WO2013145794A1 - 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013145794A1
WO2013145794A1 PCT/JP2013/050188 JP2013050188W WO2013145794A1 WO 2013145794 A1 WO2013145794 A1 WO 2013145794A1 JP 2013050188 W JP2013050188 W JP 2013050188W WO 2013145794 A1 WO2013145794 A1 WO 2013145794A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
deviation
urging
movable
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/050188
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真雅 下山
隆志 石川
林太郎 西原
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to CN201380015366.XA priority Critical patent/CN104204936B/zh
Publication of WO2013145794A1 publication Critical patent/WO2013145794A1/ja
Priority to US14/228,403 priority patent/US9031395B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0038—Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing the image plane with respect to the optical axis
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Definitions

  • the present invention relates to a movable member control device for accurately displacing a movable member having an unbalanced structure and an imaging device including the movable member control device.
  • An example of controlling a movable member is a camera shake correction device.
  • a camera shake correction device for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
  • This camera shake correction apparatus corrects camera shake by arranging a pair of voice coil motors in the X and Y directions of a movable part on which an image sensor is mounted.
  • the voice coil motor is arranged so that a force is applied to the position of the center of gravity of the movable part, the image pickup device rotates during the translational movement in the X and Y directions. There is nothing.
  • the voice coil motor must be arranged so that a force is applied to the position of the center of gravity of the movable part has no freedom in arrangement and cannot contribute to downsizing.
  • Patent Document 2 As a conventional technique of a camera shake correction device, there is one disclosed in Patent Document 2.
  • the camera shake correction apparatus disclosed in Patent Document 2 uses a spring so that the movable portion does not rotate when a force is applied.
  • Patent Document 2 since a spring is used, a certain degree of rotation can be suppressed, but the position of the movable part cannot be appropriately controlled. In addition, since the spring is used, the urging force is also deteriorated due to the shape deterioration.
  • a movable member control device includes a base portion, a movable portion that can move relative to the base portion, and a first biasing portion that applies a biasing force to the movable portion.
  • a second urging unit that applies an urging force to the movable unit, a first instruction unit that instructs the first urging unit to indicate a displacement position, and a second instruction unit that instructs the second urging unit to determine the displacement position.
  • a first position acquisition unit that acquires an actual position of the first urging unit
  • a second position acquisition unit that acquires an actual position of the second urging unit
  • the first instruction unit A first deviation calculating unit that calculates a first deviation between the displacement position instructed by the first position acquiring unit and the actual position acquired by the first position acquiring unit; the displacement position instructed by the second indicating unit; and the second position
  • a second deviation calculating unit that calculates a second deviation from the actual position acquired by the acquiring unit; and a difference between the first deviation and the second deviation.
  • a correction unit that outputs a first correction signal and a second correction signal that respectively correct the first deviation and the second deviation; and inputs the first correction signal and the second correction signal; And a control unit for controlling the urging force of each of the urging unit and the second urging unit.
  • first urging unit and the second urging unit apply an urging force in a direction different from the center of gravity of the movable unit.
  • first urging portion and the second urging portion apply urging force in parallel.
  • the correction unit multiplies a difference between the first deviation and the second deviation by a predetermined first correction coefficient and adds the first correction coefficient to the first deviation as the first correction signal.
  • the difference from the second deviation is multiplied by a predetermined second correction coefficient and added to the second deviation to obtain the second correction signal.
  • the first correction coefficient and the second correction coefficient include the following expressions (A) and (B).
  • Rk x1 ⁇ R x1 / (R x1 + R x2 ) (A)
  • Rk x2 R x2 / (R x1 + R x2 ) (B)
  • Rk x1 is the first correction coefficient
  • Rk x2 is the second correction coefficient
  • R x1 is a distance from the center of gravity of the movable part to the first position acquisition part
  • R x2 is the distance from the center of gravity of the movable part to the second position acquisition part, It is.
  • the base portion includes a first permanent magnet and a second permanent magnet
  • the movable portion has a first coil at a position facing the first permanent magnet and a first position at a position facing the second permanent magnet.
  • Two coils are installed, and the first permanent magnet and the first coil constitute a first voice coil motor as the first urging portion, and the second permanent magnet and the second coil are the second
  • a second voice coil motor is configured as the urging unit.
  • a third urging portion that applies an urging force to the movable portion in a direction different from the first urging portion and the second urging portion; and a third urging portion that indicates a position to the third urging portion.
  • 3 indicating unit a third position acquiring unit that acquires an actual position of the third urging unit, a displacement position instructed by the third indicating unit, and an actual position acquired by the third position acquiring unit
  • a third deviation calculating unit for calculating a third deviation of the first deviation
  • the correction unit outputs a third correction signal obtained by correcting the third deviation according to a difference between the first deviation and the second deviation.
  • the control unit receives the third correction signal and controls the urging force of the third urging unit.
  • the third urging portion applies an urging force toward a direction different from the center of gravity of the movable portion.
  • the third urging unit applies an urging force in a direction different from that of the first urging unit and the second urging unit.
  • the third urging unit applies an urging force in a direction perpendicular to the first urging unit and the second urging unit.
  • the correction unit may multiply the difference between the first deviation and the second deviation by a predetermined third correction coefficient and add the result to the third deviation.
  • the third correction coefficient is characterized by comprising the following equation (C).
  • Rk y R y / (R x1 + R x2) ⁇ (C)
  • Rk y the third correction coefficient, R y is a distance from the center of gravity of the movable part to the third position acquisition unit, It is.
  • the base portion includes a third permanent magnet
  • the movable portion is provided with a third coil at a position facing the third permanent magnet, and the third permanent magnet and the third coil are the third permanent magnet.
  • a third voice coil motor is configured as the urging unit.
  • the imaging apparatus includes the movable member control device, an imaging element that is installed in the movable portion and photoelectrically converts light, and a body having the movable member control device. .
  • the movable member control device and the imaging device it is possible to perform control so as to quickly and accurately displace the movable portion with a small size and a high degree of design freedom.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the image blurring correction apparatus before the assembly of this embodiment. It is a figure which shows a base part. It is a figure which shows a movable part. It is the figure which looked at FIG. 3 from the arrow A. It is a figure which shows a magnet support part. It is a figure which shows the image blur correction apparatus after the assembly of this embodiment. It is the figure which looked at FIG. 6 from the arrow B.
  • FIG. It is a figure which shows operation
  • FIG. 1 is a diagram showing an image shake correction apparatus 1 before assembly according to the present embodiment.
  • An image shake correction apparatus 1 as a movable member control device includes a base unit 10 as a base unit, a movable unit 30 that is movably supported by the base unit 10, and a movable unit 30. And a magnet support 50 arranged on the opposite side of the base 10 and fixed to the base 10.
  • the first permanent magnet group 20 is fixed to the base portion 10, and the second permanent magnet group 60 is fixed to the magnet support portion 50.
  • a coil group 40 is fixed to the movable portion 30.
  • the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 are arranged so that the portions magnetized in different polarities face each other so that a magnetic field is generated in the facing space.
  • the coil group 40 is disposed in a space where the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 face each other.
  • the magnetic poles of the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 are the magnetic poles on the surface on the coil group 40 side, and the same applies to the following drawings.
  • FIG. 2 is a diagram showing the base unit 10.
  • the base part 10 is provided on the base body 11 and supports the magnet support part 50 with respect to the base part 10, for example, made of a magnetic material such as iron or an iron compound.
  • First support portions 13a, 13b, 13c for supporting through-supporting holes 12a, 12b for inserting screws (not shown) and springs (not shown) for movably supporting the movable portion 30 with respect to the base portion 10. And having.
  • the X direction as the first direction and the Y direction as the second direction orthogonal to the X direction are defined for the base unit 10.
  • the first permanent magnet group 20 of the base unit 10 includes a first magnet unit 21 magnetized in the N pole on the coil group 40 side, and a coil group facing the first magnet unit 21 in the X direction.
  • the second magnet part 22 magnetized to the S pole on the 40 side and the third magnet part spaced apart from the first magnet part 21 in the Y direction and magnetized to the N pole on the coil group 40 side
  • a fifth magnet portion 25 which is magnetized with N poles on the coil group 40 side facing the Y direction.
  • the first magnet portion 21 to the fifth magnet portion 25 are magnetized with opposite magnetic poles on the coil group 40 side and the opposite surface of the coil group 40.
  • the 4th magnet part 24 side of the 2nd magnet part 22 in the Y direction is formed shorter than the 1st magnet part 21, and the 1st as a notch which does not confront the 1st magnet part 21 is formed. There is a space 101a. Further, the second magnet part 22 side in the Y direction of the fourth magnet part 24 is formed shorter than the third magnet part 23, and serves as a notch that does not face the third magnet part 23. There is a second space 101b.
  • FIG. 3 is a diagram showing the movable portion 30, and FIG. 4 is a diagram of FIG.
  • the movable part 30 includes, for example, a movable main body 31 made of a nonmagnetic material such as an aluminum alloy or a synthetic resin, a coil storage part 32 provided in a part of the periphery of the movable main body 31, and the movable part 30 as the base part 10. And second spring support portions 33a, 33b, and 33c for supporting a spring (not shown) for supporting the movement in a movable manner.
  • sensors such as a hall element 34 and a temperature sensor 35 are attached to the movable portion 30.
  • the hall element 34 includes a first hall element 34a, a second hall element 34b, and a third hall element 34c.
  • the X direction as the first direction and the Y direction as the second direction orthogonal to the X direction are defined for the movable unit 30.
  • the movable main body 31 is mounted with an image pickup device 36 for photoelectrically converting light, a filter group 37, and an electric device 38.
  • an ultrasonic filter 37a and an infrared cut filter 37b are arranged from the side away from the image sensor 36.
  • an electric element 38 that detects the amount of light received by the image sensor and processes a video signal or the like based on the amount of received light is mounted.
  • the coil storage part 32 is provided in a part of the periphery of the movable main body 31, and stores the coil group 40 in the recess.
  • the movable body 31 has a length in the Z direction orthogonal to the X direction and the Y direction that is longer than that of the coil storage portion 32.
  • the coil group 40 includes a first coil 41, a second coil 42, and a third coil 43.
  • the first coil 41 is installed to face the first magnet part 21 and the second magnet part 22 of the base part 10 shown in FIG.
  • the 2nd coil 42 is installed so that the 3rd magnet part 23 and the 4th magnet part 24 of the base 10 shown in FIG. 2 may be opposed.
  • the 3rd coil 43 is installed so that the 4th magnet part 24 and the 5th magnet part 25 of the base part 10 shown in FIG. 2 may be opposed.
  • the first Hall element 34 a is attached to correspond to the first coil 41
  • the second Hall element 34 b is attached to the second coil 42
  • the third Hall element 34 c is attached to the third coil 43.
  • FIG. 5 is a view showing the magnet support 50.
  • the magnet support part 50 shown in FIG. 5 is the figure which looked at the magnet support part 50 shown in FIG. 1 from the movable part 30 side.
  • the magnet support 50 is, for example, a flat support body 51 made of a magnetic material such as iron or an iron compound, and the magnet support 50 provided on the support body 51 to support the magnet support 50 with respect to the base 10. And through holes 52a and 52b through which screws (not shown) are inserted.
  • the X direction as the first direction and the Y direction as the second direction orthogonal to the X direction are defined with respect to the magnet support portion 50.
  • the second permanent magnet group 60 of the magnet support unit 50 is opposed to the first counter magnet unit 61 in which the coil group 40 side is magnetized to the S pole and the first counter magnet unit 61 in the X direction.
  • the second counter magnet part 62 magnetized to the north pole on the coil group 40 side and the first counter magnet part 61 spaced apart from each other in the Y direction, and the coil group 40 side magnetized to the S pole
  • a third counter magnet portion 63, a fourth counter magnet portion 64 which is opposed to the third counter magnet portion 63 in the X direction and is magnetized with the N pole on the coil group 40 side, and a ninth And a fifth counter magnet portion 65 which is magnetized with the south pole facing the coil group 40 in the Y direction.
  • the first counter magnet unit 61 to the fifth counter magnet unit 65 are magnetized with opposite magnetic poles on the coil group 40 side and the opposite surface of the coil group 40, respectively.
  • the fourth counter magnet part 64 side in the Y direction of the second counter magnet part 62 has a notch and is shorter than the first counter magnet part 61.
  • the second counter magnet part 62 side in the Y direction of the fourth counter magnet part 64 has a notch and is formed shorter than the third counter magnet part 63, and the third counter magnet part 63
  • FIG. 6 is a view showing the image blur correction apparatus 1 after assembly according to the present embodiment
  • FIG. 7 is a view of FIG.
  • the base unit 10 and the movable unit 30 are supported by a type generally called a ball support by sandwiching a plurality of spherical ball members (not shown).
  • the movable part 30 can move with respect to the base part 10 by rolling the ball member.
  • the first permanent magnet group 20 of the base 10 and the second permanent magnet group 60 of the magnet support 50 face each other in a separated state. Since the opposing magnets of the first permanent magnet group 20 and the second permanent magnet group 60 are respectively magnetized to opposite magnetic poles, a magnetic field is generated in the space between the magnets.
  • the coil group 40 of the movable part 30 is disposed in a spaced space where the magnetic field is generated.
  • the voice coil motor 70 is formed by arranging the first permanent magnet group 20, the second permanent magnet group 60, and the coil group 40.
  • the 1st magnet part 21 and the 2nd magnet part 22, the 1st coil 41, and the 1st counter magnet part 61 and the 2nd counter magnet part 62 make movable part 30 the 1st.
  • a first X-direction voice coil motor 71 is formed as a first voice coil motor that is moved in the X-direction.
  • the 3rd magnet part 23 and the 4th magnet part 24, the 2nd coil 42, the 3rd counter magnet part 63, and the 4th counter magnet part 64 make the movable part 30 a 1st direction.
  • a second X direction voice coil motor 72 is formed as a second voice coil motor to be moved in the X direction.
  • a Y direction voice coil motor 73 is formed as a third voice coil motor to be moved in the Y direction.
  • the fourth magnet part 24 and the fourth counter magnet part 64 are included in both the second X-direction voice coil motor 72 and the Y-direction voice coil motor 73.
  • at least one magnet portion of the first magnet group 20 and the second magnet group 60 is configured to be included in both the X direction voice coil motor 72 and the Y direction voice coil motor 73, and the X direction. Therefore, it is possible to reduce the number of parts, and to reduce the size and cost of the apparatus.
  • the movable unit 30 moves in the X direction. Further, when a current is passed through the third coil 43, the movable unit 30 moves in the Y direction.
  • the first magnet portion 21 and the second magnet portion 22 of the first permanent magnet group 20 are one magnet, and the third magnet portion 23 and the fourth magnet of the first permanent magnet group 20 are used.
  • the part 24 and the fifth magnet part 25 are one magnet
  • the first counter magnet part 61 and the second counter magnet part 62 of the second permanent magnet group 60 are one magnet
  • the third permanent magnet group 60 is the third magnet.
  • the counter magnet part 63, the fourth counter magnet part 64, and the fifth counter magnet part 65 are magnetized as one magnet.
  • separate magnets or a part thereof may be magnetized separately. By making it a separate body, processing becomes simple, and it becomes possible to manufacture easily at low cost. Further, the number of turns of the first coil 41, the second coil 42, and the third coil 43 may be changed according to the volume of the notch.
  • the method of fixing each magnet to the base part 10 and the magnet support part 50 is not specifically limited, such as an adhesive, screwing or caulking. In this embodiment, it fixes to the base part 10 and the magnet support part 50 with the adhesive agent as an example.
  • FIG. 8 is a view showing the operation of the image blur correction apparatus 1 after assembly according to this embodiment
  • FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG.
  • the magnet support portion 50 is omitted so that the movement of the movable portion 30 is easy to see, and in FIG. 9, only the first magnet portion 21, the second magnet portion 22, and the movable main body portion 31 are shown. Yes.
  • the movable unit 30 moves in the direction of arrow C with respect to the base unit 10. Then, as shown in FIG. 9, the movable main body 31 approaches the first magnet unit 21 and the second magnet unit 22. If the length of the second magnet unit 22 in the Y direction is the same as the length of the first magnet unit 21 in the Y direction, the movable main body 31 and the second magnet unit 22 interfere with each other.
  • the first space 101a by the notch formed by making the length of the second magnet portion 22 in the Y direction shorter than the length of the first magnet portion 21 in the Y direction, Interference between the movable main body 31 and the second magnet unit 22 can be avoided, and downsizing of the apparatus can be realized.
  • the first space 101a and the second space 101b as notches are provided on the center direction side of the base part 10 or the movable part 30, it is possible to further reduce the size of the apparatus.
  • the notch is arranged at a position where at least one part overlaps the movable range of the movable part 30 by the voice coil motor 70, it is possible to further reduce the size of the apparatus.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the movable unit 30 of the image blur correction device 1 of the present embodiment.
  • the image blur correction apparatus 1 of the present embodiment includes a first X-direction voice coil motor 71 as a first urging unit and a second X-direction voice coil motor as a second urging unit.
  • a first X-direction voice coil motor 71 as a first urging unit
  • a second X-direction voice coil motor as a second urging unit.
  • a drive amount instruction is given to the Y-direction voice coil motor 73 to operate it, thereby Perform translational drive.
  • the first X direction voice coil motor 71 and the second X direction voice coil motor 72 are operated by giving an equal drive amount instruction, thereby operating in the X direction.
  • the first X direction voice coil motor 71, the second X direction voice coil motor 72, and the Y direction voice coil motor 73 are operated by giving different driving amount instructions to perform a rotational motion.
  • Each of the voice coil motors 71, 72, 73 is provided with a hall element 34 as a position acquisition unit corresponding to each of the voice coil motors 71, 72, 73.
  • the positions for example, the respective moving positions of the first coil 41, the second coil 42, and the third coil 43 with respect to the normal state can be detected.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the Hall element and the center of gravity of the present embodiment.
  • the Hall element 34 and the gravity center position G are arranged in a relationship as shown in FIG.
  • the movable part 30 receives driving force from the voice coil motors 71, 72, 73.
  • the center of gravity position G of the movable portion 30 does not exist on the straight line of the biasing force vector applied to the movable portion 30 by the Y direction voice coil motor 73 as in this configuration, and the biasing force is the center of gravity position of the movable portion 30.
  • the Y-direction voice coil motor 73 applies a force to the movable portion 30, a rotational force around the center of gravity and a translation force in the X direction are generated in addition to the translation force in the Y direction.
  • the rotational force and the translation force in the X direction are components of unnecessary force, but are reduced by simply feedback controlling the first X direction voice coil motor 71 and the second X direction voice coil motor 72. It is possible to do. However, the rotational force and the translational force in the X direction always give a disturbance factor to the first X direction voice coil motor 71 and the second X direction voice coil motor 72. There is a risk that the accuracy of the lowering.
  • each voice coil motor 71, 72, 73 can reduce the rotational force and the translational force to other shafts when applying force to the movable part 30.
  • the motors 71, 72, and 73 are controlled.
  • Each voice coil motor 71, 72, 73 is configured to apply an urging force in a direction different from the center of gravity position G of the movable portion 30, thereby reducing the size and increasing the degree of design freedom. It is possible to contribute. In addition, when at least two voice coil motors apply the urging force in parallel, it is possible to calculate the exact position of the movable part 30 at high speed and reduce the load on the calculation.
  • FIG. 12 is a diagram showing a control block of the image blur correction apparatus 1 of the present embodiment.
  • the control block of the image blur correction apparatus 1 includes a correction unit 2, a control unit 3, and a voice coil motor 70.
  • a first drive signal r x1 for instructing a displacement position is input to a first X direction voice coil motor 71 from a first instruction unit (not shown). Then, the first deviation calculation unit calculates a first X-direction deviation e x1 as a first deviation that is a difference between the first drive signal r x1 and the current position X1 pos of the first X-direction voice coil motor 71. . That is, feedback control is configured.
  • a second drive signal r x2 for instructing the displacement position is input to the second X-direction voice coil motor 72 from a second instruction unit (not shown).
  • the second deviation calculation unit calculates a second X-direction deviation e x2 as a second deviation that is a difference between the second drive signal r x2 and the current position X2 pos of the second X-direction voice coil motor 72. . That is, feedback control is configured.
  • the third drive signal r y instructing displaced position from the third instruction unit (not shown) in the Y-direction voice coil motor 73 is input.
  • the third deviation calculation unit calculates a Y-direction deviation e x1 as a third deviation that is a difference between the third drive signal r y and the current position Y pos of the Y-direction voice coil motor 73. That is, feedback control is configured.
  • the correction unit 2 receives the first X-direction deviation e x1 , adds a value obtained by multiplying the difference between the first deviation and the second deviation by the first correction coefficient Rk x1, and outputs the first correction output signal r ′. Output as x1 .
  • the correction unit 2 receives the second X-direction deviation e x2 , adds a value obtained by multiplying the difference between the first deviation and the second deviation by the second correction coefficient Rk x2, and outputs a second correction output signal Output as r'x2 . Further, the correction unit 2, Y-direction deviation e y is inputted, by adding the value obtained by multiplying the third correction coefficient Rk y to the difference between the first deviation and the second deviation, third corrected output signal r 'y Output as.
  • the control unit 3 receives the first correction output signal r ′ x1 , performs phase compensation / gain multiplication processing using a first X-direction IIR filter or the like, and outputs a first X-direction filter output I x1 . Further, the control unit 3 receives the second correction output signal r ′ x2 , performs phase compensation / gain multiplication processing using an IIR filter in the second X direction, etc., and outputs a second filter output I x2 . Further, the control unit 3 receives the third correction output signal r ′ y , performs phase compensation / gain multiplication processing with an YR IIR filter or the like, and outputs a Y direction filter output I y .
  • the voice coil motor 70 drives the first X direction voice coil motor 71 (P x1 ) by the first X direction output I x1 from the control unit 3.
  • the voice coil motor 70 drives the second X direction voice coil motor 72 (P x2 ) by the second X direction output I x2 from the correction unit 2. Further, the voice coil motor 70 moves the Y direction voice coil motor 73 (P y ) in response to the Y direction output I y from the correction unit 2.
  • the first correction coefficient Rk x1 multiplied by the correction section 2 a method for calculating the second correction coefficient Rk x2, and the third correction coefficient Rk y will be described.
  • the distance from the center of gravity position to the first Hall element 34a is R x1
  • the distance from the center of gravity position to the second Hall element 34b is R x2
  • the center of gravity position to the third Hall element 34c is R x1
  • the reference point of the rotating system ⁇ H y of the movement of the third Hall element 34c from the following formulas (1) to (3), respectively.
  • ⁇ H x1 R x1 sin ( ⁇ x1 ⁇ rot ) ⁇ R x1 sin ( ⁇ x1 ) (1)
  • ⁇ H x2 R x2 sin ( ⁇ x2 + ⁇ rot ) ⁇ R x2 sin ( ⁇ x2 ) (2)
  • ⁇ H y R y sin ( ⁇ y + ⁇ rot ) ⁇ R x2 sin ( ⁇ y ) (3)
  • the first correction coefficient Rk x1, the second correction coefficient Rk x2, and the third correction coefficient Rk y is given by the following expression (7) to (9).
  • Rk x1 ⁇ R x1 / (R x1 + R x2 )
  • Rk x2 R x2 / (R x1 + R x2 )
  • Rk y R y / (R x1 + R x2) ⁇ (9)
  • the signal output to the first X direction voice coil motor 71, the signal output to the second X direction voice coil motor 72, and the signal output to the Y direction voice coil motor 73 are converted into the first correction coefficient Rk. x1, by correcting the second correction coefficient Rk x2, and the third correction coefficient Rk y, suppresses unnecessary rotation is always possible to process a precise position.
  • FIG. 13 is a diagram showing a flowchart of the image blur correction apparatus 1 of the present embodiment.
  • step 1 the drive target positions X, Y, and ⁇ are acquired (ST1).
  • Step 2 the drive target position X, Y, and theta, X1 direction, translation drive amount of each axis X2 and Y directions r x1, r x2, converted to r y (ST2).
  • step 3 the current positions X1 POS , X2 POS , and Y POS of each axis are acquired by the first hall element 34a, the second hall element 34b, and the third hall element 34c, respectively (ST3).
  • step 4 the translational driving amount r x1, r x2, r y of each axis obtained in Step 2, obtains the current position X1 POS, X2 POS, Y POS difference of each axis obtained in Step 3 Then, the deviations e y , e x1 and e x2 of each axis are calculated (ST4).
  • step 5 the correction unit 2, X1 directions, calculates a difference between the X2 direction of the deviation (e x2 -e x1) (ST5 )
  • step 6 in the correction unit 2, a first correction value Rk x1 (e x2 ⁇ ) obtained by multiplying the difference between the deviations in the X1 direction and the X2 direction (e x2 ⁇ e x1 ) by the first correction coefficient Rk x1.
  • the second correction value Rk x2 (e x2 ⁇ e x1 ) multiplied by the correction coefficient Rk x2 and the second X direction deviation e x2 are added to obtain a second X direction correction output r ′ x2 , X1 direction, and a third correction value Rk y (e x2 -e x1) and Y-direction of the deviation e y multiplied by the third correction coefficient Rk y to the difference between the X2 direction of the deviation (e x2 -e x1)
  • the Y direction correction output r ′ y is added (ST6).
  • step 7 the control unit 3 calculates control filter outputs I x1 , I x2 and I y for each axis (ST7).
  • step 8 the voice coil motor 70 of each axis is driven according to the calculation result (ST8).
  • Such control of the movable member makes it possible to control the movable unit 30 so as to be quickly and accurately displaced with respect to the base unit 10 with a small size and high design freedom.
  • the image blur correction apparatus of the present embodiment as described above can be used for an electronic photographing apparatus, particularly a digital camera or a video camera.
  • the embodiment is illustrated below.
  • FIG. 14 is a diagram showing an image pickup apparatus provided with the image shake correction apparatus of this embodiment
  • FIG. 15 is a diagram showing an image shake correction apparatus and the like in the image pickup apparatus.
  • a digital camera 80 as an image pickup apparatus including the image shake correction apparatus 1 includes a camera body 81 and a photographic lens L that is interchangeably attached to the camera body 81.
  • the lens unit 82 is provided.
  • the incident optical axis entering the camera body 81 from the photographing lens L is indicated by “O”
  • the subject side is the front (front side) with respect to the incident optical axis O direction
  • the imaging side is the rear (Back side).
  • the left-right direction viewed from the front in the normal photographing state is the X direction as the first direction
  • the up-down direction is the Y direction as the second direction.
  • the X direction that is the first direction and the Y direction that is the second direction correspond to the X direction that is the first direction and the Y direction that is the second direction in the image blur correction apparatus 1.
  • the camera body 81 includes an exterior body 83 that also serves as a camera body that accommodates members constituting the digital camera 80, and is a ring-shaped for mounting the lens unit 82 interchangeably at a front position on the incident optical axis O.
  • a mount portion 84 is provided.
  • the exterior body 83 is provided with a grip portion (not shown) that is held by the operator's right hand when photographing from the left side as viewed from the front.
  • Various switches and buttons such as a release button are arranged on the top of the grip portion.
  • the camera body 81 includes a battery storage chamber 92 for storing the battery 91 inside the exterior body 83. Further, behind the battery storage chamber 92, a control circuit for performing control of the entire camera, image processing, compression processing, data storage processing, a memory such as SDRAM, a circuit board on which a power supply circuit and the like are mounted (see FIG. (Not shown). Further, the camera body 81 incorporates a shake state detection device (not shown) of the camera body 81 using, for example, a gyro sensor.
  • the camera body 81 further includes a liquid crystal panel 86 having a panel display window 85 on the back side of the exterior body 83 as shown in FIGS.
  • the liquid crystal panel 86 is a TFT (Thin Film Transistor) type rectangular display panel that displays various information such as various settings and adjustment items as an image in addition to the photographed image.
  • a hot shoe 87 for mounting an optical viewfinder, an electronic viewfinder, an external flash, a microphone, or the like is disposed on the top of the exterior body 83.
  • the image pickup unit 89 includes an image shake prevention device 1 that supports the image pickup element 36 such as a CCD or a CMOS sensor so as to be displaceable on the XY plane and uses a voice coil motor as an actuator.
  • the image shake prevention apparatus 1 operates so as to cancel the detected force in the shake direction based on the shake signal from the shake detection apparatus.
  • the image sensor 36 has a rectangular light receiving surface, and is arranged so that the long side of the light receiving surface is along the X direction.
  • a tripod screw portion 90 is provided on the bottom surface of the exterior body 83.
  • FIG. 16 is an enlarged view around the tripod screw portion.
  • the image blur correction device 1 When the image blur correction device 1 is provided in the digital camera 80, when it interferes with the tripod screw portion 90, the length of the fourth magnet portion 64 and the fifth magnet portion 65 in the X direction as shown in FIG. By making the heights different, the tripod screw portion 90 can be accommodated in the fifth space 103a.
  • the image blur correction device 1 when the image blur correction device 1 is provided in the digital camera 80, when the member in the digital camera 80 and the image blur correction device 1 interfere with each other, the length of the magnet portion is changed to form a notch, By disposing a member in the cutout, interference between the member in the digital camera 80 and the image blur correction apparatus 1 can be avoided, and the digital camera 80 can be downsized.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an internal circuit of a main part of the digital camera 80 of the present embodiment.
  • the processing unit is configured by, for example, the CDS / ADC unit 124, the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, and the like, and the storage unit is configured by a storage medium unit or the like.
  • the digital camera 80 is connected to the operation unit 112, the control unit 113 connected to the operation unit 112, and the control signal output port of the control unit 113 via buses 114 and 115.
  • the imaging drive circuit 116, the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, the storage medium unit 119, the display unit 120, and the setting information storage memory unit 121 are provided.
  • the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, the storage medium unit 119, the display unit 120, and the setting information storage memory unit 121 can mutually input and output data via the bus 122.
  • the image pickup device 36 and the CDS / ADC unit 124 are connected to the image pickup drive circuit 116.
  • the operation unit 112 includes various input buttons and switches, and notifies the control unit 113 of event information input from the outside (camera user) via these buttons.
  • the control unit 113 is a central processing unit composed of, for example, a CPU, and has a built-in program memory (not shown) and controls the entire digital camera 80 according to a program stored in the program memory.
  • the image pickup device 36 such as a CCD is driven and controlled by the image pickup drive circuit 116, converts the amount of light for each pixel of the object image formed via the photographing optical system 111 into an electric signal, and outputs it to the CDS / ADC unit 124. It is an element.
  • the CDS / ADC unit 124 amplifies the electric signal input from the image sensor 36 and performs analog / digital conversion, and raw video data (Bayer data, hereinafter referred to as RAW data) obtained only by performing the amplification and digital conversion. Is output to the temporary storage memory 117.
  • the temporary storage memory 117 is a buffer made of, for example, SDRAM, and is a memory device that temporarily stores RAW data output from the CDS / ADC unit 124.
  • the image processing unit 118 reads out the RAW data stored in the temporary storage memory 117 or the RAW data stored in the storage medium unit 119, and includes distortion correction based on the image quality parameter specified by the control unit 113. It is a circuit that performs various image processing electrically.
  • the storage medium unit 119 is detachably mounted with a card-type or stick-type storage medium such as a flash memory, and the RAW data transferred from the temporary storage memory 117 or the image processing unit 118 is attached to these flash memories. Image-processed image data is recorded and held.
  • a card-type or stick-type storage medium such as a flash memory
  • the display unit 120 is configured by a liquid crystal display monitor or the like, and displays captured RAW data, image data, an operation menu, and the like.
  • the setting information storage memory unit 121 includes a ROM unit that stores various image quality parameters in advance, and a RAM unit that stores image quality parameters read from the ROM unit by an input operation of the operation unit 112.
  • the digital camera 80 configured as described above can be a small-sized imaging apparatus suitable for capturing moving images by employing the lens system of the present invention as the imaging optical system 141.
  • the structure in which the movable unit 30 having the image sensor 36 is controlled to be movable is described, but a structure in which the lens unit 82 is movable and controlled may be used. Further, the present invention can be applied to a translational member such as a printer head.
  • Coil accommodating part 33a, 33b ... 2nd spring support part 34 ... Hall element (position acquisition part) 35 ... Temperature sensor 36 ... Image sensor 37 ... Filter group 37a ... Ultrasonic filter 37b ... Infrared cut filter 38 ... Electrical element 40 ... Coil group 41 ... First coil 42 ... Second coil 43 ... Third coil 50 ... Magnet support portion 51... Support main bodies 52a and 52b .. penetrating screw hole 60... Second permanent magnet group (permanent magnet) 61 ... 1st counter magnet part 62 ... 2nd counter magnet part 63 ... 3rd counter magnet part 64 ... 4th counter magnet part 65 ... 5th counter magnet part 70 ... Voice coil motor 71 ...
  • 1st X direction voice coil motor (first urging section, first voice coil motor) 72 ... 2nd X direction voice coil motor (2nd biasing part, 2nd voice coil motor) 73 ... Y direction voice coil motor (third urging unit, third voice coil motor) 80.
  • Digital camera (imaging device) DESCRIPTION OF SYMBOLS 81 ... Camera body 82 ... Lens unit 83 ... Exterior body 84 ... Mount part 85 ... Panel display window 86 ... Liquid crystal panel 87 ... Hot shoe 88 ... Focal plane shutter 89 ... Imaging unit 90 ... Tripod screw part 91 ... Battery 92 ... Battery Storage chamber 101a ... first space (notch) 101b ... second space (notch) 102a ...

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

【課題】　小型で設計自由度が高く、可動部を迅速的確に変位させるように制御することが可能な可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置を提供する。 【解決手段】　可動部材制御装置は、基礎部１０と、基礎部１０に対して相対的に移動可能な可動部３０と、可動部３０に対して付勢力を付与する第１付勢部７１と、可動部３０に対して付勢力を付与する第２付勢部７２と、第１付勢部７１へ位置を指示する第１指示部と、第２付勢部７２へ位置を指示する第２指示部と、第１付勢部７１の実際の位置を取得する第１位置取得部３４ａと、第２付勢部７２の実際の位置を取得する第２位置取得部３４ｂと、第１指示部による指示位置ｒx1と第１位置取得部３４ａが取得する実際の位置Ｘ１posとの第１偏差ｅx1を算出する第１偏差算出部と、第２指示部による指示位置ｒx2と第２位置取得部３４ｂが取得する実際の位置Ｘ２posとの第２偏差ｅx2を算出する第２偏差算出部と、第１偏差と第２偏差との差分に応じて第１偏差及び第２偏差をそれぞれ補正した第１補正信号ｒ'x1及び第２補正信号ｒ'x2を出力する補正部２と、第１補正信号ｒ'x1及び第２補正信号ｒ'x2を入力し、第１付勢部７１及び第２付勢部７２の付勢力をそれぞれ制御する制御部３と、を備えることを特徴とする。

Description

可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置
　本発明は、バランスの悪い構造の可動部材を的確に変位させる可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置に関するものである。
　可動部材を制御する一例としてカメラの手振れ補正装置がある。カメラの手振れ補正装置の従来技術として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この手振れ補正装置は、撮像素子が搭載された可動部のＸ，Ｙ方向のそれぞれに一対のボイスコイルモータを配置し、手振れを補正する。特許文献１に開示された手振れ補正装置は、可動部の重心位置に対して力が加わるようにボイスコイルモータを配置しているため、Ｘ，Ｙ方向の並進運動の際に撮像素子が回転することがない。
　しかしながら、可動部の重心位置に対して力が加わるようにボイスコイルモータを配置しなければならないということは、配置の自由度がなく、小型化に寄与することができない。また、重心位置に対して力が加わるようにボイスコイルモータを配置することは、製造上の高い精度を必要とするため、容易ではない。
　カメラの手振れ補正装置の従来技術として、さらに特許文献２に開示されたものがある。特許文献２に開示された手振れ補正装置は、力を加えたときに可動部が回転しないようにバネを用いたものである。
特許４５６４９３０号公報 特開平１０－２５４０１９号公報
　しかしながら、特許文献２の構成では、バネを用いているため、ある程度の回転は抑制することができるが、可動部の位置を適切に制御することはできない。また、バネを用いているので、形状劣化により付勢力も劣化する。
　本発明の一実施態様では、小型で設計自由度が高く、可動部を迅速的確に変位させるように制御することが可能な可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的としている。
　本発明にかかる実施態様の可動部材制御装置は、基礎部と、前記基礎部に対して相対的に移動可能な可動部と、前記可動部に対して付勢力を付与する第１付勢部と、前記可動部に対して付勢力を付与する第２付勢部と、前記第１付勢部へ変位位置を指示する第１指示部と、前記第２付勢部へ変位位置を指示する第２指示部と、前記第１付勢部の実際の位置を取得する第１位置取得部と、前記第２付勢部の実際の位置を取得する第２位置取得部と、前記第１指示部に指示された変位位置と前記第１位置取得部が取得する実際の位置との第１偏差を算出する第１偏差算出部と、前記第２指示部に指示された変位位置と前記第２位置取得部が取得する実際の位置との第２偏差を算出する第２偏差算出部と、前記第１偏差と前記第２偏差との差分に応じて前記第１偏差及び前記第２偏差をそれぞれ補正した第１補正信号及び第２補正信号を出力する補正部と、前記第１補正信号及び前記第２補正信号を入力し、前記第１付勢部及び前記第２付勢部の付勢力をそれぞれ制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
　また、前記第１付勢部及び前記第２付勢部は、前記可動部の重心位置とは異なる方向に向かって付勢力を付与することを特徴とする。
　また、前記第１付勢部及び前記第２付勢部は、平行に付勢力を付与することを特徴とする。
　また、前記補正部は、前記第１偏差と前記第２偏差との差分に所定の第１補正係数を乗じて前記第１偏差に加算して前記第１補正信号とし、前記第１偏差と前記第２偏差との差分に所定の第２補正係数を乗じて前記第２偏差に加算して前記第２補正信号とすることを特徴とする。
　また、前記第１補正係数及び前記第２補正係数は、以下の式（Ａ），（Ｂ）からなることを特徴とする。
　　Ｒｋx1＝－Ｒx1／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　　　　・・・（Ａ）
　　Ｒｋx2＝Ｒx2／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　　　　　・・・（Ｂ）
ただし、
Ｒｋx1は、第１補正係数、
Ｒｋx2は、第２補正係数、
Ｒx1は、前記可動部重心から前記第１位置取得部までの距離、
Ｒx2は、前記可動部重心から前記第２位置取得部までの距離、
である。
　また、前記基礎部は、第１永久磁石及び第２永久磁石をそれぞれ含み、前記可動部は、前記第１永久磁石に対向する位置に第１コイル、前記第２永久磁石に対向する位置に第２コイルをそれぞれ設置し前記第１永久磁石及び前記第１コイルは、前記第１付勢部としての第１ボイスコイルモータを構成し、前記第２永久磁石及び前記第２コイルは、前記第２付勢部としての第２ボイスコイルモータを構成することを特徴とする。
　また、前記可動部に対して前記第１付勢部及び前記第２付勢部とは異なる方向に付勢力を付与する第３付勢部と、前記第３付勢部へ位置を指示する第３指示部と、前記第３付勢部の実際の位置を取得する第３位置取得部と、前記第３指示部に指示された変位位置と前記第３位置取得部が取得する実際の位置との第３偏差を算出する第３偏差算出部と、を備え、前記補正部は、前記第１偏差と前記第２偏差との差分に応じて前記第３偏差を補正した第３補正信号を出力し、前記制御部は、前記第３補正信号を入力し、前記第３付勢部の付勢力をそれぞれ制御することを特徴とする。
　また、前記第３付勢部は、前記可動部の重心位置とは異なる方向に向かって付勢力を付与することを特徴とする。
　また、前記第３付勢部は、前記第１付勢部及び前記第２付勢部とは異なる方向に付勢力を付与することを特徴とする。
　また、前記第３付勢部は、前記第１付勢部及び前記第２付勢部と垂直な方向に付勢力を付与することを特徴とする。
　また、前記補正部は、前記第１偏差と前記第２偏差との差分に所定の第３補正係数を乗じて前記第３偏差に加算することを特徴とする。
　また、前記第３補正係数は、以下の式（Ｃ）からなることを特徴とする。
　　Ｒｋy＝Ｒy／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　　　　　　・・・（Ｃ）
ただし、
Ｒｋyは、第３補正係数、
Ｒyは、前記可動部重心から前記第３位置取得部までの距離、
である。
　また、前記基礎部は、第３永久磁石を含み、前記可動部は、前記第３永久磁石に対向する位置に第３コイルを設置し前記第３永久磁石及び前記第３コイルは、前記第３付勢部としての第３ボイスコイルモータを構成することを特徴とする。
　さらに、本実施形態の撮像装置は、前記可動部材制御装置と、前記可動部に設置され光を光電変換する撮像素子と、前記可動部材制御装置を有するボディと、を備えたことを特徴とする。
　この態様に係る可動部材制御装置及び撮像装置によれば、小型で設計自由度が高く、可動部を迅速的確に変位させるように制御することが可能となる。
本実施形態の組立前の像振れ補正装置を示す図である。 基台部を示す図である。 可動部を示す図である。 図３を矢印Ａから見た図である。 磁石支持部を示す図である。 本実施形態の組立後の像振れ補正装置を示す図である。 図６を矢印Ｂから見た図である。 本実施形態の組立後の像振れ補正装置の動作を示す図である。 図８の一部を拡大した図である。 本実施形態の像振れ補正装置の可動部の概略図である。 本実施形態のホール素子と重心の関係を示す図である。 本実施形態の像振れ補正装置の制御ブロックを示す図である。 本実施形態の像振れ補正装置のフローチャートを示す図である。 本実施形態の像振れ補正装置を備えた撮像装置を示す図である。 撮像装置内の像振れ補正装置等を示す図である。 撮像装置の三脚ねじ部周辺の拡大図である。 本実施形態のデジタルカメラの制御構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の一実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態の組立前の像振れ補正装置１を示す図である。
　本実施形態の可動部材制御装置としての像振れ補正装置１は、基礎部としての基台部１０と、基台部１０に移動可能に支持される可動部３０と、可動部３０に対して基台部１０と反対側に配置され、かつ、基台部１０に固定される磁石支持部５０と、を有する。
　基台部１０には、第１永久磁石群２０が固定されており、磁石支持部５０には、第２永久磁石群６０が固定されている。可動部３０には、コイル群４０が固定されている。第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０とは、対向する空間に磁界が発生するように、それぞれ異極に着磁された部分が対向して配置される。コイル群４０は、第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０とが対向する空間に配置される。なお、図１において、第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０の磁極は、コイル群４０側の面の磁極を示しており、以下の図面においても同様とする。
　図２は、基台部１０を示す図である。
　基台部１０は、例えば、鉄や鉄の化合物等の磁性体からなる平板状の基台本体１１と、基台本体１１に設けられて基台部１０に対して磁石支持部５０を支持するための図示しないネジを挿通する貫通支持孔１２ａ，１２ｂと、基台部１０に対して可動部３０を移動可能に支持するための図示しないバネを支持する第１バネ支持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、を有する。
　ここで、基台部１０に対して、図２に示すように、第１の方向としてのＸ方向と、Ｘ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向と、を定義する。
　基台部１０の第１永久磁石群２０は、コイル群４０側をＮ極に着磁された第１の磁石部２１と、第１の磁石部２１に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＳ極に着磁された第２の磁石部２２と、第１の磁石部２１に対してＹ方向に離間して配置されてコイル群４０側をＮ極に着磁された第３の磁石部２３と、第３の磁石部２３に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＳ極に着磁された第４の磁石部２４と、第４の磁石部２４に対してＹ方向に対峙してコイル群４０側をＮ極に着磁された第５の磁石部２５と、を有する。なお、第１の磁石部２１～第５の磁石部２５は、コイル群４０側と、コイル群４０の反対側の面とをそれぞれ逆の磁極に着磁されている。
　第２の磁石部２２のＹ方向の第４の磁石部２４側は、第１の磁石部２１よりも短く形成されており、第１の磁石部２１と対峙していない切り欠きとしての第１の空間１０１ａがある。また、第４の磁石部２４のＹ方向の第２の磁石部２２側は、第３の磁石部２３よりも短く形成されており、第３の磁石部２３と対峙していない切り欠きとしての第２の空間１０１ｂがある。
　図３は可動部３０を示す図であり、図４は図３を矢印Ａから見た図である。
　可動部３０は、例えば、アルミニウム合金や合成樹脂等の非磁性体からなる可動本体３１と、可動本体３１の周囲の一部に設けられたコイル収納部３２と、可動部３０を基台部１０に対して移動可能に支持するための図示しないバネを支持する第２バネ支持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、を有する。また、可動部３０には、ホール素子３４及び温度センサ３５等のセンサ類も取り付けられている。ホール素子３４は、第１ホール素子３４ａ、第２ホール素子３４ｂ、及び第３ホール素子３４ｃを有する。
　ここで、可動部３０に対して、図３に示すように、第１の方向としてのＸ方向と、Ｘ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向と、を定義する。
　可動本体３１は、光を光電変換する撮像素子３６、フィルタ群３７、及び電気素子３８を搭載する。フィルタ群３７は、撮像素子３６から離れている側から、超音波フィルタ３７ａ及び赤外線カットフィルタ３７ｂが配置されている。また、撮像素子３６に対して、フィルタ群３７の反対側には、撮像素子の受光量を検出し、当該受光量に基づく映像信号等を処理する電気素子３８を搭載する。
　コイル収納部３２は、可動本体３１の周囲の一部に設けられ、凹部にコイル群４０を収納する。可動本体３１は、コイル収納部３２よりもＸ方向及びＹ方向に直交するＺ方向の長さが長い。
　コイル群４０は、第１のコイル４１、第２のコイル４２、及び第３のコイル４３を有する。第１のコイル４１は、図２に示した基台部１０の第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２に対向して設置される。第２のコイル４２は、図２に示した基台部１０の第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４に対向するように設置される。第３のコイル４３は、図２に示した基台部１０の第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５に対向するように設置される。また、前述した第１ホール素子３４ａは第１のコイル４１、第２ホール素子３４ｂは第２のコイル４２、及び第３ホール素子３４ｃは第３のコイル４３に対応するように取り付けられる。
　図５は、磁石支持部５０を示す図である。ただし、図５に示した磁石支持部５０は、図１に示した磁石支持部５０を可動部３０側から見た図である。
　磁石支持部５０は、例えば、鉄や鉄の化合物等の磁性体からなる平板状の支持本体５１と、支持本体５１に設けられて磁石支持部５０を基台部１０に対して支持するための図示しないネジを挿通する貫通孔５２ａ，５２ｂと、を有する。
　ここで、磁石支持部５０に対して、図４に示すように、第１の方向としてのＸ方向と、Ｘ方向に直交する第２の方向としてのＹ方向と、を定義する。
　磁石支持部５０の第２永久磁石群６０は、コイル群４０側をＳ極に着磁された第１の対向磁石部６１と、第１の対向磁石部６１に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＮ極に着磁された第２の対向磁石部６２と、第１の対向磁石部６１に対してＹ方向に離間して配置されてコイル群４０側をＳ極に着磁された第３の対向磁石部６３と、第３の対向磁石部６３に対してＸ方向に対峙してコイル群４０側をＮ極に着磁された第４の対向磁石部６４と、第９の磁石６４に対してＹ方向に対峙してコイル群４０側をＳ極に着磁された第５の対向磁石部６５と、を有する。なお、第１の対向磁石部６１～第５の対向磁石部６５は、コイル群４０側と、コイル群４０の反対側の面とをそれぞれ逆の磁極に着磁されている。
　第２の対向磁石部６２のＹ方向の第４の対向磁石部６４側は、切り欠きを有し、第１の対向磁石部６１よりも短く形成されており、第１の対向磁石部６１と対峙していない切り欠きとしての第３の空間１０２ａがある。また、第４の対向磁石部６４のＹ方向の第２の対向磁石部６２側は、切り欠きを有し、第３の対向磁石部６３よりも短く形成されており、第３の対向磁石部６３と対峙していない切り欠きとしての第４の空間１０２ｂがある。
　図６は本実施形態の組立後の像振れ補正装置１を示す図であり、図７は図６を矢印Ｂから見た図である。
　本実施形態の像振れ補正装置１を組立てるには、図１に示した基台部１０の貫通支持孔１２ａ，１２ｂ及び磁石支持部５０の貫通ネジ孔５２ａ，５２ｂにそれぞれ図示しないネジを挿通する。また、基台部１０の基台本体１１に取り付けられたプレート１４によって磁石支持部５０の支持本体５１を支持する。したがって、支持本体５１は、貫通支持孔１２ａ，１２ｂとプレート１４の３箇所で基台本体１１に強固に支持されることになる。さらに、基台部１０の第１バネ支持部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び可動部３０の第２バネ支持部３３ａ，３３ｂ，３３ｃに、それぞれコイルバネ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設置する。
　さらに、基台部１０と可動部３０は、図示しない複数の球形のボール部材を挟持することによって、一般にボール支持と称される形式によって支持すると好ましい。可動部３０は、ボール部材が転動することによって、基台部１０に対して移動可能となる。
　像振れ補正装置１を組立てると、基台部１０の第１永久磁石群２０と磁石支持部５０の第２永久磁石群６０が離間した状態で対向する。第１永久磁石群２０と第２永久磁石群６０の対向した磁石は、それぞれ逆の磁極に着磁されているので、各磁石の間の空間には、それぞれ磁界が発生する。その磁界の発生している離間した空間に可動部３０のコイル群４０が配置される。このように、第１永久磁石群２０、第２永久磁石群６０及びコイル群４０を配置することによって、ボイスコイルモータ７０を形成する。
　本実施形態では、第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２、第１のコイル４１、並びに、第１の対向磁石部６１及び第２の対向磁石部６２が、可動部３０を第１の方向としてのＸ方向に移動させる第１のボイスコイルモータとしての第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１を形成する。また、第３の磁石部２３及び第４の磁石部２４、第２のコイル４２、及び第３の対向磁石部６３及び第４の対向磁石部６４が、可動部３０を第１の方向としてのＸ方向に移動させる第２のボイスコイルモータとしての第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２を形成する。さらに、第４の磁石部２４及び第５の磁石部２５、第３のコイル４３、及び第４の対向磁石部６４及び第５の対向磁石部６５が、可動部３０を第２の方向としてのＹ方向に移動させる第３のボイスコイルモータとしてのＹ方向ボイスコイルモータ７３を形成する。
　したがって、第４の磁石部２４及び第４の対向磁石部６４は、第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２及びＹ方向ボイスコイルモータ７３の両方に含まれることとなる。このように、第１磁石群２０と第２磁石群６０の少なくとも１つの磁石部をＸ方向のボイスコイルモータ７２とＹ方向のボイスコイルモータ７３との両方に含まれるように構成し、Ｘ方向の可動とＹ方向の可動の両方の機能を有することで、部品点数を削減することができ、装置の小型化及び低コスト化を実現することが可能となる。
　本実施形態の場合、第１のコイル４１及び第２のコイル４２に電流を流した場合、可動部３０は、Ｘ方向に移動する。また、第３のコイル４３に電流を流した場合、可動部３０は、Ｙ方向に移動する。
　なお、本実施形態は、第１永久磁石群２０の第１の磁石部２１と第２の磁石部２２を１つの磁石、第１永久磁石群２０の第３の磁石部２３と第４の磁石部２４と第５の磁石部２５を１つの磁石、第２永久磁石群６０の第１の対向磁石部６１と第２の対向磁石部６２を１つの磁石、第２永久磁石群６０の第３の対向磁石部６３と第４の対向磁石部６４と第５の対向磁石部６５を１つの磁石として着磁したが、それぞれ別体又は一部を別体の磁石としてもよい。別体とすることで、加工が簡単となり、簡単に低コストで製作することが可能となる。また、第１のコイル４１、第２のコイル４２、及び第３のコイル４３の巻数は、それぞれ切り欠きの体積に応じて変化させてもよい。
　なお、各磁石を基台部１０及び磁石支持部５０に固定する方法は、接着剤、ネジ止め又はカシメ等、特に限定されるものではない。本実施形態では、一例として、接着剤によって基台部１０及び磁石支持部５０に固定している。
　図８は本実施形態の組立後の像振れ補正装置１の動作を示す図であり、図９は図８の一部を拡大した図である。なお、図８では、可動部３０の動きが見やすいように、磁石支持部５０を省略し、図９では、第１の磁石部２１、第２の磁石部２２及び可動本体部３１のみで示している。
　例えば、図８に示すように、可動部３０が、基台部１０に対して矢印Ｃの方向に動いたとする。すると、図９に示すように、可動本体３１が第１の磁石部２１及び第２の磁石部２２の方向に近づく。もし、第２の磁石部２２のＹ方向の長さが第１の磁石部２１のＹ方向の長さと同じ場合、可動本体３１と第２の磁石部２２とが干渉してしまう。
　そこで、第２の磁石部２２のＹ方向の長さを第１の磁石部２１のＹ方向の長さよりも短くすることによって形成された切り欠きによって、第１の空間１０１ａを形成することで、可動本体３１と第２の磁石部２２との干渉を避けることができ、装置の小型化を実現することが可能となる。なお、切り欠きとしての第１の空間１０１ａ及び第２の空間１０１ｂを基台部１０または可動部３０の中心方向側に設けるとさらに装置の小型化を実現することが可能となる。また、切り欠きをボイスコイルモータ７０による可動部３０の可動範囲に、少なくとも１部が重なる位置に配置すると、より装置の小型化を実現することが可能となる。
　なお、他の磁石部についても切り欠きを設けることによって、可動本体３１と磁石部、又は磁石部と他の部材の干渉を避けることができ、可動部３０の可動範囲を狭めることなく、装置の小型化を実現することが可能となる。
　本実施形態では、基台部１０及び磁石支持部５０の双方に永久磁石群を備える構成として説明したが、可動部３０を動作可能な出力を出せるようであれば、一方のみに永久磁石群を備える構成とすることも可能である。
　次に、本実施形態の像振れ補正装置１の可動部の制御について説明する。
　図１０は、本実施形態の像振れ補正装置１の可動部３０の概略図である。
　本実施形態の像振れ補正装置１は、図１０に示すように、第１付勢部としての第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１及び第２付勢部としての第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２を作動させて可動部３０に力を印加することによって、Ｘ方向に移動させることができ、第３付勢部としてのＹ方向ボイスコイルモータ７３を作動させて可動部３０に力を印加することによって、Ｙ方向に移動させることができる。なお、第１付勢部、第２付勢部及び第３付勢部としては、ボイスコイルモータに限らず、駆動力を発生する他のアクチュエータ等でもよい。
　例えば、第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１及び第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２を定位置駆動した状態で、Ｙ方向ボイスコイルモータ７３に駆動量指示を与え作動させることにより、Ｙ方向への並進駆動をおこなう。また、Ｙ方向ボイスコイルモータ７３を定位置駆動した状態で、第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１及び第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２に等しい駆動量指示を与え作動させることにより、Ｘ方向の並進運動を行う。さらに、第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１及び第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２と、Ｙ方向ボイスコイルモータ７３に異なる駆動量指示を与え作動させることにより、回転運動を行う。
　なお、各ボイスコイルモータ７１，７２，７３には、それぞれに対応する位置取得部としてのホール素子３４が可動部３０のそれぞれの近傍に配置されており、各ボイスコイルモータ７１，７２，７３の位置、例えば、第１のコイル４１、第２のコイル４２、及び第３のコイル４３の通常状態に対するそれぞれの移動位置を検出することができる。
　図１１は、本実施形態のホール素子と重心の関係を示す図である。
　本実施形態では、ホール素子３４と重心位置Ｇは、図１１に示すような関係に配置されている。図１０に示すように、可動部３０は、各ボイスコイルモータ７１，７２，７３より駆動力を受ける。例えば、本構成のようにＹ方向ボイスコイルモータ７３が可動部３０に与える付勢力のベクトルの直線上に可動部３０の重心位置Ｇが存在せず、付勢力が可動部３０の重心位置とは異なる方向に向かう場合、Ｙ方向ボイスコイルモータ７３が可動部３０に力を印加すると、Ｙ方向への並進力の他に重心周りの回転力及びＸ方向への並進力が生じてしまう。回転力及びＸ方向への並進力は、不必要な力の成分であるが、第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１及び第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２を単純にフィードバック制御することにより、低減することは可能である。しかしながら、回転力及びＸ方向への並進力は、第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１及び第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２に対して常に外乱要因を与えている状態となり、このままでは、位置制御の精度が低下するおそれがある。
　そこで、本実施形態では、各ボイスコイルモータ７１，７２，７３が可動部３０に力を印加する際の回転力及び他の軸への並進力をさらに低減することができるように、各ボイスコイルモータ７１，７２，７３を制御する。
　なお、各ボイスコイルモータ７１，７２，７３は、可動部３０の重心位置Ｇとは異なる方向に向かって付勢力を付与するように構成することで、小型で設計自由度が高くなり小型化に寄与することが可能となる。また、少なくとも２つのボイスコイルモータが平行に付勢力を付与することにより、可動部３０の的確な位置を高速に演算することができると共に、演算に対する負荷を小さくすることが可能となる。
　図１２は、本実施形態の像振れ補正装置１の制御ブロックを示す図である。
　像振れ補正装置１の制御ブロックは、補正部２と、制御部３と、ボイスコイルモータ７０とを有する
　まず、図示しない第１指示部から第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１に変位位置を指示する第１駆動信号ｒx1が入力される。すると、第１偏差算出部で第１駆動信号ｒx1と第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１の現在位置Ｘ１posの差分である第１偏差としての第１のＸ方向偏差ｅx1が算出される。すなわちフィードバック制御を構成する。
　同様に、図示しない第２指示部から第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２に変位位置を指示する第２駆動信号ｒx2が入力される。すると、第２偏差算出部で第２駆動信号ｒx2と第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２の現在位置Ｘ２posの差分である第２偏差としての第２のＸ方向偏差ｅx2が算出される。すなわちフィードバック制御を構成する。
　さらに、図示しない第３指示部からＹ方向ボイスコイルモータ７３に変位位置を指示する第３駆動信号ｒyが入力される。すると、第３偏差算出部で第３駆動信号ｒyとＹ方向ボイスコイルモータ７３の現在位置Ｙposの差分である第３偏差としてのＹ方向偏差ｅx1が算出される。すなわちフィードバック制御を構成する。
　補正部２は、第１のＸ方向偏差ｅx1が入力され、第１偏差と第２偏差との差分に第１補正係数Ｒｋx1を乗じた値を加算して、第１補正出力信号ｒ’x1として出力する。また、補正部２は、第２のＸ方向偏差ｅx2が入力され、第１偏差と第２偏差との差分に第２補正係数Ｒｋx2を乗じた値を加算して、第２補正出力信号ｒ’x2として出力する。さらに、補正部２は、Ｙ方向偏差ｅyが入力され、第１偏差と第２偏差との差分に第３補正係数Ｒｋyを乗じた値を加算して、第３補正出力信号ｒ’yとして出力する。
　制御部３は、第１補正出力信号ｒ’x1が入力され、第１のＸ方向のＩＩＲフィルタ等で位相補償・ゲイン乗算処理などを行い、第１のＸ方向フィルタ出力Ｉx1を出力する。また、制御部３は、第２補正出力信号ｒ’x2が入力され、第２のＸ方向のＩＩＲフィルタ等で位相補償・ゲイン乗算処理などを行い、第２のフィルタ出力Ｉx2を出力する。さらに、制御部３は、第３補正出力信号ｒ’yが入力され、Ｙ方向のＩＩＲフィルタ等で位相補償・ゲイン乗算処理などを行い、Ｙ方向フィルタ出力Ｉyを出力する。
　ボイスコイルモータ７０は、制御部３からの第１のＸ方向出力Ｉx1によって第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１（Ｐx1）を駆動する。また、ボイスコイルモータ７０は、補正部２からの第２のＸ方向出力Ｉx2によって第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２（Ｐx2）を駆動する。さらに、ボイスコイルモータ７０は、補正部２からのＹ方向出力ＩyにＹ方向ボイスコイルモータ７３（Ｐy）を動する。
　ここで、補正部２で乗算した第１補正係数Ｒｋx1、第２補正係数Ｒｋx2及び第３補正係数Ｒｋyの算出方法について説明する。
　図１１に示すホール素子３４の配置において、重心位置から第１ホール素子３４ａまでの距離をＲx1、重心位置から第２ホール素子３４ｂまでの距離をＲx2、及び重心位置から第３ホール素子３４ｃまでの距離をＲyとすると、回転系の基準点からの第１ホール素子３４ａの動きをΔＨx1、回転系の基準点からの第２ホール素子３４ｂの動きをΔＨx2、回転系の基準点からの第３ホール素子３４ｃの動きをΔＨyは、それぞれ以下の式（１）～（３）となる。
　　ΔＨx1＝Ｒx1sin（θx1－θrot）－Ｒx1sin（θx1）    　・・・（１）
　　ΔＨx2＝Ｒx2sin（θx2＋θrot）－Ｒx2sin（θx2）　　　・・・（２）
　　ΔＨy＝Ｒysin（θy＋θrot）－Ｒx2sin（θy）　　　　　 ・・・（３）
　ここで、θｒｏｔ＝（－ΔＨx1＋ΔＨx2）／（Ｒx1＋Ｒx2）として、三角関数を近似すると、式（１）～（３）は、以下の式（４）～（６）に変形できる。
　　ΔＨx1＝－Ｒx1×（－ΔＨx1＋ΔＨx2）／（Ｒx1＋Ｒx2）　・・・（４）
　　ΔＨx2＝Ｒx2×（－ΔＨx1＋ΔＨx2）／（Ｒx1＋Ｒx2）　　・・・（５）
　　ΔＨy＝Ｒy×（－ΔＨx1＋ΔＨx2）／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　・・・（６）
　したがって、第１補正係数Ｒｋx1、第２補正係数Ｒｋx2及び第３補正係数Ｒｋyは、以下の式（７）～（９）となる。
　　Ｒｋx1＝－Ｒx1／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　　　　・・・（７）
　　Ｒｋx2＝Ｒx2／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　　　　　・・・（８）
　　Ｒｋy＝Ｒy／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　　　　　　・・・（９）
　このように、第１のＸ方向ボイスコイルモータ７１へ出力する信号、第２のＸ方向ボイスコイルモータ７２へ出力する信号、及びＹ方向ボイスコイルモータ７３へ出力する信号を、第１補正係数Ｒｋx1、第２補正係数Ｒｋx2及び第３補正係数Ｒｋyで補正することによって、不必要な回転を抑制し、常に的確な位置に処理をすることが可能となる。
　図１３は、本実施形態の像振れ補正装置１のフローチャートを示す図である。
　本実施形態の像振れ補正装置１の移動部材の制御は、まず、ステップ１で、駆動目標位置Ｘ，Ｙ，θを取得する（ＳＴ１）。
　次に、ステップ２で、駆動目標位置Ｘ，Ｙ，θを、Ｘ１方向、Ｘ２方向及びＹ方向の各軸の並進駆動量ｒx1、ｒx2、ｒyに変換する（ＳＴ２）。
　次に、ステップ３で、各軸の現在位置Ｘ１POS、Ｘ２POS、ＹPOSをそれぞれ第１ホール素子３４ａ、第２ホール素子３４ｂ、及び第３ホール素子３４ｃにより取得する（ＳＴ３）。
　次に、ステップ４で、ステップ２において取得した各軸の並進駆動量ｒx1、ｒx2、ｒyから、ステップ３において取得した各軸の現在位置Ｘ１POS、Ｘ２POS、ＹPOSの差分を求めて各軸の偏差ｅy，ｅx1，ｅx2を算出する（ＳＴ４）。
　次に、ステップ５で、補正部２において、Ｘ１方向、Ｘ２方向の偏差の差（ｅx2－ｅx1）を算出する（ＳＴ５）
　次に、ステップ６で、補正部２において、Ｘ１方向、Ｘ２方向の偏差の差（ｅx2－ｅx1）に第１の補正係数Ｒｋx1を乗じた第１の補正値Ｒｋx1（ｅx2－ｅx1）と第１のＸ方向の偏差ｅx1とを加算して、第１のＸ方向補正出力ｒ'x1とし、Ｘ１方向、Ｘ２方向の偏差の差（ｅx2－ｅx1）に第２の補正係数Ｒｋx2を乗じた第２の補正値Ｒｋx2（ｅx2－ｅx1）と第２のＸ方向の偏差ｅx2とを加算して、第２のＸ方向補正出力ｒ'x2とし、Ｘ１方向、Ｘ２方向の偏差の差（ｅx2－ｅx1）に第３の補正係数Ｒｋyを乗じた第３の補正値Ｒｋy（ｅx2－ｅx1）とＹ方向の偏差ｅyとを加算して、Ｙ方向補正出力ｒ'yとする（ＳＴ６）。
　次に、ステップ７で、制御部３において各軸の制御フィルタ出力Ｉx1，Ｉx2，Ｉyを演算する（ＳＴ７）
　次に、ステップ８で、演算結果に応じて、各軸のボイスコイルモータ７０を駆動する（ＳＴ８）。
　このような可動部材制御によって、小型で設計自由度が高く、可動部３０を基台部１０に対して迅速的確に変位させるように制御することが可能となる。
　さて、以上のような本実施形態の像振れ補正装置は、電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
　図１４は本実施形態の像振れ補正装置を備えた撮像装置を示す図であり、図１５は撮像装置内の像振れ補正装置等を示す図である。
　本発明の一実施形態の像振れ補正装置１を備える撮像装置としてのデジタルカメラ８０は、図１４及び図１５に示すようにカメラボディ８１と、カメラボディ８１に交換可能に装着される撮影レンズＬを備えるレンズユニット８２と、により構成される。
　なお、以下の説明において、撮影レンズＬからカメラボディ８１に入射する入射光軸を「Ｏ」で示し、入射光軸Ｏ方向に対して被写体側を前方（前面側）とし、結像側を後方（背面側）とする。また、光軸Ｏと直交する方向のうち、通常の撮影状態にて前方から見た左右方向を第１の方向であるＸ方向とし、上下方向を第２の方向であるＹ方向とする。第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向は、像振れ補正装置１での第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向に対応している。
　カメラボディ８１は、デジタルカメラ８０を構成する部材を収納するカメラ本体を兼ねる外装体８３を備えており、入射光軸Ｏ上の前側位置にレンズユニット８２を交換自在に装着するためのリング状のマウント部８４を備えている。また、外装体８３には前方から見て左側に撮影時、操作者の右手により保持される図示しないグリップ部が設けられる。このグリップ部の頂部には、レリーズボタン等の図示しない各種スイッチ、ボタン類が配されている。
　さらに、カメラボディ８１は、外装体８３の内部に電池９１を収納する電池収納室９２を備えている。また、電池収納室９２の後方には、カメラ全体の制御や画像処置、圧縮処理、データ記憶処理等を行うための制御回路やＳＤＲＡＭ等のメモリ、電源回路等が搭載された回路基板等（図示せず）が配されている。また、カメラボディ８１には、例えばジャイロセンサ等による、該カメラボディ８１の振れ状態検出装置（図示せず）が内蔵されている。
　カメラボディ８１は、さらに図１４及び図１５に示すように、外装体８３の背面側にパネル表示窓８５を有する液晶パネル８６を備えている。この液晶パネル８６は、撮影された画像の他、各種設定・調整事項等の各種情報を画像として表示するＴＦＴ（Thin Film Transistor）タイプの矩形状表示パネルである。また、外装体８３の頂部には、光学ファインダ、電子ビューファインダ、外付けのフラッシュ、又はマイク等を装着するためのホットシュー８７が配されている。
　カメラボディ８１の外装体８３内には、図１４に示すように、フォーカルプレーンシャッタ８８及び撮像ユニット８９が配設されている。撮像ユニット８９は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等である撮像素子３６をＸＹ平面上において変位可能に支持し、ボイスコイルモータをアクチュエータとする像振れ防止装置１を備えている。この像振れ防止装置１は、上述の振れ検出装置からの振れ信号に基づいて、検出した振れ方向の力を打ち消すように作動する。撮像素子３６は、矩形の受光面を有しており、受光面の長辺がＸ方向に沿うように配設されている。また、外装体８３の底面部には、三脚ねじ部９０が設けられている。
　図１６は、三脚ねじ部周辺の拡大図である。
　像振れ補正装置１をデジタルカメラ８０に備える際に、三脚ねじ部９０と干渉してしまう場合、図２０に示すように、第４の磁石部６４と第５の磁石部６５のＸ方向の長さを異ならせることで三脚ねじ部９０を第５の空間１０３ａ内に収納することが可能となる。
　このように、像振れ補正装置１をデジタルカメラ８０に備える際に、デジタルカメラ８０内の部材と像振れ補正装置１が干渉する場合、磁石部の長さを異ならせて切り欠きを形成し、該切り欠きに部材を配置することで、デジタルカメラ８０内の部材と像振れ補正装置１の干渉を避ける事ができ、デジタルカメラ８０の小型化を実現することが可能となる。
　図１７は、本実施形態のデジタルカメラ８０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、処理手段は、例えば、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部等で構成される。
　図１７に示されるように、デジタルカメラ８０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。
　上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路１１６には、撮像素子３６とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。
　操作部１１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部１１３に通知する。制御部１１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムに従って、デジタルカメラ８０全体を制御する。
　ＣＣＤ等の撮像素子３６は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、撮影光学系１１１を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。
　ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、撮像素子３６から入力される電気信号を増幅し、かつ、アナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。
　一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力されるＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
　記憶媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記憶媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する。
　表示部１２０は、液晶表示モニターなどにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、操作部１１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。
　このように構成されたデジタルカメラ８０は、撮影光学系１４１として本発明のレンズ系を採用することで、小型で動画撮像に適した撮像装置とすることが可能となる。
　なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
　例えば、本実施形態では、撮像素子３６を有する可動部３０を可動制御する構造として説明したが、レンズユニット８２を可動部として可動制御する構造であってもよい。また、プリンタのヘッド等の並進移動する部材にも適用することが可能である。
１…像振れ補正装置（可動部材制御装置）
１０…基台部（基礎部）
１１…基台本体
１２ａ，１２ｂ…貫通支持孔
１３ａ，１３ｂ…第１バネ支持部
１５ａ，１５ｂ…コイルバネ
２０…第１永久磁石群（永久磁石）
２１…第１の磁石部（第１永久磁石）
２２…第２の磁石部（第１永久磁石）
２３…第３の磁石部（第２永久磁石）
２４…第４の磁石部（第２永久磁石、第３永久磁石）
２５…第５の磁石部（第３永久磁石）
３０…可動部
３１…可動本体
３２…コイル収納部
３３ａ，３３ｂ…第２バネ支持部
３４…ホール素子（位置取得部）
３５…温度センサ
３６…撮像素子
３７…フィルタ群
３７ａ…超音波フィルタ
３７ｂ…赤外線カットフィルタ
３８…電気素子
４０…コイル群
４１…第１のコイル
４２…第２のコイル
４３…第３のコイル
５０…磁石支持部
５１…支持本体
５２ａ，５２ｂ…貫通ネジ孔
６０…第２永久磁石群（永久磁石）
６１…第１の対向磁石部
６２…第２の対向磁石部
６３…第３の対向磁石部
６４…第４の対向磁石部
６５…第５の対向磁石部
７０…ボイスコイルモータ
７１…第１のＸ方向ボイスコイルモータ（第１付勢部、第１のボイスコイルモータ）
７２…第２のＸ方向ボイスコイルモータ（第２付勢部、第２のボイスコイルモータ）
７３…Ｙ方向ボイスコイルモータ（第３付勢部、第３のボイスコイルモータ）
８０…デジタルカメラ（撮像装置）
８１…カメラボディ
８２…レンズユニット
８３…外装体
８４…マウント部
８５…パネル表示窓
８６…液晶パネル
８７…ホットシュー
８８…フォーカルプレーンシャッタ
８９・・撮像ユニット
９０…三脚ねじ部
９１…電池
９２…電池収納室
１０１ａ…第１の空間（切り欠き）
１０１ｂ…第２の空間（切り欠き）
１０２ａ…第３の空間（切り欠き）
１０２ｂ…第４の空間（切り欠き）
１０３ａ…第５の空間（切り欠き）
１０３ｂ…第６の空間（切り欠き）
１１１…撮影光学系
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４、１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部

Claims (14)

  1. 　基礎部と、
    　前記基礎部に対して相対的に移動可能な可動部と、
    　前記可動部に対して付勢力を付与する第１付勢部と、
    　前記可動部に対して付勢力を付与する第２付勢部と、
    　前記第１付勢部へ変位位置を指示する第１指示部と、
    　前記第２付勢部へ変位位置を指示する第２指示部と、
    　前記第１付勢部の実際の位置を取得する第１位置取得部と、
    　前記第２付勢部の実際の位置を取得する第２位置取得部と、
    　前記第１指示部に指示された変位位置と前記第１位置取得部が取得する実際の位置との第１偏差を算出する第１偏差算出部と、
    　前記第２指示部に指示された変位位置と前記第２位置取得部が取得する実際の位置との第２偏差を算出する第２偏差算出部と、
    　前記第１偏差と前記第２偏差との差分に応じて前記第１偏差及び前記第２偏差をそれぞれ補正した第１補正信号及び第２補正信号を出力する補正部と、
    　前記第１補正信号及び前記第２補正信号を入力し、前記第１付勢部及び前記第２付勢部の付勢力をそれぞれ制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする可動部材制御装置。
  2. 　前記第１付勢部及び前記第２付勢部は、前記可動部の重心位置とは異なる方向に向かって付勢力を付与する
    ことを特徴とする請求項１に記載の可動部材制御装置。
  3. 　前記第１付勢部及び前記第２付勢部は、平行に付勢力を付与する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可動部材制御装置。
  4. 　前記補正部は、
    　　前記第１偏差と前記第２偏差との差分に所定の第１補正係数を乗じて前記第１偏差に加算して前記第１補正信号とし、
    　　前記第１偏差と前記第２偏差との差分に所定の第２補正係数を乗じて前記第２偏差に加算して前記第２補正信号とする
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の可動部材制御装置。
  5. 　前記第１補正係数及び前記第２補正係数は、以下の式（Ａ），（Ｂ）からなる
    ことを特徴とする請求項４に記載の可動部材制御装置。
    　　Ｒｋx1＝－Ｒx1／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　・・・（Ａ）
    　　Ｒｋx2＝Ｒx2／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　・・・（Ｂ）
    ただし、
    Ｒｋx1は、第１補正係数、
    Ｒｋx2は、第２補正係数、
    Ｒx1は、前記可動部重心から前記第１位置取得部までの距離、
    Ｒx2は、前記可動部重心から前記第２位置取得部までの距離、
    である。
  6. 　前記基礎部は、第１永久磁石及び第２永久磁石をそれぞれ含み、
    　前記可動部は、前記第１永久磁石に対向する位置に第１コイル、前記第２永久磁石に対向する位置に第２コイルをそれぞれ設置し
    　前記第１永久磁石及び前記第１コイルは、前記第１付勢部としての第１ボイスコイルモータを構成し、
    　前記第２永久磁石及び前記第２コイルは、前記第２付勢部としての第２ボイスコイルモータを構成する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の可動部材制御装置。
  7. 　前記可動部に対して前記第１付勢部及び前記第２付勢部とは異なる方向に付勢力を付与する第３付勢部と、
    　前記第３付勢部へ位置を指示する第３指示部と、
    　前記第３付勢部の実際の位置を取得する第３位置取得部と、
    　前記第３指示部に指示された変位位置と前記第３位置取得部が取得する実際の位置との第３偏差を算出する第３偏差算出部と、
    を備え、
    　前記補正部は、前記第１偏差と前記第２偏差との差分に応じて前記第３偏差を補正した第３補正信号を出力し、
    　前記制御部は、前記第３補正信号を入力し、前記第３付勢部の付勢力をそれぞれ制御する
    ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の可動部材制御装置。
  8. 　前記第３付勢部は、前記可動部の重心位置とは異なる方向に向かって付勢力を付与する
    ことを特徴とする請求項７に記載の可動部材制御装置。
  9. 　前記第３付勢部は、前記第１付勢部及び前記第２付勢部とは異なる方向に付勢力を付与する
    ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の可動部材制御装置。
  10. 　前記第３付勢部は、前記第１付勢部及び前記第２付勢部と垂直な方向に付勢力を付与する
    ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１つに記載の可動部材制御装置。
  11. 　前記補正部は、
    　　前記第１偏差と前記第２偏差との差分に所定の第３補正係数を乗じて前記第３偏差に加算する
    ことを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１つに記載の可動部材制御装置。
  12. 　前記第３補正係数は、以下の式（Ｃ）からなる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の可動部材制御装置。
    　　Ｒｋy＝Ｒy／（Ｒx1＋Ｒx2）　　　　　　　　　・・・（Ｃ）
    ただし、
    Ｒｋyは、第３補正係数、
    Ｒyは、前記可動部重心から前記第３位置取得部までの距離、
    である。
  13. 　前記基礎部は、第３永久磁石を含み、
    　前記可動部は、前記第３永久磁石に対向する位置に第３コイルを設置し
    　前記第３永久磁石及び前記第３コイルは、前記第３付勢部としての第３ボイスコイルモータを構成する
    ことを特徴とする請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載の可動部材制御装置。
  14. 　請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の前記可動部材制御装置と、
    　前記可動部に設置され光を光電変換する撮像素子と、
    　前記可動部材制御装置を有するボディと、
    を備えたことを特徴とする撮像装置。
PCT/JP2013/050188 2012-03-28 2013-01-09 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置 WO2013145794A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380015366.XA CN104204936B (zh) 2012-03-28 2013-01-09 可动部件控制装置和具有该可动部件控制装置的拍摄装置
US14/228,403 US9031395B2 (en) 2012-03-28 2014-03-28 Moving member control apparatus and imaging apparatus incorporating the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-072763 2012-03-28
JP2012072763A JP5427264B2 (ja) 2012-03-28 2012-03-28 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/228,403 Continuation US9031395B2 (en) 2012-03-28 2014-03-28 Moving member control apparatus and imaging apparatus incorporating the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013145794A1 true WO2013145794A1 (ja) 2013-10-03

Family

ID=49259081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/050188 WO2013145794A1 (ja) 2012-03-28 2013-01-09 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9031395B2 (ja)
JP (1) JP5427264B2 (ja)
CN (1) CN104204936B (ja)
WO (1) WO2013145794A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046816A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 オリンパス株式会社 像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置
JP2013205550A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Olympus Corp 位置検出装置及び位置制御装置
EP3926396A3 (en) * 2017-03-22 2022-03-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging element driving device, method for manufacturing imaging element driving device, and imaging device
KR20200142658A (ko) * 2019-06-13 2020-12-23 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 제어 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005184122A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Nikon Corp 手ぶれ補正機能付きカメラ
JP2005351917A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Pentax Corp 像ブレ補正装置
JP2007025616A (ja) * 2005-06-15 2007-02-01 Pentax Corp ステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの像振れ補正装置
JP2007156063A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Tamron Co Ltd 平行移動装置およびこれを備えたアクチュエータ、レンズユニットおよびカメラ
JP2007233214A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Canon Inc 振れ補正装置、レンズ鏡筒および光学機器
JP2008191282A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Nidec Copal Corp 手ぶれ補正装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2964915B2 (ja) * 1995-04-28 1999-10-18 日本ビクター株式会社 レンズ駆動制御装置
JP3792827B2 (ja) 1997-03-14 2006-07-05 キヤノン株式会社 光学装置
US20050018051A1 (en) * 2003-07-25 2005-01-27 Nikon Corporation Shooting lens having vibration reducing function and camera system for same
JP4647273B2 (ja) * 2004-09-24 2011-03-09 Ｈｏｙａ株式会社 ステージ駆動機構
JP4299793B2 (ja) * 2005-01-20 2009-07-22 ファナック株式会社 制御装置
JP2007079300A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Pentax Corp 手ぶれ補正装置
CN1741581B (zh) * 2005-09-16 2010-07-07 亚洲光学股份有限公司 影像感测模组
TWI423665B (zh) * 2006-10-10 2014-01-11 Pentax Ricoh Imaging Co Ltd 角速度偵測設備
JP2009008929A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Olympus Imaging Corp ブレ補正可能な撮像装置
JP5269143B2 (ja) * 2010-07-16 2013-08-21 キヤノン株式会社 像ブレ補正装置及びその制御方法及び撮像装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005184122A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Nikon Corp 手ぶれ補正機能付きカメラ
JP2005351917A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Pentax Corp 像ブレ補正装置
JP2007025616A (ja) * 2005-06-15 2007-02-01 Pentax Corp ステージ装置及びこのステージ装置を利用したカメラの像振れ補正装置
JP2007156063A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Tamron Co Ltd 平行移動装置およびこれを備えたアクチュエータ、レンズユニットおよびカメラ
JP2007233214A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Canon Inc 振れ補正装置、レンズ鏡筒および光学機器
JP2008191282A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Nidec Copal Corp 手ぶれ補正装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9031395B2 (en) 2015-05-12
JP2013205531A (ja) 2013-10-07
CN104204936A (zh) 2014-12-10
JP5427264B2 (ja) 2014-02-26
CN104204936B (zh) 2016-01-20
US20140212118A1 (en) 2014-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5722265B2 (ja) 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置
WO2013145482A1 (ja) 位置検出装置及び位置制御装置
JP5259851B1 (ja) 位置制御装置
TWI584015B (zh) Hand vibration correction device and its adjustment method, hand vibration correction circuit, hand vibration correction method, and camera module and its optical elements of the position control method
JP5914716B1 (ja) 撮像装置
US9332184B2 (en) Image-shake correction apparatus and imaging apparatus incorporating the same
JP5159090B2 (ja) 光学機器
JP6099404B2 (ja) ぶれ補正装置及びそれを備えた撮像装置
JP6614852B2 (ja) 撮像装置
JP5427264B2 (ja) 可動部材制御装置及びそれを備えた撮像装置
JP6558891B2 (ja) 像振れ補正装置および撮像装置
JP2013073201A (ja) 像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置
JP6099405B2 (ja) ぶれ補正装置及びそれを備えた撮像装置
JP2009222744A (ja) レンズ鏡筒及びそれを具備した光学機器
JP5788280B2 (ja) 像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置
JP5332176B2 (ja) 像振れ補正装置
JP2008205552A (ja) レンズ鏡胴及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13770219

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13770219

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1