JP2008067519A - アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータを大型化させることなく、広い範囲で可動部を移動させることができるアクチュエータを提供する。
【解決手段】本発明のアクチュエータ（１０）は、固定部（１２）と、可動部（１４）と、この可動部を支持する可動部支持手段（１８）と、固定部に取り付けられ、第１巻線部及びこの第１巻線部とは反対の方向に電流が流れる第２巻線部を備えた駆動用コイル（２０）と、可動部の駆動用コイルに対応する位置に取り付けられ、可動部が所定の通常作動領域内にある場合において、第１巻線部に対向する第１磁石部、及び第２巻線部に対向して位置する第２磁石部を備えた駆動用磁石（２２）と、可動部を移動させる制御手段（３６）と、を有し、この制御手段は、可動部を通常作動領域外の目標位置へ移動させる場合には、可動部を目標位置に向けて加速させ、その後、駆動力をほぼゼロとすることを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関し、特に、可動部を所定の平面上で移動させるアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。

特許第３３９７５３６号公報（特許文献１）には、補正光学装置が記載されている。この補正光学装置は、光軸を偏心させる補正用レンズと、この補正用レンズを係止するロックリングと、を有する。ロックリングは、補正用レンズを取り囲む環状の形状を有し、その内周に補正用レンズの枠と係合するカム部が形成されている。この補正光学装置では、補正光学装置による補正を行わない場合には、補正用レンズを取り囲んでいるロックリングを回転させ、その内周に形成されたカム部と補正用レンズの枠の外周部を係合させて、補正用レンズを係止している。

特許第３３９７５３６号公報

しかしながら、特許第３３９７５３６号公報記載の補正光学装置では、補正用レンズを係止するために、ロックリングを回転させる必要があり、このため、補正用レンズを駆動するためのアクチュエータとは別に係止用のアクチュエータを設けなければならないという問題がある。さらに、補正用レンズの枠にロックリングのカムを係合させて補正用レンズを係止するには、カムを押し付ける力に抗して補正用レンズを保持しておく必要があるので、補正用レンズの支持機構を必要以上に頑強に構成しておかなければならないという問題がある。

一方、補正用レンズを係止位置まで回転移動させて、静止した係止手段と補正用レンズの枠を係合させるとすれば、上記の問題を解決することができる。しかしながら、この場合には、像振れを補正するために補正用レンズを移動させる通常の移動範囲から十分に離れた係止位置まで補正用レンズを移動させる必要がある。このため、補正用レンズを移動させるアクチュエータが、必要以上の駆動範囲を備えていなければならないという問題がある。また、アクチュエータに大きな駆動範囲をもたせるには、アクチュエータを大型化しなければならないという問題がある。

従って、本発明は、アクチュエータを大型化させることなく、広い範囲で可動部を移動させることができるアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明のアクチュエータは、固定部と、可動部と、この可動部を、固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する可動部支持手段と、可動部又は固定部の何れか一方に取り付けられており、第１巻線部及びこの第１巻線部とは反対の方向に電流が流れる第２巻線部を備えた駆動用コイルと、可動部又は固定部の他方の、駆動用コイルに対応する位置に取り付けられており、可動部が所定の通常作動領域内にある場合において、第１巻線部に対向して位置する第１磁石部、及び第２巻線部に対向して位置する、第１磁石部とは反対の方向の磁力線を第２巻線部に及ぼす第２磁石部を備えた駆動用磁石と、駆動用コイルに電流を流すことにより、可動部を移動させる制御手段と、を有し、この制御手段は、可動部を通常作動領域外の目標位置へ移動させる場合には、可動部を目標位置に向けて加速させ、その後、可動部に作用する駆動力をほぼゼロとすることを特徴としている。

このように構成された本発明においては、固定部又は可動部の何れか一方に駆動用コイルが取り付けられ、他方の側の駆動用コイルに対応する位置に駆動用磁石が取り付けられている。駆動用コイルは、第１巻線部と、第１巻線部とは反対の方向に電流が流れる第２巻線部と、を備えている。一方、駆動用磁石は、第１磁石部と、第１磁石部とは反対の方向の磁力線を及ぼす第２磁石部と、を備えており、可動部が所定の通常作動領域内にある場合には、第１磁石部は第１巻線部に対向し、第２磁石部は第２巻線部に対向するように位置する。制御手段は、駆動用コイルに電流を流すことにより、可動部を移動させる。さらに、制御手段は、可動部を通常作動領域外の目標位置へ移動させる場合には、まず、可動部を目標位置に向けて加速させ、その後、可動部に作用する駆動力をほぼゼロとする。

このように構成された本発明によれば、可動部を通常作動領域外の目標位置へ移動させる際に、可動部を目標位置に向けて加速させ、その後、可動部に作用する駆動力をほぼゼロとするので、第１磁石部と第１巻線部及び第２磁石部と第２巻線部が夫々対向しない位置に目標位置が設定された場合においても、慣性により可動部を目標位置まで移動させることができる。これにより、駆動用コイル及び駆動用磁石を大型化させることなく、広い範囲に可動部を移動させることができる。

本発明において、好ましくは、制御手段は、可動部を目標位置に移動させる際、可動部を、通常作動領域内で一旦目標位置とは反対の方向に移動させ、その位置から目標位置に向けて加速させる。

このように構成された本発明によれば、可動部を目標位置に向けて加速する距離を長くすることができるので、通常作動領域からより大きく離れた目標位置まで可動部を移動させることが可能になる。

本発明において、好ましくは、可動部は撮像用レンズを備えており、制御手段は、撮像用レンズを、その光軸に直交する平面上の通常作動領域内で並進移動させることにより、像振れを防止する。

このように構成された本発明においては、像振れ防止制御を実行する通常作動領域の大きさに合わせて駆動用コイル及び駆動用磁石を構成しておき、他の目的で可動部を移動させる際には、可動部は通常作動領域外へ移動される。

本発明において、好ましくは、さらに、可動部側に設けられた係合部と、固定部側に設けられた係合部受け部と、を有し、目標位置においては、係合部と係合部受け部が係合され、可動部が固定部に対して係止される。
このように構成された本発明においては、通常作動領域外の目標位置において、可動部が固定部に対して係止される。

本発明において、好ましくは、目標位置は、可動部側に取り付けられた撮像用レンズの光軸と他の撮像用レンズの光軸がほぼ一致された状態で、可動部を通常作動領域外へ回転させた位置である。

このように構成された本発明によれば、係止される目標位置に可動部を移動させるとき、可動部側に取り付けられた撮像用レンズの光軸と他の撮像用レンズの光軸が一致した状態を維持することができるので、撮像用レンズにより結像される像が振れることがなく、使用者に違和感を与えることがない。

本発明において、好ましくは、目標位置は、第１巻線部と第２磁石部が対向され、又は第２巻線部と第１磁石部が対向される位置である。
このように構成された本発明においては、可動部が目標位置に移動された後、第１巻線部と第２磁石部の間に発生する駆動力、又は第２巻線部と第１磁石部の間に発生する駆動力により、可動部を通常作動領域へ復帰させることができる。

また、本発明のレンズユニットは、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の内部に収容された複数の撮像用レンズと、これら撮像用レンズの一部を可動部に取り付けた本発明のアクチュエータと、を有することを特徴としている。
さらに、本発明のカメラは、カメラ本体と、本発明のレンズユニットと、を有することを特徴としている。

本発明のアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、アクチュエータを大型化させることなく、広い範囲で可動部を移動させることができる。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１乃至図１５を参照して、本発明の第１実施形態によるカメラを説明する。図１は本発明の第１実施形態によるカメラの断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態のカメラ１は、レンズユニット２と、カメラ本体４と、を有する。レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数の撮像用レンズ８と、撮像用レンズのうちの像振れ補正用レンズ１６を所定の平面内で移動させるアクチュエータ１０と、レンズ鏡筒６の振動を検出する振動検出手段であるジャイロ３４ａ、３４ｂ（図１には３４ａのみ図示）と、を有する。

レンズユニット２は、カメラ本体４に取り付けられ、入射した光をフィルム面Ｆに結像させるように構成されている。
概ね円筒形のレンズ鏡筒６は、内部に複数の撮像用レンズ８を保持しており、一部の撮像用レンズ８を移動させることによりピント調整を可能としている。

本発明の実施形態のカメラ１は、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって振動を検出し、検出された振動に基づいてアクチュエータ１０を作動させて像振れ補正用レンズ１６を移動させ、カメラ本体４内のフィルム面Ｆに合焦される画像を安定化させている。本実施形態においては、ジャイロ３４ａ、３４ｂとして、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、像振れ補正用レンズ１６は、１枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。

次に、図２乃至図５を参照して、アクチュエータ１０の構成を説明する。図２は、移動枠が像振れ防止制御の位置にあるアクチュエータ１０の正面図であり、センサ基板を取り外した状態を示している。また、図３は、移動枠が係止位置にあるアクチュエータ１０の正面図である。さらに、図４は図３のIV−IV線側面断面図であり、図５（ａ）は図２のV−V線側面断面図である。また、図５（ｂ）は、駆動用磁石の着磁の状態を示す斜視図である。

図２乃至図５に示すように、アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定枠１２と、この固定枠１２に対して移動可能に支持された可動部である移動枠１４と、この移動枠１４を支持する可動部支持手段である３つのスチールボール１８（図４）と、を有する。さらに、アクチュエータ１０は、固定枠１２に取り付けられた３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、移動枠１４の、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに夫々対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、を有する。

また、図５（ａ）に示すように、アクチュエータ１０は、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの磁力によって移動枠１４を固定枠１２に吸着させるために、固定枠１２に取り付けられた吸着用ヨーク２６と、駆動用磁石の磁力を固定枠１２の方に効果的に差し向けるように、駆動用磁石の裏側に取り付けられたバックヨーク２８と、を有する。さらに、図４に示すように、アクチュエータ１０は、スチールボール１８を移動枠１４に吸着させる吸着用磁石３０を有する。なお、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、及びこれらに対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、移動枠１４を、固定枠１２に対して並進運動させ、且つ回転運動させることができる駆動手段を構成する。

さらに、図５（ａ）に示すように、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの巻線の内側には、磁気センサであるホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃが配置されている（図５には２４ａのみ図示）。各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、これらと夫々向き合うように配置されている各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの磁気を検出して、固定枠１２に対する移動枠１４の位置を検出するように構成されている。これらのホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、位置検出手段を構成する。

また、図１に示すように、アクチュエータ１０は、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって検出された振動と、ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出された移動枠１４の位置情報に基づいて、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに流す電流を制御する制御手段であるコントローラ３６を有する。さらに、コントローラ３６には、移動枠１４を、目標位置である係止位置に移動させるための係止位置移動手段３７が内蔵されている。

アクチュエータ１０は、移動枠１４を、レンズ鏡筒６に固定された固定枠１２に対してフィルム面Ｆに平行な平面内で移動させ、これにより移動枠１４に取り付けられた像振れ補正用レンズ１６を移動させ、レンズ鏡筒６が振動してもフィルム面Ｆに結像される像が乱れることがないように駆動される。

固定枠１２は、外周に縁を設けた概ねドーナツ板状の形状を有し、その上に３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃが配置されている。図２に示すように、これら３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、その中心が、レンズユニット２の光軸を中心とする円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、駆動用コイル２０ａは光軸の鉛直上方に配置され、駆動用コイル２０ｂ、２０ｃは、駆動用コイル２０ａに対して中心角１２０゜ずつ間隔を隔てて配置されている。即ち、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、光軸を中心とする円周上に等間隔に配置されている。また、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、夫々、その巻線が角の丸い矩形状に巻かれ、この矩形の中心線が円周の半径方向と一致するように配置されている。

移動枠１４は、概ねドーナツ板状の形状を有し、固定枠１２の中に、固定枠１２の縁に取り囲まれるように配置されている。移動枠１４の中央の開口には、像振れ補正用レンズ１６が取り付けられている。また、移動枠１４上の円周の、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対応する位置には、長方形の駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃが夫々埋め込まれている。なお、本明細書において、駆動用コイルに対応する位置とは、駆動用コイルによって形成される磁界の影響が実質的に及ぶ位置を意味している。また、駆動用磁石２２の裏側、即ち、各駆動用コイルの反対側には、各駆動用磁石２２の磁束が、固定枠１２の方に効率良く差し向けられるように、長方形のバックヨーク２８が夫々取り付けられている。

また、固定枠１２の各駆動用コイルの裏側、即ち、移動枠１４の反対側には、長方形の吸着用ヨーク２６が夫々取り付けられている。移動枠１４は、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃが、それに対応して取り付けられた吸着用ヨーク２６に及ぼす磁力によって、固定枠１２に吸着される。本実施形態においては、駆動用磁石の磁力線が、吸着用ヨーク２６に効率良く到達するように、固定枠１２を非磁性材料で構成している。

次に、図５を参照して、駆動用磁石が及ぼす磁力について説明する。駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、バックヨーク２８及び吸着用ヨーク２６は、夫々長方形の形状を有しており、各長辺、短辺が夫々重なり合うように配置されている。また、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、その各辺が、長方形のバックヨーク２８の各長辺、短辺と夫々平行になるように配置されている。さらに、各駆動用磁石は、その磁極の境界線である着磁境界線Ｃが、各駆動用磁石が配置されている円周の半径方向に一致するように向けられている。

これにより、駆動用磁石２２ａ、バックヨーク２８及び吸着用ヨーク２６は、磁気回路を構成し、図５（ａ）に矢印で示す磁力線が形成される。駆動用磁石２２ａは、対応する駆動用コイル２０ａに電流が流れると、円周の接線方向の駆動力を受ける。他の駆動用コイル２０ｂ、２０ｃについても、同様の位置関係で対応する駆動用磁石２２ｂ、２２ｃ、バックヨーク２８及び吸着用ヨーク２６が配置されている。

なお、本明細書において、着磁境界線Ｃとは、駆動用磁石の両端が夫々Ｓ極、Ｎ極となるように着磁されているとき、その着磁されている磁極の境界線を言うものとする。従って、本実施形態においては、着磁境界線Ｃは、長方形の駆動用磁石の各長辺の中点を通るように位置する。また、図５（ｂ）に示すように、駆動用磁石２２ａは、その厚さ方向にも極性が変化しており、図５（ｂ）において左下の角がＳ極、右下がＮ極、左上がＮ極、右上がＳ極になっている。

次に、図５及び図６を参照して、各駆動用磁石が受ける駆動力を説明する。図６（ａ）は、駆動用コイルと駆動用磁石の相対位置と、駆動用磁石が受ける駆動力との関係を示すグラフであり、図６（ｂ）乃至（ｅ）は、グラフ中のｂ乃至ｅ点における駆動用コイルと駆動用磁石の相対位置を示している。

まず、図５（ａ）に示すように、駆動用磁石２２ａの第１磁石部２２ａ１である右半部は、駆動用コイル２０ａの第１巻線部２０ａ１である右端部に、図５（ａ）において上方から下方に向かう磁力線を及ぼす。同様に、駆動用磁石２２ａの第２磁石部２２ａ２である左半部は、駆動用コイル２０ａの第２巻線部２０ａ２である左端部に、図５（ａ）において下方から上方に向かう磁力線を及ぼす。

一方、図６（ｂ）に矢印で示す方向の電流が駆動用コイル２０ａに流れると、駆動用コイル２０ａの第１巻線部２０ａ１には図５（ａ）の奥から手前側に向かって電流が流れ、第２巻線部２０ａ２には図５（ａ）の手前側から奥に向かって電流が流れる。駆動用磁石２２ａによって形成された磁界中において、このような電流が流れると、駆動用磁石２２ａを図５（ａ）における右方向に移動させる駆動力が発生する。

図６（ａ）に示すように、この駆動力は、駆動用磁石２２ａ及び駆動用コイル２０ａが図６（ｂ）に示す位置関係にある時、即ち、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃが駆動用コイル２０ａの中心に位置するとき最大になる。また、駆動力は、最大の位置から駆動用磁石２２ａが右又は左にずれるに従って減少する。さらに、駆動用磁石２２ａが図６（ｃ）に示す位置（図６（ａ）におけるｃ点）まで右方向に移動されると、駆動力はゼロになる。駆動用磁石２２ａをさらに移動させ、図６（ｄ）に示す位置（図６（ａ）におけるｄ点）に達すると、駆動力の方向が逆転し、駆動用磁石２２ａは、左方向の駆動力を受けるようになる。このように、駆動力が逆転した状態では、駆動用磁石２２ａは、その第２磁石部２２ａ２と駆動用コイル２０ａの第１巻線部２０ａ１の間で発生する駆動力のみを受ける。従って、駆動力が逆転した領域における駆動力の最大値は、図６（ｂ）の状態における駆動力よりも小さくなる。

一方、駆動用磁石２２ａが左方向に移動された場合も、駆動力は減少し、図６（ｅ）に示す位置（図６（ａ）におけるｅ点）においてゼロとなる。また、駆動用磁石２２ａがさらに左方向に移動された場合には、駆動力の方向が逆転し、駆動用磁石２２ａは、左方向の駆動力を受けるようになる。
以上説明した駆動力は、駆動用コイル２０ａに図６（ｂ）における時計回りの電流が流れた場合のものであり、駆動用コイル２０ａに反時計回りの電流が流れた場合には、駆動力の方向が全て反転する。即ち、駆動用コイル２０ａに反時計回りの電流が流れている場合には、図６（ａ）の点ｅ〜点ｃの領域で左方向の駆動力が発生し、点ｅの左側の領域及び点ｃの右側の領域では右方向の駆動力が発生する。また、上記では、駆動用コイル２０ａと駆動用磁石２２ａの間に発生する駆動力について説明したが、他の２組の駆動用コイル及び駆動用磁石の間に発生する駆動力についても全く同様である。

また、本実施形態によるカメラ１のアクチュエータ１０では、駆動用コイルの第１巻線部と駆動用磁石の第１磁石部、及び第２巻線部と第２磁石部が対向し、十分な駆動力が発生する通常作動領域内において像振れ防止制御が実行される。さらに、移動枠１４が係止される係止位置は、通常作動領域外に設定されており、この係止位置では、駆動用コイルの第１巻線部と駆動用磁石の第２磁石部が対向する。

次に、図７及び図８を参照して、移動枠１４の位置検出を説明する。
図７及び図８は、駆動用磁石２２ａの移動とホール素子２４ａから出力される信号との関係を説明する図である。図７に示すように、ホール素子２４ａの感度中心点Ｓが、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃ上に位置する場合には、ホール素子２４ａからの出力信号はゼロである。移動枠１４と共に駆動用磁石２２ａが移動され、ホール素子２４ａの感度中心点が駆動用磁石２２ａの着磁境界線上から外れると、ホール素子２４ａの出力信号が変化する。図７に示すように、駆動用磁石２２ａが着磁境界線Ｃに直交する方向、即ち、Ｘ軸方向に移動すると、ホール素子２４ａは、正弦波状の信号を発生する。従って、この移動量が微小である場合には、ホール素子２４ａは、駆動用磁石２２ａの移動距離にほぼ比例した信号を出力する。本実施形態において、駆動用磁石２２ａの移動距離が、駆動用磁石２２ａの長辺の長さの３％程度以内の場合には、ホール素子２４ａから出力される信号は、ホール素子２４ａの感度中心点Ｓと駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃの間の距離にほぼ比例する。また、本実施形態では、アクチュエータ１０は、通常作動領域においては各ホール素子の出力が距離にほぼ比例する範囲内で作動する。

図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ホール素子２４ａの感度中心点Ｓ上に駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃが位置する場合には、図８（ｂ）のように駆動用磁石２２ａが回転移動した場合、図８（ｃ）のように駆動用磁石２２が着磁境界線Ｃの方向に移動した場合とも、ホール素子２４ａからの出力信号はゼロである。また、図８（ｄ）乃至（ｆ）に示すように、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃがホール素子２４ａの感度中心点Ｓから外れた場合には、感度中心点Ｓと着磁境界線Ｃの距離ｒに比例した信号がホール素子２４ａから出力される。従って、感度中心点Ｓから着磁境界線Ｃまでの距離ｒが同じであれば、図８（ｄ）のように駆動用磁石２２ａが着磁境界線Ｃに直交する方向に移動した場合、図８（ｅ）のように駆動用磁石２２ａが並進及び回転移動した場合、図８（ｆ）のように任意の方向に並進移動した場合とも、何れも同じ大きさの信号がホール素子２４ａから出力される。

ここでは、ホール素子２４ａについて説明したが、他のホール素子２４ｂ、２４ｃも、それらに対応する駆動用磁石２２ｂ、２２ｃとの位置関係に基づいて同様の信号を出力する。このため、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出された信号に基づいて、移動枠１４が固定枠１２に対して並進移動及び回転移動した位置を特定することができる。

次に、図２乃至図４を参照して、移動枠１４の係止機構を説明する。
図２及び図３に示すように、固定枠１２には、その外周から半径方向内方に延びる３つの位置決め用の係合受け部１５が設けられている。各係合受け部１５は、固定枠１２の円周方向に１２０゜ずつ間隔を開けて配置されている。また、移動枠１４には、各係合受け部１５と当接するように、３つの位置決め用の係合部１７が、移動枠１４の円周方向に１２０゜ずつ間隔を開けて形成されている。各係合部１７は、その当接面１７ａで各係合受け部１５の当接受け面１５ａと当接するように構成されている。

また、図３に示すように、これら３組の当接面１７ａ及び当接受け面１５ａは、移動枠１４が、像振れ補正用レンズ１６の光軸と撮像用レンズ８の光軸が一致した状態で回転されたとき同時に当接するように形成されている。即ち、３組の位置決め当接面１７ａ及び当接受け面１５ａが夫々同時に当接するように移動枠１４を移動させることにより、移動枠１４は機械的に図３に示す所定の係止位置に位置決めされる。この係止位置は一意的に規定され、係止位置においては、像振れ補正用レンズ１６の光軸と撮像用レンズ８の光軸が一致する。

さらに、図２及び図３に示すように、固定枠１２には、３つの係止用磁性材２３ａ、２３ｂ、２３ｃが、固定枠１２の円周方向に１２０゜ずつ間隔を開けて配置されている。各係止用磁性材は、図３に示す係止位置においては、各駆動用磁石との間に働く吸着力により、移動枠１４を図３における時計回りに回転させるように作用し、移動枠１４は係止位置に係止される。また、移動枠１４の通常作動領域においては、各駆動用磁石と各係止用磁性材は十分に離れているため、それらの間に作用する吸着力は、実質的にゼロとなる。

次に、図２乃至図４を参照して、スチールボール１８による移動枠１４の支持機構を説明する。
図２及び図３に示すように、３つのスチールボール１８は、固定枠１２と移動枠１４の間に夫々配置されている。３つのスチールボール１８は、夫々、中心角１２０゜の間隔を隔てて配置され、各スチールボール１８が、各駆動用コイルの間に位置するように配置されている。図４に示すように、各スチールボール１８は、移動枠１４の、各スチールボール１８に対応する位置に埋め込まれた吸着用磁石３０によって、移動枠１４に吸着されている。各スチールボール１８は吸着用磁石３０によって移動枠１４に吸着され、移動枠１４は駆動用磁石２２によって固定枠１２に吸着されるので、各スチールボール１８は固定枠１２と移動枠１４の間に挟持されることになる。これにより、移動枠１４は固定枠１２に平行な平面上に支持され、各スチールボール１８が挟持されながら転がることによって、移動枠１４の固定枠１２に対する任意の方向の並進運動及び回転運動が許容される。

また、本実施形態においては、スチールボール１８として鋼製の球体を使用しているが、スチールボール１８は必ずしも球体でなくても良い。即ち、アクチュエータ１０の作動中において固定枠１２及び移動枠１４と接触する部分が概ね球面の形状を有する形態であればスチールボール１８として使用することができる。なお、本明細書において、このような形態を球状体という。

次に、図９を参照して、アクチュエータ１０による像振れ防止制御を説明する。図９は、コントローラ３６における信号処理を示すブロック図である。図９に示すように、レンズユニット２の振動は、２つのジャイロ３４ａ、３４ｂによって時々刻々検出され、コントローラ３６に内蔵されたレンズ位置指令信号生成手段である演算回路３８ａ、３８ｂに入力される。本実施形態においては、ジャイロ３４ａはレンズユニット２のヨーイング運動の角速度を、ジャイロ３４ｂはピッチング運動の角速度を夫々検出するように構成され、配置されている。

演算回路３８ａ、３８ｂは、ジャイロ３４ａ、３４ｂから時々刻々入力される角速度に基づいて、像振れ補正用レンズ１６を移動させるべき位置を時系列で指令するレンズ位置指令信号を生成する。すなわち、演算回路３８ａは、ジャイロ３４ａによって検出されるヨーイング運動の角速度を時間積分し、所定の光学特性補正を行うことによってレンズ位置指令信号の水平方向成分Ｄｘを生成し、同様に、演算回路３８ｂは、ジャイロ３４ｂによって検出されるピッチング運動の角速度に基づいてレンズ位置指令信号の鉛直方向成分Ｄｙを生成するように構成されている。このようにして得られたレンズ位置指令信号に従って、像振れ補正用レンズ１６を時々刻々移動させることにより、写真撮影の露光中にレンズユニット２が振動した場合にも、カメラ本体４内のフィルム面Ｆに合焦される像は乱れることなく安定化される。

コントローラ３６に内蔵されたコイル位置指令信号生成手段は、演算回路３８ａ、３８ｂによって生成されたレンズ位置指令信号に基づいて、各駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成するように構成されている。コイル位置指令信号は、像振れ補正用レンズ１６をレンズ位置指令信号で指定された位置へ移動させたときの、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃとそれに対応した駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの位置関係を表す信号である。すなわち、各駆動用磁石が、各駆動用コイルに対するコイル位置指令信号によって指令された位置に移動されると、その結果、像振れ補正用レンズ１６は、レンズ位置指令信号によって指令された位置へ移動される。本実施形態においては、駆動用コイル２０ａが光軸の鉛直上方に設けられているので、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号ｒａは、演算回路３８ａから出力されるレンズ位置指令信号の水平方向成分Ｄｘと等しくなる。従って、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号を生成するコイル位置指令信号生成手段である演算回路４０ａは、演算回路３８ａから出力をそのまま出力する。一方、駆動用コイル２０ｂ、２０ｃに対するコイル位置指令信号ｒｂ、ｒｃは、レンズ位置指令信号の水平方向成分Ｄｘ及び鉛直方向成分Ｄｙに基づいて、コイル位置指令信号生成手段である演算回路４０ｂ、４０ｃによって生成される。

一方、ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって測定された、各駆動用コイルに対する駆動用磁石の移動量は、磁気センサアンプ４２ａ、４２ｂ、４２ｃによって所定の倍率に増幅される。駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、演算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃから出力された各コイル位置指令信号ｒａ、ｒｂ、ｒｃと、各反射センサアンプ４２ａ、４２ｂ、４２ｃから出力された信号との差に比例した電流を各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに流す。従って、コイル位置指令信号と各反射センサアンプからの出力に差がなくなると、即ち、各駆動用磁石がコイル位置指令信号によって指令された位置に到達すると、各駆動用コイルには電流が流れなくなり、駆動用磁石に作用する駆動力がゼロになる。なお、演算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃと駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃの間に配置された切替スイッチ４５は、像振れ防止制御モードにおいては、常に演算回路と駆動回路を直接接続する位置にされている。また、駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃと、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの間に配置された開閉スイッチ４６は、像振れ防止制御モードにおいては、常に駆動回路と駆動用コイルを接続する位置にされている。

次に、図１０を参照して、移動枠１４を並進運動させる場合における、レンズ位置指令信号とコイル位置指令信号との関係を説明する。図１０は、固定枠１２上に配置された駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、及び移動枠１４上に配置された駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの位置関係を示す図である。まず、３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、その中心点が、点Ｑを原点とする半径Ｒの円周上の点Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ上に夫々配置されている。また、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃも、それらの感度中心点Ｓが点Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ上に位置するように夫々配置されている。さらに、移動枠１４が動作中心位置にある場合には、像振れ補正用レンズ１６の中心と撮像用レンズ８の光軸が一致し、各駆動用コイルに対応した各駆動用磁石の着磁境界線Ｃの中点も夫々点Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ上に位置し、各着磁境界線Ｃは、点Ｑを中心とする円の半径方向に向けられる。移動枠１４は、この動作中心位置を中心に並進移動され、像振れ防止制御が実行される。

次に、点Ｑを原点とする水平軸線をＸ軸、鉛直軸線をＹ軸とし、図１０に実線で示すように、画像安定化用レンズ１６の中心点Ｑ１が、Ｙ軸方向にＤｙ、Ｘ軸方向に−Ｄｘ並進移動された場合を考える。移動枠１４をこのように移動させると、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの着磁境界線Ｃは、図１０に一点鎖線で示された位置に移動される。ここで、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃと点Ｓａとの間の距離をｒａ、駆動用磁石２２ｂの着磁境界線Ｃと点Ｓｂとの間の距離をｒｂ、駆動用磁石２２ｃの着磁境界線Ｃと点Ｓｃとの間の距離をｒｃとする。この距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃは、画像安定化用レンズ１６をＹ軸方向にＤｙ、Ｘ軸方向に−Ｄｘ移動させたとき、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出される移動距離に該当する。これらの距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の移動距離Ｄｘ、Ｄｙに対して一意的に決定されるものである。従って、画像安定化用レンズ１６をＸ軸方向、Ｙ軸方向に夫々Ｄｘ、Ｄｙ移動させるためには、これに対応した距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃをコイル位置指令信号として与えればよい。

ここで、各距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃの正の方向を図１０に矢印ａ、ｂ、ｃで示すように定義すると、ｒａ、ｒｂ、ｒｃと、Ｄｘ、Ｄｙの関係は次の（数式１）で与えられる。

図９において説明した各演算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、夫々上記数式１に対応する演算を実行して、各コイル位置指令信号を生成している。

次に、移動枠１４を回転運動させる場合におけるコイル位置指令信号を説明する。移動枠１４を回転運動させるには、各コイル位置指令信号として同一の値を与えればよい。即ち、移動枠１４を角度θ［ｒａｄ］だけ時計回りに回転させるための各コイル位置指令信号は、

によって与えられる。このように、各駆動用磁石が各駆動用コイルに対して同一距離接線方向に移動されることにより、移動枠１４は、像振れ補正用レンズ１６の光軸と撮像用レンズ８の光軸が一致した状態を保持しながら、光軸を中心に回転される。

次に、図１及び図９を参照して、本発明の第１実施形態によるカメラ１の作用を説明する。まず、カメラ１の手ブレ防止機能の起動スイッチ（図示せず）をオンにすることにより、レンズユニット２に備えられたアクチュエータ１０が作動される。レンズユニット２に取り付けられたジャイロ３４ａ、３４ｂは、所定周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ３６に内蔵された演算回路３８ａ、３８ｂに出力する。ジャイロ３４ａはレンズユニット２のヨーイング方向の角速度の信号を演算回路３８ａに出力し、ジャイロ３４ｂはピッチング方向の角速度の信号を演算回路３８ｂに出力する。演算回路３８ａは、入力された角速度信号を時間積分して、ヨーイング角度を算出し、これに所定の光学特性補正を加えて水平方向のレンズ位置指令信号Ｄｘを生成する。同様に、演算回路３８ｂは、入力された角速度信号を時間積分して、ピッチング角度を算出し、これに所定の光学特性補正を加えて鉛直方向のレンズ位置指令信号Ｄｙを生成する。演算回路３８ａ、３８ｂによって時系列で出力されるレンズ位置指令信号によって指令される位置に、像振れ補正用レンズ１６を時々刻々移動させることによって、カメラ本体４のフィルム面Ｆに合焦される像が安定化される。

演算回路３８ａによって出力された水平方向のレンズ位置指令信号Ｄｘは、演算回路４０ａを介して、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号ｒａとして出力される。また、演算回路４０ｂには、水平方向のレンズ位置指令信号Ｄｘ及び鉛直方向のレンズ位置指令信号Ｄｙが入力され、数式１の中段の式に基づいて駆動用コイル２０ｂに対するコイル位置指令信号ｒｂが生成される。同様に、演算回路４０ｃには、レンズ位置指令信号Ｄｘ、Ｄｙが入力され、数式１の下段の式に基づいて駆動用コイル２０ｃに対するコイル位置指令信号ｒｃが生成される。

一方、駆動用コイル２０ａに対応するホール素子２４ａは磁気センサアンプ４２ａに検出信号を出力する。磁気センサアンプ４２ａによって増幅された検出信号は、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号ｒａから差し引かれ、これらの差に比例した電流が、駆動回路４４ａを介して駆動用コイル２０ａに出力される。同様に、ホール素子２４ｂの検出信号とコイル位置指令信号ｒｂの差に比例した電流が駆動回路４４ｂを介して駆動用コイル２０ｂに出力され、ホール素子２４ｃの検出信号とコイル位置指令信号ｒｃの差に比例した電流が駆動回路４４ｃを介して駆動用コイル２０ｃに出力される。

各駆動用コイルに電流が流れることにより、電流に比例した磁界が発生する。この磁界により各駆動用コイルに対応して配置された各駆動用磁石は夫々、コイル位置指令信号ｒａ、ｒｂ、ｒｃによって指定された位置に近づく方向の駆動力を受け、移動枠１４が移動される。駆動用磁石が、この駆動力によってコイル位置指令信号により指定された位置に到達すると、コイル位置指令信号とホール素子の検出信号が一致するので駆動回路の出力はゼロとなり、駆動力もゼロになる。また、外乱、又は、コイル位置指令信号の変化等により、各駆動用磁石がコイル位置指令信号により指定された位置から外れると、再び各駆動用コイルに電流が流され、各駆動用磁石はコイル位置指令信号によって指定された位置に戻される。

以上の作用が時々刻々繰り返されることにより、各駆動用磁石を有する移動枠１４に取り付けられた像振れ補正用レンズ１６が、レンズ位置指令信号に追従するように移動される。これにより、カメラ本体４のフィルム面Ｆに合焦される像が安定化される。

次に、図２、図３及び図９乃至図１５を参照して、コントローラ３６に内蔵された係止位置移動手段３７の作用を説明する。図１１は、コントローラ３６に内蔵された開閉スイッチ４６の状態を上段に、切替スイッチ４５の状態を中段に、係止位置移動手段３７の出力信号を下段の実線に、移動枠１４の回転位置を下段の破線に示した時系列のグラフである。図１２は移動枠１４の係止の予備動作位置を示す図であり、図１３は各駆動用コイルに流す電流を遮断する駆動力遮断位置を示す図である。図１４は、係止位置における駆動用コイル２０ａ、駆動用磁石２２ａ、及び係止用磁性材２３ａの位置関係を示す側面断面図であり、図１５は正面図である。

まず、図１１の時刻ｔ０において、レンズユニット２に設けられた係止スイッチ（図示せず）がオンにされると、係止位置移動手段３７が起動される。これと同時に、図１１の中段に示すように、コントローラ３６に内蔵された切替スイッチ４５は、通常動作位置（ｉ）から、係止位置移動手段３７と各駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃが接続される位置（ｉｉ）に切り替えられる。これにより、各駆動回路には、各コイル位置指令信号ｒａ、ｒｂ、ｒｃの代わりに、係止位置移動手段３７の出力信号が入力されるようになる。

図１１の下段に実線で示すように、係止位置移動手段３７が起動された後、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで、移動枠１４を図１２に示す係止の予備動作位置に移動させる信号を出力する。この予備動作位置は、像振れ補正用レンズ１６の光軸と撮像用レンズ８の光軸が一致し、かつ、移動枠１４を係止位置とは反対の方向（図１２における反時計回り）に所定角度回転させた位置に設定されている。時刻ｔ０において、係止位置移動手段３７が予備動作位置を指令する信号を出力すると、移動枠１４の現在位置と予備動作位置のずれに比例した大きさの電流が、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに流れ、移動枠１４が駆動される。この駆動力により、移動枠１４は、時刻ｔ１までの間に予備動作位置に移動される。

次に、係止位置移動手段３７は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、移動枠１４を係止位置に向けて加速させる信号を出力する。移動枠１４は、この信号に追従するように駆動される。即ち、移動枠１４は、像振れ補正用レンズ１６の光軸と撮像用レンズ８の光軸が一致した状態を維持したまま、図１２における時計回りに加速される。これにより、移動枠１４は時刻ｔ２において、図１３に示す駆動力遮断位置に到達する。

次に、係止位置移動手段３７は、時刻ｔ２において、開閉スイッチ４６をオフにする。これにより、各駆動用コイルに流れる電流は遮断され、係止位置移動手段３７の出力信号に関わりなく、移動枠１４を移動させる駆動力はゼロになる。本実施形態においては、各駆動用コイルと各駆動用磁石が、図６（ｃ）に示す相対位置となる位置を駆動力遮断位置としている。即ち、図６（ｃ）に示す駆動力遮断位置を越えた後にも各駆動用コイルに同方向の電流を流し続けた場合には、発生する駆動力の方向が反転し、移動枠１４の時計回りの回転を妨げる結果になるためである。

時計回りに加速された移動枠１４は、時刻ｔ２において駆動力が遮断された後も、その慣性により時計回りに回転を続け、図３に示す係止位置まで回転する。係止位置においては、各係合部１７の当接面１７ａと、各係合受け部１５の当接受け面１５ａが夫々当接され、移動枠１４が固定枠１２に対して係止される。

また、この係止位置においては、図１４及び図１５に示すように、駆動用磁石２２ａの第１磁石部２２ａ１と係止用磁性材２３ａが接近するため、駆動用磁石２２ａが図１４における右方向に引きつけられる。同様に、駆動用磁石２２ｂ、２２ｃの第１磁石部２２ｂ１、２２ｃ１も、係止用磁性材２３ｂ、２３ｃに引きつけられ、これにより、移動枠１４は図３における時計回りの回転力を受ける。この回転力により、各係合部１７の当接面１７ａは、各係合受け部１５の当接受け面１５ａに押し付けられ、移動枠１４は係止位置に保持される。

一方、移動枠１４を係止位置から通常作動領域に復帰させる場合には、コントローラ３６は、各駆動用コイルに所定の電流を流す。即ち、図１４及び図１５に示すように、係止位置においては、駆動用磁石２２ａの第２磁石部２２ａ２と駆動用コイル２０ａの第１巻線部２０ａ１が対向されている。従って、駆動用コイル２０ａに電流を流すことにより、駆動用磁石２２ａの第２磁石部２２ａ２と駆動用コイル２０ａの第１巻線部２０ａ１の間に駆動力を発生させる。このように反時計回りの駆動力を発生させることにより、駆動用磁石２２ａは係止用磁性材２３ａから引き離される。

ここで、移動枠１４を係止位置から通常作動領域に復帰させる際に駆動用コイル２０ａに流す電流の方向は、通常作動領域において移動枠１４を反時計回りに移動させる電流とは反対向きになる。さらに、移動枠１４を係止位置から通常作動領域に向けて反時計回りに加速させ、図６（ｃ）に示す駆動力遮断位置に達したとき、各駆動用コイルに流す電流を遮断する。これにより、移動枠１４は、その慣性により通常作動領域に復帰される。

本発明の第１実施形態のカメラにおいては、アクチュエータの移動枠を通常作動領域外の係止位置へ移動させる際に、移動枠を係止位置に向けて加速させ、駆動力遮断位置において駆動用コイルに流す電流をゼロとしている。このため、移動枠が、第２磁石部と第１巻線部が対向する位置に移動されても、反対方向の駆動力が発生することがなく、第１磁石部と第１巻線部及び第２磁石部と第２巻線部が夫々対向しない係止位置へ、移動枠を慣性により移動させることができる。これにより、駆動用コイル及び駆動用磁石を大型化させることなく、通常作動領域から離れた係止位置へ移動枠を移動させることができる。

また、本実施形態のカメラによれば、アクチュエータの移動枠を、係止位置とは反対側の予備動作位置に一旦移動させるので、移動枠を係止位置に向けて加速する距離を長くすることができ、通常作動領域から大きく離れた位置に係止位置を設定することができる。

さらに、本実施形態のカメラによれば、係止位置が、アクチュエータの移動枠を像振れ補正用レンズの光軸と他の撮像用レンズの光軸がほぼ一致された状態で通常作動領域外へ回転させた位置に設定されているので、移動枠の係止位置への移動により像が乱れることはなく、使用者に違和感を与えることがない。

また、本実施形態のカメラによれば、アクチュエータの係止位置において、第１巻線部と第２磁石部が対向されるので、それらの間に発生する駆動力により移動枠を通常作動領域へ復帰させることができる。

なお、上述した実施形態においては、移動枠を通常作動領域から係止位置に移動させる際、駆動力遮断位置で開閉スイッチをオフにして各駆動用コイルに流す電流を遮断していたが、必ずしも電流を遮断する必要はなく、例えば、駆動力がほぼゼロになるように、電流値を小さくしても良い。

さらに、上述した実施形態では、第１巻線部と第２磁石部が対向する位置に係止位置が設定されていたが、通常動作領域外である係止位置を、第１巻線部と第１磁石部、第２巻線部と第２磁石部が夫々対向する位置に設定することもできる。

また、上述した実施形態においては、各駆動用磁石に対応する位置にホール素子等の磁気センサを設け、この磁気センサによって各駆動用磁石の位置を検出していたが、他の任意のセンサで移動枠の位置を検出することもできる。例えば、移動枠又は固定枠の一方に反射パターンを取り付け、他方に、反射パターンに光を照射して反射光を検出する反射センサを取り付け、検出された反射光により移動枠の位置を検出するように構成することもできる。

また、上述した実施形態においては、コントローラは、位置検出手段が検出した位置と、各コイル位置指令信号の差に比例した操作量を出力する比例制御により移動枠を制御していたが、他の制御方式を採用することもできる。例えば、比例制御に加えて、微分制御、積分制御等を実行するようにコントローラを構成することもできる。

さらに、上述した実施形態においては、係合部と係合受け部が３対設けられていたが、それらを４対以上設けても良い。
また、上述した実施形態においては、撮像用レンズのうちの一部のレンズを移動させることにより像振れ防止制御を行っていたが、全ての撮像用レンズを移動させて防止制御を行うこともできる。

さらに、上述した実施形態においては、移動枠はスチールボールによって支持されていたが、他の任意の機構により可動部支持手段を構成することができる。

次に、図１６乃至図１９を参照して、本発明の第２実施形態によるカメラを説明する。図１６はアクチュエータの移動枠が動作中心位置にある状態を示す正面図である。また、図１７は移動枠が係止位置にある状態を示す正面図であり、図１８は、そのXVIII−XVIII線に沿う側面断面図である。さらに、図１９は、移動枠が係止の予備動作位置にある状態を示す正面図である。

本実施形態によるカメラは、内蔵されたアクチュエータの係止機構が第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、本発明の第２実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成については同様の符号を附して説明を省略する。

図１６乃至図１９に示すように、本実施形態のカメラに内蔵されているアクチュエータ１００は、レンズ鏡筒内に固定された固定部である固定枠１１２と、この固定枠１１２に対して移動可能に支持された可動部である移動枠１１４と、この移動枠１１４を支持する可動部支持手段である３つのスチールボール１１８と、を有する。また、移動枠１１４の中心には、像振れ補正用レンズ１１６が取り付けられている。さらに、アクチュエータ１００は、固定枠１１２に取り付けられた３つの駆動用コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと、移動枠１１４の、駆動用コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに夫々対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃと、を有する。

また、アクチュエータ１００は、各駆動用磁石１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの磁力によって移動枠１１４を固定枠１１２に吸着させるために、固定枠１１２に取り付けられた吸着用ヨーク（図示せず）と、駆動用磁石の磁力を固定枠１１２の方に効果的に差し向けるように、駆動用磁石の裏側に取り付けられたバックヨーク（図示せず）と、を有する。さらに、アクチュエータ１００は、スチールボール１１８を移動枠１１４に吸着させる吸着用磁石（図示せず）を有する。なお、駆動用コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、及びこれらに対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、移動枠１１４を、固定枠１１２に対して並進運動させ、且つ回転運動させることができる駆動手段を構成する。

さらに、各駆動用コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの巻線の内側には、磁気センサであるホール素子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃが配置されている。これらのホール素子及び駆動用磁石は、位置検出手段を構成する。

次に、移動枠１１４の係止機構を説明する。
固定枠１１２には、その外周から半径方向内方に延びる３つの係合受け部１１５が設けられている。各係合受け部１１５は、固定枠１１２の円周方向に１２０゜ずつ間隔を開けて配置されている。また、移動枠１１４には、各係合受け部１１５と当接するように、３つの係合部１１７が、移動枠１１４の円周方向に１２０゜ずつ間隔を開けて形成されている。各係合部１１７は、各係合受け部１１５と当接するように構成されている。

また、３組の係合部１１７及び係合受け部１１５のうちの２組には、固定側係止磁石１２３ａ、１２３ｂと、可動側係止磁石１２５ａ、１２５ｂが夫々取り付けられている。これにより、図１７に示すように、移動枠１１４が係止位置に移動されると、固定側係止磁石１２３ａと可動側係止磁石１２５ａ、固定側係止磁石１２３ｂと可動側係止磁石１２５ｂが夫々吸着される。また、移動枠１１４の通常作動領域においては、各固定側係止磁石と各可動側係止磁石は十分に離れているため、それらの間に作用する吸着力は、実質的にゼロとなる。

各固定側係止磁石と可動側係止磁石が吸着されることにより、各係合部１１７の当接面１１７ａと各係合受け部１１５の当接受け面１１５ａが当接される。また、各係合部１１７及び係合受け部１１５は、各固定側係止磁石と可動側係止磁石が吸着された状態において、固定側及び可動側係止磁石が取り付けられていない１組の係合部及び係合受け部の間に僅かな隙間ができるように形成されている。これにより、移動枠１１４は、大きな摩擦抵抗を受けることなく滑らかに係止位置に移動される。

さらに、各係合部１１７の当接面１１７ａ及び各係合受け部１１５の当接受け面１１５ａは、光軸を中心とする円周方向に向けられた面として形成されている。従って、当接面１１７ａが当接している当接受け面１１５ａから、像振れ補正用レンズ１１６の光軸までの距離は、機械的に確定される。このように、２つの当接受け面１１５ａから、像振れ補正用レンズ１１６の光軸までの距離が確定されることにより、固定枠１１２に対する像振れ補正用レンズ１１６の光軸の位置が一意的に規定される。

次に、本発明の第２実施形態によるカメラの作用を説明する。
本実施形態によるカメラに内蔵されているアクチュエータ１００の、像振れ防止制御における作用は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
次に、移動枠１１４の係止位置への移動を説明する。まず、レンズユニットに設けられた係止スイッチ（図示せず）がオンにされると、コントローラに内蔵された係止位置移動手段が起動され、移動枠１１４を図１９に示す係止の予備動作位置に移動させる信号を出力する。この予備動作位置は、像振れ補正用レンズ１１６の光軸と撮像用レンズの光軸が一致し、かつ、移動枠１１４を係止位置とは反対の方向（図１９における反時計回り）に所定角度回転させた位置に設定されている。

次に、係止位置移動手段は、移動枠１１４を係止位置に向けて加速させる信号を出力する。移動枠１１４は、この信号により、像振れ補正用レンズ１１６の光軸と撮像用レンズの光軸が一致した状態を維持したまま、図１９における時計回りに加速される。これにより、移動枠１１４は、各駆動用コイル１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと各駆動用磁石１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの間に作用する駆動力がゼロになる駆動力遮断位置に到達する。移動枠１１４が駆動力遮断位置に到達すると、係止位置移動手段は、各駆動用コイルに流れる電流を遮断する。これにより、移動枠１１４を移動させる駆動力は、係止位置移動手段の出力信号に関わりなくゼロになる。

時計回りに加速された移動枠１１４は、駆動力がゼロになった後も、その慣性により時計回りに回転を続け、図１７に示す係止位置まで回転する。係止位置においては、２組の当接面１１７ａと、当接受け面１１５ａが夫々当接され、移動枠１１４が固定枠１１２に対して位置決めされる。また、係止位置においては、係合受け部１１５及び係合部１１７に設けられた固定側係止磁石１２３ａ、１２３ｂと可動側係止磁石１２５ａ、１２５ｂが夫々吸着されるので、移動枠１１４は係止位置に保持される。

一方、移動枠１１４を係止位置から通常作動領域に復帰させる場合には、コントローラは、各駆動用磁石と各駆動用コイルの間に反時計回りの駆動力を発生させる。反時計回りの駆動力を発生させることにより、可動側係止磁石１２５ａ、１２５ｂは固定側係止磁石１２３ａ、１２３ｂから引き離される。さらに、移動枠１１４を係止位置から通常作動領域に向けて反時計回りに加速させ、駆動力遮断位置に達したとき、各駆動用コイルに流す電流を遮断する。これにより、移動枠１１４は、その慣性により通常作動領域に復帰される。

本発明の第２実施形態のカメラによれば、２組の円周方向に向けられた当接面及び当接受け面を当接させることにより、アクチュエータの移動枠を所定の係止位置に保持し、像振れ補正用レンズの光軸を位置決めすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、本発明を像振れ防止制御用のアクチュエータに適用していたが、本発明を、例えば、レンズユニットのピント調整用のアクチュエータに適用することもできる。

また、上述した実施形態では、本発明をフィルムカメラに適用していたが、本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等、静止画又は動画撮像用の任意のカメラに適用することができる。また、本発明を、これらのカメラのカメラ本体と共に使用されるレンズユニットに適用することもできる。

本発明の第１実施形態によるカメラの断面図である。 移動枠が像振れ防止制御の位置にあるアクチュエータの正面図である。 移動枠が係止位置にあるアクチュエータの正面図である。 図３のIV−IV線側面断面図である。 図２の、（ａ）V−V線側面断面図、及び（ｂ）駆動用磁石の着磁の状態を示す斜視図である。 駆動用コイルと駆動用磁石の相対位置と、駆動用磁石が受ける駆動力との関係を示すグラフ（ａ）、及びグラフ中のｂ〜ｅ点における駆動用コイルと駆動用磁石の相対位置（ｂ）〜（ｅ）を示す図である。 駆動用磁石の移動とホール素子から出力される信号との関係を説明する図である。 駆動用磁石とホール素子の位置関係を説明する図である。 コントローラにおける信号処理を示すブロック図である。 固定枠上に配置された駆動用コイル、及び移動枠上に配置された駆動用磁石の位置関係を示す図である。 コントローラに内蔵された開閉スイッチの状態を上段に、切替スイッチの状態を中段に、係止位置移動手段の出力信号を下段の実線に、移動枠の回転位置を下段の破線に示した時系列のグラフである。 移動枠の係止の予備動作位置を示す図である。 各駆動用コイルに流す電流を遮断する駆動力遮断位置を示す図である。 係止位置における駆動用コイル、駆動用磁石、及び係止用磁性材の位置関係を示す側面断面図である。 係止位置における駆動用コイル、駆動用磁石、及び係止用磁性材の位置関係を示す正面図である。 本発明の第２実施形態によるカメラに内蔵されたアクチュエータの移動枠が動作中心位置にある状態を示す正面図である。 移動枠が係止位置にある状態を示す正面図である。 図１７のXVIII−XVIII線に沿う側面断面図である。 移動枠が係止の予備動作位置にある状態を示す正面図である。

符号の説明

Ｃ 着磁境界線
１ カメラ
２ レンズユニット
４ カメラ本体
６ レンズ鏡筒
８ 撮像用レンズ
１０ アクチュエータ
１２ 固定枠
１３ センサ基板
１４ 移動枠
１５ 係合受け部
１５ａ 当接受け面
１６ 像振れ補正用レンズ
１７ 係合部
１７ａ 当接面
１８ スチールボール
２０ａ 駆動用コイル
２０ａ１ 第１巻線部
２０ａ２ 第２巻線部
２０ｂ 駆動用コイル
２０ｃ 駆動用コイル
２２ａ 駆動用磁石
２２ａ１ 第１磁石部
２２ａ２ 第２磁石部
２２ｂ 駆動用磁石
２２ｃ 駆動用磁石
２３ａ 係止用磁性材
２３ｂ 係止用磁性材
２３ｃ 係止用磁性材
２４ａ ホール素子
２４ｂ ホール素子
２４ｃ ホール素子
２６ 吸着用ヨーク
２８ バックヨーク
３０ 吸着用磁石
３４ａ ジャイロ
３４ｂ ジャイロ
３６ コントローラ
３７ 係止位置移動手段
３８ａ 演算回路
３８ｂ 演算回路
３８ｃ 演算回路
４０ａ 演算回路
４０ｂ 演算回路
４０ｃ 演算回路
４２ａ 磁気センサアンプ
４２ｂ 磁気センサアンプ
４２ｃ 磁気センサアンプ
４４ａ 駆動回路
４４ｂ 駆動回路
４４ｃ 駆動回路
４５ 切替スイッチ
４６ 開閉スイッチ
１００ アクチュエータ
１１２ 固定枠
１１４ 移動枠
１１５ 係合受け部
１１５ａ 当接受け面
１１６ 像振れ補正用レンズ
１１７ 係合部
１１７ａ 当接面
１１８ スチールボール
１２０ａ 駆動用コイル
１２０ｂ 駆動用コイル
１２０ｃ 駆動用コイル
１２２ａ 駆動用磁石
１２２ｂ 駆動用磁石
１２２ｃ 駆動用磁石
１２３ａ 固定側係止磁石
１２３ｂ 固定側係止磁石
１２４ａ ホール素子
１２４ｂ ホール素子
１２４ｃ ホール素子
１２５ａ 可動側係止磁石
１２５ｂ 可動側係止磁石

Claims (8)

1. 固定部と、
   可動部と、
   この可動部を、上記固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する可動部支持手段と、
   上記可動部又は上記固定部の何れか一方に取り付けられており、第１巻線部及びこの第１巻線部とは反対の方向に電流が流れる第２巻線部を備えた駆動用コイルと、
   上記可動部又は上記固定部の他方の、上記駆動用コイルに対応する位置に取り付けられており、上記可動部が所定の通常作動領域内にある場合において、上記第１巻線部に対向して位置する第１磁石部、及び上記第２巻線部に対向して位置する、上記第１磁石部とは反対の方向の磁力線を上記第２巻線部に及ぼす第２磁石部を備えた駆動用磁石と、
   上記駆動用コイルに電流を流すことにより、上記可動部を移動させる制御手段と、を有し、
   この制御手段は、上記可動部を上記通常作動領域外の目標位置へ移動させる場合には、上記可動部を上記目標位置に向けて加速させ、その後、上記可動部に作用する駆動力をほぼゼロとすることを特徴とするアクチュエータ。
2. 上記制御手段は、上記可動部を上記目標位置に移動させる際、上記可動部を、上記通常作動領域内で一旦上記目標位置とは反対の方向に移動させ、その位置から上記目標位置に向けて加速させる請求項１記載のアクチュエータ。
3. 上記可動部は撮像用レンズを備えており、上記制御手段は、上記撮像用レンズを、その光軸に直交する平面上の上記通常作動領域内で並進移動させることにより、像振れを防止する請求項１又は２記載のアクチュエータ。
4. さらに、上記可動部側に設けられた係合部と、上記固定部側に設けられた係合部受け部と、を有し、上記目標位置においては、上記係合部と上記係合部受け部が係合され、上記可動部が上記固定部に対して係止される請求項１乃至３の何れか１項に記載のアクチュエータ。
5. 上記目標位置は、上記可動部側に取り付けられた上記撮像用レンズの光軸と他の撮像用レンズの光軸がほぼ一致された状態で、上記可動部を上記通常作動領域外へ回転させた位置である請求項３又は４記載のアクチュエータ。
6. 上記目標位置は、上記第１巻線部と上記第２磁石部が対向され、又は上記第２巻線部と上記第１磁石部が対向される位置である請求項１乃至５の何れか１項に記載のアクチュエータ。
7. レンズ鏡筒と、
   このレンズ鏡筒の内部に収容された複数の撮像用レンズと、
   これら撮像用レンズの一部を上記可動部に取り付けた請求項１乃至６の何れか１項に記載のアクチュエータと、
   を有することを特徴とするレンズユニット。
8. カメラ本体と、
   請求項７記載のレンズユニットと、
   を有することを特徴とするカメラ。

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