JP2014235378A - ブレ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレ補正時における駆動力および加速度を大きくでき精度の高いブレ補正ができるブレ補正装置を提供する。【解決手段】ブレ補正ユニット１は、第３のレンズ群１１３を保持した可動体４と、この可動体４に取り付けられた駆動用の第１磁石１１と、可動体４を第３のレンズ群１１３の光軸Ｏと直交する方向に移動可能に支持した固定筒２と、第１磁石の被写体側に近接対向してシャッターユニット６に取り付けられたコイル１５と、このコイル１５から所定距離離間して第１磁石１１の反対側に配置されたホール素子１３と、このホール素子１３に対向して第１磁石１１との間に配置され可動体４に取り付けられた位置検出用の第２磁石１７と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば、デジタルカメラなどの撮像装置に搭載されたブレ補正装置に関する。

近年、静止画や動画の撮影時に手ブレによる画像のブレを補正するためのブレ補正装置を備えたデジタルカメラが普及されつつある。この種のブレ補正装置として、発生したブレを相殺するように、撮像素子を光軸と直交する面に沿って駆動するタイプのものと、レンズを光軸と直交する面に沿って駆動するタイプのものが知られている。このようなブレ補正装置の駆動機構には、一般に、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）が用いられる。

ＶＣＭは、磁石とコイルを含む。これら磁石およびコイルは、駆動対象となる光学部材（撮像素子やレンズ）を保持した可動枠、およびこの可動枠を光軸と直交する面に沿って移動可能に保持した固定枠に取り付けられる。基本的に、磁石およびコイルは、可動枠および固定枠のどちらに取り付けても良い。

また、可動枠および固定枠には、この他に、固定枠に対する可動枠の位置を検出するためのホール素子および磁石が取り付けられる。これら位置検出用のホール素子および磁石も、基本的に、可動枠および固定枠のどちらに取り付けても良い。或いは、ＶＣＭの（駆動用の）磁石と位置検出用の磁石は兼用にしても良い。

下記の特許文献１には、駆動用の磁石を固定枠に取り付け、駆動用のコイルをこの駆動用の磁石に対向させて可動枠に取り付け、且つ、位置検出用の磁石をコイルからずれた位置で可動枠に取り付け、ホール素子を位置検出用の磁石に対向させて固定枠に取り付けた構造が開示されている。

特開２００８−２６８８２号公報

引用文献１の装置では、可動枠に取り付けた駆動用のコイルや固定枠に取り付けた駆動用の磁石が、位置検出用のホール素子に比較的近い位置に配置されており、ホール素子で検出する信号に、これらコイルや磁石からの磁束の影響によるノイズが乗り易く、位置検出精度が低くなる。

また、引用文献１の装置のように、位置検出用の磁石を可動枠に取り付けると、その分、可動枠が重くなり、可動枠の駆動制御時における加速度が低下してしまう。或いは、このような重量増加に伴う不具合を解消するため、駆動用の磁石を大きくしたりコイルを大きくしたりする必要があり、装置の大型化につながる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ホール素子への磁束の影響によるノイズを少なくし、磁石を大きくすることなくブレ補正時における駆動力および加速度を大きくできるブレ補正装置を提供することを目的とする。

本発明のブレ補正装置の一態様は、コイルが配置された第１固定部材と、コイルと対向する位置に配置された第１磁石、第１磁石を挟んでコイルと反対側に配置された第２磁石、および光学部材を有し、第１固定部材に対して光学部材の光軸と直交する方向に移動する可動部材と、第２磁石を挟んで第１磁石と反対側に配置されたホール素子を有する第２固定部材と、を有する。

本発明によれば、ホール素子への磁束の影響によるノイズを少なくし、磁石を大きくすることなくブレ補正時における駆動力および加速度を大きくできるブレ補正装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係るデジタルカメラを示す外観斜視図である。 図２は、図１のデジタルカメラに組み込まれたレンズユニットを示す外観斜視図である。 図３は、図２のレンズユニットを光軸に沿って切断した断面図である。 図４は、図２のレンズユニットに組み込まれた実施形態に係るブレ補正ユニットを示す外観斜視図である。 図５は、図４のブレ補正ユニットを分解して示す分解斜視図である。 図６は、図４のブレ補正ユニットをＦ６−Ｆ６で切断した断面図である。 図７は、図４のブレ補正ユニットをＦ７−Ｆ７で切断した断面図である。 図８は、図５の可動体を被写体側から見た概略図である。 図９は、図８の可動体を撮像素子側から見た概略図である。 図１０（ａ）は、図８の可動体を固定筒に取り付けた組立体を被写体側から見た概略図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の要部を部分的に拡大して示す部分拡大図である。 図１１は、図１０（ａ）の組立体をＦ１１−Ｆ１１に沿って切断した断面図である。 図１２は、図４のブレ補正ユニットの動作を制御する制御系のブロック図である。 図１３は、図４のブレ補正ユニットに組み込まれた構成要素の光軸方向に沿った位置関係を示すレイアウトである。 図１４は、図１３の距離Ａを変化させた場合における駆動力と磁束の大きさを示すグラフである。 図１５は、第２磁石を持たない場合のホール素子の出力におけるブレ補正ユニットの駆動周波数特性を示すグラフである。 図１６は、第２磁石を備えた本実施形態におけるホール素子の出力におけるブレ補正ユニットの駆動周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてある場合もあり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
また、以下の説明において、カメラ本体２００から被写体（図示せず）に向かう方向を前方と称し、その反対を後方と称する。さらに、レンズユニット１００が構成する光学系の光軸Ｏと一致する軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する平面上において互いに直交する２つの軸をＸ軸及びＹ軸とする。各図において、適宜、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示する。

図１は、本発明の撮像装置の一実施形態に係るデジタルカメラ１０の外観を示す概略斜視図である。また、図２は、図１のデジタルカメラ１０のカメラ本体２００内に組み込まれたレンズユニット１００の外観を示す概略斜視図である。さらに、図３は、図２のレンズユニット１００をその光軸Ｏに沿って切断した概略断面図である。このように、デジタルカメラ１０は、カメラ本体２００と、カメラ本体２００に対して突没可能に設けられた沈胴式のレンズユニット１００と、を備えている。

レンズユニット１００は、その第２の鏡枠１０２および第３の鏡枠１０３をカメラ本体２００の前方に突出できるように、カメラ本体２００に組み込まれている。つまり、レンズユニット１００の第１の鏡枠１０１は、カメラ本体２００内に埋設されている。なお、レンズユニット１００を沈胴させた状態で、第２の鏡枠１０２および第３の鏡枠１０３は、カメラ本体２００内に埋設されている第１の鏡枠１０１の内側に概ね収納され、カメラ本体の前方に突出する構成は無くなる。図２および図３は、レンズユニット１００を延伸させた状態を図示する。

カメラ本体２００は、略矩形箱形のハウジング２０１を備えており、このハウジング２０１には、コントロールパネル２０２、ズームレバー２０３、フラッシュ２０４、セルフタイマーシグナル２０５、リモコン受信窓２０６、レリーズスイッチ２０７、パワースイッチ２０８、ファインダ２０９が設けられている。また、カメラ本体２００の図示しない後方面には、被写体を撮影した画像を表示する表示パネルが設けられている。

ユーザーがズームレバー２０３を操作すると、レンズユニット１００のズームモータ１０４（図２）が駆動され、図示しないズームギアを介して第２の鏡枠１０２が回転される。第２の鏡枠１０２は、カム枠として機能する。このカム枠１０２が回転されると、第１の鏡枠１０１の内側に形成された図示しないカム溝に沿って第２の鏡枠１０２が突没され、同時に、第２の鏡枠１０２の内側に形成された図示しないカム溝に沿って第３の鏡枠１０３が突没されて、レンズユニット１００が延伸および沈胴される。

図３に示すように、レンズユニット１００は、第１乃至第５のレンズ群１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を光軸Ｏに沿って互いに離間して同軸に備えている。第１乃至第３のレンズ群１１１、１１２、１１３は、上述したズームモータ１０４で回転される第２の鏡枠１０２の動作に応じて光軸Ｏに沿って移動可能に設けられている。第４および第５のレンズ群１１４、１１５は、図示しない別のモータによって光軸方向に移動可能に設けられている。

撮影時には、図示しない被写体からの光が、上述した第１乃至第５のレンズ群１１１〜１１５を透過して撮像素子１２０に結像する。この際、上述したズームレバー２０３の操作量に基づく光軸方向に沿った所定位置に各レンズ群１１１〜１１５が配置され、被写体の像が所望する倍率で撮像素子１２０に結像する。撮像素子１２０は、第１の鏡枠の後端に固設されている。

図４は、図２のレンズユニット１００に組み込まれたブレ補正ユニット１の外観を示す概略斜視図である。また、図５は、図４のブレ補正ユニット１を分解した分解斜視図である。このブレ補正ユニット１は、上述した第３のレンズ群１１３を含んでおり、この第３のレンズ群１１３をその光軸Ｏと直交するＸＹ平面に沿って移動させることで画像のブレを補正する。

図５に示すように、ブレ補正ユニット１は、固定筒２と、第３のレンズ群１１３（光学部材）を移動可能に保持した可動体４と、シャッターユニット６と、を有する。シャッターユニット６は第１固定部材として機能し、固定筒２は、第２固定部材として機能し、可動体４は可動部材として機能する。つまり、固定筒２は、レンズユニット１００の第１の鏡枠１０１に対して固定され、シャッターユニット６は、この固定筒２の前方に固定される。

固定筒２のフレーム２１には、ここでは図示しない２つのホール素子１３、１４が固設されている。また、シャッターユニット６には、これら２つのホール素子１３、１４に対して光軸方向に対向する位置関係で、２つのコイル１５、１６が固設されている。２つのホール素子１３、１４は、図４に示すようにブレ補正ユニット１を組み立てた状態で、それぞれ、光軸方向に対向する２つのコイル１５、１６からの磁界の影響を受けないように、各コイル１５、１６から十分に離間した位置に配置されている。

そして、これら互いに光軸方向に対向する２組のホール素子１３、１４とコイル１５、１６の間に、駆動用の２つの磁石１１、１２（以下、第１磁石１１、１２と称する）、および位置検出用の２つの磁石１７、１８（以下、第２磁石１７、１８と称する）が、それぞれ非接触状態で配置されている。第１磁石１１、１２は、可動体４のフレーム４１の被写体側に取り付けられ、第２磁石１７、１８は、可動体４のフレーム４１の撮像素子１２０側に取り付けられている。本実施形態では、第１磁石１１、１２と第２磁石１７、１８は互いに離間しており、両者の間には何も無い空間がある。

図６は、図４のブレ補正ユニット１を光軸Ｏを通るＸＺ平面に沿って切断した断面図であり、図７は、図４のブレ補正ユニット１を光軸Ｏを通るＹＺ平面に沿って切断した断面図である。可動体４をＸ軸方向に移動させるための駆動機構（図６）、および可動体４をＹ軸方向に移動させるための駆動機構（図７）は、基本的に同じ構造を有するため、ここでは一方（図６に図示したＸ軸方向に移動させるための機構）のみを代表して説明し、図７についての詳細な説明を省略する。

コイル１５は、シャッターユニット６の撮像素子１２０側に固設されている。シャッターユニット６は、コイル１５を位置決めするための位置決めボス６ａを有し、コイル１５がＸＹ平面に沿って位置決めされて取り付けられている。

コイル１５に対して光軸方向に最も離間した位置に配置されたホール素子１３は、基板２２に実装されて固定筒２のフレーム２１に取り付けられている。基板２２（フレキ基板でも可）は、その実装面をフレーム２１の撮像素子１２０側の面に接触させるように、フレーム２１の撮像素子１２０側の面に貼り付けられている。

駆動用の第１磁石１１は、コイル１５の撮像素子１２０側に近接対向して可動体４のフレーム４１に固設されている。コイル１５と第１磁石１１との間の距離は、できるだけ近付けることが望ましい。なお、本実施形態では、磁石１１は、コイル１５から離間した側のフレーム４１との間にヨーク１１ａを備えている。このヨーク１１ａは、必須の構成ではないため無くても良い。

また、位置検出用の第２磁石１７は、第１磁石１１（ヨーク１１ａ）から離間して、ホール素子１３の被写体側に対向して可動体４のフレーム４１に固設されている。この位置検出用の第２磁石１７は、ホール素子１３に磁界を作用させて可動体４のＸ軸方向に沿った位置を検出する役割を担うとともに、駆動用の磁石１１と磁気的に結合して可動体４のＸ軸方向に沿った駆動をアシストするように機能する。このため、この第２磁石１７の光軸方向に沿った位置は、両者（位置検出および可動体４の駆動）を満足する適切な位置に調整する必要がある。また、第２磁石１７は、第１磁石１１と磁気的に結合したとき、互いの磁力を強め合う向きで取り付けられている。

上記のように、コイル１５、第１磁石１１、第２磁石１７、およびホール素子１３は、この順番で、被写体側から撮像素子１２０側に向けて光軸方向（Ｚ軸方向）に互いに離間した状態で重ねて並べられている。なお、これら４つの構成は、その中心が光軸Ｏと平行な線（図示せず）上に配置されるように、それぞれ、ＸＹ平面に沿って位置決めされることが望ましい。特に、第１磁石１１の磁極の境界と第２磁石１７の磁極の境界を同一のＹＺ平面に配置することが望ましい。つまり、第１磁石１１の磁極の境界と第２磁石１７の磁極の境界がＸ軸方向に沿って重なることが望ましい。

第１磁石１１、１２、およびコイル１５、１６は、それぞれ、各コイル１５、１６に所定方向の電流を流したとき、可動体４をＸＹ平面に沿って所望する方向に移動させることのできる向きで取り付けられている。具体的には、Ｘ方向駆動用のコイル１５に通電して磁界を発生させると、電流の向きに応じて磁石１１（１７）をＸ軸方向両側に移動させる力を発生させることができ、Ｙ方向駆動用のコイル１６に通電して磁界を発生させると、電流の向きに応じて磁石１２（１８）をＹ軸方向両側に移動させる力を発生させることができる。つまり、これら２つのコイル１５、１６に流す電流の大きさおよび向きを変えることで、第１磁石１１、１２（および第２磁石１７、１８）にＸＹ平面に沿った磁力を作用させることができ、可動体４をＸＹ平面に沿って所望する方向へ移動させることができる。

ここで、可動体４をＸＹ平面に沿って移動可能に支持する構造について、図８乃至図１１を参照して説明する。
図８は、可動体４を被写体側から見た概略図であり、図９は、可動体４を撮像素子１２０側から見た概略図である。また、図１０（ａ）は、可動体４を固定筒２に取り付けた組立体２０を被写体側から見た概略図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の組立体２０の要部を部分的に拡大して示す部分拡大図である。さらに、図１１は、図１０（ａ）の組立体２０をＦ１１−Ｆ１１で切断した断面図である。

図１１に代表して示すように、固定筒２のフレーム２１には、３本のバネ３１ａ、３１ｂ、３１ｃの撮像素子１２０側の一端をそれぞれ引っ掛けるための３つのフック２３ａ、２３ｂ、２３ｃ（図１１では２３ｂのみ図示）が設けられている。また、固定筒２のフレーム２１には、３個のボール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ（図１１では３２ｂのみ図示）をそれぞれ受け入れるための３つの略矩形の凹部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ（図１１では２５ｂのみ図示）が設けられている。

また、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、固定筒２のフレーム２１の被写体側の面には、８つのストッパ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈが突設されている。これら８つのストッパ２６ａ〜２６ｈは、可動体４のフレーム４１の縁部に当接して、可動体４のＸＹ平面に沿った移動範囲を規定するよう機能する。

可動体４は、中央に第３のレンズ群１１３を取り付けた板状のフレーム４１を有する。図８に示すように、フレーム４１の被写体側には、シャッターユニット６に取り付けた２つのコイル１５、１６にそれぞれ対向する２つの第１磁石１１、１２が取り付けられている。また、図９に示すように、フレーム４１の撮像素子１２０側には、固定筒２のフレーム２１に固設した２つのホール素子１３、１４にそれぞれ対向する２つの第２磁石１７、１８が取り付けられている。第２磁石１７、１８は、第１磁石１１、１２より小さい。

図６および図７に示すように、第１磁石１１、１２は、フレーム４１の被写体側の面にある凹所内に配置され、それぞれ、その周囲の３辺に設けられた接着剤４２によってフレーム４１に固着されている。また、第２磁石１７、１８は、フレーム４１の撮像素子１２０側に突設された突部４１ａの先端に接着剤により固着されている。なお、この可動体４は、基本的に、３のレンズ群１１３の中心が、レンズユニット１００の光軸Ｏを通る位置に配置される。

フレーム４１には、この他に、上述したバネ３１ａ、３１ｂ、３１ｃの他端を引っ掛けるための３つのフック４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、および上述した３つの凹部２５ａ、２５ｂ、２５ｃに収容した３個のボール３２ａ、３２ｂ、３２ｃの表面を当接せしめるための３個のパッド４４ａ、４４ｂ、４４ｃが設けられている。３個のパッド４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、図９に示すように、フレーム４１の撮像素子１２０側に設けられている。

すなわち、これら３つのフック４３ａ、４３ｂ、４３ｃは、それぞれ、固定筒２側の３つのフック２３ａ、２３ｂ、２３ｃと光軸方向に対向する位置に設けられ、３個のパッド４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、それぞれ、固定筒２側の３個の凹部２５ａ、２５ｂ、２５ｃと光軸方向に対向する位置に設けられている。

図１０（ａ）に示すように、可動体４を固定筒２の内側に取り付けた状態で、可動体４のフレーム４１の周縁部が、固定筒２のフレーム２１から突設した８つのストッパ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈから離間した状態で内側に配置される。８つのストッパは、可動体４のＸ軸方向両側（図示左右方向）への移動を規制する４つのストッパ２６ａ、２６ｂ、２６ｅ、２６ｆ、および可動体４のＹ軸方向両側（図示上下方向）への移動を規制する４つのストッパ２６ｃ、２６ｄ、２６ｇ、２６ｈを含み、可動体４のＸＹ平面に沿った移動範囲を規定する。

より詳細には、図１０（ｂ）に２つのストッパ２６ｇ、２６ｈの周辺構造を代表して示すように、可動体４のフレーム４１の周辺部には、対向するストッパに向けて突出した小さな突起４１ｂがそれぞれ設けられている。そして、フレーム４１の突起４１ｂと対向するストッパ２６ｇ（２６ｈ）との間には僅かな隙間が設けられている。このようにフレーム４１の周縁部と各ストッパ２６ａ〜２６ｈとの間に隙間を設けることで、可動体４のＸＹ平面に沿った移動が可能となる。

図１１に代表して示すように、可動体４のフレーム４１に設けたフック４３ｂと固定筒２のフレーム２１に設けたフック２３ｂとの間には、バネ３１ｂが僅かに引き伸ばされた状態で取り付けられる。また、固定筒２のフレーム２１に設けた凹部２５ｂ内には、ボール３２ｂが配置され、このボール３２ｂの表面が可動体４のフレーム４１に設けたパッド４４ｂに当接される。つまり、バネ３１ｂの復元力によって、ボール３２ｂが凹部２５ｂとパッド４４ｂとの間で挟持され、ボール３２ｂが前後両側から押圧された状態となる。

同様に、固定筒２のフレームに設けた凹部２５ａ内にボール３２ａが配置され、可動体４のフレーム４１のフック４３ａと固定筒２のフレーム２１のフック２３ａとの間にバネ３１ａが取り付けられる。また、固定筒２のフレームに設けた凹部２５ｃ内にボール３２ｃが配置され、可動体４のフレーム４１のフック４３ｃと固定筒２のフレーム２１のフック２３ｃとの間にバネ３１ｃが取り付けられる。

この状態で、固定筒２側の構成と可動体４側の構成は、３つのバネ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、および３個のボール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ以外、互いに非接触な状態となり、可動体４が固定筒２のフレーム２１によって浮遊支持された状態となる。つまり、この状態で、可動体４が固定筒２に対してＸＹ平面に沿って移動可能となる。

また、固定筒２のフレーム２１に取り付けたホール素子１３、１４と第２磁石１７、１８との間、およびシャッターユニット６に取り付けたコイル１５、１６と第１磁石１１、１２との間には、微小な隙間が設けられ、互いに接触することなく可動体４を移動可能となっている。すなわち、駆動用の２つのコイル１５、１６に電流を流すことにより、電流の向きに応じた磁界が各コイルから発生し、可動体４がＸＹ平面に沿って移動する。

図１２は、上述したブレ補正ユニット１の動作を制御する制御系のブロック図である。
ブレ補正ユニット１を動作制御するコントローラ３００（制御部）には、可動体４のＸＹ平面に沿った位置を検出するための上述した２つのホール素子１３、１４が接続されている。図６に示す一方のホール素子１３は、可動体４のＸ軸方向に沿った位置を検出し、図７に示すもう一方のホール素子１４は、可動体４のＹ軸方向に沿った位置を検出する。

また、コントローラ３００には、デジタルカメラ１０のブレを検出するための２つのジャイロセンサ３０２、３０４（検出部）が接続されている。一方のジャイロセンサ３０２は、デジタルカメラ１０の光軸ＯがＸＺ平面に沿って横に振れるＹａｗ方向のブレを生じた際にその加速度を検出する。もう一方のジャイロセンサ３０４は、デジタルカメラ１０の光軸ＯがＹＺ平面に沿って縦に振れるＰｉｔｃｈ方向のブレを生じた際にその加速度を検出する。

さらに、コントローラ３００には、可動体４を駆動するための上述した２つのコイル１５、１６が接続されている。そして、コントローラ３００は、２つのホール素子１３、１４、および２つのジャイロセンサ３０２、３０４の出力に基づいて、各コイル１５、１６に流す電流値および電流の向きをコントロールすることで、デジタルカメラ１０のブレを補正する。
なお、これら制御系の構成を含むブレ補正ユニット１は、本発明のブレ補正装置の一実施形態である。

ここで、上記構造のブレ補正装置によるブレ補正動作について説明する。
コントローラ３００は、制御開始と同時に、２つのコイル１５、１６に通電して、第３のレンズ群１１３がレンズユニット１００の光軸Ｏと同軸に配置されるように、すなわち可動体４がニュートラル位置に保持されるように、各コイル１５、１６に流す電流値および向きを設定する。

この状態で、例えば撮影が開始されると、コントローラ３００は、２つのジャイロセンサ３０２、３０４を介してブレ量を検出するとともに、２つのホール素子１３、１４を介して可動体４の位置情報を検出し、これらの検出結果に基づいて補正量を演算する。そして、コントローラ３００は、演算した補正量に基づいて、各コイル１５、１６に流す電流値および向きをコントロールして、ブレを補正する。

以下、上述した実施形態の効果について、可動体４をＸ軸方向に駆動する駆動機構（図６）に着目して説明する。
コイルに電流を流すと、電流値とコイル巻き数に応じた磁束が発生し、この磁束をホール素子が検出してしまうため、ノイズとなる。

本実施形態によると、可動体４の駆動方向と直交する光軸Ｏと平行な方向、すなわちＺ軸方向に沿って、駆動用の第１磁石１１と位置検出用の第２磁石１７を重ねて配置したため、駆動に必要な十分に大きな磁束をコイル１５に作用させることができるとともに、ホール素子が検出する磁束をノイズに比べて十分に大きくでき、ブレ補正制御時における可動体４に対する駆動力および加速度を大きくでき、且つ可動体４の位置検出のＳ／Ｎ比を高くすることができるため位置制御精度を向上することができる。

特に、本実施形態によると、位置検出用の第２磁石１７が、ホール素子１３と協働して可動体４のＸ軸方向に沿った位置を検出する機能を果たすことに加え、駆動用の磁石１１と磁気的に結合して可動体４のＸ軸方向に沿った駆動をアシストするように機能するため、第２磁石を設けない場合と比較して駆動力を増大させることができる。第２磁石を設けても発生する加速度が大きくなるように第１の磁石と第２の磁石を近づけて配置する。

反面、第２磁石１７を第１磁石１１に近づけ過ぎると、第２磁石１７がホール素子１３から離れてしまい、位置検出精度が低下する。よって、この第２磁石１７の光軸方向に沿った位置は、可動体４の駆動アシストおよびホール素子１３による位置検出の両方を満足する適切な位置に調整する必要がある。

例えば、仮に、第２磁石１７を設けない場合を想定すると、可動体４を駆動するための十分な駆動力を発生させるため、第１磁石１１をコイル１５に近接させる必要がある。その上、ホール素子１３に十分な磁界を作用させるため、第１磁石１１をホール素子１３に十分に近付ける必要がある。さらに、コイル１５から発生する磁界の影響によってホール素子１３による位置検出精度が低下することのないように、ホール素子１３をコイル１５から十分に離間させる必要がある。つまり、これら全ての条件を満足するためには、第１磁石１１の光軸方向の厚みを大きくする必要がある。この場合、第１磁石１１が大きくなり、可動体４が重くなり、可動体４の駆動制御時における十分な加速度が得られなくなる。

このため、本実施形態では、第１磁石１１の他に位置検出用の第２磁石１７をホール素子１３との間に追加することで、上述した不具合を解消するようにした。以下、上述した全ての条件を満足する、第２磁石１７の光軸方向に沿った適切な配置位置について、図１３および図１４を参照して考察する。

図１３は、コイル１５、第１磁石１１、第２磁石１７、およびホール素子１３の光軸方向に沿った位置関係を概略的に示す図である。また、図１４は、コイル１５と第１磁石１１との間の距離を一定とし、且つホール素子１３と第２コイル１７との間の距離を一定とした場合において、コイル１５の撮像素子１２０側の面から第２磁石１７の被写体側の面までの距離Ａを変化させた場合における、可動体４に作用する駆動力と、ホール素子１３が検出するコイルで発生する磁束の大きさと、を示したグラフである。

駆動力の変化に着目すると、距離Ａを最も小さくした場合、すなわち第２磁石１７を第１磁石１１に接触させた場合に、駆動力が最も大きくなっているのが分かる。この状態から、第２磁石１７を第１磁石１１から徐々に離していくと、緩やかなカーブを描いて駆動力が低下していく。そして、第２磁石１７からの磁力がコイル１５に作用しなくなる距離Ａ２に達すると、駆動力は、第１磁石１１のみによるものとなり一定となる。

一方、ホール素子１３を通過するコイル１５からの不所望な磁束の変化に着目すると、距離Ａが大きくなるに連れて、ホール素子１３を通過する磁束が徐々に小さくなっているのが分かる。精度の高い位置検出のためホール素子１３を通過するコイル１５からの磁束（ノイズ）は小さい方が良いが、位置検出に影響の無い許容できる磁束の大きさは決まっており、距離Ａはこの磁束の許容値Ａ１より大きければ良いことになる。つまり、第２磁石１７がＶＣＭの駆動力に寄与できる距離Ａ２とホール素子１３による位置検出精度に影響を及ぼすことの無い距離Ａ１との間に距離Ａを設定すれば、ＶＣＭの駆動力を増大し且つ位置検出精度を高めることができる。

図１５は、第２磁石１７を備えていない場合のホール素子の出力におけるブレ補正ユニットの駆動周波数特性を示すグラフである。また、図１６は、第２磁石１７を備えた場合の本実施形態のホール素子の出力におけるブレ補正ユニットの駆動周波数特性を示すグラフである。

これによると、双方とも、コイル１５から発生した磁束をホール素子１３が検出することによる感度の盛り上がりＭが見られるが、第２磁石１７を設けた本実施形態の場合、第２磁石１７を備えていない場合と比較して、この感度の盛り上がりＭが低いことが分かる。感度の盛り上がりが大きいと、感度の幅が狭くなり、停止精度などが悪くなる。つまり、本実施形態のように第２磁石１７を設けることは、ＶＣＭの制御上も有利となる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を超えることなく任意に変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、駆動用の第１磁石１１、１２の磁極の境界と位置検出用の第２磁石１７、１８の磁極の境界が、可動体４の駆動方向に沿って重なる位置および向きに各磁石を配置した場合について説明したが、これに限らず、磁極の境界は必ずしも重なる必要はない。

また、上述した実施形態では、ブレ補正の際に駆動対象となる光学部材の一例として第３のレンズ群について説明したが、これに限らず、撮像素子１２０を光学部材とすることもでき、ブレ補正のため、撮像素子１２０をＸＹ平面に沿って駆動するようにしても良い。

さらに、上述した実施形態では、駆動用の第１磁石１１、１２と位置検出用の第２磁石１７、１８との間に空間を設けた場合について説明したが、必ずしも空間を設ける必要はなく、第１磁石と第２磁石を接触させても良い。

１…ブレ補正ユニット、 ２…固定筒、 ４…可動体、 ６…シャッターユニット、 １０…デジタルカメラ、 １１、１２…第１磁石、 １３、１４…ホール素子、 １５、１６…コイル、 １７、１８…第２磁石、 ２１…フレーム、 ４１…フレーム、 １００…レンズユニット、 １１３…第３のレンズ群、 １２０…撮像素子、 ２００…カメラ本体、 ３００…コントローラ、 ３０２、３０４…ジャイロセンサ、 Ｏ…光軸。

Claims (6)

1. コイルが配置された第１固定部材と、
   上記コイルと対向する位置に配置された第１磁石と、当該第１磁石を挟んで上記コイルと反対側に配置された第２磁石と、光学部材とを有し、上記第１固定部材に対して当該光学部材の光軸と直交する方向に移動する可動部材と、
   上記第２磁石を挟んで上記第１磁石と反対側に配置されたホール素子を有する第２固定部材と、
   を有することを特徴とするブレ補正装置。
2. 上記第１および第２磁石は、互いの磁力を強め合う向きで上記可動部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
3. 上記第１および第２磁石は、上記光学部材の光軸方向において磁極の境目が重なるように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
4. 上記第２磁石は、上記第１磁石より小さいことを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。
5. 上記コイルに電流を流さない非駆動時において、上記ホール素子の中心と上記磁極の境目は一致していることを特徴とする請求項３記載のブレ補正装置。
6. 上記第１磁石と上記第２磁石との距離は、当該第２磁石が上記コイルによる駆動力に寄与できる距離であって、上記ホール素子による位置検出精度に影響を及ぼすことの無い距離であることを特徴とする請求項１に記載のブレ補正装置。

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