[發(fā)明專利]校正透鏡驅(qū)動(dòng)用音圈電機(jī)、手抖動(dòng)校正裝置、交換透鏡及光學(xué)設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080005368.7
• 申請(qǐng)日: 2010-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN102292673A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本池隆志;大荒啟行;栗山義彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社圖麗
• 主分類號(hào): G03B5/00
• 分類號(hào): G03B5/00;H02K33/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 雒運(yùn)樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在照相機(jī)及雙眼望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)設(shè)備中驅(qū)動(dòng)校正因手抖動(dòng)等而產(chǎn)生的圖像的振動(dòng)的透鏡的音圈電機(jī)、通過音圈電機(jī)工作的手抖動(dòng)校正裝置、及搭載有手抖動(dòng)校正裝置的交換透鏡、以及光學(xué)設(shè)備。

背景技術(shù)

數(shù)碼照相機(jī)那樣的光學(xué)設(shè)備中，伴隨高像素化及高倍率放大化，拍攝時(shí)的手抖動(dòng)(除手腕或身體體的擺動(dòng)之外，還包含手的微小的振動(dòng))引起的圖像的抖動(dòng)增大，因此，為防止該抖動(dòng)增大，而搭載手抖動(dòng)校正裝置。手抖動(dòng)校正裝置是檢測拍攝時(shí)的手抖動(dòng)且根據(jù)所檢測的振動(dòng)使向CCD等拍攝元件的成像位置向本來的位置移動(dòng)的裝置。

手抖動(dòng)校正裝置主要采用拍攝元件位移方式(例如CCD位移方式)或透鏡位移方式。拍攝元件位移方式是通過基于由陀螺傳感器等振動(dòng)檢測傳感器檢測到的手抖動(dòng)振動(dòng)使拍攝元件(CCD)位移而校正圖像抖動(dòng)的方式。透鏡位移方式是基于由振動(dòng)檢測傳感器檢測到的振動(dòng)使設(shè)于收納拍攝透鏡的鏡筒內(nèi)的校正透鏡在拍攝透鏡的光軸的正交面內(nèi)上下左右移動(dòng)微小距離(數(shù)mm以下)，使光的折射變化，由此校正圖像抖動(dòng)的方式。另外，術(shù)語“手抖動(dòng)”和“圖像抖動(dòng)”經(jīng)常以相同的意思使用，但在此為防止混亂而使用數(shù)據(jù)“手抖動(dòng)”。

拍攝元件位移方式的手抖動(dòng)校正由于不需要使光學(xué)系位移，所以對(duì)于比透鏡位移方式小型化是有利的，主要采用于緊湊尺寸(便攜式)的數(shù)碼照相機(jī)。另一方面，透鏡位移方式的手抖動(dòng)校正由于雖然手抖動(dòng)防止功能優(yōu)異但對(duì)小型化不利，所以主要采用于數(shù)碼單反照相機(jī)的交換透鏡或數(shù)碼攝像機(jī)。透鏡位移方式雖然理論上可以完全防止手抖動(dòng)，但需要在與拍攝透鏡的光軸正交的面高精度地移動(dòng)控制校正透鏡。

數(shù)碼照相機(jī)等的電力消耗不一定，拍攝時(shí)(按快門)或?qū)?shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)卡時(shí)等暫時(shí)增大。之后引起急劇的電壓下降，往往蓄電池的電壓低于照相機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓。因此，優(yōu)選在進(jìn)行手抖動(dòng)校正動(dòng)作時(shí)，向校正透鏡的驅(qū)動(dòng)裝置(例如音圈電機(jī))供給的電流不增大。

透鏡位移方式的手抖動(dòng)校正裝置，作為校正透鏡的驅(qū)動(dòng)裝置具備具有由永磁體及軛體構(gòu)成的磁回路部和固定于校正透鏡的保持框的可動(dòng)線圈的音圈電機(jī)(VCM)。為不導(dǎo)致VCM大型化而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)效率的提高，專利第4,181,663號(hào)中公開有一種手抖動(dòng)校正裝置，如圖9(a)所示，具備具有經(jīng)由未磁化的中立域13f1、13f2分極的一對(duì)磁極的永磁體13c、13d，和在永磁體13c及13d之間的磁隙內(nèi)驅(qū)動(dòng)的扁平的空芯線圈12，空芯線圈12的有效導(dǎo)體寬度Wb及永磁體13c、13d的磁極寬度Wm滿足Wb＜Wm≤Wb+Sc(其中，Sc表示空芯線圈12的單側(cè)方向的最大移動(dòng)量，相當(dāng)于圖9(a)所示的St的1/2。)的關(guān)系。除該尺寸關(guān)系外，該VCM的構(gòu)成為，通過將空芯線圈12的中空部的寬度、永磁體13c、13d的中立域13f1、13f2的寬度、空芯線圈12的單側(cè)方向的最大移動(dòng)量Sc設(shè)為相同，在校正透鏡的移動(dòng)量為最大Sc時(shí)產(chǎn)生最大的推力。該VCM在相面對(duì)的永磁體13c、13d之間具有未磁化的中立域13f1、13f2，因此，磁通量減少有助于在磁隙內(nèi)產(chǎn)生磁通的永磁體的體積減少的量，磁效率差。其結(jié)果是，為得到規(guī)定的推力而需要在線圈中流過大的電流。

另外，專利第4181663號(hào)記載的VCM的構(gòu)造中，雖然驅(qū)動(dòng)效率提高若干，但在線圈從中心位置(原點(diǎn))P0如圖9(b)所示向單側(cè)方向移動(dòng)了距離Sc時(shí)，線圈12的一部分S1離開磁隙(不與永磁體13c2、13d2相面對(duì))，因此，在線圈的移動(dòng)范圍的兩端區(qū)域，推力大幅降低。因此，在線圈12向例如圖9(b)所示的F1方向移動(dòng)的情況下，在移動(dòng)范圍的兩端區(qū)域S1，為補(bǔ)償推力的降低而需要在線圈中流過大的電流。這樣，在專利第4181663號(hào)中記載的具有VCM的手抖動(dòng)校正裝置中，在永磁體13c、13d上存在中立域13f1、13f2，且線圈12的一部分S1脫離磁隙，因此，在手抖動(dòng)校正時(shí)電力消耗增大。

專利第2641172號(hào)記載的手抖動(dòng)校正裝置的VCM利用由以規(guī)定的間隙并置的一對(duì)永磁體及形成磁隙的軛體構(gòu)成磁回路、和在磁隙內(nèi)驅(qū)動(dòng)的線圈構(gòu)成。一對(duì)永磁體間的間隙與專利第4181663號(hào)的未磁化的中立域相同，從磁效率的觀點(diǎn)看不優(yōu)選，相比沒有間隙的構(gòu)成，磁隙的磁通密度減少永磁體的體積減少的量。為補(bǔ)償降低的磁通密度，需要增大在線圈中流過的電流。之后，專利第2641172號(hào)中對(duì)于線圈的有效導(dǎo)體寬度、永磁體的磁極寬度及線圈的單側(cè)方向的最長移動(dòng)距離的關(guān)系完全沒有記載，而對(duì)于手抖動(dòng)校正時(shí)的電力消耗的降低也沒有考慮。