JP7337514B2 - Imaging device, driving device and blur correction device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置及びブレ補正装置に関し、特に、撮影時のブレ補正を行う撮像装置及びこれに搭載されるブレ補正装置に関する。 The present invention relates to an imaging device and a blur correction device, and more particularly to an imaging device that performs blur correction during photography and a blur correction device mounted thereon.
近年、撮像装置の高性能化によりブレ補正装置が搭載される撮像装置が増えてきている。このようなブレ補正装置に用いられる方式には、光学レンズを光軸直交方向に移動させる方式と撮像素子を光軸直交方向に移動させる方式が挙げられる。 2. Description of the Related Art In recent years, the number of imaging apparatuses equipped with a blur correction device has been increasing due to the improvement in performance of imaging apparatuses. Methods used in such blur correction devices include a method in which an optical lens is moved in a direction orthogonal to the optical axis and a method in which an imaging element is moved in a direction orthogonal to the optical axis.
例えば特許文献１のブレ補正装置では、磁石とコイルからなるいわゆるボイスコイルモータにより、撮像素子を移動させてブレ補正が行われている。 For example, in the blur correction device disclosed in Patent Document 1, a so-called voice coil motor made up of magnets and coils is used to move an imaging device to perform blur correction.
一方、ボイスコイルモータのコイルからは磁場が発生し、電子機器へ影響を与えることがわかっている。そこで特許文献２では、レンズ鏡筒内にボイスコイルモータにより光学レンズを移動させてブレ補正を行うブレ補正装置に、ボイスコイルモータのコイルにより発生する磁場を遮蔽する為の磁性体からなる遮蔽部材が配されている。 On the other hand, it is known that a magnetic field is generated from the coil of the voice coil motor and affects electronic devices. Therefore, in Patent Document 2, a shielding member made of a magnetic material for shielding the magnetic field generated by the coil of the voice coil motor is provided in a blur correction device that corrects blurring by moving an optical lens in a lens barrel by means of a voice coil motor. are distributed.
しかしながら、特許文献１のブレ補正装置では、ボイスコイルモータのコイルが撮像素子の近傍に配置されているため、そのコイルから発生した磁場が撮像素子へ到達し、磁気ノイズとして画像への影響を与えることが考えられる。一方で、かかる影響を低減させるべく、撮像素子とコイルの間に特許文献２のような遮蔽部材を配すると撮像装置全体の大型化につながり好ましくない。 However, in the shake correction device of Patent Document 1, since the coil of the voice coil motor is arranged near the imaging element, the magnetic field generated from the coil reaches the imaging element and affects the image as magnetic noise. can be considered. On the other hand, if a shielding member such as that disclosed in Patent Document 2 is arranged between the image sensor and the coil in order to reduce such influence, it leads to an increase in the size of the entire imaging apparatus, which is not preferable.
そこで発明の目的は、装置全体の小型化を図りつつも駆動用のコイルからの磁場の影響を低減することができる撮像装置、駆動装置及びブレ補正装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly , an object of the present invention is to provide an imaging device , a driving device, and a blur correction device capable of reducing the influence of a magnetic field from a driving coil while reducing the size of the entire device.
本発明の請求項１に係る撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子を移動させる駆動部と、前記駆動部の駆動を制御する駆動制御部とを備える撮像装置であって、前記駆動部は、前記撮像素子を保持すると共に、２つのサブコイルにより構成される駆動コイルを配する可動部材と、前記可動部材を可動に支持する支持部材及び前記駆動コイルと対向する位置に配される永久磁石を備える固定部材とを備え、前記駆動制御部は、ＰＷＭ制御で前記２つのサブコイルの少なくとも一方に駆動信号として矩形波の駆動電圧を印加することで前記可動部材の移動を制御し、前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルの両方に印加される前記駆動電圧が矩形波である場合、前記２つのサブコイルに印加される前記駆動電圧が、直流成分の実行電圧の符号が同じであり且つ交流成分の前記矩形波の位相が異なるように制御し、前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加する第１の制御を実行可能であることを特徴とする。 An imaging device according to claim 1 of the present invention is an imaging device comprising an imaging device, a driving unit for moving the imaging device, and a drive control unit for controlling driving of the driving unit, wherein the driving unit , a movable member that holds the imaging element and has a driving coil composed of two sub-coils arranged thereon; a support member that movably supports the movable member and a permanent magnet arranged at a position facing the driving coil; The drive control unit controls the movement of the movable member by applying a rectangular wave drive voltage as a drive signal to at least one of the two sub-coils under PWM control, and the drive control unit is, when the drive voltage applied to both of the two sub-coils is a rectangular wave, the drive voltage applied to the two sub-coils has the same sign of the effective voltage of the DC component and the Control is performed so that the phases of the rectangular waves are different, and the drive control section is capable of executing a first control of applying drive voltages with different duty ratios to the two sub-coils.
本発明によれば、装置全体の小型化を図りつつも駆動用のコイルからの磁場の影響を低減することができる。 According to the present invention , it is possible to reduce the influence of the magnetic field from the drive coil while achieving the miniaturization of the entire device.
以下、図１から図５を参照して、実施例１に係るブレ補正装置としてのブレ補正部１４を備える撮像装置１００について説明する。 An imaging apparatus 100 including a blur correction unit 14 as a blur correction apparatus according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
図１（ａ）は、本実施例に係る撮像装置１００の中央断面図であり、図１（ｂ）は、撮像装置１００の電気的構成を示すブロック図である。図１（ａ）および図１（ｂ）で同一の符号が付してある構成はそれぞれ同一の構成を示す。 FIG. 1(a) is a central cross-sectional view of an imaging device 100 according to this embodiment, and FIG. 1(b) is a block diagram showing an electrical configuration of the imaging device 100. As shown in FIG. 1(a) and 1(b) have the same reference numerals, respectively.
図１（ａ）に示す様に、撮像装置１００は、そのハードウェア構成として、カメラボディ１、及びカメラボディ１に装着する撮影レンズ２を備える。 As shown in FIG. 1A, the imaging device 100 includes a camera body 1 and a photographic lens 2 attached to the camera body 1 as its hardware configuration.
カメラボディ１は、カメラシステム制御部５、撮像素子６、背面表示装置９ａ、ＥＶＦ９ｂ、カメラボディ１と撮影レンズ２の電気接点１１、ブレ補正部１４、ブレ検知部１５、シャッタ機構１６、及びシャッタ駆動部１７を備える。 The camera body 1 includes a camera system control unit 5, an image sensor 6, a rear display device 9a, an EVF 9b, an electrical contact 11 between the camera body 1 and the photographing lens 2, a blur correction unit 14, a blur detection unit 15, a shutter mechanism 16, and a shutter. A drive unit 17 is provided.
撮影レンズ２は、光軸４上に配置される複数のレンズからなる撮影光学系３、及びレンズシステム制御部１２を備える。 The photographing lens 2 includes a photographing optical system 3 composed of a plurality of lenses arranged on an optical axis 4 and a lens system controller 12 .
図１（ｂ）は、撮像装置１００の電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 1B is a block diagram showing the electrical configuration of the imaging device 100. As shown in FIG.
カメラボディ１および撮影レンズ２からなる撮像装置１００は、撮像系、画像処理系、記録再生系（記録手段）、制御系を有する。 An imaging apparatus 100 comprising a camera body 1 and a photographing lens 2 has an imaging system, an image processing system, a recording/playback system (recording means), and a control system.
撮像系は、撮影光学系３、撮像素子６、シャッタ機構１６を含み、画像処理系は、画像処理部７を含む。 The imaging system includes the imaging optical system 3 , the imaging device 6 and the shutter mechanism 16 , and the image processing system includes the image processing section 7 .
記録再生系は、メモリ部８、表示部９（表示部９は背面表示装置９ａ、ＥＶＦ９ｂを包含する）を含む。 The recording/reproducing system includes a memory section 8 and a display section 9 (the display section 9 includes a rear display device 9a and an EVF 9b).
制御系は、カメラシステム制御部５、操作検出部１０、レンズシステム制御部１２、レンズ駆動部１３、ブレ補正部１４、およびブレ検知部１５を含む。 The control system includes a camera system control section 5 , an operation detection section 10 , a lens system control section 12 , a lens drive section 13 , a blur correction section 14 and a blur detection section 15 .
レンズ駆動部１３は、撮影光学系３に含まれる焦点レンズ、絞りなどを駆動することができる。 A lens driving unit 13 can drive a focus lens, a diaphragm, and the like included in the photographing optical system 3 .
ブレ検知部１５は、撮像素子６の光軸４に直交する平面内でのブレや光軸４周りの回転ブレなどのブレを検知する機構であり、振動ジャイロなどにより構成される。 The shake detection unit 15 is a mechanism for detecting shake such as shake in a plane orthogonal to the optical axis 4 of the image sensor 6 or rotational shake around the optical axis 4, and is configured by a vibration gyro or the like.
ブレ補正部１４は、撮像素子６を光軸４に直交する平面内に並進させるとともに光軸４周りに回転させる機構であり、この具体的な構造については後述する。 The blur correction unit 14 is a mechanism that translates the imaging element 6 in a plane orthogonal to the optical axis 4 and rotates it around the optical axis 4, and the specific structure thereof will be described later.
撮像素子６は、複数の画素からなる受光部（不図示）で撮影光学系３を通過して集光された光束を光電変換する光学処理系である。撮像素子６からピント評価量／適当な露光量が得られるので、この信号に基づいて適切に撮影光学系３が調整されることで、適切な光量の物体光を撮像素子６に露光するとともに、撮像素子６近傍で被写体像が結像する。また、シャッタ機構１６はシャッタ幕を走行させることで撮像素子６に被写体像が届くか否かを制御する。シャッタ機構１６はカメラシステム制御部５からの命令によりシャッタ駆動部１７が駆動を制御する。 The imaging device 6 is an optical processing system that photoelectrically converts a light beam that passes through the imaging optical system 3 and is condensed by a light receiving portion (not shown) composed of a plurality of pixels. Since the focus evaluation amount/appropriate exposure amount can be obtained from the image pickup device 6, the imaging optical system 3 is appropriately adjusted based on this signal, so that the image pickup device 6 is exposed to an appropriate amount of object light, A subject image is formed in the vicinity of the image sensor 6 . Further, the shutter mechanism 16 controls whether or not the subject image reaches the imaging device 6 by running the shutter curtain. The shutter mechanism 16 is driven and controlled by the shutter drive section 17 according to a command from the camera system control section 5 .
画像処理部７は、内部にＡ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成することができる。この補間演算回路（色補間処理手段）は、ベイヤ配列の信号から色補間（デモザイキング）処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部７は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などの圧縮を行う。 The image processing unit 7 has therein an A/D converter, a white balance adjustment circuit, a gamma correction circuit, an interpolation calculation circuit, etc., and can generate an image for recording. This interpolation calculation circuit (color interpolation processing means) performs color interpolation (demosaicing) processing from the Bayer array signal to generate a color image. The image processing unit 7 also compresses images, moving images, audio, etc. using a predetermined method.
メモリ部８は、実際の記憶部を備えている。カメラシステム制御部５からの命令により、メモリ部８はその記録部へデータの出力を行うとともに、表示部９はユーザーに提示する像を表示する。 The memory section 8 comprises the actual storage section. According to a command from the camera system control section 5, the memory section 8 outputs data to the recording section, and the display section 9 displays an image to be presented to the user.
制御系は、カメラシステム制御部５、操作検出部１０、及びレンズシステム制御部１２からなり、外部操作に応動して撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。 The control system consists of a camera system control section 5, an operation detection section 10, and a lens system control section 12, and controls the imaging system, the image processing system, and the recording/reproducing system in response to external operations.
例えば、不図示のシャッターレリーズ釦の押下を操作検出部１０が検出すると、カメラシステム制御部５は撮像の際のタイミング信号などを生成し、このタイミング信号に基づき、撮像素子６の駆動、画像処理部７の動作、圧縮処理などを制御する。さらにカメラシステム制御部５は表示部９によって情報表示を行う情報表示装置の各セグメントの状態を制御する。また、背面表示装置９ａはタッチパネルになっており、操作検出部１０に接続されている。 For example, when the operation detection unit 10 detects that a shutter release button (not shown) is pressed, the camera system control unit 5 generates a timing signal or the like for image capturing, and based on this timing signal, drives the image sensor 6 and performs image processing. It controls the operation of the unit 7, compression processing, and the like. Further, the camera system control section 5 controls the state of each segment of the information display device for displaying information on the display section 9 . Further, the rear display device 9a is a touch panel and is connected to the operation detection section 10. FIG.
カメラシステム制御部５は、電気接点１１を介してレンズシステム制御部１２に指令を出し、レンズシステム制御部１２はレンズ駆動部１３を適切に制御する。 The camera system control section 5 issues a command to the lens system control section 12 via the electrical contact 11, and the lens system control section 12 controls the lens drive section 13 appropriately.
前述したように、操作検出部１０へのユーザー操作に応じて、撮像装置１００の各部の動作を制御することで、静止画および動画の撮影が可能となっている。 As described above, by controlling the operation of each unit of the imaging device 100 according to the user's operation to the operation detection unit 10, it is possible to capture still images and moving images.
カメラシステム制御部５は、ブレ補正部１４により撮像素子６のブレを補正するにあたっては、ブレ検知部１５からの信号に基づいて後述するブレ補正部１４を動作させる。すなわち、ブレ検知部１５から目標値の生成および、ブレ補正部１４の駆動制御はカメラシステム制御部５（駆動制御部）が担っている。 When the camera system control unit 5 corrects the blurring of the imaging device 6 by the blurring correction unit 14 , the blurring correction unit 14 described later is operated based on the signal from the blur detection unit 15 . That is, the camera system control unit 5 (drive control unit) is in charge of generating the target value from the blur detection unit 15 and driving control of the blur correction unit 14 .
図２、図３を用いて撮像素子６のブレを補正するブレ補正部１４について説明する。 The blur correction unit 14 that corrects blurring of the image sensor 6 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
図２（ａ）は、ブレ補正部１４の斜視図であり、図２（ｂ）は、ブレ補正部１４の分解斜視図である。図３（ａ）はブレ補正部１４の上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ-Ａ断面で切った時の矢印側からみたブレ補正部１４の断面図である。図２、図３に示す座標系において、Ｚ軸の正方向に撮影レンズ２が配される。また、図２において縦の線は光軸４と平行な方向である。 2(a) is a perspective view of the blur correction section 14, and FIG. 2(b) is an exploded perspective view of the blur correction section 14. FIG. FIG. 3(a) is a top view of the motion compensation section 14, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view of the motion compensation section 14 seen from the arrow side when cut along the AA cross section of FIG. 3(a). . In the coordinate system shown in FIGS. 2 and 3, the photographing lens 2 is arranged in the positive direction of the Z-axis. In addition, the vertical lines in FIG. 2 are parallel to the optical axis 4 .
図２（ｂ）に示す様に、ブレ補正部１４は、撮像素子６と一体となって構成される可動部５０、その上面に配置される上面固定部（固定部材）６０、及びその下面に配置される下面固定部（固定部材）７０を備える。 As shown in FIG. 2B, the blur correction section 14 includes a movable section 50 integrally formed with the imaging element 6, an upper surface fixing section (fixing member) 60 arranged on the upper surface thereof, and a A lower surface fixing portion (fixing member) 70 is provided.
可動部５０は、可動枠（可動部材）５１、駆動コイル５５，５６，５７、磁気センサ５３ａ，５３ｂ、５３ｃ（磁気検出手段）、及びＦＰＣ（フレキシブルパターンコイル）５２（実装部材）を備える。なお、詳細は後述するが駆動コイル５５は、サブコイル５５ａ，５５ｂからなり、同様に駆動コイル５６はサブコイル５６ａ，５６ｂからなり、駆動コイル５７はサブコイル５７ａ，５７ｂからなる。 The movable part 50 includes a movable frame (movable member) 51, drive coils 55, 56, 57, magnetic sensors 53a, 53b, 53c (magnetic detection means), and an FPC (flexible pattern coil) 52 (mounting member). Although the details will be described later, the driving coil 55 is composed of sub-coils 55a and 55b, the driving coil 56 is composed of sub-coils 56a and 56b, and the driving coil 57 is composed of sub-coils 57a and 57b.
上面固定部６０は、上面ヨーク６１、及び永久磁石である磁石６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ（以下、総称する場合、磁石６２という）を備える。 The upper surface fixing portion 60 includes an upper surface yoke 61 and permanent magnets 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, and 62f (hereinafter collectively referred to as magnets 62).
下面固定部７０は、ベース板７１、ボール転動面７２ａ，７２ｂ，７２ｃ、メインスペーサ７３ａ，７３ｂ，７３ｃ、サブスペーサ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ、下面ヨーク７５、及び永久磁石である磁石７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆを備える。さらに、下面固定部７０は、可動枠５１を可動に支持する転動ボール７７ａ，７７ｂ，７７ｃ（支持部材）を備える。尚、以下、磁石７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ｆを総称する場合、磁石７６という。同様に、転動ボール７７ａ，７７ｂ，７７ｃを総称する場合、転動ボール７７という。 The bottom fixing portion 70 includes a base plate 71, ball rolling surfaces 72a, 72b, 72c, main spacers 73a, 73b, 73c, sub-spacers 74a, 74b, 74c, a bottom yoke 75, and magnets 76a, 76b, which are permanent magnets. 76c, 76d, 76e and 76f. Further, the lower surface fixing portion 70 includes rolling balls 77a, 77b, and 77c (supporting members) that movably support the movable frame 51. As shown in FIG. The magnets 76 a , 76 b , 76 c , 76 d , 76 e , and 76 f are collectively referred to as the magnet 76 hereinafter. Similarly, the rolling balls 77 a , 77 b , and 77 c are collectively referred to as the rolling balls 77 .
上面固定部６０の上面ヨーク６１及び磁石６２と、下面固定部７０の下面ヨーク７５及び磁石７６がブレ補正部１４の磁気回路を形成しており、いわゆる閉磁路を為している。ここで、磁石６２は上面ヨーク６１に吸着した状態で接着固定され、同様に磁石７６は下面ヨーク７５に吸着した状態で接着固定されている。 The upper surface yoke 61 and the magnet 62 of the upper surface fixing portion 60 and the lower surface yoke 75 and the magnet 76 of the lower surface fixing portion 70 form the magnetic circuit of the shake correcting portion 14, forming a so-called closed magnetic circuit. Here, the magnet 62 is adhered and fixed to the upper surface yoke 61 in a state of being attracted, and similarly the magnet 76 is adhered and fixed to the lower surface yoke 75 in a state of being attracted.
各磁石６２，７６は光軸４方向に着磁されており、隣接する磁石６２ａ，６２ｂ、磁石６２ｃ，６２ｄ、磁石６２ｅ，６２ｆ、磁石７６ａ，７６ｂ、磁石７６ｃ，７６ｄ、及び磁石７６ｅ，７６ｆの組み合わせは、お互いに異なる向きに着磁されている。例えば図３（ｂ）において、隣接する磁石６２ｅ，６２ｆ内のＳ、Ｎの記号は、これらの磁石の着磁方向が異なる向きであることを示し、同様に隣接する磁石７６ｅ，７６ｆ内のＳ、Ｎの記号は、これらの磁石の着磁方向が異なる向きであることを示す。 Each magnet 62, 76 is magnetized in four directions along the optical axis. The combinations are magnetized in different directions from each other. For example, in FIG. 3(b), the symbols S and N in the adjacent magnets 62e and 62f indicate that the magnetization directions of these magnets are different. , N symbols indicate that the magnetization directions of these magnets are in different directions.
また、対向する向きに配置される磁石６２ａ，７６ａ、磁石６２ｂ，７６ｂ、磁石６２ｃ，７６ｃ、磁石６２ｄ，７６ｄ、磁石６２ｅ，７６ｅ、及び磁石６２ｆ，７６ｆは、お互いに同じ向きに着磁されている。例えば図３（ｂ）において、対向する向きに配置される磁石６２ｅ，７６ｅ内のＳ、Ｎの記号は、これらの磁石の着磁方向が同じ向きであることを示す。同様に、対向する向きに配置される磁石６２ｆ，７６ｆ内のＳ、Ｎの記号は、これらの磁石の着磁方向が同じ向きであることを示す。このようにすることで、上面ヨーク６１と下面ヨーク７５の間に光軸方向に強い磁束密度が生じる。尚、光軸方向に磁束が生じる構成であれば本実施例の形態に限定されない。例えば、ブレ補正部１４は、上面ヨーク６１を有する上面固定部６０及び下面ヨーク７５を有する下面固定部７０の一方の固定部のみを有していてもよい。この場合、その固定部には、駆動コイル５５～５７の夫々と対向する位置に磁石が配置され、且つ転動ボール７７が配置される。 Magnets 62a and 76a, magnets 62b and 76b, magnets 62c and 76c, magnets 62d and 76d, magnets 62e and 76e, and magnets 62f and 76f arranged in facing directions are magnetized in the same direction. there is For example, in FIG. 3(b), the symbols S and N in the magnets 62e and 76e arranged in opposite directions indicate that the magnetization directions of these magnets are the same. Similarly, the S and N symbols in magnets 62f and 76f, which are arranged in opposite directions, indicate that the magnetization directions of these magnets are the same. By doing so, a strong magnetic flux density is generated between the upper yoke 61 and the lower yoke 75 in the optical axis direction. It should be noted that any configuration in which magnetic flux is generated in the optical axis direction is not limited to this embodiment. For example, the shake correction section 14 may have only one of the upper surface fixing section 60 having the upper surface yoke 61 and the lower surface fixing section 70 having the lower surface yoke 75 . In this case, magnets are arranged at positions facing the drive coils 55 to 57 and rolling balls 77 are arranged in the fixed portion.
上面ヨーク６１と下面ヨーク７５の間には、メインスペーサ７３ａ，７３ｂ，７３ｃとサブスペーサ７４ａ，７４ｂ，７４ｃが配されて所定の間隔が保たれている。上面ヨーク６１と下面ヨーク７５の間には隙間をもって可動部５０が配されている。メインスペーサ７３ａ，７３ｂ，７３ｃの円筒側面部にはゴムが設置されており、可動部５０の機械的端部（いわゆるストッパー）を形成している。 Between the upper yoke 61 and the lower yoke 75, main spacers 73a, 73b, 73c and sub-spacers 74a, 74b, 74c are arranged to maintain a predetermined distance. A movable portion 50 is arranged with a gap between the upper yoke 61 and the lower yoke 75 . Rubber is installed on cylindrical side portions of the main spacers 73a, 73b, and 73c to form mechanical ends (so-called stoppers) of the movable portion 50. As shown in FIG.
ベース板７１には磁石７６をよけるように穴が設けられており、この穴から磁石の面が突出するように構成される。そして、不図示のビスによりベース板７１と下面ヨーク７５が固定され、ベース板７１よりも厚み方向の寸法が大きい磁石７６がベース板７１から突出するように固定される。 A hole is provided in the base plate 71 so as to avoid the magnet 76, and the surface of the magnet protrudes from the hole. The base plate 71 and the lower yoke 75 are fixed with screws (not shown), and a magnet 76 having a larger dimension in the thickness direction than the base plate 71 is fixed so as to protrude from the base plate 71 .
可動枠５１に対して各要素が固定されて可動部５０を為している。可動枠５１は非磁性のアルミダイキャストで形成されている。可動枠５１に対し、撮像素子６及びＦＰＣ５２が保持されている。さらに実装部材であるＦＰＣ５２の下面固定部７０側（Ｚ軸負の方向）の面には駆動コイル５５，５６，５７が実装されており、不図示のコネクタを介して外部との電気的なやり取りを行う。駆動コイル５５，５６，５７は巻き線による中空部の軸方向が光軸４と略平行になっており、さらに撮像素子６に対し略同一平面に配置されている。さらに、駆動コイル５５，５６，５７の巻き線の内側である中空部内には磁気センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃが実装されている。例えば、図３（ｂ）では駆動コイル５７の巻き線による中空部内に磁気センサ５３ｃが配されている。磁気センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃは前述した磁気回路を利用して可動部５０の光軸４に対し略直交平面に移動したときの位置を検出することができ、例えばホール素子などを用いることが出来る。磁気センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃもＦＰＣ５２上に実装され不図示のコネクタを介して外部との電気的なやり取りを行う。 Each element is fixed to a movable frame 51 to form a movable portion 50 . The movable frame 51 is made of non-magnetic die-cast aluminum. The imaging element 6 and the FPC 52 are held with respect to the movable frame 51 . Further, drive coils 55, 56, 57 are mounted on the surface of the FPC 52, which is a mounting member, on the side of the lower surface fixing portion 70 (negative direction of the Z axis), and are electrically exchanged with the outside via a connector (not shown). I do. The drive coils 55 , 56 , 57 are arranged such that the axial direction of the hollow portion formed by the windings is substantially parallel to the optical axis 4 and is substantially flush with the imaging element 6 . Further, magnetic sensors 53a, 53b, 53c are mounted inside the hollow portions inside the windings of the drive coils 55, 56, 57, respectively. For example, in FIG. 3B, the magnetic sensor 53c is arranged in the hollow portion formed by the winding of the drive coil 57. As shown in FIG. The magnetic sensors 53a, 53b, and 53c can detect the position of the movable part 50 when it moves in a plane substantially orthogonal to the optical axis 4 by using the magnetic circuit described above, and can use, for example, Hall elements. . The magnetic sensors 53a, 53b, 53c are also mounted on the FPC 52 and electrically communicate with the outside through connectors (not shown).
上述した構成により、カメラシステム制御部５（駆動制御部）は、ＦＰＣ５２を介して駆動コイル５５，５６，５７に電流を流すことで、フレミング左手の法則に従った力を可動部５０において発生させることで、可動部５０を動かすことが出来る。また、前述した磁気センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃの信号を用いることでフィードバック制御を行うことが出来る。磁気センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃからの信号の値を適当に制御し、駆動コイル５５，５６，５７に流す電流を制御することで光軸４に直交する平面内で併進方向及び略光軸４と平行な軸に対し回転方向に駆動することが出来る。例えば、駆動コイル５５への電流を制御することで可動部５０は示すＸ軸に平行な方向に併進移動する。また、駆動コイル５６，５７への電流を制御することで可動部５０はＹ軸に平行な方向に併進移動、または光軸４と平行な軸に対して回転移動をすることができる。フィードバック制御を含む制御方法の詳細に関しては多くの提案がなされているので、ここではこれ以上詳述はしない。 With the configuration described above, the camera system control unit 5 (drive control unit) causes the movable unit 50 to generate force according to Fleming's left-hand rule by applying currents to the drive coils 55, 56, and 57 via the FPC 52. Thus, the movable portion 50 can be moved. Feedback control can be performed by using the signals from the magnetic sensors 53a, 53b, and 53c described above. By appropriately controlling the values of the signals from the magnetic sensors 53a, 53b, and 53c and by controlling the currents flowing through the drive coils 55, 56, and 57, the translational direction and substantially the optical axis 4 can be detected within the plane orthogonal to the optical axis 4. It can be driven rotationally with respect to parallel axes. For example, by controlling the current to the drive coil 55, the movable portion 50 translates in the direction parallel to the X-axis shown. Further, by controlling the currents to the drive coils 56 and 57, the movable portion 50 can be translated in a direction parallel to the Y-axis or rotated about an axis parallel to the optical axis 4. FIG. Since many proposals have been made regarding the details of the control method including feedback control, no further details are given here.
本実施例のカメラシステム制御部５（駆動制御部）は駆動コイル５５，５６，５７に電流を流す際の駆動電圧を制御するのにパルス幅のデューティ比を制御する、いわゆるＰＷＭ制御を行う。ＰＷＭ制御はデューティ比を制御して高周波の矩形状の交流波の駆動電圧を、駆動コイル５５，５６，５７を成すそれぞれのサブコイルに印加する。このため、各サブコイルには低周波の直流電流とともに、振幅の小さいＰＷＭ制御の駆動周波数による高周波の矩形波の交流電流が重畳して流れることとなる。このように駆動コイル５５，５６，５７へ電流を流すことにより駆動コイル５５，５６，５７から磁場が発生し、撮像素子６に磁場が到達することで、撮像素子６の映像信号に磁気ノイズを発生させる。特に、この磁気ノイズは、本実施例のようにＰＷＭ制御の駆動周波数による高周波の電流の変化があると大きくなることが知られている。 The camera system control section 5 (drive control section) of this embodiment performs so-called PWM control, which controls the duty ratio of the pulse width to control the drive voltage when currents flow through the drive coils 55 , 56 and 57 . The PWM control controls the duty ratio to apply a high-frequency rectangular AC wave drive voltage to each of the sub-coils forming the drive coils 55 , 56 , 57 . Therefore, in each sub-coil, a low-frequency DC current and a high-frequency rectangular-wave AC current generated by a low-amplitude PWM-controlled driving frequency are superimposed on each other. When currents are supplied to the drive coils 55 , 56 , 57 in this manner, magnetic fields are generated from the drive coils 55 , 56 , 57 and reach the imaging device 6 , thereby causing magnetic noise in the video signal of the imaging device 6 . generate. In particular, it is known that this magnetic noise increases when there is a change in the high-frequency current due to the drive frequency of PWM control as in this embodiment.
次に駆動コイル５５，５６，５７について説明する。尚、これらは同一の構成を有するので、代表して駆動コイル５５の構成について説明する。 Next, the drive coils 55, 56 and 57 will be explained. Since they have the same configuration, the configuration of the drive coil 55 will be described as a representative.
図４は、駆動コイル５５の構成を示す模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the drive coil 55. As shown in FIG.
具体的には、図４（ａ）は駆動コイル５５の斜視図であり、図４（ｂ）は駆動コイル５５の上面図であり、図４（ｃ）は側面図であり、図４（ｄ）は駆動コイル５５の分解斜視図である。 Specifically, FIG. 4(a) is a perspective view of the drive coil 55, FIG. 4(b) is a top view of the drive coil 55, FIG. 4(c) is a side view, and FIG. ) is an exploded perspective view of the drive coil 55. FIG.
図４に示す様に、駆動コイル５５は、巻線を構成する導線により構成されるサブコイル５５ａとサブコイル５５ｂからなる。また、サブコイル５５ａを成す巻線の中心であるコイル軸が、サブコイル５５ｂを成す巻線の中心であるコイル軸と略一致するように平行に配されている。図４に示すコイル軸８１は、サブコイル５５ａのコイル軸及びサブコイル５５ｂのコイル軸であり、光軸４と平行である。このように２つのサブコイル５５ａとサブコイル５５ｂを一体にして駆動コイル５５は成っている。同様に駆動コイル５６はサブコイル５６ａ，５６ｂからなり、駆動コイル５７はサブコイル５７ａ，５７ｂからなる。サブコイル５５ａ，５５ｂは、夫々の巻線を構成する導線の材料、径、巻き線数、外形が略同一である同じ特性のコイルからなっている。なお、後述するように、サブコイル５５ａ，５５ｂから発生する磁場が互いを打ち消す効果を高めるためにはサブコイル５５ａとサブコイル５５ｂのコイル軸は互いに平行であることが好ましい。しかしながら、サブコイル５５ａとサブコイル５５ｂのコイル軸がわずかに傾斜していても発生する磁場が互いを打ち消す効果を得ることができる。また、サブコイル５５ａのコイル軸及びサブコイル５５ｂのコイル軸が光軸４と平行でない構成であってもよい。さらに、サブコイル５５ａのコイル軸とサブコイル５５ｂのコイル軸が一致させることが好ましいが、互いのコイル軸がわずかにずれていても磁場が互いを打ち消す効果を得ることができる。さらに、サブコイル５５ａ，５５ｂは、夫々の巻線を構成する導線の材料、径、巻き線数、外形が同一でなくてもよい。 As shown in FIG. 4, the driving coil 55 is composed of a sub-coil 55a and a sub-coil 55b, each of which is composed of a conductive wire forming a winding. In addition, the coil axis, which is the center of the winding forming the sub-coil 55a, is arranged in parallel so as to substantially coincide with the coil axis, which is the center of the winding forming the sub-coil 55b. A coil axis 81 shown in FIG. 4 is the coil axis of the sub-coil 55 a and the coil axis of the sub-coil 55 b and is parallel to the optical axis 4 . In this way, the drive coil 55 is formed by integrating the two sub-coils 55a and 55b. Similarly, the drive coil 56 consists of sub-coils 56a and 56b, and the drive coil 57 consists of sub-coils 57a and 57b. The sub-coils 55a and 55b are composed of coils having substantially the same characteristics in terms of the material, diameter, number of turns, and external shape of the conductor wire that constitutes each winding. As will be described later, the coil axes of the sub-coils 55a and 55b are preferably parallel to each other in order to enhance the effect of canceling out the magnetic fields generated by the sub-coils 55a and 55b. However, even if the coil axes of the sub-coils 55a and 55b are slightly inclined, it is possible to obtain the effect that the generated magnetic fields cancel each other out. Alternatively, the coil axis of the sub-coil 55a and the coil axis of the sub-coil 55b may be configured so as not to be parallel to the optical axis 4. FIG. Furthermore, it is preferable that the coil axis of the sub-coil 55a and the coil axis of the sub-coil 55b match, but even if the coil axes of the sub-coils 55a and 55b are slightly deviated from each other, it is possible to obtain the effect that the magnetic fields cancel each other out. Further, the sub-coils 55a and 55b do not have to be the same in material, diameter, number of turns, and outer shape of the conductors forming the respective windings.
図５は、駆動コイル５５の電気回路を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the electric circuit of the drive coil 55. As shown in FIG.
図５に示す様に、駆動コイル５５は、第１のＰＷＭ制御部３２ａ、第２のＰＷＭ制御部３２ｂ、及び駆動電圧生成部３１を有するコイル駆動部３０を備える。 As shown in FIG. 5, the drive coil 55 includes a coil drive section 30 having a first PWM control section 32a, a second PWM control section 32b, and a drive voltage generation section 31. As shown in FIG.
サブコイル５５ａの導線の両端部は第１のＰＷＭ制御部３２ａに接続され、サブコイル５５ｂの導線の両端部は第２のＰＷＭ制御部３２ｂに接続されている。 Both ends of the conductor of the sub-coil 55a are connected to the first PWM controller 32a, and both ends of the conductor of the sub-coil 55b are connected to the second PWM controller 32b.
駆動電圧生成部３１は、可動部５０を移動させるための駆動コイル５５へ印加する駆動電圧を生成し、第１のＰＷＭ制御部３２ａと第２のＰＷＭ制御部３２ｂへ送信する。 The drive voltage generation section 31 generates a drive voltage to be applied to the drive coil 55 for moving the movable section 50, and transmits the drive voltage to the first PWM control section 32a and the second PWM control section 32b.
第１のＰＷＭ制御部３２ａは、駆動電圧生成部３１から送信された駆動電圧に応じてＰＷＭ制御のデューティ比を決定し、サブコイル５５ａにＰＷＭ駆動波形を印加する。同様に、第２のＰＷＭ制御部３２ｂは、駆動電圧生成部３１から送信された駆動電圧に応じてＰＷＭ制御のデューティ比を決定し、サブコイル５５ｂにＰＷＭ駆動波形を印加する。このようにサブコイル５５ａ，５５ｂはそれぞれ第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂからのＰＷＭ駆動波形が印加される。説明を割愛するが、サブコイル５６ａ，５６ｂ及び５７ａ，５７ｂにおいても、それぞれに異なるＰＷＭ制御部が接続されている。 The first PWM control section 32a determines the duty ratio of PWM control according to the drive voltage transmitted from the drive voltage generation section 31, and applies a PWM drive waveform to the sub-coil 55a. Similarly, the second PWM control section 32b determines the duty ratio of PWM control according to the drive voltage transmitted from the drive voltage generation section 31, and applies a PWM drive waveform to the sub-coil 55b. Thus, the sub-coils 55a and 55b are applied with PWM drive waveforms from the first and second PWM control sections 32a and 32b, respectively. Although the description is omitted, the sub-coils 56a, 56b and 57a, 57b are also connected to different PWM controllers.
次に、第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂから印加されるＰＷＭ駆動波形について説明する。 Next, PWM driving waveforms applied from the first and second PWM control sections 32a and 32b will be described.
図６は、ＰＷＭ制御のデューティ比が５０％である場合の、本実施例における第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂによるＰＷＭ駆動制御を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining PWM drive control by the first and second PWM controllers 32a and 32b in this embodiment when the duty ratio of PWM control is 50%.
具体的には、図６（ａ）は、サブコイル５５ａに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示し、図６（ｂ）はサブコイル５５ｂに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示す。また、図６（ｃ）はサブコイル５５ａに流れる電流の波形を示し、図６（ｄ）はサブコイル５５ｂに流れる電流の波形を示す。いずれも、横軸は時間を示す。 Specifically, FIG. 6(a) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55a, and FIG. 6(b) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55b. Moreover, FIG.6(c) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55a, and FIG.6(d) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55b. In both cases, the horizontal axis indicates time.
期間１０１は、第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂによるＰＷＭ制御の１周期に相当する。 A period 101 corresponds to one cycle of PWM control by the first and second PWM controllers 32a and 32b.
サブコイル５５ａに図６（ａ）に示すＰＷＭ駆動波形の駆動電圧が印加された場合、サブコイル５５ａに図６（ｃ）に示す波形１０２ａの電流が流れる。この波形１０２ａの平均値である、サブコイル５５ａに流れる電流の直流成分１０２ｂが駆動コイル５５による駆動力を発生させる。その一方、期間１０１における波形１０２ａで示すサブコイル５５ａの交流の電流の変化により磁場が発生する。発生する磁場は矢印１０４で示す交流の電流の変化の量に比例し、電流の増加、または減少に応じて発生する磁場の向きが決まる。この発生した磁場が撮像素子６に到達し、撮像素子６の映像信号に磁気ノイズを発生させる。なお、発生する磁場の強度は、上述したように電流の時間当たりの変化の量以外に、サブコイル５５ａの巻き線数にも比例する。 When a drive voltage having a PWM drive waveform shown in FIG. 6A is applied to the sub-coil 55a, a current having a waveform 102a shown in FIG. 6C flows through the sub-coil 55a. A DC component 102b of the current flowing through the sub-coil 55a, which is the average value of the waveform 102a, causes the driving coil 55 to generate a driving force. On the other hand, a magnetic field is generated by the change in the alternating current of the sub-coil 55a shown by the waveform 102a in the period 101. FIG. The generated magnetic field is proportional to the amount of change in the alternating current indicated by the arrow 104, and the direction of the generated magnetic field is determined according to the increase or decrease of the current. The generated magnetic field reaches the imaging element 6 and causes magnetic noise to be generated in the video signal of the imaging element 6 . The strength of the generated magnetic field is proportional to the number of turns of the sub-coil 55a in addition to the amount of change in current per time as described above.
なお、サブコイル５５ａ，５５ｂは図６（ａ），（ｂ）に示すように電圧＋Ｖｃが印加されたとき、サブコイル５５ａ，５５ｂにはそれぞれ図４（ｄ）の矢印８２，８３の向きの電流が流れるように構成されている。つまり、第１のＰＷＭ制御部３２ａと第２のＰＷＭ制御部３２ｂの駆動電圧の直流成分の符号が同じである時は、サブコイル５５ａ，５５ｂに流れる電流の向きは同じなので、可動部５０へ与える駆動力の方向は一致する。第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂの駆動電圧の直流成分とは、いわゆるＰＷＭ制御の実行電圧に相当し、直流成分が同じ符号であるとは、実行電圧の正負が同じであることを示す。 When a voltage +Vc is applied to the sub-coils 55a and 55b as shown in FIGS. designed to flow. That is, when the signs of the DC components of the driving voltages of the first PWM control section 32a and the second PWM control section 32b are the same, the directions of the currents flowing through the sub-coils 55a and 55b are the same. The direction of driving force is the same. The DC components of the driving voltages of the first and second PWM control units 32a and 32b correspond to so-called PWM control execution voltages, and the DC components having the same sign means that the positive and negative of the execution voltages are the same. indicates
次に、ＰＷＭ駆動波形で印加される駆動電圧の位相について述べる。図６（ｂ）に示すように、サブコイル５５ｂに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形は、図６（ａ）のサブコイル５５ａに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形に対し、立ち上がり及び立ち下がりが反転している。例えば、時刻ｔ１ではサブコイル５５ａの駆動電圧は０から＋Ｖｃに立ち上がっているが、サブコイル５５ｂの駆動電圧は＋Ｖｃから０に立ち下がっている。つまり、サブコイル５５ａ，５５ｂに対し、直流成分は同じ符号であるが、交流成分である矩形波の位相が異なった駆動電圧が送信される。この結果、図６（ｄ）に示すように、サブコイル５５ｂの電流の直流成分１０３ｂはサブコイル５５ａの直流成分１０２ｂと同じだが、電流の交流成分は反転したものとなる。つまり、サブコイル５５ａの電流が増加するタイミングで、サブコイル５５ｂの電流が減少するので、サブコイル５５ａとサブコイル５５ｂで発生する磁場の方向は反転したものとなる。 Next, the phase of the drive voltage applied with the PWM drive waveform will be described. As shown in FIG. 6(b), the PWM driving waveform of the driving voltage applied to the sub-coil 55b has rising and falling edges with respect to the PWM driving waveform of the driving voltage applied to the sub-coil 55a in FIG. 6(a). Inverted. For example, at time t1, the drive voltage of the sub-coil 55a rises from 0 to +Vc, while the drive voltage of the sub-coil 55b falls from +Vc to 0. In other words, driving voltages are transmitted to the sub-coils 55a and 55b in which the DC components have the same sign but the phases of the rectangular waves, which are the AC components, are different. As a result, as shown in FIG. 6D, the DC component 103b of the current in the sub-coil 55b is the same as the DC component 102b in the sub-coil 55a, but the AC component of the current is inverted. That is, since the current of the sub-coil 55b decreases at the timing when the current of the sub-coil 55a increases, the directions of the magnetic fields generated by the sub-coils 55a and 55b are reversed.
図７は、駆動コイル５５及び従来の駆動コイル１１１のそれぞれで発生する磁場の向きを表した断面模式図である。具体的には、図７（ａ）は本実施例のサブコイル５５ａ，５５ｂからなる駆動コイル５５を示しており、図７（ｂ）は従来の１つのコイルからなる駆動コイル１１１を示している。また、コイル軸８１は、駆動コイル５５のコイル軸を示し、コイル軸１１２は、駆動コイル１１１のコイル軸を示す。さらに、ＰＷＭ制御の交流成分に起因して発生する磁場の発生向きを矢印で示す。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing directions of magnetic fields generated by the drive coil 55 and the conventional drive coil 111, respectively. Specifically, FIG. 7(a) shows a driving coil 55 consisting of sub-coils 55a and 55b of this embodiment, and FIG. 7(b) shows a conventional driving coil 111 consisting of one coil. A coil axis 81 indicates the coil axis of the drive coil 55 , and a coil axis 112 indicates the coil axis of the drive coil 111 . Furthermore, arrows indicate the direction of magnetic field generated due to the AC component of PWM control.
図７（ａ）では説明の為にサブコイル５５ａ，５５ｂの間には隙間を設けているが、実際は接している。 Although a gap is provided between the sub-coils 55a and 55b for explanation in FIG. 7(a), they are actually in contact with each other.
まず、従来の駆動コイル１１１は図７（ｂ）の矢印で示すように、駆動コイル１１１のコイル軸１１２を中心とした上向きの磁場が発生している。一方、本実施例では図７（ａ）で示すように、サブコイル５５ａからは図７（ａ）の向かって下方向の磁場が発生し、逆にサブコイル５５ｂからは図７（ａ）の向かって上方向の磁場が発生する。 First, the conventional drive coil 111 generates an upward magnetic field around the coil axis 112 of the drive coil 111, as indicated by the arrow in FIG. 7(b). On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7(a), the sub-coil 55a generates a downward magnetic field in the direction of FIG. An upward magnetic field is generated.
図７（ａ）のようにサブコイル５５ａ，５５ｂでは磁場の発生方向が逆に向いているので、発生する磁場を打ち消しあうことにより、撮像素子６へ到達する磁場を抑えることができる。そして、上述したように駆動電圧の直流成分はサブコイル５５ａ，５５ｂで同じ向きであるので、図７（ｂ）の駆動コイル１１１にデューティ比５０％のＰＷＭ駆動波形の駆動電圧を印加した時と同様の駆動力を発生することができる。なお、サブコイル５５ａ，５５ｂは巻き線の導線の径、巻き線数、外形が略同一である同じ特性のコイルからなっている。よって、図６（ａ），（ｂ）のようなＰＷＭ駆動波形の駆動電圧を印加した場合、図７（ａ）の矢印で示すサブコイル５５ａ，５５ｂで発生する各磁場の強度は略同等である。 As shown in FIG. 7A, the sub-coils 55a and 55b generate magnetic fields in opposite directions, so that the generated magnetic fields cancel each other out, thereby suppressing the magnetic field reaching the imaging element 6. FIG. As described above, since the DC component of the drive voltage is directed in the same direction in the sub-coils 55a and 55b, it is the same as when the drive voltage of the PWM drive waveform with a duty ratio of 50% is applied to the drive coil 111 in FIG. 7(b). of driving force can be generated. The sub-coils 55a and 55b are composed of coils having substantially the same characteristics such as the diameter of the conductor wire, the number of turns, and the outer shape. Therefore, when a drive voltage having a PWM drive waveform as shown in FIGS. 6A and 6B is applied, the strength of each magnetic field generated by the sub-coils 55a and 55b indicated by the arrows in FIG. 7A is substantially the same. .
以上、図６を用いて、ＰＷＭ制御のデューティ比が５０％の場合について説明した。次に、図８、図９を用いて、ＰＷＭ制御のデューティ比が５０％以外である場合について述べる。 The case where the duty ratio of PWM control is 50% has been described above with reference to FIG. Next, a case where the duty ratio of PWM control is other than 50% will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
図８は、ＰＷＭ制御のデューティ比が２０％である場合の、本実施例における第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂによるＰＷＭ駆動制御を説明する図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining PWM drive control by the first and second PWM control units 32a and 32b in this embodiment when the duty ratio of PWM control is 20%.
図６と同様に、図８（ａ）は、サブコイル５５ａに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示し、図８（ｂ）は、サブコイル５５ｂに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示す。また、図８（ｃ）は、サブコイル５５ａに流れる電流の波形を示し、図８（ｄ）は、サブコイル５５ｂに流れる電流の波形を示す。いずれも、横軸は時間を示す。 Similar to FIG. 6, FIG. 8(a) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55a, and FIG. 8(b) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55b. Moreover, FIG.8(c) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55a, and FIG.8(d) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55b. In both cases, the horizontal axis indicates time.
ＰＷＭ制御のデューティ比が２０％のため、図８（ｃ），（ｄ）ではサブコイル５５ａ，５５ｂの電流の直流成分１０６ｂ，１０７ｂが最大値＋Ｉｃの２０％の値となる。 Since the duty ratio of PWM control is 20%, the DC components 106b and 107b of the currents of the sub-coils 55a and 55b are 20% of the maximum value +Ic in FIGS. 8(c) and 8(d).
時刻ｔ３において、図８（ａ）に示す様にサブコイル５５ａのＰＷＭ駆動波形は立ち上がり、図８（ｂ）に示す様にサブコイル５５ｂのＰＷＭ駆動波形は立ち下がっている。また、時刻ｔ６において、図８（ａ）に示す様にサブコイル５５ａのＰＷＭ駆動波形は立ち下がり、図８（ｂ）に示す様にサブコイル５５ｂのＰＷＭ駆動波形は立ち上がっている。一方でＰＷＭ制御のデューティ比が２０％のため、時刻ｔ４においては、図８（ａ）に示す様にサブコイル５５ａのＰＷＭ駆動波形が立ち下がっているが、図８（ｂ）に示す様にサブコイル５５ｂのＰＷＭ駆動波形は立ち上がっていない。また時刻ｔ５においては、図８（ｂ）に示す様にサブコイル５５ｂのＰＷＭ駆動波形が立ち上がっているが、図８（ａ）に示す様にサブコイル５５ａのＰＷＭ駆動波形は立ち下がっていない。その結果、期間１０５においてはサブコイル５５ａとサブコイル５５ｂの電流の流れる方向が同じ向きであり且つ発生する磁場の向きも揃う。よって、サブコイル５５ａ，５５ｂから発生する磁場が互いを打ち消す効果がなくなり、駆動コイル５５全体から発生する磁場の向きと量は従来の駆動コイル１１１と同じになる。しかしながらＰＷＭ制御のデューティ比が５０％から２０％に下がることにより、図８（ｃ）の矢印１０８で示す交流の電流の変化の量は図６のデューティ比５０％の時の矢印１０４で示す交流の電流の変化の量に比べて小さくなる。これに応じて、サブコイル５５ａ，５５ｂから発生する磁場の量も小さくなる結果、撮像素子６に到達する磁場による磁気ノイズも図６の場合より図８の場合の方が小さくなる。 At time t3, the PWM drive waveform of the sub-coil 55a rises as shown in FIG. 8(a), and the PWM drive waveform of the sub-coil 55b falls as shown in FIG. 8(b). At time t6, the PWM drive waveform of the sub-coil 55a falls as shown in FIG. 8(a), and the PWM drive waveform of the sub-coil 55b rises as shown in FIG. 8(b). On the other hand, since the duty ratio of PWM control is 20%, at time t4, the PWM drive waveform of the sub-coil 55a falls as shown in FIG. 8(a), but the sub-coil The PWM driving waveform of 55b has not risen. At time t5, the PWM drive waveform of the sub-coil 55b rises as shown in FIG. 8(b), but the PWM drive waveform of the sub-coil 55a does not fall as shown in FIG. 8(a). As a result, in the period 105, the directions of current flow in the sub-coils 55a and 55b are the same, and the directions of the generated magnetic fields are also aligned. Therefore, the magnetic fields generated from the sub-coils 55a and 55b do not have the effect of canceling each other out, and the direction and amount of the magnetic field generated from the drive coil 55 as a whole become the same as those of the conventional drive coil 111. FIG. However, by decreasing the duty ratio of PWM control from 50% to 20%, the amount of change in the alternating current indicated by arrow 108 in FIG. is small compared to the amount of change in current. Accordingly, the amount of the magnetic field generated from the sub-coils 55a and 55b also decreases, and as a result, the magnetic noise due to the magnetic field reaching the imaging device 6 is also smaller in the case of FIG. 8 than in the case of FIG.
図９は、ＰＷＭ駆動制御のデューティ比と電流の変化量を示すグラフである、図９において、横軸にデューティ比を示し、縦軸に電流の変化量が最大時を１として正規化したときの電流の変化量の割合を示す。 FIG. 9 is a graph showing the duty ratio of PWM drive control and the amount of change in current. In FIG. shows the rate of change in current.
図９に示すように、デューティ比が５０％の時に電流の変化量は最大になり、デューティ比が５０％に対し大きくなるか、小さくなるにつれて電流の変化量の割合は小さくなる。つまり、デューティ比が５０％でない場合は、磁場の打消しが効果は小さくなるが発生する磁場の量も小さくなるので、デューティ比５０％以外の場合においても発生する磁気ノイズは低減される。また、図８の期間１０５で示したような磁場の打ち消し効果が発生しない期間は、デューティ比が５０％近傍では短く、デューティ比が０％、または１００％に近づくほど長くなる。よって、デューティ比が５０％近傍であれば、磁場の打ち消し効果が得られなかったとしても、サブコイル５５ａ，５５ｂから発生する磁場の向きが揃う期間は短いので、撮像素子６の映像信号への磁気ノイズの影響は少ない。 As shown in FIG. 9, the amount of change in current is maximum when the duty ratio is 50%, and the ratio of the amount of change in current decreases as the duty ratio increases or decreases with respect to 50%. That is, when the duty ratio is not 50%, the effect of canceling the magnetic field is small, but the amount of the generated magnetic field is also small, so the magnetic noise generated is reduced even when the duty ratio is other than 50%. Also, the period in which the magnetic field canceling effect does not occur, such as the period 105 in FIG. 8, is short when the duty ratio is around 50%, and becomes longer as the duty ratio approaches 0% or 100%. Therefore, if the duty ratio is around 50%, even if the effect of canceling the magnetic field is not obtained, the period in which the directions of the magnetic fields generated from the sub-coils 55a and 55b are aligned is short. Less affected by noise.
以上説明したように、本実施例では駆動コイル５５のサブコイル５５ａ，５５ｂに対し、直流成分の符号は同じであるが、交流成分の矩形波の位相が異なるＰＷＭ駆動波形の駆動電圧が印加される。これにより、可動部５０への駆動力を保ちつつも、矩形波の交流成分に起因する磁場の発生を抑えることができ、撮像装置１００全体の小型化を図りつつも撮像素子６への磁場の影響を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the sub-coils 55a and 55b of the drive coil 55 are applied with a drive voltage having a PWM drive waveform in which the sign of the DC component is the same but the phase of the rectangular wave of the AC component is different. . As a result, it is possible to suppress the generation of a magnetic field caused by the AC component of the rectangular wave while maintaining the driving force to the movable part 50, and to reduce the size of the entire image pickup apparatus 100 while reducing the magnetic field to the image pickup device 6. The impact can be reduced.
なお、本実施例では駆動コイル５５を例にとり説明を行なったが、駆動コイル５６，５７についても同様の制御を行なうことで、同様に矩形波の交流成分に起因する磁場の発生を抑えることできる。ただし、少なくとも１つ以上の駆動コイルが２つのサブコイルから成り、図６で説明したような駆動制御を行なっていれば本発明の要旨を満たすこととなる。例えば、駆動コイル５５，５６，５７の周辺構造や、撮像素子６との相対的配置によっては、最も磁場の発生時に撮像素子６への影響が少ない駆動コイルのみを、２つのサブコイルから成るようにしてもよい。 In this embodiment, the drive coil 55 has been described as an example, but the drive coils 56 and 57 can be similarly controlled to suppress the generation of the magnetic field caused by the AC component of the rectangular wave. . However, if at least one or more drive coils consist of two sub-coils and drive control as described with reference to FIG. 6 is performed, the gist of the present invention is satisfied. For example, depending on the peripheral structure of the drive coils 55, 56, 57 and their relative arrangement with the imaging element 6, only the driving coil that has the least effect on the imaging element 6 when the magnetic field is generated is made up of two sub-coils. may
また、本実施例では駆動コイル５５を同形状のサブコイル５５ａ，５５ｂをコイル軸が略一致するように重ねて構成したが、光軸４と平行且つ一致したコイル軸を有していればこれに限定されない。例えば以下の図１０に示すような構成でも構わない。 In the present embodiment, the drive coil 55 is constructed by stacking the sub-coils 55a and 55b of the same shape so that the coil axes substantially coincide with each other. Not limited. For example, a configuration as shown in FIG. 10 below may be used.
図１０は、駆動コイル５５の構成の変形例を示す模式図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the configuration of the drive coil 55. As shown in FIG.
具体的には、図１０（ａ）は駆動コイル５５の斜視図を、図１０（ｂ）は駆動コイル５５の図１０（ａ）のＡ―Ａ部での模式断面図を示している。図１０（ｂ）の断面図では説明のために導線の断面を駆動コイル５５の外形に対し模式的に大きく示している。 Specifically, FIG. 10(a) shows a perspective view of the drive coil 55, and FIG. 10(b) shows a schematic cross-sectional view of the drive coil 55 taken along the line AA in FIG. 10(a). In the cross-sectional view of FIG. 10(b), the cross-section of the conductive wire is schematically shown enlarged with respect to the external shape of the drive coil 55 for explanation.
図１０（ａ）に示すように駆動コイル５５の外観は、１本の導線からなる通常のコイルと同様であるが、同一の材料及び径からなる２本の導線が束となって巻かれて一つのコイルをなしている。図１０（ｂ）の断面図において、黒く塗りつぶした円はサブコイル１１４の導線を示しており、白抜きで示した円はサブコイル１１５の導線を示している。 As shown in FIG. 10A, the appearance of the drive coil 55 is similar to that of a normal coil made of one conductor wire, but two conductor wires made of the same material and diameter are bundled and wound. forming a single coil. In the cross-sectional view of FIG. 10( b ), black circles indicate the conductor wires of the sub-coil 114 , and white circles indicate the conductor wires of the sub-coil 115 .
導線の端部１１４ａ，１１４ｂは、サブコイル１１４の端部を示し、同様に導線の端部１１５ａ，１１５ｂは、サブコイル１１５の端部を示している。サブコイル１１４の端部１１４ａ，１１４ｂが第１のＰＷＭ制御部３２ａに接続され、サブコイル１１５の端部１１５ａ，１１５ｂが第２のＰＷＭ制御部３２ｂに接続される。以上のように図１０で示す駆動コイル５５は２本の導線を束にして一つのコイルを構成している。このように駆動コイル５５を構成し、上述したようにカメラシステム制御部５（駆動制御部）を制御してもサブコイル１１４，１１５から発生する磁場の打ち消し効果を得ることができる。 Wire ends 114a and 114b indicate the ends of the sub-coil 114, and similarly wire ends 115a and 115b indicate the ends of the sub-coil 115. FIG. Ends 114a and 114b of sub-coil 114 are connected to first PWM control section 32a, and ends 115a and 115b of sub-coil 115 are connected to second PWM control section 32b. As described above, the drive coil 55 shown in FIG. 10 is formed by bundling two conductor wires into one coil. Even if the drive coil 55 is configured in this manner and the camera system control section 5 (drive control section) is controlled as described above, the effect of canceling out the magnetic fields generated from the sub-coils 114 and 115 can be obtained.
次に、実施例２について説明する。尚、本実施例における撮像装置１００のハードウェア構成及び電気的構成は実施例１の図１、図２で示した撮像装置１００と同様であるため説明を省略する。 Next, Example 2 will be described. Note that the hardware configuration and electrical configuration of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment are the same as those of the imaging apparatus 100 shown in FIGS.
図２、図３で示した、駆動コイル５５のコイル軸の空孔部分に磁気検出部である磁気センサ５３ａを配した場合、次のような課題がある。駆動コイル５５に対し、手ブレ帯域の周波数よりは高い、例えば数１００Ｈｚから数ｋＨｚの駆動電圧を印加した場合、駆動コイル５５から発生する磁場を磁気センサ５３ａが検出してしまうことが考えられる。特に、駆動コイル５５に印加する駆動電圧の周波数が高くなると発生する磁場の影響が大きくなるため、可動部５０が移動していなくても磁気センサ５３ａの検出結果より可動部５０が移動したと誤検出してしまい、誤った制御を行なってしまうという課題がある。例えば、可動部５０の駆動の周波数特性によっては、そのような検出が行なわれた状態で駆動信号が入力されると発振をし、意図せぬ動作をするおそれがある。そこで本実施例では、２つのサブコイル５５ａ，５５ｂのデューティ比を異ならせつつ、デューティ比の平均値を駆動コイル５５全体の駆動電圧のデューティ比と同等にするように制御する。そして、駆動コイル５５全体のデューティ比に応じて、サブコイル５５ａ，５５ｂのうち磁気センサ５３ａから離間する方のサブコイルのデューティ比を、磁気センサ５３ａに近接する方のサブコイルよりも５０％に近い値に設定する。これにより、磁気センサ５３ａへの駆動コイル５５から発生する磁場の影響を少なくすることができる。 When the magnetic sensor 53a, which is the magnetism detecting section, is arranged in the hole portion of the coil shaft of the driving coil 55 shown in FIGS. 2 and 3, the following problems arise. When a driving voltage higher than the frequency of the camera shake band, for example several hundred Hz to several kHz, is applied to the driving coil 55, the magnetic field generated from the driving coil 55 may be detected by the magnetic sensor 53a. In particular, when the frequency of the drive voltage applied to the drive coil 55 increases, the effect of the generated magnetic field increases. There is a problem that it is detected and erroneous control is performed. For example, depending on the driving frequency characteristics of the movable portion 50, if a driving signal is input in a state in which such detection has been performed, oscillation may occur and unintended operation may occur. Therefore, in this embodiment, while the duty ratios of the two sub-coils 55a and 55b are different, the average value of the duty ratios is controlled to be equal to the duty ratio of the drive voltage of the drive coil 55 as a whole. Then, according to the duty ratio of the entire drive coil 55, the duty ratio of the sub-coils 55a and 55b that is away from the magnetic sensor 53a is set to a value closer to 50% than the sub-coil that is closer to the magnetic sensor 53a. set. Thereby, the influence of the magnetic field generated from the driving coil 55 on the magnetic sensor 53a can be reduced.
図１１は、駆動コイル５５全体のＰＷＭ制御のデューティ比が４０％である場合の、第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂによるＰＷＭ駆動制御を説明する図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating PWM drive control by the first and second PWM control units 32a and 32b when the duty ratio of PWM control for the entire drive coil 55 is 40%.
図６と同様に、図１１（ａ）は、サブコイル５５ａに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示し、図１１（ｂ）は、サブコイル５５ｂに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示す。また、図１１（ｃ）は、サブコイル５５ａに流れる電流の波形を示し、図１１（ｄ）は、サブコイル５５ｂに流れる電流の波形を示す。いずれも、横軸は時間を示す。 Similar to FIG. 6, FIG. 11(a) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55a, and FIG. 11(b) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55b. Moreover, FIG.11(c) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55a, and FIG.11(d) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55b. In both cases, the horizontal axis indicates time.
駆動コイル５５全体の駆動電圧のデューティ比が５０％以下の４０％であったとすると、図１１（ａ），（ｂ）で示す様に第１のＰＷＭ制御部３２ａはデューティ比を０％に、第２のＰＷＭ制御部３２ｂはデューティ比を８０％に設定する。つまり、サブコイル５５ａ，５５ｂにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加し、磁気センサ５３ａから距離が離間する方のサブコイル５５ｂのデューティ比を高くしている。この時２つのサブコイル５５ａ，５５ｂのＰＷＭ制御のデューティ比の平均値は４０％なので、駆動コイル５５全体のデューティ比は４０％となる。この場合、図１１（ｃ）に示す様に、サブコイル５５ａは電流変化がなく、図１１（ｄ）に示す様に、サブコイル５５ｂのみに電流が流れる。この結果、駆動コイル５５全体で発生する磁場は矢印１１７に示すサブコイル５５ｂの電流の変化の量のみにより定まるので、サブコイル５５ａ，５５ｂのＰＷＭ制御のデューティ比をともに４０％に設定した場合より少なくなる。また、実施例１の図３（ｂ）で示すようにサブコイル５５ｂはサブコイル５５ａに比べて磁気センサ５３ａから遠くに設置されている。これにより、サブコイル５５ａのデューティ比を８０％に、サブコイル５５ｂのデューティ比を０％に設定するよりも駆動コイル５５から発生する磁気センサ５３ａに到達する磁場の影響は小さくなる。駆動コイル５５全体のデューティ比が０％から５０％までは上述のように制御される。 Assuming that the duty ratio of the drive voltage for the entire drive coil 55 is 40%, which is 50% or less, the first PWM control section 32a sets the duty ratio to 0% as shown in FIGS. The second PWM controller 32b sets the duty ratio to 80%. That is, drive voltages with different duty ratios are applied to the sub-coils 55a and 55b, and the duty ratio of the sub-coil 55b farther away from the magnetic sensor 53a is increased. At this time, the average duty ratio of the PWM control of the two sub-coils 55a and 55b is 40%, so the duty ratio of the drive coil 55 as a whole is 40%. In this case, as shown in FIG. 11(c), there is no current change in the sub-coil 55a, and as shown in FIG. 11(d), the current flows only through the sub-coil 55b. As a result, the magnetic field generated by the drive coil 55 as a whole is determined only by the amount of change in the current of the sub-coil 55b indicated by the arrow 117, so it becomes smaller than when both the duty ratios of the PWM control of the sub-coils 55a and 55b are set to 40%. . Further, as shown in FIG. 3B of the first embodiment, the sub-coil 55b is installed farther from the magnetic sensor 53a than the sub-coil 55a. As a result, the influence of the magnetic field generated from the driving coil 55 and reaching the magnetic sensor 53a is smaller than when the duty ratio of the sub-coil 55a is set to 80% and the duty ratio of the sub-coil 55b is set to 0%. The duty ratio of the entire drive coil 55 is controlled from 0% to 50% as described above.
次に図１２を用いて、駆動コイル５５全体の駆動電圧のデューティ比が５０％を超える場合において説明する。 Next, with reference to FIG. 12, the case where the duty ratio of the drive voltage of the entire drive coil 55 exceeds 50% will be described.
図１２は、駆動コイル５５全体のＰＷＭ制御のデューティ比が６０％である場合の、第１及び第２のＰＷＭ制御部３２ａ，３２ｂによるＰＷＭ駆動制御を説明する図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating PWM drive control by the first and second PWM control units 32a and 32b when the duty ratio of PWM control for the entire drive coil 55 is 60%.
図６と同様に、図１２（ａ）は、サブコイル５５ａに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示し、図１２（ｂ）は、サブコイル５５ｂに印加される駆動電圧のＰＷＭ駆動波形を示す。また、図１２（ｃ）は、サブコイル５５ａに流れる電流の波形を示し、図１２（ｄ）は、サブコイル５５ｂに流れる電流の波形を示す。いずれも、横軸は時間を示す。 Similar to FIG. 6, FIG. 12(a) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55a, and FIG. 12(b) shows the PWM drive waveform of the drive voltage applied to the sub-coil 55b. Moreover, FIG.12(c) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55a, and FIG.12(d) shows the waveform of the electric current which flows into the subcoil 55b. In both cases, the horizontal axis indicates time.
駆動コイル５５全体の駆動電圧のデューティ比が５０％以上の６０％であったとすると、図１２（ａ），（ｂ）で示す様に第１のＰＷＭ制御部３２ａはデューティ比を１００％に、第２のＰＷＭ制御部３２ｂはデューティ比を２０％に設定する。つまり、磁気センサ５３ａに近い側のサブコイル５５ｂのデューティ比を優先して高くしている。この時２つのサブコイル５５ａ，５５ｂのＰＷＭ制御のデューティ比の平均値は６０％なので、駆動コイル５５全体のデューティ比は６０％となる。一方、図１２（ｃ）に示す様にサブコイル５５ａは電流変化がなく、図１２（ｄ）に示す様な電流がサブコイル５５ｂに流れる。この結果、駆動コイル５５ａ全体で発生する磁場は矢印１１８に示すサブコイル５５ｂの電流の変化の量にのみにより定まるので、サブコイル５５ａ，５５ｂのＰＷＭ制御のデューティ比をともに６０％に設定した場合より少なくなる。そして同様に、サブコイル５５ｂはサブコイル５５ａに比べて磁気センサ５３ａから遠いので、サブコイル５５ａのデューティ比を２０％に設定するよりも磁気センサ５３ａに到達する駆動コイル５５で発生する磁場の影響は小さくなる。 Assuming that the duty ratio of the drive voltage for the entire drive coil 55 is 50% or more and 60%, the first PWM control section 32a sets the duty ratio to 100%, The second PWM controller 32b sets the duty ratio to 20%. That is, the duty ratio of the sub-coil 55b closer to the magnetic sensor 53a is preferentially increased. At this time, the average duty ratio of the PWM control of the two sub-coils 55a and 55b is 60%, so the duty ratio of the drive coil 55 as a whole is 60%. On the other hand, as shown in FIG. 12(c), there is no current change in the sub-coil 55a, and a current as shown in FIG. 12(d) flows through the sub-coil 55b. As a result, the magnetic field generated by the drive coil 55a as a whole is determined only by the amount of change in the current of the sub-coil 55b indicated by the arrow 118. Become. Similarly, since the sub-coil 55b is farther from the magnetic sensor 53a than the sub-coil 55a, the effect of the magnetic field generated by the drive coil 55 reaching the magnetic sensor 53a is smaller than when the duty ratio of the sub-coil 55a is set to 20%. .
以上のように本実施例では、磁気センサ５３ａからの位置に応じてサブコイル５５ａ，５５ｂにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加している。さらに、サブコイル５５ａ，５５ｂのうち磁気センサ５３ａからより離間した位置にあるサブコイル５５ｂのデューティ比をサブコイル５５ａよりも、デューティ比５０％に近い値にするよう制御する。具体的には、駆動コイル５５全体のデューティ比が５０％以下の時は、磁気センサ５３ａに近い側のサブコイル５５ａのデューティ比を０％とし、磁気センサ５３ａから遠い側のサブコイル５５ｂのデューティ比を０％から１００％の間で制御する。つまり、サブコイル５５ａ，５５ｂのうち磁気センサ５３ａから遠い側のサブコイル５５ｂのデューティ比のほうをデューティ比５０％に近い値に設定する。そして、５０％を越える時は磁気センサ５３ａに近い側のサブコイル５５ａのデューティ比を１００％とし、磁気センサ５３ａから遠い側のサブコイル５５ｂのデューティ比を０％から５０％の間で制御する。つまり、サブコイル５５ａ，５５ｂのうち磁気センサ５３ａから遠い側のサブコイル５５ｂのデューティ比のほうをデューティ比５０％に近い値に設定する。このように制御することで、撮像素子６への磁場の影響を低減しつつ、駆動コイル５５で発生する磁場により磁気センサ５３ａが誤検出するのを低減することができる。 As described above, in this embodiment, drive voltages with different duty ratios are applied to the sub-coils 55a and 55b according to the position from the magnetic sensor 53a. Furthermore, the duty ratio of the sub-coil 55b, which is positioned farther from the magnetic sensor 53a than the sub-coils 55a and 55b, is controlled to a value closer to the duty ratio of 50% than the sub-coil 55a. Specifically, when the duty ratio of the entire drive coil 55 is 50% or less, the duty ratio of the sub-coil 55a closer to the magnetic sensor 53a is set to 0%, and the duty ratio of the sub-coil 55b farther from the magnetic sensor 53a is set to 0%. Control between 0% and 100%. That is, of the sub-coils 55a and 55b, the duty ratio of the sub-coil 55b farther from the magnetic sensor 53a is set to a value closer to the duty ratio of 50%. When it exceeds 50%, the duty ratio of the sub-coil 55a closer to the magnetic sensor 53a is set to 100%, and the duty ratio of the sub-coil 55b farther from the magnetic sensor 53a is controlled between 0% and 50%. That is, of the sub-coils 55a and 55b, the duty ratio of the sub-coil 55b farther from the magnetic sensor 53a is set to a value closer to the duty ratio of 50%. By controlling in this way, the influence of the magnetic field on the imaging element 6 can be reduced, and erroneous detection by the magnetic sensor 53a due to the magnetic field generated by the driving coil 55 can be reduced.
また、撮像素子６は受光部における各画素で光を信号に変える動作周波数をもつ。例えば、撮像素子６において、この動作周波数に従い各行の画素が順次光を取り込み、電気信号に変換する。この動作周波数と駆動コイル５５から発生する磁場の持つ周波数の関係により、磁場による影響で発生する映像信号の乱れ方が変化する。 Further, the image sensor 6 has an operating frequency for converting light into a signal at each pixel in the light receiving portion. For example, in the imaging device 6, pixels in each row sequentially take in light according to this operating frequency and convert it into an electric signal. Depending on the relationship between the operating frequency and the frequency of the magnetic field generated by the driving coil 55, the manner in which the video signal is disturbed by the influence of the magnetic field changes.
例えば、撮像素子６の動作周波数と駆動コイル５５から発生する磁場の周波数が一致する場合や、その動作周波数の倍数と磁場の周波数が一致している場合は、撮像素子６の全画素に同じレベルの磁気ノイズがのるため、映像信号の乱れは小さくなる。 For example, when the operating frequency of the imaging device 6 and the frequency of the magnetic field generated by the drive coil 55 match, or when the multiple of the operating frequency and the frequency of the magnetic field match, the same level is applied to all pixels of the imaging device 6 . magnetic noise is superimposed on the image signal, reducing the disturbance of the video signal.
逆に撮像素子６の動作周波数に対して、駆動コイル５５から発生する磁場のもつ周波数が半周期など大きくずれていると、撮像素子６の画素毎で磁気ノイズの大きさが異なり、結果として、映像信号の乱れは大きくなる。したがって、撮像素子６には、撮像素子６の動作周波数に伴い、映像信号の乱れが大きくなる、あるいは小さくなる磁場の周波数がある。 Conversely, if the frequency of the magnetic field generated by the driving coil 55 deviates significantly from the operating frequency of the imaging device 6, such as by a half cycle, the magnitude of the magnetic noise differs for each pixel of the imaging device 6. As a result, The disturbance of the video signal increases. Therefore, the imaging device 6 has a magnetic field frequency at which the disturbance of the video signal increases or decreases according to the operating frequency of the imaging device 6 .
実施例２では、サブコイル５５ａ，５５ｂにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加している。駆動電圧のデューティ比を変えると、駆動波形のもつ周波数特性も変わる。したがって、サブコイル５５ａ，５５ｂそれぞれに与えるデューティ比を変えることで、撮像素子６にもっとも影響する磁場の周波数をもつデューティ比をさけた駆動を行うこともできる。このように制御することで、撮像素子６への磁場の影響をより低減しつつ、駆動コイル５５で発生する磁場により磁気センサ５３ａが誤検出するのを低減することができる。 In Example 2, drive voltages with different duty ratios are applied to the sub-coils 55a and 55b. Changing the duty ratio of the drive voltage also changes the frequency characteristics of the drive waveform. Therefore, by changing the duty ratio given to each of the sub-coils 55a and 55b, it is possible to avoid the duty ratio having the frequency of the magnetic field that most affects the imaging element 6. FIG. By controlling in this manner, it is possible to further reduce the influence of the magnetic field on the imaging element 6 and reduce erroneous detection by the magnetic sensor 53a due to the magnetic field generated by the drive coil 55. FIG.
図１３を用いてＰＷＭ駆動周波数と撮像素子６の動作周波数の関係について述べる。図１３は駆動コイル５５へのＰＷＭ駆動信号のデューティ比と発生する交流の磁場強度を表すグラフであり、横軸に周波数、縦軸に磁場強度を示している。実線１２１はデューティ比が５０％の場合の磁場強度を、点線１２２はデューティ比が２０％の場合の磁場強度を示している。また、ｆ１はＰＷＭ駆動の駆動周波数であり、ｆ２、ｆ３、ｆ４はｆ１の整数倍の周波数に相当する。デューティ比５０％の実線１２１はＰＷＭ駆動の駆動周波数ｆ１に大きなピークを持ち、以下ｆ３などのｆ１の奇数倍の周波数にピークを有する。一方、デューティ比２０％の点線１２２は、ＰＷＭ駆動の駆動周波数ｆ１のピークは実線１２１よりも低いが、駆動周波数ｆ１の整数倍の周期でピークを有する。その結果、駆動周波数ｆ２においては点線１２２の方が実線１２１よりもピークの値が高くなる。そこで、撮像素子６が駆動周波数ｆ１の周波数の磁場が到達すると映像信号の乱れが出やすい動作周波数を持つ場合は、駆動コイル５５の全体のデューティ比が５０％の時でもサブコイル５５ａ，５５ｂのデューティ比を５０％ずつにはしない。すなわち、サブコイル５５ａ，５５ｂの一方のデューティ比を駆動周波数ｆ１のピークが小さくなる２０％とし、他方を８０％にする。また、撮像素子６がｆ２の周波数の磁場が到達すると映像信号の乱れが出やすい動作周波数を持つ場合は、駆動コイル５５の全体のデューティ比が５０％の時はサブコイル５５ａ，５５ｂのデューティ比を５０％ずつにするなどである。このように制御することで、撮像素子６へ磁場は到達するが、撮像素子６から出力される映像信号の乱れを低減することができる。 The relationship between the PWM drive frequency and the operating frequency of the image sensor 6 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a graph showing the duty ratio of the PWM drive signal to the drive coil 55 and the intensity of the generated AC magnetic field, where the horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the magnetic field intensity. A solid line 121 indicates the magnetic field strength when the duty ratio is 50%, and a dotted line 122 indicates the magnetic field strength when the duty ratio is 20%. Also, f1 is the drive frequency of PWM drive, and f2, f3, and f4 correspond to frequencies that are integral multiples of f1. A solid line 121 with a duty ratio of 50% has a large peak at the driving frequency f1 of PWM driving, and has peaks at odd multiples of f1 such as f3. On the other hand, the dotted line 122 with a duty ratio of 20% has a lower peak at the drive frequency f1 of PWM drive than the solid line 121, but has peaks at periods that are integral multiples of the drive frequency f1. As a result, the dotted line 122 has a higher peak value than the solid line 121 at the drive frequency f2. Therefore, if the imaging device 6 has an operating frequency at which the image signal is likely to be disturbed when the magnetic field of the drive frequency f1 arrives, the duty ratio of the sub-coils 55a and 55b is Do not make the ratio 50% each. That is, the duty ratio of one of the sub-coils 55a and 55b is set to 20% at which the peak of the drive frequency f1 becomes small, and the duty ratio of the other is set to 80%. Further, when the imaging element 6 has an operating frequency at which the image signal is likely to be disturbed when the magnetic field of frequency f2 arrives, when the overall duty ratio of the drive coil 55 is 50%, the duty ratio of the sub-coils 55a and 55b is set to For example, 50% each. By controlling in this way, although the magnetic field reaches the imaging element 6, the disturbance of the video signal output from the imaging element 6 can be reduced.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。また、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。 Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms without departing from the gist of the present invention can be applied to the present invention. included. Moreover, each embodiment described above merely shows one embodiment of the present invention, and it is also possible to appropriately combine each embodiment.
３ 撮影光学系
５ カメラシステム制御部
６ 撮像素子
１４ ブレ補正部
３２ａ 第１のＰＷＭ制御部
３２ｂ 第２のＰＷＭ制御部
５０ 可動部
５１ 可動枠
５３ 磁気センサ
５５ 駆動コイル
５５ａ，５５ｂ サブコイル
６０ 上面固定部
６２，７６ 磁石
７０ 下面固定部
７７ 転動ボール
１００ 撮像装置
3 photographic optical system 5 camera system control section 6 imaging element 14 blur correction section 32a first PWM control section 32b second PWM control section 50 movable section 51 movable frame 53 magnetic sensor 55 drive coil 55a, 55b sub-coil 60 upper surface fixing section 62, 76 Magnet 70 Lower surface fixing portion 77 Rolling ball 100 Imaging device
Claims (13)
前記駆動部は、
前記撮像素子を保持すると共に、２つのサブコイルにより構成される駆動コイルを配する可動部材と、
前記可動部材を可動に支持する支持部材及び前記駆動コイルと対向する位置に配される永久磁石を備える固定部材とを備え、
前記駆動制御部は、ＰＷＭ制御で前記２つのサブコイルの少なくとも一方に駆動信号として矩形波の駆動電圧を印加することで前記可動部材の移動を制御し、
前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルの両方に印加される前記駆動電圧が矩形波である場合、前記２つのサブコイルに印加される前記駆動電圧が、直流成分の実行電圧の符号が同じであり且つ交流成分の前記矩形波の位相が異なるように制御し、
前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加する第１の制御を実行可能であることを特徴とする撮像装置。 An imaging device comprising an imaging device, a driving unit for moving the imaging device, and a drive control unit for controlling driving of the driving unit,
The drive unit
a movable member that holds the imaging device and that arranges a drive coil composed of two sub-coils;
A support member that movably supports the movable member and a fixed member that includes a permanent magnet disposed at a position facing the drive coil,
The drive control unit controls the movement of the movable member by applying a rectangular wave drive voltage as a drive signal to at least one of the two sub-coils by PWM control,
When the drive voltage applied to both of the two sub-coils is a rectangular wave, the drive control unit determines that the drive voltage applied to the two sub-coils has the same sign of the effective voltage of the DC component. and controlling the phases of the rectangular waves of alternating current components to be different,
The imaging device, wherein the drive control section is capable of executing a first control of applying drive voltages with different duty ratios to the two sub-coils.
前記駆動制御部は、前記第１の制御において、前記駆動コイルの全体のデューティ比に応じて、前記２つのサブコイルのうち前記磁気検出部から離間する方のサブコイルのデューティ比を前記磁気検出部に近接する方のサブコイルのデューティ比よりも５０％に近い値にすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。 Having a magnetic detection part in the hole portion of the coil shaft of the drive coil,
In the first control, the drive control unit sets the duty ratio of one of the two sub-coils away from the magnetic detection unit to the magnetic detection unit according to the overall duty ratio of the drive coils. 10. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the duty ratio of the adjacent sub-coil is set to a value closer to 50%.
前記ブレ補正部は、
２つのサブコイルにより構成される駆動コイルを配する可動部材と、
前記可動部材を可動に支持する支持部材及び前記駆動コイルと対向する位置に配される永久磁石を備える固定部材とを備え、
前記駆動制御部は、ＰＷＭ制御で前記２つのサブコイルの少なくとも一方に駆動信号として矩形波の駆動電圧を印加することで前記可動部材の移動を制御し、
前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルの両方に印加される前記駆動電圧が矩形波である場合、前記２つのサブコイルに印加される前記駆動電圧が、直流成分の実行電圧の符号が同じであり且つ交流成分の前記矩形波の位相が異なるように制御し、
前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加する第１の制御を実行可能であることを特徴とするブレ補正装置。 A blur correction device comprising a blur correction unit and a drive control unit that controls driving of the blur correction unit,
The blur correction unit
a movable member for disposing a drive coil composed of two sub-coils;
A support member that movably supports the movable member and a fixed member that includes a permanent magnet disposed at a position facing the drive coil,
The drive control unit controls the movement of the movable member by applying a rectangular wave drive voltage as a drive signal to at least one of the two sub-coils by PWM control,
When the drive voltage applied to both of the two sub-coils is a rectangular wave, the drive control unit determines that the drive voltage applied to the two sub-coils has the same sign of the effective voltage of the DC component. and controlling so that the phases of the rectangular waves of alternating current components are different,
The blur correction device, wherein the drive control section is capable of executing a first control of applying drive voltages with different duty ratios to the two sub-coils.
前記可動部材を可動に支持する支持部材及び前記駆動コイルと対向する位置に配される永久磁石を備える固定部材と、
ＰＷＭ制御で前記２つのサブコイルの少なくとも一方に駆動信号として矩形波の駆動電圧を印加することで前記可動部材の移動を制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルの両方に印加される前記駆動電圧が矩形波である場合、前記２つのサブコイルに印加される前記駆動電圧が、直流成分の実行電圧の符号が同じであり且つ交流成分の前記矩形波の位相が異なるように制御し、
前記駆動制御部は、前記２つのサブコイルにそれぞれ異なるデューティ比の駆動電圧を印加する第１の制御を実行可能であることを特徴とする駆動装置。 a movable member for disposing a drive coil composed of two sub-coils;
a fixed member provided with a permanent magnet disposed at a position facing a support member that movably supports the movable member and the drive coil;
a drive control unit that controls the movement of the movable member by applying a rectangular wave drive voltage as a drive signal to at least one of the two sub-coils under PWM control;
When the drive voltage applied to both of the two sub-coils is a rectangular wave, the drive control unit determines that the drive voltage applied to the two sub-coils has the same sign of the effective voltage of the DC component. and controlling so that the phases of the rectangular waves of alternating current components are different,
The drive device, wherein the drive control section is capable of executing a first control of applying drive voltages having different duty ratios to the two sub-coils.
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