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JP2011242680A - Camera shake correction unit - Google Patents

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JP2011242680A
JP2011242680A JP2010116286A JP2010116286A JP2011242680A JP 2011242680 A JP2011242680 A JP 2011242680A JP 2010116286 A JP2010116286 A JP 2010116286A JP 2010116286 A JP2010116286 A JP 2010116286A JP 2011242680 A JP2011242680 A JP 2011242680A
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JP
Japan
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locking
optical axis
movable
camera shake
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010116286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Motoike
隆志 本池
Takashi Harada
貴志 原田
Tetsuya Haruyama
哲也 春山
Yusuke Kitada
祐介 北田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KENKOTOKINA CORP
PS-TOKKI Inc
Original Assignee
KENKOTOKINA CORP
PS-TOKKI Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by KENKOTOKINA CORP, PS-TOKKI Inc filed Critical KENKOTOKINA CORP
Priority to JP2010116286A priority Critical patent/JP2011242680A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera shake correction unit which is provided with a moving magnetic type voice coil motor and is capable of smoothly switching between a locking operation and an unlocking operation.SOLUTION: A cameral shake correction unit comprises: a fixing member; a moving member to support a correction lens; support means to support the moving member in a manner that makes the same movable in a plane orthogonal to an optical axis; a plurality of voice coil motors for correction to move the moving member in the plane orthogonal to the optical axis; a locking member provided with locking pins to lock the moving member; and a moving magnet type voice coil motor for locking to drive the locking member. The moving magnet type voice coil motor for locking includes: air core coils fixed to the fixing member; attraction yokes on air core portions of the air core coils; moving magnets on the locking member; and regulating members composed of ferromagnetic materials arranged at both ends in a movable range of the moving magnets.

Description

本発明は、光学機器に加わる振れに起因する像振れを防止するために、手振れ補正レンズを移動させる可動磁石型駆動手段を備えた手振れ補正ユニットに関する。   The present invention relates to a camera shake correction unit including a movable magnet type driving unit that moves a camera shake correction lens in order to prevent image shake caused by a shake applied to an optical apparatus.

デジタルカメラ等の撮像用光学機器では、撮影レンズの長焦点化及び高倍率ズーム化に伴い、高画質の写真を撮影するために、カメラボディーや交換レンズに手振れ防止機構を搭載することが一般的になっている。   In imaging optical devices such as digital cameras, camera bodies and interchangeable lenses are generally equipped with an anti-shake mechanism in order to take high-quality photos as the taking lens becomes longer in focus and has a higher magnification zoom. It has become.

写真撮影における手振れを解析すると、腕の震え(10Hz付近の周波数)と体の揺れ(数Hz付近の周波数)、レリーズ時のシャッター衝撃及び手の揺れに起因して、光軸と直交する方向(縦横)の平行ぶれとピッチ、ヨー及びロールの回転ぶれに分類される。特に結像する画像に対して大きく影響するピッチ及びヨーの回転ぶれを補償することが重要である。   Analyzing camera shake in photography, the direction perpendicular to the optical axis due to arm tremor (frequency around 10 Hz) and body shake (frequency around several Hz), shutter impact and hand shake during release ( Vertical and horizontal) and pitch, yaw and roll rotation. In particular, it is important to compensate for pitch and yaw rotational shake that greatly affects the image to be formed.

この手振れを防止する方式として、撮像センサ(CCD、CMOS等)を駆動するセンサシフト方式や、撮影光学系を駆動するレンズシフト方式が一般的に用いられている。撮像センサを駆動して結像位置を移動させ手ぶれを補正するセンサシフト方式は、既存レンズを使用でき、高い精度で手振れを補正することができる。撮像レンズの一部を光軸に対して垂直な方向に駆動して結像位置を移動させるレンズシフト方式はレンズごとに最適化を図ることができ、被写体を観察中にもファインダー上で手振れ防止機能を視認できるという利点がある。   As a system for preventing this camera shake, a sensor shift system for driving an image sensor (CCD, CMOS, etc.) and a lens shift system for driving a photographing optical system are generally used. The sensor shift method that corrects camera shake by moving the imaging position by driving the image sensor can use an existing lens and can correct camera shake with high accuracy. The lens shift system that moves the imaging position by driving a part of the imaging lens in a direction perpendicular to the optical axis can be optimized for each lens, preventing camera shake on the viewfinder while observing the subject. There is an advantage that the function can be visually recognized.

特許文献1(特許第4133990号)は、磁気的中立線が補正レンズの光軸を中心とする円周のほぼ半径方向に向くように駆動磁石を配置することにより、補正レンズ等の可動部を並進運動させるだけでなく、回転運動させることも可能にしたアクチュエータを有する手振れ補正装置を開示しており、移動枠の制御を行わないときに、移動枠を固定板に対して係止するための手動用係止部材が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載の係止機構は、手動操作で移動枠の係止とその解除を切り替えるものであるため、操作性が悪く改善が望まれている。   Patent Document 1 (Patent No. 4133990) discloses a movable part such as a correction lens by arranging a drive magnet so that a magnetic neutral line is directed in a substantially radial direction around the optical axis of the correction lens. Disclosed is a camera shake correction device having an actuator that can be moved not only in translation but also in rotation, for locking the moving frame with respect to the fixed plate when the moving frame is not controlled. A manual locking member is disclosed. However, since the locking mechanism described in Patent Document 1 switches between locking and releasing the moving frame by manual operation, the operability is poor and improvement is desired.

特許文献2(特許第4336698号)は、撮像用レンズをその光軸に直交する平面内で並進移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータであって、固定部と、前記撮像用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部を、前記固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する可動部支持手段と、前記可動部を前記固定部に対して移動させるための駆動手段と、第1位置と第2位置の間で移動可能に設けられた係止用部材と、この係止用部材が前記第2位置へ移動されるように前記係止用部材を付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗して前記係止用部材を前記第1位置に保持する保持手段と、前記可動部が所定の解除位置に移動されると前記保持手段に作用して、前記係止用部材の保持を解除させる保持解除手段と、前記係止用部材が前記付勢手段の付勢力により前記第2位置へ移動されると、この移動に伴って前記可動部を所定の係止位置に移動させる可動部係動手段と、前記可動部が前記係止位置に移動されると、前記可動部と係合して前記可動部を係止する係合受け部とを有するアクチュエータを開示している。特許文献2は、このような構成により、ロックリング等の部材を駆動するためのアクチュエータを設けることなく可動部を係止することができると記載している。   Patent Document 2 (Japanese Patent No. 4336698) is an actuator for translating an imaging lens within a plane orthogonal to its optical axis to prevent image blur, and a fixed portion and the imaging lens are attached to the actuator. Movable part, movable part support means for supporting the movable part so that the movable part can be moved on a plane parallel to the fixed part, and drive means for moving the movable part relative to the fixed part A locking member movably provided between the first position and the second position, and a biasing member for biasing the locking member so that the locking member is moved to the second position. A biasing means; a holding means for holding the locking member in the first position against the biasing force of the biasing means; and the movable part acting on the holding means when moved to a predetermined release position. And holding release means for releasing the holding of the locking member; When the locking member is moved to the second position by the urging force of the urging means, a movable portion urging means for moving the movable portion to a predetermined locking position along with the movement, and the movable portion Discloses an actuator having an engagement receiving portion that engages with the movable portion to lock the movable portion when moved to the locking position. Patent Document 2 describes that with such a configuration, the movable portion can be locked without providing an actuator for driving a member such as a lock ring.

しかしながら、特許文献2に記載された手振れ防止装置は、ロックリングを駆動するためのアクチュエータを省略することはできるが、ロックレバー及びロックリング(係止用回転板)の他に、強制回転用板ばね等の付勢手段を必要とし、これらのロックレバー及びロックリングも複雑な形状になるといった問題を有している。   However, in the camera shake prevention device described in Patent Document 2, an actuator for driving the lock ring can be omitted, but in addition to the lock lever and the lock ring (locking rotation plate), a forced rotation plate is used. A biasing means such as a spring is required, and these lock levers and lock rings have a complicated shape.

特許文献3(特開2009-116033号)は、像ブレ補正を行う光学部品を保持し、移動可能な保持部材と、前記像ブレ補正の非作動時に前記保持部材をロックするロック部材と、前記ロック部材に備えられた位置検出用パターンを付勢し、前記ロック部材の移動に伴って前記位置検出用パターンの上を摺動する導電性の接触端子と、前記接触端子と電気的に接続され、前記位置検出用パターンに対する前記接触端子の相対的位置に基づいて、前記保持部材に対する前記ロック部材の相対的位置を検出する検出回路とを含む像ブレ補正装置を開示している。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-116033) holds an optical component that performs image blur correction, a movable holding member, a lock member that locks the holding member when the image blur correction is not in operation, and A conductive contact terminal that biases the position detection pattern provided on the lock member and slides on the position detection pattern as the lock member moves, and is electrically connected to the contact terminal. And a detection circuit that detects a relative position of the lock member with respect to the holding member based on a relative position of the contact terminal with respect to the position detection pattern.

しかしながら、特許文献3に記載のアクチュエータは、前記ロック部材に、前記ロック部材を回動させるためのボイスコイルモータの一部を構成する回動コイルを備えているので、コイルの端末(始端及び終端)の取り回しが複雑化し、コイルの断線が発生し易くなるといった問題を有している。   However, since the actuator described in Patent Document 3 includes a rotating coil that constitutes a part of a voice coil motor for rotating the locking member, the terminal of the coil (start and end) is provided. ) Is complicated and coil breakage is likely to occur.

特許第4133990号公報Japanese Patent No. 4133990 特許第4336698号公報Japanese Patent No. 4336698 特開2009-116033号公報JP 2009-116033

従って、本発明の目的は、係止部材駆動用の可動磁石型ボイスコイルモータを備え、かつロック及びアンロックの切り替えを円滑に行うことができる手振れ補正ユニットを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a camera shake correction unit that includes a movable magnet type voice coil motor for driving a locking member and that can be smoothly switched between lock and unlock.

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、固定部材に設けられた空芯コイルと、係止部材に設けられた永久磁石とで可動磁石型のボイスコイルモータを構成し、可動範囲の両端に強磁性体からなる規制部材を設けることによって、コイルの断線等の問題の発生がなく、前記可動部材のロック及びアンロックをスムーズに確実に行うことができることを見出し本発明に想到した。   As a result of diligent research in view of the above object, the inventors of the present invention constituted a movable magnet type voice coil motor with an air-core coil provided on the fixed member and a permanent magnet provided on the locking member, and the movable range was By providing a restricting member made of a ferromagnetic material at both ends of the coil, the inventors have found that there is no problem of coil disconnection and the like, and that the movable member can be locked and unlocked smoothly and reliably. .

すなわち、本発明の手振れ補正ユニットは、
レンズ鏡筒内に固設される非磁性体からなる固定部材と、
光軸方向から見て前記固定部材に対向するように配置され、補正レンズを支持するリング状の可動部材と、
前記可動部材を、前記補正レンズの光軸と直交する平面内で移動可能に支持する支持手段と、
前記可動部材を、光軸と直交する平面内で移動させる複数の補正用ボイスコイルモータと、
前記補正用ボイスコイルモータの移動方向及び移動量を制御する制御手段と、
前記可動部材をロックするための係止ピンが設けられた係止部材と、
前記係止部材を駆動する係止用可動磁石型ボイスコイルモータと
を備えた手振れ補正ユニットであって、
前記係止用可動磁石型ボイスコイルモータは、前記固定部材に設けられた空芯コイルと、前記空芯コイルの空芯部に設けられた吸引ヨークと、前記係止部材に設けられた磁気発生手段と、前記磁気発生手段の可動範囲の両端に設けられた強磁性体からなる規制部材とを含むことを特徴とする。
That is, the image stabilization unit of the present invention is
A fixing member made of a non-magnetic material fixed in the lens barrel;
A ring-shaped movable member arranged to face the fixed member as viewed from the optical axis direction and supporting the correction lens;
Support means for supporting the movable member movably in a plane perpendicular to the optical axis of the correction lens;
A plurality of correcting voice coil motors that move the movable member in a plane perpendicular to the optical axis;
Control means for controlling the moving direction and moving amount of the correcting voice coil motor;
A locking member provided with a locking pin for locking the movable member;
A camera shake correction unit including a locking movable magnet type voice coil motor for driving the locking member;
The locking movable magnet type voice coil motor includes an air core coil provided on the fixed member, a suction yoke provided on an air core portion of the air core coil, and a magnetic generation provided on the locking member. And a restricting member made of a ferromagnetic material provided at both ends of the movable range of the magnetism generating means.

前記可動部材は、前記係止部材を回転させたときに前記係止ピンを受取り、前記可動部材をロックするための係止溝を有し、前記係止溝は前記係止ピンの移動方向に沿って入口側よりも奥側が広がった形状を有するのが好ましい。   The movable member has a locking groove for receiving the locking pin when the locking member is rotated and locking the movable member, and the locking groove is in a moving direction of the locking pin. It is preferable to have a shape in which the back side is wider than the entrance side.

前記係止用ボイスコイルモータは、前記磁気発生手段の可動範囲に亘って前記固定部材に設けられた磁気シールド部材を備えるのが好ましい。   The locking voice coil motor preferably includes a magnetic shield member provided on the fixed member over a movable range of the magnetism generating means.

前記磁界発生手段は、成形方向と直角な磁界中で圧縮成形されかつ成形方向と同方向に磁化された一対の直方体状のNd-Fe-B系異方性焼結磁石からなるとともに、前記各焼結磁石は光軸方向から見て異極性の磁極が隣接するようにほぼ扇形状に配置されているのが好ましい。   The magnetic field generating means includes a pair of rectangular parallelepiped Nd-Fe-B anisotropic sintered magnets that are compression molded in a magnetic field perpendicular to the molding direction and magnetized in the same direction as the molding direction. The sintered magnet is preferably arranged in a substantially fan shape so that magnetic poles of different polarities are adjacent to each other when viewed from the optical axis direction.

前記補正用ボイスコイルモータは、前記固定部材に設けられた複数個の長円形状の偏平な空芯コイル、及び前記可動部材の、前記空芯コイルに対応する位置に設けられた複数個の磁気回路部によって構成され、
前記空芯コイルは、前記固定部材の前記光軸方向と直交する面内で、前記光軸を中心とする円周上に、90〜120°の角度間隔で、長手方向が接線方向と一致するように配置され、
前記磁気回路部は、前記可動部材に固定された強磁性体からなる平板状ヨークと、このヨークに固着されかつ異極性の一対の磁極が前記各空芯コイルと対向するように固設された複数個の平板状の永久磁石とを含み、
前記永久磁石は、前記光軸方向と直交する面内で一対の異極性の磁極が光軸に向くように設置されているのが好ましい。
The correcting voice coil motor includes a plurality of oblong flat air core coils provided on the fixed member, and a plurality of magnets provided on the movable member at positions corresponding to the air core coils. Composed of circuit parts,
The air-core coil has a longitudinal direction that coincides with a tangential direction at an angular interval of 90 to 120 ° on a circumference centered on the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis direction of the fixing member. Arranged as
The magnetic circuit section is fixed so that a flat plate-shaped yoke made of a ferromagnetic material fixed to the movable member and a pair of magnetic poles of different polarity are opposed to the air-core coils. Including a plurality of flat permanent magnets,
The permanent magnet is preferably installed such that a pair of magnetic poles having different polarities face the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis direction.

本発明によれば、補正レンズをロックするためのボイスコイルモータを可動磁石型として構成するため断線が防止され、しかもロック動作とアンロック動作の切り替えをスムーズに行うことができる。   According to the present invention, since the voice coil motor for locking the correction lens is configured as a movable magnet type, disconnection is prevented, and the switching between the locking operation and the unlocking operation can be performed smoothly.

本発明の手振れ補正ユニットを搭載したデジタルカメラの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the digital camera carrying the camera-shake correction unit of this invention. 本発明の手振れ補正ユニットを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the camera-shake correction unit of this invention. 図2をA方向から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at FIG. 2 from the A direction. 図2のB-B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2. 図2の手振れ補正ユニットの可動枠を示す、(a) C方向、及び(b)その背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which showed the movable frame of the camera-shake correction unit of FIG. 2, and was seen from the (a) C direction and (b) the back side. 図2の手振れ補正ユニットの固定枠Aを示す、(a) C方向、及び(b)その背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the fixed frame A of the camera-shake correction unit of FIG. 2 from the (a) C direction and (b) the back side. 図2の手振れ補正ユニットの固定枠Bを示す、(a) C方向、及び(b)その背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the fixed frame B of the camera-shake correction unit of FIG. 2 as seen from (a) C direction and (b) the back side. 図2の手振れ補正ユニットの係止可動枠を示す、(a) C方向、及び(b)その背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the latching movable frame of the camera-shake correction unit of FIG. 2 from the (a) C direction and (b) the back side. 補正用ボイスコイルモータの推力発生機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the thrust generation mechanism of the voice coil motor for correction | amendment. 図9のD-D断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 9. 係止部を模式的に示す(a)平面図、及び(b)G-G断面図である。It is (a) top view and (b) GG sectional drawing which show a locking part typically. 係止用ボイスコイルモータの一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the voice coil motor for latching typically. 図12をH方向から見た、(a)一対の係止用磁石の位置関係を示す正面図、 (b)係止用磁石、係止コイル及び配線基板の位置関係を示す正面図、並びに(c)係止用バックヨーク、係止用磁石、係止用吸引ヨーク及び磁気シールド板の位置関係を示す正面図である。FIG. 12 is viewed from the H direction, (a) a front view showing the positional relationship between the pair of locking magnets, (b) a front view showing the positional relationship between the locking magnet, the locking coil, and the wiring board; c) A front view showing a positional relationship among a locking back yoke, a locking magnet, a locking suction yoke, and a magnetic shield plate. 磁気回路部を半径方向に移動させたときのホール素子で検出する光軸方向の磁束密度を示すグラフである。It is a graph which shows the magnetic flux density of the optical axis direction detected with a Hall element when a magnetic circuit part is moved to radial direction. 本発明の手振れ補正ユニットの制御回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control circuit of the camera-shake correction unit of this invention. 補正レンズの位置検出回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the position detection circuit of a correction lens.

<実施の形態1>
[1]デジタルカメラ
本発明の手振れ補正ユニットを備えたデジタル一眼レフカメラ(以下単に「カメラ」という)の一例を図1に示す。カメラ100は、ボディー110と、レンズ鏡筒114とを備えており、前記ボディー110は、レンズ鏡筒114によって結像した被写体の光学像を、光学フィルタ112を介して検出するCCD等の固体撮像素子111を含み、前記レンズ鏡筒114は、収差補正効果を得るために負のレンズ群と正のレンズ群を交互に組合せた複数のレンズ群(第1レンズ群115a、第2レンズ群115b、第3レンズ群115c及び第4レンズ群115d)、及び絞り部(図示せず)を有する。本発明の手振れ補正ユニット10は、前記レンズ鏡筒114の第3レンズ群115cに設けられている。
<Embodiment 1>
[1] Digital Camera FIG. 1 shows an example of a digital single-lens reflex camera (hereinafter simply referred to as “camera”) provided with the image stabilization unit of the present invention. The camera 100 includes a body 110 and a lens barrel 114. The body 110 detects an optical image of a subject imaged by the lens barrel 114 via a solid-state image pickup such as a CCD. The lens barrel 114 includes a plurality of lens groups (a first lens group 115a, a second lens group 115b, an alternating combination of a negative lens group and a positive lens group) in order to obtain an aberration correction effect. A third lens group 115c and a fourth lens group 115d), and a diaphragm (not shown). The camera shake correction unit 10 of the present invention is provided in the third lens group 115c of the lens barrel 114.

本発明の手振れ補正ユニット10は、手振れ補正手段としてレンズシフト方式を採用したものなので、ファインダー上で被写体を観察中にも手振れ防止機能を視認することができる。このレンズシフト方式では、手振れ補正レンズ群を光軸と直交方向に変位させることによって光軸を補正するので、できるだけ小さなレンズシフト量で撮影者の手振れを補正できるようにすることが重要である。従って、これらの条件を満足するようなレンズ群を補正レンズ群として選定すればよく、本実施の形態では第3レンズ群115cを手ぶれ補正レンズ群(以下「補正レンズ11」と言う。)として示している。   Since the camera shake correction unit 10 of the present invention employs a lens shift method as a camera shake correction unit, the camera shake prevention function can be viewed even while observing a subject on the viewfinder. In this lens shift method, the optical axis is corrected by displacing the camera shake correction lens group in the direction orthogonal to the optical axis, so it is important to be able to correct the camera shake of the photographer with the smallest possible lens shift amount. Therefore, a lens group that satisfies these conditions may be selected as the correction lens group, and in the present embodiment, the third lens group 115c is shown as a camera shake correction lens group (hereinafter referred to as “correction lens 11”). ing.

手振れ補正は、ボディー110の内部に設けられた振れ量検出部5によって検出された手振れ量(角加速度)を、制御回路6に入力し、手振れ量に応じた駆動電流を駆動回路7に供給し、入射光軸を偏移させて手振れの少ない画像が得られるように補正レンズ11の位置を制御することにより行う。前記振れ量検出部5は、縦方向の手振れ量と横方向の手振れ量を検出することができる検出器、例えば2つのジャイロセンサからなる。手振れ補正ユニット10では、補正光学系の光軸に対する倒れ(傾き)を防止するために、手振れ補正ユニットの駆動部(補正用ボイスコイルモータ)を補正光学系の重心を通り光軸に垂直な面に置くのが好ましい。   In camera shake correction, the camera shake amount (angular acceleration) detected by the camera shake amount detection unit 5 provided in the body 110 is input to the control circuit 6, and a drive current corresponding to the camera shake amount is supplied to the drive circuit 7. Then, the position of the correction lens 11 is controlled so that an image with little camera shake is obtained by shifting the incident optical axis. The shake amount detection unit 5 includes a detector that can detect a vertical shake amount and a horizontal shake amount, for example, two gyro sensors. In the camera shake correction unit 10, in order to prevent the correction optical system from tilting (tilting) with respect to the optical axis, the surface of the camera shake correction unit drive unit (correction voice coil motor) passes through the center of the correction optical system and is perpendicular to the optical axis. It is preferable to put in.

[2]手振れ補正ユニット
(1)全体構成
図2〜図4は手振れ補正ユニットの一例を示す。手振れ補正ユニット10は、補正レンズ11を有する可動部材1と、可動部材1をレンズ鏡筒120(図1参照)内に保持するための固定部材2と、可動部材1を光軸に対して垂直な面内で駆動する可動磁石型補正用ボイスコイルモータ(以下単に「補正用VCM」という。)3と、非撮像時に補正レンズ11を光軸と一致する位置に静止しておく係止機構部4とを備えている。
[2] Image stabilization unit
(1) Overall Configuration FIGS. 2 to 4 show an example of a camera shake correction unit. The camera shake correction unit 10 includes a movable member 1 having a correction lens 11, a fixed member 2 for holding the movable member 1 in a lens barrel 120 (see FIG. 1), and the movable member 1 perpendicular to the optical axis. Movable magnet type correction voice coil motor (hereinafter simply referred to as “correction VCM”) 3 that is driven in a smooth plane, and a locking mechanism section that keeps the correction lens 11 stationary at a position that coincides with the optical axis during non-imaging. 4 and.

(2)可動部材及び固定部材
可動部材1は、補正レンズ11と、その補正レンズ11の外周縁を保持しかつフランジ部121を有する非磁性体からなるリング状の可動枠12(図5を参照)とを含む。固定部材2は、図6に示すように、可動枠12の一部を受容しかつフランジ部210を有する非磁性体からなるリング状の固定枠A21と、配線基板22を含む。前記配線基板はフレキシブル配線基板(FPC)であるのが好ましい。可動部材1は、光軸方向(Z軸方向)に対して垂直な平面(XY平面)において任意の方向に移動可能な状態で、非磁性体からなるリング状の固定部材2に支持されている。可動部材1と固定部材2とは、例えばそれらの間に介装する複数の転動体13を含む支持手段により支持されるのが好ましい。このような方法によって支持することにより、可動部材1と固定部材2との間の摺動(摩擦)抵抗が低減され、微小な手振れを精度良く補正することが可能となる。
(2) Movable member and fixed member The movable member 1 includes a correction lens 11 and a ring-shaped movable frame 12 made of a nonmagnetic material that holds the outer peripheral edge of the correction lens 11 and has a flange 121 (see FIG. 5). ). As shown in FIG. 6, the fixing member 2 includes a ring-shaped fixing frame A 21 made of a nonmagnetic material that receives a part of the movable frame 12 and has a flange portion 210, and a wiring board 22. The wiring board is preferably a flexible wiring board (FPC). The movable member 1 is supported by a ring-shaped fixing member 2 made of a non-magnetic material in a state where it can move in any direction on a plane (XY plane) perpendicular to the optical axis direction (Z-axis direction). . The movable member 1 and the fixed member 2 are preferably supported by a support means including a plurality of rolling elements 13 interposed between them, for example. By supporting by such a method, the sliding (friction) resistance between the movable member 1 and the fixed member 2 is reduced, and it is possible to accurately correct minute camera shake.

(a)可動枠
可動枠12は、図5(b)に示すように、補正レンズ11を支持するリング部120及びフランジ部121を有する。フランジ部121には、円周方向に沿って等角度間隔(120°)に磁気回路保持部123a,123b,123cが形成されるとともに、各磁気回路保持部123a,123b,123cの中間には、鋼球の一部が挿入可能な第2収容部122a,122b,122cが形成されている。図5(a)に示すように、フランジ部121の、固定枠A21と対向する面とは反対側の面には、前記第2収容部122a,122b,122cに対応する位置に、円板状の吸引用バックヨーク126a,126b,126c及び第2吸引磁石125a,125b,125cを保持する保持孔124a,124b,124cが形成されている。また磁気回路保持部123a,123b,123cの反対側には、後述の係止ピンを受取り、可動枠12を所定位置でロックしておくための係止溝128a,128b,128cを有する係止部127a,127b,127cが形成されている。
(a) Movable Frame As shown in FIG. 5 (b), the movable frame 12 includes a ring portion 120 and a flange portion 121 that support the correction lens 11. In the flange portion 121, magnetic circuit holding portions 123a, 123b, 123c are formed at equal angular intervals (120 °) along the circumferential direction, and between the magnetic circuit holding portions 123a, 123b, 123c, Second accommodating portions 122a, 122b, 122c into which a part of the steel balls can be inserted are formed. As shown in FIG. 5 (a), on the surface of the flange 121 opposite to the surface facing the fixed frame A21, a disk-like shape is provided at a position corresponding to the second accommodating portions 122a, 122b, 122c. Holding holes 124a, 124b, 124c for holding the back yokes 126a, 126b, 126c and the second attracting magnets 125a, 125b, 125c are formed. Further, on the opposite side of the magnetic circuit holding portions 123a, 123b, 123c, a latching portion having a latching groove 128a, 128b, 128c for receiving a latching pin described later and locking the movable frame 12 in a predetermined position. 127a, 127b, and 127c are formed.

(b)固定枠A
固定枠A21は、図6(a)に示すように、可動枠12のリング部120が差し込まれるリング部210と、可動枠12と対向する面に鋼球の一部を受取る第1収容部212a,212b,212cが形成されたフランジ部211を有する。図6(b)に示すように、固定枠A21のフランジ部211の可動枠12と対向する面と反対側の面には、円柱状の第1吸引磁石214a,214b,214cを保持する保持孔213a,213b,213cが形成されている。
(b) Fixed frame A
As shown in FIG. 6 (a), the fixed frame A21 includes a ring portion 210 into which the ring portion 120 of the movable frame 12 is inserted, and a first accommodating portion 212a that receives a part of the steel ball on the surface facing the movable frame 12. , 212b, 212c are formed with a flange portion 211. As shown in FIG. 6 (b), on the surface opposite to the surface facing the movable frame 12 of the flange portion 211 of the fixed frame A21, a holding hole for holding the columnar first attracting magnets 214a, 214b, 214c 213a, 213b, and 213c are formed.

(c)固定枠B
固定枠B41は、図7(a)に示すように、第4レンズ群(図示せず)を案内するためのリング部410と、固定部412a,412b,412cが形成されたフランジ部411とを有する。図7(b)に示すように、フランジ部411の可動枠12と対向する側には、磁気シールド板414(図3参照)を保持する保持孔413が形成されている。
(c) Fixed frame B
As shown in FIG. 7 (a), the fixed frame B41 includes a ring portion 410 for guiding a fourth lens group (not shown), and a flange portion 411 on which fixed portions 412a, 412b, 412c are formed. Have. As shown in FIG. 7B, a holding hole 413 for holding the magnetic shield plate 414 (see FIG. 3) is formed on the side of the flange portion 411 facing the movable frame 12.

(d)係止可動枠
後述の係止機構部を形成する部材である係止可動枠42は、図8(a)に示すように、固定枠B41との緩衝を防止し、円周方向に沿って回動できるようにするための円弧溝420a,420b,420cを円周方向に沿って等角度間隔に有するとともに、係止用バックヨーク423及び係止用磁石424a,424bを保持する保持孔422を有する保持部421を有する。図8(b)に示すように係止可動枠42の可動枠12と対向する側には、前述した係止孔128a,128b,128cに嵌合される係止ピン425a,425b,425cが形成されている。
(d) Locking movable frame The locking movable frame 42, which is a member that forms a locking mechanism section described later, prevents buffering with the fixed frame B41 as shown in FIG. Holding holes for holding the back yoke 423 for locking and the magnets 424a, 424b for locking as well as having arc grooves 420a, 420b, 420c for equal rotation along the circumferential direction. A holding portion 421 having 422 is included. As shown in FIG. 8 (b), the locking pins 425a, 425b, and 425c that fit into the locking holes 128a, 128b, and 128c described above are formed on the side of the locking movable frame 42 that faces the movable frame 12. Has been.

(e)支持手段
本実施の形態では、転動体13(図2参照)として例えば鋼球等の強磁性体からなる球体を使用し、転動体13を機械的かつ磁気的に保持できる構造としている。すなわち固定枠A21のフランジ部211(可動枠12と対向する側)に円周方向に沿って所定角度間隔(例えば120°)で鋼球の一部を受容するリング状の第1収容部212a,212b,212cを形成するとともに、この収容部の背面側にZ軸方向に磁化した円柱状の第1吸引磁石214a,214b,214cが埋設されている。可動枠12のフランジ部121(固定枠A21と対向する側)に、鋼球の一部を受容するリング状の第2収容部122a,122b,122cを形成するとともに、この収容部の背面側に軸方向に磁化した円柱状の第2吸引磁石125a,125b,125c及び吸引用バックヨーク126a,126b,126cが埋設されている。従って、複数(3個)の鋼球が固定枠Aと可動枠とで挟持されるので、可動枠12が固定枠A21に対してZ軸に対して垂直な平面内で任意方向に移動することができる。しかも鋼球はZ軸方向に磁気的に吸引・保持されるので、鋼球の非所望な動きを抑制することができる。
(e) Support means In the present embodiment, a sphere made of a ferromagnetic material such as a steel ball is used as the rolling element 13 (see FIG. 2), and the rolling element 13 can be held mechanically and magnetically. . That is, a ring-shaped first accommodating portion 212a that receives a part of a steel ball at a predetermined angular interval (for example, 120 °) along the circumferential direction on the flange portion 211 (side facing the movable frame 12) of the fixed frame A21, 212b and 212c are formed, and columnar first attracting magnets 214a, 214b, and 214c magnetized in the Z-axis direction are embedded on the back side of the housing portion. Ring-shaped second accommodating portions 122a, 122b, 122c that receive a part of the steel ball are formed on the flange portion 121 (the side facing the fixed frame A21) of the movable frame 12, and on the back side of the accommodating portion. Columnar second magnets 125a, 125b, 125c magnetized in the axial direction and suction back yokes 126a, 126b, 126c are embedded. Accordingly, since a plurality (three) of steel balls are sandwiched between the fixed frame A and the movable frame, the movable frame 12 moves in an arbitrary direction within a plane perpendicular to the Z axis with respect to the fixed frame A21. Can do. Moreover, since the steel balls are magnetically attracted and held in the Z-axis direction, undesired movement of the steel balls can be suppressed.

(3)補正用ボイスコイルモータ
補正レンズ11を駆動する補正用VCM3は可動磁石型とすることにより、モータの運動により配線を引き回すことがなく、コイルの断線を防止することができる。この可動磁石型補正用VCM3は、図2〜図4に示すように、固定部材2側に固設された偏平コイル310a,310b,310cを含むコイル部31と、可動部材1側に固設された永久磁石321a,321b,321c及びヨーク320a,320b,320cを含む磁気回路部32とを有する。各永久磁石321a,321b,321cは、円周方向の長さが半径方向の幅よりも大であってかつ偏平コイルの円周方向の有効長さと一致し、さらに一対の異極性の磁極が半径方向に沿ってならぶように設置されている。各永久磁石321a,321b,321cをこのように設置することで、光軸と垂直な平面で半径方向の推力が発生し、各推力を合成することにより光軸と垂直な平面で任意の方向に補正レンズ11を駆動させることが可能となる。本実施の形態においては、3つの偏平コイルを等角度間隔(120°)で基準円に外接するように配置して補正用VCM3を構成しているが、本発明においては、角度間隔が少なくとも90°となるように配置するのが好ましい。例えば3つの偏平コイルの2つを90°の角度間隔で配置し、残りの1つを前記2つの偏平コイルから135°の角度間隔で配置して補正用VCM3を構成しても良い。また、偏平コイルを4つ以上設けても良い。
(3) Correction Voice Coil Motor The correction VCM 3 that drives the correction lens 11 is of a movable magnet type, so that the wiring is not routed by the movement of the motor and the coil can be prevented from being disconnected. As shown in FIGS. 2 to 4, the movable magnet type correcting VCM 3 is fixed to the movable member 1 side and the coil portion 31 including the flat coils 310a, 310b, 310c fixed to the fixed member 2 side. The magnetic circuit unit 32 includes permanent magnets 321a, 321b, and 321c and yokes 320a, 320b, and 320c. Each permanent magnet 321a, 321b, 321c has a circumferential length larger than the radial width and matches the effective length of the flat coil in the circumferential direction. It is installed so as to line up in the direction. By installing each of the permanent magnets 321a, 321b, and 321c in this way, a thrust in the radial direction is generated in a plane perpendicular to the optical axis, and by combining the thrusts, an arbitrary direction is generated in the plane perpendicular to the optical axis. The correction lens 11 can be driven. In the present embodiment, the correction VCM 3 is configured by arranging three flat coils so as to circumscribe the reference circle at equiangular intervals (120 °). However, in the present invention, the angular interval is at least 90 °. It is preferable to arrange so that the angle becomes. For example, two of the three flat coils may be arranged at an angular interval of 90 °, and the remaining one may be arranged at an angular interval of 135 ° from the two flat coils. Further, four or more flat coils may be provided.

(a)コイル部
コイル部31を構成する偏平コイル310a,310b,310cは、光軸方向から見て長円形状(レーストラック状)に巻回された偏平な空芯コイルであり、配線基板22を介して固定部材2の一方の面、すなわち可動枠12と対向する側の面に設置された複数の偏平コイル310a,310b,310cからなる。各偏平コイル310a,310b,310cは、円周方向に沿って等角度間隔(120°間隔)で固定枠A21に固設されている。各偏平コイル310a,310b,310c又は各永久磁石321a,321b,321cの近傍には位置検出手段として、例えば後述の磁界検出素子(ホール素子等)が設けられている。本例では、配線基板22の偏平コイル310a,310b,310cが設置されている面とは反対側の面で、コイルの空芯部に対応する位置にホール素子610a,610b,610c (図3参照)が設置されている。
(a) Coil part The flat coils 310a, 310b, 310c constituting the coil part 31 are flat air-core coils wound in an oval shape (race track shape) when viewed from the optical axis direction, and the wiring board 22 Is formed of a plurality of flat coils 310a, 310b, 310c installed on one surface of the fixed member 2, that is, the surface facing the movable frame 12. The flat coils 310a, 310b, 310c are fixed to the fixed frame A21 at equal angular intervals (120 ° intervals) along the circumferential direction. In the vicinity of each of the flat coils 310a, 310b, 310c or each of the permanent magnets 321a, 321b, 321c, for example, a magnetic field detection element (such as a hall element) described later is provided as position detection means. In this example, the Hall elements 610a, 610b, 610c (see FIG. 3) are located on the surface of the wiring board 22 opposite to the surface where the flat coils 310a, 310b, 310c are installed, and at positions corresponding to the air cores of the coils. ) Is installed.

(b)磁気回路部
磁気回路部32は、可動枠12のフランジ部121の複数個所(本実施の形態では3個所)に形成された磁気回路保持部123a,123b,123cに固設され、前記複数(本実施の形態では3個)の偏平コイル310a,310b,310cと対向する位置に設けられた複数の(偏平コイルと同数の)永久磁石321a,321b,321cと、前記永久磁石321a,321b,321cの偏平コイル310a,310b,310cと反対側の面に設けられた平板状のヨーク320a,320b,320cとを含む。磁気回路部32によって発生した、偏平コイル310a,310b,310cと鎖交する磁界により補正レンズ11を駆動することができる。これらの永久磁石321a,321b,321cはいずれも厚さ方向(光軸方向)に磁化され、偏平コイル310a,310b,310cと対向する側の面に極性の異なる一対の磁極が存在し、かつ磁極の境界(磁化中立線)が可動部材1の中心軸(光軸と一致)を中心とする円の接線方向を向くように磁化されている。従って永久磁石321a,321b,321cから発生する磁束と鎖交して推力の発生に寄与するコイルの有効導体部は、コイルの直線部(図9にハッチングで示した部分)となるように構成されている。これらの永久磁石321a,321b,321cは、低い駆動電流で大きな推力を得るために、図9における長さLmがコイル幅W1よりも大であり、特にLm/W1が1.5〜2.0の範囲にあるのが好ましい。
(b) Magnetic circuit unit The magnetic circuit unit 32 is fixed to magnetic circuit holding units 123a, 123b, 123c formed at a plurality of locations (three locations in the present embodiment) of the flange portion 121 of the movable frame 12. A plurality of permanent magnets 321a, 321b, 321c (the same number as the flat coils) provided at a position facing a plurality (three in this embodiment) of the flat coils 310a, 310b, 310c, and the permanent magnets 321a, 321b , 321c flat coils 310a, 310b, 310c and flat yokes 320a, 320b, 320c provided on the opposite surface. The correction lens 11 can be driven by the magnetic field generated by the magnetic circuit unit 32 and interlinked with the flat coils 310a, 310b, 310c. These permanent magnets 321a, 321b, and 321c are all magnetized in the thickness direction (optical axis direction), a pair of magnetic poles having different polarities exist on the surface facing the flat coils 310a, 310b, and 310c, and the magnetic poles Is magnetized so that the boundary (magnetization neutral line) is directed in the tangential direction of a circle centering on the central axis (coincidence with the optical axis) of the movable member 1. Therefore, the effective conductor part of the coil that contributes to the generation of thrust by interlinking with the magnetic flux generated from the permanent magnets 321a, 321b, and 321c is configured to be the straight part of the coil (the part indicated by hatching in FIG. 9). ing. These permanent magnets 321a, 321b and 321c have a length Lm in FIG. 9 larger than the coil width W1 in order to obtain a large thrust with a low driving current, and in particular, Lm / W1 is in the range of 1.5 to 2.0. Is preferred.

永久磁石321a,321b,321cとしては、単一の永久磁石(ブロック状永久磁石)に1回の着磁作業で、図10に示すような一対の磁極(N極及びS極)を形成したものを使用しても良いし、厚さ方向に磁化した一対のブロック状永久磁石(単極磁石)を準備し、これらの磁石を磁化方向が異なるように固定したものを使用しても良い。1回の着磁作業で一対の磁極を形成する場合、保磁力が20 KOe以下の着磁性のよい永久磁石を用いて着磁するのが好ましい。これらの永久磁石は、N極からS極に反転する部分における磁界変化が直線的であるため、正確な位置検出を行うことができる。   Permanent magnets 321a, 321b, and 321c consist of a single permanent magnet (block-shaped permanent magnet) formed with a pair of magnetic poles (N pole and S pole) as shown in FIG. Alternatively, a pair of block permanent magnets (monopolar magnets) magnetized in the thickness direction may be prepared, and those magnets fixed so that the magnetization directions may be different. When forming a pair of magnetic poles in one magnetizing operation, it is preferable to magnetize using a highly magnetized permanent magnet having a coercive force of 20 KOe or less. Since these permanent magnets have a linear magnetic field change at the portion where the N pole is inverted to the S pole, accurate position detection can be performed.

(4)係止機構部
係止機構部4は、固定枠B41及び可動枠12を所定位置に保持(係止)しておく係止可動枠42に設けられ、係止可動枠42を回動させるための係止用ボイスコイルモータ(以下単に「係止用VCM」という。)40を備えている。係止用VCM40は、配線基板43を介して固定枠B41に固定された係止コイル415(偏平な空芯コイル)、係止用吸引ヨーク416及び固定枠B41の係止コイル415と反対側の面に固定された磁気シールド板414と、係止可動枠42に設けられ、厚さ方向に磁化された係止用磁石424a,424b及び係止用バックヨーク423を備えている。係止コイル415に駆動電流を供給することにより、係止用バックヨーク423付係止用磁石424a,424bを所定方向に回転させて係止可動枠42を可動枠12に嵌合させ、補正レンズ11をその中心が鏡筒の光軸と一致する位置で固定することができる。係止機構部4は、無通電で補正レンズ11を固定(光軸と同軸状態)した状態に保持することができる。なお、係止可動枠42の回転範囲は、固定枠Bに磁性ピン等の規制部材(図示せず)を設けることにより、設定することができる。前記配線基板43はフレキシブル配線基板(FPC)であるのが好ましい。
(4) Locking mechanism section The locking mechanism section 4 is provided on the locking movable frame 42 that holds (locks) the fixed frame B41 and the movable frame 12 at predetermined positions, and rotates the locking movable frame 42. A locking voice coil motor (hereinafter simply referred to as “locking VCM”) 40 is provided. The locking VCM 40 includes a locking coil 415 (flat air core coil) fixed to the fixed frame B41 via the wiring board 43, a locking suction yoke 416, and a locking frame 415 on the opposite side of the fixing frame B41. A magnetic shield plate 414 fixed to the surface, locking magnets 424a and 424b and locking back yoke 423 provided on the locking movable frame 42 and magnetized in the thickness direction are provided. By supplying a driving current to the locking coil 415, the locking magnets 424a and 424b with the locking back yoke 423 are rotated in a predetermined direction so that the locking movable frame 42 is fitted to the movable frame 12, and the correction lens is used. 11 can be fixed at a position whose center coincides with the optical axis of the lens barrel. The locking mechanism unit 4 can hold the correction lens 11 in a fixed state (coaxial with the optical axis) without energization. The rotation range of the locking movable frame 42 can be set by providing the fixed frame B with a regulating member (not shown) such as a magnetic pin. The wiring board 43 is preferably a flexible wiring board (FPC).

図11は、可動枠12に設けられた係止溝128aを有する係止部127a、及び係止可動枠42に設けられた係止ピン425aを示す。なお図11は、係止部127a,127b,127c、係止溝128a,128b,128c及び係止ピン425a,425b,425cによって構成される3箇所の係止構造のうち1箇所のみを示すが、他の箇所も同じ形状を有しているのでそれらの説明は省略する。可動枠12の、係止可動枠42と対向する側の係止部127aに、係止可動枠42が回動したときに係止可動枠42の係止ピン425aが挿入されるように係止溝128aが設けられている。この係止溝128aは、係止可動枠42の係止ピン425aが挿入される側が開いた形状を有し、係止ピン425aが差し込まれる入口の幅(h1)よりも、奥側の幅(h2)の方が広く形成されている。溝の長さ(la)は、係止ピン425aの直径の2倍程度であり、かつ、h2>h1となるように設定されている。係止溝128aがこのような形状を有することにより、係止ピン425aが押し込まれるとき(手ぶれ補正ユニットがロック状態になるとき)に、スムーズに係止溝128aに入り込み、多少の振動等によって容易には外れないので、確実なロック動作を保証することができる。   FIG. 11 shows a locking portion 127a having a locking groove 128a provided in the movable frame 12, and a locking pin 425a provided in the locking movable frame. FIG. 11 shows only one of the three locking structures constituted by the locking portions 127a, 127b, 127c, the locking grooves 128a, 128b, 128c and the locking pins 425a, 425b, 425c. Since other parts have the same shape, the description thereof is omitted. The movable frame 12 is locked so that the locking pin 425a of the locking movable frame 42 is inserted into the locking portion 127a on the side facing the locking movable frame 42 when the locking movable frame 42 rotates. A groove 128a is provided. This locking groove 128a has a shape in which the side on which the locking pin 425a of the locking movable frame 42 is inserted is open, and has a width on the back side (h1) than the width (h1) of the entrance into which the locking pin 425a is inserted. h2) is more widely formed. The length (la) of the groove is about twice the diameter of the locking pin 425a and is set so that h2> h1. Since the locking groove 128a has such a shape, when the locking pin 425a is pushed in (when the camera shake correction unit is in a locked state), the locking groove 128a smoothly enters the locking groove 128a, and is easily caused by some vibration or the like. Therefore, a reliable locking operation can be guaranteed.

係止用VCM40は、図12及び図13に示すように、配線基板43を介して固定枠B41(固定側部材)に固定された係止コイル415(偏平な空芯コイル)と、係止可動枠42(可動側部材)に固定された磁界発生手段、すなわち厚さ方向に磁化されて異極性の磁極がコイルと対向する係止用磁石424a,424b及び係止用ヨーク423とを備えた可動磁石型である。固定枠B41の配線基板43に対向する側の面には、係止コイル415の空芯部に相当する位置に係止用吸引ヨーク416が固定されるとともに、固定枠B41の背面側には強磁性体からなる磁気シールド板414が設けられている。さらに固定枠B41には、係止用磁石424a,424bの回動範囲を規制するために係止用磁石424a,424bの回動範囲の両端に規制部材417a,417bが設けられている。この規制部材は、永久磁石を磁気的に吸引できるようにするために鉄鋼材料等の強磁性体からなる。   As shown in FIGS. 12 and 13, the locking VCM 40 includes a locking coil 415 (flat air core coil) fixed to the fixed frame B41 (fixed side member) via the wiring board 43, and a locking movable Magnetic field generating means fixed to the frame 42 (movable side member), that is, a movable magnet provided with locking magnets 424a and 424b and a locking yoke 423 that are magnetized in the thickness direction and have opposite polarity magnetic poles facing the coil Magnet type. A locking suction yoke 416 is fixed to the surface of the fixed frame B41 facing the wiring board 43 at a position corresponding to the air core portion of the locking coil 415, and strong on the back side of the fixed frame B41. A magnetic shield plate 414 made of a magnetic material is provided. Further, the fixing frame B41 is provided with restriction members 417a and 417b at both ends of the rotation range of the locking magnets 424a and 424b in order to limit the rotation range of the locking magnets 424a and 424b. The restricting member is made of a ferromagnetic material such as a steel material so that the permanent magnet can be magnetically attracted.

厚さ方向(光軸方向)に磁化された一対の直方体状の係止用磁石424a,424bは光軸と直角な平面内で異極性の磁極(N、S)が円周方向に沿って隣接するように保持枠421に固定されている。これらの係止用磁石424a,424bは、公知の永久磁石材料で形成することが可能であるが、VCM40の小型化を図るためにNd-Fe-B系異方性焼結磁石に代表される希土類磁石を使用するのが好ましい。またNd-Fe-B系異方性焼結磁石は、配向磁界が成形方向(プレス方向)と直角な磁界中成形(直角磁界成形)又は配向磁界が成形方向(プレス方向)と平行な磁界中成形(平行磁界成形)の手法で成形されるが、本発明では、係止用磁石(磁界発生手段)は、磁石粉末が成形方向と直角な磁界中で圧縮成形されかつ成形方向と同方向に着磁された一対の直方体状のNd-Fe-B系異方性焼結磁石からなるとともに、各焼結磁石は光軸方向から見て異極性の磁極が隣接するようにほぼ扇形状に配置されているのが好ましい。   A pair of rectangular parallelepiped locking magnets 424a and 424b magnetized in the thickness direction (optical axis direction) are adjacent to each other in the plane perpendicular to the optical axis along the circumferential direction. It is fixed to the holding frame 421. These locking magnets 424a and 424b can be formed of a known permanent magnet material, but are represented by Nd-Fe-B anisotropic sintered magnets in order to reduce the size of the VCM 40. It is preferable to use rare earth magnets. Nd-Fe-B anisotropic sintered magnets are formed in a magnetic field in which the orientation magnetic field is perpendicular to the molding direction (press direction) (perpendicular magnetic field molding) or in a magnetic field in which the orientation magnetic field is parallel to the molding direction (press direction). In the present invention, the locking magnet (magnetic field generating means) is formed by compression molding in a magnetic field perpendicular to the molding direction and in the same direction as the molding direction. It consists of a pair of magnetized Nd-Fe-B anisotropic sintered magnets in the shape of a magnet, and each sintered magnet is arranged in a fan shape so that magnetic poles of different polarities are adjacent to each other when viewed from the optical axis direction It is preferable.

例えば、図13(a)に示すように、光軸と直角な平面において、直方体状の各係止用磁石424a,424bを、光軸を中心とする円周上に角度γの間隔を置いて、各係止用磁石424a,424bの長辺が前記円の接線方向に一致するように配置する。前記角度γは、15〜25°であるのが好ましく、係止用磁石424a及び係止用磁石424bが、お互いに接するように設定するのが好ましい。このように係止用磁石424a,424bを配置することにより、係止用磁石424a,424bが規制部材417a,417bと接した状態のとき、すなわち手ぶれ補正ユニットがロック状態又はアンロック状態のときに係止用VCM40の推力が最大となるので、確実なロック動作を行うことができるとともに、ロック状態(アンロック状態)からアンロック状態(ロック状態)への切り替えをスムーズに行うことができる。   For example, as shown in FIG. 13 (a), in a plane perpendicular to the optical axis, the rectangular parallelepiped locking magnets 424a and 424b are spaced apart by an angle γ on the circumference around the optical axis. The long sides of the locking magnets 424a and 424b are arranged so as to coincide with the tangential direction of the circle. The angle γ is preferably 15 to 25 °, and is preferably set so that the locking magnet 424a and the locking magnet 424b are in contact with each other. By disposing the locking magnets 424a and 424b in this way, when the locking magnets 424a and 424b are in contact with the regulating members 417a and 417b, that is, when the camera shake correction unit is in the locked state or the unlocked state. Since the thrust of the locking VCM 40 is maximized, a reliable locking operation can be performed, and the switching from the locked state (unlocked state) to the unlocked state (locked state) can be performed smoothly.

係止用コイル415は、図13(b)に示すように、光軸方向視で推力の発生に寄与する有効巻線部が係止用磁石424a,424の約1/3〜約1/2の投影面積を有するのが好ましい。係止用バックヨーク423は、図13(c)に示すように、係止用磁石424a,424から発生する磁束をコイル側に有効に集束するために、光軸方向視で係止用磁石424a,424が収まるような大きさの投影面積を有するのが好ましい。また磁気シールド板414は、磁気シールド効果を確保するために、少なくとも係止用磁石424a,424の移動範囲全体の投影部分を覆うような形状で、できるだけ広範囲にシールドできるような形状であるのが好ましい。   As shown in FIG. 13 (b), the locking coil 415 has an effective winding portion that contributes to the generation of thrust in the optical axis direction view, about 1/3 to about 1/2 of the locking magnets 424a, 424. It is preferable that the projected area is as follows. As shown in FIG. 13 (c), the locking back yoke 423 has a locking magnet 424a as viewed in the optical axis direction in order to effectively focus the magnetic flux generated from the locking magnets 424a and 424 on the coil side. , 424 is preferable. The magnetic shield plate 414 has a shape that covers at least the projected portion of the entire moving range of the locking magnets 424a and 424 and can be shielded as widely as possible in order to ensure the magnetic shielding effect. preferable.

直方体状の永久磁石(直角磁界成形品)は、成形の際に配向状態の乱れが生じにくいので、高い磁気特性(例えば残留磁束密度が1.45〜1.51 Tでかつ最大エネルギー積が405〜437 kJ/m3(51〜55 MGoe)を有することが可能となる。従って、このように直方体状の永久磁石を係止用磁石として使用することにより、係止力(可動範囲の端部における保持力)が増大し、非撮像時において無通電で補正レンズをレンズ鏡筒の中心に確実に保持することができる。また直方体状の永久磁石は、特別な形状を有する成形用金型を使用せずに製造できるので、複雑な形状(円弧状等)の永久磁石よりもコスト面で有利であるとともに、特殊な構造の着磁装置を使用せずに、空芯コイルにより、フル着磁が可能となり、磁気特性の高い永久磁石が得られるといった利点も有する。 A cuboid permanent magnet (perpendicular magnetic field molded product) is not easily disturbed in orientation during molding, so it has high magnetic properties (for example, a residual magnetic flux density of 1.45 to 1.51 T and a maximum energy product of 405 to 437 kJ / m 3 (51 to 55 MGoe) can thus be used, and thus a rectangular parallelepiped permanent magnet can be used as a locking magnet in this way, so that the locking force (holding force at the end of the movable range) can be obtained. In the non-imaging mode, the correction lens can be securely held at the center of the lens barrel, and the rectangular parallelepiped permanent magnet can be used without using a molding die having a special shape. Since it can be manufactured, it is advantageous in terms of cost compared to a permanent magnet of complicated shape (arc shape, etc.), and full magnetization is possible with an air-core coil without using a magnetizing device with a special structure, Also has the advantage of obtaining permanent magnets with high magnetic properties

係止コイル415に駆動電流を供給して、係止用磁石424a,424bを光軸と垂直な面内で所定方向に回転させて係止可動枠42の係止ピン425a,425b,425cを可動枠12の係止溝128a,128b,128cに嵌合させる(保持する)ことにより、補正レンズ11をその中心が鏡筒の光軸と一致する位置に固定することができる。なお、係止可動枠42の回転範囲の終端で、係止用磁石424a,424bが強磁性体からなる規制部材417a,417bに吸引されることにより、係止コイル415に供給する駆動電流を止めてもロック状態(又はアンロック状態)を保持することができる、いわゆる自己保持形のVCMとすることができる。この自己保持形の係止用VCM40において、規制部材417a,417bの材質、寸法及び数量等を変更することにより、保持力を調整することができる。   A driving current is supplied to the locking coil 415, and the locking magnets 424a and 424b are rotated in a predetermined direction within a plane perpendicular to the optical axis to move the locking pins 425a, 425b, and 425c of the locking movable frame 42. By fitting (holding) into the locking grooves 128a, 128b, 128c of the frame 12, the correction lens 11 can be fixed at a position where the center thereof coincides with the optical axis of the lens barrel. At the end of the rotation range of the locking movable frame 42, the driving magnets 424a and 424b are attracted to the regulating members 417a and 417b made of a ferromagnetic material, thereby stopping the drive current supplied to the locking coil 415. Even so, a so-called self-holding VCM that can hold the locked state (or unlocked state) can be obtained. In this self-holding type VCM 40 for locking, the holding force can be adjusted by changing the material, size, quantity, and the like of the regulating members 417a and 417b.

上記のロック機構部においては、図12に示すように係止用VCM40の固定枠B41側の中心に係止用吸引ヨーク416を設けることにより、係止可動枠42の浮き上がりが抑制されるとともに、上記の保持力を増大することができる。さらに、固定枠B41の規制部材417a,417bで挟まれた領域の背面に、強磁性体からなる磁気シールド板414を設けることにより、係止用磁石424a,424bから発生する磁界が補正ユニットの内部に閉じ込められるので、漏洩磁束が低減されて、手振れ補正ユニットの周囲に設けられた部材への悪影響を防止することができる。   In the above locking mechanism portion, as shown in FIG. 12, by providing the locking suction yoke 416 at the center of the locking VCM 40 on the fixed frame B41 side, the lifting of the locking movable frame 42 is suppressed, The holding force can be increased. Furthermore, by providing a magnetic shield plate 414 made of a ferromagnetic material on the back surface of the region sandwiched between the restricting members 417a and 417b of the fixed frame B41, the magnetic field generated from the locking magnets 424a and 424b can be reduced inside the correction unit. Therefore, leakage magnetic flux is reduced, and adverse effects on members provided around the camera shake correction unit can be prevented.

(5)位置検出手段
本発明においては、図10に示すように、補正用VCM3の磁気回路部32の磁力により、補正レンズ11を含む可動枠12(図示せず)の位置情報を検出してその検出信号を電圧として出力する位置検出手段(レンズ位置検出部61)が固定部材2の配線基板22に設置されている。本実施の形態では、配線基板22の偏平コイル310aが設置されている第1の面221とは反対側の第2の面222の、各偏平コイル310aの空芯部に対応する位置にホール素子610aが設置されている。磁気回路部32を半径方向に移動させたときのホール素子610aで検出する光軸方向の磁束密度は、例えば図14に示すような正弦波状となるので、補正レンズ11の最大移動量(1 mm程度)よりも狭い範囲においては磁束密度が線形的に変化する。
(5) Position detection means In the present invention, as shown in FIG. 10, the position information of the movable frame 12 (not shown) including the correction lens 11 is detected by the magnetic force of the magnetic circuit section 32 of the correction VCM 3. Position detection means (lens position detection unit 61) for outputting the detection signal as a voltage is installed on the wiring board 22 of the fixing member 2. In the present embodiment, the Hall element is located at a position corresponding to the air core portion of each flat coil 310a on the second surface 222 opposite to the first surface 221 on which the flat coil 310a of the wiring board 22 is installed. 610a is installed. The magnetic flux density in the optical axis direction detected by the Hall element 610a when the magnetic circuit unit 32 is moved in the radial direction is, for example, a sine wave shape as shown in FIG. The magnetic flux density varies linearly in a narrower range.

ここで例えば図10に二点差線で示すように、ホール素子610dを永久磁石321aの表面に近接させて配線基板22の第1の面221に設置する配置すると、可動枠の移動量に対するホール素子610dの出力の直線性が低下する。これに対して、実施の形態のように、ホール素子610aを図10に実線で示すように、配線基板22の第2の面222に設置することにより、ホール素子610aと永久磁石321aとの間隔が広がり、磁束密度分布の非線形性が緩和されて、出力電圧はほぼ直線的に変化する。そのため高精度で可動部(永久磁石)の位置情報を検出することができる。ただしホール素子610aと永久磁石321aとの間隔が過大になると、ホール素子の出力電圧が低下するので、電源電圧を高くすること等が必要となり、またノイズも増加する。そこで、例えばホール素子としてGaAsからなる素子、及び永久磁石としてNdFeB系焼結磁石((BH)max=45〜50 MGOe)を用いた場合、それらの間隔は1.3〜2.0 mmであるのが好ましい。   Here, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 10, when the Hall element 610d is disposed on the first surface 221 of the wiring board 22 in the vicinity of the surface of the permanent magnet 321a, the Hall element with respect to the moving amount of the movable frame is arranged. The linearity of the output of 610d is degraded. On the other hand, as shown in the embodiment, the Hall element 610a is disposed on the second surface 222 of the wiring board 22 as shown by a solid line in FIG. 10, so that the distance between the Hall element 610a and the permanent magnet 321a is increased. And the nonlinearity of the magnetic flux density distribution is relaxed, and the output voltage changes almost linearly. Therefore, the position information of the movable part (permanent magnet) can be detected with high accuracy. However, if the distance between the Hall element 610a and the permanent magnet 321a becomes excessive, the output voltage of the Hall element decreases, so that it is necessary to increase the power supply voltage and the noise also increases. Therefore, for example, when an element made of GaAs is used as the Hall element and an NdFeB-based sintered magnet ((BH) max = 45 to 50 MGOe) is used as the permanent magnet, the distance between them is preferably 1.3 to 2.0 mm.

また配線基板22の第2の面222にホール素子610aを設置することにより、コイル端末を引き出して配線基板22に半田付けするためのスペースを広く確保することができる。従って、従来のように、半田付けスペースを確保するためにコイルの内径を大きくする必要がなく、コイルサイズの大型化を防止できる。ただし、このようにホール素子610aを配置すると、永久磁石321aから遠ざかるため、ホール素子610aの出力電圧が減少するので、従来と同程度の感度を確保するためには、出力電圧の増幅度を高めるとともに、さらにノイズフィルタを付加してノイズを除去できるようにした回路構成を採用するのが好ましい。   Further, by installing the Hall element 610a on the second surface 222 of the wiring board 22, a wide space for pulling out the coil terminal and soldering to the wiring board 22 can be secured. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to increase the inner diameter of the coil in order to secure a soldering space, and an increase in the coil size can be prevented. However, when the Hall element 610a is arranged in this way, the output voltage of the Hall element 610a decreases because the Hall element 610a moves away from the permanent magnet 321a. Therefore, in order to ensure the same level of sensitivity as before, the amplification factor of the output voltage is increased. In addition, it is preferable to employ a circuit configuration in which a noise filter is further added so that noise can be removed.

磁界検出素子としては、上記の通り、ホール素子のような磁束密度に比例したアナログ信号電圧を出力する(リニア出力)形式の磁気センサを使用することができる。ホール素子は、通常はGaAs、InSb、InAs等のIII-V族化合物からなるN型半導体の薄膜(厚さ数μm)で形成され、その出力電圧は材料の電子移動度やホール係数に依存する。高精度の位置制御を可能とするために、ホール係数の温度係数が小さい(約-0.06%/℃)GaAsで形成されたホール素子を使用するのが好ましい。化合物系以外でも、Siからなるホール素子とオペアンプ等の信号処理回路とを一体化したホールICを使用することもできるが、Siからなるホール素子は感度が低いので、ホール素子及びオペアンプのオフセット電圧を低減し、かつ温度補償機能をもつ回路構成とすることが必要である。なお磁界検出素子としては、ホール素子以外にも、磁気抵抗効果を利用したMR素子、磁気インピーダンス効果を利用したMI素子等も使用できるが、分解能に加えてコストなどの実用性も考慮すると、ホール素子のように10μT程度の分解能を有する磁界検出素子が好適である。   As the magnetic field detection element, as described above, a magnetic sensor of a type that outputs an analog signal voltage proportional to the magnetic flux density (linear output) such as a Hall element can be used. The Hall element is usually formed of an N-type semiconductor thin film (thickness of several μm) made of a III-V group compound such as GaAs, InSb, InAs, etc., and its output voltage depends on the electron mobility and Hall coefficient of the material. . In order to enable highly accurate position control, it is preferable to use a Hall element formed of GaAs having a small Hall coefficient temperature coefficient (about −0.06% / ° C.). In addition to compound systems, a Hall IC that integrates a Hall element made of Si and a signal processing circuit such as an operational amplifier can be used. However, since the Hall element made of Si has low sensitivity, the offset voltage of the Hall element and the operational amplifier is low. And a circuit configuration having a temperature compensation function is required. In addition to the Hall element, an MR element using the magnetoresistive effect, an MI element using the magnetoimpedance effect, and the like can be used as the magnetic field detection element. However, considering the practicality such as the cost in addition to the resolution, the Hall element A magnetic field detection element having a resolution of about 10 μT like the element is suitable.

永久磁石321aの磁極境界321d(図10に破線で示す)がホール素子610aの中央に位置する場合は、永久磁石321aの光軸方向の磁界はゼロなので、ホール素子610aの出力電圧はほぼゼロとなる。永久磁石321aが図10の矢印E方向又はF方向に移動すると、ホール素子610aから移動距離に比例した電圧が出力される。この出力電圧に基づいてホール素子610aの移動距離が算出されて補正レンズ11の移動量が求められる。   When the magnetic pole boundary 321d of the permanent magnet 321a (indicated by a broken line in FIG. 10) is located at the center of the Hall element 610a, the magnetic field in the optical axis direction of the permanent magnet 321a is zero, so the output voltage of the Hall element 610a is almost zero. Become. When the permanent magnet 321a moves in the direction of arrow E or F in FIG. 10, a voltage proportional to the moving distance is output from the Hall element 610a. Based on this output voltage, the movement distance of the Hall element 610a is calculated, and the movement amount of the correction lens 11 is obtained.

(6)磁気回路形成用材料
上記の各補正用VCM3を構成する永久磁石321a,321b,321cとしては、公知の永久磁石(例えば希土類磁石)を使用することができるが、コイルに供給する駆動電流(直流電流)を低減しかつ高推力を得るために、RFeB系永久磁石(RはYを含む希土類元素から選ばれた少なくとも一種で、Ndを必ず含む) を使用するのが好ましく、特に45 MGOe以上の最大エネルギー積を有するNd-Fe-B系異方性焼結磁石を使用するのが好ましい。
(6) Magnetic circuit forming material As the permanent magnets 321a, 321b, and 321c constituting each correction VCM3 described above, known permanent magnets (for example, rare earth magnets) can be used, but the drive current supplied to the coil In order to reduce (direct current) and obtain a high thrust, it is preferable to use an RFeB-based permanent magnet (R is at least one selected from rare earth elements including Y and necessarily contains Nd), particularly 45 MGOe. It is preferable to use an Nd—Fe—B anisotropic sintered magnet having the above maximum energy product.

上記の各ヨーク320a,320b,320cは磁路となる部材であり、強磁性体、例えばSS材等の鉄鋼材料で形成することができる。   Each of the yokes 320a, 320b, and 320c is a member that becomes a magnetic path, and can be formed of a ferromagnetic material, for example, a steel material such as an SS material.

[3]手振れ補正動作
手振れ補正動作は、例えば図15に示す制御アルゴリズムで実行する。ジャイロセンサを含む振れ量検出部5で検出した手振れ量(例えば、カメラ本体の揺れの角速度)は、振れ量演算部62で手振れ角度に変換され、レンズ位置情報(レンズ位置情報検出部61)とシャッター及びモードスイッチ情報(シャッタースイッチ/モードスイッチ64)とから撮影モード判別部63で判別した撮影モードの情報とともに、補正量演算部65で手振れ補正量(補正レンズ11の移動量)を算出して電圧信号としてVCM駆動回路7へ出力する。この補正量に応じて補正レンズ11(図2参照)を駆動することにより、手振れにより変動した入射光軸(図1のZ'軸方向)をZ軸方向に偏移し、画像のずれが補正されて、手振れが抑制された光学像を得ることができる。
[3] Camera shake correction operation The camera shake correction operation is executed by, for example, the control algorithm shown in FIG. The camera shake amount detected by the camera shake amount detection unit 5 including the gyro sensor (for example, the angular velocity of the camera body shake) is converted into the camera shake angle by the camera shake amount calculation unit 62, and the lens position information (lens position information detection unit 61) Along with the information on the shooting mode determined by the shooting mode determination unit 63 from the shutter and mode switch information (shutter switch / mode switch 64), a correction amount calculation unit 65 calculates a camera shake correction amount (amount of movement of the correction lens 11). The voltage signal is output to the VCM drive circuit 7. By driving the correction lens 11 (see Fig. 2) according to this correction amount, the incident optical axis (Z'-axis direction in Fig. 1) fluctuated due to camera shake is shifted in the Z-axis direction, and image displacement is corrected. Thus, an optical image in which camera shake is suppressed can be obtained.

(1)補正用VCMの動作
図9は、配線基板22に設けられた偏平コイル310a,310b,310cと、可動枠(図示せず)に設けられたヨーク320a,320b,320c及び永久磁石321a,321b,321cからなる磁気回路部32との関係を模式的に示す。補正用VCM3の偏平コイル310a,310b,310cの1つ又は2つ以上に給電すると、フレミングの左手則により、各磁気回路部32には、光軸方向と垂直な平面(XY平面)において、半径方向の推力Fa1、Fb1、Fc1が発生する。各偏平コイルのうち永久磁石の磁束と鎖交する部分(図9にハッチングで示した部分)の巻線が推力に寄与する有効導体部である。各コイルに供給する電流を調整することにより、光軸に対して垂直な平面において、任意の方向に推力を発生させることができる。
(1) Operation of Correction VCM FIG. 9 shows flat coils 310a, 310b, 310c provided on the wiring board 22, yokes 320a, 320b, 320c and permanent magnets 321a, provided on a movable frame (not shown). The relationship with the magnetic circuit unit 32 composed of 321b and 321c is schematically shown. When one or more of the flat coils 310a, 310b, 310c of the correction VCM3 are fed, each magnetic circuit section 32 has a radius in a plane (XY plane) perpendicular to the optical axis direction according to Fleming's left-hand rule. Directional thrusts Fa1, Fb1, and Fc1 are generated. Of each flat coil, the winding of the portion interlinking with the magnetic flux of the permanent magnet (the portion indicated by hatching in FIG. 9) is an effective conductor portion that contributes to the thrust. By adjusting the current supplied to each coil, thrust can be generated in an arbitrary direction on a plane perpendicular to the optical axis.

例えば3つの偏平コイルに極性及び大きさが同じ電流を印加すると、各磁気回路部に発生する推力(Fa1、Fb1、Fc1)の向きと大きさは同一となり、X方向の推力(Fx)とY方向の推力(Fy)はゼロとなり、可動枠は停止した状態となる。   For example, when currents of the same polarity and magnitude are applied to three flat coils, the direction and magnitude of the thrust (Fa1, Fb1, Fc1) generated in each magnetic circuit section are the same, and the thrust in the X direction (Fx) and Y The direction thrust (Fy) is zero, and the movable frame is stopped.

3つのコイルのうち1つのコイルの通電パターンを他のコイルの通電パターンと異なるようにする(例えば、扁平コイル310a及び310bに印加する電流Ia及びIbを、Ia=Ib=-I1、扁平コイル310cに印加する電流IcをIc=I1)と、扁平コイル310cによって構成される補正用VCMのみ推力の方向が反対方向になり、その結果X方向の推力Fxは、
Fx=Fa1・cosθ1+Fb1+Fc1・cosθ2、
Y方向の推力Fyは、
Fy=Fa1・sinθ1+Fc1・sinθ2、
となる。従って、可動枠をX方向及びY方向にそれぞれFx及びFyの推力で移動させることができる。
The energization pattern of one of the three coils is different from the energization pattern of the other coils (for example, the currents Ia and Ib applied to the flat coils 310a and 310b are expressed as Ia = Ib = −I 1 , flat coil The current Ic applied to 310c is Ic = I 1 ), and only the correction VCM configured by the flat coil 310c has the thrust direction opposite, and as a result, the thrust Fx in the X direction is
Fx = Fa1 ・ cosθ1 + Fb1 + Fc1 ・ cosθ2,
Y direction thrust Fy is
Fy = Fa1 ・ sinθ1 + Fc1 ・ sinθ2,
It becomes. Therefore, the movable frame can be moved in the X direction and the Y direction with thrusts of Fx and Fy, respectively.

上記の通り、図9に示すような磁極配置を有することにより、各コイルに供給する電流の極性及び/又は大きさを変えて推力を調整することができ、補正レンズを光軸と垂直な面内で任意の方向に移動できる。その結果、手振れ補正動作を有効に行うことができる。   As described above, by having the magnetic pole arrangement as shown in FIG. 9, the thrust can be adjusted by changing the polarity and / or magnitude of the current supplied to each coil, and the correction lens is a surface perpendicular to the optical axis. Can move in any direction. As a result, the camera shake correction operation can be performed effectively.

これに対して、例えば特許文献1に記載の従来のVCMは、永久磁石の磁化中立線が半径方向であるため、偏平コイルを矩形状に形成しなければならず(特許文献1の図5(b)を参照)、本発明で構成する偏平コイルよりも有効導体部の面積が極めて小さい(本発明で構成する補正用VCMの約1/4以下)。すなわち本発明においては、永久磁石から発生する磁束のうち推力に寄与する磁束量が、前記従来技術の場合よりも増大するので、コイルに供給する電流が同じでも大きな推力を得ることができる。これにより、補正レンズの口径が増大 (可動部材の重量が増加)した場合でも、補正レンズを速やかに移動することができ、手振れ補正ユニットの適用範囲を拡大することができる。すなわち、バッテリーの消費量が少なくなるとともに、大口径のレンズを備えた開放F値が大きな交換レンズにも適用できるので、ファインダーが見易く、また暗い場面でも絞りを閉じて遅いシャッター速度での撮影が可能となるといった利点を有する。 On the other hand, in the conventional VCM described in Patent Document 1, for example, since the magnetization neutral line of the permanent magnet is in the radial direction, the flat coil must be formed in a rectangular shape (see FIG. 5 of Patent Document 1). b)), the area of the effective conductor portion is extremely smaller than that of the flat coil constructed in the present invention (about 1/4 or less of the correction VCM constructed in the present invention). That is, in the present invention, the amount of magnetic flux that contributes to thrust among the magnetic flux generated from the permanent magnet is increased as compared with the case of the prior art, so that a large thrust can be obtained even if the current supplied to the coil is the same. Thereby, even when the aperture of the correction lens increases (the weight of the movable member increases), the correction lens can be moved quickly, and the application range of the camera shake correction unit can be expanded. In other words, the battery consumption is reduced, and it can also be applied to interchangeable lenses with a large aperture and a large open F value, so the viewfinder is easy to see, and even at dark scenes, you can close the aperture and shoot at a slow shutter speed. It has the advantage that it becomes possible.

(2)位置検出動作
図16に示すように、レンズ鏡筒114の内部には、補正レンズ11を駆動する補正用VCM3とともに、補正レンズ11の位置を検出するホール素子610a,610b,610cが配設されている。各ホール素子610a,610b,610cは、補正レンズ11の位置を電圧信号として出力する位置信号処理回路611a,611b,611cを介してAD変換器(ADC)612a,612b,612cに接続されている。ここで、ホール素子610a,610b,610cの感度中心が磁極境界(極性が反転する位置)に位置する場合、ホール素子610a,610b,610cからの出力電圧はゼロとなるが、ホール素子がX方向及び/又はY方向に駆動されると、磁束密度に比例して出力電圧が変化するので、この出力電圧を位置信号として出力する。
(2) Position Detection Operation As shown in FIG. 16, in the lens barrel 114, Hall elements 610a, 610b, and 610c for detecting the position of the correction lens 11 are arranged along with the correction VCM 3 for driving the correction lens 11. It is installed. Each Hall element 610a, 610b, 610c is connected to AD converters (ADC) 612a, 612b, 612c via position signal processing circuits 611a, 611b, 611c that output the position of the correction lens 11 as a voltage signal. Here, when the sensitivity center of the Hall elements 610a, 610b, 610c is located at the magnetic pole boundary (position where the polarity is reversed), the output voltage from the Hall elements 610a, 610b, 610c is zero, but the Hall element is in the X direction. When driven in the Y direction, the output voltage changes in proportion to the magnetic flux density, and this output voltage is output as a position signal.

ホール素子610a,610b,610cよって検出された位置信号(永久磁石を含む可動部材の移動量)は、オペアンプを含む信号処理回路によって所定の倍率に増幅され、この信号処理回路からの位置信号(ホール素子よって検出された可動部材の位置を示す信号)と、コイル位置指令信号(手ぶれ補正量に応じて補正レンズ11を移動させるべき位置を示す信号)との差に比例した電流を駆動用コイルに流し、信号処理回路からの出力とコイル位置指令信号とに差がなくなると、コイルへの駆動電流が止まり補正用VCMの推力はゼロになる。   The position signals detected by the Hall elements 610a, 610b, and 610c (the amount of movement of the movable member including the permanent magnet) are amplified to a predetermined magnification by a signal processing circuit including an operational amplifier, and the position signals (Halls) from the signal processing circuit are amplified. A current proportional to the difference between the position of the movable member detected by the element) and a coil position command signal (a signal indicating the position where the correction lens 11 should be moved in accordance with the amount of camera shake correction) is supplied to the drive coil. When there is no difference between the output from the signal processing circuit and the coil position command signal, the drive current to the coil stops and the thrust of the correction VCM becomes zero.

100:カメラ、
110:ボディー、111:固体撮像素子、112:光学フィルタ、
114:レンズ鏡筒、115a:第1レンズ群、115b:第2レンズ群、115c:第3レンズ群、115d:第4レンズ群、
10:手振れ補正ユニット、
1:可動部材、11:補正レンズ、
12:可動枠、120:リング部、121:フランジ部、122a,122b,122c:第2収容部、123a,123b,123c:磁気回路保持部、124a,124b,124c:保持溝、125a,125b,125c:第2吸引磁石、126a,126b,126c:吸引用バックヨーク、127a,127b,127c:係止部、128a,128b,128c:係止溝、
13:転動体、
2:固定部材、
21:固定枠A、210:リング部、211:フランジ部、212a,212b,212c:第1収容部、213a,213b,213c:保持孔、214a,214b,214c:第1吸引磁石、
22:配線基板、221:第1の面、222:第2の面、
3:補正用ボイスコイルモータ(補正用VCM)、
31:コイル部、310a,310b,310c:偏平コイル、
32:磁気回路部、320a,320b,320c:ヨーク、321a,321b,321c:永久磁石、321d:磁極境界、
4:係止機構部、
40:係止用ボイスコイルモータ(係止用VCM)、
41:固定枠B、410:リング部、411:フランジ部、412a,412b,412c:固定部、413:保持溝、414:磁気シールド板、415:係止コイル、416:係止用吸引ヨーク、417a,417b:規制部材、
42:係止可動枠、420a,420b,420c:円弧溝、421:保持部、422:保持孔、423:係止用バックヨーク、424a,424b:係止用磁石、425a,425b,425c:係止ピン
43:配線基板、
5:振れ量検出部、
6:制御回路、
61:レンズ位置検出部、62:振れ量演算部、63:撮影モード判別部、64:シャッタースイッチ/モードスイッチ、65:補正量演算部、610a,610b,610c:ホール素子、611a,611b,611c:位置信号処理回路、612a,612b,612c:AD変換器、
7:VCM駆動回路。
100: camera,
110: Body, 111: Solid-state image sensor, 112: Optical filter,
114: lens barrel, 115a: first lens group, 115b: second lens group, 115c: third lens group, 115d: fourth lens group,
10: Image stabilization unit,
1: movable member, 11: correction lens,
12: movable frame, 120: ring part, 121: flange part, 122a, 122b, 122c: second housing part, 123a, 123b, 123c: magnetic circuit holding part, 124a, 124b, 124c: holding groove, 125a, 125b, 125c: second attraction magnet, 126a, 126b, 126c: back yoke for attraction, 127a, 127b, 127c: locking portion, 128a, 128b, 128c: locking groove,
13: rolling element,
2: Fixed member,
21: Fixed frame A, 210: Ring part, 211: Flange part, 212a, 212b, 212c: First housing part, 213a, 213b, 213c: Holding hole, 214a, 214b, 214c: First attracting magnet,
22: wiring board, 221: first surface, 222: second surface,
3: Voice coil motor for correction (VCM for correction),
31: Coil part, 310a, 310b, 310c: Flat coil,
32: Magnetic circuit section, 320a, 320b, 320c: Yoke, 321a, 321b, 321c: Permanent magnet, 321d: Magnetic pole boundary,
4: Locking mechanism,
40: Voice coil motor for locking (VCM for locking),
41: Fixed frame B, 410: Ring part, 411: Flange part, 412a, 412b, 412c: Fixed part, 413: Holding groove, 414: Magnetic shield plate, 415: Locking coil, 416: Suction yoke for locking, 417a, 417b: restriction members,
42: Locking movable frame, 420a, 420b, 420c: Arc groove, 421: Holding part, 422: Holding hole, 423: Locking back yoke, 424a, 424b: Locking magnet, 425a, 425b, 425c: Engagement Stop pin
43: Wiring board,
5: shake amount detection unit,
6: Control circuit,
61: Lens position detection unit, 62: Shake amount calculation unit, 63: Shooting mode discrimination unit, 64: Shutter switch / mode switch, 65: Correction amount calculation unit, 610a, 610b, 610c: Hall element, 611a, 611b, 611c : Position signal processing circuit, 612a, 612b, 612c: AD converter,
7: VCM drive circuit.

Claims (5)

レンズ鏡筒内に固設される非磁性体からなる固定部材と、
光軸方向から見て前記固定部材に対向するように配置され、補正レンズを支持するリング状の可動部材と、
前記可動部材を、前記補正レンズの光軸と直交する平面内で移動可能に支持する支持手段と、
前記可動部材を、光軸と直交する平面内で移動させる複数の補正用ボイスコイルモータと、
前記補正用ボイスコイルモータの移動方向及び移動量を制御する制御手段と、
前記可動部材をロックするための係止ピンが設けられた係止部材と、
前記係止部材を駆動する係止用可動磁石型ボイスコイルモータと
を備えた手振れ補正ユニットであって、
前記係止用可動磁石型ボイスコイルモータは、前記固定部材に設けられた空芯コイルと、前記空芯コイルの空芯部に設けられた吸引ヨークと、前記係止部材に設けられた磁界発生手段と、前記磁界発生手段の可動範囲の両端に設けられた強磁性体からなる規制部材とを含むことを特徴とする手振れ補正ユニット。
A fixing member made of a non-magnetic material fixed in the lens barrel;
A ring-shaped movable member arranged to face the fixed member as viewed from the optical axis direction and supporting the correction lens;
Support means for supporting the movable member movably in a plane perpendicular to the optical axis of the correction lens;
A plurality of correcting voice coil motors that move the movable member in a plane perpendicular to the optical axis;
Control means for controlling the moving direction and moving amount of the correcting voice coil motor;
A locking member provided with a locking pin for locking the movable member;
A camera shake correction unit including a locking movable magnet type voice coil motor for driving the locking member;
The locking movable magnet type voice coil motor includes an air core coil provided on the fixed member, a suction yoke provided on an air core portion of the air core coil, and a magnetic field generation provided on the locking member. And a restricting member made of a ferromagnetic material provided at both ends of the movable range of the magnetic field generating means.
請求項1に記載の手振れ補正ユニットにおいて、前記可動部材は、前記係止部材を回転させたときに前記係止ピンを受取り、前記可動部材をロックするための係止溝を有し、前記係止溝は前記係止ピンの移動方向に沿って入口側よりも奥側が広がった形状を有することを特徴とする手振れ補正ユニット。   2. The camera shake correction unit according to claim 1, wherein the movable member has a locking groove for receiving the locking pin and locking the movable member when the locking member is rotated. The image stabilization unit according to claim 1, wherein the stop groove has a shape in which the back side is wider than the entrance side along the moving direction of the locking pin. 請求項1又は2に記載の手振れ補正ユニットにおいて、前記係止用ボイスコイルモータは、前記磁界発生手段の可動範囲に亘って前記固定部材に設けられた磁気シールド部材を備えることを特徴とする手振れ補正ユニット。   3. The camera shake correction unit according to claim 1, wherein the locking voice coil motor includes a magnetic shield member provided on the fixed member over a movable range of the magnetic field generation unit. Correction unit. 請求項1〜3のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、前記磁界発生手段は、成形方向と直角な磁界中で圧縮成形されかつ成形方向と同方向に磁化された一対の直方体状のNd-Fe-B系異方性焼結磁石からなるとともに、前記各焼結磁石は光軸方向から見て異極性の磁極が隣接するようにほぼ扇形状に配置されていることを特徴とする手振れ補正ユニット。   The camera shake correction unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic field generating means is a pair of rectangular parallelepiped Nd- that is compression-molded in a magnetic field perpendicular to the molding direction and magnetized in the same direction as the molding direction. Camera shake correction characterized by comprising an Fe-B anisotropic sintered magnet and each of the sintered magnets being arranged in a substantially fan shape so that magnetic poles of different polarities are adjacent when viewed from the optical axis direction unit. 請求項1〜4のいずれかに記載の手振れ補正ユニットにおいて、前記補正用ボイスコイルモータは、前記固定部材に設けられた複数個の長円形状の偏平な空芯コイル、及び前記可動部材の、前記空芯コイルに対応する位置に設けられた複数個の磁気回路部によって構成され、
前記空芯コイルは、前記固定部材の前記光軸方向と直交する面内で、前記光軸を中心とする円周上に、90〜120°の角度間隔で、長手方向が接線方向と一致するように配置され、
前記磁気回路部は、前記可動部材に固定された強磁性体からなる平板状ヨークと、このヨークに固着されかつ異極性の一対の磁極が前記各空芯コイルと対向するように固設された複数個の平板状の永久磁石とを含み、
前記永久磁石は、前記光軸方向と直交する面内で一対の異極性の磁極が光軸に向くように設置されていることを特徴とする手振れ補正ユニット。
5. The camera shake correction unit according to claim 1, wherein the correction voice coil motor includes a plurality of oblong flat air-core coils provided on the fixed member, and the movable member. Consists of a plurality of magnetic circuit portions provided at positions corresponding to the air-core coil,
The air-core coil has a longitudinal direction that coincides with a tangential direction at an angular interval of 90 to 120 ° on a circumference centered on the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis direction of the fixing member. Arranged as
The magnetic circuit section is fixed so that a flat plate-shaped yoke made of a ferromagnetic material fixed to the movable member and a pair of magnetic poles of different polarity are opposed to the air-core coils. Including a plurality of flat permanent magnets,
The camera shake correction unit, wherein the permanent magnet is installed such that a pair of magnetic poles having different polarities face the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis direction.
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