WO2013046816A1 - 像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

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WO2013046816A1
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magnet
unit
coil
magnet unit
movable
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崇 岡村
明広 窪田
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オリンパス株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0038—Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing the image plane with respect to the optical axis

Definitions

  • the present invention relates to an image shake correction apparatus that displaces an image sensor to correct an image shake due to a shake, and an image pickup apparatus including the same.
  • This camera shake correction device comprises a fixed support substrate fixed to the inner surface of the camera body and supporting a permanent magnet, and a magnet made of a magnetic material substantially parallel to the fixed support substrate and fixed to the fixed support substrate. And a yoke plate constituting a circuit, and the yoke plate is fixed by a fixing screw to a plurality of columns integrally provided on the fixed support substrate. Between the fixed support substrate and the yoke plate, a stage plate which is slidable with respect to both of them and on which an imaging device is supported is located. A plurality of drive coils are fixed to the surface of the stage plate facing the permanent magnet, and each drive coil is located in the magnetic field of the corresponding magnetic circuit.
  • this camera shake correction device when current flows in the drive coil when camera shake occurs, the drive coil having the current flow generates a driving force for sliding the stage plate and the imaging device. Then, the image sensor slides in a direction to cancel camera shake, and image blur is corrected.
  • the permanent magnet disposed on the fixed support substrate needs to be disposed at a position avoiding interference in all of the movement range of the movable portion which is movably supported. It is a hindrance.
  • An object of the present invention is to provide a small-sized image blur correction device and an imaging device provided with the same.
  • An image blur correction apparatus includes a base portion including a permanent magnet, and a movable portion having a coil installed at a position facing the permanent magnet, wherein the permanent magnet and the coil are voices.
  • a coil motor is configured, and the permanent magnet has a notch.
  • the image shake correction apparatus According to the image shake correction apparatus according to this aspect, it is possible to provide a compact image shake correction apparatus.
  • FIG. 2 is a view showing the image shake correction apparatus 1 before assembly of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a view showing a base unit 10;
  • FIG. 6 is a view showing a movable part 30. It is the figure which looked at FIG. 3 from the arrow S.
  • FIG. FIG. 6 is a view showing a magnet support 50. It is a figure which shows the image blurring correction apparatus 1 after the assembly of 1st Embodiment. It is the figure which looked at FIG. 6 from arrow T.
  • FIG. It is a figure which shows operation
  • FIG. It is a figure which shows the reference example of the 1st magnet part 21, the 2nd magnet part 22, and the 1st coil 41.
  • FIG. It is a figure which shows the magnetic flux density in the cross section of the reference example shown in FIG.
  • FIG. It is a figure which shows the driving force at the time of coil movement of a reference example.
  • FIG. It is a figure which shows the 1st magnet part 21, 2nd magnet part 22, and 1st coil 41 of 1st Embodiment.
  • FIG. It is a figure which shows the magnetic flux density in the cross section of 1st Embodiment shown in FIG. It is a figure which shows the driving force at the time of coil movement of 1st Embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image shake correction device and the like in an imaging device. It is an enlarged view of the tripod screw part periphery of an imaging device. It is a block diagram which shows the control structure of the digital camera of this embodiment.
  • FIG. 1 is a view showing the image shake correction apparatus 1 before assembly of the first embodiment.
  • the image shake correction apparatus 1 is disposed on the base 10, the movable unit 30 movably supported by the base 10, and the opposite side of the movable unit 30 to the movable unit 30. And the magnet support portion 50 fixed to the base portion 10.
  • the first permanent magnet group 20 is fixed to the base unit 10, and the second permanent magnet group 60 is fixed to the magnet support unit 50.
  • the coil group 40 is fixed to the movable portion 30.
  • the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 are disposed such that portions magnetized to different polarities face each other so that a magnetic field is generated in the facing space.
  • the coil group 40 is disposed in the space where the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 face each other.
  • the magnetic poles of the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 indicate the magnetic poles of the surface on the coil group 40 side, and the same applies to the following drawings.
  • FIG. 2 is a view showing the base unit 10.
  • the base 10 is provided on a flat base body 11 made of a magnetic material such as iron or a compound of iron and the base body 11 and supports the magnet support 30 with respect to the base 10.
  • First supporting portions 13a, 13b, 13c supporting through springs 12a, 12b through which screws for driving are not shown, and springs for supporting the movable portion 30 movably with respect to the base portion 10; And.
  • an X direction as a first direction and a Y direction as a second direction orthogonal to the X direction are defined.
  • the first permanent magnet group 20 of the base unit 10 is a coil group facing the first magnet unit 21 magnetized in the coil group 40 side with the N pole and the first magnet unit 21 in the X direction.
  • a second magnet unit 22 magnetized to the S pole on the 40 side and a third magnet spaced apart in the Y direction with respect to the first magnet unit 21 and magnetized to the N pole on the coil group 40 side Magnet portion 23, the fourth magnet portion 24 in which the coil group 40 side is magnetized with the S pole facing in the X direction with respect to the third magnet portion 23, and the fourth magnet portion 24.
  • a fifth magnet unit 25 magnetized in the N direction on the coil group 40 side in the Y direction.
  • the first magnet unit 21 to the fifth magnet unit 25 are magnetized such that the side of the coil group 40 and the surface on the opposite side of the coil group 40 have opposite magnetic poles.
  • the fourth magnet portion 24 side in the Y direction of the second magnet portion 22 is formed shorter than the first magnet portion 21, and a first notch as a notch not facing the first magnet portion 21 is formed. There is a space 101a of Further, the second magnet portion 22 side in the Y direction of the fourth magnet portion 24 is formed shorter than the third magnet portion 23 and is a notch not facing the third magnet portion 23. There is a second space 101b.
  • FIG. 3 is a view showing the movable portion 30, and FIG. 4 is a view of FIG.
  • the movable portion 30 includes, for example, a movable main body 31 made of a nonmagnetic material such as aluminum alloy or synthetic resin, a coil storage portion 32 provided in a part of the periphery of the movable main body 31, and the movable portion 30. And a second spring support 33a, 33b, 33c for supporting a spring (not shown) for movably supporting the same.
  • an X direction as a first direction and a Y direction as a second direction orthogonal to the X direction are defined.
  • the movable body 31 mounts an imaging element 36 that photoelectrically converts light, a filter group 37, and an electric element 38.
  • the filter group 37 the ultrasonic filter 37a and the infrared cut filter 37b are disposed from the side away from the imaging device 36.
  • an electric element 38 is mounted which detects the light reception amount of the imaging element and processes a video signal or the like based on the light reception amount.
  • the coil storage portion 32 is provided at a part of the periphery of the movable main body 31 and stores the coil group 40 in the recess.
  • the movable main body 31 has a longer length in the Z direction orthogonal to the X direction and the Y direction than the coil storage portion 32.
  • the coil group 40 includes a first coil 41, a second coil 42, and a third coil 43.
  • the first coil 41 is disposed to face the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22 of the base unit 10 shown in FIG.
  • the second coil 42 is installed to face the third magnet unit 23 and the fourth magnet unit 24 of the base unit 10 shown in FIG. 2.
  • the third coil 43 is installed to face the fourth magnet unit 24 and the fifth magnet unit 25 of the base unit 10 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view showing the magnet support 50. As shown in FIG. However, the magnet support part 50 shown in FIG. 5 is the figure which looked at the magnet support part 50 shown in FIG. 1 from the movable part 30 side.
  • the magnet support portion 50 is provided on a flat support body 51 made of a magnetic material such as iron or a compound of iron and the support main body 51 to support the magnet support portion 30 with respect to the base portion 10, for example. And through holes 52a and 52b for inserting screws (not shown).
  • an X direction as a first direction and a Y direction as a second direction orthogonal to the X direction are defined.
  • the second permanent magnet group 60 of the magnet support portion 50 is opposed to the first opposing magnet portion 61 magnetized in the coil group 40 side with the S pole in the X direction with respect to the first opposing magnet portion 61
  • the coil group 40 side is spaced apart in the Y direction with respect to the second opposing magnet part 62 magnetized to the N pole and the first opposing magnet part 61, and the coil group 40 side is magnetized to the S pole
  • a fourth opposing magnet portion 64 which is opposed to the third opposing magnet portion 63 in the X direction so that the coil group 40 side is magnetized to the N pole, and a ninth opposing magnet portion 63;
  • a fifth opposing magnet portion 65 magnetized in the coil group 40 with the S pole facing the magnet 64 in the Y direction.
  • the coil group 40 side and the surface on the opposite side of the coil group 40 are magnetized in opposite magnetic poles, respectively.
  • the fourth opposing magnet portion 64 side in the Y direction of the second opposing magnet portion 62 has a notch and is formed shorter than the first opposing magnet portion 61, and the first opposing magnet portion 61 There is a third space 102 a as a not facing notch. Further, the second opposing magnet unit 62 side of the fourth opposing magnet unit 64 in the Y direction has the following and is formed shorter than the third opposing magnet unit 63, and the third opposing magnet unit 63 There is a fourth space 102b as a not facing notch.
  • FIG. 6 is a view showing the image shake correction apparatus 1 after assembly according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a view of FIG.
  • the base portion 10 and the movable portion 30 be supported by a type generally referred to as ball support by sandwiching a plurality of spherical ball members (not shown).
  • the movable portion 30 can move relative to the base portion 10 by rolling the ball member.
  • the first permanent magnet group 20 of the base unit 10 and the second permanent magnet group 60 of the magnet support unit 50 face each other in a separated state. Since the opposing magnets of the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 are respectively magnetized in opposite magnetic poles, a magnetic field is generated in the space between the respective magnets.
  • the coil group 40 of the movable portion 30 is disposed in the separated space where the magnetic field is generated.
  • the voice coil motor 70 is formed by arranging the first permanent magnet group 20, the second permanent magnet group 60, and the coil group 40.
  • first magnet unit 21 and the second magnet unit 22, the first coil 41, and the first opposing magnet unit 61 and the second opposing magnet unit 62 A first X-direction voice coil motor 71 is formed as a first voice coil motor to be moved in the X direction as a direction of 1. Further, the third magnet unit 23 and the fourth magnet unit 24, the second coil 42, and the third opposing magnet unit 63 and the fourth opposing magnet unit 64 make the movable unit 30 a first direction.
  • a second X-direction voice coil motor 72 is formed as a first voice coil motor to be moved in the X direction.
  • a Y-direction voice coil motor 73 is formed as a second voice coil motor to be moved in the Y direction. Further, the number of turns of the first coil 41, the second coil 42, and the third coil 43 may be changed according to the volume of the notch.
  • the fourth magnet unit 24 and the fourth opposing magnet unit 64 are included in both the second X-direction voice coil motor 72 and the Y-direction voice coil motor 73.
  • at least one magnet portion of the first magnet group 20 and the second magnet group 60 is configured to be included in both the voice coil motor 72 in the X direction and the voice coil motor 73 in the Y direction.
  • FIG. 8 is a view showing the operation of the image shake correction apparatus 1 after assembly according to the first embodiment
  • FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG.
  • the magnet support 50 is omitted so that the movement of the movable portion 30 can be easily seen, and in FIG. 9, only the first magnet 21, the second magnet 22, and the movable main body 31 are shown. There is.
  • the movable unit 30 moves in the direction of the arrow U with respect to the base unit 10. Then, as shown in FIG. 9, the movable main body 31 approaches the directions of the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22. If the length of the second magnet portion 22 in the Y direction is the same as the length of the first magnet portion 21 in the Y direction, the movable main body 31 and the second magnet portion 22 interfere with each other.
  • the first space 101a is formed by the notch formed by shortening the length in the Y direction of the second magnet portion 22 than the length in the Y direction of the first magnet portion 21. Interference between the movable main body 31 and the second magnet unit 22 can be avoided, and the device can be miniaturized without narrowing the movable range of the movable portion 30. If the first space 101a and the second space 101b as the notches are provided on the central portion side of the base portion 10 or the movable portion 30, the device can be further miniaturized. In addition, when at least one portion of the notch overlaps the movable range of the movable portion 30 by the voice coil motor 70, the device can be further miniaturized.
  • interference can be avoided between the movable main body 31 and the magnet unit or between the magnet unit and the other members by providing the notches for the other magnet units, so that the movable range of the movable unit 30 is not narrowed. It becomes possible to realize miniaturization.
  • both of the base unit 10 and the magnet support unit 50 are described as having a permanent magnet group, if the movable unit 30 can output an operable output, only one of the base unit 10 and the magnet support 50 is permanent. It is also possible to provide a magnet group.
  • FIG. 10 is a view showing a reference example of the first magnet unit 21, the second magnet unit 22 and the first coil 41
  • FIG. 11 penetrates the coil 41 in the cross section of the reference example shown in FIG. It is a figure which shows the magnetic flux density of space
  • FIG. 12 is a figure which shows the driving force at the time of coil movement of a reference example.
  • FIG. 11 (a) is a view showing a magnetic flux density distribution at the cross section aa and the cross section bb
  • FIG. 11 (b) is a view showing the magnetic flux density distribution at the cross section cc.
  • the voice coil motor 70 is formed of the first permanent magnet group 20 having a notch, the second permanent magnet group 60 having a notch, and the coil group 40 so as to achieve miniaturization.
  • the magnetic flux density B formed by the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22 is shown in FIG.
  • the center of the first coil 41 in the X direction is Xo
  • they are distributed symmetrically.
  • the position where the magnetic flux density B is 0 is the center Xo It deviates from this and is asymmetrically distributed with respect to the center Xo.
  • the center Xo of the first coil 41 in the X direction has a notch with respect to the boundary line V between the first magnet portion 21 and the second magnet portion 22 in the Y direction. Are arranged offset to the short side of the second magnet portion 22.
  • FIG. 13 is a view showing the first magnet unit 21, the second magnet unit 22 and the first coil 41 of the first embodiment
  • FIG. 14 is a magnetic flux in the cross section of the first embodiment shown in FIG. It is a figure which shows a density
  • FIG. 15 is a figure which shows the driving force at the time of coil movement of 1st Embodiment.
  • FIG. 14 (a) shows the magnetic flux density distribution at the cross section aa and the cross section b-b
  • FIG. 14 (b) shows the magnetic flux density distribution at the cross section c-c.
  • the magnetic flux density B formed by the first magnet portion 21 and the second magnet portion 22 is, as shown in FIG. Assuming that the center in the X direction of the coil 41 of 1 is Xo, the position where the magnetic flux density B is 0 deviates from the center Xo to the X ⁇ side and is asymmetrically distributed with respect to the center Xo. Further, in the cross section c-c having a notch, as shown in FIG. 14B, assuming that the center of the first coil 41 in the X direction is Xo, the position where the magnetic flux density B is 0 is the center Xo Shifted to the X + side and distributed asymmetrically with respect to the center Xo.
  • the position where the magnetic flux density B is 0 is shifted to the X ⁇ side in the cross section without a notch in the X direction, and shifted to the X + side in the portion with a cross section of the notch in the X direction.
  • the sum of the magnetic flux density B1 of the cross-sectional portion not having a notch in the X direction and the magnetic flux density B2 of the cross-sectional portion having a notch in the X direction is zero.
  • the driving force F of the movement on the X + side and the movement on the X ⁇ side becomes symmetrical, and the change width ⁇ F 2 of the driving force F is a reference It becomes smaller than the change width ⁇ F1 of the example. Therefore, controllability is good, and it becomes possible to operate with stable driving force.
  • the sum of the magnetic flux density B1 of all the cross-sectional portions not cut in the X direction and the magnetic flux density B2 of all the cross-sectional portions with cut in the X direction is 0 It is more preferable to adjust to be
  • the lengths in the X direction of the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22 are the same has been described, if the lengths in the X direction of the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22 are different.
  • the sum of the magnetic flux density B1 and the magnetic flux density B2 may be adjusted to zero.
  • the second coil 42 and the third magnet unit 23 and the fourth magnet unit 24, and the second coil 42 and the third opposing magnet unit 63 and the fourth opposing magnet unit The same applies to the relationship between the third coil 43 and the fourth magnet unit 24 and the fifth magnet unit 25, and the third coil 43 and the fourth opposing magnet unit 64 and the fifth opposing magnet unit 65. It is possible.
  • the magnetic flux density B1 of the cross-sectional portion without a notch in the X direction and the X direction cut at the center Xo of the first coil 41 The sum of the magnetic flux density B2 of the cross section with a notch is adjusted to be zero, and the driving force F of the movement on the X + side and the movement on the X ⁇ side is symmetrical to reduce the variation width of the driving force F. It is possible.
  • the material of the magnet is made different between the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22.
  • the first It is possible to control the movement of the coil 40 more accurately.
  • the sum of the magnetic flux density B1 of all the cross-sectional portions not cut in the X direction and the magnetic flux density B2 of all the cross-sectional portions with cut in the X direction is 0 It is more preferable to adjust to be
  • the second coil 42, the third magnet unit 23, the fourth magnet unit 24, the second coil 42, the third opposing magnet unit 63, and the fourth opposing magnet unit The same applies to the relationship between the third coil 43 and the fourth magnet unit 24 and the fifth magnet unit 25, and the third coil 43 and the fourth opposing magnet unit 64 and the fifth opposing magnet unit 65. It is possible.
  • the grade of the magnet is made different between the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22 so that the cross section without a notch in the X direction at the center Xo of the first coil 41 Adjust so that the sum of the magnetic flux density B1 of the part and the magnetic flux density B2 of the cross-sectional part with a notch in the X direction is 0, and make the driving force F of the X + movement and X ⁇ movement symmetrical. It is also possible to reduce the variation width of the force F.
  • a neodymium magnet with a low residual magnetic flux density of about 1.3 T is used for the first magnet part 21, and a residual magnetic flux density of about 1.4 T with a second magnetic part 22 higher than the first magnet part 21.
  • a neodymium magnet it is possible to control the movement of the first coil 40 more accurately.
  • the fifth magnet unit 25 and the fifth opposing magnet unit 65 have the same residual magnetic flux density as the fourth magnet unit 24 and the fourth opposing magnet unit 64.
  • the sum of the magnetic flux density B1 of all the cross-sectional portions not cut in the X direction and the magnetic flux density B2 of all the cross-sectional portions with cut in the X direction is 0 It is more preferable to adjust to be
  • the second coil 42, the third magnet unit 23, the fourth magnet unit 24, the second coil 42, the third opposing magnet unit 63, and the fourth opposing magnet unit The same applies to the relationship between the third coil 43 and the fourth magnet unit 24 and the fifth magnet unit 25, and the third coil 43 and the fourth opposing magnet unit 64 and the fifth opposing magnet unit 65. It is possible.
  • the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22 of the first permanent magnet group 20 are one magnet
  • the third magnet unit 23 and the fourth magnet of the first permanent magnet group 20 Part 24 and the fifth magnet part 25 as one permanent magnet
  • the first opposing magnet part 61 of the second permanent magnet group 60 and the second opposing magnet part 62 as one permanent magnet
  • the second permanent magnet group 60 Although the third opposing magnet 63, the fourth opposing magnet 64, and the fifth opposing magnet 65 are magnetized as one permanent magnet, they may be separate magnets or a part of separate permanent magnets. By using a separate body, machining of the permanent magnet is simplified and can be easily manufactured at low cost.
  • each permanent magnet to the base part 10 and the magnet support part 50 is not specifically limited, such as an adhesive agent, screwing or caulking.
  • the base portion 10 and the magnet support portion 50 are fixed by an adhesive.
  • FIG. 16 is a view showing the image shake correction apparatus 1 after assembly of the fourth embodiment.
  • first magnet unit 21 and the second magnet unit 22, the first coil 41, and the first opposing magnet unit 61 and the second opposing magnet unit 62 A first X-direction voice coil motor 71 is formed as a first voice coil motor to be moved in the X direction as a direction of 1. Further, the third magnet unit 23 and the sixth magnet unit 26, the second coil 42, and the third opposing magnet unit 63 and the sixth opposing magnet unit 66 have the movable unit 30 as a first direction.
  • a second X-direction voice coil motor 72 is formed as a first voice coil motor to be moved in the X direction.
  • a Y-direction voice coil motor 73 is formed as a second voice coil motor to be moved in the Y direction.
  • the third coil 43 of the Y direction voice coil motor 73 is deformed in shape corresponding to the length of the magnet.
  • the third coil 43 corresponds to the fourth magnet unit 24.
  • the portion to be formed is long and has a short trapezoidal shape in a portion corresponding to the fifth magnet unit 25.
  • the third coil 43 has a rectangular shape and interferes with another member M such as a tripod hole, the shape of the third coil 43 corresponds to the fourth magnet unit 24 and the fifth magnet unit 25,
  • the fifth coil 45 can avoid interference with the other members M by setting the portion corresponding to the notch of the magnet portion as the oblique side of the coil.
  • the interference between the movable main body 31 and the other member M is avoided by making the shape of the coil correspond to the length of the magnet portion and making the portion corresponding to the notch of the magnet portion an oblique side of the coil.
  • the device can be miniaturized without narrowing the movable range of the movable portion 30.
  • FIG. 17 is a view showing the relationship between the magnet and the coil of the fifth embodiment.
  • the shape of the coil is deformed according to the length of the magnet.
  • the first coil 41 corresponds to the first magnet portion 21.
  • the long portion has a short trapezoidal shape in a portion corresponding to the second magnet portion 22.
  • the shape of the first coil 41 is made to correspond to the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22.
  • the first coil 41 can avoid interference with another member M by setting the portion corresponding to the notch of the magnet portion as the oblique side of the coil.
  • the interference between the movable main body 31 and the other member M is avoided by making the shape of the coil correspond to the length of the magnet portion and making the portion corresponding to the notch of the magnet portion an oblique side of the coil.
  • the device can be miniaturized without narrowing the movable range of the movable portion 30.
  • the image blur correction apparatus of the present embodiment as described above can be used for an electronic photographing apparatus, in particular, a digital camera, a video camera and the like. Below, the embodiment is illustrated.
  • FIG. 16 is a view showing an image pickup apparatus provided with the image shake correction apparatus of the present embodiment
  • FIG. 17 is a view showing an image shake correction apparatus etc. in the image pickup apparatus.
  • a digital camera 80 as an image pickup apparatus including the image shake correction apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is a photographing lens L which is exchangeably mounted on a camera body 81 and a camera body 81 as shown in FIGS. And a lens unit 82 having the
  • the incident optical axis incident on the camera body 81 from the photographing lens L is indicated by “O”
  • the object side is forward (front side) with respect to the incident optical axis O direction
  • the imaging side is backward (Rear side)
  • the left and right direction as viewed from the front in the normal imaging state is taken as an X direction which is a first direction
  • the up and down direction is taken as a Y direction which is a second direction.
  • the X direction as the first direction and the Y direction as the second direction correspond to the X direction as the first direction in the image shake correction apparatus 1 and the Y direction as the second direction.
  • the camera body 81 is provided with an exterior body 83 which doubles as a camera body for housing members constituting the digital camera 80, and has a ring shape for detachably mounting the lens unit 82 at the front position on the incident optical axis O.
  • the mount unit 84 is provided.
  • the exterior body 83 is provided with a grip portion (not shown) held by the right hand of the operator at the time of photographing when viewed from the front on the left side. On the top of the grip portion, various switches (not shown) such as a release button and the like are arranged.
  • the camera body 81 is provided with a battery storage room 92 for storing the battery 91 inside the exterior body 83. Further, behind the battery storage room 92, a control circuit for performing control of the entire camera, image processing, compression processing, data storage processing, a memory such as an SDRAM, a circuit board mounted with a power supply circuit etc. Not shown). In addition, a gyro sensor (not shown) for detecting a shake state of the camera body 81 is incorporated in the camera body 81.
  • the camera body 81 further includes a liquid crystal panel 86 having a panel display window 85 on the back side of the exterior body 83, as shown in FIGS.
  • the liquid crystal panel 86 is a TFT (Thin Film Transistor) type rectangular display panel that displays various information such as various settings and adjustment items in addition to the photographed image as an image.
  • a hot shoe 87 for mounting an optical finder, an electronic view finder, an external flash, a microphone or the like is disposed.
  • a focal plane shutter 88 and an imaging unit 89 are disposed in the exterior body 83 of the camera body 81.
  • the imaging unit 89 supports the imaging element 36 such as a CCD or a CMOS sensor so as to be displaceable on the XY plane, and includes the image blur prevention device 1 using a voice coil motor as an actuator.
  • the image shake prevention device 1 operates to cancel the detected force in the shake direction based on the shake signal from the above-described shake detection device.
  • the imaging element 36 has a rectangular light receiving surface, and the long side of the light receiving surface is disposed along the X direction. Further, a tripod screw portion 90 is provided at the bottom of the exterior body 83.
  • FIG. 18 is an enlarged view around the tripod screw portion.
  • the image blur correction apparatus 1 When the image blur correction apparatus 1 is provided in the digital camera 80 and interferes with the tripod screw 90, as shown in FIG. 18, the length of the fourth magnet 64 and the fifth magnet 65 in the X direction It is possible to accommodate the tripod screw portion 90 in the fifth space 103a by making the length different.
  • the image blur correction device 1 when the image blur correction device 1 interferes with the members in the digital camera 80 when the image blur correction device 1 is provided in the digital camera 80, the lengths of the magnet portions are made different to form a notch.
  • the members in the cutouts By arranging the members in the cutouts, the interference between the members in the digital camera 80 and the image blur correction device 1 can be avoided, and the digital camera 80 can be miniaturized.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the internal circuit of the main part of the digital camera 80 of this embodiment.
  • the processing means comprises, for example, the CDS / ADC unit 124, the temporary storage memory 117, the image processing unit 118 and the like, and the storage means comprises a storage medium unit etc.
  • the digital camera 80 is connected to the operation unit 112, a control unit 113 connected to the operation unit 112, and control signal output ports of the control unit 113 via buses 114 and 115.
  • the imaging drive circuit 116, the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, the storage medium unit 119, the display unit 120, and the setting information storage memory unit 121 are provided.
  • the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, the storage medium unit 119, the display unit 120, and the setting information storage memory unit 121 can mutually input and output data via the bus 122. Further, an imaging element 36 and a CDS / ADC unit 124 are connected to the imaging drive circuit 116.
  • the operation unit 112 includes various input buttons and switches, and notifies the control unit 113 of event information input from the outside (camera user) via these.
  • the control unit 113 is a central processing unit including, for example, a CPU, incorporates a program memory (not shown), and controls the entire digital camera 80 in accordance with a program stored in the program memory.
  • the image pickup device 36 such as a CCD is drive-controlled by the image pickup drive circuit 116, converts the light quantity of each pixel of the object image formed through the photographing optical system 141 into an electrical signal, and outputs it to the CDS / ADC unit 124 It is an element.
  • the CDS / ADC unit 124 amplifies the electrical signal input from the imaging device 36, performs analog / digital conversion, and performs raw video data (Bayer data, hereinafter RAW data) that has only been subjected to this amplification and digital conversion. ) Is output to the temporary storage memory 117.
  • the temporary storage memory 117 is a buffer made of, for example, an SDRAM or the like, and is a memory device that temporarily stores the RAW data output from the CDS / ADC unit 124.
  • the image processing unit 118 reads out the RAW data stored in the temporary storage memory 117 or the RAW data stored in the storage medium unit 119, and includes distortion correction based on the image quality parameter designated by the control unit 113. It is a circuit that electrically performs various image processing.
  • the storage medium unit 119 detachably mounts, for example, a card type or stick type storage medium such as a flash memory, and RAW data transferred from the temporary storage memory 117 or the image processing unit 118 to these flash memories. The image data subjected to the image processing is recorded and held.
  • a card type or stick type storage medium such as a flash memory
  • the display unit 120 is configured of a liquid crystal display monitor or the like, and displays captured RAW data, image data, an operation menu, and the like.
  • the setting information storage memory unit 121 is provided with a ROM unit in which various image quality parameters are stored in advance, and a RAM unit which stores the image quality parameters read from the ROM unit by the input operation of the operation unit 112.
  • the digital camera 80 configured in this way can be a compact image pickup apparatus suitable for moving image imaging.
  • the above-described image shake correction apparatus can provide a small-sized image shake correction apparatus and an imaging apparatus including the same.

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Abstract

　像振れ補正装置１は、永久磁石２０を含む基台部１０と、永久磁石２０に対向する位置にコイル４０を設置した可動部３０と、を備え、永久磁石２０及びコイル４０は、ボイスコイルモータ７０を構成し、永久磁石２０は、切り欠き１０１，１０２，１０３を有することを特徴とする。

Description

像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置
　本発明は、撮像素子を変位させて振れによる像振れの補正を行う像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置に関するものである。
　カメラの手振れ補正装置の従来技術として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この手振れ補正装置は、カメラボディの内面に固定されると共に永久磁石を支持した固定支持基板と、固定支持基板と略平行な磁性体からなり、固定支持基板に固定された磁石との間に磁気回路を構成するヨーク板とを備えており、固定支持基板に一体的に突設された複数の支柱にヨーク板を固定ねじにより固定している。　固定支持基板とヨーク板の間には両者に対してスライド可能で、その前面に撮像素子が支持されたステージ板が位置している。ステージ板の永久磁石との対向面には複数の駆動用コイルが固定してあり、各駆動用コイルは対応する磁気回路の磁界内に位置している。
　この手振れ補正装置では、カメラに手振れが生じたときに駆動用コイルに電流を流すと、電流が流れた駆動用コイルがステージ板及び撮像素子をスライドさせる駆動力を発生する。すると、撮像素子が手振れを打ち消す方向にスライドし像ぶれが補正される。
特開２００８－２８１６６０号公報
　しかしながら、特許文献１の構成では、固定支持基板に配置された永久磁石は移動可能に支持された可動部の移動範囲すべてにおいて干渉を避けた位置に配置する必要があり、ステージ装置の小型化の妨げとなっている。
　また、コイルと永久磁石を対とするボイスコイルモータを複数配置する必要があるが、コイルは対となる永久磁石以外の他の永久磁石の磁界の影響を受けないように、夫々の磁石同士を所定距離離す必要があることも同様に小型化の妨げとなる。
　本発明では、小型の像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的としている。
　本発明のある態様に係る像振れ補正装置は、永久磁石を含む基台部と、前記永久磁石に対向する位置にコイルを設置した可動部と、を備え、前記永久磁石及び前記コイルは、ボイスコイルモータを構成し、前記永久磁石は、切り欠きを有することを特徴とする。
　この態様に係る像振れ補正装置によれば、小型の像振れ補正装置を提供することが可能となる。
第１実施形態の組立前の像振れ補正装置１を示す図である。 基台部１０を示す図である。 可動部３０を示す図である。 図３を矢印Ｓから見た図である。 磁石支持部５０を示す図である。 第１実施形態の組立後の像振れ補正装置１を示す図である。 図６を矢印Ｔから見た図である。 第１実施形態の組立後の像振れ補正装置１の動作を示す図である。 図８の一部を拡大した図である。 第１の磁石部２１、第２の磁石部２２及び第１のコイル４１の参考例を示す図である。 図１０に示した参考例の断面での磁束密度を示す図である。 参考例のコイル移動時の駆動力を示す図である。 第１実施形態の第１の磁石部２１、第２の磁石部２２及び第１のコイル４１を示す図である。 図１３に示した第１実施形態の断面での磁束密度を示す図である。 第１実施形態のコイル移動時の駆動力を示す図である。 第４実施形態の組立後の像振れ補正装置１を示す図である。 第５実施形態の磁石とコイルの関係を示す図である。 本実施形態の像振れ補正装置を備えた撮像装置を示す図である。 撮像装置内の像振れ補正装置等を示す図である。 撮像装置の三脚ねじ部周辺の拡大図である。 本実施形態のデジタルカメラの制御構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の一実施形態について説明する。
　図１は、第１実施形態の組立前の像振れ補正装置１を示す図である。
　第１実施形態の像振れ補正装置１は、基台部１０と、基台部１０に移動可能に支持される可動部３０と、可動部３０に対して基台部１０と反対側に配置され、かつ、基台部１０に固定される磁石支持部５０と、を有する。
　基台部１０には、第１永久磁石群２０が固定されており、磁石支持部５０には、第２永久磁石群６０が固定されている。可動部３０には、コイル群４０が固定されている。第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０とは、対向する空間に磁界が発生するように、それぞれ異極に着磁された部分が対向して配置される。コイル群４０は、第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０とが対向する空間に配置される。なお、図１において、第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０の磁極は、コイル群４０側の面の磁極を示しており、以下の図面においても同様とする。
　図２は、基台部１０を示す図である。
　基台部１０は、例えば、鉄や鉄の化合物等の磁性体からなる平板状の基台本体１１と、基台本体１１に設けられて基台部１０に対して磁石支持部３０を支持するための図示しないネジを挿通する貫通支持孔１２ａ，１２ｂと、基台部１０に対して可動部３０を移動可能に支持するための図示しないバネを支持する第１バネ支持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、を有する。
　ここで、基台部１０に対して、図２に示すように、第１の方向としてのＸ方向と、Ｘ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向と、を定義する。
　基台部１０の第１永久磁石群２０は、コイル群４０側をＮ極に着磁された第１の磁石部２１と、第１の磁石部２１に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＳ極に着磁された第２の磁石部２２と、第１の磁石部２１に対してＹ方向に離間して配置されてコイル群４０側をＮ極に着磁された第３の磁石部２３と、第３の磁石部２３に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＳ極に着磁された第４の磁石部２４と、第４の磁石部２４に対してＹ方向に対峙してコイル群４０側をＮ極に着磁された第５の磁石部２５と、を有する。なお、第１の磁石部２１～第５の磁石部２５は、コイル群４０側と、コイル群４０の反対側の面とをそれぞれ逆の磁極に着磁されている。
　第２の磁石部２２のＹ方向の第４の磁石部２４側は、第１の磁石部２１よりも短く形成されており、第１の磁石部２１と対峙していない切り欠きとしての第１の空間１０１ａがある。また、第４の磁石部２４のＹ方向の第２の磁石部２２側は、第３の磁石部２３よりも短く形成されており、第３の磁石部２３と対峙していない切り欠きとしての第２の空間１０１ｂがある。
　図３は可動部３０を示す図であり、図４は図３を矢印Ｓから見た図である。
　可動部３０は、例えば、アルミニウム合金や合成樹脂等の非磁性体からなる可動本体３１と、可動本体３１の周囲の一部に設けられたコイル収納部３２と、可動部３０を基台部１０に対して移動可能に支持するための図示しないバネを支持する第２バネ支持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、を有する。
　ここで、可動部３０に対して、図３に示すように、第１の方向としてのＸ方向と、Ｘ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向と、を定義する。
　可動本体３１は、光を光電変換する撮像素子３６、フィルタ群３７、及び電気素子３８を搭載する。フィルタ群３７は、撮像素子３６から離れている側から、超音波フィルタ３７ａ及び赤外線カットフィルタ３７ｂが配置されている。また、撮像素子３６に対して、フィルタ群３７の反対側には、撮像素子の受光量を検出し、当該受光量に基づく映像信号等を処理する電気素子３８を搭載する。
　コイル収納部３２は、可動本体３１の周囲の一部に設けられ、凹部にコイル群４０を収納する。可動本体３１は、コイル収納部３２よりもＸ方向及びＹ方向に直交するＺ方向の長さが長い。
　コイル群４０は、第１のコイル４１、第２のコイル４２、及び第３のコイル４３を有する。第１のコイル４１は、図２に示した基台部１０の第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２に対向して設置される。第２のコイル４２は、図２に示した基台部１０の第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４に対向するように設置される。第３のコイル４３は、図２に示した基台部１０の第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５に対向するように設置される。
　図５は、磁石支持部５０を示す図である。ただし、図５に示した磁石支持部５０は、図１に示した磁石支持部５０を可動部３０側から見た図である。
　磁石支持部５０は、例えば、鉄や鉄の化合物等の磁性体からなる平板状の支持本体５１と、支持本体５１に設けられて磁石支持部３０を基台部１０に対して支持するための図示しないネジを挿通する貫通孔５２ａ，５２ｂと、を有する。
　ここで、磁石支持部５０に対して、図４に示すように、第１の方向としてのＸ方向と、Ｘ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向と、を定義する。
　磁石支持部５０の第２永久磁石群６０は、コイル群４０側をＳ極に着磁された第１の対向磁石部６１と、第１の対向磁石部６１に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＮ極に着磁された第２の対向磁石部６２と、第１の対向磁石部６１に対してＹ方向に離間して配置されてコイル群４０側をＳ極に着磁された第３の対向磁石部６３と、第３の対向磁石部６３に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＮ極に着磁された第４の対向磁石部６４と、第９の磁石６４に対してＹ方向に対峙してコイル群４０側をＳ極に着磁された第５の対向磁石部６５と、を有する。なお、第１の対向磁石部６１～第５の対向磁石部６５は、コイル群４０側と、コイル群４０の反対側の面とをそれぞれ逆の磁極に着磁されている。
　第２の対向磁石部６２のＹ方向の第４の対向磁石部６４側は、切り欠きを有し、第１の対向磁石部６１よりも短く形成されており、第１の対向磁石部６１と対峙していない切り欠きとしての第３の空間１０２ａがある。また、第４の対向磁石部６４のＹ方向の第２の対向磁石部６２側は、を有し、第３の対向磁石部６３よりも短く形成されており、第３の対向磁石部６３と対峙していない切り欠きとしての第４の空間１０２ｂがある。
　図６は第１実施形態の組立後の像振れ補正装置１を示す図であり、図７は図６を矢印Ｔから見た図である。
　第１実施形態の像振れ補正装置１を組立てるには、図１に示した基台部１０の貫通支持孔１２ａ，１２ｂ及び磁石支持部５０の貫通ネジ孔５２ａ，５２ｂにそれぞれ図示しないネジを挿通する。また、基台部１０の基台本体１１に取り付けられたプレート１４によって磁石支持部５０の支持本体５１を支持する。したがって、支持本体５１は、貫通支持孔１２ａ，１２ｂとプレート１４の３箇所で基台本体１１に強固に支持されることになる。さらに、基台部１０の第１バネ支持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び可動部３０の第２バネ支持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃに、それぞれコイルバネ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設置する。
　さらに、基台部１０と可動部３０は、図示しない複数の球形のボール部材を挟持することによって、一般にボール支持と称される形式によって支持すると好ましい。可動部３０は、ボール部材が転動することによって、基台部１０に対して移動可能となる。
　像振れ補正装置１を組立てると、基台部１０の第１永久磁石群２０と磁石支持部５０の第２永久磁石群６０が離間した状態で対向する。第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０の対向した磁石は、それぞれ逆の磁極に着磁されているので、各磁石の間の空間には、それぞれ磁界が発生する。その磁界の発生している離間した空間に可動部３０のコイル群４０が配置される。このように、第１永久磁石群２０、第２永久磁石群６０及びコイル群４０を配置することによって、ボイスコイルモータ７０を形成する。
　第１実施形態では、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２、第１のコイル４１、並びに、第１の対向磁石部６１及び第２の対向磁石部６２が、可動部３０を第１の方向としてのＸ方向に移動させる第１のボイスコイルモータとしての第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１を形成する。また、第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４、第２のコイル４２、及び第３の対向磁石部６３及び第４の対向磁石部６４が、可動部３０を第１の方向としてのＸ方向に移動させる第１のボイスコイルモータとしての第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２を形成する。さらに、第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５、第３のコイル４３、及び第４の対向磁石部６４及び第５の対向磁石部６５が、可動部３０を第２の方向としてのＹ方向に移動させる第２のボイスコイルモータとしてのＹ方向ボイスコイルモータ７３を形成する。また、第１のコイル４１、第２のコイル４２、及び第３のコイル４３の巻数は、それぞれ切り欠きの体積に応じて変化させてもよい。
　したがって、第４の磁石部２４及び第４の対向磁石部６４は、第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２及びＹ方向ボイスコイルモータ７３の両方に含まれることとなる。このように、第１磁石群２０と第２磁石群６０の少なくとも１つの磁石部をＸ方向のボイスコイルモータ７２とＹ方向のボイスコイルモータ７３との両方に含まれるように構成し、Ｘ方向の可動とＹ方向の可動の両方の機能を有することで、部品点数を削減することができ、装置の小型化及び低コスト化を実現することが可能となる。
　本実施形態の場合、第１のコイル４１及び第２のコイル４２に電流を流した場合、可動部３０は、Ｘ方向に移動する。また、第３のコイル４３に電流を流した場合、可動部３０は、Ｙ方向に移動する。
　図８は第１実施形態の組立後の像振れ補正装置１の動作を示す図であり、図９は図８の一部を拡大した図である。なお、図８では、可動部３０の動きが見やすいように、磁石支持部５０を省略し、図９では、第１の磁石部２１、第２の磁石部２２及び可動本体部３１のみで示している。
　例えば、図８に示すように、可動部３０が、基台部１０に対して矢印Ｕの方向に動いたとする。すると、図９に示すように、可動本体３１が第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２の方向に近づく。もし、第２の磁石部２２のＹ方向の長さが第１の磁石部２１のＹ方向の長さと同じ場合、可動本体３１と第２の磁石部２２とが干渉してしまう。
　そこで、第２の磁石部２２のＹ方向の長さを第１の磁石部２１のＹ方向の長さよりも短くすることによって形成された切り欠きによって、第１の空間１０１ａを形成することで、可動本体３１と第２の磁石部２２との干渉を避けることができ、可動部３０の可動範囲を狭めることなく、装置の小型化を実現することが可能となる。なお、切り欠きとしての第１の空間１０１ａ及び第２の空間１０１ｂを基台部１０または可動部３０の中心方向側に設けるとさらに装置の小型化を実現することが可能となる。また、切り欠きをボイスコイルモータ７０による可動部３０の可動範囲に、少なくとも１部が重なる位置に配置すると、より装置の小型化を実現することが可能となる。
　なお、他の磁石部についても切り欠きを設けることによって、可動本体３１と磁石部、又は磁石部と他の部材の干渉を避けることができ、可動部３０の可動範囲を狭めることなく、装置の小型化を実現することが可能となる。
　なお、本実施形態では、基台部１０および磁石支持部５０の双方に、永久磁石群を備える構成として説明したが、可動部３０を動作可能な出力を出せるようであれば、一方のみに永久磁石群を備える構成とすることも可能である。
　ここで、永久磁石について説明する。
　図１０は第１の磁石部２１、第２の磁石部２２及び第１のコイル４１の参考例を示す図であり、図１１は図１０に示した参考例の断面でのコイル４１を貫通する空間の磁束密度を示す図であり、図１２は参考例のコイル移動時の駆動力を示す図である。図１１（ａ）は断面ａ－ａ，断面ｂ－ｂでの磁束密度分布、図１１（ｂ）は断面ｃ－ｃでの磁束密度分布を示す図である。
　本実施形態では、小型化を達成するように、切り欠きを有する第１永久磁石群２０及び切り欠きを有する第２永久磁石群６０、並びにコイル群４０によってボイスコイルモータ７０を形成する。
　そのために、例えば、切り欠きのない断面ａ－ａ及び断面ｂ－ｂでは、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２で形成された磁束密度Ｂは、図１１（ａ）に示されたように、第１のコイル４１のＸ方向の中心をＸｏとすると、対称的に分布している。しかしながら、切り欠きのある断面ｃ－ｃでは、図１１（ｂ）に示されたように、第１のコイル４１のＸ方向の中心をＸｏとすると、磁束密度Ｂが０となる位置が中心Ｘｏからずれて、中心Ｘｏに対して非対称に分布することとなる。
　そのため、第１のコイル４１がＸｏから移動する場合に、Ｘ方向で切り欠きのある断面の部分では、図１０の矢印Ｘ+の方向への移動と、矢印Ｘ-の方向への移動とで、駆動力Ｆが異なるので、第１のコイル４１の移動の際に、図１２に示すように、移動方向によって駆動力Ｆが非対称となり、駆動力Ｆの変化幅ΔＦ１が大きい。したがって、制御性に影響を与える場合がある。
　そこで、第１実施形態では、第１のコイル４１のＸ方向の中心Ｘｏを、第１の磁石部２１と第２の磁石部２２の境界線Ｖに対して、切り欠きを有するためにＹ方向が短い第２の磁石部２２側にオフセットして配置する。
　図１３は第１実施形態の第１の磁石部２１、第２の磁石部２２及び第１のコイル４１を示す図であり、図１４は図１３に示した第１実施形態の断面での磁束密度を示す図であり、図１５は第１実施形態のコイル移動時の駆動力を示す図である。図１４（ａ）は断面ａ－ａ，断面ｂ－ｂでの磁束密度分布、図１４（ｂ）は断面ｃ－ｃでの磁束密度分布を示す図である。
　切り欠きのない断面ａ－ａ及び断面ｂ－ｂでは、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２で形成された磁束密度Ｂは、図１４（ａ）に示されたように、第１のコイル４１のＸ方向の中心をＸｏとすると、磁束密度Ｂが０となる位置が中心ＸｏからＸ-側にずれて、中心Ｘｏに対して非対称に分布することとなる。また、切り欠きのある断面ｃ－ｃでは、図１４（ｂ）に示されたように、第１のコイル４１のＸ方向の中心をＸｏとすると、磁束密度Ｂが０となる位置が中心ＸｏからＸ+側にずれて、中心Ｘｏに対して非対称に分布することとなる。しかしながら、磁束密度Ｂが０となる位置は、Ｘ方向に切り欠きのない断面の部分では、Ｘ-側にずれて、Ｘ方向に切り欠きの断面のある部分では、Ｘ+側にずれるので、第１のコイル４１の中心Ｘｏにおいて、Ｘ方向で切り欠きのない断面部分の磁束密度Ｂ１とＸ方向で切り欠きのある断面部分の磁束密度Ｂ２の和が０となるように調整する。
　そのため、第１のコイル４１がＸｏから移動する場合に、図１５に示すように、Ｘ+側の移動とＸ-側の移動の駆動力Ｆが対称となり、駆動力Ｆの変化幅ΔＦ２は参考例の変化幅ΔＦ１よりも小さくなる。したがって、制御性が良く、安定した駆動力で作動することが可能となる。
　なお、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２において、Ｘ方向で切り欠きのない断面部分すべての磁束密度Ｂ１とＸ方向で切り欠きのある断面部分すべての磁束密度Ｂ２の和が０となるように調整するとさらに好ましい。
　また、第１の磁石部２１と第２の磁石部２２のX方向の長さが同じ場合について説明したが、第１の磁石部２１と第２の磁石部２２のX方向の長さを異ならせることで、磁束密度Ｂ１とＢ２との和が零となるように調整しても良い。
　また、第１実施形態の技術は、第２のコイル４２と第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４、第２のコイル４２と第３の対向磁石部６３及び第４の対向磁石部６４、及び第３のコイル４３と第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５、第３のコイル４３と第４の対向磁石部６４及び第５の対向磁石部６５の関係にも適用することが可能である。
　また、第２実施形態として、磁石の特性としての残留磁束密度を変更することで、第１のコイル４１の中心Ｘｏにおいて、Ｘ方向で切り欠きのない断面部分の磁束密度Ｂ１とＸ方向で切り欠きのある断面部分の磁束密度Ｂ２の和が０となるように調整し、Ｘ+側の移動とＸ-側の移動の駆動力Ｆを対称とし、駆動力Ｆの変化幅を小さくすることも可能である。
　例えば、第１の磁石部２１と第２の磁石部２２とで磁石の材質を異ならせる。第１の磁石部２１に残留磁束密度の低いサマリウムコバルト磁石を使用し、第２の磁石部２２に第１の磁石部２１よりも残留磁束密度の高いネオジム磁石を使用することで、第１のコイル４０の動きをさらに的確に制御することが可能となる。また、第３の磁石部２３と第４の磁石部２４、第１の対向磁石部６１と第２の対向磁石部６２、及び第３の対向磁石部６３と第４の対向磁石部６４でも同様である。この場合、第５の磁石部２５及び第５の対向磁石部は、第４の磁石部２４及び第４の対向磁石部６４と同じ残留磁束密度であることが好ましい。
　なお、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２において、Ｘ方向で切り欠きのない断面部分すべての磁束密度Ｂ１とＸ方向で切り欠きのある断面部分すべての磁束密度Ｂ２の和が０となるように調整するとさらに好ましい。
　また、第２実施形態の技術は、第２のコイル４２と第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４、第２のコイル４２と第３の対向磁石部６３及び第４の対向磁石部６４、及び第３のコイル４３と第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５、第３のコイル４３と第４の対向磁石部６４及び第５の対向磁石部６５の関係にも適用することが可能である。
　さらに、第３実施形態として、第１の磁石部２１と第２の磁石部２２とで磁石のグレードを異ならせることで、第１のコイル４１の中心Ｘｏにおいて、Ｘ方向で切り欠きのない断面部分の磁束密度Ｂ１とＸ方向で切り欠きのある断面部分の磁束密度Ｂ２の和が０となるように調整し、Ｘ+側の移動とＸ-側の移動の駆動力Ｆを対称とし、駆動力Ｆの変化幅を小さくすることも可能である。
　例えば、第１の磁石部２１に残留磁束密度が低い約１．３Ｔのネオジム磁石を使用し、第２の磁石部２２に第１の磁石部２１よりも残留磁束密度が高い約１．４Ｔのネオジム磁石を使用することで、第１のコイル４０の動きをさらに的確に制御することが可能となる。また、第３の磁石部２３と第４の磁石部２４、第１の対向磁石部６１と第２の対向磁石部６２、及び第３の対向磁石部６３と第４の対向磁石部６４でも同様である。この場合、第５の磁石部２５及び第５の対向磁石部６５は、第４の磁石部２４及び第４の対向磁石部６４と同じ残留磁束密度であることが好ましい。
　なお、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２において、Ｘ方向で切り欠きのない断面部分すべての磁束密度Ｂ１とＸ方向で切り欠きのある断面部分すべての磁束密度Ｂ２の和が０となるように調整するとさらに好ましい。
　また、第３実施形態の技術は、第２のコイル４２と第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４、第２のコイル４２と第３の対向磁石部６３及び第４の対向磁石部６４、及び第３のコイル４３と第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５、第３のコイル４３と第４の対向磁石部６４及び第５の対向磁石部６５の関係にも適用することが可能である。
　以上、第１実施形態から第３実施形態まで説明したが、これらの実施形態を組み合わせて実施してもよい。
　また、本実施形態は、第１永久磁石群２０の第１の磁石部２１と第２の磁石部２２を１つの磁石、第１永久磁石群２０の第３の磁石部２３と第４の磁石部２４と第５の磁石部２５を１つの永久磁石、第２永久磁石群６０の第１の対向磁石部６１と第２の対向磁石部６２を１つの永久磁石、第２永久磁石群６０の第３の対向磁石部６３と第４の対向磁石部６４と第５の対向磁石部６５を１つの永久磁石として着磁したが、それぞれ別体又は一部を別体の永久磁石としてもよい。別体とすることで、永久磁石の加工が簡単となり、簡単に低コストで製作することが可能となる。
　また、各永久磁石を基台部１０及び磁石支持部５０に固定する方法は、接着剤、ネジ止め又はカシメ等、特に限定されるものではない。本実施形態では、一例として、接着剤によって基台部１０及び磁石支持部５０に固定している。
　図１６は第４実施形態の組立後の像振れ補正装置１を示す図である。
　第４実施形態では、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２、第１のコイル４１、並びに、第１の対向磁石部６１及び第２の対向磁石部６２が、可動部３０を第１の方向としてのＸ方向に移動させる第１のボイスコイルモータとしての第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１を形成する。また、第３の磁石部２３及び第６の磁石部２６、第２のコイル４２、及び第３の対向磁石部６３及び第６の対向磁石部６６が、可動部３０を第１の方向としてのＸ方向に移動させる第１のボイスコイルモータとしての第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２を形成する。さらに、第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５、第３のコイル４３、及び第４の対向磁石部６４及び第５の対向磁石部６５が、可動部３０を第２の方向としてのＹ方向に移動させる第２のボイスコイルモータとしてのＹ方向ボイスコイルモータ７３を形成する。
　Ｙ方向ボイスコイルモータ７３の第３のコイル４３は、磁石の長さに対応して形状を変形させている。例えば、第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５に第３のコイル４３の形状を対応させると、図１６に示すように、第３のコイル４３は、第４の磁石部２４に対応する部分が長く、第５の磁石部２５に対応する部分の短い台形状となる。第３のコイル４３を長方形とすると三脚穴等の他の部材Ｍに干渉してしまう場合、第３のコイル４３の形状を第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５に対応させて、磁石部の切り欠きに対応する部分をコイルの斜辺とすることで、第５のコイル４５は、他の部材Ｍとの干渉を避けることができる。
　このように、磁石部の長さにコイルの形状を対応させて、磁石部の切り欠きに対応する部分をコイルの斜辺とすることで、可動本体３１と他の部材Ｍとの干渉を避けることができ、可動部３０の可動範囲を狭めることなく、装置の小型化を実現することが可能となる。
　図１７は、第５実施形態の磁石とコイルの関係を示す図である。
　第５実施形態では、磁石の長さに対応してコイルの形状を変形させたものである。例えば、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２に第１のコイル４１の形状を対応させると、図１７に示すように、第１のコイル４１は、第１の磁石部２１に対応する部分が長く、第２の磁石部２２に対応する部分の短い台形状となる。形状を変形する前の第１のコイル４１’と干渉する位置に他の部材Ｍがあった場合、第１のコイル４１の形状を第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２に対応させて、磁石部の切り欠きに対応する部分をコイルの斜辺とすることで、第１のコイル４１は、他の部材Ｍとの干渉を避けることができる。
　このように、磁石部の長さにコイルの形状を対応させて、磁石部の切り欠きに対応する部分をコイルの斜辺とすることで、可動本体３１と他の部材Ｍとの干渉を避けることができ、可動部３０の可動範囲を狭めることなく、装置の小型化を実現することが可能となる。
　さて、以上のような本実施形態の像振れ補正装置は、電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
　図１６は本実施形態の像振れ補正装置を備えた撮像装置を示す図、図１７は撮像装置内の像振れ補正装置等を示す図である。
　本発明の一実施形態の像振れ補正装置１を備える撮像装置としてのデジタルカメラ８０は、図１６及び図１７に示すようにカメラボディ８１と、カメラボディ８１に交換可能に装着される撮影レンズＬを備えるレンズユニット８２と、により構成される。
　なお、以下の説明において、撮影レンズＬからカメラボディ８１に入射する入射光軸を「Ｏ」で示し、入射光軸Ｏ方向に対して被写体側を前方（前面側）とし、結像側を後方（背面側）とする。また、光軸Ｏと直交する方向のうち、通常の撮影状態にて前方から見た左右方向を第１の方向であるＸ方向とし、上下方向を第２の方向であるＹ方向とする。第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向は、像振れ補正装置１での第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向に対応している。
　カメラボディ８１は、デジタルカメラ８０を構成する部材を収納するカメラ本体を兼ねる外装体８３を備えており、入射光軸Ｏ上の前側位置にレンズユニット８２を交換自在に装着するためのリング状のマウント部８４を備えている。また、外装体８３には前方から見て左側に撮影時、操作者の右手により保持される図示しないグリップ部が設けられる。このグリップ部の頂部には、レリーズボタン等の図示しない各種スイッチ、ボタン類が配されている。
　さらに、カメラボディ８１は、外装体８３の内部に電池９１を収納する電池収納室９２を備えている。また、電池収納室９２の後方には、カメラ全体の制御や画像処置、圧縮処理、データ記憶処理等を行うための制御回路やＳＤＲＡＭ等のメモリ、電源回路等が搭載された回路基板等（図示せず）が配されている。また、カメラボディ８１には、該カメラボディ８１の振れ状態検出のためのジャイロセンサ（図示せず）が内蔵されている。
　カメラボディ８１は、さらに図１６及び図１７に示すように、外装体８３の背面側にパネル表示窓８５を有する液晶パネル８６を備えている。この液晶パネル８６は、撮影された画像の他、各種設定・調整事項等の各種情報を画像として表示するＴＦＴ（Thin Film Transistor）タイプの矩形状表示パネルである。また、外装体８３の頂部には、光学ファインダ、電子ビューファインダ、外付けのフラッシュ、又はマイク等を装着するためのホットシュー８７が配されている。
　カメラボディ８１の外装体８３内には、図１６に示すように、フォーカルプレーンシャッタ８８及び撮像ユニット８９が配設されている。撮像ユニット８９は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等である撮像素子３６をＸＹ平面上において変位可能に支持し、ボイスコイルモータをアクチュエータとする像振れ防止装置１を備えている。この像振れ防止装置１は、上述の振れ検出装置からの振れ信号に基づいて、検出した振れ方向の力を打ち消すように作動する。撮像素子３６は、矩形の受光面を有しており、受光面の長辺がＸ方向に沿うように配設されている。また、外装体８３の底面部には、三脚ねじ部９０が設けられている。
　図１８は、三脚ねじ部周辺の拡大図である。
　像振れ補正装置１をデジタルカメラ８０に備える際に、三脚ねじ部９０と干渉してしまう場合、図１８に示すように、第４の磁石部６４と第５の磁石部６５のＸ方向の長さを異ならせることで三脚ねじ部９０を第５の空間１０３ａ内に収納することが可能となる。
　このように、像振れ補正装置１をデジタルカメラ８０に備える際に、デジタルカメラ８０内の部材と像振れ補正装置１が干渉する場合、磁石部の長さを異ならせて切り欠きを形成し、該切り欠きに部材を配置することで、デジタルカメラ８０内の部材と像振れ補正装置１の干渉を避ける事ができ、デジタルカメラ８０の小型化を実現することが可能となる。
　図１９は、本実施形態のデジタルカメラ８０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、処理手段は、例えば、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部等で構成される。
　図１９に示されるように、デジタルカメラ８０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
　上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路１１６には、撮像素子３６とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。
　操作部１１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部１１３に通知する。制御部１１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムに従って、デジタルカメラ８０全体を制御する。
　ＣＣＤ等の撮像素子３６は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、撮影光学系１４１を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。
　ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、撮像素子３６から入力される電気信号を増幅し、かつ、アナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。
　一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力されるＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
　記憶媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記憶媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する。
　表示部１２０は、液晶表示モニターなどにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、操作部１１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。
　このように構成されたデジタルカメラ８０は、撮影光学系１４１として本発明のレンズ系を採用することで、小型で動画撮像に適した撮像装置とすることが可能となる。
　なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
　以上の本発明に係る像振れ補正装置においては、小型の像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。

Claims (16)

  1. 　永久磁石を含む基台部と、
    　前記永久磁石に対向する位置にコイルを設置した可動部と、
    を備え、
    　前記永久磁石及び前記コイルは、ボイスコイルモータを構成し、
    　前記永久磁石は、切り欠きを有する
    ことを特徴とする像振れ補正装置。
  2. 　前記切り欠きは、前記基台部または前記可動部の中心方向側に設けられる
    ことを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
  3. 　前記可動部には、光を光電変換する撮像素子が設置され、
    　前記切り欠きは、前記ボイスコイルモータによる前記可動部の可動範囲に、少なくとも１部が重なる位置に配置される
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の像振れ補正装置。
  4. 　前記コイルは、前記切り欠きに対応する部分を斜辺とする台形状に形成する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  5. 　前記コイルは、前記切り欠きの体積に応じて巻数を増加させる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  6. 　前記永久磁石と前記可動部を挟んで対向し離間して配置され前記可動部側の磁極が前記永久磁石の前記可動部側の磁極と異なる対向永久磁石を有する磁石支持部と、
    を備えた
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  7. 　前記永久磁石は、
    　第１の磁石部及び前記コイル側が前記第１の磁石部に対して逆の磁極に着磁された第２の磁石部で構成され、
    　前記切り欠きは、前記第１の磁石部と前記第２の磁石部との長さを異ならせることで形成する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  8. 　前記永久磁石は、
    　第１の磁石部及び前記第１の磁石部の第１の方向側に配置され前記コイル側が前記第１の磁石部に対して逆の磁極に着磁された第２の磁石部を含み、
    　前記第１の磁石部と前記第２の磁石部の前記第１の方向に直交する第２の方向の長さを異ならせることで形成する切り欠きを有し、
    　前記第1の方向に対する前記コイルの中心を結んだ前記第２の方向に延びるコイル中心線において、前記第１の方向で前記切り欠きのない断面部分の磁束密度と前記第１の方向で前記切り欠きのある断面部分の磁束密度との和が０である
    ことを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
  9. 　前記第１の方向で前記切り欠きのない断面部分すべての磁束密度と前記第１の方向で前記切り欠きのある断面部分すべての磁束密度との和が０である
    ことを特徴とする請求項８に記載の像振れ補正装置。
  10. 　前記コイル中心線は、前記第１の磁石部と前記第２の磁石部の境界線に対してオフセットしている
    ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の像振れ補正装置。
  11. 　前記第１の磁石部の残留磁束密度は、前記第２の磁石部の残留磁束密度よりも低い
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  12. 　前記第１の磁石部と前記第２の磁石部は、材質が異なる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の像振れ補正装置。
  13. 　前記第１の磁石部と前記可動部を挟んで対向し離間して配置され前記可動部側の磁極が前記第１の磁石部の前記可動部側の磁極と異なる第１対向磁石部及び第２の磁石部と前記可動部を挟んで対向し離間して配置され前記可動部側の磁極が前記第２の磁石部の前記可動部側の磁極と異なる第２対向磁石部を有する磁石支持部と、
    を備えた
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  14. 　前記ボイスコイルモータは、
    　前記可動部を第１の方向に移動させる第１のボイスコイルモータと、
    　前記可動部を第２の方向に移動させる第２のボイスコイルモータと、
    を含み、
    　前記第１の磁石部又は前記第２の磁石部の少なくとも１つは、前記第１のボイスコイルモータ及び前記第２のボイスコイルモータの両方に含まれる
    ことを特徴とする請求項７乃至請求項１３のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  15. 　前記第１の磁石部及び前記第２の磁石部は、別体の磁石である
    ことを特徴とする請求項７乃至請求項１４のいずれか１つに記載の像振れ補正装置。
  16. 　請求項１乃至請求項１５の何れか１つに記載の前記像振れ補正装置と、
    　前記像振れ補正装置を有するボディと、
    を備えた撮像装置。
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