KR20070007710A - 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

종래의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에서는 위치 검출 수단이 LED와 PSD로 구성되어 있고, 그 위치 맞춤이 곤란하였으므로, 제조시의 작업성이 악화되는 문제가 있었다.

본 발명은 보정 렌즈(15)의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시키도록 제어함으로써 상 흔들림을 보정 가능하게 한 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 보정 렌즈(15)의 제1 방향(X)에 관한 위치 정보를 제1 홀 소자(94)로 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하는 동시에, 보정 렌즈의 제2 방향에 관한 위치 정보를 제2 홀 소자(95)로 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하고, 마그넷 및 코일 지지 부재의 한쪽을 이동 프레임에 고정하는 동시에, 마그넷 및 코일 지지 부재의 다른 쪽을 보정 렌즈의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시킨 상태에 있어서, 제1 홀 소자 및 제2 홀 소자를 제1 방향 및 제2 방향에 이동시킴으로써 양 홀 소자가 마그넷으로부터 받는 자력이 기준치가 되는 위치에 제1 홀 소자 및 제2 홀 소자를 위치 결정한 후, 마그넷 및 코일 지지 부재의 다른 쪽을 지지 프레임에 고정하였다.

마그넷, 코일 지지 부재, 보정 렌즈, 광축, 홀 소자, 지지 프레임

Description

상 흔들림 보정 장치의 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING IMAGE STABILIZER}

도1은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 렌즈 장치의 제1 실시예를 나타내는 것으로, 정면측으로부터 본 사시도.

도2는 도1에 도시하는 렌즈 장치를 배면측으로부터 본 사시도.

도3은 도1에 도시하는 렌즈 장치의 정면도.

도4는 도1에 도시하는 렌즈 장치의 배면도.

도5는 도1에 도시하는 렌즈 장치의 좌측면도.

도6은 도1에 도시하는 렌즈 장치의 우측면도.

도7은 도1에 도시하는 렌즈 장치의 평면도.

도8은 도1에 도시하는 렌즈 장치의 바닥면도.

도9는 도5에 도시하는 렌즈 장치의 M-M선 부분의 단면도.

도10은 도3에 도시하는 렌즈 장치의 N-N선 부분의 단면도.

도11은 도1에 도시하는 렌즈 장치의 분해 사시도.

도12는 도1에 도시하는 렌즈 장치의 렌즈계를 설명하기 위한 설명도.

도13은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 촬상 장치의 제1 실시예를 나타내는 것으로, 디지털 스틸 카메라에 적용한 분해 사시도.

도14는 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 촬상 장치의 제1 실시예를 나타내는 것으로, 렌즈 커버로 대물 렌즈를 폐쇄한 상태의 디지털 스틸 카메라를 정면측으로부터 본 사시도.

도15는 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 촬상 장치의 제1 실시예를 나타내는 것으로, 렌즈 커버를 개방하여 대물 렌즈를 노출시킨 상태의 디지털 스틸 카메라를 정면측으로부터 본 사시도.

도16은 도14에 도시하는 디지털 스틸 카메라의 배면도.

도17은 도14에 도시하는 디지털 스틸 카메라의 평면도.

도18은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 상 흔들림 보정 장치의 제1 실시예를 나타내는 것으로, 정면측으로부터 본 사시도.

도19는 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치를 배면측으로부터 본 사시도.

도20은 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치의 평면도.

도21은 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치의 정면도.

도22는 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치의 배면도.

도23은 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치의 분해 사시도.

도24는 도18의 상 흔들림 보정 장치의 제1 이동 프레임을 나타내는 사시도.

도25는 도18의 상 흔들림 보정 장치의 코일 조립체와 마그넷 및 요크를 도시하는 분해 사시도.

도26은 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치의 코일 조립체와 마그넷 및 요크를 확대한 평면도.

도27은 도18에 도시하는 상 흔들림 보정 장치의 코일 조립체와 마그넷 및 요크를 확대한 정면도.

도28은 본 발명에 의해 제조되는 상 흔들림 보정 장치에 관한 코일 조립체와 마그넷 및 요크의 제2 실시예를 나타내는 평면도.

도29는 본 발명에 의해 제조되는 상 흔들림 보정 장치에 관한 코일 조립체와 마그넷 및 요크의 제3 실시예를 나타내는 사시도.

도30은 도29에 도시하는 코일 조립체와 마그넷 및 요크의 분해 사시도.

도31은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 상 흔들림 보정 장치의 제어 개념을 설명하기 위한 블럭도.

도32는 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 촬상 장치의 개략 구성의 제1 실시예를 나타내는 블럭도.

도33은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 촬상 장치의 개략 구성의 제2 실시예를 나타내는 블럭도.

도34는 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 무빙 마그넷 방식의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 사시도.

도35는 도34의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 분해 사시도.

도36은 도34의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 것으로, A는 평면도, B는 바닥면도.

도37은 도34의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 것으로, A는 정면도, B는 배면도, C는 우측면도, D는 좌측면도.

도38은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 무빙 홀 소자 방식의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 사시도.

도39는 도38의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 분해 사시도.

도40은 도38의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 것으로, A는 평면도, B는 바닥면도.

도41은 도38의 상 흔들림 보정 장치를 도시하는 것으로, A는 정면도, B는 배면도, C는 우측면도, D는 좌측면도.

도42는 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 마그넷 및 요크와 홀 소자의 관계를 설명하는 것으로, A는 요크 및 마그넷의 평면도, B는 상기 종단면도, C는 요크 및 마그넷과 홀 소자 및 코일의 관계를 나타내는 설명도, D는 홀 소자와 코일의 관계를 나타내는 설명도.

도43은 도42의 C에 도시한 홀 소자에 의한 자속 밀도의 검출 결과를 나타내는 표로, A는 요크에 돌기부가 있는 경우, B는 요크에 돌기부가 없는 경우의 도면.

도44는 도43의 A, 도43의 B에 도시한 홀 소자에 의한 자속 밀도의 검출 결과를 나타내는 그래프로, A는 요크에 돌기부가 있는 경우, B는 요크에 돌기부가 없는 경우의 도면.

도45는 도42의 C에 도시한 홀 소자에 의한 자속 밀도의 검출 상태를 설명하는 설명도.

도46은 도45에 도시한 홀 소자에 의한 자속 밀도의 검출 상태를 설명하는 것으로, A는 돌기부가 없는 짧은변측의 설명도, B는 돌기부가 있는 짧은변측의 설명 도, C는 긴변측의 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 렌즈 장치

2 : 렌즈계

3 : 렌즈 경통

4 : CCD(촬상 수단)

5 : 상 흔들림 보정 장치

7 : 1군 렌즈

7A : 대물 렌즈(제1 렌즈)

7B : 프리즘

7C : 제2 렌즈

8 : 2군 렌즈

9 : 3군 렌즈

10 : 4군 렌즈

11 : 5군 렌즈

15 : 보정 렌즈

16 : 상부 경통

17 : 중간 경통

18 : 하부 경통

51 : 제1 이동 프레임

51a : 렌즈 고정부

51b : 요크 고정부

52 : 제2 이동 프레임

53 : 고정 기반

53a : 이동 프레임 지지부

53b : 코일 고정부

54, 54A : 액튜에이터(구동 수단)

58 : 끼워 맞춤 구멍

61 : 제1 주베어링부

62 : 제1 부 베이링부

63 : 제1 주가이드축

64 : 베어링 홈

65 : 제1 부가이드축

66 : 요크

66a : 상부편

66b : 하부편

66c : 연결편

66d : 절결부

67a, 67b : 마그넷

71 : 제2 주베어링부

72 : 제2 부베어링부

75 : 제3 주베어링부

76 : 제3 부베어링부

77 : 제2 주가이드축

78 : 베어링 홈

79 : 제2 부가이드축

82 : 제4 주베어링부

83 : 제4 부베어링부

85 : 코일 지지대

85a : 위치 결정 볼록부

86 : 가요성 보강판

87 : 가요성 배선판

88 : 편평 코일

88a, 88b : 코일부

89a, 89b, 92 : 추력 발생부

91 : 통 형상 코일

93 : 코일 조립체

94 : 제1 홀 소자(제1 위치 검출 수단)

95 : 제2 홀 소자(제2 위치 검출 수단)

96 : 서미스터

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-258813호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-270695호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평3-186823호 공보

본 발명은 손 떨림 등이 발생한 경우에 보정 렌즈를 렌즈계의 광축과 직교하는 방향으로 이동하여, 보정 렌즈의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시키도록 제어함으로써, 촬영시의 진동 등에 의해 발생하는 상 흔들림을 보정할 수 있는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 보정 렌즈를 이동시키는 구동 수단의 일부를 구성하는 코일 또는 마그넷을 위치 결정하여 고정하기 위한 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

근래, 디지털 스틸 카메라나 비디오 카메라 등의 촬상 장치의 성능 향상에는 눈부신 것이 있어, 고화질, 고성능의 정지 화상이나 동화상의 촬영을, 누구라도 간단히 행할 수 있게 되었다. 이러한 촬상 장치의 성능 향상은, 렌즈, CCD(고체 촬상 소자), 화상 처리 회로의 고성능화에 의한 바가 크다.

그러나, 아무리 렌즈나 CCD 등의 고성능화를 도모하여도, 카메라(촬상 장치)를 지탱하는 손에 떨림이나 진동이 발생하면, 모처럼의 고해상도로 된 화면에 진동이 발생하여, 상이 흔들리게 찍히게 된다. 그 때문에, 비교적 고가인 일부의 카메 라에서는, 촬영 시의 손 떨림 등에 의해서 발생하는 상 흔들림을 보정하는 상 흔들림 보정 장치가 탑재되어 있다. 그런데, 본래 상 흔들림 보정을 필요로 하는 카메라는, 촬영을 직업으로 하는 프로가 사용하는 고급 기종이 아니라, 오히려 촬영경험이 적은 대다수의 공중이 사용하는 보급 모델이 필요하게 되는 것이다.

또한, 일반적으로, 카메라(촬상 장치)에는 소형화, 경량화의 요망이 강하여, 가볍고 휴대하기 쉬운 카메라가 요망되고 있다. 그런데, 종래의 상 흔들림 보정 장치는 비교적 큰 것이었기 때문에, 이것을 카메라 본체에 탑재하면, 카메라 전체가 큰 것으로 되어, 소형화, 경량화의 요망에 반하는 결과로 된다. 더구나, 종래의 상 흔들림 보정 장치에는 다수의 부품이 필요로 되고 있어, 부품 개수의 증가에 의한 비용 상승이 크다고 하는 문제가 있었다.

종래의 이러한 종류의 상 흔들림 보정 장치로서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 것이 있다. 특허 문헌 1에는, 비디오 무비 등의 광학 기기에 이용하는 상 흔들림 보정 장치 및 이것을 이용한 렌즈 경통에 관한 것이 기재되어 있다. 이 특허 문헌 1에 기재된 상 흔들림 보정 장치(이하, 「제1 종래예」라고 함)는, 「촬영 렌즈의 일부를 광축에 대하여 수직면 내로 이동시켜 상 흔들림 보정을 행하는 상 흔들림 보정 장치에서, 보정 렌즈를 유지하는 렌즈 유지 프레임과, 상기 렌즈 유지 프레임을 광축에 대하여 수직 평면내를 제1 방향으로의 이동을 안내하는 제1 안내 수단과, 상기 렌즈 유지 프레임을 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향으로의 이동을 안내하는 제2 안내 수단과, 상기 렌즈 유지 프레임을 제1 방향으로 구동하는 제1 구동 수단과, 제2 방향으로 구동하는 제2 구동 수단과, 상기 보정 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 갖고, 상기 제1 안내 수단과 상기 제2 구동 수단의 일부 또는 상기 제2 안내 수단과 상기 제1 구동 수단의 일부를 광축 방향으로부터 보아 중첩되는 위치에 배치한」 것을 특징으로 한다.

이러한 구성을 갖는 특허 문헌 1에 기재된 상 흔들림 보정 장치에 따르면, 「보정 렌즈를 이동시키기 위한 가이드 샤프트와 구동하기 위한 코일 혹은 마그넷을, 피치의 이동 수단과 요(yaw)의 구동 수단, 혹은 요의 이동 수단과 피치의 구동 수단을, 광축 방향으로부터 보아, 중첩되도록 배치함으로써, 보정 장치의 폭 및 높이를 작게 할 수 있다」는 등의 효과가 기대된다.

종래의 상 흔들림 보정 장치의 제2 예로서는, 예를 들면, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같은 것도 있다. 특허 문헌 2에는, 비디오 무비 등의 광학 기기에 이용하는 상 흔들림 보정 장치 및 이것을 이용한 렌즈 경통에 관한 것이 기재되어 있다. 이 특허 문헌 2에 기재된 상 흔들림 보정 장치(이하, 「제2 종래예」라고 함)는, 「촬영 렌즈의 일부를 광축에 대하여 수직면 내로 이동시켜 상 흔들림 보정을 행하는 상 흔들림 보정 장치에서, 보정 렌즈를 유지함과 동시에 상기 보정 렌즈의 이동 범위를 규제하는 제1 규제부를 설치한 렌즈 유지 프레임과, 상기 렌즈 유지 프레임을 광축에 대하여 수직 평면내를 제1 방향으로의 이동을 안내하는 제1 안내 수단과, 상기 렌즈 유지 프레임을 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향으로의 이동을 안내하는 제2 안내 수단과, 상기 렌즈 유지 프레임을 제1 방향으로 구동하는 제1 구동 수단과, 제2 방향으로 구동하는 제2 구동 수단과, 상기 보정 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출 수단과, 상기 제1 규제부와 계합하여 상기 보정 렌즈의 가동 범위를 규제하는 제2 규제부를 갖는 고정 수단으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 규제부를 광축에 대하여 대략 동심원 형상으로 또한 제1 및 제2 구동 수단보다 내쪽에 배치한」 것을 특징으로 한다.

이러한 구성을 갖는 특허 문헌 2에 기재된 상 흔들림 보정 장치에 따르면, 「보정 렌즈의 가동 범위를 규제하기 위해서, 보정 렌즈와 구동 수단 사이에 가동의 규제 부재를 광축에 대하여 대략 동심원 형상으로 배치하고, 이 규제 부재에 계합되는 비계합 부재를 고정 프레임에 설치함으로써, 가동부의 내부에서 가동 규제할 수 있기 때문에 소형의 보정 장치를 구성할 수 있다」는 등의 효과가 기대된다.

또한, 종래의 상 흔들림 보정 장치의 제3 예로서는, 예를 들면, 특허 문헌 3에 기재되어 있는 바와 같은 것도 있다. 특허 문헌 3에는, 비교적 낮은 주파수의 진동을 검출하여, 이것을 상 흔들림 방지의 정보로 하여 상 흔들림 방지를 도모하는 카메라 등에 배치되는 방진 장치에 관한 것이 기재되어 있다. 이 특허 문헌 3에 기재된 방진 장치(이하, 「제3 종래예」라고 함)는, 「렌즈군을 유지하는 렌즈 경통 내에 배치되며, 상기 렌즈군의 광축을 편심시키는 보정 광학 기구와, 상기 렌즈 경통에 가해지는 진동을 검출하는 진동 검지 수단과, 이 진동 검지 수단으로부터의 신호에 기초하여 상기 보정 광학 기구를 구동시켜, 방진을 행하는 방진 제어 수단을 구비한 카메라용 방진 장치에 있어서, 상기 보정 광학 기구는, 보정 렌즈와, 이 보정 렌즈를 고정시키는 고정 프레임과, 이 고정 프레임을 상기 렌즈군의 광축 방향과는 다른 제1 방향으로 이동 가능하게 유지하는 제1 유지 프레임과, 이 제1 유지 프레임을 상기 광축 방향 및 상기 제1 방향과는 각각 다른 제2 방향으로 이동 가능하게 유지하는, 상기 렌즈 경통에 고정되는 제2 유지 프레임과, 상기 제1, 제2 유지 프레임을 각각 제1, 제2 방향으로 이동시키는, 제1, 제2 코일, 이 제1, 제2 코일에 대향하는 제1, 제2 자계 발생 부재로 이루어지는 제1, 제2 구동 수단과, 상기 고정 프레임, 상기 제1 유지 프레임의 제1, 제2 방향으로의 이동량을 검출하는 제1, 제2 위치 검출 수단을 구비하고 있으며, 상기 제1, 제2 자계 발생 부재와 상기 제1, 제2 위치 검출 수단 중 적어도 한쪽을, 상기 렌즈 경통에 고정된, 상기 제2 유지 프레임을 포함하는 고정 부재에 설치한」 것을 특징으로 한다.

이러한 구성을 갖는 특허 문헌 3에 기재된 방진 장치에 따르면, 「비용 상승하거나, 큰 공간을 필요로 하는 일없이, 고주파 진동까지 응답시킬 수 있게 된다」라고 하는 효과가 기대된다.

그러나, 상기 제1 내지 제3 중 어떠한 종래예에서도 보정 렌즈의 위치를 검출하기 위해서 위치 검출 수단을 설치하고 있었지만, 그 위치 검출 수단은 어떠한 경우에도, 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 투광기와 반도체 위치 검출 소자(PSD)로 이루어지는 수광기에 의해 구성되어 있었다. 예를 들면, 제3 종래예의 경우, 투광기는 고정자에 부착되며, 수광기는 제2 유지 프레임에 부착되어 있어, 이 투광기와 수광기의 관련에 의해, 고정 프레임의 제1 유지 프레임에 대한 피치 방향의 위치 검출을 행하게 되어 있었다.

이 경우, 투광기와 수광기는, 각각의 부착 후에 있어서 위치 맞춤이 필요하게 되지만, 투광기의 중심부와 수광기의 중심부는, 이들을 눈으로 보고 알 수 있는 것이 아니었기 때문에, 그 위치 맞춤이 곤란하여, 제조 시의 작업성이 나쁘다고 하 는 문제가 있었다. 또, 위치 검출 수단에 필요한 것으로서 LED와 PSD의 2종류의 특별한 전자 기기가 필요로 되기 때문에, 부품 개수의 증가를 초래하여 비경제적일 뿐만 아니라, 위치 검출을 부가한 장치 전체의 제어가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있었다.

해결하고자 하는 문제점은, 종래의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에서는 위치 검출 수단이 LED와 PSD로 구성되어 있고, 그 위치 맞춤이 곤란하였으므로, 제조 시의 작업성이 나쁘다는 점이다.

본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법은, 상대적으로 이동 가능하게 된 코일과 마그넷을 갖는 구동 수단을 구비하고, 코일 및 마그넷의 한쪽이 이동 프레임에 고정되고 또한 다른 쪽이 이동 프레임을 이동 가능하게 지지하는 지지 프레임에 고정된 구동 수단에 의해 이동 프레임에 유지된 보정 렌즈를, 렌즈계의 광축과 직교하는 제1 방향 및 제1 방향과 직교하는 방향이며 광축과도 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하게 하고, 보정 렌즈의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시키도록 제어함으로써 상 흔들림을 보정 가능하게 한 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법이며, 보정 렌즈의 제1 방향에 관한 위치 정보를 코일이 지지된 코일 지지 부재에 고정된 제1 홀 소자로 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하는 동시에, 보정 렌즈의 제2 방향에 관한 위치 정보를 코일 지지 부재에 고정된 제2 홀 소자로 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하고, 마그넷 및 코일 지지 부재의 한쪽을 이동 프레임에 고정하는 동시에, 마그넷 및 코일 지지 부재의 다른 쪽을, 보정 렌즈의 광축을 렌즈계의 광축과 일치시킨 상태에 있어서, 제1 홀 소자 및 제2 홀 소자를 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시킴으로써 양 홀 소자가 마그넷으로부터 받는 자력이 기준치가 되는 위치에 제1 홀 소자 및 제2 홀 소자를 위치 결정한 후, 마그넷 및 코일 지지 부재의 다른 쪽을 지지 프레임에 고정한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.

제1 방향으로 이동하는 보정 렌즈를 검출하는 제1 홀 소자 및 제2 방향으로 이동하는 보정 렌즈를 검출하는 제2 홀 소자와 구동 수단의 코일을 이동 프레임 및 지지 프레임의 한쪽에 고정하고, 그 이동 프레임 및 지지 프레임의 다른 쪽에 마그넷을 고정하여, 이동 프레임과 지지 프레임을 상대적으로 위치 결정한다. 그 후, 2개의 홀 소자와 마그넷을 상대적으로 이동함으로써, 2개의 홀 소자가 마그넷으로부터 받는 자력이 기준치가 되는 위치를 위치 결정하고, 그 상태에서 2개의 홀 소자 또는 마그넷을 이동 프레임 또는 지지 프레임에 고정한다. 이에 의해, 마그넷에 대한 2개의 홀 소자의 위치 결정을 간단하고 또한 정확하게 행할 수 있어, 이러한 종류의 상 흔들림 보정 장치를 정밀도 좋게, 게다가 용이하게 제조할 수 있는 제조 방법을 실현하였다.

또한, 돌기부 부근의 자속 밀도를 마그넷 등의 에지와 평행 방향에서 대략 균일하게 유지하여, 이동 프레임이 제1 방향으로 이동한 경우에 제2 홀 소자의 자속 밀도의 변화를 비약적으로 저감시키고, 또한 마찬가지로 이동 프레임이 제2 방향으로 이동한 경우에 제1 홀 소자의 자속 밀도의 변화를 비약적으로 저감시키고, 이에 의해 제1 홀 소자와 제2 홀 소자의 상호 간섭을 비약적으로 저감시켜, 매우 정밀도가 높은 위치 검출을 실현하였다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도1 내지 도46은 본 발명의 실시 형태의 예를 설명하는 것이다. 즉, 도1은 본 발명의 렌즈 장치의 제1 실시예를 정면측으로부터 본 사시도, 도2는 배면측으로부터 본 사시도, 도3은 정면도, 도4는 배면도, 도5는 좌측면도, 도6은 우측면도, 도7은 평면도, 도8은 저면도, 도9는 도5의 M-M선 단면도, 도10은 도3의 N-N선 단면도, 도11은 분해 사시도, 도12는 렌즈계의 설명도이다. 도13은 본 발명의 촬상 장치의 제1 예를 도시하는 디지털 스틸 카메라의 분해 사시도, 도14는 디지털 스틸 카메라를 정면측으로부터 본 사시도, 도15는 렌즈 커버를 이동시켜 대물 렌즈를 노출시킨 사시도, 도16은 배면도, 도17은 평면도이다.

도18은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제1 실시예를 도시하는 정면측으로부터 본 사시도, 도19는 배면측으로부터 본 사시도, 도20은 평면도, 도21은 정면도, 도22는 배면도, 도23은 분해 사시도이다. 도24는 제1 이동 프레임을 도시하는 사시도, 도25는 코일 조립체와 마그넷 및 요크를 도시하는 분해 사시도, 도26은 코일 조립체 등의 평면도, 도27은 마찬가지로 정면도, 도28은 코일 조립체와 마그넷 및 요크의 제2 실시예를 도시하는 평면도, 도29는 코일 조립체 등의 제3 실시예를 도시하는 사시도, 도30은 분해 사시도, 도31은 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제어 개념을 설명하는 블록도, 도32는 본 발명에 따른 촬상 장치의 개략 구성의 제1 실시예를 도시하는 블록도, 도33은 촬상 장치의 개략 구성의 제2 실시예를 도시하는 블록도이다.

도34 내지 도46은, 마그넷의 자력과 그 자력을 검출하는 위치 검출 수단인 홀 소자와의 관계를 설명하는 도면이다. 또, 도34 내지 도42에서, 구동 수단의 일부를 구성하는 코일은, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 생략하고 있다.

즉, 도34 내지 도37은, 구동 수단의 코일과 2개의 홀 소자를 고정시켜 마그넷을 이동 가능하게 구성한 가동 마그넷 방식의 구동 수단을 구비한 상 흔들림 보정 장치에 적용한 것으로, 도34는 외관 사시도, 도35는 분해 사시도, 도36의 A는 평면도, 도36의 B는 저면도, 도37의 A는 정면도, 도37의 B는 배면도, 도37의 C는 우측면도, 도37의 D는 좌측면도이다. 도38 내지 도41은, 구동 수단의 마그넷을 고정시켜 코일과 2개의 홀 소자를 이동 가능하게 구성한 가동 코일(가동 홀 소자) 방식의 구동 수단을 구비한 상 흔들림 보정 장치에 적용한 것으로, 도38은 외관 사시도, 도39는 분해 사시도, 도40의 A는 평면도, 도40의 B는 저면도, 도41의 A는 정면도, 도41의 B는 배면도, 도41의 C는 우측면도, 도41의 D는 좌측면도이다.

도42의 A 내지 D는, 마그넷 및 요크와 2개의 홀 소자와의 위치 관계 등을 설명하는 것으로, 도42의 A는 마그넷 및 요크의 평면도, 도42의 B는 종단면도, 도42의 C는 마그넷 및 요크와 코일과 2개의 홀 소자와의 위치 관계를 도시하는 설명도, 도42의 D는 마그넷 및 요크를 생략하여 코일과 2개의 홀 소자와의 위치 관계를 도시하는 설명도이다. 도43의 A 및 B는, 요크의 돌기부의 유무에 의한 홀 소자의 자속 밀도 검출값의 차이를 도시하는 것으로, 도43의 A는 요크가 돌기부를 갖는 경우의 검출값을 나타내는 도표, 도43의 B는 요크가 돌기부가 없는 경우의 검출값을 나타내는 도표이다. 도44의 A 및 B는, 도43의 A 및 B의 검출값을 그래프로서 도시하 는 설명도, 도45는, 마그넷에 대한 홀 소자의 위치와 자속 밀도와의 관계를 도시하는 설명도, 도46의 A 내지 C는, 도45의 관계의 구체적 위치에 적용한 설명도이다.

도1 내지 도11에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 렌즈 장치의 제1 실시예를 도시하는 렌즈 장치(1)는, 동일한 광축(L) 상에 복수의 렌즈를 배치한 5군 렌즈를 갖는 렌즈계(2)와, 이 렌즈계(2)의 렌즈를 고정하거나 또는 이동 가능하게 지지하는 렌즈 경통(3)과, 렌즈계(2)의 광축(L) 상에 배치됨과 동시에 렌즈 경통(3)에 고정된 촬상 수단의 일 구체예를 도시하는 CCD(고체 촬상 소자)(4)와, 렌즈 경통(3)에 장착됨과 동시에 렌즈계(2)의 상 흔들림을 보정하는 상 흔들림 보정 장치(5) 등을 구비하여 구성되어 있다.

렌즈 장치(1)의 렌즈계(2)는, 도12에 도시하는 바와 같이, 5세트의 렌즈군을 동일 광축(L) 상에 배치한 5군 렌즈(7 내지 11)로 이루어지는 절곡식 렌즈로서 구성되어 있다. 5군 렌즈(7 내지 11) 중, 선단측에 위치하는 1군 렌즈(7)는, 피사체에 대향되는 대물 렌즈인 제1 렌즈(7A)와, 이 대물 렌즈(7A)의 피사체와 반대측에 배치된 프리즘(7B)과, 이 프리즘(7B)에 대향되는 제2 렌즈(7C)에 의해 구성되어 있다. 프리즘(7B)은, 단면 형상이 직각이등변 삼각형을 이루는 삼각 기둥체로 이루어지며, 90도 회전 변위한 위치에 서로 이웃하는 2개의 면 중 한쪽에 대물 렌즈(7A)가 대향되고, 다른쪽 면에 제2 렌즈(7C)가 대향되어 있다.

이 1군 렌즈(7)에서는, 대물 렌즈(7A)를 투과하여 한 면으로부터 프리즘(7B)에 입사한 광은, 광축(L)에 대하여 45도로 경사진 반사면에서 반사되어 진행 방향이 90도 절곡되며, 다른 면으로부터 출사되어 제2 렌즈(7C)를 투과하여, 광축(L)을 따라서 2군 렌즈(8)를 향하여 진행한다. 2군 렌즈(8)는, 제3 렌즈(8A)와 제4 렌즈(8B)와의 조합으로 이루어지며, 광축(L) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다. 2군 렌즈(8)를 투과한 광은, 3군 렌즈(9)에 입사된다.

3군 렌즈(9)는, 렌즈 경통(3)에 고정되는 제5 렌즈로 이루어져 있다. 3군 렌즈(9)의 후방에는, 제6 렌즈로 이루어지는 4군 렌즈(10)가 배치되어 있다. 이 4군 렌즈(10)와 3군 렌즈(9) 사이에는, 렌즈계(2)를 통과하는 광의 양을 조정 가능한 조리개 기구(12)가 배치되어 있다. 4군 렌즈(10)는, 광축(L) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다. 4군 렌즈(10)의 후방에는, 제7 렌즈(11A)와 후술하는 보정 렌즈(15)로 이루어지는 5군 렌즈(11)가 배치되어 있다. 5군 렌즈(11) 중, 제7 렌즈(11A)는 렌즈 경통(3)에 고정되어 있고, 이 제7 렌즈(11A)의 후방에 보정 렌즈(15)가 이동 가능하게 배치되며, 또한, 보정 렌즈(15)의 후방에 CCD(4)가 배치되어 있다.

2군 렌즈(8)와 4군 렌즈(10)는, 각각 별개 독립적으로 광축(L)을 따라서 광축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이 2군 렌즈(8)와 4군 렌즈(10)를 소정 방향으로 이동시킴으로써, 줌 조정과 포커스 조정을 행할 수 있다. 즉, 줌 시에는, 2군 렌즈(8)와 4군 렌즈(10)를 와이드(광각)로부터 텔레(망원)까지 이동시킴으로써 줌 조정이 실행된다. 또한, 포커스 시에는, 4군 렌즈(10)를 와이드(광각)로부터 텔레(망원)까지 이동시킴으로써 포커스 조정을 실행할 수 있다.

CCD(4)는 CCD용 어댑터에 고정되어 있으며, 이 CCD용 어댑터를 개재하여 렌즈 경통(3)에 부착되어 있다. CCD(4)의 앞쪽에는 광학 필터(14)가 배치되어 있으 며, 이 광학 필터(14)와 제7 렌즈(11A) 사이에, 보정 렌즈(15)를 갖는 상 흔들림 보정 장치(5)가 배치되어 있다. 후에 상세히 설명하는 상 흔들림 보정 장치(5)는, 렌즈계(2)의 진동 등에 의한 촬영 화상의 진동을 보정하기 위한 것이다. 보정 렌즈(15)는, 통상의 상태에서는, 그 광축을 렌즈계(2)의 광축(L)과 일치시키도록 부착되어 있다. 그리고, 카메라 본체의 진동 등에 의해서 CCD(4)의 결상면에 상 흔들림이 발생했을 때에, 상 흔들림 보정 장치(5)가 보정 렌즈(15)를 광축(L)과 직교하는 2방향[제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)]으로 이동시켜 결상면의 상 흔들림을 보정하도록 하고 있다.

이러한 구성을 갖는 렌즈계(2)를 갖는 렌즈 경통(3)은, 도1 내지 도11에 도시하는 바와 같이, 상하 방향으로 중첩되어 조립 결합되는 상부 경통(16)과 중간 경통(17)과 하부 경통(18)으로 구성되어 있다. 상부 경통(16)은, 정면의 상부에 개방된 개구창(19)과, 하면에 개방된 개구부를 갖는 케이스로 이루어진다. 개구창(19)에는 1군 렌즈(7)의 대물 렌즈(7A)가 장착되며, 그의 전면에 장착되는 화장판(21)에 의해, 대물 렌즈(7A)가 상부 경통(16)에 부착되어 있다. 상부 경통(16)의 내부에는, 대물 렌즈(7A)의 배면에 차광판(22)을 개재하여 배치된 프리즘(7B)과, 이 프리즘(7B)의 하면에 배치된 제2 렌즈(7C)가 고정되어 있다.

이 상부 경통(16)의 내부에는, 렌즈 경통(3)의 상하 방향으로 연장되는 렌즈계(2)의 광축(L)과 평행을 이루는 상하 방향으로 이동 가능하게 제1 이동 유지 프레임(23)이 지지되어 있다. 제1 이동 유지 프레임(23)에는, 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 그 관통 구멍에 2군 렌즈(8)가 고정되어 있다. 제 1 이동 유지 프레임(23)은, 상부 경통(16)에 부착된 줌 구동 기구(24)에 의해, 렌즈계(2)의 광축(L) 방향으로 소정 범위내에서 진퇴 이동 가능하게 구성되어 있다.

줌 구동 기구(24)는, 줌용 모터(25)와, 이 줌용 모터(25)의 회전축으로서 설치된 공급 나사 축(26)과, 이 공급 나사 축(26)에 계합되는 공급 너트(27) 등을 구비하여 구성되어 있다. 줌용 모터(25)는, 역ㄷ자 형상으로 형성된 제1 브래킷(28)에 고정되어 있으며, 그의 일단에 돌출된 공급 나사 축(26)의 양단부가 제1 브래킷(28)에 의해서 회전 이동 자유롭게 양단 지지되어 있다. 제1 브래킷(28)은, 고착 수단의 일 구체예를 나타내는 복수개(본 실시예에서는 2개)의 고정 나사(29a)에 의해서 상부 경통(16)에 부착되어 있다.

이 제1 브래킷(28)의 부착 상태에서, 공급 나사 축(26)에는 공급 너트(27)가 미끄럼 이동 가능하게 계합되어 있다. 공급 너트(27)는, 그 나사 홈이 연장되는 방향으로의 이동을 규제한 상태에서 제1 이동 유지 프레임(23)에 유지되어 있다. 또한, 제1 이동 유지 프레임(23)에는, 광축(L)과 평행을 이루는 방향으로 2개의 가이드축(31a, 31b)이 미끄럼 이동 가능하게 관통되어 있다. 양 가이드축(31a, 31b)의 일단은 상부 경통(16)에 유지되어 있으며, 타단은 중간 경통(17)에 유지되어 있다.

이렇게 하여, 줌용 모터(25)를 구동시키면, 공급 나사 축(26)의 회전력이 공급 너트(27)를 통하여 제1 이동 유지 프레임(23)에 전달된다. 이 때, 소정 위치에서 회전 구동되는 공급 나사 축(26)에 대하여, 그 축 방향으로 공급 너트(27)가 상대적으로 이동하게 된다. 그 결과, 공급 너트(27)와 일체적으로 제1 이동 유지 프 레임(23)이 이동하게 되고, 이에 의해, 줌용 모터(25)의 회전 방향에 따라서 2군 렌즈(8)가, 1군 렌즈(7)에 근접하는 방향과 3군 렌즈(9)에 근접하는 방향으로 선택적으로 이동된다. 이 때, 2군 렌즈(8)를 유지하는 제1 이동 유지 프레임(23)은, 2개의 가이드축(31a, 31b)에 의해서 광축(L)과 평행한 방향으로 가이드되고 있기 때문에, 그 광축(L) 상을 정밀도 좋게 이동할 수 있다.

중간 경통(17)에 고정 유지된 3군 렌즈(9)의 아래쪽에 배치된 조리개 기구(12)는, 개구 면적을 조정 자유롭게 된 블레이드 부재(32)와, 이 블레이드 부재(32)를 이동 가능하게 지지하는 블레이드 보유판(33)과, 블레이드 부재(32)를 개폐 동작시키는 스텝 모터(34) 등에 의해서 구성되어 있다. 스텝 모터(34)는, 모터 베이스(35)를 개재하여 중간 경통(17)의 상면측부에 고정되어 있다. 하부 경통(18) 상에 중간 경통(17)이 중첩되고, 중간 경통(17) 상에 상부 경통(16)이 중첩되어 있어, 이들 3개의 경통이, 이들을 상하 방향으로 관통하는 복수개(본 실시예에서는 3개)의 고정 나사(29b)에 의해 부착 고정되고, 일체적으로 조립되어 렌즈 경통(3)이 구성되어 있다.

하부 경통(18)은, 상면과 측면과 하면에 개방된 케이스로 이루어지며, 그 내부에는, 렌즈계(2)의 광축(L)과 평행한 상하 방향으로 이동 가능하게 제2 이동 유지 프레임(36)이 지지되어 있다. 제2 이동 유지 프레임(36)에는, 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있으며, 그 관통 구멍에는 4군 렌즈(10)가 고정되어 있다. 제2 이동 유지 프레임(36)은, 하부 경통(18)에 부착된 포커스 구동 기구(37)에 의해, 렌즈계(2)의 광축(L) 방향으로 소정 범위내에서 진퇴 이동 가능하 게 구성되어 있다.

포커스 구동 기구(37)는, 포커스용 모터(38)와, 이 포커스용 모터(38)의 회전축으로서 설치된 공급 나사 축(39)과, 이 공급 나사 축(39)에 계합되는 공급 너트(41) 등을 구비하여 구성되어 있다. 포커스용 모터(38)는, 역ㄷ자 형상으로 형성된 제2 브래킷(42)에 고정되어 있으며, 그의 일단에 돌출된 공급 나사 축(39)의 양단부가 제2 브래킷(42)에 의해서 회전 이동 자유롭게 양단 지지되어 있다. 제2 브래킷(42)은, 고착 수단인 복수개(본 실시예에서는 2개)의 고정 나사(29c)에 의해서 하부 경통(18)에 부착되어 있다.

이 제2 브래킷(42)의 부착 상태에서, 공급 나사 축(39)에는 공급 너트(41)가 미끄럼 이동 가능하게 계합되어 있다. 공급 너트(41)는, 그 나사 홈이 연장되는 방향으로의 이동을 규제한 상태에서 제2 이동 유지 프레임(36)에 유지되어 있다. 또한, 제2 이동 유지 프레임(36)에는, 광축(L)과 평행을 이루는 방향으로 2개의 가이드축(43)(도11에서는 1개만을 도시함)이 미끄럼 이동 가능하게 관통되어 있다. 2개의 가이드축(43)의 일단은 중간 경통(17)에 유지되어 있으며, 타단은 하부 경통(18)에 유지되어 있다.

이렇게 하여, 포커스용 모터(38)를 구동시키면, 공급 나사 축(39)의 회전력이 공급 너트(41)를 개재하여 제2 이동 유지 프레임(36)에 전달된다. 이 때, 소정 위치에서 회전 구동되는 공급 나사 축(39)에 대하여, 그 축 방향으로 공급 너트(41)가 상대적으로 이동하게 된다. 그 결과, 공급 너트(41)와 일체적으로 제2 이동 유지 프레임(36)이 이동하게 되며, 이에 의해, 포커스용 모터(38)의 회전 방 향에 따라서 4군 렌즈(10)가, 3군 렌즈(9)에 근접하는 방향과 5군 렌즈(11)에 근접하는 방향으로 선택적으로 이동된다. 이 때, 4군 렌즈(10)를 유지하는 제2 이동 유지 프레임(36)은, 2개의 가이드축(43)에 의해서 광축(L)과 평행한 방향으로 가이드되고 있기 때문에, 그 광축(L) 상을 정밀도 좋게 이동할 수 있다.

하부 경통(18)의 하면에, CCD용 어댑터(44)를 개재하여 CCD(4)가 부착되어 있다. CCD용 어댑터(44)는, 중앙부에 사각형의 개구 구멍이 형성된 판체로 이루어지며, 그의 일면에, 사각형의 프레임 형상으로 형성된 밀봉 고무(45)를 개재하여 CCD(4)가 접착제 등의 고착 수단에 의해서 일체적으로 고착되어 있다. CCD용 어댑터(44)의 다른쪽 면에는, 광학 필터(14)가 중첩된 차광판(46)이 배치되어 있고, 이들이 필터 보유판(47)으로 눌려져 고정되어 있다. 그리고, 광학 필터(14)를 내측에 배치한 상태에서, CCD용 어댑터(44)가 고정 나사 등의 고착 수단에 의해서 하부 경통(18)에 부착되어 있다.

이 하부 경통(18)의 측면에 개방된 개구부(48)에는, 상 흔들림 보정 장치(5)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 상 흔들림 보정 장치(5)는, 도18 내지 도27에 도시하는 바와 같은 구성을 구비하여 구성되어 있다. 이 상 흔들림 보정 장치(5)는, 상술한 보정 렌즈(15)와, 이 보정 렌즈(15)를 지지하는 제1 이동 프레임(51)과, 이 제1 이동 프레임(51)을 렌즈계(2)의 광축(L)과 직교하는 제1 방향(X)으로 이동 가능하게 지지하는 제2 이동 프레임(52)과, 이 제2 이동 프레임(52)을 광축(L)과 직교하는 방향으로서 제1 방향(X)와도 직교하는 제2 방향(Y)으로 이동 가능하게 지지하는 고정 기반(53)과, 제1 이동 프레임(51)을 제1 방향(X)으로 이동시 킴과 동시에 제2 이동 프레임(52)을 제2 방향(Y)으로 이동시키는 구동 수단의 일 구체예를 도시하는 액튜에이터(54)와, 보정 렌즈(15)의 위치를 검출하는 위치 검출 수단(94, 95) 등을 구비하여 구성되어 있다.

보정 렌즈(15)는, 후술하는 카메라 본체에 손 떨림이나 진동이 발생했을 때에, 그 때의 상 흔들림량에 대응하여 그 위치를 제1 방향(X) 및/또는 제2 방향(Y)으로 이동시켜 상 흔들림을 보정하는 것이다. 도23에 도시하는 바와 같이, 보정 렌즈(15)의 외주연에는, 일면측에서 둘레 방향으로 연속되는 단차부(15a)가 형성되어 있다. 또한, 보정 렌즈(15)의 외주연에는, 직경 방향에 대응하는 2개소에 절결부를 형성함으로써 2면폭부(15b, 15b)가 형성되어 있다. 이 보정 렌즈(15)는, 이동 프레임의 제1 구체예를 도시하는 제1 이동 프레임(51)에 고정되어 있다.

도23 및 도24에 도시하는 바와 같이, 제1 이동 프레임(51)은, 보정 렌즈(15)가 끼워맞춤되는 링 형상으로 형성된 렌즈 고정부(51a)와, 이 렌즈 고정부(51a)의 일측에 연속하여 크랭크 형상으로 절곡 형성됨과 동시에 요크(66)가 고정되는 요크 고정부(51b) 등에 의해서 구성되어 있다. 렌즈 고정부(51a)는, 보정 렌즈(15)의 형상에 대응한 형상을 갖고 있으며, 보정 렌즈(15)가 끼워맞춤되는 끼워맞춤 구멍(58)의 주연에는, 보정 렌즈(15)의 단차부(15a)와 계합되는 단차부가 형성되어 있다. 또한, 렌즈 고정부(51a)는, 보정 렌즈(15)의 2면폭부(15b)에 대응한 2면폭부(51c, 51d)를 갖고 있으며, 그 2면폭부(51c, 51d)가 대향하는 방향[제2 방향(Y)]과 직교하는 방향[제1 방향(X)]의 일측에 요크 고정부(51b)가 연속되어 있다.

렌즈 고정부(51a)의 2면폭부(51c, 51d)의 외측에는, 제1 주 베어링부(61)와 제1 부 베어링부(62)가 형성되어 있다. 제1 주 베어링부(61)는, 제1 방향(X)에 소정의 간격을 두고 설치한 2개의 베어링편(61a, 61b)을 갖고 있고, 양 베어링편(61a, 61b)에는 제1 주 가이드축(63)이 제1 방향(X)으로 관통되어 있다. 제1 주 가이드축(63)은, 양 베어링편(61a, 61b)에 압입 고정되어 있고, 그 양단부가 베어링편(61a, 61b)으로부터 각각 외측으로 돌출되어 있다. 제1 부 베어링부(62)에는, 측방에 개방된 베어링홈(64)이 형성되어 있다. 이 베어링홈(64)에는, 제1 부 가이드축(65)이 미끄럼 이동 가능하게 계합된다.

또한, 제1 이동 프레임(51)의 요크 고정부(51b)에는, 액튜에이터(54)의 일부를 구성하는 요크(66)가 접착제나 고정 나사 등의 고착 수단에 의해서 고정되어 있다. 도25에 도시하는 바와 같이, 요크(66)는, 소정 간격을 두고 평행하게 대향된 상부편(66a) 및 하부편(66b)과, 상하 양편(66a, 66b) 사이를 연결하는 연결편(66c)으로 이루어진다. 연결편(66c)은, 상하 양편(66a, 66b)의 길이 방향의 일측에 설치되어 있고, 이에 의해 연결편(66c)의 측방에, 제1 이동 프레임(51)의 요크 고정부(51b)의 일부를 끼워넣기 위한 절결부(66d)를 형성하고 있다.

요크(66)의 절결부(66d)는, 후술하는 코일 조립체(93)를 보조 렌즈(15)에 의해 근접시키는 것을 목적으로 하여 형성한 것으로, 이 절결부(66d)에 의해서 액튜에이터(54)를 더욱 소형화시키는 것이 가능하게 되었다. 이 요크(66)의 상부편(66a)과 하부편(66b)의 각각 내면에는, 이들과 대략 동일한 크기를 갖는 직사각형을 이루는 편평한 마그넷(67a, 67b)이 접착제 등의 고착 수단에 의해서 고정되어 있다. 이들 상하에 대향된 2개의 마그넷(67a, 67b)과 요크(66)가 액튜에이터(54) 를 위한 자기 회로를 구성하고 있다. 즉, 1개의 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)으로 이루어지는 1세트의 자기 회로 부재가, 제1 구동 수단을 위한 자기 회로와 제2 구동 수단을 위한 자기 회로를 겸용하고 있다.

도23에 도시하는 바와 같이, 이동 프레임의 제2 구체예를 나타내는 제2 이동 프레임(52)은, 제1 이동 프레임(51)보다도 약간 폭이 넓은 편평한 판체로 이루어진다. 제2 이동 프레임(52)은, 제1 이동 프레임(51)의 아래에 중첩하도록 대향되어 조립된다. 제2 이동 프레임(52)의 제1 이동 프레임(51)의 끼워맞춤 구멍(58)과 대응하는 위치에는, 동일 정도의 크기를 갖는 관통 구멍(68)이 형성되어 있다. 이 제2 이동 프레임(52)의 상면에는, 제1 이동 프레임(51)을 제1 방향(X)으로 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위한 제2 베어링부가 형성되어 있다.

제2 베어링부는, 제1 이동 프레임(51)에 고정된 제1 주 가이드축(63)을 미끄럼 이동 자유롭게 지지하는 제2 주 베어링부(71)와, 제1 부 가이드축(65)을 고정 지지하는 제2 부 베어링부(72)로 구성되어 있다. 제2 주 베어링부(71)는, 제2 이동 프레임(52)에 제1 이동 프레임(51)을 중첩시킨 상태에서, 제1 주 가이드축(63)의 양단부를 지지 가능한 위치에 형성되어 있다. 즉, 제2 주 베어링부(71)는, 제1 주 가이드축(63)의 양단부를 지지하는 2개의 베어링편(71a, 71b)으로 이루어지며, 제2 이동 프레임(52)의 상면에 위쪽으로 돌출하도록 형성되어 있다.

제2 주 베어링부(71)의 2개의 베어링편(71a, 71b)은, 제1 주 베어링부(61)의 제1 방향(X)의 길이에 제1 이동 프레임(51)이 제1 방향(X)으로 이동하기 위해서 필요한 길이를 더한 거리만큼 이격시켜 형성되어 있다. 2개의 베어링편(71a, 71b)에 는 베어링 구멍이 각각 형성되어 있으며, 이들 베어링 구멍에 제1 주 가이드축(63)의 양단부가 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입 관통되어 있다.

또한, 제2 부 베어링부(72)는, 제2 이동 프레임(52)에 제1 이동 프레임(51)을 중첩시킨 상태에서, 제1 부 베어링부(62)와 대응하는 위치에 형성되어 있다. 즉, 제2 부 베어링부(72)는, 제1 부 가이드축(65)의 양단부를 지지하는 2개의 베어링편(72a, 72b)으로 이루어진다. 2개의 베어링편(72a, 72b)에는 베어링 구멍이 각각 형성되어 있으며, 이들 베어링 구멍에 제1 부 가이드축(65)의 양단부가 각각 압입고정되어 있다. 이 제1 부 가이드축(65)이, 제1 이동 프레임(51)의 제1 부 베어링부(62)에 형성한 베어링홈(64)에 미끄럼 이동 자유롭게 삽입 관통되어 있다. 제1 부 가이드축(65)과 제1 주 가이드축(63)은, 서로의 축심선이 평행하게 되도록 설정되어 있으며, 양 가이드축(63, 65)에 가이드되어, 제1 이동 프레임(51)이 제1 방향(X)으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

제2 이동 프레임(52)의 하면에는, 제2 이동 프레임(52)을 제1 방향(X)와 직교하는 제2 방향(Y)으로 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위한 제3 베어링부가 형성되어 있다. 제3 베어링부는, 제3 주 베어링부(75)와 제3 부 베어링부(76)로 구성되어 있다. 제3 주 베어링부(75)는, 제2 이동 프레임(52)의 제1 방향(X)의 한쪽의 단부로서, 제2 방향(Y)에 소정 간격을 두고 설치한 2개의 베어링편(75a, 75b)으로 이루어지며, 제2 이동 프레임(52)의 하면에 아래쪽으로 돌출하도록 형성되어 있다. 2개의 베어링편(75a, 75b)에는 베어링 구멍이 각각 형성되어 있으며, 이들 베어링 구멍에는 제2 방향(Y)으로 연장된 제2 주 가이드축(77)의 양단부가 각각 미끄럼 이 동 가능하게 삽입 관통되어 있다.

또한, 제3 부 베어링부(76)는, 제2 이동 프레임(52)의 제1 방향(X)의 다른쪽의 단부의 대략 중앙부에 형성되어 있다. 이 제3 부 베어링부(76)에는, 측방에 개방된 베어링홈(78)이 형성되어 있다. 이 베어링홈(78)에는, 제1 방향(X)와 직교하는 제2 방향(Y)으로 연장된 제2 부 가이드축(79)이 미끄럼 이동 가능하게 계합된다. 제2 주 가이드축(77) 및 제2 부 가이드축(79)은, 각각 고정 기반(53)에 고정되어 있다. 고정 기반(53)은, 지지 프레임의 일 구체예를 나타내는 것으로, 이 고정 기반(53) 상에 중첩하도록 대향되어 제2 이동 프레임(52)이 조립된다.

고정 기반(53)은, 도23에 도시하는 바와 같이, 제2 이동 프레임(52)에 대응한 크기를 갖는 이동 프레임 지지부(53a)와, 이 이동 프레임 지지부(53a)에 연속하여 일체로 형성된 코일 고정부(53b) 등에 의해서 구성되어 있다. 이동 프레임 지지부(53a)는, 제2 이동 프레임(52)과 대략 동일한 크기를 갖는 편평한 판체로 이루어지며, 이 이동 프레임 지지부(53a)의 제1 방향(X)의 일단에 코일 고정부(53b)가 연속되어 있다. 이동 프레임 지지부(53a)의 제2 이동 프레임(52)의 관통 구멍(68)과 대응하는 위치에는, 동일 정도의 크기를 갖는 관통 구멍(81)이 형성되어 있다. 이 이동 프레임 지지부(53a)의 상면의 제1 방향(X)의 양단부에는, 제2 이동 프레임(52)을 제2 가이드축을 개재하여 제2 방향(Y)으로 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 제4 베어링부가 형성되어 있다.

제4 베어링부는, 제1 방향(X)의 한쪽에 배치된 제4 주 베어링부(82)와 제1 방향(X)의 다른쪽에 배치된 제4 부 베어링부(83)로 구성되어 있다. 제4 주 베어링 부(82)는, 제2 방향(Y)에 적당한 간격을 두고 설치한 2개의 베어링편(82a, 82b)으로 이루어지며, 이동 프레임 지지부(53a)의 상면에 위쪽으로 돌출하도록 형성되어 있다. 2개의 베어링편(82a, 82b)에는 베어링 구멍이 각각 형성되어 있으며, 이들 베어링 구멍에 제2 주 가이드축(77)의 축 방향 중간부의 2개소가 각각 압입되어 고정되어 있다. 따라서, 제2 주 가이드축(77)의 양단부는, 2개의 베어링편(82a, 82b)의 외측으로 각각 돌출되어 있다.

제2 주 가이드축(77)의 양단의 돌출부에, 제2 이동 프레임(52)에 설치한 제3 주 베어링부(75)의 2개의 베어링편(75a, 75b)이 각각 미끄럼 이동 가능하게 끼워맞춤되어 있다. 2개의 베어링편(75a, 75b)의 간격은, 2개의 베어링편(82a, 82b)의 길이에 제2 이동 프레임(52)이 제2 방향(Y)으로 이동하기 위해서 필요한 길이를 더한 거리만큼 이격시켜 형성되어 있다. 따라서, 고정 기반(53)의 제4 주 베어링부(82)에 고정된 제2 주 가이드축(77)에 대하여 제2 이동 프레임(52)의 제3 주 베어링부(75)는, 2개의 베어링편(82a, 82b)의 각각 외측에서 이동 가능하게 지지되어 있다.

또한, 제4 부 베어링부(83)는, 제2 방향(Y)에 적당한 간격을 두고 설치한 2개의 베어링편(83a, 83b)으로 이루어지며, 이동 프레임 지지부(53a)의 상면에 위쪽으로 돌출하도록 형성되어 있다. 2개의 베어링편(83a, 83b)에는 베어링 구멍이 각각 형성되어 있으며, 이들 베어링 구멍에 제2 부 가이드축(79)이 각각 압입되고, 그 축 방향의 양단부에서 고정되어 양단 지지되어 있다. 이 2개의 베어링편(83a, 83b) 사이에서, 제2 이동 프레임(52)에 형성한 제3 부 베어링부(76)의 베어링 홈(78)이 제2 부 가이드축(79)에 미끄럼 이동 가능하게 계합되어 있다. 따라서, 제3 부 베어링부(76)는, 2개의 베어링편(83a, 83b) 사이에서 제2 부 가이드축(79)에 가이드되어 제2 방향(Y)으로 소정 거리만큼 이동 가능하게 되어 있다.

고정 기반(53)의 코일 고정부(53b)는, 위쪽으로 돌출되는 지지벽(84)을 갖는 대략 사각형을 이루는 편평 부분으로 이루어지며, 지지벽(84)은 제2 방향(Y)의 일측에 배치되어 있다. 코일 고정부(53b)에는 코일 지지대(85)가 고정되어 있으며, 그코일 지지대(85)에는 코일 조립체(93)가 부착되어 있다. 도25에 도시하는 바와 같이, 코일 지지대(85)는, 코일 조립체(93)를 소정의 높이에 유지하기 위해서 설치한 것으로, 평면 형상이 역ㄷ자 형상을 이루는 프레임으로서 형성되어 있다. 이 코일 지지대(85)는, 지지벽(84)을 따르도록 하여 코일 고정부(53b) 상에 장착되며, 접착제나 고정 나사 등의 고착 수단에 의해서 고정 기반(53)에 일체적으로 고정되어 있다. 고정 기반(53)의 하면에는, 이것을 렌즈 경통(3)에 고정하기 위한 부착 보스부(53c)가 형성되어 있다.

코일 지지대(85)의 상면은 평탄면으로서 형성되어 있고, 그 상면에는 가요성 보강판(86)을 위치 결정하기 위한 2개의 위치 결정 볼록부(85a, 85a)가 형성되어 있다. 2개의 위치 결정 볼록부(85a, 85a)는 제2 방향(Y)에 소정 간격을 두고 배치되어 있으며, 양 위치 결정 볼록부(85a, 85a)에 의해 위치 결정된 가요성 보강판(86)이 코일 지지대(85)의 상면에 고정되어 있다. 가요성 보강판(86)에는, 상면 및 하면에 소정의 전기 회로가 인쇄 성형된 가요성 배선판(87)이 점착 테이프 등의 고착 수단에 의해서 고정되어 있다.

가요성 보강판(86)의 상면에는, 평면적으로 권취된 편평 코일(88)이 탑재되어 있고, 그 가요성 배선판(87)의 상면에 형성한 소정의 배선 패턴과 전기적으로 접속되어 있다. 도25 등에 도시하는 바와 같이, 편평 코일(88)은, 타원형을 이루는 2개의 코일부(88a, 88b)를 횡 배열로 배치한 형상을 이루고 있다. 2개의 코일부(88a, 88b)는, 그 폭 방향의 길이는 대략 동일하지만, 길이 방향의 길이가 서로 다르게 형성되어 있다. 2개의 코일부(88a, 88b)의 길이를 서로 다르게 한 이유는, 길이가 짧은 코일부(88b)의 외측에 요크(66)의 연결편(66c)을 배치할 수 있도록 함으로써, 편평 코일(88)의 평면측의 면적을 넓게 확보하면서 보정 렌즈(15)에 접근시켜, 액튜에이터(54) 전체의 소형화를 달성할 수 있도록 한 것에 의한 것이다.

2개의 코일부(88a, 88b)는, 1개의 코일선을 권취함으로써 형성되어 있음과 동시에, 폭 방향으로 서로 이웃하는 긴변측의 서로 똑바로 연장된 추력 발생부(89a, 89b)에 있어서 통전 시에는 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 권취 방향이 설정되어 있다. 이 편평 코일(88)은, 2개의 코일부(88a, 88b)의 길이 방향을 제2 방향(Y)를 향하게 한 상태에서 각 코일부(88a, 88b)가, 접착제에 의한 고착 수단에 의해서 가요성 보강판(86)에 고정되어 있다. 이에 의해, 2개의 코일부(88a, 88b)에 전류를 흘리면, 마그넷(67a, 67b)에 의한 자력이 편평 코일(88)과 수직을 이루는 방향으로 작용하고 있기 때문에, 플레밍의 왼손의 법칙에 의해, 제1 방향(X)를 향하는 힘이 마그넷(67a, 67b) 측에 작용하게 된다.

또한, 가요성 보강판(86)의 하면에는 통 형상 코일(91)이 부착되어 있으며, 그 통 형상 코일(91)의 양단이 가요성 배선판(87)의 하면에 형성한 소정의 배선 패 턴과 전기적으로 접속되어 있다. 도25 등에 도시하는 바와 같이, 통 형상 코일(91)은, 전체가 직사각형의 통체를 이루도록 중앙부에 직사각형의 공간부를 형성함과 동시에, 적층 방향에 소정의 두께가 생기도록 소정량을 권취함으로써 각이진 통 형상으로 형성되어 있다. 이 통 형상 코일(91)은, 그 코일선이 연장되는 방향을 제1 방향(X)를 향하게 한 상태에서 추력 발생부(92)가, 접착제에 의한 고착 수단에 의해서 가요성 배선판(87)에 고정되어 있다.

통 형상 코일(91)의 중앙의 공간부에는, 요크(66)의 하부편(66b)과, 이것과일체로 고착된 하부 마그넷(67b)이 삽입된다. 이에 의해, 통 형상 코일(91)에 전류를 흘리면, 마그넷(67a, 67b)에 의한 자력이 추력 발생부(92)와 수직을 이루는 방향에 작용하고 있기 때문에, 플레밍의 왼손의 법칙에 의해, 제2 방향(Y)를 향하는 힘이 마그넷(67a, 67b) 측에 작용하게 된다. 가요성 보강판(86)과 가요성 배선판(87)과 편평 코일(88)과 통 형상 코일(91)에 의해서 코일 조립체(93)가 구성되어 있다.

도26 및 도27은 상술한 코일 조립체(93)와 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)에 의해서 구성된 액튜에이터(54)를 도시하는 것이다. 이 액튜에이터(54) 중, 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)과 편평 코일(88)에 의해, 제1 이동 프레임(51)을 개재하여 보정 렌즈(15)를 제1 방향(X)으로 이동시키는 제1 구동 수단이 구성되어 있다. 그리고, 제1 이동 프레임(51)의 제1 주 베어링부(61) 및 제1 부 베어링부(62)와 제1 주 가이드축(63) 및 제1 부 가이드축(65)과 제2 주 베어링부(71) 및 제2 부 베어링부(72)에 의해, 제1 이동 프레임(51)을 개재하여 보정 렌즈(15)를 렌 즈 장치(1)의 광축(L)과 직교하는 제1 방향(X)으로 가이드하는 제1 가이드 수단이 구성되어 있다.

또한, 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)과 통 형상 코일(91)에 의해, 제2 이동 프레임(52)을 개재하여 보정 렌즈(15)를 제2 방향(Y)으로 이동시키는 제2 구동 수단이 구성되어 있다. 그리고, 제2 이동 프레임(52)의 제3 주 베어링부(75) 및 제3 부 베어링부(76)와 제2 주 가이드축(77) 및 제2 부 가이드축(79)과 제4 주 베어링부(82) 및 제4 부 베어링부(83)에 의해, 제2 이동 프레임(52)을 개재하여 보정 렌즈(15)를 렌즈 장치(1)의 광축(L)과 직교하는 방향으로서 제1 방향(X)와도 직교하는 제2 방향(Y)으로 가이드하는 제2 가이드 수단이 구성되어 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 1개의 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)으로 이루어지는 1세트의 자기 회로 부재에 의해서, 제1 구동 수단을 위한 자기 회로와 제2 구동 수단을 위한 자기 회로가 겸용되어 있다. 그 때문에, 구동 수단마다 자기 회로 부재를 설치할 필요가 없기 때문에, 그만큼 부품 개수의 삭감을 도모할 수 있음과 동시에 구조를 간단한 것으로 하여, 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 도25에 도시하는 바와 같이, 가요성 보강판(86)의 하면에는, 제1 위치 검출 수단의 일 구체예를 나타내는 제1 홀 소자(94)와 제2 위치 검출 수단의 일 구체예를 나타내는 제2 홀 소자(95)와 온도 검출 수단의 일 구체예를 나타내는 서미스터(96)가 각각 부착되어 있다.

제1 홀 소자(94)는, 제1 이동 프레임(51)을 개재하여 보정 렌즈(15)의 제1 방향(X)에 관한 위치를 검출하는 것이다. 또한, 제2 홀 소자(95)는, 제2 이동 프 레임(52)을 개재하여 보정 렌즈(15)의 제2 방향(Y)에 관한 위치를 검출하는 것이다. 제1 홀 소자(94)는 통 형상 코일(91)의 일측에 배치되며, 제2 홀 소자(95)는 통 형상 코일(91)의 다른측에 배치되어 있다.

제1 홀 소자(94)와 제2 홀 소자(95)는, 소정 위치에서 하부 마그넷(67b)의 자력의 강도를 검출하고, 그 자력의 강도에 따른 검출 신호를 출력하는 것이다. 이 2개의 홀 소자(94, 95)로부터의 검출 신호에 따라서 제어 장치가, 보정 렌즈(15)의 위치를 연산하여 산출하도록 하고 있다. 또, 서미스터(96)는, 코일 조립체(93)의 주위의 온도를 검출하여, 주위 온도가 소정값 이상으로 상승했을 때에, 손 떨림이나 진동 등에 의한 상 흔들림 보정에 온도 보정을 부가하기 위한 것이다. 또, 제1 홀 소자(94) 및 제2 홀 소자(95)와 마그넷(67a, 67b) 및 요크(66)와의 위치 관계, 검출 자속 밀도 등에 대해서는, 후에 상세히 설명한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 상 흔들림 보정 장치(5)는, 예를 들면, 다음과 같이 하여 조립된다. 우선, 도25 내지 도27에 도시하는 바와 같이, 가요성 보강판(86)의 일면에 편평 코일(88)을 고정시킴과 동시에, 그 반대측의 가요성 배선판(87)이 접속된 면에 통 형상 코일(91)을 고정시킨다. 이에 의해, 가요성 보강판(86)과 2개의 코일(88, 91)이 일체화된 코일 조립체(93)가 구성된다.

이 코일 조립체(93)의 통 형상 코일(91)의 구멍 내에 측방으로부터 요크(66)의 하부편(66b)을 삽입하고, 그 하부편(66b)의 내면에 고정된 하부 마그넷(67b)을 통 형상 코일(91)의 추력 발생부(92)에 대향시킨다. 이것과 동시에, 편평 코일(88)의 상면에 상부 마그넷(67a)을 대향시킨다. 이에 의해, 상하의 마그넷(67a, 67b)에 의해서 편평 코일(88)의 추력 발생부(89a, 89b)와 통 형상 코일(91)의 추력 발생부(92)가 협지되어, 액튜에이터(54)가 구성된다. 이 액튜에이터(54)의 가요성 보강판(86)을 코일 지지대(85)의 상면에 재치하고, 2개의 위치 결정 볼록부(85a, 85a)에서 위치 결정한다. 그리고, 접착제 등의 고착 수단에 의해서 가요성 보강판(86)을 코일 지지대(85)에 고정시킨다.

다음으로, 고정 기반(53)의 이동 프레임 지지부(53a) 상에 제2 이동 프레임(52)을 면하게 하고, 제3 주 베어링부(75)의 2개의 베어링편(75a, 75b) 사이에 제4 주 베어링부(82)의 2개의 베어링편(82a, 82b)을 개재시킨다. 그리고, 제3 부 베어링부(76)를 제4 부 베어링부(83)의 2개의 베어링편(83a, 83b) 사이에 개재시킨다. 다음으로, 제3 주 베어링부(75)와 제4 주 베어링부(82)의 4개의 베어링편(75a, 75b, 82a, 82b)의 각 베어링 구멍에 제2 주 가이드축(77)을 관통시킨다. 이 때, 제2 주 가이드축(77)은, 제4 주 베어링부(82)에 대해서는 압입하여 고정시키는 한편, 제3 주 베어링부(75)에 대해서는 미끄럼 이동 가능하게 구성한다.

또한, 제4 부 베어링부(83)의 2개의 베어링편(83a, 83b)의 베어링 구멍과 제3 부 베어링부(76)의 베어링홈(78)에 제2 부 가이드축(79)을 관통시킨다. 이 때, 제2 부 가이드축(79)은, 제4 부 베어링부(83)에 대해서는 압입하여 고정시키는 한편, 제3 부 베어링부(76)에 대해서는 미끄럼 이동 가능하게 구성한다. 이에 의해, 제2 이동 프레임(52)가 고정 기반(53)에 대하여, 제2 방향(Y)으로 소정 거리, 즉, 제3 주 베어링부(75)의 2개의 베어링편(75a, 75b)의 내면간의 거리로부터 제4 주 베어링부(82)의 2개의 베어링편(82a, 82b)의 외면간의 거리를 뺀 길이만큼 이동 가 능하게 되어 있다.

다음으로, 제2 이동 프레임(52) 상에 제1 이동 프레임(51)의 렌즈 고정부(51a)를 면하게 하고, 제1 주 베어링부(61)의 2개의 베어링편(61a, 61b)을 제2 주 베어링부(71)의 2개의 베어링편(71a, 71b) 사이에 개재시킨다. 그리고, 제1 부 베어링부(62)를 제2 부 베어링부(72)의 2개의 베어링편(72a, 72b) 사이에 개재시킨다. 다음으로, 제1 주 베어링부(61)와 제2 주 베어링부(71)의 4개의 베어링편(61a, 61b, 71a, 71b)의 각 베어링 구멍에 제1 주 가이드축(63)을 관통시킨다. 이 때, 제1 주 가이드축(63)은, 제1 주 베어링부(61)에 대해서는 압입하여 고정시키는 한편, 제2 주 베어링부(71)에 대해서는 미끄럼 이동 가능하게 구성한다.

또한, 제2 부 베어링부(72)의 2개의 베어링편(72a, 72b)의 베어링 구멍과 제1 부 베어링부(62)의 베어링홈(64)에 제1 부 가이드축(65)을 관통시킨다. 이 때, 제1 부 가이드축(65)은, 제2 부 베어링부(72)에 대해서는 압입하여 고정시키는 한편, 제1 부 베어링부(62)에 대해서는 미끄럼 이동 가능하게 구성한다. 이에 의해, 제1 이동 프레임(51)이 제2 이동 프레임(52)에 대하여, 제1 방향(X)으로 소정 거리, 즉 제2 주 베어링부(71)의 2개의 베어링편(71a, 71b)의 내면간의 거리로부터 제1 주 베어링부(61)의 2개의 베어링편(61a, 61b)의 외면간의 거리를 뺀 길이만큼 이동 가능하게 되어 있다.

다음으로, 제1 이동 프레임(51)에, 2개의 마그넷(67a, 67b)이 고착된 요크(66)를 부착한다. 이 요크(66)의 부착 작업은, 제1 이동 프레임(51)을 제2 이동 프레임(52)에 부착하기 전에, 미리 제1 이동 프레임(51)에 부착해 두어도 된다. 계속해서, 코일 조립체(93)가 부착된 코일 지지대(85)를 고정 기반(53)의 코일 고정부(53b)에 부착시킨다. 이 코일 지지대(85)의 부착 작업은, 예를 들면, 다음과 같이 하여 행하는 것이 바람직하다.

우선, 제1 이동 프레임(51)과 고정 기반(53)을 소정 위치에 위치 결정하여 임시로 고정한다. 이 제1 이동 프레임(51)과 고정 기반(53)과의 임시 고정은, 예를 들면, 도23에 도시하는 바와 같이 제1 이동 프레임(51)의 대략 중앙부에 형성한 위치 결정 구멍(311)과 고정 기반(53)의 대략 중앙부에 마련한 위치 결정 구멍(312)을 이용하여, 이것에 위치 결정 축을 끼워맞춤시키도록 한다. 이 때, 제2 이동 프레임(52)에는, 위치 결정 축의 직경보다도 큰 직경을 갖는 릴리프 구멍(313)을 형성하여, 위치 결정 축이 릴리프 구멍(313)의 내주면과 접촉하지 않도록 한다. 이에 의해, 제1 이동 프레임(51)과 고정 기반(53) 사이를 소정 위치에 위치 결정할 수 있고, 그 결과, 고정 기반(53)에 대하여 보정 렌즈(15)의 광축이 소정 위치에 위치 결정된다.

이 때, 통 형상 코일(91)은 측방으로부터 끼워 넣어, 그 구멍 내에 요크(66)의 하부편(66b)과 하부 마그넷(67b)을 삽입한다. 이 때, 코일 지지대(85)를 제1 방향(X) 및 제2 방향으로 적당하게 이동시켜, 가요성 배선판(87)에 고정하고 있는 2개의 홀 소자(94, 95)에 의해서 검출되는 마그넷(67a, 67b)의 작용에 의한 자속 밀도를 측정한다. 그리고, 양 홀 소자(94, 95)가 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력이 기준값으로 된 적당한 값의 위치에 위치 결정한다. 이러한 위치 결정에 관해서는, 후에 상세히 설명한다.

이 위치 결정 상태에서, 접착제 등의 고착 수단을 이용하여, 코일 지지대(85)를 고정 기반(53)에 고정시킨다. 이에 의해, 상 흔들림 보정 장치(5)의 조립작업이 완료하여, 도18 내지 도22에 도시하는 바와 같은 구성을 갖는 상 흔들림 보정 장치(5)가 얻어진다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제1 이동 프레임에 코일 및 2개의 홀 소자를 고정시키고, 이들과 상대적으로 이동되는 마그넷을 이동시켜 양 홀 소자(94, 95)가 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 마그넷을 위치 결정하여, 그 마그넷을 접착제 등으로 고정 기반(53)에 고정시키도록 하여도 된다.

이러한 구성을 갖는 상 흔들림 보정 장치(5)의 작용은, 다음과 같은 것이다.이 상 흔들림 보정 장치(5)의 보정 렌즈(15)의 이동은, 가요성 배선판(87)을 개재하여 액튜에이터(54)의 편평 코일(88)과 통 형상 코일(91)에 대하여 적절한 값의 구동 전류를 선택적으로 또는 동시에 공급함으로써 실행된다.

이 상 흔들림 보정 장치(5)의 편평 코일(88)과 통 형상 코일(91)은, 가요성 보강판(86)을 개재하여 코일 지지대(85)에 고정되며, 또한, 코일 지지대(85)를 개재하여 고정 기반(53)에 고정되어 있다. 이 때, 편평 코일(88)의 추력 발생부(89a, 89b)는 제2 방향(Y)으로 연장되며, 통 형상 코일(91)의 추력 발생부(92)는 제1 방향(X)으로 연장되어 있다. 또한, 요크(66)의 양단에 고정된 2개의 마그넷(67a, 67b)이 양 코일(88, 91)의 상하에 배치되어 있기 때문에, 이 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)에 의해서 형성되는 자기 회로의 자속은, 편평 코일(88)의 추력 발생부(89a, 89b)와 통 형상 코일(91)의 추력 발생부(92)를 수직으로 투과하 도록 작용한다.

이에 대하여, 요크(66)와 2개의 마그넷(67a, 67b)은, 보정 렌즈(15)를 유지하는 제1 이동 프레임(51)에 고정되어 있다. 그 보정 렌즈(15)는, 제1 이동 프레임(51)을 갖는 제1 가이드 수단에 의해서 제2 이동 프레임(52)에 대하여 제1 방향(X)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 보정 렌즈(15)는, 제2 이동 프레임(52)을 갖는 제2 가이드 수단에 의해서 고정 기반(53)에 대하여 제2 방향(Y)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 보정 렌즈(15)는, 제1 가이드 수단과 제2 가이드 수단의 작용에 의해, 소정의 범위 내에서 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y) 중 어느 쪽의 방향에 대해서도 자유롭게 이동할 수 있다.

현재, 편평 코일(88)에 전류를 흘리면, 그 추력 발생부(89a, 89b)가 제2 방향(Y)으로 연장되어 있기 때문에, 그 추력 발생부(89a, 89b)에서 전류는 제2 방향(Y)으로 흐른다. 이 때, 자기 회로의 자속이 추력 발생부(89a, 89b)에 대하여 수직을 이루는 상하 방향으로 작용하고 있기 때문에, 플레밍의 법칙에 의해, 마그넷(67a, 67b) 및 요크(66)에는 제1 방향(X)를 향하는 힘이 작용한다. 이에 의해, 요크(66) 등이 고정된 제1 이동 프레임(51)이 제1 방향(X)으로 이동한다. 그 결과, 제1 이동 프레임(51)에 유지된 보정 렌즈(15)가, 편평 코일(88)에 흘려진 전류의 크기에 따라서, 제1 가이드 수단에 가이드되어 제1 방향(X)으로 이동하게 된다.

한편, 통 형상 코일(91)에 전류를 흘리면, 그 추력 발생부(92)가 제1 방향(X)으로 연장되어 있기 때문에, 그 추력 발생부(92)에서 전류는 제1 방향(X)으로 흐른다. 이 때, 자기 회로의 자속이 추력 발생부(92)에 대하여 수직을 이루는 상 하 방향으로 작용하고 있기 때문에, 플레밍 법칙에 의해, 마그넷(67a, 67b) 및 요크(66)에는 제2 방향(Y)를 향하는 힘이 작용한다. 이에 의해, 요크(66) 등이 고정된 제1 이동 프레임(51)을 개재하여 제2 이동 프레임(52)이 제2 방향(Y)으로 이동한다. 그 결과, 보정 렌즈(15)는, 통 형상 코일(91)에 흘려진 전류의 크기에 따라서, 제1 이동 프레임(51)과 동시에 제2 이동 프레임(52)이 제2 가이드 수단에 가이드되어 제2 방향(Y)으로 이동하게 된다.

또한, 편평 코일(88)과 통 형상 코일(91)에 동시에 전류를 흘리면, 상술한 편평 코일(88)에 의한 이동 동작과 통 형상 코일(91)에 의한 이동 동작이 복합적으로 실행된다. 즉, 편평 코일(88)에 흐르는 전류의 작용에 의해서 보정 렌즈(15)가 제1 방향(X)으로 이동함과 동시에, 통 형상 코일(91)에 흐르는 전류의 작용에 의해서 보정 렌즈(15)가 제2 방향(Y)으로 이동한다. 그 결과, 보정 렌즈(15)가 경사 방향으로 이동하여, 렌즈계(2)의 상 흔들림을 보정하게 된다.

이러한 구성 및 작용을 구비한 상 흔들림 보정 장치(5)가, 도1 내지 도11에 도시하는 바와 같이, 렌즈 장치(1)에 부착되어 있다. 상 흔들림 보정 장치(5)는, 렌즈 경통(3)의 하부 경통(18)에 형성한 개구부(48)에 측방으로부터 출입되며, 하부 경통(18)에 대하여 착탈 가능하게 장착된다. 이 경우, 본 발명의 상 흔들림 보정 장치(5)는, 1개의 장치로서 유닛화되어 구성되어 있기 때문에, 그 착탈 조작을 매우 간단하며 또한 신속하게 행할 수 있다. 도11 등에 도시하는 부호 98은, 상 흔들림 보정 장치(5)를 덮는 커버 부재이다. 이 커버 부재(98)는, 고정 나사 등의 고착 수단에 의해서 렌즈 경통(3)의 하부 경통(18)에 착탈 가능하게 부착된다.

다음으로, 상 흔들림 보정 장치(5)가 장착된 렌즈 장치(1)의 렌즈계(2)의 동작을, 도12를 참조하여 설명한다. 렌즈 장치(1)의 대물 렌즈(7A)를 피사체를 향하게 하면, 피사체로부터의 광이 대물 렌즈(7A)로부터 렌즈계(2) 내에 입력된다. 이 때, 대물 렌즈(7A)를 투과한 광은 프리즘(7B)에서 90도 굴절되며, 그 후, 렌즈계(2)의 광축(L)을 따라서 CCD(4)를 향하여 이동한다. 즉, 프리즘(7B)에서 반사되어 1군 렌즈(7)의 제2 렌즈(7C)를 나온 광은, 2군 렌즈(8), 3군 렌즈(9), 4군 렌즈(10)를 거쳐 5군 렌즈(11)의 제7 렌즈(11A) 및 보정 렌즈(15)를 투과하여, 광학 필터(14)를 거쳐 CCD(4)의 결상면에 피사체에 대응한 화상이 결상된다.

이 경우, 촬영 시에 있어서, 렌즈 장치(1)에 손 떨림이나 진동이 발생하고 있지 않을 때에는, 피사체로부터의 광은, 실선으로 나타내는 광(6A)과 같이, 1군 렌즈 내지 5군 렌즈의 각각 중심부를 광축(L)을 따라서 이동하기 때문에, CCD(4)의 결상면에서 소정 위치에 상을 맺게 되어, 상 흔들림을 발생시키지 않고 깨끗한 화상을 얻을 수 있다.

한편, 촬영 시에 있어서, 렌즈 장치(1)에 손 떨림이나 진동이 발생하면, 피사체로부터의 광은, 일점쇄선으로 나타내는 광(6B)이나 또는 파선으로 나타내는 광(6C)과 같이, 기울어진 상태에서 1군 렌즈에 입력되게 된다. 그와 같은 입사광(6B, 6C)은, 1군 렌즈 내지 5군 렌즈의 각각에서, 광축(L)로부터 어긋난 상태에서 투과하게 되지만, 그 손 떨림 등에 따라서 보정 렌즈(15)를 소정량 이동시킴으로써, 그 손 떨림 등을 보정할 수 있다. 이에 의해, CCD(4)의 결상면에서 소정 위치에 상을 맺을 수 있어, 상 흔들림을 해소하여 깨끗한 화상을 얻을 수 있다.

이 렌즈 장치(1)의 손 떨림이나 진동 등의 유무는, 흔들림 검출 수단에 의해서 검출한다. 이 흔들림 검출 수단으로서는, 예를 들면, 자이로 센서를 이용할 수 있다. 이 자이로 센서를 렌즈 장치(1)와 함께 카메라 본체에 탑재하여, 촬영자의 손 떨림이나 진동 등에 의해서 렌즈 장치(1)에 작용하는 가속도, 각속도, 각가속도 등을 검출하도록 한다. 이 자이로 센서로 검출한 가속도나 각속도 등의 정보를 제어 장치에 공급하여, CCD(4)의 결상면에서 소정 위치에 상을 맺도록, 제1 방향(X)의 진동에 대해서는 제1 이동 프레임(51)을 제1 방향(X)으로 이동시키고, 제2 방향(Y)의 진동에 대해서는 제2 이동 프레임(52)을 제2 방향(Y)으로 이동시키도록 액튜에이터(54)를 구동 제어한다.

도13 내지 도17은, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 렌즈 장치(1)를 구비한 촬상 장치의 제1 실시예를 나타내는 디지털 스틸 카메라(100)를 도시한 도면이다. 이 디지털 스틸 카메라(100)는, 정보 기록 매체로서 반도체 기록 미디어를 사용하며, 피사체로부터의 광학적인 화상을 CCD(고체 촬상 소자)에서 전기적인 신호로 변환하여, 반도체 기록 미디어에 기록하거나, 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 표시할 수 있도록 한 것이다.

이 디지털 스틸 카메라(100)는, 도13 등에 도시하는 바와 같이, 카메라 본체(101)와, 피사체의 상을 광으로서 받아들여 촬상 수단으로서의 CCD(4)에 안내하는 렌즈 장치(1)와, CCD(4)로부터 출력되는 영상 신호에 기초하여 화상을 표시하는 액정 디스플레이 등으로 이루어지는 표시 장치(102)와, 렌즈 장치(1)의 동작이나 액정 디스플레이(102)의 표시 등을 제어하는 제어 장치(103)와, 도시하지 않은 배 터리 전원 등을 구비하여 구성되어 있다.

카메라 본체(101)는, 횡으로 긴 편평한 케이스로 이루어지며, 전후 방향으로 중첩된 전방 케이스(105) 및 후방 케이스(106)와, 이 전방 케이스(105)와 후방 케이스(106)로 형성된 공간부를 전후로 간막이하는 메인 프레임(107)과, 전방 케이스(105)의 전면에 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 부착된 렌즈 커버(108) 등에 의해서 구성되어 있다. 메인 프레임(107)의 전면의 일측부에는, CCD(4)를 아래로 하여 광축(L)을 상하 방향을 향하게 한 상태에서 렌즈 장치(1)가 고정되어 있다. 또한, 메인 프레임(107)에는, 배선 기판 상에 소정의 마이크로컴퓨터, 저항이나 컨덴서 그 밖의 전자 부품 등을 탑재함으로써 형성된 제어 장치(103)와, 플래시 장치 (110) 등이 부착되어 있다.

제어 장치(103)는 렌즈 장치(1)와 횡배열로 배치되어 있으며, 이들의 위쪽에 플래시 장치(110)가 배치되어 있다. 플래시 장치(110)는, 전방 케이스(105)의 전면에 노출되는 발광부(110a)와, 그 발광부(110a)를 구동 제어하는 구동부(110b)와, 구동부(110b)에 소정의 전력을 공급하는 컨덴서(110c) 등을 구비하여 구성되어 있다. 이 플래시 장치(110)의 발광부(110a)와 렌즈 장치(1)의 대물 렌즈(7A)를 노출시키기 위해서, 전방 케이스(105)의 대응하는 위치에는 렌즈 끼워맞춤 구멍(111a)과 플래시 끼워맞춤 구멍(111b)이 형성되어 있다. 그리고, 렌즈 끼워맞춤 구멍(111a)에는 화장판(21)과 동시에 대물 렌즈(7A)가 끼워맞춤되며, 플래시 끼워맞춤 구멍(111b)에는 발광부(110a)가 끼워맞춤되어 있다.

또한, 전방 케이스(105)에는, 렌즈 커버(108)에 설치한 복수의 다리부재가 삽입 관통되는 복수의 개구 구멍(111c)이 형성되어 있다. 렌즈 커버(108)는, 복수의 다리부재에 빠짐 방지부를 형성함으로써 전방 케이스(105)로부터의 탈락이 방지되어 있다. 이 렌즈 커버(108)는, 복수의 개구 구멍(111c)에 의해서 상하 방향으로의 이동이 가능하게 되어 있음과 동시에, 도시하지 않은 록 수단에 의해 상단부와 하단부에서 록 가능하게 되어 있다. 도14에 도시하는 바와 같이, 렌즈 커버(108)가 상단부에 있을 때에는, 대물 렌즈(7A)가 완전히 닫히고, 이에 의해 대물 렌즈(7A)의 보호가 도모된다. 한편, 도15에 도시하는 바와 같이, 렌즈 커버(108)를 하단부로 이동시키면, 대물 렌즈(7A)가 완전히 열림과 동시에 전원 스위치가 온으로 입력되며, 이에 의해 촬영이 가능하게 되도록 구성되어 있다.

도13 및 도16에 도시하는 바와 같이, 후방 케이스(106)에는, 표시 장치(102)의 표시면을 노출시키기 위한 사각형의 개구창(112)이 형성되어 있다. 개구창(112)은, 후방 케이스(106)의 배면을 크게 개방하여 형성되어 있고, 그 내측에 표시 장치(102)가 배치되어 있다. 표시 장치(102)는, 개구창(112)에 대응한 크기를 갖는 액정 디스플레이와, 이 액정 디스플레이의 내면에 중첩되는 백라이트의 조합으로 이루어진다. 표시 장치(102)의 액정 디스플레이측에는 밀봉 프레임(113)을 개재하여 보호판(114)이 배치되어 있고, 이 보호판(114)의 주연부가 개구창(112)의 내면에 접촉되어 있다.

또한, 후방 케이스(106)에는, 각종 조작 스위치가 설치되어 있다. 조작 스위치로서는, 기능 모드(정지 화상, 동화상, 재생 등)을 선택하는 모드 선택 손잡이(115), 줌 조작을 실행하는 줌 버튼(116), 화면 표시를 행하는 화면 표시 버 튼(117), 각종 메뉴를 선택하는 메뉴 버튼(118), 메뉴를 선택하는 커서 등을 이동시키는 방향 키(119), 화면 사이즈를 절환하거나 화면 삭제를 행하는 화면 버튼(121) 등이 적당한 위치에 배치되어 있다. 그리고, 후방 케이스(106)의 표시 장치(102)측의 단부에는 스피커용 구멍(122)이 개방되어 있어, 그 내측에 스피커가 내장되어 있고, 이것과 반대측의 단부에는 스텝용의 지지 부재(123)가 부착되어 있다.

또한, 도17 등에 도시하는 바와 같이, 카메라 본체(101)의 상면에는, 전원을 온, 오프시키는 전원 버튼(125), 촬영의 개시나 정지를 실행하는 촬영 버튼(126), 손 떨림이 발생했을 때에 상 흔들림 보정 장치(5)를 동작시켜 상 흔들림 보정을 실행하는 손 떨림 설정 버튼(127) 등이 설치되어 있다. 또한, 카메라 본체(101) 상면의 대략 중앙부에는 마이크로폰용 구멍(128)이 개방되어 있어, 그 내측에 마이크로폰이 내장되어 있다. 이들 전원 버튼(125)과 촬영 버튼(126)과 손 떨림 설정 버튼(127)은, 카메라 본체(101)에 장착되는 스위치 홀더(124)에 부착되어 있다. 또한, 마이크로폰용 구멍(128)도 스위치 홀더(124)에 개방되어 있어, 이 스위치 홀더(124)에 내장 마이크로폰이 고정되어 있다.

도31은, 전술한 상 흔들림 보정 장치(5)의 제어 개념을 설명하는 블록도이다. 제어부(130)는, 상 흔들림 보정 연산부(131)와 아날로그 서보부(132)와 구동 회로부(133)와 4개의 증폭기(AMP)(134A, 134B, 135A, 135B) 등을 구비하여 구성되어 있다. 상 흔들림 보정 연산부(131)에는, 제1 증폭기(AMP)(134A)를 개재하여 제1 자이로 센서(135)가 접속되어 있음과 동시에, 제2 증폭기(AMP)(134B)를 개재하여 제2 자이로 센서(136)가 접속되어 있다.

제1 자이로 센서(135)는, 카메라 본체(10l)에 부가된 손 떨림 등에 의한 제1 방향(X)의 변위량을 검출하고, 제2 자이로 센서(136)는, 카메라 본체(101)에 부가된 손 떨림 등에 의한 제2 방향(Y)의 변위량을 검출하는 것이다. 이 실시예에서는, 2개의 자이로 센서를 설치하여 제1 방향(X)의 변위량과 제2 방향(Y)의 변위량을 개별로 검출하는 예에 대하여 설명하였지만, 1개의 자이로 센서로 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)의 2방향의 변위량을 검출하는 구성으로 하여도 되는 것은 물론이다.

상 흔들림 보정 연산부(131)에는 아날로그 서보부(132)가 접속되어 있다. 아날로그 서보부(132)는, 상 흔들림 보정 연산부(131)에 의해 산출된 값을 디지털값으로부터 아날로그값으로 변환하고, 그 아날로그값에 대응한 제어 신호를 출력하는 것이다. 아날로그 서보부(132)에는 구동 회로부(133)가 접속되어 있다. 구동 회로부(133)에는, 제3 증폭기(AMP)(135A)를 개재하여 제1 위치 검출 소자인 제1 홀 소자(94)가 접속됨과 동시에, 제4 증폭기(AMP)(135B)를 개재하여 제2 위치 검출 소자인 제2 홀 소자(95)가 접속되어 있다. 또한, 구동 회로부(133)에는, 제1 방향 구동 코일인 편평 코일(88)이 접속되어 있음과 동시에, 제2 방향 구동 코일인 통 형상 코일(91)이 접속되어 있다.

제1 홀 소자(94)에 의해서 검출된 제1 이동 프레임(51)의 제1 방향(X)의 변위량은, 제3 증폭기(135A)를 통하여 구동 회로부(133)에 입력된다. 또한, 제2 홀 소자(95)에 의해서 검출된 제2 이동 프레임(52)의 제2 방향(Y)의 변위량은, 제4 증 폭기(135B)를 통하여 구동 회로부(133)에 입력된다. 이들 입력 신호와 아날로그 서보부(132)로부터의 제어 신호에 기초하여 구동 회로부(133)에서는, 상 흔들림을 보정하도록 보정 렌즈(15)를 이동시키기 위해서, 편평 코일(88)과 통 형상 코일(91) 중 한쪽 또는 양쪽에 대하여 소정의 제어 신호를 출력한다.

도32는, 전술한 바와 같은 구성 및 작용을 갖는 상 흔들림 보정 장치(5)를 구비한 디지털 스틸 카메라(100)의 개략적인 구성의 제1 실시예를 도시하는 블록도이다. 이 디지털 스틸 카메라(100)는, 상 흔들림 보정 장치(5)를 갖는 렌즈 장치(1)와, 제어 장치의 중심적 역할을 하는 제어부(140)와, 제어부(140)를 구동시키기 위한 프로그램 메모리나 데이터 메모리 그 밖의 RAM이나 ROM 등을 갖는 기억 장치(141)와, 전원의 온, 오프나 촬영 모드의 선택 혹은 촬영 등을 위한 각종 명령 신호 등을 입력하는 조작부(142)와, 촬영된 영상 등을 표시하는 표시 장치(102)와, 기억 용량을 확대시키는 외부 메모리(143) 등을 구비하여 구성되어 있다.

제어부(140)는, 예를 들면, 마이크로컴퓨터(CPU)를 갖는 연산 회로 등을 구비하여 구성되어 있다. 이 제어부(140)에, 기억 장치(141)와 조작부(142)와 아날로그 신호 처리부(144)와 디지털 신호 처리부(145)와 2개의 A/D 변환기(146, 147)와 D/A 변환기(148)와 타이밍 발생기(TG)(149)가 접속되어 있다. 아날로그 신호 처리부(144)는, 렌즈 장치(1)에 부착된 CCD(4)에 접속되어 있으며, CCD(4)로부터 출력되는 촬영 화상에 대응한 아날로그 신호에 의해서 소정의 신호 처리를 실행한다. 이 아날로그 신호 처리부(144)는 제1 A/D 변환기(146)에 접속되어 있으며, 이 A/D 변환기(146)에 의해서 출력이 디지털 신호로 변환된다.

제1 A/D 변환기(146)에는 디지털 신호 처리부(145)가 접속되어 있으며, 제1 A/D 변환기(146)로부터 공급된 디지털 신호에 의해서 소정의 신호 처리를 실행한다. 이디지털 신호 처리부(145)에는 표시 장치(102)와 외부 메모리(143)가 접속되어 있으며, 그 출력 신호인 디지털 신호에 기초하여, 피사체에 대응한 화상이 표시 장치(102)에 표시되거나, 혹은 외부 메모리(143)에 기억된다. 또한, 제2 A/D 변환기(147)에는, 흔들림 검출부의 구체예를 나타내는 자이로 센서(151)가 접속되어 있다. 이 자이로 센서(151)에 의해서 카메라 본체(101)의 진동이나 요동 등이 검출되어, 그 검출 결과에 따라서 상 흔들림 보정이 실행된다.

D/A 변환기(148)에는, 상 흔들림 보정을 위한 서보 연산부인 구동 제어부(152)가 접속되어 있다. 구동 제어부(152)는, 보정 렌즈(15)의 위치에 따라서 상 흔들림 보정 장치(5)를 구동 제어함으로써 상 흔들림을 보정하는 것이다. 구동 제어부(152)에는, 상 흔들림 보정 장치(5)와, 2개의 이동 프레임(51, 52)의 위치를 검출함으로써 보정 렌즈(15)의 위치를 검출하는 위치 검출부인 제1 위치 검출 수단(제1 홀 소자)(94)과 제2 위치 검출 수단(제2 홀 소자)(95)이 접속되어 있다. 또, 타이밍 발생기(TG)(149)는 CCD(4)와 접속되어 있다.

이렇게 하여, 피사체의 상이 렌즈 장치(1)의 렌즈계(2)에 입력되어 CCD(4)의 결상면에 결상되면, 그 화상 신호가 아날로그 신호로서 출력되며, 아날로그 신호 처리부(144)에서 소정의 처리가 실행된 후, 제1 A/D 변환기(146)에 의해서 디지털 신호로 변환된다. 제1 A/D 변환기(146)로부터의 출력은, 디지털 신호 처리부(145)에서 소정의 처리가 실행된 후, 피사체에 대응한 화상으로서 표시 장치(102)에 표 시되거나, 혹은 외부 메모리에 기억 정보로서 기억된다.

이러한 촬영 상태에서, 상 흔들림 보정 장치(5)가 동작 상태에 있는 것으로 하여, 카메라 본체(101)에 진동이나 요동 등이 발생하면, 자이로 센서(151)가 그 진동이나 요동 등을 검출하고, 그 검출 신호를 제어부(140)에 출력한다. 이것을 받아 제어부(140)에서는, 소정의 연산 처리를 실행하여, 상 흔들림 보정 장치(5)의 동작을 제어하는 제어 신호를 구동 제어부(152)에 출력한다. 구동 제어부(152)에서는, 제어부(140)로부터의 제어 신호에 기초하여 소정의 구동 신호를 상 흔들림 보정 장치(5)에 출력하여, 제1 이동 프레임(51)을 제1 방향(X)으로 소정량만큼 이동시킴과 동시에, 제2 이동 프레임(52)을 제2 방향(Y)으로 소정량만큼 이동시킨다. 이에 의해, 보정 렌즈(15)의 이동을 통하여 상 흔들림을 해소하여, 깨끗한 화상을 얻을 수 있다.

도33은, 전술한 바와 같은 구성 및 작용을 갖는 상 흔들림 보정 장치(5)를 구비한 디지털 스틸 카메라의 개략적인 구성의 제2 실시예를 도시하는 블록도이다. 이 디지털 스틸 카메라(100A)는, 상 흔들림 보정 장치(5)를 갖는 렌즈 장치(1)와, 제어 장치의 중심적 역할을 하는 영상 기록/재생 회로부(160)와, 영상 기록/재생 회로부(160)를 구동시키기 위한 프로그램 메모리나 데이터 메모리 그 밖의 RAM이나 ROM 등을 갖는 내장 메모리(161)와, 촬영된 영상 등을 소정의 신호로 처리하는 영상 신호 처리부(162)와, 촬영된 영상 등을 표시하는 표시 장치(163)와, 기억 용량을 확대시키는 외부 메모리(164)와, 상 흔들림 보정 장치(5)를 구동 제어하는 보정 렌즈 제어부(165) 등을 구비하여 구성되어 있다.

영상 기록/재생 회로부(160)는, 예를 들면, 마이크로컴퓨터(CPU)를 갖는 연산 회로 등을 구비하여 구성되어 있다. 이 영상 기록/재생 회로부(160)에, 내장 메모리(161)와 영상 신호 처리부(162)와 보정 렌즈 제어부(165)와 모니터 구동부(166)와 증폭기(167)와 3개의 인터페이스(I/F)(171, 172, 173)가 접속되어 있다. 영상 신호 처리부(162)는, 렌즈 장치(1)에 부착된 CCD(4)에 증폭기(167)를 개재하여 접속되어 있으며, 소정의 영상 신호로 처리된 신호가 영상 기록/재생 회로부(160)에 입력된다.

표시 장치(163)는, 모니터 구동부(166)를 개재하여 영상 기록/재생 회로부(160)에 접속되어 있다. 또한, 제1 인터페이스(I/F)(171)에는 커넥터(168)가 접속되어 있으며, 이 커넥터(168)에 외부 메모리(164)가 착탈 자유롭게 접속 가능하게 되고 있다. 제2 인터페이스(I/F)(172)에는, 카메라 본체(101)에 설치된 접속 단자(174)가 접속되어 있다.

보정 렌즈 제어부(165)에는, 제3 인터페이스(I/F)(173)를 개재하여 흔들림 검출부인 가속도 센서(175)가 접속되어 있다. 이 가속도 센서(175)는, 카메라 본체(101)에 부가되는 진동이나 요동 등에 의한 변위를 가속도로서 검출하는 것으로, 자이로 센서를 적용할 수 있다. 보정 렌즈 제어부(165)에는, 보정 렌즈(15)를 구동 제어하는 상 흔들림 보정 장치(5)의 렌즈 구동부가 접속되어 있음과 동시에, 그 보정 렌즈(15)의 위치를 검출하는 2개의 위치 검출 센서(94, 95)가 접속되어 있다.

이렇게 하여, 피사체의 상이 렌즈 장치(1)의 렌즈계(2)에 입력되어 CCD(4)의 결상면에 결상되면, 그 화상 신호가 증폭기(167)를 통하여 영상 신호 처리부(162) 에 입력된다. 이 영상 신호 처리부(162)에서 소정의 영상 신호로 처리된 신호가 영상 기록/재생 회로부(160)에 입력된다. 이에 의해, 영상 기록/재생 회로부(160)로부터 피사체의 상에 대응한 신호가 모니터 구동부(166), 내장 메모리(161) 혹은 외부 메모리(164)에 출력된다. 그 결과, 모니터 구동부(166)를 통하여 표시 장치(163)에 피사체의 상에 대응한 화상이 표시되거나 혹은 필요에 따라 정보 신호로서 내장 메모리(161) 혹은 외부 메모리(164)에 기록된다.

이러한 촬영 상태에서, 상 흔들림 보정 장치(5)가 동작 상태에 있는 것으로 하여, 카메라 본체(101)에 진동이나 요동 등이 발생하면, 가속도 센서(175)가 그 진동이나 요동 등을 검출하고, 그 검출 신호를 보정 렌즈 제어부(165)를 통하여 영상 기록/재생 회로부(160)에 출력한다. 이것을 받아 영상 기록/재생 회로부(160)에서는, 소정의 연산 처리를 실행하여, 상 흔들림 보정 장치(5)의 동작을 제어하는 제어 신호를 보정 렌즈 제어부(165)에 출력한다. 이 보정 렌즈 제어부(165)에서는, 영상 기록/재생 회로부(160)로부터의 제어 신호에 기초하여 소정의 구동 신호를 상 흔들림 보정 장치(5)에 출력하여, 제1 이동 프레임(51)을 제1 방향(X)으로 소정량만큼 이동시킴과 동시에, 제2 이동 프레임(52)을 제2 방향(Y)으로 소정량만큼 이동시킨다. 이에 의해, 보정 렌즈(15)의 이동을 통하여 상 흔들림을 해소하여, 깨끗한 화상을 얻을 수 있다.

도28은, 전술한 액튜에이터(54)의 다른 실시예를 도시하는 것이다. 이 액튜에이터(54A)는, 코일 조립체(93)의 조립 방향을 바꾸어 구성한 것으로, 그 구성부품은 상기 실시예와 마찬가지이다. 이 실시예에서는, 편평 코일(88)의 길이 방향 (추력 발생부가 연장되는 방향)을 제1 방향(X)를 향하게 하여, 코일 조립체(93)를 고정 기반(53)에 부착한다. 그리고, 요크(66)[마그넷(67a, 67b)도 마찬가지임]의 길이 방향을 편평 코일(88)의 길이 방향과 일치시켜, 마그넷(67a, 67b)이 고정된 요크(66)를 제1 이동 프레임(51)에 부착하고 있다. 따라서, 통 형상 코일(91)의 추력 발생부는, 제1 방향(X)와 직교한 제2 방향(Y)으로 연장된다.

이 실시예의 경우에는, 편평 코일(88)에 전류를 흘리면, 제2 이동 프레임(52)을 제2 방향(Y)으로 움직이게 하는 힘이 발생한다. 또한, 통 형상 코일(91)에 전류를 흘리면, 제1 이동 프레임(51)을 제1 방향(X)으로 움직이게 하는 힘이 발생한다.

도29 및 도30은, 전술한 코일 조립체(93)의 다른 실시예를 도시하는 것이다. 이 실시예에 도시하는 코일 조립체(181)는, 제1 구동 수단의 코일로서 편평 코일(182)을 이용함과 동시에, 제2 구동 수단의 코일로서도 마찬가지로 편평 코일(183)을 이용하도록 한 것이다. 2개의 편평 코일(182, 183)은 동일한 크기의 타원형으로서 형성되어 있고, 가요성 배선판(184)의 일면에 상부 편평 코일(182)을 탑재하며, 다른면에 하부 편평 코일(183)을 접착하도록 하여 코일 조립체(181)가 구성되어 있다. 상부 편평 코일(182)과 하부 편평 코일(183)은, 서로의 길이 방향을 직교시키도록 배치하고 있다.

또한, 이 실시예에서는, 역ㄷ자 형상을 이룬 요크(185)의 상부편에 1개의 마그넷(186)을 접착하고, 이것에 의해서 자기 회로를 구성하고 있다. 마그넷(186)은, 그 길이 방향이, 상부 편평 코일(182)의 추력 발생부와 직교하는 방향으로 설 정되어 있다. 이러한 구성을 갖는 코일 조립체(181)에 의해서도, 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시예의 경우에는, 상기 코일 조립체(93)에 비하여 코일 조립체(181)의 두께를 매우 얇은 것으로 할 수 있기 때문에, 장치 전체의 박형화를 도모할 수 있다.

다음에, 마그넷(67a, 67b)의 자력을 검출함으로써 보정 렌즈(15)의 위치를 검출하는 2개의 홀 소자(위치 검출 수단)(94, 95)와 마그넷(67a, 67b)의 관계에 대해 도34 내지 도45를 참조하여 설명한다. 또, 도34 내지 도45에 있어서, 도1 내지 도33에 나타낸 실시예와 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도34 내지 도37은, 가동 마그넷 방식의 구동 수단을 구비한 상 흔들림 보정 장치(300)에 적용한 실시예를 도시하는 것이며, 또한, 도38 내지 도41은, 가동 코일(가동 홀 소자) 방식의 구동 수단을 구비한 상 흔들림 보정 장치(301)에 적용한 것이다. 그리고, 도42의 A 내지 D는, 마그넷(67a, 67b) 및 요크(66)와 2개의 홀 소자(위치 검출 수단)(94, 95)와의 위치 관계 등을 설명하는 도면이며, 도43의 A, B 및 도44의 A, B와 도45 및 도46은, 요크(66)의 돌기부의 유무에 의한 홀 소자(95)의 자속 밀도 검출값의 차이를 설명하는 도면이다.

도34 내지 도37에 도시하는 바와 같이, 상 흔들림 보정 장치(300)는, 제1 이동 프레임(51A)과 제2 이동 프레임(52A)과 고정 기반(53A)을 구비하여 구성되어 있다. 제1 이동 프레임(51A)은, 링 형상을 이루는 렌즈 고정부(51a)와, 이것과 일체로 설치한 요크 고정부(51b)를 갖고 있으며, 렌즈 고정부(51a)의 중앙부에 형성한 끼워맞춤 구멍(58)에는 보정 렌즈(15)가 끼워맞춤 고정되어 있다. 렌즈 고정 부(51a)의 일측에는 제1 주 베어링부(61)가 형성되며, 그의 반대측인 다른측에는 제1 부 베어링부(62)가 형성되어 있다.

제1 주 베어링부(61)에는 제1 주 가이드축(63)이 수평 방향으로 관통되어 있고, 그 중간부에서 제1 주 가이드축(63)이 제1 주 베어링부(61)에 압입 고정되어 있다. 또한, 제1 주 베어링부(61)에는 위치 결정 구멍(311)이 형성되어 있다. 제1 부 베어링부(62)에는, 측방에 개방된 베어링홈(64)이 형성되어 있으며, 그 베어링홈(64)에는 제1 부 가이드축(65)이 미끄럼 이동 자유롭게 계합되어 있다.

요크 고정부(51b)에는, 역ㄷ자 형상으로 형성된 요크(66)가 일체적으로 고정되어 있다. 요크(66)는, 서로 대향한 양편(66a, 66b)을 상하 방향을 향하게 한 상태에서, 그 양편(66a, 66b)을 연결하는 연결편(66c)을 요크 고정부(51b)에 고정시킴으로써 부착되어 있다. 요크(66)의 상부편(66a) 및 하부편(66b)은, 각각 직사각형으로 되어 있으며, 각 편(66a, 66b)의 내면에는, 평면 형상이 대략 동일 형상을 이루는 편평하며 직사각형인 마그넷(67a, 67b)이 접착제 등의 고착 수단에 의해서 일체적으로 고정되어 있다.

상부편(66a) 및 하부편(66b)에서의, 각각 선단 가장자리와 한쪽의 옆 가장자리에는, 마그넷(67a, 67b)의 자력을 요크(66) 측에 적극적으로 방출하기 위한 돌기부(321, 322 및 323, 324)가 형성되어 있다. 이들 4개의 돌기부(321, 322 및 323, 324)는, 이 실시예에서는 반원형으로 되어 있지만, 그 형상은 정사각형, 직사각형, 타원형, 삼각형 및 그 밖의 형상이어도 된다. 이들 돌기부(321, 322 및 323, 324)의 내면에는, 마그넷(67a, 67b)의 서로 직교하는 방향으로 전개된 2개의 평면이 접 촉하거나 혹은 접근되어 있다.

상부편(66a) 및 하부편(66b)의 선단측에 있는 제1 돌기부(321, 323)는, 마그넷(67a, 67b)의 선단측에 발생하는 자력을 방출하기 위한 것이다. 또한, 상부편(66a) 및 하부편(66b)의 옆 가장자리측에 있는 제2 돌기부(322, 324)는, 마그넷(67a, 67b)의 옆 가장자리측에 발생하는 자력을 방출하기 위한 것이다. 제1 돌기부(321, 323) 사이에는, 제1 방향(X)의 위치를 검출하는 제1 홀 소자(94)가 무접촉 상태에서 개재된다. 그리고, 제2 돌기부(322, 324) 사이에는, 제2 방향(Y)의 위치를 검출하는 제2 홀 소자(95)가 무접촉 상태로 개재된다.

제2 이동 프레임(52A)은, 평면 형상이 C자 형상을 이루는 프레임으로서 형성되어 있다. 제2 이동 프레임(52A)의 개구측에는, 2개의 베어링편(71a, 71b)으로 이루어지는 제2 주 베어링부(71)가 형성되어 있다. 2개의 베어링편(71a, 71b)에는, 제1 이동 프레임(51A)에 고정된 제1 주 가이드축(63)의 양단의 돌출부가 미끄럼 이동 자유롭게 삽입 관통되어, 회전 이동 자유롭게 지지되어 있다. 또한, 제2 이동 프레임(52A)의 제2 주 베어링부(71)와 반대측에는, 제1 부 가이드축(65)이 양단 지지되어 있다. 이 제1 부 가이드축(65)이 연장되는 방향이, 이 실시예에서는 제2 방향(Y)으로 되어 있고, 이것과 평행한 방향에서, 제2 이동 프레임(52A)의 일측에 제3 주 베어링부(75)가 형성되며, 그의 다른측에 제3 부 베어링부(76)가 형성되어 있다.

제3 주 베어링부(75)에는 제2 주 가이드축(77)이 관통되어 있고, 그 중간부에서 제2 주 가이드축(77)이 제3 주 베어링부(75)에 압입 고정되어 있다. 제3 부 베어링부(76)에는, 측방에 개방된 베어링홈(78)이 형성되어 있고, 그 베어링홈(78)에는 제2 부 가이드축(79)이 미끄럼 이동 자유롭게 계합되어 있다.

고정 기반(53A)은, 원형을 이루는 중심부의 사방에 돌기부를 형성한 대략 십자 형상으로 되어 있으며, 이동 프레임 지지부(53a)와, 이것과 일체로 형성한 코일 지지부(53b)를 갖고 있다. 이 고정 기반(53A)의 한쪽의 옆 가장자리부에는, 2개의 베어링편(82a, 82b)으로 이루어지는 제4 주 베어링부(82)가 형성되며, 이것과 대향하는 다른쪽의 옆 가장자리부에는, 2개의 베어링편(83a, 83b)으로 이루어지는 제4 부 베어링부(83)가 형성되어 있다. 제4 주 베어링부(82)의 2개의 베어링편(82a, 82b)에는, 제2 이동 프레임(52A)의 제2 주 가이드축(77)의 양단의 돌출부가 미끄럼 이동 자유롭게 삽입 관통되어, 회전 이동 자유롭게 지지되어 있다. 또한, 제4 부 베어링부(83)의 2개의 베어링편(83a, 83b)에는, 제2 부 가이드축(79)의 양단부가 고정되어 양단 지지되어 있다. 또한, 고정 기반(53A)에는, 제1 이동 프레임(51A)과의 사이를 위치 결정하기 위한 위치 결정 구멍(312)이 형성되어 있다.

이 실시예에서는, 제4 주 베어링부(82)와 제4 부 베어링부(83)가 대향하는 방향이 제2 방향(Y)으로 되어 있다. 이 제2 방향(Y)와 직교하는 방향의 일측에, 2개의 홀 소자(94, 95)와 도시하지 않은 구동용 코일이 배치되어 있다. 이들을 배치하기 위해서 고정 기반(53A)의 일측인 코일 지지부(53b)에는, 상면 및 측방에 개방되는 오목부(330)가 형성되어 있다. 이 오목부(330)를 둘러싸는 좌우의 옆 가장자리부에 가요성 배선판(87)이 지지 고정되어 있고, 그 가요성 배선판(87)의 소정 위치에2개의 홀 소자(94, 95)와 도시하지 않은 구동용 코일이 고정되어 있다.

2개의 홀 소자(94, 95)는, 제1 이동 프레임(51A)과 고정 기반(53A)의 소정 위치에 위치 결정한 상태에서, 각 홀 소자(94, 95)의 검출부의 중심이 마그넷(67a, 67b)의 기준 위치를 이루는 2개의 평면부의 에지 부분과 중첩되도록 배치한다. 즉, 제1 홀 소자(94)는, 그 중심부가 마그넷(67a, 67b)의 선단측의 에지 부분을 횡단하도록 배치한다. 그리고, 제2 홀 소자(95)는, 그 중심부가 마그넷(67a, 67b)의 한쪽의 옆 가장자리측의 에지 부분을 횡단하도록 배치한다.

또, 제1 이동 프레임(51A)과 고정 기반(53A)과의 위치 결정은, 각각의 위치 결정 구멍(311, 312)에 도시하지 않은 기준핀을 삽입하여 임시 고정함으로써, 간단하며 또한 확실하게 행할 수 있다.

상 흔들림 보정 장치(301)는, 도38 내지 도41에 도시하는 바와 같이, 상기 실시예에서 나타낸 상 흔들림 보정 장치(300) 중, 그 마그넷(67a, 67b)과 2개의 홀 소자(94, 95)를 교체하여 구동 수단을 가동 홀 소자(가동 코일) 방식으로서 구성한 것이다. 이 상 흔들림 보정 장치(301)에서, 상 흔들림 보정 장치(300)와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 중복된 설명을 생략한다.

상 흔들림 보정 장치(301)는, 제1 이동 프레임(51B)과 제2 이동 프레임(52A)과 고정 기반(53B)을 구비하여 구성되어 있다. 제1 이동 프레임(51B)은, 링 형상을 이루는 렌즈 고정부(51a)와, 이것과 일체로 형성한 코일 고정부(51c)를 갖고 있으며, 코일 고정부(51c)에 2개의 홀 소자(94, 95)와 도시하지 않은 코일이 고정되어 있다. 2개의 홀 소자(94, 95)와 도시하지 않은 코일은 가요성 배선판(87)에 탑재되어 있으며, 그 가요성 배선판(87)을 개재하여 코일 고정부(51c)에 고정되어 있 다. 제2 이동 프레임(52A)의 구성은, 상기 실시예와 마찬가지이다.

고정 기반(53B)은, 그 외관 형상은 상기 고정 기반(53A)과 대략 마찬가지이지만, 가요성 배선판(87)이 측방으로 인출되어 있기 때문에, 오목부(331)의 형상이 약간 서로 다르다. 즉, 고정 기반(53B)의 오목부(331)는, 위쪽 및 전방 외에 측방에도 개방되어 있으며, 이 오목부(331) 내에 요크(66)가 수납되어 있다. 요크(66)는, 그 형상·구조에 변경은 없지만, 그 부착 방향이 90도 횡방향으로 변경되어 있는 점이 서로 다르다.

요크(66)에는 4개의 돌기부(321, 322 및 323, 324)가 형성되어 있고, 한쪽의 측 가장자리에 형성한 2개의 돌기부(321, 323)가 제1 방향(X)를 검출하는 제1 홀 소자(94)를 위한 것이며, 선단에 형성한 2개의 돌기부(322, 324)가 제2 방향(Y)를 검출하는 제2 홀 소자(95)를 위한 것이다. 다른 구성은, 도34 내지 도37에 도시한 실시예와 마찬가지이다.

도42의 A 내지 D는, 2개의 홀 소자(94, 95)와 마그넷(67a, 67b)[혹은 요크(66)]과의 관계를 설명하는 도면이다. 즉, 도42의 A, B는, 요크(66)의 돌기부(322, 324)와 홀 소자(95)의 이동 방향과의 관계를 설명하는 도면이다. 요크(66)의 상부편(66a) 및 하부편(66b)에는, 상하 방향에 대향하는 위치에 각각 돌기부(322, 324)가 형성되어 있으며, 각 돌기부(322, 324)의 기부측의 중앙부인 상부편(66a)(하부편(66b)도 마찬가지임)의 에지 부분의 중앙부가 기준점 O2로 되어 있다. 이 기준점 O2에 제2 홀 소자(95)의 검출부의 중앙부가 면하도록 위치 조정을 행하여, 마그넷(67a, 67b)에 대하여 제2 홀 소자(95)를 위치 결정한다.

이것에 대하여, 도42에 도시하는 실시예에서는, 제1 홀 소자(94)에 대해서는, 돌기부가 불필요한 구성으로 되어 있다. 이것에 대해서는, 후에 상세히 설명한다. 도42의 C, (d)에 도시하는 바와 같이, 제1 홀 소자(94)는, 마그넷(67a, 67b)의, 제2 홀 소자(95)에 의해서 검출되는 에지 부분과 직교하는 한쪽의 에지 부분이 제1 홀 소자(94)의 중앙부를 횡단하도록 배치하고 있다. 이러한 사용법의 차이는, 다음과 같은 이유에 의한 것이다.

도45는, 마그넷(67a, 67b)을 단면 방향으로 통과하는 홀 소자(94, 95)가, 그 위치에 의해서 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력의 강도가 어떻게 변화하는가를 도시한 것이다. 홀 소자(94, 95)가 받는 자속 밀도는, 도45에서 실선 R로 나타내는 바와 같이, 그 위치에 의해서 변화하며, 마그넷(67a, 67b)의 중앙 부분에서는 높은 값으로 비교적 완만하게 변화하여, 에지 부분의 약간 앞쪽으로부터 에지 부분을 약간 밖으로 나온 부분까지 대략 선형(비례적)적으로 변화한다. 그리고, 홀 소자(94, 95)가 마그넷(67a, 67b)으로부터 크게 벗어나면, 그 변화가 완만하게 회복되어, 제로로 되도록 되어 있다.

도45에 도시하는 바와 같이, 홀 소자(94, 95)가 받는 자속 밀도는, 실선 R을 미분하여 경사를 구하면 실선 R'로 나타내는 바와 같은 커브로 되며, 그 변곡점과 마그넷(67a, 67b)의 에지가 개략 중첩되게 된다. 그 때문에, 실선 R을 홀 소자(94, 95)로 측정한 후, 그 값을 미분하여 실선 R'를 구함으로써, 마그넷(67a, 67b)의 에지에 대하여, 제1 홀 소자(94)를 제1 기준점 O1에 위치 결정하고, 제2 홀 소자(95)를 제2 기준점 O2에 위치 결정할 수 있다.

여기서, 홀 소자(94, 95)의 위치 결정의 일례를 설명한다. 우선, 제1 이동 프레임(51)과 고정 기반(53)과의 위치 결정을, 각각의 위치 결정 구멍(311, 312)에, 도시하지 않은 기준핀을 삽입하여 임시 고정시킨다. 다음으로, 보정 렌즈(15)의 광축을 렌즈 장치(2)의 광축(L)에 일치시킨 상태에서, 제1 홀 소자(94)가 제1 방향(X)으로 상대적으로 움직이도록 마그넷(67a, 67b)[또는 제1 홀 소자(94)]측을 움직이게 하고, 상기 실선 R을 측정하여 제1 기준점 O1을 찾아낸다. 마찬가지로, 보정 렌즈(15)의 광축을 렌즈 장치(2)의 광축(L)에 일치시킨 상태에서, 제2 홀 소자(95)가 제2 방향(Y)으로 상대적으로 움직이도록 마그넷(67a, 67b)[또는 제2 홀 소자(95)]측을 움직이게 하고, 상기 실선 R을 측정하여 제2 기준점 O2를 찾아낸다.

또, 2개의 홀 소자(94, 95)를 동시에, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 상대적으로 움직이도록, 즉, 개략 45도의 방향으로 마그넷(67a, 67b)[또는 홀 소자(94, 95)]측을 움직이게 함으로써, 그 측정 시간을 단축하는 것이 가능하다.

상대적으로 이동하는 홀 소자(94, 95)와 마그넷(67a, 67b) 사이에는, 도45에 도시하는 바와 같은 관계가 있기 때문에, 예를 들면, 홀 소자(94, 95)의 이동 거리(가동폭)를 Q로 하면, 점 P1로부터 점 P2까지의 가동폭 Q, 혹은 점 P3으로부터 점 P4까지의 가동폭 Q를 검출폭으로서 이용하면, 그 자속 밀도 Δ의 변화가 작기 때문에(Δ 소), 정확한 자속 밀도의 변화를 검출하는 것이 곤란하게 된다. 이에 대하여, 점 P2로부터 점 P3까지의 가동폭 Q를 이용하면, 그 자속 밀도 Δ의 변화가 크기 때문에(Δ 대), 정확한 자속 밀도의 변화를 검출하는 것이 가능하게 된다. 또한, 그 동안의 자속 밀도 Δ는 대략 선형적으로 변화하기 때문에, 정밀하며 정확 한 제어가 가능하게 된다.

본원 발명은 이와 같은 특징을 이용하는 것으로, 홀 소자(94, 95)로 마그넷(67a, 67b)의 에지 부분을 검출함으로써 위치 맞춤을 행함으로써, 보다 고정밀도의 위치 검출을 가능하게 하는 것이다. 도46의 A 내지 도46의 C는, 요크(66)의 상부편(66a) 및 하부편(66b)의 에지 부근을 평행하게 통과하는 홀 소자(94, 95)가 그 위치에 의해 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력의 강도가 어떻게 변화하는지를 나타낸 것이다. 도46의 A는 2개의 돌기부(322, 324)가 없을 때의 제2 홀 소자(95)가 받는 자력의 강도를 나타내고 있다. 도46의 B는 2개의 돌기부(322, 324)가 있을 때의 제2 홀 소자(95)가 받는 자력의 강도를 나타내고 있다. 그리고, 도46의 C는 제1 홀 소자(94)가 요크(66)의 긴변측을 이동할 때에 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력의 강도를 나타내고 있다.

즉, 요크(66)에 돌기부(321, 322)(321 내지 324)를 형성한 이유는, 다음과 같은 것이다. 도42의 C에 도시하는 바와 같이, 제1 홀 소자(94)의 경우, 그의 상대적인 이동 방향인 제2 방향(Y)에 관한 마그넷(67a, 67b)의 에지 부분의 길이가 충분히 길기 때문에, 어느 정도 상대적으로 이동했을 때에도, 제1 홀 소자(94)가 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력의 강도에 대해서는 그다지 변화가 없다.

이에 대하여, 제2 홀 소자(95)의 경우와 같이, 그의 상대적인 이동 방향인 제1 방향(X)에 관한 마그넷(67a, 67b)의 에지 부분의 길이가 짧으면, 약간의 이동에 의해서 에지 부분의 끝에 근접하게 된다. 그 때문에, 도46의 A에 도시하는 바와 같이, 에지 부분의 끝에 제2 홀 소자(95)가 근접하면, 마그넷(67a, 67b)으로부 터의 자력이 작아지기 때문에, 제2 홀 소자(95)가 마그넷(67a, 67b)으로부터 받는 자력의 강도가 변화한다. 그 결과, 제1 방향(X)으로 상대적으로 움직였을 때라도, 제2 방향(Y)가 움직인 것처럼 출력이 변화하게 되어, 정확한 위치 검출이 곤란하게 된다.

이것을 보충하기 위해서 돌기부(321, 322)(321 내지 324)를 형성한 것이며, 그 돌기부(321 내지 324)를 형성함으로써, 그 자속을 적극적으로 돌기부(321, 322)(321 내지 324)로 방출할 수 있다. 그 때문에, 도46의 B에 도시하는 바와 같이, 마그넷(67a, 67b)의 중앙 부근에서의 자속 밀도를 작게 하여, 제1 방향(X)의 이동 범위 내의 제2 방향(Y)에서의 위치를 검출하는 제2 홀 소자(95)의 출력을 대략 균일하게 유지할 수 있으며, 이에 의해, 제1 홀 소자(94)와 제2 홀 소자(95) 사이의 상호 간섭을 비약적으로 저감할 수 있다.

도43 및 도44는, 요크(66)에 돌기부를 형성한 경우와 돌기부가 없는 경우를 실제로 측정한 결과를 도시하는 것이다. 도43의 A 및 도44의 A는, 요크에 돌기부를 형성한 경우의 것으로, 도42의 C의 제2 홀 소자(95)의 검출 결과에 상도하는 것이다. 또한, 도43의 B 및 도44의 B는, 요크에 돌기부가 없는 경우의 것으로, 마찬가지로 도42의 C의 제2 홀 소자(95)의 검출 결과에 상도하는 것이다. 각 도면에서, O점이 기준 위치를 나타내는 것이며, 제2 홀 소자(95)에서는 O2점이 대응하고 있다. 그리고, 각 기준점으로부터 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 0.2㎜씩 이동한 위치에서 검출한 값이, 각 표 및 그래프에 나타내는 것이다.

또한, 각 값의 단위는 가우스(G=10^-4Wb/㎡)이다.

또한, 자속 밀도 Δ의 식은, 다음과 같다.

자속 밀도 Δ=홀 소자 출력/이동 거리

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에 따르면, 홀 소자 또는 마그넷을 이동하여 홀 소자의 출력을 검출하고, 그 검출치를 기초로 홀 소자와 마그넷 사이의 위치 결정을 하여 접착제 등으로 고착함으로써, 비교적 간단하고 게다가 정밀도 좋게 홀 소자 및 마그넷 사이의 위치 결정을 행할 수 있어, 이러한 종류의 상 흔들림 보정 장치에 있어서의 생산성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명을 이용하여 제조된 상 흔들림 보정 장치에 따르면, 마그넷과 요크로 이루어지는 1세트의 자기 회로 부재에 의해 제1 구동 수단을 위한 자기 회로와 제2 구동 수단을 위한 자기 회로를 겸용하는 구성으로 하였으므로, 부품 개수를 삭감시킬 수 있는 동시에 장치 자체의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 상 흔들림 보정 장치가 장착되는 렌즈 장치와, 그 렌즈 장치를 구비하는 촬상 장치 전체의 소형화, 경량화를 실현할 수 있다.

또한, 자기 회로 부재를 구성하기 위한 마그넷은, 제1 가이드 수단[제1 이동 프레임(51)]의 위치를 검출하는 제1 위치 검출 수단(제1 홀 소자) 및, 제2 가이드 수단[제2 이동 프레임(52)]의 위치를 검출하는 제2 위치 검출 수단(제2 홀 소자)을 위한 마그넷으로서도 겸용하는 구성으로 하였기 때문에, 한층 더 부품 개수의 삭감을 실현할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 홀 소자를 1매의 기판에 탑재하는 구성으로 하였기 때문에, 제1 및 제2 홀 소자를 배치하는 공간을 작게 할 수 있어, 상 흔들림 보정 장치의 한층 더한 소형화를 실현할 수 있다.

또한, 2개의 코일과 이 2개의 코일에 전력을 공급하는 가요성 배선판 등을 구비한 코일 조립체를 고정 기반에 고정시키고, 요크 및 마그넷을 제1 이동 프레임에 고정시키는 구성으로 하였기 때문에, 코일에 전류를 흘림으로써 발생하는 추력을 요크 및 마그넷측에 작용시켜 보정 렌즈를 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 코일 조립체에 접속된 가요성 배선판을 일정한 장소에 고정시킬 수 있어, 가요성 배선판의 이동을 위한 공간을 확보할 필요가 없어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 보정 렌즈를 가요성 배선판과 일체로 이동시키지 않기 때문에, 보정 렌즈를 이동시키기 위한 추력의 크기로서는, 가요성 배선판을 휠 정도의 힘을 필요로 하지 않아, 상 흔들림 보정 장치의 소비 전력을 경감시킬 수 있다.

또한, 렌즈 장치를 절곡식 렌즈로서 구성하여, 대물 렌즈를 투과한 광을, 프리즘으로 90도 절곡하고 나서 상 흔들림 보정 장치의 보정 렌즈(제5군 렌즈)로 안내하도록 하고 있기 때문에, 촬상 장치가 정자세인 경우에 보정 렌즈가 지면과 평행하게 되어, 보정 렌즈의 이동 방향인 제1 방향 및 제2 방향과 중력이 작용하는 방향이 수직으로 교차하게 된다. 이에 의해, 보정 렌즈를 이동 자유롭게 유지하는 제1 및 제2 이동 프레임이, 중력에 의해서 제1 방향 및 제2 방향으로 잡아 당겨지는 일이 없어, 제1 및 제2 이동 프레임을 중력에 반하는 방향으로 들어올려 유지하기 위해서 항상 상 흔들림 보정 장치에 통전할 필요가 없다. 그 결과, 촬상 장치를 정자세로 하여 촬영하는 경우의 소비 전력을 비약적으로 삭감할 수 있어, 촬상 장치의 사용 시간을 길게 할 수 있다. 또한, 보정 렌즈를 이동시키는 추력을 작게 할 수 있기 때문에, 제1 및 제2 이동 프레임의 자중분, 즉 약 1G의 손 떨림 가속도에의 허용이 가능하게 되어, 보다 심한 손 떨림 등의 카메라의 진동에도 대응할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 나타낸 상 흔들림 보정 장치(5)에서는, 2세트의 코일(88a, 88b, 91)을 고정시켜 마그넷(67a, 67b) 및 요크(66)를 이동시키는 가동 마그넷 방식의 액튜에이터를 이용한 예에 대해서 설명하였지만, 본원 발명은, 이것과는 반대로, 마그넷(67a, 67b) 및 요크(66)를 고정 기반(53)에 고정시키고, 이에 대하여 2세트의 코일(88a, 88b, 91), 홀 소자(94, 95), 가요성 배선판(87), 및 가요성 보강판(86)을 제1 이동 프레임(51)에 고정시켜 보정 렌즈(15)와 함께 코일 등을 이동시키는 가동 코일 방식의 액튜에이터로서 구성해도 되는 것은 물론이다.

본 발명은, 전술하고 또한 도면에 도시한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변형 실시가 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 촬상 장치로서 디지털 스틸 카메라를 적용한 예에 대하여 설명하였지만, 디지털 비디오 카메라, 카메라 부착 퍼스널 컴퓨터, 카메라 부착 휴대 전화 그 밖의 촬상 장치에도 적용할 수 있는 것이다. 또한, 렌즈 장치(1)로서 5군 렌즈를 이용한 예에 대해서 설명하였지만, 4군 렌즈 이하이어도 되며, 또한, 6군 렌즈 이상인 것에 적용할 수 있는 것도 물론이다.

본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에 따르면, 위치 검출 수단으로 서 홀 소자를 이용함으로써, 그 홀 소자에 필요한 정보를 부여하는 부품으로서 구동 수단의 마그넷을 겸용하여 사용할 수 있다. 그로 인해, 위치 검출 수단에 필요한 부품 개수를 적게 할 수 있는 동시에, 홀 소자의 출력 변화가 크고, 또한 대략 선형으로 변화하는 위치에 마그넷과 홀 소자의 위치 관계를 조정할 수 있으므로, 상 흔들림을 보정하기 위한 제어를 간단히, 게다가 고정밀도로 확실히 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법에 따르면, 돌기부 부근의 자속 밀도를 마그넷 등의 에지와 평행 방향에서 대략 균일하게 유지하여, 이동 프레임이 제1 방향으로 이동한 경우에 제2 홀 소자의 자속 밀도의 변화를 비약적으로 저감시키고, 또한 마찬가지로 이동 프레임이 제2 방향으로 이동한 경우에 제1 홀 소자의 자속 밀도의 변화를 비약적으로 저감시키고, 이에 의해 제1 홀 소자와 제2 홀 소자의 상호 간섭을 비약적으로 저감시켜, 매우 정밀도가 높은 위치 검출을 행할 수 있다.

Claims (7)

1. 상대적으로 이동 가능하게 된 코일과 마그넷을 갖는 구동 수단을 구비하고, 상기 코일 및 마그넷의 한쪽이 이동 프레임에 고정되고 또한 다른 쪽이 상기 이동 프레임을 이동 가능하게 지지하는 지지 프레임에 고정된 상기 구동 수단에 의해 상기 이동 프레임에 유지된 보정 렌즈를, 렌즈계의 광축과 직교하는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 방향이며 상기 광축과도 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하게 하고, 상기 보정 렌즈의 광축을 상기 렌즈계의 광축과 일치시키도록 제어함으로써 상 흔들림을 보정 가능하게 한 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법이며,

   상기 보정 렌즈의 상기 제1 방향에 관한 위치 정보를 상기 코일이 지지된 코일 지지 부재에 고정된 제1 홀 소자로 상기 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하는 동시에, 상기 보정 렌즈의 상기 제2 방향에 관한 위치 정보를 상기 코일 지지 부재에 고정된 제2 홀 소자로 상기 마그넷의 자력을 검출함으로써 검출하고,

   상기 마그넷 및 상기 코일 지지 부재의 한쪽을 상기 이동 프레임에 고정하는 동시에, 상기 마그넷 및 상기 코일 지지 부재의 다른 쪽을, 상기 보정 렌즈의 광축을 상기 렌즈계의 광축과 일치시킨 상태에 있어서, 상기 제1 홀 소자 및 상기 제2 홀 소자를 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 이동시킴으로써 양 홀 소자가 상기 마그넷으로부터 받는 자력이 기준치가 되는 위치에 상기 제1 홀 소자 및 제2 홀 소자를 위치 결정한 후, 상기 마그넷 및 코일 지지 부재의 다른 쪽을 상기 지지 프레임에 고정한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 보정 렌즈를 상기 제1 방향으로 이동시키는 제1 코일과, 상기 보정 렌즈를 상기 제2 방향으로 이동시키는 제2 코일과, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 자력을 부여하는 상기 마그넷을 갖고,

   1개의 마그넷의 자력을 2개의 코일에 공통으로 작용시킴으로써 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 이동을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 마그넷은 적어도 직각으로 교차한 2개의 평면부를 갖는 편평의 판체로 이루어지고,

   상기 제1 홀 소자 및 상기 제2 홀 소자는 상기 제1 홀 소자의 검출부 및 제2 홀 소자의 검출부의 각각 대략 중심에 있어서 상기 마그넷의 상기 2개의 평면부의 에지 부분 또는 상기 마그넷이 고정된 요크에 있어서의 상기 마그넷의 상기 2개의 평면부에 대응한 에지 부분을 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 요크에 있어서의 상기 마그넷의 상기 2개의 평면부에 대응한 에지 부분에는 상기 마그넷으로부터 나오는 자속의 진입을 용이하게 하는 돌기부를 마련한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 돌기부는, 상기 에지 부분이며 상기 2개의 평면부의 각각 1변의 대략 중앙부에 배치된 제1 돌기부와 제2 돌기부로 이루어지고,

   상기 제1 홀 소자측에 배치된 상기 제1 돌기부는 상기 제2 방향으로 상기 제1 홀 소자가 상대적으로 이동한 경우에 자속 밀도가 최대가 되는 부근에 마련하고, 상기 제2 홀 소자측에 배치된 상기 제2 돌기부는 상기 제1 방향으로 상기 제2 홀 소자가 상대적으로 이동한 경우에 자속 밀도가 최대가 되는 부근에 마련한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 이동 프레임과 상기 지지 프레임을 위치 결정하는 위치 결정 수단과, 상기 코일 및 상기 마그넷의 한쪽이 설치되는 동시에 상기 지지 프레임에 고정되는 지지대를 설치하고,

   상기 위치 결정 수단에 의한 위치 결정에 의해 상기 보정 렌즈를 소정 위치에 위치 결정한 상태에 있어서, 상기 지지 프레임 상에서 상기 지지대를 거쳐서 상기 코일 또는 상기 마그넷을 이동함으로써 상기 제1 홀 소자 및 상기 제2 홀 소자의 출력을 보면서 지지대를 위치 결정한 후, 상기 지지대를 상기 지지 프레임에 접착제로 접착한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.
7. 제2항에 있어서, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은 평면적으로 권취되는 편평 코일 혹은 적당한 높이까지 적층되는 통 형상 코일 또는 편평 코일과 통 형상 코일의 조합으로 이루어지고,

   상기 코일 지지 부재의 일면에 상기 제1 코일을 고정하고, 상기 코일 지지 부재의 다른 면에 상기 제2 코일을 고정하는 동시에, 상기 제1 코일의 추력 발생부와 상기 제2 코일의 추력 발생부를 직각으로 교차시켜 배치하고, 양 추력 발생부에 상기 마그넷의 자력을 공통으로 작용시키도록 한 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정 장치의 제조 방법.

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