(57)【要約】【課題】超小型のデジタルカメラ及び移動通信端末機のような小型・軽量化撮影機器への実装が可能であり、手振れなどによる撮影機器の振れにも鮮やかな映像の撮影を可能にするカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供すること。【解決手段】本発明は、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、メインフレームと、前記メインフレーム上で少なくとも一方向へ移動可能な駆動フレームと、前記駆動フレーム上に設けられたカメラ素子と、前記メインフレーム又は駆動フレームのうち、いずれか一端に設けられる一対の駆動用の永久磁石と、他の一端に設けられて前記一対の駆動用の永久磁石にそれぞれ対向する一対のコイルと、を具備し、前記コイルに電流が印加されるときに発生する電磁気力が前記駆動用の永久磁石の磁気力と相互作用することにより、前記駆動フレームが移動することを特徴とする。【選択図】図１
2006330678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、
メインフレームと、
前記メインフレーム上で少なくとも一方向へ移動可能な駆動フレームと、
前記駆動フレーム上に設けられたカメラ素子と、
前記メインフレーム又は駆動フレームのうち、いずれか一端に設けられる一対の駆動用の永久磁石と、
他の一端に設けられて前記一対の駆動用の永久磁石にそれぞれ対向する一対のコイルと、を具備し、
前記コイルに電流が印加されるときに発生する電磁気力が前記駆動用の永久磁石の磁気力と相互作用することにより、前記駆動フレームが移動することを特徴とするカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項２】
前記メインフレーム又は駆動フレームのうち、他の一端に設けられるヨークをさらに具備することを特徴とする、請求項１に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項３】
前記コイルと駆動用の永久磁石を取り囲むヨークをさらに具備することにより、外部の磁界に対する磁界遮蔽構造を形成することを特徴とする、請求項１に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項４】
前記メインフレームと前記駆動フレームとの間に介在する少なくとも一つ以上のボールベアリングをさらに具備することを特徴とする、請求項１に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項５】
前記メインフレーム又は駆動フレームのうち、いずれか一端に設けられる少なくとも一つ以上のセンサー用の永久磁石と、
前記メインフレーム又は駆動フレームのうち、いずれか一端に設けられて前記センサー用の永久磁石に対向する少なくとも一つ以上の位置検出用のセンサーと、をさらに具備し、
前記位置検出用のセンサーは、前記センサー用の永久磁石から発生される磁気力線の変化に応じて前記駆動フレームの移動を検出することを特徴とする、請求項１に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項６】
前記コイルのうち、いずれか一つはそれに対向する駆動用の永久磁石とともに前記第１の方向に沿って設けられ、もう一つはそれに対向する駆動用の永久磁石とともに前記第２の方向に沿って設けられて、電流が印加されるコイルに応じて前記第２のフレームは前記第１の方向または第２の方向へ移動することを特徴とする、請求項１に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項７】
前記駆動フレームは、
前記メインフレーム上で前記メインフレームに対して第１の方向へ移動可能に設けられる第１のフレームと、
前記第１のフレーム上に設けられて前記第１のフレームとともに第１の方向へ移動する同時に、前記メインフレームに対して第２の方向へ移動可能に設けられる第２のフレームと、を具備することを特徴とする、請求項１に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項８】
前記第２の方向は前記第１の方向の垂直方向に設定されることを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項９】
前記メインフレーム上で前記第１又は第２の方向のうち、いずれか一方向に沿って形成されて前記第１のフレームに対向する少なくとも一つ以上の第１のスライディング溝と、
前記第１のフレーム上で前記第１又は第２の方向のうち、いずれか一方向に沿って前記第１のスライディング溝に対向するように形成された第２のスライディング溝と、
一部分は前記第１のスライディング溝に、他の一部分は前記第２のスライディング溝に受容されて前記メインフレームと前記第１のフレームを離間させるボールと、をさらに具備し、
前記第１のフレームは、前記メインフレーム上で前記第１及び第２のスライディング溝が延びる方向へ移動することを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１０】
前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間に介在する少なくとも一つ以上のボールベアリングをさらに具備することを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１１】
前記ボールベアリングは、
前記第１のフレーム上で前記第１又は第２の方向のうち、一方向に沿って形成されて前記第２のフレームに対向する少なくとも一つ以上の第３のスライディング溝と、
前記第２のフレーム上で前記第１又は第２の方向のうち、一方向に沿って前記第３のスライディング溝に対向するように形成された第４のスライディング溝と、
一部分は前記第３のスライディング溝に、他の一部分は前記第４のスライディング溝に受容されて前記第１のフレームと前記第２のフレームを離間させるボールと、を具備し、
前記第２のフレームは、前記第１のフレーム上で前記第３及び第４のスライディング溝が延びる方向へ移動することを特徴とする、請求項１０に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１２】
前記メインフレーム又は第２のフレームのうち、いずれか一方に設けられる少なくとも一つ以上のセンサー用の永久磁石と、
前記メインフレーム又は第２のフレームのうち、いずれか一方に設けられて前記センサー用の永久磁石に対向する少なくとも一つ以上の位置検出用のセンサーと、をさらに具備し、
前記位置検出用のセンサーは、前記センサー用の永久磁石から発生される磁気力線の変化に応じて前記第２のフレームの移動を検出することを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１３】
前記位置検出用のセンサーはホールセンサーであることを特徴とする、請求項１２に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１４】
前記永久磁石は前記メインフレーム又は駆動フレームの第２のフレームのうち、いずれか一方に設けられ、前記コイルはもう一方に設けられることを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１５】
前記メインフレーム上で前記第１又は第２の方向のうち、いずれか一方向に沿って形成されて前記第１のフレームに対向する少なくとも一つ以上の第１のスライディング溝と、
前記第１のフレームの一面上で前記第１又は第２の方向のうち、いずれか一方に沿って形成されて前記第１のスライディング溝に対向する第２のスライディング溝と、
前記第１のフレームの他面上で前記第１又は第２の方向のうち、他の一方に沿って形成されて前記第２のフレームに対向する少なくとも一つ以上の第３のスライディング溝と、
前記第２のフレーム上で前記第１又は第２の方向のうち、他の一方に沿って形成されて前記第３のスライディング溝に対向する第４のスライディング溝と、
前記第１のスライディング溝と第２のスライディング溝との間及び前記第３のスライディング溝と第４のスライディング溝との間にそれぞれ介在されて前記メインフレームと第１のフレームとの間及び前記第１のフレームと第２のフレームとの間を離間させるボールと、を具備し、
前記第１のフレームは前記メインフレーム上で前記第１及び第２のスライディング溝が延びる方向へ、前記第２のフレームは前記第１のフレーム上で前記第３及び第４のスライディング溝が延びる方向へ、それぞれ、移動することを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１６】
前記第３のスライディング溝は前記第１のスライディング溝と同じ平面上に形成され、
前記第４のスライディング溝は前記第２のスライディング溝と同じ平面上に形成されることを特徴とする、請求項１５に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１７】
前記メインフレームの第１の方向に従う内側壁にそれぞれ形成された支持リブをさらに具備し、
前記支持リブはそれぞれ前記第１の方向に沿い延びることを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１８】
前記第１のフレームは、
前記第１の方向に沿い互いに平行に延びる第１の支持部材と、
前記第２の方向に沿い互いに平行に延びつつ、その両端がそれぞれ前記第１の支持部材の両端に結合される第２の支持部材と、を備え、
前記第２のフレームが前記第１のフレーム上に位置するとき、前記第１の支持部材は、それぞれ、前記第２のフレームの両側面を取り囲むように構成されることを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項１９】
前記メインフレームの第１の方向に従う内側壁に、それぞれ、形成される支持リブをさらに具備し、
前記支持リブは、それぞれ、前記第１の方向に沿い延びつつ、その両端はそれぞれ前記第２の方向に従う前記メインフレームの内側壁から離間されて所定の空間を形成し、
前記第１のフレームは、
前記第１の方向に沿い互いに平行に延びる第１の支持部材と、
前記第２の方向に沿い互いに平行に延びつつ、その両端部が前記支持リブの端部と前記メインフレームの内側壁との間の空間に位置する第２の支持部材と、を備えることを特徴とする、請求項７に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【請求項２０】
前記第１の方向に沿い前記支持リブ上に延長形成される少なくとも一つ以上の第１のスライディング溝と、
前記第２の方向に沿い前記第２の支持部材上に延長形成される少なくとも一つ以上の第３のスライディング溝と、をさらに具備し、
前記第１及び第３のスライディング溝は同じ平面上に位置することを特徴とする、請求
項１９に記載のカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラレンズアセンブリに係り、特に、デジタルカメラまたは移動通信端末機などに設けられた光学装置で被写体を撮影するとき、手振れによりぼやける映像を補正する手振れ補正装置(optical image stabilizer)に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、移動通信端末機にカメラ機能を搭載することが一般化されている。移動通信端末機に設けられる一般的なカメラレンズアセンブリで撮影される映像は微細な振動や手振れなどによりぼやけることがある。
【０００３】
さらに、光学技術の発展により高解像度のカメラが開発されているが、振動による映像ぼやけ(Blurred image)を低減するための手振れ補正装置が必要とされている。
【０００４】
手振れを補正する現在の技術は２種に分けられる。その一つは電子式の手振れ補正技術であるＤＩＳ(Digital Image Stabilization)またはＥＩＳ(Electronic Image Stabilization)方式であり、撮影した映像の結果物から手振れを検出してカメラ素子乃至メモリに貯蔵されたデータを補正することである。詳しくは、ぼやけた映像をカメラ素子が受け、それを電子式方法またはプログラムで位置及び色相などを調整してぼやけ映像を補正する。
【０００５】
このような電子式の手振れ補正技術では別途の機械的、物理的な構成が不必要となるので、低いコストを達成する一方、構造的な制約が少なくて採用が容易であると長所がある。しかしながら、ソフトウェアを用いて補正を行うため、別途のメモリ或いは高性能のカメラ素子を必要とし、補正に長い時間がかかる。さらに、ソフトウェアを用いる残像の除去に限界があるため、撮影速度も非常に遅くなる。
【０００６】
他の形態の手振れ補正技術は光学式の手振れ補正装置(ＯＩＳ;Optical Image Stabilization)としてユーザーの手振れを検出して光学レンズまたはカメラ素子の位置を調整する方法である。
【０００７】
かかる光学式の手振れ補正装置には別途の駆動装置が設けられて製造コストが増加し、別途の設置空間を備えるべきである。しかしながら、カメラ素子上にぼやけのない映像を提供して残像を除去するため、補正率を９０％以上に維持する。その上、同じ性能のカメラ素子を用いる条件であれば、電子式の手振れ補正装置を用いる場合より鮮やかな映像を得るという長所がある。したがって、高解像度を要求する撮影機器には電子式の手振れ補正装置より光学式の手振れ補正装置が頻繁に用いられている。
【０００８】
一方、光学レンズを移動して補正する技術は光学レンズを駆動させるための駆動部を実装する十分な空間を有するデジタルカメラに採用し得るが、空間制約の多い小型のデジタルカメラまたは移動通信端末機への採用には限界がある。したがって、カメラ素子を移動させて手振れなどを補正する技術に対する研究が活発に行われている。
【０００９】
日本特許公報特開平１０-３９３５０号は光学式の手振れ補正装置の例を開示している。開示された手振れ補正装置では、光学レンズの外郭にＸ軸用の圧電素子とＹ軸用の圧電素子とを配置し、それらを支持する別途の支持部を備えてぼやけ程度に応じて光学レンズを圧電素子の駆動軸に接触させて摩擦力を用いて所定の距離だけ移動させる。このように光学レンズの外郭に圧電素子のような駆動装置を設けるためには、光学レンズ系などの外径が増えるので、カメラレンズアセンブリの長さ及び外系などが制限された移動通信端末機に装着し難い。さらに、所定の重量を有する光学レンズを駆動させるためには、多量の駆動力を発生させるべきなので、駆動装置の小型化には限界があり、多量の消費電力が要求されるので、充電用電池を用いる携帯用撮影装置への装着にも制限がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献２】特開平１０−３９３５０号公報
【００１０】
これにより、小型駆動装置の設計の難題及び部品数の増加による製造コストの上昇は、手振れ補正装置を実装する撮影機器のコスト競争力の確保に障害となる。さらに、圧電素子のように駆動軸との摩擦力を用いる接触式の駆動装置の場合、接触面の公差を管理しにくい。のみならず、接触面の磨耗が生ずる場合は誤動作が発生して信頼性が低下するなどの問題点がある。その上、圧電素子のような駆動装置を駆動させるために特定の電圧波形を生成、印加する駆動回路が要求されて製造コストが増え、撮影機器の簡素化に制約が生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記問題点を解決するために、本発明の目的は、超小型のデジタルカメラ及び移動通信端末機のような小型・軽量化撮影機器への実装が可能であり、手振れなどによる撮影機器の振れにも鮮やかな映像の撮影を可能にするカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、コイルと永久磁石を用いてユーザーの手振れに応じてカメラ素子を移動させることにより、構造が簡単で、かつ、制御が容易であり、製造コストを節減し得るカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することである。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、手振れ補正のための駆動において非接触式の駆動方式を採択することにより、製品の信頼度を向上し得るカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することである。
【００１４】
さらに、本発明の他の目的は、固定体と駆動体との間にボールベアリングを挿入して手振れ補正動作で駆動体の移動を円滑にするカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することである。
【００１５】
さらに、本発明のまた他の目的は、手振れ補正動作で駆動体を駆動するとき、少なくとも二つの方向へ移動可能に構成することにより、補正率を向上させるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するために、本発明は、カメラレンズアセンブリの手振れ補正装置であって、メインフレームと、前記メインフレーム上で少なくとも一方向へ移動可能な駆動フレームと、前記駆動フレーム上に設けられたカメラ素子と、前記メインフレーム又は駆動フレームのうち、いずれか一端に設けられる一対の駆動用の永久磁石と、他の一端に設けられて前記一対の駆動用の永久磁石にそれぞれ対向する一対のコイルと、を具備し、前記コイルに電流が印加されるときに発生する電磁気力が前記駆動用の永久磁石の磁気力と相互作用することにより、前記駆動フレームが移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように、本発明による手振れ補正装置は一対のコイルと永久磁石を用いてカメラ素子の位置変更を可能にすることにより、レンズ系を移動させて手振れ補正を行う従来の技術より小型化に有利である。したがって、超小型のデジタルカメラ、移動通信端末機などの小型化撮影機器に装着して鮮やかな映像を撮影しやすい長所がある。さらに、コイルと永久磁石を用いてユーザーの手振れに応じてカメラ素子を駆動させることにより、構造が簡単で、かつ制御が容易であり、製造コストを節減し得る。
【００１８】
さらに、圧電素子でないコイルと永久磁石を用いる非接触式の駆動方式を採択することにより、製品の信頼度を向上させる。その上、固定体のメインフレームと駆動体の駆動フレームとの間にボールベアリングを挿入して手振れ補正動作で駆動体の移動を円滑にし、駆動体の駆動時に少なくとも二つの方向に移動を可能に構成するので、補正率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００２０】
図１、図２、図５及び図６に示すように、本発明の好ましい第１の実施形態によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置１００は、メインフレーム１０１、駆動フレーム１０２、コイル１４３及び永久磁石１２５ａを備えてなり、前記コイル１４３と永久磁石１２５ａとの相互作用を用いて前記駆動フレーム１０２が前記メインフレーム１０１上で移動してカメラ素子１０３の位置を変更させることにより、ユーザーの手振れによる撮影映像のぼやけを補正する。
【００２１】
前記メインフレーム１０１は、被写体映像がカメラ素子１０３へ入射するように、上面の少なくとも一部分が開放された形状であり、その下部面には被写体映像が入射する方向Ｚへ開放された第１のスライディング溝１１１ａが形成される。前記第１のスライディング溝１１１ａは第１の方向Ｘに沿って延びる。
【００２２】
前記メインフレーム１０１の下面はコイル部１０４により閉鎖される。前記コイル部１０４は、その一端にコネクタ１４９の形成された印刷回路基板１４１と、前記印刷回路基板１４１上に装着される一対のコイル１４３と、前記駆動フレーム１０２の移動量を検出する位置検出用のセンサー１４５と、を含む。一般に、前記コイル１４３は巻線器で巻回した巻線コイルあるいはＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)技法で製作された積層コイルを用いることができる。前記印刷回路基板１４１の下部面にはヨーク１４７が設けられる。
【００２３】
前記駆動フレーム１０２は、被写体の入射方向に沿って積層された第１のフレーム１０２ａと第２のフレーム１０２ｂが前記メインフレーム１０１によって取り囲まれるように構成される。
【００２４】
図３及び図４を参照すれば、前記第１のフレーム１０２ａは、その下部面に前記第１の方向Ｘに沿って延びる第２のスライディング溝１１１ｂを備え、前記第２のスライディング溝１１１ｂは前記第１のスライディング溝１１１ａと対向するように位置する。前記メインフレーム１０１と第１のフレーム１０２ａとの間、詳しくは、前記第１のスライディング溝１１１ａと第２のスライディング溝１１１ｂとの間にボール(ball)１１３が介在する。前記ボール１１３の一部分は前記第１のスライディング溝１１１ａに受容され、他の一部分は前記第２のスライディング溝１１１ｂに受容されて前記メインフレーム１０１を第１のフレーム１０２ａの下面から離間させる。前記第１、第２のスライディング溝１１１ａ，１１１ｂはそれぞれ前記第１の方向Ｘに沿って延びるため、前記第１のフレーム１０２ａは前記メインフレーム１０１との摩擦なしに、前記第１の方向Ｘへの円滑な移動が可能になる。
【００２５】
この際、前記第１、第２のスライディング溝１１１ａ，１１１ｂは各種形態の溝で構成し得るが、その端面がＶ字形状を形成することが好ましい。さらに、頻繁な移動による磨耗を防ぐために、少なくとも前記ボール１１３と前記ボール１１３が直接的に接触する部分とは金属性材質で製作することが好ましい。
【００２６】
前記第２のフレーム１０２ｂは前記第１のフレーム１０２ａの上部面に積層されて第２の方向Ｙへ移動する。前記第２の方向Ｙは前記第１の方向Ｘと垂直に設定される。
【００２７】
前記第２のフレーム１０２ｂが前記第１のフレーム１０２ａ上に積層される構造なので、前記第２のフレーム１０２ｂは、前記第１のフレーム１０２ａとともに前記メインフレーム１０１に対して前記第１の方向Ｘへ移動することが可能である。さらに、前記第１のフレーム１０２ａ上で第２の方向Ｙへ移動可能に構成されているため、前記第２のフレーム１０２ｂは前記メインフレーム１０１に対して第１、第２の方向(Ｘ、Ｙ)へ移動可能に構成される。
【００２８】
前記第２のフレーム１０２ｂには、前記一対のコイル１４３とそれぞれ対向する一対の駆動用の永久磁石１２５ａと、前記位置検出用のセンサー１４５とそれぞれ対向するセンサー用の永久磁石１２７ａと、が設けられる。さらに、前記駆動用の永久磁石１２５ａ、センサー用の永久磁石１２７ａの各々の上面には、それぞれ、磁路を形成するヨーク１２５ｂ，１２７ｂが取り付けられて前記永久磁石１２５ａ，１２７ａの磁気力を効率よく活用可能にする。
【００２９】
前記駆動用の永久磁石１２５ａの磁気力は、前記コイル１４３で発生する電磁気力との相互作用によって、前記第２のフレーム１０２ｂを前記第１、第２の方向(Ｘ、Ｙ)へ移動させる駆動力を発生させ、前記位置検出用のセンサー１４５は前記センサー用の永久磁石１２７ａの位置変化を検出することにより、前記第２のフレーム１０２ｂの移動した位置をモニタリングする。
【００３０】
前記第２のフレーム１０２ｂが前記第２の方向Ｙに沿って円滑に移動するように、前記第１のフレーム１０２ａの上部面には前記第２の方向Ｙに沿い延びた少なくとも一つの第３のスライディング溝１２１ａが形成され、前記第２のフレーム１０２ｂの下部面には第４のスライディング溝(図示せず)が形成されて前記第３のスライディング溝１２１ａと対向するようになる。
【００３１】
前記第１のフレーム１０２ａと第２のフレーム１０２ｂとの間、詳しくは、前記第３、第４のスライディング溝１２１ａ，１２１ｂの間にはボール１２３が介在し、前記第２のフレーム１０２ｂの第２の方向Ｙに従う移動を円滑にする。このような第３、第４のスライディング溝１２１ａ，１２１ｂとボール１２３との組合せによってボールベアリング組合せ体が構成される。前記第１、第２のフレーム１０２ａ，１０２ｂの間のボールベアリング組合せ体は、前記メインフレーム１０１と第１のフレーム１０２ａとのボールベアリング組合せ体から容易に分離することができる。
【００３２】
この際、前記第１、第２、第３、第４のスライディング溝１１１ａ，１１１ｂ，１２１ａ，１２１ｂは、それぞれ、少なくとも３つ以上を形成することが好ましい。これは、前記第１、第２のフレーム１０２ａ，１０２ｂの移動を一平面上に維持させるためである。
【００３３】
前記第２のフレーム１０２ｂ上には前記カメラ素子１０３が設けられる。前記カメラ素子１０３は被写体の映像が入力されるイメージセンサー１３１と、前記イメージセンサー１３１から入力された映像信号を伝える可遥性印刷回路１３３と、を備え、所定の基板１３５によって支持されて前記第２のフレーム１０２ｂ上に装着される。したがって、前記カメラ素子１０３は前記第２のフレーム１０２ｂとともに前記メインフレーム１０１に対して第１、第２の方向(Ｘ、Ｙ)に移動可能に構成される。
【００３４】
前記メインフレーム１０１はデジタルカメラあるいは移動通信端末機のような撮影機器に装着、固定される。前記第２のフレーム１０２ｂの位置、詳しくは、前記カメラ素子１０３の位置は、ユーザーの手振れ程度に応じて前記コイル１４３に印加された電流から発生した電磁気力と前記駆動用の永久磁石１２５ａで形成された磁気力との相互作用によって変更される。
【００３５】
この際、前記コイル１４３のうち、いずれか一つは、それと対向する駆動用の永久磁石１２５ａとともに前記第１の方向Ｘに設けられ、もう一つはそれと対向する駆動用の永久磁石１２５ａとともに前記第２の方向Ｙに設けられる。前記コイル１４３に印加される電流に応じて発生する電磁気力は、前記駆動用の永久磁石１２５ａの磁気力と相互作用して、前記第２のフレーム１０２ｂを第１あるいは第２の方向(Ｘ、Ｙ)に移動させる。
【００３６】
前記コイル１４３に電流が印加されていない状態で、前記駆動用の永久磁石１２５ａと前記コイル部１０４のヨーク１４７の間で引力が作用して前記第２のフレーム１０２ｂは最初に組み立てるときに設定された初期位置に復帰する。
【００３７】
さらに、前記駆動用の永久磁石１２５ａとコイル部１０４のヨーク１４７の間の引力は、前記第２のフレーム１０２ｂが第３の方向、即ち、被写体像が入射される方向Ｚに移動することを制限する。したがって、被写体像の入射方向Ｚに前記カメラ素子１０３が移動することが制限される。これにより、前記カメラ素子１０３の前方に装着されるレンズ系(図示せず)の焦点距離からの離脱が制限される。
【００３８】
前記駆動用の永久磁石１２５ａの磁力が弱く、前記コイル部１０４のヨーク１４７との間で発生する引力が弱くて第３の方向Ｚの移動を防止しにくい場合、スプリングのような別途の弾性部材(図示せず)を設けてその短所を補完できる。前記弾性部材は前記メインフレーム１０１と駆動フレーム１０２との間に設けられて、前記第２のフレーム１０２ｂの第３の方向Ｚに沿う移動を制限することができる。
【００３９】
一方、前記駆動用の永久磁石１２５ａの上面に取り付けられるヨーク１２５ｂと前記コイル部１０４のヨーク１４７は、前記駆動用の永久磁石１２５ａの磁気力が効率よく作用するように、その磁気場を誘導しつつ、外部への流出を防ぐ磁界遮蔽構造を形成することにより、前記駆動用の永久磁石１２５ａの磁気力が周辺の回路装置などに与える影響を制限する。
【００４０】
前記位置検出用のセンサー１４５は前記第２のフレーム１０２ｂの移動位置を追跡するためのものであり、前記コイル１４３で発生する電磁気力の影響を受けないように前記コイル１４３から所定の距離だけ離間することが好ましい。このような位置検出用のセンサー１４５としては、光センサー、ホールセンサーなどを用いることができる。光センサーは固定密度の検出が可能であるが、高コストの短所がある。ホールセンサーは光センサーより検出感度は良くないが、低コストで、かつ、手振れ補正に適宜な程度の感度を提供することのできる長所がある。本発明の実施形態では、一対のホールセンサーを用いて前記位置検出用のセンサー１４５を構成し、前記第２のフレーム１０２ｂにセンサー用の永久磁石１２７ａを装着して前記第２のフレーム１０２ｂの位置変動を感知するように構成される。
【００４１】
一方、前記手振れ補正装置１００を備える大部分の撮影機器は充電式の電池を用いるので、前記手振れ補正装置１００で消耗する電力を節減するために、前記駆動用の永久磁石１４３の強度の大きいＮＤ系列の永久磁石を使用する。この際、磁力の強度が大きい永久磁石を用いる場合、前記コイル部１０４のヨーク１４７と前記第２のフレーム１０２ｂ上の永久磁石１２５ａとの間の過度な引力によって、前記駆動フレーム１０２の反応速度あるいは補正速度が低下するおそれがあるため、磁力による引力、駆動フレームの重量及び手振れ補正のための移動時の摩擦力などを考慮して永久磁石の強度を設定することが好ましい。
【００４２】
かつ、前記メインフレーム１０１の一側に透磁率を有するヨークあるいは別途の永久磁石を配置して、前記第２のフレーム１０２ｂの永久磁石１２５ａとの引力または反力を用いて前記カメラ素子１０３の最初停止位置をより精密に維持できるようになる。したがって、前記第２のフレーム１０２ｂの位置制御アルゴリズムの具現が容易であり、補正速度を向上させ得る。
【００４３】
前記永久磁石１２５ａ，１２７ａの上面に取り付けられて磁極の磁路を形成するヨーク１２５ｂ，１２７ｂは、前記永久磁石１２５ａ，１２７ｂで発生する磁束の磁気抵抗を減らしつつ、前記コイル１４３に供給する磁力の強度を増加させる役割を果たし、高い透磁率の金属材質を用いることが好ましい。さらに、前記ヨーク１２５ｂ，１２７ｂは前記永久磁石１２５ａ，１２７ａの位置に応じて分離、積層が可能であり、一体に製作することもできる。
【００４４】
前記イメージセンサー１３１は撮影対象である被写体像が入射されて被写体像の色相及び明度などの映像情報をデジタル処理する光電変換素子であって、ＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサーなどを用いることができる。前記イメージセンサー１３１は前記第２のフレーム１０２ｂの上端に外部露出されるように搭載される。したがって、第２の方向Ｙのぼやけは第２のフレーム１０２ｂの移動で補正し、第１の方向Ｘのぼやけは前記第１のフレーム１０２ａの移動で補正して鮮やかな映像を撮影することができる。
【００４５】
図７は、本発明の好適な第２の実施形態によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置２００を示す。本発明の好適な第２の実施形態によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置２００は、駆動フレーム２０２、詳しくは、第１、第２のフレーム２０２ａ，２０２ｂの構成が上述の実施形態と異なる。したがって、上述の実施形態から容易に理解し得る構成要素については同じ参照符号を付け、その詳細説明は省略する。
【００４６】
本発明の好ましい第２の実施形態による手振れ補正装置２００は、第１の実施形態に比べてその厚さが減少していることが異なる。さらに、一部のスライディング溝２２１，２２３は平面状に形成することにより、第１、第２のフレーム２０２ａ，２０２ｂの移動をより円滑にする長所もある。
【００４７】
前記第１の実施形態では、第１、第２、第３、第４のスライディング溝１１１ａ，１１１ｂ，１２１ａを形成するとき、前記第２、第３のスライディング溝１１１ｂ，１２１ａが類似した高さに形成される。すなわち、三つの層が積層されるように形成される。
【００４８】
本発明の好ましい第２の実施形態によれば、第１のフレーム２０２ｂの形状を変更して第３のスライディング溝１２１ａが第１のスライディング溝１１１ａと同じ平面に形成され、第４のスライディング溝２２３が前記第２のスライディング溝２２１と同じ平面に形成される。したがって、本実施形態による手振れ補正装置２００は、前記スライディング溝のみの位置関係を考慮して２つの層が積層された形態で構成される。
【００４９】
より詳しくは、前記メインフレーム２０１の前記第１の方向Ｘに沿い延びて対向する内側面にそれぞれ支持リブ２１１が形成される。前記支持リブ２１１は前記第１の方向Ｘに延び、その両端部は前記第２の方向Ｙに従う内側壁からそれぞれ離間している。
【００５０】
前記第１のフレーム２０２ａは、前記第１の方向Ｘに沿い互い平行に延びる一対の第１の支持部材２２７と、前記第２の方向Ｙに沿い互いに平行に延びる一対の第２の支持部材２２９と、を備える。前記第２の支持部材２９９の両端は、それぞれ、前記第１の支持部材２２７の両端に結合される。前記第１のフレーム２０２ａが前記メインフレーム２０１の上に位置すれば、前記第１の支持部材２２７の下部面が、それぞれ、前記メインフレームの支持リブ２１１の上に積層される。この際、前記第２の支持部材２２９の両端部は、それぞれ、前記支持リブ２１１の端部と前記第２の方向Ｙに従う前記メインフレーム２０１の内側壁との間の空間に位置する。したがって、前記第２の支持部材２２９は前記支持リブ２１１と同じ平面上に位置する。
【００５１】
一方、前記第１のスライディング溝１１１ａは前記支持リブ２１１の上に、それぞれ、形成され、前記第３のスライディング溝１２１ａは、それぞれ、前記第２の支持部材２２９の上に形成することにより、前記第１、第３のスライディング溝１１１ａ，１２１ａは同じ平面上に位置する。
【００５２】
前記第２のフレーム２０２ｂが前記第１のフレーム２０２ａの上に位置すれば、その両側面が前記第１の支持部材２２７により取り囲まれる。その結果、本発明の第２の実施形態による手振れ補正装置２００の厚さは、第１の実施形態に比べて、前記メインフレーム２０１の支持リブ２１１と前記第２のフレーム２０２ｂの厚さに応じて決定される。
【００５３】
その上、本発明の実施形態による手振れ補正装置２００は、前記第１、第２、第３、第４のスライディング溝１１１ａ，２２１，１２１ａ，２２３は、それぞれ、三つの溝で構成され、前記第２、第４のスライディング溝２２１，２２３をそれぞれ構成する三つの溝のうち一つは平面状である。
【００５４】
例えば、一対の第１のスライディング溝１１１ａが前記メインフレーム１０１の一側に、一つの第１のスライディング溝１１１ａがその他側に形成される。この際、一側に形成された一対の溝は一直線上に位置し、他側に形成された溝は一側に形成された溝と平行に延びる。前記第２のスライディング溝２２１は前記第１のスライディング溝１１１ａに相応して形成され、その詳細については説明を省略する。
【００５５】
この際、前記メインフレーム１０１の一側に形成された溝と他側の溝とが完全に平行でなければ、あるいは、前記第２のスライディング溝２２１が前記第１のスライディング溝１１１ａに適合しない場合は、前記第１のフレーム２０２の移動が円滑に行われない。さらに、前記第１、第２のスライディング溝１１１ａ，２２１がＶ字形状のみを形成するとき、前記第１のフレーム２０２ａの移動は円滑に行われない。
【００５６】
したがって、前記第２のスライディング溝２２１を構成する溝のうち、他側の一つは平面状に形成することにより、スライディング溝間の平行度が理想的でないか、前記メインフレーム１０１と第１のフレーム２０２ａの各々に形成されたスライディング溝の形状が互いに合致しないとしても、前記第１のフレーム２０２ａの移動を円滑に行える。
【００５７】
本発明の好適な実施形態による手振れ補正装置１００，２００は、互いに垂直な二つの方向Ｘ，Ｙにカメラ素子の位置を変更することができる。カメラ素子の位置を変更させる駆動力は、電流がコイルに印加されるときに発生される電磁気力が永久磁石の磁気力と相互作用することにより形成される。この際、前記手振れ補正装置１００，２００上のカメラ素子の移動範囲は数十〜数百μｍ範囲に制限される。したがって、一般に、手振れによる撮影映像のぼやけは数十〜数百μｍ範囲にカメラ素子を移動して補正を行える。
【００５８】
以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を示した分離斜視図である。
【図２】図１に示したカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を示した組み立て斜視図である。
【図３】図１に示した手振れ補正装置の第１のフレームを示した上部斜視図である。
【図４】図１に示した手振れ補正装置の第１のフレームを示した下部斜視図である。
【図５】図２のラインＡ-Ａ'による手振れ補正装置を示した断面図である。
【図６】図２のラインＢ-Ｂ'による手振れ補正装置を示した断面図である。
【図７】本発明の好適な第２の実施形態によるカメラレンズアセンブリの手振れ補正装置を示した分離斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  手振れ補正装置
１０１  メインフレーム
１０２  駆動フレーム
１０２ａ  第１のフレーム
１０２ｂ  第２のフレーム
１０３  カメラ素子
１０４  コイル部
１１１ａ  第１のスライディング溝
１１１ｂ  第２のスライディング溝
１１３  ボール
１２１ａ  第３のスライディング溝
１２３  ボール
１２５ａ  永久磁石
１２５ｂ、１２７ｂ  ヨーク
１２７ａ  永久磁石
１３１  イメージセンサー
１３３  可撓性印刷回路
１３５  基板
１４１  印刷回路基板
１４３  コイル
１４５  センサー
１４７  ヨーク
１４９  コネクタ
２００  手振れ補正装置
２０１  メインフレーム
２０２  駆動フレーム
２０２ａ  第１のフレーム
２０２ｂ  第２のフレーム
２１１  支持リブ
２２１  第２のスライディング溝
２２３  第４のスライディング溝
２２７  第１の支持部材
２２９  第２の支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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