JP6517962B2 - Image stabilization device and zoom lens unit - Google Patents
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Description
本発明は、カメラによる撮影時の手振れを補正する手振れ補正装置、この手振れ補正装置が組み込まれたズームレンズユニットに関する。 The present invention relates to a camera shake correction device for correcting a camera shake at the time of shooting with a camera, and a zoom lens unit in which the camera shake correction device is incorporated.
家庭用のビデオカメラやデジタルスチルカメラでは、一般に、光学式手振れ補正装置が備えられている。光学式手振れ補正装置では、撮影用のレンズにより結ばれた像が撮像素子上で手振れにより振れる(移動する)のに対応して、レンズまたは撮像素子を移動することにより、撮像素子上に結ばれる像の位置を補正してほぼ一定に保持させるものである。なお、動画の場合には、被写体やカメラの移動による像の移動から手振れによる像の振れを除去することになる。 Generally, home-use video cameras and digital still cameras are provided with an optical shake correction device. In an optical camera shake correction apparatus, an image formed by a lens for photographing is tied on an imaging device by moving a lens or the imaging device in response to shaking (moving) on the imaging device due to camera shake. The position of the image is corrected and held approximately constant. In the case of a moving image, the shake of the image due to camera shake is eliminated from the movement of the image due to the movement of the subject or the camera.
撮像素子や撮影用レンズに対して補正レンズを撮影用レンズの光軸方向に直交する方向に移動させる手振れ防止ユニットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この手振れ防止ユニットにおいては、ホルダに対して補正レンズが固定されたスライド部材が補正レンズの光軸方向に対して直交する方向に移動自在に支持されている。ホルダとスライド部材との間には、4つのボールが配置されるとともに、ホルダとスライド部材とには、それぞれボールが挟まれる位置に溝が形成されている。ホルダの溝の方向と、スライド部材の溝の方向とは、互いに直交している。 There has been proposed a camera shake preventing unit that moves a correction lens in a direction perpendicular to the optical axis direction of a shooting lens with respect to an imaging element and a shooting lens (see, for example, Patent Document 1). In this camera shake prevention unit, the slide member to which the correction lens is fixed to the holder is supported so as to be movable in the direction orthogonal to the optical axis direction of the correction lens. Four balls are disposed between the holder and the slide member, and grooves are formed in the holder and the slide member at positions where the balls are sandwiched. The direction of the groove of the holder and the direction of the groove of the slide member are orthogonal to each other.
また、スライド部材のホルダの反対側には、スライド部材をホルダ側に押し付ける三角枠状の板ばねとしての制御スプリングが設けられ、スライド部材と制御スプリングとの間にも3つのボールが配置され、制御スプリングに対してスライド部材が補正レンズの光軸方向に直交する方向に移動自在となっている。 Further, on the opposite side of the holder of the slide member, a control spring as a triangular frame-shaped plate spring for pressing the slide member to the holder side is provided, and three balls are disposed between the slide member and the control spring, The slide member is movable in the direction orthogonal to the optical axis direction of the correction lens with respect to the control spring.
また、スライド部材の移動は、永久磁石の磁界中でコイルに電流を流すことで行われるようになっており、スライド部材は、第1の永久磁石と第1のコイルとによってこのスライド部材の溝に沿って一方向へ駆動され、さらに第2の永久磁石と第2のコイルとによってホルダの溝に沿って他方向(一方向と直交する方向)へ駆動される。 In addition, the movement of the slide member is performed by supplying an electric current to the coil in the magnetic field of the permanent magnet, and the slide member is a groove of the slide member by the first permanent magnet and the first coil. The second permanent magnet and the second coil are driven along the groove of the holder in the other direction (direction orthogonal to the one direction).
また、スライド部材には、永久磁石である2つのフィードバック磁石が、上述の2つの駆動方向としての一方向と他方向とにそれぞれ対応して設置されるとともにホルダのフィートバック磁石に対向する位置にホールセンサが設けられている。
このホールセンサによりスライド部材の一方向と他方向とにそれぞれ沿った移動位置を検知することができ、スライド部材の移動位置に基づいてスライド部材の移動のフィードバック制御が可能になっている。
In addition, on the slide member, two feedback magnets, which are permanent magnets, are installed corresponding to one direction and the other direction as the above two drive directions, respectively, and at a position facing the footback magnet of the holder Hall sensors are provided.
The position of movement of the slide member along one direction and the other direction can be detected by the Hall sensor, and feedback control of the movement of the slide member can be performed based on the movement position of the slide member.
ところで、特許文献1においては、ホルダとスライド部材との間に4つのボールが配置されるとともに、スライド部材と板ばねである制御スプリングとの間に3つのボールが配置され、ホルダ、スライド部材、制御スプリングの3つの部材がそれぞれ間にボールを挟んで3段重ねになり、光軸方向の長さが長くなって小型化やコストダウンが難しい。
By the way, in
そこで、ホルダとスライド部材との間にボールを挟んだ状態で、例えば圧縮バネとしてコイルスプリングで繋ぐことが考えられる。これにより、スライド部材をホルダの反対側からホルダに押し付ける制御バネが必要なくなるとともに、スライド部材と板状の制御バネとの間のボールも必要なくなり、コンパクトでコストダウンが可能な構造にできる。 Then, in the state which pinched | interposed the ball between the holder and the slide member, it is possible to connect with a coil spring as a compression spring, for example. This eliminates the need for a control spring for pressing the slide member against the holder from the opposite side of the holder, and also eliminates the need for a ball between the slide member and the plate-like control spring, resulting in a compact and cost-effective structure.
しかし、ホルダとスライド部材とには、ホルダに対してスライド部材を移動させるための駆動用アクチュエータとして、永久磁石とヨークとコイルとを例えば互いに直交する2方向分として2つずつ設ける必要があるとともに、ホルダに対するスライド部材の位置をフィートバック制御用に検出するための永久磁石とホール素子とからなる位置検出装置を上述の2方向分設ける必要がある。 However, as a drive actuator for moving the slide member relative to the holder, the holder and the slide member need to be provided with two permanent magnets, a yoke and a coil, for example, in two directions orthogonal to each other. It is necessary to provide a position detection device consisting of a permanent magnet and a Hall element for detecting the position of the slide member with respect to the holder for feedback control, for the two directions described above.
したがって、ホルダとスライド部材の構造のスペース効率を考えると、ボールやコイルスプリングの数は、少ない方が好ましく、上述の磁石、コイル、ホール素子等の配置の邪魔にならないようにすることが好ましい。しかし、これらボールやコイルスプリングの数と配置によっては、スライド部材の移動において、往路と復路が異なった状態となるヒステリシスが大きくなったり、スライド部材が平行移動だけではなく回転移動したりするなどの問題が発生する。 Therefore, considering the space efficiency of the structure of the holder and the slide member, the number of balls and coil springs is preferably small, and it is preferable not to disturb the arrangement of the above-mentioned magnets, coils, Hall elements and the like. However, depending on the number and arrangement of the balls and coil springs, in the movement of the slide member, the hysteresis in which the forward path and the return path are different may increase, or the slide member may rotate not only in parallel but also in parallel. I have a problem.
また、家庭用のビデオカメラでは、小さなビデオカメラ内に倍率の大きなズームレンズが組み込まれ、ビデオカメラの比較的多く部分をズームレンズユニットが占めた状態となる。このズームレンズユニットは、複数の固定レンズと、ズーム用に光軸方向に移動するレンズ群と、ピント合わせ(フォーカス)用に光軸方向に移動するレンズ群と、上述のような手振れ補正用のレンズ群とを備えている。 In home-use video cameras, a zoom lens with a large magnification is incorporated in a small video camera, and a relatively large portion of the video camera is occupied by the zoom lens unit. The zoom lens unit includes a plurality of fixed lenses, a lens unit moving in the optical axis direction for zooming, a lens unit moving in the optical axis direction for focusing, and the above-described camera shake correction And a lens group.
このようなズームレンズユニットのケースにレンズをセットする場合には、例えば、レンズやレンズ群を保持するホルダを光軸方向に沿って順番にセットするようなことが行われている。しかし、ズームレンズユニットにおいて、レンズを光軸方向に沿って順番にセットする場合には、作業時間の短縮が難しかった。また、ケースにレンズを順番に入れる際には、先に入れたレンズの上方を次に入れるレンズが覆う状態となり、各レンズの設置状態を視認することが難しく、それにより歩留まりが悪化する虞がある。 When setting a lens in the case of such a zoom lens unit, for example, a holder holding a lens and a lens group is set in order along the optical axis direction. However, in the zoom lens unit, shortening the working time is difficult when the lenses are set in order along the optical axis direction. In addition, when putting the lens in the case in order, the lens putting the upper part of the lens put in front will be covered next, and it is difficult to visually recognize the installation state of each lens, and there is a possibility that the yield will deteriorate. is there.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトにできるとともにレンズの移動に際し、移動軌跡のヒステリシスと、移動するレンズの回転を抑制できる手振れ補正装置およびこの手振れ補正装置を備えるズームレンズユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to make it compact and, at the time of movement of the lens, a camera shake correction device capable of suppressing the hysteresis of the movement locus and the rotation of the moving lens The purpose is to provide a unit.
本発明の手振れ補正装置は、レンズを保持するスライダと、前記スライダを支持するベースとを備え、前記ベースと前記スライダとの間に3つ以上のボールを挟むとともに、複数の弾性体により、前記ボールを挟んだ前記ベースと前記スライダとを前記レンズの光軸の方向に互いに引き付けることにより、前記ベースに前記スライダを前記レンズの光軸方向に直交する方向に移動自在に支持させている手振れ補正装置において、
前記弾性体は、前記レンズの前記光軸の位置が前記ベースに対して所定の中立位置にある場合に、2つの前記弾性体を結ぶ線分の中点または3つ以上の前記弾性体を順番に結んで構成される多角形の重心が、前記光軸の位置に略一致するように、前記ベースと前記スライダとに接続されていることを特徴とする。
The camera shake correction device according to the present invention includes a slider for holding a lens and a base for supporting the slider, sandwiching three or more balls between the base and the slider, and by the plurality of elastic bodies. Camera shake correction for movably supporting the slider in the direction orthogonal to the optical axis direction of the lens by mutually attracting the base sandwiching the ball and the slider in the direction of the optical axis of the lens In the device
When the position of the optical axis of the lens is at a predetermined neutral position with respect to the base, the elastic body sequentially arranges the middle point of the line segment connecting the two elastic bodies or the three or more elastic bodies. The center of gravity of a polygon formed by connecting to the base is connected to the base and the slider so as to substantially coincide with the position of the optical axis.
このような構成によれば、スライダに支持されているレンズの光軸方向をZ軸方向とし、光軸方向に直交する2つの方向をX方向およびY方向とし、これらX方向とY方向が直交している場合に、例えば、磁石とコイルとからなる2つの電動アクチュエータにより、スライダをX方向とY方向とに移動させると、弾性体がベースとスライダの間でこれらに対して斜め方向に延びることにより、それぞれの弾性体からスライダに電動アクチュエータによる移動を妨げる方向に力かかることになる。 According to such a configuration, the optical axis direction of the lens supported by the slider is taken as the Z axis direction, the two directions orthogonal to the optical axis direction are taken as the X direction and the Y direction, and these X and Y directions are orthogonal. If, for example, the slider is moved in the X and Y directions by two electric actuators consisting of a magnet and a coil, the elastic body extends between the base and the slider in an oblique direction with respect to these. As a result, each elastic body exerts a force on the slider in a direction that prevents movement by the electric actuator.
この場合に、各弾性体の位置が中立位置のスライダに保持されるレンズの光軸に上述の線分の中点や多角形の重心が一致するようになっていないと、スライダに弾性体からの力が一様にならず、スライダの移動方向によって、移動軌跡にずれが生じる。例えば、X方向に45度の角度でスライダを右から左に移動した場合と、左から右に移動した場合に、移動軌跡が異なるヒステリシスが発生する。また、スライダに回転力が作用する。 In this case, if the middle point of the line segment or the center of gravity of the polygon does not coincide with the optical axis of the lens held by the slider at the neutral position, the elastic body The force of the movement is not uniform, and the movement direction of the slider causes a deviation in the movement locus. For example, when the slider is moved from the right to the left at an angle of 45 degrees in the X direction and when the slider is moved from the left to the right, hysteresis having different movement trajectories occurs. Also, a rotational force acts on the slider.
スライダが中立位置にある状態で、レンズの光軸位置に対して各弾性体が対称(例えば、回転対称)に配置されること、すなわち、弾性体が2つの場合に、これら弾性体を結ぶ線分の中点が、レンズの光軸と一致するように配置されていることが好ましい。 With the slider in the neutral position, each elastic body is arranged symmetrically (for example, rotationally symmetrical) with respect to the optical axis position of the lens, that is, a line connecting these elastic bodies in the case of two elastic bodies. Preferably, the midpoint of the minute is arranged to coincide with the optical axis of the lens.
また、スライダが中立位置にある状態で、弾性体が3つ以上の場合には、これら弾性体を順に結んで形成される多角形の重心が、レンズの光軸と一致するように配置されていることが好ましい。このような配置にすることにより、スライダを移動させた際の上述のような弾性体からの力が、スライダを中立位置に戻す方向に作用することになり、スライダの移動において、ヒステリシスや回転の発生を抑えることになる。 When the slider is at the neutral position, and there are three or more elastic bodies, the center of gravity of the polygon formed by connecting these elastic bodies in order is arranged to coincide with the optical axis of the lens Is preferred. With such an arrangement, the force from the elastic body as described above when moving the slider acts in the direction to return the slider to the neutral position, and in the movement of the slider It will suppress the occurrence.
本発明の前記構成において、前記弾性体は、両端にフックを備える引っ張りばねとされ、
前記ベースおよび前記スライダには、前記フックをそれぞれ係止する複数の係止部を備え、
前記係止部は、前記フックの向きを規制する規制手段を備え、
前記規制手段は、前記引っ張りばねの長手中心軸周りの前記フックの回転を規制する溝と、前記フックの延在方向の移動を規制する接着剤とを含み、
前記ベースの全ての前記係止部の前記規制手段は、前記規制手段に規制される全ての前記フックの向きを互いに同じ向きとなるように固定し、
前記スライダの全ての前記係止部の前記規制手段は、前記規制手段に規制される全ての前記フックの向きを互いに同じ向きとなるように固定することが好ましい。
In the configuration of the present invention, the elastic body is a tension spring provided with hooks at both ends,
The base and the slider include a plurality of locking portions for locking the hooks, respectively.
The locking portion includes a control unit that controls the direction of the hook.
The restricting means includes a groove that restricts the rotation of the hook around the longitudinal central axis of the tension spring, and an adhesive that restricts the movement of the hook in the extension direction.
The restricting means of all the locking portions of the base fixes the directions of all the hooks restricted by the restricting means in the same direction.
It is preferable that the restricting means of all the locking portions of the slider be fixed so that the directions of all the hooks restricted by the restricting means are the same.
このような構成によれば、スライダを移動させる際にスライダに回転方向の力が作用するのを防止できる。
引っ張りばねをフックで固定し、各方向に引っ張りばねを斜めに伸ばすようにした場合に、フックの向きと、引っ張りばねを斜めに伸ばす方向とにより、バネ定数が変化する虞がある。したがって、複数の引っ張りばねを同時に同じ方向に斜めに伸ばした場合に、各引っ張りばねのフックの向きが異なると、ばね定数の違いにより、各引っ張りばねによってスライダに係る力が異なることから、スライダが回転してしまう虞がある。
そこで、各引っ張りばねでフックの向きを同じにすることにより、各引っ張りばねが同じ方向に延ばされた場合に、各引っ張りばねによってスライダにかかる力が略同じになり、スライダの回転を抑制することができる。なお、この場合も、引っ張りばねを伸ばす方向によって、各引っ張りばねからスライダに係る力は変化するが、各引っ張りばねにおいてほぼ同様に変化するので、各引っ張りばねからスライダにかかる力は略同じになる。
According to such a configuration, it is possible to prevent the force in the rotational direction from acting on the slider when moving the slider.
When the tension spring is fixed by the hook and the tension spring is extended obliquely in each direction, there is a possibility that the spring constant may change depending on the direction of the hook and the direction in which the tension spring is extended obliquely. Therefore, when a plurality of tension springs are simultaneously diagonally extended in the same direction, if the direction of the hook of each tension spring is different, the force applied to the slider is different depending on each tension spring due to the difference in spring constant. There is a risk of rotation.
Therefore, by making the directions of the hooks the same for each tension spring, when the tension springs are extended in the same direction, the forces exerted on the slider by the tension springs become substantially the same, and the rotation of the slider is suppressed. be able to. Also in this case, although the force applied from each tension spring to the slider changes depending on the direction in which the tension springs are extended, the force applied from each tension spring to the slider is substantially the same because each tension spring changes similarly. .
また、本発明の前記構成において、前記弾性体は、両端にフックを備える引っ張りばねとされ、
前記ベースおよび前記スライダには、前記フックをそれぞれ係止する複数の係止部を備え、
前記係止部と前記フックとを点で接触した状態に保持する点接触保持手段を備えることが好ましい。
In the configuration of the present invention, the elastic body is a tension spring provided with hooks at both ends,
The base and the slider include a plurality of locking portions for locking the hooks, respectively.
It is preferable to provide a point contact holding means for holding the locking portion and the hook in a point contact state.
このような構成によれば、フックの支点において、フックが回転可能であるがフックがずれない場合に、上述のように引っ張りばねを伸ばす方向によってばね定数が変化するのを抑制することができる。これにより、例えば、スライダを同じ直線上で正方向と逆方向とに駆動した場合に、正方向と逆方向とで移動軌跡が異なるヒステリシスの発生と、上述のスライダの回転を抑制することができる。すなわち、引っ張りばねを伸ばす方向によるバネ定数の変化を小さくできることから、どの方向に移動しても引っ張りばねから作用する力が方向によって変化するのが防止される。これにより、上述のスライダの移動軌跡のヒステリシスの発生や回転の発生を抑制できる。 According to such a configuration, when the hook is rotatable but does not shift at the fulcrum of the hook, it is possible to suppress the change of the spring constant depending on the direction in which the tension spring is extended as described above. Thereby, for example, when the slider is driven in the normal direction and the reverse direction on the same straight line, it is possible to suppress the generation of hysteresis whose movement locus is different in the forward direction and the reverse direction, and the rotation of the slider described above. . That is, since the change in the spring constant due to the direction in which the tension spring is extended can be made small, it is possible to prevent the force acting from the tension spring from changing depending on the direction regardless of the movement in any direction. As a result, it is possible to suppress the occurrence of hysteresis and rotation of the movement trajectory of the slider described above.
また、本発明の前記構成において、前記ベースと前記スライダとの間に前記弾性体が2つだけ配置されていることが好ましい。 Further, in the configuration of the present invention, it is preferable that only two elastic bodies are disposed between the base and the slider.
このような構成によれば、弾性体の数を減らすことにより、ベースとスライダのスペース効率を向上させ、小型化を図ることができる。また、弾性体の数を減らすことにより、コストダウンを図れる。また、ベースとスライダとの間に弾性体を取り付ける作業が最低限の回数となるので、手振れ補正装置の組立作業を容易にするとともに、製造時間を短縮し、コストの低減を図ることができる。 According to such a configuration, by reducing the number of elastic bodies, the space efficiency of the base and the slider can be improved and miniaturization can be achieved. Further, the cost can be reduced by reducing the number of elastic bodies. Further, since the number of operations for attaching the elastic body between the base and the slider is minimized, the assembly operation of the image stabilization apparatus can be facilitated, the manufacturing time can be shortened, and the cost can be reduced.
また、本発明の前記構成において、前記スライダが前記ベースに対して前記中立位置にある場合に、前記ベースと前記スライダとの間に挟まれる3つ以上の前記ボールを順番に結んで構成される多角形の重心が、前記光軸の位置に略一致するように、前記スライダと前記ベースとに前記ボールが保持されていることが好ましい。 In the configuration of the present invention, when the slider is at the neutral position with respect to the base, three or more balls sandwiched between the base and the slider are connected in order. the center of gravity of the polygon, as substantially to match the position of the optical axis, it is preferable that the ball is held in the base and the slider.
このような構成によれば、ベースに対するスライダの移動を安定させることができる。スライダを移動させた際に、ボールからは、スライダに対して弾性体ほど大きな力は作用せず、上述のスライダの移動のヒステリシスやスライダの回転への影響は少ないが、弾性体により力が掛けられた状態で、前記ボールの配置が中立位置のレンズの光軸位置に対して回転対称からかけ離れた配置で、ボールの分布が偏っている場合に、スライダを傾かせるような力が作用することになり、スライダの移動が安定しなくなる。
したがって、スライダが中立位置にある状態で、ベースとスライダとの間に挟まれる3つ以上のボールを順番に結んで構成される多角形の重心が、中立位置のレンズの光軸位置に一致することが好ましい。
According to such a configuration, the movement of the slider relative to the base can be stabilized. When moving the slider, the ball does not exert a force as large as an elastic body from the ball, and the above-mentioned hysteresis of the movement of the slider and the rotation of the slider are small, but the elastic body exerts a force In the closed state, the arrangement of the balls is arranged so as to be far from rotational symmetry with respect to the optical axis position of the lens at the neutral position, and a force acts to tilt the slider when the distribution of the balls is biased. The movement of the slider becomes unstable.
Therefore, with the slider at the neutral position, the center of gravity of the polygon formed by sequentially connecting three or more balls sandwiched between the base and the slider coincides with the optical axis position of the lens at the neutral position. Is preferred.
また、本発明の前記構成において、前記ボールを保持するボール保持手段と、前記ベースに対する前記スライダの光軸に直交する方向の移動範囲を規制する移動範囲規制手段と、前記ベースに対する前記スライダの回転範囲を規制する回転範囲規制手段とを備え、
前記ボール保持手段は、前記ベースおよび前記スライダにそれぞれ前記ボールを転動自在に挟んで保持するように互いに対向して設けられ、
前記移動範囲規制手段は、前記ベースおよび前記スライダにそれぞれ、前記ベースに対して前記スライダが所定範囲以上移動しようとした際に互いに接触して移動を規制するように設けられ、
前記回転範囲規制手段は、前記ベースおよび前記スライダにそれぞれ、前記ベースに対して前記スライダが所定範囲以上回転しようとした際に互いに接触して前記回転を規制するように設けられていることが好ましい。
Further, in the configuration of the present invention, ball holding means for holding the ball, movement range restricting means for restricting a movement range in a direction orthogonal to the optical axis of the slider with respect to the base, and rotation of the slider with respect to the base And rotation range regulation means for regulating the range,
The ball holding means is provided opposite to each other so as to hold the ball in a freely rolling manner on the base and the slider.
The movement range restricting means is provided on the base and the slider so as to contact each other and restrict movement when the slider tries to move the predetermined range or more with respect to the base.
It is preferable that the rotation range restricting means be provided on the base and the slider so as to contact each other and restrict the rotation when the slider is about to rotate more than a predetermined range with respect to the base. .
このような構成によれば、ベースに対してスライダが大きく移動したり、回転したりすることにより、ボールがボール保持手段から脱落してしまのを防止できる。すなわち、移動範囲規制手段および回転範囲規制手段によりボールが脱落してしまうようなスライダの移動や回転が規制される。
なお、スライダが移動する際にスライダはボールを介してベースに接触することになり、スライダとベースが直接接触して、ベースに対するスライダの移動に影響を与えない構造となっている。すなわち、手振れ補正装置として機能している際に、移動範囲規制手段や回転範囲規制手段が機能するのではなく、例えば、手振れ補正装置をレンズユニットやカメラに組み付ける場合に、スライダに触ることによりスライダが移動してボールが落下するのを防止するためのものである。これにより、ボールが脱落した状態で組み立てられるのを防止して歩留まりの向上を図ることができる。また、組み付け後に、落下の衝撃等でスライダが大きく移動したり回転したりしてボールが脱落するのを抑制できる。また、電動アクチュエータのコイルに異常な電流が流れた際に、スライダが大きく動いてボールが脱落するのを防止できる。
According to such a configuration, it is possible to prevent the ball from falling off the ball holding means by causing the slider to move or rotate largely with respect to the base. That is, the movement range regulating means and the rotation range regulating means regulate the movement or rotation of the slider which causes the ball to fall off.
When the slider moves, the slider comes in contact with the base via the ball, and the slider and the base are in direct contact with each other so as not to affect the movement of the slider relative to the base. That is, when functioning as a camera shake correction device, the moving range regulating means and the rotation range regulating means do not function. For example, when assembling the camera shake correction device to a lens unit or a camera, the slider is touched by touching the slider. Is to prevent the ball from moving and falling. As a result, it is possible to prevent the ball from being assembled in the dropped state and to improve the yield. In addition, it is possible to prevent the ball from falling off due to a large movement or rotation of the slider due to a drop impact or the like after assembly. In addition, when an abnormal current flows in the coil of the electric actuator, it is possible to prevent the slider from moving largely and the ball falling off.
本発明のズームレンズユニットは、前記構成の前記手振れ補正装置を備えることを特徴とする。 The zoom lens unit according to the present invention is characterized by including the image stabilization device of the above-described configuration.
このような構成によれば、上述の各手振れ補正装置と同様の作用効果を奏することができる。 According to such a configuration, the same function and effect as those of the above-described shake correction devices can be obtained.
本発明の前記構成において、ズーム用レンズ群が支持されたズーム用ホルダと、フォーカス用レンズ群が支持されたフォーカス用ホルダと、前記手振れ補正装置の前記ベースである手振れ補正用ホルダとを備え、
前記ズーム用ホルダおよび前記フォーカス用ホルダが、同じシャフトにより、これらホルダに支持されている前記レンズの光軸方向に案内されて移動自在になっているとともに、
前記シャフトに前記手振れ補正用ホルダが取り付けられることにより、前記ズーム用ホルダ、前記フォーカス用ホルダおよび前記手振れ補正用ホルダが前記シャフトにより互いに位置決めされていることが好ましい。
In the above configuration of the present invention, the zoom holder includes a zoom holder on which a zoom lens group is supported, a focus holder on which a focus lens group is supported, and a camera shake correction holder which is the base of the camera shake correction apparatus.
The zoom holder and the focus holder are guided and movable in the optical axis direction of the lens supported by the holders by the same shaft.
It is preferable that the holder for zooming, the holder for focusing, and the holder for camera shake correction are mutually positioned by the shaft by attaching the camera shake correction holder to the shaft.
このような構成によれば、ズーム用ホルダ、フォーカス用ホルダ、手振れ補正用ホルダが同じシャフトにより互いに位置決め可能なので、ズームレンズユニットの歩留まりの向上と、ズームレンズユニットの組立作業の効率化を図ることができる。
すなわち、ズーム用ホルダと、フォーカス用ホルダがそれぞれ別のガイド部材に案内されて光軸方向に移動するのではなく、同じシャフトで案内されるので、ズーム用ホルダと、フォーカス用ホルダとの位置決めが容易にできるとともに、別々のガイド部材で位置合わせするより、精度高く位置合わせが可能になることから、不良品の発生を減少させて歩留まりを向上することができる。
According to such a configuration, since the zoom holder, the focus holder, and the camera shake correction holder can be positioned relative to each other by the same shaft, it is possible to improve the yield of the zoom lens unit and improve the efficiency of the assembly operation of the zoom lens unit. Can.
That is, since the zoom holder and the focus holder are not guided by different guide members and moved in the optical axis direction but guided by the same shaft, positioning of the zoom holder and the focus holder is performed. Since the alignment can be performed more accurately and more easily than the alignment with the separate guide members, the generation of defective products can be reduced and the yield can be improved.
また、これらホルダを収納するケースで、例えば、各ホルダに支持されたレンズの光軸方向を一致させるのではなく、シャフトにより光軸方向の位置合わせが可能なので、ケースに収納する前に各ホルダをシャフトに取り付けて位置合わせしてから各ホルダをケースに収容することができる。この場合も、例えば、光軸方向に移動しない手振れ補正用ボルダとシャフトをケースに位置合わせすれば、ズーム用ホルダおよびフォーカス用ホルダがケースに対して位置決めされる。 Also, in the case that accommodates these holders, for example, the alignment of the optical axis direction can be performed by the shaft instead of matching the optical axis direction of the lenses supported by the respective holders. Can be mounted on the shaft and aligned before each holder is housed in the case. In this case as well, for example, if the camera shake correction not moving in the optical axis direction and the shaft are aligned with the case, the zoom holder and the focus holder are positioned with respect to the case.
また、本発明の前記構成において、前記ズーム用ホルダ、前記フォーカス用ホルダおよび前記手振れ補正用ホルダが保持されるケースを備え、
前記ケースの側面に開口部が形成され、
前記ケースの前記手振れ補正用ホルダが支持される位置の内側面に、前記手振れ補正ホルダを前記開口部から挿入する際に、前記手振れ補正用ホルダの側縁部に前記挿入方向に移動自在に嵌合し、前記手振れ補正用ホルダに支持された前記レンズの前記光軸に直交する方向に沿って前記手振れ補正用ホルダを案内する溝状の案内位置決め部が設けれ、
前記手振れ補正用ホルダは、前記案内位置決め部によって、前記光軸方向および前記光軸方向に直交する方向に沿った位置が決められるとともに、前記案内位置決め部において、前記手振れ補正用ホルダが前記ケースにねじ止めされていることが好ましい。
In the configuration of the present invention, the zoom holder, the focus holder, and the case for holding the camera shake correction holder are provided.
An opening is formed on the side of the case,
When the camera shake correction holder is inserted from the opening on the inner side surface of the case where the camera shake correction holder is supported, the case is movably fitted in the insertion direction in the side edge of the camera shake correction holder A groove-shaped guide positioning portion for guiding the camera shake correction holder along a direction perpendicular to the optical axis of the lens supported by the camera shake correction holder;
The position of the camera shake correction holder along the optical axis direction and the direction orthogonal to the optical axis direction is determined by the guide positioning unit, and the camera shake correction holder is mounted on the case in the guide positioning unit. It is preferable to be screwed.
このような構成によれば、ケース側面の開口からズーム用ホルダ、フォーカス用ホルダおよび手振れ補正用ホルダを挿入して設置することができる。この設置の際に、光軸方向に移動しない手振れ補正用ホルダをケースの案内位置決め部に案内された状態でケースに挿入するとともに案内位置決め部により光軸方向とそれに直交する方向の位置決めが行われることになる。また、溝部に手振れ補正用ホルダの側縁部が嵌合した状態でねじ止めされることになり、ねじ止めの際の力による位置ずれを抑制することができる。 According to such a configuration, the zoom holder, the focus holder and the camera shake correction holder can be inserted and installed from the opening on the side surface of the case. At the time of installation, the camera shake correction holder which does not move in the optical axis direction is inserted into the case while being guided by the guide positioning portion of the case, and the positioning of the optical axis direction and the direction orthogonal thereto is performed by the guide positioning portion It will be. Further, screwing is performed in a state in which the side edge portion of the camera shake correction holder is fitted in the groove portion, and positional deviation due to a force at the time of screwing can be suppressed.
本発明によれば、スライダの移動時に弾性体からスライダに作用する力により、スライダの移動軌跡にヒステリシスが生じたり、スライダに回転が生じたりするのを防止し、手振れ補正をより精密に行うことを可能とし、手振れによる影響をより正確に排除することができる。 According to the present invention, the force acting on the slider from the elastic body at the time of movement of the slider prevents the hysteresis of the movement trajectory of the slider and the rotation of the slider, and the camera shake correction is performed more precisely. To eliminate the influence of camera shake more accurately.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
この実施の形態のズームレンズユニットは、主に一般消費者用のビデオカメラに備えられる光学式ズーム機能と光学式手振れ補正機能を有するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The zoom lens unit according to this embodiment mainly has an optical zoom function and an optical shake correction function, which are provided in video cameras for general consumers.
図1〜図3に示すように、この実施の形態のズームレンズユニットは、メインケース1と、メインケース1内に対物側(撮影対象側)から像を結ぶ(結像)側(撮像素子側)に並んで5つのレンズ群が配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the zoom lens unit according to this embodiment, the
最も対物側のレンズ群(図示略)は、メインケース1に固定されるレンズであり、メインケース1の対物側の端部に固定的に設けられた第1ホルダ2(図2、図3に図示)に支持されている。第1ホルダ2の結像側には、ズーム用に光軸方向に沿って移動自在で、ズーム用レンズ群15を保持する第2ホルダ3が配置されている。
The most objective side lens group (not shown) is a lens fixed to the
第2ホルダ3の結像側には、手振れ補正用のレンズ群であるレンズ18,19(図5に図示)を支持する第3ホルダ4が配置されている。なお、第3ホルダ4は、メインケース1に固定されるベース41と、レンズ18、19を支持するとともに、ベース41に対してレンズ18,19の光軸に直交する方向に移動自在なスライダ61とからなる。この第3ホルダ4は、レンズ18,19を移動させることにより手振れを補正する手振れ補正装置のベース41である。
The third holder 4 supporting the
第3ホルダ4の結像側には、ピント合わせ用(フォーカス用)に光軸方向に沿って移動自在な第4ホルダ5が配置され、この第4ホルダ5には、フォーカス用のレンズ群20が支持されている。
また、第4ホルダ5の結像側、すなわち、最も結像側には、図12、図13に示すようにメインケース1に固定された第5ホルダ6が配置され、この第5ホルダ6に最も結像側のレンズ群(図示略:レンズが1枚であってもよい)が支持されている。
A
In addition, the
このようなズームレンズユニットにおいて、上述のように第3ホルダ4が手振れ補正装置である。手振れ補正装置は、図4〜図9に示すように、ベース41と、スライダ61とを備える。
また、ベース41とスライダ61との間には、3つのボール81(図5に図示)が配置されるとともに、ベース41とスライダ61とを互いに引き付ける2つのコイルスプリング(弾性体、引っ張りばね)82を備え、ボール81が転動可能になっていることにより、ベース41に対してスライダ61を平行移動可能になっている。なお、スライダ61の移動方向は、レンズ18,19の光軸方向に直交する方向である。
In such a zoom lens unit, as described above, the third holder 4 is a camera shake correction device. The camera shake correction device includes a
Also, between the base 41 and the
また、手振れ補正装置としての第3ホルダ4には、スライダ61を第3ホルダ4に支持されるレンズ18,19の光軸方向をZ方向とした場合に、X方向に駆動する電動アクチュエータ40と、Y方向に駆動する電動アクチュエータ40との2つの電動アクチュエータ40を備える。
Further, the third holder 4 as a camera shake correction device includes an
電動アクチュエータ40は、ヨーク51と駆動用の永久磁石であるマグネット52とコイル53とを備えるものであり、マグネット52とヨーク51とにより形成された磁界の磁束中で、コイル53に電流を流すことにより、ベース41に固定されるマグネット52およびヨーク51に対して、スライダ61に固定されるコイル53を一方向としてのX方向またはY方向に移動させるようになっている。
The
また、スライダ61のX方向の移動(位置)と、スライダ61のY方向の移動(位置)とをそれぞれ検出する2つの位置検出装置60を備える。位置検出装置60は、ベース41に固定されているセンサ用の永久磁石であるマグネット71と、スライダ61に固定されるとともにマグネット71により形成される磁界中に配置され、この磁界中をスライダ61とともに移動するホール素子72とを備える。ホール素子72からの磁気の強さの変化を示す信号に基づいて、ベース41に対するスライダ61の位置を検出する。
Further, two
また、ベース41は、略板状の部材であり、その略中央に物体側から結像側に光を通すための円形の開口部である窓部42を備える。窓部42は、ベース41を貫通して設けられ、スライダ61に支持されたレンズ18,19が光軸方向に重なって配置される。また、例えば、円形の開口部である窓部42の中心位置に、手振れ補正のために移動する前の中立位置のスライダ61に支持されたレンズ18,19の光軸位置が配置されるものとしてもよく、ここでは、窓部42の中心を中立位置のスライダに支持されたレンズ18,19の光軸が通るものとする。
The
また、ベース41には、2つのヨーク支持部43が設けられている。これらヨーク支持部43には、上述の電動アクチュエータ40を構成するヨーク51、マグネット52およびコイル53のうちのヨーク51が支持される。また、ヨーク51にマグネット52が支持されている。
The
ヨーク51は、断面コ字状に折られた形状を有し、この断面コ字状のヨーク51の中にマグネット52が支持されている。断面コ字状のヨーク51では、2つの内側面が略互いに平行な状態で対向して配置されており、一方の内側面にマグネット52が支持され、マグネット52と他方の内側面との間に、スライダ61に支持されたコイル53が配置される。
The
マグネット52は略矩形板状であり、長手方向が窓部42の径方向に対して直交するになっている。
これにより、上述の電動アクチュエータ40が構成され、ベース41に対してスライダ61を光軸のZ方向に直交するY方向・X方向に移動可能になっている。
The
Thus, the above-described
また、2つのヨーク支持部43では、支持されるヨーク51およびマグネット52の中心線が窓部42の中心を通るように配置されている。また、2つのヨーク支持部43には、上述の窓部42の中心を通るそれぞれのヨーク51およびマグネット52の中心線が互いに直交するように配置されている。
Further, in the two
ベース41には、上述の位置検出装置60のマグネット71を支持するセンサ用マグネット支持部44を備える。2つのマグネット支持部44は、それぞれ窓部42の中心を間に配置して2つのヨーク支持部43のそれぞれと一対一で対向して配置されている。
The
この際にマグネット支持部44に支持されたマグネット71の中心線と、このマグネット支持部44に対向するヨーク支持部43に支持されるヨーク51およびマグネット52の中心線とが一致し、かつ、これら中心線は、窓部42の中心を通るようになっている。
At this time, the center line of the
また、ベース41には、ベース41とスライダ61との間に挟まれる3つのボール81(図5に図示)をそれぞれ1つずつ転動自在に保持するボール保持部45(図7に図示)が3つ設けられている。なお、ボール保持部45は、3つ以上設けられればよく、3つに限定されるものではないが、ベース41およびスライダ61のスペース効率やコスト等を考慮すると3つであることが好ましい。
In addition, the
これらのボール保持部45は、レンズ18の光軸方向に直交し、ボール81が転動する平面である転動面46の周囲を略四角枠状の突条47で囲んだ状態となっている。略四角枠状の突条47の内側は、ベース41に対するスライダ61の移動可能な範囲に対応してボール81が転動可能になっている。
These
これらのボール保持部45の中心(重心)は、窓部42の周囲に例えば窓部42の中心を中心とする回転対称に配置されることが好ましいが、この実施の形態では、回転対称となる位置に対して位置が少しずれている。なお、言うまでもなく、ボール保持部45の中心位置を窓部42の中心に対して回転対称となるように配置してもよい。
The centers (centers of gravity) of these
また、ボール保持部45の中心を各角部とする多角形の重心を窓部42の中心と一致させてもよい。なお、三角形の重心は、三角形の頂点とその対辺の中点を結ぶ3つの線分の交点である。また、正多角形の重心は、その内接円、外接円の中心である。また、四角形の重心は、2つの対角線により分けられる2つずつの三角形の重心をそれぞれ結ぶ2つの線分の交点である。また、基本的に5角形以上の多角形の重心は、多角形の頂点同士を結ぶ線分により複数の三角形に分け、各三角形の重心を求め、これら三角形の重心を頂点とする図形をさらに三角形に分けて重心を求めることを繰り返すことにより求めることができる。
Further, the center of gravity of a polygon having the center of the
3つ以上のボール保持部45は、窓部42の周囲に分散した状態に配置されることにより、ベース41とスライダ61との間にボール81とコイルスプリング82とを配置した際に、ベース41に対してスライダ61が傾かないようになっていればよい。
When the
前記ベース41には、コイルスプリング82の両端に設けられるフックの一方が係止される2つの係止片部48を備える。この係止片部48には、コイルスプリング82の一方の端部が係止される係止片(係止部)49(図9に図示)を有し、この係止片49に略U字状のフックが係止される。コイルスプリング82は、2つ以上備える必要があり、それに対応して係止片部48も2つ以上設けられる必要がある。この実施の形態では、コイルスプリング82が2つ配置されており、係止片49を備える係止片部48が2つ設けられている。
The
2つの係止片49のコイルスプリング82のフックが掛けられる位置を結ぶ線分の中点は、窓部42の中心と一致している。なお、係止片49は、2つ以上であればよく、3つや4つ等であってもよい。この場合に係止片49のコイルスプリング82のフックが掛けられる位置を頂点とする多角形の重心と、窓部42の中心とが一致するように係止片49が配置される。
The middle point of the line segment connecting the hooking positions of the coil springs 82 of the two locking
また、係止片49のフックが掛けられる位置には、断面V字状の溝50(図10に図示)が形成されている。この溝50にフックが係止されているとともに、フックが係止片49に接着剤により接着されている。これにより、フックの向きが規制され、これら係止片49の溝50と接着剤がフックの向きを規制する規制手段になる。なお、図10において、V字状の溝50に対してU字状のフックは、溝50の両端部の部分で接触し、フックの向きが決められる。
Further, a groove 50 (shown in FIG. 10) having a V-shaped cross section is formed at a position where the hook of the locking
また、2つの係止片49の溝50の方向は、互いに平行になっている。なお、この実施形態において、上述の2つの電動アクチュエータ40のマグネット52(およびヨーク51)のそれぞれの互いに直交する中心線に対して、2つの係止片49のそれぞれの溝50の方向は、所定の角度、例えば45度(315度)となるように配置されている。なお、2つの係止片49の溝50の方向は、これら係止片49のフックが係止される位置を頂点とする多角形の重心位置またはフックが係止される位置を結んだ線分の中点位置を通る任意の線に対して平行となっていればよい。ここでは、重心位置を通るとともにフックの係止位置を通る線分に対してフックの向きが略直交する方向になっている。なお、フックには、コイルスプリング82のコイル部分に繋がる基端部と、繋がっていない先端部があり、フックの向きは、先端部と基端部の位置が互いに逆になる場合に逆向きであり、同じ向きとはならない。
Further, the directions of the
このように各係止片49の溝50の方向を同じにした場合に、これら係止片49にかけられる複数のフックの向きも互いに同じになる。すなわち、フックの向きは、係止片49の溝50の向きとなる。なお、スライダ61におけるコイルスプリング82のフックの係止構造は、後述するが、基本的に上述のベース41におけるコイルスプリング82のフックの係止構造と同じになっている。以下の説明では、ベース41とスライダ61において、コイルスプリング82の係止構造が同じになっていることを前提に説明する。
Thus, when the direction of the
なお、コイルスプリング82は、ベース41に対してスライダ61が移動した場合に、斜めに引っ張られる状態となることから、フックの方向に対してコイルスプリング82が引っ張られる方向によってばね定数に違いが生じる。すなわち、引っ張られる方向(スライダ61の移動方向)と、フックが係止された際の向きによって、フックが係止された際のフックの支点となる位置が変化してしまい、移動方向によって、ばね定数が変化してしまう。
Since the
この場合に、複数配置されるコイルスプリング82のフックの方向が一致していないと、同じ規格のコイルスプリング82を用いても各コイルスプリング82でバネ乗数の違いが生じ、スライダ61の移動の際にスライダ61にかかる力がコイルスプリング82によって異なることになる。この場合に、各コイルスプリングの各係止位置で方向は略同じで異なる大きさの力がかかることにより、スライダ61に回転力が生じることになる。
In this case, if the directions of the hooks of the plurality of
また、上述のように各フックの向きを全てのコイルスプリング82で同じにすることにより、スライダ61の移動方向により、コイルスプリング82のばね定数が変化しても、複数の各コイルスプリング82同士のバネ定数は同じになるので、コイルスプリング82に回転力が生じるのを防止できる。すなわち、スライダ61のコイルスプリング82の複数の係止位置に同じ方向で同じ大きさの力が作用することにより、スライダ61は、回転せずに移動することになる。
Further, as described above, by making the direction of each hook the same for all the coil springs 82, even if the spring constant of the
また、上述のように各コイルスプリングのフックを同じ向きにして固定する構造以外の構造により、コイルスプリング82によるフックの向きの影響を低減するためには、係止片49とフックとが点接触した状態となっていることが好ましい。例えば、図11に示すように、係止片49aのフックが掛けられる溝50aの位置で、係止片49aの幅をフックに対して相対的に細くするとともに、断面V字状の溝50aの底において、溝50aの中央が高く端が低くなるようにする。この際の溝50aの底部分の溝50aの方向に沿った断面は、溝50aの中央を頂点とする二等辺三角形状となっている。また、溝50aの中央部で最もV字状の溝50aのV字の角度が小さくなることにより溝50aの幅が狭く、中央から端に向かって溝50aのV字の角度が大きくなっていることにより溝50aの幅が広くなっている。
Also, in order to reduce the influence of the direction of the hook by the
このような構造の係止片49aの溝50aにコイルスプリング82の円弧状で断面略円形のフックをかけた場合に、溝50aの中央が高く、端が低くかつ係止片49aの溝50a方向に沿った幅が狭いので、フックは溝50aの両端部で溝50aの底に接触せずに、溝50aの中央の底の一点で接触する。また、溝50aの中央では、溝50aの幅が狭く断面V字状なので、フックは溝50aに直交する方向への移動が規制される。溝50aの両端部では溝50aの幅が広くなっているので、フックは溝50aの底の接触部分を中心として回転移動可能になっている。
When hooks of arc shape of
このような係止片49aの溝50aは、フックと点接触するとともに点接触した状態を保持する点接触保持手段となっている。
The
この場合に、スライダ61の移動方向の違いによって生じるコイルスプリング82のバネ定数の変化量が小さくなる。例えば、係止片49とコイルスプリング82とが点接触し、点接触している位置が支点となり、この支点を動かないようにすることによって、スライダの移動方向によるバネ定数の変化量を少なくできるので、上述のようにスライダ61の回転を抑制できるとともに、移動の際の行きと戻りとでのヒステリシスを軽減できる。すなわち、スライダ61の移動方向の違い(逆向きとなる違いを含む)により各コイルスプリング82のバネ定数が変化してしまうことにより、駆動方向に対して移動軌跡が変わってしまうのを防止できる。
In this case, the amount of change in the spring constant of the
なお、ベース41に対するスライダ61の移動範囲は、たとえば、以下のように規制されている。すなわち、ベース41のスライダ61側を向く面の窓部42においては、窓部42の開口の周囲を囲むように、例えば8角形状の周囲壁39がスライダ61側に突出して設けられている。この周囲壁39内にスライダ61のレンズ18を支持する嵌合孔62を構成する円筒部70(図5に図示)が配置されている。この窓部42の周囲壁39により円筒部70の移動範囲が規制されることによって、スライダ61のベースに対する移動範囲が規制されている。これらベース41に設けられる周囲壁39と、スライダ61に設けられる円筒部70とが、ベース41に対して、スライダ61の移動範囲を規制する移動範囲規制手段となっている。
The movement range of the
また、ベース41には、ズーム用の第2ホルダ3を光軸方向に沿って移動自在に案内するとともに、ピント合わせ用(フォーカス用)の第4ホルダ5を光軸方向に沿って移動自在に案内する一対のガイド用シャフト83,84(図1等に図示)のうちの一方のシャフト84が貫通した状態で嵌合するシャフト孔85が形成されている。なお、他方のシャフト83は、ベース41の外側で、90度異なる角度で突出する2つのマグネット支持部44の間を通る位置に配置されるとともにベース41に接触している。
In addition, the
また、ベース41には、ベース41をメインケース1にねじ止めするための2つの挿通孔86,87が設けられている。この挿通孔86,87は、レンズ18の光軸方向に平行な方向に設けられている。この挿通孔86,87には、メインケース1の案内位置決め部7a,7bの部分の結像側から対物側に向けてねじ(図示略)が螺合されている。また、挿通孔86,87は、後述のメインケース1の外側のボス77,78のねじ孔75,76に重なるように、ベース41をメインケース1の案内位置決め部7a,7bにセットした際に、メインケース1の外側に突出する突出部79,80に設けられている。
Further, the
スライダ61は、図5に示すように、レンズ18,19が嵌合して保持される嵌合孔62を備える。この嵌合孔62の内周面にレンズ18,19の外周面が接触して位置決めされることにより、嵌合孔62の中心とレンズ18,19の中心とが一致するとともに、レンズ18,19の中心にレンズ18,19の光軸が配置されている。
As shown in FIG. 5, the
スライダ61には、2つのコイル支持部63が設けられている。これらコイル支持部63には、上述の電動アクチュエータ40を構成するコイル53が位置決めされた状態で支持されている。コイル53は、角を丸めた矩形枠状に電線が巻かれた状態となっており、その長手方向が嵌合孔62の半径方向と直交する方向を向いている。
The
また、コイル53は、コイル支持部63のベース41を向く面に配置されるとともに、コイル支持部63は、ベース41に支持されたヨーク51の対向する2つの内側面と平行に配置され、マグネット52とコイル53とが近接して配置されるようになっている。
In addition, the
また、2つのコイル支持部63では、支持されるコイル53の中心線が嵌合孔62の中心(レンズ18,19の中心(光軸位置))を通るように配置されている。また、2つのコイル支持部63は、上述の嵌合孔62の中心を通るそれぞれの中心線が嵌合孔62の中心位置で互いに直交している。
Further, in the two
また、スライダ61には、上述の位置検出装置60のホール素子72を支持するセンサ支持部64が設けられている。2つのセンサ支持部64は、それぞれ嵌合孔62の中心(レンズ18,19の中心)を間に配置して2つのコイル支持部63のそれぞれと一対一で対向して配置されている。
Further, the
この際のコイル支持部63に支持されているコイル53の中心線と、このコイル支持部63に対向するセンサ支持部64に支持されたホール素子72の中心線とが一致し、かつ、これら中心線は、嵌合孔62の中心を通るようになっている。なお、嵌合孔62の中心は、嵌合孔62に嵌合するレンズ18,19の中心と一致し、レンズ18,19の光軸が重なるようになっている。すなわち、嵌合孔62の中心をレンズ18,19の光軸が通るようになっている。
At this time, the center line of the
前記コイル53およびホール素子72は、フレキシブル配線基板に実装されており、このフレキブル配線基板の一部がスライダ61から延出してズームレンズユニットの外部に接続されるようになっている。なお、フレキシブル配線基板のスライダ61から突出する部分は、光軸に沿った方向に配置されるとともに、U字状に曲げられた状態となっており、光軸方向に直交する方向に移動するスライダ61にできるだけ力がかからないように配置されている。
The
スライダ61は、電源が投入されてコイル53およびホール素子72に電流が流れた状態すなわち、電動アクチュエータ40および位置検出装置60の電源がオンとなった状態で、例えば、ベース41に対してスライダ61が中立位置に配置されるように制御される。なお、電動アクチュエータ40の制御は、位置検出装置60による位置検出に基づくフィードバック制御であり、カメラモジュール(ビデオカメラ)に設けられた図示しない制御装置に制御される。この際にベース41に対してスライダ61が中立位置に配置され、撮影が開始されて手振れが検知されると、スライダ61が中立位置から移動することになる。
The
ベース41に対してスライダ61が中立位置にある場合に、ベース41の所定位置として窓部42の中心と、スライダ61に支持されているレンズ18,19の光軸とが一致するように制御される。この場合に2つのレンズ18,19の光軸上にベース41の窓部42の中心と、スライダ61の嵌合孔62の中心が配置される。
When the
また、スライダ61には、ベース41とスライダ61との間に挟まれる3つのボール81(図5に図示)をそれぞれ1つずつ転動自在に保持するボール保持部65(図5および図6に背面側を図示)が3つ設けられている。
In addition, on the
このボール保持部65は、ベース41の転動面46に対向するとともに、転動面46と平行な面を有し、この面を囲む突条を備える。また、ボール保持部65は、ボール81を転動させる面であるとともに、ボール保持部45の突条47からボール81が出ないようにするためのベース41のボール保持部45の蓋として機能している。
スライダ61が中立位置にある状態で、ボール保持部65は、ボール保持部45に対向して配置され、かつ、スライダ61が中立位置にある場合に窓部42の中心と、レンズ18,19の光軸が一致した状態にされるので、スライダ61におけるボール保持部65の嵌合孔62の中心に対する位置は、ベース41の窓部42の中心に対するボール保持部45の位置と略同様の配置となっている。
The
With the
これらのボール保持部65の中心(重心)は、嵌合孔62の周囲に例えば嵌合孔62の中心を中心とする回転対称に配置されることが好ましいが、この実施の形態では、ベース41のボール保持部45に対応して、上述の回転対称となる位置に対してボール保持部65の位置が少しずれている。なお、言うまでもなく、ボール保持部65の中心位置を嵌合孔62の中心に対して回転対称となるように配置してもよい。
The centers (centers of gravity) of the
また、ボール保持部65の中心を各角部とする多角形の重心を嵌合孔62の中心と一致させてもよい。
3つ以上のボール保持部65は、嵌合孔62の周囲に分散した状態に配置されることにより、ベース41とスライダ61との間にボール81とコイルスプリング82とを配置した際に、ベース41に対してスライダ61が傾かないようになっていればよい。なお、ベース41のボール保持部45と、スライダ61のボール保持部65とからボール81を保持するボール保持手段が構成されている。
In addition, the center of gravity of a polygon having the center of the
When the
スライダ61には、図4〜図6に示すように、コイルスプリング82の両端に設けられるフックの他方が係止される2つの係止片(係止部)69を備える。これらの係止片69に略U字状のフックが係止される。コイルスプリング82は、上述のように2つ以上備える必要があり、それに対応して係止片69も2つ以上設けられる必要がある。この実施の形態では、コイルスプリング82が2つ配置されており、係止片69が2つ設けられている。
The
2つの係止片69のコイルスプリング82のフックが掛けられる位置を結ぶ線分の中点は、嵌合孔62の中心と一致している。なお、係止片69は、2つ以上であればよく、3つや4つ等であってもよい。この場合に係止片69のコイルスプリング82のフックが掛けられる位置を頂点とする多角形の重心と、嵌合孔62の中心とが一致するように係止片69が配置される。
The middle point of the line segment connecting the hooking positions of the coil springs 82 of the two locking
また、係止片69のフックが掛けられる位置には、上述のベース41の溝50と同じ構造の溝が形成されている。この溝にフックが係止されているとともに、フックが係止片69に接着剤により接着されている。
Further, a groove having the same structure as the
また、2つの係止片69の溝の方向は、互いに平行になっている。なお、この実施形態において、上述の2つの電動アクチュエータ40のマグネット52(およびヨーク51)のそれぞれの互いに直交する中心線に対して、2つの係止片69のそれぞれの溝の方向は、所定の角度、例えば45度(315度)となるように配置されている。なお、2つの係止片69の溝の方向は、これら係止片69のフックが係止される位置を頂点とする多角形またはフックが係止される位置を結んだ線分の中点位置を通る任意の線に対して平行となっていればよい。
Further, the directions of the grooves of the two locking
このように各係止片69の溝の方向を同じにした場合に、上述のベース41の係止片49にかけられる複数のフックの向きも互いに同じになる。すなわち、フックの向きは、係止片49の溝の向きとなる。これにより、上述のようにスライダ61を移動させた際のスライダ61の回転が防止される。したがって、係止片69の溝と接着剤がフックの向きを規制する規制手段になる。
As described above, when the direction of the groove of each locking
また、上述のように、コイルスプリング82によるフックの影響を低減するためには、上述のように係止片69とフックとが点接触した状態となっていることが好ましく、スライダ61の係止片69および係止片69の溝が上述のベース41の係止片49aおよび係止片49aの溝50aと同じ構造になっていてもよい。
Further, as described above, in order to reduce the influence of the hook by the
スライダ61には、図4に示すように、センサ支持部64の外側(嵌合孔62の反対側)に回転規制部74がベース41側に突出して設けられている。この回転規制部74は、ベース41のマグネット支持部44に対向して配置され、マグネット支持部44のマグネット71に近接して配置されている。ベース41に対してスライダ61を回転するように力がかかった際に、回転規制部74は、ベース41のマグネット支持部44においてマグネット71の上述の中心線に直交する方向の移動を規制する部分に接触することにより、設定された回転角度以上のベース41に対するスライダ61の回転が規制される。スライダ61の回転規制部74と、ベース41のマグネット支持部44とからベース41に対するスライダ61の回転範囲を規制する回転範囲規制手段が構成されている。
In the
上述のように、窓部42の周囲でベース41のスライダ61側に突出した周囲壁39内に、スライダ61の嵌合孔62を構成する円筒部70が配置されることで、ベース41に対するスライダ61の移動範囲が規制されるが、この周囲壁39と、円筒部70の構造では、スライダ61の回転を規制できない。
As described above, the
ここで、ボール81は、ベース41のボール保持部45と、スライダ61のボール保持部65との間に挟まれて保持されているが、スライダ61が移動したり回転したりすると、ボール保持部45からボール保持部65がずれることにより、ボール81が脱落する虞がある。これらボール保持部45,65には、ボール81の脱落防止のために突条47が設けられているが、ベース41にスライダ61がコイルスプリング82で保持されているだけなので、ボール81の脱落を完全には防止できない。
Here, the
上述のようにベース41に対してスライダ61の移動範囲が規制されることにより、スライダ61が平行移動した場合に、ベース41のボール保持部45とスライダ61のボール保持部65とは、ボールが脱落する可能性がある状態となるまで離れることがないようになっている。また、回転規制部74により、ベース41に対して、スライダ61の回転範囲が規制されることにより、スライダ61の回転によって、ベース41のボール保持部45とスライダ61のボール保持部65とが、ボールが脱落する可能性がある状態となるまで離れることがないようになっている。
The movement range of the
上述のように手振れ補正装置からのボール81の脱落が防止されることにより、例えば、第3ホルダ4を組立作業等のために取り扱う際に、誤ってボール81を脱落させてしまうのを防止することができる。これにより組立作業等における作業性を向上できるとともに、ボール81が脱落したのに気付かないことによる歩留まりの低下を防止できる。
As described above, by preventing the
以上のように、手振れ補正装置においては、ボール81を用いてベース41に対するスライダ61の移動の際の摩擦を低減して、スライダ61を円滑に光軸方向に直交する方向に移動可能とするとともに、コイルスプリング82によりベース41とスライダ61とを互いに引き付けることにより、ベース41にスライダ61を移動可能に保持している。
As described above, in the camera shake correction device, the
この場合にベース41に対してスライダ61を上述のように光軸に直交する方向に移動するように駆動すると、コイルスプリング82が伸ばされることにより、スライダ61に駆動方向の反対側に力が作用する。この際に、各コイルスプリング82から均等に力が作用しないとスライダ61に回転方向に力がかかってしまう。また、直線に沿った駆動方向に駆動しても、駆動方向よって、移動軌跡が直線に対して変化し、ヒステリシスが生じる。
In this case, when the
そこで、各コイルスプリング82の位置を結ぶ線分の中点または多角形の重心が、中立状態のスライダ61に支持されるレンズ18,19の光軸位置に一致するように配置することにより、各コイルスプリング82からスライダ61に係る力をバランスが取れたものとして、スライダ61における上述のヒステリシスや回転を抑制することができる。
Therefore, each center of the line connecting the positions of the coil springs 82 or the center of gravity of the polygon is arranged to coincide with the optical axis position of the
また、上述のように各コイルスプリング82のフックの向きを同じにすることにより、スライダ61が駆動された際に各コイルスプリングのばね定数が略同じになり、スライダ61に回転力が作用するのを抑制できる。
また、コイルスプリング82のフックとフックが掛けられる係止片49,69とを点接触させた状態とすることにより、スライダ61の駆動方向により、各コイルスプリング82のばね定数が変化するのを抑制できる。これにより、スライダ61の上述のヒステリシスと、回転を抑制できる。
Further, as described above, by making the direction of the hooks of the coil springs 82 the same, when the
Further, by making the hooks of the
また、この実施形態では、ボール81を3つ備え、コイルスプリング82を2つ備えており、これらは、必要最低限の数となっている。したがって、部品点数が少なくコストを低減できるとともに、組立作業の作業量の低減を図ることができる。
Further, in this embodiment, three
また、コイルスプリング82が2つの場合に、2つのコイルスプリング82からそれぞれスライダ61に作用する力の差が、スライダ61の回転力を発生させてしまい、コイルスプリング82が3つ以上の場合に対して、状況によってはスライダ61が回転し易くなってしまう虞がある。しかし、上述のように2つのコイルスプリングを結ぶ線分の中点が中立位置のスライダ61のレンズ19の光軸と一致するようにするとともに、コイルスプリング82のフックの方向を一定にしたり、コイルスプリング82のフックと、このフックが掛けられる係止片49,69とが点接触したりすることによって、スライダ61が回転するのを抑制できる。
Also, in the case where there are two
また、上述のように3つのボール81は、各ボール81を頂点とする三角形の重心が、中立位置のスライダ61に保持されたレンズ18,19の光軸と一致するようすれば、円滑にベース41に対してスライダ61が移動可能になる。
Also, as described above, the three
次に、ズームレンズユニットへのレンズの取り付け構造を説明する。
メインケース1は、上述のように物質側となる先端部に一体に設けられ、対物側のレンズ群を保持する第1ホルダ2の部分が円筒形とされている。第1ホルダ2より基端側、すなわち、像が結ばれる側(結像側)は、上述のメインケース1とは別体とされた第2ホルダ3から第4ホルダ5が収容されるものであり、その断面が正方形に近い四角筒状のホルダ収納部1cとなっている。
Next, the mounting structure of the lens to the zoom lens unit will be described.
As described above, the
このホルダ収納部1cは、互いに平行な2つずつの面を有し、4つの面から四角筒状に形成されているが、そのうちの1つの面が開放された状態の形状となっており、この部分に蓋が取り付けられて閉塞される。すなわち、メインケース1は、四角筒状で一つの面が開放された状態のホルダ収納部1cを有するケース本体1aと蓋(図示略)とを備えている。
The
メインケース1の端面を構成する部分には、レンズを支持するとともにメインケース1に一体に設けられた第5のホルダ6を備えている。
このメインケース1のホルダ収納部1cには、開放された一面から第2〜第4ホルダ3〜5が挿入されてホルダ収納部1cに設置されるようになっている。
In a portion constituting the end face of the
The second to
図2に示すように、このメインケース1のホルダ収納部1cには、手振れ補正装置である第3ホルダ4のベース41が固定的に取り付けられるようになっている。ホルダ収納部1cの第3ホルダ4の取り付け位置には、第3ホルダ4のベース41の両側縁部を上述の光軸方向の前後から挟み込んだ状態で、ベース41を光軸方向に直交する1つの方向に案内するとともに、ベース41の光軸方向に沿った位置と、光軸方向に直交する方向の位置決めを行う略溝状の案内位置決め部7a,7bが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
この案内位置決め部7a,7bは、上述のホルダ収納部1cの開放された面に隣接する2つの面のそれぞれを構成する互いに対向するとともに互いに平行な壁部8,9に形成されている。
これら壁部8,9に隣接し、開放された面、すなわち蓋に対向する面を構成する壁部分と、蓋とにもベース41の位置を決める溝状の位置決め部が設けられている。
なお、これら位置決め部および案内位置決め部7a、7bは、溝である必要はなく、例えば、壁部8,9の内側面において、ベース41の周縁部を光軸方向の物体側と結像側とから挟み込むような部材が配置されていればよい。
The guide positioning portions 7a and 7b are formed on mutually opposing and
A groove-like positioning portion for determining the position of the
The positioning portions and the guide positioning portions 7a and 7b need not be grooves. For example, in the inner side surfaces of the
また、ベース41には、ベース41をメインケース1にねじ止めするための2つの挿通孔86,87が設けられている。この挿通孔86,87は、レンズ18の光軸方向に平行な方向に設けられている。
また、図12、図13に示すように、メインケース1には、これら挿通孔86,87の物体側に隣接して、光軸方向に平行な方向のねじ孔75,76を有するボス77,78が設けられており、このボス77,78のねじ孔75,76と、ベース41の挿通孔86,87が連通しており、挿通孔86、87の結像側からねじを物体側に向けて挿入するとともにボス77,78のねじ孔に螺合することにより、メインケース1にベース41が位置決め固定される。
Further, the
Further, as shown in FIGS. 12 and 13, a
メインケース1には、案内位置決め部7a,7bの部分に前記ベース41の挿通孔86,87を備える一対の突出部79,80をそれぞれメインケース1内部から外部に突出させる孔が形成されている。案内位置決め部7a、7bでは、ベース41を有する第3ホルダ4である手振れ補正用ホルダを挿入して位置決めするが、第3ホルダ4を容易に挿入できるように、案内位置決め部7a,7bでは、第3ホルダ4の周縁部を挟む溝状の部分における第3ホルダ4との間のクリアランスが広めに設定されている。
The
それに対して、メインケース1外部のボス77,78に繋がる案内位置決め部7a,7bの孔の部分、すなわち、ベース41の突出部79,80が貫通する孔の部分では、クリアランスが狭くされ、ベース41が案内位置決め部7a、7bに案内されている状態で、突出部79,80を前記孔に軽く押し込む状態となる。また、この状態でボス77,78と、突出部79,80の互いに当接する部分のクリアランスが狭くされるか、クリアランスがない状態とされて、ボス77,78に突出部79が押し付けられた状態となる。
On the other hand, in the portion of the holes of the guide positioning portions 7a and 7b connected to the
このような構造においては、一対の突出部79,80がメインケース1の案内位置決め部7a,7bに設けられた孔に挿入された状態でボス77,78に押し付けられているので、メインケース1に対してベース41を有する第3ホルダ4の回転を規制した状態となっている。ねじ止めに際しては、ねじを最後に締める際に、ねじ止めされる部材がねじの回転と供回りしてしまう虞がある。すなわち、案内位置決め部7a,7bに第3ホルダ4が緩く嵌合した状態で、メインケース1に第3ホルダ4をねじ止めすると、第3ホルダ4が少しだけ回転してしまう虞があり、例えば、第3ホルダ4を何かで押さえながらねじ止めするなどの必要が生じ、ねじ止め作業が煩雑になってしまう。
In such a structure, the
それに対して、この実施の形態では、上述のような構造から、ねじ止めに際し、突出部79,80がボス77,78に押し付けられるとともに、一対の突出部79,80がそれぞれメインケース1の孔にきつめに挿入されていることにより、ねじ止め時の供回りを防止でき、ねじ止め作業を容易にすることができる。
On the other hand, in this embodiment, due to the structure as described above, when screwing, the
また、第2〜第4ホルダ3〜5のメインケース1への取り付けに際しては、図2、図3に示すように、シャフト83,84に第2〜第4ホルダ3〜5を取り付けた状態とされる。上述のように第3ホルダ4には、2つのシャフト83,84のうちの1つのシャフト84がシャフト孔85を貫通した状態となっている。また、第2ホルダ3と、第4ホルダ5には、それぞれ保持するレンズ群15、レンズ群20のレンズの中心を挟む位置にシャフト孔が設けられており、シャフト83,84が貫通した状態になっている。
In addition, when attaching the second to fourth holders 3-5 to the
また、第3ホルダ4(ベース41)を貫通せずに、第2ホルダ3と第4ホルダ5を貫通するシャフト83は、上述のように第3ホルダ4であるベース41に接触して配置され、ベース41がシャフト84回りに回転してしまうのを防止している。
Further, the
上述のようにベース41をメインケースに取り付ける際に、シャフト83,84と、これらが貫通した状態の第2ホルダ3と第4ホルダ5がメインケースに挿入される。各シャフト83,84は、それらの両端部がメインケース1のホルダ収納部1c内に設けられるシャフト位置決め部(図示略)に位置決めされて支持される。
シャフト位置決め部は、2つのシャフト83,84に対応して、ホルダ収納部1cの物体側端部と結像側端部にそれぞれ2つずつ設けられる。
As described above, when the
Two shaft positioning portions are provided at each of the object-side end and the imaging-side end of the
これらシャフト位置決め部により、2つのシャフト83,84がメインケース1に位置決めされる。また、上述のように光軸方向に移動しない第3ホルダ4としてのベース41は上述のように案内位置決め部7a、7bに光軸方向の位置が決められるとともに、光軸方向に直交する方向の位置も決められ、さらに上述のようにねじ止めされてメインケース1に固定される。
The two
したがって、2本のシャフト83,84は、メインケース1のシャフト位置決め部と、ベース41に位置が決められ、これらシャフトに光軸方向に移動自在なズーム用ホルダである第2ホルダ3と、フォーカス用ホルダである第4ホルダ4とが位置決めされることになる。これにより第1〜第5ホルダ2〜6の光軸が一致するように配置される。また、光軸方向に移動するズーム用の第2ホルダ3と、フォーカス用の第4ホルダ5が同じシャフト83,84に案内されることになる。
Therefore, the positions of the two
このようなズームレンズユニットにおいては、ズーム用の第2ホルダ3と、手振れ補正用の第3ホルダ4と、フォーカス用の第4ホルダ5とが、メインケースに対してこれらホルダ3〜5に支持されるレンズの光軸方向に略直交する方向、すなわち、メインケース1の側面の開口部から挿入して設置可能になっている。
In such a zoom lens unit, the
また、各ホルダ3〜5は、上述のように2つのシャフト83,84にセットされて各ホルダ3〜5のレンズの光軸が合わせられた状態で、メインケース1にセットされることになる。また、光軸方向に移動しない手振れ補正用の第3ホルダ4がメインケース1の案内位置決め部7a,7bにより、位置決めされるとともにねじ止めされて固定されている。したがって、これらホルダ3〜5は、各ホルダ3〜5に支持されるレンズの光軸がシャフト83,84により合わせられるとともに、シャフト83,84は、メインケース1のシャフト位置決め部により位置決めされるとともに、第3ホルダ4(ベース41)を介してメインケース1に位置決めされる。
Further, each
この場合に、従来のように光軸方向に沿ってメインケース内に複数のホルダをセットする場合に比較して、レンズの光軸をメインケース1に対して精度高く合わせることが可能になり、従来の場合に比較して、作業時間の短縮と歩留まりの向上を図ることができる。
In this case, it becomes possible to align the optical axis of the lens with the
以下に、本発明の実施例としての実験例について説明する。
この実験例では、基本的に上述の第3ホルダ4としての手振れ補正装置において、
図14に示すように、ベース41に対してスライダ61を移動するように電動アクチュエータ40を作動させた場合に、位置検出装置60のホール素子72からの信号出力に基づいて移動軌跡と、スライダ61の回転角度を求めたものである。
An experimental example as an embodiment of the present invention will be described below.
In this experimental example, basically, in the camera shake correction apparatus as the third holder 4 described above,
As shown in FIG. 14, when the
図14に示すように、スライダ61の駆動制御により、スライダ61は、以下に記載の4パターンで駆動される。
1番目のパターンは、図14において実線aで示され、2つの電動アクチュエータ40のコイル53に同じ方向(順方向)に電流を流した状態から両方とも逆方向に電流を流すものであり、このパターンがOOからCCで表され、後述の図15〜図22のグラフにおいて、移動軌跡や回転角度の変化が実線で示される。
As shown in FIG. 14, the
The first pattern is shown by a solid line a in FIG. 14 and is a current flowing in the same direction (forward direction) to the
2番目のパターンは、図14において二点鎖線bで示され、一番目のパターンの逆パターンであり、このパターンがCCからOOで表され、後述の図15〜図22のグラフにおいて、移動軌跡や回転角度の変化が2点鎖線で示される。 The second pattern is indicated by the alternate long and two short dashes line b in FIG. 14 and is a reverse pattern of the first pattern, and this pattern is represented by CC to OO, and in the graphs of FIGS. The change of the rotation angle is indicated by a two-dot chain line.
3番目のパターンは、図14において二重線cで示され、2つの電動アクチュエータに逆方向の電流を流した状態から、それぞれの電流の向きを逆にするもので、このパターンがOCからCOで表され、後述の図15〜図22のグラフにおいて、移動軌跡や回転角度の変化が二重線で示される。 The third pattern is shown by a double line c in FIG. 14 and reverses the direction of each current from the state in which current flows in opposite directions to the two electric actuators, and this pattern is from OC to CO In the graphs of FIG. 15 to FIG. 22 described later, changes in the movement trajectory and the rotation angle are indicated by double lines.
4番目のパターンは、図14において二重の点線dで示され、3番目のパターンの逆パターンであり、このパターンがCOからOCで表され、後述の図15〜図22のグラフにおいて、移動軌跡や回転角度の変化が二重の点線で示される。 The fourth pattern is shown by the double dotted line d in FIG. 14 and is the reverse pattern of the third pattern, and this pattern is represented by CO to OC, and is shifted in the graphs of FIGS. The change of the trajectory and the rotation angle is indicated by a double dotted line.
また、上述の駆動パターンでスライダを駆動する際の実験の条件に付いて説明する。
1つ目の実験を比較例とし、この比較例の条件は、コイルスプリング82を3つ用い、この3つのコイルスプリング82からなる三角形の重心が、中立位置のレンズ18,19の光軸位置と一致せず、かつ、各コイルスプリング82のフックの向きが異なることである。
In addition, conditions of the experiment when driving the slider with the above-described drive pattern will be described.
The first experiment is taken as a comparative example, and the condition of this comparative example is that using three
2つ目の実験を実施例1とし、この実施例1の条件は、コイルスプリング82を3つ用い、この3つのコイルスプリング82からなる三角形の重心が、中立位置のレンズ18,19の光軸と一致するが、各コイルスプリング82のフックの向きが異なることである。
The second experiment is taken as Example 1, and the condition of this Example 1 is that three
3つ目の実験を実施例2とし、この実施例2の条件は、コイルスプリング82を2つ用い、この2つのコイルスプリング82からなる線分の中点が、中立位置のレンズ18,19の光軸と一致し、各コイルスプリング82のフックの向を同じにしたことである。
The third experiment is taken as Example 2, and the condition of this Example 2 is that two
4つ目の実験を実施例3とし、この実施例3の条件は、コイルスプリング82を2つ用い、この2つのコイルスプリング82からなる線分の中点が、中立位置のレンズ18,19の光軸と一致し、各コイルスプリング82のフックを点接触で固定したことである。
The fourth experiment is taken as Example 3, and the condition of this Example 3 is that two
以下に、実験結果を説明する。なお、比較例および実施例1〜3においては、それぞれ逆方向にスライダ61を駆動した場合の移動軌跡のヒステリシスと、スライダ61の回転(ローテーション)とを示す2つのグラフで実験結果を示している。
移動軌跡を示すグラフでは、縦軸がY座標であり、横軸がX座標となっており、移動軌跡がμm単位で示されている。ローテーションを示すグラフでは、指定位置の移動距離が横軸に配置され、縦軸がスライダ61の回転角度となっている。ここでの回転角度の単位は分であり、度の1/60の角度となる。なお、移動軌跡とローテーションの角度は、位置検出装置60のホール素子72から出力される信号に基づいて求めたものである。
The experimental results are described below. In the comparative example and the examples 1 to 3, the experimental results are shown by two graphs showing the hysteresis of the movement locus when the
In the graph showing the movement locus, the vertical axis is the Y coordinate, the horizontal axis is the X coordinate, and the movement locus is shown in μm. In the graph showing the rotation, the movement distance of the designated position is arranged on the horizontal axis, and the vertical axis is the rotation angle of the
比較例の結果は、図15と図16のグラフに示されるように、後述する実施例1〜3の場合と比較して、スライダ61の移動軌跡のヒステリシスが大きく、かつ、ローテーションの角度も大きなものとなっている。
それに対して、実施例1の結果では、図17と図18のグラフに示されるように、ローテーションに大きな変化はないが、ヒステリシスが低減している。但し、各コイルスプリング82よって、バネ定数が異なるとともに移動方向によってバネ定数が変化するので、スライダ61の直進性が低い。
As shown in the graphs of FIG. 15 and FIG. 16, the results of the comparative example show that the hysteresis of the movement trajectory of the
On the other hand, in the result of Example 1, as shown in the graphs of FIG. 17 and FIG. 18, the rotation is not largely changed but the hysteresis is reduced. However, since the spring constant differs depending on each
実施例2の結果では、図19と図20のグラフに示されるように、実施例1の結果に対して、ローテーションが若干改善され、移動軌跡の直進性が高くなっている。
実施例3の結果では、図21と図22のグラフに示されるように、比較例や実施例1,2対して、ローテーションおよびヒステリシスや移動軌跡の直進性が改善している。
In the result of Example 2, as shown in the graphs of FIGS. 19 and 20, the rotation is slightly improved as compared with the result of Example 1, and the rectilinearity of the movement locus is high.
In the result of Example 3, as shown in the graphs of FIG. 21 and FIG. 22, for the comparative example and Examples 1 and 2, rotation and hysteresis, and straightness of movement locus are improved.
以上の実験結果から、2つのコイルスプリング82を結ぶ中点の重心または、3つ以上のコイルスプリング82を順に結んで構成される多角形の重心が中立位置のスライダ61のレンズ」18,19の光軸位置に配置されることが好ましい。
また、コイルスプリング82のフックは同じ向きにされることが好ましい。また、コイルスプリング82のフックを点接触で固定することがより好ましい。
From the above experimental results, it is possible that the center of gravity of the middle point connecting the two
Further, it is preferable that the hooks of the
1 メインケース(ケース)
3 第2ホルダ(ズーム用ホルダ)
4 第3ホルダ(手振れ補正装置のベース)
5 第4ホルダ(フォーカス用ホルダ)
15〜17 ズーム用レンズ群
20〜22 フォーカス用レンズ群
18 レンズ
19 レンズ
39 周囲壁(移動範囲規制手段)
41 ベース(手振れ補正用ホルダ)
44 マグネット支持部(回転範囲規制手段)
49 係止部(規制手段、点接触保持手段)
61 スライダ
69 係止部(規制手段、点接触保持手段)
70 円筒部(移動範囲規制手段)
74 回転規制部(回転範囲規制手段)
81 ボール
82 コイルスプリング(弾性体、引っ張りばね)
83 シャフト
84 シャフト
1 Main case (case)
3 Second holder (holder for zoom)
4 Third holder (base of camera shake correction device)
5 4th holder (holder for focus)
15 to 17
41 Base (holder for image stabilization)
44 Magnet support (rotation range control means)
49 Locking part (regulating means, point contact holding means)
61
70 Cylindrical part (moving range control means)
74 Rotation regulation part (rotation range regulation means)
81
83
Claims (11)
前記弾性体は、前記レンズの前記光軸の位置が前記ベースに対して所定の中立位置にある場合に、2つの前記弾性体を結ぶ線分の中点または3つ以上の前記弾性体を順番に結んで構成される多角形の重心が、前記光軸の位置に略一致するように、前記ベースと前記スライダとに接続され、
前記弾性体は、両端にフックを備える引っ張りばねとされ、
前記ベースおよび前記スライダには、前記フックをそれぞれ係止する複数の係止部を備え、
前記係止部は、前記フックの向きを規制する規制手段を備え、
前記規制手段は、前記引っ張りばねの長手中心軸周りの前記フックの回転を規制する溝と、前記フックの延在方向の移動を規制する接着剤とを含み、
前記ベースの全ての前記係止部の前記規制手段は、前記規制手段に規制される全ての前記フックの向きを互いに同じ向きとなるように固定し、
前記スライダの全ての前記係止部の前記規制手段は、前記規制手段に規制される全ての前記フックの向きを互いに同じ向きとなるように固定する、
ことを特徴とする手振れ補正装置。 A slider for holding a lens, and a base for supporting the slider, wherein three or more balls are sandwiched between the base and the slider, and the base sandwiching the ball by a plurality of elastic bodies In the camera shake correction device, the base is movably supported in the direction perpendicular to the optical axis direction of the lens by attracting the slider and the optical axis direction of the lens to each other.
When the position of the optical axis of the lens is at a predetermined neutral position with respect to the base, the elastic body sequentially arranges the middle point of the line segment connecting the two elastic bodies or the three or more elastic bodies. A center of gravity of a polygon formed by connecting to the base and the slider so as to substantially coincide with the position of the optical axis;
The elastic body is a tension spring provided with hooks at both ends,
The base and the slider include a plurality of locking portions for locking the hooks, respectively.
The locking portion includes a control unit that controls the direction of the hook.
The restricting means includes a groove that restricts the rotation of the hook around the longitudinal central axis of the tension spring, and an adhesive that restricts the movement of the hook in the extension direction.
The restricting means of all the locking portions of the base fixes the directions of all the hooks restricted by the restricting means in the same direction.
The restricting means of all the locking portions of the slider fixes the directions of all the hooks restricted by the restricting means in the same direction.
Camera shake correction device characterized by.
前記ボール保持手段は、前記ベースおよび前記スライダにそれぞれ前記ボールを転動自在に挟んで保持するように互いに対向して設けられ、
前記移動範囲規制手段は、前記ベースおよび前記スライダにそれぞれ、前記ベースに対して前記スライダが所定範囲以上移動しようとした際に互いに接触して移動を規制するように設けられ、
前記回転範囲規制手段は、前記ベースおよび前記スライダにそれぞれ、前記ベースに対して前記スライダが所定範囲以上回転しようとした際に互いに接触して前記回転を規制するように設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の手振れ補正装置。 Ball holding means for holding the ball, movement range restricting means for restricting the movement range of the slider in a direction orthogonal to the optical axis of the slider with respect to the base, rotation range restricting means for restricting the rotation range of the slider with respect to the base Equipped with
The ball holding means is provided opposite to each other so as to hold the ball in a freely rolling manner on the base and the slider.
The movement range restricting means is provided on the base and the slider so as to contact each other and restrict movement when the slider tries to move the predetermined range or more with respect to the base.
The rotation range restricting means is provided on the base and the slider so as to contact each other and restrict the rotation when the slider is about to rotate more than a predetermined range with respect to the base. The camera shake correction device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記ズーム用ホルダおよび前記フォーカス用ホルダが、同じシャフトにより、これらホルダに支持されている前記レンズの光軸方向に案内されて移動自在になっているとともに、
前記シャフトに前記手振れ補正用ホルダが取り付けられることにより、前記ズーム用ホルダ、前記フォーカス用ホルダおよび前記手振れ補正用ホルダが前記シャフトにより互いに位置決めされていることを特徴とする請求項6に記載のズームレンズユニット。 A zoom holder on which the zoom lens group is supported, a focus holder on which the focus lens group is supported, and a camera shake correction holder which is the base of the camera shake correction apparatus;
The zoom holder and the focus holder are guided and movable in the optical axis direction of the lens supported by the holders by the same shaft.
7. The zoom according to claim 6, wherein the holder for zooming, the holder for focusing, and the holder for shaking correction are positioned relative to each other by the shaft by attaching the holder for shaking correction to the shaft. Lens unit.
前記ケースの側面に開口部が形成され、
前記ケースの前記手振れ補正用ホルダが支持される位置の内側面に、前記手振れ補正ホルダを前記開口部から挿入する際に、前記手振れ補正用ホルダの側縁部に前記挿入方向に移動自在に嵌合し、前記手振れ補正用ホルダに支持された前記レンズの前記光軸に略直交する方向に沿って前記手振れ補正用ホルダを案内する溝状の案内位置決め部が設けれ、
前記手振れ補正用ホルダは、前記案内位置決め部によって、前記光軸方向および前記光軸方向に直交する方向に沿った位置が決められるとともに、前記案内位置決め部において、前記手振れ補正用ホルダが前記ケースにねじ止めされていることを特徴とする請求項7に記載のズームレンズユニット。 And a case for holding the zoom holder, the focus holder, and the camera shake correction holder.
An opening is formed on the side of the case,
When the camera shake correction holder is inserted from the opening on the inner side surface of the case where the camera shake correction holder is supported, the case is movably fitted in the insertion direction in the side edge of the camera shake correction holder And a groove-shaped guide positioning portion for guiding the camera shake correction holder along a direction substantially orthogonal to the optical axis of the lens supported by the camera shake correction holder.
The position of the camera shake correction holder along the optical axis direction and the direction orthogonal to the optical axis direction is determined by the guide positioning unit, and the camera shake correction holder is mounted on the case in the guide positioning unit. The zoom lens unit according to claim 7, wherein the zoom lens unit is screwed.
前記弾性体は、前記レンズの前記光軸の位置が前記ベースに対して所定の中立位置にある場合に、2つの前記弾性体を結ぶ線分の中点または3つ以上の前記弾性体を順番に結んで構成される多角形の重心が、前記光軸の位置に略一致するように、前記ベースと前記スライダとに接続され、
前記弾性体は、両端にフックを備える引っ張りばねとされ、
前記ベースおよび前記スライダには、前記フックをそれぞれ係止する複数の溝を有する係止部を備え、
前記複数の係止部の溝は、すべて同じ方向を向いているとともに、前記引っ張りばねの長手中心軸周りの前記フックの回転を規制し、
前記ベースの全ての前記係止部の溝には前記フックが係止され、接着剤により前記フックと前記係止部は前記フックの延在方向の移動を規制するように固着されており、
前記スライダの全ての前記係止部の溝には前記フックが係止され、接着剤により前記フックと前記係止部は前記フックの延在方向の移動を規制するように固着されている、
ことを特徴とする手振れ補正装置。 A slider for holding a lens, and a base for supporting the slider, wherein three or more balls are sandwiched between the base and the slider, and the base sandwiching the ball by a plurality of elastic bodies In the camera shake correction device, the base is movably supported in the direction perpendicular to the optical axis direction of the lens by attracting the slider and the optical axis direction of the lens to each other.
When the position of the optical axis of the lens is at a predetermined neutral position with respect to the base, the elastic body sequentially arranges the middle point of the line segment connecting the two elastic bodies or the three or more elastic bodies. A center of gravity of a polygon formed by connecting to the base and the slider so as to substantially coincide with the position of the optical axis;
The elastic body is a tension spring provided with hooks at both ends,
The base and the slider include locking portions having a plurality of grooves for locking the hooks, respectively.
Groove of the plurality of engaging portions are all together are oriented in the same direction, to restrict the rotation of the hook about the longitudinal center axis of the tension spring,
The hooks are locked in the grooves of all the locking portions of the base, and the hook and the locking portions are fixed by an adhesive so as to restrict the movement of the hook in the extending direction .
The hooks are locked in the grooves of all the locking portions of the slider , and the hook and the locking portion are fixed by an adhesive so as to restrict the movement of the hook in the extending direction .
Camera shake correction device characterized by.
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