JP4617750B2 - Image blur correction device - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に設けられる像ぶれ補正装置に関するものである。 The present invention relates to an image blur correction apparatus provided in an imaging apparatus such as a digital still camera or a video camera.
各種撮像装置の中でも、近年普及率が急速に高まっているデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどにおいては、撮影者の利便性をさらに高めるべく小型軽量化が求められている一方、誰でも簡単に撮影可能とするために、像ぶれ補正機能を有する撮像装置が多く普及されてきている。 Among various imaging devices, digital still cameras and digital video cameras, which have been rapidly gaining popularity in recent years, are required to be compact and lightweight to further improve the convenience of photographers, while anyone can easily shoot. In order to make this possible, many imaging devices having an image blur correction function have been widely used.
この種像ぶれ補正装置としては特許文献1および特許文献2に開示されたものがある。
As this type of image blur correction device, there are those disclosed in
以下、従来の像ぶれ補正装置について図26を用いて説明する。 A conventional image blur correction apparatus will be described below with reference to FIG.
像ぶれ補正用の第2レンズ群101がレンズ枠102に保持されており、このレンズ枠102はガイド軸103を介して固定ベース105にピッチング方向及びヨーイング方向に移動自在に支持されている。また、レンズ枠102には、レンズ枠102をピッチング方向及びヨーイング方向にそれぞれ駆動するための巻線コイル104a、104bが設けられており、それぞれの巻線コイル104a、104bと対向して固定ベース105にはマグネット106a、106bが設けられている。また、固定ベース105に固定されたセンサ基板107には、第2レンズ群101のぶれ量を検出する角速度センサ108a、108bが配置されており、この角速度センサ108a、108bの検出信号に応じて巻線コイル104a、104bに適切な通電を行うことにより、レンズ枠102にピッチング方向、ヨーイング方向の駆動力を発生させ、第2レンズ群101をピッチング方向、ヨーイング方向に駆動して像ぶれ補正を行うように構成されている。
A
可動側のレンズ枠102の巻線コイル104a、104bに接続された端子線112a、112bは、固定側のセンサ基板107に半田接続されている。また、センサ基板107には、レンズ枠102の位置を検出するための2次元位置センサ109が設けられており、それと対向するレンズ枠102に発光ダイオード(LED)110が設けられている。このLED110は、給電用の接続ケーブル111によりセンサ基板107と半田接続され、所要の電力供給を行うように構成されている。
The
このように、像ぶれ補正機能を実現する上では、給電用の結線が複数箇所に分散するため、結線部分の存在による小型化への制約や、組立作業に伴う工数増加及び組立時の信頼性が十分に確保できないという課題を有している。また、最近ではコイルパターンを形成した積層基板を像ぶれ補正用のレンズ枠に取り付けるとともに、レンズ枠の位置検出と合せて集約化したフレキシブルプリント板を積層基板より導出して装置本体との間で信号/電力の授受を行う方法が提案されている。
従来の像ぶれ補正装置においては、光軸垂直面において、フレキシブルプリント板は像ぶれ補正レンズ群と一体的に像ぶれ補正量分の移動を行うために一定のたるみ量が必要であるが、光軸垂直面内での小型化を行う上でフレキシブルプリント板のたるみ量を減少させると、フレキシブルプリント板による像ぶれ補正レンズ枠への反発力が増加し、補正レンズが所望の位置に移動できない、もしくはフレキシブルプリント板の反発力増加を見込んだ駆動力のアップが必要になり、逆にコイル・マグネットなどの大型化を招くという課題を有していた。 In the conventional image blur correction device, the flexible printed board requires a certain amount of sag in order to move by the image blur correction amount integrally with the image blur correction lens group on the plane perpendicular to the optical axis. If the amount of sag of the flexible printed board is reduced when downsizing in the axis vertical plane, the repulsive force to the image blur correction lens frame by the flexible printed board increases, and the correction lens cannot move to the desired position. Alternatively, it is necessary to increase the driving force in anticipation of an increase in the repulsive force of the flexible printed board, and conversely, the problem is that the size of the coil / magnet is increased.
この課題を解決するために、本発明は、積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板が積層基板より引き出す第1位から基準枠に固定する第2位置と基準枠より延伸する第3位置を有し、前記第3位置は前記第1位置と前記第2位置の間に存在させ、前記第1位置と前記第2位置は光軸に垂直な同一平面内にあり、かつ、前記第2位置と前記第3位置は光軸方向に所定距離離間していることを特徴とする。 In order to solve this problem, the present invention provides a second position where the flexible printed board that pulls out the wiring of the coil pattern on the multilayer substrate is pulled out from the multilayer substrate from the first position that is fixed to the reference frame, and the third position that extends from the reference frame. The third position is between the first position and the second position, the first position and the second position are in the same plane perpendicular to the optical axis, and the first position The second position and the third position are separated by a predetermined distance in the optical axis direction.
また、本発明は、積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置させたことを特徴とする像ぶれ補正装置である。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image blur correction apparatus characterized in that an extending portion of a flexible printed board for drawing a coil pattern wiring on a laminated substrate is positioned above a horizontal plane passing through the center of an optical axis of a lens.
本発明の像ぶれ補正装置は、フレキシブルプリント板の引き出し経路を、上記のように積層基板より引き出す第1位置から基準枠に固定する第2位置と基準枠より延伸する第3位置を有し、前記第3位置は前記第1位置と前記第2位置の間に存在させ、前記第1位置と前記第2位置は光軸に垂直な同一平面内にあり、かつ、前記第2位置と前記第3位置は光軸方向に所定距離離間していることにより、光軸に対する垂直面での小型化のみならず、フレキシブルプリント板の反発力を最小限に抑制して、さらに、フレキシブルプリント板の第1位置から導出されている部分の屈曲動作を妨げない安定した像ぶれ補正を実現する信頼性の高い装置を提供することができるという利点がある。 The image blur correction device of the present invention has a second position for fixing the flexible printed circuit board drawing path from the first position to the reference frame from the laminated substrate as described above, and a third position extending from the reference frame. The third position is located between the first position and the second position , the first position and the second position are in the same plane perpendicular to the optical axis, and the second position and the second position The three positions are separated by a predetermined distance in the optical axis direction, so that not only miniaturization in a plane perpendicular to the optical axis is achieved, but also the repulsive force of the flexible printed board is suppressed to a minimum . There is an advantage that it is possible to provide a highly reliable apparatus that realizes stable image blur correction without hindering the bending operation of the portion derived from one position .
また、積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置させたことにより、レンズの性能や光軸のズレに起因する光学系の性能悪化を改善することができるものである。 In addition, the extended part of the flexible printed board that pulls out the wiring of the coil pattern on the multilayer substrate is positioned above the horizontal plane passing through the center of the optical axis of the lens, so that the optical system due to the lens performance and optical axis misalignment. It is possible to improve the performance deterioration.
以下、本発明の実施の形態について、図1から図25を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
レンズを駆動するレンズ駆動装置1は、図2に示すように各種レンズを保持する複数のレンズ枠と、複数のレンズ枠を駆動する駆動部の2つに大別される。本実施の形態では、一例として3種類のレンズ枠を駆動する構成について、説明する。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、駆動部は、大別すると、レンズ駆動装置1の外郭をなす固定枠ユニット2、円環状の駆動枠3、及び駆動枠3の内周に嵌め合う直進枠4の3種類により構成される。固定枠ユニット2は、その内周にカム溝5aを有する固定枠5、固定枠5に固着された駆動ギヤ軸6に回動自在に支持された駆動ギヤ7、不図示の撮像素子を保持するマスターフランジユニット8、及び固定枠5の外周に設けたズームモータユニット9より構成されている。
As shown in FIG. 3, the drive unit is roughly divided into a
図3及び図4に示すように、ズームモータユニット9は、ズームモータ10の回転トルクをモータボックス11より露出する出力ギヤ12を介して駆動ギヤ7に伝達するようになっている。モータボックス11の外側より進入する一対の透過型フォトセンサ13及び14は、コの字形状を成し、その両端には一対の発光素子13a、14a及び受光素子13b、14bが備えられている。そして、ズームモータ10に直結するギヤ15がコの字部を通過するようになっており、単位時間当たりにこの発光素子13a、14aと受光素子13b、14bとの間をギヤ15が遮る回数を計測することにより、ズームモータ10の回転数を非接触で正確に計測することができる構成としている。ここで、モータボックス11の外観は六角柱形状とすることにより、一対の透過型フォトセンサ13、14を含むモータボックス11の占有体積を最小化している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
続いて、固定枠ユニット2、駆動枠3、直進枠4についてこれらの係合関係を含めて説明する。
Next, the
図6に固定枠5の内周の展開図を示す。収納フラット部5b、繰り出しフラット部5c、及び両者を繋ぐ変位部5dにより構成される固定枠5のカム溝5aは、駆動枠3の外周に略120度間隔で3ヶ所突設した駆動カムピン3aに係合するようになっており、常に駆動枠3の回転軸と固定枠5の中心軸とを略平行に保つべく、カム溝5aは3箇所とも同一の形状をなしている。また、駆動枠3の外周に設けた歯車部3dが固定枠5に軸支された駆動ギヤ7に噛合する構成となっているため、ズームモータ10の回転トルクは、駆動ギヤ7を介して駆動枠3に伝達されるとともに、駆動枠3は回転しながら固定枠5のカム溝5aに案内されて固定枠5の中心軸方向に移動可能な構成になっている。
FIG. 6 is a development view of the inner periphery of the
駆動枠3の内周には、1群カム溝3eが略120度間隔で同一形状にて3ヶ所配設されていると共に、1群カム溝3eに交差することなく2群カム溝3fも略120度間隔で同一形状にて3ヶ所配設されている。1群カム溝3e及び2群カム溝3fは、それぞれ後述する1群レンズ枠ユニット16及び2群レンズユニットの駆動枠3に対する位置を規定するものである。前述したように、駆動枠3は固定枠5のカム溝5aにより光軸方向の位置が規定されるため、1群レンズ枠ユニット16の固定枠5に対する光軸方向の位置は、固定枠5のカム溝5a及び1群カム溝3eの両者により規定されるようになっている。同様に、2群レンズ枠ユニット21の固定枠5に対する光軸方向の位置は、固定枠5のカム溝5a及び2群カム溝3fの両者により規定されるようになっている。図7に駆動枠3の内周の展開図を示す。2群カム溝3fはレンズ収納位置である収納フラット部3g、広角位置を規定する広角フラット部3h、及び望遠位置を規定する望遠フラット部3iの3箇所の無変位部を有するとともに、無変位部を滑らかに繋ぐ2箇所の変位部3j、3kを有する形状になっている。
On the inner periphery of the
また、駆動枠3の内壁に外接する直進枠4は、駆動枠3に対して回転自在に支持されているとともに、回転軸の軸心方向には駆動枠3と一体的に動くことができるようになっている。図5に示すように、直進枠4のフランジ部4aより突設した第1の凸部4bが固定枠5の内壁の軸線方向に設けた凹溝5eに常時係合する構成としており、直進枠4は駆動枠3の回転とは無関係に固定枠5に対して並進運動のみ行う構成になっている。さらに、直進枠4には1群レンズ枠19及び2群レンズ枠22が光軸周りに回転しないように直進溝4cを円周上に6箇所設けている。なお、直進枠4はこの並進運動により後述する3群レンズ枠38に当接することにより、この3群レンズ枠38を駆動することができるようになっている。
Further, the
次に、1群レンズ枠ユニット16について述べる。
Next, the first group
第1レンズ17及び第2レンズ18を備える1群レンズ枠19の外周には、略120度間隔で1群カムピン19aが3箇所突設されており、各々の1群カムピン19aは、3ヶ所ある駆動枠3の内周の1群カム溝3eにそれぞれ係合する構成になっている。また、図8及び図9に示すように、第1レンズ17の前面を略覆う一対のバリア羽根20a、20bを有するレンズバリア20を1群レンズ枠19に設けている。ここで、レンズバリア20に回動可能に設けた被駆動部20cに外力が作用しない時には、一対のバリア羽根20a、20bは図示しないバリアばねに付勢されて第1レンズ17の前面を露出させる位置をとり、一方、被駆動部20cに矢印方向の回転モーメントを与えると、一対のバリア羽根20a、20bは第1レンズ17の前面を覆う位置をとるようにしてある。なお、被駆動部20cは図10に示すようなテーパ形状にしてあるため、矢印あ方向の外力が作用した場合にもバリア羽根20a、20bを開閉させることができるようになっている。
On the outer periphery of the first
次に、2群レンズ枠ユニット21について述べる。
Next, the second group
図11に示すように、駆動枠3の2群カム溝3fに係合する2群カムピン部22aを3箇所有し、基準枠となる2群レンズ枠22には、シャフトを介して左右方向にのみ往復移動可能なヨーイング移動枠23が摺動自在に支持されている。そしてヨーイング移動枠23に設けたシャフト(2種類)に案内されて、ヨーイング移動枠23に対して図11の上下方向に摺動自在にピッチング移動枠24を設けている。ピッチング移動枠24には、像ぶれ補正レンズ25が固着された状態で設けられており、これにより像ぶれ補正レンズ25は、2群レンズ枠22に対して上下方向及び左右方向に移動可能な構成になっている。
As shown in FIG. 11, there are three second group
ピッチング移動枠24には、像ぶれ補正レンズ25を駆動するヨーイング用及びピッチング用のコイルパターン26a、26bを形成した複数層の積層基板27が取り付けられている。また、この積層基板27には、像ぶれ補正レンズ25の位置を検出するための位置検出センサであるホール素子(磁気センサ)28a、28bが軽く圧入された状態で取り付けられており、これによってこれらのホール素子28a、28bは積層基板27に対して高精度に位置決めされた構成になっている。
The
また、図1及び図12に示すように、積層基板27には、結線パターンが形成された樹脂製の第1フレキシブルプリント板29が設けられている。この第1のフレキシブルプリント板29は、大別すると、以下の6つの部分で構成されている。すなわち、積層基板27の背面に貼着された基板固定部29a、基板固定部29aから(第1位置)導出されて2群レンズ枠22に設けた第1保持部22dに至る第1可動部29b、第1可動部29bの端部から2群レンズ枠22の第2保持部22eに至る中間固定部29c、中間固定部29cより延伸し固定枠5に至る第2可動部29d、後述するFPCガイド板35で保持されるガイド板固定部29e、ガイド板固定部29eより延伸し固定枠5の外部に延伸されて給電及び信号送受用のコネクタに接続される連結部29fである。ここで、第1フレキシブルプリント板29は基板固定部29aと第1可動部29bとの間で屈曲点Aにて略直角に折り曲げられた形状をなしており、これによって第1可動部29bは曲率半径を自由に変えられるようになっている。また、中間固定部29cの裏側には略L字形状をなす樹脂製の補強板29gが貼着されている。
As shown in FIGS. 1 and 12, the
前記第1フレキシブルプリント板29において、光軸を中心とする円の円周方向の一端(第2位置)が第1保持部22dに軽く圧入され、また、その第2位置を一端として略L字形状に形成された他端が第2保持部22eに軽く圧入されて2群レンズ枠22に挟持される構成であり、かつ、前記第1保持部22dにより挟持された第2位置と第2保持部22eによって挟持された部分の略中間位置(第3位置)から第2可動部29dが延伸する構成になっている。これにより、前記第1フレキシブルプリント板29において、可動部29dとして延伸される第3位置は前記第1位置と第2位置との間に位置している。なお、図11において、第1位置と第2位置は光軸に垂直な同一平面内にあり、かつ、前記第2位置と第3位置は光軸方向に所定距離離間している。すなわち、第2保持部22eは第1保持部22dと屈曲点Aとの間に位置するものの、第1可動部29bと中間固定部29cは光軸方向にずれた位置にあるため、中間固定部29cが第1可動部29bの屈曲動作を妨げないようになっている。
In the first flexible printed
このようにして光軸垂直面内での第1フレキシブルプリント板29の第1可動部29bの長さをその第1可動部29bの端部から直接第2可動部29dへと延伸させる形状に比べて第1可動部29bの長さを長く取れるため、かつこの第1可動部29bを光軸を中心とする円の円周方向に所定量撓ませることと相俟って、この第1フレキシブルプリント板29によるピッチング移動枠24への反発力の抑制を実現している。
In this way, the length of the first
一方、第1フレキシブルプリント板29の第2可動部29d及び第2フレキシブルプリント板34の可動部34bはレンズ駆動装置1の通常の使用状態における光軸中心を通る水平面よりも上方に位置されており、これは、レンズ駆動装置1のレンズに入射する光が両フレキシブルプリント板の可動部によって反射することによる影響を最小限にするためである。すなわち、レンズ装置においてはそのレンズの形状ゆがみやレンズ群の光軸の不一致等によってレンズを通る入射光に対する出射光が設計値からズレて周辺に散乱光が発生する。一方、カメラにおいて通常の撮影にあっては、太陽光によりレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方から光が入射する量が多く、その光はレンズの光軸中心を通る水平面よりも下方に出射され、このため前記散乱光もレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方よりも下方に多く出射される。この散乱光が鏡筒内部の成形部や部品、例えばフレキシブルプリント板等で乱反射等を起こし、フレア・ゴーストの発生要因となる。この散乱光は前記のようにレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方よりも下方に多く出射されるため、上記のように両フレキシブルプリント板の可動位置、すなわち、延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方に配置したことにより、このフレキシブルプリント板の延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面に対して下方に配置したものに比べて乱反射する散乱光の量が少なくなるため、フレア・ゴーストの発生も少なくなる。
On the other hand, the second
このように、レンズの性能や光軸のズレに起因する光学系の性能悪化をフレキシブルプリント板の延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に配置することにより、改善することができる。なお、この場合において、望ましくはフレキシブルプリント板の延伸位置をレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方で、かつレンズの光軸を通る鉛直線上か、その近辺であれば一層改善効果が大きい。 Thus, the deterioration of the optical system due to the lens performance and the optical axis shift can be improved by arranging the extending position of the flexible printed board above the horizontal plane passing through the center of the optical axis of the lens. . In this case, the improvement effect is even greater if the extension position of the flexible printed board is desirably above the horizontal plane passing through the center of the optical axis of the lens and on the vertical line passing through the optical axis of the lens.
加えて、図13に示すように、それぞれのコイルパターン26a、26bに対向する位置にマグネット30a、30bを設け、鉄製のバックヨーク31a、31bを介して2群レンズ枠22に取付けられている。マグネット30a、30bの磁力によりバックヨーク31a、31bはマグネット30a、30bに吸着している。そして、ホール素子28a、28bの移動範囲の中心位置と2極着磁したこれらマグネット30a、30bの着磁境界とを一致すべく精度よく位置決めするために、マグネット30a、30bは2群レンズ枠22に対して高精度に位置規制されている。また、積層基板27に対してマグネット30a、30bの設置側とは反対側にL字形状をなす鉄製の対向ヨーク32を設けている。マグネット30a、30bより放出される磁力は積層基板27を通過して対向ヨーク32にも作用するため、バックヨーク31a、31bと対向ヨーク32は互いに吸着し合い、2群レンズ枠22の両側にそれぞれ押し付けられて2群レンズ枠22にて保持される構造になっている。なお、マグネット30a、30bと吸着しているバックヨーク31a、31bは、2群レンズ枠22の後方よりそれぞれ2群レンズ枠22の所定位置に挿入する構成となっており、予め対向ヨーク32を2群レンズ枠22に上方より挿入しておけば、挿入直後に2群レンズ枠22に吸着されるしくみになっている。このように、吸着力を利用して一対のヨークを2群レンズ枠22が両側から保持することにより、2群レンズ枠22を含む像ぶれ補正構成要素の光軸方向寸法を最小化している。
In addition, as shown in FIG. 13,
また、図2、図14、及び図16に示すように、2群レンズ枠22の上部にはシャッターユニット33が設けられ、このシャッターユニット33にはシャッタ羽根及び絞り用羽根(いずれも図示せず)を駆動するリニアアクチュエータ33aが備えられている。また、リニアアクチュエータ33aに電力を供給する第2フレキシブルプリント板34の一端がシャッターユニット33に半田付けして固定されている。
As shown in FIGS. 2, 14, and 16, a
図15に示すように、第2フレキシブルプリント板34は、大別すると、以下の4つの部分で構成されている。すなわち、リニアアクチュエータ33aとの結合部より導出されて2群レンズ枠22の第2保持部22eの近傍で第1フレキシブルプリント板29に重畳して所定量貼着される第1固定部34a、第1固定部34aより延伸し後述するFPCガイド板35に至る可動部34b、後述するFPCガイド板35で保持される第2固定部34c、第2固定部34cより延伸し固定枠5の外部に至って給電及び信号送受用のコネクタに接続される連結部34dである。なお、第2フレキシブルプリント板34の第2固定部34cは、第1フレキシブルプリント板29のガイド板固定部29eに所定量貼着され、この貼着部分では両方のフレキシブルプリント板は一体化された構成になっている。
As shown in FIG. 15, the second flexible printed
一方、図14、図16に示すように、第1フレキシブルプリント板29及び第2フレキシブルプリント板34を保持するFPCガイド板35は、固定枠5に取り付けられ、FPC保持部35aにて第2フレキシブルプリント板34及び第2フレキシブルプリント板34と一体化された第1フレキシブルプリント板29を保持する構造になっている。そして、第1フレキシブルプリント板29及び第2フレキシブルプリント板34を略180度折り曲げて延伸方向を変えられるように、FPCガイド板35の先端には方向転換部35bが形成されている。これによって、FPCガイド板35の方向転換部35bと2群レンズ枠22の第2保持部22eの間で第1フレキシブルプリント板29の第2可動部29d及び第2フレキシブルプリント板34の可動部34bは長手方向の形を自由に変化させることができるようになっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 14 and 16, the
ここで、第1フレキシブルプリント板29の第2可動部29dの長手方向寸法、及び第2フレキシブルプリント板34の可動部34bの長手方向寸法をそれぞれL1、L2とすると、
L1>L2
となるように設定している。これは、フレキシブルプリント板の繰り返し屈曲による疲労破断を防止するためである。すなわち、それぞれのフレキシブルプリント板が図16に示すように所定の曲率半径で屈曲する場合、上記寸法条件に設定しておけば、内側を通過するフレキシブルプリント板(本例では第2フレキシブルプリント板34)が外側を通過するフレキシブルプリント板(本例では第1フレキシブルプリント板29)を外側に押し広げずに、各々独立した状態で安定した屈曲動作を行うことを実現するためである。図16にレンズ繰り出し位置での第1フレキシブルプリント板29及び第2フレキシブルプリント板34の固定枠5内での形状を示す。このように、両フレキシブルプリント板は互いに他方のフレキシブルプリント板の屈曲動作に全く影響を及ぼさないように、上記L1及びL2を設定してある。
Here, assuming that the longitudinal dimension of the second
L1> L2
It is set to become. This is to prevent fatigue fracture due to repeated bending of the flexible printed board. That is, when each flexible printed board is bent at a predetermined radius of curvature as shown in FIG. 16, the flexible printed board passing through the inner side (in this example, the second flexible printed board 34) is set if the above dimensional conditions are set. This is to realize a stable bending operation in an independent state without spreading the flexible printed board (in this example, the first flexible printed board 29) that passes through the outside outward. FIG. 16 shows the shapes of the first flexible printed
なお、両フレキシブルプリント板とも、光軸中心を通る水平面に対して上方位置にて屈曲するため、その表面には反射防止用の黒色塗装を施す必要はなく、塗装工数が不要な配置構成になっている。 Since both flexible printed boards bend at an upper position with respect to the horizontal plane passing through the center of the optical axis, it is not necessary to apply anti-reflection black coating on the surface, and the arrangement configuration does not require painting man-hours. ing.
次に、3群レンズ枠ユニット36及びマスターフランジユニット8について述べる。
Next, the third group
フォーカスレンズ37は、樹脂製の3群レンズ枠38にカシメ等により固着され、3群レンズ枠38と一体的に光軸方向に移動可能になっている。3群レンズ枠38は、軸受け部38aが後述するマスターフランジ39に植立したメインガイドポール40に精度よく嵌合して摺動自在になっているとともに、このメインガイドポール40及びマスターフランジ39に植立したサブガイドポール41の両者により光軸に直交する面での位置が決定されるようになっている。
The
不図示の撮像素子を内蔵するマスターフランジユニット8は、樹脂製で黒色のマスターフランジ39、透過型フォトセンサ42、及び3群レンズ枠38を駆動するステッピングモータユニット43を主要構成要素としている。透過型フォトセンサ42は、図19に示すように、2群レンズ枠22に配置したマグネット30a、30b及びバックヨーク31a、31bとは平面交差しない位置に設けることにより、収納時のレンズ駆動装置1の光軸方向の寸法を最小化している。マスターフランジ39に固着されているコの字形状を成す透過型フォトセンサ42は、一対の発光素子42a及び受光素子42bより構成され、両者間を遮断する部材の有無及び位置を非接触で検出できるようになっている。また、図22に示すように、マスターフランジ39には、レンズバリア駆動部39aが光軸と平行に突設され、レンズバリア20の被駆動部20cに当接してレンズバリア20に内蔵されるバリア羽根20a、20bの開閉を行うことができるようになっている。例えば、図22においてレンズバリア駆動部39aと被駆動部20cが光軸方向に移動して当接すると、被駆動部20cは矢印方向の回転モーメントを受けてバリア羽根20a、20bが閉方向に移動するようになっている。
The master flange unit 8 incorporating an image pickup device (not shown) has a resin-made
加えて、マスターフランジ39には、3群レンズ枠38を光軸方向に移動させるステッピングモータ44がモータプレート45を介して固定されている。図23に示すように、ステッピングモータ44の回転軸46の外周にはおねじ部46aが形成され、また、このおねじ部46aに螺合するレンズ枠駆動部材47の一端がマスターフランジ39に設けたガイド溝39bに係合して回転軸46の周りに回転できないようになっている。それ故、ステッピングモータ44が回転すると、レンズ枠駆動部材47は回転規制を受けてガイド溝39bに沿って回転軸46の軸線方向にのみ移動することができる。また、レンズ枠駆動部材47は3群レンズ枠38の一端に形成したU字部38bに上部のみ係合していると共に、3群レンズ枠38の軸受け部38aとマスターフランジ39との間に圧縮ばね48が介在し、3群レンズ枠38を常時上方向に付勢している。このように、回転軸46とレンズ枠駆動部材47との間に存在する螺合ガタが圧縮ばね48によりなくなる構成であるため、レンズ枠駆動部材47が3群レンズ枠38を駆動する際には、両者が常に当接し、3群レンズ枠38の光軸方向の動作は、レンズ枠駆動部材47の移動動作に完全に追従することが可能になっている。
In addition, a stepping
また、図17、図18、図20、及び図21に示すように、3群レンズ枠38には、マスターフランジ39に固着した透過型フォトセンサ42のコの字部に係合する位置検出部38cが設けられている。前述したように、透過型フォトセンサ42はコの字部に侵入する部材の有無及び位置を検出できるため、3群レンズ枠38の位置は、透過型フォトセンサ42により検出できる構成になっている。さらに、3群レンズ枠38には、直進枠係合部38dがメインガイドポール40の近傍に形成され、図18に示すように、3群レンズ枠38は直進枠4が当接すると直進枠4と一体的に移動可能な構成になっている。ここで、直進枠係合部38dがメインガイドポール40近傍に設けられている理由は、こじることなく直進枠4が3群レンズ枠38を安定して駆動させるためである。
As shown in FIGS. 17, 18, 20, and 21, the third
上記したように、3群レンズ枠38は直進枠4とステッピングモータ44の両方より駆動することができるため、位置検出部38cと透過型フォトセンサ42の組み合わせにより以下の位置を両方検出することができるようになっている。すなわち、図17に示すように、直進枠4が3群レンズ枠38より離間している状態から、図18に示す3群レンズ枠38が直進枠4により収納方向に駆動される場合には、3群レンズ枠38を介して直進枠4のレンズ駆動装置1における原点位置、つまり、レンズ収納位置を検出することができる。また、ズームモータ10により駆動枠3、直進枠4を介して1群レンズ枠ユニット16及び2群レンズ枠ユニット21が所定量繰り出され、直進枠4が3群レンズ枠38より離間した後は、図21に示すようにフォーカス動作を行う上で3群レンズ枠38の原点位置を検出することができるようになっている。このようにして、1つの透過型フォトセンサ42で繰り出されるレンズユニットとフォーカス用レンズユニットの両方の原点位置が検出可能な構成としている。
As described above, since the third
これを図6及び図7を用いて説明する。図6に固定枠5に対する駆動枠3の光軸方向の位置変化を示し(固定枠5の内周の展開図)、図7に駆動枠3に対する1群レンズ枠ユニット16及び2群レンズ枠ユニット21の光軸方向の位置変化を示す。そして、これら2つの変位を合成することにより得られる、固定枠5に対する1群レンズ枠ユニット16及び2群レンズ枠ユニット21の光軸方向の位置変化を図25に示す。図25に示すように、1群レンズ枠ユニット16はレンズ収納位置からレンズ広角位置にかけては急激に位置が変化を行うように設定されている。一方、2群レンズ枠ユニット21はレンズ収納位置からレンズ広角位置にかけては駆動枠3及び駆動枠3と一体的に移動する直進枠4に対して収納方向に移動するが、固定枠5に対しては徐々に繰り出し方向に移動するように設定されている。そして、レンズ収納位置からレンズ広角位置の区間においては、3群レンズ枠38の位置は直進枠4により決定することができるように、固定枠5のカム溝5a及び駆動枠3のカム溝を適切に設定している。言い換えれば、この区間においては、3群レンズ枠38は直進枠4により、レンズ収納位置を検出することができるようになっている。一方、レンズ広角位置からレンズ望遠位置においては、図6に示すように駆動枠3は固定枠5に対して移動せず、かつ直進枠4は3群レンズ枠38に当接しないため、3群レンズ枠38はステッピングモータ44により駆動可能となり、これによってフォーカス動作の原点位置を検出することができる。
This will be described with reference to FIGS. 6 shows a change in the position of the
また、2群レンズ枠22及びシャッターユニット33を貫通してレンズバリア20の被駆動部20cに当接するマスターフランジ39のレンズバリア駆動部39aは、図24において光軸中心よりも下方に配置している。前述したようにマスターフランジ39は黒色の部材であるため、レンズバリア駆動部39aは上記した配置位置で光軸方向に延伸しているものの、フレア・ゴーストは発生しない。
Further, the lens
以上のように本発明の実施の形態では、第1フレキシブルプリント板の引き出し経路を上記のように設定したため、光軸に対する垂直面での小型化のみならず、フレキシブルプリント板の反発力を最小限に抑制して安定した像ぶれ補正を実現する信頼性の高い装置を提供することができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, since the drawing path of the first flexible printed board is set as described above, not only miniaturization in a plane perpendicular to the optical axis but also the repulsive force of the flexible printed board is minimized. Therefore, it is possible to provide a highly reliable apparatus that realizes stable image blur correction.
また、ズームモータの回転数計測及び3群レンズ枠の位置検出方法として透過型フォトセンサと遮蔽部材の組み合わせで説明を行ったが、この方法に限るものではなく、例えば、反射型のフォトリフレクタと反射部材の組み合わせやホール素子とマグネットの組み合わせであってもよい。特に、3群レンズ枠の位置検出方法としては、他にリーフスイッチ等の接触式のスイッチであってもよい。 In addition, although the description has been made with the combination of the transmission type photosensor and the shielding member as the method of measuring the rotation speed of the zoom motor and the position detection of the third group lens frame, the present invention is not limited to this method, for example, a reflection type photoreflector A combination of reflecting members or a combination of a Hall element and a magnet may be used. In particular, as a method for detecting the position of the third group lens frame, a contact type switch such as a leaf switch may be used.
さらに、光軸中心周りの像ぶれ補正用のマグネット、レンズバリア駆動部、透過型フォトセンサの配置は、フレキシブルプリント板の可動する延伸位置がレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方に位置しておれば、光軸を通る鉛直面に対して上記した位置の左右対称位置であっても何ら差し支えない。 Furthermore, the image blur correction magnet around the optical axis center, the lens barrier drive unit, and the transmissive photosensor are placed above the horizontal plane through which the flexible printed board moves and the optical axis center of the lens passes. In this case, there is no problem even if the position is symmetrical with respect to the vertical plane passing through the optical axis.
また、像ぶれ補正用に通電するフレキシブルプリント板の延伸部をレンズの光軸中心を通る水平面に対して上方に配置する構成、さらにレンズの光軸中心を通る水平面よりも上方で、かつレンズの光軸を通る鉛直線上か、その近辺に配置する構成は、上記の実施の形態で説明した構成に限られるものではなく、他のフレキシブルプリント板の接続構成であってもよく、これによってもレンズの性能や光軸のズレに起因する光学系の性能悪化を改善することができる。 In addition, the configuration is such that the extending portion of the flexible printed board that is energized for image blur correction is disposed above the horizontal plane that passes through the center of the optical axis of the lens, further above the horizontal plane that passes through the center of the optical axis of the lens, and The configuration arranged on the vertical line passing through the optical axis or in the vicinity thereof is not limited to the configuration described in the above embodiment, and may be a connection configuration of another flexible printed board. It is possible to improve the performance deterioration of the optical system due to the performance of the optical system and the deviation of the optical axis.
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラにおけるレンズ鏡筒の小型化及び像ぶれ補正機能の安定化が求められる用途に適応が可能である。 The present invention can be applied to applications in which a lens barrel in a digital still camera or a video camera is required to be downsized and an image blur correction function to be stabilized.
1 レンズ駆動装置
2 固定枠ユニット
3 駆動枠
4 直進枠
5 固定枠
7 駆動ギヤ
8 マスターフランジユニット
9 ズームモータユニット
10 ズームモータ
13、14 透過型フォトセンサ
16 1群レンズ枠ユニット
17 第1レンズ
18 第2レンズ
19 1群レンズ枠
20 レンズバリア
21 2群レンズ枠ユニット
22 2群レンズ枠
23 ヨーイング移動枠
24 ピッチング移動枠
25 像ぶれ補正レンズ
26a、26b コイルパターン
27 積層基板
28a、28b ホール素子
29 第1フレキシブルプリント板
30a、30b マグネット
31a、31b バックヨーク
32 対向ヨーク
33 シャッターユニット
34 第2フレキシブルプリント板
35 FPCガイド板
36 3群レンズ枠ユニット
37 フォーカスレンズ
38 3群レンズ枠
39 マスターフランジ
40 メインガイドポール
41 サブガイドポール
42 透過型フォトセンサ
43 ステッピングモータユニット
44 ステッピングモータ
45 モータプレート
46 回転軸
47 レンズ枠駆動部材
48 圧縮ばね
DESCRIPTION OF
Claims (2)
基準枠に前記2方向に移動可能に支持された補正レンズを有する移動枠と、
前記移動枠に取り付けられた少なくとも2つのコイルパターンを有する積層基板と、
前記基準枠の前記コイルパターンに対向する部位に設けられたマグネットと、
前記積層基板上のコイルパターンの配線を引き出すフレキシブルプリント板とを備え、
前記フレキシブルプリント板は前記積層基板より引き出す第1位置と前記基準枠に固定された第2位置と前記基準枠より延伸する第3位置を有し、前記第3位置は前記第1位置と前記第2位置の間に位置させ、
前記第1位置と前記第2位置は光軸に垂直な同一平面内にあり、かつ、前記第2位置と前記第3位置は光軸方向に所定距離離間している
ことを特徴とする像ぶれ補正装置。 An image blur correction apparatus that corrects image blur by controlling movement of a correction lens in two directions within a plane perpendicular to an optical axis,
A moving frame having a correction lens supported by the reference frame so as to be movable in the two directions;
A laminated substrate having at least two coil patterns attached to the moving frame;
A magnet provided on a portion of the reference frame facing the coil pattern;
A flexible printed board that pulls out the wiring of the coil pattern on the laminated substrate;
The flexible printed board has a first position drawn from the laminated substrate, a second position fixed to the reference frame, and a third position extending from the reference frame. The third position is the first position and the first position. Between the two positions,
The first position and the second position are in the same plane perpendicular to the optical axis, and the second position and the third position are separated from each other by a predetermined distance in the optical axis direction. Correction device.
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