JP6974052B2 - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents
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Description
図1は本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット1を被写体側から見た斜視図である。図1に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1(以下、光学ユニット1という)は、Z軸方向から見た場合に略8角形の外形をした筒状ケース20を備える。筒状ケース20は、略8角形の筒状の胴部21と、胴部21の+Z方向の端部から内側に張り出
した枠状の端板部22を備える。端板部22の中央には略8角形の開口部23が形成されている。開口部23は被写体側(+Z方向)を向いている。また、胴部21には、−Z方向の端部の周方向の一部を切り欠いた切り欠き部24が形成されている。
固定体8は、上述した筒状ケース20と、筒状ケース20に対して反被写体側(−Z方向側)から組み付けられる反被写体側ケース25と、反被写体側ケース25の反被写体側(−Z方向側)の面に形成された凹部に取り付けられるヨーク26と、反被写体側ケース25に対して反被写体側(−Z方向側)から固定される板状部材27を備える。本形態では、筒状ケース20は磁性材料から形成され、反被写体側ケース25は樹脂材料から形成されている。
ホルダ5は、可動体3の外周側に位置するホルダ本体部材31と、反被写体側(−Z方向)からホルダ本体部材31に固定されて可動体3とZ軸方向に対向する回転台座32とを備える。ホルダ本体部材31および回転台座32は樹脂製である。ホルダ本体部材31は、筒状ケース20の開口部23の内側に配置される環状部34(図1参照)と、環状部34の−Z方向側に連続するホルダ胴部35を備える。ホルダ胴部35は、X軸方向の両側およびY軸方向の両側に開口する4箇所の窓部36と、周方向に隣り合う窓部36を区画する4本の縦枠部37を備える。
ローリング用磁気駆動機構12は、図2に示すように、ホルダ5の回転台座32に保持された2つのローリング駆動用コイル15と、固定体8の反被写体側ケース25およびヨーク26に保持されて、Z軸方向で各ローリング駆動用コイル15と対向する2つのローリング駆動用磁石16を備える。各ローリング駆動用磁石16は、周方向に2分割され、ローリング駆動用コイル15と対向する面の磁極が分割位置(着磁分極線)を境にして異なるように着磁されている。また、各ローリング駆動用コイル15は空芯コイルであり、径方向に延びる長辺部分が有効辺として利用される。回転台座32には、ローリング駆動用磁石16とZ軸方向で対向する磁性部材18が保持されている。磁性部材18と揺動駆動用磁石14は、ホルダ5を基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成する。
図2に示すように、可動体3は、カメラモジュール100と、カメラモジュール100を外周側から保持するカメラモジュールホルダ110を備える。カメラモジュール100は、光学素子2と、光学素子2の光軸L上に位置する撮像素子103とを有する。撮像素子103は、基板104の被写体側(+Z方向)の面に実装されている。基板104の反被写体側(−Z方向)の面には、信号処理用のICチップ105が搭載されている。また、カメラモジュール100は、光学素子2を保持するレンズホルダ106を備える。レンズホルダ106は、Z軸方向に延びる円筒部107と、円筒部107の反被写体側(−Z方向)の端縁から外周側に拡がる矩形の板部108と、板部108の外周縁から−Z方向に延びる角筒部109を備える。角筒部109には、基板104およびICチップ105を反被写体側(−Z方向)から覆う板バネ120が固定されている。
ジンバル機構4は、カメラモジュールホルダ110(可動体3)とホルダ本体部材31(ホルダ5)との間に構成されている。上述したように、ホルダ5は、ジンバル機構4による支持構造においては、可動体3を揺動可能に支持する固定体として機能する。ジンバル機構4は、カメラモジュールホルダ110の第1軸線R1上の対角位置に設けられた2箇所の第1揺動支持部41(図3、図5参照)と、ホルダ本体部材31の第2軸線R2上の対角位置に設けられた2箇所の第2揺動支持部42(図4、図5参照)と、第1揺動支持部41および第2揺動支持部42によって支持される可動枠45を備える。第1軸線R1および第2軸線R2はZ軸方向と直交し、且つ、X軸方向およびY軸方向に対して45度傾いた方向である。
50は、第1バネ支持面433によって光軸L方向と直交する方向(第1軸線R1方向)で支持され、第1軸線R1方向に弾性変形可能となっている。また、第3板部53は凹部432の内側に挿入され、位置調整部90に設けられた第1バネ固定面434に対して被写体側(+Z方向)から当接する。すなわち、接点バネ50は、第1バネ固定面434によって反被写体側(−Z方向)で支持される。本形態では、第3板部53は、第1バネ固定面434に接着されている。
図5に示すように、揺動用磁気駆動機構11は、可動体3と固定体8の間に設けられた第1揺動用磁気駆動機構11Aおよび第2揺動用磁気駆動機構11Bを備える。第1揺動用磁気駆動機構11Aは、X軸方向で対向する揺動駆動用磁石14と揺動駆動用コイル13とからなる組を2組備える。第2揺動用磁気駆動機構11Bは、Y軸方向で対向する揺動駆動用磁石14と揺動駆動用コイル13とからなる組を2組備える。揺動駆動用コイル13は、カメラモジュールホルダ110のX軸方向の両側の壁部116、117およびY軸方向の両側の壁部117、118の外側面に保持される。揺動駆動用磁石14は、固定体8の筒状ケース20(図1参照)の内側面に保持される。各揺動駆動用磁石14は、図2に示すようにZ軸方向に2分割され、内面側の磁極が分割位置(着磁分極線)を境にして異なるように着磁されている。揺動駆動用コイル13は空芯コイルであり、+Z方向側および−Z方向側の長辺部分が有効辺として利用される。筒状ケース20は磁性材料から構成されているので、揺動駆動用磁石14に対するヨークとして機能する。
光学ユニット1は、上記のように、X軸回りの振れ補正、およびY軸回りの振れ補正を行う揺動用磁気駆動機構11を備える。従って、ピッチング(縦揺れ)方向およびヨーイング(横揺れ)方向の振れ補正を行うことができる。また、光学ユニット1はローリング用磁気駆動機構12を備えるので、ローリング方向の振れ補正を行うことができる。例えば、光学ユニット1が、可動体3にジャイロスコープを搭載している場合には、ジャイロスコープによって直交する3軸回りの振れを検出して、検出した振れを打ち消すように揺動用磁気駆動機構11およびローリング用磁気駆動機構12を駆動する。
図7は第1揺動支持部41の拡大断面図である。また、図8は位置調整部90の説明図であり、図8(a)は変形前の位置調整部90であり、図8(b)は位置調整部90の変形方法の説明図である。また、図8(c)は変形後の位置調整部90に固定用の接着剤を塗布した状態を示し、図8(d)は接点バネ50を固定した位置調整部90を示す。上述したように、第1揺動支持部41は、第1接点バネ保持部43である凹部432を備えており、凹部432の底面に位置調整部90が形成されている。位置調整部90は、第1軸線R1および第2軸線R2と直交する第3軸線方向であるZ軸方向に変形可能な部位である。位置調整部90の被写体側(+Z方向)の先端には、第1バネ固定面434が形成されている。
傾く。本形態では、位置調整部90によって接点バネ50の固定位置をZ軸方向に変化させ、ジンバル機構4による可動体3の支持位置をZ軸方向に調整して、可動体3の重心ずれを解消する。
91(潰し部92)の先端面である第1バネ固定面434に接点バネ50を固定する作業を行う。これにより、接点バネ50の位置調整が行われ、可動体3の重心ずれが解消される。
以上説明したように、本形態の光学ユニット1では、可動体3はジンバル機構4によってホルダ5(固定体)に対して揺動可能に支持されており、ジンバル機構4は、可動体3に設けられた第1揺動支持部41、および、ホルダ5(固定体)に設けられた第2揺動支持部42によって支持される可動枠45を備える。そして、第1揺動支持部41は、可動枠45を支持する支持部材である接点バネ50が固定される固定部である第1接点バネ保持部43を備え、第1接点バネ保持部43は、接点バネ50の固定位置をZ軸方向で調整する位置調整部90を備えている。このような構成において、可動体3側において接点バネ50の固定位置を調整できれば、可動体3の重心Gに対して、可動枠45の位置を相対的に移動させることができる。従って、ウェイトを用いることなく、ジンバル機構4による可動体3の支持位置(すなわち、可動枠45と接点バネ50とが接触する位置)と、可動体3の重心Gとが適正な位置関係となるように接点バネ50の位置を調整することができる。
である。従って、接点バネ50の品質のばらつきを抑制できる。また、第3板部53は、位置調整部90と面で当接する。従って、接点バネ50の姿勢を安定させることができ、可動枠45を安定して支持できる。更に、第3板部53は、位置調整部90に設けられた第1バネ固定面434と面で接着される。従って、接着面積が大きくなるので、接点バネ50の固定強度を高めることができる。また、凸部91の外周側の隙間94は、接着剤が溜まるスペースとなるため、固定強度をさらに高めることができる。
上記形態は、光軸L回りの振れ補正(ローリング補正)、および光軸Lと交差する第1軸線R1および第2軸線R2周りの振れ補正を行う光学ユニット1であったが、本発明は、ローリング補正を行わない光学ユニットに適用することもできる。例えば、上記形態において、ホルダ5、回転支持機構6、ローリング用磁気駆動機構12を省略し、ジンバル機構4の第1揺動支持部41を固定体8に設けた構成を採用してもよい。
Claims (5)
- 可動体および固定体と、
前記可動体を前記固定体に対して第1軸線周りに揺動可能に支持するとともに、前記可動体を前記固定体に対して前記第1軸線と交差する第2軸線周りに揺動可能に支持するジンバル機構と、
前記可動体を前記第1軸線周りおよび前記第2軸線周りに揺動させる揺動用駆動機構と、を有し、
前記ジンバル機構は、可動枠と、前記可動体において前記第1軸線方向で離間する2個所に設けられた第1揺動支持部と、前記固定体において前記第2軸線方向で離間する2個所に設けられた第2揺動支持部と、を備え、
前記第1揺動支持部および前記第2揺動支持部は、前記可動枠を支持する支持部材と、前記支持部材が固定される固定部とを備え、
前記第1揺動支持部に設けられた前記固定部は、前記支持部材の固定位置を前記第1軸線および前記第2軸線と直交する第3軸線方向で調整する位置調整部を備え、
前記位置調整部は、前記第3軸線方向に突出する凸部が、前記第3軸線方向に変形することによって潰された潰し部であることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記支持部材は、所定の間隔で配置される第1板部および第2板部と、前記第1板部および前記第2板部と交差する方向に延在し、前記第1板部と前記第2板部とを接続する第3板部と、を備え、
前記第3板部は、前記位置調整部と前記第3軸線方向に当接することを特徴とする請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記第3板部は、前記位置調整部に設けられた固定面に接着されることを特徴とする請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記第1板部と前記第2板部との間に接着剤が充填されていることを特徴とする請求項2または3に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記位置調整部は、樹脂からなることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
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