像抖动补偿装置的制作方法
专利名称：像抖动补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使一部分透镜在光轴方向和垂直方向上移动而进行像抖动补偿的所谓透镜移动式的像抖动补偿装置。此外，涉及具备这样的像抖动补偿装置的镜头镜筒。而且，涉及具备上述像抖动补偿装置或上述镜头镜筒的摄像装置。特别涉及摄像机、数字静像照相机等摄像装置。
背景技术：
近年来，随着数字静像照相机的小型化、轻量化、及高像质化的推进，使用便利性显著提高。其结果，数字静像照相机代替以往的银盐相机而广泛普及。银盐相机是将光学像曝光在胶卷上进行摄影，与此相比，数字静像照相机的用拍摄面的面积很小的摄像元件进行摄影的构造，有利于相机主体的小型化及轻量化。但是，数字静像照相机被小型化及轻量化，使用者手持相机主体来进行摄影时，容易产生手抖动，难以稳定相机主体的姿势。从而，存在相机主体晃动而导致摄影图像模糊的问题。因此，为了减轻因相机主体晃动而导致的摄影图像的模糊，开发了很多安装像抖动补偿装置的数字静像照相机，并且已经商品化。以往的像抖动补偿装置公开于例如专利文献1(日本特开2002-229090号公报)。
图8是以往的像抖动补偿装置的立体图。
如图8所示，以往的像抖动补偿装置具备第二组透镜113、俯仰(ピツチング)移动架115、摇摆(ヨ一イング)移动架116、第二移动架102、层压基板119、磁轭125、磁铁120。
第二组透镜113被俯仰移动架115保持。俯仰移动架115隔着摇摆移动架116自由移动地被支承在第二移动架102上。在俯仰移动架115上固定有层压基板19，该层压基板19上设有用于将俯仰移动架115分别在仰俯方向及摇摆方向上驱动的线圈。
另一方面，第二移动架102上固定有磁轭125。在磁轭125上，在与线圈对置的位置固定有磁铁120。
在这样的结构中，根据相机主体的抖动量对线圈供给电力，在线圈与磁铁120之间产生驱动力。通过该驱动力移动俯仰移动架115及第二组透镜113。补偿透镜113通过向与光轴大致正交的方向移动，可减少光学像的抖动。
在以往技术中，为了产生驱动俯仰移动架115及第二组透镜113所需的充分的驱动力，需要使磁铁120和线圈的大小足够大。但是，如果增大磁铁120及线圈，则像抖动补偿装置大型化。如果像抖动补偿装置大型化，则镜头镜筒或摄像装置也大型化。
作为解决上述问题的方案，公开了专利文献2(日本特开2005-221603号公报)记载的技术。
图9是专利文献2中记载的像抖动补偿装置的分解立体图。图10是像抖动补偿装置中的磁铁120附近的主要部分剖面图。
如图9及图10所示，磁铁120上形成有厚壁部120a与薄壁部120b。如图10所示，厚壁部120a与致动器的线圈(未图示)对置，薄壁部120b与位置检测用的霍尔元件121对置。由于霍尔元件121从层压基板119的表面突出配置，所以，霍尔元件121的一部分配置在由薄壁部120b形成的凹部内。因此，磁轭125可以小型化及薄型化。此外，磁铁120与线圈的间隔、以及磁铁120与霍尔元件121的间隔可以分别设为最佳间隔，即使小型化及薄型化，也可以充分得到作为致动器的推力。
但是，在专利文献2记载的结构中，为了在磁铁120上形成薄壁部120b，需要将加工成长方形的磁铁进一步通过机械加工削除一部分。如果以这种方法制作磁铁120，则需要削除磁铁120的一部分的工序，所以导致加工成本增加。
此外，由于在磁铁120中产生削除部分，所以为了形成同一体积的磁铁需要更多量的磁性材料，磁铁的材料成本相对提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现小型化、轻量化及低成本化的像抖动补偿装置，此外，还提供一种具备如上所述的像抖动补偿装置的镜头镜筒及摄像装置。
本发明的像抖动补偿装置，包括偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
根据这种构成，即使缩小平板线圈和磁铁之间的间隙，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。
本发明的像抖动补偿装置中，在确保充分的推力的同时能够将致动器小型化及轻量化，实现了像抖动补偿装置的小型化及轻量化。
此外，可以削减生产成本及材料成本。
图1是第一实施方式的镜头镜筒的剖面图。
图2是第一实施方式的镜头镜筒的分解立体图。
图3是第一实施方式的像抖动补偿装置的分解立体图。
图4是第一实施方式的像抖动补偿装置的正视图。
图5是第一实施方式的像抖动补偿装置的沿A-A部分的剖面图。
图6是第一实施方式的像抖动补偿装置的沿B-B部分的剖面图。
图7A是第二实施方式的对置磁轭的立体图。
图7B是第二实施方式的对置磁轭的沿C-C部分的剖面图。
图8是以往的像抖动补偿装置的立体图。
图9是以往记载的像抖动补偿装置的分解立体图。
图10是以往记载的像抖动补偿装置的致动器部分的剖面图。
具体实施例方式
(第一实施方式)1、摄像装置的结构及动作图1是实施方式的镜头镜筒的剖面图。图2是镜头镜筒的分解立体图。
如图1及图2所示，第一实施方式的镜头镜筒具备第1移动架1、第2移动架2、第三移动架3、驱动架4、直进架5、固定架6及主法兰7。
第1移动架1保持包含物镜的第一组透镜12。此外，第一移动架1在光轴方向上可移动地被保持在驱动架4上。
第二移动架2(保持架)具备快门单元8、俯仰移动架15、层压基板19、磁铁20、霍尔元件21、后轭22、对置磁轭23及挠性印刷基板24。此外，第二移动架2被支承在驱动架4上，可在光轴方向上移动。另外，第二移动架2保持第二组透镜13。
第三移动架3保持第三组透镜14。此外，第三移动架3被固定架6支承着，可在光轴方向上移动。另外，第三移动架3配置在主法兰7的前面，配置成在光轴方向上自由移动。第三移动架3由步进马达10驱动，可进行聚焦。
驱动架4的外周圆筒面形成有齿轮，在内周圆筒面形成有凸轮槽。此外，通过从DC齿轮传动马达9经齿轮列把驱动力传递给上述齿轮，由此驱动架4以光轴为中心被旋转驱动。此外，在第一移动架1的外周圆筒面形成的凸轮销可自由移动地嵌合在上述凸轮槽中。此外，驱动架4的外周圆筒面上形成有凸轮销，该凸轮销可自由移动地嵌合在形成于固定架6上的凸轮槽中。由此，通过驱动架4以光轴为中心被旋转驱动，第1移动架1及直进架5向光轴方向移动，并且使驱动架4自身一边旋转一边向光轴方向移动。
直进架5上形成有相对于光轴平行的槽，以便从内周圆筒面贯通到外周圆筒面。在该槽上贯通配置着在第一移动架1的外周圆筒面上形成的凸轮销。贯通槽的凸轮销可自由移动地嵌合于在驱动架4的内周圆筒面上形成的凸轮槽中。
固定架6构成镜头镜筒的外筒，旋转自由地保持驱动架4。此外，固定架6被保持为使直进架5在光轴方向上自由移动。在直进架5的内周圆筒面配置有第一移动架、第二移动架(2组移动架)。通过从DC齿轮传动马达9传递的驱动力使驱动架4旋转，由此可以使第一移动架1及第二移动架2在光轴方向上移动，能够进行光学变焦。
主法兰7的前面固定有固定架6。此外，在主法兰7的背面固定有摄像元件11。从第一组透镜12侧入射的光线通过第二组透镜13及第三组透镜14，在摄像元件11上成像，由摄像元件11将光变换为电信号，从而能够对光学像进行摄像。
2、像抖动补偿装置的结构及动作图3是实施方式的像抖动补偿装置的分解立体图。图4是像抖动补偿装置的正视图，是从第二组透镜13一侧观察的立体图。图5是图4中的沿A-A部分的剖面图。图6是图4中的沿B-B部分的剖面图。
在图3，第二组透镜13a、13b、俯仰移动架15、摇摆移动架16、仰俯轴17、摇摆轴18、层压基板19、磁铁20a、20b、霍尔元件21a、21b、后轭22a、22b及对置磁轭23被组装在第二移动架2上。
如图3所示，第二组透镜13a及13b(补偿透镜)是用于在摄影时补偿像抖动的透镜。具体地说，将第二组透镜13a及13b向与光轴正交的方向移动，使光轴向补偿摄像装置1的抖动的方向移位，从而可以补偿像抖动。此外，第二组透镜13被固定在俯仰移动架15上。
俯仰移动架15被配置成可以在相对于摇摆移动架16垂直的方向(Y方向)即仰俯方向上移动。此外，由于摇摆移动架16可在水平方向(X方向)即摇摆方向上移动，所以第二组透镜13可在仰俯方向及摇摆方向上移动。该俯仰移动架15上形成有轴承15a和止转部15b。通过在该轴承15a中插入与Y轴方向平行的仰俯轴17、并在止转部15b卡合与Y轴方向平行的树脂部16a，配置成限制俯仰移动架15向光轴方向(图3的点划线)移动的同时可在垂直方向(Y方向)上移动。
摇摆移动架16配置在俯仰移动架15的摄像元件11一侧的面上，能够使第二组透镜13在水平方向(X方向)上移动。摇摆移动架16上形成有固定部16b，该固定部16b用于固定仰俯轴17的两端，该仰俯轴17用于使如前所述的俯仰移动架15在仰俯方向(Y方向)上滑动。此外，用于与俯仰移动架15的止转部15b卡合的树脂部16a形成为一体。另外，摇摆移动架16的轴承16c与树脂部16d形成为一体。通过在该轴承16c中插入与X轴方向平行的摇摆轴18，能够将摇摆移动架16可在水平方向(X方向)上滑动地保持在第二移动架2上。在相对于摇摆移动架16设在摄像元件11一侧的第二移动架2上，形成有固定摇摆轴18两端的固定部2a、和与树脂部16d卡合的止转部2b。当在第二移动架2上安装俯仰移动架15和摇摆移动架16时，配置在如图4所示的位置。如图4所示，因为仰俯轴17与摇摆轴18被配置为其轴向大致正交，所以将仰俯移动架15与摇摆移动架16配置成可在相互大致正交的方向上移动。
层压基板19被俯仰移动架15固定。在层压基板19上一体地配置有驱动第二组透镜13的层压线圈。此外，层压基板19上通过挠性印刷基板24配置有霍尔元件21a及21b。
磁铁20由2个磁铁20a及20b构成。磁铁20隔着层压基板19而配置在与线圈(平板线圈)及霍尔元件21对置的部分。此外，磁铁20a及20b分别在一侧两极被磁化。磁铁20a及20b在分别与线圈对置的面的相反面上固定有后轭22a及22b。磁铁20a及20b与后轭22a及22b一起被粘接固定在第二移动架2上。
霍尔元件21由2个霍尔元件21a及21b构成。霍尔元件21通过检测出磁铁20的磁通，可以检测出第二组镜头13的位置。
对置磁轭23夹着第二移动架2的层压基板19配置在相反侧。此外，对置磁轭23是在分别与霍尔元件21a及21b对置的部位通过冲压加工而被实施阶梯式加工。通过阶梯式加工，形成了凹部23a及23b。凹部23a形成于与霍尔元件21a对置的位置。凹部23b形成于与霍尔元件21b对置的位置。
在组合了上述结构的像抖动补偿装置中，如果在层压基板19的线圈中流过电流，则通过磁铁20的磁场和线圈中流过的电流的作用，产生电磁力。具体而言，通过控制流过与磁铁20a对置配置的线圈中的电流，可以将俯仰移动架15向Y方向移动。此外，通过控制流过与磁铁20b对置配置的线圈中的电流，可以使摇摆移动架16向X方向移动。因此，通过同时控制上述2个电流，可使俯仰移动架15及摇摆移动架16同时移动，可使第二组透镜13在相对于光轴大致正交的X方向及Y方向这2个方向上移动。
此外，具体的像抖动补偿控制如下所述地进行。在配置于摄像装置内的移动检测单元中检测出作为像抖动的根源的摄像装置的移动。移动检测单元基于摄像装置的抖动量及抖动方向，生成补偿信号，根据该补偿信号控制2个线圈中分别流过的电流大小，由此可以控制第二组透镜13的移动量及移动方向。
3、霍尔元件21的配置霍尔元件21被安装在形成于挠性印刷基版24上的焊盘上。具体而言，通过将霍尔元件21的端子与挠性印刷基板24的焊盘钎焊连接，可以经挠性印刷基板24向霍尔元件21供给电源，并且，可以取出霍尔元件21的信号。
此外，磁铁20与对置磁轭23之间的间隙越小，磁铁20的工作磁通密度越高。即，在考虑部件大小的偏差等的状态下，磁铁20与对置磁轭23的间隙越小，线圈的电磁力就会越大，较有利。
另一方面，霍尔元件21被安装在挠性印刷基板24的状态下，该霍尔元件21的端面从挠性印刷基板24的表面突出。再者，如果考虑将霍尔元件21与挠性印刷基板24焊接时，在焊锡隆起的状态下固定的情况，则有时霍尔元件21从挠性印刷基板24的表面进一步突出。由此，若霍尔元件21与对置磁轭23之间的间隙过小，霍尔元件21或焊锡与对置磁轭23接触，导致动作不良。
在此，在第一实施方式中，如图5及图6所示，通过阶梯加工对置磁轭23，在与霍尔元件21对置的部位形成凹部23b，由此能够使霍尔元件21b周边的层压基板19与对置磁轭23之间的间隙局部变大。从而，能够使磁铁20b与对置磁轭3之间的间隙变小，因此可以使线圈的电磁力变大，并且可以充分确保霍尔元件21b与对置磁轭23之间的间隙。
虽然省略了图示说明，但在对置磁轭23中，在与霍尔元件21a对置的部位也形成有凹部23a。通过形成凹部23a，可将霍尔元件21a周围的层压基板19与对置磁轭23之间的间隙局部增大。由此，能够减小磁铁20b与对置磁轭23之间的间隙，所以能够增大线圈的电磁力，并且能够充分确保霍尔元件21a与对置磁轭23之间的间隙。
还有，如第一实施方式所示，若沿着光轴方向按照霍尔元件21-层压基板19-磁铁20的顺序配置，则霍尔元件21在层压基板19中被配置在与配置有磁铁20的一侧的面相反的反面，霍尔元件21成为检测来自与磁检测面相反的反方向的磁通的状态。在此状态下，虽然看起来霍尔元件21的磁通检测中好像产生了不良情况，但通过适当设定霍尔元件21内部的磁检出部与磁铁20之间的距离，可以毫无问题地工作。这时，霍尔元件21的磁通的N极及S极的检测方向相反，但在实用上没问题。
4、第一实施方式的结构与现有文献公开的结构的比较在此，比较第一实施方式的像抖动补偿装置的结构和现有文献(日本特开2005-221603号公报)公开的结构。
图10是现有文献中记载的像抖动补偿装置的致动器部分的剖面图。在此，若比较图5所示的第一实施方式的致动器部与图10所示的致动器部，有以下3个不同点。
第一实施方式的结构中，磁铁20是单纯的长方体形状。相对于此，现有文献中记载的磁铁是阶梯形状。
第一实施方式的结构中，在对置磁轭23的与霍尔元件21对置的部分形成有凹部23a及23b。相对于此，现有文献中，磁轭的与霍尔元件对置的部分是平坦地形成。
第一实施方式的结构的情况下，磁铁20、层压基板19及挠性印刷基板24是按照磁铁20-层压基板19-挠性印刷基板24的顺序配置。相对于此，现有文献中，磁铁、层压基板及挠性印刷基板按照磁铁-挠性印刷基板-层压基板的顺序配置。
首先，如第一实施方式中记载的结构，将磁铁11做成单纯的长方体形状具有很大的优点。
如现有文献中记载的结构所示，为了在磁铁上形成阶梯形状，一般方法是将被加工成长方体形状的磁铁通过机械加工削除一部分，并加工成阶梯形状。削除的磁铁的一部分被废弃。但是，如果以这种方法制作磁铁，则需要进行阶梯加工的工序，所以制造成本增加。另外，由于磁铁中产生削除并废弃的部分，所以导致磁铁的材料成本相对增加。此外，在用同一量的磁性材料制作形成有阶梯形状的磁铁和长方体形状的磁铁时，形成了阶梯状的磁铁的制作量比长方体形状的磁铁少，导致材料成本相对提高。
另一方面，如第一实施方式所示的单纯的长方体形状的磁铁20，由于其加工工序少，所以能够降低制造成本。此外，由于在磁铁20中没有削去并废弃的部分，所以不会增加相对的材料成本。此外，与形成阶梯形状的磁铁相比，能够用相同量的磁性材料制作更多的磁铁，所以能够相对地降低材料成本。
尤其是，为了以更小的尺寸得到大的推力，所以用于像抖动补偿装置的磁铁使用Nd-Fe-B系或Sm-Co系等能积较大的磁性材料。但是，近年来Nd或Sm等稀土类金属材料的材料价格高涨，磁性材料使用量的微小差别，也不能忽视。
在第一实施方式所示结构的情况下，对置磁轭23形成为阶梯形状(凹部23a及23b)，所以与平板的对置磁轭相比，对置磁轭的加工稍微复杂。但是，如果用冲压加工在对置磁轭上形成阶梯形状，则只是金属模具稍微复杂，生产量及材料的使用量几乎不产生变化，能够以大致同等的成本制作对置磁轭。
如上所示，通过采用第一实施方式的结构，能够大幅降低磁铁20及对置磁轭23的总成本。
4.2不同点3的详细说明如第一实施方式所示，将挠性印刷基板24配置在层压基板19的对置磁轭23一侧的结构有如下优点。
首先，第一个优点是，第一实施方式的结构中的推力特性优良。如现有文献中记载的结构，在挠性印刷基板被配置在层压基板的磁铁一侧的情况下，在磁铁和层压基板之间配置有挠性印刷基板，所以磁铁和层压基板之间的距离增加了相当于挠性印刷基板的厚度的量。相对于此，如第一实施方式所示，当挠性印刷基板24被配置在层压基板19的对置磁轭23一侧的情况下，能够缩小磁铁20和层压基板19之间的距离。
具体而言，通常挠性印刷基板的厚度大约是0.1mm，所以在挠性印刷基板24配置在层压基板19的对置磁轭23一侧的情况下，能够使磁铁20和层压基板19之间的距离接近于约0.1mm。
在此，为了确认推力的效果，准备层压基板19的厚度为0.5mm、从磁铁20的表面到对置磁轭23表面的间隙为1.3mm的致动器，进行磁场分析仿真来比较致动器的推力的结果，得到了层压基板19接近磁铁20的表面0.1mm时推力大约提高5％的结果。
这样，通过将挠性印刷基板24配置在层压基板19的对置磁轭23一侧，能够以相同的尺寸实现推力更大的致动器。
接着，第2个优点在于霍尔元件的安装。如现有文献中记载的结构，在挠性印刷基板配置在层压基板的磁铁一侧的情况下，将霍尔元件安装到挠性印刷基板上时，霍尔元件主体或霍尔元件的端子部从挠性印刷基板突出配置。这时，为了在防止霍尔元件与对置磁轭的接触的同时，确保霍尔元件与对置磁轭之间的间隙，需要在磁铁上形成阶梯形状、或加大磁铁和层压基板之间的间隙。在这样的结构中，产生在[4-1.不同点1及2的详细说明]的部分说明的问题。
相对于此，如第一实施方式所示，在多层基板19的对置磁轭23一侧配置了挠性印刷基板24的情况下，能够将霍尔元件21不从层压基板19的磁铁20一侧突出就安装。因此，不需要在磁铁20上形成阶梯形状，不必加大层压基板19和磁铁20之间的间隙，所以，如在[4.1不同点1及2的详细说明]的部分说明的那样，能够降低磁铁20的成本。此外，能够实现推力大的致动器。
在第一实施方式的结构中，通过在对置磁轭23的与霍尔元件21对置的部分形成阶梯形状或凹部23a及23b，能够得到确保推力的同时，实现了小型化、轻量化及低成本化的致动器。
此外，在维持了必要性能的状态下，能够将线圈及磁铁小型化，能够实现小型、轻量及低成本的像抖动补偿装置。
此外，在上述实施方式中，将后轭22和对置磁轭23分别独立地构成，但是，即使用一个部件将后轭部和对置磁轭构成为一体，也有同样的效果。
(第二实施方式)在第二实施方式中，示出改进了第一实施方式所示的对置磁轭的结构。
图7A是表示第二实施方式的对置磁轭的立体图。图7B是图7A中的沿C-C部分的剖面图。此外，第二实施方式的像抖动补偿装置的结构，除了对置磁轭31之外，均与上述第一实施方式相同。
如图5所示，第一实施方式所示的对置磁轭23包括外周部分形成阶梯形状(凹部23a及23b)。即，在对置磁轭23的与霍尔元件21对置的面上，凹部23a及23b一直形成到对置磁轭23的短边方向的边缘部。
第二实施方式所示的对置磁轭31如图7B所示，在对置磁轭31中，仅在与霍尔元件21对置的部分形成有阶梯形状(凹部31a及31b)。即，如图7A所示，在凹部31a及31b的周围，形成有与对置磁轭31的主面成为同一面的平坦部31c和31d。
通过构成图7A及图7B所示的结构，首先提高对置磁轭31的强度。尤其是，在对置磁轭31的厚度较薄的情况下，若设定为第一实施方式所示的形状，则对置磁轭23受外力而容易变形。但是，若设定为第二实施方式所示的形状，则作为阶梯部分的平坦部31c、31d起到加强筋的作用，提高强度。
此外，若设定为第一实施方式所示的形状，则在阶梯部分产生歪曲，有时使对置磁轭23整体的平面度变差。但是，在第二实施方式所示的结构中，通过形成与对置磁轭31的主面是同一面的平坦部31c、31d，容易确保对置磁轭31的平面度。
在第二实施方式所示的结构中，在对磁性能不产生影响的范围内，通过将对置磁轭31做得更薄，能够实现像抖动补偿装置的薄型化、轻量化。
根据如上所述的第二实施方式，能够实现像抖动补偿装置的小型化、轻量化及低成本化。此外，能够实现小型、轻量、低成本的镜头镜筒。此外，通过将上述镜头镜筒采用在摄像装置中，能够实现可小型化、轻量化、低成本化的摄像装置。
再有，第二实施方式的对置磁轭31是仅对与霍尔元件21对置的部分进行阶梯加工的结构，但是，与上述相反，将与霍尔元件21对置的部分的面作为基准面留下来，并且只对线圈图形部进行阶梯加工，也具有同样的效果。
此外，在第一实施方式及第二实施方式中，在安装了第2组透镜13的俯仰移动架15上固定线圈，并利用致动器使俯仰移动架15在X方向及Y方向移动，但是，即使在摇摆移动架16上也固定线圈，用固定在俯仰移动架15上的线圈将摇摆移动架16在Y方向上驱动，并用设在摇摆移动架16上的线圈使其在X方向上移动的结构，也同样。
在第一实施方式及第二实施方式中，只采用使第2组透镜在Y方向及X方向上移动的两个致动器中的某一个，另一个致动器也可以是其他结构的致动器。
本发明的像抖动补偿装置，包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
通过该结构，即使平板线圈和磁铁之间的间隙很窄，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。因此，能够使装置小型化。
本发明的像抖动补偿装置也可以是如下结构还具备对置磁轭；上述对置磁轭与上述位置检测传感器对置，被配置在从上述位置检测传感器看时与配置有上述磁铁的一侧的相反一侧；在与上述位置检测传感器对置的面上，至少在与上述位置检测传感器对置的部分形成有凹部。
通过该结构，即使位置检测传感器从基板突出，也能够使对置磁轭与基板之间的间隔变窄，所以能够小型化。
本发明的像抖动补偿装置也可以是如下结构上述凹部的周围被与上述对置磁轭的主面成为同一面的平坦部包围。
通过该结构，能够提高对置磁轭的强度。
本发明的像抖动补偿装置也可以具有如下结构上述磁铁的形状是长方体形状。
通过该结构，由于不需要在磁铁上形成阶梯形状，所以不需要加工成阶梯形状的工序，能够削减制造成本。此外，能够相对削减材料成本。
本发明的像抖动补偿装置也可以具有如下结构上述位置检测传感器安装在挠性基板上，上述挠性基板被安装在上述平板线圈的2面中的、与配置有上述磁铁的一侧相反的一侧的面上。
通过该结构，能够缩短磁铁与平板线圈的距离，所以能够得到大的推力。
本发明的镜头镜筒是具备像抖动补偿装置的镜头镜筒，上述像抖动补偿装置包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
通过该结构，即使缩小平板线圈和磁铁之间的间隙，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。因此，能够使装置小型化。
本发明的摄像装置是具备像抖动补偿装置的摄像装置，上述像抖动补偿装置包括包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
通过该结构，即使平板线圈和磁铁之间的间隙很窄，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。因此，能够使装置小型化。
本发明能够适用于具备线圈、位置检测传感器、磁铁的光学像抖动补偿装置。此外，这样的像抖动补偿装置能够安装于数字静像照相机、摄像机、带相机的便携式电话终端等的摄像装置所使用的镜头镜筒中。
权利要求
1.一种像抖动补偿装置，其特征在于，包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
2.如权利要求1所述的像抖动补偿装置，其特征在于，还具备对置磁轭；上述对置磁轭与上述位置检测传感器对置，被配置在从上述位置检测传感器看时与配置有上述磁铁的一侧的相反一侧；上述对置磁轭在与上述位置检测传感器对置的面上，至少在与上述位置检测传感器对置的部分形成有凹部。
3.如权利要求2所述的像抖动补偿装置，其特征在于，上述凹部的周围被与上述对置磁轭的主面成为同一面的平坦部包围。
4.如权利要求1所述的像抖动补偿装置，其特征在于，上述磁铁的形状是长方体形状。
5.如权利要求1所述的像抖动补偿装置，其特征在于，上述位置检测传感器安装在挠性基板上，上述挠性基板被安装在上述平板线圈的2面中的、与配置有上述磁铁的一侧相反的一侧的面上。
6.一种镜头镜筒，具备像抖动补偿装置，其特征在于，上述像抖动补偿装置包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
7.一种摄像装置，具备像抖动补偿装置，其特征在于，上述像抖动补偿装置包括包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
全文摘要
本发明的像抖动补偿装置包括具有线圈图形的层压基板(19)；固定在层压基板(19)上的霍尔元件(21)；磁铁(20)；后轭(22)；对置磁轭(23)；挠性印刷基板，引出向层压基板上的线圈图形和霍尔元件(21)的布线。在对置磁轭(23)中，在与霍尔元件(21)对置的部分形成有阶梯形状(凹部23a及23b)。从而，在透镜移动式的像抖动补偿装置中，实现小型化、轻量化及低成本化。
文档编号H04N5/232GK101017308SQ200710005460
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月10日
发明者藤中广康, 小池贵之, 桑原巧, 长谷川敦司 申请人:松下电器产业株式会社
技术领域：
本发明涉及使一部分透镜在光轴方向和垂直方向上移动而进行像抖动补偿的所谓透镜移动式的像抖动补偿装置。此外，涉及具备这样的像抖动补偿装置的镜头镜筒。而且，涉及具备上述像抖动补偿装置或上述镜头镜筒的摄像装置。特别涉及摄像机、数字静像照相机等摄像装置。
背景技术：
近年来，随着数字静像照相机的小型化、轻量化、及高像质化的推进，使用便利性显著提高。其结果，数字静像照相机代替以往的银盐相机而广泛普及。银盐相机是将光学像曝光在胶卷上进行摄影，与此相比，数字静像照相机的用拍摄面的面积很小的摄像元件进行摄影的构造，有利于相机主体的小型化及轻量化。但是，数字静像照相机被小型化及轻量化，使用者手持相机主体来进行摄影时，容易产生手抖动，难以稳定相机主体的姿势。从而，存在相机主体晃动而导致摄影图像模糊的问题。因此，为了减轻因相机主体晃动而导致的摄影图像的模糊，开发了很多安装像抖动补偿装置的数字静像照相机，并且已经商品化。以往的像抖动补偿装置公开于例如专利文献1(日本特开2002-229090号公报)。
图8是以往的像抖动补偿装置的立体图。
如图8所示，以往的像抖动补偿装置具备第二组透镜113、俯仰(ピツチング)移动架115、摇摆(ヨ一イング)移动架116、第二移动架102、层压基板119、磁轭125、磁铁120。
第二组透镜113被俯仰移动架115保持。俯仰移动架115隔着摇摆移动架116自由移动地被支承在第二移动架102上。在俯仰移动架115上固定有层压基板19，该层压基板19上设有用于将俯仰移动架115分别在仰俯方向及摇摆方向上驱动的线圈。
另一方面，第二移动架102上固定有磁轭125。在磁轭125上，在与线圈对置的位置固定有磁铁120。
在这样的结构中，根据相机主体的抖动量对线圈供给电力，在线圈与磁铁120之间产生驱动力。通过该驱动力移动俯仰移动架115及第二组透镜113。补偿透镜113通过向与光轴大致正交的方向移动，可减少光学像的抖动。
在以往技术中，为了产生驱动俯仰移动架115及第二组透镜113所需的充分的驱动力，需要使磁铁120和线圈的大小足够大。但是，如果增大磁铁120及线圈，则像抖动补偿装置大型化。如果像抖动补偿装置大型化，则镜头镜筒或摄像装置也大型化。
作为解决上述问题的方案，公开了专利文献2(日本特开2005-221603号公报)记载的技术。
图9是专利文献2中记载的像抖动补偿装置的分解立体图。图10是像抖动补偿装置中的磁铁120附近的主要部分剖面图。
如图9及图10所示，磁铁120上形成有厚壁部120a与薄壁部120b。如图10所示，厚壁部120a与致动器的线圈(未图示)对置，薄壁部120b与位置检测用的霍尔元件121对置。由于霍尔元件121从层压基板119的表面突出配置，所以，霍尔元件121的一部分配置在由薄壁部120b形成的凹部内。因此，磁轭125可以小型化及薄型化。此外，磁铁120与线圈的间隔、以及磁铁120与霍尔元件121的间隔可以分别设为最佳间隔，即使小型化及薄型化，也可以充分得到作为致动器的推力。
但是，在专利文献2记载的结构中，为了在磁铁120上形成薄壁部120b，需要将加工成长方形的磁铁进一步通过机械加工削除一部分。如果以这种方法制作磁铁120，则需要削除磁铁120的一部分的工序，所以导致加工成本增加。
此外，由于在磁铁120中产生削除部分，所以为了形成同一体积的磁铁需要更多量的磁性材料，磁铁的材料成本相对提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现小型化、轻量化及低成本化的像抖动补偿装置，此外，还提供一种具备如上所述的像抖动补偿装置的镜头镜筒及摄像装置。
本发明的像抖动补偿装置，包括偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
根据这种构成，即使缩小平板线圈和磁铁之间的间隙，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。
本发明的像抖动补偿装置中，在确保充分的推力的同时能够将致动器小型化及轻量化，实现了像抖动补偿装置的小型化及轻量化。
此外，可以削减生产成本及材料成本。
图1是第一实施方式的镜头镜筒的剖面图。
图2是第一实施方式的镜头镜筒的分解立体图。
图3是第一实施方式的像抖动补偿装置的分解立体图。
图4是第一实施方式的像抖动补偿装置的正视图。
图5是第一实施方式的像抖动补偿装置的沿A-A部分的剖面图。
图6是第一实施方式的像抖动补偿装置的沿B-B部分的剖面图。
图7A是第二实施方式的对置磁轭的立体图。
图7B是第二实施方式的对置磁轭的沿C-C部分的剖面图。
图8是以往的像抖动补偿装置的立体图。
图9是以往记载的像抖动补偿装置的分解立体图。
图10是以往记载的像抖动补偿装置的致动器部分的剖面图。
具体实施例方式
(第一实施方式)1、摄像装置的结构及动作图1是实施方式的镜头镜筒的剖面图。图2是镜头镜筒的分解立体图。
如图1及图2所示，第一实施方式的镜头镜筒具备第1移动架1、第2移动架2、第三移动架3、驱动架4、直进架5、固定架6及主法兰7。
第1移动架1保持包含物镜的第一组透镜12。此外，第一移动架1在光轴方向上可移动地被保持在驱动架4上。
第二移动架2(保持架)具备快门单元8、俯仰移动架15、层压基板19、磁铁20、霍尔元件21、后轭22、对置磁轭23及挠性印刷基板24。此外，第二移动架2被支承在驱动架4上，可在光轴方向上移动。另外，第二移动架2保持第二组透镜13。
第三移动架3保持第三组透镜14。此外，第三移动架3被固定架6支承着，可在光轴方向上移动。另外，第三移动架3配置在主法兰7的前面，配置成在光轴方向上自由移动。第三移动架3由步进马达10驱动，可进行聚焦。
驱动架4的外周圆筒面形成有齿轮，在内周圆筒面形成有凸轮槽。此外，通过从DC齿轮传动马达9经齿轮列把驱动力传递给上述齿轮，由此驱动架4以光轴为中心被旋转驱动。此外，在第一移动架1的外周圆筒面形成的凸轮销可自由移动地嵌合在上述凸轮槽中。此外，驱动架4的外周圆筒面上形成有凸轮销，该凸轮销可自由移动地嵌合在形成于固定架6上的凸轮槽中。由此，通过驱动架4以光轴为中心被旋转驱动，第1移动架1及直进架5向光轴方向移动，并且使驱动架4自身一边旋转一边向光轴方向移动。
直进架5上形成有相对于光轴平行的槽，以便从内周圆筒面贯通到外周圆筒面。在该槽上贯通配置着在第一移动架1的外周圆筒面上形成的凸轮销。贯通槽的凸轮销可自由移动地嵌合于在驱动架4的内周圆筒面上形成的凸轮槽中。
固定架6构成镜头镜筒的外筒，旋转自由地保持驱动架4。此外，固定架6被保持为使直进架5在光轴方向上自由移动。在直进架5的内周圆筒面配置有第一移动架、第二移动架(2组移动架)。通过从DC齿轮传动马达9传递的驱动力使驱动架4旋转，由此可以使第一移动架1及第二移动架2在光轴方向上移动，能够进行光学变焦。
主法兰7的前面固定有固定架6。此外，在主法兰7的背面固定有摄像元件11。从第一组透镜12侧入射的光线通过第二组透镜13及第三组透镜14，在摄像元件11上成像，由摄像元件11将光变换为电信号，从而能够对光学像进行摄像。
2、像抖动补偿装置的结构及动作图3是实施方式的像抖动补偿装置的分解立体图。图4是像抖动补偿装置的正视图，是从第二组透镜13一侧观察的立体图。图5是图4中的沿A-A部分的剖面图。图6是图4中的沿B-B部分的剖面图。
在图3，第二组透镜13a、13b、俯仰移动架15、摇摆移动架16、仰俯轴17、摇摆轴18、层压基板19、磁铁20a、20b、霍尔元件21a、21b、后轭22a、22b及对置磁轭23被组装在第二移动架2上。
如图3所示，第二组透镜13a及13b(补偿透镜)是用于在摄影时补偿像抖动的透镜。具体地说，将第二组透镜13a及13b向与光轴正交的方向移动，使光轴向补偿摄像装置1的抖动的方向移位，从而可以补偿像抖动。此外，第二组透镜13被固定在俯仰移动架15上。
俯仰移动架15被配置成可以在相对于摇摆移动架16垂直的方向(Y方向)即仰俯方向上移动。此外，由于摇摆移动架16可在水平方向(X方向)即摇摆方向上移动，所以第二组透镜13可在仰俯方向及摇摆方向上移动。该俯仰移动架15上形成有轴承15a和止转部15b。通过在该轴承15a中插入与Y轴方向平行的仰俯轴17、并在止转部15b卡合与Y轴方向平行的树脂部16a，配置成限制俯仰移动架15向光轴方向(图3的点划线)移动的同时可在垂直方向(Y方向)上移动。
摇摆移动架16配置在俯仰移动架15的摄像元件11一侧的面上，能够使第二组透镜13在水平方向(X方向)上移动。摇摆移动架16上形成有固定部16b，该固定部16b用于固定仰俯轴17的两端，该仰俯轴17用于使如前所述的俯仰移动架15在仰俯方向(Y方向)上滑动。此外，用于与俯仰移动架15的止转部15b卡合的树脂部16a形成为一体。另外，摇摆移动架16的轴承16c与树脂部16d形成为一体。通过在该轴承16c中插入与X轴方向平行的摇摆轴18，能够将摇摆移动架16可在水平方向(X方向)上滑动地保持在第二移动架2上。在相对于摇摆移动架16设在摄像元件11一侧的第二移动架2上，形成有固定摇摆轴18两端的固定部2a、和与树脂部16d卡合的止转部2b。当在第二移动架2上安装俯仰移动架15和摇摆移动架16时，配置在如图4所示的位置。如图4所示，因为仰俯轴17与摇摆轴18被配置为其轴向大致正交，所以将仰俯移动架15与摇摆移动架16配置成可在相互大致正交的方向上移动。
层压基板19被俯仰移动架15固定。在层压基板19上一体地配置有驱动第二组透镜13的层压线圈。此外，层压基板19上通过挠性印刷基板24配置有霍尔元件21a及21b。
磁铁20由2个磁铁20a及20b构成。磁铁20隔着层压基板19而配置在与线圈(平板线圈)及霍尔元件21对置的部分。此外，磁铁20a及20b分别在一侧两极被磁化。磁铁20a及20b在分别与线圈对置的面的相反面上固定有后轭22a及22b。磁铁20a及20b与后轭22a及22b一起被粘接固定在第二移动架2上。
霍尔元件21由2个霍尔元件21a及21b构成。霍尔元件21通过检测出磁铁20的磁通，可以检测出第二组镜头13的位置。
对置磁轭23夹着第二移动架2的层压基板19配置在相反侧。此外，对置磁轭23是在分别与霍尔元件21a及21b对置的部位通过冲压加工而被实施阶梯式加工。通过阶梯式加工，形成了凹部23a及23b。凹部23a形成于与霍尔元件21a对置的位置。凹部23b形成于与霍尔元件21b对置的位置。
在组合了上述结构的像抖动补偿装置中，如果在层压基板19的线圈中流过电流，则通过磁铁20的磁场和线圈中流过的电流的作用，产生电磁力。具体而言，通过控制流过与磁铁20a对置配置的线圈中的电流，可以将俯仰移动架15向Y方向移动。此外，通过控制流过与磁铁20b对置配置的线圈中的电流，可以使摇摆移动架16向X方向移动。因此，通过同时控制上述2个电流，可使俯仰移动架15及摇摆移动架16同时移动，可使第二组透镜13在相对于光轴大致正交的X方向及Y方向这2个方向上移动。
此外，具体的像抖动补偿控制如下所述地进行。在配置于摄像装置内的移动检测单元中检测出作为像抖动的根源的摄像装置的移动。移动检测单元基于摄像装置的抖动量及抖动方向，生成补偿信号，根据该补偿信号控制2个线圈中分别流过的电流大小，由此可以控制第二组透镜13的移动量及移动方向。
3、霍尔元件21的配置霍尔元件21被安装在形成于挠性印刷基版24上的焊盘上。具体而言，通过将霍尔元件21的端子与挠性印刷基板24的焊盘钎焊连接，可以经挠性印刷基板24向霍尔元件21供给电源，并且，可以取出霍尔元件21的信号。
此外，磁铁20与对置磁轭23之间的间隙越小，磁铁20的工作磁通密度越高。即，在考虑部件大小的偏差等的状态下，磁铁20与对置磁轭23的间隙越小，线圈的电磁力就会越大，较有利。
另一方面，霍尔元件21被安装在挠性印刷基板24的状态下，该霍尔元件21的端面从挠性印刷基板24的表面突出。再者，如果考虑将霍尔元件21与挠性印刷基板24焊接时，在焊锡隆起的状态下固定的情况，则有时霍尔元件21从挠性印刷基板24的表面进一步突出。由此，若霍尔元件21与对置磁轭23之间的间隙过小，霍尔元件21或焊锡与对置磁轭23接触，导致动作不良。
在此，在第一实施方式中，如图5及图6所示，通过阶梯加工对置磁轭23，在与霍尔元件21对置的部位形成凹部23b，由此能够使霍尔元件21b周边的层压基板19与对置磁轭23之间的间隙局部变大。从而，能够使磁铁20b与对置磁轭3之间的间隙变小，因此可以使线圈的电磁力变大，并且可以充分确保霍尔元件21b与对置磁轭23之间的间隙。
虽然省略了图示说明，但在对置磁轭23中，在与霍尔元件21a对置的部位也形成有凹部23a。通过形成凹部23a，可将霍尔元件21a周围的层压基板19与对置磁轭23之间的间隙局部增大。由此，能够减小磁铁20b与对置磁轭23之间的间隙，所以能够增大线圈的电磁力，并且能够充分确保霍尔元件21a与对置磁轭23之间的间隙。
还有，如第一实施方式所示，若沿着光轴方向按照霍尔元件21-层压基板19-磁铁20的顺序配置，则霍尔元件21在层压基板19中被配置在与配置有磁铁20的一侧的面相反的反面，霍尔元件21成为检测来自与磁检测面相反的反方向的磁通的状态。在此状态下，虽然看起来霍尔元件21的磁通检测中好像产生了不良情况，但通过适当设定霍尔元件21内部的磁检出部与磁铁20之间的距离，可以毫无问题地工作。这时，霍尔元件21的磁通的N极及S极的检测方向相反，但在实用上没问题。
4、第一实施方式的结构与现有文献公开的结构的比较在此，比较第一实施方式的像抖动补偿装置的结构和现有文献(日本特开2005-221603号公报)公开的结构。
图10是现有文献中记载的像抖动补偿装置的致动器部分的剖面图。在此，若比较图5所示的第一实施方式的致动器部与图10所示的致动器部，有以下3个不同点。
第一实施方式的结构中，磁铁20是单纯的长方体形状。相对于此，现有文献中记载的磁铁是阶梯形状。
第一实施方式的结构中，在对置磁轭23的与霍尔元件21对置的部分形成有凹部23a及23b。相对于此，现有文献中，磁轭的与霍尔元件对置的部分是平坦地形成。
第一实施方式的结构的情况下，磁铁20、层压基板19及挠性印刷基板24是按照磁铁20-层压基板19-挠性印刷基板24的顺序配置。相对于此，现有文献中，磁铁、层压基板及挠性印刷基板按照磁铁-挠性印刷基板-层压基板的顺序配置。
首先，如第一实施方式中记载的结构，将磁铁11做成单纯的长方体形状具有很大的优点。
如现有文献中记载的结构所示，为了在磁铁上形成阶梯形状，一般方法是将被加工成长方体形状的磁铁通过机械加工削除一部分，并加工成阶梯形状。削除的磁铁的一部分被废弃。但是，如果以这种方法制作磁铁，则需要进行阶梯加工的工序，所以制造成本增加。另外，由于磁铁中产生削除并废弃的部分，所以导致磁铁的材料成本相对增加。此外，在用同一量的磁性材料制作形成有阶梯形状的磁铁和长方体形状的磁铁时，形成了阶梯状的磁铁的制作量比长方体形状的磁铁少，导致材料成本相对提高。
另一方面，如第一实施方式所示的单纯的长方体形状的磁铁20，由于其加工工序少，所以能够降低制造成本。此外，由于在磁铁20中没有削去并废弃的部分，所以不会增加相对的材料成本。此外，与形成阶梯形状的磁铁相比，能够用相同量的磁性材料制作更多的磁铁，所以能够相对地降低材料成本。
尤其是，为了以更小的尺寸得到大的推力，所以用于像抖动补偿装置的磁铁使用Nd-Fe-B系或Sm-Co系等能积较大的磁性材料。但是，近年来Nd或Sm等稀土类金属材料的材料价格高涨，磁性材料使用量的微小差别，也不能忽视。
在第一实施方式所示结构的情况下，对置磁轭23形成为阶梯形状(凹部23a及23b)，所以与平板的对置磁轭相比，对置磁轭的加工稍微复杂。但是，如果用冲压加工在对置磁轭上形成阶梯形状，则只是金属模具稍微复杂，生产量及材料的使用量几乎不产生变化，能够以大致同等的成本制作对置磁轭。
如上所示，通过采用第一实施方式的结构，能够大幅降低磁铁20及对置磁轭23的总成本。
4.2不同点3的详细说明如第一实施方式所示，将挠性印刷基板24配置在层压基板19的对置磁轭23一侧的结构有如下优点。
首先，第一个优点是，第一实施方式的结构中的推力特性优良。如现有文献中记载的结构，在挠性印刷基板被配置在层压基板的磁铁一侧的情况下，在磁铁和层压基板之间配置有挠性印刷基板，所以磁铁和层压基板之间的距离增加了相当于挠性印刷基板的厚度的量。相对于此，如第一实施方式所示，当挠性印刷基板24被配置在层压基板19的对置磁轭23一侧的情况下，能够缩小磁铁20和层压基板19之间的距离。
具体而言，通常挠性印刷基板的厚度大约是0.1mm，所以在挠性印刷基板24配置在层压基板19的对置磁轭23一侧的情况下，能够使磁铁20和层压基板19之间的距离接近于约0.1mm。
在此，为了确认推力的效果，准备层压基板19的厚度为0.5mm、从磁铁20的表面到对置磁轭23表面的间隙为1.3mm的致动器，进行磁场分析仿真来比较致动器的推力的结果，得到了层压基板19接近磁铁20的表面0.1mm时推力大约提高5％的结果。
这样，通过将挠性印刷基板24配置在层压基板19的对置磁轭23一侧，能够以相同的尺寸实现推力更大的致动器。
接着，第2个优点在于霍尔元件的安装。如现有文献中记载的结构，在挠性印刷基板配置在层压基板的磁铁一侧的情况下，将霍尔元件安装到挠性印刷基板上时，霍尔元件主体或霍尔元件的端子部从挠性印刷基板突出配置。这时，为了在防止霍尔元件与对置磁轭的接触的同时，确保霍尔元件与对置磁轭之间的间隙，需要在磁铁上形成阶梯形状、或加大磁铁和层压基板之间的间隙。在这样的结构中，产生在[4-1.不同点1及2的详细说明]的部分说明的问题。
相对于此，如第一实施方式所示，在多层基板19的对置磁轭23一侧配置了挠性印刷基板24的情况下，能够将霍尔元件21不从层压基板19的磁铁20一侧突出就安装。因此，不需要在磁铁20上形成阶梯形状，不必加大层压基板19和磁铁20之间的间隙，所以，如在[4.1不同点1及2的详细说明]的部分说明的那样，能够降低磁铁20的成本。此外，能够实现推力大的致动器。
在第一实施方式的结构中，通过在对置磁轭23的与霍尔元件21对置的部分形成阶梯形状或凹部23a及23b，能够得到确保推力的同时，实现了小型化、轻量化及低成本化的致动器。
此外，在维持了必要性能的状态下，能够将线圈及磁铁小型化，能够实现小型、轻量及低成本的像抖动补偿装置。
此外，在上述实施方式中，将后轭22和对置磁轭23分别独立地构成，但是，即使用一个部件将后轭部和对置磁轭构成为一体，也有同样的效果。
(第二实施方式)在第二实施方式中，示出改进了第一实施方式所示的对置磁轭的结构。
图7A是表示第二实施方式的对置磁轭的立体图。图7B是图7A中的沿C-C部分的剖面图。此外，第二实施方式的像抖动补偿装置的结构，除了对置磁轭31之外，均与上述第一实施方式相同。
如图5所示，第一实施方式所示的对置磁轭23包括外周部分形成阶梯形状(凹部23a及23b)。即，在对置磁轭23的与霍尔元件21对置的面上，凹部23a及23b一直形成到对置磁轭23的短边方向的边缘部。
第二实施方式所示的对置磁轭31如图7B所示，在对置磁轭31中，仅在与霍尔元件21对置的部分形成有阶梯形状(凹部31a及31b)。即，如图7A所示，在凹部31a及31b的周围，形成有与对置磁轭31的主面成为同一面的平坦部31c和31d。
通过构成图7A及图7B所示的结构，首先提高对置磁轭31的强度。尤其是，在对置磁轭31的厚度较薄的情况下，若设定为第一实施方式所示的形状，则对置磁轭23受外力而容易变形。但是，若设定为第二实施方式所示的形状，则作为阶梯部分的平坦部31c、31d起到加强筋的作用，提高强度。
此外，若设定为第一实施方式所示的形状，则在阶梯部分产生歪曲，有时使对置磁轭23整体的平面度变差。但是，在第二实施方式所示的结构中，通过形成与对置磁轭31的主面是同一面的平坦部31c、31d，容易确保对置磁轭31的平面度。
在第二实施方式所示的结构中，在对磁性能不产生影响的范围内，通过将对置磁轭31做得更薄，能够实现像抖动补偿装置的薄型化、轻量化。
根据如上所述的第二实施方式，能够实现像抖动补偿装置的小型化、轻量化及低成本化。此外，能够实现小型、轻量、低成本的镜头镜筒。此外，通过将上述镜头镜筒采用在摄像装置中，能够实现可小型化、轻量化、低成本化的摄像装置。
再有，第二实施方式的对置磁轭31是仅对与霍尔元件21对置的部分进行阶梯加工的结构，但是，与上述相反，将与霍尔元件21对置的部分的面作为基准面留下来，并且只对线圈图形部进行阶梯加工，也具有同样的效果。
此外，在第一实施方式及第二实施方式中，在安装了第2组透镜13的俯仰移动架15上固定线圈，并利用致动器使俯仰移动架15在X方向及Y方向移动，但是，即使在摇摆移动架16上也固定线圈，用固定在俯仰移动架15上的线圈将摇摆移动架16在Y方向上驱动，并用设在摇摆移动架16上的线圈使其在X方向上移动的结构，也同样。
在第一实施方式及第二实施方式中，只采用使第2组透镜在Y方向及X方向上移动的两个致动器中的某一个，另一个致动器也可以是其他结构的致动器。
本发明的像抖动补偿装置，包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
通过该结构，即使平板线圈和磁铁之间的间隙很窄，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。因此，能够使装置小型化。
本发明的像抖动补偿装置也可以是如下结构还具备对置磁轭；上述对置磁轭与上述位置检测传感器对置，被配置在从上述位置检测传感器看时与配置有上述磁铁的一侧的相反一侧；在与上述位置检测传感器对置的面上，至少在与上述位置检测传感器对置的部分形成有凹部。
通过该结构，即使位置检测传感器从基板突出，也能够使对置磁轭与基板之间的间隔变窄，所以能够小型化。
本发明的像抖动补偿装置也可以是如下结构上述凹部的周围被与上述对置磁轭的主面成为同一面的平坦部包围。
通过该结构，能够提高对置磁轭的强度。
本发明的像抖动补偿装置也可以具有如下结构上述磁铁的形状是长方体形状。
通过该结构，由于不需要在磁铁上形成阶梯形状，所以不需要加工成阶梯形状的工序，能够削减制造成本。此外，能够相对削减材料成本。
本发明的像抖动补偿装置也可以具有如下结构上述位置检测传感器安装在挠性基板上，上述挠性基板被安装在上述平板线圈的2面中的、与配置有上述磁铁的一侧相反的一侧的面上。
通过该结构，能够缩短磁铁与平板线圈的距离，所以能够得到大的推力。
本发明的镜头镜筒是具备像抖动补偿装置的镜头镜筒，上述像抖动补偿装置包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
通过该结构，即使缩小平板线圈和磁铁之间的间隙，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。因此，能够使装置小型化。
本发明的摄像装置是具备像抖动补偿装置的摄像装置，上述像抖动补偿装置包括包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
通过该结构，即使平板线圈和磁铁之间的间隙很窄，也能够确保位置检测传感器和对置磁轭之间的间隙，所以，即使使用小型磁铁，也能够得到充分的推力。因此，能够使装置小型化。
本发明能够适用于具备线圈、位置检测传感器、磁铁的光学像抖动补偿装置。此外，这样的像抖动补偿装置能够安装于数字静像照相机、摄像机、带相机的便携式电话终端等的摄像装置所使用的镜头镜筒中。
权利要求
1.一种像抖动补偿装置，其特征在于，包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
2.如权利要求1所述的像抖动补偿装置，其特征在于，还具备对置磁轭；上述对置磁轭与上述位置检测传感器对置，被配置在从上述位置检测传感器看时与配置有上述磁铁的一侧的相反一侧；上述对置磁轭在与上述位置检测传感器对置的面上，至少在与上述位置检测传感器对置的部分形成有凹部。
3.如权利要求2所述的像抖动补偿装置，其特征在于，上述凹部的周围被与上述对置磁轭的主面成为同一面的平坦部包围。
4.如权利要求1所述的像抖动补偿装置，其特征在于，上述磁铁的形状是长方体形状。
5.如权利要求1所述的像抖动补偿装置，其特征在于，上述位置检测传感器安装在挠性基板上，上述挠性基板被安装在上述平板线圈的2面中的、与配置有上述磁铁的一侧相反的一侧的面上。
6.一种镜头镜筒，具备像抖动补偿装置，其特征在于，上述像抖动补偿装置包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
7.一种摄像装置，具备像抖动补偿装置，其特征在于，上述像抖动补偿装置包括包括补偿透镜，至少包含一片透镜，用于补偿被摄体像的抖动；保持架，保持上述补偿透镜；和补偿单元架，直接或间接地保持上述保持架，使上述保持架可以在与上述透镜的光轴垂直的面内移动；上述补偿单元架至少具备磁铁，上述保持架至少具备平板线圈，具有线圈图形，该线圈图形用于利用上述磁铁的磁力使上述保持架可移动；和位置检测传感器，利用上述磁铁的磁力，检测出用于把握上述保持架和上述补偿单元架之间的相对位置的信息；上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁沿着上述透镜的光轴的方向，按照上述位置检测传感器、上述平板线圈及上述磁铁的顺序配置。
全文摘要
本发明的像抖动补偿装置包括具有线圈图形的层压基板(19)；固定在层压基板(19)上的霍尔元件(21)；磁铁(20)；后轭(22)；对置磁轭(23)；挠性印刷基板，引出向层压基板上的线圈图形和霍尔元件(21)的布线。在对置磁轭(23)中，在与霍尔元件(21)对置的部分形成有阶梯形状(凹部23a及23b)。从而，在透镜移动式的像抖动补偿装置中，实现小型化、轻量化及低成本化。
文档编号H04N5/232GK101017308SQ200710005460
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月10日
发明者藤中广康, 小池贵之, 桑原巧, 长谷川敦司 申请人:松下电器产业株式会社
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