透镜单元及摄像装置的制造方法

xiaoxiao2020-10-23  14

透镜单元及摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有能够遮光的快门等并且具有光学地校正像抖动的机构的透镜单元及具有其的摄像装置。
【背景技术】
[0002]以往以来,公知具有如下结构的像抖动校正单元:为了防止在手持拍摄时容易产生手抖动等而导致像抖动,使用磁传感器的抖动检测装置来检测相机的抖动状况,与其检测结果对应地使像抖动校正透镜或摄像元件沿与光轴正交的方向位移移动。在具有这样的像抖动校正单元的相机中,因小型化或光学系统设计上的制约,在抖动校正单元的附近配置有搭载了快门或光圈的快门单元。在这样的情况下,驱动快门或光圈时从促动器产生的磁对磁传感器带来影响,存在不能进行准确的抖动校正的问题。对于这样的问题,作为现有技术,公开了规定驱动快门或光圈的促动器和磁传感器的配置的结构(参照专利文献I)。
[0003]但是,即使在实施现有技术所示的对策的情况下,根据快门单元侧的促动器和像抖动校正单元侧的磁传感器的配置,存在从促动器产生的磁对抖动校正单元的位置检测带来不良影响的问题、以及因从磁传感器至快门单元的距离的制约而损害设计自由度的问题。这是因为,从促动器产生的磁具有指向性,并且无论是否需要独立地考虑从构成促动器的线圈和旋转磁铁分别产生的磁影响,都没有充分地研究。
[0004]专利文献1:日本特开2008 - 216877号公报

【发明内容】

[0005]本发明是鉴于上述【背景技术】而研发的,其目的在于,提供一种能够进一步抑制例如来自包含快门单元的光限制单元的磁影响对抖动校正单元的磁传感器带来影响的透镜单元及具有其的摄像装置。
[0006]为了实现上述目的,本发明的第一透镜单元具有:抖动校正部(抖动校正单元),其进行摄像时的像抖动的校正;光限制部(光限制单元),其限制入射的光的至少一部分,所述抖动校正部具有:移动框,其保持校正用透镜及摄像元件的任一方;固定框,其支承移动框;驱动部,其驱动移动框并使其相对于固定框位移;磁传感器,其检测移动框的位置,光限制部具有:快门及光圈中的至少一方;促动器,其具有开闭驱动线圈及旋转磁铁,并且驱动快门或光圈,开闭驱动线圈将该开闭驱动线圈的卷绕中心线配置在与磁传感器的磁检测方向大致垂直的方向,通过使旋转磁铁以与光学系统的光轴大致平行的轴为中心旋转,能够使快门或光圈成为打开状态和关闭状态,在从沿光轴的方向观察时,在穿过旋转磁铁的中心且表示旋转磁铁的磁性方向的基准线伴随旋转磁铁的旋转而通过的区域内,配置所述磁传感器。
[0007]根据上述透镜单元,在从沿光轴的方向观察时,在穿过旋转磁铁的中心且表示旋转磁铁的磁性方向的基准线伴随旋转磁铁的旋转而通过的区域内,即,在从旋转磁铁产生的磁的指向性弱(变化量小)的区域内,配置磁传感器,因此能够抑制光限制部的促动器对抖动校正部的磁传感器所带来的磁影响,能够进行高性能的位置检测。另外,能够将促动器和磁传感器配置在附近,并且能够使透镜单元和具有其的摄像装置小型化。
[0008]根据本发明的具体方式,在上述第一透镜单元中,旋转磁铁的旋转角度为±30°以下。
[0009]根据本发明的另一方式,在从沿光轴的方向观察时,在相对于穿过开闭驱动线圈的卷绕中心且与卷绕中心线垂直的横截线成45°以下的范围内,配置磁传感器。
[0010]作为对磁传感器带来影响的磁的发生源,不仅考虑到构成促动器的旋转磁铁,还考虑到来自线圈的影响,由于旋转磁铁和开闭驱动线圈的磁分别存在指向性,所以不仅考虑与旋转磁铁之间的位置关系,开闭驱动线圈和磁传感器的位置关系也采用上述结构,从而能够进一步抑制对磁传感器带来的磁影响,能够进行高性能的位置检测。此外,在从沿光轴的方向观察时,更优选在相对于穿过开闭驱动线圈的卷绕中心且与卷绕中心线垂直的横截线的30°以下的范围内配置磁传感器。
[0011]根据本发明的另一方式,在从沿光轴的方向观察时,在穿过开闭驱动线圈的卷绕中心且与卷绕中心线垂直的横截线上配置磁传感器。在该情况下,能够缩小磁影响大的范围,能够提高促动器和磁传感器的配置自由度。
[0012]根据本发明的另一方式,由于能够减少对磁传感器带来的磁影响,所以在开闭驱动线圈的卷绕中心和磁传感器的中心之间的关于沿光轴的方向的距离为3?15mm时,即使是容易对磁传感器产生磁影响的位置关系,也能够进行高性能的位置检测。此外,上述距离更优选为5?10mm。
[0013]为了实现上述目的,本发明的第二透镜单元具有:抖动校正部,其进行时的像抖动的校正;光限制部,其限制入射的光的至少一部分,抖动校正部具有:移动框,其保持校正用透镜及摄像元件的任一方;固定框,其支承移动框;驱动部,其驱动移动框并使其相对于固定框位移;磁传感器,其检测移动框的位置;被检测磁铁,其固定在移动框,光限制部具有:快门及光圈中的至少一方;促动器,其具有开闭驱动线圈及旋转磁铁,并驱动快门或光圈,开闭驱动线圈将该开闭驱动线圈的卷绕中心线配置在与磁传感器的磁检测方向大致垂直的方向配置,通过使旋转磁铁以与光学系统的光轴大致平行的轴为中心旋转,能够使快门或光圈成为打开状态和关闭状态,在将从促动器产生的磁影响所导致的磁传感器上的与光轴平行的Z方向的磁通变化量设为A,将通过被检测磁铁和磁传感器相对位移而产生的磁传感器上的单位移动量的Z方向的磁通变化量设为B,将摄像面上的像的移动量相对于移动框的移动量的比率设为D时,值A/BXD相当于摄像元件的5像素(画像相当)以下。
[0014]根据上述透镜单元,由于上述值A/BXD相当于摄像元件的5像素以下,所以能够抑制光限制部的促动器对抖动校正部的磁传感器带来影响而对移动框施加不希望的位移,能够进行高性能的位置检测。另外,能够将促动器和磁传感器配置在附近,能够使具有透镜单元的摄像装置小型化。优选的是,值A/BXD相当于3像素以下,更优选的是,相当于I像素以下。
[0015]根据本发明的另一方式,在上述第一或第二透镜单元中,光限制部至少包含所述快门,所述促动器驱动所述快门开闭。在该情况下,光限制部至少作为快门单元而起作用,能够防止在快门驱动时促动器对抖动校正部的磁传感器带来影响而使像抖动的校正精度降低。
[0016]这里,从快门的促动器产生的磁影响与从光圈的促动器产生的磁影响相比,对摄影结果也就是说图像取入直接带来影响的可能性高。这是因为,光圈的驱动没有在通过摄像元件取得摄影图像的时刻进行。另一方面,快门的驱动是在通过摄像元件取得摄影图像的时刻进行,因此对摄影图像直接带来影响的可能性高。因此,从该观点出发,特别是,将霍尔元件(磁传感器)相对于快门的促动器的配置设定成难以产生磁影响的结构很重要,优选与霍尔元件相对于光圈的促动器的配置关系相比,更为优先考虑霍尔元件相对于快门的促动器的配置。
[0017]为了实现上述目的,本发明的摄像装置具有上述透镜单元。本发明的摄像装置能够进行高精度的抖动的校正的同时,实现小型化。
【附图说明】
[0018]图1是实施方式的相机主体的立体图。
[0019]图2是实施方式的透镜单元的立体图。
[0020]图3是表示从透镜单元的透镜镜筒取出的状态下的内置可动部的立体图。
[0021]图4是内置可动部的分解立体图。
[0022]图5是从像侧观察从内置可动部拆下上框和柔性印刷基板的内部的图。
[0023]图6是用于说明快门单元内的促动器、快门叶片等的配置的图。
[0024]图7是概念性地说明内置可动部200的结构和构成要素的配置关系的剖视图。
[0025]图8A是设置在快门单元的第一促动器的主视图,图8B是第一促动器的立体图。
[0026]图9A?9C是用于说明第一促动器和抖动校正用的磁传感器的配置关系的图。
[0027]图1OA是从旋转磁铁产生的磁影响的实验结果的等高线图,图1OB是从快门用的开闭驱动线圈产生的磁影响的实验结果的等高线图。
【具体实施方式】
[0028]以下,参照【附图说明】本发明的一实施方式的透镜单元。
[0029]如图1及图2所示,透镜单元100在透镜镜筒10内具有光学系统OS、内置可动部200等。通过光学系统OS的来自被摄体的光线在安装于矩形开口 20的摄像元件300(在图2中以局部除去的状态进行图示)的摄像面成像,并转换成电信号。此外,光学系统OS是例如变焦镜头,在透镜镜筒10设置有使构成光学系统OS的多个透镜独立地移动的未图示的凸轮机构。
[0030]如图1所示,透镜单元100组装在相机主体901上,从而作为整体构成摄像装置1000。虽然对相机主体901省略详细的说明,但相机主体901设置有用于使透镜镜筒10附带的内置可动部200、摄像元件300动作的电路905。此外,在摄像元件3 00的摄像面,作为像素配置有与XY面平行地排列在二维网格点上的传感器元件。
[0031]如图3及图4所示,内置可动部200具有抖动校正单元30和光限制单元40,在使这些单元30、40沿光轴OA方向接近的状态下进行层叠并通过螺钉BT进行固定。前者的抖动校正单元(抖动校正部)30支承构成光学系统OS的一个以上的校正用透镜LS。抖动校正单元30使保持校正用透镜LS的移动框133沿相对于与光轴OA平行的Z方向正交的X方向和/或Y方向位移,从而光学地校正像抖动。后者的光限制单元(光限制部)40内置有后述的快门叶片、光圈叶片等,通过以所期望的时刻进行它们的开闭,能够实施包含快门的开闭、减光等在内的光调整或光阻止。抖动校正单元30、光限制单元40被设置在图1的相机主体901的电路905控制而动作。
[0032]抖动校正单元(抖动校正部)30是组合基座131、驱动用的线圈部132、校正用透镜LS用的移动框133、上框134、以及允许移动框133顺畅位移的可动支承部件135而成的。它们中的基座131和上框134通过它们的协作而作为支承移动框133的固定框而起作用。构成固定框的一方的基座131处于下侧即物体侧,具有使校正用透镜LS露出的开口 30a,在物体侧具有保持光限制单元40的结构。线圈部132具有X方向驱动线圈32a、Y方向驱动线圈32b和向这两个驱动线圈32a、32b供电用的柔性印刷基板32f。移动框133作为保持框将校正用透镜LS保持在开口 30c内,与校正用透镜LS—起在XY面内位移。此时,从线圈部132对移动框133施加沿X方向或Y方向位移的力,并且通过可动支承部件135允许与XY面平行的滑动移动。可动支承部件135夹设在基座131和移动框133之间而允许移动框133位移,并且由作为滚动部件的三个滚珠35a和三个弹簧部件35b构成。在移动框133从使校正用透镜LS的光轴与光学系统OS的光轴OA —致的基本位置偏离的情况下,可动支承部件135施加使其恢复到基本位置的力。构成固定框的另一方的上框134具有使校正用透镜LS露出的开口 30b,夹着移动框133地通过螺钉BT固定在基座131上而与其成为一体。此外,在上框134的下表面即物体侧设置有与被安装在移动框133的被检测磁铁33a、33b相对地设置的检测移动框133的X方向的移动的X方向检测霍尔元件51的安装用孔、以及检测移动框133的Y方向的移动的Y方向检测霍尔元件52的安装用孔。被安装在上框134的霍尔元件51、52是磁传感器,来自两个霍尔元件51、52的信号经由柔性印刷基板32f发送到外部的相机主体901侦U。
[0033]图5是在拆下上框134及柔性印刷基板32f的状态下,沿光轴OA朝向物体侧观察的抖动校正单元30的主视图。图6是用于说明除去外壳141的状态下的光限制单元40的内部空间的概念性俯视图。图7是概念性地说明内置可动部200的结构、构成要素的配置关系的YZ剖视图。此外,两个霍尔元件(磁传感器)51,52固定在上框134,但在图5及图6中为了方便也进行了图示。
[0034]在图4、图5等所示的抖动校正单元30中,在基座131上,与开口 30a相邻地设置X方向驱动线圈32a和Y方向驱动线圈32b,X方向驱动线圈32a和Y方向驱动线圈32b使长轴或轴线正交。此外,从基座131向侧方突出的两根销PN在被装入相机时与未图示的凸轮槽卡合,连带基座131 —起沿光轴OA方向驱动移动框133。基座131具有三个滚珠支承部31a,所述三个滚珠支承部31a具备底面为平面的圆筒状的凹部。这三个滚珠支承部31a以大致三等分(120°相位)的方式配置在开口 30a的周围。另一方面,与这些滚珠支承部31a相对的移动框133的背面(与基座131相对的面)为平面。在基座131,与三个各滚珠支承部31a相邻地为了安装弹簧部件35b的一端部而设置有三个安装部31d。这三个安装部31d也大致三等分地配置。另一方面,与基座131相对的移动框133具有向其外周放射状地突出的三个突起34t。这三个突起34t与设置在基座131的三个安装部31d相对而大致三等分(120°相位)地配置。
[0035]在基座131的滚珠支承部31a配置三个滚珠35a,通过将移动框133载置在基座131上,将这些滚珠35a夹在滚珠支承部31a与移动框133的背面之间,通过滚珠35a的滚动,相对于基座131能够使移动框133顺畅地移动。另外,基座131的各安装部31d与设置在各弹簧部件35b的一端部的卡合部连结,移动框133的各突起34t与设置在各弹簧部件35b的另一端部的卡合部连结。弹簧部件35b对基座131和移动框133施加夹着滚珠35a的方向(彼此接近的方向)的作用力,从而以使滚珠35a不脱落的方式发挥作用,并且还具有将移动框133相对于基座131定心于基准状态的功能。这里,基准状态是指,例如校正用透镜LS的光轴与光学系统OS的光轴OA —致的状态。也就是说,在移动框133从基准状态偏离的情况下,弹簧部件35b施加使移动框133向基准状态复原的作用力。另一方面,在移动框133处于基准状态时,各弹簧部件35b对基座131及移动框133仅向Z方向施加作用力。
[0036]设置在移动框133的两个被检测磁铁33a、33b具有矩形板状的外形,与开口 30c相邻并在分开90°的两个位置以使极性正交的状态配置。在上述基准状态下,X方向驱动用的被检测磁铁33a的中心和基座131上的X方向驱动线圈32a的中心在从Z方向观察时重合,并且还与X方向检测霍尔元件51的中心一致。同样地,在基准状态下,Y方向驱动用的被检测磁铁33b的中心和基座131上的Y方向驱动线圈32b的中心在从Z方向观察时重合,并且还与Y方向检测霍尔元件52的中心一致。两个霍尔元件51、52在与光轴OA平行的Z方向(在本实施方式中是光轴方向)上具有灵敏度。例如,在X轴用的被检测磁铁33a从基准状态向±X方向位移时,通过X方向检测霍尔元件51的Z方向的磁通组分以零交型(七口々口 7型)大幅度地变化,能够以高灵敏度检测出基座131的位移。同样地,在Y轴用的被检测磁铁33b从基准状态向土Y方向位移时,通过Y方向检测霍尔元件52的Z方向的磁通组分以零交型大幅度地变化,能够以高灵敏度检测基座131的位移。此外,作为X方向的促动器,由X方向驱动用的被检测磁铁33a和X方向驱动线圈32a构成X方向驱动部(音圈马达)VMl,作为Y方向的促动器,由Y方向驱动用的被检测磁铁33b和Y方向驱动线圈32b构成Y方向驱动部(音圈马达)VM2。
[0037]在对抖动校正单元30的工作进行说明时,通过来自未图示的加速度传感器的信号,从外部经由柔性印刷基板32f向X方向驱动线圈32a和/或Y方向驱动线圈32b供电,从而利用按照弗莱明左手定则产生的磁力,产生与光轴OA正交的方向(X方向和/或Y方向)的推力,从而使移动框133与校正用透镜LS —起沿光轴正交方向移动,由此进行像抖动校正。此时,X方向检测霍尔元件51检测移动框133的X方向的移动量,Y方向检测霍尔元件52检测移动框133的Y方向的移动量,从而能够进行精度良好的像抖动校正控制。
[0038]在图6等所示的光限制单元(光限制部)40内,内置有快门叶片61和光圈叶片62。快门叶片61被第一旋转轴63支承而能够在XY面内转动,光圈叶片62被第二旋转轴64支承而能够在XY面内转动。在快门叶片61附带有用于对其进行开闭驱动的第一促动器71,在光圈叶片62附带有用于对其进行开闭驱动的第二促动器72。有时将快门叶片61称为快门,将光圈叶片62称为光圈。
[0039]快门叶片61的前端具有遮光部61a。快门叶片61被配置为能够切换成在逆时针最大旋转的状态下封闭开口 40a的关闭位置、以及在顺时针最大旋转的状态下打开开口 40a的打开位置。在快门叶片61处于关闭位置时,通过封闭开口 40a的遮光部61a切断光路,光不能够入射到校正用透镜LS以后的后阶段透镜,在快门叶片61处于打开位置时,遮光部61a向开口 40a的周围移动而打开光路,光入射到校正用透镜LS以后的后阶段透镜。
[0040]光圈叶片62在前端具有设置有小开口 62s的光圈部62a,但也能够将光圈部62a整体作为减光滤镜。光圈叶片62被配置为能够切换成在逆时针最大旋转的状态下与开口40a重合的动作位置、以及在顺时针最大旋转的状态下打开开口 40a的退避位置。在光圈叶片62处于动作位置(为了方便,也称为关闭位置或关闭状态)时,通过封闭开口 40a的光圈部62a局部切断光路,或者进行减光,使入射到校正用透镜LS以后的后阶段透镜的光量以最大限度的比例减少,在光圈叶片62处于退避位置(为了方便,也称为打开位置或打开状态)时,光路被打开,能够使光入射到校正用透镜LS以后的后阶段透镜的光量达到最大限度。
[0041]驱动快门叶片61的第一促动器71还如图8A及S B所示,具有励磁部66和旋转磁铁67。励磁部66固定在外壳141内并对旋转磁铁67施加驱动力,并具有作为轭部件66a及快门用的线圈的开闭驱动线圈66b。旋转磁铁67能够旋转地被与快门叶片61共用的第一旋转轴63支承,但相对于快门叶片61独立地旋转。但是,如果相对于旋转磁铁67形成规定的磁场,轭部件66a在第一促动器71中就不是必须的。
[0042]在励磁部66中,轭部件66a是由金属类材料形成的U形部件,具有相对地延伸的一对轴芯部件66d、66e。在配置在外侧的一个轴芯部件66d的周围,卷绕有开闭驱动线圈即开闭驱动线圈66b。开闭驱动线圈66b是卷绕有很多圈的由导电体构成的绕线的电磁线圈,在从未图示的柔性印刷基板供给电力时,产生沿着绕线的中心线也就是说轴芯部件66d的长度方向的方向的磁场。轭部件66a将开闭驱动线圈66b产生的磁力从一个轴芯部件66d诱导向另一个轴芯部件66e,例如,在一个轴芯部件66d的前端部6a产生N极时,在另一个轴芯部件66e的前端部6b产生S极。
[0043]旋转磁铁67在其周向上以NS极性不同的方式被磁化。在旋转磁铁67 —体接合有由非磁性体构成的旋转驱动杆68a。在离开旋转驱动杆68a的旋转中心的位置,向+Z方向突出地设置有卡合突起68c,该卡合突起68c与设置在快门叶片61的杆卡合孔61 j卡合。在向开闭驱动线圈66b通电的通电方向发生变化时,一个轴芯部件66d的前端部6a和另一个轴芯部件66e的前端部6b的NS极性调换,通过一对轴芯部件66d、66e与旋转磁铁67之间的吸引及排斥作用,旋转驱动杆68a与旋转磁铁67 —起旋转。通过该旋转驱动杆68a的旋转,驱动快门叶片61,进行快门的开闭动作。此外,在该第一促动器71中,在没有进行向开闭驱动线圈66b的通电的情况下,通过轭部件66a和旋转磁铁67的吸引效果,保持旋转驱动杆68a的位置。
[0044]图5及图7所示的驱动光圈叶片的第二促动器72具有与本实施方式的第一促动器71相同的结构,虽然标注了与第一促动器71的各部件不同的附图标记,但省略说明。此夕卜,第二促动器72具有与第一促动器71的励磁部66及旋转磁铁67对应的励磁部166及旋转磁铁167,励磁部66具有作为光圈用的线圈的开闭驱动线圈166b。
[0045]如图5?图8所示,光限制单元40的第一促动器71相对于抖动校正单元30的Y方向检测霍尔元件52较近地配置并容易产生磁干涉。同样,第二促动器72相对于X方向检测霍尔元件51较近地配置并容易产生磁干涉。构成第一促动器71的开闭驱动线圈66b的卷绕中心C2(图7)和霍尔元件(磁传感器)51、52的中心C4(图7)之间的沿光轴OA方向的距离为3?15mm的范围内。通过使沿光轴OA的中心C2、C4之间的距离为3mm以上,容易避免光限制单元40和抖动校正单元30交叉配置,能够提高配置的自由度,通过使其为15mm以下,使光限制单元40和抖动校正单元30分离,并且能够避免内置可动部200大型化,其结果是,能够使透镜单元100小型化。也就是说,光限制单元40和抖动校正单元30需要以某程度接近地配置,但需要如上所述地避免磁干涉。此外,上述距离更优选为5?10mm。以下,主要对光限制单元40的第一促动器71和抖动校正单元30的Y方向检测霍尔元件52的配置关系进行说明。此外,对于光限制单元40的第二促动器72和抖动校正单元30的X方向检测霍尔元件51的配置关系而言,由于采用相同的考虑方式,所以为了简化而省略说明。
[0046]如图9A及9B所示,在沿光轴OA方向观察第一促动器71的情况下,抖动校正单元30的Y方向检测霍尔元件52配置在第一促动器71的旋转磁铁67的附近。此外,旋转磁铁67的中心和开闭驱动线圈66b的中心配置在关于光轴OA方向大致相同的位置,但Y方向检测霍尔兀件52配置在关于光轴OA方向与旋转磁铁67及开闭驱动线圈66b相距3?15mm的范围内(参照图7)。Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52优选从旋转磁铁67及开闭驱动线圈66b的任一方都不受磁影响。
[0047]首先,对Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52难以从第一促动器71的旋转磁铁67受到磁影响的配置条件进行说明。对于旋转磁铁67而言,需要考虑为了使快门叶片61开闭而旋转,因该旋转动作而磁发生变化。
[0048]从沿光轴OA的方向观察时,对穿过旋转磁铁67的中心Cl并沿旋转磁铁67的磁性方向(N及S)延伸的基准线LI伴随旋转磁铁67的旋转动作而通过的区域ARl进行考虑。这样的区域ARl由夹着中心Cl而使顶部对接的一对扇形区域构成,该扇形的中心角α与旋转磁铁67的旋转角度为约±30°以下的情况对应地成为60°以下。在该区域ARl中,伴随旋转磁铁67的旋转,基准线LI通过该区域ARl,从而磁场不会从N极变化成S极或者从S极变化成N极。另外,区域ARl离开穿过中心Cl并相对于基准线LI垂直地延伸的中间线L2,因此磁通密度的变化更小,对Y方向检测霍尔元件52的检测结果带来影响的可能性低。因此,通过从沿光轴OA的方向观察Y方向检测霍尔元件52并将其配置在上述区域ARl内,能够抑制旋转磁铁67对Y方向检测霍尔元件52带来的磁影响,能够提高Y方向检测霍尔元件52对位置检测的可靠性。另外,通过将Y方向检测霍尔元件52配置在上述区域ARl内,能够更接近Y方向检测霍尔元件52地配置第一促动器71,能够使内置可动部200更小型化。
[0049]以上,虽然对Y方向检测霍尔兀件(磁传感器)52从第一促动器71的旋转磁铁67受到的磁影响进行了考虑,但优选对其从第二促动器72的旋转磁铁167受到的磁影响也进行考虑,在本实施方式中,与第一促动器71同样地配置。但是,在因设计上的制约、同时考虑第一促动器71和第二促动器72的磁影响而进行磁传感器的配置困难的情况下,优先考虑第一促动器71的旋转磁铁67的影响来决定Y方向检测霍尔元件52的配置,从而能够实现Y方向检测霍尔元件52的检测精度的提高。
[0050]此外,以上是在伴随旋转磁铁67的旋转动作而通过的区域ARl上配置Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52,从而实现磁影响的减轻,但是也能够优先考虑Y方向检测霍尔元件52的配置。也就是说,也可以通过调整轭部件66a的前端部6a和前端部6b的位置来改变旋转磁铁67的旋转动作范围,从而在区域ARl的范围内配置Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52。
[0051]以下,参照图9A及9C,对Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52难以从第一促动器71的开闭驱动线圈66b受到磁影响的配置条件进行说明。开闭驱动线圈66b与柔性印刷基板32f连接,在通过未图示的驱动电路供给电力时,产生沿着穿过绕线的中心线L3的磁场。即,在考虑穿过开闭驱动线圈66b的卷绕中心C2而与该卷绕中心线L3及光轴OA垂直的横截线L4的情况下,通过在未从该横截线L4大幅度偏离的位置配置Y方向检测霍尔元件52,能够抑制开闭驱动线圈66b对Y方向检测霍尔元件52带来的磁影响,能够提高Y方向检测霍尔元件52对位置检测的可靠性。具体来说,在从沿光轴OA的方向观察时,在相对于上述横截线L4角度Θ为45°以下的低干涉性的范围RO内,配置Z方向为磁检测方向的Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52。特别是,在从沿光轴OA的方向观察时,优选将Y方向检测霍尔元件52配置成其任意部分都与上述横截线L4交叉,在从沿光轴OA的方向观察时,更优选将Y方向检测霍尔元件52配置成其中心大致位于上述横截线L4上。此外,本说明书中的大致垂直、大致平行是指垂直方向±2°、平行方向±2°的范围。
[0052]以上,对Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52从第一促动器71的开闭驱动线圈66b受到的磁影响进行了考虑,但优选对从第二促动器72的开闭驱动线圈166b受到的磁影响也进行考虑。但是,在因设计上的制约、同时考虑第一促动器71和第二促动器72的磁影响来进行磁传感器的配置困难的情况下,优先考虑第一促动器71的开闭驱动线圈66b的影响来决定Y方向检测霍尔元件52的配置,从而能够实现Y方向检测霍尔元件52的检测精度的提闻。
[0053]此外,对于光限制单元40的第二促动器72和抖动校正单元30的X方向检测霍尔元件51之间的配置关系而言,能够同样地适用第一促动器71和Y方向检测霍尔元件52之间的配置关系。但是,第二促动器72用于使光圈叶片62开闭动作,即使对抖动校正单元30的动作带来一些不良影响,对摄影结果、也就是说、图像取入带来直接影响的可能性也低。另一方面,第一促动器71用于使快门叶片61开闭动作,直接影响图像取入,在快门开闭时,想要尽力避免抖动校正单元30的动作精度的降低。从该观点出发,特别是,使霍尔元件(磁传感器)52相对于第一促动器71的配置难以产生磁影响变得重要,与霍尔元件51相对于第二促动器72的配置关系相比更优先考虑。
[0054]在以上说 明的透镜单元100中,着眼于从促动器71、72产生的磁场具有指向性,独立地考虑分别从构成促动器71、72的开闭驱动线圈66b、166b和旋转磁铁67、167产生的磁影响。由此,能够将第一促动器71和Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52配置在附近,能够使透镜单元100和具有其的摄像装置1000小型化。
[0055]霍尔元件(磁传感器)51、52相对于促动器71、72的配置不限于以图9B及9C例示的区域ARl及范围RO为基准,也可以通过其他方法限制促动器71、72对霍尔元件(磁传感器)51、52的磁影响。例如,将从第一促动器71的旋转磁铁67及开闭驱动线圈66b产生的磁影响所导致的霍尔元件(磁传感器)52上的关于Z方向的磁通变化量设为Al,将通过被检测磁铁33b和霍尔兀件(磁传感器)52相对位移产生的霍尔兀件(磁传感器)52上的单位移动量的关于与光轴OA平行的Z方向的磁通变化量设为BI,将摄像元件300的摄像面上的像的移动量相对于移动框133的移动量的比率设为D1。此时,希望来自第一促动器71的干扰因素的值A1/B1XD1相当于摄像元件300的5像素以下。由此,能够抑制光限制单元40的第一促动器71对抖动校正单元30的霍尔元件(磁传感器)52带来影响而使移动框133不希望的位移,能够进行高性能的位置检测。此外,移动量的比率Dl由光学系统OS的结构、摄像元件300的配置来确定。对于磁通变化量BI而言,还能够将霍尔元件52中的最大磁变化量除以移动框133的位移幅度得到的值作为方便的值而使用。以上的值Al、BUDl能够分成X方向的组分和Y方向的组分。在该情况下,关于X方向及Y方向双方,都满足上述条件。以上的磁通变化量Al是以旋转磁铁67及开闭驱动线圈66b不独立动力为前提,但也可以分别评估由旋转磁铁67引起的值A1/B1XD1、由开闭驱动线圈66b引起的值A1/B1XD1。在该情况下,也存在第一促动器71对霍尔元件(磁传感器)52的影响的评估也变得容易的情况。
[0056]另外,例如将从第二促动器72的旋转磁铁167及开闭驱动线圈166b产生的磁影响所导致的霍尔元件(磁传感器)51上的关于Z方向的磁通变化量设为A2,将通过被检测磁铁33a和霍尔兀件(磁传感器)51相对位移而产生的霍尔兀件(磁传感器)51上的单位移动量的关于与光轴OA平行的Z方向的磁通变化量设为B2,将摄像元件300的摄像面上的像的移动量相对于移动框133的移动量的比率设为D2。此时,希望来自第二促动器72的干扰因素的值A2/B2XD2相当于摄像元件300的5像素以下。由此,能够抑制光限制单元40的第二促动器72对抖动校正单元30的霍尔元件(磁传感器)52带来影响而对移动框133施加不希望的位移,能够进行高性能的位置检测。以上的值A2、B2、D2能够分成X方向的组分和Y方向的组分。在该情况下,关于X方向及Y方向双方,能够满足上述条件。但是,因为与霍尔元件51相对于第二促动器72的配置而言,如上所述地霍尔元件52相对于第一促动器71的配置更优先,所以在实际的装置中,作为A = A1、B = B1、D = D1,值A/BXD相当于摄像元件300的5像素以下即可。
[0057]图1OA是基于形成在旋转的旋转磁铁67的周边的垂直方向即Z方向的磁通密度的测定结果的等高线图,图1OB是基于形成在开闭驱动线圈66b的周边的Z方向的磁通密度的测定结果的等高线图。在各图中,用圆点施加阴影的一对区域能够升高到不能忽略磁通密度的程度。从图1OA可知,对于旋转磁铁67而言,在与磁方向对应的基准线LI通过的区域中,存在磁通密度变低的倾向。另外,从图1OB可知,对于开闭驱动线圈66b而言,在与磁方向对应的中心线L3的附近的区域中,存在磁通密度变高的倾向,在横截线L4通过的区域中,存在磁通密度变低的倾向。也就是说,Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52优选接近基准线L1、横截线L4地配置。
[0058]此外,在图1OA及图1OB中,假设将磁传感器或霍尔元件配置在处于中间线L2和中心线L3上的阴影区域,对移动框133施加不希望的位移的可能性高。具体来说,图示的阴影区域与上述干扰因素的值(A/BXD)相当于摄像元件300的5像素以上的范围相当。这里,值A表示从旋转磁铁67或开闭驱动线圈66b产生的磁影响所导致的霍尔元件52上的关于Z方向的磁通变化量。
[0059]以上,根据实施方式说明了本发明,但本发明不限于此,能够进行各种变形。例如,本发明可以用于数码相机,也可以用于便携终端用相机。
[0060]在光限制单元40中,不需要设置快门叶片61和光圈叶片62双方,能够省略一方的光圈叶片62及第二促动器72,或者省略另一方的快门叶片61及第一促动器71。
[0061]在上述实施方式中,通过抖动校正单元30使校正用透镜LS位移来进行抖动校正,但还能够通过抖动校正单元30使摄像元件300侧位移来进行抖动校正。
【主权项】
1.一种透镜单元,其特征在于,具有:抖动校正部,其进行摄像时的像抖动的校正;光限制部,其限制入射的光的至少一部分, 所述抖动校正部具有:移动框,其保持校正用透镜及摄像元件的任一方;固定框,其支承所述移动框;驱动部,其驱动所述移动框并使其相对于所述固定框位移;磁传感器,其检测所述移动框的位置, 所述光限制部具有:快门及光圈中的至少一方;促动器,其具有开闭驱动线圈及旋转磁铁,并且驱动所述快门或所述光圈, 所述开闭驱动线圈将该开闭驱动线圈的卷绕中心线配置在与所述磁传感器的磁检测方向大致垂直的方向, 通过使所述旋转磁铁以与光学系统的光轴大致平行的轴为中心旋转,能够使所述快门或所述光圈成为打开状态和关闭状态, 在从沿所述光轴的方向观察时,在穿过所述旋转磁铁的中心且表示所述旋转磁铁的磁性方向的基准线伴随所述旋转磁铁的旋转而通过的区域内,配置所述磁传感器。2.如权利要求1所述的透镜单元,其特征在于,所述旋转磁铁的旋转角度为±30°以下。3.如权利要求1或2所述的透镜单元,其特征在于,在从沿所述光轴的方向观察时,在相对于穿过所述开闭驱动线圈的卷绕中心且与所述卷绕中心线垂直的横截线成45°以下的范围内,配置所述磁传感器。4.如权利要求1所述的透镜单元,其特征在于,在从沿所述光轴的方向观察时,在穿过所述开闭驱动线圈的卷绕中心且与所述卷绕中心线垂直的横截线上配置磁传感器。5.如权利要求1所述的透镜单元,其特征在于,所述开闭驱动线圈的卷绕中心和所述磁传感器的中心之间的关于沿所述光轴的方向的距离为3?15_。6.一种透镜单元,其特征在于,具有:抖动校正部,其进行摄像时的像抖动的校正;光限制部,其限制入射的光的至少一部分, 所述抖动校正部具有:移动框,其保持校正用透镜及摄像元件的任一方;固定框,其支承所述移动框;驱动部,其驱动所述移动框并使其相对于所述固定框位移;磁传感器,其检测所述移动框的位置;被检测磁铁,其固定在所述移动框, 所述光限制部具有:快门及光圈中的至少一方;促动器,其具有开闭驱动线圈及旋转磁铁,并且驱动所述快门或所述光圈, 所述开闭驱动线圈将该开闭驱动线圈的卷绕中心线配置在与所述磁传感器的磁检测方向大致垂直的方向, 通过使所述旋转磁铁以与光学系统的光轴大致平行的轴为中心旋转,能够使所述快门或所述光圈成为打开状态和关闭状态, 在将从所述促动器产生的磁影响所导致的所述磁传感器上的磁通变化量设为A,将通过所述被检测磁铁和所述磁传感器相对位移而产生的所述磁传感器上的单位移动量的磁通变化量设为B,将摄像面上的像的移动量相对于所述移动框的移动量的比率设为D时,值A/BXD相当于所述摄像元件的5像素以下。7.如权利要求1或6所述的透镜单元,其特征在于,所述光限制部至少包含所述快门,所述促动器驱动所述快门开闭。8.一种摄像装置,其特征在于,具有权利要求1或6所述的透镜单元。
【专利摘要】本发明提供一种透镜单元及摄像装置,其能够进一步抑制来自包含快门单元的光限制单元的磁影响对抖动校正单元的磁传感器的影响。在从沿光轴(OA)的方向观察时,在从旋转磁铁(67)的中心(C1)延伸的基准线(L1)伴随旋转磁铁(67)的旋转而通过的区域(AR1)内配置Y方向检测霍尔元件(磁传感器52),从而能够抑制光限制单元(40)的第一促动器(71)对抖动校正单元(30)的Y方向检测霍尔元件(磁传感器52)带来的磁影响,能够进行高性能的位置检测。另外,能够将第一促动器(71)和Y方向检测霍尔元件(磁传感器)52配置在附近,能够使透镜单元(100)和具有其的摄像装置(1000)小型化。
【IPC分类】G03B5/00
【公开号】CN104898348
【申请号】CN201510102356
【发明人】铃木裕介
【申请人】柯尼卡美能达株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月9日

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