第１の連結部により前記回転規制部材が前記ホルダと連結したときに、前記光軸の方向及び前記光軸と直交する第１の方向への前記回転規制部材に対する前記ホルダの移動を規制するとともに、前記光軸及び前記第１の方向のいずれに対しても直交する第２の方向への前記回転規制部材に対する前記ホルダの移動を可能とし、
   前記ベース部材は、光軸回りの一方向に開口を有する嵌合部を有し、前記第１の連結部により前記ホルダと連結した状態で前記回転規制部材が第２の連結部により前記ベース部材と連結したときに、前記嵌合部が前記ホルダの一部と嵌合し、前記光軸の方向への前記ベース部材に対する前記ホルダの移動を規制することを特徴とする振れ補正装置。
2. 前記第１の連結部により前記回転規制部材と連結された状態で前記ホルダを、前記ベース部材の所定位置から光軸回りに回転させることにより、前記第２の連結部を前記ベース部材と連結させると共に前記ホルダの一部を前記嵌合部に嵌合させることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
3. 前記駆動手段は、前記ベース部材と前記ホルダの間に設けられたコイルと、前記コイルと光軸方向に対向するように前記ホルダに設けられた永久磁石とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ補正装置。
4. 前記ホルダは、前記ベース部材及び前記回転規制部材の間に配置されており、
   前記回転規制部材は、ばね性を有する材料で形成されて、光軸方向の移動が規制された状態で前記ベース部材に支持され、前記ホルダは、前記回転規制部材により前記ベース部材の側に光軸方向に付勢された状態で前記ベース部材に支持されることを特徴とする請求項３に記載の振れ補正装置。
5. 前記ホルダは、前記ベース部材及び前記回転規制部材の間に配置されており、
   回転規制部材は、軟磁性材料で形成されて、前記ホルダに設けられた前記永久磁石に対して光軸方向に対向する面を有する庇部を備え、
   前記ベース部材は、前記回転規制部材に対して光軸方向に当接して前記回転規制部材の前記ホルダの側への移動を規制する当接部を備え、
   前記ホルダは、前記回転規制部材の側に光軸方向に磁気吸引されることを特徴とする請求項３に記載の振れ補正装置。
6. 前記第１の連結部は前記第２の方向に長く開いた第１の長穴であり、
   前記ホルダは、前記第１の連結部に挿入されて連結する、前記光軸方向に突設された軸部及び該軸部の先端に設けられた庇部とからなる第１の係合部を有し、
   前記第１の係合部の軸部が前記第１の長穴に挿入されたとき、前記第１の係合部の庇部が前記回転規制板に当接することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の振れ補正装置。
7. 前記第１の長穴の前記第１の方向に関する幅は前記第１の係合部の軸部の前記第１の方向に関する幅と同じであることを特徴とする請求項６記載の振れ補正装置。
8. 前記第２の連結部は前記第１の方向に長く開いた第２の長穴であり、
   前記ベース部材は、前記第２の連結部に挿入されて連結する、前記光軸方向に突設された軸部からなる第２の係合部を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の振れ補正装置。
9. 前記第２の長穴の前記第２の方向に関する幅は前記第２の係合部の軸部の前記第２の方向に関する幅と同じであることを特徴とする請求項８記載の振れ補正装置。
10. 撮像光学系によって結像した光学像の像ぶれを補正するための振れ補正部がレンズ鏡筒に設けられた撮像装置であって、
    前記振れ補正部として、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の振れ補正装置が用いられることを特徴とする撮像装置。

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